JP3480544B2 - 波長多重通信システムおよび方法 - Google Patents
波長多重通信システムおよび方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各ノードが複数の
波長を用いて通信を行う波長多重通信システムおよび方
法に関する。
波長を用いて通信を行う波長多重通信システムおよび方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１４は、従来の波長多重通信方式の一
例を示す（D. J. G. Mestdagh,"Fundamentals of Multi
access Optical Fiber Networks", Artech House, p.27
4,1995) 。図において、ノード１−１〜１−８は、８入
力８出力の光スターカプラ１０を介して接続される。各
ノードには、それぞれ所定の２波長の光信号を送信する
光送信器Ｔと、光スターカプラ１０で波長多重された16
波長の光信号からそれぞれ所定の２波長の光信号を選択
して受信する光受信器Ｒが備えられる。例えば、ノード
１−１の光送信器Ｔおよび光受信器Ｒは、波長λ１，λ
２の光信号を送信し、波長λ１〜λ16の波長多重光信号
から波長λ９，λ13の光信号を選択して受信する。この
ように、各ノードでは、波長多重光信号から特定の２波
長の光信号のみを選択するために、それぞれ異なる波長
に設定した高性能で複雑な構成の光受信器１２が必要で
あった。
例を示す（D. J. G. Mestdagh,"Fundamentals of Multi
access Optical Fiber Networks", Artech House, p.27
4,1995) 。図において、ノード１−１〜１−８は、８入
力８出力の光スターカプラ１０を介して接続される。各
ノードには、それぞれ所定の２波長の光信号を送信する
光送信器Ｔと、光スターカプラ１０で波長多重された16
波長の光信号からそれぞれ所定の２波長の光信号を選択
して受信する光受信器Ｒが備えられる。例えば、ノード
１−１の光送信器Ｔおよび光受信器Ｒは、波長λ１，λ
２の光信号を送信し、波長λ１〜λ16の波長多重光信号
から波長λ９，λ13の光信号を選択して受信する。この
ように、各ノードでは、波長多重光信号から特定の２波
長の光信号のみを選択するために、それぞれ異なる波長
に設定した高性能で複雑な構成の光受信器１２が必要で
あった。
【０００３】各ノード間の通信は、送信波長と受信波長
の組み合わせにより実現する。例えば、ノード１−１の
送信信号（λ１，λ２）はノード１−５またはノード１
−６で受信可能であり、ノード１−１の受信信号（λ
９，λ13）はノード１−５またはノード１−７から送信
されたものとなる。ノード１−１は、その他のノードと
の通信を直接行うことはできない。
の組み合わせにより実現する。例えば、ノード１−１の
送信信号（λ１，λ２）はノード１−５またはノード１
−６で受信可能であり、ノード１−１の受信信号（λ
９，λ13）はノード１−５またはノード１−７から送信
されたものとなる。ノード１−１は、その他のノードと
の通信を直接行うことはできない。
【０００４】ここで、一例としてノード１−１からノー
ド１−３への通信について説明する。ノード１−１は、
ノード１−３が受信可能な波長λ11，λ15の光信号を直
接送信できない。そこで、他のノードを迂回する方法を
とる。ここでは、ノード１−１の送信波長を受信でき、
ノード１−３の受信波長で送信できるノード１−６を迂
回する。ノード１−１は、ノード１−６が受信可能な波
長λ２の光信号を送信する。ノード１−６は、受信した
波長λ２の光信号がノード１−３宛であることを認識
し、その光信号を波長λ11の光信号に変換して転送す
る。この通信方式は一般に「マルチホップ方式」として
知られている。なお、マルチホップ方式は、経由するノ
ードが必ずしも１つとは限らず、複数のノードを経由す
る場合もある。
ド１−３への通信について説明する。ノード１−１は、
ノード１−３が受信可能な波長λ11，λ15の光信号を直
接送信できない。そこで、他のノードを迂回する方法を
とる。ここでは、ノード１−１の送信波長を受信でき、
ノード１−３の受信波長で送信できるノード１−６を迂
回する。ノード１−１は、ノード１−６が受信可能な波
長λ２の光信号を送信する。ノード１−６は、受信した
波長λ２の光信号がノード１−３宛であることを認識
し、その光信号を波長λ11の光信号に変換して転送す
る。この通信方式は一般に「マルチホップ方式」として
知られている。なお、マルチホップ方式は、経由するノ
ードが必ずしも１つとは限らず、複数のノードを経由す
る場合もある。
【０００５】このようなスター状の通信網を用いた通信
形態は、図１５に示すようなバス状の通信網を用いた波
長多重通信システム、図１６に示すようなツリー状の通
信網を用いた波長多重通信システムにおいても同様であ
る。図１５および図１６に示す符号と図１４に示す符号
は対応する。ただし、バス状網２１およびツリー状網２
２は、８入力８出力の光スターカプラ１０に対応する。
形態は、図１５に示すようなバス状の通信網を用いた波
長多重通信システム、図１６に示すようなツリー状の通
信網を用いた波長多重通信システムにおいても同様であ
る。図１５および図１６に示す符号と図１４に示す符号
は対応する。ただし、バス状網２１およびツリー状網２
２は、８入力８出力の光スターカプラ１０に対応する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の波長多重通信方
式は、すべてのノードからの光信号が波長多重され、そ
の後、各ノードに分配された波長多重光信号の中から、
特定の波長の光信号のみを受信する光受信器を用いてノ
