JP3158706B2 - 光分配装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回線交換方式、パケット
交換方式、ＡＴＭ交換方式等による時分割多重化光信号
伝送網、及びその交換ノードに係る。
交換方式、ＡＴＭ交換方式等による時分割多重化光信号
伝送網、及びその交換ノードに係る。
【０００２】
【従来の技術】従来光分配機能を有する装置について
は、１９９０年電子情報通信学会春季全国大会、Ｃ−２
２０、において論じられているように、５個のレーザダ
イオード光ゲートサブモジュールと１×４光分岐導波回
路から構成される無損失１×４光ゲートスイッチが報告
されている。光分岐導波回路の４出力端のそれぞれにス
イッチング用レーザダイオード光ゲートサブモジュール
が接続されており、入力端に偏波補償用として１個のサ
ブモジュールが、他の４個のゲートと活性層面を垂直に
するように接続されている。サブモジュールは、１．３
μｍ帯用ＩｎＧａＡｓＰレーザダイオード光ゲートとそ
の両端に設置された先端半径１０μｍの単一モード先球
光ファイバがＣｕ−Ｗ筐体内に収められた構造をしてお
り、レーザダイオード光ゲート−先球光ファイバ間の結
合損失は３ｄＢである。光分岐導波回路は、石英系光導
波路／Ｓｉから成り、１×２Ｙ分岐２段構造であり、フ
ァイバ−光分岐導波回路−ファイバ間の伝搬損失は８ｄ
Ｂである。スイッチ全体の大きさは、１２ｍｍ×７５ｍ
ｍである。各レーザダイオード光ゲートに２７〜３０ｍ
Ａの励起電流を加えることにより、無損失スイッチング
が実現されている。
は、１９９０年電子情報通信学会春季全国大会、Ｃ−２
２０、において論じられているように、５個のレーザダ
イオード光ゲートサブモジュールと１×４光分岐導波回
路から構成される無損失１×４光ゲートスイッチが報告
されている。光分岐導波回路の４出力端のそれぞれにス
イッチング用レーザダイオード光ゲートサブモジュール
が接続されており、入力端に偏波補償用として１個のサ
ブモジュールが、他の４個のゲートと活性層面を垂直に
するように接続されている。サブモジュールは、１．３
μｍ帯用ＩｎＧａＡｓＰレーザダイオード光ゲートとそ
の両端に設置された先端半径１０μｍの単一モード先球
光ファイバがＣｕ−Ｗ筐体内に収められた構造をしてお
り、レーザダイオード光ゲート−先球光ファイバ間の結
合損失は３ｄＢである。光分岐導波回路は、石英系光導
波路／Ｓｉから成り、１×２Ｙ分岐２段構造であり、フ
ァイバ−光分岐導波回路−ファイバ間の伝搬損失は８ｄ
Ｂである。スイッチ全体の大きさは、１２ｍｍ×７５ｍ
ｍである。各レーザダイオード光ゲートに２７〜３０ｍ
Ａの励起電流を加えることにより、無損失スイッチング
が実現されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記無損失１×４光ゲ
ートスイッチと同じ原理による１×(２のＮ乗)光ゲート
スイッチは、内蔵するレーザダイオード光ゲートが持つ
利得によりスイッチング時の入出力間損失が補償できる
ため、回線交換方式あるいは時分割多重化光信号伝送網
における分配ノードとしての応用が検討されている。し
かし、上記無損失１×４光ゲートスイッチでは、入出力
側でＳ／Ｎ比（信号対雑音強度比）が光分岐導波回路前
後のレーザダイオード光ゲートサブモジュールによる劣
化量に加え、さらに光分岐導波回路により８ｄＢ劣化し
ている。一般に１×(２のＮ乗)光ゲートスイッチでは、
入出力側のＳ／Ｎ比が光分岐導波回路により原理的に
（３×Ｎ）ｄＢ以上劣化するという問題点があった。ま
た上記無損失１×４光ゲートスイッチでは、５個のレー
ザダイオード光ゲートサブモジュールが使用されている
が、１×(２のＮ乗)光ゲートスイッチでは、(２のＮ乗)
個以上のレーザダイオード光ゲートが必要であり、小
型、大規模な光ゲートスイッチを実現することが困難で
あるという問題点があった。さらにパケット交換方式、
ＡＴＭ交換方式等による時分割多重化光信号伝送網にお
ける分配ノードとしての応用を考えた場合、１×(２の
Ｎ乗)光ゲートスイッチでは、光信号列全体を保存しつ
つ特定のパケットを分配することが出来ないため、これ
を縦続接続した場合に、１個のパケットを２ヵ所以上の
分配ノードから分配出来ないなど、使用形態に制限が生
じるという問題点があった。
ートスイッチと同じ原理による１×(２のＮ乗)光ゲート
スイッチは、内蔵するレーザダイオード光ゲートが持つ
利得によりスイッチング時の入出力間損失が補償できる
ため、回線交換方式あるいは時分割多重化光信号伝送網
における分配ノードとしての応用が検討されている。し
かし、上記無損失１×４光ゲートスイッチでは、入出力
側でＳ／Ｎ比（信号対雑音強度比）が光分岐導波回路前
後のレーザダイオード光ゲートサブモジュールによる劣
化量に加え、さらに光分岐導波回路により８ｄＢ劣化し
ている。一般に１×(２のＮ乗)光ゲートスイッチでは、
入出力側のＳ／Ｎ比が光分岐導波回路により原理的に
（３×Ｎ）ｄＢ以上劣化するという問題点があった。ま
た上記無損失１×４光ゲートスイッチでは、５個のレー
ザダイオード光ゲートサブモジュールが使用されている
が、１×(２のＮ乗)光ゲートスイッチでは、(２のＮ乗)
個以上のレーザダイオード光ゲートが必要であり、小
型、大規模な光ゲートスイッチを実現することが困難で
あるという問題点があった。さらにパケット交換方式、
ＡＴＭ交換方式等による時分割多重化光信号伝送網にお
ける分配ノードとしての応用を考えた場合、１×(２の
Ｎ乗)光ゲートスイッチでは、光信号列全体を保存しつ
つ特定のパケットを分配することが出来ないため、これ
を縦続接続した場合に、１個のパケットを２ヵ所以上の
分配ノードから分配出来ないなど、使用形態に制限が生
じるという問題点があった。
【０００４】本発明の目的は回線交換方式あるいはパケ
ット交換方式、ＡＴＭ交換方式等による時分割多重化光
信号伝送網における分配ノードとしての応用が可能な光
分配装置において、分配数を増加しても入出力側のＳ／
Ｎ比の劣化が少なく、あるいは多数の光能動素子を必要
とせず、かつ光信号列全体を保存しつつ特定のパケット
を分配することが出来る方法を提供することにある。
ット交換方式、ＡＴＭ交換方式等による時分割多重化光
信号伝送網における分配ノードとしての応用が可能な光
分配装置において、分配数を増加しても入出力側のＳ／
Ｎ比の劣化が少なく、あるいは多数の光能動素子を必要
とせず、かつ光信号列全体を保存しつつ特定のパケット
を分配することが出来る方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、時分割多重化光信号列を、単一
または複数の局発光と合波した後、半導体光増幅器に入
射し、上記半導体光増幅器からの出射光を分波器に入射
する。上記分波器は上記光信号列と同じ波長の光を出力
側光信号伝送用ファイバに、上記光信号列と異なる単一
または複数の波長の光をその波長と１対１に対応する単
一または複数の中間出力ポートに出射するように設計す
る。上記単一または複数の局発光の波長を出力すべき中
間出力ポートと１対１に対応する波長に選ぶことによ
り、光信号列全体を出力側光信号伝送用ファイバに、任
意の部分を指定された単一または複数の中間出力ポート
に分配することが可能となる。
に、本発明においては、時分割多重化光信号列を、単一
または複数の局発光と合波した後、半導体光増幅器に入
射し、上記半導体光増幅器からの出射光を分波器に入射
する。上記分波器は上記光信号列と同じ波長の光を出力
側光信号伝送用ファイバに、上記光信号列と異なる単一
または複数の波長の光をその波長と１対１に対応する単
一または複数の中間出力ポートに出射するように設計す
る。上記単一または複数の局発光の波長を出力すべき中
間出力ポートと１対１に対応する波長に選ぶことによ
り、光信号列全体を出力側光信号伝送用ファイバに、任
意の部分を指定された単一または複数の中間出力ポート
に分配することが可能となる。
【０００６】特にパケット交換方式、ＡＴＭ交換方式等
による時分割多重化光信号列に対しては、各パケット内
