JP3347382B2 - 光アド・ドロップ波長多重分離装置 - Google Patents
光アド・ドロップ波長多重分離装置Info
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- JP3347382B2 JP3347382B2 JP03334093A JP3334093A JP3347382B2 JP 3347382 B2 JP3347382 B2 JP 3347382B2 JP 03334093 A JP03334093 A JP 03334093A JP 3334093 A JP3334093 A JP 3334093A JP 3347382 B2 JP3347382 B2 JP 3347382B2
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- Japan
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- optical
- wavelength
- transmission
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- signals
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば光波長多重通
信網に利用可能な光アド・ドロップ波長多重分離装置に
関する。
信網に利用可能な光アド・ドロップ波長多重分離装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、大容量の情報通信を行う
光波長多重通信網を実現するには、狭帯域幅の光フィル
タが要求されている。特に、光ファイバ幹線に対し、ノ
ードから特定の波長の光信号を差し込み（アド）、特定
の波長の光信号を取り外して（ドロップ）ノードに送る
光アド・ドロップ波長多重分離装置（以下、光ＡＤＭと
称する）が要求されている。従来の光波長多重通信網の
光ファイバ幹線に組み込まれている光ＡＤＭは、基本的
に図３に示すように構成されている。
光波長多重通信網を実現するには、狭帯域幅の光フィル
タが要求されている。特に、光ファイバ幹線に対し、ノ
ードから特定の波長の光信号を差し込み（アド）、特定
の波長の光信号を取り外して（ドロップ）ノードに送る
光アド・ドロップ波長多重分離装置（以下、光ＡＤＭと
称する）が要求されている。従来の光波長多重通信網の
光ファイバ幹線に組み込まれている光ＡＤＭは、基本的
に図３に示すように構成されている。
【０００３】図３において、１１は光サーキュレータ１
１であり、この光サーキュレータ１１の光入力端には光
ファイバ幹線（図示せず）から多数の波長λ1 ，λ2 ，
…，λd ，…λn の光信号を多重した多重光信号が供給
される。この光サーキュレータ１１は入力した多重光信
号をいったんファブリペロー共振器フィルタ１２に送
る。
１であり、この光サーキュレータ１１の光入力端には光
ファイバ幹線（図示せず）から多数の波長λ1 ，λ2 ，
…，λd ，…λn の光信号を多重した多重光信号が供給
される。この光サーキュレータ１１は入力した多重光信
号をいったんファブリペロー共振器フィルタ１２に送
る。
【０００４】このファブリペロー共振器フィルタ１２
は、特定の一波長の光を通過させ、それ以外の波長の光
を反射させる特性を有する。いま、ファブリペロー共振
器フィルタ１２の特定通過光の波長をλd とすると、光
サーキュレータ１１からの多重光信号のうち、波長λd
の光信号はフィルタ１２を通過し、それ以外の波長λ
1，λ2 ，…，λn の光信号はフィルタ１２で反射さ
れ、光サーキュレータ１１から出力される。これによっ
て、選択した波長の光信号のみを取り外し、それ以外の
波長の光信号を通過させることができる。
は、特定の一波長の光を通過させ、それ以外の波長の光
を反射させる特性を有する。いま、ファブリペロー共振
器フィルタ１２の特定通過光の波長をλd とすると、光
サーキュレータ１１からの多重光信号のうち、波長λd
の光信号はフィルタ１２を通過し、それ以外の波長λ
1，λ2 ，…，λn の光信号はフィルタ１２で反射さ
れ、光サーキュレータ１１から出力される。これによっ
て、選択した波長の光信号のみを取り外し、それ以外の
波長の光信号を通過させることができる。
【０００５】光サーキュレータ１１の光出力は方向性結
合器１３の一方の光入力端に供給され、その一方の光出
力端より光ファイバ幹線へ送出される。ここで、方向性
結合器１３の他方の光入力端に任意の波長λa の光信号
を与えれば、その光信号を光サーキュレータ１１からの
光信号に多重して（差し込んで）、光ファイバ幹線へ送
出することができる。
合器１３の一方の光入力端に供給され、その一方の光出
力端より光ファイバ幹線へ送出される。ここで、方向性
結合器１３の他方の光入力端に任意の波長λa の光信号
