JP4176608B2 - Optical communication network system and wavelength routing device therefor - Google Patents

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Description

本発明は、複数の通信ノードと、これらの通信ノード間の通信を光信号の波長による経路制御によって確立する波長ルーティングを利用した光通信ネットワークシステム及びその波長ルーティング装置に関する。   The present invention relates to a plurality of communication nodes, an optical communication network system using wavelength routing for establishing communication between these communication nodes by path control based on the wavelength of an optical signal, and a wavelength routing apparatus thereof.

1本の光ファイバ内で、波長が異なる複数の光信号を多重化させて伝送する波長分割多重（WDM）通信技術は、2地点間の伝送容量を大幅に増加させた。しかしながら、現在、各通信ノードにおけるデータパケットのルーティングは、光信号を電気信号に変換して電気処理によって行っているため、ここがボトルネックとなって、伝送速度の高速化や大容量化に対応できなくなる。
この問題の解決策として、光信号を電気信号に変換することなく、WDMによって多重化された各光信号に行き先の情報を割り当てることによって、光の状態のままでルーティングする波長パスルーティングが提案されている。 Wavelength division multiplexing (WDM) communication technology, which multiplexes and transmits multiple optical signals with different wavelengths within a single optical fiber, has greatly increased the transmission capacity between two points. However, at present, routing of data packets in each communication node is performed by converting optical signals into electrical signals and performing electrical processing. This is a bottleneck, and supports higher transmission speeds and larger capacities. become unable.
As a solution to this problem, wavelength path routing has been proposed in which optical information is routed as it is by assigning destination information to each optical signal multiplexed by WDM without converting it into an electrical signal. ing.

図２４は、波長ルーティング機能を有するアレイ導波路回折格子を用いて実現した波長パスルーティングをベースとした光通信ネットワークシステムである（例えば、非特許文献1参照）。
図２４に示す光通信ネットワークシステムは、通信ノードが4つの場合を示しており、100-1〜100-4は通信ノード、110は4個の入力ポートと、4個の出力ポートを持つアレイ回折格子導波路、120-1〜120-4は各通信ノードからアレイ回折格子導波路110に向けて送信された光信号が通る上りの光伝送路、130-1〜130-4はアレイ導波路回折格子110から各通信ノードへ向けて光信号が通る下りの伝送路である。 FIG. 24 shows an optical communication network system based on wavelength path routing realized by using an arrayed waveguide diffraction grating having a wavelength routing function (see, for example, Non-Patent Document 1).
The optical communication network system shown in FIG. 24 shows a case where there are four communication nodes, where 100-1 to 100-4 are communication nodes, 110 is an array diffraction having four input ports, and four output ports. Grating waveguides, 120-1 to 120-4 are upstream optical transmission paths through which optical signals transmitted from each communication node to the array diffraction grating waveguide 110 pass, and 130-1 to 130-4 are array waveguide diffraction This is a downstream transmission path through which an optical signal passes from the grating 110 toward each communication node.

アレイ導波路回折格子110は、入力ポート140-1〜140-4と出力ポート150-1〜150-4をもつ光部品であり、入力ポート140-1〜140-4に入力された光信号を出力する出力ポート150-1〜150-4は、その光信号の波長によって一意的に決定される。
上りの光伝送路120-1〜120-4はそれぞれアレイ導波路回折格子110の入力ポート140-1〜140-4に接続され、また下りの光伝送路130-1〜130-4はそれぞれアレイ導波路回折格子110の出力ポート150-1〜150-4に接続されている。 The arrayed waveguide grating 110 is an optical component having input ports 140-1 to 140-4 and output ports 150-1 to 150-4, and the optical signal input to the input ports 140-1 to 140-4 The output ports 150-1 to 150-4 to be output are uniquely determined by the wavelength of the optical signal.
The upstream optical transmission lines 120-1 to 120-4 are connected to the input ports 140-1 to 140-4 of the arrayed waveguide diffraction grating 110, respectively, and the downstream optical transmission lines 130-1 to 130-4 are arrayed, respectively. The waveguides 110 are connected to output ports 150-1 to 150-4 of the waveguide diffraction grating 110.

図２５及び図２６は4個の入力ポート140-1〜140-4と4個の出力ポート150-1〜150-4をもつ4×4アレイ導波路回折格子110の入力ポート140-1〜140-4と4個の出力ポート150-1〜150-4が波長によってどのように結ばれているかを示している。
図２５は波長周回性を有する4×４アレイ導波路回折格子110の場合を示し、また図２６は波長周回性を有しない場合を示している。 25 and 26 show the input ports 140-1 to 140 of the 4 × 4 arrayed waveguide grating 110 having four input ports 140-1 to 140-4 and four output ports 150-1 to 150-4. -4 and four output ports 150-1 to 150-4 are connected by wavelength.
FIG. 25 shows the case of the 4 × 4 arrayed waveguide diffraction grating 110 having wavelength revolving characteristics, and FIG. 26 shows the case of having no wavelength revolving characteristics.

例えば、図２４において、入力ポート140-1にλ３の波長の光信号が入力されたとき、このλ３の光信号は出力ポート150-3より出力される。従って、通信ノード100-1から波長λ３の光信号を送出すると、λ３の光信号は光伝送路120-1を通ってアレイ導波路回折格子110の入力ポート140-1に入力し、波長ルーティングによりλ３の光信号は、光伝送路130-3を通って通信ノード100-3に届く。このように、アレイ導波路回折格子110の波長ルーティング機能を用いることにより、光信号を電気信号に変換することなく光信号の波長に基づいた光レイヤでのルーティングを行う、通信ノード100-1〜100-4間でフルメッシュ接続されたネットワーク通信が可能である。   For example, in FIG. 24, when an optical signal having a wavelength of λ3 is input to the input port 140-1, the optical signal of λ3 is output from the output port 150-3. Therefore, when an optical signal having a wavelength λ3 is transmitted from the communication node 100-1, the optical signal having a wavelength λ3 is input to the input port 140-1 of the arrayed waveguide grating 110 through the optical transmission line 120-1, and is transmitted by wavelength routing. The optical signal of λ3 reaches the communication node 100-3 through the optical transmission line 130-3. Thus, by using the wavelength routing function of the arrayed waveguide grating 110, the communication nodes 100-1 to 100 perform routing in the optical layer based on the wavelength of the optical signal without converting the optical signal into an electrical signal. Full-mesh network communication between 100-4 is possible.

なお、アレイ導波路回折格子の特徴として、特定の入力ポートと出力ポートを結ぶ波長はひとつではなく、ある一定の波長間隔をおいて複数個存在する。すなわち、図２５中に示されている波長をλiと表すと、図２７に示すように、λi＋ｎ・ΔλFSR（ｎは整数）を満たす波長についても同様のルーティング特性を示す。このΔλFSRの値をFree Spectrum Range (FSR) とよぶ。
K.Kato et. al. ,”32×32 full-mesh (1024 path) wavelength -routing WDM network based on uniform-loss cyclic-frequency arrayed waveguide grating ” Electronics Letters, vol. 33, 1865-1866, 1977. As a feature of the arrayed waveguide diffraction grating, there are not a single wavelength connecting a specific input port and output port, but a plurality of wavelengths with a certain wavelength interval. In other words, when the wavelength shown in FIG. 25 is expressed as λi, as shown in FIG. 27, the same routing characteristics are shown for wavelengths satisfying λi + n · Δλ FSR (where n is an integer). This value of Δλ FSR is called Free Spectrum Range (FSR).
K. Kato et.al., “32 × 32 full-mesh (1024 path) wavelength -routing WDM network based on uniform-loss cyclic-frequency arrayed waveguide grating” Electronics Letters, vol. 33, 1865-1866, 1977.

前述した従来のアレイ導波路回折格子110の波長ルーティングをベースとした光通信ネットワークシステムでは、通信ノード数と同数以上のポートをアレイ導波路回折格子は備えていることが必要である。
すなわち、ノード数の多い大規模なネットワークを構築する際には、それに応じてポート数の多いアレイ導波路回折格子を作製しなければならない。 In the optical communication network system based on the wavelength routing of the conventional arrayed waveguide grating 110 described above, the arrayed waveguide grating needs to have ports equal to or more than the number of communication nodes.
That is, when constructing a large-scale network having a large number of nodes, an arrayed waveguide grating having a large number of ports must be produced accordingly.

しかしながら、アレイ導波路回折格子は、ポート数が多くなればなるほど作製により高度な技術が必要となるための作製が困難になり、コストも増大するという問題がある。
さらに、アレイ導波路回折格子のポート数を増設する必要が生じた場合、アレイ導波路回折格子全部をより大型のものに変更しなければならず、コストの面などから考えるに非常に効率が悪い。 However, the arrayed waveguide diffraction grating has a problem in that as the number of ports increases, a more advanced technique is required for manufacturing, which makes it difficult to manufacture and increases the cost.
Furthermore, if it becomes necessary to increase the number of ports of the arrayed waveguide grating, the entire arrayed waveguide grating must be changed to a larger one, which is very inefficient in terms of cost. .

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ポート数の多いアレイ導波路回折格子を用いることなく、容易にかつ低コストで作製できるポート数の少ないアレイ導波路回折格子を複数枚用いることによって、ポート数の多いアレイ導波路回折格子を用いた場合と同等のルーティング機能を備えた光通信ネットワークシステム及びそのルーティング装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a plurality of arrayed waveguide diffraction gratings having a small number of ports that can be easily manufactured at low cost without using an arrayed waveguide diffraction grating having a large number of ports. An object of the present invention is to provide an optical communication network system having a routing function equivalent to the case where an arrayed waveguide diffraction grating having a large number of ports is used, and its routing device.

請求項１に記載の発明は、複数の通信ノードと、当該通信ノード間の通信を光信号の波長による経路制御に基づいて確立する波長ルーティング装置と、当該通信ノードと当該波長ルーティング装置とを接続して通信経路を形成する光伝送路とを備えた光通信ネットワークシステムにおいて、前記通信ノードは、送出する光信号の波長が一定もしくは可変であるA個（Aは１以上の整数）の光送信機と、該光送信機から送信された波長の異なる複数の光信号を合波して前記波長ルーティング装置に送出する光合波器と、前記波長ルーティング装置を経由して送信された光信号を波長に応じて分波する光分離器と、該光分離器から入力された光信号を、個別に受信可能なB個（Bは１以上の整数）の光受信機を備え、前記波長ルーティング装置は、前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN（Nは2以上の整数）個の入力ポートと、前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN個の出力ポートと、K（Kは２以上の整数、K＜N）個の入力ポートおよびK個の出力ポートを有し、1つの入力ポートに入力された光信号は、その波長λi（iは整数、1≦i≦K、λi+1−λi＝Δλ、波長間隔Δλは正の定数）に応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、かつ異なる入力ポートから入力した同一の波長を有する光信号はそれぞれ異なる出力ポートから出力し、波長λiの光信号によって接続される当該入出力ポートの関係と、波長λi’=λi ＋ n・ΔλFSR（ｎは任意の整数、ΔλFSR≧K・Δλ、ΔλFSR：自由スペクトル空間の大きさ）の光信号によって接続される当該入出力ポートの関係が同一であることを特徴とするR（R×K≧N）個のK×Kアレイ導波路回折格子と、L個（Lは整数L≧R、L＜N）の入力ポートとL個の出力ポートとを有し、1つの入力ポートに入力された光信号をその波長の属する波長帯域Bｍ（波長帯域＝中心波長λBｍ±波長帯域幅Δλｍ、ただしλBｍ＋Δλｍ≦λBｍ+１−Δλｍ+１、１≦ｍ≦L、ｍは整数）に応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、該波長帯域Bｍは、K×Kアレイ導波路回折格子のΔλFSRとの間に、λ１+ｋ・ΔλFSR≦λBｍ−Δλｍ、λBｍ+Δλｍ≦λ１+(ｋ+1)・ΔλFSR (ｋはある整数)という関係が成り立つことを特徴とするM個（Mは整数、M≦K , L×M≧N）の波長経路制御器とを備え、該波長経路制御器の各入力ポートはそれぞれ、前記波長ルーティング装置のN個の入力ポートのいずれかと1対１に接続され、前記波長帯域経路制御器の各出力ポートはそれぞれ、異なる前記K×Kアレイ導波路回折格子の入力ポートのいずれかと1対１に相互に接続され、前記K×Kアレイ導波路回折格子の各出力ポートは、それぞれ波長ルーティング装置の出力ポートのいずれかと1対１に接続され、前記波長ルーティング装置の出力ポートは、異なる前記通信ノードと1対1に接続されていることを特徴とする。 The invention described in 請 Motomeko 1 includes a plurality of communication nodes, a wavelength routing device for communication between the communication nodes to establish based on the routing control by the wavelength of the optical signal, and the communication node and the wavelength routing device In an optical communication network system provided with an optical transmission line that is connected to form a communication path, the communication node has A (A is an integer greater than or equal to 1) light whose wavelength of an optical signal to be transmitted is constant or variable. A transmitter, an optical multiplexer for multiplexing a plurality of optical signals having different wavelengths transmitted from the optical transmitter, and transmitting the optical signal to the wavelength routing device; and an optical signal transmitted via the wavelength routing device. An optical separator for demultiplexing according to the wavelength; and B (B is an integer of 1 or more) optical receivers capable of individually receiving optical signals input from the optical separator; Said N (N is an integer of 2 or more) input ports connected to the communication node via an optical transmission line, N output ports connected to the communication node via the optical transmission line, and K (K is an integer greater than or equal to 2 , K <N ). There are K input ports and K output ports. An optical signal input to one input port has a wavelength λi (i is an integer, 1 ≦ i ≦ K, λ i + 1 −λ i = Δλ, wavelength interval Δλ is a positive constant), and optical signals having the same wavelength input from different input ports are output to different output ports. And the relationship between the input / output ports connected by the optical signal of wavelength λi and the wavelength λi ′ = λi + n · Δλ FSR (n is an arbitrary integer, Δλ FSR ≧ K · Δλ, Δλ FSR : free spectrum) The relationship between the input and output ports connected by the optical signal of the size of the space is the same. Includes a R (R × K ≧ N) number of K × K arrayed waveguide grating to symptoms, the L (L is an integer L ≧ R, L <N) and the input port and the L output ports of , A wavelength band B m to which the wavelength belongs (wavelength band = center wavelength λB m ± wavelength bandwidth Δλ m , where λB m + Δλ m ≦ λB m + 1 1− Δλ m + 1 1 ≦ m ≦ L, where m is an integer), and the wavelength band B m is between λ 1 + k ··· and Δλ FSR of the K × K array waveguide diffraction grating. Δλ FSR ≦ λB m −Δλ m , λB m + Δλ m ≦ λ 1 + (k + 1) · Δλ FSR (k is an integer) K, L × M ≧ N), and each input port of the wavelength path controller is connected to one of the N input ports of the wavelength routing device in a one-to-one relationship, wavelength Each output port of the bandpass controller is connected to one of the different input ports of the K × K array waveguide diffraction grating in a one-to-one relationship, and each output port of the K × K array waveguide diffraction grating is Each of the output ports of the wavelength routing device is connected in one-to-one relationship, and the output port of the wavelength routing device is connected in one-to-one relationship with the different communication node.

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光通信ネットワークシステムにおいて、前記波長経路制御器は、J（JはL以上の整数、J＜N）個の出力ポートと1つの入力ポートを有し、当該入力ポートが前記波長経路制御器の入力ポートに1対１に接続され、1つの当該入力ポートから入力される中心波長λB１±波長帯域幅Δλ１、中心波長λB２±波長帯域幅Δλ２、…、中心波長λBJ±波長帯域幅ΔλJの各波長帯域幅内に属する波長の光信号を、その波長帯域に応じてJ個の前記出力ポートのうちのいずれかの出力ポートに出力するL個の１×J波長帯域光分波器と、１つの出力ポートとJ個の入力ポートを有し、該出力ポートが前記波長経路制御器の出力ポートに接続され、当該L個の各入力ポートより入力される中心波長λB１±波長帯域幅Δλ１、中心波長λB２±波長帯域幅Δλ２、…、中心波長λBJ±波長帯域幅ΔλJの各波長帯域幅内に属する波長の光信号を、前記出力ポートに出力するL個のJ×１波長帯域光合波器とを備え、前記1×J波長帯域光分波器の各出力ポートはそれぞれ、異なる当該J×１波長帯域光合波器の各入力ポートのいずれかに、一つの前記J×１波長帯域光合波器に異なるポートから入力するそれぞれの光信号の属する波長帯域に重複がないように、1対１に接続されていることを特徴とする。 Further, an invention according to claim 2, in an optical communication network system according to claim 1, wherein the wavelength path controller, J (J is L or more integer, J <N) output ports and one An input port, the input port is connected to the input port of the wavelength path controller on a one-to-one basis, and a center wavelength λB 1 ± wavelength bandwidth Δλ 1 and a center wavelength λB 2 input from one input port; ± wavelength bandwidth Δλ 2 ,..., Center wavelength λB J ± wavelength signal within a wavelength bandwidth of Δλ J is selected from any of the J output ports according to the wavelength bandwidth. L 1 × J wavelength band optical demultiplexers that output to the output port of the output, one output port and J input ports, the output port being connected to the output port of the wavelength path controller, center wavelength is input from the L pieces each input port of .lambda.B 1 ± wavelength bandwidth Δλ , The center wavelength .lambda.B 2 ± wavelength bandwidth [Delta] [lambda] 2, ..., center wavelength .lambda.B J optical signal of wavelength falling within the wavelength band of ± wavelength bandwidth [Delta] [lambda] J, L number of J × 1 to be output to said output port A wavelength band optical multiplexer, and each output port of the 1 × J wavelength band optical demultiplexer is connected to one of the input ports of a different J × 1 wavelength band optical multiplexer. The one-wavelength band optical multiplexers are connected one-to-one so that there is no overlap in the wavelength bands to which the respective optical signals input from different ports belong.

