JP4476200B2 - 光信号送受信装置、光信号合分波装置及び光通信ネットワーク - Google Patents

Description

本発明は、光波長多重信号を送受信する光信号送受信装置と、光波長多重信号が入力されると、入力されたポートと波長に応じて定められたポートから出力する光信号合分波装置と、前記光信号送受信装置と前記光信号合分波装置を用いて構成される光通信ネットワークに関するものである。

複数の光信号を異なる波長の光に乗せ、１本の光ファイバで伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）伝送システムは、伝送路の容量を大幅に増大することが可能であり、既に基幹系システムを中心に導入が進んでいる。特にＷＤＭ伝送システムの中でも、利用する波長間隔を２０ｎｍに広げ、レーザー発振波長の製造ばらつきと、使用する温度によるレーザー発振波長の変化を許容するＣＷＤＭ（Coarse ＷＤＭ）伝送システムは、無温調直接変調型光源を使用できるため、低コスト化に有利である。

さらに近年、光信号の波長を伝送路容量の増大に適用するだけでなく、ネットワークの経路設定に用いる波長ルーティングの検討も進んでおり、その一例としてフルメッシュ光ＷＤＭネットワークがある。

図１７に、フルメッシュ光ＷＤＭネットワークを示す。フルメッシュ光ＷＤＭネットワークは、配置されたＮ個の入力とＮ個の出力を有する光波長合分波装置（以下、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置ともいう）１７０１と、該Ｎ×Ｎ光波長合分波装置とそれぞれ光ファイバ１７０３で接続されたＷＤＭ信号送受信装置を備えた複数の通信ノード１７０２とを含む。また、フルメッシュ光ＷＤＭネットワークは、光増幅器（図示しない）を含む場合がある。このフルメッシュ光ＷＤＭネットワークの物理的形状は、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置１７０１を中心とするスター型である。一方、このフルメッシュ光ＷＤＭネットワーク論理的形状は、フルメッシュ型である。すなわち、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置１７０１の機能により、通信ノード１７０２間にフルメッシュの光ファイバを敷設した場合と同じ接続性が得られ、任意の通信ノード間のポイントツーポイント通信を実現することができる。

ここで光波長合分波装置１７０１を実現する手段として、例えば、図１８に示すようにＮ個の１×Ｎ光分波回路とＮ個のＮ×１光合波回路を対向させ、所定のポート間を光配線で接続する方法がある。図１８では、一例として入出力ポートの数Ｎが８の場合を示している。

図１８に示す光波長合分波装置１８００は、８個の入力ポート９０１と、該入力ポートから入力されるＷＤＭ信号（以下、入力ＷＤＭ信号ともいう）を各々分波する８個の１×８光分波回路１８０２と、該１×８光分波回路によって分波された光信号を光配線１８０３を介して入力して合波する８個の８×１光分波回路１８０４と、該８×１光分波回路によって合波されたＷＤＭ信号（以下、出力ＷＤＭ信号ともいう）を各々出力する８個の出力ポート１８０５とを備える。以下に動作原理を示す。

λ１からλ８までの８波多重されたＷＤＭ信号を、８個の入力ポート１８０１に入力する。入力された光信号は１×８光分波回路１８０２で分波される。ここで光分波回路１８０２の第ｉ番目（ｉは１以上８以下の整数）の出力ポートからは、λｉの光信号が出力されるものとする。第ｊ番目の光分波回路（ｊは１以上８以下の整数）の第ｉ番目の出力ポートから出力された光信号は、光配線１８０３を用いて、第｛（ｊ−ｉ＋８）ｍｏｄ８＋１｝番目の光合波回路１８０４の第ｉ番目の入力ポートに入力される。ここで光合波回路１８０４の第ｉ番目の入力ポートにλｉの光信号が入力されると、出力ポートから波長多重されて出力されるものとする。以上のように光配線１８０３をレイアウトすることで、図１９に示す入出力特性が得られる。これを光波長合分波装置１７０１（図１７）として用いることにより、各通信ノード１７０２から８波多重されたＷＤＭ信号を送信することで、８個の通信ノード１７０２間にフルメッシュの接続性を得ることができる。（例えば、非特許文献１参照）
また、フルメッシュ光ＷＤＭネットワークと同様にスター型の物理形状をとるネットワークとして、図２０に示すスターカプラを用いた光ブロードキャストネットワークが知られている。

図２０に示す光ブロードキャストネットワークは、配置されたＮ個の入力とＮ個の出力を有するスターカプラ装置（以下、Ｎ×Ｎスターカプラ装置ともいう）２００１と、該Ｎ×Ｎスターカプラ装置とそれぞれ光ファイバ２００３で接続された光信号送受信装置を備える複数の通信ノード２００２とを含む。このとき、Ｎ×Ｎスターカプラ装置２００１の機能により、ある通信ノード２００２から出力された信号は総ての通信ノードで受信することができる。このような機能は、映像配信などで同一の情報を多数のノードで受信する構成に適する。（例えば、非特許文献２参照）

Ｆ．Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ．，"Ｖｅｒｙ ｌｏｗ ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｒｏｕｔｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ａｒｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎｇ ｍｕｌｔｉ／ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒｓ"，ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．３５，ｎｏ．１０，ｐ．８３９−８４０，１９９９． Ｃ． Ｈｕｓｂａｎｄｓ ｅｔ ａｌ. ，"Ａ Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｆｉｂｅｒ Ｏｐｔｉｃ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｅ" ，ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ａｒｅａｓ ｉｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｖｏｌ．３，ｎｏ．６，ｐ．８２２−８８９，１９８５.

従来のフルメッシュ光ＷＤＭネットワークにおいては、光ブロードキャストネットワークのように、同一の情報を複数の通信ノードに送るためには、受信する通信ノードの数と同数の波長に信号をコピーして送信する必要があり、送信にかかるコストが増大してしまうという欠点があった。

一方、従来の光ブロードキャストネットワークにおいては、フルメッシュＷＤＭ光ネットワークのように、任意の通信ノード間でポイントツーポイント通信を行う際には、光信号の干渉を避けるために経路毎に異なる波長の信号を使用する必要があり、必要な波長数はフルメッシュ接続を実現する場合に最大となり、Ｎ^２種類の波長の信号が必要となるため、光信号送受信装置の低コスト化が困難であるという欠点があった。

本発明は、かかる問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、フルメッシュ光ＷＤＭネットワークと光ブロードキャストネットワークの機能を併せ持ち、任意の通信ノード間で行うポイントツーポイント通信と、同一の情報を複数の通信ノードに送る機能の両方を実現することができる光通信ネットワークを提供することにある。また、該光通信ネットワークに用いる光信号合分波装置、及び光信号送受信装置を提供することにある。

