JP2800739B2 - 光分岐挿入ノードおよび光ネットワーク - Google Patents
光分岐挿入ノードおよび光ネットワークInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光伝送路間での信号
の交換技術に係り、特に波長多重信号を扱う光交換に関
する。
の交換技術に係り、特に波長多重信号を扱う光交換に関
する。
【０００２】
【従来の技術】波長多重光ネットワークのノード内にお
ける分岐挿入スイッチでは、同一波長の分岐挿入が行わ
れる。分岐あるいは挿入が不完全な場合、クロストーク
光と主信号光との干渉による信号劣化が問題となる（図
５にその干渉のようすを示す）。また、分岐しない光に
対しても、図５のように経路が２つ以上存在する場合、
異なる経路を通った光が干渉して信号が劣化することが
問題となる。これらは、ゴールドスタインらによる、ア
イトリプルイー・フォトニクス・テクノロジー・レター
ズ第６巻５号（１９９４年刊）（Ｅ．Ｌ．Ｇｏｌｄｓｔ
ｅｉｎ ｅｔ ａｌ．，ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎ．Ｔｅ
ｃｈｎｏｌ．Ｌｅｔｔ．６，５，１９９４）に述べられ
ている。
ける分岐挿入スイッチでは、同一波長の分岐挿入が行わ
れる。分岐あるいは挿入が不完全な場合、クロストーク
光と主信号光との干渉による信号劣化が問題となる（図
５にその干渉のようすを示す）。また、分岐しない光に
対しても、図５のように経路が２つ以上存在する場合、
異なる経路を通った光が干渉して信号が劣化することが
問題となる。これらは、ゴールドスタインらによる、ア
イトリプルイー・フォトニクス・テクノロジー・レター
ズ第６巻５号（１９９４年刊）（Ｅ．Ｌ．Ｇｏｌｄｓｔ
ｅｉｎ ｅｔ ａｌ．，ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎ．Ｔｅ
ｃｈｎｏｌ．Ｌｅｔｔ．６，５，１９９４）に述べられ
ている。
【０００３】これらの解決法として、分岐部と挿入部に
別個のスイッチを用いる方法が提案されている（マニッ
シュ他，’９５春電子情報通信学会全国大会Ｂ−１０８
６）。この従来例の光分岐挿入ノードは、図９のように
分岐挿入スイッチを２台用いる。分岐挿入スイッチ１０
０１は分岐動作のみを行い、分岐挿入スイッチ１００２
は挿入動作のみを行う。分岐挿入スイッチ１００１にお
いて周波数ｆａの光を分岐する際クロストーク光が発生
するが、このクロストーク光のパワーは分岐挿入スイッ
チ１００２を通過することにより小さくなる。このた
め、ｆａにほぼ等しい周波数ｆａ′の挿入光との干渉は
小さくなる。すなわち、信号の劣化は小さくなる。ま
た、分岐および挿入を行わない波長については、経路が
１つのみとなるので、干渉が起こらず、信号は劣化しな
い。
別個のスイッチを用いる方法が提案されている（マニッ
シュ他，’９５春電子情報通信学会全国大会Ｂ−１０８
６）。この従来例の光分岐挿入ノードは、図９のように
分岐挿入スイッチを２台用いる。分岐挿入スイッチ１０
０１は分岐動作のみを行い、分岐挿入スイッチ１００２
は挿入動作のみを行う。分岐挿入スイッチ１００１にお
いて周波数ｆａの光を分岐する際クロストーク光が発生
するが、このクロストーク光のパワーは分岐挿入スイッ
チ１００２を通過することにより小さくなる。このた
め、ｆａにほぼ等しい周波数ｆａ′の挿入光との干渉は
小さくなる。すなわち、信号の劣化は小さくなる。ま
た、分岐および挿入を行わない波長については、経路が
１つのみとなるので、干渉が起こらず、信号は劣化しな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術の項で述べ
た光分岐挿入ノードでは、分岐挿入スイッチが２台必要
となるため、装置が大きくなり、コストが高くなる。
た光分岐挿入ノードでは、分岐挿入スイッチが２台必要
となるため、装置が大きくなり、コストが高くなる。
【０００５】本発明の目的は、干渉雑音を抑圧すると同
時に光源の波長を安定化することのできる、小型で安価
な光分岐挿入ノードを提供することにある。
時に光源の波長を安定化することのできる、小型で安価
な光分岐挿入ノードを提供することにある。
【０００６】本発明の目的は、干渉雑音を抑圧すると同
時に各ノードに分散した光源の波長を安定化することの
できる、光ネットワークを提供することにある。
時に各ノードに分散した光源の波長を安定化することの
できる、光ネットワークを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光分岐挿入ノー
ドは、波長多重された入力光伝送路と光送信器とを２入
力とする２入力２出力の分岐挿入フィルタと、該分岐挿
入フィルタを駆動するための分岐挿入フィルタ駆動装置
と、該分岐挿入フィルタ駆動装置を用いて分岐挿入フィ
ルタを駆動した場合に前記入力光伝送路上の波長多重さ
れた光のうち特定の波長の光が得られる方の分岐挿入フ
ィルタ出力に接続された光受信器と、分岐挿入フィルタ
のもう一方の出力に接続された光分岐と、光分岐の出力
のひとつに接続された光受信器と、前記２つの光受信器
出力を入力とし、出力が分岐挿入フィルタ駆動装置と光
送信器に接続された、分岐挿入フィルタ選択中心波長と
光送信器出力波長と分岐挿入フィルタによって選択され
た光の波長を任意にずらして安定化することのできるノ
ード制御装置とからなる。
ドは、波長多重された入力光伝送路と光送信器とを２入
力とする２入力２出力の分岐挿入フィルタと、該分岐挿
入フィルタを駆動するための分岐挿入フィルタ駆動装置
と、該分岐挿入フィルタ駆動装置を用いて分岐挿入フィ
ルタを駆動した場合に前記入力光伝送路上の波長多重さ
れた光のうち特定の波長の光が得られる方の分岐挿入フ
