JP3314745B2 - 光挿入分離装置とこれを備えた光伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重光伝送技
術を用いて各波長の信号光に割り当てられたチャンルを
各ノードにおいて挿入、分離する光挿入分離装置（以下
「光ＡＤＭ装置」という。）に関する。また、この光Ａ
ＤＭ装置を備えた光伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信においては、搬送波周波数の異な
る複数の信号光を波長多重することにより、容易に多数
の通信チャンネルが確保できる。この方式は、波長多重
光伝送と呼ばれる。

【０００３】波長多重光伝送方式は、１チャンネル当た
りの伝送容量をあげることなく、波長領域で複数のチャ
ンネルを多重することにより、システム全体の伝送容量
を増加させることができるという特長を有する。特に、
接続点として活用できるノードとして、伝送路中に、チ
ャンネルの分離・挿入（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉ
ｐｌｅｘｅｒ ＡＤＭ）機能を持つ光ＡＤＭ装置を各Ａ
ＤＭノードに配置した波長多重光伝送装置は、光ファイ
バの広帯域性と大容量性を有効に活用でき、通信システ
ムの規模拡張を容易にするため、光波ネットワークを実
現する伝送方式として期待されている。

【０００４】光ＡＤＭ装置は、主に光伝搬損失を補うた
めの光ファイバ増幅器、多重された異なる波長を持つチ
ャンネルを分波するための光分波器、異なる波長を持つ
チャンネルを合波して波長多重するための光合波器、信
号の分離・挿入・交換するクロスコネクトから構成され
る。光合波器及び光分波器（以下、これらを総称して
「光合分波器」という。）は、それぞれチャンネル別に
異なる波長とした搬送波信号光を変調した各チャンネル
別の信号光を合波もしくは分波するための入力ポートも
しくは出力ポートを、少なくともチャンネル数分備えて
おり、しかも、各ポートは自己の対応するチャンネルの
波長の中心周波数を中心に所定の範囲内のみを通過させ
る波長透過特性を持つように設定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、クロスコネ
クト部においては、分離されるべき信号光が透過側の出
力へ漏れこみが生じることがある。そうすると、この漏
れ込みにより挿入された光は、信号光の雑音として現
れ、特に挿入信号光の変調帯域内の光波長へ分離される
べき信号光が漏れこんだ場合には顕著な波形劣化が生じ
るという問題がある。この結果、本来の波長多重光伝送
がなし得ないという問題が生じる。

【０００６】本発明の光挿入分離装置とこれを用いた波
長多重光伝送装置は、ＡＤＭノードにおいて、分離され
るべき信号光が光クロスコネクトの前段に漏れ、挿入さ
れる信号光に影響を及ぼすのを防ぎ、またビートノイズ
に起因する光伝送の品質劣化を防止して、高品質の波長
多重光伝送を実現することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の光ＡＤＭ装置
は、上記問題点を解決するために、入力信号光を受信す
る光受信器と、新たな挿入信号光を送信する光送信器
と、光伝送路から入力された入力信号光を通過させるか
受信するかを選択し、通過させる場合には後段の光伝送
路に送出し、受信する場合にはこの入力信号光を光受信
器に送出するとともに挿入信号光を後段の光伝送路に挿
入する光クロスコネクトとを備えた光ＡＤＭ装置で、上
記光送信器が挿入信号光の波長が入力信号光の波長とあ
らかじめ定められた波長差になるように挿入信号光の波
長を設定する波長設定部を備えていることを特徴として
いる。

【０００８】ここで、光ＡＤＭ装置は、入力信号光の波
長を検出して入力信号光波長を出力する入力信号光波長
検出部と、挿入信号光の波長を検出する挿入信号光波長
を出力する挿入信号光波長検出部と、入力信号光波長と
挿入信号光波長の波長差を検出して波長差情報を波長設
定手段に送出する波長差検出部とを備えており、波長設
定部が、入力信号光波長と挿入信号光波長の波長差があ
らかじめ定められた波長差になるように帰還制御するこ
とを特徴としている。

【０００９】また、入力信号光波長検出部は、入力信号
光の一部を分岐して分岐入力信号光を出力する第１の光
分岐器と、分岐入力信号光を所定の波長帯域幅で掃引す
る入力信号光掃引部と、掃引された分岐入力信号光を受
光して分岐入力信号光の中心波長を検出して入力信号光
中心波長を出力する入力信号光受光器とを備え、挿入信
号光波長検出部は、挿入信号光の一部を分岐して分岐挿
入信号光を出力する第２の光分岐器と、分岐挿入信号光
を所定の波長帯域幅で掃引する挿入信号光掃引部と、掃
引された分岐挿入信号光を受光して分岐挿入信号光の中
心波長を検出して挿入信号光中心波長を出力する挿入信
号光受光器とを備え、上記波長差検出部において、入力
信号光中心波長と挿入信号光中心波長から波長差を検出
することを特徴としている。