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、各々第１光信号送受信装置を有するＮ個の通信ノードと、第２光信号送受信装置と、前記Ｎ個の通信ノードの第１光信号送受信装置及び第２光信号送受信装置と光伝送路を介して接続された光信号合分波装置とを含む光通信ネットワークであって、前記第１光信号送受信装置は、第１波長帯域の波長の光信号と第３波長帯域の光信号とを送出する手段と、前記光信号合分波装置から入力される第３波長帯域の光信号と第２波長帯域の光信号とをそれぞれ受光する手段とを備え、前記第２光信号送受信装置は、前記光信号合分波装置から入力された第１波長帯域の波長の光信号を第２波長帯域内の最大Ｎ種類の光信号に変換し波長多重して送出する手段を備え、前記光信号合分波装置は、前記第１光信号送受信装置からそれぞれ入力された第１波長帯域内の波長である光信号を、前記第２光信号送受信装置に送出する手段と、前記第２光信号送受信装置から入力された第２波長帯域内の波長で波長多重された光信号を分岐して、前記Ｎ個の通信ノードの総てに送出する手段と、ある通信ノードから入力された、前記第１及び第２の波長帯域と異なる第３波長帯域内のＮ−１種類の光信号を、前記ある通信ノードを除くＮ−１個の総て異なる通信ノードに送出する手段とを備えたことを特徴とする。

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であって、前記第２光信号送受信装置の、前記光信号合分波装置から入力された第１波長帯域の波長の光信号を第２波長帯域内の最大Ｎ種類の光信号に変換し波長多重して送出する手段は、第１波長帯域の波長の光信号を第２波長帯域内の前記最大Ｎ種類のあらかじめ定められた波長の光信号に変換する手段と、前記あらかじめ定められた波長の光信号を波長多重する手段とを備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の光通信ネットワークであって、前記第２光信号送受信装置は、送出する光信号を増幅する手段を備えたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光通信ネットワークであって、前記ある通信ノードから入力された前記第３波長帯域内のＮ−１種類の光信号は、波長多重された光信号であって、前記光信号合分波装置は、前記波長多重されたＮ−１種類の光信号を分波する手段と、前記ある通信ノードに送出する光信号を波長多重する手段とをさらに備えることを特徴とする。

請求項５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であって、前記第１光信号送受信装置は、前記第２波長帯域の光信号と、前記第３波長帯域の少なくとも一部の光信号とを増幅することのできる光増幅手段を備え、該光増幅手段は、前記光信号合分波装置から入力された前記第２波長帯域の光信号と、前記光信号合分波装置に送出する前記第３波長帯域の光信号の一部を増幅することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光通信ネットワークであって、前記第１の波長帯域と前記第２の波長帯域が一致していることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、光信号送受信装置であって、第１波長帯域の波長の光信号と第３波長帯域の光信号とを送出する手段と、前記第１波長帯域の波長の光信号と第３波長帯域の光信号とを波長多重する手段と、入力される第３波長帯域の光信号と第２波長帯域の光信号とをそれぞれ受光する手段と、前記第２波長帯域の光信号と、前記第３波長帯域の少なくとも一部の光信号とを増幅することのできる光増幅手段とを備え、該光増幅手段は、前記入力される第２波長帯域の光信号と、前記送出する第３波長帯域の光信号の一部を増幅することを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、各々第１光信号送受信装置を有するＮ個の通信ノード及び第２光信号送受信装置と光伝送路を介して接続された光信号合分波装置であって、前記第１光信号送受信装置からそれぞれ入力された第１波長帯域内の波長である光信号を、前記第２光信号送受信装置に送出する手段と、前記第２光信号送受信装置から入力された第２波長帯域内の波長で波長多重された光信号を分岐して、前記Ｎ個の通信ノードの総てに送出する手段と、ある通信ノードから入力された、前記第１及び第２の波長帯域と異なる第３波長帯域内のＮ−１種類の光信号を、前記ある通信ノードを除くＮ−１個の総て異なる通信ノードに送出する手段とを備えたことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の光信号合分波装置であって、前記ある通信ノードから入力された前記第３波長帯域内のＮ−１種類の光信号は、波長多重された光信号であって、前記波長多重されたＮ−１種類の光信号を分波する手段と、前記ある通信ノードに送出する光信号を波長多重する手段とをさらに備えたことを特徴とする。

本発明によれば、フルメッシュ光ＷＤＭネットワークと光ブロードキャストネットワークの機能を併せ持ち、任意の通信ノード間で行うポイントツーポイント通信と、同一の情報を複数の通信ノードに送る機能の両方を実現することができる光通信ネットワークを提供することができる。また、該光通信ネットワークに用いる光信号合分波装置、及び光信号送受信装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施の形態について説明する。しかしながら、本発明の原理を適用できる多くの実施可能な形態に鑑みて、ここに記載した実施形態は単に例示に過ぎず、本発明の原理を限定するものではない。

［第１の実施の形態］
図１〜５を参照して、本発明に係る光通信ネットワークの第１の実施の形態を説明する。図１に示す光通信ネットワークは、各々第１光信号送受信装置１０２を有するＮ個の通信ノード１０３と、第２光信号送受信装置１０４と、光伝送路１０５を介してＮ個の通信ノードの第１光信号送受信装置及び第２光信号送受信装置と接続された光信号合分波装置１０１とを含む。図１はＮ＝８の実施形態を示す。

また、本明細書においては、第１光信号送受信装置１０２から光信号合分波装置１０１を経由して第２光信号送受信装置１０４に送出される波長を第１波長帯域とし、第２光信号送受信装置１０４から光信号合分波装置１０１を経由して第１光信号送受信装置１０２に送出される波長を第２波長帯域とし、第１光信号送受信装置１０２から光信号合分波装置１０１を経由して第１光信号送受信装置１０２に送出される波長を第３波長帯域とするが、本実施形態では、ＣＷＤＭで定められた２０ｎｍ刻みの波長間隔を用い、第１波長帯域と第２波長帯域は１５５１±６．５ｎｍ（λ５）であり、第３波長帯域は、１４７１±６．５ｎｍ（λ１）、１４９１±６．５ｎｍ（λ２）、１５１１±６．５ｎｍ（λ３）、１５３１±６．５ｎｍ（λ４）、１５７１±６．５ｎｍ（λ６）、１５９１±６．５ｎｍ（λ７）、１６１１±６．５ｎｍ（λ８）とする例を示す。

８個の通信ノード１０３−１〜８は、それぞれ内部に第１光信号送受信装置１０２−１〜８を備え、各々が光伝送路１０５を介して光信号合分波装置１０１に接続される。

また、第２光信号送受信装置１０４は、光信号合分波装置１０１と隣接して設置されており、光伝送路１０５を介して光信号合分波装置１０１に接続される。

図２は、図１の光信号合分波装置１０１の構成の一例を示している。図２に示す光信号合分波装置２００は、Ｎ個の第１入力ポート２０１−１〜Ｎと、第２入力ポート２０６と、第１入力ポートからの光信号を各々波長分波するＮ個の第１光分波装置２０２−１〜Ｎと、第２入力ポートからの光信号をＮ個の光信号に分岐する光スプリッタ２０７と、光配線２０３を介して入力される第１光分波装置及び光スプリッタからの光信号を各々波長合波するＮ個の第１光合波装置２０４−１〜Ｎと、第１光合波装置からの光信号を各々出力するＮ個の第１出力ポート２０５−１〜Ｎと、第１光分波装置からの光信号を各々出力するＮ個の第２出力ポート２０８−１〜Ｎとを備える。図２はＮ＝８の実施形態を示す。第１光信号送受信装置１０２−１〜８から送出された光信号は、第１入力ポート２０１−１〜８から入力され、それぞれ第１光分波装置２０２−１〜８に入力され、波長毎に異なるポートに分波される。

