JP3244248B2 - 光情報分配装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光信号の波長多重伝送に
利用する。特に、波長多重された光信号を光スターカプ
ラにより分配するスター型の光情報分配装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】波長多重（ＷＤＭ、Wavelength Divisio
n Multiplexing、周波数多重（ＦＤＭ、Frequency Divi
sion Multiplexing ）と同義）技術を用いた光情報分配
装置について、光スターカプラを用いた構成を例に説明
する。

【０００３】以下の説明では「ｎ×ｍの光スターカプ
ラ」または「ｎ×ｍ光スターカプラ」という用語を用い
るが、これらの用語はｎ個の入力ポートとｍ個の出力ポ
ートとをもつ受動的な光部品を意味する。このような光
部品では、各々の入力ポートに光を入力すると、光の強
度がｍ分割されてすべての出力ポートに出力される。こ
のため、入力ポートの各々に波長の異なる光を入力する
と、すべての波長の光が波長軸上で多重された光群とな
って出力される。ただし、個々の波長の光の強度は、入
力ポートに対して各出力ポートで１／ｍとなる。入力ポ
ートごとに波長の異なる光を信号で変調して入力するこ
とにより、どの入力ポートに入力された信号について
も、各出力ポートで得ることができる。また、あらかじ
め波長多重された光群を入力ポートに入力しても同様の
出力が得られ、ｎ×ｍの光スターカプラを用いて出力可
能な光群の波長数の最大数はｎに限定されるものではな
い。

【０００４】光スターカプラを用いて情報分配を行うに
は、送信ノードから光スターカプラの少なくともひとつ
の入力ポートに変調された１波以上の光信号を入力し、
光スターカプラの出力ポートの少なくともひとつから、
その出力ポートに得られる光群のうちの１以上の光の変
調信号を受信ノードで受信する。光スターカプラと各送
信ノードおよび各受信ノードとは、それぞれ光伝送路に
より接続される。

【０００５】ところで、異なる信号で変調された波長の
異なる光を送信ノードから光スターカプラに伝送するに
あたり、各々の光の波長は、互いに重なることがなく、
かつ受信ノードでの光フィルタ等の特性に適合している
ことが不可欠である。そのためには、すべての光の波長
の相対値、あるいは構成によっては絶対値があらかじめ
設定されている必要がある。しかし、このように各送信
ノードの光源波長を設定するためには、何らかの方法で
基準となる波長を知り、その基準波長からの相対値を設
定することが必要となり、装置の大規模化、複雑化を招
く。

【０００６】そこで従来から、各送信ノードに光源を別
々に配置するのではなく、すべての光源をひとつの装置
内に配置することが提案されている。すなわち、光源が
集中配置された装置内で波長の設定および監視制御を行
い、各送信ノードへはその装置から無変調光を分配す
る。

【０００７】図７は光情報分配装置の第一の従来例を示
すブロック構成図であり、光源を集中配置した基本的な
構成例を示す。ここでは、送信ノード数および受信ノー
ド数が３の場合について説明する。この従来例では、送
信ノードとは別に集中配置光源３０が設けられ、それぞ
れ波長間隔１ｎｍの波長λ₁ 〜λ₃ の連続波光を発生す
る３台の光源３１〜３３を備える。光源３１〜３３とし
ては、例えば分布帰還型半導体レーザが用いられる。光
源３１〜３３の出力はそれぞれ別々の送信ノード３４〜
３６に送られる。送信ノード３４〜３６にはそれぞれ変
調器を備え、光源３１〜３３からの光を伝送しようとす
る信号で変調する。変調器としては、例えばニオブ酸リ
チウムＬｉＮｂＯ₃ の結晶を用いたものが用いられる。
送信ノード３４〜３６のそれぞれの出力光は３×３光ス
ターカプラ３７により波長多重され、三つの受信ノード
３８〜４０に分配される。受信ノード３８〜４０ではそ
れぞれ、３波の波長多重された信号から所望の１波長を
光帯域通過フィルタ４１により選択し、光受信器４２に
より受信する。光帯域通過フィルタ４１としては例えば
ＦＦＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ）フィル
タを用い、光受信器４２としては例えばＰＩＮフォトダ
イオードを利用したものが用いられる。

【０００８】このように、光源を１箇所に集中すること
で、すべての光源の波長設定や動作監視を１箇所で行う
ことができるという利点がある。

【０００９】図８は第二の従来例を示すブロック構成図
であり、波長多重に加えて空間多重することにより多重
度を上げた例を示す。この従来例は、「映像交換用ＷＤ
Ｍスイッチングネットワークの検討」、志水文彦、田中
豊、信学技法Ｖｏｌ．９３，Ｎｏ．５０２（１９９４）
１９−２４に示されたものである。

