JP4672621B2 - 光分岐挿入機能を備えた光伝送装置 - Google Patents

光分岐挿入機能を備えた光伝送装置 Download PDF

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Description

本発明は、光分岐挿入機能を備えた光伝送装置に関し、特に、波長多重(WDM:Wavelength Division Multiplex)光伝送システムにおける波長クロスコネクト(WXC:Wavelength Cross-Connect)機能、及び光分岐挿入(OADM:Optical Add and Drop Multiplexing)の機能を備えた光伝送装置に関する。
波長多重(WDM)光伝送システムは、ノード(都市等に設置された光伝送装置)間を光伝送路で接続し、波長多重(WDM)信号光を送受する基幹光ネットワークにおいて、各方路から入力された信号光を波長毎に出力先方路を切り換えて所定の方路へ送出する波長クロスコネクト(WXC)機能、及び任意の方路へ任意の波長の信号光を挿入(アド)して送出し、かつ、任意の方路からの任意の波長の信号光を分岐(ドロップ)して取り込む光分岐挿入(OADM)機能を備えるとともに、システムの拡張を容易に行うことができかつ低コストでシステム構築可能な構成が要求されている。
また、基幹光ネットワークの或るノード間で伝送障害が発生した場合、そのノード間の伝送経路を瞬時に迂回経路に切り換えると同時に、その迂回経路で使用可能な波長の信号光に瞬時に切り換える機能を備えることが強く要求されている。この機能の実現化のための方路切り換え手段のデバイスとして、入側方路数×波長数の入力ポート及び出側方路数×波長数の出力ポートを有する光マトリックススイッチの代わりに、入力された任意の波長の信号光を任意の方路に切り換えて出力することができる波長選択スイッチ(WSS:Wavelength Selective Switch)や、入力された波長多重信号光の中から任意の波長の信号光の通過を阻止(ブロック)することができる波長ブロッカー等の研究開発が盛んに行われている。
図6に波長選択スイッチ(WSS)を適用した従来の光伝送装置の構成例を示す。同図は、方路数が4で信号光の波長(チャネル)数が40の場合の構成例を示している。同図に示すように、中心部には、入力ポート数が1で出力ポート数が4の第1乃至第4の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)6−11,6−12,6−13,6−14と、入力ポート数が4で出力ポート数が1の第1乃至第4の出側波長選択スイッチ(4×1WSS)6−21,6−22,6−23,6−24とを備える。
第1の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)6−11の入力ポートには、第1の方路(R#1)から信号光が入力され、その各出力ポートからは、自方路以外の各方路(R#2,R#3,R#4)の出側波長選択スイッチ(4×1WSS)6−22,6−23,6−24の入力ポート、及び第1の分岐部(D#1)の光分波器6−41へ信号光が出力される。
同様に、第2の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)6−12の入力ポートには、第2の方路(R#2)から信号光が入力され、その各出力ポートからは、自方路以外の各方路(R#1,R#3,R#4)の出側波長選択スイッチ(4×1WSS)6−21,6−23,6−24の入力ポート、及び第2の分岐部(D#2)の光分波器6−42へ信号光が出力される。
同様に、第3の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)6−13の入力ポートには、第3の方路(R#3)から信号光が入力され、その各出力ポートからは、自方路以外の各方路(R#1,R#2,R#4)の出側波長選択スイッチ(4×1WSS)6−21,6−22,6−24の入力ポート、及び第3の分岐部(D#3)の光分波器6−43へ信号光が出力される。
同様に、第4の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)6−14の入力ポートには、第4の方路(R#4)から信号光が入力され、その各出力ポートからは、自方路以外の各方路(R#1,R#2,R#3)の出側波長選択スイッチ(4×1WSS)6−21,6−22,6−23の入力ポート、及び第4の分岐部(D#4)の光分波器6−44へ信号光が出力される。
一方、第1の出側波長選択スイッチ(4×1WSS)6−21の各入力ポートには、自方路以外の各方路(R#2,R#3,R#4)の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)6−12,6−13,6−14の出力ポートからの信号光、及び第1の挿入部(A#1)の光合波器6−31からの信号光が入力される。
同様に、第2の出側波長選択スイッチ(4×1WSS)6−22の各入力ポートには、自方路以外の各方路(R#1,R#3,R#4)の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)6−11,6−13,6−14の出力ポートからの信号光、及び第2の挿入部(A#2)の光合波器6−32からの信号光が入力される。
同様に、第3の出側波長選択スイッチ(4×1WSS)6−23の各入力ポートには、自方路以外の各方路(R#1,R#2,R#4)の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)6−11,6−12,6−14の出力ポートからの信号光、及び第3の挿入部(A#3)の光合波器6−33からの信号光が入力される。