第２光信号送受信装置１０４から送出された光信号は、第２入力ポート２０６から入力され、光スプリッタ２０７で分岐される。

第１光分波装置２０２−１〜８で分波された光信号、及び光スプリッタ２０７で分岐された光信号は、光配線２０３を介して、第１光合波装置２０４−１〜８か、第２出力ポート２０８−１〜８のいずれかに入力される。このうち、第１光合波装置２０４−１〜８に入力された光信号は、それぞれ合波され、第１出力ポート２０５−１〜８を経由して、第１光信号送受信装置１０２−１〜８へ送出される。残りの第２出力ポート２０８−１〜８に入力された光信号は、総て第２光信号送受信装置１０４に送出される。

なお、第１光分波装置２０２−１〜８、第１光合波装置２０４−１〜８は、例えば誘電体多層膜や、アレイ導波路回折格子を利用して実現でき、その実現手段は問わない。

光配線２０３は、図３に示す光信号合分波装置の入出力特性を実現するように配線される。

例えば、第１入力ポート２０１−１〜８から入力された第１の波長帯域の光信号（λ５は、第２出力ポート２０８−１〜８から出力されるように配線される。

また、第２入力ポート２０６から入力された光信号第２の波長帯域の光信号（λ５）は、分岐され、第１出力ポート２０５−１〜８から出力されるように配線される。

さらに、第１入力ポート２０１−１〜８から入力された第３波長帯域の光信号（λ１，２，３，４，６，７，８）は、入力ポートと異なる番号で、かつ総て異なる第１出力ポート２０５−１〜８から出力されるように配線される。

同時に第１出力ポート２０５−１〜８から出力される第３波長帯域の光信号は、出力ポートと異なる番号で、かつ総て異なる第１入力ポート２０１−１〜８から入力された光信号であるように配線される。

図４は、図１の第２光信号送受信装置１０４の構成の一例を示している。第２光信号送受信装置４００は、光信号合分波装置１０１から入力される光信号をそれぞれ第２波長帯域内の異なる波長の光信号に変換するＮ個の波長変換装置４０１−１〜Ｎと、波長変換装置からの光信号を波長多重する第２光合波装置４０２と、第２光合波装置からの波長多重された光信号を、一括して増幅する光増幅器４０３とを備える。図４はＮ＝８の実施形態を示す。

光信号合分波装置１０１から入力される光信号は、それぞれ波長変換装置４０１−１〜８に入力され、第２波長帯域（λ５）内で適切な波長、例えばＤＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ ＷＤＭ）で定められた１００ＧＨｚ刻みで異なる波長の光信号に変換される。変換された光信号は、第２光合波装置４０２に入力され、波長多重される。波長多重された光信号は、必要に応じて光増幅器４０３を用いて一括して増幅された後に、光信号合分波装置１０１に送出される。

なお、波長変換装置は、入力された光信号をフォトダイオードを用いて電気に変換し、クロックデータリカバリ（ＣＤＲ）回路等を用いて波形整形した後、あらかじめ定められた波長の光を出力するレーザーの出力光を変調することなどによって実現できるが、その実現方法は問わない。

また、あらかじめ光信号合分波装置１０１から適切な波長の信号が入力されるよう、第１光送受信装置が構成されていれば、波長変換装置４０１−１〜８を省略できる。

また、光増幅器は増幅する光信号の波長帯域によって選択すればよく、λ５（１５５１±６．５ｎｍ）の場合には、例えばエルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を適用できるが、その実現方法は問わない。

図５は、図１の第１光信号送受信装置１０２の構成の一例を示している。図５に示す第１光信号送受信装置５００は、通信ノード１０３からの信号を適切な波長の光信号に変換するＮ個の光信号送信装置５０１−１〜Ｎと、波長変換された光信号を波長多重する第３光合波装置５０２と、光信号合分波装置１０１から入力される光信号を第３波長帯域の光信号と第２波長帯域の光信号とに分波する第３光分波装置と、第３光信号合分波装置からの第２の波長帯域の光信号を第２波長帯域内の所定の波長に分波する第２光分波装置５０５と、第２光分波装置からの第２波長帯域の所定の波長の光信号をそれぞれ受光する光信号受信装置５０６−１〜Ｎと、第３光信号合分波装置からの第３波長帯域の光信号をそれぞれ受信する光信号受信装置５０４−１，２，３，４，６〜Ｎとを備える。図５はＮ＝８の実施形態を示す。

通信ノード１０３から入力される信号は、それぞれ光信号送信装置５０１−１〜８に入力され、それぞれλ１〜８の適切な波長の光信号に変換される。変換された光信号は、第３光合波装置５０２に入力され、波長多重される。波長多重された光信号は、光信号合分波装置１０１に送出される。

ここで、λ１〜４，６〜８に変換された光信号は、信号波長と、入力される光信号合分波装置１０１の入力ポートに応じて、図３に示される入出力特性に従って定められた出力ポートから送出され、他の通信ノードに送られる。これら信号は、ポイントツーポイント通信に用いられる。

また、λ５に変換された光信号は、光信号合分波装置１０１を経由して、第２光信号送受信装置１０４に入力される。該光信号は、第２光信号送受信装置１０４において必要に応じて波長変換された後、光信号合分波装置１０１に入力され、光信号合分波装置内部で分岐されて総ての通信ノードに送出される。これらの信号は、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信に用いられる。

一方、第１光信号送受信装置５００において、光信号合分波装置１０１から入力される光信号は、第３光分波装置５０３に入力され、波長帯域λ１〜８の光信号はそれぞれ異なる出力ポートから出力される。

λ１〜４，６〜８の光信号は、光信号受信装置５０４−１〜４，６〜８に入力され、受信した信号は通信ノード１０３に送出される。これらの信号は、ポイントツーポイント通信に用いられる。

λ５の光信号は、第２光分波装置５０５に入力され、第２光信号送受信装置１０４内で合波された光信号を分波して出力する。分波された光信号は、光信号受信装置５０６−１〜８に入力され、受信した信号は通信ノード１０３に送出される。これらの信号は、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信に用いられる。

なお、光信号送信装置は、入力された信号を必要に応じて電気に変換し、クロックデータリカバリ（ＣＤＲ）回路等を用いて波形整形した後、あらかじめ定められた波長の光を出力するレーザーの出力光を変調することなどによって実現できるが、その実現方法は問わない。

