JP3703018B2 - スター型光ネットワーク - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスター型光ネットワークに関し、例えば、光ファイバを用いて複数の通信端末（ノード）を相互に接続し、音声や画像、データを通信する波長多重光ネットワークに適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４及び図５は従来のスター型光ネットワークを説明する図であって、例えば、図４のごとく、スター状に配置された４個のノード４０１，４０２，４０３，４０４間を相互に接続するには、従来、各ノード４０１，４０２，４０３，４０４を接続する波長周回性ＡＷＧ４０５と、各ノード４０１，４０２，４０３，４０４ごとに設けた３台の波長の異なる光源装置（レーザ）４１１，４１２，４１３と、これらの光源装置４１１，４１２，４１３から出力した光を合波する光合波器４１４と、波長周回性ＡＷＧ４０５から伝送されてきた光を波長毎に分波する波長分波器４１８と、この波長分波器４１８で分波した光を受信する光受信器４１５，４１６，４１７とでスター型光ネットワークを構成する。
【０００３】
つまり、一般に波長周回性ＡＷＧを用いたスター型光ネットワークにおいてＮ個のノード間をフルメッシュ接続するには、波長多重技術によって実現する場合、Ｎ−１個の異なる波長のレーザ光を出射するために各ノード当たり、異なる単一波長のレーザがＮ−１台必要であり、全部でＮ×（Ｎ−１）台のレーザが必要である。図４の例ではノード数が４であるため、ノード間をフルメッシュ接続するには、各ノード当たり異なる単一波長のレーザが３台必要であり、全部で１２台のレーザが必要である。なお、図５は波長周回性ＡＷＧで波長ルーティングしてフルメッシュ接続を実現するための原理を簡便に表したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記従来のスター型光ネットワークでは、ノード数Ｎが少ない場合はよいが、ノード数Ｎが多くなると、必要なレーザの数が飛躍的に多くなってしまう。例えば、３２ノードでフルメッシュ接続を実現するためには、９９２台のレーザが必要になる。
【０００５】
従って本発明はこのような問題点に鑑み、ノード数が多くなっても、従来のように必要なレーザの数が飛躍的に多くなってしまうようなことがなく、経済的なスター型光ネットワークを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１発明のスター型光ネットワークは、波長周回性光合分波器と、この波長周回性光合分波器に光ファイバによりスター状に接続したＮ個のノードとを備えて構成したフルメッシュ波長多重光ネットワークであるスター型光ネットワークにおいて、
複数の異なる単一波長のレーザ光を出射するレーザ光出射手段と、このレーザ光出射手段から出射したレーザ光を合波して一つの光ファイバに入射するための光合波器とを有してなる共有光源装置と、
この共有光源装置の出射光を分配するための光パワー分波器とを備え、
各ノードで使用する前記複数の異なる単一波長のレーザ光を、前記光パワー分波器によって各ノードに分配し、
この分配した光を各ノードの光変調器により信号を印加して複数の異なる単一波長の信号光に変換し、
この複数の異なる単一波長の信号光を、前記波長周回性光合分波器に伝送して、この波長周回性光合分波器によって波長毎に特定のノードに伝送するように構成したことを特徴とする。
【０００７】
また、第２発明のスター型光ネットワークは、第１発明のスター型光ネットワークを複数接続したものであって、これらのスター型光ネットワークに備えた波長周回性光合分波器の特定の光入出力ポートを相互に接続したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【０００９】
＜実施例１＞
図１は本発明の実施例１に係るスター型光ネットワークの構成を示す図であって、ノード数Ｎ＝４の場合である。同図に示すように、この実施例１のスター型光ネットワークは、波長周回性光合分波器１０５、共有光源装置１２０及び１×Ｎ光パワー分波器１２５から主に構成されている。
【００１０】