同様に、第4の出側波長選択スイッチ(4×1WSS)6−24の各入力ポートには、自方路以外の各方路(R#1,R#2,R#3)の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)6−11,6−12,6−13の出力ポートからの信号光、及び第4の挿入部(A#4)の光合波器6−34からの信号光が入力される。
なお、上記の構成において、第1乃至第4の挿入部(A#1,・・・A#4)のそれぞれは、挿入する信号光の出側方路が固定化されている。即ち、第1の挿入部(A#1)で挿入し得る出側方路は方路(R#1)のみであり、第2の挿入部(A#2)で挿入し得る出側方路は方路(R#2)のみであり、第3の挿入部(A#3)で挿入し得る出側方路は方路(R#3)のみであり、第4の挿入部(A#4)で挿入し得る出側方路は方路(R#4)のみである。
また、第1乃至第4の信号光分岐部(D#1,・・・D#4)のそれぞれは、分岐する信号光の入側方路が固定化されている。即ち、第1の分岐部(D#1)で分岐し得る入側方路は方路(R#1)のみであり、第2の分岐部(D#2)で分岐し得る入側方路は方路(R#2)のみであり、第3の分岐部(D#3)で分岐し得る入側方路は方路(R#3)のみであり、第4の分岐部(D#4)で分岐し得る入側方路は方路(R#4)のみである。
そのため、各挿入部(A#1,・・・A#4)のそれぞれで任意の出側方路に信号光を挿入して送信することができず、また、各分岐部(D#1,・・・D#4)のそれぞれで任意の入側方路から信号光を分岐して受信することができない。即ち、任意の挿入部及び分岐部で任意方路に対するOADM機能を実現することができない。
また、図6の構成例では、各挿入部(A#1,・・・A#4)には、波長λ〜λ40の固定波長の信号光を送信する40個の送信器TXを用い、挿入する信号光の波長の送信器TXの出力を合波器6−31,・・・6−34で合波し、また、各分岐部(D#1,・・・D#4)には、波長λ〜λ40の固定波長の信号光を受信する40個の受信器RXを用い、信号光を分波器6−41,・・・6−44で分波して各受信器RXで受信する構成のため、光合波器6−31,・・・6−34及び光分波器6−41,・・・6−44での大きな損失を補償するために、高価なWDM光増幅器6−51,・・・6−54、6−61,・・・6−64を設ける必要がある。
図6の構成例に対して、挿入部及び分岐部に波長選択スイッチを用い、任意方路に対して任意波長の信号光の挿入及び分岐を可能にした光伝送装置が下記の特許文献1の図1等に記載されている。同文献に記載のものは、図6の出側波長選択スイッチ(4×1WSS)6−21,・・・6−24を用いず、それに代えて合波器を用いたものである。
また、下記の特許文献2には、波長数の拡張及び波長クロスコネクト機能の拡張を容易に行うことができ、かつ、伝送信号を切断することなく信号光の分岐挿入を行うことができるよう、入力ポートの入力光を出力ポートに通過させるスルーの経路と、所定波長の入力光を分岐させる分岐用出力ポートと、入力光に所定波長の信号光を挿入する挿入用入力ポートとを備えた光分岐挿入装置について開示されている。
特開2006−140598号公報 図1等 特開2006−87062号公報 図5等
図6の構成例に対して、挿入部及び分岐部に波長選択スイッチを用い、かつ、各方路対応の入側波長選択スイッチ及び出側波長選択スイッチを用い、任意方路に対して任意波長の信号光の方路切換え及び分岐/挿入を可能にした光伝送装置の構成例を本発明の関連技術として図7に示す。
図7に示す光伝送装置の構成例は、図6の構成例と同様に方路数が4で信号光の波長(チャネル)数が40の場合の構成例を示している。中心部には、入力ポート数が1で出力ポート数が7の第1乃至第4の入側波長選択スイッチ(1×7WSS)7−11,7−12,7−13,7−14と、入力ポート数が7で出力ポート数が1の第1乃至第4の出側波長選択スイッチ(7×1WSS)7−21,7−22,7−23,7−24とを備える。
第1の入側波長選択スイッチ(1×7WSS)7−11の入力ポートには、第1の方路(R#1)から信号光が入力され、その各出力ポートからは、自方路以外の各方路(R#2,R#3,R#4)の出側波長選択スイッチ(7×1WSS)7−22,7−23,7−24の入力ポート、及び第1乃至第4の分岐部(D#1,D#2,D#3,D#4)の波長選択スイッチ(4×1WSS)7−41,7−42,7−43,7−44へ信号光が出力される。
同様に、第2の入側波長選択スイッチ(1×7WSS)7−12の入力ポートには、第2の方路(R#2)から信号光が入力され、その各出力ポートからは、自方路以外の各方路(R#1,R#3,R#4)への出側波長選択スイッチ(7×1WSS)7−21,7−23,7−24の入力ポート、及び第1乃至第4の分岐部(D#1,D#2,D#3,D#4)の波長選択スイッチ(4×1WSS)7−41,7−42,7−43,7−44へ信号光が出力される。
同様に、第3の入側波長選択スイッチ(1×7WSS)7−13の入力ポートには、第3の方路(R#3)から信号光が入力され、その各出力ポートからは、自方路以外の各方路(R#1,R#2,R#4)への出側波長選択スイッチ(7×1WSS)7−21,7−22,7−24の入力ポート、及び第1乃至第4の分岐部(D#1,D#2,D#3,D#4)の波長選択スイッチ(4×1WSS)7−41,7−42,7−43,7−44へ信号光が出力される。
同様に、第4の入側波長選択スイッチ(1×7WSS)7−14の各入力ポートには、第4の方路(R#4)から信号光が入力され、その各出力ポートからは、自方路以外の各方路(R#1,R#2,R#3)への出側波長選択スイッチ(7×1WSS)7−21,7−22,7−23の入力ポート、及び第1乃至第4の分岐部(D#1,D#2,D#3,D#4)の波長選択スイッチ(4×1WSS)7−41,7−42,7−43,7−44へ信号光が出力される。