【００１０】この従来例は、波長間隔１ｎｍの波長λ₁
〜λ₃₂の光を発生する３２個の光源１００を備え、それ
ぞれの出力光を光増幅器１０１により増幅し、１×８光
分配器１０２により光電力を分岐する。すなわち、波長
λ₁ 〜λ₃₂の光をそれぞれ８分割する。これらをそれぞ
れ光変調器１０３により変調し、同じ波長の光について
は別々となるように、８個の３２×３２光スターカプラ
１０４に入力する。したがって、３２×３２光スターカ
プラ１０４がそれぞれ３２波長の波長多重を行い、この
波長多重が８層に空間多重されることになる。各３２×
３２光スターカプラ１０４の出力は、空間多重されて受
信ノードに送られる。各受信ノードでは、８×１光スイ
ッチ１０５により８層の空間多重から１層を選び、光帯
域通過フィルタ１０６により３２波の波長多重信号から
所望の１波長を選択し、光受信器１０７により受光す
る。

【００１１】光源１００としては例えば分布帰還型半導
体レーザが用いられ、光増幅器１０１としては例えばエ
ルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）が用いら
れ、光変調器１０３としては例えばＬｉＮｂＯ₃ 光変調
器が用いられ、光帯域通過フィルタ１０６としては例え
ばＦＦＰフィルタが用いられ、光受信器１０７としては
例えばＰＩＮフォトダイオードを利用したものが用いら
れる。

【００１２】第二の従来例では、光源を集中配置して管
理することにより波長の設定および監視が容易になるだ
けでなく、集中光源からの光を変調器に入力する前に分
岐して空間多重を併用することにより、１個の光源に対
して変調できる信号の数を光源の数の８倍とすることが
可能となり、光源コストを節約できる。

【００１３】すなわち、第二の従来例では、３２波長の
波長多重情報分配網を８層空間多重しているので、信号
光の総数は２５６となる。また、光変調器１０３は信号
光の各々に対応していて２５６個設けられる。これらの
光変調器１０３は、１または複数個ずつ送信ノードに配
置される。すなわち送信ノードには、２５６個の光変調
器１０３のうち所望のものがまとめて配置される。

【００１４】図９は第二の従来例を例えば放送局内のよ
うな小規模な網で利用する場合の構成例を示す。放送局
内で使用する場合、送信ノードはスタジオ内に配置さ
れ、受信ノードは編集室に配置される。簡単のため、光
源数および空間多重数をそれぞれ２とする。

【００１５】図９に示した装置は、集中光源装置１０
８、第一のスタジオに配置された送信ノード１０９、第
二のスタジオに配置された送信ノード１１０、第一の２
×２光スターカプラ１１１、第二の２×２光スターカプ
ラ１１２、第一の編集室に配置された受信ノード１１
３、および第二の編集室に配置された受信ノード１１４
を備える。集中光源装置１０８の内部には光源１１５、
１１６を備え、それぞれ空間多重のための１×２光カプ
ラ１１７、１１８に波長λ₁ 、λ₂ の光を供給する。送
信ノード１０９には光変調器１２３を備え、光ファイバ
１１９を介して１×２光カプラ１１７の一方の出力が供
給される。送信ノード１１０には光変調器１２４、１２
５および１２６を備え、光変調器１２４には光ファイバ
１２０を介して１×２光カプラ１１７の他方の出力が、
光変調器１２５には光ファイバ１２１を介して１×２光
カプラ１１８の一方の出力が、光変調器１２６には光フ
ァイバ１２２を介して１×２光カプラ１１８の他方の出
力がそれぞれ供給される。光変調器１２３、１２５は光
ファイバ１２７、１２８により２×２光スターカプラ１
１１へ接続され、変調器１２４、１２６は光ファイバ１
２９、１３０により２×２光スターカプラ１１２へ接続
される。２×２光スターカプラ１１１の一方の出力は光
ファイバ１３１により受信ノード１１３に供給され、他
方の出力は光ファイバ１３３により受信ノード１１４に
供給される。また、２×２光スターカプラ１１２の一方
の出力は光ファイバ１３２により受信ノード１１３に供
給され、他方の出力は光ファイバ１３４により受信ノー
ド１１４に供給される。すなわちこの構成では、第一の
空間多重層が２×２光スターカプラ１１１を中心に形成
され、第二の空間多重層が２×２光スターカプラ１１２
を中心に形成される。

【００１６】すなわち、送信ノード１０９が設けられた
第一のスタジオからは第一の空間多重層の波長λ₁ の光
をカメラからの信号で変調して送り出し、送信ノード１
１０が設けられた第二のスタジオからは第一の空間多重
層の波長λ₂ の光と第二の空間多重層の二つの波長
λ₁ 、λ₂ の光をそれぞれカメラからの信号で変調して
送り出し、これらが編集室の受信ノード１１３、１１４
へ分配される。