の光信号の１部を光分岐器により分岐し、そのヘッダに
格納されたパケットの行き先に関する情報を受光器によ
り読み取る。または半導体光増幅器を２個使用し、各パ
ケットを前段の半導体光増幅器に通過させることによ
り、上記情報を読み取る。上記情報に従い、上記局発光
を、各パケットが通過する時間だけ出射する。上記光分
岐器または上記前段の半導体光増幅器を通過した各パケ
ットは遅延線を通過させた後上記局発光と合波する。こ
こで上記遅延線を通過するのに要する時間が、ヘッダが
受光器または前段の半導体光増幅器に入射されてから上
記局発光を操作するまでの時間と等しくなるように上記
遅延線の長さを決める。これにより光信号列全体を出力
側光信号伝送用ファイバに、任意のパケットをそのヘッ
ダで指定された単一または複数の中間出力ポートに分配
することが可能となる。
による時分割多重化光信号列に対しては、各パケット内
の光信号の１部を光分岐器により分岐し、そのヘッダに
格納されたパケットの行き先に関する情報を受光器によ
り読み取る。または半導体光増幅器を２個使用し、各パ
ケットを前段の半導体光増幅器に通過させることによ
り、上記情報を読み取る。上記情報に従い、上記局発光
を、各パケットが通過する時間だけ出射する。上記光分
岐器または上記前段の半導体光増幅器を通過した各パケ
ットは遅延線を通過させた後上記局発光と合波する。こ
こで上記遅延線を通過するのに要する時間が、ヘッダが
受光器または前段の半導体光増幅器に入射されてから上
記局発光を操作するまでの時間と等しくなるように上記
遅延線の長さを決める。これにより光信号列全体を出力
側光信号伝送用ファイバに、任意のパケットをそのヘッ
ダで指定された単一または複数の中間出力ポートに分配
することが可能となる。
【０００７】
【作用】上記半導体光増幅器に入射された時分割多重化
光信号は半導体光増幅器中のキャリア密度を変調する。
即ち、上記光信号の強度が大きい場合はキャリアの消費
が大きくキャリア密度が減少する。一方、上記光信号の
強度が小さい場合はキャリアの消費が小さくキャリア密
度の減少は少ない。上記光信号と共に入射された単一ま
たは複数の局発光が半導体光増幅器中で受ける利得は、
キャリア密度が大きい場合は高く、キャリア密度が小さ
い場合は低くなるか又は損失に転じる。このため上記局
発光は上記光信号の反転状態に強度変調される。上記光
信号と上記局発光は分波器に入射されると、上記分波器
により、上記光信号は出力側光信号伝送用ファイバに、
上記光信号列と異なる波長を持つ単一または複数の上記
局発光はその波長と１対１に対応する単一または複数の
中間出力ポートに出射される。これにより光信号列全体
は出力側光信号伝送用ファイバに、任意の部分が指定さ
れた単一または複数の中間出力ポートに分配される。
光信号は半導体光増幅器中のキャリア密度を変調する。
即ち、上記光信号の強度が大きい場合はキャリアの消費
が大きくキャリア密度が減少する。一方、上記光信号の
強度が小さい場合はキャリアの消費が小さくキャリア密
度の減少は少ない。上記光信号と共に入射された単一ま
たは複数の局発光が半導体光増幅器中で受ける利得は、
キャリア密度が大きい場合は高く、キャリア密度が小さ
い場合は低くなるか又は損失に転じる。このため上記局
発光は上記光信号の反転状態に強度変調される。上記光
信号と上記局発光は分波器に入射されると、上記分波器
により、上記光信号は出力側光信号伝送用ファイバに、
上記光信号列と異なる波長を持つ単一または複数の上記
局発光はその波長と１対１に対応する単一または複数の
中間出力ポートに出射される。これにより光信号列全体
は出力側光信号伝送用ファイバに、任意の部分が指定さ
れた単一または複数の中間出力ポートに分配される。
【０００８】特にパケット交換方式、ＡＴＭ交換方式等
による時分割多重化光信号列に対しては、各パケットの
ヘッダに格納されたパケットの行き先に関する情報は受
光器により読み取る事が可能である。また半導体光増幅
器を２個使用した場合は、各パケットのヘッダが前段の
半導体光増幅器を通過する際、その端子電圧を変調する
ため、上記変調信号から各パケットの行き先に関する情
報を読み取る事が可能である。上記情報に従い上記局発
光は各パケットが通過する時間だけ出射される。各パケ
ットは遅延線を通過した後、上記局発光と同時に合波器
に入射され、合波される。半導体光増幅器を通過した
後、反転状態に強度変調された上記局発光と上記光信号
は分波器に入射され、上記分波器により、光信号列全体
は出力側光信号伝送用ファイバに、任意のパケットはそ
のヘッダで指定された単一または複数の中間出力ポート
に分配される。
による時分割多重化光信号列に対しては、各パケットの
ヘッダに格納されたパケットの行き先に関する情報は受
光器により読み取る事が可能である。また半導体光増幅
器を２個使用した場合は、各パケットのヘッダが前段の
半導体光増幅器を通過する際、その端子電圧を変調する
ため、上記変調信号から各パケットの行き先に関する情
報を読み取る事が可能である。上記情報に従い上記局発
光は各パケットが通過する時間だけ出射される。各パケ
ットは遅延線を通過した後、上記局発光と同時に合波器
に入射され、合波される。半導体光増幅器を通過した
後、反転状態に強度変調された上記局発光と上記光信号
は分波器に入射され、上記分波器により、光信号列全体
は出力側光信号伝送用ファイバに、任意のパケットはそ
のヘッダで指定された単一または複数の中間出力ポート
に分配される。
【０００９】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１に示す。図１は
光分配装置の構成図であり、同装置の入力側に接続され
た伝送路から入力された時分割多重化光信号列の任意の
パケットの反転信号を、上記パケットのヘッダに書き込
まれた情報に対応した中間出力ポートに出力し、同時に
光信号列全体を出力側に接続された伝送路に出力するこ
とが可能である。図１において、１は入力側光信号伝送
用ファイバ、２は前置半導体光増幅器、３は遅延線、４
は光合波器、５は後置半導体光増幅器、６は光分波器、
７は出力側光信号伝送用ファイバ、８Ａ、８Ｂ、８Ｃは
中間出力ポート、９は波長可変光源制御回路、１０は波
長可変光源である。入力側光信号伝送用ファイバ１から
多数のパケットを時分割多重化した波長λ0の原光信号
列が入力される。順方向に一定電圧が印加された前置半
導体光増幅器２を通過すると、その端子電圧は原光信号
列による変調を受ける。変調信号は波長可変光源制御回
路９に伝送される。各パケットのヘッダにはパケットの
行き先に関する情報、即ちパケットを中間出力ポート８
Ａ、８Ｂ、８Ｃの何れに出力するのか、あるいは何れに
も出力しないかを指定する情報が格納されており、その
情報に従い波長可変光源制御回路９が波長可変光源１０
を操作し、パケットの行き先と１対１に対応する波長で
一定出力の局発光を出射させる。局発光の波長は、パケ
ットの行き先が中間出力ポート８Ａ、８Ｂ、８Ｃの場合
にはλA、λB、λCとする。ただし何れにも出力しない
場合は局発光を出射しない。ヘッダが前置半導体光増幅
器２を通過してから波長可変光源１０が局発光を出射す
るまで一定の時間遅れが発生するが、前置半導体光増幅
器２を通過した原光信号が遅延線３を通過するのに同じ
だけの時間を費やすよう、遅延線３の長さが精密に決め
られている。このため遅延線３を通過したヘッダと局発
光が同時に光合波器４に入射され、合波された後、順方
向に一定電圧が印加された後置半導体光増幅器５に入射
される。後置半導体光増幅器５中のキャリア密度はパケ
ット内の原光信号により変調され、局発光はその反転信
号に変調される。原光信号及び変調された局発光は後置
半導体光増幅器５から出射された後、光分波器６に入射
される。光分波器６は波長λ0の光を出力側光信号伝送
用ファイバ７に、波長λA、λB、λCの光を中間出力ポ
ート８Ａ、８Ｂ、８Ｃに出射するよう設計されている。
このためパケット内の原光信号が出力側光信号伝送用フ
ァイバ７に出力され、その反転信号が、そのヘッダに書
き込まれた行き先に応じて中間出力ポート８Ａ、８Ｂ、
