JP5935470B2 - 光信号多重分配装置及び光通信システム及び光信号多重分配方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ネットワークの光信号多重分配装置及び光通信システム及び光信号多重分配方法に関する。

将来の光ネットワークにおいては、従来の光ファイバ通信システムを用いた大容量の情報が流れると共に、端局装置から離れた地点に置かれた中継光ノード等の装置において信号光の多重と分離、信号光の分岐と挿入、波長変換、スィッチング等の処理が必要である。その際に、できるだけ光信号と電気信号との間の変換なしに、情報を多重、分離、及び伝搬して行くことが、最もエネルギー効率の高い光ネットワークの実現に有効である。

しかしながら、現状では、光ネットワークにおける中継光ノード等において、端局装置のように光信号と電気信号との間の変換処理が行われており、その場合、伝送されてきた光信号を一旦電気信号に変換し、これを電気的に処理した後、再び光信号に変換する必要がある。この場合、回路構成が複雑になると共に、光・電気変換の際に発生する損失を補償するために、大きな電力が必要である。

一方、光ネットワークの制御には、各所においてリアルタイムに各種の情報をモニタし、そのモニタ信号を基に有効なネットワーク制御を行う必要がある。また、将来の情報ネットワークにおいては、様々なモニタ信号の情報量自体が大きくなると考えられる。光・電気変換を伴わない光処理は、電気信号に較べて十分に広い帯域を有し、情報量に関係しない動作が可能であり有効である。更に、各地点に存在する情報を効率的に多重・伝搬可能な技術が、省電力でフレキシブルな光ネットワークを実現する上で極めて重要である。

現状、例えばモニタ情報の伝送には、電気信号として光信号とは別に伝搬されるか、あるいは、光情報として伝搬する場合であっても、電気的情報を光情報に変換した後、信号のヘッダ部分等に書き込む方法や専用の光波を用いる方法等を用いている。

ところで、送信局と、受信局との間に、光伝送路を介して敷設される中継局に、送信局からの入力信号光及び励起光を非線形光学媒質に供給する信号光／励起光供給手段と、非線形光学媒質に供給された入力信号光及び励起光により発生した出力信号光及び位相共役光を抽出する信号光／位相共役光抽出手段とを有する位相共役光発生装置と、励起光を中継局固有の監視データにより変調する変調手段を備え、変調された監視データを含む位相共役光を受信局へ送信する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

国際公開ＷＯ９４／００９４０３号パンフレット

従来技術においては、大容量の光信号の流れをそのままにした状態ではなく、光信号のヘッダ部分に信号を載せた伝送、あるいは多重信号用に独立した伝搬用光キャリアを用いる技術等が必要となり、光信号多重の構成が複雑であり、電力効率が十分でなかった。特に、光・電気変換なしに、光ファイバを伝搬する光に任意の地点から信号情報を直接多重する技術はなかった。

開示の光信号多重分配装置は、設置点における情報を搬送光に多重して伝搬し、伝搬された情報を設置点で受信することを目的とする。

開示の一実施形態による光信号多重分配装置は、光ネットワークから第１の入出力点に第１の搬送光及び第１のモニタ光が波長多重された波長多重光を供給され、前記第１の搬送光と前記第１のモニタ光を分波する第１の光カプラと、
前記第１の光カプラで分波した第１の搬送光を、第１のデータ信号を含む信号で光変調して前記第１の搬送光に前記第１のデータ信号を多重する光変調器と、
前記第１の光カプラで分波した第１のモニタ光の一部分岐を受信して前記第１のモニタ光から第２のデータ信号を復調する受信機と、
前記分波した第１のモニタ光の一部分岐の残りと前記第１のデータ信号を多重した第１の搬送光とを合波して第２の入出力点から光ネットワークに送出する第２の光カプラと、を有する。

本実施形態によれば、設置点における情報を搬送光に多重して伝搬し、伝搬された情報を設置点で受信することができる。

光信号多重分配装置の第１実施形態の構成図である。 ＷＤＭカプラの遮断波長特性を示す図である。 光信号多重分配装置の第２実施形態の構成図である。 光信号多重分配装置の第３実施形態の構成図である。 ＷＤＭカプラの遮断波長特性を示す図である。 光信号多重分配装置の第４実施形態の構成図である。 光信号多重分配装置の第５実施形態の構成図である。 ＷＤＭカプラの遮断波長特性を示す図である。 光通信システムの第１実施形態の構成図である。 光通信システムの第２実施形態の構成図である。 光通信システムの第３実施形態の構成図である。 光通信システムの第４実施形態の構成図である。 光変調器の第１実施形態の構成図である。 光変調器の第２実施形態の構成図である。 光変調器の第３実施形態の構成図である。 受信機の第１実施形態の構成図である。 受信機の第１実施形態の変形例の構成図である。 搬送光の光変調制御系の一実施形態の構成図である。 サブキャリア変調信号生成の変形例を示す構成図である。

以下、図面に基づいて実施形態を説明する。

＜光信号多重分配装置の第１実施形態＞
図１に光信号多重分配装置の第１実施形態の構成図を示す。図１において、第１、第２の入出力点である点Ａと点Ｂは光ファイバによって光ネットワークに繋がれており、点Ａから点Ｂに向かって波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１及び波長λ_０２のモニタ光Ｅ_０２が伝搬される。ここで、搬送光Ｅ_０１は点Ａと点Ｂの間の途中地点から情報つまりデータ信号を載せるためのものである。一方、モニタ光Ｅ_０２には、予め情報つまりデータ信号が載せられており、点Ａと点Ｂの間の途中地点で当該情報を抽出して読み出すためのものである。

光信号多重分配装置１０Ａにおいては、搬送光Ｅ_０１及びモニタ光Ｅ_０２は波長λ_０１と波長λ_０２を分離可能な分波器としての光カプラ１１に供給され、光カプラ１１で分波された波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１は光変調器１２に供給される。光変調器１２は搬送光Ｅ_０１にデータ信号Ｂ_１を含む信号による光変調をかけ、搬送光Ｅ_０１にデータ信号Ｂ_１を光周波数分割多重して光カプラ１３に供給する。ここで、データ信号Ｂ_１を含む信号としては変調器１５において周波数ｆ_１のキャリアをデータ信号Ｂ_１で変調したサブキャリア変調信号Ｂ_１を用いる。このサブキャリア変調信号は電気信号である。光変調器１２としては、強度変調器、光位相変調器、光周波数変調器などを用いる。