を与えれば、その光信号を光サーキュレータ１１からの
光信号に多重して（差し込んで）、光ファイバ幹線へ送
出することができる。
【０００６】しかしながら、上記のような従来の光ＡＤ
Ｍでは、高価であるばかりか、挿入損失が大きい光サー
キュレータを使用しなければならない。また、ファブリ
ペロー共振器フィルタ１２で選択可能な波長が一つであ
るため、当然一つの波長の光しか取り外すことができ
ず、通信網の性能を制限してしまう。複数の波長の光を
取り外したい場合には、光サーキュレータとファブリペ
ロー共振器フィルタが複数段必要となり、コスト、損失
の増大が著しい。
Ｍでは、高価であるばかりか、挿入損失が大きい光サー
キュレータを使用しなければならない。また、ファブリ
ペロー共振器フィルタ１２で選択可能な波長が一つであ
るため、当然一つの波長の光しか取り外すことができ
ず、通信網の性能を制限してしまう。複数の波長の光を
取り外したい場合には、光サーキュレータとファブリペ
ロー共振器フィルタが複数段必要となり、コスト、損失
の増大が著しい。
【０００７】さらに、方向性結合器を単に光信号を差し
込むためだけに使用しているため、その通過光及び差込
光共に大きな損失を受けてしまう。実際にはこの損失を
補償するため、必然的に光増幅器が必要となり、ますま
すコストが増大してしまっている。
込むためだけに使用しているため、その通過光及び差込
光共に大きな損失を受けてしまう。実際にはこの損失を
補償するため、必然的に光増幅器が必要となり、ますま
すコストが増大してしまっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の光アド・ドロップ波長多重分離装置では、低コス
ト、低損失で複数の波長の光信号を差込み、取り外すこ
とは困難であった。
来の光アド・ドロップ波長多重分離装置では、低コス
ト、低損失で複数の波長の光信号を差込み、取り外すこ
とは困難であった。
【０００９】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、低コスト、低損失で、しかも複数の波長
の光信号を容易に差込み、取り外すことのできる光アド
・ドロップ波長多重分離装置を提供することを目的とす
る。
されたもので、低コスト、低損失で、しかも複数の波長
の光信号を容易に差込み、取り外すことのできる光アド
・ドロップ波長多重分離装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、一定の周波数間隔で配列される複数の波
長光を用い、任意の波長の光信号が選択的に多重された
２系統の光信号を合成し、任意の波長の光信号を分離す
る光アド・ドロップ波長多重分離装置において、それぞ
れ一対の光入力端から光信号を取り込んで所定の分配比
で一対の光出力端へ分配するものであって、互いに直列
に光接続され、初段の光分配器の一対の光入力端に前記
２系統の光信号が与えられる複数の光分配器と、前記複
数の光分配器間の一対の光伝送路で、それぞれ光伝送に
同一の伝送遅延差を生じさせる光伝送遅延手段と、前記
複数の光分配器間の一方の光伝送路で、それぞれ光信号
を位相シフトする位相シフト手段とを具備し、前記複数
の波長光の周波数間隔に基づいて前記複数の光分配器の
段数及び前記複数の光分配器間のそれぞれの伝送路の伝
送遅延量を選定し、前記終段の光分配器の一方の光出力
端から特定の波長の光信号が分離出力されるように、前
記複数の光分配器間それぞれの位相シフト量を選定し
て、光トランスバーサルフィルタ構成とするようにし
た。
にこの発明は、一定の周波数間隔で配列される複数の波
長光を用い、任意の波長の光信号が選択的に多重された
２系統の光信号を合成し、任意の波長の光信号を分離す
る光アド・ドロップ波長多重分離装置において、それぞ
れ一対の光入力端から光信号を取り込んで所定の分配比
で一対の光出力端へ分配するものであって、互いに直列
に光接続され、初段の光分配器の一対の光入力端に前記
２系統の光信号が与えられる複数の光分配器と、前記複
数の光分配器間の一対の光伝送路で、それぞれ光伝送に
同一の伝送遅延差を生じさせる光伝送遅延手段と、前記
複数の光分配器間の一方の光伝送路で、それぞれ光信号
を位相シフトする位相シフト手段とを具備し、前記複数
の波長光の周波数間隔に基づいて前記複数の光分配器の
段数及び前記複数の光分配器間のそれぞれの伝送路の伝
送遅延量を選定し、前記終段の光分配器の一方の光出力
端から特定の波長の光信号が分離出力されるように、前
記複数の光分配器間それぞれの位相シフト量を選定し
て、光トランスバーサルフィルタ構成とするようにし
た。
【００１１】
【作用】上記構成による光アド・ドロップ波長多重分離
装置では、一対の光入出力端を有する複数の光分配器を
直列接続し（使用する波長光の周波数間隔に基づいて段
数を選定）、各光分配器間の光信号伝送に、それぞれ各
波長光の周波数間隔に基づく適当な遅延量の同一の伝送