共有光源装置１２０は、レーザ光出射手段としての半導体レーザ１２１，１２２，１２３と、これらの半導体レーザ１２１，１２２，１２３からそれぞれ出射された３個の異なる単一波長のＣＷ光を合波して一本の光ファイバ１２６に入射するための光合波器１２４とを有している。光パワー分波器１２５は、入力側が光ファイバ１２６を介して共有光源装置１２０の光合波器１２４に接続され、出力側が光ファイバ１２７を介して各ノード（通信端末）１０１，１０２，１０３，１０４の光変調器１１１に接続されている。各ノード１０１，１０２，１０３，１０４は、光変調器１１１、光受信器１１２，１１３，１１４及び波長分波器１１５から構成されており、光ファイバ１２８によって波長周回性光合分波器１０５にスター状に接続されている。
【００１１】
図２には波長周回性光合分波器１０５の例として、アレイ導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）の構造図を示した。同図に示すように、Ｎ本の入力導波路２０１から入射された波長多重光は、スラブ導波路２０２で１００本以上の光に分岐されてアレイ導波路２０３に入射するが、アレイ導波路２０３の各導波路の光路長が少しずつ違うため、このアレイ導波路２０３から出口側のスラブ導波路２０４に入射して再び合波される際、波長によって強め合う場所が異なることにより、出力導波路２０５を選択できる。
【００１２】
このアレイ導波路回折格子型合分波器を用いればＮ波長の信号をＮポートにそれぞれ合分波できる。このアレイ導波路回折格子型合分波器の合分波特性を表１に示す。表１には８ノードの場合の波長配置を示しており、８ノードの場合にはλ１，λ２，λ３，λ４，λ５，λ６，λ７の７波長で８×８のフルメッシュ接続が実現できる。従って、図１に示す４ノードの場合には３波長で４×４のフルメッシュ接続が実現できるため、図１では共有光源装置１２０に波長の異なる３台の半導体レーザ１２１，１２２，１２３を備えている。更に、波長特性と等価損失の均一化のため、光カプラを組み合わせた構成もある。
【００１３】
【表１】
【００１４】
次に、図１を用いて本実施例１のスター型光ネットワークの動作を説明する。図１に示すように、共有光源装置１２０内の半導体レーザ光源１２１，１２２，１２３から出射されたＣＷ光は、光合波器１２４で合波され、一本の光ファイバ１２６を通って光パワー分波器１２５へ入射される。光パワー分波器１２５では、光合波器１２４から送られてくる波長多重されたＣＷ光をＮ個（図示例では４個）に分波して、それぞれのノード１０１，１０１，１０３，１０４に送る。
【００１５】
各ノード１０１，１０２，１０３，１０４では、光パワー分波器１２５から伝送される波長多重されたＣＷ光を、光変調器１１１により、信号を印加して信号光に変換する。変換された信号光は、中央の波長周回性光合分波器（波長周回性ＡＷＧ）１０５に送られ、この波長周回性光合分波器１０５で特定のノード１０１，１０２，１０３又は１０４に伝送される。即ち、信号光は波長周回性光合分波器１０５によって波長毎に行き先別に別れて伝送される。受信側のノード１０１，１０２，１０３又は１０４では、波長周回性光合分波器１０５から伝送される信号光を波長分波器１１５によって分波し、これらを複数の光受信器１１２，１１３，１１４で受信して光電変換された伝送信号が取り出される。
【００１６】
なお、共有光源装置１２０の構成について、複数の異なる単一波長のレーザ光を出射するレーザ光出射手段としては、図１に示すように３台の波長の異なる半導体レーザ１１２，１１３，１１４を用いる例のほか、モードロックレーザの縦モードを用いたり、それを種にして、光ファイバの非線形性を用いることにより、さらに複数発生させる手段などがある。
【００１７】
この実施例１のスター型光ネットワークによれば、共有光源装置１２０と光パワー分波器１２５を用いて、各ノード１０１，１０２，１０３，１０４で使用する異なった波長のレーザ光を各ノード１０１，１０２，１０３，１０４に分配することにより、ノード数が多くても従来のように必要なレーザの数が飛躍的に多くなることはなく、経済的なスター型光ネットワークを実現することができる。
【００１８】
＜実施例２＞