一方、光カプラ１１で搬送光Ｅ_０１から分波されたモニタ光Ｅ_０２は光パワーカプラ１４に供給される。光パワーカプラ１４はモニタ光Ｅ_０２を１／Ｎだけパワー分岐し、このパワー分岐した成分を受信機１６で受信してデータ信号を読み取る。モニタ光Ｅ_０２の残り成分［１−（１／Ｎ）］は、合波器としての光カプラ１３で搬送光Ｅ_０１と合波された後、点Ｂの方向に更に伝搬する。

＜ＷＤＭカプラの遮断波長特性＞
ところで、光カプラ１１及び光カプラ１３としては例えばＷＤＭカプラを用いる。図２に示すように、搬送光Ｅ_０１とモニタ光Ｅ_０２の波長は、ＷＤＭカプラの別々の透過帯域に設定する。すなわち、モニタ光Ｅ_０２の信号光Ｅ_Ｓ１の波長は、搬送光Ｅ_０１の透過帯域の外側に配置されるように設定する。このとき、各ＷＤＭカプラの遮断波長は波長λ_０１と波長λ_０２の中間に位置するように設定する。これにより、搬送光Ｅ_０１のみに信号による光位相変調を与えることがでる。また、モニタ光Ｅ_０２は、搬送光Ｅ_０１の光変調にほとんど影響を与えることなしにＷＤＭカプラである光カプラ１１及び光カプラ１３により搬送光Ｅ_０１と分波及び合波され、モニタ光Ｅ_０２のパワーの一部をタップつまり分岐して、有効にデータ信号を読み取ることが可能である。なお、光位相変調器１２によるパワー損失は、光アンプ等を用いて適宜補償しても良い。

なお、図１では変調器１５において周波数ｆ_１のキャリアをデータ信号Ｂ_１で変調したサブキャリア変調信号Ｂ_１を生成して光変調器１２に供給しているが、図１９に示すように、変調器１５_１〜１５_ｎにおいて周波数ｆ_１〜ｆ_ｎのキャリアをデータ信号Ｂ_１〜Ｂ_ｎで変調したサブキャリア変調信号Ｂ_１〜Ｂ_ｎを周波数多重し、この周波数多重信号を光変調器１２に供給する構成としても良い。

＜光信号多重分配装置の第２実施形態＞
図３に光信号多重分配装置の第２実施形態の構成図を示す。図３において、点Ａと点Ｂは光ファイバによって繋がれており、点Ａから点Ｂに向かって波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１が伝搬され、点Ｂから点Ａに向かって波長λ_０２のモニタ光Ｅ_０２が伝搬される。ここで、搬送光Ｅ_０１は、点Ａと点Ｂの間の途中地点から、データ信号を載せるためのものである。一方、モニタ光Ｅ_０２には、予め情報（データ信号）が載せられており、点Ａと点Ｂの間の途中地点で当該情報を抽出して読み出すためのものである。

光信号多重分配装置１０Ｂにおいては、波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１は光カプラ１７を通して光変調器１２に供給される。光変調器１２は搬送光Ｅ_０１にデータ信号Ｂ_１を含む信号による光変調をかけ、搬送光Ｅ_０１にデータ信号Ｂ_１を光周波数分割多重して光カプラ１８に供給する。その際、データ信号Ｂ_１を含む信号としては、変調器１５において周波数ｆ_１のキャリアをデータ信号Ｂ_１で変調したサブキャリア変調信号を用いる。このサブキャリア変調信号は電気信号である。

一方、波長λ_０１と波長λ_０２を分離可能な分波器としての光カプラ１８で搬送光Ｅ_０１から分波されたモニタ光Ｅ_０２は光パワーカプラ１４に供給される。光パワーカプラ１４はモニタ光Ｅ_０２を１／Ｎだけパワー分岐し、このパワー分岐した成分を受信機１６で受信してデータ信号を読み取る。モニタ光Ｅ_０２の残り成分［１−（１／Ｎ）］は、合波器としての光カプラ１７で搬送光Ｅ_０１と合波した後、点Ａの方向に更に伝搬する。光カプラ１８及び光カプラ１７としては、例えば図２に示す遮断波長特性のＷＤＭカプラを用いる。

＜光信号多重分配装置の第３実施形態＞
図４に光信号多重分配装置の第３実施形態の構成図を示す。図４において、点Ａと点Ｂは光ファイバによって光ネットワークに繋がれており、点Ａから点Ｂに向かって波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１及び波長λ_０２のモニタ光Ｅ_０２が伝搬される。ここで、搬送光Ｅ_０１は点Ａと点Ｂの間の途中地点からデータ信号を載せるためのものである。一方、モニタ光Ｅ_０２には、予め情報（データ信号）が載せられており、点Ａと点Ｂの間の途中地点で当該情報を抽出して読み出すためのものである。

光信号多重分配装置２０Ａにおいて、搬送光Ｅ_０１及びモニタ光Ｅ_０２は波長λ_０１と波長λ_０２を分離可能なＷＤＭカプラ２１に供給され、ＷＤＭカプラ２１で分波された波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１はＷＤＭカプラ２２に供給される。ＷＤＭカプラ２２では搬送光Ｅ_０１に波長λ_０１とは異なる波長λ_Ｓ１の信号光Ｅ_Ｓ１が合波される。信号光Ｅ_Ｓ１は例えばデータ信号Ｂ_１で周波数ｆ_１のキャリアを変調したサブキャリア変調信号により変調された信号光である。ＷＤＭカプラ２２の出力光は位相変調器としての非線形ファイバ２３に供給され、この非線形ファイバ２３内で信号光Ｅ_Ｓ１により、搬送光Ｅ_０１に相互位相変調（ＸＰＭ：Ｃｒｏｓｓ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）をかけ、搬送光Ｅ_０１にデータ信号Ｂ_１を光周波数分割多重する。非線形ファイバ２３を通した光信号はＷＤＭカプラ２４にて信号光Ｅ_Ｓ１を分岐されたのち、ＷＤＭカプラ２５に供給される。

一方、ＷＤＭカプラ２１で搬送光Ｅ_０１から分波されたモニタ光Ｅ_０２は光パワーカプラ２６に供給される。光パワーカプラ２６はモニタ光Ｅ_０２を１／Ｎだけパワー分岐し、このパワー分岐した成分を受信機２７で受信してデータ信号を読み取る。モニタ光Ｅ_０２の残り成分［１−（１／Ｎ）］はＷＤＭカプラ２５で搬送光Ｅ_０１と合波した後、点Ｂの方向に更に伝搬する。