ィルタ出力に接続された光受信器と、分岐挿入フィルタ
のもう一方の出力に接続された光分岐と、光分岐の出力
のひとつに接続された光受信器と、前記２つの光受信器
出力を入力とし、出力が分岐挿入フィルタ駆動装置と光
送信器に接続された、分岐挿入フィルタ選択中心波長と
光送信器出力波長と分岐挿入フィルタによって選択され
た光の波長を任意にずらして安定化することのできるノ
ード制御装置とからなる。
【０００８】または、本発明の光分岐挿入ノードは、波
長多重された入力光伝送路と光送信器とを２入力とする
２入力２出力の分岐挿入フィルタと、該分岐挿入フィル
タを駆動するための分岐挿入フィルタ駆動装置と、分岐
挿入フィルタ出力のうちのひとつに接続された光分岐
と、光分岐の出力のひとつに接続された光受信器と、分
岐挿入フィルタのもう一方の出力に接続された光分岐
と、光分岐の出力のひとつに接続された光受信器と、前
記２つの光受信器出力を入力とし、出力が分岐挿入フィ
ルタ駆動装置と光送信器に接続された、分岐挿入フィル
タ選択中心波長と光送信器出力波長と分岐挿入フィルタ
によって選択された光の波長を任意にずらして安定化す
ることのできるノード制御装置とからなる。
長多重された入力光伝送路と光送信器とを２入力とする
２入力２出力の分岐挿入フィルタと、該分岐挿入フィル
タを駆動するための分岐挿入フィルタ駆動装置と、分岐
挿入フィルタ出力のうちのひとつに接続された光分岐
と、光分岐の出力のひとつに接続された光受信器と、分
岐挿入フィルタのもう一方の出力に接続された光分岐
と、光分岐の出力のひとつに接続された光受信器と、前
記２つの光受信器出力を入力とし、出力が分岐挿入フィ
ルタ駆動装置と光送信器に接続された、分岐挿入フィル
タ選択中心波長と光送信器出力波長と分岐挿入フィルタ
によって選択された光の波長を任意にずらして安定化す
ることのできるノード制御装置とからなる。
【０００９】または、本発明の光分岐挿入ノードは、入
力光伝送路と、それに接続された分岐挿入フィルタと、
該分岐挿入フィルタを駆動するための電圧制御発振器
と、該電圧制御発振器の出力周波数を変調するための低
周波発振器と、該低周波発振器の出力を電圧制御発振器
制御電圧に加えるための加算器と、分岐挿入フィルタを
駆動した場合に前記入力光伝送路からの光が得られる方
の分岐挿入フィルタ出力に接続された光受信器と、分岐
された光受信器出力の一部と前記低周波発振器の出力の
積をとるための乗算器と、乗算器出力から誤差信号を得
るための低域通過フィルタと、基準電圧源と、該基準電
圧源出力と前記低域通過フィルタ出力との差をとり、前
記加算器に入力するための差動増幅器と、分岐挿入フィ
ルタのもう一方の入力に接続された光送信器と、分岐挿
入フィルタのもう一方の出力の光の一部を分岐する光分
岐と、分岐された光のうち前記光送信器出力光のみ通過
させる光フィルタと、それに接続された光受信器と、光
受信器出力と前記低周波発振器出力との積をとる乗算器
と、乗算器出力から誤差信号を得るための低域通過フィ
ルタと、該低域通過フィルタ出力と前記基準電圧源出力
との差をとり、前記光送信器に入力するための差動増幅
器とからなる。
力光伝送路と、それに接続された分岐挿入フィルタと、
該分岐挿入フィルタを駆動するための電圧制御発振器
と、該電圧制御発振器の出力周波数を変調するための低
周波発振器と、該低周波発振器の出力を電圧制御発振器
制御電圧に加えるための加算器と、分岐挿入フィルタを
駆動した場合に前記入力光伝送路からの光が得られる方
の分岐挿入フィルタ出力に接続された光受信器と、分岐
された光受信器出力の一部と前記低周波発振器の出力の
積をとるための乗算器と、乗算器出力から誤差信号を得
るための低域通過フィルタと、基準電圧源と、該基準電
圧源出力と前記低域通過フィルタ出力との差をとり、前
記加算器に入力するための差動増幅器と、分岐挿入フィ
ルタのもう一方の入力に接続された光送信器と、分岐挿
入フィルタのもう一方の出力の光の一部を分岐する光分
岐と、分岐された光のうち前記光送信器出力光のみ通過
させる光フィルタと、それに接続された光受信器と、光
受信器出力と前記低周波発振器出力との積をとる乗算器
と、乗算器出力から誤差信号を得るための低域通過フィ
ルタと、該低域通過フィルタ出力と前記基準電圧源出力
との差をとり、前記光送信器に入力するための差動増幅
器とからなる。
【００１０】または、本発明の光分岐挿入ノードは、入
力光伝送路と、それに接続された分岐挿入フィルタと、
該分岐挿入フィルタを駆動するための電圧制御発振器
と、該電圧制御発振器の出力周波数を変調するための低
周波発振器と、該低周波発振器の出力を電圧制御発振器
制御電圧に加えるための加算器と、分岐挿入フィルタを
駆動した場合に前記入力光伝送路からの光が得られる方
の分岐挿入フィルタ出力に接続された光受信器と、光受
信器入力光に一部を分岐する光分岐と、分岐された光を
電気信号に変換する光受信器と、光受信器出力と前記低
周波発振器の出力の積をとるための乗算器と、乗算器出
力から誤差信号を得るための低域通過フィルタと、基準
電圧源と、該基準電圧源出力と前記低域通過フィルタ出
力との差をとり、前記加算器に入力するための差動増幅
器と、分岐挿入フィルタのもう一方の入力に接続された
光送信器と、分岐挿入フィルタのもう一方の出力の光の
一部を分岐する光分岐と、分岐された光のうち前記光送
信器出力光のみ通過させる光フィルタと、それに接続さ
れた光受信器と、光受信器出力と前記低周波発振器出力
との積をとる乗算器と、乗算器出力から誤差信号を得る
ための低域通過フィルタと、該低域通過フィルタ出力と
前記基準電圧源出力との差をとり、前記光送信器に入力
するための差動増幅器とからなる。
力光伝送路と、それに接続された分岐挿入フィルタと、
該分岐挿入フィルタを駆動するための電圧制御発振器