８Ｃの何れかに出力されるか、または何れにも出力され
ない。
光分配装置の構成図であり、同装置の入力側に接続され
た伝送路から入力された時分割多重化光信号列の任意の
パケットの反転信号を、上記パケットのヘッダに書き込
まれた情報に対応した中間出力ポートに出力し、同時に
光信号列全体を出力側に接続された伝送路に出力するこ
とが可能である。図１において、１は入力側光信号伝送
用ファイバ、２は前置半導体光増幅器、３は遅延線、４
は光合波器、５は後置半導体光増幅器、６は光分波器、
７は出力側光信号伝送用ファイバ、８Ａ、８Ｂ、８Ｃは
中間出力ポート、９は波長可変光源制御回路、１０は波
長可変光源である。入力側光信号伝送用ファイバ１から
多数のパケットを時分割多重化した波長λ0の原光信号
列が入力される。順方向に一定電圧が印加された前置半
導体光増幅器２を通過すると、その端子電圧は原光信号
列による変調を受ける。変調信号は波長可変光源制御回
路９に伝送される。各パケットのヘッダにはパケットの
行き先に関する情報、即ちパケットを中間出力ポート８
Ａ、８Ｂ、８Ｃの何れに出力するのか、あるいは何れに
も出力しないかを指定する情報が格納されており、その
情報に従い波長可変光源制御回路９が波長可変光源１０
を操作し、パケットの行き先と１対１に対応する波長で
一定出力の局発光を出射させる。局発光の波長は、パケ
ットの行き先が中間出力ポート８Ａ、８Ｂ、８Ｃの場合
にはλA、λB、λCとする。ただし何れにも出力しない
場合は局発光を出射しない。ヘッダが前置半導体光増幅
器２を通過してから波長可変光源１０が局発光を出射す
るまで一定の時間遅れが発生するが、前置半導体光増幅
器２を通過した原光信号が遅延線３を通過するのに同じ
だけの時間を費やすよう、遅延線３の長さが精密に決め
られている。このため遅延線３を通過したヘッダと局発
光が同時に光合波器４に入射され、合波された後、順方
向に一定電圧が印加された後置半導体光増幅器５に入射
される。後置半導体光増幅器５中のキャリア密度はパケ
ット内の原光信号により変調され、局発光はその反転信
号に変調される。原光信号及び変調された局発光は後置
半導体光増幅器５から出射された後、光分波器６に入射
される。光分波器６は波長λ0の光を出力側光信号伝送
用ファイバ７に、波長λA、λB、λCの光を中間出力ポ
ート８Ａ、８Ｂ、８Ｃに出射するよう設計されている。
このためパケット内の原光信号が出力側光信号伝送用フ
ァイバ７に出力され、その反転信号が、そのヘッダに書
き込まれた行き先に応じて中間出力ポート８Ａ、８Ｂ、
８Ｃの何れかに出力されるか、または何れにも出力され
ない。
【００１０】前置半導体光増幅器２、後置半導体光増幅
器５は励起電流が１５０ｍＡの時、内部利得が２８ｄＢ
であり、入出力側の光結合度が−３．５ｄＢ、ファイバ
間の利得が２１ｄＢであった。波長可変光源１０は３電
極を持つ波長可変分布ブラッグ反射型レーザモジュール
を適用した。ファイバ光出力は−１６ｄＢｍに設定し、
この時の波長可変幅は１５０９ｎｍから１５１２．５ｎ
ｍまで３．５ｎｍ以上あった。波長可変光源制御回路９
は３種類の入力信号０００１、００１０、００１１に対
し、波長可変光源１０を波長１５１１、１５１２、１５
１３ｎｍで１７６．７ｎｓだけ一定出力発振させるよう
に設計した。光分波器６はマッハツェンダ干渉計による
１：１光ＷＤＭカプラを３個組み合わせて構成した。１
個目は入力ポートＩ１、出力ポートＯ１、Ｏ２を持つ。
分波間隔が１ｎｍであり、出力ポートＯ１の選択波長は
１５１０、１５１２、１５１４…１５５０、１５５２…
ｎｍであり、出力ポートＯ２の選択波長は１５１１、１
５１３、１５１５…ｎｍである。２個目は入力ポートＩ
２、出力ポートＯ３、Ｏ４を持つ。分波間隔が２ｎｍで
あり、出力ポートＯ３の選択波長は１５１２、１５１６
…ｎｍであり、出力ポートＯ４の選択波長は１５１０、
１５１４…ｎｍである。３個目は入力ポートＩ３、出力
ポートＯ５、Ｏ６を持つ。分波間隔が２ｎｍであり、出
力ポートＯ５の選択波長は１５１３、１５１７…ｎｍで
あり、出力ポートＯ６の選択波長は１５１１、１５１５
…ｎｍである。何れの１：１光ＷＤＭカプラも選択波長
の挿入損は−１ｄＢ、クロストークは−２０ｄＢあっ
た。出力ポートＯ１、Ｏ２を入力ポートＩ２、Ｉ３に接
続し、光分波器６を構成する。波長１５１１、１５１
２、１５１３、１５５０ｎｍの光信号を入力ポートＩ１
に入射すると、出力ポートＯ６、Ｏ３、Ｏ５、Ｏ４から
波長１５１１、１５１２、１５１３、１５５０ｎｍの光
信号が出力される。光分波器６の選択波長の挿入損は−
３ｄＢ、クロストークは−１６ｄＢであった。出力ポー
トＯ６、Ｏ３、Ｏ５およびＯ４を中間出力ポート８Ａ、
８Ｂ、８Ｃおよび出力側光信号伝送用ファイバ７に接続
した。光合波器４は無偏光ビームスプリッタを使用し
た。
器５は励起電流が１５０ｍＡの時、内部利得が２８ｄＢ
であり、入出力側の光結合度が−３．５ｄＢ、ファイバ
間の利得が２１ｄＢであった。波長可変光源１０は３電
極を持つ波長可変分布ブラッグ反射型レーザモジュール
を適用した。ファイバ光出力は−１６ｄＢｍに設定し、
この時の波長可変幅は１５０９ｎｍから１５１２．５ｎ
ｍまで３．５ｎｍ以上あった。波長可変光源制御回路９
は３種類の入力信号０００１、００１０、００１１に対
し、波長可変光源１０を波長１５１１、１５１２、１５
１３ｎｍで１７６．７ｎｓだけ一定出力発振させるよう
に設計した。光分波器６はマッハツェンダ干渉計による
１：１光ＷＤＭカプラを３個組み合わせて構成した。１
個目は入力ポートＩ１、出力ポートＯ１、Ｏ２を持つ。
分波間隔が１ｎｍであり、出力ポートＯ１の選択波長は
１５１０、１５１２、１５１４…１５５０、１５５２…
ｎｍであり、出力ポートＯ２の選択波長は１５１１、１
５１３、１５１５…ｎｍである。２個目は入力ポートＩ
２、出力ポートＯ３、Ｏ４を持つ。分波間隔が２ｎｍで
あり、出力ポートＯ３の選択波長は１５１２、１５１６
…ｎｍであり、出力ポートＯ４の選択波長は１５１０、
１５１４…ｎｍである。３個目は入力ポートＩ３、出力
ポートＯ５、Ｏ６を持つ。分波間隔が２ｎｍであり、出
力ポートＯ５の選択波長は１５１３、１５１７…ｎｍで
あり、出力ポートＯ６の選択波長は１５１１、１５１５
…ｎｍである。何れの１：１光ＷＤＭカプラも選択波長
の挿入損は−１ｄＢ、クロストークは−２０ｄＢあっ
た。出力ポートＯ１、Ｏ２を入力ポートＩ２、Ｉ３に接
続し、光分波器６を構成する。波長１５１１、１５１
２、１５１３、１５５０ｎｍの光信号を入力ポートＩ１
に入射すると、出力ポートＯ６、Ｏ３、Ｏ５、Ｏ４から
波長１５１１、１５１２、１５１３、１５５０ｎｍの光
信号が出力される。光分波器６の選択波長の挿入損は−
３ｄＢ、クロストークは−１６ｄＢであった。出力ポー
トＯ６、Ｏ３、Ｏ５およびＯ４を中間出力ポート８Ａ、
８Ｂ、８Ｃおよび出力側光信号伝送用ファイバ７に接続
した。光合波器４は無偏光ビームスプリッタを使用し
た。
【００１１】波長λ0が１．５５μｍ、ピーク値の光出
力レベルが−２０ｄＢｍのパケット多重化光信号列を上
記光分配装置に入力した。パケット内の光信号は伝送速
度２．４Ｇｂ／ｓ、マーク率１／２のＮＲＺ変調信号で
ある。各パケットは５バイトのヘッダと４８バイトの情
報部を持つ。各パケットのヘッダに０００１、００１
０、００１１、００００の制御信号をこの順に繰返し割
り付けた。ヘッダの制御信号が０００１、００１０、０
０１１の場合、中間出力ポート８Ａ、８Ｂ、８Ｃに各パ
ケット内の光信号の反転信号が得られ、同時に各パケッ
ト内の光信号が出力側光信号伝送用ファイバ７に出力さ
れた。各反転信号のピーク値の光出力レベルは０ｄＢｍ
であり、”１”、”０”レベル比は−１５ｄＢ以上あっ
た。出力側光信号伝送用ファイバ７に出力された光信号
のピーク値の光出力レベルは３ｄＢｍであった。ヘッダ
の制御信号が００００の場合、出力側光信号伝送用ファ
イバ７に各パケット内の光信号が出力されるのみであ
り、ピーク値の光出力レベルは３ｄＢｍであった。
力レベルが−２０ｄＢｍのパケット多重化光信号列を上
記光分配装置に入力した。パケット内の光信号は伝送速