【００１０】本発明の光ＡＤＭ装置においては、例えば
上記光送信器には、レーザダイオードと、レーザダイオ
ードを駆動する駆動回路とを備え、波長設定部に温度制
御部を設け、レーザダイオードの発振波長が波長差を維
持するように、このレーザダイオードの周囲温度を設定
するようにしたものを適用することができる。あるい
は、光送信器が、注入する電流により発振波長が制御さ
れる波長可変レーザダイオードにより構成されるように
してもよい。

【００１１】本発明の光ＡＤＭ装置はまた、上記光ＡＤ
Ｍ装置において、さらに、光クロスコネクトの前段に第
１の光増幅器を配置して入力信号光を光増幅するように
し、光クロスコネクトの後段に第２の光増幅器を配置し
て光クロスコネクトを通過する入力信号光または挿入信
号光を光増幅するようにすることもできる。

【００１２】また、本発明の光ＡＤＭ装置を備えた光伝
送装置は、光伝送路中に多段接続された上記光ＡＤＭ装
置と、光ＡＤＭ装置のいずれかに入力信号光を送出する
光送信端局と、光ＡＤＭ装置のいずれかから挿入された
挿入信号光を受信する光受信端局とを備えていることを
特徴としている。このような構成において、光ＡＤＭ装
置のうちの第１の光ＡＤＭ装置において入力信号光が受
信され、この入力信号光の波長とは長波長側または短波
長側のいずれかの方向にずらせて波長差を維持して挿入
信号光の波長が設定されて該挿入信号光が挿入された場
合に、第１の光ＡＤＭ装置の後段にあって次に挿入信号
光を受信する第２の光ＡＤＭ装置においてはこの第１の
光ＡＤＭ装置における方向とは逆方向に波長をずらせて
第２の光分離挿入装置における挿入信号光の波長の設定
をすることを特徴としている。

【００１３】さらに、本発明の光ＡＤＭ装置は、互いに
異なる波長の信号光が波長多重された波長多重信号光が
入力される場合にも適用することができる。

【００１４】本発明の光ＡＤＭ装置は、この場合、上記
波長多重信号光を分波して信号光をそれぞれ出力する光
分波器と、各信号光をそれぞれ受信する光受信器と、各
信号光に対応して新たな挿入信号光を送信する光送信器
と、光分波器から出力された各信号光を通過させるか分
離して受信するかを選択し、通過させる場合には後段の
光伝送路に送出し、受信する場合には分離信号光として
光受信器に送出するとともに、挿入信号光を後段の光伝
送路に挿入する光クロスコネクトとを備えた光ＡＤＭ装
置であって、上記光送信器が挿入信号光の波長が分離信
号光の波長とあらかじめ定められた波長差になるように
挿入信号光の波長を設定する波長設定部を備えているこ
とを特徴としている。そして、上記波長差は、互いに隣
接する信号光の間の波長間隔よりも小さくすることで、
かかる構成においても互いに隣接する波長の信号光間の
影響が生じないようにすることができる。

【００１５】分波された後の各信号光を処理する構成に
ついては、上述した構成と同様の構成を採用することが
できる。すなわち、各信号光に対応してそれぞれ、分離
信号光の波長を検出して分離信号光波長を出力する分離
信号光波長検出部と、挿入信号光の波長を検出する挿入
信号光波長を出力する挿入信号光波長検出部と、分離信
号光波長と挿入信号光波長の波長差を検出して波長差情
報を波長設定部に送出する波長差検出部とを備え、上記
波長設定部が分離信号光波長と挿入信号光波長の波長差
があらかじめ定められた波長差になるように帰還制御す
ることを特徴としている。

【００１６】波長多重信号光が光伝送される光伝送装置
においても同様に、光伝送路中に多段接続された上記光
ＡＤＭ装置と、光ＡＤＭ装置のいずれかに波長多重信号
光を送出する光送信端局と、光ＡＤＭ装置のいずれかか
ら送出された波長多重信号光を受信する光受信端局とを
備えることにより光伝送装置を構成することができる。
この場合にも、光ＡＤＭ装置のうちの第１の光ＡＤＭ装
置において入力信号光が受信され、該入力信号光の波長
とは長波長側または短波長側のいずれかの方向にずらせ
て波長差を維持して挿入信号光の波長が設定されて該挿
入信号光が挿入された場合に、第１の光ＡＤＭ装置の後
段にあって次に挿入信号光を受信する第２の光ＡＤＭ装
置においては、該第１の光ＡＤＭ装置における方向とは
逆方向に波長をずらせて該第２の光分離挿入装置におけ
る挿入信号光の波長の設定をすることにより、波長をず
らせた場合の隣接する波長の信号光への影響が生じない
ようにすることができる。

【００１７】上述した構成による本発明の光ＡＤＭ装置
の原理、作用をより具体的に述べると、本発明の光ＡＤ
Ｍ装置は、光波長多重伝送におけるＡＤＭノードにおい
て、分離されたチャネルの信号光の波長をモニタする機
能を設け、また、そのチャネルに許容される帯域内にお
いて挿入される信号光の波長を分離された信号光の波長
と一致しないように、挿入される信号光の波長を制御し
それぞれの波長の差分を一定に保つ機能を設けるように
したものである。