【００１７】光源を集中配置した従来の光情報分配装置
では、どの送信ノードでいくつの光が必要であるかが設
計時に定まっており、設計時のままの状態で運用する場
合には光源を集中配置した利点が活かされる。しかしな
がら、送信ノードでの必要な光の数に変動を生じたとき
の対応は困難である。すなわち、正確な需要予想に基づ
いた設計を行う必要がある。

【００１８】いま、どこかの送信ノードでさらにもう１
波光が必要になったとする。このときの増設の方法とし
ては、基本的に、空間多重数をそのままにして波長多重
数を増やす方法と、空間多重数を増やして波長多重数を
そのままにする方法とが考えられる。これについて、図
９に示した構成において送信ノード１０９、１１０にさ
らに１波必要であるときの増設方法を例に説明する。

【００１９】図１０は波長多重数での増設例を示す。こ
の場合には、集中光源装置１０８に新たに光源１４０を
増設し、１×２光カプラ１４１で２分岐し、送信ノード
１０９、１１０へそれぞれ光ファイバ１４２、１４５に
より光を供給する。送信ノード１０９では、この光を光
変調器１４３により変調し、光ファイバ１４４により光
スターカプラ１１１に入力する。また、送信ノード１１
０では、光ファイバ１４５により供給された光変調器１
４６により変調し、光ファイバ１４７により光スターカ
プラ１１２に入力する。したがって、光変調器１４３、
１４６のそれぞれの出力光は、第一の空間分割層と第二
の空間分割層に空間分割されて、受信ノード１１３、１
１４に分配される。

【００２０】図１１は空間多重数での増設例を示す。こ
の場合には、空間多重数を増やすために、各光源の出力
を送信ノード内の光変調器に入力されるまでに空間分割
する必要がある。各送信ノードには少なくとも１波が入
力されているので、各送信ノードで空間分割をすればよ
い。そこで、送信ノード１０９では、１×２光カプラ１
５０によって光源１１５からの光を分割して光ファイバ
１５１を介して光変調器１５２に入力し、光ファイバ１
５３により第三の空間多重層を形成する２×２光スター
カプラ１５４に入力し、光ファイバ１５５、１６０によ
り受信ノード１１３、１１４へ分配する。一方、送信ノ
ード１１０では、１×２光カプラ１５６によって光源１
１５からの光を分割して光ファイバ１５７を介して光変
調器１５８に入力し、光ファイバ１５９により第三の空
間多重層を形成する２×２光スターカプラ１５４に入力
し、光ファイバ１５５、１６０により受信ノード１１
３、１１４へ分配する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、波長多重数に
よる増設では、集中光源装置から各送信ノードまで新た
に光ファイバを敷設する必要があり、光スターカプラを
入力数の多いものに置き換える必要があり、送信ノード
から光スターカプラまでの光ファイバの敷設が必要とな
るという問題がある。

【００２２】また、空間多重数による増設では、各送信
ノードから新たな光スターカプラまでの光ファイバの増
設が不可欠となる問題がある。また、ひとつの光源から
新たに分岐できる回数が、増設した空間多重数と同数し
か許されないという制限がある。このため、例えば図９
に示した構成において送信ノード１１０での増設を光フ
ァイバ１２０からの分岐により行った場合には、送信ノ
ード１０９での増設は不可能になる。なぜなら、同じ波
長の光をひとつの光スターカプラで波長多重することは
できないからである。

【００２３】以上のように、従来の技術では、十分な需
要予測の下に網を構築しなくてはならず、一旦構築した
網に対しての増設に自由度が低くコストがかかるという
問題がある。

【００２４】本発明は、以上の課題を解決し、設備コス
トを抑えて需要変動に柔軟に対応できる光情報分配網を
提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の光情報分配装置
は、互いに波長の異なる複数の光を発生する光源手段
と、この複数の光のうちあらかじめ定められた１以上の
波長の光をそれぞれ変調して信号光として出力する少な
くともひとつの送信手段と、この少なくともひとつの送
信手段から出力された信号光を波長選択して受信する少
なくともひとつの受信手段と、送信手段が出力した互い
に波長の異なる信号光を合波して波長多重し、その波長
多重光を受信手段に分配する光合分配手段とを備えた光
情報分配装置において、光源手段が発生した複数の光を
合波してその合波光を送信手段に分配する手段を備え、
送信手段には、分配された合波光からあらかじめ定めら
れた１以上の波長の光を分波する手段を含むことを特徴
とする。

【００２６】送信手段には、複数の波長の信号光を合波
して波長多重光として出力する手段を含むことがよい。

【００２７】送信手段を複数備え、この複数の送信手段
の少なくともひとつは他の送信手段と同一の波長の光を
別の信号で変調する手段を含み、この別の信号で変調さ
れた光を前記他の送信手段の出力とは別に波長多重する
ために光合分配手段を複数備えることができる。この場
合、複数の送信手段の少なくともひとつについて、その
出力を複数の光合分配手段のいずれかに切り替えて接続
する光路切替手段を備えることができる。