度２．４Ｇｂ／ｓ、マーク率１／２のＮＲＺ変調信号で
ある。各パケットは５バイトのヘッダと４８バイトの情
報部を持つ。各パケットのヘッダに０００１、００１
０、００１１、００００の制御信号をこの順に繰返し割
り付けた。ヘッダの制御信号が０００１、００１０、０
０１１の場合、中間出力ポート８Ａ、８Ｂ、８Ｃに各パ
ケット内の光信号の反転信号が得られ、同時に各パケッ
ト内の光信号が出力側光信号伝送用ファイバ７に出力さ
れた。各反転信号のピーク値の光出力レベルは０ｄＢｍ
であり、”１”、”０”レベル比は−１５ｄＢ以上あっ
た。出力側光信号伝送用ファイバ７に出力された光信号
のピーク値の光出力レベルは３ｄＢｍであった。ヘッダ
の制御信号が００００の場合、出力側光信号伝送用ファ
イバ７に各パケット内の光信号が出力されるのみであ
り、ピーク値の光出力レベルは３ｄＢｍであった。
【００１２】本発明の第２の実施例を図２に示す。図２
は光分配装置の構成図であり、同装置の入力側に接続さ
れた伝送路から入力された時分割多重化光信号列の任意
のパケットの反転信号を、上記パケットのヘッダに書き
込まれた情報に対応した０、１、２、３又は４個の中間
出力ポートに出力し、同時に光信号列全体を出力側に接
続された伝送路に出力することが可能である。図２にお
いて、１１は光分岐器、１２は光合波器、１３は光分波
器、１４は中間出力ポート、１５は光受信器、１６は局
発光源群制御回路、１７は局発光源群、１８は半導体光
増幅器である。中間出力ポートは１６個あり、局発光源
群１７は１６個の局発光源からなり、各局発光源からの
出射光の波長は各中間出力ポートと１体１に対応してい
る。第１の実施例同様、入力側光信号伝送用ファイバ１
から多数のパケットを時分割多重化した波長λ0の原光
信号列が入力される。１部は光分岐器１１により分岐さ
れ、光受信器１５により受信される。受信信号は局発光
源群制御回路１６に伝送される。各パケットのヘッダに
はパケットの行き先に関する情報、即ちパケットを中間
出力ポート１４の何れに出力するのか、あるいは何れに
も出力しないかを指定する情報が格納されており、その
情報に従い局発光源群制御回路１６が局発光源群１７中
の１個又は複数の局発光源を操作し局発光を出射させ
る。ただし、パケットの行き先がｉ（ｉは１〜１６の整
数）番目の中間出力ポートの場合にはλiの波長を持つ
局発光源を操作し局発光を出射させる。何れにも出力し
ない場合は局発光を出射しない。パケットは遅延線３を
通過した後、ヘッダと各局発光が同時に光合波器１２に
入射され、合波された後、順方向に一定電圧が印加され
た半導体光増幅器１８に入射される。第１の実施例と同
様に、ヘッダが光分岐器１１により分岐されてから局発
光源群１７が局発光を出射するまでの時間遅れを補償す
るように遅延線３の長さが精密に決められている。半導
体光増幅器１８中のキャリア密度はパケット内の原光信
号により変調され、各局発光はその反転信号に変調され
る。原光信号及び変調された各局発光は半導体光増幅器
１８から出射された後、光分波器１３に入射される。光
分波器１３は波長λ0の光を出力側光信号伝送用ファイ
バ７に、波長λiの光をｉ番目の中間出力ポート１４に
出射するよう設計されている。このためパケット内の原
光信号が出力側光信号伝送用ファイバ７に出力され、そ
の反転信号が、そのヘッダに書き込まれた行き先に応じ
て０、１、２、３又は４個の中間出力ポート１４に出力
される。
は光分配装置の構成図であり、同装置の入力側に接続さ
れた伝送路から入力された時分割多重化光信号列の任意
のパケットの反転信号を、上記パケットのヘッダに書き
込まれた情報に対応した０、１、２、３又は４個の中間
出力ポートに出力し、同時に光信号列全体を出力側に接
続された伝送路に出力することが可能である。図２にお
いて、１１は光分岐器、１２は光合波器、１３は光分波
器、１４は中間出力ポート、１５は光受信器、１６は局
発光源群制御回路、１７は局発光源群、１８は半導体光
増幅器である。中間出力ポートは１６個あり、局発光源
群１７は１６個の局発光源からなり、各局発光源からの
出射光の波長は各中間出力ポートと１体１に対応してい
る。第１の実施例同様、入力側光信号伝送用ファイバ１
から多数のパケットを時分割多重化した波長λ0の原光
信号列が入力される。１部は光分岐器１１により分岐さ
れ、光受信器１５により受信される。受信信号は局発光
源群制御回路１６に伝送される。各パケットのヘッダに
はパケットの行き先に関する情報、即ちパケットを中間
出力ポート１４の何れに出力するのか、あるいは何れに
も出力しないかを指定する情報が格納されており、その
情報に従い局発光源群制御回路１６が局発光源群１７中
の１個又は複数の局発光源を操作し局発光を出射させ
る。ただし、パケットの行き先がｉ（ｉは１〜１６の整
数）番目の中間出力ポートの場合にはλiの波長を持つ
局発光源を操作し局発光を出射させる。何れにも出力し
ない場合は局発光を出射しない。パケットは遅延線３を
通過した後、ヘッダと各局発光が同時に光合波器１２に
入射され、合波された後、順方向に一定電圧が印加され
た半導体光増幅器１８に入射される。第１の実施例と同
様に、ヘッダが光分岐器１１により分岐されてから局発
光源群１７が局発光を出射するまでの時間遅れを補償す
るように遅延線３の長さが精密に決められている。半導
体光増幅器１８中のキャリア密度はパケット内の原光信
号により変調され、各局発光はその反転信号に変調され
る。原光信号及び変調された各局発光は半導体光増幅器
１８から出射された後、光分波器１３に入射される。光
分波器１３は波長λ0の光を出力側光信号伝送用ファイ
バ７に、波長λiの光をｉ番目の中間出力ポート１４に
出射するよう設計されている。このためパケット内の原
光信号が出力側光信号伝送用ファイバ７に出力され、そ
の反転信号が、そのヘッダに書き込まれた行き先に応じ
て０、１、２、３又は４個の中間出力ポート１４に出力
される。
【００１３】半導体光増幅器１８は励起電流が１５０ｍ
Ａの時、内部利得が２８ｄＢであり、入出力側の光結合
度が−３．５ｄＢ、ファイバ間の利得が２１ｄＢであっ
た。局発光源群１７は１５２３ｎｍから１５３８ｎｍま
で１ｎｍ間隔に発振波長が設定された１６個の半導体レ
ーザモジュールから構成される。ファイバ光出力は各々
−１６ｄＢｍに設定されている。局発光源群制御回路１
６は１６個の中間出力ポート１４から０、１、２、３又
は４個を選択する場合の数、16Ｃ0＋16Ｃ1＋…＋16Ｃ4
＝２５１７種類の入力信号００００００００００００、
０００００００００００１…１００１１１０１０１０１
に対し、選択された局発光源１７を１７６．７ｎｓだけ
一定出力発振させるように設計した。光分波器１３はア
レー導波路回折格子と集光機能を持つスラブ導波路、入
出力導波路を組み合わせて構成した。アレー導波路回折
格子は、隣接する導波路間の光路長差が３７．１４μｍ
である２０１本の導波路からなる。１個の入力ポートと
２８個の出力ポートを持ち、各出力ポートの選択波長は
１５２３ｎｍから１５５０ｎｍまで１ｎｍ間隔で分布し
ている。各出力ポートの選択波長の挿入損は−５〜７ｄ
Ｂ、クロストークは−１５ｄＢあった。選択波長が１５
２３ｎｍから１５３８ｎｍまでの各出力ポートを１番目
から１６番目の中間出力ポート１４に１対１に接続し、
選択波長が１５５０ｎｍの出力ポートを出力側光信号伝
送用ファイバ７に接続した。光合波器１２は光分波器１
３と同一のものを、入出力側入れ替えて構成した。選択
波長が１５２３ｎｍから１５３８ｎｍまでの各入力ポー
トを、局発光源群１７中の発振波長が１５２３ｎｍから
１５３８ｎｍまでの１６個の半導体レーザモジュールに
１対１に接続し、選択波長が１５５０ｎｍの入力ポート
を半導体光増幅器１８の出力側ファイバに接続した。
Ａの時、内部利得が２８ｄＢであり、入出力側の光結合
度が−３．５ｄＢ、ファイバ間の利得が２１ｄＢであっ
た。局発光源群１７は１５２３ｎｍから１５３８ｎｍま
で１ｎｍ間隔に発振波長が設定された１６個の半導体レ
ーザモジュールから構成される。ファイバ光出力は各々