【００１８】本発明による光ＡＤＭ装置は、各ＡＤＭノ
ードにおいて、信号光の分離部と挿入部にそれぞれの光
波長もモニタする機能が設けられており、その波長差を
検出してその値を挿入用の光送信器へ帰還する。これに
より、挿入される信号光の光波長を制御している。従っ
て、その光波長の差分を一定に制御することで、分離光
の伝送路への残留分が挿入光の変調帯域内にあることに
よるビートノイズの増加を抑圧し、ビートノイズの発生
による送信波形劣化を回避することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の光ＡＤＭ装置とこ
れを用いた波長多重光伝送装置について、図面を参照し
て以下に詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の光ＡＤＭ装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。

【００２１】図１に示されるように、光ＡＤＭ装置は、
光伝送路（光ファイバ）１から入力される波長多重信号
光を各波長の信号光に分波する光分波器が入力側に、一
方出力側には、各波長の信号光を波長多重して光伝送路
（光ファイバ）６に送出する光合波器４を備えている。
そして、光分波器３と光合波器４との間には、分波され
た各信号光に対応した入力部と出力部とを有する光クロ
スコネクト７が配置されている。

【００２２】光分波器３及び光合波器４はそれぞれチャ
ンネル別に異なる波長とした搬送波信号光を変調した各
チャンネル別の信号光を分波又は合波するための入力ポ
ートあるいは出力ポートをそれぞれ備えており、各ポー
トは自己の対応するチャンネルの波長の中心周波数を中
心に所定の範囲内のみを通過させる波長透過特性を持つ
ように設定されている。

【００２３】光分波器３から各チャネルに対応する波長
に分波されて出力された信号光は、対応するチャネル波
長ごとに設けられた光クロスコネクト７により、分離ま
たは透過のルートが選択される。各光クロスコネクト７
は、各信号光をそのまま当該光ＡＤＭ装置を通過させて
光合波器４を介して光伝送路６に送出するか、信号光を
当該光ＡＤＭ装置において分離するかを選択切替する分
離部を備えている。また、光ＡＤＭ装置から送出される
信号光を光合波器４を介して挿入して送出する挿入部を
備えている。そして、分離された場合、そのノードにお
いて受信器または異なる伝送路へと入力される。

【００２４】上述した光クロスコネクト７で分離された
信号光（以下「分離信号光」という。）は、光受信器１
１により電気信号に変換されて処理される。また、当該
光ＡＤＭ装置から送出される信号は、光送信器９により
信号光に変換されて光クロスコネクト７に入力され、こ
こから挿入信号光として光伝送路（光ファイバ）６に送
出される。

【００２５】なお、本実施例では、上記の構成に加え
て、光分波器３の前段に光増幅器２、光分波器４の後段
に光増幅器５がそれぞれ配置されている。ここでは、光
増幅器２はプリアンプ（前置増幅器）として機能し光伝
送路１の伝搬損失を補う役目を果たす。すなわち、波長
多重信号光は、光ファイバ１を通過してまず光増幅器２
によって所望の光強度まで前置増幅された後、光分波器
３により各チャネルごとに異なる波長の信号光に分波さ
れた信号光として出力される。また、光増幅器５はブー
スタアンプ（後置増幅器）として機能し、光伝送路（光
ファイバ）６及び光クロスコネクト７における損失を補
う役目を果たす。

【００２６】本発明の光ＡＤＭ装置は、上記構成光分波
器３、光合波器４、光クロスコネクト７、光送信器９及
び光受信器１１の基本構成に加えて、信号光の分離部と
挿入部にそれぞれの光波長もモニタする機能を有する波
長比較部１２を備えている。光クロスコネクト７におい
て分離された分離信号光は、その波長がモニタされるよ
うに光方向性結合器１０により信号光の一部が分離され
て波長比較部１２に入力される。

【００２７】一方、光送信器９から出力された挿入信号
光は、光送信器９の出力側に配置された光方向性結合器
８により、出力された挿入信号光の一部が分岐され、波
長比較部１２に入力される。

【００２８】波長比較部１２においては、当該光ＡＤＭ
装置における分離信号光と挿入信号光のそれぞれの波長
をモニタし、それらの波長差を検出する。そして、その
検出された波長差が一定に維持されるように、光送信器
９へ波長差情報が送出される。光送信部９は、入力され
た波長差情報に基づいて挿入信号光の波長を制御し、分
離信号光の波長との間であらかじめ決められた波長差が
維持されるように挿入信号光の波長を帰還制御してい
る。

【００２９】このように分離信号光と挿入信号光の波長
の差分を一定に保つように制御することで、分離光の伝
送路への残留分が挿入光の変調帯域内にあることによる
ビートノイズの増加を抑圧し、ビートノイズの発生によ
る送信波形劣化を回避するするという効果が得られる。