一方、第1の出側波長選択スイッチ(7×1WSS)7−21の各入力ポートには、自方路以外の各方路(R#2,R#3,R#4)の入側波長選択スイッチ(1×7WSS)7−12,7−13,7−14の出力ポートからの信号光、及び第1乃至第4の挿入部(A#1,A#2,A#3,A#4)の波長選択スイッチ(1×4WSS)7−31,7−32,7−33,7−34からの信号光が入力される。
同様に、第2の出側波長選択スイッチ(7×1WSS)7−22の各入力ポートには、自方路以外の各方路(R#1,R#3,R#4)の入側波長選択スイッチ(1×7WSS)7−11,7−13,7−14の出力ポートからの信号光、及び第1乃至第4の挿入部(A#1,A#2,A#3,A#4)の波長選択スイッチ(1×4WSS)7−31,7−32,7−33,7−34からの信号光が入力される。
同様に、第3の出側波長選択スイッチ(7×1WSS)7−23の各入力ポートには、自方路以外の各方路(R#1,R#2,R#4)の入側波長選択スイッチ(1×7WSS)7−11,7−12,7−14の出力ポートからの信号光、及び第1乃至第4の挿入部(A#1,A#2,A#3,A#4)の波長選択スイッチ(1×4WSS)7−31,7−32,7−33,7−34からの信号光が入力される。
同様に、第4の出側波長選択スイッチ(7×1WSS)7−24の各入力ポートには、自方路以外の各方路(R#1,R#2,R#3)の入側波長選択スイッチ(1×7WSS)7−11,7−12,7−13の出力ポートからの信号光、及び第1乃至第4の挿入部(A#1,A#2,A#3,A#4)の波長選択スイッチ(1×4WSS)7−31,7−32,7−33,7−34からの信号光が入力される。
第1乃至第4の挿入部(A#1,A#2,A#3,A#4)の波長選択スイッチ(1×4WSS)7−31,7−32,7−33,7−34には、40個の異なる波長の信号光を送信する可変波長送信器(TX)からの信号光を選択して入力する2段構成の波長選択スイッチ(7×1WSS)7−51,・・・7−54及び7−61,・・・7−64が接続される。
また、第1乃至第4の分岐部(D#1,D#2,D#3,D#4)の波長選択スイッチ(4×1WSS)7−41,7−42,7−43,7−44には、40個の異なる波長の信号光を受信する受信器(RX)への信号光を選択して出力する2段構成の波長選択スイッチ(1×7WSS)7−71,・・・7−74及び7−81,・・・7−84が接続される。
上記の構成例において、第1乃至第4の挿入部(A#1,・・・A#4)は、それぞれ、挿入する信号光の出側方路を、各出側方路方路(R#1out,R#2out,R#3out,R#4out)の中から任意に選択することができる。また、第1乃至第4の分岐部(D#1,・・・D#4)は、それぞれ、分岐する信号光の入側方路を、各入側方路方路(R#1in,R#2in,R#3in,R#4in)の中から任意に選択することができる。
前述した関連技術の光伝送装置において、方路数の増減に対しては各方路対応の波長選択スイッチ(WSS)7−11,・・・7−14及び7−21,・・・7−24の数を増減すると共に、各方路対応の波長選択スイッチ(WSS)7−11,・・・7−14及び7−21,・・・7−24並びに分岐挿入用の波長選択スイッチ(WSS)7−31,・・・7−34及び7−41,・・・7−44のポート数を増減しなければならない。
また、波長数の増減に対しては、各挿入部(A#1,・・・A#4)における送信器(TX)からの信号光を選択して各波長選択スイッチ(1×4WSS)7−31,7−32,7−33,7−34の入力ポートに出力する波長選択スイッチ(7×1WSS)7−51,・・・7−54及び7−61,・・・7−64のポート数を増減し、また、各波長選択スイッチ(4×1WSS)7−41,・・・7−44の出力ポートからの信号光を各分岐部(D#1,・・・D#4)における受信器(RX)へ選択して出力する波長選択スイッチ(1×7WSS)7−71,・・・7−74及び7−81,・・・7−84のポート数を増減しなければならない。
図7に示した構成例は、任意の分岐挿入部へ/から任意の方路に対して、任意波長の信号光を分岐/挿入することができるが、図6に示した構成例に比べて、必要な波長選択スイッチ(WSS)の数及びそのポート数が増大し、それに伴って、波長選択スイッチ(WSS)間を結合する配線数が幾何級数的に増大するため、コスト増加及び装置規模の増大化を招くという問題があった。
本発明は、任意の分岐挿入部へ/から任意の方路に対して、任意波長の信号光を分岐/挿入することができ、かつ、高価な波長選択スイッチ(WSS)の使用数を大幅に削減し、それによってそれらの接続のための配線数を削減し、方路数の増減及び波長数の増減に対して容易に対応することができ、装置構成を簡素化して小型化することができる光伝送装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する光伝送装置は、自方路の入側方路からの信号光を他方路の出側方路へ、他方路の入側方路からの信号光を自方路の出側方路へ、波長毎に選択して出力する方路対応の方路切り換え用の波長選択スイッチと、挿入部からの信号光を波長毎に選択し、前記方路切り換え用の波長選択スイッチを介して各方路の出側方路へ出力し、かつ、各方路の入側方路から前記方路切り換え用の波長選択スイッチを介して入力される信号光を波長毎に選択して分岐部へ出力する分岐挿入用の波長選択スイッチと、前記方路切り換え用の波長選択スイッチと前記分岐挿入用の波長選択スイッチとに接続され、前記方路切り換え用の波長選択スイッチから出力される各出側方路への各信号光と、前記分岐挿入用の波長選択スイッチから出力される各出側方路への各信号光とを、方路毎に合波して他方路の方路切り換え用の波長選択スイッチへ送出し、かつ他方路の方路切り換え用の波長選択スイッチから入力される前記合波された信号光を、前記方路切り換え用の波長選択スイッチ及び分岐挿入用の波長選択スイッチへ分波して入力する光カプラを備え、前記方路切り換え用の波長選択スイッチ及び前記分岐挿入用の波長選択スイッチで入出力される信号光が1つの光伝送路内で双方向に伝送される構成としたものである