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光通信ネットワークシステムにおいて、前記波長経路制御器は、J（JはL以上の整数、J＜N）個の出力ポートと1つの入力ポートを有し、該入力ポートが前記波長経路制御器の入力ポートに1対１に接続され、1つの前記入力ポートから入力される光信号が全ての前記出力ポートから出力される1×J光カプラと、それぞれ異なる中心波長λB１±波長帯域幅Δλ１、中心波長λB２±波長帯域幅Δλ２、…、中心波長λBJ±波長帯域幅ΔλJの各波長帯域の光信号のみを通過させるJ個の光フィルタと、１つの出力ポートとJ個の入力ポートを有し、前記出力ポートが前記波長経路制御器の出力ポートに接続され、当該L個の各入力ポートより入力される中心波長λB１±波長帯域幅Δλ１、中心波長λB２±波長帯域幅Δλ２、…、中心波長λBJ±波長帯域幅ΔλJの各波長帯域幅内に属する波長の光信号を、前記出力ポートに出力するL個のJ×１波長帯域光合波器とを備え、前記光カプラの各出力ポートはそれぞれのポート毎に、異なる各波長帯域の光信号を通過させる1つの前記光フィルタを介して、異なる前記J×１波長帯域光合波器のいずれかの入力ポートに、一つの当該J×１波長帯域光合波器に異なるポートから入力するそれぞれの光信号の属する波長帯域に重複がないように、１対１に接続されていることを特徴とする。 Further, the invention according to claim 3, in an optical communication network system according to claim 1, wherein the wavelength path controller, J (J is L or more integer, J <N) output ports and one 1 × J that has an input port, the input port is connected to the input port of the wavelength path controller on a one-to-one basis, and an optical signal input from one input port is output from all the output ports Only optical signals in each wavelength band of the center wavelength λB 1 ± wavelength bandwidth Δλ 1 , center wavelength λB 2 ± wavelength bandwidth Δλ 2 ,..., Center wavelength λB J ± wavelength bandwidth Δλ J are passed. A center that has J optical filters, one output port, and J input ports, the output port is connected to the output port of the wavelength path controller, and is input from each of the L input ports Wavelength λB 1 ± wavelength bandwidth Δλ 1 , center wavelength λB 2 ± wave Long-bandwidth Δλ 2 ,..., Center wavelengths λB J ± wavelength bandwidths Δλ J wavelength optical signals belonging to each wavelength bandwidth, and L J × 1 wavelength-band optical multiplexers that output to the output port; And each output port of the optical coupler is connected to one of the different J × 1 wavelength band optical multiplexers via one optical filter that passes optical signals of different wavelength bands for each port. The input ports are connected in a one-to-one relationship such that there is no overlap in the wavelength bands to which optical signals input from different ports belong to one J × 1 wavelength band optical multiplexer.

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の光通信ネットワークシステムにおいて、前記通信ノードの全てにおいて光受信機の個数Bが1である場合、前記波長経路制御器は、L個の入力ポートとL個の出力ポートを有し、該入力ポートが前記波長経路制御器の入力ポートと接続され、一つの入力ポートから入力された光信号を全ての出力ポートに出力するL×L通過形スターカプラと、それぞれ異なる中心波長λB１±波長帯域幅Δλ１、中心波長λB２±波長帯域幅Δλ２、…、中心波長λBL±波長帯域幅ΔλLの各波長帯域の光信号のみを通過させるL個の光フィルタを備え、前記L×L通過形スターカプラの各出力ポートはそれぞれ、ポート毎に異なる各波長帯域の光信号を通過させる1つの当該光フィルタを介して、前記波長経路制御器のいずれかの出力ポートに接続されており、前記波長経路制御器の各出力ポートは、そこから出力する光信号のうち同一の波長帯域に属する光信号は同一のK×Kアレイ導波路回折格子に入力されるように、異なるK×Kアレイ導波路回折格子のいずれかの入力ポートと接続されていることを特徴とする。 Further, the invention according to claim 4, in an optical communication network system according to claim 1, when the number B of the optical receiver in all of the communication nodes is 1, the wavelength path controller, L pieces L × L which has L input ports and L output ports, the input ports are connected to the input ports of the wavelength path controller, and output optical signals input from one input port to all output ports. Pass-type star couplers and optical signals only in different wavelength bands of center wavelength λB 1 ± wavelength bandwidth Δλ 1 , center wavelength λB 2 ± wavelength bandwidth Δλ 2 ,..., Center wavelength λB L ± wavelength bandwidth Δλ L Each of the output ports of the L × L pass star coupler passes through one optical filter that passes optical signals in different wavelength bands for each port. Any of the path controllers In the output ports of the wavelength path controller, optical signals belonging to the same wavelength band among optical signals output therefrom are input to the same K × K array waveguide diffraction grating. Thus, it is connected to one of the input ports of different K × K arrayed waveguide diffraction gratings.

また、請求項５に記載の発明は、複数の通信ノードと、当該通信ノード間の通信を光信号の波長による経路制御に基づいて確立する波長ルーティング装置と、当該通信ノードと当該波長ルーティング装置とを接続して通信経路を形成する光伝送路とを備えた光通信ネットワークシステムにおいて、前記通信ノードは、送出する光信号の波長が一定もしくは可変であるA個（Aは１以上の整数）の光送信機と、該光送信機から送信された複数の光信号を合波する光合波器と、前記波長ルーティング装置を経由して送信された光信号を受信可能な１個の光受信機とを備え、前記波長ルーティング装置は、前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN（Nは2以上の整数）個の入力ポートと、前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN個の出力ポートと、１個の入力ポートおよびP（Pは2以上の整数、P＜N）個の出力ポートを有し、当該入力ポートに入力された光信号は、その波長λi（iは整数、1≦i≦P、λi+1−λi＝Δλ、波長間隔Δλは正の定数）に応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、波長λiの光信号の出力する出力ポートと、波長λi+nP=λi ＋ n・ΔλFSR（ｎは任意の整数、ΔλFSR≧P・Δλ、ΔλFSR：自由スペクトル空間の大きさ）の光信号の出力する出力ポートが同一であることを特徴とするN個の波長経路制御器と、K（Kは2以上の整数、K＜N）個の入力ポートおよびK個の出力ポートを有し、1つの入力ポートに入力された波長λi+n’P（iは一定、n’は整数、1≦n’≦K、λi+(n’+1)P−λi+n’P＝Δλ’、波長間隔Δλ’は正の定数）の光信号は、その波長λi+n’Pに応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、かつ異なる入力ポートから入力した同一の波長を有する光信号はそれぞれ異なる出力ポートから出力することを特徴とするR（R×K≧N）個のK×Kアレイ導波路回折格子と、Q（QはP以上の整数、Q＜N）個の入力ポートおよび1つの出力ポートを有し、複数の入力ポートから入力された光信号を1つの出力ポートから出力するN個のQ×１光カプラとを備え、R個のK×Kアレイ導波路回折格子のそれぞれの出入力ポートを接続する光信号の波長λi+n’Pについて、異なるK×Kアレイ導波路回折格子についてiの値が重複することが無く、波長ルーティング装置のN個の前記入力ポートはそれぞれ、Ｎ個の前記波長経路制御器の各入力ポートと1対１に接続され、かつ、前記光カプラの入力ポートは、N個以下の異なる前記波長帯域経路制御器の出力ポートと接続され、前記光カプラの各出力ポートは前記K×Kアレイ導波路回折格子の各入力ポートのいずれかと1対１に接続され、前記波長帯域経路制御器の出力ポートのうち、λi+nPの光信号が出力する当該出力ポートは、λi+nPの光信号によって出入力ポートが接続されるK×Kアレイ導波路回折格子と接続されている光カプラの当該入力ポートと1対１に接続され、前記K×Kアレイ導波路回折格子の各出力ポートは、波長ルーティング装置の各出力ポートのいずれかと1対１に接続され、前記K×Kアレイ導波路回折格子は波長周回性を有していることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is a plurality of communication nodes, a wavelength routing device that establishes communication between the communication nodes based on path control based on a wavelength of an optical signal, the communication node, and the wavelength routing device. In the optical communication network system comprising an optical transmission line that forms a communication path by connecting the communication nodes, the communication node has A number (A is an integer of 1 or more) in which the wavelength of the optical signal to be transmitted is constant or variable. An optical transmitter, an optical multiplexer for multiplexing a plurality of optical signals transmitted from the optical transmitter, and an optical receiver capable of receiving an optical signal transmitted via the wavelength routing device; The wavelength routing device is connected to the communication node via the optical transmission line and N (N is an integer greater than or equal to 2) input ports connected to the communication node via the optical transmission line. N pieces An output port, one input port and P (P is an integer of 2 or more, P <N) has a number of output ports, an optical signal inputted to the input port, the wavelength .lambda.i (i is an integer, 1 ≦ i ≦ P, λ i + 1 −λ i = Δλ, and the wavelength interval Δλ is a positive constant), output to different output ports, output optical signal of wavelength λi, wavelength λ i Output ports for outputting optical signals of + nP = λi + n · Δλ FSR (n is an arbitrary integer, Δλ FSR ≧ P · Δλ, Δλ FSR : size of free spectral space) are characterized by being the same Wavelength λ i + n ′ input to one input port with N wavelength path controllers, K (K is an integer of 2 or more , K <N ) input ports, and K output ports Optical signal of P (i is constant, n ′ is an integer, 1 ≦ n ′ ≦ K, λ i + (n ′ + 1) P −λ i + n′P = Δλ ′, wavelength interval Δλ ′ is a positive constant) They are different from each other depending on the wavelength λ i + n'P R (R × K ≧ N) K × K arrayed waveguide diffraction characterized in that optical signals having the same wavelength input to different power ports and output from different input ports are output from different output ports. A grid, Q (Q is an integer greater than or equal to P , Q <N ) input ports and one output port, and N optical signals that are input from multiple input ports are output from one output port Q × 1 optical couplers and different K × K array waveguide diffraction gratings for wavelengths λ i + n′P of optical signals connecting the input / output ports of R K × K array waveguide diffraction gratings. N of the wavelength routing device is connected to each of the input ports of the N wavelength path controllers in a one-to-one relationship, and the optical coupler The input port is the output of the N or less different wavelength band path controllers Is connected to the over, Individual output ports of the optical coupler is connected to the K × K array waveguide diffraction either one to one of the input ports of the grating, among the output ports of the wavelength band path controller, lambda The output port from which the i + nP optical signal is output is the same as the input port of the optical coupler connected to the K × K array waveguide diffraction grating to which the input / output port is connected by the λ i + nP optical signal. Each output port of the K × K array waveguide diffraction grating is connected to one of the output ports of the wavelength routing device in a one-to-one relationship, and the K × K array waveguide diffraction grating It has the property .

また、請求項６に記載の発明は、複数の通信ノードと、当該通信ノード間の通信を光信号の波長による経路制御に基づいて確立する波長ルーティング装置と、当該通信ノードと当該波長ルーティング装置とを接続して通信経路を形成する光伝送路とを備えた光通信ネットワークシステムにおいて、前記通信ノードは、送出する光信号の波長が一定もしくは可変であるA個（Aは１以上の整数）の光送信機と、該光送信機から送信された複数の光信号を合波する光合波器と、前記波長ルーティング装置を経由して送信された光信号を波長に応じて分波する光分離器と、該光分離器から入力された光信号を、個別に受信可能なB個（Bは１以上の整数）の光受信機とを備え、前記波長ルーティング装置は、前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN（Nは2以上の整数）個の入力ポートと、前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN個の出力ポートと、1個の入力ポートおよびP（Pは2以上の定数、P＜N）個の出力ポートを有し、当該入力ポートに入力された光信号は、その波長λi（iは整数、1≦i≦P、λi+1−λi＝Δλ、波長間隔Δλは正の定数）に応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、波長λiの光信号の出力する出力ポートと、波長λi+nP=λi ＋ n・ΔλFSR（ｎは任意の整数、ΔλFSR≧P・Δλ、ΔλFSR：自由スペクトル空間の大きさ）の光信号の出力する出力ポートが同一であることを特徴とするN個の波長経路制御器と、K（Kは2以上の整数、K＜N）個の入力ポートおよびK個の出力ポートを有し、1つの入力ポートに入力された波長λj（jは整数、1≦j≦K、λj+1−λj＝Δλj、波長間隔Δλjは正の定数）の光信号は、その波長λjに応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、かつ異なる入力ポートから入力した同一の波長を有する光信号はそれぞれ異なる出力ポートから出力し、波長λjの光信号によって接続される当該入出力ポートの関係と、波長λj’=λj ＋ ｍ・ΔλFSR’（ｍは任意の整数、ΔλFSR’≧K・Δλj、ΔλFSR’：自由スペクトル空間の大きさ）の光信号によって接続される当該入出力ポートの関係が同一であることを特徴とするR（R×K≧N）個のK×Kアレイ導波路回折格子と、Q（QはP以上の整数、Q＜N）個の入力ポートおよび1つの出力ポートを有し、複数の入力ポートから入力された光信号を1つの出力ポートから出力するN個のQ×１光カプラとを備え、前記波長ルーティング装置のN個の当該入力ポートはそれぞれ、前記波長経路制御器の各入力ポートと1対１に接続され、前記波長帯域経路制御器の各出力ポートはそれぞれ、N個以下の異なる当該Q×１光カプラの各入力ポートに、同一の当該Q×１光カプラの各入力ポートに入力されるそれぞれの光信号の波長に重複がないように１対１に接続され、前記光カプラの各出力ポートは前記K×Kアレイ導波路回折格子の各入力ポートのいずれかと1対１に接続され、前記K×Kアレイ導波路回折格子の各出力ポートは、前記波長ルーティング装置の各出力ポートのいずれかと1対１に接続され、前記K×Kアレイ導波路回折格子は波長周回性を有していることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is a plurality of communication nodes, a wavelength routing device that establishes communication between the communication nodes based on path control based on a wavelength of an optical signal, the communication node, and the wavelength routing device. In the optical communication network system comprising an optical transmission line that forms a communication path by connecting the communication nodes, the communication node has A number (A is an integer of 1 or more) in which the wavelength of the optical signal to be transmitted is constant or variable. An optical transmitter, an optical multiplexer that multiplexes a plurality of optical signals transmitted from the optical transmitter, and an optical separator that demultiplexes an optical signal transmitted via the wavelength routing device according to the wavelength And B optical receivers (B is an integer equal to or greater than 1) that can individually receive the optical signals input from the optical separator, and the wavelength routing device passes through the optical transmission line. Connected to the communication node N (N is an integer of 2 or more) input ports, N output ports connected to the communication node via the optical transmission line, one input port and P (P is 2 or more) constants, has a P <N) output ports, an optical signal inputted to the input port, the wavelength .lambda.i (i is an integer, 1 ≦ i ≦ P, λ i + 1 -λ i = Δλ, Output to each different output port according to the wavelength interval Δλ is a positive constant), the output port from which the optical signal of wavelength λi is output, and the wavelength λ i + nP = λi + n · Δλ FSR (n is an arbitrary integer, N wavelength path controllers characterized by the same output port for outputting optical signals of Δλ FSR ≧ P · Δλ, Δλ FSR : size of free spectrum space, and K (K is 2 or more) Wavelength λ j (j is an integer, 1 ≦ j ≦ K, λ j + 1 −λ j == integer , K <N ) input ports and K output ports and input to one input port Δλj, wave Optical signal of the interval Δλj positive constant), and outputs from the respective optical signals are different output ports having the same wavelength inputted output to different output ports, respectively, and from different input ports in accordance with the wavelength lambda j, the relationship of the input and output ports connected by an optical signal of wavelength lambda j, the wavelength λ j '= λ j + m · Δλ FSR' (m is an arbitrary integer, Δλ FSR '≧ K · Δλj , Δλ FSR': R (R × K ≧ N) K × K arrayed waveguide gratings characterized in that the relations of the input / output ports connected by the optical signal in the free spectral space) are the same, and Q (Q is an integer greater than or equal to P , Q <N ) N Q × 1 lights that have one input port and one output port, and output optical signals input from multiple input ports from one output port Each of the N input ports of the wavelength routing device, Serial connected to each input port and one to one wavelength routing device, each of the output ports of the wavelength band path controller, to the input port of the N or less different the Q × 1 optical coupler, the same of the The optical signals input to each input port of the Q × 1 optical coupler are connected in a one-to-one relationship such that the wavelengths of the optical signals do not overlap, and each output port of the optical coupler is connected to the K × K array waveguide diffraction grating. One to one of each input port is connected, and each output port of the K × K arrayed waveguide grating is connected to one of the output ports of the wavelength routing device one to one, and the K × K The arrayed waveguide diffraction grating is characterized by having a wavelength circulation property .

また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の光通信ネットワークシステムにおいて、前記通信ノードに備えられた光送信機として、一つもしくは複数の波長可変光源を備えていることを特徴とする。 The invention described in Claim 7, in the optical communication network system according to any of claims 1乃optimum 6, as an optical transmitter provided in the communications node, one or more of the variable wavelength light source It is characterized by having.

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の光通信ネットワークシステムにおいて、前記通信ノード内の光送信機の波長可変光源として、分布帰還型半導体レーザを備え、該半導体レーザの出力光の波長を変化させるために該半導体レーザの温度を制御する手段を有することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the optical communication network system according to the seventh aspect , a distributed feedback semiconductor laser is provided as a wavelength tunable light source of the optical transmitter in the communication node, and an output of the semiconductor laser is provided. It is characterized by having means for controlling the temperature of the semiconductor laser in order to change the wavelength of light.

また、請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の光通信ネットワークシステムにおいて、前記通信ノード内の光送信機の波長可変光源として、多電極分布反射型半導体レーザを備え、該半導体レーザの出力光の波長を変化させるために該半導体レーザに与える電流を制御する手段を有することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the optical communication network system according to the seventh aspect , a multi-electrode distributed reflection type semiconductor laser is provided as a wavelength variable light source of the optical transmitter in the communication node, and the semiconductor laser And means for controlling the current applied to the semiconductor laser in order to change the wavelength of the output light.

また、請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光通信ネットワークシステムにおいて、前記アレイ導波路回折格子が波長周回性を有することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the optical communication network system according to any one of the first to fourth aspects, the arrayed waveguide diffraction grating has a wavelength circulation property.

また、請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の光通信ネットワークシステムにおいて、前記波長帯域光合波器もしくは前記波長帯域光分離器が誘電体多層膜で構成された光フィルタであることを特徴とする。 The invention described in Claim 11, configured in an optical communication network system according to any of claims 1 to 10, wherein the wavelength band optical multiplexer or the wavelength band separator by a dielectric multilayer film It is characterized by being an optical filter.

また、請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の光通信ネットワークシステムにおいて、前記波長帯域光合波器もしくは前記波長帯域光分離器が光ファイバで構成された光カプラであることを特徴とする。 The invention of claim 12 is the optical communication network system according to any one of claims 1 to 10, wherein the wavelength band optical multiplexer or the wavelength band light separator is constituted by an optical fiber It is an optical coupler.

また、請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の光通信ネットワークシステムにおいて、前記波長帯域光合波器もしくは前記波長帯域光分離器が平面導波路で構成された光カプラであることを特徴とする。 The invention according to claim 13 is the optical communication network system according to any one of claims 1 to 10 , wherein the wavelength band optical multiplexer or the wavelength band optical separator is configured by a planar waveguide. It is a coupler.

また、請求項１４に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の光通信ネットワークシステムにおける波長ルーティング装置を要旨とする。 The invention according to claim 14 is summarized in the wavelength routing device in the optical communication network system according to any one of claims 1 to 13 .