と、該電圧制御発振器の出力周波数を変調するための低
周波発振器と、該低周波発振器の出力を電圧制御発振器
制御電圧に加えるための加算器と、分岐挿入フィルタを
駆動した場合に前記入力光伝送路からの光が得られる方
の分岐挿入フィルタ出力に接続された光受信器と、光受
信器入力光に一部を分岐する光分岐と、分岐された光を
電気信号に変換する光受信器と、光受信器出力と前記低
周波発振器の出力の積をとるための乗算器と、乗算器出
力から誤差信号を得るための低域通過フィルタと、基準
電圧源と、該基準電圧源出力と前記低域通過フィルタ出
力との差をとり、前記加算器に入力するための差動増幅
器と、分岐挿入フィルタのもう一方の入力に接続された
光送信器と、分岐挿入フィルタのもう一方の出力の光の
一部を分岐する光分岐と、分岐された光のうち前記光送
信器出力光のみ通過させる光フィルタと、それに接続さ
れた光受信器と、光受信器出力と前記低周波発振器出力
との積をとる乗算器と、乗算器出力から誤差信号を得る
ための低域通過フィルタと、該低域通過フィルタ出力と
前記基準電圧源出力との差をとり、前記光送信器に入力
するための差動増幅器とからなる。
【００１１】本発明の光ネットワークは、１つ以上の上
記の光分岐挿入ノードと、少なくとも光分岐挿入ノード
の数に等しい数の互いに発振波長の異なる光送信器を持
つセンターノードとからなる。
記の光分岐挿入ノードと、少なくとも光分岐挿入ノード
の数に等しい数の互いに発振波長の異なる光送信器を持
つセンターノードとからなる。
【００１２】（作用）二つの光が干渉するとき、干渉周
波数は二つの光の周波数差に等しい（二つの光の周波数
が等しい場合は、光のスペクトル幅の程度となる）。こ
の干渉周波数が受信器の帯域内の場合、受信信号はこの
干渉周波数の成分を持つので受信信号は劣化する。この
干渉周波数が受信器の帯域外となれば、受信信号はこの
干渉周波数の成分を持たないので受信信号は劣化しな
い。従って、挿入光と分岐光の周波数をずらして、干渉
周波数を大きくし、受信器の帯域外となるようにすれ
ば、分岐挿入スイッチを１台のみ使用して干渉が起こる
場合でも、受信信号は劣化しない。
波数は二つの光の周波数差に等しい（二つの光の周波数
が等しい場合は、光のスペクトル幅の程度となる）。こ
の干渉周波数が受信器の帯域内の場合、受信信号はこの
干渉周波数の成分を持つので受信信号は劣化する。この
干渉周波数が受信器の帯域外となれば、受信信号はこの
干渉周波数の成分を持たないので受信信号は劣化しな
い。従って、挿入光と分岐光の周波数をずらして、干渉
周波数を大きくし、受信器の帯域外となるようにすれ
ば、分岐挿入スイッチを１台のみ使用して干渉が起こる
場合でも、受信信号は劣化しない。
【００１３】以下、分岐光と挿入光の周波数をずらして
安定化する方法について、分岐挿入フィルタとして音響
光学フィルタを用いた場合について説明する。音響光学
フィルタの動作原理についてはＳ．Ｅ．Ｈａｒｒｉｓら
によるジャーナル・オブ・ジ・オプティカル・ソサイア
ティ・オブ・アメリカ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉ
ｃａ）第５９巻第６号（１９６９年刊）７４４−７４７
頁所載の論文に詳しい。音響光学フィルタは、入力する
高周波信号の周波数によって決まる周波数の光のみ２つ
の伝送路間での入れ替えを行うという性質を持っている
（図７）。安定化は、まず音響光学フィルタの選択周波
数を分岐光に対して安定化し、次にこの音響光学フィル
タの選択周波数に対して挿入光を安定化するという手順
で行う。
安定化する方法について、分岐挿入フィルタとして音響
光学フィルタを用いた場合について説明する。音響光学
フィルタの動作原理についてはＳ．Ｅ．Ｈａｒｒｉｓら
によるジャーナル・オブ・ジ・オプティカル・ソサイア
ティ・オブ・アメリカ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉ
ｃａ）第５９巻第６号（１９６９年刊）７４４−７４７
頁所載の論文に詳しい。音響光学フィルタは、入力する
高周波信号の周波数によって決まる周波数の光のみ２つ
の伝送路間での入れ替えを行うという性質を持っている
（図７）。安定化は、まず音響光学フィルタの選択周波
数を分岐光に対して安定化し、次にこの音響光学フィル
タの選択周波数に対して挿入光を安定化するという手順
で行う。
【００１４】音響光学フィルタの選択周波数を分岐光に
対して安定化するとき、通常の同期検波を行うと、音響
光学フィルタの選択中心周波数は分岐光の周波数が一致
するように安定化される。しかし、本発明においては、
誤差信号と基準電圧Ｖｒｅｆの差をとり、これを音響光
学フィルタ駆動器である電圧制御発振器に帰還すること
により、図６（ａ）のように、音響光学フィルタの選択
中心周波数と分岐光の周波数をずらして安定化する。挿
入光を音響光学フィルタに対して安定化する際には、前
記基準電圧と異なる電圧、例えば、前記基準電圧の符号
を反転したものと誤差信号の差をとって光送信器に帰還
することにより、図６（ｂ）のように、挿入光の周波数
を音響光学フィルタの中心周波数とずらして安定化す
る。図６（ａ），（ｂ）より、挿入光の周波数を分岐光
の周波数に対してずらして安定化できることがわかる。
対して安定化するとき、通常の同期検波を行うと、音響
光学フィルタの選択中心周波数は分岐光の周波数が一致
するように安定化される。しかし、本発明においては、
誤差信号と基準電圧Ｖｒｅｆの差をとり、これを音響光
学フィルタ駆動器である電圧制御発振器に帰還すること
により、図６（ａ）のように、音響光学フィルタの選択
中心周波数と分岐光の周波数をずらして安定化する。挿
入光を音響光学フィルタに対して安定化する際には、前
記基準電圧と異なる電圧、例えば、前記基準電圧の符号