−１６ｄＢｍに設定されている。局発光源群制御回路１
６は１６個の中間出力ポート１４から０、１、２、３又
は４個を選択する場合の数、16Ｃ0＋16Ｃ1＋…＋16Ｃ4
＝２５１７種類の入力信号００００００００００００、
０００００００００００１…１００１１１０１０１０１
に対し、選択された局発光源１７を１７６．７ｎｓだけ
一定出力発振させるように設計した。光分波器１３はア
レー導波路回折格子と集光機能を持つスラブ導波路、入
出力導波路を組み合わせて構成した。アレー導波路回折
格子は、隣接する導波路間の光路長差が３７．１４μｍ
である２０１本の導波路からなる。１個の入力ポートと
２８個の出力ポートを持ち、各出力ポートの選択波長は
１５２３ｎｍから１５５０ｎｍまで１ｎｍ間隔で分布し
ている。各出力ポートの選択波長の挿入損は−５〜７ｄ
Ｂ、クロストークは−１５ｄＢあった。選択波長が１５
２３ｎｍから１５３８ｎｍまでの各出力ポートを１番目
から１６番目の中間出力ポート１４に１対１に接続し、
選択波長が１５５０ｎｍの出力ポートを出力側光信号伝
送用ファイバ７に接続した。光合波器１２は光分波器１
３と同一のものを、入出力側入れ替えて構成した。選択
波長が１５２３ｎｍから１５３８ｎｍまでの各入力ポー
トを、局発光源群１７中の発振波長が１５２３ｎｍから
１５３８ｎｍまでの１６個の半導体レーザモジュールに
１対１に接続し、選択波長が１５５０ｎｍの入力ポート
を半導体光増幅器１８の出力側ファイバに接続した。
【００１４】波長λ0が１．５５μｍ、ピーク値の光出
力レベルが８ｄＢｍのパケット多重化光信号列を上記光
分配装置に入力した。パケット内の光信号は伝送速度
２．４Ｇｂ／ｓ、マーク率１／２のＮＲＺ変調信号であ
る。各パケットは５バイトのヘッダと４８バイトの情報
部を持つ。各パケットのヘッダに１６個の中間出力ポー
ト１４から０、１、２、３又は４個を選択する２５１７
種類の００００００００００００、０００００００００
００１…１００１１１０１０１０１０１の制御信号をこ
の順に繰返し割り付けた。ヘッダの制御信号に応じて
０、１、２、３又は４個の中間出力ポート１４に各パケ
ット内の光信号の反転信号が得られ、同時に各パケット
内の光信号が出力側光信号伝送用ファイバ７に出力され
た。各反転信号のピーク値の光出力レベルは−９〜−１
０ｄＢｍであり、”１”、”０”レベル比は−１５ｄＢ
以上あった。出力側光信号伝送用ファイバ７に出力され
た光信号のピーク値の光出力レベルは−１ｄＢｍであっ
た。
力レベルが８ｄＢｍのパケット多重化光信号列を上記光
分配装置に入力した。パケット内の光信号は伝送速度
２．４Ｇｂ／ｓ、マーク率１／２のＮＲＺ変調信号であ
る。各パケットは５バイトのヘッダと４８バイトの情報
部を持つ。各パケットのヘッダに１６個の中間出力ポー
ト１４から０、１、２、３又は４個を選択する２５１７
種類の００００００００００００、０００００００００
００１…１００１１１０１０１０１０１の制御信号をこ
の順に繰返し割り付けた。ヘッダの制御信号に応じて
０、１、２、３又は４個の中間出力ポート１４に各パケ
ット内の光信号の反転信号が得られ、同時に各パケット
内の光信号が出力側光信号伝送用ファイバ７に出力され
た。各反転信号のピーク値の光出力レベルは−９〜−１
０ｄＢｍであり、”１”、”０”レベル比は−１５ｄＢ
以上あった。出力側光信号伝送用ファイバ７に出力され
た光信号のピーク値の光出力レベルは−１ｄＢｍであっ
た。
【００１５】第１、第２の実施例の光分配装置を用いた
時分割多重化光伝送網の一実施例を図３に示す。図３に
おいて、２１は光送信器、２２は第１の実施例の光分配
装置、２３は第２の実施例の光分配装置、２４は光増幅
器、２５は伝送用単一モード光ファイバ、２６は光再生
中継器、２７ａ〜２７ｍは光受信器である。光送信器２
１は伝送速度２．４Ｇｂ／ｓ、波長１５５０ｎｍ、マー
ク率１／２のＮＲＺ変調信号からなる波長１５５０ｎｍ
のパケット多重化光信号列を送信することが可能であ
る。ファイバ光出力は平均光出力レベルが−３ｄＢｍに
設定されている。伝送用単一モード光ファイバ２５は１
５５０ｎｍ帯零分散シフトファイバで伝送損失は０．２
ｄＢ／ｋｍである。光増幅器２４は波長が１４８０ｎｍ
の半導体レーザによって双方向光励起されたエルビウム
添加光ファイバにより光増幅するファイバ光増幅器あ
る。半導体レーザのファイバへの励起入力は各々３５ｍ
Ｗであり、最大利得は３３ｄＢ、３ｄＢ利得圧縮出力は
１２ｄＢｍである。光受信器２７ａ〜２７ｍはプリアン
プＩＣ内蔵ＩｎＧａＡｓ−ＡＰＤモジュール、等化増幅
回路、タイミング抽出回路、識別再生回路から構成さ
れ、最小受光電力は誤り率１０-11で−３２ｄＢｍであ
る。光再生中継器２６は光受信器２７と光送信器２４を
組み合わせて構成されており、３Ｒ機能、すなわち等化
増幅、リタイミング、識別再生の機能を有する。最小受
光電力は誤り率１０-11で−３２ｄＢｍ、平均光出力レ
ベルは−３ｄＢｍである。光受信器２７ａ〜２７ｍに異
なる信号を伝送するため、１３種類のパケットＡ〜Ｍを
この順に繰返し時分割多重化した。各パケットは５バイ
トのヘッダと４８バイトの情報部を持つ。パケットＡ〜
Ｍのヘッダにはパケットの行き先として、０００１、０
０１０…１１０１の制御信号を割り付けた。第１の実施
例の光分配装置２２はヘッダの制御信号が０００１、０
０１０、００１１のパケットを、光受信器２７ａ、２７
ｂ、２７ｃが接続されている各中間出力ポートに出力す
るように設定した。第２の実施例の光分配装置２３はヘ
ッダの制御信号が０１００、０１０１…１１０１のパケ
ットを、光受信器２７ｄ、２７ｅ…２７ｍが接続されて
いる１〜４個の中間出力ポートに出力するように設定し
た。伝送用単一モード光ファイバ２５の長さは、光送信
器２１と第１の実施例の光分配装置２２の間では１００
ｋｍ、第１の実施例の光分配装置２２と第１の実施例の
光分配装置２２の間では１１５ｋｍ、第１の実施例の光
分配装置２２と光再生中継器２６の間では１００ｋｍ、
光再生中継器２６と光増幅器２４の間では１２５ｋｍ、
第２の実施例の光分配装置２３と光受信器２７ａ、２７
ｂ…２７ｅの間では１００ｋｍ、第１の実施例の光分配
装置２２と光受信器２７ａ、２７ｂ、２７ｃの間では８
０ｋｍ、第２の実施例の光分配装置２３と光受信器２７
ｄ、２７ｅ…２７ｍの間では５０ｋｍとした。上記パケ
ット多重化光信号列を光送信器２１から送信した結果、
多数の光受信器２７ａ〜２７ｍでそれぞれパケットＡ〜
Ｍ内の光信号が受信され、明瞭なアイパタンが得られ
た。
時分割多重化光伝送網の一実施例を図３に示す。図３に
おいて、２１は光送信器、２２は第１の実施例の光分配
装置、２３は第２の実施例の光分配装置、２４は光増幅
器、２５は伝送用単一モード光ファイバ、２６は光再生
中継器、２７ａ〜２７ｍは光受信器である。光送信器２
１は伝送速度２．４Ｇｂ／ｓ、波長１５５０ｎｍ、マー
ク率１／２のＮＲＺ変調信号からなる波長１５５０ｎｍ
のパケット多重化光信号列を送信することが可能であ
る。ファイバ光出力は平均光出力レベルが−３ｄＢｍに
設定されている。伝送用単一モード光ファイバ２５は１
５５０ｎｍ帯零分散シフトファイバで伝送損失は０．２
ｄＢ／ｋｍである。光増幅器２４は波長が１４８０ｎｍ
の半導体レーザによって双方向光励起されたエルビウム
添加光ファイバにより光増幅するファイバ光増幅器あ
る。半導体レーザのファイバへの励起入力は各々３５ｍ
Ｗであり、最大利得は３３ｄＢ、３ｄＢ利得圧縮出力は
１２ｄＢｍである。光受信器２７ａ〜２７ｍはプリアン
プＩＣ内蔵ＩｎＧａＡｓ−ＡＰＤモジュール、等化増幅
回路、タイミング抽出回路、識別再生回路から構成さ
れ、最小受光電力は誤り率１０-11で−３２ｄＢｍであ
る。光再生中継器２６は光受信器２７と光送信器２４を
組み合わせて構成されており、３Ｒ機能、すなわち等化
増幅、リタイミング、識別再生の機能を有する。最小受
光電力は誤り率１０-11で−３２ｄＢｍ、平均光出力レ
ベルは−３ｄＢｍである。光受信器２７ａ〜２７ｍに異
なる信号を伝送するため、１３種類のパケットＡ〜Ｍを
この順に繰返し時分割多重化した。各パケットは５バイ