また、光信号受信装置は、入力された光信号をフォトダイオードを用いて電気に変換し、クロックデータリカバリ（ＣＤＲ）回路等を用いて波形整形した後、必要に応じて光信号に変換することによって実現できるが、その実現方法は問わない。

以上のように光信号送受信装置、光信号合分波装置、光通信ネットワークを構成することで、λ１〜４，６〜８を用いて任意の通信ノード間で行うポイントツーポイント通信を実現でき、λ５を用いて同一の情報を複数の通信ノードに送る通信を実現することができる。また本実施形態で示したように、ＣＷＤＭの波長帯域を利用することで、ポイントツーポイント通信には、低コストな無温調直接変調型光源を使用でき、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信では、光増幅器を用いる場合に、単一の増幅器で一括して増幅できるため、低コスト化にも有利である。

［第２の実施の形態］
図６〜９を参照して、本発明に係る光通信ネットワークの第２の実施の形態を説明する。図６に示す光通信ネットワークは、各々第１光信号送受信装置１０２または第３光信号送受信装置６０２を有するＮ個の通信ノード１０３と、第２光信号送受信装置１０４と、Ｎ個の通信ノードの第１または第３光信号送受信装置及び第２光信号送受信装置と接続された光信号合分波装置６０１とを含む。図６はＮ＝８の実施形態を示す。

本実施形態においては、第１の実施形態と異なり、一つの通信ノード１０３−８は、第１光信号送受信装置に代えて、内部に第３光信号送受信装置６０２を備え、光信号合分波装置６０１と隣接して設置されている。

また、本実施形態において使用する、第１〜３の波長帯域及びλ１〜８の定義は、第１の実施形態と同様とし、説明を省略する。

７個の通信ノード１０３−１〜７は、それぞれ内部に第１光信号送受信装置１０２−１〜７を備え、光伝送路１０５を介して光信号合分波装置６０１に接続される。

通信ノード１０３−８は光信号合分波装置６０１と隣接して設置されており、内部に第３光信号送受信装置６０２を備え、光伝送路１０５を介して光信号合分波装置６０１に接続される。

また、第２光信号送受信装置は光信号合分波装置６０１と隣接して設置されており、光伝送路１０５を介して光信号合分波装置６０１に接続される。

図７は、図６の光信号合分波装置６０１の構成の一例を示している。図７に示す光信号合分波装置７００は、第１入力ポート２０１−１〜７と、第２入力ポート２０６と、第３入力ポート７０９−１〜８と、第１入力ポートからの光信号を各々波長分波する７個の第１光分波装置２０２−１〜７と、第２入力ポートからの光信号を８個の光信号に分岐する光スプリッタ２０７と、光配線７０３を介して入力される第１光分波装置、光スプリッタ及び第３入力ポートからの光信号を各々波長合波する第１光合波装置２０４−１〜７と、第１光合波装置からの光信号を各々出力する第１出力ポート２０５−１〜７と、第１光合波装置及び第３入力ポートからの光信号を各々出力する第２出力ポート２０８−１〜８と、第１光分波装置及び光スプリッタからの光信号を各々出力する第３出力ポート７１０−１〜８とを備える。 第１光信号送受信装置１０２−１〜７から送出された光信号は、第１入力ポート２０１−１〜７から入力され、それぞれ第１光分波装置２０２−１〜７に入力され、波長毎に異なるポートに分波される。

第３光信号送受信装置６０２から送出された光信号は、第３入力ポート７０９−１〜８から入力される。

第２光信号送受信装置１０４から送出された光信号は、第２入力ポート２０６から入力され、光スプリッタ２０７で分岐される。

第１光分波装置２０２−１〜８で分波された光信号、第３入力ポート７０９−１〜８から入力された光信号、及び光スプリッタ２０７で分岐された光信号は、光配線７０３を介して、第１光合波装置２０４−１〜８か、第３出力ポート７１０−１〜８か、第２出力ポート２０８−１〜８のいずれかに入力される。このうち、第１光合波装置２０４−１〜８に入力された光信号は、それぞれ合波され、第１出力ポート２０５−１〜８を経由して、第１光信号送受信装置１０２−１〜７へ送出される。第３出力ポート７１０−１〜８に入力された光信号は、総て第３光信号送受信装置６０２に送出され、第２出力ポート２０８−１〜８に入力された光信号は、総て第２光信号送受信装置１０４に送出される。

光配線７０３は、図８に示す光信号合分波装置の入出力特性を実現するように配線される。

例えば、第１入力ポート２０１−１〜７から入力された第１の波長帯域の光信号（λ５は、第２出力ポート２０８−１〜７から出力されるように配線される。

第３入力ポートのうち、７０９−８には、第１の波長帯域の光信号（λ５）が入力されるものとし、これが第２出力ポート２０８−８から出力されるように配線される。

第２入力ポート２０６から入力された第２の波長帯域の光信号（λ５）は、分岐され、第１出力ポート２０５−１〜７、及び第３出力ポート７１０−８から出力されるように配線される。

また、第１入力ポート２０１−１〜７から入力された第３波長帯域の光信号のうちλ８は、第３出力ポート７１０−１〜７から出力されるように配線される。

第３入力ポート７０９−１〜７から入力された第３波長帯域の光信号（λ８）は、第１出力ポート２０５−１〜７から出力されるように配線される。

さらに、第１入力ポート２０１−１〜７から入力された第３波長帯域の光信号のうちλ１，２，３，４，６，７は、入力ポートと異なる番号で、かつ総て異なる第１出力ポート２０５−１〜７から出力されるように配線される。

同時に第１出力ポート２０５−１〜７から出力される第３波長帯域の光信号のうちλ１，２，３，４，６，７は、出力ポートと異なる番号で、かつ総て異なる第１入力ポート２０１−１〜８から入力された光信号であるように配線される。

図６の第２光信号送受信装置１０４の構成は、光信号の送出先・入力元が光信号合分波装置６０１であること以外は、第１の実施形態における構成と同一なので、説明を省略する。

図６の第１光信号送受信装置１０２の構成は、光信号の送出先・入力元が光信号合分波装置６０１であること以外は、第１の実施形態における構成と同一なので、説明を省略する。

図９は、図６の第３光信号送受信装置６０２の構成の一例を示している。図９に示す第３光信号送受信装置９００は、通信ノード１０３から入力される信号をそれぞれλ８の光信号に変換する光信号送信装置９０１−１〜７及びλ５の光信号に変換する光信号送信装置９０１−８と、光信号合分波装置６０１からのλ８の光信号を受信する光信号受信装置９０２−１〜７と、光信号合分波装置６０１からのλ５の光信号を分波する第２光分波装置９０３と、第２光分波装置によって分波された光信号を受信する光信号受信装置９０４−１〜８とを備える。

通信ノード１０３から入力される信号は、それぞれ光信号送信装置９０１−１〜８に入力され、光信号送信装置９０１−１〜７ではλ８の光信号に、光信号送信装置９０１−８ではλ５の光信号に変換される。変換された光信号は、光信号合分波装置６０１に送出される。