請求項１に記載の発明では、所定の通信ノードから、例えば、波長帯域λBｍ±Δλｍ内の光信号が送出されるとこの光信号は、光伝送路を伝送し、波長ルーティング装置の波長経路制御器の入力ポートに到達し、波長経路制御器によって波長帯域に応じた光ルーティングが行われて、所定の出力ポートから出力する。波長経路制御器の出力ポートから出力した光信号は、受信側の通信ノードに応じたアレイ導波路回折格子の入力ポートに入力する。
アレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係から、アレイ導波路回折格子の入力ポートに入力した光信号はアレイ導波路回折格子の所定の出力ポートより出力する。
アレイ導波路回折格子の出力ポートから出力した光信号は、光伝送路を伝送し、通信ノードに達する。 In the invention described in 請 Motomeko 1, the predetermined communication node, for example, an optical signal in the wavelength band λB m ± Δλ m is sent the optical signal, the optical transmission path transmits, wavelength routing device The light reaches the input port of the wavelength path controller, optical routing is performed according to the wavelength band by the wavelength path controller, and the light is output from a predetermined output port. The optical signal output from the output port of the wavelength path controller is input to the input port of the arrayed waveguide grating corresponding to the communication node on the receiving side.
From the relationship between the input / output port of the arrayed waveguide grating and the wavelength, the optical signal input to the input port of the arrayed waveguide grating is output from a predetermined output port of the arrayed waveguide grating.
The optical signal output from the output port of the arrayed waveguide grating is transmitted through the optical transmission path and reaches the communication node.

このようにして、通信ノードから送信する光信号の波長を変えることで、一つの通信ノードから他の通信ノードへのデータの転送が可能である。
光通信ネットワークシステムを構成する通信ノードと波長ルーティング装置は、従来例と同じように、1対の光ファイバで接続されているが、従来の波長ルーティング装置が一つのアレイ導波路回折格子で構成されていたのに対し、請求項１に記載の発明によれば、波長経路制御器と複数のアレイ導波路回折格子を組み合わせて用いることで、ポート数の多いアレイ導波路回折格子一つを用いた波長ルーティング装置と同様の機能を実現することが可能になる。
また、請求項１に記載の発明によれば、波長経路制御器のポート数をあらかじめ多く設定しておくことにより、アレイ導波路回折格子を増設することによって、波長ルーティング装置のポート数を容易に増設することが可能となり、柔軟性や経済性に優れている。
アレイ導波路回折格子は、ポート数の増加とともにクロストークや挿入損失が大きくなり、これらの低減には高度な技術が必要であるために作製が困難である。請求項１に記載の発明によれば、このようなポート数の多いアレイ導波路回折格子を用いることなく、通信ノード数に対して拡張性のある波長ルーティングを利用した光通信ネットワークシステムを実現することができ、技術的、コスト的に非常に優れた効果がある。 In this way, data can be transferred from one communication node to another by changing the wavelength of the optical signal transmitted from the communication node.
The communication node and the wavelength routing device constituting the optical communication network system are connected by a pair of optical fibers as in the conventional example, but the conventional wavelength routing device is configured by one arrayed waveguide diffraction grating. On the other hand, according to the invention described in claim 1 , by using a combination of a wavelength path controller and a plurality of arrayed waveguide diffraction gratings, an arrayed waveguide diffraction grating having a large number of ports is used. A function similar to that of the wavelength routing apparatus can be realized.
According to the first aspect of the present invention, the number of ports of the wavelength routing controller can be easily set by increasing the number of ports of the wavelength routing controller in advance, thereby increasing the number of arrayed waveguide diffraction gratings. It can be expanded and is excellent in flexibility and economy.
The arrayed waveguide diffraction grating has a large crosstalk and insertion loss as the number of ports increases, and it is difficult to manufacture the arrayed waveguide diffraction grating because advanced techniques are required to reduce these. According to the first aspect of the present invention, an optical communication network system using wavelength routing that is scalable with respect to the number of communication nodes is realized without using such an arrayed waveguide grating having a large number of ports. Can be technically and cost-effective.

また、請求項２に記載の発明によれば、1つの入力ポートに入力された光信号をその波長帯域に応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、かつ1つの出力ポートから出力される光の波長帯域が入力ポートごとに異なる波長帯域ルーティングを行うことが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the optical signal input to one input port is output to different output ports according to the wavelength band, and the wavelength of the light output from one output port Wavelength band routing with different bandwidths for each input port can be performed.

また、請求項３に記載の発明によれば、1つの入力ポートに入力された光信号をその波長帯域に応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、かつ1つの出力ポートから出力される光の波長帯域が入力ポートごとに異なる波長帯域ルーティングを行うことが可能となる。 According to the third aspect of the invention, the optical signal input to one input port is output to different output ports according to the wavelength band, and the wavelength of the light output from one output port Wavelength band routing with different bandwidths for each input port can be performed.

また、請求項４に記載の発明によれば、前記通信ノードが前記光送信機および前記光受信機を複数備えている場合と比較して、前記波長経路制御器を、波長帯域合分波器を用いることなく、通過形スターカプラと光フィルタを用いてより低コストで実現することが可能となる。 According to the invention of claim 4 , the wavelength path controller is connected to the wavelength band multiplexer / demultiplexer as compared with the case where the communication node includes a plurality of the optical transmitters and the optical receivers. It is possible to realize at a lower cost by using a pass-type star coupler and an optical filter without using.

また、請求項５に記載の発明によれば、複数の波長経路制御器と、複数の光カプラと、複数のアレイ導波路回折格子を組み合わせて用いることで、ポート数の多いアレイ導波路回折格子一つを用いた波長ルーティング装置と同様の機能を実現することが可能になる。 According to the invention described in claim 5 , an arrayed waveguide diffraction grating having a large number of ports can be obtained by combining a plurality of wavelength path controllers, a plurality of optical couplers, and a plurality of arrayed waveguide diffraction gratings. It becomes possible to realize the same function as the wavelength routing apparatus using one.

また、請求項６に記載の発明によれば、複数の波長経路制御器と、複数の光カプラと、複数のアレイ導波路回折格子を組み合わせて用いることで、ポート数の多いアレイ導波路回折格子一つを用いた波長ルーティング装置と同様の機能を実現することが可能になる。
According to the invention of claim 6 , an arrayed waveguide diffraction grating having a large number of ports is obtained by using a plurality of wavelength path controllers, a plurality of optical couplers, and a plurality of arrayed waveguide diffraction gratings in combination. It becomes possible to realize the same function as the wavelength routing apparatus using one.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。尚、本実施形態では、本発明の光通信ネットワークシステムにおける波長ルーティング装置の装置入力ポートおよび装置出力ポートの数Nとして、それぞれ12を例にとって説明しているが、これに限定されるものではなく、Nは２以上の整数であればよい。
また、本実施形態では、波長帯域制御器のポート数Lおよびアレイ導波路回折格子のポート数Kは全て同じものとして説明しているが、これに限定されるものではなく、必ずしも全てのKおよびLの値が同じである必要はない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the number N of device input ports and device output ports of the wavelength routing device in the optical communication network system of the present invention has been described as an example, but the present invention is not limited to this. , N may be an integer of 2 or more.
In this embodiment, the number L of ports of the wavelength band controller and the number K of ports of the arrayed waveguide grating are described as being the same. However, the present invention is not limited to this, and not all K and The values of L need not be the same.

（第1実施形態）
図１は、本発明の第1実施形態の光通信ネットワークシステムを示す構成図である。図１において、200-1〜200-12は通信ノード、210は波長ルーティング装置、250-1〜250-12ならびに260-1〜260-12は通信ノード200-1〜200-12と波長ルーティング装置210を接続する光伝送路（光ファイバ）である。
また、波長ルーティング装置210は、12個の装置入力ポート210-11〜210-22及び12個の装置出力ポート210-31〜210-42と、波長経路制御器221〜224、4×4アレイ導波路回折格子231〜233を備えている。 (First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical communication network system according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numerals 200-1 to 200-12 denote communication nodes, 210 denotes a wavelength routing device, 250-1 to 250-12 and 260-1 to 260-12 denote communication nodes 200-1 to 200-12 and a wavelength routing device. 210 is an optical transmission line (optical fiber) connecting 210.
The wavelength routing device 210 includes 12 device input ports 210-11 to 210-22, 12 device output ports 210-31 to 210-42, wavelength path controllers 221 to 224, and 4 × 4 array leads. Waveguide diffraction gratings 231 to 233 are provided.

通信ノード200-1〜200-3は、それぞれは記述の順に光伝送路250-1〜250-3を介して、それぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第1乃至第３入力ポート210-11〜210-13に接続されていると共に、それぞれは記述の順に伝送路260-1〜260-3を介してそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第1、第５、第９出力ポート210-31、210-35、210-39に接続されている。   The communication nodes 200-1 to 200-3 are respectively connected to the first to third input ports 210-11 of the wavelength routing device 210 in the order of description through the optical transmission lines 250-1 to 250-3 in the order of description. To the first to fifth output ports 210- of the wavelength routing device 210 in the order of description through the transmission lines 260-1 to 260-3, respectively. 31, 210-35 and 210-39.

通信ノード200-4〜200-6は、それぞれは記述の順に光伝送路250-4〜250-6を介して、それぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第４乃至第６入力ポート210-14〜210-16に接続されていると共に、それぞれは記述の順に伝送路260-4〜260-6を介してそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第２、第６、第１０出力ポート210-32、210-36、210-40に接続されている。   The communication nodes 200-4 to 200-6 are respectively connected to the fourth to sixth input ports 210-14 of the wavelength routing apparatus 210 in the order of description through the optical transmission lines 250-4 to 250-6 in the order of description. To the second, sixth and tenth output ports 210- of the wavelength routing device 210 in the order of description through the transmission lines 260-4 to 260-6, respectively. 32, 210-36, 210-40 are connected.

通信ノード200-7〜200-9は、それぞれは記述の順に光伝送路250-7〜250-9を介して、それぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第７乃至第９入力ポート210-17〜210-19に接続されていると共に、それぞれは記述の順に伝送路260-7〜260-9を介してそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第３、第７、第１１出力ポート210-33、210-37、210-41に接続されている。   The communication nodes 200-7 to 200-9 respectively pass through the optical transmission lines 250-7 to 250-9 in the order of description, and the seventh to ninth input ports 210-17 of the wavelength routing device 210 in order of description. To the third output port 210-, the seventh output port 210- of the wavelength routing device 210 in order of description, respectively, via the transmission lines 260-7 to 260-9 in order of description. 33, 210-37 and 210-41.

通信ノード200-10〜200-12は、それぞれは記述の順に光伝送路250-10〜250-12を介して、それぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第１０乃至第１２入力ポート210-20〜210-22に接続されていると共に、それぞれは記述の順に伝送路260-10〜260-12を介してそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第４、第８、第１２出力ポート210-34、210-38、210-42に接続されている。   The communication nodes 200-10 to 200-12 are respectively connected to the tenth to twelfth input ports 210-20 of the wavelength routing apparatus 210 in the order of description through the optical transmission lines 250-10 to 250-12 in the order of description. To the second output port 210- of the wavelength routing device 210 in the order of description, respectively, via the transmission lines 260-10 to 260-12 in the order of description. 34, 210-38, 210-42.

波長経路制御器221は、3つの入力ポート2211-1〜2211-3と３つの出力ポート2212-1〜2212-3を有し、第１乃至第３入力ポート2211-1〜2211-3のそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第１乃至第３入力ポート210-11〜210-13に1対1に対応して接続されている。
波長経路制御器222は、3つの入力ポート2221-1〜2221-3と３つの出力ポート2222-1〜2222-3を有し、第１乃至第３入力ポート2221-1〜2221-3のそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第４乃至第６入力ポート210-14〜210-16に1対1に対応して接続されている。 The wavelength path controller 221 has three input ports 2211-1 to 2211-3 and three output ports 2212-1 to 2212-3, and each of the first to third input ports 2211-1 to 2211-3. Are connected in a one-to-one correspondence to the first to third input ports 210-11 to 210-13 of the wavelength routing device 210 in the order of description.
The wavelength path controller 222 has three input ports 2221-1 to 2221-3 and three output ports 2222-1 to 2222-3, and each of the first to third input ports 2221-1 to 2221-3. Are connected to the fourth to sixth input ports 210-14 to 210-16 of the wavelength routing device 210 in a one-to-one correspondence in the order of description.

波長経路制御器223は、3つの入力ポート2231-1〜2231-3と３つの出力ポート2232-1〜2232-3を有し、第１乃至第３入力ポート2231-1〜2231-3のそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第７乃至第９入力ポート210-17〜210-19に1対1に対応して接続されている。
波長経路制御器224は、3つの入力ポート2241-1〜2241-3と３つの出力ポート2242-1〜2242-3を有し、第１乃至第３入力ポート2241-1〜2241-3のそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置210の第９乃至第１２入力ポート210-20〜210-22に1対1に対応して接続されている。 The wavelength path controller 223 has three input ports 2231-1 to 2231-3 and three output ports 2232-1 to 2232-3, and each of the first to third input ports 2231-1 to 2231-3. Are connected to the seventh to ninth input ports 210-17 to 210-19 of the wavelength routing device 210 in a one-to-one correspondence in the order of description.
The wavelength path controller 224 has three input ports 2241-1 to 2241-3 and three output ports 2242-1 to 2242-3, and each of the first to third input ports 2241-1 to 2241-3. Are connected to the ninth to twelfth input ports 210-20 to 210-22 of the wavelength routing device 210 in a one-to-one correspondence in the order of description.

4×4アレイ導波路回折格子231は、4つの入力ポート2311-1〜2311-4と、4つの出力ポート2312-1〜2312-4を有し、第１乃至第４入力ポート2311-1〜2311-4のそれぞれは記述の順に第１乃至第４波長経路制御器の第１出力ポート2212-1〜2242-1に1対１に対応して接続され、第１乃至第４出力ポート2312-1〜2312-4のそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置第１乃至第４出力ポート210-31〜210-34に１対１に対応して接続されている。   The 4 × 4 arrayed waveguide grating 231 has four input ports 2311-1 to 2311-4 and four output ports 2312-1 to 2312-4, and the first to fourth input ports 2311-1 to Each of 2311-4 is connected in a one-to-one correspondence to the first output ports 2212-1 to 2242-1 of the first to fourth wavelength path controllers in the order of description, and the first to fourth output ports 2312- Each of 1 to 2312-4 is connected to the wavelength routing device first to fourth output ports 210-31 to 210-34 in a one-to-one correspondence in the order of description.

4×4アレイ導波路回折格子232は、4つの入力ポート2321-1〜2321-4と、4つの出力ポート2322-1〜2322-4を有し、第１乃至第４入力ポート2321-1〜2321-4のそれぞれは記述の順に第１乃至第４波長経路制御器の第２出力ポート2212-2,2242-2に1対１に対応して接続され、第１乃至第４出力ポート2322-1〜2322-4のそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置第５乃至第８出力ポート210-35〜210-38に１対１に対応して接続されている。   The 4 × 4 arrayed waveguide grating 232 has four input ports 2321-1 to 2321-4 and four output ports 2322-1 to 2322-4, and the first to fourth input ports 2321-1 to 2321-1 to Each of 2321-4 is connected to the second output ports 2212-2 and 2242-2 of the first to fourth wavelength path controllers in a one-to-one correspondence in the order of description, and the first to fourth output ports 2322- Each of 1 to 2322-4 is connected to the wavelength routing device fifth to eighth output ports 210-35 to 210-38 in a one-to-one correspondence in the order of description.

4×4アレイ導波路回折格子233は、4つの入力ポート2331-1〜2331-4と、4つの出力ポート2332-1〜2332-4を有し、第１乃至第４入力ポート2331-1〜2331-4のそれぞれは記述の順に第１乃至第４波長経路制御器の第３出力ポート2212-3〜2242-3に1対１に対応して接続され、第１乃至第４出力ポート2332-1〜2332-4のそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置第９乃至第１２出力ポート210-39〜210-42に１対１に対応して接続されている。   The 4 × 4 array waveguide diffraction grating 233 has four input ports 2331-1 to 2331-4 and four output ports 2332-1 to 2332-4, and the first to fourth input ports 2331-1 to 2331-1 Each of 2331-4 is connected to the third output ports 2212-3 to 2242-3 of the first to fourth wavelength path controllers in a one-to-one correspondence in the order of description, and the first to fourth output ports 2332- Each of 1 to 2332-4 is connected to the wavelength routing device ninth to twelfth output ports 210-39 to 210-42 in a one-to-one correspondence in the order of description.

次に、波長ルーティング装置210を構成する部品について詳細に説明する。
波長経路制御器221〜224は、図２に示すように、3つの波長帯域分離器310(310-1〜310-3)と、３つの波長帯域合波器320(320-1〜320-3)とによって構成される。
波長帯域分離器310は、図３に示すように、1つの入力ポート311と3つの出力ポート312-1〜312-3を有し、第ｎ（n=1,2,3）出力ポート312-ｎからは波長帯域λBｎ±波長帯域幅Δλｎに属する波長の光が出力する。 Next, components constituting the wavelength routing device 210 will be described in detail.
As shown in FIG. 2, the wavelength path controllers 221 to 224 include three wavelength band separators 310 (310-1 to 310-3) and three wavelength band multiplexers 320 (320-1 to 320-3). ).
As shown in FIG. 3, the wavelength band separator 310 has one input port 311 and three output ports 312-1 to 312-3, and an nth (n = 1, 2, 3) output port 312- From n, light of a wavelength belonging to the wavelength band λB n ± wavelength bandwidth Δλ n is output.

本実施形態では、誘電体多層膜フィルタを活用した波長帯域分離器310を用い、λB１＝1511nm、λB２＝1531nm、λB３＝1551nm、Δλ１＝Δλ２＝Δλ３＝9nmである。
波長帯域合波器320は、図４に示すように、3つの入力ポート321-1〜321-3と１つの出力ポート322を有し、第ｎ（n=1,2,3）入力ポート312-ｎからは波長帯域λBｎ±波長帯域幅Δλｎに属する波長の光が入力され、これら３つの入力ポート321-1〜321-3に入力された光信号を合波して出力ポート322から出力する。 In this embodiment, a wavelength band separator 310 using a dielectric multilayer filter is used, and λB 1 = 1511 nm, λB 2 = 1531 nm, λB 3 = 1551 nm, and Δλ 1 = Δλ 2 = Δλ 3 = 9 nm.
As shown in FIG. 4, the wavelength band multiplexer 320 has three input ports 321-1 to 321-3 and one output port 322, and an nth (n = 1, 2, 3) input port 312. -n receives light of a wavelength belonging to the wavelength band λB n ± wavelength bandwidth Δλ n and combines the optical signals input to these three input ports 321-1 to 321-3 from the output port 322. Output.

本実施形態では、誘電体多層膜フィルタを活用した波長帯域合波器320を用い、λB１＝1511nm、λB２＝1531nm、λB３＝1551nm、Δλ１＝Δλ２＝Δλ３＝9nmである。
尚、前記波長帯域合波器としては、光の波長にかかわらず複数の入力ポートより入力した光信号を一つの出力ポートより出力する、光導波路や光ファイバを用いて構成された光カプラを用いてもよい。 In the present embodiment, a wavelength band multiplexer 320 utilizing a dielectric multilayer filter is used, and λB 1 = 1511 nm, λB 2 = 1531 nm, λB 3 = 1551 nm, and Δλ 1 = Δλ 2 = Δλ 3 = 9 nm.
As the wavelength band multiplexer, an optical coupler configured using an optical waveguide or an optical fiber that outputs optical signals input from a plurality of input ports from one output port regardless of the wavelength of light is used. May be.