遅延差を与えると共に、取り出したい光信号の波長に応
じた位相シフトを与えることで、コヒーレント光トラン
スバーサルフィルタを実現し、このフィルタの初段光分
配器で任意の波長の光信号を差し込み、フィルタの補足
機能を利用して、光サーキュレータ及びファブリペロー
共振器フィルタを用いずに所望の１つまたは複数の波長
の光信号を終段光分配器で取り出すようにしている。
装置では、一対の光入出力端を有する複数の光分配器を
直列接続し（使用する波長光の周波数間隔に基づいて段
数を選定）、各光分配器間の光信号伝送に、それぞれ各
波長光の周波数間隔に基づく適当な遅延量の同一の伝送
遅延差を与えると共に、取り出したい光信号の波長に応
じた位相シフトを与えることで、コヒーレント光トラン
スバーサルフィルタを実現し、このフィルタの初段光分
配器で任意の波長の光信号を差し込み、フィルタの補足
機能を利用して、光サーキュレータ及びファブリペロー
共振器フィルタを用いずに所望の１つまたは複数の波長
の光信号を終段光分配器で取り出すようにしている。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。
説明する。
【００１３】図１はこの発明に係る光ＡＤＭの構成を示
すもので、Ｃ1 〜Ｃn は光分配器である。これらの光分
配器Ｃ1 〜Ｃn はそれぞれ一対の光入出力端を備え、光
導波路を用いて直接接続される。これによってコヒーレ
ント光トランスバーサルフィルタが構成される。
すもので、Ｃ1 〜Ｃn は光分配器である。これらの光分
配器Ｃ1 〜Ｃn はそれぞれ一対の光入出力端を備え、光
導波路を用いて直接接続される。これによってコヒーレ
ント光トランスバーサルフィルタが構成される。
【００１４】各光分配器Ｃ1 〜Ｃn 間を結合する一対の
光導波路の長さは、それぞれ同一の伝送遅延差を生じる
ように調整され、かつ取り外したい光信号の波長に応じ
て位相シフトされるように、段間で調整される。上記光
分配器Ｃ1 〜Ｃn には方向性結合器が使用可能である。
各分配比は、取り外したい光信号の波長に合わせて決定
する。
光導波路の長さは、それぞれ同一の伝送遅延差を生じる
ように調整され、かつ取り外したい光信号の波長に応じ
て位相シフトされるように、段間で調整される。上記光
分配器Ｃ1 〜Ｃn には方向性結合器が使用可能である。
各分配比は、取り外したい光信号の波長に合わせて決定
する。
【００１５】尚、図１では理解しやすいように遅延及び
位相シフトを光遅延線路Ｄ1 〜Ｄn-1 で行うものとし、
結線部分での遅延及び位相シフトはないものとしてい
る。また、Ｔは遅延時間、θ1 ，θ2 ，…は位相シフト
量を表している。
位相シフトを光遅延線路Ｄ1 〜Ｄn-1 で行うものとし、
結線部分での遅延及び位相シフトはないものとしてい
る。また、Ｔは遅延時間、θ1 ，θ2 ，…は位相シフト
量を表している。
【００１６】光波長多重通信網に適用する場合には、光
ファイバ幹線（図示せず）からの光信号λ1 ，λ2 ，
…．λd1，λd2，…，λn を同光分配器Ｃ1 の一方の光
入力端に供給し、ノード（図示せず）からの光信号（差
込み光信号λa1，λa2，…を初段光分配器Ｃ1 の他方の
光入力端に供給する。また、終段光分波器Ｃn の一方の
光出力端から出力される光信号λ1 ，λ2 ，…．λa1，
λa2，…，λn を光ファイバ幹線に導出し、他方の光出
力端から出力される光信号（取外し光信号）λｄ１，λ
ｄ２，…をノードに導出する。上記構成による光ＡＤＭ
の伝達関数は次式で与えられる。
ファイバ幹線（図示せず）からの光信号λ1 ，λ2 ，
…．λd1，λd2，…，λn を同光分配器Ｃ1 の一方の光
入力端に供給し、ノード（図示せず）からの光信号（差
込み光信号λa1，λa2，…を初段光分配器Ｃ1 の他方の
光入力端に供給する。また、終段光分波器Ｃn の一方の
光出力端から出力される光信号λ1 ，λ2 ，…．λa1，
λa2，…，λn を光ファイバ幹線に導出し、他方の光出
力端から出力される光信号（取外し光信号）λｄ１，λ
ｄ２，…をノードに導出する。上記構成による光ＡＤＭ
の伝達関数は次式で与えられる。
【００１７】
【数１】
【００１８】ここで、ａk は各光分配器Ｃ1 〜Ｃn の分
配比と段間の位相シフト量の関数で複素数であり、Ｔは
光遅延線路Ｄ1 〜Ｄn-1 である。このフィルタ構成は論
理的に無損失である。したがって、一方の光出力端から
出ない光信号は他方の光出力端から出力される。これ
は、光ＡＤＭを実現するのに非常に有効な特性である。
配比と段間の位相シフト量の関数で複素数であり、Ｔは
光遅延線路Ｄ1 〜Ｄn-1 である。このフィルタ構成は論
理的に無損失である。したがって、一方の光出力端から
出ない光信号は他方の光出力端から出力される。これ
は、光ＡＤＭを実現するのに非常に有効な特性である。
【００１９】初段光分配器Ｃ1 の光入力は光ＡＤＭ（光