ード間相互の通信を行う構成になっていた。したがっ
て、ノードが増えて使用される波長数が増加すると、各
ノードの光受信器１２の波長選択性能はより高性能なも
のが要求される。
式は、すべてのノードからの光信号が波長多重され、そ
の後、各ノードに分配された波長多重光信号の中から、
特定の波長の光信号のみを受信する光受信器を用いてノ
ード間相互の通信を行う構成になっていた。したがっ
て、ノードが増えて使用される波長数が増加すると、各
ノードの光受信器１２の波長選択性能はより高性能なも
のが要求される。
【０００７】本発明は、波長数が増えても高性能な光受
信器を用いないで対応できる波長多重通信システムおよ
び方法を提供することを目的とする。
信器を用いないで対応できる波長多重通信システムおよ
び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のノード
とセンタノードとを備え、各ノード間で所定の波長を用
いて通信を行う波長多重通信システムにおいて、光受信
器は、２以上の波長の光信号を分波する光分波手段を含
む。センタノードは、複数の入力ポートおよび出力ポー
トを有し、波長多重された光信号が入力される入力ポー
トの位置に応じて各出力ポートに分波される波長が決ま
るアレイ導波路回折格子型光分波器を含み、波長多重手
段で波長多重された光信号をアレイ導波路回折格子型光
分波器の隣接しない複数の入力ポートに入力し、ノード
に対応する各出力ポートに回折次数が同じでかつ波長多
重された光信号のうち隣接しない複数の波長でかつ出力
ポートごとに異なる波長の光信号を分波し、それぞれ対
応するノードへ出力する構成である。なお、アレイ導波
路回折格子型光分波器の各出力ポートに分波される複数
の波長は、前記波長多重手段で波長多重された光信号を
隣接する波長からなる複数の波長グループに分けたとき
に、各波長グループからそれぞれ１波長ずつ選択された
波長である。
とセンタノードとを備え、各ノード間で所定の波長を用
いて通信を行う波長多重通信システムにおいて、光受信
器は、２以上の波長の光信号を分波する光分波手段を含
む。センタノードは、複数の入力ポートおよび出力ポー
トを有し、波長多重された光信号が入力される入力ポー
トの位置に応じて各出力ポートに分波される波長が決ま
るアレイ導波路回折格子型光分波器を含み、波長多重手
段で波長多重された光信号をアレイ導波路回折格子型光
分波器の隣接しない複数の入力ポートに入力し、ノード
に対応する各出力ポートに回折次数が同じでかつ波長多
重された光信号のうち隣接しない複数の波長でかつ出力
ポートごとに異なる波長の光信号を分波し、それぞれ対
応するノードへ出力する構成である。なお、アレイ導波
路回折格子型光分波器の各出力ポートに分波される複数
の波長は、前記波長多重手段で波長多重された光信号を
隣接する波長からなる複数の波長グループに分けたとき
に、各波長グループからそれぞれ１波長ずつ選択された
波長である。
【０００９】光受信器の光分波手段は、複数のノードに
共通の前記波長グループ単位で分波する広帯域分波特性
を有し、入力する複数の波長の光信号を分波する。
共通の前記波長グループ単位で分波する広帯域分波特性
を有し、入力する複数の波長の光信号を分波する。
【００１０】
【００１１】また、本発明は、複数のノードから送信さ
れた光信号を波長多重して各ノードへ出力し、各ノード
で所定の波長を受信してノード間の通信を行う波長多重
通信方法において、複数の入力ポートおよび出力ポート
を有し、波長多重された光信号が入力される入力ポート
の位置に応じて各出力ポートに分波される波長が決まる
アレイ導波路回折格子型光分波器を用い、前記波長多重
された光信号を前記アレイ導波路回折格子型光分波器の
隣接しない複数の入力ポートに入力し、前記ノードに対
応する各出力ポートに回折次数が同じでかつ波長多重さ
れた光信号のうち隣接しない複数の波長でかつ出力ポー
トごとに異なる波長の光信号を分波し、それぞれ対応す
るノードへ出力し、受信ノードでは２以上の波長の光信
号を分波する。
れた光信号を波長多重して各ノードへ出力し、各ノード
で所定の波長を受信してノード間の通信を行う波長多重
通信方法において、複数の入力ポートおよび出力ポート
を有し、波長多重された光信号が入力される入力ポート
の位置に応じて各出力ポートに分波される波長が決まる
アレイ導波路回折格子型光分波器を用い、前記波長多重
された光信号を前記アレイ導波路回折格子型光分波器の
隣接しない複数の入力ポートに入力し、前記ノードに対
応する各出力ポートに回折次数が同じでかつ波長多重さ
れた光信号のうち隣接しない複数の波長でかつ出力ポー
トごとに異なる波長の光信号を分波し、それぞれ対応す
るノードへ出力し、受信ノードでは２以上の波長の光信
号を分波する。
【００１２】
（第１の実施形態）図１は、本発明の波長多重通信シス
テムの第１の実施形態を示す。ここでは、ノード数８、
各ノードが送受信する波長数２とする。また、各ノード
は送受信波長があらかじめ決められているものとする。
テムの第１の実施形態を示す。ここでは、ノード数８、
各ノードが送受信する波長数２とする。また、各ノード
は送受信波長があらかじめ決められているものとする。
【００１３】図において、センタノード３０は、８入力
２出力の光スターカプラ３１と16入力16出力のアレイ導
波路回折格子型光分波器（以下、ＡＷＧ(Arrayed Waveg
uideGrating) という) ３２から構成される。各ノード
の光送信器１１−１〜１１−８と光スターカプラ３１が
接続され、光スターカプラ３１の２出力とＡＷＧ３２の
入力ポート♯５，♯13が接続され、ＡＷＧ３２の出力ポ
ート♯１〜♯８と各ノードの光受信器１３−１〜１３−
８が接続される。なお、光送信器１１−ｉと光受信器１
３−ｉはノード１−ｉ（ｉは１〜８）のものである。光