上記実施例１では、単一のスター型光ネットワークの例を示したが、本実施例２では複数のスター型光ネットワークを接続した場合の例を示す。図３は、その際の接続関係を示したもので、波長周回性光合分波器（波長周回性ＡＷＧ）１０５を中心にしたスター型光ネットワークと、もう一つの波長周回性光合分波器（波長周回性ＡＷＧ）３０５を中心としたスター型光ネットワークとの相互接続を、一つのノードを相互に利用することによって実現している例である。
【００１９】
即ち、波長周回性光合分波器１０５とノード１０１，１０２，１０３と共有光源装置１２０と光パワー分波器１２５とを有してなるスター型光ネットワークと、波長周回性光合分波器３０５とノード３０１，３０２，３０３と共有光源装置３２０と光パワー分波器３２５とを有してなるスター型光ネットワークとを接続したものであって、これらのスター型光ネットワークに備えた波長周回性光合分波器１０５，３０５の特定の光入出力ポートを相互に接続した構成となっている。
【００２０】
この実施例２のスター型光ネットワークにおいても、上記実施例１と同様の効果が得られる。
【００２１】
【発明の効果】
以上、実施の形態とともに具体的に説明したように、第１発明のスター型光ネットワークによれば、共有光源装置と光パワー分波器を用いて、各ノードで使用する異なった波長の光を各ノードに分配することにより、ノード数が多くても従来のように必要なレーザの数が飛躍的に多くなることはなく、経済的なスター型光ネットワークを実現することができる。
【００２２】
また、第２発明のスター型光ネットワークは、第１発明のスター型光ネットワークを複数接続したものであって、これらのスター型光ネットワークに備えた波長周回性光合分波器の特定の光入出力ポートを相互に接続したものであるため、この第２発明のスター型光ネットワークにおいても、第１発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るスター型光ネットワークの構成図である。
【図２】アレイ導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）の構造図である。
【図３】本発明の実施例２に係るスター型光ネットワークの構成図である。
【図４】従来のスター型光ネットワークの構成図である。
【図５】従来のスター型光ネットワークの波長ルーティクングを示す図である。
【符号の説明】
１０１，１０２，１０３，１０４ ノード（通信端末）
１０５ 波長周回型光合分波器（波長周回性ＡＷＧ）
１１１ 光変調器
１１２，１１３，１１４ 光受信器
１１５ 波長分波器
１２０ 共有光源装置
１２１，１２２，１２３ 波長の異なる半導体レーザ
１２４ 光合波器
１２５ 光パワー分波器
１２６，１２７，１２８ 光ファイバ
２０１ 入力導波路
２０２ スラブ導波路
２０３ アレイ導波路
２０４ スラブ導波路
２０５ 出力導波路
３０１，３０２，３０３ ノード（通信端末）
３０５ 波長周回型光合分波器（波長周回性ＡＷＧ）
３２０ 共有光源装置
３２５ 光パワー分波器
４０１，４０２，４０３，４０４ ノード（通信端末）
４０５ 波長周回性ＡＷＧ
４１１，４１２，４１３ 波長の異なるレーザ光源
４１４ 光合波器
４１５，４１６，４１７ 光受信器
４１８ 波長分波器
【発明の属する技術分野】
本発明はスター型光ネットワークに関し、例えば、光ファイバを用いて複数の通信端末（ノード）を相互に接続し、音声や画像、データを通信する波長多重光ネットワークに適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４及び図５は従来のスター型光ネットワークを説明する図であって、例えば、図４のごとく、スター状に配置された４個のノード４０１，４０２，４０３，４０４間を相互に接続するには、従来、各ノード４０１，４０２，４０３，４０４を接続する波長周回性ＡＷＧ４０５と、各ノード４０１，４０２，４０３，４０４ごとに設けた３台の波長の異なる光源装置（レーザ）４１１，４１２，４１３と、これらの光源装置４１１，４１２，４１３から出力した光を合波する光合波器４１４と、波長周回性ＡＷＧ４０５から伝送されてきた光を波長毎に分波する波長分波器４１８と、この波長分波器４１８で分波した光を受信する光受信器４１５，４１６，４１７とでスター型光ネットワークを構成する。
【０００３】