また、前記入側方路からの信号光を前記方路切り換え用の波長選択スイッチへ入力し、かつ該方路切り換え用の波長選択スイッチからの信号光を前記出側方路へ出力する方路対応の光サーキュレータを備え、また、前記挿入部からの信号光を前記分岐挿入用の波長選択スイッチへ入力し、かつ該分岐挿入用の波長選択スイッチからの信号光を前記分岐部へ出力する分岐挿入用の光サーキュレータを備えたことを特徴とする。
また、上記の方路対応の光サーキュレータに代えて、前記入側方路からの信号光を前記方路切り換え用の波長選択スイッチへ入力し、該方路切り換え用の波長選択スイッチから前記入側方路への信号光を遮断する光アイソレータと、前記入側方路からの信号光を前記方路切り換え用の波長選択スイッチへ入力し、かつ該方路切り換え用の波長選択スイッチからの信号光を前記入側方路と出側方路とに分岐して出力する光カプラとを、各方路対応に備えたことを特徴とする。
また、上記の分岐挿入用の光サーキュレータに代えて、前記挿入部からの信号光を前記分岐挿入用の波長選択スイッチへ入力し、該分岐挿入用の波長選択スイッチから前記挿入部への信号光を遮断する光アイソレータと、前記挿入部からの信号光を前記分岐挿入用の波長選択スイッチへ入力し、かつ該分岐挿入用の波長選択スイッチからの信号光を前記挿入部と前記分岐部とに分岐して出力する光カプラを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、各方路対応に設けた方路切り換え用の波長選択スイッチと、各分岐挿入部対応に設けた分岐挿入用の波長選択スイッチと、それらの波長選択スイッチの入出力光信号光を合波・分波する光カプラとを用い、該方路切り換え用の波長選択スイッチと分岐挿入用の波長選択スイッチとで入出力される信号光が1つの光伝送路内で双方向伝送される構成としたことにより、関連技術の光伝送装置の構成例の分岐挿入部に配置されていた、全装置の半数を占める波長選択スイッチを削除することができ、かつ、関連技術の光伝送装置と同様に何れの分岐挿入部から/へ何れの方路に対して任意の波長の信号光分岐/挿入を行うことができるため汎用性が高く、また、波長選択スイッチと比べて安価な光カプラ及び光サーキュレータと光アイソレータ等を用いて構成することができるため、関連技術の光伝送装置等と比べて約50%近いコスト削減を図ることができる。また、波長選択スイッチの数の削減とともに、それら接続のための配線数も削減されるため、方路数の増減及び波長数の増減に対して容易に対応することができ、装置構成が簡素化され小型化することができる。
図1は本発明による方路数Nの光伝送装置における1方路(R#1)、1挿入部(A#1)及び1分岐部(D#1)の機能に注目した構成例を示す。同図に示すように、第1の入側方路(R#1in)からの信号光を第2乃至第Nの出側方路(R#2out,・・・R#Nout)へ、第2乃至第Nの入側方路(R#2in,・・・R#Nin)からの信号光を第1の出側方路(R#1out)へ波長毎に選択して出力する方路切り換え用の1×Nポートの波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1を備える。
また、第1の挿入部(A#1)からの信号光を第1乃至第Nの出側方路(R#1out,・・・R#Nout)へ波長毎に選択して出力し、かつ、第1の分岐部(D#1)へ第1乃至第Nの入側方路(R#1in,・・・R#Nin)からの信号光を波長毎に選択して出力する1×Nポートの分岐挿入用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−2を備える。
また、第1の入側方路(R#1in)からの信号光を方路切り換え用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1の入力ポートへ入力し、かつ該波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1からの信号光を第1の出側方路(R#1out)へ出力する方路対応の光サーキュレータ1−3を備える。
また、第1の挿入部(A#1)からの信号光を分岐挿入用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−2へ入力し、かつ該波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−2からの信号光を第1の分岐部(D#1)へ出力する分岐挿入用の光サーキュレータ1−4を備える。
更に、方路切り換え用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1から出力される第2乃至第Nの出側方路(R#2out,R#Nout)への各信号光と、分岐挿入用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−2から出力される第2乃至第Nの出側方路(R#2out〜R#Nout)への各信号光とを、方路毎に合波して出力し、かつ第2〜第Nの各方路(R#2in,・・・R#Nin)から入力される各信号光を、方路切り換え用及び分岐挿入用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1,1−2の各ポート(o2,・・・oN)へ分波して入力する光カプラ1−5を備える。