受信器１３は、光分波手段として、入力した光信号を２
分岐する光カプラ１４と、２分岐された光信号からそれ
ぞれ所定の波長の光信号を分離する光フィルタ１５ａ，
１５ｂから構成される。
２出力の光スターカプラ３１と16入力16出力のアレイ導
波路回折格子型光分波器（以下、ＡＷＧ(Arrayed Waveg
uideGrating) という) ３２から構成される。各ノード
の光送信器１１−１〜１１−８と光スターカプラ３１が
接続され、光スターカプラ３１の２出力とＡＷＧ３２の
入力ポート♯５，♯13が接続され、ＡＷＧ３２の出力ポ
ート♯１〜♯８と各ノードの光受信器１３−１〜１３−
８が接続される。なお、光送信器１１−ｉと光受信器１
３−ｉはノード１−ｉ（ｉは１〜８）のものである。光
受信器１３は、光分波手段として、入力した光信号を２
分岐する光カプラ１４と、２分岐された光信号からそれ
ぞれ所定の波長の光信号を分離する光フィルタ１５ａ，
１５ｂから構成される。
【００１４】図２は、ＡＷＧの構成例を示す（高橋浩
他、「アレイ導波路回折格子を用いた光合分波器」、光
スイッチング時限研究会資料、電子情報通信学会、41〜
46頁）。図において、ＡＷＧは、入力導波路群４１，入
力側スラブ導波路４２，アレイ導波路４３，出力側スラ
ブ導波路４４，出力導波路群４５を順次接続した構成で
ある。
他、「アレイ導波路回折格子を用いた光合分波器」、光
スイッチング時限研究会資料、電子情報通信学会、41〜
46頁）。図において、ＡＷＧは、入力導波路群４１，入
力側スラブ導波路４２，アレイ導波路４３，出力側スラ
ブ導波路４４，出力導波路群４５を順次接続した構成で
ある。
【００１５】所定の入力ポートから入力導波路群４１に
入射された光は、入力側スラブ導波路４２で回折により
広がり、その回折面と垂直に配置されたアレイ導波路４
３に導かれる。アレイ導波路４３は、各導波路が導波路
長差ΔＬで順次長くなっているので、各導波路を伝搬し
て出力側スラブ導波路４４に到達した光には導波路長差
ΔＬに対応する位相差が生じている。この位相差は波長
により異なるので、出力側スラブ導波路４４のレンズ効
果で出力導波路群４５の入力端に集光する際に、波長ご
とに異なる位置に集光する。したがって、各出力ポート
には異なる波長の光が取り出され、光分波器として機能
することになる。
入射された光は、入力側スラブ導波路４２で回折により
広がり、その回折面と垂直に配置されたアレイ導波路４
３に導かれる。アレイ導波路４３は、各導波路が導波路
長差ΔＬで順次長くなっているので、各導波路を伝搬し
て出力側スラブ導波路４４に到達した光には導波路長差
ΔＬに対応する位相差が生じている。この位相差は波長
により異なるので、出力側スラブ導波路４４のレンズ効
果で出力導波路群４５の入力端に集光する際に、波長ご
とに異なる位置に集光する。したがって、各出力ポート
には異なる波長の光が取り出され、光分波器として機能
することになる。
【００１６】図３(a),(b) は、ＡＷＧが有する２つの入
出力特性を示す。(a) は、３入力３出力のＡＷＧにおい
て、３波長λ１，λ２，λ３を入力ポート５１に入力す
ると、出力ポート５６に波長λ１、出力ポート５７に波
長λ２、出力ポート５５に波長λ３が分波されることを
示す。また、入力ポートの位置を１つずらすと、波長と
出力ポートの対応関係が１チャネルずつ周期的にずれる
ことを示す。
出力特性を示す。(a) は、３入力３出力のＡＷＧにおい
て、３波長λ１，λ２，λ３を入力ポート５１に入力す
ると、出力ポート５６に波長λ１、出力ポート５７に波
長λ２、出力ポート５５に波長λ３が分波されることを
示す。また、入力ポートの位置を１つずらすと、波長と
出力ポートの対応関係が１チャネルずつ周期的にずれる
ことを示す。
【００１７】(b) は、波長λ(m) の光を所定の入力ポー
トに入力し、所定の出力ポートから出力される場合に、
次の回折次数を有する波長λ(m+1) 、その次の回折次数
を有する波長λ(m+2) 、同様に他の回折次数の波長の光
も出力されることを示す。図４は、第１の実施形態の各
部の波長配置例を示す。図において、横軸は波長λ１〜
λ16を示し、波長間隔は等間隔とした。矢印はその位置
に対応する波長の光信号が存在することを示す。光送信
器１１−１〜１１−８にそれぞれ割り当てられる２波長
は任意である。
トに入力し、所定の出力ポートから出力される場合に、
次の回折次数を有する波長λ(m+1) 、その次の回折次数
を有する波長λ(m+2) 、同様に他の回折次数の波長の光
も出力されることを示す。図４は、第１の実施形態の各
部の波長配置例を示す。図において、横軸は波長λ１〜
λ16を示し、波長間隔は等間隔とした。矢印はその位置
に対応する波長の光信号が存在することを示す。光送信
器１１−１〜１１−８にそれぞれ割り当てられる２波長
は任意である。
【００１８】各光送信器から送信された光信号は、セン
タノード３０の光スターカプラ３１で波長多重される。
波長多重された光信号は、ＡＷＧ３２の入力ポート♯
５，♯13に入力される。ＡＷＧ３２の出力ポート♯１〜
♯８には、入力ポート♯５から入力された波長λ１〜λ
16の光信号のうち、波長λ13〜λ16，λ１〜λ４の光信
号が出力され、入力ポート♯13から入力された波長λ１
〜λ16の光信号のうち、波長λ５〜λ12の光信号が出力
される。これらの光信号はともに１次回折光である。
タノード３０の光スターカプラ３１で波長多重される。
波長多重された光信号は、ＡＷＧ３２の入力ポート♯
５，♯13に入力される。ＡＷＧ３２の出力ポート♯１〜
♯８には、入力ポート♯５から入力された波長λ１〜λ
16の光信号のうち、波長λ13〜λ16，λ１〜λ４の光信
号が出力され、入力ポート♯13から入力された波長λ１
〜λ16の光信号のうち、波長λ５〜λ12の光信号が出力
される。これらの光信号はともに１次回折光である。