ここで、λ８に変換された光信号は、入力される光信号合分波装置６０１の入力ポートに応じて、図８に示される入出力特性に従って定められた出力ポートから送出され、他の通信ノードに送られる。これら信号は、ポイントツーポイント通信に用いられる。

また、λ５に変換された光信号は、光信号合分波装置６０１を経由して、第２光信号送受信装置１０４に入力される。該光信号は、第２光信号送受信装置１０４において必要に応じて波長変換された後、光信号合分波装置６０１に入力され、内部で分岐されて総ての通信ノードに送出される。これらの光信号は、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信に用いられる。

一方、第３光信号送受信装置６０２において、光信号合分波装置６０１の第３出力ポートのうち、７１０−１〜７から入力されたλ８の光信号は、光信号受信装置９０２−１〜７に入力され、受信した信号は通信ノード１０３に送出される。これら信号は、ポイントツーポイント通信に用いられる。

光信号合分波装置６０１の第３出力ポートのうち、７１０−８から入力されたλ５の光信号は、第２光分波装置９０３に入力され、第２光信号送受信装置１０４内で合波された光信号を分波して出力する。分波された光信号は、光信号受信装置９０４−１〜８に入力され、受信した信号は通信ノード１０３に送出される。これら信号は、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信に用いられる。

以上のように光信号送受信装置、光信号合分波装置、光通信ネットワークを構成することで、λ１〜４，６〜８を用いて任意の通信ノード間で行うポイントツーポイント通信を実現でき、λ５を用いて同一の情報を複数の通信ノードに送る通信を実現することができる。特に光信号合分波装置と通信ノードが隣接しているときには、光信号送受信装置及び光信号合分波装置内で、光合波装置及び光分波装置を削減でき、低コスト化に有効である。また本実施形態で示したように、ＣＷＤＭの波長帯域を利用することで、ポイントツーポイント通信には、低コストな無温調直接変調型光源を使用でき、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信では、光増幅器を用いる場合に、単一の増幅器で一括して増幅できるため、低コスト化にも有利である。

［第３の実施の形態］
図１０〜１３を参照して、本発明に係る光通信ネットワークの第３実施の形態を説明する。図１０に示す光通信ネットワークは、各々第１光信号送受信装置１０２または第４の光信号送受信装置１００２を有するＮ個の通信ノード１０３と、第２光信号送受信装置１０４と、Ｎ個の通信ノードの第１及び第２光信号送受信装置と接続された光信号合分波装置１００１とを含む。図１０はＮ＝８の実施形態を示す。

本実施形態においては、第１の実施形態と異なり、最大３つの通信ノードは、光信号合分波装置との間の伝送路が長距離である等の理由で損失が大きく、第１光信号送受信装置に代えて、内部に第４の光信号送受信装置を備える。

また、本実施形態において使用する、第１〜３の波長帯域及びλ１〜８の定義は、第１の実施形態と同様とし、説明を省略する。

５個の通信ノード１０３−４〜８は、それぞれ内部に第１光信号送受信装置１０２−４〜８を備え、光伝送路１０５を介して光信号合分波装置１００１に接続される。

３個の通信ノード１０３−１〜３は、それぞれ内部に第４の光信号送受信装置１００２−１〜３を備え、光伝送路１０５を介して光信号合分波装置１００１に接続される。通信ノード１０３−１〜３と光信号合分波装置１００１との間の光伝送路１０５は長距離である等の理由で、伝送される光の損失が大きくなっている。

また、第２光信号送受信装置は光信号合分波装置１００１と隣接して設置されており、光伝送路１０５を介して光信号合分波装置１００１に接続される。

図１１は、図１０の光信号合分波装置１００１の構成の一例を示している。図１１に示す光信号合分波装置１１００は、Ｎ個の第１入力ポート２０１−１〜Ｎと、第２入力ポート２０６と、第１入力ポートからの光信号を各々波長分波するＮ個の第１光分波装置２０２−１〜Ｎと、第２入力ポートからの光信号をＮ個の光信号に分岐する光スプリッタ２０７と、光配線２０３を介して入力される第１光分波装置及び光スプリッタからの光信号を各々波長合波するＮ個の第１光合波装置２０４−１〜Ｎと、第１光合波装置からの光信号を各々出力するＮ個の第１出力ポート２０５−１〜Ｎと、第１光分波装置からの光信号を各々出力するＮ個の第２出力ポート２０８−１〜Ｎとを備える。図２はＮ＝８の実施形態を示す。

図１１において、光信号合分波装置１１００の構成は、光配線１１０３が第１の実施形態における光信号合分波装置１０１の光配線１０３と異なる。したがって、光配線１１０３以外の説明は省略する。

光配線１１０３は、図１２に示す光信号合分波装置の入出力特性を実現するように配線される。

例えば、第１入力ポート２０１−１〜８から入力された第１の波長帯域の光信号（λ５）は、第２出力ポート２０８−１〜８から出力されるように配線される。

また、第２入力ポート２０６から入力された光信号第２の波長帯域の光信号（λ５）は、分岐され、第１出力ポート２０５−１〜８から出力されるように配線される。

さらに、第１入力ポート２０１−１〜８から入力された第３波長帯域の光信号（λ１，２，３，４，６，７，８）は、入力ポートと異なる番号で、かつ総て異なる第１出力ポート２０５−１〜８から出力されるように配線される。

同時に第１出力ポート２０５−１〜８から出力される第３波長帯域の光信号は、出力ポートと異なる番号で、かつ総て異なる第１入力ポート２０１−１〜８から入力された光信号であるように配線される。

ここで、本発明の一実施形態の特徴として、第１入力ポートのうち２０１−１〜３から入力され、第１出力ポートのうち２０５−１〜３から出力される光信号の波長は、λ４，６の２種類のみであることに注目されたい。

図１０の第２光信号送受信装置１０４の構成は、光信号の送出先・入力元が光信号合分波装置１００１であること以外は、第１の実施形態における構成と同一なので、説明を省略する。

図１０の第１光信号送受信装置１０２の構成は、光信号の送出先・入力元が光信号合分波装置１００１であること以外は、第１の実施形態における構成と同一なので、説明を省略する。

図１３は、図１０の第４の光信号送受信装置１００２の構成の一例を示している。図１３に示す第４の光信号送受信装置１３００は、通信ノード１０３から入力される信号をそれぞれλ１〜λ８の光信号に変換する光信号送信装置１３０１−１〜８と、光信号合分波装置１００１からの光信号を分波する第３光分波装置１３０６と、光信号送信装置１３０１−４及び６からのλ４及びλ６の光信号、並びに第３光分波装置１３０６からλ５の光信号を合波する第４光合波装置１３０２と、第４光合波装置からの光信号を光増幅する光増幅器１３０３と、光増幅器からの光信号を分波する第４光分波装置１３０４と、光信号送信装置１３０１−１〜３，５，及び７〜８からのλ１〜３，λ５，及びλ７〜８の光信号、並びに第４光分波装置からのλ４及びλ６の光信号を合波する第３光合波装置１３０５と、第３光分波装置によって分波されたλ１〜λ４及びλ６〜λ８をそれぞれ受信する光信号受信装置１３０７−１〜４及び１３０７−６〜８と、第４光分波装置からのλ５の光信号を分波する第２光分波装置と、第２光分波装置からの光信号をそれぞれ受信する光信号受信装置１３０９−１〜８とを備える。