トランスバーサルフィルタ）全体の入力となる。この光
分配器Ｃ1 の２入力は、通信網の幹線光とノードで差込
む光である。また、２つの光出力は幹線への光信号とノ
ードへの取外し光信号である。
トランスバーサルフィルタ）全体の入力となる。この光
分配器Ｃ1 の２入力は、通信網の幹線光とノードで差込
む光である。また、２つの光出力は幹線への光信号とノ
ードへの取外し光信号である。
【００２０】さらに、４段光ＡＤＭを例にとって具体的
に説明する。この光ＡＤＭの伝送特性は、伝送マトリク
ス方式で計算できる。まず、この光ＡＤＭの出力信号は
次式で表される。
に説明する。この光ＡＤＭの伝送特性は、伝送マトリク
ス方式で計算できる。まず、この光ＡＤＭの出力信号は
次式で表される。
【００２１】
【数２】
【００２２】ここで、Ｅo は出力信号マトリクス、Ｅi
は入力信号マトリクス、Ｃk はｋ番目の光分配器の伝送
マトリクス、Ｄk はｋ番目の光遅延線路の伝送マトリク
スである。図２の構成に従えば、Ｅo ，Ｅi ，Ｄk は以
下のように表される。
は入力信号マトリクス、Ｃk はｋ番目の光分配器の伝送
マトリクス、Ｄk はｋ番目の光遅延線路の伝送マトリク
スである。図２の構成に従えば、Ｅo ，Ｅi ，Ｄk は以
下のように表される。
【００２３】
【数３】 一方、光分配器Ｃ1 〜Ｃn に分配比が５０：５０の方向
性結合器を使うとすれば、Ｃk は次式で表される。
性結合器を使うとすれば、Ｃk は次式で表される。
【００２４】
【数４】
【００２５】以上のことから、遅延量Ｔを１０ｐｓと
し、位相シフト量τをθ1 ＝−π／２，θ2 ＝π，θ3
＝−π／２とすれば、終段光分配器Ｃn の各光出力端
（回線送出側をスルー、ノード送出側をタップとする）
では、図２（ａ），（ｂ）に示すように互いに相反する
波長伝送特性が得られる。この場合、波長λo の光信号
の差込み、取外しが可能になり、波長λ1 ，λ2 ，λ3
の光信号を損失させることなく通過させることができ
る。
し、位相シフト量τをθ1 ＝−π／２，θ2 ＝π，θ3
＝−π／２とすれば、終段光分配器Ｃn の各光出力端
（回線送出側をスルー、ノード送出側をタップとする）
では、図２（ａ），（ｂ）に示すように互いに相反する
波長伝送特性が得られる。この場合、波長λo の光信号
の差込み、取外しが可能になり、波長λ1 ，λ2 ，λ3
の光信号を損失させることなく通過させることができ
る。
【００２６】尚、各波長のチャンネル周波数間隔は遅延
量と光分配器の数に依存する。この場合、４段であるの
で、チャンネル間隔は１／（４＊（１０ｐｓ））＝２５
ＧＨｚとなる。
量と光分配器の数に依存する。この場合、４段であるの
で、チャンネル間隔は１／（４＊（１０ｐｓ））＝２５
ＧＨｚとなる。
【００２７】したがって、上記構成による光ＡＤＭは、
任意の波長の光信号を容易に差込み、取外すことができ
る。この場合、光サーキュレータ及びファブリペロー共
振器フィルタを用いずに、比較的安価な方向性結合器及
び光導波路のみで実現できるので、コスト低減を図るこ
とができる。
任意の波長の光信号を容易に差込み、取外すことができ
る。この場合、光サーキュレータ及びファブリペロー共
振器フィルタを用いずに、比較的安価な方向性結合器及
び光導波路のみで実現できるので、コスト低減を図るこ
とができる。
【００２８】特に、コヒーレント光トランスバーサルフ
ィルタ構成としたことで、光増幅器を用いる必要もな
く、損失低減に絶大な効果を発揮する。さらに、複数の
波長の光信号について差込み、取外しを同時に行うこと
ができ、通信網の性能を飛躍的に向上させることができ
る。尚、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
形しても、同様に実施可能である。
ィルタ構成としたことで、光増幅器を用いる必要もな
く、損失低減に絶大な効果を発揮する。さらに、複数の
波長の光信号について差込み、取外しを同時に行うこと
ができ、通信網の性能を飛躍的に向上させることができ
る。尚、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
形しても、同様に実施可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、低コス
ト、低損失で、しかも複数の波長の光信号を容易に差込
み、取り外すことのできる光アド・ドロップ波長多重分
離装置を提供することができる。
ト、低損失で、しかも複数の波長の光信号を容易に差込
み、取り外すことのできる光アド・ドロップ波長多重分
離装置を提供することができる。
【図１】この発明に係る光アド・ドロップ波長多重分離
装置の一実施例の構成を示すブロック図。
装置の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】同実施例で４段構成としたときの出力特性を示
す特性図。
す特性図。