を反転したものと誤差信号の差をとって光送信器に帰還
することにより、図６（ｂ）のように、挿入光の周波数
を音響光学フィルタの中心周波数とずらして安定化す
る。図６（ａ），（ｂ）より、挿入光の周波数を分岐光
の周波数に対してずらして安定化できることがわかる。
【００１５】また、通常の音響光学フィルタでは分岐挿
入しない波長の光の通る経路はひとつなので干渉は起こ
らない。偏光依存性を解消するためにダイバーシティ構
成をとった音響光学フィルタ（細井他1994年電子情報通
信学会春季大会Ｃ−２７４）では分岐挿入しない波長の
光の通る経路は２つあるが、分岐挿入しない波長に対し
ては、２つの経路が分岐する部分と合流する部分のクロ
ストーク抑圧比はいずれも３３ｄＢであるので、干渉は
大変小さく、問題とならない。
入しない波長の光の通る経路はひとつなので干渉は起こ
らない。偏光依存性を解消するためにダイバーシティ構
成をとった音響光学フィルタ（細井他1994年電子情報通
信学会春季大会Ｃ−２７４）では分岐挿入しない波長の
光の通る経路は２つあるが、分岐挿入しない波長に対し
ては、２つの経路が分岐する部分と合流する部分のクロ
ストーク抑圧比はいずれも３３ｄＢであるので、干渉は
大変小さく、問題とならない。
【００１６】つぎに、この光分岐挿入ノードを用いた光
ネットワークについて説明する。センターノード（ハブ
とも呼ばれる）に、光分岐挿入ノードに等しい数の、互
いに出力波長の異なる光送信器を設置する。これらの光
源は、ひとつのノード内に集中して設置されているた
め、出力波長を精度よく制御することができる。これら
の光は、波長多重されてセンターノードから送出され
る。光分岐挿入ノードにおいては、波長多重された光の
中から１波長のみを分岐し、分岐光と一定値だけ波長を
ずらした光を挿入する。挿入光の波長と分岐光の波長は
本発明の方法により一定に保たれているので、各光分岐
挿入ノード内光送信器の出力波長は、分散して設置され
ているにも係わらず精度よく安定化することができる。
ネットワークについて説明する。センターノード（ハブ
とも呼ばれる）に、光分岐挿入ノードに等しい数の、互
いに出力波長の異なる光送信器を設置する。これらの光
源は、ひとつのノード内に集中して設置されているた
め、出力波長を精度よく制御することができる。これら
の光は、波長多重されてセンターノードから送出され
る。光分岐挿入ノードにおいては、波長多重された光の
中から１波長のみを分岐し、分岐光と一定値だけ波長を
ずらした光を挿入する。挿入光の波長と分岐光の波長は
本発明の方法により一定に保たれているので、各光分岐
挿入ノード内光送信器の出力波長は、分散して設置され
ているにも係わらず精度よく安定化することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】干渉周波数が受信器帯域（十分な
受信感度の得られる受信器の場合、これは信号速度にほ
ぼ等しい）の約２倍以上であれば受信信号の劣化は十分
に小さくなる。ここでは、信号速度を２．５Ｇｂ／ｓと
し、分岐光の周波数と挿入光の周波数を５ＧＨｚずらし
た。
受信感度の得られる受信器の場合、これは信号速度にほ
ぼ等しい）の約２倍以上であれば受信信号の劣化は十分
に小さくなる。ここでは、信号速度を２．５Ｇｂ／ｓと
し、分岐光の周波数と挿入光の周波数を５ＧＨｚずらし
た。
【００１８】本発明の実施例を図１に基づいて説明す
る。光伝送路２０１には、波長１５４８nmと１５５６nm
の２波が波長多重されている。分岐挿入フィルタ駆動装
置４１を用いて１５４８nmの光を選択するように分岐挿
入フィルタ１０１を駆動した。分岐挿入フィルタとして
は、音響光学フィルタ、干渉膜フィルタ、ラティスフィ
ルタ等、およびその駆動装置を用いることができる。ノ
ード制御装置１は、光受信器３２１からの出力を利用し
て、分岐挿入フィルタ中心波長と分岐光波長が２．５Ｇ
Ｈｚずれて安定化するように分岐挿入フィルタ駆動装置
を制御する。この安定化の方法としては、後に図３に基
づいて説明する方法の他、光受信器３２１の出力を基準
電圧に等しくさせる方法を用いることができる。
る。光伝送路２０１には、波長１５４８nmと１５５６nm
の２波が波長多重されている。分岐挿入フィルタ駆動装
置４１を用いて１５４８nmの光を選択するように分岐挿
入フィルタ１０１を駆動した。分岐挿入フィルタとして
は、音響光学フィルタ、干渉膜フィルタ、ラティスフィ
ルタ等、およびその駆動装置を用いることができる。ノ
ード制御装置１は、光受信器３２１からの出力を利用し
て、分岐挿入フィルタ中心波長と分岐光波長が２．５Ｇ
Ｈｚずれて安定化するように分岐挿入フィルタ駆動装置
を制御する。この安定化の方法としては、後に図３に基
づいて説明する方法の他、光受信器３２１の出力を基準
電圧に等しくさせる方法を用いることができる。
【００１９】光分岐２１２は、光伝送路２０２へと送出
される光の一部を分岐して光受信器３２２へと送る。受
信された信号は、ノード制御装置１へと送られる。ノー
ド制御装置は、光送信器３０１を制御して、分岐挿入フ
ィルタの分岐光に対する安定化と同様に、挿入光の分岐
挿入フィルタに対する安定化を行う。
される光の一部を分岐して光受信器３２２へと送る。受
信された信号は、ノード制御装置１へと送られる。ノー
ド制御装置は、光送信器３０１を制御して、分岐挿入フ
ィルタの分岐光に対する安定化と同様に、挿入光の分岐
挿入フィルタに対する安定化を行う。
【００２０】図２に示した実施例は、分岐光に対しても
光分岐２１１を挿入するものである。基本的な動作は、
図１の例と同じであるが、図２の例では、主信号を受信
するための受信器をノード制御装置へ信号を送るための
光受信器３２１と別の位置に設けることや、分岐光を終
端せずに伝送することも可能である。また、図２の例で