波長経路制御器221〜224は、図２に示すように、第1波長帯域分離器310-1の出力ポート312-1は第1波長帯域合波器320-1の入力ポート321-1に、第1波長帯域分離器310-1の出力ポート312-2は第２波長帯域合波器320-2の入力ポート321-1に、第1波長帯域分離器310-1の出力ポート312-3は第３波長帯域合波器320-3の入力ポート321-1に接続され、第２波長帯域分離器310-2の出力ポート312-1は第3波長帯域合波器320-3の入力ポート321-2に、第２波長帯域分離器310-2の出力ポート312-2は第1波長帯域合波器320-1の入力ポート321-2に、第２波長帯域分離器310-2の出力ポート312-3は第２波長帯域合波器320-2の入力ポート321-2に接続され、第３波長帯域分離器310-3の出力ポート312-1は第２波長帯域合波器の入力ポート321-3に、第３波長帯域分離器310-3の出力ポート312-2は第3波長帯域合波器320-3の入力ポート321-3に、第３波長帯域分離器310-3の出力ポート312-3は第3波長帯域合波器320-3の入力ポート321-3に接続されている。   As shown in FIG. 2, the wavelength path controllers 221 to 224 have an output port 312-1 of the first wavelength band separator 310-1 connected to an input port 321-1 of the first wavelength band multiplexer 320-1. The output port 312-2 of the first wavelength band separator 310-1 is input to the input port 321-1 of the second wavelength band multiplexer 320-2, and the output port 312-3 of the first wavelength band separator 310-1 is The output port 312-1 of the second wavelength band multiplexer 310-2 is connected to the input port 321-1 of the third wavelength band multiplexer 320-3, and the input port 321 of the third wavelength band multiplexer 320-3 -2, the output port 312-2 of the second wavelength band separator 310-2 is connected to the input port 321-2 of the first wavelength band multiplexer 320-1, and the output port of the second wavelength band separator 310-2. 312-3 is connected to the input port 321-2 of the second wavelength band multiplexer 320-2, and the output port 312-1 of the third wavelength band separator 310-3 is the input port of the second wavelength band multiplexer. 321-3, the output port 312-2 of the third wavelength band separator 310-3 is the input of the third wavelength band multiplexer 320-3 The output port 312-3 of the third wavelength band separator 310-3 is connected to the input port 321-3 of the third wavelength band multiplexer 320-3.

また、第n波長帯域分離器の入力ポートは波長経路制御器の第ｎ入力ポートに接続されており、第ｎ波長帯域合波器の出力ポートは波長経路制御器の第ｎ出力ポートに接続されている。
以上のような構成を用いると、波長ルーティング器の3つの入力ポートと３つの出力ポートの波長帯域による入出力関係は図５のようになり、周回性の波長帯域ルーティング機能が実現される。 The input port of the nth wavelength band separator is connected to the nth input port of the wavelength path controller, and the output port of the nth wavelength band multiplexer is connected to the nth output port of the wavelength path controller. ing.
If the configuration as described above is used, the input / output relationship of the wavelength band of the three input ports and the three output ports of the wavelength routing device is as shown in FIG. 5, and a circular wavelength band routing function is realized.

アレイ導波路回折格子231〜233は、前述したように4つの入力ポートと４つの出力ポートをもち、各入出力ポートと波長λ11、λ12、λ13、λ14（これらは互いに異なる）の関係は図６に示すとおりである。また、λi＋ΔλFSR(ΔλFSR：アレイ導波路回折格子の自由スペクトル空間)の波長の信号光も同じルーティング特性を示すため、λ21＝λ11＋ΔλFSR、λ22＝λ12＋ΔλFSR、λ23＝λ13＋ΔλFSR、λ24＝λ14＋ΔλFSR、とすると、これらの波長の各ポートへの出入力関係は図７に示すとおりであり、λ31＝λ11＋2ΔλFSR、λ32＝λ12＋2ΔλFSR、λ33＝λ13＋2ΔλFSR、λ34＝λ14＋2ΔλFSR、とすると、これらの波長の各ポートへの出入力関係は図８に示すとおりである。 As described above, the arrayed waveguide gratings 231 to 233 have four input ports and four output ports, and the relationship between the input / output ports and the wavelengths λ11, λ12, λ13, and λ14 (which are different from each other) is shown in FIG. As shown in Further, λi + Δλ FSR: to indicate the signal light is also the same routing characteristic of the wavelength of ([Delta] [lambda] FSR array free spectral space of waveguide grating), λ21 = λ11 + Δλ FSR , λ22 = λ12 + Δλ FSR, λ23 = λ13 + Δλ FSR, λ24 = λ14 + Δλ FSR , if the input relationship exits to each port of these wavelengths is as shown in FIG. 7, λ31 = λ11 + 2Δλ FSR , λ32 = λ12 + 2Δλ FSR, λ33 = λ13 + 2Δλ FSR, λ34 = λ14 + 2Δλ FSR, and when, these wavelengths The input / output relationship to each port is as shown in FIG.

ただし、これらの波長は、λB１−Δλ１＜λ11、λ12、λ13、λ14＜λB１＋Δλ１の関係と、λB２−Δλ2＜λ21、λ22、λ23、λ24＜λB2＋Δλ2の関係と、λB3−Δλ3＜λ31、λ32、λ33、λ34＜λB3＋Δλ３の関係を満たしている。
尚、本実施形態では、アレイ導波路回折格子231〜233として石英系光導波路型を用いる。 However, these wavelengths are expressed as follows: λB 1 −Δλ 1 <λ11, λ12, λ13, λ14 <λB 1 + Δλ 1 , and λB 2 −Δλ 2 <λ21, λ22, λ23, λ24 <λB 2 + Δλ 2 , ΛB 3 −Δλ 3 <λ31, λ32, λ33, λ34 <λB 3 + Δλ 3 are satisfied.
In the present embodiment, a quartz optical waveguide type is used as the arrayed waveguide gratings 231 to 233.

次に、各通信ノード200-1〜200-12の構成について説明する。
図９は、各通信ノード200-1〜200-12の構成を示す図である。201は光送受信部、250は通信ノード200-1〜200-12から出力された光信号を波長ルーティング装置210に導く光伝送路、260は波長ルーティング装置から出力された光信号を通信ノード200-1〜200-12に導く光伝送路である。 Next, the configuration of each of the communication nodes 200-1 to 200-12 will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of each of the communication nodes 200-1 to 200-12. 201 is an optical transmission / reception unit, 250 is an optical transmission path that guides optical signals output from the communication nodes 200-1 to 200-12 to the wavelength routing device 210, and 260 is an optical signal output from the wavelength routing device. This is an optical transmission line leading from 1 to 200-12.

光送受信部201は、12個の入力ポート220-01〜220-12と、1つの出力ポート220-21を有する光合波器220と、1つの入力ポート240-01と12個の出力ポート240-21〜240-32を有する光分離器240、波長が異なる12種類の光信号を個別に送信可能な12個の光送信機270-01〜270-12と、波長が異なる12種類の光信号を個別に受信可能な12個の光受信機280-01〜280-12とを備えている。   The optical transceiver 201 includes an optical multiplexer 220 having 12 input ports 220-01 to 220-12, one output port 220-21, one input port 240-01, and 12 output ports 240-. Optical separator 240 having 21 to 240-32, 12 optical transmitters 270-01 to 270-12 capable of individually transmitting 12 types of optical signals with different wavelengths, and 12 types of optical signals with different wavelengths Twelve optical receivers 280-01 to 280-12 capable of receiving individually are provided.

光送信機270-01〜270-12は、それぞれが光合波器220の入力ポート220-01〜220-12に1対1に接続されており、入力した電気的なデータ信号をそれぞれ記述の順に波長λ11〜λ14、λ21〜λ24、λ31〜λ34の光信号に変換して出力する。
光合波器の出力ポート220-21は、光伝送路250に接続されている。
光分離器の入力ポート240-01は、光伝送路260に接続されており、出力ポート240-21〜240-32は、それぞれ、入力した光信号を電気信号に変換してデータ信号として出力する光受信機280-01〜280-12に1対1に接続されている。
光送信機270-01〜270-12としては、例えば、分布帰還型半導体レーザ等を使用することができる。 Each of the optical transmitters 270-01 to 270-12 is connected to the input ports 220-01 to 220-12 of the optical multiplexer 220 on a one-to-one basis. The signals are converted into optical signals having wavelengths λ11 to λ14, λ21 to λ24, and λ31 to λ34, and then output.
The output port 220-21 of the optical multiplexer is connected to the optical transmission line 250.
The input port 240-01 of the optical separator is connected to the optical transmission line 260, and the output ports 240-21 to 240-32 each convert the input optical signal into an electrical signal and output it as a data signal. The optical receivers 280-01 to 280-12 are connected one to one.
As the optical transmitters 270-01 to 270-12, for example, a distributed feedback semiconductor laser can be used.

また、本実施例では各通信ノードが通信ノード数と同じ12個の光送信機270-01〜270-12を備えているが、必ずしも全通信ノード数と同数の光送信機を各通信ノードが備えている必要はなく、各通信ノードが希望する受信側の通信ノードに応じた波長の光信号を出力できる光送信機を備えていればよい。また、波長可変光源を光送信機として用いることによって、一つの光送信機で複数の通信ノードとの通信を可能にすることもできる。そのような波長可変光源としては、温度を変化させる手段を備えた分布帰還型半導体レーザや、通電電流の値を変化させる手段を備えた分布反射型半導体レーザ等を使用することができる。   In this embodiment, each communication node includes twelve optical transmitters 270-01 to 270-12 as many as the number of communication nodes. However, each communication node does not necessarily have the same number of optical transmitters as the total number of communication nodes. It is not necessary to provide the optical transmitter, and it is only necessary to provide an optical transmitter capable of outputting an optical signal having a wavelength corresponding to a communication node on the receiving side desired by each communication node. Further, by using a wavelength tunable light source as an optical transmitter, it is possible to enable communication with a plurality of communication nodes with one optical transmitter. As such a wavelength tunable light source, a distributed feedback semiconductor laser provided with means for changing the temperature, a distributed reflection semiconductor laser provided with means for changing the value of the energization current, or the like can be used.

次に、本発明の第１実施形態における光通信ネットワークシステムの動作に関して説明する。ここでは一例として、通信ノード200-1が通信ノード200-8とデータ通信を行う場合を説明する。
通信ノード200-1において、波長λ23の光信号を送出する光送信機270-07から出力された波長λ23の光信号S23は、光合波器220-21を介して光伝送路250-1に出力される。
さらに、光信号S23は、光伝送路250-1を伝送し、波長ルーティング装置210の波長経路制御器221の第１入力ポート2211-1に到達した後、λ23はλB２±Δλ2の帯域に属するため、図５に示した入出力ポートと波長帯域の関係に従って第２出力ポート2212-2から出力する。 Next, the operation of the optical communication network system in the first embodiment of the present invention will be described. Here, as an example, a case where the communication node 200-1 performs data communication with the communication node 200-8 will be described.
In the communication node 200-1, the optical signal S23 having the wavelength λ23 output from the optical transmitter 270-07 that transmits the optical signal having the wavelength λ23 is output to the optical transmission line 250-1 via the optical multiplexer 220-21. Is done.
Furthermore, after the optical signal S23 is transmitted through the optical transmission line 250-1 and reaches the first input port 2211-1 of the wavelength path controller 221 of the wavelength routing device 210, λ23 falls within the band of λB 2 ± Δλ 2 Therefore, the data is output from the second output port 2212-2 according to the relationship between the input / output port and the wavelength band shown in FIG.

出力ポート2212-2から出力した光信号S23は、アレイ導波路回折格子232の第１入力ポート2321-1に入力する。
図７に示したアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係に従って、アレイ導波路回折格子232の第１入力ポート2321-1に入力した光信号S23は第３出力ポート2322-3より出力する。
アレイ導波路回折格子232の第３出力ポート2322-3より出力した光信号S23は、光伝送路260-8を伝送し、通信ノード250-8の波長分離器240の入力ポート240-01に入力する。
光信号S23は、通信ノード250-8の波長分離器240の出力ポート240-27より出力され、光受信機280-07によって受信される。 The optical signal S23 output from the output port 2212-2 is input to the first input port 2321-1 of the arrayed waveguide grating 232.
The optical signal S23 input to the first input port 2321-1 of the arrayed waveguide grating 232 is output from the third output port 2322-3 in accordance with the relationship between the input and output ports of the arrayed waveguide grating shown in FIG. To do.
The optical signal S23 output from the third output port 2322-3 of the arrayed waveguide grating 232 is transmitted through the optical transmission line 260-8 and input to the input port 240-01 of the wavelength separator 240 of the communication node 250-8. To do.
The optical signal S23 is output from the output port 240-27 of the wavelength separator 240 of the communication node 250-8 and received by the optical receiver 280-07.

このようにして、通信ノード200-1から通信ノード200-3へデータを送信する際には、λ23の波長を用いて行うことができる。
同様にして、この波長ルーティング装置210の各通信ノード間の波長による接続関係は、図１０のようになる。これにより、12個のノードのフルメッシュ接続が可能であることがわかる。
従って、本実施形態の構成を適応することにより、3つの4×4アレイ導波路回折格子と波長経路制御器を用いることで、1つの12×12アレイ導波路回折格子を用いた場合と同様の波長ルーティング機能を有する波長ルーティング装置を実現することが可能である。 In this way, data can be transmitted from the communication node 200-1 to the communication node 200-3 using the wavelength of λ23.
Similarly, the connection relationship by wavelength between the communication nodes of the wavelength routing device 210 is as shown in FIG. As a result, it can be seen that a full mesh connection of 12 nodes is possible.
Therefore, by adapting the configuration of the present embodiment, by using three 4 × 4 array waveguide diffraction gratings and a wavelength path controller, it is the same as the case of using one 12 × 12 array waveguide diffraction grating. It is possible to realize a wavelength routing device having a wavelength routing function.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
第1実施形態では、波長ルーティング器を3つの波長帯域分波器と3つの波長帯域合波器を用いて構成していたのに対し、第2実施形態では、図１１に示すように、光カプラと光フィルタを用いて波長ルーティング器を構成する。
図１に示された通信ネットワークにおいて、波長経路制御器221〜224は、図１１に示すように、3つの光カプラ410と、３つの波長帯域合波器420と、9個の光フィルタ430〜432とによって構成される。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment, the wavelength routing device is configured using three wavelength band demultiplexers and three wavelength band multiplexers, whereas in the second embodiment, as shown in FIG. A wavelength routing device is configured using a coupler and an optical filter.
In the communication network shown in FIG. 1, the wavelength path controllers 221 to 224 include three optical couplers 410, three wavelength band multiplexers 420, and nine optical filters 430 to 430 as shown in FIG. 432.

光カプラ410は、1つの入力ポート411と、3つの出力ポート412-1〜412-3を有し、入力ポート411から入力された光信号は、3つの出力ポート412-1〜412-3のすべてに分波され、出力する。
光フィルタ430は、波長帯域λB1±Δλ1に属する信号光のみが通過し、光フィルタ431は、波長帯域λB2±Δλ2に属する光信号のみが通過し、光フィルタ432は、波長帯域λB3±Δλ3に属する光信号のみが通過するという特徴を有する。 The optical coupler 410 has one input port 411 and three output ports 412-1 to 412-3, and an optical signal input from the input port 411 is sent to the three output ports 412-1 to 412-3. Everything is demultiplexed and output.
The optical filter 430 passes only signal light belonging to the wavelength band λB 1 ± Δλ 1 , the optical filter 431 passes only optical signals belonging to the wavelength band λB 2 ± Δλ 2 , and the optical filter 432 3 Only optical signals belonging to ± Δλ 3 pass through.

波長帯域合波器420は、前出の波長帯域合波器320と同様に、3つの入力ポート421-1〜421-3と１つの出力ポート422を有し、第ｎ（n=1,2,3）入力ポート412-ｎからは波長帯域λBｎ±波長帯域幅Δλｎに属する波長の光が入力され、これら３つの入力ポート421-1〜421-3に入力された光信号を合波して出力ポート422から出力する。
尚、前記波長帯域合波器としては、光の波長にかかわらず、複数の入力ポートより入力した光信号を一つの出力ポートより出力する、光導波路や光ファイバを用いて構成された光カプラを用いてもよい。 Similar to the wavelength band multiplexer 320 described above, the wavelength band multiplexer 420 has three input ports 421-1 to 421-3 and one output port 422, and the nth (n = 1, 2). , 3) light having a wavelength belonging from the input port 412-n to the wavelength band .lambda.B n ± wavelength bandwidth [Delta] [lambda] n has been entered, multiplexes the optical signals input to the three input ports 421-1～421-3 And output from the output port 422.
The wavelength band multiplexer includes an optical coupler configured using an optical waveguide or an optical fiber that outputs optical signals input from a plurality of input ports from one output port regardless of the wavelength of light. It may be used.

第１光カプラ410の第1出力ポート412-1は、光フィルタ430を介して第１波長帯域合波器420の第1入力ポート421-1に接続されており、第１光カプラ410の第２出力ポート412-2は、光フィルタ431を介して第２波長帯域合波器420の第1入力ポート421-1に接続されており、第１光カプラ410の第３出力ポート412-3は、光フィルタ432を介して第３波長帯域合波器420の第1入力ポート421-1に接続されている。
第２光カプラ410の第1出力ポート412-1は、光フィルタ431を介して第１波長帯域合波器420の第２入力ポート421-2に接続されており、第２光カプラ410の第２出力ポート412-2は、光フィルタ432を介して第２波長帯域合波器420の第２入力ポート421-2に接続されており、第２光カプラ410の第３出力ポート412-3は、光フィルタ430を介して第３波長帯域合波器420の第２入力ポート421-2に接続されている。 The first output port 412-1 of the first optical coupler 410 is connected to the first input port 421-1 of the first wavelength band multiplexer 420 via the optical filter 430. The second output port 412-2 is connected to the first input port 421-1 of the second wavelength band multiplexer 420 via the optical filter 431, and the third output port 412-3 of the first optical coupler 410 is The third wavelength band multiplexer 420 is connected to the first input port 421-1 through the optical filter 432.
The first output port 412-1 of the second optical coupler 410 is connected to the second input port 421-2 of the first wavelength band multiplexer 420 via the optical filter 431. The second output port 412-2 is connected to the second input port 421-2 of the second wavelength band multiplexer 420 via the optical filter 432, and the third output port 412-3 of the second optical coupler 410 is The third wavelength band multiplexer 420 is connected to the second input port 421-2 through the optical filter 430.