【００１９】ＡＷＧ３２の出力ポート♯１に分波された
波長λ５，λ13の光信号は、光受信器１３−１に接続さ
れる。以下同様に、出力ポート♯８に分波された波長λ
４，λ12の光信号は、光受信器１３−８に接続される。
ここで、波長λ１〜λ８をグループＡとし、波長λ９〜
λ16をグループＢとすると、各光受信器１３−１〜１３
−８は、各グループからそれぞれ１波ずつ分波すればよ
いことがわかる。すなわち、各光受信器は、グループＡ
の波長を通過させる波長特性を有する光フィルタ１５ａ
と、グループＢの波長を通過させる波長特性を有する光
フィルタ１５ｂを共通に備えればよいことがわかる。こ
れにより、光受信器１３−１の光フィルタ１５ａ−１で
波長λ５の光信号を分波でき、光フィルタ１５ｂ−１で
波長λ13の光信号を分波できる。
波長λ５，λ13の光信号は、光受信器１３−１に接続さ
れる。以下同様に、出力ポート♯８に分波された波長λ
４，λ12の光信号は、光受信器１３−８に接続される。
ここで、波長λ１〜λ８をグループＡとし、波長λ９〜
λ16をグループＢとすると、各光受信器１３−１〜１３
−８は、各グループからそれぞれ１波ずつ分波すればよ
いことがわかる。すなわち、各光受信器は、グループＡ
の波長を通過させる波長特性を有する光フィルタ１５ａ
と、グループＢの波長を通過させる波長特性を有する光
フィルタ１５ｂを共通に備えればよいことがわかる。こ
れにより、光受信器１３−１の光フィルタ１５ａ−１で
波長λ５の光信号を分波でき、光フィルタ１５ｂ−１で
波長λ13の光信号を分波できる。
【００２０】以上の構成により実現されるノード間相互
の通信波長を図５に示す。ノード１−１〜１−４とノー
ド１−５〜１−８は、波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ
９，λ10，λ11，λ12を用いて直接に送受信できるが、
ノード１−１〜１−４の間ではそれができないので、上
記のマルチホップ方式をとる。例えば、ノード１−１
は、ノード１−６が受信可能な波長λ２の光信号を送信
する。ノード１−６は、受信した波長λ２の光信号がノ
ード１−３宛であることを認識し、その光信号を波長λ
７の光信号に変換して転送する。これにより、ノード１
−１からノード１−３への通信が実現する。
の通信波長を図５に示す。ノード１−１〜１−４とノー
ド１−５〜１−８は、波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ
９，λ10，λ11，λ12を用いて直接に送受信できるが、
ノード１−１〜１−４の間ではそれができないので、上
記のマルチホップ方式をとる。例えば、ノード１−１
は、ノード１−６が受信可能な波長λ２の光信号を送信
する。ノード１−６は、受信した波長λ２の光信号がノ
ード１−３宛であることを認識し、その光信号を波長λ
７の光信号に変換して転送する。これにより、ノード１
−１からノード１−３への通信が実現する。
【００２１】（第２の実施形態）図６は、本発明の波長
多重通信システムの第２の実施形態を示す。図７は、第
２の実施形態の各部の波長配置例を示す。本実施形態の
構成および図の表示方式は第１の実施形態（図１，図
４）と同様である。本実施形態の特徴は、センタノード
３０のＡＷＧ３２の入力ポートを♯５，♯14とし、出力
ポートを♯１，♯３，♯５，♯７，♯９，♯11，♯13，
♯15とするところにある。出力ポート♯１，♯３，♯
５，♯７，♯９，♯11，♯13，♯15には、入力ポート♯
５から入力された波長λ１〜λ16の光信号のうち、波長
λ13，λ15，λ１，λ３，λ５，λ７，λ９，λ11の光
信号が出力され、入力ポート♯14から入力された波長λ
１〜λ16の光信号のうち、波長λ６，λ８，λ10，λ1
2，λ14，λ16，λ２，λ４の光信号が出力される。こ
れらの光信号はともに１次回折光である。
多重通信システムの第２の実施形態を示す。図７は、第
２の実施形態の各部の波長配置例を示す。本実施形態の
構成および図の表示方式は第１の実施形態（図１，図
４）と同様である。本実施形態の特徴は、センタノード
３０のＡＷＧ３２の入力ポートを♯５，♯14とし、出力
ポートを♯１，♯３，♯５，♯７，♯９，♯11，♯13，
♯15とするところにある。出力ポート♯１，♯３，♯
５，♯７，♯９，♯11，♯13，♯15には、入力ポート♯
５から入力された波長λ１〜λ16の光信号のうち、波長
λ13，λ15，λ１，λ３，λ５，λ７，λ９，λ11の光
信号が出力され、入力ポート♯14から入力された波長λ
１〜λ16の光信号のうち、波長λ６，λ８，λ10，λ1
2，λ14，λ16，λ２，λ４の光信号が出力される。こ
れらの光信号はともに１次回折光である。
【００２２】ＡＷＧ３２の出力ポート♯１に分波された
波長λ６，λ13の光信号は、光受信器１３−１に接続さ
れる。以下同様に、出力ポート♯15に分波された波長λ
４，λ11の光信号は、光受信器１３−８に接続される。
ここで、波長λ１〜λ８をグループＡとし、波長λ９〜
λ16をグループＢとすると、各光受信器１３−１〜１３
−８に要求される分波特性は、第１の実施形態と同様に
共通にすることができる。
波長λ６，λ13の光信号は、光受信器１３−１に接続さ
れる。以下同様に、出力ポート♯15に分波された波長λ
４，λ11の光信号は、光受信器１３−８に接続される。
ここで、波長λ１〜λ８をグループＡとし、波長λ９〜
λ16をグループＢとすると、各光受信器１３−１〜１３
−８に要求される分波特性は、第１の実施形態と同様に
共通にすることができる。
【００２３】（第３の実施形態）図８は、本発明の波長
多重通信システムの第３の実施形態を示す。図９は、第
３の実施形態の各部の波長配置例を示す。本実施形態の
構成および図の表示方式は第１の実施形態（図１，図