なお、上記の構成において、方路切り換え用及び分岐挿入用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1,1−2を介して入出力される信号光は、1心の光伝送路を通して双方向に送受されるため、方路切り換え用及び分岐挿入用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1,1−2において波長毎に光パワーを制御する機能を使用することはできないことになる。
図1の構成を適用した光伝送装置の構成例として、40波長の信号光を波長毎に方路数4(N=4)のうちの任意の方路へ切り換えて送出することができる光伝送装置の構成例を図2に示す。同図に示すように、前述の方路切り換え用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1に対応する波長選択スイッチ(WSS)として、各方路対応に1×4ポートの波長選択スイッチ(1×4WSS)2−11,2−12,2−13,2−14を備える。
各方路対応の波長選択スイッチ(1×4WSS)2−11,2−12,2−13,2−14は、その4出力ポートo1,o2,o3,o4のうち3出力ポートo2,o3,o4が自方路以外の方路対応の波長選択スイッチ(1×4WSS)に、光カプラ2−51,2−52,2−53,2−54を介して接続され、残りの1出力ポートo1が分岐挿入用の4×1ポートの分岐挿入用波長選択スイッチ(4×1WSS)2−21,2−22,2−23,2−24へ接続される。
光カプラ2−51,2−52,2−53,2−54は、それぞれ、図1で説明した光カプラ1−5と同様に、方路切り換え用の波長選択スイッチ(1×4)から出力される信号光と分岐挿入用の波長選択スイッチ(4×1WSS)から出力される信号光とを合波して出力し、かつ、他方路の波長選択スイッチ(1×4WSS)から出力される信号光を入力して、自方路の波長選択スイッチ(1×4)と分岐挿入用の波長選択スイッチ(4×1_WSS)の各ポートへ分波して出力する
また、各方路対応の光サーキュレータ2−31,2−32,2−33,2−34は、図1で説明した光サーキュレータ1−3と同様に、各入側方路(R#1in,R#2in,R#3in,R#4in)からの信号光を、方路切り換え用の波長選択スイッチ(1×4WSS)2−11,2−12,2−13,2−14の入力ポートへ入力し、かつ、該波長選択スイッチ(1×4WSS)からの信号光を各出側方路(R#1out,R#2out,R#3out,R#4out)へ出力する。
また、分岐挿入用波長選択スイッチ(WSS)2−21,2−22,2−23,2−24は、光サーキュレータ2-41,2−42,2−43,2−44を介して挿入部(A#1,・・・A#4)及び分岐部(D#1,・・・D#4)に接続される。挿入部(A#1,・・・A#4)は、40個の異なる波長の信号光を送信する送信器TX(図示省略)を備え、分岐部(D#1,・・・D#4)は、40個の異なる波長の信号光を受信する受信器RX(図示省略)を備える。
上記送信器TX又は受信器RXが可変波長のものである場合、それぞれ、7×1ポートの波長選択スイッチ(7×1WSS)を2段に接続して構成した波長選択手段を介して、40個の送信器TX又は受信器RXを、光サーキュレータ2-41,2−42,2−43,2−44に接続する。
上記送信器TX又は受信器RXが固定波長のものである場合、40波長分の信号光を送信又は受信する複数の送信器TX又は受信器RXの出力信号光又は入力信号光を結合する光カプラを用いて前記光サーキュレータ2-41,2−42,2−43,2−44に接続する構成としても良い。
次に、本発明の別の実施形態を図3及び図4に示す。図3は、図1に示した方路対応の光サーキュレータ1−3及び分岐挿入用の光サーキュレータ1−4の代わりに、それぞれ2×1光カプラと光アイソレータとを用いて同等の機能を実現する構成例を示している。また、図4は図3の構成例を適用し、40波長の信号光を波長毎に方路数4(N=4)のうちの任意の方路を選択して信号光を送出する光伝送装置の構成例を示す。
図3において、方路対応の光カプラ3−11は、第1の入側方路(R#1in)からの信号光を方路切り換え用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1の入力ポートへ入力し、また、該波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1からの信号光を、第1の入側方路(R#1in)及び出側方路(R#1out)へ分岐して出力する。
しかし、入側方路(R#1in)の光伝送路には光アイソレータ3−12が挿入され、該光アイソレータ3−12は、入側方路(R#1in)から入力される信号光を光カプラ3−11の方向に通過させるが、光カプラ3−11からの信号光を入側方路(R#1in)の方向へ通過させることなく遮断する。従って、第1の入側方路(R#1in)からの信号光は、方路切り換え用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1の入力ポートへ入力され、第1の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−1からの信号光は、出側方路(R#1out)にのみ出力される。