通信ノード１０３から入力される信号は、それぞれ光信号送信装置１３０１−１〜８に入力され、λ１〜８の光信号に変換される。変換された光信号のうち、λ４，６の光信号は、第４の光合波装置１３０２に入力され、波長多重された後に、光増幅器１３０３に入力され、光信号の強度を高められた後、第４の光分波装置１３０４で分波され、第３光合波装置１３０５に入力される。他のλ１，２，３，５，７，８の光信号は直接第３光合波装置１３０５に入力される。第３光合波装置１３０５で波長多重された光信号は、光信号合分波装置１００１に送出される。

ここで、λ１〜４，６〜８に変換された光信号は、信号波長と、入力される光信号合分波装置１００１の入力ポートに応じて、図１２に示される入出力特性に従って定められた出力ポートから送出され、他の通信ノードに送られる。これら信号は、ポイントツーポイント通信に用いられる。

また、λ５に変換された光信号は、光信号合分波装置１００１を経由して、第２光信号送受信装置１０４に入力される。該光信号は、第２光信号送受信装置１０４において必要に応じて波長変換された後、光信号合分波装置１００１に入力され、内部で分岐されて総ての通信ノードに送出される。これらの信号は、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信に用いられる。

一方、第４の光信号送受信装置１３００において、光信号合分波装置１００１から入力される光信号は、第３光分波装置１３０６に入力され、波長帯域λ１〜８の光信号はそれぞれ異なる出力ポートから出力される。

λ１〜４，６〜８の光信号は、光信号受信装置１３０７−１〜４，６〜８に入力され、受信した信号は通信ノード１０３に送出される。これらの信号は、ポイントツーポイント通信に用いられる。

λ５の光信号は、第４光合波装置１３０２に入力され、他の信号と波長多重した後に、光増幅器１３０３に入力され、光信号の強度を高められた後、第４光分波装置１３０４で分波される。その後、第２光分波装置１３０８に入力され、第２光信号送受信装置１０４内で合波された光信号を分波して出力される。分波された光信号は、光信号受信装置１３０９−１〜８に入力され、受信した信号は通信ノード１０３に送出される。これらの信号は、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信に用いられる。

なお、光信号送信装置１３０１−４，６から出力される光信号は、それぞれλ４，６の波長帯域内の波長であるが、同時に光増幅器１３０３の増幅帯域内の波長である必要がある。従って、例えばＥＤＦＡを光増幅器１３０３として使用する場合、ＥＤＦＡの増幅帯域が１５３０〜１５６５ｎｍであるので、光信号送信装置１３０１−４から出力される信号の波長は、１５３０〜１５３７．５ｎｍ、光信号送信装置１３０１−６から出力される信号の波長は、１５６４．５〜１５６５ｎｍの範囲内であるようにする。

これら２つの波長の信号は、他の波長の信号より損失の大きな伝送路を経由しても受信可能である。一方、先に定めた光信号合分波装置１００１の入出力特性から、通信ノード１０３−１〜３間は、該２波長の信号を用いてポイントツーポイントの通信を行える。従って、第４の光信号送受信装置１００２を備える通信ノード１０３−１〜３は、他の通信ノードと比べて光伝送路１０５の損失を大きくても通信を行うことができる。

一方、通信ノード１０３−１〜３に入力される、第２光信号送受信装置から送出される波長帯域λ５の光信号は、他の通信ノードと比べて光伝送路１０５の損失が大きい伝送路を経由して入力される。この相対的に大きい伝送損失を補うため、光増幅器１３０３を用いて信号を増幅し、受信できるようにする。

ここで本発明の特徴は、第３波長帯域内のｎ波長（ｎはＮ／２より小さい自然数）の信号を用いて（ｎ＋１）ノード間のフルメッシュ接続を実現可能な、光信号合分波装置の入出力特性と、該第３波長帯域内のｎ波長の信号と、第２光信号送受信装置から送出される第２波長帯域内の信号を、一括して増幅できる光増幅器を第４の光信号送受信装置が備え、該第４の光信号送受信装置内の光増幅器が、光信号合分波装置に向けて送出する該第３波長帯域内のｎ波長の信号と、光信号合分波装置から入力される第２波長帯域内の信号とを増幅することにあり、本発明の趣旨から逸脱することなく、その構成と詳細を変更することができる。

以上のように光信号送受信装置、光信号合分波装置、光通信ネットワークを構成することで、λ１〜４，λ６〜８を用いて任意の通信ノード間で行うポイントツーポイント通信を実現でき、λ５を用いて同一の情報を複数の通信ノードに送る通信を実現することができる。

特に光信号合分波装置と通信ノード間の損失が大きい通信ノードでは、ポイントツーポイント通信と、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信の両方の長距離化を単一の増幅器を用いて実現できるため、低コスト化に有効である。

また本実施形態で示したように、ＣＷＤＭの波長帯域を利用することで、ポイントツーポイント通信には、低コストな無温調直接変調型光源を使用でき、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信では、送信側で光増幅器を用いる場合に、単一の増幅器で一括して増幅できるため、低コスト化にも有利である。

［第４の実施の形態］
図１４〜１６を参照して、本発明に係る光通信ネットワークの第４の実施の形態を説明する。図１４に示す光通信ネットワークは、各々第１光信号送受信装置１０２、第３光信号送受信装置６０２または第４の光信号送受信装置１００２を有するＮ個の通信ノード１０３と、第２光信号送受信装置１０４と、Ｎ個の通信ノードの第１乃至第４の光信号送受信装置と接続された光信号合分波装置１４０１とを含む。図１４はＮ＝８の実施形態を示す。

第１の実施形態と異なり、本実施形態においては、一つの通信ノード１０３−８は、第１光信号送受信装置に代えて、内部に第３光信号送受信装置６０２を備え、光信号合分波装置６０１と隣接して設置されている。また、本実施形態においては、最大３つの通信ノードは、光信号合分波装置との間の伝送路が長距離である等の理由で損失が大きく、第１光信号送受信装置に代えて、内部に第４の光信号送受信装置を備える。

また、本実施形態において使用する、第１〜３の波長帯域及びλ１〜８の定義は、第１の実施形態と同様とし、説明を省略する。

４個の通信ノード１０３−４〜７は、それぞれ内部に第１光信号送受信装置１０２−４〜７を備え、光伝送路１０５を介して光信号合分波装置１４０１に接続される。

通信ノード１０３−８は光信号合分波装置１４０１と隣接して設置されており、内部に第３光信号送受信装置６０２を備え、光伝送路１０５を介して光信号合分波装置１４０１に接続される。