つまり、一般に波長周回性ＡＷＧを用いたスター型光ネットワークにおいてＮ個のノード間をフルメッシュ接続するには、波長多重技術によって実現する場合、Ｎ−１個の異なる波長のレーザ光を出射するために各ノード当たり、異なる単一波長のレーザがＮ−１台必要であり、全部でＮ×（Ｎ−１）台のレーザが必要である。図４の例ではノード数が４であるため、ノード間をフルメッシュ接続するには、各ノード当たり異なる単一波長のレーザが３台必要であり、全部で１２台のレーザが必要である。なお、図５は波長周回性ＡＷＧで波長ルーティングしてフルメッシュ接続を実現するための原理を簡便に表したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記従来のスター型光ネットワークでは、ノード数Ｎが少ない場合はよいが、ノード数Ｎが多くなると、必要なレーザの数が飛躍的に多くなってしまう。例えば、３２ノードでフルメッシュ接続を実現するためには、９９２台のレーザが必要になる。
【０００５】
従って本発明はこのような問題点に鑑み、ノード数が多くなっても、従来のように必要なレーザの数が飛躍的に多くなってしまうようなことがなく、経済的なスター型光ネットワークを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１発明のスター型光ネットワークは、波長周回性光合分波器と、この波長周回性光合分波器に光ファイバによりスター状に接続したＮ個のノードとを備えて構成したフルメッシュ波長多重光ネットワークであるスター型光ネットワークにおいて、
複数の異なる単一波長のレーザ光を出射するレーザ光出射手段と、このレーザ光出射手段から出射したレーザ光を合波して一つの光ファイバに入射するための光合波器とを有してなる共有光源装置と、
この共有光源装置の出射光を分配するための光パワー分波器とを備え、
各ノードで使用する前記複数の異なる単一波長のレーザ光を、前記光パワー分波器によって各ノードに分配し、
この分配した光を各ノードの光変調器により信号を印加して複数の異なる単一波長の信号光に変換し、
この複数の異なる単一波長の信号光を、前記波長周回性光合分波器に伝送して、この波長周回性光合分波器によって波長毎に特定のノードに伝送するように構成したことを特徴とする。
【０００７】
また、第２発明のスター型光ネットワークは、第１発明のスター型光ネットワークを複数接続したものであって、これらのスター型光ネットワークに備えた波長周回性光合分波器の特定の光入出力ポートを相互に接続したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【０００９】
＜実施例１＞
図１は本発明の実施例１に係るスター型光ネットワークの構成を示す図であって、ノード数Ｎ＝４の場合である。同図に示すように、この実施例１のスター型光ネットワークは、波長周回性光合分波器１０５、共有光源装置１２０及び１×Ｎ光パワー分波器１２５から主に構成されている。
【００１０】
共有光源装置１２０は、レーザ光出射手段としての半導体レーザ１２１，１２２，１２３と、これらの半導体レーザ１２１，１２２，１２３からそれぞれ出射された３個の異なる単一波長のＣＷ光を合波して一本の光ファイバ１２６に入射するための光合波器１２４とを有している。光パワー分波器１２５は、入力側が光ファイバ１２６を介して共有光源装置１２０の光合波器１２４に接続され、出力側が光ファイバ１２７を介して各ノード（通信端末）１０１，１０２，１０３，１０４の光変調器１１１に接続されている。各ノード１０１，１０２，１０３，１０４は、光変調器１１１、光受信器１１２，１１３，１１４及び波長分波器１１５から構成されており、光ファイバ１２８によって波長周回性光合分波器１０５にスター状に接続されている。
【００１１】
図２には波長周回性光合分波器１０５の例として、アレイ導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）の構造図を示した。同図に示すように、Ｎ本の入力導波路２０１から入射された波長多重光は、スラブ導波路２０２で１００本以上の光に分岐されてアレイ導波路２０３に入射するが、アレイ導波路２０３の各導波路の光路長が少しずつ違うため、このアレイ導波路２０３から出口側のスラブ導波路２０４に入射して再び合波される際、波長によって強め合う場所が異なることにより、出力導波路２０５を選択できる。