第３光カプラ410の第1出力ポート412-3は、光フィルタ432を介して第１波長帯域合波器420の第３入力ポート421-3に接続されており、第３光カプラ410の第２出力ポート412-2は、光フィルタ430を介して第２波長帯域合波器420の第３入力ポート421-3に接続されており、第３光カプラ410の第３出力ポート412-3は、光フィルタ431を介して第３波長帯域合波器420の第３入力ポート421-3に接続されている。
また、第n光カプラの入力ポートは波長経路制御器の第ｎ入力ポートに接続されており、第ｎ光カプラの出力ポートは波長経路制御器の第ｎ出力ポートに接続されている。 The first output port 412-3 of the third optical coupler 410 is connected to the third input port 421-3 of the first wavelength band multiplexer 420 via the optical filter 432. The second output port 412-2 is connected to the third input port 421-3 of the second wavelength band multiplexer 420 via the optical filter 430, and the third output port 412-3 of the third optical coupler 410 is The third wavelength band multiplexer 420 is connected to the third input port 421-3 via the optical filter 431.
The input port of the nth optical coupler is connected to the nth input port of the wavelength path controller, and the output port of the nth optical coupler is connected to the nth output port of the wavelength path controller.

以上の構成を用いると、波長ルーティング器の3つの入力ポートと３つの出力ポートの波長帯域による入出力関係は図５のようになり、周回性の波長帯域ルーティング機能が実現される。
本実施形態で用いるアレイ導波路回折格子、各通信ノードの構成およびそれぞれの部品の接続関係は、本発明の第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
第１実施形態で説明した光通信ネットワークシステムの波長経路制御器として、上記の構成を用いることによって、同様な光通信ネットワークシステムを実現することが可能になる。 When the above configuration is used, the input / output relationship of the wavelength band of the three input ports and the three output ports of the wavelength routing device is as shown in FIG. 5, and a circular wavelength band routing function is realized.
The arrayed waveguide diffraction grating used in the present embodiment, the configuration of each communication node, and the connection relationship of the respective components are the same as those in the first embodiment of the present invention, and thus the description thereof is omitted.
By using the above configuration as the wavelength path controller of the optical communication network system described in the first embodiment, a similar optical communication network system can be realized.

（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態を説明する。
本実施例では、図１の光通信ネットワークシステムにおいて、図１２に示すように、各通信ノード200-1〜200-12がそれぞれ一つずつの光送信機および光受信機を備えている。
光送信機370は、λ11〜λ14、λ21〜λ24、λ31〜λ34のいずれか１つの波長の光信号を出力する1つの波長固定光源、もしくは、λ11〜λ14、λ21〜λ24、λ31〜λ34の波長の中で、いくつかの波長の光信号を出力する１つの波長可変光源を有している。
光受信機380は、λ11〜λ14、λ21〜λ24、λ31〜λ34のいずれか１つ、もしくは複数の波長の光信号を受信することができる。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, in the optical communication network system of FIG. 1, each of the communication nodes 200-1 to 200-12 includes one optical transmitter and one optical receiver, as shown in FIG.
The optical transmitter 370 is either a single wavelength fixed light source that outputs an optical signal of any one of λ11 to λ14, λ21 to λ24, or λ31 to λ34, or a wavelength of λ11 to λ14, λ21 to λ24, or λ31 to λ34. Among these, one wavelength variable light source that outputs optical signals of several wavelengths is provided.
The optical receiver 380 can receive an optical signal having any one of λ11 to λ14, λ21 to λ24, λ31 to λ34, or a plurality of wavelengths.

光送信機370は、光伝送路250と接続されており、入力した電気的なデータ信号を光信号に変換して波長ルーティング装置210に出力する。
光受信機380は、光伝送路260と接続されており、波長ルーティング装置210より入力された光信号を電気信号に変換してデータ信号として出力する。
次に、波長経路制御器221〜224の構成について説明する。
波長経路制御器221〜224は、図１３に示すように、１つの通過形スターカプラ450と、3つの光フィルタ430〜432で構成される。 The optical transmitter 370 is connected to the optical transmission line 250, converts the input electrical data signal into an optical signal, and outputs the optical signal to the wavelength routing device 210.
The optical receiver 380 is connected to the optical transmission line 260, converts the optical signal input from the wavelength routing device 210 into an electrical signal, and outputs it as a data signal.
Next, the configuration of the wavelength path controllers 221 to 224 will be described.
As shown in FIG. 13, the wavelength path controllers 221 to 224 are composed of one pass star coupler 450 and three optical filters 430 to 432.

通過形スターカプラ450は、3つの入力ポート451-1〜451-3と、３つの出力ポート452-1〜452-3を有しており、3つの入力ポートのいずれかに入力した光信号は、3つの出力ポートの全てから出力する。
通過形スターカプラ450の各入力ポート451-1〜451-3は、記述の順に図１における各波長経路制御器221〜224の第１乃至第３入力ポートに接続されており、通過形スターカプラ450の出力ポート452-1から出力された光は、波長帯域λB1±Δλ1に属する信号光のみを通す光フィルタ431を通過し、出力ポート452-2から出力された光は、波長帯域λB2±Δλ2に属する信号光のみを通す光フィルタ432を通過し、出力ポート452-3から出力された光は、波長帯域λB3±Δλ3に属する信号光のみを通す光フィルタ453を通過し、それぞれ表記の順に波長経路制御器の第１乃至第３出力ポートに至る。 The pass-through star coupler 450 has three input ports 451-1 to 451-3 and three output ports 452-1 to 452-3. An optical signal input to one of the three input ports is , Output from all three output ports.
The input ports 451-1 to 451-3 of the pass-type star coupler 450 are connected to the first to third input ports of the wavelength path controllers 221 to 224 in FIG. The light output from the output port 452-1 of 450 passes through the optical filter 431 that passes only the signal light belonging to the wavelength band λB 1 ± Δλ 1 , and the light output from the output port 452-2 passes through the wavelength band λB 2 The light output from the output port 452-3 passes through the optical filter 453 that passes only the signal light belonging to the wavelength band λB 3 ± Δλ 3 and passes through the optical filter 432 that passes only the signal light belonging to ± Δλ 2. , To the first to third output ports of the wavelength path controller in the order of description.

この波長経路制御器に各入力ポートより入力した光信号は、その波長に応じて、波長帯域λB1±Δλ1に属する場合は第１出力ポートから出力し、波長帯域λB２±Δλ２に属する場合は第２出力ポートから出力し、波長帯域λB３±Δλ３に属する場合は第３出力ポートから出力する。
本実施形態で用いるアレイ導波路回折格子、各通信ノードの構成およびそれぞれの部品の接続関係は、本発明の第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。 The optical signal input from each input port to this wavelength path controller is output from the first output port when belonging to the wavelength band λB 1 ± Δλ 1 according to the wavelength, and belongs to the wavelength band λB 2 ± Δλ 2 If the signal belongs to the wavelength band λB 3 ± Δλ 3 , the signal is output from the third output port.
The arrayed waveguide diffraction grating used in the present embodiment, the configuration of each communication node, and the connection relationship of the respective components are the same as those in the first embodiment of the present invention, and thus the description thereof is omitted.

次に、本発明の第3実施形態における光通信ネットワークシステムの動作に関して説明する。ここでは一例として、通信ノード200-1が通信ノード200-8とデータ通信を行う場合を説明する。
通信ノード200-1において、波長λ23の光信号を送出する光送信機270-07から出力された波長λ23の光信号S23は、光合波器220-21を介して光伝送路250に出力される。
さらに、光信号S23は、光伝送路250を伝送し、波長ルーティング装置210の波長経路制御器221の第１入力ポート2211-1に到達した後、λ23はλB２±Δλ2の帯域に属するため、前述のように第２出力ポート2212-2から出力する。 Next, the operation of the optical communication network system in the third embodiment of the present invention will be described. Here, as an example, a case where the communication node 200-1 performs data communication with the communication node 200-8 will be described.
In the communication node 200-1, the optical signal S23 having the wavelength λ23 output from the optical transmitter 270-07 that transmits the optical signal having the wavelength λ23 is output to the optical transmission line 250 through the optical multiplexer 220-21. .
Further, the optical signal S23 is the optical transmission path 250 transmits, after reaching the first input port 2211-1 wavelength routing controller 221 of the wavelength routing device 210, Ramuda23 since belonging to the band of λB 2 ± Δλ 2 As described above, the data is output from the second output port 2212-2.

出力ポート2212-2から出力した光信号S23は、アレイ導波路回折格子232の第１入力ポート2321-1に入力する。
図７に示したアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係に従って、アレイ導波路回折格子232の第１入力ポート2321-1に入力した光信号S23は第３出力ポート2322-3より出力する。
アレイ導波路回折格子232の第３出力ポート2322-3より出力した光信号S23は、光伝送路260-8を伝送し、通信ノード250-8の波長分離器240の入力ポート240-01に入力する。 The optical signal S23 output from the output port 2212-2 is input to the first input port 2321-1 of the arrayed waveguide grating 232.
The optical signal S23 input to the first input port 2321-1 of the arrayed waveguide grating 232 is output from the third output port 2322-3 in accordance with the relationship between the input and output ports of the arrayed waveguide grating shown in FIG. To do.
The optical signal S23 output from the third output port 2322-3 of the arrayed waveguide grating 232 is transmitted through the optical transmission line 260-8 and input to the input port 240-01 of the wavelength separator 240 of the communication node 250-8. To do.

光信号S23は、通信ノード250-8の波長分離器240の出力ポート240-27より出力され、光受信機280-07によって受信される。
このようにして、通信ノード200-1から通信ノード200-3へデータを送信する際には、λ23の波長を用いて行うことができる。
同様にして、この波長ルーティング装置210の各通信ノード間の波長による接続関係は、図１４のようになり、波長を変えることによって任意の通信ノード間での通信が可能である。 The optical signal S23 is output from the output port 240-27 of the wavelength separator 240 of the communication node 250-8 and received by the optical receiver 280-07.
In this way, data can be transmitted from the communication node 200-1 to the communication node 200-3 using the wavelength of λ23.
Similarly, the connection relationship by wavelength between the communication nodes of the wavelength routing device 210 is as shown in FIG. 14, and communication between any communication nodes is possible by changing the wavelength.

なお、一つの通信ノードが異なる通信ノードから受信する際の波長がいくつか重複しているが、本実施形態においては、各通信ノード光は送信機と光受信機をそれぞれ一つずつしか有していないので、複数の通信ノードと同時に通信を行うことはないため、用いる波長に重複があっても問題は生じない。
従って、本実施形態の構成を適応することにより、3つの4×4アレイ導波路回折格子と波長経路制御器を用いることで、1つの12×12アレイ導波路回折格子を用いた場合と同様の波長ルーティング機能を有する波長ルーティング装置を実現することが可能である。 In addition, although several wavelengths when one communication node receives from different communication nodes overlap, in this embodiment, each communication node light has only one transmitter and one optical receiver. Therefore, communication is not performed simultaneously with a plurality of communication nodes, so that there is no problem even if there are overlapping wavelengths to be used.
Therefore, by adapting the configuration of the present embodiment, by using three 4 × 4 array waveguide diffraction gratings and a wavelength path controller, it is the same as the case of using one 12 × 12 array waveguide diffraction grating. It is possible to realize a wavelength routing device having a wavelength routing function.

（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態を説明する。
図１５は、本発明の第４実施形態の光通信ネットワークシステムを示す構成図である。図１５において、600-1〜600-6は通信ノード、610は波長ルーティング装置、650-1〜650-6ならびに660-1〜660-6は通信ノード600-1〜600-6と波長ルーティング装置610を接続する光伝送路（光ファイバ）である。
また、波長ルーティング装置610は、6個の装置入力ポート610-1〜610-6及び6個の装置出力ポート610-11〜610-16と、波長経路制御器621〜626、光カプラ631〜636、3×3アレイ導波路回折格子641、642を備えている。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 15 is a block diagram showing an optical communication network system according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 15, 600-1 to 600-6 are communication nodes, 610 is a wavelength routing device, 650-1 to 650-6 and 660-1 to 660-6 are communication nodes 600-1 to 600-6 and the wavelength routing device. This is an optical transmission line (optical fiber) for connecting 610.
The wavelength routing device 610 includes six device input ports 610-1 to 610-6, six device output ports 610-11 to 610-16, wavelength path controllers 621 to 626, and optical couplers 631 to 636. , 3 × 3 arrayed waveguide diffraction gratings 641 and 642 are provided.

通信ノード600-1〜600-6は、それぞれ記述の順に光伝送路650-1〜650-6を介して、それぞれは記述の順に波長ルーティング装置610の第1乃至第6入力ポート610-1〜610-6に接続されていると共に、それぞれは記述の順に光伝送路660-1〜660-6を介してそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置610の第1乃至第6出力ポート610-11〜610-16に接続されている。
波長経路制御器62n(n=1〜6)は、1つの入力ポート62n1と2つの出力ポート62n2-1,62n2-2を有し、入力ポート62n1は波長ルーティング装置の第n入力ポート610-nに接続されている。 The communication nodes 600-1 to 600-6 are respectively connected to the first to sixth input ports 610-1 to 610-1 of the wavelength routing device 610 in the order of description through the optical transmission lines 650-1 to 650-6 in the order of description. The first to sixth output ports 610-11 to 610 of the wavelength routing device 610 are connected in order of description through the optical transmission lines 660-1 to 660-6, respectively. -16 connected.
The wavelength path controller 62n (n = 1 to 6) has one input port 62n1 and two output ports 62n2-1 and 62n2-2, and the input port 62n1 is the nth input port 610-n of the wavelength routing device. It is connected to the.

光カプラ631は、2つの入力ポート6311-1,6311-2と、1つの出力ポート6312を有し、第1入力ポート6311-1は波長経路制御器621の第１出力ポート6212-1に接続され、第2入力ポート6311-2は波長経路制御器622の第1出力ポート6222-1に接続されている。
光カプラ632は、2つの入力ポート6321-1,6321-2と、1つの出力ポート6322を有し、第1入力ポート6321-1は波長経路制御器623の第１出力ポート6232-1に接続され、第2入力ポート6321-2は波長経路制御器624の第1出力ポート6242-1に接続されている。 The optical coupler 631 has two input ports 6311-1 and 6311-2 and one output port 6312. The first input port 6311-1 is connected to the first output port 6212-1 of the wavelength path controller 621. The second input port 6311-2 is connected to the first output port 6222-1 of the wavelength path controller 622.
The optical coupler 632 has two input ports 6321-1 and 6321-2 and one output port 6322, and the first input port 6321-1 is connected to the first output port 6232-1 of the wavelength path controller 623. The second input port 6321-2 is connected to the first output port 6242-1 of the wavelength path controller 624.

光カプラ633は、2つの入力ポート6331-1,6331-2と、1つの出力ポート6332を有し、第1入力ポート6331-1は波長経路制御器625の第１出力ポート6252-1に接続され、第2入力ポート6331-2は波長経路制御器626の第1出力ポート6262-1に接続されている。
光カプラ634は、2つの入力ポート6341-1,6341-2と、1つの出力ポート6342を有し、第1入力ポート6341-1は波長経路制御器621の第2出力ポート6212-2に接続され、第2入力ポート6341-2は波長経路制御器622の第2出力ポート6222-2に接続されている。 The optical coupler 633 has two input ports 6331-1 and 6331-2 and one output port 6332. The first input port 6331-1 is connected to the first output port 6252-1 of the wavelength path controller 625. The second input port 6331-2 is connected to the first output port 6262-1 of the wavelength path controller 626.
The optical coupler 634 has two input ports 6341-1 and 6341-2 and one output port 6342. The first input port 6341-1 is connected to the second output port 6212-2 of the wavelength path controller 621. The second input port 6341-2 is connected to the second output port 6222-2 of the wavelength path controller 622.

光カプラ635は、2つの入力ポート6351-1,6351-2と、1つの出力ポート6352を有し、第1入力ポート6351-1は波長経路制御器623の第2出力ポート6232-2に接続され、第2入力ポート6351-2は波長経路制御器624の第2出力ポート6242-2に接続されている。
光カプラ636は、2つの入力ポート6361-1,6361-2と、1つの出力ポート6362を有し、第1入力ポート6361-1は波長経路制御器625の第2出力ポート6252-2に接続され、第2入力ポート6361-2は波長経路制御器626の第2出力ポート6262-2に接続されている。 The optical coupler 635 has two input ports 6351-1 and 6351-2 and one output port 6352. The first input port 6351-1 is connected to the second output port 6232-2 of the wavelength path controller 623. The second input port 6351-2 is connected to the second output port 6242-2 of the wavelength path controller 624.
The optical coupler 636 has two input ports 6361-1 and 6361-2 and one output port 6362. The first input port 6361-1 is connected to the second output port 6252-2 of the wavelength path controller 625. The second input port 6361-2 is connected to the second output port 6262-2 of the wavelength path controller 626.

3×3アレイ導波路回折格子641は、3つの入力ポート6411-1〜6411-3と、3つの出力ポート6412-1〜6412-3を有し、第１乃至第３入力ポート6411-1〜6411-3のそれぞれは記述の順に光カプラ631〜633の各出力ポート6312〜6332に接続され、第1乃至第3出力ポート6412-1〜6412-3のそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置の第1乃至第3出力ポート610-11〜610-13に接続されている。   The 3 × 3 arrayed waveguide grating 641 has three input ports 6411-1 to 6411-3 and three output ports 6412-1 to 6412-3, and the first to third input ports 6411-1 to 6411-1 6411-3 is connected to each of the output ports 6312 to 6332 of the optical couplers 631 to 633 in the order of description, and each of the first to third output ports 6412-1 to 6412-3 is the first of the wavelength routing device in the order of description. The first to third output ports 610-11 to 610-13 are connected.

3×3アレイ導波路回折格子642は、3つの入力ポート6421-1〜6421-3と、3つの出力ポート6422-1〜6422-3を有し、第１乃至第３入力ポート6421-1〜6421-3のそれぞれは記述の順に光カプラ634〜636の各出力ポート6342〜6362に接続され、第1乃至第3出力ポート6422-1〜6422-3のそれぞれは記述の順に波長ルーティング装置の第1乃至第3出力ポート610-14〜610-16に接続されている。   The 3 × 3 arrayed waveguide grating 642 has three input ports 6421-1 to 6421-3 and three output ports 6422-1 to 6422-3, and the first to third input ports 6421-1 to 6421-1 to 6421-3 is connected to each of the output ports 6342 to 6362 of the optical couplers 634 to 636 in the order of description, and each of the first to third output ports 6422-1 to 6422-3 is the first of the wavelength routing device in the order of description. The first to third output ports 610-14 to 610-16 are connected.

尚、本実施形態で述べた波長経路制御器と光カプラの間の接続関係はあくまで一例であり、アレイ導波路回折格子のルーティング波長に合致した波長を有する光信号が入力するものであれば、ここで述べた以外の接続関係も可能である。
本実施例においては、波長経路制御器として、50GHz間隔の１×２インターリーブフィルターを用いる。この光デバイスは、図１６に示すように、1つの入力ポートと2つの出力ポートを有し、50GHz間隔の光信号を入力ポートより入力すると、その波長に応じて2つの出力ポートに交互に出力するという特徴を有する。たとえば、50GHz間隔のλ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6という波長の光信号を入力すると、第1出力ポートからはλ1、λ3、λ5の波長を有する光信号を出力し、第２出力ポートからはλ2、λ4、λ6の波長を有する光信号を出力する。 Note that the connection relationship between the wavelength path controller and the optical coupler described in this embodiment is merely an example, and an optical signal having a wavelength that matches the routing wavelength of the arrayed waveguide diffraction grating is input. Connection relationships other than those described here are possible.
In this embodiment, a 1 × 2 interleave filter with an interval of 50 GHz is used as the wavelength path controller. As shown in FIG. 16, this optical device has one input port and two output ports. When an optical signal at 50 GHz intervals is input from the input port, it is alternately output to the two output ports according to the wavelength. It has the feature to do. For example, when optical signals having wavelengths of λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, and λ6 are input at intervals of 50 GHz, optical signals having wavelengths of λ1, λ3, and λ5 are output from the first output port, and the second output port is output. Outputs optical signals having wavelengths of λ2, λ4, and λ6.