この実施形態では搬送光Ｅ_０１及びモニタ光Ｅ_０２の合波及び分波にＷＤＭカプラ２１，２２，２４，２５を用いている。図５に示すように、搬送光Ｅ_０１の波長と、モニタ光Ｅ_０２及び信号光Ｅ_Ｓ１の波長は、ＷＤＭカプラの別々の透過帯域に設定する。すなわち、モニタ光Ｅ_０２及び信号光Ｅ_Ｓ１の波長は、上記搬送光Ｅ_０１の透過帯域の外側に配置されるように設定する。このとき、各ＷＤＭカプラの遮断波長を波長λ_０１と波長λ_０２の間に位置するように設定する。これにより、搬送光Ｅ_０１はほとんど損失なしに、信号光による光変調を受けることができ、その後、信号光Ｅ_Ｓ１は、ＷＤＭカプラ２４により搬送光から分波される。

また、モニタ光Ｅ_０２は搬送光Ｅ_０１の光変調にほとんど影響を与えることなしにＷＤＭカプラ２１，２５で搬送光Ｅ_０１と分波／合波され、モニタ光Ｅ_０２のパワーの一部をタップつまり分岐して、有効にデータ信号を読み取ることが可能である。なお、光多重されたデータ信号は帯域光フィルタや光・電気変換後の電気フィルタ等において抽出したのち検波する。

＜光信号多重分配装置の第４実施形態＞
図６に光信号多重分配装置の第４実施形態の構成図を示す。図６において、点Ａと点Ｂは光ファイバによって繋がれており、点Ａから点Ｂに向かって波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１が伝搬され、点Ｂから点Ａに向かって波長λ_０２のモニタ光Ｅ_０２が伝搬される。ここで、搬送光Ｅ_０１は、点Ａと点Ｂの間の途中地点から、データ信号を載せるためのものである。一方、モニタ光Ｅ_０２には、予め情報（データ信号）が載せられており、点Ａと点Ｂの間の途中地点で当該情報を抽出して読み出すためのものである。

光信号多重分配装置２０Ｂにおいて、搬送光Ｅ_０１及びモニタ光Ｅ_０２は波長λ_０１と波長λ_０２を分離可能なＷＤＭカプラ２１に供給され、ＷＤＭカプラ２１で分波された波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１はＷＤＭカプラ２２に供給される。ＷＤＭカプラ２２では搬送光Ｅ_０１に波長λ_０１とは異なる波長λ_Ｓ１の信号光Ｅ_Ｓ１が合波される。信号光Ｅ_Ｓ１は例えばデータ信号Ｂ_１で周波数ｆ_１のキャリアを変調したサブキャリア変調信号により変調された信号光である。ＷＤＭカプラ２２の出力光は位相変調器としての非線形ファイバ２３に供給され、この非線形ファイバ２３内で信号光Ｅ_Ｓ１により、搬送光Ｅ_０１に相互位相変調をかけ、搬送光Ｅ_０１にデータ信号Ｂ_１を光周波数分割多重する。非線形ファイバ２３を通した光信号はＷＤＭカプラ２４にて信号光Ｅ_Ｓ１を分岐されたのち、ＷＤＭカプラ２５に供給される。

一方、ＷＤＭカプラ２５で搬送光Ｅ_０１から分波されたモニタ光Ｅ_０２は光パワーカプラ２６に供給される。光パワーカプラ２６はモニタ光Ｅ_０２を１／Ｎだけパワー分岐し、このパワー分岐した成分を受信機２７で受信してデータ信号を読み取る。モニタ光Ｅ_０２の残り成分［１−（１／Ｎ）］はＷＤＭカプラ２１で搬送光Ｅ_０１と合波した後、点Ａの方向に更に伝搬する。

＜光信号多重分配装置の第５実施形態＞
図７に光信号多重分配装置の第５実施形態の構成図を示す。図７において、点Ａと点Ｂは光ファイバによって光ネットワークに繋がれており、点Ａから点Ｂに向かって波長λ_０１１の搬送光Ｅ_０１１及び波長λ_０１２のモニタ光Ｅ_０１２が伝搬される。また、点Ｂから点Ａに向かって波長λ_０２１の搬送光Ｅ_０２１及び波長λ_０２２のモニタ光Ｅ_０２２が伝搬される。ここで、搬送光Ｅ_０１１とＥ_０２１は点Ａと点Ｂの間の途中地点からデータ信号を載せるためのものである。一方、モニタ光Ｅ_０１２とＥ_０２２には、予め情報（データ信号）が載せられており、点Ａと点Ｂの間の途中地点で当該情報を抽出して読み出すためのものである。

光信号多重分配装置２０Ｃにおいて、搬送光Ｅ_０１１及びモニタ光Ｅ_０１２は波長λ_０１１と波長λ_０１２を分離可能なＷＤＭカプラ２１に供給され、ＷＤＭカプラ２１で分波された波長λ_０１１の搬送光Ｅ_０１１はＷＤＭカプラ２２に供給される。ＷＤＭカプラ２２では搬送光Ｅ_０１１にサーキュレータ２８よりの波長λ_０１１とは異なる波長λ_Ｓ１の信号光Ｅ_Ｓ１が合波される。信号光Ｅ_Ｓ１は例えばデータ信号Ｂ_１で周波数ｆ_１１のキャリアを変調したサブキャリア変調信号により変調された信号光である。ＷＤＭカプラ２２の出力光は位相変調器としての非線形ファイバ２３に供給され、この非線形ファイバ２３内で信号光Ｅ_Ｓ１により、搬送光Ｅ_０１１に相互位相変調をかけ、搬送光Ｅ_０１１にデータ信号Ｂ_１を光周波数分割多重する。非線形ファイバ２３を通した光信号はＷＤＭカプラ２４にて信号光Ｅ_Ｓ１を分岐されたのち、ＷＤＭカプラ２５に供給される。

一方、ＷＤＭカプラ２１で搬送光Ｅ_０１１から分波されたモニタ光Ｅ_０１２は光パワーカプラ２６に供給される。光パワーカプラ２６はモニタ光Ｅ_０１２を１／Ｎだけパワー分岐し、このパワー分岐した成分を受信機２７で受信してデータ信号を読み取る。モニタ光Ｅ_０１２の残り成分［１−（１／Ｎ）］はＷＤＭカプラ２５で搬送光Ｅ_０１１等と合波した後、点Ｂの方向に更に伝搬する。