トのヘッダと４８バイトの情報部を持つ。パケットＡ〜
Ｍのヘッダにはパケットの行き先として、０００１、０
０１０…１１０１の制御信号を割り付けた。第１の実施
例の光分配装置２２はヘッダの制御信号が０００１、０
０１０、００１１のパケットを、光受信器２７ａ、２７
ｂ、２７ｃが接続されている各中間出力ポートに出力す
るように設定した。第２の実施例の光分配装置２３はヘ
ッダの制御信号が０１００、０１０１…１１０１のパケ
ットを、光受信器２７ｄ、２７ｅ…２７ｍが接続されて
いる１〜４個の中間出力ポートに出力するように設定し
た。伝送用単一モード光ファイバ２５の長さは、光送信
器２１と第１の実施例の光分配装置２２の間では１００
ｋｍ、第１の実施例の光分配装置２２と第１の実施例の
光分配装置２２の間では１１５ｋｍ、第１の実施例の光
分配装置２２と光再生中継器２６の間では１００ｋｍ、
光再生中継器２６と光増幅器２４の間では１２５ｋｍ、
第２の実施例の光分配装置２３と光受信器２７ａ、２７
ｂ…２７ｅの間では１００ｋｍ、第１の実施例の光分配
装置２２と光受信器２７ａ、２７ｂ、２７ｃの間では８
０ｋｍ、第２の実施例の光分配装置２３と光受信器２７
ｄ、２７ｅ…２７ｍの間では５０ｋｍとした。上記パケ
ット多重化光信号列を光送信器２１から送信した結果、
多数の光受信器２７ａ〜２７ｍでそれぞれパケットＡ〜
Ｍ内の光信号が受信され、明瞭なアイパタンが得られ
た。
【００１６】本発明の第４の実施例を図４に示す。図４
はパケット交換装置の構成図であり、同装置の入力側に
接続された伝送路から入力された時分割多重化光信号列
中の任意のパケットを、１個のタイムスロットに２個以
上のパケットが格納されないという前提のもとで、任意
のタイムスロットに再格納した後、中間出力ポートから
出力し、かつ上記光信号列自身を出力側に接続された伝
送路に出力することが可能である。図４において、３１
は波長可変光源群、３２ａ〜３２ｇは遅延線、３３は中
間出力ポートである。時分割多重化光信号は波長λ
0で、４個のタイムスロットを持ち、各タイムスロット
にパケットが格納されている。入力側光信号伝送用ファ
イバ１から上記光信号列が入力される。順方向に一定電
圧が印加された前置半導体光増幅器２を通過すると、そ
の端子電圧は原光信号列による変調を受ける。変調信号
は波長可変光源制御回路９に伝送される。各パケットの
ヘッダにはパケットが現在何番目のタイムスロットに格
納されているか、次に何番目のタイムスロットに再格納
するのかに関する情報が格納されており、その情報に従
い波長可変光源制御回路９が波長可変光源群３１を操作
し、パケットが格納されるべきタイムスロットの移動量
と１対１に対応する波長で一定出力の局発光を出射させ
る。局発光の波長は、上記移動量がタイムスロット１、
２…７個分である場合にはλ1、λ2…λ7とする。パケ
ットは遅延線３を通過した後、ヘッダと局発光が同時に
光合波器４に入射され、合波された後、順方向に一定電
圧が印加された後置半導体光増幅器５に入射される。第
１の実施例と同様に、ヘッダが前置半導体光増幅器２を
通過してから波長可変光源群３１が局発光を出射するま
での時間遅れを補償するように遅延線３の長さが精密に
決められている。後置半導体光増幅器５中のキャリア密
度はパケット内の原光信号により変調され、局発光はそ
の反転信号に変調される。原光信号及び変調された局発
光は後置半導体光増幅器５から出射された後、光分波器
１３に入射される。光分波器１３は波長λ0の光を出力
側光信号伝送用ファイバ７に、波長λ1、λ2…λ7の光
を遅延線３２ａ、３２ｂ…３２ｇに出射するよう設計さ
れている。上記光信号列は遅延線３２ａ、３２ｂ…３２
ｇを通過するのに、各々タイムスロット１、２…７個分
の時間を要するように各遅延線の長さが精密に決められ
ている。遅延線３２ａ、３２ｂ…３２ｇは光合波器１２
により合波され、中間出力ポート３３に出力される。上
記構成により、任意のパケットを任意のタイムスロット
に再格納した光信号列が中間出力ポート３３より得られ
る。
はパケット交換装置の構成図であり、同装置の入力側に
接続された伝送路から入力された時分割多重化光信号列
中の任意のパケットを、１個のタイムスロットに２個以
上のパケットが格納されないという前提のもとで、任意
のタイムスロットに再格納した後、中間出力ポートから
出力し、かつ上記光信号列自身を出力側に接続された伝
送路に出力することが可能である。図４において、３１
は波長可変光源群、３２ａ〜３２ｇは遅延線、３３は中
間出力ポートである。時分割多重化光信号は波長λ
0で、４個のタイムスロットを持ち、各タイムスロット
にパケットが格納されている。入力側光信号伝送用ファ
イバ１から上記光信号列が入力される。順方向に一定電
圧が印加された前置半導体光増幅器２を通過すると、そ
の端子電圧は原光信号列による変調を受ける。変調信号
は波長可変光源制御回路９に伝送される。各パケットの
ヘッダにはパケットが現在何番目のタイムスロットに格
納されているか、次に何番目のタイムスロットに再格納
するのかに関する情報が格納されており、その情報に従
い波長可変光源制御回路９が波長可変光源群３１を操作
し、パケットが格納されるべきタイムスロットの移動量
と１対１に対応する波長で一定出力の局発光を出射させ
る。局発光の波長は、上記移動量がタイムスロット１、
２…７個分である場合にはλ1、λ2…λ7とする。パケ
ットは遅延線３を通過した後、ヘッダと局発光が同時に
光合波器４に入射され、合波された後、順方向に一定電
圧が印加された後置半導体光増幅器５に入射される。第
１の実施例と同様に、ヘッダが前置半導体光増幅器２を
通過してから波長可変光源群３１が局発光を出射するま
での時間遅れを補償するように遅延線３の長さが精密に
決められている。後置半導体光増幅器５中のキャリア密
度はパケット内の原光信号により変調され、局発光はそ
の反転信号に変調される。原光信号及び変調された局発
光は後置半導体光増幅器５から出射された後、光分波器
１３に入射される。光分波器１３は波長λ0の光を出力
側光信号伝送用ファイバ７に、波長λ1、λ2…λ7の光
を遅延線３２ａ、３２ｂ…３２ｇに出射するよう設計さ
れている。上記光信号列は遅延線３２ａ、３２ｂ…３２
ｇを通過するのに、各々タイムスロット１、２…７個分
の時間を要するように各遅延線の長さが精密に決められ
ている。遅延線３２ａ、３２ｂ…３２ｇは光合波器１２
により合波され、中間出力ポート３３に出力される。上
記構成により、任意のパケットを任意のタイムスロット
に再格納した光信号列が中間出力ポート３３より得られ
る。
【００１７】波長可変光源群３１は３電極を持つ波長可
変分布ブラッグ反射型レーザモジュールを２個用いて構
成されており、各々の波長可変幅は１５２３〜１５２６
ｎｍと１５２７〜１５２９ｎｍであり、両者切り換える
ことにより、１５２３〜１５２９ｎｍまでの波長が選べ
る。ファイバ光出力は−１６ｄＢｍであった。波長可変
光源制御回路９は、パケットが現在格納されているタイ
ムスロットがｉ番目であり、次に再格納すべきタイムス
ロットがｊ番目であるとき、ｊ−ｉが−３、−２、−
１、０、１、２、３のときに、波長可変光源群３１を波
長１５２３、１５２４、１５２５、１５２６、１５２
７、１５２８、１５２９ｎｍで１７６．７ｎｓだけ一定
出力発振させるように設計した。光分波器の出力ポート
のうち、選択波長が１５２３ｎｍから１５２９ｎｍまで
の各出力ポートを遅延線３２ａ、３２ｂ…３２ｇに接続
し、選択波長が１５５０ｎｍの出力ポートを出力側光信
号伝送用ファイバ７に接続した。
変分布ブラッグ反射型レーザモジュールを２個用いて構
成されており、各々の波長可変幅は１５２３〜１５２６
ｎｍと１５２７〜１５２９ｎｍであり、両者切り換える
ことにより、１５２３〜１５２９ｎｍまでの波長が選べ
る。ファイバ光出力は−１６ｄＢｍであった。波長可変
光源制御回路９は、パケットが現在格納されているタイ
ムスロットがｉ番目であり、次に再格納すべきタイムス
ロットがｊ番目であるとき、ｊ−ｉが−３、−２、−
１、０、１、２、３のときに、波長可変光源群３１を波