【００３０】なお、上記構成において、光増幅器２、５
には、希土類添加ファイバ増幅器または、半導体光増幅
器などを適用することができる。また、光分波器３は、
上述したように、あらかじめ決められた波長間隔ごとに
入力された波長多重信号光を分波し異なるポートより出
力する機能を有するものであるが、アレイ導波路回折格
子やファイバグレーティングを用いたものや光バンドパ
スフィルタを用いたものなどを適用することができる。
光合波器４には、光分波器３と同様にアレイ導波路格子
を用いたものや光方向性結合器を用いたものを適用する
ことができる。

【００３１】次に、本発明の光ＡＤＭ装置の実施例に用
いられている波長比較部の構成について説明する。

【００３２】本実施例における分離信号光と挿入信号光
の波長の検出の具体的な構成については、例えば波長可
変フィルタと受光素子を用いたものがあげられる。

【００３３】図２は、本発明の光ＡＤＭ装置の一実施例
に用いられている波長比較部の構成を示す図である。波
長比較部は、分離信号光が入力される分離信号光入力部
２２と、挿入信号光が入力される挿入信号光入力部２３
を備えている。また、分離信号光入力部２２、挿入信号
光入力部２３には、それぞれ波長可変フィルタ１３と受
光素子１４が配置されている。分離信号光入力部２２、
挿入信号光入力部２３からそれぞれ入力された分離信号
光、挿入信号光は、波長可変フィルタ１３において特定
の波長帯域内にある光だけが通過されるように掃引され
る。すなわち、２つの波長可変フィルタ１３は、それぞ
れその透過帯域を時間的に移動させることにより、入力
光強度の波長特性に応じてフィルタの出力光強度が時間
的に変化することを利用して、そのスペクトルと中心波
長を検出することができる。そして、波長可変フィルタ
１３から出力される光強度変化は、受光素子１４の出力
電圧の時間的変化により検出され、それぞれの信号光の
受光パワーがモニタされて中心波長が検出される。

【００３４】２つの波長可変フィルタ１３の透過帯域を
同時に掃引することで、２つの信号光の波長差は、２つ
の受光素子の出力が最大値を示す時間差で検出すること
ができる。送信波長制御信号出力回路１５は、この時間
差と波長可変フィルタの掃引時間から分離信号光と挿入
信号光の波長差を算出し、その波長差があらかじめ決め
られた値に維持されるように、光送信器９へ波長制御信
号が出力される。

【００３５】ここでは、モニタされた中心波長があらか
じめ定められた波長差を維持するために、検出された波
長差に応じて挿入信号光側の波長を制御するように波長
制御信号が出力される。なお、ここで用いられる波長可
変フィルタ１３には、音響光学素子を利用したＡＯフィ
ルタや、誘電体多層膜によるバンドパスフィルタへの入
射角度を変化させることにより波長可変機能を持たせた
ものや共振器を構成し当該共振器長を変化させることに
より波長可変機能を持たせたものなど種々のものを適用
することができる。

【００３６】続いて、上記実施例に用いられている光送
信器９の構成について説明する。

【００３７】図３は、本発明の光ＡＤＭ装置の一実施例
に用いられている信号光挿入用光送信器の構成を示す図
である。ここに示される構成例は、外部変調器を用いた
光送信器であり、一定の光レベルの連続光を出力するレ
ーザダイオード１６とその前段に配置される外部変調器
１９により構成されている。基本的には、レーザダイオ
ード１６から出力された連続光が外部変調器１９に入力
され、外部変調器１９は駆動回路２１から印加される信
号により上記連続光に信号波形に応じた損失を与え、こ
れにより信号光が生成され光出力部から送出される。

【００３８】外部変調器１９としては、例えばニオブ酸
リチウム基板に光導波路と電極が形成され、マッハツェ
ンダ型導波路を用いたＬｉＮｂＯ３導波路型光変調器や
電荷吸収素子を用いた半導体変調器などが適用され得
る。なお、ここでは、外部変調器による構成例を示した
が、レーザダイオード１６への注入電流を直接変調する
直接変調型であってもよい。

【００３９】ここで、上記光出力部から出力される信号
光の中心波長の制御について説明する。図３に示される
ように、レーザダイオード１６はペルチェクーラー１８
の上に配置されており、このペルチェクーラ１８への電
流を制御することにより温度を制御することができる。
レーザダイオード１６の周囲温度が変化すると、例えば
温度が上昇するに伴って発振波長は長い方に移行し、逆
に温度が低下するに伴って発振波長は短い側に移行す
る。この性質を利用して、レーザダイオード１６から出
力される光の発振波長を所望の値に制御することができ
る。

【００４０】さらに、レーザダイオード１６に近傍には
サーミスタ１７が配置されており、このサーミスタ１７
によって周囲温度が検出される。そして、その温度があ
らかじめ相関関係がとられた発振波長に対応する温度に
一定になるように、ペルチエクーラー１８の設定温度を
帰還制御することにより、光送信器１１から出力される
挿入信号光の波長を設定することができる。すなわち、
上述した波長比較部１２から入力された波長制御信号
は、温度調整回路１９へ入力されレーザダイオード１６
の素子温度制御回路の設定温度へ加算される。これによ
り、光送信器１１から出力される挿入信号光の波長が、
分離信号光の波長とあらかじめ定められた一定の波長差
を維持するように制御することが可能となる。なお、挿
入信号光の波長制御には、レーザダイオードの温度制御
によってもよいが、外部からの電流により波長を制御す
る波長可変半導体レーザを用いることもできる。