は、フリースペクトラルレンジが２．５ＧＨｚあるいは
その整数分の１のエタロンなどを用いて安定化を行うこ
ともできる。
光分岐２１１を挿入するものである。基本的な動作は、
図１の例と同じであるが、図２の例では、主信号を受信
するための受信器をノード制御装置へ信号を送るための
光受信器３２１と別の位置に設けることや、分岐光を終
端せずに伝送することも可能である。また、図２の例で
は、フリースペクトラルレンジが２．５ＧＨｚあるいは
その整数分の１のエタロンなどを用いて安定化を行うこ
ともできる。
【００２１】つぎに、図３に示した実施例について説明
する。光伝送路２０１には、波長１５４８nmと１５５６
nmの２波が波長多重されている。音響光学フィルタ１０
１の選択光周波数は、駆動高周波信号の周波数によって
決まるため、駆動装置として電圧制御発振器４０１を用
いる。この分岐挿入ノードでは、電圧制御発振器４０１
の出力周波数を、音響光学フィルタ１０１が周波数１５
４８nmの光を分岐する値とした。
する。光伝送路２０１には、波長１５４８nmと１５５６
nmの２波が波長多重されている。音響光学フィルタ１０
１の選択光周波数は、駆動高周波信号の周波数によって
決まるため、駆動装置として電圧制御発振器４０１を用
いる。この分岐挿入ノードでは、電圧制御発振器４０１
の出力周波数を、音響光学フィルタ１０１が周波数１５
４８nmの光を分岐する値とした。
【００２２】分岐光に音響光学フィルタ透過帯域の一方
の肩を安定化するため、低周波発振器４１１を用いて電
圧制御発振器４０１の制御電圧に微小な正弦波信号を加
えた。このため、音響光学フィルタ１０１の選択光周波
数は微小に変化し、音響光学フィルタ１０１によって分
岐される光の強度は微小に変化する。分岐光を光受信器
３２１によって電気信号に変換した後、乗算器４５１に
よって低周波発振器４１１の出力である正弦波信号との
積をとり、低域通過フィルタ４２１を通すと、分岐光周
波数と音響光学フィルタ選択中心周波数の差に対して図
６（ａ）のような誤差信号が得られる。この誤差信号と
基準電圧源４７１の出力である基準電圧の差を差動増幅
器４３１によってとり、電圧制御発振器に負帰還する。
このようにして、図６（ａ）に示したように、分岐光の
周波数と音響光学フィルタ選択中心周波数の間隔を２．
５ＧＨｚに安定化できる。
の肩を安定化するため、低周波発振器４１１を用いて電
圧制御発振器４０１の制御電圧に微小な正弦波信号を加
えた。このため、音響光学フィルタ１０１の選択光周波
数は微小に変化し、音響光学フィルタ１０１によって分
岐される光の強度は微小に変化する。分岐光を光受信器
３２１によって電気信号に変換した後、乗算器４５１に
よって低周波発振器４１１の出力である正弦波信号との
積をとり、低域通過フィルタ４２１を通すと、分岐光周
波数と音響光学フィルタ選択中心周波数の差に対して図
６（ａ）のような誤差信号が得られる。この誤差信号と
基準電圧源４７１の出力である基準電圧の差を差動増幅
器４３１によってとり、電圧制御発振器に負帰還する。
このようにして、図６（ａ）に示したように、分岐光の
周波数と音響光学フィルタ選択中心周波数の間隔を２．
５ＧＨｚに安定化できる。
【００２３】次に挿入光周波数の安定化について説明す
る。挿入光の波長は１５４８nmであるが、干渉周波数を
大きくするため、分岐光の周波数と５ＧＨｚだけずら
す。音響光学フィルタから光伝送路２０２に出力される
光の一部を分岐し、光フィルタ２２１によって波長１５
５６nmの光を除いて波長１５４８nmの光、すなわち、挿
入光のみ通過させる。光受信器３２２によって電気信号
に変換した後、低周波発振器４１１からの正弦波信号と
の積をとり、低域通過フィルタ４２２を通すと、挿入光
周波数と音響光学フィルタ選択中心周波数の差に対して
図６（ｂ）のような誤差信号が得られる。この誤差信号
と基準電圧の符号を反転させたものの差を光源駆動装置
に帰還する。すると、図６（ｂ）に示したように、挿入
光と音響光学フィルタ選択中心周波数の間隔を２．５Ｇ
Ｈｚに安定化できる。すなわち、挿入光の周波数と分岐
光の周波数の差図６（ｃ）に示したように５ＧＨｚに安
定化できる。
る。挿入光の波長は１５４８nmであるが、干渉周波数を
大きくするため、分岐光の周波数と５ＧＨｚだけずら
す。音響光学フィルタから光伝送路２０２に出力される
光の一部を分岐し、光フィルタ２２１によって波長１５
５６nmの光を除いて波長１５４８nmの光、すなわち、挿
入光のみ通過させる。光受信器３２２によって電気信号
に変換した後、低周波発振器４１１からの正弦波信号と
の積をとり、低域通過フィルタ４２２を通すと、挿入光
周波数と音響光学フィルタ選択中心周波数の差に対して
図６（ｂ）のような誤差信号が得られる。この誤差信号
と基準電圧の符号を反転させたものの差を光源駆動装置
に帰還する。すると、図６（ｂ）に示したように、挿入
光と音響光学フィルタ選択中心周波数の間隔を２．５Ｇ
Ｈｚに安定化できる。すなわち、挿入光の周波数と分岐
光の周波数の差図６（ｃ）に示したように５ＧＨｚに安
定化できる。
【００２４】音響光学フィルタの帯域幅は０．１nmから
数nm、すなわち、１０ＧＨｚから１ＴＨｚ程度なので、
挿入光と分岐光の周波数を５ＧＨｚずらしても、挿入
光、分岐光とも音響光学フィルタの帯域内に入れること
ができる。
数nm、すなわち、１０ＧＨｚから１ＴＨｚ程度なので、
挿入光と分岐光の周波数を５ＧＨｚずらしても、挿入
光、分岐光とも音響光学フィルタの帯域内に入れること
ができる。
【００２５】図４に示した実施例は、分岐光に対しても
光分岐２１１を挿入するものである。基本的な動作は、
図３の例と同じであるが、図４の例では、主信号を受信
するための受信器をノード制御装置へ信号を送るための
光受信器３２１と別の位置に設けることや、分岐光を終