【００２８】

【作用】互いに波長の異なる複数の光を合波し、波長多
重された光群として送信手段（送信ノード）に分配す
る。送信手段では、複数の光群のうち少なくともひとつ
の光を選択し、それを送信しようとする信号により変調
して出力する。送信手段の出力した信号光は、光合分波
手段により他の送信手段からの信号光と波長多重され、
受信手段（受信ノード）に分配される。また、いずれか
の送信手段で複数の波長を用いた場合でも、光合分波手
段により波長多重された信号群となる。したがって、光
合分波手段に入力されるすべての送信手段間で使用波長
が重ならないかぎり、各送信手段で、選択する光の数を
自由に加減できるようになる。

【００２９】光合分配手段に入力されるすべての送信手
段間で使用波長が重ならない条件下で送信手段を増設す
るには、任意の送信手段で、波長選択をする前までに入
力光群を分岐して新たな送信手段への入力光群とするこ
とにより、送信手段を増設することができる。

【００３０】また、光合分波手段を複数設け、どの光合
分波手段についても、これに入力されるすべての送信手
段間で使用波長が重ならない条件を満たしていれば、送
信手段から先を空間多重して、同じ波長の変調信号を含
んだ光群の受信手段への分配系を空間分割することがで
きる。したがって、全必要波長数が光源の波長数を上回
るときには柔軟に対応できる。

【００３１】送信手段の光合分波手段との間に光路切替
手段を設けた場合には、どの空間多重層に送信するかを
選択することができるため、送信手段から先を空間多重
して同じ波長の変調信号を含んだ光群の受信手段への分
配系を空間分割することができる。したがって、全必要
波長数が光源の波長数を上回るときには柔軟に対応でき
る。

【００３２】

【実施例】図１は本発明第一実施例の光情報分配装置を
示すブロック構成図である。この例では、波長数が３、
送信ノード数および受信ノード数が共に２の構成につい
て説明する。

【００３３】この実施例は、互いに波長の異なる複数の
光を発生する集中光源装置１を備え、この複数の光のう
ちあらかじめ定められた１以上の波長の光をそれぞれ変
調して信号光として出力する少なくともひとつ（この例
では二つ）の送信手段として送信ノード５−１、５−２
を備え、送信ノード５−１、５−２から出力された信号
光を波長選択して受信する少なくともひとつ（この例で
は二つ）の受信手段として受信ノード９−１、９−２を
備え、送信ノード５−１、５−２が出力した互いに波長
の異なる信号光を合波して波長多重し、その波長多重光
を受信ノード９−１、９−２に分配する光合分配手段と
して光スターカプラ７−１を備える。

【００３４】集中光源装置１と送信ノード５−１、５−
２との間は光ファイバ４−１、４−２により接続され、
送信ノード５−１、５−２は光ファイバ６−１、６−２
により光スターカプラ７−１に接続され、光スターカプ
ラ７−１は光ファイバ８−１、８−２を介して受信ノー
ド９−１、９−２に接続される。

【００３５】集中光源装置１は光源１−１〜１−３を備
え、送信ノード５−１にはひとつの光変調器１１−１、
送信ノード５−２には二つの光変調器１１−２、１１−
３が設けられる。光源１−１〜１−３としては、例えば
半導体分布帰還型レーザを用いる。

【００３６】ここで本実施例の特徴とするところは、集
中光源装置１内に、光源１−１〜１−３が発生した複数
の光を合波してその合波光を送信ノード５−１、５−２
に分配する光スターカプラ３を備え、送信ノード５−
１、５−２には、分配された合波光からその送信ノード
５−１、５−２で使用する波長の光を分波する光波長分
波器１０−１、１０−２を備えたことにある。光源１−
１〜１−３と光スターカプラ３との間はそれぞれ光ファ
イバ２−１〜２−３により接続される。送信ノード５−
１、５−２にはさらに、複数の波長の信号光を合波して
波長多重光として出力する光波長合波器１２−１、１２
−２を備える。

【００３７】光源１−１〜１−３は、波長間隔が実質的
に等しい波長λ₁ 〜λ₃ の光を出力し、各々が光ファイ
バ２−１〜２−３に結合されて光スターカプラ３に入力
される。光スターカプラ３は、すべての光を波長軸上で
多重し、各光波の光電力を分割する。その分割された各
々の多重光は光ファイバ４−１〜４−２に結合し、送信
ノード５−１、５−２に入力される。送信ノード５−
１、５−２では、他の送信ノードが選択していない波長
を選択し、それを信号で変調して送り出す。