【００４１】次に、本発明の光ＡＤＭ装置における各チ
ャネルに割り当てられた信号光のスペクトルの状態と、
上述した送受信信号光に設けられた波長差の様子につい
て説明する。

【００４２】図４は、本発明の光ＡＤＭ装置における各
チャネルに割り当てられた信号光のスペクトルを示す図
である。現在のＩＴＵ−Ｔによればここに規定されてい
るＷＤＭの周波数間隔は、１００ＧＨｚである。いま、
この周波数間隔を前提として、ビート雑音を防ぐための
波長差について検討する。伝送信号のビットレートにも
よるが、例えば２．４Ｇｂ／ｓの信号伝送の場合、２．
４ＧＨｚ（約０．０２ｎｍ）以上波長差を設ければビー
ト雑音を低減することができることが本発明の光ＡＤＭ
装置において確認されている。なお、５０ＧＨｚの波長
間隔によって光ＡＤＭ装置を構成する場合もあるが、こ
の場合であっても十分な余裕がある。

【００４３】従って、ここにいう波長差は、通常用いら
れるようなＷＤＭの周波数間隔より十分に小さいもので
よく、波長差を設けるために波長をずらせたとしても隣
接するチャネルの信号光に影響することはない。また、
光合分波器に上記実施例で説明したアレイ導波路回折格
子（ＡＷＧ）を適用しても、透過帯域幅は約３０ｎｍで
あるため、その波長をずらせた場合にも光合分波器の帯
域からはずれることもない。

【００４４】次に、本発明の光ＡＤＭ装置が多段接続さ
れて波長多重光伝送装置が構成されている場合について
説明する。図６は、本発明の光ＡＤＭ装置を用いた波長
多重光伝送装置の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【００４５】図６は、本発明のＡＤＭ装置が多段接続さ
れて構成された波長多重光伝送装置の一実施例の構成を
示している。ここでは、理解を容易にするために、光送
信端局１０１と光受信端局１０２の間に本発明の光ＡＤ
Ｍ装置による複数のＡＤＭノード１０３−ｎが配置され
た構成について説明する。なお、以下に説明する本発明
の波長多重光伝送装置の構成は、直列多段接続された構
成に限られず、例えば、光送信端局１０１と光受信端局
１０２が同一のセンターノード内にあり、リング状に接
続された場合などにおいても同様に適用することができ
る。

【００４６】図６に示されるように、光ＡＤＭ装置が多
段接続された波長多重光伝送装置において、上記光ＡＤ
Ｍ装置に上述した本発明の光ＡＤＭ装置を適用した場
合、例えば、各光ＡＤＭ装置において新たに挿入される
挿入信号光の波長が分離信号光の波長よりも常に長波長
側にずれるように設定すると、複数の光ＡＤＭ装置を経
た後には、もとの当該チャネルの信号光の波長から一方
向にずれてしまうことになる。そして、多段数が多い場
合には、隣接するチャネルの信号光に影響を及ぼすこと
が起こりうる。

【００４７】そこで、ＡＤＭノードが多段に接続された
場合であっても、波長差をもたせる向きを長波長側と短
波長側に繰返すことで波長差が累積されることにより、
中心波長がずれて行くことを抑圧することが可能とな
る。すなわち、あるＡＤＭノード間では、新たに挿入さ
れる挿入信号光の側の設定波長を分離信号光よりも短く
なるようにする。そして、次にＡＤＭノードに挿入され
る挿入信号光がある場合には、当該ＡＤＭノードにおけ
る挿入信号光は、ここで分離される分離信号光、すなわ
ち一つ前の挿入信号光の設定波長よりも逆に長くなるよ
うに波長設定すればよい。また、このときの波長をずら
せた向きに関する情報は、例えば、伝送信号波長の他に
用意された波長を用いた装置監視用の信号光により光Ａ
ＤＭ装置間で情報を通信することにより行うことができ
る。図６に戻って具体的に説明する。いま、光端局装置
１０１から送出された波長多重化された信号光のうちの
１チャネルの信号光に着目して考える。この信号光の波
長をλとし、まず最初のＡＤＭノード１０３−１で分離
されるとともに、ここで新たな信号光が挿入されるとす
る。本発明のＡＤＭ装置によれば、図中の下部に示され
るように、例えば新たな挿入信号光を長波長側にずらせ
るものとすると、この挿入信号光の波長は次のＡＤＭノ
ードまでは、λ＋Δλとなる（Δλは波長ずれ分）。そ
して、次のＡＤＭノード１０３−２でこの信号光が分離
され、新たな挿入信号光が挿入されるとすると、ＡＤＭ
ノード１０３−２で挿入される新たな挿入信号光の波長
は、先ほどとは逆に短波波長側に波長ずれをするように
設定されるので、波長λの信号光となる。同様にして、
さらに次のＡＤＭノード１０３−３においても分離、挿
入が行われる場合には、ＡＤＭノード１０３−３におい
て挿入される信号光の波長は再びλ＋Δλとなる。