３個の通信ノード１０３−１〜３は、光伝送路１０５を介して光信号合分波装置１４０１に接続されており、該光伝送路１０５は長距離である等の理由で損失が大きくなっている。該通信ノード１０３−１〜３は、内部に第４の光信号送受信装置１００２−１〜３を備える。

また、第２光信号送受信装置は光信号合分波装置１４０１と隣接して設置されており、光伝送路１０５を介して光信号合分波装置１４０１に接続される。

図１５は、図１４の光信号合分波装置１４０１の構成の一例を示している。図１５に示す光信号合分波装置１５００は、第１入力ポート２０１−１〜７と、第２入力ポート２０６と、第３入力ポート７０９−１〜８と、第１入力ポートからの光信号を各々波長分波する７個の第１光分波装置２０２−１〜７と、第２入力ポートからの光信号を８個の光信号に分岐する光スプリッタ２０７と、光配線１５０３を介して入力される第１光分波装置、光スプリッタ及び第３入力ポートからの光信号を各々波長合波する第１光合波装置２０４−１〜７と、第１光合波装置からの光信号を各々出力する第１出力ポート２０５−１〜７と、第１光合波装置及び第３入力ポートからの光信号を各々出力する第２出力ポート２０８−１〜８と、第１光分波装置及び光スプリッタからの光信号を各々出力する第３出力ポート７１０−１〜８とを備える。

図１５において、光信号合分波装置１５００の構成は、光配線１５０３が第２の実施形態における光信号合分波装置７００の光配線７０３と異なる。したがって、光配線１５０３以外の説明は省略する。

光配線１５０３は、図１６に示す光信号合分波装置の入出力特性を実現するように配線される。

例えば、第１入力ポート２０１−１〜７から入力される第１の波長帯域の光信号（λ５）は、第２出力ポート２０８−１〜７から出力されるように配線される。

第３入力ポートのうち、７０９−８には、第１の波長帯域の光信号（λ５）が入力されるものとし、これは第２出力ポート２０８−８から出力されるように配線される。

第２入力ポート２０６から入力された第２の波長帯域の光信号（λ５）は、分岐され、第１出力ポート２０５−１〜７、及び第３出力ポート７１０−８から出力されるように配線される。

また、第１入力ポート２０１−１〜７から入力された第３波長帯域の光信号のうちλ８は、第３出力ポート７１０−１〜７から出力されるように配線される。

第３入力ポート７０９−１〜７から入力された第３波長帯域の光信号（λ８）は、第１出力ポート２０５−１〜７から出力されるように配線される。

さらに、第１入力ポート２０１−１〜７から入力された第３波長帯域の光信号のうちλ１，２，３，４，６，７は、入力ポートと異なる番号で、かつ総て異なる第１出力ポート２０５−１〜７から出力されるように配線される。

同時に第１出力ポート２０５−１〜７から出力される第３波長帯域の光信号のうちλ１，２，３，４，６，７は、出力ポートと異なる番号で、かつ総て異なる第１入力ポート２０１−１〜８から入力された光信号であるように配線される。

ここで、本発明の特徴として、第１入力ポートのうち２０１−１〜３から入力され、第１出力ポートのうち２０５−１〜３から出力される光信号の波長は、λ４，６の２種類のみであることに注目されたい。

図１４の第２光信号送受信装置１０４の構成は、光信号の送出先・入力元が光信号合分波装置１４０１であること以外は、第１の実施形態における構成と同一なので、説明を省略する。

図１４の第１光信号送受信装置１０２の構成は、光信号の送出先・入力元が光信号合分波装置１４０１であること以外は、第１の実施形態における構成と同一なので、説明を省略する。

図１４の第３光信号送受信装置６０２の構成は、光信号の送出先・入力元が光信号合分波装置１４０１であること以外は、第２の実施形態における構成と同一なので、説明を省略する。

図１４の第４の光信号送受信装置１００２の構成は、光信号の送出先・入力元が光信号合分波装置１４０１であること以外は、第３実施形態における構成と同一なので、説明を省略する。

以上のように光信号送受信装置、光信号合分波装置、光通信ネットワークを構成することで、λ１〜４，６〜８を用いて任意の通信ノード間で行うポイントツーポイント通信を実現でき、λ５を用いて同一の情報を複数の通信ノードに送る通信を実現することができる。

特に光信号合分波装置と通信ノードが隣接しているときには、光信号送受信装置及び光信号合分波装置内で、光合波装置及び光分波装置を削減でき、低コスト化に有効である。 さらに光信号合分波装置と通信ノード間の損失が大きい通信ノードでは、ポイントツーポイント通信と、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信の両方の長距離化を単一の増幅器を用いて実現できるため、低コスト化に有効である。

また本実施形態で示したように、ＣＷＤＭの波長帯域を利用することで、ポイントツーポイント通信には、低コストな無温調直接変調型光源を使用でき、同一の情報を複数の通信ノードに送る通信では、送信側で光増幅器を用いる場合に、単一の増幅器で一括して増幅できるため、低コスト化にも有利である。

以上、本発明について、具体的に説明してきたが、本発明の原理を適用できる多くの実施可能な形態に鑑みて、ここに記載した実施形態は、単に例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、上記の波長帯域の割当や、光信号合分波装置の入出力特性は、本発明の趣旨から逸脱することなく、その構成と詳細を変更することができる。また、説明のための構成要素は、本発明の趣旨を逸脱することなく変更、補足、またはその順序を変えてもよい。