【００３８】この実施例は空間多重数を１としており、
送信ノード５−１、５−２には、合計で波長数と同数の
光変調器１１−１〜１１−３が設けられる。ここで光変
調器１１−ｉ（ｉ＝１〜３）と波長λ_i とを対応させる
ものとする。また、送信ノード５−１では波長λ₁ の
光、送信ノード５−２では波長λ₂ および波長λ₃ の光
を選択するものとする。送信ノード５−１、５−２で
は、入力された光群を光波長分波器１０−１、１０−２
により各波長ごとに空間的に分け、番号付けられた光変
調器１１−１〜１１−３にそれぞれ対応する波長λ₁ 〜
λ₃ の光を供給する。すなわち、送信ノード５−１では
入力された光群を光波長分波器１０−１により各波長ご
とに空間的に分け、波長λ₁ の出力を光変調器１１−１
に供給する。光変調器１１−１の出力は光波長合波器１
２−１を介して出力される。また、送信ノード５−２で
は、入力された光群を光波長分波器に１０−２により各
波長ごとに空間的に分け、波長λ₂ およびλ₃ の出力を
それぞれ光変調器１１−２、１１−３に供給する。光変
調器１１−２、１１−３の出力は光波長合波器１２−２
により合波されて出力される。

【００３９】このように送信ノード５−１、５−２でそ
れぞれ選択された信号により変調された光は、それぞれ
の送信ノード５−１、５−２から光ファイバ６−１、６
−２を介して光スターカプラ７−１に入力される。光ス
タカプラ７−１は、これらの光を波長軸上で多重し、さ
らにそれを電力的に分割して光ファイバ８−１、８−２
に結合し、受信ノード９−１、９−２に分配する。

【００４０】光変調器の数が光源の波長数を下回る場合
には、余った波長を予備波長とし、需要増加時に光変調
器を増設すればよい。その場合、光ファイバ敷設のコス
トを伴わずに対応できる。また、光源の総数内で各送信
ノードでの光変調器の数を増減できるので、需要の変化
に柔軟に対応できる。

【００４１】ここで、本実施例を放送局で使用する場合
について説明する。その場合、送信ノード５−１、５−
２が個々のスタジオに配置され、受信ノード９−１、９
−２が個々の編集室に配置される。送信ノード５−１が
「Ａスタジオ」に、送信ノード５−２が「Ｂスタジオ」
に、受信ノード９−１が「Ａ編集室」に、受信ノード９
−２が「Ｂ編集室」に配置されるものとする。設備管理
と光ファイバ敷設上から、集中光源装置１と光スターカ
プラ７−１とは同一の部屋に配置されることが望まし
い。その部屋を「管理室」とする。この場合、各スタジ
オは、そのスタジオへの出線と入線との２本芯の光ファ
イバで管理室に接続される。この放送局は光源の波長数
が３なので、全部で３台のカメラを使用することができ
る。また、各カメラからの信号で変調する光の使用波長
λ₁ 〜λ₃ をあらかじめ決めておく。このようにする
と、各スタジオでは、３台のカメラのうち任意のものを
選んで柔軟に使用することができる。例えば、Ａスタジ
オだけで３台のカメラを使用する場合、Ａスタジオで１
台、Ｂスタジオで１台または２台のカメラを使用する場
合というように、必要に応じてカメラをスタジオ間で融
通して使用することができる。また、どのスタジオでど
の波長用のカメラを使用したとしても、その信号により
変調された光が光スターカプラ７−１により波長多重さ
れ、Ａ編集室にもＢ編集室にも分配される。

【００４２】送信ノード内の光波長分波器と光波長合波
器とは、別々に構成することもできるが、１個のアレイ
導波路回折格子型光合分波器で構成することもできる。
そのような例を以下に説明する。

【００４３】図２はアレイ導波路回折格子型光合分波器
を用いた送信ノード５−２の構成例を示す。アレイ導波
路回折格子型光合分波器１５の出力には光導波路１６−
１〜１６−３および光ファイバ６−２が接続され、入力
には光導波路１８−１〜１８−３および光ファイバ４−
２が接続され、光導波路１６−１〜１６−３と光導波路
１８−１〜１８−３とは各々が接合部１７−１〜１７−
３で接続される。接合部１７−２は光ファイバ１４−２
−１、１４−２−４により光変調部１４−２に接続さ
れ、接合部１７−３は光ファイバ１４−３−１、１４−
３−４により光変調部１４−３に接続される。また、接
合部１７−２では光導波路１６−２と光ファイバ１４−
２−１、光導波路１８−２と光ファイバ１４−２−４が
接続され、接合部１７−３では光導波路１６−３と光フ
ァイバ１４−３−１、光導波路１８−３と光ファイバ１
４−３−４が接続される。光変調部１４−２には光変調
器１１−２および光ファイバ１４−２−２が設けられ、
光ファイバ１４−２−１が光変調器１１−２および光フ
ァイバ１４−２−２を経由して光ファイバ１４−２−４
に接続される。同様に光変調部１４−３には光変調器１
１−３および光ファイバ１４−３−４が設けられ、光フ
ァイバ１４−３−１が光変調器１１−３および光ファイ
バ１４−３−２を経由して光ファイバ１４−３−４に接
続される。