【００４８】なお、ここでは、各ＡＤＭノードで逐次分
離、挿入が行われる場合について説明したが、あるＡＤ
Ｍノード、例えば１０３−２において分離、挿入がなさ
れない場合には、当該ＡＤＭノードで波長ずれを起こさ
せる必要はなく、次に分離、挿入されるＡＤＭノードで
波長ずれを施せばよい。また、ここでは最初は長波長側
へずらせる例について示したが、短波長側から始めても
よいことはいうまでもない。また、１ノードずつ交互に
長短の波長ずれを起こさせる必要はなく、隣接するチャ
ネルの信号光に影響を及ぼさない範囲であれば、一定数
同一の方向へずらせた後に、逆方向へずらせるような構
成をとることもできる。

【００４９】以上説明した本発明の実施の形態において
は、すべて互いに異なる複数の波長の信号光が波長多重
されている場合を前提にしてきたが、各ＡＤＭは光クロ
スコネクトを有さず、単一の波長の信号光、すなわち１
チャネルの信号光のみが各ＡＤＭノードにおいて、分離
（この場合は１チャネルであるので「入力信号光」とな
る。）され、また新たな信号光が挿入、すなわち送信さ
れる場合であっても適用することができる。つまり、入
力信号光と挿入信号光に波長差を設けることにより、入
力信号光の次段への漏れによる雑音を低減し、ビートノ
イズを低減できる効果を得ることができる。

【００５０】また、この光ＡＤＭ装置が多段接続されて
光伝送装置を構成する場合にも、受信、挿入される毎
に、挿入信号光の波長を長波長側と短波長側へ交互にず
れせることにより、波長ずれの蓄積を防ぐことができ
る。なお、上記の１チャネルの光伝送の場合には、光ク
ロスコネクトの前後段には、光分波器および光合波器は
不要なのはいうまでもない。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ＡＤＭ
装置は、光波長多重伝送におけるＡＤＭノードにおい
て、分離されたチャネルの信号光の波長をモニタする機
能を設け、また、そのチャネルに許容される帯域内にお
いて挿入される信号光の波長を分離された信号光の波長
と一致しないように、挿入される信号光の波長を制御し
それぞれの波長の差分を一定に保つ機能を設ける構成を
採用している。

【００５２】このような構成の採用により、分離光の伝
送路への残留分が挿入光の変調帯域内にあることによる
ビートノイズの増加を抑圧し、ビートノイズの発生によ
る送信波形劣化を回避することができる。また、分離さ
れるべき信号光が光クロスクロストの前段に漏れ、この
漏れ光が挿入信号光への雑音として影響を及ぼすことを
抑圧することが可能になる。

【００５３】また、挿入用の光送信器の出力波長は分離
信号光の波長に基づいて制御されるので、発振波長帯域
の広い光送信器を挿入用の光送信器に用いることで各チ
ャネルごとに異なる光送信器を設計することなく、多チ
ャンネルに移行することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ＡＤＭ装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の光ＡＤＭ装置の一実施例に用いられて
いる波長比較部の構成を示す図である。

【図３】本発明の光ＡＤＭ装置の一実施例に用いられて
いる信号光挿入用光送信器の構成を示す図である。

【図４】本発明の光ＡＤＭ装置の一実施例における各チ
ャネルに割り当てられた信号光のスペクトルを示す図で
ある。

【図５】図４に示されるスペクトルの拡大図である。

【図６】本発明の光ＡＤＭ装置を用いた波長多重光伝送
装置の一実施例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 光伝送路（光ファイバ） ２ 光増幅器 ３ 光分波器 ４ 光合波器 ５ 光増幅器 ６ 光伝送路（光ファイバ） ７ 光クロスコネクト ８ 光方向性結合器（光分岐器） ９ 光送信器 １０ 光方向性結合器（光分岐器） １１ 光受信器 １２ 波長比較部 １３ 波長可変フィルタ １４ 受光素子 １５ 送信波長制御信号出力回路 １６ レーザダイオード １７ サーミスタ １８ ペルチェクーラ １９ 外部変調器 ２０ 温度制御回路 ２１ 駆動回路 ２２ 分離信号光出力部 ２３ 挿入信号光入力部 １０１ 光送信端局 １０２ 光受信端局 １０３−１ ＡＤＭノード １０３−２ ＡＤＭノード １０３−３ ＡＤＭノード