４）と同様である。本実施形態の特徴は、センタノード
３０のＡＷＧ３２の入力ポートを♯３，♯５とし、出力
ポートを♯３，♯４，♯７，♯８，♯11，♯12，♯15，
♯16とするところにある。出力ポート♯３，♯４，♯
７，♯８，♯11，♯12，♯15，♯16には、入力ポート♯
３から入力された波長λ１〜λ16の光信号のうち、波長
λ13，λ14，λ１，λ２，λ５，λ６，λ９，λ10の光
信号が出力され、入力ポート♯５から入力された波長λ
１〜λ16の光信号のうち、波長λ15，λ16，λ３，λ
４，λ７，λ８，λ11，λ12の光信号が出力される。こ
れらの光信号はともに１次回折光である。
多重通信システムの第３の実施形態を示す。図９は、第
３の実施形態の各部の波長配置例を示す。本実施形態の
構成および図の表示方式は第１の実施形態（図１，図
４）と同様である。本実施形態の特徴は、センタノード
３０のＡＷＧ３２の入力ポートを♯３，♯５とし、出力
ポートを♯３，♯４，♯７，♯８，♯11，♯12，♯15，
♯16とするところにある。出力ポート♯３，♯４，♯
７，♯８，♯11，♯12，♯15，♯16には、入力ポート♯
３から入力された波長λ１〜λ16の光信号のうち、波長
λ13，λ14，λ１，λ２，λ５，λ６，λ９，λ10の光
信号が出力され、入力ポート♯５から入力された波長λ
１〜λ16の光信号のうち、波長λ15，λ16，λ３，λ
４，λ７，λ８，λ11，λ12の光信号が出力される。こ
れらの光信号はともに１次回折光である。
【００２４】ＡＷＧ３２の出力ポート♯３に分波された
波長λ13，λ15の光信号は、光受信器１３−１に接続さ
れる。以下同様に、出力ポート♯16に分波された波長λ
10，λ12の光信号は、光受信器１３−８に接続される。
ここで、波長λ11〜λ14をグループＡとし、波長λ１，
λ２，λ15，λ16をグループＢとし、波長λ３〜λ６を
グループＣとし、波長λ７〜λ10をグループＤとする
と、各光受信器１３−１〜１３−８は、各グループから
それぞれ１波ずつ分波すればよいことがわかる。すなわ
ち、光受信器１３−１，１３−２は、グループＡの波長
を通過させる波長特性を有する光フィルタ１５ａと、グ
ループＢの波長を通過させる波長特性を有する光フィル
タ１５ｂを共通に備えればよいことがわかる。これによ
り、光受信器１３−１の光フィルタ１５ａ−１で波長λ
13の光信号を分波でき、光フィルタ１５ｂ−１で波長λ
15の光信号を分波できる。以下同様に、光受信器１３−
７，１３−８は、グループＤの波長を通過させる波長特
性を有する光フィルタ１５ｄと、グループＡの波長を通
過させる波長特性を有する光フィルタ１５ａを共通に備
えればよいことがわかる。
波長λ13，λ15の光信号は、光受信器１３−１に接続さ
れる。以下同様に、出力ポート♯16に分波された波長λ
10，λ12の光信号は、光受信器１３−８に接続される。
ここで、波長λ11〜λ14をグループＡとし、波長λ１，
λ２，λ15，λ16をグループＢとし、波長λ３〜λ６を
グループＣとし、波長λ７〜λ10をグループＤとする
と、各光受信器１３−１〜１３−８は、各グループから
それぞれ１波ずつ分波すればよいことがわかる。すなわ
ち、光受信器１３−１，１３−２は、グループＡの波長
を通過させる波長特性を有する光フィルタ１５ａと、グ
ループＢの波長を通過させる波長特性を有する光フィル
タ１５ｂを共通に備えればよいことがわかる。これによ
り、光受信器１３−１の光フィルタ１５ａ−１で波長λ
13の光信号を分波でき、光フィルタ１５ｂ−１で波長λ
15の光信号を分波できる。以下同様に、光受信器１３−
７，１３−８は、グループＤの波長を通過させる波長特
性を有する光フィルタ１５ｄと、グループＡの波長を通
過させる波長特性を有する光フィルタ１５ａを共通に備
えればよいことがわかる。
【００２５】第１の実施形態および第２実施例では、グ
ループＡ，Ｂの波長を分波できる広帯域の光フィルタを
２種類用意すればよい。すなわち、各光受信器で２種類
の光フィルタを共通に使用できる利点がある。一方、第
３の実施形態では、グループＡ〜Ｄの波長を分波できる
広帯域の光フィルタを４種類用意する必要がある。すな
わち、第１の実施形態および第２に実施形態に比べれ
ば、光フィルタの帯域も半分になり必要とする種類も２
倍になる。しかし、従来の１波ずつ分波していた構成に
比べて分波特性は大幅に緩和され、しかも複数のノード
（光受信器）で共通化することができる大きな利点があ
る。
ループＡ，Ｂの波長を分波できる広帯域の光フィルタを
２種類用意すればよい。すなわち、各光受信器で２種類
の光フィルタを共通に使用できる利点がある。一方、第
３の実施形態では、グループＡ〜Ｄの波長を分波できる
広帯域の光フィルタを４種類用意する必要がある。すな
わち、第１の実施形態および第２に実施形態に比べれ
ば、光フィルタの帯域も半分になり必要とする種類も２
倍になる。しかし、従来の１波ずつ分波していた構成に
比べて分波特性は大幅に緩和され、しかも複数のノード
（光受信器）で共通化することができる大きな利点があ
る。
【００２６】（第４の実施形態）
図１０は、本発明の波長多重通信システムの第４の実施
形態を示す。なお、本実施形態は参考例である。図１１
は、第４の実施形態の各部の波長配置例を示す。本実施
形態の構成および図の表示方式は第１の実施形態（図
１，図４）と同様である。本実施形態の特徴は、センタ
ノード３０が、８入力１出力の光スターカプラ３３と８
入力８出力のＡＷＧ３４から構成されるところにある。
すなわち、波長多重されている16波長の波長域に対して
ＡＷＧ３４の周期が狭い例であり、１次回折光の他に高
次の回折光を利用する構成になっている。
形態を示す。なお、本実施形態は参考例である。図１１
は、第４の実施形態の各部の波長配置例を示す。本実施
形態の構成および図の表示方式は第１の実施形態（図