また、分岐挿入用の光カプラ3−21は、第1の挿入部(A#1)からの信号光を分岐挿入用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−2の入力ポートへ入力し、また、該波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−2からの信号光を、第1の挿入部(A#1)及び分岐部(D#1)へ分岐して出力する。
しかし、挿入部(A#1)への光伝送路には光アイソレータ3−22が挿入され、該光アイソレータ3−22は、挿入部(A#1)から入力される信号光を光カプラ3−21の方向へは通過させるが、光カプラ3−21からの信号光を挿入部(A#1)の方向へ通過させることなく遮断する。従って、挿入部(A#1)からの信号光は、分岐挿入用の波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−2の入力ポートへ入力され、該波長選択スイッチ(1×N_WSS)1−2からの信号光は、分岐部(D#1)にのみ出力される。
図4に示した構成は、図2に示した構成における方路対応の光サーキュレータ2−31,2−32,2−33,2−34を、それぞれ、光カプラ4−11,4−12,4−13,4−14及び光アイソレータ4−21,4−22,4−23,4−24に置き換え、また、分岐挿入用の光サーキュレータ2−41,2−42,2−43,2−44を、それぞれ、光カプラ4−31,・・・4−34及び光アイソレータ4−41,・・・4−44に置き換えたもので、その他の構成は図2に示したものと同様である。
図2及び図4の何れの構成の場合でも、波長数の増減を行う際には、各方路対応の波長選択スイッチ(1×4WSS)2−11,・・・2−14と、挿入分岐用の波長選択スイッチ(4×1WSS)2−21,・・・2ー24のポート数を増減すればよい。なお、本発明の光伝送装置の変形例として、図1乃至図4に示した構成以外に、各方路対応の光サーキュレータ並びに各分岐挿入用の光サーキュレータを、部分的に光カプラ及び光アイソレータの組み合わせに代えて構成することも可能であり、光サーキュレータや光カプラと等価なものを用いるなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
図7に示した関連技術による光伝送装置の構成例と図2に示した本発明による光伝送装置の構成例との機能差を図5の表1乃至表4.2に示す。なお、これらの表1乃至表4.2は、第1の方路(R#1)に注目した場合の信号光の方路切り換え機能及び分岐挿入機能について示している。
図5の各表において、例えば表1の他方路への切り換え機能の「R#1→R#2」と分岐挿入機能の「A#1→R#1、R#1→D#1」との交点の升目等に示す「△」は、「R#1→R#2」の他方路への切り換え機能と「A#1→R#1、R#1→D#1」の分岐挿入機能の何れか一方の機能が実行可能であることを示している。他の升目の「△」についても同様である。
また、例えば表1の他方路への切り換え機能の「R#1→R#2」と分岐挿入機能の「A#1→R#3、R#3→D#1」との交点の升目に示す「○」は、他方路への切り換え機能と分岐挿入機能との両方の機能が同時に実行可能であることを示している。他の升目の「○」についても同様である。
図7の関連技術の構成例において、第1の方路(R#1)から第2の方路(R#2)への方路切り換え機能を実施しているとき、その信号光と同一波長の信号光は、第1の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)により第2の出側長選択スイッチ(4×1WSS)にのみ出力されるため、該信号光を何れの分岐部でも取り出すことができない。即ち、「R#1→R#2」と「R#1→D#1」とを同一波長で実施することはできず、その一方のみの機能しか実行できない。このことは、第1の方路(R#1)から第3の方路(R#3)及び第4の方路(R#4)への方路切り換え機能を実施しているときも同様である。
また、図7の関連技術の構成例において、第1の方路(R#1)から第2の方路(R#2)への方路切り換え機能を実施しているとき、その信号光と同一波長の信号光を、第1の挿入部(A#1)から第2の方路(R#2)へ挿入することはできない。同様に、第1の方路(R#1)から第3の方路(R#3)への方路切り換え機能を実施しているとき、その信号光と同一波長の信号光を、第1の挿入部(A#1)から第3の方路(R#3)へ挿入することができない。また、同様に、第1の方路(R#1)から第4の方路(R#4)への方路切り換え機能を実施しているとき、その信号光と同一波長の信号光を、第1の挿入部(A#1)から第4の方路(R#4)へ挿入することができない。
従って、表1に「△」で示すとおりとなる。そのほかの組み合わせ、例えば、第1の方路(R#1)から第2の方路(R#2)への方路切り換え機能を実施しているとき、第1の挿入部(A#1)から第3の方路(R#3)へ何れの波長の信号光を挿入するも可能であり、また、第3の方路(R#3)から第1の分岐部(D#1)へ何れの波長の信号光を分岐することも可能である。表1に「○」で示すその他の組み合わせについても同様に同時に実行可能である。
一方、図2又は図4に示した本発明による光伝送装置の構成例における方路切り換え機能及び分岐挿入機能を表2に示す。表1と表2とから分かるように、本発明による光伝送装置は、関連技術の光伝送装置と比べて機能の低下は無く、むしろ、表3.1、表3.2、表4.1及び表4.2に示すように機能が向上している。表3.1、表3.2、表4.1及び表4.2は、表1及び表2の分岐挿入機能を、分岐機能と挿入機能とに分けて示したものである。
以下、表3.1、表3.2、表4.1及び表4.2を参照して、関連技術による構成例と本発明による構成例との機能差について説明する。まず、関連技術の構成例における挿入機能について説明すると、表3.1に示すように、第1の方路(R#1in)から第2の方路(R#2out)への方路切り換え機能を実施しているとき、その信号光と同一波長の信号光を、第1の挿入部(A#1)から第2の方路(R#2out)へ挿入することはできない。