また、搬送光Ｅ_０２１及びモニタ光Ｅ_０２２は波長λ_０２１と波長λ_０２２を分離可能なＷＤＭカプラ２５に供給され、ＷＤＭカプラ２５で分波された波長λ_０２１の搬送光Ｅ_０２１はＷＤＭカプラ２４に供給される。ＷＤＭカプラ２４では搬送光Ｅ_０２１にサーキュレータ２９よりの波長λ_０２１とは異なる波長λ_Ｓ２の信号光Ｅ_Ｓ２が合波される。信号光Ｅ_Ｓ２は例えばデータ信号Ｂ_２で周波数ｆ_２１のキャリアを変調したサブキャリア変調信号により変調された信号光である。ＷＤＭカプラ２４の出力光は位相変調器としての非線形ファイバ２３に供給され、この非線形ファイバ２３内で信号光Ｅ_Ｓ２により、搬送光Ｅ_０２１に相互位相変調をかけ、搬送光Ｅ_０２１にデータ信号Ｂ_２を光周波数分割多重する。非線形ファイバ２３を通した光信号はＷＤＭカプラ２２にて信号光Ｅ_Ｓ２を分岐されたのち、ＷＤＭカプラ２１に供給される。

一方、ＷＤＭカプラ２１で搬送光Ｅ_０２１から分波されたモニタ光Ｅ_０２２は光パワーカプラ２６に供給される。光パワーカプラ２６はモニタ光Ｅ_０２２を１／Ｎだけパワー分岐し、このパワー分岐した成分を受信機２７で受信してデータ信号を読み取る。モニタ光Ｅ_０２２の残り成分［１−（１／Ｎ）］はＷＤＭカプラ２１で搬送光Ｅ_０２１等と合波した後、点Ｂの方向に更に伝搬する。

＜ＷＤＭカプラの遮断波長特性＞
非線形ファイバ２３の入出力端に合波及び分波用のＷＤＭカプラ２１，２２，２４，２５を設け、搬送光Ｅ_０１１の波長λ_０１１と搬送光Ｅ_０２１の波長λ_０２１をＷＤＭカプラの同じ透過帯域に配置し、信号光Ｅ_Ｓ１の波長λ_Ｓ１と信号光Ｅ_Ｓ２の波長λ_Ｓ２及びモニタ光Ｅ_０１２の波長λ_０１２とモニタ光Ｅ_０２２の波長λ_０２２はＷＤＭカプラの別の透過帯域に設定する。すなわち、信号光とモニタ光の波長は、搬送光の透過帯域の外側に配置されるように設定する。

図８（Ａ）は、ＷＤＭカプラ２１，２２，２４，２５それぞれの遮断波長をほぼ共通にし、搬送光Ｅ_０１１，Ｅ_０２１の波長と、信号光Ｅ_Ｓ１，Ｅ_Ｓ２及びモニタ光Ｅ_０１２，Ｅ_０２２の波長を分離した場合の例である。図８（Ｂ）は、ＷＤＭカプラ２１，２５の遮断波長と、ＷＤＭカプラ２２，２４の遮断波長を離調し、搬送光Ｅ_０１１，Ｅ_０２１とモニタ光Ｅ_０１２，Ｅ_０２２をＷＤＭカプラ２１，２５により分離し、搬送光Ｅ_０１１，Ｅ_０２１と信号光Ｅ_Ｓ１，Ｅ_Ｓ２をＷＤＭカプラ２２，２４により分離した場合の例である。このとき、搬送光Ｅ_０１１，Ｅ_０２１はほとんど損失なしに信号光による光位相変調を受けることができ、信号を搬送光に光多重した後は、信号光及び出力制御光は搬送光から分波される。

＜光通信システムの第１実施形態＞
図９に光通信システムの第１実施形態の構成図を示す。図９においては、図４の光信号多重分配装置２０Ａを別々の地点に配置することにより、当該地点の情報を搬送光に光周波数分割多重する。その際、各地点の情報には、各々固有の周波数を割り当てる。

図９において、ターミナル３０Ａとターミナル３０Ｂを光ファイバで繋ぎ、ターミナル３０Ａからターミナル３０Ｂの方向には波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１と波長λ_０２のモニタ光Ｅ_０２を伝搬する。ターミナル３０Ａとターミナル３０Ｂの間に、図４に示す光信号多重分配装置２０Ａと同一構成のＮ個の光信号多重分配装置３１−１〜３１−Ｎを配置して光ネットワークを構成する。ターミナル３０Ａからターミナル３０Ｂの方向に伝搬する搬送光Ｅ_０１は波長λ_Ｓ１ｊ（ｊは１からＮまでの整数）を有する信号光Ｅ_Ｓ１ｊを用いて相互位相変調で光変調する。信号光Ｅ_Ｓ１ｊは例えばデータ信号Ｂ_１ｊで周波数ｆ_１ｊのキャリアを変調したサブキャリア変調信号により変調された信号光である。

また、モニタ光Ｅ_０２は、光信号多重分配装置３１−１〜３１−Ｎそれぞれにおいて、１／Ｎのパワー分を分離してモニタ信号つまりデータ信号を検出する。また、伝播された搬送光Ｅ_０１及びモニタ光Ｅ_０２はターミナル３０Ｂにおいて信号検波される。

＜光通信システムの第２実施形態＞
図１０に光通信システムの第２実施形態の構成図を示す。図１０においては、図６の光信号多重分配装置２０Ｂを別々の地点に配置することにより、当該地点の情報を搬送光に光周波数分割多重する。その際、各地点の情報には、各々固有の周波数を割り当てる。

図１０においては、ターミナル３０Ａとターミナル３０Ｂを光ファイバで繋ぎ、ターミナル３０Ａからターミナル３０Ｂの方向には波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１を伝搬し、ターミナル３０Ｂからターミナル３０Ａの方向に波長λ_０２のモニタ光Ｅ_０２を伝搬する。ターミナル３０Ａとターミナル３０Ｂの間に、図６に示す光信号多重分配装置２０Ｂと同一構成の構成のＮ個の光信号多重分配装置３２−１〜３２−Ｎを配置する。ターミナル３０Ａからターミナル３０Ｂの方向に伝搬する搬送光Ｅ_０１は波長λ_Ｓ１ｊ（ｊは１からＮまでの整数）を有する信号光Ｅ_Ｓ１ｊを用いて相互位相変調で光変調する。信号光Ｅ_Ｓ１ｊは例えばデータ信号Ｂ_１ｊで周波数ｆ_１ｊのキャリアを変調したサブキャリア変調信号により変調された信号光である。

また、モニタ光Ｅ_０２は、光信号多重分配装置３１−Ｎ〜３１−１それぞれにおいて、１／Ｎのパワー分を分離してモニタ信号つまりデータ信号を検出する。また、伝播された搬送光Ｅ_０１はターミナル３０Ｂにおいて信号検波され、伝播されたモニタ光Ｅ_０２はターミナル３０Ａにおいて信号検波される。

＜光通信システムの第３実施形態＞
図１１に光通信システムの第３実施形態の構成図を示す。図１１においては、図７の光信号多重分配装置２０Ｃを別々の地点に配置することにより、当該地点の情報を搬送光に光周波数分割多重する。その際、各地点の情報には、各々固有の周波数を割り当てる。