本発明の第１の実施形態である光信号送受信装置及び光信号合分波装置及び光通信ネットワークの説明図である。 本発明の第１の実施形態における光信号合分波装置の説明図である。 本発明の第１の実施形態における光信号合分波装置の入出力特性の説明図である。 本発明の第１の実施形態における第２光信号送受信装置の説明図である。 本発明の第１の実施形態における第１光信号送受信装置の説明図である。 本発明の第２の実施形態である光信号送受信装置及び光信号合分波装置及び光通信ネットワークの説明図である。 本発明の第２の実施形態における光信号合分波装置の説明図である。 本発明の第２の実施形態における光信号合分波装置の入出力特性の説明図である。 本発明の第２の実施形態における第３光信号送受信装置の説明図である。 本発明の第３の実施形態である光信号送受信装置及び光信号合分波装置及び光通信ネットワークの説明図である。 本発明の第３の実施形態における光信号合分波装置の説明図である。 本発明の第３の実施形態における光信号合分波装置の入出力特性の説明図である。 本発明の第３の実施形態における第４の光信号送受信装置の説明図である。 本発明の第４の実施形態である光信号送受信装置及び光信号合分波装置及び光通信ネットワークの説明図である。 本発明の第４の実施形態における光信号合分波装置の説明図である。 本発明の第４の実施形態における光信号合分波装置の入出力特性の説明図である。 従来のフルメッシュ光ＷＤＭネットワークの概略構成を示すブロック図である。 従来の光波長合分波装置の説明図である。 従来の光波長合分波装置の入出力特性の説明図である。 従来の光ブロードキャストネットワークの概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０１ 光信号合分波装置
１０２−１〜８ 第１光信号送受信装置
１０３−１〜８ 通信ノード
１０４ 第２光信号送受信装置
１０５ 光伝送路
２００ 光信号合分波装置
２０１−１〜８ 第１入力ポート
２０２−１〜８ 第１光分波装置
２０３ 光配線
２０４−１〜８ 第１光合波装置
２０５−１〜８ 第１出力ポート
２０６ 第２入力ポート
２０７ 光スプリッタ
２０８−１〜８ 第２出力ポート
４００ 第２光信号送受信装置
４０１−１〜８ 波長変換装置
４０２ 第２光合波装置
４０３ 光増幅器
５００ 第１光信号送受信装置
５０１−１〜８ 光信号送信装置
５０２ 第３光合波装置
５０３ 第３光分波装置
５０４−１〜４，６〜８ 光信号受信装置
５０５ 第２光分波装置
５０６−１〜８ 光信号受信装置
６０１ 光信号合分波装置
６０２ 第３光信号送受信装置
７０３ 光配線
７０９−１〜８ 第３入力ポート
７１０−１〜８ 第３出力ポート
９００ 第３光信号送受信装置
９０１−１〜８ 光信号送信装置
９０２−１〜７ 光信号受信装置
９０３ 第２光分波装置
９０４−１〜８ 光信号受信装置
１００１ 光信号合分波装置
１００２−１〜３ 第４の光信号送受信装置
１１０３ 光配線
１３００ 第４の光信号送受信装置
１３０１−１〜８ 光信号送信装置
１３０２ 第４の光合波装置
１３０３ 光増幅器
１３０４ 第４の光分波装置
１３０５ 第３光合波装置
１３０６ 第３光分波装置
１３０７−１〜４，６〜８ 光信号受信装置
１３０８ 第２光分波装置
１３０９−１〜８ 光信号受信装置
１４０１ 光信号合分波装置
１５００ 光信号合分波装置
１７０１ Ｎ×Ｎ光波長合分波装置
１７０２ 通信ノード
１７０３ 光ファイバ
１８００ 光波長合分波装置
１８０１ 入力ポート
１８０２−１〜８ 光分波回路
１８０３ 光配線
１８０４−１〜８ 光合波回路
１８０５ 出力ポート
２００１ Ｎ×Ｎスターカプラ装置
２００２ 通信ノード
２００３ 光ファイバ

Claims (9)

1. 各々第１光信号送受信装置を有するＮ個の通信ノードと、第２光信号送受信装置と、前記Ｎ個の通信ノードの第１光信号送受信装置及び第２光信号送受信装置と光伝送路を介して接続された光信号合分波装置とを含む光通信ネットワークであって、
   前記第１光信号送受信装置は、
   第１波長帯域の波長の光信号と第３波長帯域の光信号とを送出する手段と、
   前記光信号合分波装置から入力される第３波長帯域の光信号と第２波長帯域の光信号とをそれぞれ受光する手段とを備え、
   前記第２光信号送受信装置は、
   前記光信号合分波装置から入力された第１波長帯域の波長の光信号を第２波長帯域内の最大Ｎ種類の光信号に変換し波長多重して送出する手段を備え、
   前記光信号合分波装置は、
   前記第１光信号送受信装置からそれぞれ入力された第１波長帯域内の波長である光信号を、前記第２光信号送受信装置に送出する手段と、
   前記第２光信号送受信装置から入力された第２波長帯域内の波長で波長多重された光信号を分岐して、前記Ｎ個の通信ノードの総てに送出する手段と、
   ある通信ノードから入力された、前記第１及び第２の波長帯域と異なる第３波長帯域内のＮ−１種類の光信号を、前記ある通信ノードを除くＮ−１個の総て異なる通信ノードに送出する手段とを備えた
   ことを特徴とする光通信ネットワーク。
2. 前記第２光信号送受信装置の、前記光信号合分波装置から入力された第１波長帯域の波長の光信号を第２波長帯域内の最大Ｎ種類の光信号に変換し波長多重して送出する手段は、
   第１波長帯域の波長の光信号を第２波長帯域内の前記最大Ｎ種類のあらかじめ定められた波長の光信号に変換する手段と、
   前記あらかじめ定められた波長の光信号を波長多重する手段と
   を備えた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。
3. 前記第２光信号送受信装置は、送出する光信号を増幅する手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の光通信ネットワーク。
4. 前記ある通信ノードから入力された前記第３波長帯域内のＮ−１種類の光信号は、波長多重された光信号であって、
   前記光信号合分波装置は、
   前記波長多重されたＮ−１種類の光信号を分波する手段と、
   前記ある通信ノードに送出する光信号を波長多重する手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光通信ネットワーク。
5. 前記第１光信号送受信装置は、前記第２波長帯域の光信号と、前記第３波長帯域の少なくとも一部の光信号とを増幅することのできる光増幅手段を備え、
   該光増幅手段は、前記光信号合分波装置から入力された前記第２波長帯域の光信号と、前記光信号合分波装置に送出する前記第３波長帯域の光信号の一部を増幅する
   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。
6. 前記第１の波長帯域と前記第２の波長帯域が一致していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光通信ネットワーク。
7. 第１波長帯域の波長の光信号と第３波長帯域の光信号とを送出する手段と、
   前記第１波長帯域の波長の光信号と第３波長帯域の光信号とを波長多重する手段と、
   入力される第３波長帯域の光信号と第２波長帯域の光信号とをそれぞれ受光する手段と、
   前記第２波長帯域の光信号と、前記第３波長帯域の少なくとも一部の光信号とを増幅することのできる光増幅手段とを備え、
   該光増幅手段は、前記入力される第２波長帯域の光信号と、前記送出する第３波長帯域の光信号の一部を増幅すること
   を特徴とする光信号送受信装置。
8. 各々第１光信号送受信装置を有するＮ個の通信ノード及び第２光信号送受信装置と光伝送路を介して接続された光信号合分波装置であって、
   前記第１光信号送受信装置からそれぞれ入力された第１波長帯域内の波長である光信号を、前記第２光信号送受信装置に送出する手段と、
   前記第２光信号送受信装置から入力された第２波長帯域内の波長で波長多重された光信号を分岐して、前記Ｎ個の通信ノードの総てに送出する手段と、
   ある通信ノードから入力された、前記第１及び第２の波長帯域と異なる第３波長帯域内のＮ−１種類の光信号を、前記ある通信ノードを除くＮ−１個の総て異なる通信ノードに送出する手段と
   を備えたことを特徴とする光信号合分波装置。
9. 前記ある通信ノードから入力された前記第３波長帯域内のＮ−１種類の光信号は、波長多重された光信号であって、
   前記波長多重されたＮ−１種類の光信号を分波する手段と、
   前記ある通信ノードに送出する光信号を波長多重する手段と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の光信号合分波装置。

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