端せずに伝送することも可能である。また、図４の例で
は、フリースペクトラルレンジが２．５ＧＨｚあるいは
その整数分の１のエタロンなどを用いて安定化を行うこ
ともできる。
光分岐２１１を挿入するものである。基本的な動作は、
図３の例と同じであるが、図４の例では、主信号を受信
するための受信器をノード制御装置へ信号を送るための
光受信器３２１と別の位置に設けることや、分岐光を終
端せずに伝送することも可能である。また、図４の例で
は、フリースペクトラルレンジが２．５ＧＨｚあるいは
その整数分の１のエタロンなどを用いて安定化を行うこ
ともできる。
【００２６】以上の方法により挿入光と分岐光の光周波
数をずらして安定化させれば、干渉周波数を受信器の帯
域外となるようにして受信信号が劣化しないようにする
ことができる。分岐挿入スイッチである音響光学フィル
タは１台で済むので、小型化、低価格化をはかることが
できる。
数をずらして安定化させれば、干渉周波数を受信器の帯
域外となるようにして受信信号が劣化しないようにする
ことができる。分岐挿入スイッチである音響光学フィル
タは１台で済むので、小型化、低価格化をはかることが
できる。
【００２７】また、作用の項で述べたように、分岐挿入
を行わない波長である、波長１５５６nmの光の信号劣化
は無視できる。
を行わない波長である、波長１５５６nmの光の信号劣化
は無視できる。
【００２８】上の実施例では、挿入光の周波数を分岐光
の周波数より大きくしたが、挿入光の周波数を分岐光の
周波数より小さくしてもよい。光伝送路上の波長数は、
２波長に限らず４、１６、１００など、何波長でもよ
い。光の波長は、１５５０nm帯に限らず、１３１０nm帯
など、任意の波長帯を用いることができる。また、複数
の波長帯を同時に使用することもできる。信号速度は、
２．５Ｇｂ／ｓに限らず、６００Ｍｂ／ｓ，１０Ｇｂ／
ｓなど任意の速度とすることができる。分岐光と挿入光
の周波数間隔は、信号速度の２倍以上であれば、３倍５
倍１０倍等、何倍でもよい。分岐挿入フィルタとして
は、音響光学フィルタに限らず、任意の分岐挿入フィル
タを用いることができる。フィルタ帯域の幅は分岐光と
挿入光を友に帯域内に入れることができればいくらでも
よい。
の周波数より大きくしたが、挿入光の周波数を分岐光の
周波数より小さくしてもよい。光伝送路上の波長数は、
２波長に限らず４、１６、１００など、何波長でもよ
い。光の波長は、１５５０nm帯に限らず、１３１０nm帯
など、任意の波長帯を用いることができる。また、複数
の波長帯を同時に使用することもできる。信号速度は、
２．５Ｇｂ／ｓに限らず、６００Ｍｂ／ｓ，１０Ｇｂ／
ｓなど任意の速度とすることができる。分岐光と挿入光
の周波数間隔は、信号速度の２倍以上であれば、３倍５
倍１０倍等、何倍でもよい。分岐挿入フィルタとして
は、音響光学フィルタに限らず、任意の分岐挿入フィル
タを用いることができる。フィルタ帯域の幅は分岐光と
挿入光を友に帯域内に入れることができればいくらでも
よい。
【００２９】次に、図８に示した、本発明の光ネットワ
ークの実施例について述べる。このネットワークは、ひ
とつのセンターノード５０１とふたつの分岐挿入ノード
５１１，５１２とからなる。センターノード５０１から
は、分岐挿入ノードの数に等しい、互いに波長の異なる
光が送信されている。本実施例では、センターノード内
の光送信器３１１，３１２の波長はそれぞれ１５４８nm
と１５５６nmである。分岐挿入ノード５１１の光送信器
の波長は１５４８nmであり、音響光学フィルタは波長１
５４８nmの光を選択するように駆動されている。すなわ
ち、分岐挿入ノード５１１では、センターノードからの
波長１５４８nmの光を分岐し、波長１５４８nmの信号光
を挿入する。分岐挿入ノード５１２の光送信器の波長は
１５５６nmであり、音響光学フィルタは波長１５５６nm
の光を選択するように駆動されている。すなわち、分岐
挿入ノード５１２では、センターノードからの波長１５
５６nmの光を分岐し、波長１５５６nmの信号光を挿入す
る。作用の項に述べたように、分岐挿入ノード内の光送
信器の出力はセンターノードからの信号光に対して安定
化されるため波長管理が容易である。
ークの実施例について述べる。このネットワークは、ひ
とつのセンターノード５０１とふたつの分岐挿入ノード
５１１，５１２とからなる。センターノード５０１から
は、分岐挿入ノードの数に等しい、互いに波長の異なる
光が送信されている。本実施例では、センターノード内
の光送信器３１１，３１２の波長はそれぞれ１５４８nm
と１５５６nmである。分岐挿入ノード５１１の光送信器
の波長は１５４８nmであり、音響光学フィルタは波長１
５４８nmの光を選択するように駆動されている。すなわ
ち、分岐挿入ノード５１１では、センターノードからの
波長１５４８nmの光を分岐し、波長１５４８nmの信号光
を挿入する。分岐挿入ノード５１２の光送信器の波長は
１５５６nmであり、音響光学フィルタは波長１５５６nm
の光を選択するように駆動されている。すなわち、分岐
挿入ノード５１２では、センターノードからの波長１５
５６nmの光を分岐し、波長１５５６nmの信号光を挿入す
る。作用の項に述べたように、分岐挿入ノード内の光送
信器の出力はセンターノードからの信号光に対して安定
化されるため波長管理が容易である。
【００３０】分岐挿入ノードの数は２だけでなく、１、
３、４、８、１６等、いくらでもよい。光分岐挿入ノー
ドの数がいずれの場合も、用いる波長の数は分岐挿入ノ
ードの数に等しいか、あるいは光分岐挿入ノードの数よ
り多くする。また、センターノードを複数設置してもよ
い。
３、４、８、１６等、いくらでもよい。光分岐挿入ノー
ドの数がいずれの場合も、用いる波長の数は分岐挿入ノ