１，図４）と同様である。本実施形態の特徴は、センタ
ノード３０が、８入力１出力の光スターカプラ３３と８
入力８出力のＡＷＧ３４から構成されるところにある。
すなわち、波長多重されている16波長の波長域に対して
ＡＷＧ３４の周期が狭い例であり、１次回折光の他に高
次の回折光を利用する構成になっている。
【００２７】各ノードの光送信器１１−１〜１１−８と
光スターカプラ３３が接続され、光スターカプラ３３の
出力とＡＷＧ３４の入力ポート♯５が接続され、ＡＷＧ
３４の出力ポート♯１〜♯８と各ノードの光受信器１３
−１〜１３−８が接続される。なお、光送信器１１−ｉ
と光受信器１３−ｉはノード１−ｉ（ｉは１〜８）のも
のである。センタノード３０のＡＷＧ３４の出力ポート
♯１〜♯８には、入力ポート♯５から入力された波長λ
１〜λ16の光信号のうち、波長λ５〜λ８，λ１〜λ４
の光信号が１次回折光として出力され、波長λ13〜λ1
6，λ９〜λ12の光信号が２次回折光として出力され
る。その他の構成および分波機能は第１の実施形態と同
様であり、同様の効果を得ることができる。
光スターカプラ３３が接続され、光スターカプラ３３の
出力とＡＷＧ３４の入力ポート♯５が接続され、ＡＷＧ
３４の出力ポート♯１〜♯８と各ノードの光受信器１３
−１〜１３−８が接続される。なお、光送信器１１−ｉ
と光受信器１３−ｉはノード１−ｉ（ｉは１〜８）のも
のである。センタノード３０のＡＷＧ３４の出力ポート
♯１〜♯８には、入力ポート♯５から入力された波長λ
１〜λ16の光信号のうち、波長λ５〜λ８，λ１〜λ４
の光信号が１次回折光として出力され、波長λ13〜λ1
6，λ９〜λ12の光信号が２次回折光として出力され
る。その他の構成および分波機能は第１の実施形態と同
様であり、同様の効果を得ることができる。
【００２８】（第５の実施形態）
図１２は、本発明の波長多重通信システムの第５の実施
形態を示す。ここでは、ノード数４、各ノードが送受信
する波長数３とする。また、各ノードは送受信波長があ
らかじめ決められているものとする。なお、本実施形態
は参考例である。図において、センタノード３０は、４
入力１出力の光スターカプラ３５と４入力４出力のＡＷ
Ｇ３６から構成される。各ノードの光送信器１１−１〜
１１−４と光スターカプラ３５が接続され、光スターカ
プラ３５の出力とＡＷＧ３６の入力ポート♯２が接続さ
れ、ＡＷＧ３６の出力ポート♯１〜♯４と各ノードの光
受信器１３−１〜１３−４が接続される。なお、光送信
器１１−ｉと光受信器１３−ｉはノード１−ｉ（ｉは１
〜４）のものである。光受信器１３は、光分波手段とし
て、入力した光信号を３分岐する光カプラ１６と、３分
岐された光信号からそれぞれ所定の波長の光信号を分離
する光フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃから構成され
る。
形態を示す。ここでは、ノード数４、各ノードが送受信
する波長数３とする。また、各ノードは送受信波長があ
らかじめ決められているものとする。なお、本実施形態
は参考例である。図において、センタノード３０は、４
入力１出力の光スターカプラ３５と４入力４出力のＡＷ
Ｇ３６から構成される。各ノードの光送信器１１−１〜
１１−４と光スターカプラ３５が接続され、光スターカ
プラ３５の出力とＡＷＧ３６の入力ポート♯２が接続さ
れ、ＡＷＧ３６の出力ポート♯１〜♯４と各ノードの光
受信器１３−１〜１３−４が接続される。なお、光送信
器１１−ｉと光受信器１３−ｉはノード１−ｉ（ｉは１
〜４）のものである。光受信器１３は、光分波手段とし
て、入力した光信号を３分岐する光カプラ１６と、３分
岐された光信号からそれぞれ所定の波長の光信号を分離
する光フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃから構成され
る。
【００２９】図１３は、第５の実施形態の各部の波長配
置例を示す。本実施形態は、第４の実施形態と同様に、
波長多重されている12波長の波長域に対してＡＷＧ３６
の周期が狭い例であり、１次回折光の他に高次の回折光
を利用する。センタノード３０のＡＷＧ３６の出力ポー
ト♯１〜♯４には、入力ポート♯２から入力された波長
λ１〜λ12の光信号のうち、波長λ４，λ１〜λ３の光
信号が１次回折光として出力され、波長λ８，λ５〜λ
７の光信号が２次回折光として出力され、波長λ12，λ
９〜λ11の光信号が３次回折光として出力される。その
他の構成および分波機能は第４の実施形態と同様であ
り、同様の効果を得ることができる。
置例を示す。本実施形態は、第４の実施形態と同様に、
波長多重されている12波長の波長域に対してＡＷＧ３６
の周期が狭い例であり、１次回折光の他に高次の回折光
を利用する。センタノード３０のＡＷＧ３６の出力ポー
ト♯１〜♯４には、入力ポート♯２から入力された波長
λ１〜λ12の光信号のうち、波長λ４，λ１〜λ３の光
信号が１次回折光として出力され、波長λ８，λ５〜λ
７の光信号が２次回折光として出力され、波長λ12，λ
９〜λ11の光信号が３次回折光として出力される。その
他の構成および分波機能は第４の実施形態と同様であ
り、同様の効果を得ることができる。
【００３０】なお、本実施形態では、波長λ１〜λ４を
グループＡとし、波長λ５〜λ８をグループＢとし、波
長λ９〜λ12をグループＣとすると、各光受信器１３−
１〜１３−4 は、各グループからそれぞれ１波ずつ分波
すればよいことがわかる。すなわち、各光受信器は、グ
ループＡの波長を通過させる波長特性を有する光フィル
タ１５ａと、グループＢの波長を通過させる波長特性を
有する光フィルタ１５ｂと、グループＣの波長を通過さ
せる波長特性を有する光フィルタ１５ｃとを共通に備え
ればよいことがわかる。これにより、光受信器１３−１
の光フィルタ１５ａ−１で波長λ４の光信号を分波で