図１１においては、ターミナル３０Ａとターミナル３０Ｂを光ファイバで繋ぎ、ターミナル３０Ａからターミナル３０Ｂの方向には波長λ_０１１の搬送光Ｅ_０１１と波長λ_０１２のモニタ光Ｅ_０１２を伝搬する。また、ターミナル３０Ｂからターミナル３０Ａの方向には波長λ_０２１の搬送光Ｅ_０２１と波長λ_０２２のモニタ光Ｅ_０２２を伝搬する。

ターミナル３０Ａとターミナル３０Ｂの間に、図７に示す光信号多重分配装置２０Ｃと同一構成のＮ個の光信号多重分配装置３３−１〜３３−Ｎを配置する。ターミナル３０Ａからターミナル３０Ｂの方向に伝搬する搬送光Ｅ_０１１は波長λ_Ｓ１ｊ（ｊは１からＮまでの整数）を有する信号光Ｅ_Ｓ１ｊを用いて相互位相変調で光変調する。信号光Ｅ_Ｓ１ｊは例えばデータ信号Ｂ_１ｊで周波数ｆ_１ｊのキャリアを変調したサブキャリア変調信号により変調された信号光である。同様に、ターミナル３０Ｂからターミナル３０Ａの方向に伝搬する搬送光Ｅ_０２１は波長λ_Ｓ２ｊ（ｊは１からＮまでの整数）を有する信号光Ｅ_Ｓ２ｊを用いて相互位相変調で光変調する。信号光Ｅ_Ｓ２ｊは例えばデータ信号Ｂ_２ｊで周波数ｆ_２ｊのキャリアを変調したサブキャリア変調信号により変調された信号光である。

また、モニタ光Ｅ_０１２は、光信号多重分配装置３１−１〜３１−Ｎそれぞれにおいて、１／Ｎのパワー分を分離してモニタ信号つまりデータ信号を検出する。また、伝播された搬送光Ｅ_０１１及びモニタ光Ｅ_０１２はターミナル３０Ｂにおいて信号検波される。同様に、モニタ光Ｅ_０２２は、光信号多重分配装置３１−Ｎ〜３１−１それぞれにおいて、１／Ｎのパワー分を分離してモニタ信号つまりデータ信号を検出する。また、伝播された搬送光Ｅ_０２１及びモニタ光Ｅ_０２２はターミナル３０Ａにおいて信号検波される。

＜光通信システムの第４実施形態＞
なお、第１乃至第３実施形態では１本の光ファイバを使ってターミナル３０Ａ，３０Ｂ間で光信号を伝搬する構成について示してきたが、これらの実施形態で複数の光ファイバを用いて伝搬する構成についても適用可能である。

図１２に示す光通信システムの第４実施形態は、図１０に示す実施形態の動作を２本の光ファイバを用いて実現する実施形態の構成を示したものである。この場合、ターミナル３０Ａからターミナル３０Ｂの方向には光ファイバ４１で波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１を伝搬し、途中の光信号多重分配装置２０Ｂと同一構成のＮ個の光信号多重分配装置４２−１〜４２−Ｎにおいて、データ信号Ｂ_１ｊを光周波数分割多重する。

一方、ターミナル３０Ｂからターミナル３０Ａの方向には光ファイバ４３で波長λ_０２のモニタ光Ｅ_０１を伝搬し、途中の光信号多重分配装置２０Ｂと同一構成の構成のＮ個の光信号多重分配装置４４−Ｎ〜４４−１において１／Ｎ分岐し、モニタ光を検出する。

ここで、光信号多重分配装置４２−１〜４２−Ｎは光信号多重機能だけを有していれば良く、光信号多重分配装置４４−Ｎ〜４４−１は光信号分配機能だけを有していれば良い。また、光信号多重分配装置４２−１〜４２−Ｎの配置位置と光信号多重分配装置４４−１〜４４−Ｎの配置位置は同一地点であっても良く、また、異なる地点であっても良い。

＜光変調器の実施形態＞
上記の各実施形態において、データ信号Ｂ_ｊの変調方式としては、振幅変調、位相変調、周波数変調、及びこれらの多値変調、あるいは直交周波数多重（ＯＦＤＭ）、ＱＡＭなど各種の方式を適用可能である。

図１３に光変調器の第１実施形態の構成図を示す。図１３においては、搬送光Ｅ_０１についてのｊ番目の光変調器の構成を示す。搬送光Ｅ_０１と信号光Ｅ_Ｓ１ｊを合波器５１で合波して光変調器５２に入力し、搬送光Ｅ_０１に信号光Ｅ_Ｓ１ｊによる光変調をかけ、搬送光Ｅ_０１に信号光Ｅ_Ｓ１ｊの有するデータ信号Ｂ_１ｊを光周波数分割多重して出力する。搬送光Ｅ_０１は光変調器５２において、Ｅ_Ｓ１ｊによる相互位相変調（ＸＰＭ）を受けて光位相変調される。ここで、信号光Ｅ_Ｓ１ｊは、乗算器５４でＲＦ周波数ｆ_１ｊにデータＢ_１ｊを乗算して得られたサブキャリア変調信号Ｂ_１ｊ（ｆ_１ｊ）、言い換えると、周波数ｆ_１ｊの高周波キャリアがデータＢ_１ｊにより変調されたサブキャリア変調信号Ｂ_１ｊ（ｆ_１ｊ）を用いて、光変調器５３にて変調された光である。

図１４に光変調器の第２実施形態の構成図を示す。この実施形態は図１３において、光変調器５２として光ファイバ５５を用い、光変調器５３としてレーザダイオード（ＬＤ）５６を用いている。この場合、レーザダイオード５６はサブキャリア変調信号Ｂ_１ｊ（ｆ_１ｊ）により駆動電流が変調され、振幅変調された信号光Ｅ_Ｓ１ｊを出力する。次に、信号光Ｅ_Ｓ１ｊは合波器５１で搬送光Ｅ_０１と合波された後、光ファイバ５５に入力される。搬送光Ｅ_０１は光ファイバ５５内で発生する相互位相変調により、信号光Ｅ_Ｓ１ｊのパワーＰ_Ｓ１ｊに比例した光位相変調を受け、変調された搬送光Ｅ_０１'として出力される。この相互位相変調を通じて、データ信号Ｂ_１ｊは搬送光Ｅ_０１の中心周波数からｆ_１ｊの周波数変位をもって光周波数分割多重される。