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−65621（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−13382（ＪＰ，Ａ) 特許2800739（ＪＰ，Ｂ２) 御園雅俊、逸見直也，光ＡＤＭにおけ る分岐挿入信号間干渉除去方式，1996年 電子情報通信学会総合大会講演論文集 通信２，日本，社団法人電子情報通信学 会，1996年３月11日，Ｂ−1155，ｐ. 587 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 10/02 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号光を受信する光受信器と、 新たな挿入信号光を送信する光送信器と、 光伝送路から入力された前記入力信号光を通過させるか
   受信するかを選択し、通過させる場合には後段の光伝送
   路に送出し、受信する場合には該入力信号光を前記光受
   信器に送出するとともに、前記挿入信号光を前記後段の
   光伝送路に挿入する光クロスコネクトと を備えた光挿入分離装置であって、 光送信器は、前記挿入信号光の波長が前記入力信号光の
   波長に対して該挿入信号光の信号帯域幅と同程度以上の
   波長差になるように前記挿入信号光の波長を長波長側ま
   たは短波長側にずらせて設定する波長設定手段を備え、前記挿入信号光の波長は、光伝送路を介して接続される
   隣接する光挿入分離装置との間で互いに逆方向にずらさ
   れて設定されている ことを特徴とする光挿入分離装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光挿入分離装置は、 前記入力信号光の波長を検出して入力信号光波長を出力
   する入力信号光波長検出手段と、 前記挿入信号光の波長を検出する挿入信号光波長を出力
   する挿入信号光波長検出手段と、 前記入力信号光波長と前記挿入信号光波長の波長差を検
   出して波長差情報を前記波長設定手段に送出する波長差
   検出手段とを備え、 前記波長設定手段は、 前記入力信号光波長と前記挿入信号光波長の波長差が前
   記あらかじめ定められた波長差になるように帰還制御す
   ることを特徴とする光挿入分離装置。
3. 【請求項３】 前記入力信号光波長検出手段は、 前記入力信号光の一部を分岐して分岐入力信号光を出力
   する第１の光分岐器と、 前記分岐入力信号光を所定の波長帯域幅で掃引する入力
   信号光掃引手段と、 掃引された前記分岐入力信号光を受光して、該分岐入力
   信号光の中心波長を検出して入力信号光中心波長を出力
   する入力信号光受光器とを備え、 前記挿入信号光波長検出手段は、 前記挿入信号光の一部を分岐して分岐挿入信号光を出力
   する第２の光分岐器と、 前記分岐挿入信号光を所定の波長帯域幅で掃引する挿入
   信号光掃引手段と、 掃引された前記分岐挿入信号光を受光して、該分岐挿入
   信号光の中心波長を検出して挿入信号光中心波長を出力
   する挿入信号光受光器とを備え、 前記波長差検出手段は、 前記入力信号光中心波長と前記挿入信号光中心波長から
   前記波長差を検出することを特徴とする請求項２記載の
   光挿入分離装置。
4. 【請求項４】 前記光送信器は、 レーザダイオードと、 前記レーザダイオードを駆動する駆動回路とを備え、 前記波長設定手段は、 前記レーザダイオードの発振波長が前記波長差を維持す
   るように、該レーザダイオードの周囲温度を設定する温
   度制御手段を含んでいる ことを特徴とする請求項２または請求項３記載の光挿入
   分離装置。
5. 【請求項５】 前記光送信器は、 注入する電流により発振波長が制御される波長可変レー
   ザダイオードを含んでいる ことを特徴とする請求項２または請求項３記載の光挿入
   分離装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５までのいずれかの
   請求項に記載の光挿入分離装置であって、さらに、 前記光クロスコネクトの前段に配置され、前記入力信号
   光を光増幅する第１の光増幅器と、 前記光クロスコネクトの後段に配置され、該光クロスコ
   ネクトを通過する前記入力信号光または前記挿入信号光
   を光増幅する第２の光増幅器と を備えていることを特徴とする光挿入分離装置。
7. 【請求項７】 光伝送路中に多段接続された請求項１か
   ら請求項６までのいずれかの請求項に記載の光挿入分離
   装置と、 前記光挿入分離装置のいずれかに前記入力信号光を送出
   する光送信端局と、 前記光挿入分離装置のいずれかから挿入された前記挿入
   信号光を受信する光受信端局と を備えていることを特徴とする光挿入分離装置を備えた
   光伝送装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の光挿入分離装置を備えた
   光伝送装置であって、 前記光挿入分離装置のうちの第１の光挿入分離装置にお
   いて入力信号光が受信され、 該入力信号光の波長とは長波長側または短波長側のいず
   れかの方向にずらせて前記波長差を維持して前記挿入信
   号光の波長が設定されて該挿入信号光が挿入された場合
   に、前記第１の光挿入分離装置の後段にあって次に前記
   挿入信号光を受信する第２の光挿入分離装置において
   は、該第１の光挿入分離装置における前記方向とは逆方