長１５２３、１５２４、１５２５、１５２６、１５２
７、１５２８、１５２９ｎｍで１７６．７ｎｓだけ一定
出力発振させるように設計した。光分波器の出力ポート
のうち、選択波長が１５２３ｎｍから１５２９ｎｍまで
の各出力ポートを遅延線３２ａ、３２ｂ…３２ｇに接続
し、選択波長が１５５０ｎｍの出力ポートを出力側光信
号伝送用ファイバ７に接続した。
【００１８】波長λ0が１．５５μｍ、ピーク値の光出
力レベルが−２０ｄＢｍのパケット多重化光信号列を上
記光分配装置に入力した。上記光信号列は４個のタイム
スロットを持ち、各タイムスロットにパケットが格納さ
れている。パケット内の光信号は伝送速度２．４Ｇｂ／
ｓ、マーク率１／２のＮＲＺ変調信号である。各パケッ
トは５バイトのヘッダと４８バイトの情報部を持つ。各
パケットのヘッダの１バイト目に現在格納されているタ
イムスロットの番号、２バイト目に次に格納すべきタイ
ムスロットの番号を割り付けた。１、２、３、４番目の
タイムスロットにあるパケットを４、２、３、１番目の
タイムスロットに再格納するため、各々０００１０１０
０、００１０００１０、００１１００１１、０１０００
００１の制御信号を割り付けた。パケット多重化光信号
列中の１、２、３、４番目のタイムスロットにあるパケ
ットを４、２、３、１番目のタイムスロットに再格納し
た反転信号が中間出力ポート３３から得られ、同時に入
力されたパケット多重化光信号列が出力側光信号伝送用
ファイバ７に出力された。各反転信号のピーク値の光出
力レベルは−１０〜−１１ｄＢｍであり、”１”、”
０”レベル比は−１５ｄＢ以上あった。出力側光信号伝
送用ファイバ７に出力された光信号のピーク値の光出力
レベルは−１ｄＢｍであった。
力レベルが−２０ｄＢｍのパケット多重化光信号列を上
記光分配装置に入力した。上記光信号列は４個のタイム
スロットを持ち、各タイムスロットにパケットが格納さ
れている。パケット内の光信号は伝送速度２．４Ｇｂ／
ｓ、マーク率１／２のＮＲＺ変調信号である。各パケッ
トは５バイトのヘッダと４８バイトの情報部を持つ。各
パケットのヘッダの１バイト目に現在格納されているタ
イムスロットの番号、２バイト目に次に格納すべきタイ
ムスロットの番号を割り付けた。１、２、３、４番目の
タイムスロットにあるパケットを４、２、３、１番目の
タイムスロットに再格納するため、各々０００１０１０
０、００１０００１０、００１１００１１、０１０００
００１の制御信号を割り付けた。パケット多重化光信号
列中の１、２、３、４番目のタイムスロットにあるパケ
ットを４、２、３、１番目のタイムスロットに再格納し
た反転信号が中間出力ポート３３から得られ、同時に入
力されたパケット多重化光信号列が出力側光信号伝送用
ファイバ７に出力された。各反転信号のピーク値の光出
力レベルは−１０〜−１１ｄＢｍであり、”１”、”
０”レベル比は−１５ｄＢ以上あった。出力側光信号伝
送用ファイバ７に出力された光信号のピーク値の光出力
レベルは−１ｄＢｍであった。
【００１９】第４の実施例のパケット交換装置を用いた
光交換器の一実施例を図５に示す。図５において、４１
ａ〜４１ｂは光スイッチ、４２ａ、４２ｂは第４の実施
例のパケット交換装置、４３ａ、４３ｂは入力側光信号
伝送用ファイバ、４４ａ、４４ｂは出力側光信号伝送用
ファイバである。入出力されるパケット多重化光信号列
は４個のタイムスロットを持ち、各タイムスロットにパ
ケットが格納されている。入力側光信号伝送用ファイバ
４３ａから入力されたパケット多重化光信号列は光スイ
ッチ４１ａにより、１、３番目のタイムスロットにある
パケットは第４の実施例のパケット交換装置４２ａに、
２、４番目のタイムスロットにあるパケットは第４の実
施例のパケット交換装置４２ｂに入力される。入力側光
信号伝送用ファイバ４３ｂから入力されたパケット多重
化光信号列は光スイッチ４１ａにより、１、３番目のタ
イムスロットにあるパケットは第４の実施例のパケット
交換装置４２ｂに、２、４番目のタイムスロットにある
パケットは第４の実施例のパケット交換装置４２ａに入
力される。第４の実施例のパケット交換装置４２ａ、４
２ｂにおいて各パケット内の反転信号が指定されたタイ
ムスロットに再格納される。第４の実施例のパケット交
換装置４２ａの中間出力ポートから出力される上記反転
信号は、光スイッチ４１ｂにより、１、３番目のタイム
スロットにあるパケットは出力側光信号伝送用ファイバ
４４ａに、２、４番目のタイムスロットにあるパケット
は出力側光信号伝送用ファイバ４４ｂに出力される。第
４の実施例のパケット交換装置４２ｂの中間出力ポート
から出力される上記反転信号は、光スイッチ４１ｂによ
り、１、３番目のタイムスロットにあるパケットは出力
側光信号伝送用ファイバ４４ｂに、２、４番目のタイム
スロットにあるパケットは出力側光信号伝送用ファイバ
４４ａに出力される。
光交換器の一実施例を図５に示す。図５において、４１
ａ〜４１ｂは光スイッチ、４２ａ、４２ｂは第４の実施
例のパケット交換装置、４３ａ、４３ｂは入力側光信号
伝送用ファイバ、４４ａ、４４ｂは出力側光信号伝送用
ファイバである。入出力されるパケット多重化光信号列
は４個のタイムスロットを持ち、各タイムスロットにパ
ケットが格納されている。入力側光信号伝送用ファイバ
４３ａから入力されたパケット多重化光信号列は光スイ
ッチ４１ａにより、１、３番目のタイムスロットにある
パケットは第４の実施例のパケット交換装置４２ａに、
２、４番目のタイムスロットにあるパケットは第４の実
施例のパケット交換装置４２ｂに入力される。入力側光
信号伝送用ファイバ４３ｂから入力されたパケット多重
化光信号列は光スイッチ４１ａにより、１、３番目のタ
イムスロットにあるパケットは第４の実施例のパケット
交換装置４２ｂに、２、４番目のタイムスロットにある
パケットは第４の実施例のパケット交換装置４２ａに入
力される。第４の実施例のパケット交換装置４２ａ、４
２ｂにおいて各パケット内の反転信号が指定されたタイ
ムスロットに再格納される。第４の実施例のパケット交
換装置４２ａの中間出力ポートから出力される上記反転
信号は、光スイッチ４１ｂにより、１、３番目のタイム
スロットにあるパケットは出力側光信号伝送用ファイバ
４４ａに、２、４番目のタイムスロットにあるパケット
は出力側光信号伝送用ファイバ４４ｂに出力される。第
４の実施例のパケット交換装置４２ｂの中間出力ポート
から出力される上記反転信号は、光スイッチ４１ｂによ
り、１、３番目のタイムスロットにあるパケットは出力
側光信号伝送用ファイバ４４ｂに、２、４番目のタイム
スロットにあるパケットは出力側光信号伝送用ファイバ
４４ａに出力される。
【００２０】光スイッチ４１ａ、ｂはＬｉＮｂＯ3２×
２光スイッチで、入出力ポート間の挿入損は１〜２ｄ
Ｂ、消光比は２０〜２５ｄＢであった。波長λ0が１．
５５μｍ、ピーク値の光出力レベルが−１８ｄＢｍのパ
ケット多重化光信号列を上記光交換器の入力側光信号伝
送用ファイバ４３ａ、４３ｂに入力した。上記光信号列
は４個のタイムスロットを持ち、各タイムスロットにパ
ケットが格納されている。パケット内の光信号は伝送速
度２．４Ｇｂ／ｓ、マーク率１／２のＮＲＺ変調信号で
ある。各パケットは５バイトのヘッダと４８バイトの情
報部を持つ。各パケットのヘッダの１バイト目に現在格
納されているタイムスロットの番号、２バイト目に次に
格納すべきタイムスロットの番号を割り付けた。入力側
光信号伝送用ファイバ４３ａから入力されるパケットの
うち、１、４番目のタイムスロットにあるパケットを出
力側光信号伝送用ファイバ４４ｂに、その他は出力側光
信号伝送用ファイバ４４ａに出力し、入力側光信号伝送
用ファイバ４３ｂから入力されるパケットのうち、１、
４番目のタイムスロットにあるパケットを出力側光信号
伝送用ファイバ４４ａに、その他は出力側光信号伝送用
ファイバ４４ｂに出力する場合について調べた。入力側
光信号伝送用ファイバ４３ａ、４３ｂから入力される
１、２、３、４番目のタイムスロットのパケットのヘッ
ダに各々０００１０１００、００１０００１０、００１
１００１１、０１０００００１の制御信号を割り付け