上記光位相変調器の第２実施形態ではレーザダイオード５６をサブキャリア変調信号により直接変調する場合について示したが、より高いキャリア周波数（ＲＦ周波数）を持つサブキャリア変調信号Ｂ_１ｊ（ｆ_１ｊ）により変調をかける場合には、図１５に示すように外部光変調器を用いても良い。図１５に光位相変調器の第３実施形態の構成図を示す。図１５においては、レーザダイオード５７は制御光源として波長λ_Ｓ１ｊの光波を生成して光変調器５８に供給する。光変調器５８は波長λ_Ｓ１ｊの制御光をサブキャリア変調信号Ｂ_１ｊ（ｆ_１ｊ）で振幅変調して信号光Ｅ_Ｓ１ｊを出力する。

なお、異なる波長（周波数ｆａ，ｆｂ）を持つ２つの光波のビート周波数（ｆａ−ｆｂ）をサブキャリア周波数として、上記光位相変調を行うことも可能である。

なお、信号光Ｅ_Ｓ１ｊの偏光状態と搬送光Ｅ_０１の偏光状態は、所望の光位相変調を得ることができるように調整して光カプラに入力する。例えば、信号光Ｅ_Ｓ１ｊの偏光状態は、偏光制御器を用いて搬送光Ｅ_０１の偏光状態に一致させる。あるいは、２つの直交偏波毎に変調度のほぼ同じ光位相変調をかける偏光ダイバーシティ方式を用いてもよい。

なお、信号光Ｅ_Ｓ１ｊと搬送光Ｅ_０１の偏光状態が一致している場合に比べ、互いに直交している場合の相互位相変調の変調度は低下するが、後に示すように、受信機において電気信号に変換した後、電気回路や電気処理装置を用いて、上記変調度の差を補償する方法も有力である。

＜受信機の実施形態＞
図１６にターミナル３０Ａ，３０Ｂに内蔵される受信機の第１実施形態の構成図を示す。受信機１６，２７についても図１６と同様の構成である。図１６において、受信機は受光器６１、増幅器６２、帯域フィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）６３、及び復調器６４を有している。

例えばフォトダイオード（ＰＤ）などの受光器６１には搬送光Ｅ_０が入力されて電気信号に変換され、サブキャリア周波数多重信号ΣＢ_ｊ（ｆ_ｊ）が出力される。受光器６１から出力されるサブキャリア周波数多重信号は増幅器６２によって増幅された後、サブキャリア変調信号を通過させる帯域フィルタ６３により選別される。帯域フィルタ６３により選別されたチャネルは復調器６４により検波される。復調器６４としては、例えば包絡線検波器、２乗検波器、位相検波器などが考えられるが、データ信号の変調方式に合う復調方式を適宜採用する。例えば、ＯＦＤＭ信号の場合であれば、デジタル信号処理回路とデジタル・アナログ／アナログ・デジタル（ＤＡＣ／ＡＤＣ）変換回路を用いるなどである。このようにして、受信機は搬送光からサブキャリア変調されたデータ信号Ｂ_ｊ（ｆ_ｊ）を復調することができる。

図１７に受信機の第１実施形態の変形例の構成図を示す。図１７においては、合波器６５にて搬送光Ｅ_０に、局部発振器であるレーザダイオード６５からの局発光を合波して受光器６１に入力している。局発光の周波数（波長）は、信号光の周波数（波長）と所望の離調周波数（ｆ_ｉｆ）分だけ異なるものとする。これにより、受光器６１からは中間周波数帯（ｆ_ｉｆ）の電気信号を得ることができる。

また、受信機の一部には、復調した情報の誤り検出や揺らぎ等を解消するデジタル信号処理回路を設けてもよい。特に、ｆ_ｉｆ＝０を設定してホモダイン検波を行い、デジタル信号処理する方式も有力である。また、図１６，図１７の受信機の入力端に光帯域フィルタや分散媒質を適宜配置し、最適感度での受信状態を確立してもよい。

非線形ファイバ２３としては、高非線形ファイバ（ＨＮＬＦ）をはじめ、コアにゲルマニウムやビスマス等をドープして非線形屈折率を高めたファイバもしくは導波路構成が考えられる。また、モードフィールドを小さくすることで光パワー密度を高めたファイバもしくは導波路構成、カルコゲナイドガラスを用いたファイバ、フォトニック結晶ファイバなどが考えられる。

また、非線形ファイバ２３に代わる他の非線形光学媒質として、量子井戸構造の半導体光アンプ、量子ドット半導体光アンプ、シリコンフォトニクス型導波路等を用いることも可能である。更に他の非線形光学媒質として、三光波混合などの２次の非線形光学効果を発生させるデバイスを利用することもできる。この場合、これらのデバイスは、例えば擬似位相整合構造を有するＬｉＮｂＯ_３導波路（ＰＰＬＮ）、ＧａＡｌＡｓ素子、あるいは２次非線形光学結晶等を用いることもできる。２次の非線形媒質を用いる場合でも、位相整合がとれる波長配置をとる構成が好ましい。

更に、本実施形態においては、搬送光が波長分割多重（ＷＤＭ）されている場合には、信号をＷＤＭ搬送光に一括して多重することができる。したがって、搬送光が流れたままの状態において、リアルタイムにネットワークに新しい情報を多重可能である。この効果により、各地点ｊに非線形ファイバを配置し、その入出力端に信号光を合分波するためのＷＤＭカプラを配置することにより、搬送光への信号多重を実現する。

図１８に光信号多重分配装置内の搬送光の光位相変調制御系の一実施形態の構成図を示す。図１８において、信号光源７１から出力される波長λ_Ｓ１の信号光Ｅ_Ｓ１は光パワー制御器７３を通してＷＤＭカプラ２２に供給され、波長λ_０１の搬送光Ｅ_０１に合波される。ＷＤＭカプラ２２の出力光は非線形ファイバ２３に供給され、この非線形ファイバ２３内で信号光Ｅ_Ｓ１により、搬送光Ｅ_０１に相互位相変調をかけ、搬送光Ｅ_０１にデータ信号Ｂ_１を光周波数分割多重する。非線形ファイバ２３を通した光信号はＷＤＭカプラ２４にて信号光Ｅ_Ｓ１を分岐されたのち出力される。

監視回路７４は出力搬送光Ｅ_０１の品質を監視する。なお、監視回路７４は搬送光を抽出する光フィルタ、搬送光を受光する受光素子を含んで構成される。出力搬送光Ｅ_０１の品質としては、例えば出力搬送光Ｅ_０１の光パワーであり、この他に波形やスペクトルなどがある。比較回路７５は、監視回路７４で検出した搬送光Ｅ_０１の光パワーなどに基づいて、光位相変調の動作特性を算出して比較回路７４に保持している所定の閾値パワーと比較し、例えば搬送光の光パワーと閾値パワーとの差分などの比較結果を光パワー制御器７３に供給する。光パワー制御器７３は比較結果に基づいて、例えば出力搬送光Ｅ_０１の光パワーが一定値となるように、信号光Ｅ_Ｓ１の光パワーや偏光状態などを制御する。