【図３】従来の光ＡＤＭの構成を示すブロック図。
１１…光サーキュレータ、１２…ファブリペロー共振器
フィルタ、１３…方向性結合器、Ｃ1 〜Ｃn …光分配
器、Ｄ1 〜Ｄn-1 …光遅延線路。
フィルタ、１３…方向性結合器、Ｃ1 〜Ｃn …光分配
器、Ｄ1 〜Ｄn-1 …光遅延線路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井辺 博之 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝小向工場内 (56)参考文献 特開 昭62−183406（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 一定の周波数間隔で配列される複数の波
長光を用い、任意の波長の光信号が選択的に多重された
２系統の光信号を合成し、任意の波長の光信号を分離す
る光アド・ドロップ波長多重分離装置において、 それぞれ一対の光入力端から光信号を取り込んで所定の
分配比で一対の光出力端へ分配するものであって、互い
に直列に光接続され、初段の光分配器の一対の光入力端
に前記２系統の光信号が与えられる複数の光分配器と、前記複数の光分配器間の一対の光伝送路で、それぞれ光
伝送に同一の伝送遅延差を生じさせる光伝送遅延手段
と、 前記複数の光分配器間の一方の光伝送路で、それぞれ光
信号を位相シフトする位相シフト手段と を具備し、前記複数の波長光の周波数間隔に基づいて前記複数の光
分配器の段数及び前記複数の光分配器間のそれぞれの伝
送路の伝送遅延量を選定し、前記終段の光分配器の一方
の光出力端から特定の波長の光信号が分離出力されるよ
うに、前記複数の光分配器間それぞれの位相シフト量を
選定して、光トランスバーサルフィルタ構成とする こと
を特徴とする光アド・ドロップ波長多重分離装置。 - 【請求項２】 前記光分配器は、方向性結合器であるこ
とを特徴とする請求項１記載の光アド・ドロップ波長多
重分離装置。 - 【請求項３】 前記複数の光分配器のうち、互いに直列
に光接続される二つの光分配器において、２番目の光分
配器の入力での光の位相差を調整することにより、２番
目の光分配器での出力の分配比を所定値に設定すること
を特徴とする請求項１記載の光アド・ドロップ波長多重
分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03334093A JP3347382B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 光アド・ドロップ波長多重分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03334093A JP3347382B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 光アド・ドロップ波長多重分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252890A JPH06252890A (ja) | 1994-09-09 |
| JP3347382B2 true JP3347382B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=12383843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03334093A Expired - Lifetime JP3347382B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | 光アド・ドロップ波長多重分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3347382B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE514658C2 (sv) * | 1994-12-21 | 2001-03-26 | Ericsson Telefon Ab L M | Nodarkitektur för tillämpning av optisk optimering (OADM) |
| JP3080219B2 (ja) | 1997-01-17 | 2000-08-21 | 日本電気株式会社 | 波長多重方法、波長多重伝送システム及び光パスクロスコネクトシステム |
-
1993
- 1993-02-23 JP JP03334093A patent/JP3347382B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06252890A (ja) | 1994-09-09 |
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