き、光フィルタ１５ｂ−１で波長λ８の光信号を分波で
き、光フィルタ１５ｃ−１で波長λ12の光信号を分波で
きる。
グループＡとし、波長λ５〜λ８をグループＢとし、波
長λ９〜λ12をグループＣとすると、各光受信器１３−
１〜１３−4 は、各グループからそれぞれ１波ずつ分波
すればよいことがわかる。すなわち、各光受信器は、グ
ループＡの波長を通過させる波長特性を有する光フィル
タ１５ａと、グループＢの波長を通過させる波長特性を
有する光フィルタ１５ｂと、グループＣの波長を通過さ
せる波長特性を有する光フィルタ１５ｃとを共通に備え
ればよいことがわかる。これにより、光受信器１３−１
の光フィルタ１５ａ−１で波長λ４の光信号を分波で
き、光フィルタ１５ｂ−１で波長λ８の光信号を分波で
き、光フィルタ１５ｃ−１で波長λ12の光信号を分波で
きる。
【００３１】（他の実施形態）以上示した実施形態で
は、センタノード３０の光分波手段としてＡＷＧを用い
た構成を示したが、例えばファイバグレーティング、グ
レーティング、干渉膜フィルタ等や、その組み合わせか
ら構成される波長分波機能を有する他の構成のものでも
よい。また、センタノード３０の波長多重手段として光
スターカプラを用いた構成を示したが、同様の機能を有
する他の構成のものでもよい。
は、センタノード３０の光分波手段としてＡＷＧを用い
た構成を示したが、例えばファイバグレーティング、グ
レーティング、干渉膜フィルタ等や、その組み合わせか
ら構成される波長分波機能を有する他の構成のものでも
よい。また、センタノード３０の波長多重手段として光
スターカプラを用いた構成を示したが、同様の機能を有
する他の構成のものでもよい。
【００３２】また、以上示した実施形態では、スター状
の通信網を用いて説明したが、バス状の通信網およびツ
リー状の通信網でも同様に本発明の適用が可能である。
の通信網を用いて説明したが、バス状の通信網およびツ
リー状の通信網でも同様に本発明の適用が可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、センタ
ノードであらかじめ定められた波長設定の波長に分波す
ることにより、各ノードに備えられる光受信器の光分波
手段の構成を簡単にすることができる。また、複数のノ
ードで共通する分波特性を有する光分波手段を用いるこ
とができる。
ノードであらかじめ定められた波長設定の波長に分波す
ることにより、各ノードに備えられる光受信器の光分波
手段の構成を簡単にすることができる。また、複数のノ
ードで共通する分波特性を有する光分波手段を用いるこ
とができる。
【図１】本発明の波長多重通信システムの第１の実施形
態を示すブロック図。
態を示すブロック図。
【図２】ＡＷＧの構成例を示す図。
【図３】ＡＷＧが有する２つの入出力特性を示す図。
【図４】第１の実施形態の各部の波長配置例を示す図。
【図５】第１の実施形態におけるノード間相互の通信波
長を示す図。
長を示す図。
【図６】本発明の波長多重通信システムの第２の実施形
態を示すブロック図。
態を示すブロック図。
【図７】第２の実施形態の各部の波長配置例を示す図。
【図８】本発明の波長多重通信システムの第３の実施形
態を示すブロック図。
態を示すブロック図。
【図９】第３の実施形態の各部の波長配置例を示す図。
【図１０】本発明の波長多重通信システムの第４の実施
形態を示すブロック図。
形態を示すブロック図。
【図１１】第４の実施形態の各部の波長配置例を示す
図。
図。
【図１２】本発明の波長多重通信システムの第５の実施
形態を示すブロック図。
形態を示すブロック図。
【図１３】第５の実施形態の各部の波長配置例を示す
図。
図。
【図１４】従来の波長多重通信方式の一例を示す図。
【図１５】バス状の通信網を用いた波長多重通信システ
ムの構成例を示す図。
ムの構成例を示す図。
【図１６】ツリー状の通信網を用いた波長多重通信シス
テムの構成例を示す図。
テムの構成例を示す図。
１ ノード
１０ ８入力８出力の光スターカプラ
１１ 光送信器
１３ 光受信器
１４，１６ 光カプラ
１５ 光フィルタ
２１ バス状網
２２ ツリー状網
３０ センタノード
３１ ８入力２出力の光スターカプラ
３２ 16入力16出力のアレイ導波路回折格子型光分波器
（ＡＷＧ） ３３ ８入力１出力の光スターカプラ ３４ ８入力８出力のアレイ導波路回折格子型光分波器
（ＡＷＧ） ３５ ４入力１出力の光スターカプラ ３６ ４入力４出力のアレイ導波路回折格子型光分波器
（ＡＷＧ）
（ＡＷＧ） ３３ ８入力１出力の光スターカプラ ３４ ８入力８出力のアレイ導波路回折格子型光分波器
（ＡＷＧ） ３５ ４入力１出力の光スターカプラ ３６ ４入力４出力のアレイ導波路回折格子型光分波器
（ＡＷＧ）
Claims (4)
- 【請求項１】 単一または複数の波長の光信号を送信す
る光送信器と、単一または複数の所定の波長の光信号の
みを受信する光受信器とを含む複数のノードと、 前記各ノードの光送信器から送信された光信号を波長多
重して前記各ノードへ出力する波長多重手段を含むセン
タノードと を備え、前記各ノード間で所定の波長を用いて通信を行
う波長多重通信システムにおいて、 前記光受信器は、２以上の波長の光信号を分波する光分
波手段を含み、 前記センタノードは、複数の入力ポートおよび出力ポー
トを有し、波長多重された光信号が入力される入力ポー
トの位置に応じて各出力ポートに分波される波長が決ま
るアレイ導波路回折格子型光分波器を含み、前記波長多
重手段で波長多重された光信号を前記アレイ導波路回折
格子型光分波器の隣接しない複数の入力ポートに入力
し、前記ノードに対応する各出力ポートに回折次数が同
じでかつ波長多重された光信号のうち隣接しない複数の
波長でかつ出力ポートごとに異なる波長の光信号を分波
し、それぞれ対応するノードへ出力する構成であること