ードの数に等しいか、あるいは光分岐挿入ノードの数よ
り多くする。また、センターノードを複数設置してもよ
い。
【００３１】
【発明の効果】分岐光と挿入光の光周波数をずらすこと
により、１台の分岐挿入フィルタによって、干渉によっ
て信号が劣化することなく分岐および挿入が行える。分
岐挿入スイッチは１台のみで良いので、装置の小型化、
低価格化をはかることができる。
により、１台の分岐挿入フィルタによって、干渉によっ
て信号が劣化することなく分岐および挿入が行える。分
岐挿入スイッチは１台のみで良いので、装置の小型化、
低価格化をはかることができる。
【００３２】本発明の光分岐挿入ノードを用いることに
より、精度よく安定化されたセンターノード内の光源に
対して光分岐挿入ノードを安定化できるので、各光分岐
挿入ノード内光送信器の出力波長は、分散して設置され
ているにも係わらず精度よく安定化することができる。
より、精度よく安定化されたセンターノード内の光源に
対して光分岐挿入ノードを安定化できるので、各光分岐
挿入ノード内光送信器の出力波長は、分散して設置され
ているにも係わらず精度よく安定化することができる。
【図１】本発明の光分岐挿入ノードの構成を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の光分岐挿入ノードの構成を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の光分岐挿入ノードの構成を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の光分岐挿入ノードの構成を示す図であ
る。
る。
【図５】信号光の干渉を示した図である。
【図６】本発明における制御回路内の誤差信号と、分岐
光、挿入光、音響光学フィルタの周波数の関係を示した
図である。
光、挿入光、音響光学フィルタの周波数の関係を示した
図である。
【図７】音響光学フィルタの動作を示す図である。
【図８】本発明の分岐挿入ノードを用いたネットワーク
構成例を示す図である。
構成例を示す図である。
【図９】従来例を示す図である。
１ ノード制御装置 １１ 分岐挿入フィルタ ４１ 分岐挿入フィルタ駆動装置 １０１ 音響光学フィルタ（分岐挿入フィルタ） ２０１，２０２，２０３，２０４ 光伝送路 ２１１，２１２ 光分岐 ２２１ 光フィルタ ３０１，３１１，３１２ 光送信器 ３２１，３２２ 光受信器（Ｏ／Ｅ変換器） ４０１ 電圧制御発振器 ４１１ 低周波発振器 ４２１，４２２ 低域通過フィルタ ４３１，４３２ 差動増幅器 ４５１，４５２ 乗算器 ４６１ 加算器 ４７１，４７２ 基準電圧源 ４８１ 音響光学フィルタ駆動装置 ５０１ センターノード ５１１，５１２ 分岐挿入ノード １００１，１００２ 分岐挿入スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｑ 3/52 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｕ 11/02 (56)参考文献 特開 平５−204002（ＪＰ，Ａ) 1995年電子情報通信学会総合大会講演 論文集 通信２ Ｐ．539（1995年３月 10日発行）御園雅俊 ＥＴ．ＡＬ．, 「Ｂ−1093 音響光学フィルタの透過波 長高速切替・安定化実験」 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/00 - 1/125 G02F 1/29 - 1/335 H04B 10/00 - 10/02 H04J 14/00 - 14/02 H04Q 3/52 H04Q 11/02
Claims (5)
- 【請求項１】波長多重された入力光伝送路と光送信器と
を２入力とする２入力２出力の分岐挿入フィルタと、該
分岐挿入フィルタを駆動するための分岐挿入フィルタ駆
動装置と、該分岐挿入フィルタ駆動装置を用いて分岐挿
入フィルタを駆動した場合に前記入力光伝送路上の波長
多重された光のうち特定の波長の光が得られる方の分岐
挿入フィルタ出力に接続された光受信器と、分岐挿入フ
ィルタのもう一方の出力に接続された光分岐と、光分岐
の出力のひとつに接続された光受信器と、前記２つの光
受信器出力を入力とし、出力が分岐挿入フィルタ駆動装
置と光送信器に接続され、受信信号が挿入光と分岐光と
の干渉によって生じる干渉周波数の成分を持たないよう
に、分岐挿入フィルタ選択中心波長と光送信器出力波長
と分岐挿入フィルタによって選択された光の波長をずら
して安定化することのできるノード制御装置とからなる
ことを特徴とする光分岐挿入ノード。 - 【請求項２】波長多重された入力光伝送路と光送信器と
を２入力とする２入力２出力の分岐挿入フィルタと、該
分岐挿入フィルタを駆動するための分岐挿入フィルタ駆
動装置と、分岐挿入フィルタ出力のうちのひとつに接続
された光分岐と、光分岐の出力のひとつに接続された光
受信器と、分岐挿入フィルタのもう一方の出力に接続さ
れた光分岐と、光分岐の出力のひとつに接続された光受
信器と、前記２つの光受信器出力を入力とし、出力が分
岐挿入フィルタ駆動装置と光送信器に接続され、受信信
号が挿入光と分岐光との干渉によって生じる干渉周波数
の成分を持たないように、分岐挿入フィルタ選択中心波
長と光送信器出力波長と分岐挿入フィルタによって選択
された光の波長をずらして安定化することのできるノー
ド制御装置とからなることを特徴とする光分岐挿入ノー
ド。 - 【請求項３】入力光伝送路と、それに接続された分岐挿
入フィルタと、該分岐挿入フィルタを駆動するための電
圧制御発振器と、該電圧制御発振器の出力周波数を変調
するための低周波発振器と、該低周波発振器の出力を電
圧制御発振器制御電圧に加えるための加算器と、分岐挿
入フィルタを駆動した場合に前記入力光伝送路からの光