尚、一つの波長経路制御器として複数のインターリーブフィルターを多段に接続したものを用いることによって、波長経路制御器の出力ポートを増やすことが可能である。
また、前記波長経路制御器として、1×２アレイ導波路回折格子を用いてもよい。
また、前記光カプラとして、インターリーブフィルターあるいは２×１アレイ導波路回折格子で構成された波長経路制御器を用いてもよい。 In addition, it is possible to increase the output port of a wavelength path controller by using what connected the several interleave filter in multiple stages as one wavelength path controller.
Further, a 1 × 2 arrayed waveguide diffraction grating may be used as the wavelength path controller.
Further, as the optical coupler, a wavelength path controller composed of an interleave filter or a 2 × 1 array waveguide diffraction grating may be used.

図１７は3×3アレイ導波路回折格子641の入出力ポートと波長の関係を示したものであり、図１８は3×3アレイ導波路回折格子642の入出力ポートと波長の関係を示したものである。
各通信ノード600-1〜600-6は、それぞれ１つずつの光送信機および光受信機を備えている。光送信機はλ1〜λ6のいずれか1つの波長の光信号を出力する1つの波長固定光源、もしくは、λ1〜λ6の波長のうち、いくつかの波長の光信号を出力する1つの波長可変光源を有しており、光受信機は、λ1〜λ6のいずれか1つ、もしくは複数の波長の光信号を受信することができる。各通信ノードの構成は図16と同様であるため、説明を省略する。 FIG. 17 shows the relationship between the input / output ports of the 3 × 3 arrayed waveguide diffraction grating 641 and the wavelength, and FIG. 18 shows the relationship between the input / output ports of the 3 × 3 arrayed waveguide diffraction grating 642 and the wavelength. Is.
Each of the communication nodes 600-1 to 600-6 includes one optical transmitter and one optical receiver. The optical transmitter is one wavelength fixed light source that outputs an optical signal of any one wavelength of λ1 to λ6, or one wavelength variable light source that outputs optical signals of several wavelengths among the wavelengths of λ1 to λ6 The optical receiver can receive an optical signal having any one of λ1 to λ6 or a plurality of wavelengths. Since the configuration of each communication node is the same as in FIG. 16, description thereof is omitted.

次に、本発明の第４実施形態における光通信ネットワークの動作に関して説明する。ここでは一例として、通信ノード600-1が通信ノード600-5とデータ通信を行う場合を説明する。
通信ノード600-1において、光送信機から出力された波長λ4の光信号S4は、光伝送路650-1に出力される。
さらに、光信号S4は、光伝送路650-1を伝送し、波長ルーティング装置610の入力ポート610-1を介して波長経路制御器621の入力ポート6211に到達したのち、その波長λ4に対応する第2出力ポート6212-2より出力し、光カプラ634の入力ポート6341-1に到達する。 Next, the operation of the optical communication network in the fourth embodiment of the present invention will be described. Here, as an example, a case where communication node 600-1 performs data communication with communication node 600-5 will be described.
In the communication node 600-1, the optical signal S4 having the wavelength λ4 output from the optical transmitter is output to the optical transmission line 650-1.
Further, the optical signal S4 transmits the optical transmission line 650-1, reaches the input port 6121 of the wavelength path controller 621 via the input port 610-1 of the wavelength routing device 610, and then corresponds to the wavelength λ4. Output from the second output port 6212-2 and reach the input port 6341-1 of the optical coupler 634.

光カプラ634の出力ポート6342より出力した光信号S4は、3×3アレイ導波路回折格子642に入力ポート6421-1より入力し、図１８に示したアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係に従ってアレイ導波路回折格子642の第２出力ポート6422-2より出力する。その後、波長ルーティング装置610の第５出力ポート610-15より出力され、光伝送路650-5を伝送して通信ノード600-5に到達し、ノード内の光受信器によって受信される。   The optical signal S4 output from the output port 6342 of the optical coupler 634 is input to the 3 × 3 array waveguide diffraction grating 642 from the input port 6421-1, and the wavelength and the input / output port of the array waveguide diffraction grating shown in FIG. Is output from the second output port 6422-2 of the arrayed waveguide grating 642 in accordance with the above relationship. Thereafter, the light is output from the fifth output port 610-15 of the wavelength routing device 610, transmitted through the optical transmission line 650-5, reaches the communication node 600-5, and is received by the optical receiver in the node.

このようにして、通信ノード600-1から通信ノード600-5へデータを転送する際には、λ4の波長の光信号を用いて行うことができる。
同様にして、この波長ルーティング装置610の各通信ノード間の波長による接続関係は、図１９のようになり、波長を変えることによって、任意の通信ノード間での通信が可能である。 In this way, data can be transferred from the communication node 600-1 to the communication node 600-5 by using an optical signal having a wavelength of λ4.
Similarly, the connection relationship according to the wavelength between the communication nodes of the wavelength routing device 610 is as shown in FIG. 19, and communication between any communication nodes is possible by changing the wavelength.

なお、一つの通信ノードが異なる通信ノードから受信する際の波長がいくつか重複しているが、本実施形態においては、各通信ノード光は送信機と光受信機をそれぞれ一つずつしか有していないので、複数の通信ノードと同時に通信を行うことはないため、用いる波長に重複があってもよい。
従って、本実施形態の構成を適応することにより、2つの3×3アレイ導波路回折格子と波長経路制御器を用いることで、1つの６×６アレイ導波路回折格子を用いた場合と同様の波長ルーティング機能を有する波長ルーティング装置を実現することが可能である。 In addition, although several wavelengths when one communication node receives from different communication nodes overlap, in this embodiment, each communication node light has only one transmitter and one optical receiver. Since there is no communication at the same time with a plurality of communication nodes, there may be overlapping wavelengths to be used.
Therefore, by adapting the configuration of the present embodiment, using two 3 × 3 arrayed waveguide diffraction gratings and a wavelength path controller, it is the same as when using one 6 × 6 arrayed waveguide diffraction grating. It is possible to realize a wavelength routing device having a wavelength routing function.

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態を説明する。
図２０は、本発明の第５実施形態の光通信ネットワークシステムを示す構成図である。
本実施形態と第４実施形態とを比べた場合の構造上の変更点は、波長経路制御器と光カプラの接続方法、および3×3アレイ導波路回折格子における光信号の波長と出入力ポートの接続関係の2点であり、それ以外の構成および部品についての説明は省略する。 (Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 20 is a block diagram showing an optical communication network system according to the fifth embodiment of the present invention.
The structural changes when this embodiment is compared with the fourth embodiment are the connection method of the wavelength path controller and the optical coupler, and the wavelength and the input / output port of the optical signal in the 3 × 3 arrayed waveguide grating These are the two points of the connection relationship, and descriptions of the other components and parts are omitted.

本実施形態においては、光カプラ631は、第1入力ポート6311-1は波長経路制御器621の第１出力ポート6212-1に接続され、第2入力ポート6311-2は波長経路制御器622の第２出力ポート6222-2に接続されている。
また、光カプラ632は、第1入力ポート6321-1は波長経路制御器623の第１出力ポート6232-1に接続され、第2入力ポート6321-2は波長経路制御器624の第２出力ポート6242-2に接続されている。 In the present embodiment, in the optical coupler 631, the first input port 6311-1 is connected to the first output port 6212-1 of the wavelength path controller 621, and the second input port 6311-2 is connected to the wavelength path controller 622. It is connected to the second output port 6222-2.
In the optical coupler 632, the first input port 6321-1 is connected to the first output port 6232-1 of the wavelength path controller 623, and the second input port 6321-2 is the second output port of the wavelength path controller 624. Connected to 6242-2.

また、光カプラ633は、第1入力ポート6331-1は波長経路制御器625の第１出力ポート6252-1に接続され、第2入力ポート6331-2は波長経路制御器626の第２出力ポート6262-2に接続されている。
また、光カプラ634は、第1入力ポート6341-1は波長経路制御器622の第１出力ポート6222-1に接続され、第2入力ポート6341-2は波長経路制御器621の第2出力ポート6212-2に接続されている。 In the optical coupler 633, the first input port 6331-1 is connected to the first output port 6252-1 of the wavelength path controller 625, and the second input port 6331-2 is the second output port of the wavelength path controller 626. Connected to 6262-2.
In the optical coupler 634, the first input port 6341-1 is connected to the first output port 6222-1 of the wavelength path controller 622, and the second input port 6341-2 is the second output port of the wavelength path controller 621. Connected to 6212-2.

また、光カプラ635は、第1入力ポート6351-1は波長経路制御器624の第１出力ポート6242-1に接続され、第2入力ポート6351-2は波長経路制御器623の第１出力ポート6242-1に接続されている。
さらに、光カプラ636は、第1入力ポート6361-1は波長経路制御器626の第1出力ポート6262-1に接続され、第2入力ポート6361-2は波長経路制御器625の第1出力ポート6252-1に接続されている。 In the optical coupler 635, the first input port 6351-1 is connected to the first output port 6242-1 of the wavelength path controller 624, and the second input port 6351-2 is the first output port of the wavelength path controller 623. Connected to 6242-1.
Further, the optical coupler 636 has a first input port 6361-1 connected to the first output port 6262-1 of the wavelength path controller 626, and a second input port 6361-2 connected to the first output port of the wavelength path controller 625. Connected to 6252-1.

本実施例においては、波長経路制御器として、50GHz間隔の１×２インターリーブフィルターを用いる。この光デバイスは、図１６に示すように、1つの入力ポートと2つの出力ポートを有し、50GHz間隔の光信号を入力ポートより入力すると、その波長に応じて2つの出力ポートに交互に出力するという特徴を有する。たとえば、50GHz間隔のλ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6という波長の光信号を入力すると、第1出力ポートからはλ1、λ3、λ5の波長を有する光信号を出力し、第２出力ポートからはλ2、λ4、λ6の波長を有する光信号を出力する。   In this embodiment, a 1 × 2 interleave filter with an interval of 50 GHz is used as the wavelength path controller. As shown in FIG. 16, this optical device has one input port and two output ports. When an optical signal at 50 GHz intervals is input from the input port, it is alternately output to the two output ports according to the wavelength. It has the feature of doing. For example, when optical signals having wavelengths of λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, and λ6 are input at intervals of 50 GHz, optical signals having wavelengths of λ1, λ3, and λ5 are output from the first output port, and the second output port is output. Outputs optical signals having wavelengths of λ2, λ4, and λ6.

尚、一つの波長経路制御器として複数のインターリーブフィルターを多段に接続したものを用いることによって、波長経路制御器の出力ポートを増やすことが可能である。
また、前記波長経路制御器として、1×２アレイ導波路回折格子を用いてもよい。
３×３アレイ導波路回折格子641,642の各入出力ポートと波長λ1、λ2、λ3の関係は図２１に示すとおりである。また、λi＋ΔλFSR’(ΔλFSR’：アレイ導波路回折格子の自由スペクトル空間)の波長の信号光もλiの光信号と同じ入出力ポートを接続するため、λ4＝λ1＋ΔλFSR’、λ5＝λ2＋ΔλFSR’、λ6＝λ3＋ΔλFSR’、とすると、これらの波長の各ポートへの出入力関係は図２２に示すとおりである。 In addition, it is possible to increase the output port of a wavelength path controller by using what connected the several interleave filter in multiple stages as one wavelength path controller.
Further, a 1 × 2 arrayed waveguide diffraction grating may be used as the wavelength path controller.
The relationship between the input / output ports of the 3 × 3 arrayed waveguide diffraction gratings 641 and 642 and the wavelengths λ1, λ2, and λ3 is as shown in FIG. In addition, since the signal light having the wavelength of λi + Δλ FSR ′ (Δλ FSR ′: free spectral space of the arrayed waveguide grating) is connected to the same input / output port as the optical signal of λi, λ4 = λ1 + Δλ FSR ′, λ5 = λ2 + Δλ FSR Assuming ', λ6 = λ3 + Δλ FSR ', the input / output relationship of these wavelengths to each port is as shown in FIG.

次に、本発明の第５実施形態における光通信ネットワークの動作に関して説明する。ここでは一例として、通信ノード600-1が通信ノード600-5とデータ通信を行う場合を説明する。
通信ノード600-1において、光送信機から出力された波長λ2の光信号S2は、光伝送路650-1に出力される。
さらに、光信号S2は、光伝送路650-1を伝送し、波長ルーティング装置610の入力ポート610-1を介して波長経路制御器621の入力ポート6211に到達したのち、その波長λ2に対応する第2出力ポート6212-2より出力し、光カプラ634の入力ポート6341-2に到達する。 Next, the operation of the optical communication network in the fifth embodiment of the present invention will be described. Here, as an example, a case where communication node 600-1 performs data communication with communication node 600-5 will be described.
In communication node 600-1, optical signal S2 of wavelength λ2 output from the optical transmitter is output to optical transmission line 650-1.
Further, the optical signal S2 is transmitted through the optical transmission line 650-1, reaches the input port 6211 of the wavelength path controller 621 via the input port 610-1 of the wavelength routing device 610, and then corresponds to the wavelength λ2. The signal is output from the second output port 6212-2 and reaches the input port 6341-2 of the optical coupler 634.

光カプラ634の出力ポート6342より出力した光信号S2は、3×3アレイ導波路回折格子642に入力ポート6421-1より入力し、図２１に示したアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係に従ってアレイ導波路回折格子642の第２出力ポート6422-2より出力する。その後、波長ルーティング装置610の第５出力ポート610-15より出力され、光伝送路650-5を伝送して通信ノード600-5に到達し、ノード内の光受信器によって受信される。   The optical signal S2 output from the output port 6342 of the optical coupler 634 is input to the 3 × 3 arrayed waveguide diffraction grating 642 from the input port 6421-1, and the input / output port and wavelength of the arrayed waveguide diffraction grating shown in FIG. Is output from the second output port 6422-2 of the arrayed waveguide grating 642 in accordance with the above relationship. Thereafter, the light is output from the fifth output port 610-15 of the wavelength routing device 610, transmitted through the optical transmission line 650-5, reaches the communication node 600-5, and is received by the optical receiver in the node.

このようにして、通信ノード600-1から通信ノード600-5へデータを転送する際には、λ2の波長の光信号を用いて行うことができる。
同様にして、この波長ルーティング装置610の各通信ノード間の波長による接続関係は、図２３のようになり、波長を変えることによって、任意の通信ノード間での通信が可能である。 In this way, data can be transferred from the communication node 600-1 to the communication node 600-5 using an optical signal having a wavelength of λ2.
Similarly, the connection relationship by wavelength between communication nodes of the wavelength routing device 610 is as shown in FIG. 23, and communication between arbitrary communication nodes is possible by changing the wavelength.

尚、上記実施形態は本発明の一具体例にすぎず、本発明が上記実施形態の構成に限定されることはない。例えば、上記実施形態では通信ノードの数や、波長ルーティング装置の装置入力ポートおよび装置出力ポートの数Nとして、それぞれ12を例にとって説明しているが、これに限定されるものではなく、Nは２以上の整数であればよい。   In addition, the said embodiment is only one specific example of this invention, and this invention is not limited to the structure of the said embodiment. For example, in the above embodiment, the number of communication nodes and the number N of device input ports and device output ports of the wavelength routing device have been described as examples, but the present invention is not limited to this. It may be an integer of 2 or more.

以上説明したように本発明の実施形態に係る光通信ネットワークによれば、複数の通信ノードとこれら通信ノード間の通信を光信号の波長による経路制御によって確立する波長ルーティングを利用した光通信ネットワークシステムにおいて、波長経路制御器とポート数の少ないアレイ導波路回折格子を複数枚用いて波長ルーティング装置を構成することにより、ポート数のより多いアレイ導波路回折格子を用いた場合と同等の波長ルーティング機能を備えた波長ルーティング装置を構成することが可能である。   As described above, according to the optical communication network according to the embodiment of the present invention, an optical communication network system using wavelength routing that establishes communication between a plurality of communication nodes and the communication nodes by path control based on the wavelength of the optical signal. Wavelength routing function equivalent to using an arrayed waveguide grating with a larger number of ports by configuring a wavelength routing device using multiple wavelength waveguide controllers and a plurality of arrayed waveguide gratings with a smaller number of ports It is possible to constitute a wavelength routing device provided with

アレイ導波路回折格子は、ポート数の増加とともにクロストークや挿入損失が大きくなり、これらの低減には高度な技術が必要であるために作製が困難である。本発明の実施形態によれば、このようなポート数の多いアレイ導波路回折格子を用いることなく、通信ノード数に対して拡張性のある波長ルーティングを利用した光通信ネットワークシステムを実現することができ、技術的、コスト的に非常に優れた効果がある。   The arrayed waveguide diffraction grating has a large crosstalk and insertion loss as the number of ports increases, and it is difficult to manufacture the arrayed waveguide diffraction grating because advanced techniques are required to reduce these. According to the embodiment of the present invention, it is possible to realize an optical communication network system using wavelength routing that is scalable with respect to the number of communication nodes, without using such an arrayed waveguide grating having a large number of ports. It has a very good effect in terms of technology and cost.

また、あらかじめ波長経路制御器のポート数を通信ノードよりも多くしておくことによって、アレイ導波路回折格子をよりポート数の多いものに交換することなく、ポート数の少ないアレイ導波路回折格子を増設することによって、容易に通信ノードを増やすことが可能になり、通信ノード数の増減に柔軟に対応することが可能になるという利点がある。   In addition, by increasing the number of ports of the wavelength path controller more than the communication node in advance, an arrayed waveguide grating with a small number of ports can be replaced without replacing the arrayed waveguide grating with a larger number of ports. By increasing the number, it is possible to easily increase the number of communication nodes, and there is an advantage that it is possible to flexibly cope with an increase or decrease in the number of communication nodes.