上記の実施形態によれば、光信号を電気変換することなしに、光ネットワークの各地点における情報を搬送光に多重し伝搬すると共に、伝搬されたモニタ情報を各地点で受信することが可能であり、光ネットワークにおける省電力でフレキシブルな光信号多重の実現に有効である。
（付記１）
光ネットワークから第１の入出力点に第１の搬送光及び第１のモニタ光が波長多重された波長多重光を供給され、前記第１の搬送光と前記第１のモニタ光を分波する第１の光カプラと、
前記第１の光カプラで分波した第１の搬送光を、第１のデータ信号を含む信号で光変調して前記第１の搬送光に前記第１のデータ信号を多重する光変調器と、
前記第１の光カプラで分波した第１のモニタ光の一部分岐を受信して前記第１のモニタ光から第２のデータ信号を復調する受信機と、
前記分波した第１のモニタ光の一部分岐の残りと前記第１のデータ信号を多重した第１の搬送光とを合波して第２の入出力点から光ネットワークに送出する第２の光カプラと、
を有することを特徴とする光信号多重分配装置。
（付記２）
付記１記載の光信号多重分配装置において、
前記第２の光カプラは、光ネットワークから前記第２の入出力点に供給される前記波長多重光から前記第１の搬送光と前記第１のモニタ光を分波し、
前記受信機は、前記第２の光カプラで分波した第１のモニタ光の一部分岐を受信して前記第１のモニタ光から第２のデータ信号を復調し、
前記第１の光カプラは、分波した第１のモニタ光の一部分岐の残りを前記第１の搬送光と合波して光ネットワークに送出する
ことを特徴とする光信号多重分配装置。
（付記３）
付記１記載の光信号多重分配装置において、
前記第２の光カプラは、前記第２の入出力点から前記第１の搬送光及び前記第１のモニタ光と波長が異なる第２の搬送光及び第２のモニタ光が波長多重された波長多重光を供給され、
前記変調器は、更に、分波した第２の搬送光を、第３のデータ信号を含む信号で光変調して前記第２の搬送光に前記第３のデータ信号を多重し、
前記受信機は、更に、分波した第２のモニタ光の一部分岐を受信して前記第２のモニタ光から第４のデータ信号を復調し、
前記第１の光カプラは、前記分波した第２のモニタ光の一部分岐の残りを前記第３データ信号と多重した搬送光とを合波して第１の入出力点から光ネットワークに送出する
ことを特徴とする光信号多重分配装置。
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項記載の光信号多重分配装置において、
前記変調器は、前記第１，第２の搬送光の少なくともいずれか一方と、前記第１，第２の搬送光と波長が異なる第１，第２の信号光の少なくともいずれか一方を合波されて供給され、相互位相変調により前記第１の搬送光に前記第１の信号光に含まれる前記第１のデータ信号を多重し、前記第２の搬送光に前記第２の信号光に含まれる前記第３のデータ信号を多重する非線形光学媒質である
ことを特徴とする光信号多重分配装置。
（付記５）
付記４項記載の光信号多重分配装置において、
前記非線形光学媒質として光ファイバを用いる
ことを特徴とする光信号多重分配装置。
（付記６）
付記１乃至５のいずれか１項記載の光信号多重分配装置において、
前記第１及び第２の光カプラとしてＷＤＭカプラを用いる
ことを特徴とする光信号多重分配装置。
（付記７）
付記１乃至６のいずれか１項記載の光信号多重分配装置において、
前記第１の信号光は、前記第１のデータ信号により特定周波数のキャリアを変調したサブキャリア変調信号を用いて変調したサブキャリア信号光である
ことを特徴とする光信号多重分配装置。
（付記８）
付記７項記載の光信号多重分配装置において、
前記第２の信号光は、前記第３のデータ信号により前記第１のデータ信号とは異なる特定周波数のキャリアを変調したサブキャリア変調信号を用いて変調したサブキャリア信号光である
ことを特徴とする光信号多重分配装置。
（付記９）
付記８記載の光信号多重分配装置において、
前記第１，第２の信号光は、前記第１，第３のデータ信号それぞれにより複数のキャリアを変調したサブキャリア変調信号の周波数多重信号を用いて変調したサブキャリア信号光である
ことを特徴とする光信号多重分配装置。
（付記１０）
付記７記載の光信号多重分配装置をターミナル間に複数配置して光ファイバで接続した光ネットワークの光通信システムであって、
複数の光信号多重分配装置それぞれは、互いに異なるサブキャリア信号光で変調した第１の搬送光を前記光ネットワークに送出し、
前記ターミナルは、
前記光ネットワークから前記第１の搬送光を受光してサブキャリア周波数多重信号に変換する受光器と、
前記サブキャリア周波数多重信号をサブキャリア変調信号に選別する帯域フィルタと、
前記サブキャリア変調信号から前記第１のデータ信号を復調する復調器を有する
ことを特徴とする光通信システム。
（付記１１）
付記１０記載の光通信システムにおいて、
前記ターミナルは、前記光ネットワークからの前記第１の搬送光を局発光と合波した後、前記受光器により受光する
ことを特徴とする光通信システム。
（付記１２）
光ネットワークから第１の入出力点に第１の搬送光及び第１のモニタ光が波長多重された波長多重光を供給され、前記第１の搬送光と前記第１のモニタ光を分波し、
分波した第１の搬送光を、第１のデータ信号を含む信号で光変調して前記第１の搬送光に前記第１のデータ信号を多重し、
分波した第１のモニタ光の一部分岐を受信して前記第１のモニタ光から第２のデータ信号を復調し、
前記分波した第１のモニタ光の一部分岐の残りと前記第１のデータ信号を多重した第１の搬送光とを合波して第２の入出力点から光ネットワークに送出する
ことを特徴とする光信号多重分配方法。
（付記１３）
付記１２記載の光信号多重分配方法において、
光ネットワークから前記第２の入出力点に供給される前記波長多重光から前記第１の搬送光と前記第１のモニタ光を分波し、
分波した第１のモニタ光の一部分岐を受信して前記第１のモニタ光から第２のデータ信号を復調し、
分波した第１のモニタ光の一部分岐の残りを前記第１の搬送光と合波して光ネットワークに送出する
ことを特徴とする光信号多重分配方法。
（付記１４）
付記１２記載の光信号多重分配方法において、
前記第２の入出力点から前記第１の搬送光及び前記第１のモニタ光と波長が異なる第２の搬送光及び第２のモニタ光が波長多重された波長多重光を供給され、
分波した第２の搬送光を、第３のデータ信号を含む信号で光変調して前記第２の搬送光に前記第３のデータ信号を多重し、
分波した第２のモニタ光の一部分岐を受信して前記第２のモニタ光から第４のデータ信号を復調し、
前記分波した第２のモニタ光の一部分岐の残りを前記第３データ信号を多重した搬送光と合波して第１の入出力点から光ネットワークに送出する
ことを特徴とする光信号多重分配方法。