が得られる方の分岐挿入フィルタ出力に接続された光受
信器と、分岐された光受信器出力の一部と前記低周波発
振器の出力の積をとるための乗算器と、乗算器出力から
誤差信号を得るための低域通過フィルタと、基準電圧源
と、該基準電圧源出力と前記低域通過フィルタ出力との
差をとり、前記加算器に入力するための差動増幅器と、
分岐挿入フィルタのもう一方の入力に接続された光送信
器と、分岐挿入フィルタのもう一方の出力の光の一部を
分岐する光分岐と、分岐された光のうち前記光送信器出
力光のみ通過させる光フィルタと、それに接続された光
受信器と、光受信器出力と前記低周波発振器出力との積
をとる乗算器と、乗算器出力から誤差信号を得るための
低域通過フィルタと、該低域通過フィルタ出力と前記基
準電圧源出力との差をとり、前記光送信器に入力するた
めの差動増幅器とからなり、受信信号が挿入光と分岐光
との干渉によって生じる干渉周波数の成分を持たないよ
うに、分岐挿入フィルタ選択中心波長と光送信器出力波
長と分岐挿入フィルタによって選択された光の波長をず
らして安定化することを特徴とする光分岐挿入ノード。 - 【請求項４】入力光伝送路と、それに接続された分岐挿
入フィルタと、該分岐挿入フィルタを駆動するための電
圧制御発振器と、該電圧制御発振器の出力周波数を変調
するための低周波発振器と、該低周波発振器の出力を電
圧制御発振器制御電圧に加えるための加算器と、分岐挿
入フィルタを駆動した場合に前記入力光伝送路からの光
が得られる方の分岐挿入フィルタ出力に接続された光受
信器と、光受信器入力光に一部を分岐する光分岐と、分
岐された光を電気信号に変換する光受信器と、光受信器
出力と前記低周波発振器の出力の積をとるための乗算器
と、乗算器出力から誤差信号を得るための低域通過フィ
ルタと、基準電圧源と、該基準電圧源出力と前記低域通
過フィルタ出力との差をとり、前記加算器に入力するた
めの差動増幅器と、分岐挿入フィルタのもう一方の入力
に接続された光送信器と、分岐挿入フィルタのもう一方
の出力の光の一部を分岐する光分岐と、分岐された光の
うち前記光送信器出力光のみ通過させる光フィルタと、
それに接続された光受信器と、光受信器出力と前記低周
波発振器出力との積をとる乗算器と、乗算器出力から誤
差信号を得るための低域通過フィルタと、該低域通過フ
ィルタ出力と前記基準電圧源出力との差をとり、前記光
送信器に入力するための差動増幅器とからなり、受信信
号が挿入光と分岐光との干渉によって生じる干渉周波数
の成分を持たないように、分岐挿入フィルタ選択中心波
長と光送信器出力波長と分岐挿入フィルタによって選択
された光の波長をずらして安定化することを特徴とする
光分岐挿入ノード。 - 【請求項５】１つ以上の請求項１または請求項２または
請求項３または請求項４記載の光分岐挿入ノードと、少
なくとも光分岐挿入ノードの数に等しい数の互いに発振
波長の異なる光送信器を持つセンターノードとからなる
ことを特徴とする光ネットワーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7273031A JP2800739B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | 光分岐挿入ノードおよび光ネットワーク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7273031A JP2800739B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | 光分岐挿入ノードおよび光ネットワーク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09113855A JPH09113855A (ja) | 1997-05-02 |
| JP2800739B2 true JP2800739B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=17522212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7273031A Expired - Fee Related JP2800739B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | 光分岐挿入ノードおよび光ネットワーク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2800739B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3995781B2 (ja) | 1998-02-02 | 2007-10-24 | 富士通株式会社 | 波長選択フィルタを用いた光分岐・挿入装置及び光分岐装置 |
| JP3639109B2 (ja) | 1998-04-02 | 2005-04-20 | 富士通株式会社 | 光伝送装置、光伝送システム及び光端局 |
-
1995
- 1995-10-20 JP JP7273031A patent/JP2800739B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９９５年電子情報通信学会総合大会講演論文集 通信２ Ｐ．５３９（１９９５年３月１０日発行）御園雅俊 ＥＴ．ＡＬ．，「Ｂ−１０９３ 音響光学フィルタの透過波長高速切替・安定化実験」 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09113855A (ja) | 1997-05-02 |
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