【００４４】アレイ導波路回折格子型光合分波器１５
は、光ファイバ４−２から入力する波長多重光群から波
長λ₁ 〜λ₃ の光を分波してそれぞれ光導波路１６−１
〜１６−３に結合し、波長λ₁ 〜λ₃ の光がそれぞれ光
導波路１８−１〜１８−３から入力するとそれを合波し
て光ファイバ６−２に出力するように設定される。した
がって、光ファイバ４−２から入力される波長多重され
た光群（波長λ₁ 〜λ₃）がアレイ導波路回折格子型光
合分波器１５に入射すると、各波長に分波され、波長λ
₁ 〜λ₃ の光が光導波路１６−１〜１６−３に取り出さ
れ、接合部１７−１〜１７−３に導かれる。この送信ノ
ード５−２では、波長λ₂ と波長λ₃ とを変調する。そ
こで接合部１７−１〜１７−３には、接合部１７−２と
接合部１７−３とにのみ、波長λ₂ 用および波長λ₃ 用
の光変調部１１−１、１１−３を接続する。一方、光導
波路１６−１で導かれる波長λ₁ の光の導波先は接合部
１７−１で途絶え、光導波路１８−１に結合されること
はない。

【００４５】接合部１７−２に接続された光変調部１４
−２では、光導波路１６−２により導かれた波長λ₂ の
光を光変調器１１−２で変調する。この変調された光は
光ファイバ１４−２−４により再び接合部１７−２に入
力され、光導波路１８−２に結合し、アレイ導波路回折
格子型光合分波器１５に入力される。光導波路１６−３
により導かれた波長λ₃ の光は、光変調部１４−３によ
り同様の処理を受けた後に、アレイ導波路回折格子型光
合分波器１５に入力される。アレイ導波路回折格子型光
合分波器１５に光導波路１８−２、１８−３から再入力
された波長λ₂、λ₃ の変調信号光は、波長多重されて
光ファイバ６−２に出力される。

【００４６】図３は図１に示した構成に波長多重数を増
やして光変調器を増設する例を示す。この場合には、集
中光源装置１内に、波長λ₄ の光源１−４と、この光源
１−４を光スターカプラ３に接続する光ファイバ２−４
とを増設する。また、送信ノード５−１または５−２
に、光変調器１１−４−１または１１−４−２を増設す
る。集中光源装置１からの光群はすべての送信ノード５
−１、５−２に等しく分配されるので、使用波長を増設
するには集中光源装置１内に光源１−４を増設すればよ
い。このように光源１−４を増設することによって、波
長λ₄ の光を変調する光変調器１１−４−１または光変
調器１１−４−２の一方を使用することが可能となる。

【００４７】この増設方法では、光スターカプラ３や送
信ノード５−１、５−２内の光波長分波器１０−１、１
０−２および光波長合波器１２−１、１２−２に、波長
多重数が１６とか３２というように十分に多くの波長多
重に対応できるものを最初から設置しておくか、必要に
応じて交換する必要がある。この場合、光スターカプラ
に関しては図１０に示した従来方法と同等の手間および
コストが必要である。しかし、それ以外について着目す
ると、コストの大きい光ファイバの敷設が不要であり、
光増幅器を増設する送信ノードを柔軟に選択できる。

【００４８】図４は図１に示した構成に送信ノード５−
３を増設する例を示す。この例では、送信ノード５−３
に伴って、光ファイバ４−２を二つの光ファイバ４−
３、４−５に置き換え、この二つの光ファイバ４−３、
４−４の間に挿入され光ファイバ４−３からの光を分岐
する光カプラ２１−１と、分岐された光を送信ノード５
−３に供給する光ファイバ４−６と、送信ノード５−３
の出力光が結合する光ファイバ６−３と、その出力光を
光ファイバ６−２に結合する光カプラ２１−２とが増設
される。

【００４９】光スターカプラ３から光ファイバ４−３に
出力された波長多重された光群を光カプラ２１−１によ
り分岐し、光ファイバ４−６を介して送信ノード５−３
に入力する。送信ノード５−３の出力は、光ファイバ６
−３および光カプラ２１−２を介して光ファイバ６−３
に結合される。

【００５０】図１の構成では、送信ノード５−１では波
長λ₁ 、送信ノード５−２では波長λ₂ 、λ₃ をすでに
使用しているものとした。この場合、増設した送信ノー
ド５−３で使用できる波長はないことになる。しかし、
各送信ノードで使用波長を融通することにより、例えば
いずれかの送信ノードで同時に最大３波長を使用できた
り、すべての送信ノードで１波長ずつ使用したりするこ
とができる。