本発明の第１乃至第３実施形態における光通信システムの全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the optical communication system in the 1st thru | or 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態における波長経路制御器の構成を示す図。The figure which shows the structure of the wavelength path controller in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１及び第２実施形態における光通信システムの波長帯域分離器を説明する図。The figure explaining the wavelength band separator of the optical communication system in the 1st and 2nd embodiment of this invention. 本発明の第１乃至第３実施形態における光通信システムの波長帯域合波器を説明する図。The figure explaining the wavelength band multiplexer of the optical communication system in the 1st thru | or 3rd embodiment of this invention. 本発明の第１及び第２実施形態における光通信システムの波長経路制御器の入出力ポートと波長帯域の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the input / output port and wavelength band of the wavelength path controller of the optical communication system in 1st and 2nd embodiment of this invention. 本発明の第１乃至第３実施形態におけるアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the input / output port of the arrayed-waveguide diffraction grating in 1st thru | or 3rd embodiment of this invention, and a wavelength. 本発明の第１乃至第３実施形態におけるアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the input / output port of the arrayed-waveguide diffraction grating in 1st thru | or 3rd embodiment of this invention, and a wavelength. 本発明の第１乃至第３実施形態におけるアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the input / output port of the arrayed-waveguide diffraction grating in 1st thru | or 3rd embodiment of this invention, and a wavelength. 本発明の第１及び第２実施形態における各通信ノードの光送受信部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the optical transmission / reception part of each communication node in the 1st and 2nd embodiment of this invention. 本発明の第１及び第２実施形態における光信号送受信ノードと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the optical signal transmission / reception node and wavelength in 1st and 2nd embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態における波長経路制御器の構成を示す図。The figure which shows the structure of the wavelength path controller in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態における各通信ノードの光送受信部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the optical transmission / reception part of each communication node in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態における波長経路制御器の構成を示す図。The figure which shows the structure of the wavelength path controller in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態における光信号送受信ノードと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the optical signal transmission / reception node and wavelength in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態における光通信システムの全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the optical communication system in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態における光通信システムの波長経路制御器を説明する図。The figure explaining the wavelength path controller of the optical communication system in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態におけるアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the input-output port of an arrayed-waveguide diffraction grating and wavelength in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態におけるアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the input-output port of an arrayed-waveguide diffraction grating and wavelength in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態における光信号送受信ノードと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the optical signal transmission / reception node and wavelength in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態における光通信システムの全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the optical communication system in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態におけるアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the input / output port of the arrayed-waveguide diffraction grating and wavelength in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態におけるアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the input / output port of the arrayed-waveguide diffraction grating and wavelength in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態における光信号送受信ノードと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the optical signal transmission / reception node and wavelength in 5th Embodiment of this invention. 従来例のアレイ導波路回折格子を用いて実現した波長パスルーティングをベースとした光通信ネットワークシステムを示す図。The figure which shows the optical communication network system based on the wavelength path routing implement | achieved using the arrayed-waveguide diffraction grating of a prior art example. 従来例におけるアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the input-output port of an arrayed-waveguide diffraction grating in a prior art example, and a wavelength. 従来例におけるアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the input-output port of an arrayed-waveguide diffraction grating and a wavelength in a prior art example. 自由スペクトル空間を考慮した場合のアレイ導波路回折格子の入出力ポートと波長の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the input-output port of an arrayed-waveguide diffraction grating, and a wavelength when the free spectrum space is considered.

符号の説明Explanation of symbols

100-1~100-4…通信ノード、110…４×４アレイ導波路回折格子、120-1~120-4…上りの光伝送路、130-1~130-4…下りの光伝送路、140-1~140-4…４×４アレイ導波路回折格子110の入力ポート、150-1~150-4…４×４アレイ導波路回折格子110の出力ポート、200-1~200-12…通信ノード、210…波長ルーティング装置、210-11〜210-22…波長ルーティング装置の入力ポート、210-31〜210-42…波長ルーティング装置の出力ポート、220…光合波器、220-01〜220-12…光合波器220の入力ポート、220-21…光合波器220の出力ポート、221〜224…波長経路制御器、2211-1〜2211-3, 2221-1〜2221-3, 2231-1〜2231-3, 2241-1〜2241-3…波長経路制御器221〜224の入力ポート、2212-1〜2212-3, 2222-1〜2222-3, 2232-1〜2232-3, 2242-1〜2242-3…波長経路制御器221〜224の出力ポート、231〜233…4×4アレイ導波路回折格子、2311-1〜2311-4, 2321-1〜2321-4, 2331-1〜2331-4…4×4アレイ導波路回折格子231〜233の入力ポート、2312-1〜2312-4, 2322-1〜2322-4, 2332-1〜2332-4…4×4アレイ導波路回折格子231〜233の出力ポート、240…光分離器、240-01…光分離器240の入力ポート、240-21〜240-32…光分離器240の出力ポート、250,250-1〜250-12…光伝送路、260,260-1〜260-12…光伝送路、270-01〜270-12…光送信機、280-01〜280-12…光受信機、310…波長帯域分離器、311…波長帯域分離器310の入力ポート、312-1〜312-3…波長帯域分離器310の出力ポート、320…波長帯域合波器、321-1〜321-3…波長帯域合波器320の入力ポート、322…波長帯域合波器の出力ポート、370…光送信機、380…光受信機、410…光カプラ、411…光カプラ410の入力ポート、412-1〜412-3…光カプラ410の出力ポート、420…波長帯域合波器、421-1〜421-3…波長帯域合波器420の入力ポート、422…波長帯域合波器420の出力ポート、430〜432…波長帯域光フィルタ、450…通過形スターカプラ、451-1〜451-3…通過形スターカプラ450の入力ポート、452-1〜452-3…通過形スターカプラ450の出力ポート、
600-1~600-6…通信ノード、610…波長ルーティング装置、610-1〜610-6…波長ルーティング装置の入力ポート、610-11〜610-16…波長ルーティング装置の出力ポート、621〜626…波長経路制御器、6211〜6261…波長経路制御器621〜626の入力ポート、6212-1, 6212-2, 6222-1,6222-2, 6232-1, 6232-2, 6242-1, 6242-2, 6252-1,6252-2, 6262-1, 6262-2…波長経路制御器621〜624の出力ポート、631〜636…光カプラ、6311-1, 6311-2, 6321-1,6321-2, 6331-1, 6331-2, 6341-1, 6341-2, 6351-1,6351-2, 6361-1, 6361-2…光カプラ631〜636の入力ポート、6312〜6362…光カプラ631〜636の出力ポート、641,642…3×3アレイ導波路回折格子、6411-1〜6411-3, 6421-1〜6421-3…3×3アレイ導波路回折格子641,642の入力ポート、6412-1〜6412-3, 6422-1〜6422-3…3×3アレイ導波路回折格子641,642の出力ポート、650-1〜650-6…光伝送路、660-1〜660-6…光伝送路

100-1 to 100-4 ... communication node, 110 ... 4 × 4 array waveguide diffraction grating, 120-1 to 120-4 ... upstream optical transmission path, 130-1 to 130-4 ... downstream optical transmission path, 140-1 to 140-4 ... 4 × 4 array waveguide diffraction grating 110 input port, 150-1 to 150-4 ... 4 × 4 array waveguide diffraction grating 110 output port, 200-1 to 200-12 ... Communication node, 210 ... wavelength routing device, 210-11 to 210-22 ... input port of wavelength routing device, 210-31 to 210-42 ... output port of wavelength routing device, 220 ... optical multiplexer, 220-01 to 220 -12 ... Input port of optical multiplexer 220, 220-21 ... Output port of optical multiplexer 220, 221 to 224 ... Wavelength path controller, 2211-1 to 2211-3, 2221-1 to 2221-3, 2231- 1 to 2231-3, 2241-1 to 2241-3 ... Input port of wavelength path controller 221 to 224, 222-1 to 2212-3, 2222-1 to 2222-3, 2232-1 to 2232-3, 2242 -1 to 2242-3: Output port of wavelength path controller 221 to 224, 231 to 233 ... 4 × 4 array waveguide diffraction grating, 2311-1 to 2311-4, 2321-1 to 2321-4, 2331 -1 to 2331-4 ... 4 x 4 array waveguide diffraction grating 231 to 233 input port, 2312-1 to 2312-4, 2322-1 to 2322-4, 2332-1 to 2332-4 ... 4 x 4 array Output port of waveguide diffraction gratings 231 to 233, 240 ... optical separator, 240-01 ... input port of optical separator 240, 240-21 to 240-32 ... output port of optical separator 240, 250, 250-1 to 250 -12 ... Optical transmission line, 260,260-1 to 260-12 ... Optical transmission line, 270-01 to 270-12 ... Optical transmitter, 280-01 to 280-12 ... Optical receiver, 310 ... Wavelength band separator, 311 ... Input port of wavelength band separator 310, 312-1 to 312-3 ... Output port of wavelength band separator 310, 320 ... Wavelength band multiplexer, 321-1 to 321-3 ... Wavelength band multiplexer 320 Input port, 322 ... Wavelength band combiner output port, 370 ... Optical transmitter, 380 ... Optical receiver, 410 ... Optical coupler, 411 ... Input port of optical coupler 410, 412-1 to 412-3 ... Optical Output port of coupler 410, 420 ... wavelength band multiplexer, 421-1 to 421-3 ... Input port of wavelength band multiplexer 420, 422 ... wavelength band Waveformer 420 output port, 430 to 432 ... wavelength band optical filter, 450 ... passing star coupler, 451-1 to 451-3 ... passing star coupler 450 input port, 452-1 to 452-3 ... passing type Star coupler 450 output port,
600-1 to 600-6 ... communication node, 610 ... wavelength routing device, 610-1 to 610-6 ... input port of wavelength routing device, 610-11 to 610-16 ... output port of wavelength routing device, 621 to 626 ... wavelength path controller, 6211 to 6261 ... input port of wavelength path controllers 621 to 626, 6212-1, 6212-2, 6222-1, 6222-2, 6232-1, 6232-2, 6242-1, 6242 -2, 6252-1, 6252-2, 6262-1, 6262-2 ... Output port of wavelength path controller 621 to 624, 631 to 636 ... Optical coupler, 6311-1, 6311-2, 6321-1,6321 -2, 6331-1, 6331-2, 6341-1, 6341-2, 6351-1,6351-2, 6361-1, 6361-2 ... Input port of optical coupler 631 ~ 636, 6312 ~ 6362 ... Optical coupler 631 to 636 output port, 641,642 ... 3 × 3 array waveguide diffraction grating, 6411-1 to 6411-3, 6421-1 to 6421-3 ... 3 × 3 array waveguide diffraction grating 641,642 input port, 6412-1 ~ 6412-3, 6422-1 ~ 6422-3 ... Output port of 3 × 3 arrayed waveguide grating 641,642, 650-1 ~ 650-6 ... optical transmission line, 660-1 ~ 660-6 ... optical transmission line

Claims (14)