た。第４の実施例のパケット交換装置４２ａ、４２ｂに
入力された１、２、３、４番目のタイムスロットにある
パケットは共に４、２、３、１番目のタイムスロットに
再格納され、入力側光信号伝送用ファイバ４３ａから入
力される１、４番目のタイムスロットにあるパケットと
入力側光信号伝送用ファイバ４３ｂから入力される２、
３番目のタイムスロットにあるパケット内の反転信号は
出力側光信号伝送用ファイバ４４ｂに、入力側光信号伝
送用ファイバ４３ａから入力される２、３番目のタイム
スロットにあるパケットと入力側光信号伝送用ファイバ
４３ｂから入力される１、４番目のタイムスロットにあ
るパケット内の反転信号は出力側光信号伝送用ファイバ
４４ａに出力された。各反転信号のピーク値の光出力レ
ベルは−１２〜−１３ｄＢｍであり、”１”、”０”レ
ベル比は−１５ｄＢ以上あった。
２光スイッチで、入出力ポート間の挿入損は１〜２ｄ
Ｂ、消光比は２０〜２５ｄＢであった。波長λ0が１．
５５μｍ、ピーク値の光出力レベルが−１８ｄＢｍのパ
ケット多重化光信号列を上記光交換器の入力側光信号伝
送用ファイバ４３ａ、４３ｂに入力した。上記光信号列
は４個のタイムスロットを持ち、各タイムスロットにパ
ケットが格納されている。パケット内の光信号は伝送速
度２．４Ｇｂ／ｓ、マーク率１／２のＮＲＺ変調信号で
ある。各パケットは５バイトのヘッダと４８バイトの情
報部を持つ。各パケットのヘッダの１バイト目に現在格
納されているタイムスロットの番号、２バイト目に次に
格納すべきタイムスロットの番号を割り付けた。入力側
光信号伝送用ファイバ４３ａから入力されるパケットの
うち、１、４番目のタイムスロットにあるパケットを出
力側光信号伝送用ファイバ４４ｂに、その他は出力側光
信号伝送用ファイバ４４ａに出力し、入力側光信号伝送
用ファイバ４３ｂから入力されるパケットのうち、１、
４番目のタイムスロットにあるパケットを出力側光信号
伝送用ファイバ４４ａに、その他は出力側光信号伝送用
ファイバ４４ｂに出力する場合について調べた。入力側
光信号伝送用ファイバ４３ａ、４３ｂから入力される
１、２、３、４番目のタイムスロットのパケットのヘッ
ダに各々０００１０１００、００１０００１０、００１
１００１１、０１０００００１の制御信号を割り付け
た。第４の実施例のパケット交換装置４２ａ、４２ｂに
入力された１、２、３、４番目のタイムスロットにある
パケットは共に４、２、３、１番目のタイムスロットに
再格納され、入力側光信号伝送用ファイバ４３ａから入
力される１、４番目のタイムスロットにあるパケットと
入力側光信号伝送用ファイバ４３ｂから入力される２、
３番目のタイムスロットにあるパケット内の反転信号は
出力側光信号伝送用ファイバ４４ｂに、入力側光信号伝
送用ファイバ４３ａから入力される２、３番目のタイム
スロットにあるパケットと入力側光信号伝送用ファイバ
４３ｂから入力される１、４番目のタイムスロットにあ
るパケット内の反転信号は出力側光信号伝送用ファイバ
４４ａに出力された。各反転信号のピーク値の光出力レ
ベルは−１２〜−１３ｄＢｍであり、”１”、”０”レ
ベル比は−１５ｄＢ以上あった。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、回線交換方式あるいは
パケット交換方式、ＡＴＭ交換方式等による時分割多重
化光信号伝送網における分配ノードとしての応用される
光分配装置において、分配数を増加しても入出力側のＳ
／Ｎ比の劣化が少なく、あるいは多数の光能動素子を必
要とせず、かつ光信号列全体を保存しつつ特定の部分ま
たはパケットを分配することが出来るので、比較的自由
なレイアウト、低コストで大規模、高速の回線交換方式
あるいはパケット交換方式、ＡＴＭ交換方式等による時
分割多重化光信号伝送網を構成することが可能となり、
中継系、あるいは加入者系光通信ネットワークまたは光
ローカルエリアネットワークなどへの応用が可能とな
る。
パケット交換方式、ＡＴＭ交換方式等による時分割多重
化光信号伝送網における分配ノードとしての応用される
光分配装置において、分配数を増加しても入出力側のＳ
／Ｎ比の劣化が少なく、あるいは多数の光能動素子を必
要とせず、かつ光信号列全体を保存しつつ特定の部分ま
たはパケットを分配することが出来るので、比較的自由
なレイアウト、低コストで大規模、高速の回線交換方式
あるいはパケット交換方式、ＡＴＭ交換方式等による時
分割多重化光信号伝送網を構成することが可能となり、
中継系、あるいは加入者系光通信ネットワークまたは光
ローカルエリアネットワークなどへの応用が可能とな
る。
【図１】本発明の第１の実施例の光分配装置の基本構成
図。
図。
【図２】本発明の第２の実施例の光分配装置の基本構成
図。
図。
【図３】第１、第２の実施例の光分配装置を用いた時分
割多重化光伝送網。
割多重化光伝送網。
【図４】パケット交換装置の構成図。
【図５】光交換器の一実施例の構成図。
１…入力側光信号伝送用ファイバ、２…前置半導体光増
幅器、５…後置半導体光増幅器、６…光分波器、７…出
力側光信号伝送用ファイバ、８Ａ，８Ｂ，８Ｃ…中間出
力ポート、１０…波長可変光源、１３…光分波器、１７
…局発光源、１８…半導体光増幅器、２２…第１の実施
例の光分配装置、２３…第２の実施例の光分配装置。
幅器、５…後置半導体光増幅器、６…光分波器、７…出
力側光信号伝送用ファイバ、８Ａ，８Ｂ，８Ｃ…中間出
力ポート、１０…波長可変光源、１３…光分波器、１７
…局発光源、１８…半導体光増幅器、２２…第１の実施
例の光分配装置、２３…第２の実施例の光分配装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−177519（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 H04L 12/56
Claims (1)
- 【請求項１】(a) 複数のパケットを有し、かつ、原光
信号である時分割多重化光信号列を前置半導体光増幅器
(2)へ入力し、かつ、その前置半導体光増幅器(2)を通過
させることにより前記前置半導体光増幅器(2)の端子電
圧が変調を受け、その変調信号が前記前置半導体光増幅
器(2)に電気的に接続された波長可変光源制御回路(9)へ
入力され、 (b) 前記パケットのヘッダにはそのパケット信号を複
数個の中間出力ポート(8A, 8B, 8C)の何れに出力するの
か、或いは何れにも出力しないのかを指定する情報が格
納され、 前記パケットを前記中間出力ポート(8A, 8B, 8C)に出力
させる場合には、前記波長可変光源制御回路(9)が波長
可変光源(10)を操作して局発光を出力し、前記波長可変
光源(10)からの局発光の波長を前記パケットの行き先と
１対１に対応し、かつ、前記原信号の波長λ0とは異な
る波長に制御すると共に、前記局発光を一定出力で出射
させ、 前記パケットを前記中間出力ポート(8A, 8B, 8C)に出力
させない場合には、前記波長可変光源制御回路(9)が前
記波長可変光源(10)からの局発光が出力されないように
制御し、 (c) 前記前置半導体光増幅器(2)の後段に接続された遅
延線(3)を通過した前記原光信号と前記局発光とがタイ
ミングを合わせて光合波器(4)に入射され、合波された
後、順方向に一定電圧が印加された後置半導体光増幅器
（５）に入射され、 (d) 前記後置半導体光増幅器（５）中のキャリア密度
は前記パケット内の前記原光信号により変調され、それ
に基づき前記局発光は前記パケット内の前記原光信号の
反転信号の形に変調され、前記原光信号および前記変調
された前記局発光は前記後置半導体光増幅器（５）から
出射された後に前記中間出力ポート(8A, 8B, 8C)を有す
る光分波器(6)に入射され、前記光分波器(6)は前記波長
λ0の原光信号は出力側光信号伝送用ファイバ(7)へ出射
し、前記一の波長の前記局発光は前記中間出力ポート(8
A, 8B, 8C)のいずれかに出射させることを特徴とする光
分配方法。
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