【００５１】このような送信ノード５−３の増設におい
て、集中光源装置１からの光群の分岐は、光スターカプ
ラ３から既設の送信ノード５−１、５−２に引き込まれ
て波長分波されるまでのどこで行ってもよい。また、増
設された送信ノード５−３からの光スターカプラへ７−
１の入力についても同様に、既設の送信ノード５−１、
５−２からの出線が光スターカプラ７−１に接続される
までのどこで行ってもよい。例えば、図４では集中光源
装置１よりの光群の分岐を光スターカプラ３と送信ノー
ド５−２とを接続する光ファイバ４−３に光カプラ２１
−１を挿入する例を示したが、光スターカプラ３を３×
３光スターカプラに置き換えるか、または最初から多出
力が可能なものを使用することもできる。

【００５２】このように本実施例では、いずれの送信ノ
ードにも同じ光群を分配しているので、従来は不可能で
あった送信ノードの並列的な増設が可能である。

【００５３】図５は図１に示した構成に空間多重数を増
やして光変調器数を増やす増設例を示す。すなわち、送
信ノード５−３、５−４、光スターカプラ７−２および
受信ノード９−３、９−４が増設され、これに伴って、
光ファイバ４−２が二つの光ファイバ４−３、４−５に
置き換えられ、この二つの光ファイバ４−３、４−４の
間に挿入され光ファイバ４−３からの光を分岐する１×
３光分波器１９と、分岐された光を送信ノード５−３、
５−４に結合する光ファイバ４−６、４−７と、送信ノ
ード５−３、５−４の出力を光スターカプラ７−２に接
続する光ファイバ６−３、６−４と、光スターカプラ７
−２の出力を受信ノード９−３、９−４に接続する光フ
ァイバ８−３、８−４とが増設される。送信ノード５−
３と送信ノード５−４とでは、使用する波長が重ならな
いようにする。

【００５４】光スターカプラ３から光ファイバ４−３に
出力された波長多重された光群を１×３光分波器１９に
より分岐し、光ファイバ４−５〜４−７により送信ノー
ド５−２〜５−４に入力する。送信ノード５−２の出力
は光スターカプラ７−１を介して受信ノード９−１、９
−２に分配されるが、送信ノード５−３、５−４のそれ
ぞれの出力は、光スターカプラ７−２により受信ノード
９−３、９−４に分配される。

【００５５】この例では集中光源装置１からの光群を分
岐するために１×３光分波器１９を用いたが、光群の分
岐は光スターカプラ３から既設の送信ノード５−１、５
−２に引き込まれて波長分波されるまでのどこで行って
もよい。

【００５６】このように、受信ノードへ光を分配する光
スターカプラを複数設けることにより、それぞれの光ス
ターカプラで情報分配される空間層を分離できる。この
ため、各々の空間多重層では図１を参照して説明したよ
うに柔軟な光変調器の配置ができ、かつ別々の空間多重
層で同じ波長の光が使用できるので、使用可能な光の数
を大幅に増やすことができる。また、これに伴って、実
質的に同一の箇所から送信できる光の数を増設できる。
例えば放送局の場合であれば、既設の送信ノードに加え
て同じスタジオ内に新たな送信ノードを増設することに
より、そのスタジオから送信できる信号光の最大数が倍
増する。

【００５７】空間多重を併用した場合には、受信ノード
に、受信する空間多重層を選択して受光する機能を設け
てもよい。例えば受信ノード９−２にそのような機能が
ある場合、光ファイバ８−３を受信ノード９−２に引き
込むことによって、受信ノード９−２が双方の空間多重
層で分配された信号光を受信できる。

【００５８】また、受信ノードは、波長多重信号群の中
から任意の数の信号を選んで受信する構成であることが
よい。そのような構成としては、波長多重信号群の中か
ら所望の１波長の光を光波長フィルタで抜き出して受信
するもの、波長多重信号群の中から複数の所望の波長の
光を光波長フィルタで抜き出し、光スターカプラで分波
してその各々から所望の光を光波長フィルタで抜き出し
て受信するもの、波長の異なる光をすべて空間分離した
後に光スイッチまたは電気スイッチもしくはそれらの組
み合わせを用いて所望の信号光を受信するものなどがあ
る。

【００５９】図６は本発明第二実施例の光情報分配装置
を示すブロック構成図である。この実施例は、送信ノー
ド５−２の出力を光スターカプラ７−１、７−２のいず
れかに切り替えて接続する光路切替スイッチ２０を備え
たことが、図５に示した増設例の構成と異なる。

【００６０】図５に示した増設例の構成では、異なった
空間多重層で信号光が分配される送信ノードの信号を受
信するには、所望の空間多重層からの光ファイバが接続
され、かつ受信ノードで入力光ファイバの切替えを行う
必要がある。これに対して本実施例では、送信ノード５
−２からの信号の伝送先を所望の空間多重層に切り換え
る。すなわち、送信ノード５−２の出力が光ファイバ６
−５を介して光路切替スイッチ２０に接続され、この光
路切替スイッチ２０の一方の出力光路は光ファイバ６−
６を介して光スターカプラ７−１に接続され、他方の出
力光路は光ファイバ６−７を介して光スターカプラ７−
２に接続される。