を特徴とする波長多重通信システム。 - 【請求項２】 請求項１に記載の波長多重通信システム
において、前記アレイ導波路回折格子型光分波器の各出力ポートに
分波される複数の波長は、前記波長多重手段で波長多重
された光信号を隣接する波長からなる複数の波長グルー
プに分けたときに、各波長グループからそれぞれ１波長
ずつ選択された波長である ことを特徴とする波長多重通
信システム。 - 【請求項３】 請求項２に記載の波長多重通信システム
において、前記光受信器の光分波手段は、前記複数のノードに共通
の前記波長グループ単位で分波する広帯域分波特性を有
し、入力する複数の波長の光信号を分波する ことを特徴
とする波長多重通信システム。 - 【請求項４】 複数のノードから送信された光信号を波
長多重して各ノードへ出力し、各ノードで所定の波長を
受信してノード間の通信を行う波長多重通信方法におい
て、複数の入力ポートおよび出力ポートを有し、波長多重さ
れた光信号が入力される入力ポートの位置に応じて各出
力ポートに分波される波長が決まるアレイ導波路回折格
子型光分波器を用い、 前記波長多重された光信号を前記
アレイ導波路回折格子型光分波器の隣接しない複数の入
力ポートに入力し、前記ノードに対応する各出力ポート
に回折次数が同じでかつ波長多重された光信号のうち隣
接しない複数の波長でかつ出力ポートごとに異なる波長
の光信号を分波し、それぞれ対応するノードへ出力し、
受信ノードでは２以上の波長の光信号を分波することを
特徴とする波長多重通信方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14626996A JP3480544B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 波長多重通信システムおよび方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14626996A JP3480544B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 波長多重通信システムおよび方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09326780A JPH09326780A (ja) | 1997-12-16 |
| JP3480544B2 true JP3480544B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=15403924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14626996A Expired - Fee Related JP3480544B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 波長多重通信システムおよび方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3480544B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999041629A1 (de) * | 1998-02-17 | 1999-08-19 | HEINRICH-HERTZ-INSTITUT FüR NACHRICHTENTECHNIK BERLIN GMBH | Vorrichtung zum überlagern optischer signale mit unterschiedlichen wellenlängen |
| US7209657B1 (en) | 2001-12-03 | 2007-04-24 | Cheetah Omni, Llc | Optical routing using a star switching fabric |
| US7034975B1 (en) | 2001-12-03 | 2006-04-25 | Cheetah Onmi, Llc | High speed MEMS device |
| US7110671B1 (en) | 2001-12-03 | 2006-09-19 | Cheetah Omni, Llc | Method and apparatus for scheduling communication using a star switching fabric |
| US7260655B1 (en) | 2001-12-03 | 2007-08-21 | Cheetah Omni, Llc | Optical routing using star switching fabric with reduced effective switching time |
| KR100439086B1 (ko) * | 2002-03-06 | 2004-07-05 | 한국과학기술원 | 하나의 배열 도파로형 격자를 이용한 광분기/결합기 |
| JP2010219827A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Nagoya Univ | 光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置 |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP14626996A patent/JP3480544B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH09326780A (ja) | 1997-12-16 |
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