１０Ａ，１０Ｂ，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 光信号多重分配装置
１１，１８ 光カプラ
１２ 光位相変調器
１３，１７ 合波器
１４ 光パワーカプラ
１５ 変調器
１６，２７ 受信機
２１，２２，２４，２５ ＷＤＭカプラ
２３ 非線形ファイバ
２６ 光パワーカプラ

Claims (11)

1. 光ネットワークから第１の入出力点に第１の搬送光及び第１のモニタ光が波長多重された波長多重光を供給され、前記第１の搬送光と前記第１のモニタ光を分波する第１の光カプラと、
   前記第１の光カプラで分波した第１の搬送光を、第１のデータ信号を含む信号で光変調して前記第１の搬送光に前記第１のデータ信号を多重する光変調器と、
   前記第１の光カプラで分波した第１のモニタ光の一部分岐を受信して前記第１のモニタ光から第２のデータ信号を復調する受信機と、
   前記分波した第１のモニタ光の一部分岐の残りと前記第１のデータ信号を多重した第１の搬送光とを合波して第２の入出力点から光ネットワークに送出する第２の光カプラと、
   を有することを特徴とする光信号多重分配装置。
2. 光ネットワークから第１の入出力点に供給される第１の搬送光と、第１のモニタ光の一部分岐の残りを合波し、前記第１のモニタ光の一部分岐の残りを分波して前記第１の入出力点から光ネットワークに送出し、前記第１の搬送光を分波して出力する第１の光カプラと、
   前記第１の光カプラが出力する前記第１の搬送光を、第１のデータ信号を含む信号で光変調して前記第１の搬送光に前記第１のデータ信号を多重する光変調器と、
   前記第１のデータ信号を多重した第１の搬送光と、光ネットワークから第２の入出力点に供給される第１のモニタ光を合波し、前記第１の搬送光を分波して前記第２の入出力点から光ネットワークに送出し、前記第１のモニタ光を分波して出力する第２の光カプラと、
   前記第２の光カプラが出力する第１のモニタ光の一部分岐を受信して前記第１のモニタ光から第２のデータ信号を復調する受信機と、
   を有することを特徴とする光信号多重分配装置。
3. 請求項１記載の光信号多重分配装置において、
   前記第２の光カプラは、前記第２の入出力点から前記第１の搬送光及び前記第１のモニタ光と波長が異なる第２の搬送光及び第２のモニタ光が波長多重された波長多重光を供給され、
   前記光変調器は、更に、分波した第２の搬送光を、第３のデータ信号を含む信号で光変調して前記第２の搬送光に前記第３のデータ信号を多重し、
   前記受信機は、更に、分波した第２のモニタ光の一部分岐を受信して前記第２のモニタ光から第４のデータ信号を復調し、
   前記第１の光カプラは、前記分波した第２のモニタ光の一部分岐の残りを前記第３のデータ信号を多重した搬送光と合波して第１の入出力点から光ネットワークに送出する
   ことを特徴とする光信号多重分配装置。
4. 請求項３記載の光信号多重分配装置において、
   前記光変調器は、前記第１の搬送光と、前記第１の搬送光と波長が異なる第１の信号光を合波されて供給されると共に、前記第２の搬送光と、前記第２の搬送光と波長が異なる第２の信号光を合波されて供給され、相互位相変調により前記第１の搬送光に前記第１の信号光に含まれる前記第１のデータ信号を多重し、前記第２の搬送光に前記第２の信号光に含まれる前記第３のデータ信号を多重する非線形光学媒質である
   ことを特徴とする光信号多重分配装置。
5. 請求項４項記載の光信号多重分配装置において、
   前記非線形光学媒質として光ファイバを用いる
   ことを特徴とする光信号多重分配装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項記載の光信号多重分配装置において、
   前記第１及び第２の光カプラとしてＷＤＭカプラを用いる
   ことを特徴とする光信号多重分配装置。
7. 請求項４又は５記載の光信号多重分配装置において、
   前記第１の信号光は、前記第１のデータ信号により特定周波数のキャリアを変調したサブキャリア変調信号を用いて変調したサブキャリア信号光である
   ことを特徴とする光信号多重分配装置。
8. 請求項７項記載の光信号多重分配装置において、
   前記第２の信号光は、前記第３のデータ信号により前記第１のデータ信号とは異なる特定周波数のキャリアを変調したサブキャリア変調信号を用いて変調したサブキャリア信号光である
   ことを特徴とする光信号多重分配装置。
9. 請求項７記載の光信号多重分配装置をターミナル間に複数配置して光ファイバで接続した光ネットワークの光通信システムであって、
   複数の光信号多重分配装置それぞれは、互いに異なるサブキャリア信号光で変調した第１の搬送光を前記光ネットワークに送出し、
   前記ターミナルは、
   前記光ネットワークから前記第１の搬送光を受光してサブキャリア周波数多重信号に変換する受光器と、
   前記サブキャリア周波数多重信号をサブキャリア変調信号に選別する帯域フィルタと、
   前記サブキャリア変調信号から前記第１のデータ信号を復調する復調器を有する
   ことを特徴とする光通信システム。
10. 請求項９記載の光通信システムにおいて、
    前記ターミナルは、前記光ネットワークからの前記第１の搬送光を局発光と合波した後、前記受光器により受光する
    ことを特徴とする光通信システム。
11. 光ネットワークから第１の入出力点に第１の搬送光及び第１のモニタ光が波長多重された波長多重光を供給され、前記第１の搬送光と前記第１のモニタ光を分波し、
    分波した第１の搬送光を、第１のデータ信号を含む信号で光変調して前記第１の搬送光に前記第１のデータ信号を多重し、
    分波した第１のモニタ光の一部分岐を受信して前記第１のモニタ光から第２のデータ信号を復調し、
    前記分波した第１のモニタ光の一部分岐の残りと前記第１のデータ信号を多重した第１の搬送光とを合波して第２の入出力点から光ネットワークに送出する
    ことを特徴とする光信号多重分配方法。

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