複数の通信ノードと、当該通信ノード間の通信を光信号の波長による経路制御に基づいて確立する波長ルーティング装置と、当該通信ノードと当該波長ルーティング装置とを接続して通信経路を形成する光伝送路とを備えた光通信ネットワークシステムにおいて、
前記通信ノードは、
送出する光信号の波長が一定もしくは可変であるA個（Aは１以上の整数）の光送信機と、該光送信機から送信された波長の異なる複数の光信号を合波して前記波長ルーティング装置に送出する光合波器と、前記波長ルーティング装置を経由して送信された光信号を波長に応じて分波する光分離器と、該光分離器から入力された光信号を、個別に受信可能なB個（Bは１以上の整数）の光受信機を備え、
前記波長ルーティング装置は、
前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN（Nは2以上の整数）個の入力ポートと、
前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN個の出力ポートと、
K（Kは２以上の整数、K＜N）個の入力ポートおよびK個の出力ポートを有し、1つの入力ポートに入力された光信号は、その波長λi（iは整数、1≦i≦K、λi+1−λi＝Δλ、波長間隔Δλは正の定数）に応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、かつ異なる入力ポートから入力した同一の波長を有する光信号はそれぞれ異なる出力ポートから出力し、波長λiの光信号によって接続される当該入出力ポートの関係と、波長λi’=λi ＋ n・ΔλFSR（ｎは任意の整数、ΔλFSR≧K・Δλ、ΔλFSR：自由スペクトル空間の大きさ）の光信号によって接続される当該入出力ポートの関係が同一であることを特徴とするR（R×K≧N）個のK×Kアレイ導波路回折格子と、
L個（Lは整数L≧R、L＜N）の入力ポートとL個の出力ポートとを有し、1つの入力ポートに入力された光信号をその波長の属する波長帯域Bｍ（波長帯域＝中心波長λBｍ±波長帯域幅Δλｍ、ただしλBｍ＋Δλｍ≦λBｍ+１−Δλｍ+１、１≦ｍ≦L、ｍは整数）に応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、該波長帯域Bｍは、K×Kアレイ導波路回折格子のΔλFSRとの間に、λ１+ｋ・ΔλFSR≦λBｍ−Δλｍ、λBｍ+Δλｍ≦λ１+(ｋ+1)・ΔλFSR(ｋはある整数)という関係が成り立つことを特徴とするM個（Mは整数、M≦K , L×M≧N）の波長経路制御器とを備え、
該波長経路制御器の各入力ポートはそれぞれ、前記波長ルーティング装置のN個の入力ポートのいずれかと1対１に接続され、
前記波長帯域経路制御器の各出力ポートはそれぞれ、異なる前記K×Kアレイ導波路回折格子の入力ポートのいずれかと1対１に相互に接続され、
前記K×Kアレイ導波路回折格子の各出力ポートは、それぞれ波長ルーティング装置の出力ポートのいずれかと1対１に接続され、
前記波長ルーティング装置の出力ポートは、異なる前記通信ノードと1対1に接続されていることを特徴とする光通信ネットワークシステム。 A plurality of communication nodes, a wavelength routing device that establishes communication between the communication nodes based on path control based on the wavelength of the optical signal, and an optical transmission that connects the communication node and the wavelength routing device to form a communication path In an optical communication network system equipped with a road,
The communication node is
A wavelength of an optical signal to be transmitted is constant or variable (A is an integer of 1 or more) and a plurality of optical signals having different wavelengths transmitted from the optical transmitter are combined with the wavelength. An optical multiplexer for sending to the routing device, an optical separator for demultiplexing an optical signal transmitted via the wavelength routing device according to the wavelength, and an optical signal input from the optical separator, individually Receivable B receivers (B is an integer of 1 or more)
The wavelength routing device is:
N (N is an integer of 2 or more) input ports connected to the communication node via the optical transmission path;
N output ports connected to the communication node via the optical transmission path;
K (K is an integer of 2 or more , K <N ) input ports and K output ports, and an optical signal input to one input port has its wavelength λi (i is an integer, 1 ≦ i ≦ K, λ i + 1 −λ i = Δλ, wavelength interval Δλ is a positive constant) and output to different output ports, and optical signals having the same wavelength input from different input ports are output differently The relationship between the input / output ports output from the port and connected by the optical signal of wavelength λi, and the wavelength λi ′ = λi + n · Δλ FSR (n is an arbitrary integer, Δλ FSR ≧ K · Δλ, Δλ FSR : free R (R × K ≧ N) K × K arrayed waveguide diffraction gratings characterized in that the relation of the input / output ports connected by the optical signal of (spectrum space size) is the same;
L (L is an integer L ≧ R , L <N ) input ports and L output ports, and an optical signal input to one input port is a wavelength band B m (wavelength band) to which the wavelength belongs. = Center wavelength λB m ± wavelength bandwidth Δλ m , where λB m + Δλ m ≦ λB m + 1 -Δλ m + 1 , 1 ≦ m ≦ L, where m is an integer) The wavelength band B m is between λ 1 + k · Δλ FSR ≦ λB m −Δλ m , λB m + Δλ m ≦ λ 1 + (k + 1) between Δλ FSR of the K × K arrayed waveguide grating.・ M wavelength (M is an integer, M ≦ K, L × M ≧ N) wavelength path controllers characterized by the relationship Δλ FSR (k is an integer),
Each input port of the wavelength path controller is connected one-to-one with one of the N input ports of the wavelength routing device,
Each output port of the wavelength band path controller is mutually connected one-to-one with one of the input ports of the different K × K arrayed waveguide gratings,
Each output port of the K × K arrayed waveguide grating is connected to one of the output ports of the wavelength routing device in a one-to-one relationship,
An optical communication network system, wherein output ports of the wavelength routing device are connected to the different communication nodes in a one-to-one relationship. 前記波長経路制御器は、
J（JはL以上の整数、J＜N）個の出力ポートと1つの入力ポートを有し、当該入力ポートが前記波長経路制御器の入力ポートに1対１に接続され、1つの当該入力ポートから入力される中心波長λB１±波長帯域幅Δλ１、中心波長λB２±波長帯域幅Δλ２、…、中心波長λBJ±波長帯域幅ΔλJの各波長帯域幅内に属する波長の光信号を、その波長帯域に応じてJ個の前記出力ポートのうちのいずれかの出力ポートに出力するL個の１×J波長帯域光分波器と、
１つの出力ポートとJ個の入力ポートを有し、該出力ポートが前記波長経路制御器の出力ポートに接続され、当該L個の各入力ポートより入力される中心波長λB１±波長帯域幅Δλ１、中心波長λB２±波長帯域幅Δλ２、…、中心波長λBJ±波長帯域幅ΔλJの各波長帯域幅内に属する波長の光信号を、前記出力ポートに出力するL個のJ×１波長帯域光合波器とを備え、
前記1×J波長帯域光分波器の各出力ポートはそれぞれ、異なる当該J×１波長帯域光合波器の各入力ポートのいずれかに、一つの前記J×１波長帯域光合波器に異なるポートから入力するそれぞれの光信号の属する波長帯域に重複がないように、1対１に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光通信ネットワークシステム。 The wavelength path controller is
J (J is an integer greater than or equal to L , J <N ) output ports and one input port, the input port is connected to the input port of the wavelength path controller in a one-to-one relationship, and one corresponding input Light of wavelengths belonging to each wavelength bandwidth of the center wavelength λB 1 ± wavelength bandwidth Δλ 1 , center wavelength λB 2 ± wavelength bandwidth Δλ 2 ,..., Center wavelength λB J ± wavelength bandwidth Δλ J input from the port L 1 × J wavelength band optical demultiplexers that output signals to any one of the J output ports according to the wavelength band;
There is one output port and J input ports, the output port is connected to the output port of the wavelength path controller, and the center wavelength λB 1 ± wavelength bandwidth Δλ input from each of the L input ports 1 , center wavelength λB 2 ± wavelength bandwidth Δλ 2 ,..., Center wavelength λB J ± wavelength bandwidth Δλ J wavelength signals belonging to each wavelength bandwidth L × J × One wavelength band optical multiplexer,
Each output port of the 1 × J wavelength band optical demultiplexer is different from one input port of a different J × 1 wavelength band optical multiplexer, and is different from one J × 1 wavelength band optical multiplexer. 2. The optical communication network system according to claim 1 , wherein the optical communication network system is connected in a one-to-one relationship such that there is no overlap in the wavelength bands to which the respective optical signals input from 1 belong. 前記波長経路制御器は、
J（JはL以上の整数、J＜N）個の出力ポートと1つの入力ポートを有し、該入力ポートが前記波長経路制御器の入力ポートに1対１に接続され、1つの前記入力ポートから入力される光信号が全ての前記出力ポートから出力される1×J光カプラと、
それぞれ異なる中心波長λB１±波長帯域幅Δλ１、中心波長λB２±波長帯域幅Δλ２、…、中心波長λBJ±波長帯域幅ΔλJの各波長帯域の光信号のみを通過させるJ個の光フィルタと、
１つの出力ポートとJ個の入力ポートを有し、前記出力ポートが前記波長経路制御器の出力ポートに接続され、当該L個の各入力ポートより入力される中心波長λB１±波長帯域幅Δλ１、中心波長λB２±波長帯域幅Δλ２、…、中心波長λBJ±波長帯域幅ΔλJの各波長帯域幅内に属する波長の光信号を、前記出力ポートに出力するL個のJ×１波長帯域光合波器とを備え、
前記光カプラの各出力ポートはそれぞれのポート毎に、異なる各波長帯域の光信号を通過させる1つの前記光フィルタを介して、異なる前記J×１波長帯域光合波器のいずれかの入力ポートに、一つの当該J×１波長帯域光合波器に異なるポートから入力するそれぞれの光信号の属する波長帯域に重複がないように、１対１に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光通信ネットワークシステム。 The wavelength path controller is
J (J is an integer greater than or equal to L , J <N ) output ports and one input port, the input port is connected to the input port of the wavelength path controller on a one-to-one basis, and the one input 1 × J optical coupler in which optical signals input from the port are output from all the output ports;
Different center wavelengths λB 1 ± wavelength bandwidth Δλ 1 , center wavelength λB 2 ± wavelength bandwidth Δλ 2 ,..., Center wavelength λB J ± wavelength bandwidth Δλ J An optical filter;
There is one output port and J input ports, the output port is connected to the output port of the wavelength path controller, and the center wavelength λB 1 ± wavelength bandwidth Δλ input from each of the L input ports 1 , center wavelength λB 2 ± wavelength bandwidth Δλ 2 ,..., Center wavelength λB J ± wavelength bandwidth Δλ J wavelength signals belonging to each wavelength bandwidth L × J × One wavelength band optical multiplexer,
Each output port of the optical coupler is connected to one input port of a different J × 1 wavelength band optical multiplexer via one optical filter that passes optical signals of different wavelength bands for each port. , so no duplicate wavelength band belongs respective optical signals input from different ports to one of the J × 1 wavelength-band optical multiplexer, in claim 1, characterized in that it is connected in a one-to-one The optical communication network system described. 前記通信ノードの全てにおいて光受信機の個数Bが1である場合、
前記波長経路制御器は、
L個の入力ポートとL個の出力ポートを有し、該入力ポートが前記波長経路制御器の入力ポートと接続され、一つの入力ポートから入力された光信号を全ての出力ポートに出力するL×L通過形スターカプラと、
それぞれ異なる中心波長λB１±波長帯域幅Δλ１、中心波長λB２±波長帯域幅Δλ２、・・・、中心波長λBL±波長帯域幅ΔλLの各波長帯域の光信号のみを通過させるL個の光フィルタを備え、
前記L×L通過形スターカプラの各出力ポートはそれぞれ、ポート毎に異なる各波長帯域の光信号を通過させる1つの当該光フィルタを介して、前記波長経路制御器のいずれかの出力ポートに接続されており、
前記波長経路制御器の各出力ポートは、そこから出力する光信号のうち同一の波長帯域に属する光信号は同一のK×Kアレイ導波路回折格子に入力されるように、異なるK×Kアレイ導波路回折格子のいずれかの入力ポートと接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光通信ネットワークシステム。 When the number B of optical receivers is 1 in all the communication nodes,
The wavelength path controller is
L which has L input ports and L output ports, the input port is connected to the input port of the wavelength path controller, and outputs an optical signal input from one input port to all output ports. × L pass type star coupler,
Different center wavelengths .lambda.B 1 ± wavelength bandwidth [Delta] [lambda] 1 respectively, the center wavelength .lambda.B 2 ± wavelength bandwidth [Delta] [lambda] 2, · · ·, to only pass optical signals of each wavelength band having a central wavelength .lambda.B L ± wavelength bandwidth [Delta] [lambda] L L With an optical filter,
Each output port of the L × L pass star coupler is connected to one of the output ports of the wavelength path controller via one optical filter that passes optical signals of different wavelength bands for each port. Has been
Each output port of the wavelength path controller has different K × K arrays so that optical signals belonging to the same wavelength band among optical signals output therefrom are input to the same K × K array waveguide diffraction grating. The optical communication network system according to claim 1 , wherein the optical communication network system is connected to any one of the input ports of the waveguide diffraction grating. 複数の通信ノードと、当該通信ノード間の通信を光信号の波長による経路制御に基づいて確立する波長ルーティング装置と、当該通信ノードと当該波長ルーティング装置とを接続して通信経路を形成する光伝送路とを備えた光ネットワークシステムにおいて、
前記通信ノードは、
送出する光信号の波長が一定もしくは可変であるA個（Aは１以上の整数）の光送信機と、該光送信機から送信された複数の光信号を合波する光合波器と、前記波長ルーティング装置を経由して送信された光信号を受信可能な１個の光受信機とを備え、
前記波長ルーティング装置は、
前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN（Nは2以上の整数）個の入力ポートと、
前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN個の出力ポートと、
1個の入力ポートおよびP（Pは2以上の整数、P＜N）個の出力ポートを有し、当該入力ポートに入力された光信号は、その波長λi（iは整数、1≦i≦P、λi+1−λi＝Δλ、波長間隔Δλは正の定数）に応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、波長λiの光信号の出力する出力ポートと、波長λi+nP=λi ＋ n・ΔλFSR（ｎは任意の整数、ΔλFSR≧P・Δλ、ΔλFSR：自由スペクトル空間の大きさ）の光信号の出力する出力ポートが同一であることを特徴とするN個の波長経路制御器と、
K（Kは2以上の整数、K＜N）個の入力ポートおよびK個の出力ポートを有し、1つの入力ポートに入力された波長λi+n’P（iは一定、n’は整数、1≦n’≦K、λi+(n’+1)P−λi+n’P＝Δλ’、波長間隔Δλ’は正の定数）の光信号は、その波長λi+n’Pに応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、かつ異なる入力ポートから入力した同一の波長を有する光信号はそれぞれ異なる出力ポートから出力することを特徴とするR（R×K≧N）個のK×Kアレイ導波路回折格子と、
Q（QはP以上の整数、Q＜N）個の入力ポートおよび1つの出力ポートを有し、複数の入力ポートから入力された光信号を1つの出力ポートから出力するN個のQ×１光カプラとを備え、
R個のK×Kアレイ導波路回折格子のそれぞれの出入力ポートを接続する光信号の波長λi+n’Pについて、異なるK×Kアレイ導波路回折格子についてiの値が重複することが無く、
波長ルーティング装置のN個の前記入力ポートはそれぞれ、N個の前記波長経路制御器の各入力ポートと1対１に接続され、
前記光カプラの各出力ポートは前記K×Kアレイ導波路回折格子の各入力ポートのいずれかと1対１に接続され、
前記波長帯域経路制御器の出力ポートのうち、λi+nPの光信号が出力する当該出力ポートは、λi+nPの光信号によって出入力ポートが接続されるK×Kアレイ導波路回折格子と接続されている光カプラの当該入力ポートと1対１に接続され、かつ、前記光カプラの入力ポートは、N個以下の異なる前記波長帯域経路制御器の出力ポートと接続され、
前記K×Kアレイ導波路回折格子の各出力ポートは、波長ルーティング装置の各出力ポートのいずれかと1対１に接続され、
前記K×Kアレイ導波路回折格子は波長周回性を有していることを特徴とする光通信ネットワークシステム。 A plurality of communication nodes, a wavelength routing device that establishes communication between the communication nodes based on path control based on the wavelength of the optical signal, and an optical transmission that connects the communication node and the wavelength routing device to form a communication path In an optical network system equipped with a road,
The communication node is
A number of optical transmitters (A is an integer of 1 or more) in which the wavelength of an optical signal to be transmitted is constant or variable, an optical multiplexer for multiplexing a plurality of optical signals transmitted from the optical transmitter, An optical receiver capable of receiving an optical signal transmitted via a wavelength routing device;
The wavelength routing device is:
N (N is an integer of 2 or more) input ports connected to the communication node via the optical transmission path;
N output ports connected to the communication node via the optical transmission path;
One input port and P (P is an integer of 2 or more , P <N ) output ports, and an optical signal input to the input port has a wavelength λi (i is an integer, 1 ≦ i ≦ P, λ i + 1 −λ i = Δλ, and the wavelength interval Δλ is a positive constant), output to different output ports, and an output port for outputting an optical signal of wavelength λi, and wavelength λ i + nP = λi + N · Δλ FSR (where n is an arbitrary integer, Δλ FSR ≧ P · Δλ, Δλ FSR : size of free spectrum space) N output wavelengths output from the same optical signal A path controller;
K (K is an integer greater than or equal to 2 , K <N ) input ports and K output ports. Wavelength λ i + n′P (i is constant, n ′ is input to one input port) An optical signal having an integer, 1 ≦ n ′ ≦ K, λ i + (n ′ + 1) P −λ i + n′P = Δλ ′, and a wavelength interval Δλ ′ is a positive constant) has a wavelength λ i + n ′ R (R × K ≧ N) K signals that are output to different output ports according to P , and optical signals having the same wavelength input from different input ports are output from different output ports. × K array waveguide diffraction grating,
Q (Q is an integer greater than or equal to P , Q <N ) N input ports and one output port, and N Q × 1 outputs optical signals input from multiple input ports from one output port With an optical coupler,
For the wavelength λ i + n'P of the optical signal connecting the input / output ports of each of the R K × K arrayed waveguide gratings, the value of i may overlap for different K × K arrayed waveguide gratings. Without
Each of the N input ports of the wavelength routing device is connected to each input port of the N wavelength path controllers in a one-to-one relationship.
Each output port of the optical coupler is connected to any one of the input ports of the K × K array waveguide diffraction grating in a one-to-one relationship.
Wherein among the output ports of the wavelength band path controller, the output port optical signal of lambda i + nP is output, K × K AWG input ports out by the optical signal of lambda i + nP is connected And the input port of the optical coupler is connected to the output port of the N or less different wavelength band path controllers , and the input port of the optical coupler is connected to the input port of the wavelength coupler.
Each output port of the K × K arrayed waveguide grating is connected to one of the output ports of the wavelength routing device in a one-to-one relationship .
The optical communication network system, wherein the K × K arrayed waveguide diffraction grating has wavelength recursion . 複数の通信ノードと、当該通信ノード間の通信を光信号の波長による経路制御に基づいて確立する波長ルーティング装置と、当該通信ノードと当該波長ルーティング装置とを接続して通信経路を形成する光伝送路とを備えた光ネットワークシステムにおいて、
前記通信ノードは、
送出する光信号の波長が一定もしくは可変であるA個（Aは１以上の整数）の光送信機と、該光送信機から送信された複数の光信号を合波する光合波器と、前記波長ルーティング装置を経由して送信された光信号を波長に応じて分波する光分離器と、該光分離器から入力された光信号を、個別に受信可能なB個（Bは１以上の整数）の光受信機とを備え、
前記波長ルーティング装置は、
前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN（Nは2以上の整数）個の入力ポートと、
前記光伝送路を介して前記通信ノードに接続されたN個の出力ポートと、
1個の入力ポートおよびP（Pは2以上の定数、P＜N）個の出力ポートを有し、当該入力ポートに入力された光信号は、その波長λi（iは整数、1≦i≦P、λi+1−λi＝Δλ、波長間隔Δλは正の定数）に応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、波長λiの光信号の出力する出力ポートと、波長λi+nP=λi ＋ n・ΔλFSR（ｎは任意の整数、ΔλFSR≧P・Δλ、ΔλFSR：自由スペクトル空間の大きさ）の光信号の出力する出力ポートが同一であることを特徴とするN個の波長経路制御器と、
K（Kは2以上の整数、K＜N）個の入力ポートおよびK個の出力ポートを有し、1つの入力ポートに入力された波長λj（jは整数、1≦j≦K、λj+1−λj＝Δλj、波長間隔Δλjは正の定数）の光信号は、その波長λjに応じてそれぞれ異なる出力ポートに出力し、かつ異なる入力ポートから入力した同一の波長を有する光信号はそれぞれ異なる出力ポートから出力し、波長λjの光信号によって接続される当該入出力ポートの関係と、波長λj’=λj ＋ｍ・ΔλFSR’（ｍは任意の整数、ΔλFSR’≧K・Δλj、ΔλFSR’：自由スペクトル空間の大きさ）の光信号によって接続される当該入出力ポートの関係が同一であることを特徴とするR（R×K≧N）個のK×Kアレイ導波路回折格子と、
Q（QはP以上の整数、Q＜N）個の入力ポートおよび1つの出力ポートを有し、複数の入力ポートから入力された光信号を1つの出力ポートから出力するN個のQ×１光カプラとを備え、
前記波長ルーティング装置のN個の当該入力ポートはそれぞれ、前記波長経路制御器の各入力ポートと1対１に接続され、
前記波長帯域経路制御器の各出力ポートはそれぞれ、N個以下の異なる当該Q×１光カプラの各入力ポートに、同一の当該Q×１光カプラの各入力ポートに入力されるそれぞれの光信号の波長に重複がないように１対１に接続され、
前記光カプラの各出力ポートは前記K×Kアレイ導波路回折格子の各入力ポートのいずれかと1対１に接続され、
前記K×Kアレイ導波路回折格子の各出力ポートは、前記波長ルーティング装置の各出力ポートのいずれかと1対１に接続され、
前記K×Kアレイ導波路回折格子は波長周回性を有していることを特徴とする光通信ネットワークシステム。 A plurality of communication nodes, a wavelength routing device that establishes communication between the communication nodes based on path control based on the wavelength of the optical signal, and an optical transmission that connects the communication node and the wavelength routing device to form a communication path In an optical network system equipped with a road,
The communication node is
A number of optical transmitters (A is an integer of 1 or more) in which the wavelength of an optical signal to be transmitted is constant or variable, an optical multiplexer for multiplexing a plurality of optical signals transmitted from the optical transmitter, An optical separator that demultiplexes an optical signal transmitted via a wavelength routing device according to the wavelength, and B optical signals that can be individually received from the optical separator (B is one or more) Integer) optical receiver,
The wavelength routing device is:
N (N is an integer of 2 or more) input ports connected to the communication node via the optical transmission path;
N output ports connected to the communication node via the optical transmission path;
It has one input port and P (P is a constant of 2 or more , P <N ) output ports, and an optical signal input to the input port has a wavelength λi (i is an integer, 1 ≦ i ≦ P, λ i + 1 −λ i = Δλ, and the wavelength interval Δλ is a positive constant), output to different output ports, and an output port for outputting an optical signal of wavelength λi, and wavelength λ i + nP = λi + N · Δλ FSR (where n is an arbitrary integer, Δλ FSR ≧ P · Δλ, Δλ FSR : size of free spectrum space) N output wavelengths output from the same optical signal A path controller;
Wavelength λ j (where j is an integer, 1 ≦ j ≦ K, λ) having K (K is an integer of 2 or more , K <N ) input ports and K output ports, and input to one input port j + 1 −λ j = Δλj, and the wavelength interval Δλj is a positive constant). The optical signals are output to different output ports according to the wavelength λ j and have the same wavelength input from different input ports. signal outputs from different output ports, a relationship between the input and output ports connected by an optical signal of wavelength lambda j, the wavelength λ j '= λ j + m · Δλ FSR' (m is an arbitrary integer, [Delta] [lambda] FSR ' R (R × K ≧ N) K ×, wherein the relation of the input / output ports connected by the optical signal of ≧ K · Δλj, Δλ FSR ': the size of the free spectral space) is the same A K-array waveguide diffraction grating,
Q (Q is an integer greater than or equal to P , Q <N ) N input ports and one output port, and N Q × 1 outputs optical signals input from multiple input ports from one output port With an optical coupler,
Each of the N input ports of the wavelength routing device is connected to each input port of the wavelength path controller on a one-to-one basis,
Each output port of the wavelength band path controller is respectively input to each input port of the corresponding Q × 1 optical coupler of N or less different optical signals and input to each input port of the same Q × 1 optical coupler. Are connected one-to-one so that there is no overlap in the wavelength of
Each output port of the optical coupler is connected to any one of the input ports of the K × K array waveguide diffraction grating in a one-to-one relationship.
Each output port of the K × K arrayed waveguide grating is connected to one of the output ports of the wavelength routing device on a one-to-one basis ,
The optical communication network system, wherein the K × K arrayed waveguide diffraction grating has wavelength recursion . 前記通信ノードに備えられた光送信機として、一つもしくは複数の波長可変光源を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光通信ネットワークシステム。 Optical communication network system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the optical transmitter provided in the communications node, includes a one or more wavelength-tunable light source. 前記通信ノード内の光送信機の波長可変光源として、分布帰還型半導体レーザを備え、該半導体レーザの出力光の波長を変化させるために該半導体レーザの温度を制御する手段を有することを特徴とする請求項７に記載の光通信ネットワークシステム。 A variable feedback light source of an optical transmitter in the communication node is provided with a distributed feedback type semiconductor laser, and has means for controlling the temperature of the semiconductor laser in order to change the wavelength of the output light of the semiconductor laser. The optical communication network system according to claim 7 . 前記通信ノード内の光送信機の波長可変光源として、多電極分布反射型半導体レーザを備え、該半導体レーザの出力光の波長を変化させるために該半導体レーザに与える電流を制御する手段を有することを特徴とする請求項７に記載の光通信ネットワークシステム。 As a wavelength tunable light source of an optical transmitter in the communication node, a multi-electrode distributed reflection type semiconductor laser is provided, and means for controlling a current applied to the semiconductor laser in order to change a wavelength of output light of the semiconductor laser. The optical communication network system according to claim 7 . 前記アレイ導波路回折格子が波長周回性を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光通信ネットワークシステム。 Optical communication network system according to any one of claims 1 to 4 wherein the array waveguide diffraction grating and having a wavelength cyclic frequency. 前記波長帯域光合波器もしくは前記波長帯域光分離器が誘電体多層膜で構成された光フィルタであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の光通信ネットワークシステム。 The optical communication network system according to any one of claims 1 to 10 , wherein the wavelength band optical multiplexer or the wavelength band optical separator is an optical filter configured of a dielectric multilayer film. 前記波長帯域光合波器もしくは前記波長帯域光分離器が光ファイバで構成された光カプラであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の光通信ネットワークシステム。 Optical communication network system according to any one of claims 1 to 10, wherein the wavelength band multiplexer or the wavelength band light separator is a optical coupler constituted by an optical fiber. 前記波長帯域光合波器もしくは前記波長帯域光分離器が平面導波路で構成された光カプラであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の光通信ネットワークシステム。 The optical communication network system according to any one of claims 1 to 10 , wherein the wavelength band optical multiplexer or the wavelength band optical separator is an optical coupler configured by a planar waveguide. 前記請求項１乃至１３のいずれかに記載の光通信ネットワークシステムにおける波長ルーティング装置。 The wavelength routing apparatus in the optical communication network system according to any one of claims 1 to 13 .
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