【００１２】
このアレイ導波路回折格子型合分波器を用いればＮ波長の信号をＮポートにそれぞれ合分波できる。このアレイ導波路回折格子型合分波器の合分波特性を表１に示す。表１には８ノードの場合の波長配置を示しており、８ノードの場合にはλ１，λ２，λ３，λ４，λ５，λ６，λ７の７波長で８×８のフルメッシュ接続が実現できる。従って、図１に示す４ノードの場合には３波長で４×４のフルメッシュ接続が実現できるため、図１では共有光源装置１２０に波長の異なる３台の半導体レーザ１２１，１２２，１２３を備えている。更に、波長特性と等価損失の均一化のため、光カプラを組み合わせた構成もある。
【００１３】
【表１】
次に、図１を用いて本実施例１のスター型光ネットワークの動作を説明する。図１に示すように、共有光源装置１２０内の半導体レーザ光源１２１，１２２，１２３から出射されたＣＷ光は、光合波器１２４で合波され、一本の光ファイバ１２６を通って光パワー分波器１２５へ入射される。光パワー分波器１２５では、光合波器１２４から送られてくる波長多重されたＣＷ光をＮ個（図示例では４個）に分波して、それぞれのノード１０１，１０１，１０３，１０４に送る。
【００１５】
各ノード１０１，１０２，１０３，１０４では、光パワー分波器１２５から伝送される波長多重されたＣＷ光を、光変調器１１１により、信号を印加して信号光に変換する。変換された信号光は、中央の波長周回性光合分波器（波長周回性ＡＷＧ）１０５に送られ、この波長周回性光合分波器１０５で特定のノード１０１，１０２，１０３又は１０４に伝送される。即ち、信号光は波長周回性光合分波器１０５によって波長毎に行き先別に別れて伝送される。受信側のノード１０１，１０２，１０３又は１０４では、波長周回性光合分波器１０５から伝送される信号光を波長分波器１１５によって分波し、これらを複数の光受信器１１２，１１３，１１４で受信して光電変換された伝送信号が取り出される。
【００１６】
なお、共有光源装置１２０の構成について、複数の異なる単一波長のレーザ光を出射するレーザ光出射手段としては、図１に示すように３台の波長の異なる半導体レーザ１１２，１１３，１１４を用いる例のほか、モードロックレーザの縦モードを用いたり、それを種にして、光ファイバの非線形性を用いることにより、さらに複数発生させる手段などがある。
【００１７】
この実施例１のスター型光ネットワークによれば、共有光源装置１２０と光パワー分波器１２５を用いて、各ノード１０１，１０２，１０３，１０４で使用する異なった波長のレーザ光を各ノード１０１，１０２，１０３，１０４に分配することにより、ノード数が多くても従来のように必要なレーザの数が飛躍的に多くなることはなく、経済的なスター型光ネットワークを実現することができる。
【００１８】
＜実施例２＞
上記実施例１では、単一のスター型光ネットワークの例を示したが、本実施例２では複数のスター型光ネットワークを接続した場合の例を示す。図３は、その際の接続関係を示したもので、波長周回性光合分波器（波長周回性ＡＷＧ）１０５を中心にしたスター型光ネットワークと、もう一つの波長周回性光合分波器（波長周回性ＡＷＧ）３０５を中心としたスター型光ネットワークとの相互接続を、一つのノードを相互に利用することによって実現している例である。
【００１９】
即ち、波長周回性光合分波器１０５とノード１０１，１０２，１０３と共有光源装置１２０と光パワー分波器１２５とを有してなるスター型光ネットワークと、波長周回性光合分波器３０５とノード３０１，３０２，３０３と共有光源装置３２０と光パワー分波器３２５とを有してなるスター型光ネットワークとを接続したものであって、これらのスター型光ネットワークに備えた波長周回性光合分波器１０５，３０５の特定の光入出力ポートを相互に接続した構成となっている。
【００２０】
この実施例２のスター型光ネットワークにおいても、上記実施例１と同様の効果が得られる。
【００２１】
【発明の効果】
以上、実施の形態とともに具体的に説明したように、第１発明のスター型光ネットワークによれば、共有光源装置と光パワー分波器を用いて、各ノードで使用する異なった波長の光を各ノードに分配することにより、ノード数が多くても従来のように必要なレーザの数が飛躍的に多くなることはなく、経済的なスター型光ネットワークを実現することができる。