また、第1の方路(R#1in)から第2の方路(R#2out)への方路切り換え機能を実施しているとき、双方向通信のため、第2の方路(R#2in)から第1の方路(R#1out)への方路切り換え機能も実施される。そのため、第2の方路(R#2in)から第1の方路(R#1out)への方路切り換え機能で使用されている信号光と同一波長の信号光を、第1の挿入部(A#1)から第1の方路(R#1out)へ挿入することはできない。
同様に、第1の方路(R#1in)から第3の方路(R#3out)への方路切り換え機能を実施しているとき、第1の挿入部(A#1)から第1の方路(R#1out)へ挿入すること及び第1の挿入部(A#1)から第3の方路(R#3out)へ挿入することは、同一波長の信号光が衝突する場合があるため、任意の波長で実施することができない。
同様の理由で、第1の方路(R#1in)から第4の方路(R#4out)への方路切り換え機能を実施しているとき、第1の挿入部(A#1)から第1の方路(R#1out)へ挿入すること及び第1の挿入部(A#1)から第4の方路(R#4out)へ挿入することは、任意の波長で実施することができない。従って、表3.1に示すとおりとなる。
次に、表3.2に示す関連技術の構成例における分岐機能について説明すると、第1の方路(R#1in)から第2の方路(R#2out)への方路切り換え機能を実施しているとき、その信号光と同一波長の信号光は、第1の入側波長選択スイッチ(1×7WSS)により第2の出側長選択スイッチ(4×1WSS)にのみ出力されるため、該信号光を何れの分岐部でも取り出すことができない。即ち、「R#1→R#2」と「R#1→D#1」とを同一波長で実施することはできず、その一方のみの機能しか実行できない。
また、第1の方路(R#1in)から第2の方路(R#2out)への方路切り換え機能を実施しているとき、双方向通信のため、第2の方路(R#2in)から第1の方路(R#1out)への方路切り換え機能も実施される。そのため、第2の方路(R#2in)から第1の方路(R#1out)への方路切り換え機能で実施されている信号光と同一波長の信号光を、第2の方路(R#2in)から第1の分岐部(D#1)に取り出すことはできない。
同様に、第1の方路(R#1in)から第3の方路(R#3out)への方路切り換え機能を実施しているとき、第1の方路(R#1in)から第1の分岐部(D#1)へ分岐すること及び第3の方路(R#3in)から第1の分岐部(D#1)へ分岐することは、任意の波長で実施することができない。
同様に、第1の方路(R#1in)から第4の方路(R#4out)への方路切り換え機能を実施しているとき、第1の方路(R#1in)から第1の分岐部(D#1)へ分岐すること及び第4の方路(R#4in)から第1の分岐部(D#1)へ分岐することは、任意の波長で実施することができない。従って、表3.2に示すとおりとなる。
これに対して、本発明の構成例における挿入機能については、表4.1に示すように、第1の方路(R#1in)から第2の方路(R#2out)への方路切り換え機能を実施しているとき、その信号光と同一波長の信号光を、第1の挿入部(A#1)から第2の方路(R#2out)へ挿入することはできない。
また、第1の方路(R#1in)から第2の方路(R#2out)への方路切り換え機能を実施しているとき、双方向通信のため、第2の方路(R#2in)から第1の方路(R#1out)への方路切り換え機能も実施される。そのため、第2の方路(R#2in)から第1の方路(R#1out)への方路切り換え機能で使用されている信号光と同一波長の信号光を、第1の挿入部(A#1)から第1の方路(R#1out)へ挿入することはできない。
同様に、第1の方路(R#1in)から第3の方路(R#3out)への方路切り換え機能を実施しているとき、第1の挿入部(A#1)から第1の方路(R#1out)へ挿入すること及び第1の挿入部(A#1)から第3の方路(R#3out)へ挿入することは、任意の波長で実施することができない。
同様に、第1の方路(R#1in)から第4の方路(R#4out)への方路切り換え機能を実施しているとき、第1の挿入部(A#1)から第1の方路(R#1out)へ挿入すること及び第1の挿入部(A#1)から第4の方路(R#4out)へ挿入することは、任意の波長で実施することができない。従って、表4.1に示すとおりとなる。
次に、表4.2に示す本発明の構成例における分岐機能について説明すると、第1の方路(R#1in)から第2の方路(R#2out)への方路切り換え機能を実施しているとき、その信号光と同一波長の信号光は、第1の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)により第2の出側長選択スイッチ(1×4WSS)に出力されるため、該信号光を第2の分岐部(D#2)で取り出すことはできるが、第1の分岐部(D#1)で取り出すことはできない。
しかし、第1の方路(R#1in)から第2の方路(R#2out)への方路切り換え機能を実施しているとき、双方向通信のため、第2の方路(R#2in)から第1の方路(R#1out)への方路切り換え機能も実施され、第2の方路(R#2in)から第1の方路(R#1out)への信号光は、光カプラ2−51により第1の分岐部(D#1)に取り出すことができる。
同様に、第1の方路(R#1in)から第3の方路(R#3out)への方路切り換え機能を実施しているとき、その信号光と同一波長の信号光は、第1の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)により第3の出側長選択スイッチ(1×4WSS)に出力されるため、該信号光を第3の分岐部(D#3)で取り出すことはできるが、第1の分岐部(D#1)で取り出すことはできない。