【００６１】ここで、送信ノード５−１から送り出され
る信号光の波長がλ₁ 、送信ノード５−２から送り出さ
れる信号光の波長がλ₂ 、λ₃ 、送信ノード５−３から
送り出される信号光の波長がλ₁ であるとする。このと
き、光路切替スイッチ２０により光路切替を行うことに
より、送信ノード５−２からの信号光を、光スターカプ
ラ７−１で分配される空間多重層か、光スターカプラ７
−２で分配される空間多重層かのどちらで分配するかを
選択することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光情報分
配装置は、集中配置された光源からの波長多重光群を送
信ノードに分配し、各送信ノードで光を選択して信号で
変調し、その信号光を受信ノードに分配する。したがっ
て、送信ノード間で自由に光変調器を増減できるように
なり、設計時に使用波長数の正確な使用予測をする必要
がなく、変更に対して容易かつ安価に対応できる。ま
た、送信ノードの増設も容易かつ安価にできる。さら
に、送信ノードから受信ノードへの信号光の分配方法の
変更も容易であり、空間多重を利用してさらに信号の数
を増やすことが容易に可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例の光情報分配装置を示すブロ
ック構成図。

【図２】アレイ導波路回折格子型光合分波器を用いた送
信ノードの構成例を示す図。

【図３】図１に示した構成に波長多重数を増やして光変
調器を増設する例を示す図。

【図４】図１に示した構成に送信ノードを増設する例を
示す図。

【図５】図１に示した構成に空間多重数を増やして光変
調器数を増やす増設例を示す図。

【図６】本発明第二実施例の光情報分配装置を示すブロ
ック構成図。

【図７】光情報分配装置の第一の従来例を示すブロック
構成図。

【図８】第二の従来例を示すブロック構成図。

【図９】第二の従来例を放送局内のような小規模な網で
利用する場合の構成例を示す図。

【図１０】波長多重数での増設例を示す図。

【図１１】空間多重数での増設例を示す図。

【符号の説明】

１、３０、１０８ 集中光源装置 １−１〜１−４、３１〜３３、１００、１１５、１１
６、１４０ 光源 ２−１〜２−４、４−１〜４−６、６−１〜６−８、８
−１、８−２、１４−２−１、１４−２−２、１４−２
−４、１４−３−１、１４−３−２、１４−３−４、１
１９〜１２２、１２７〜１３４、１４２、１４４、１４
５、１４７、１５１、１５３、１５５、１５７、１５
９、１６０ 光ファイバ ３、７−１、７−２、３７、１１１、１１２、１０４、
１５４ 光スターカプラ ５−１〜５−４、１０９、１１０ 送信ノード ９−１、９−２、３８〜４０、１１３、１１４ 受信ノ
ード １０−１、１０−２ 光波長分波器 １１−１〜１１−３、１１−４−１、１１−４−２、３
４〜３６、１０３、１２３〜１２６、１４３、１４６、
１５２、１５８ 光変調器 １２−１、１２−２ 光波長合波器 １４−１、１４−２ 光変調部 １５ アレイ導波路回折格子型光合分波器 １６−１〜１６−３、１８−１〜１８−３ 光導波路 １７−１〜１７−３ 接合部 ２０ 光路切替スイッチ ２１−１、２１−２、１１７、１１８、１４１、１５
０、１５６ 光カプラ ４１、１０６ 光帯域通過フィルタ ４２、１０７ 光受信器 １０１ 光増幅器 １０２ １×８光分配器 １０５ ８×１光スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−212347（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−932（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−336829（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−202846（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−268835（ＪＰ，Ａ) 特表 昭63−502946（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 12/44

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに波長の異なる複数の光を発生し、
   その複数の光を合波して出力する光源手段と、この光源手段の出力した合波光が分配され、その分配さ
   れた合波光からあらかじめ定められた１以上の波長の光
   を分波し、その分波された １以上の波長の光をそれぞれ
   変調して信号光として出力する複数の送信手段と、 この複数の送信手段から出力された信号光を波長選択し
   て受信する複数の受信手段と、 前記複数の送信手段が出力した互いに波長の異なる信号
   光を合波して波長多重し、その波長多重光を前記複数の
   受信手段にスター型に分配する光合分配手段とを備えた
   スター型の光情報分配装置において、前記複数の送信手段の少なくともひとつは他の送信手段
   と同一の波長の光を別の信号で変調する手段を含み、 前記光合分配手段は、別の信号で変調された同一の波長
   の光を別々に波長多重して別々の受信手段に分配する複
   数のスター型光合分配器を含む ことを特徴とする光情報
   分配装置。
2. 【請求項２】 前記複数の送信手段の少なくともひとつ
   について、その出力を前記複数のスター型光合分配器の
   いずれかに切り替えて接続する光路切替手段を備えた請
   求項１記載の光情報分配装置。