【００２２】
また、第２発明のスター型光ネットワークは、第１発明のスター型光ネットワークを複数接続したものであって、これらのスター型光ネットワークに備えた波長周回性光合分波器の特定の光入出力ポートを相互に接続したものであるため、この第２発明のスター型光ネットワークにおいても、第１発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るスター型光ネットワークの構成図である。
【図２】アレイ導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）の構造図である。
【図３】本発明の実施例２に係るスター型光ネットワークの構成図である。
【図４】従来のスター型光ネットワークの構成図である。
【図５】従来のスター型光ネットワークの波長ルーティクングを示す図である。
【符号の説明】
１０１，１０２，１０３，１０４ ノード（通信端末）
１０５ 波長周回型光合分波器（波長周回性ＡＷＧ）
１１１ 光変調器
１１２，１１３，１１４ 光受信器
１１５ 波長分波器
１２０ 共有光源装置
１２１，１２２，１２３ 波長の異なる半導体レーザ
１２４ 光合波器
１２５ 光パワー分波器
１２６，１２７，１２８ 光ファイバ
２０１ 入力導波路
２０２ スラブ導波路
２０３ アレイ導波路
２０４ スラブ導波路
２０５ 出力導波路
３０１，３０２，３０３ ノード（通信端末）
３０５ 波長周回型光合分波器（波長周回性ＡＷＧ）
３２０ 共有光源装置
３２５ 光パワー分波器
４０１，４０２，４０３，４０４ ノード（通信端末）
４０５ 波長周回性ＡＷＧ
４１１，４１２，４１３ 波長の異なるレーザ光源
４１４ 光合波器
４１５，４１６，４１７ 光受信器
４１８ 波長分波器
Claims (2)
- 波長周回性光合分波器と、この波長周回性光合分波器に光ファイバによりスター状に接続したＮ個のノードとを備えて構成したフルメッシュ波長多重光ネットワークであるスター型光ネットワークにおいて、
複数の異なる単一波長のレーザ光を出射するレーザ光出射手段と、このレーザ光出射手段から出射したレーザ光を合波して一つの光ファイバに入射するための光合波器とを有してなる共有光源装置と、
この共有光源装置の出射光を分配するための光パワー分波器とを備え、
各ノードで使用する前記複数の異なる単一波長のレーザ光を、前記光パワー分波器によって各ノードに分配し、
この分配した光を各ノードの光変調器により信号を印加して複数の異なる単一波長の信号光に変換し、
この複数の異なる単一波長の信号光を、前記波長周回性光合分波器に伝送して、この波長周回性光合分波器によって波長毎に特定のノードに伝送するように構成したことを特徴とするスター型光ネットワーク。 - 請求項１に記載のスター型光ネットワークを複数接続したものであって、これらのスター型光ネットワークに備えた波長周回性光合分波器の特定の光入出力ポートを相互に接続したことを特徴とするスター型光ネットワーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173459A JP3703018B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | スター型光ネットワーク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173459A JP3703018B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | スター型光ネットワーク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002368699A JP2002368699A (ja) | 2002-12-20 |
| JP3703018B2 true JP3703018B2 (ja) | 2005-10-05 |
Family
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