   向に波長をずらせて該第２の光分離挿入装置における挿
   入信号光の波長の設定をすることを特徴とする光挿入分
   離装置を備えた光伝送装置。
9. 【請求項９】 互いに異なる波長の信号光が波長多重さ
   れた波長多重信号光が入力され、該波長多重信号光を分
   波して前記信号光をそれぞれ出力する光分波器と、前記
   各信号光をそれぞれ受信する光受信器と、 前記各信号光に対応して新たな挿入信号光を送信する光
   送信器と前記光分波器から出力された前記各信号光を通
   過させるか分離して受信するかを選択し、通過させる場
   合には後段の光伝送路に送出し、受信する場合には分離
   信号光として前記光受信器に送出するとともに、前記挿
   入信号光を前記後段の光伝送路に挿入する光クロスコネ
   クトとを備えた光挿入分離装置であって、 光送信器は、前記挿入信号光の波長が前記入力信号光の
   波長に対して該挿入信号光の信号帯域幅と同程度以上の
   波長差になるように前記挿入信号光の波長を長波長側ま
   たは短波長側にずらせて設定する波長設定手段を備え、前記挿入信号光の波長は、光伝送路を介して接続される
   隣接する光挿入分離装置との間で互いに逆方向にずらさ
   れて設定されている ことを特徴とする光挿入分離装置。
10. 【請求項１０】 前記波長差は、互いに隣接する前記信
    号光の間の波長間隔よりも小さいことを特徴とする請求
    項９記載の光挿入分離装置。
11. 【請求項１１】 請求項９または請求項１０記載の光挿
    入分離装置は、前記各信号光に対応してそれぞれ前記分
    離信号光の波長を検出して分離信号光波長を出力する分
    離信号光波長検出手段と、 前記挿入信号光の波長を検出する挿入信号光波長を出力
    する挿入信号光波長検出手段と、 前記分離信号光波長と前記挿入信号光波長の波長差を検
    出して波長差情報を前記波長設定手段に送出する波長差
    検出手段とを備え、 前記波長設定手段は、 前記分離信号光波長と前記挿入信号光波長の波長差が前
    記あらかじめ定められた波長差になるように帰還制御す
    る ことを特徴とする光挿入分離装置。
12. 【請求項１２】 前記分離信号光波長検出手段は、 前記分離信号光の一部を分岐して分岐分離信号光を出力
    する第１の光分岐器と、 前記分岐分離信号光を所定の波長帯域幅で掃引する分離
    信号光掃引手段と、 掃引された前記分岐分離信号光を受光して、該分岐分離
    信号光の中心波長を検出して分離信号光中心波長を出力
    する分離信号光受光器とを備え、 前記挿入信号光波長検出手段は、 前記挿入信号光の一部を分岐して分岐挿入信号光を出力
    する第２の光分岐器と、 前記分岐挿入信号光を所定の波長帯域幅で掃引する挿入
    信号光掃引手段と、 掃引された前記分岐挿入信号光を受光して、該分岐挿入
    信号光の中心波長を検出して挿入信号光中心波長を出力
    する挿入信号光受光器とを備え、 前記波長差検出手段は、 前記分離信号光中心波長と前記挿入信号光中心波長から
    前記波長差を検出することを特徴とする請求項１１記載
    の光挿入分離装置。
13. 【請求項１３】 前記光送信器は、 レーザダイオードと、 前記レーザダイオードを駆動する駆動回路とを備え、 前記波長設定手段は、 前記レーザダイオードの発振波長が前記波長差を維持す
    るように、該レーザダイオードの周囲温度を設定する温
    度制御手段を含んでいることを特徴とする請求項１１ま
    たは請求項１２記載の光挿入分離装置。
14. 【請求項１４】 前記光送信器は、 注入する電流により発振波長が制御される波長可変レー
    ザダイオードを含んでいることを特徴とする請求項１１
    または請求項１２記載の光挿入分離装置。
15. 【請求項１５】 請求項９から請求項１４までのいずれ
    かの請求項に記載の光挿入分離装置であって、さらに、 前記光分波器の前段に配置され、前記入力信号光を光増
    幅する第１の光増幅器と、 前記光合波器の後段に配置され、該光合波器から出力さ
    れる波長多重信号光を光増幅する第２の光増幅器とを備
    えていることを特徴とする光挿入分離装置。
16. 【請求項１６】 光伝送路中に多段接続された請求項９
    から請求項１５までのいずれかの請求項に記載の光挿入
    分離装置と、 前記光挿入分離装置のいずれかに波長多重信号光を送出
    する光送信端局と、 前記光挿入分離装置のいずれかから送出された波長多重
    信号光を受信する光受信端局と、 を備えていることを特徴とする光挿入分離装置を備えた
    光伝送装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載の光挿入分離装置を備
    えた光伝送装置であって、 前記光挿入分離装置のうちの第１の光挿入分離装置にお
    いて入力信号光が受信され、該入力信号光の波長とは長
    波長側または短波長側のいずれかの方向にずらせて前記
    波長差を維持して前記挿入信号光の波長が設定されて該
    挿入信号光が挿入された場合に、前記第１の光挿入分離
    装置の後段にあって次に前記挿入信号光を受信する第２
    の光挿入分離装置においては、該第１の光挿入分離装置
    における前記方向とは逆方向に波長をずらせて該第２の
    光分離挿入装置における挿入信号光の波長の設定をする
    ことを特徴とする光挿入分離装置を備えた光伝送装置。