しかし、第1の方路(R#1in)から第3の方路(R#2out)への方路切り換え機能を実施しているとき、双方向通信のため、第3の方路(R#3in)から第1の方路(R#1out)への方路切り換え機能も実施され、第3の方路(R#3in)から第1の方路(R#1out)への信号光は、光カプラ2−51により第1の分岐部(D#1)に取り出すことができる。
同様に、第1の方路(R#1in)から第4の方路(R#4out)への方路切り換え機能を実施しているとき、その信号光と同一波長の信号光は、第1の入側波長選択スイッチ(1×4WSS)により第4の出側長選択スイッチ(1×4WSS)に出力されるため、該信号光を第4の分岐部(D#4)で取り出すことはできるが、第1の分岐部(D#1)で取り出すことはできない。
しかし、第1の方路(R#1in)から第4の方路(R#2out)への方路切り換え機能を実施しているとき、双方向通信のため、第4の方路(R#4in)から第1の方路(R#1out)への方路切り換え機能も実施され、第4の方路(R#4in)から第1の方路(R#1out)への信号光は、光カプラ2−51により第1の分岐部(D#1)に取り出すことができる。従って、表4.2に示すとおりとなる。
表3.1及び表3.2に示す挿入機能と分岐機能とを纏めた表が表1であり、表4.1及び表4.2に示す挿入機能と分岐機能とを纏めた表が表2である。表1と表2とを比べた限りでは、本発明による分岐挿入装置と関連技術の分岐挿入装置とに機能上の差異は無いが、表3.2と表4.2とを比べると分かるように、本発明による分岐挿入装置は、関連技術の分岐挿入装置に比べて分岐機能の点で機能が拡大されていることになる。
本発明の光伝送装置における1方路及び1挿入分岐部に注目した構成例を示す図である。 本発明における方路数4の光伝送装置の構成例を示す図である。 本発明の光伝送装置における1方路及び1挿入分岐部に注目した別の構成例を示す図である。 本発明における方路数4の光伝送装置の別の構成例を示す図である。 関連技術の光伝送装置と本発明の光伝送装置との機能差を示す図である。 波長選択スイッチ(WSS)を適用した従来の光伝送装置の構成例を示す図である。 本発明に関連した技術による光伝送装置の構成例を示す図である。
符号の説明
1−1 1×Nポートの方路切り換え用の波長選択スイッチ
1−2 1×Nポートの分岐挿入用の波長選択スイッチ
1−3 方路対応の光サーキュレータ
1−4 分岐挿入用の光サーキュレータ
1−5 光カプラ

Claims (5)

  1. 自方路の入側方路からの信号光を他方路の出側方路へ、他方路の入側方路からの信号光を自方路の出側方路へ、波長毎に選択して出力する方路対応の方路切り換え用の波長選択スイッチと、
    挿入部からの信号光を波長毎に選択し、前記方路切り換え用の波長選択スイッチを介して各方路の出側方路へ出力し、かつ、各方路の入側方路から前記方路切り換え用の波長選択スイッチを介して入力される信号光を波長毎に選択して分岐部へ出力する分岐挿入用の波長選択スイッチと、
    前記方路切り換え用の波長選択スイッチと前記分岐挿入用の波長選択スイッチとに接続され、前記方路切り換え用の波長選択スイッチから出力される各出側方路への各信号光と、前記分岐挿入用の波長選択スイッチから出力される各出側方路への各信号光とを、方路毎に合波して他方路の方路切り換え用の波長選択スイッチへ送出し、かつ他方路の方路切り換え用の波長選択スイッチから入力される前記合波された信号光を、前記方路切り換え用の波長選択スイッチ及び分岐挿入用の波長選択スイッチへ分波して入力する光カプラとを備え、
    前記方路切り換え用の波長選択スイッチ及び前記分岐挿入用の波長選択スイッチで入出力される信号光が1つの光伝送路内で双方向に伝送される構成としたことを特徴とする光分岐挿入機能を備えた光伝送装置。
  2. 前記入側方路からの信号光を前記方路切り換え用の波長選択スイッチへ入力し、かつ該方路切り換え用の波長選択スイッチからの信号光を前記出側方路へ出力する方路対応の光サーキュレータを備えたことを特徴とする請求項1に記載の光分岐挿入機能を備えた光伝送装置。
  3. 前記挿入部からの信号光を前記分岐挿入用の波長選択スイッチへ入力し、かつ該分岐挿入用の波長選択スイッチからの信号光を前記分岐部へ出力する分岐挿入用の光サーキュレータを備えたことを特徴とする請求項1に記載の光分岐挿入機能を備えた光伝送装置。
  4. 前記入側方路からの信号光を前記方路切り換え用の波長選択スイッチへ入力し、該方路切り換え用の波長選択スイッチから前記入側方路への信号光を遮断する光アイソレータと、
    前記入側方路からの信号光を前記方路切り換え用の波長選択スイッチへ入力し、かつ該方路切り換え用の波長選択スイッチからの信号光を前記入側方路と出側方路とに分岐して出力する光カプラとを、
    各方路対応に備えたことを特徴とする請求項1に記載の光分岐挿入機能を備えた光伝送装置。
  5. 前記挿入部からの信号光を前記分岐挿入用の波長選択スイッチへ入力し、該分岐挿入用の波長選択スイッチから前記挿入部への信号光を遮断する光アイソレータと、
    前記挿入部からの信号光を前記分岐挿入用の波長選択スイッチへ入力し、かつ該分岐挿入用の波長選択スイッチからの信号光を前記挿入部と前記分岐部とに分岐して出力する光カプラとを、
    備えたことを特徴とする請求項1に記載の光分岐挿入機能を備えた光伝送装置。
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