JP6523218B2 - Variable optical branching device - Google Patents

Variable optical branching device Download PDF

Info

Publication number
JP6523218B2
JP6523218B2 JP2016129178A JP2016129178A JP6523218B2 JP 6523218 B2 JP6523218 B2 JP 6523218B2 JP 2016129178 A JP2016129178 A JP 2016129178A JP 2016129178 A JP2016129178 A JP 2016129178A JP 6523218 B2 JP6523218 B2 JP 6523218B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
input
optical
unit
branching device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016129178A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018006915A (en
Inventor
慶太 山口
慶太 山口
勉 竹谷
勉 竹谷
橋本 俊和
俊和 橋本
秀之 野坂
秀之 野坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
NTT Inc USA
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Inc USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, NTT Inc USA filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2016129178A priority Critical patent/JP6523218B2/en
Publication of JP2018006915A publication Critical patent/JP2018006915A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6523218B2 publication Critical patent/JP6523218B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

本発明は、光伝送に用いられる可変光分岐装置に関する。   The present invention relates to a variable light branching apparatus used for light transmission.

現在、基地局からエンドユーザへの光伝送は、PON(Passive Optical Network)(下記非特許文献1参照)と呼ばれるシステムが広く使用されており、基地局から各ユーザへ光ファイバを通じて情報が送られている(FTTH:Fiber To The Home)。このPONシステムでは、基地局側の一本のファイバ上に複数のユーザを収容して、基地局に接続された一本の光ファイバ上の複数のユーザの光信号(上り/下りを含む)を、ユーザとの経路上に設けられた光分岐装置で複数のユーザに分岐または合流している。   At present, for optical transmission from a base station to an end user, a system called PON (Passive Optical Network) (see Non-Patent Document 1 below) is widely used, and information is sent from the base station to each user through an optical fiber (FTTH: Fiber To The Home). In this PON system, a plurality of users are accommodated on one fiber on the base station side, and optical signals (including uplink / downlink) of a plurality of users on one optical fiber connected to the base station are received. A plurality of users are branched or joined by an optical branching device provided on the path to the user.

図1に示すこの従来のPONシステム(下記非特許文献1のFig1より抜粋)では、基地局(OLT、SNI側)からの1本の光ファイバにより、より多くのユーザ(ONU、UNI側)をより広い範囲(より基地局より遠い場所まで)で収容することが、経済性の観点から求められている。   In this conventional PON system shown in FIG. 1 (excerpted from FIG. 1 of Non-Patent Document 1 below), more users (ONU, UNI side) can be realized by one optical fiber from the base station (OLT, SNI side) It is required from the economical point of view to accommodate in a wider range (more distant from the base station).

Ryogo Kubo, et al, ”Study and Demonstration of Sleep and Adaptive Link Rate Control Mechanisms for Energy Efficient 10G-EPON”, J. OPT. COMMUN. NETW. VOL. 2, NO. 9/SEPTEMBER 2010, pp. 716-729Ryogo Kubo, et al, “Study and Demonstration of Sleep and Adaptive Link Rate Control Mechanisms for Energy Efficient 10G-EPON”, J. OPT. COMMUN. NETW. VOL. 2, NO. 9 / SEPTEMBER 2010, pp. 716-729 C.-H. Ji, et al., "Electromagnetic 2x2 MEMS optical switch,"IEEE J Sel. Top. Quant., vol. 10, no. 3, pp. 545-550, 2004.C.-H. Ji, et al., "Electromagnetic 2x2 MEMS optical switch," IEEE J Sel. Top. Quant., Vol. 10, no. 3, pp. 545-550, 2004.

前述のとおり現在のPONシステムでは、複数のユーザを一本の光ファイバで収容するために、光を分岐する光分岐装置を使用している。FTTHではユーザが流動的に変わるため、この光分岐装置の設置個所や各光分岐装置での理想的な分岐比、分岐数は流動的に変化する。このため、一人目のユーザを収容する際であっても、最初から通信経路上に光分岐装置を入れておくのが通常である。   As described above, in the current PON system, in order to accommodate a plurality of users with a single optical fiber, an optical branching device for branching light is used. In FTTH, since the user changes in a fluid manner, the installation position of the light branching device, the ideal branching ratio in each light branching device, and the number of branches change in a fluid manner. Therefore, even when the first user is accommodated, it is usual to put the optical branching device on the communication path from the beginning.

したがって、光分岐装置を設置した後に、ユーザの追加、変更などで分岐数等を変更する場合には、光分岐装置の設置個所にて再度の工事が必要になる。この設置個所が基地局から離れている場合などには、人員を派遣する必要がありコストがかかるだけでなく、工事中に既収容のユーザに信号が通らなくなる不通時間が発生する。   Therefore, if the number of branches and the like are changed after the installation of the optical branching device due to the addition or change of the user, it is necessary to perform the construction again at the installation position of the optical branching device. When the installation site is apart from the base station, for example, it is necessary to dispatch personnel, which increases costs, and also causes interruption time during which no signal is transmitted to the already accommodated user during construction.

この光分岐装置の分岐比、分岐数を遠隔から変更する手法として、光分岐装置に基地局側より遠隔操作可能な光スイッチを設置する方法が挙げられる。分岐箇所に異なる分岐比の光分岐装置をあらかじめ複数用意しておき、遠隔操作の光スイッチにより切り替えて接続先を変更することで、光分岐装置での分岐数を変更することができる。これにより、未接続となっている端子への出力光強度を少なくし、効率的に遠方まで光信号を送ることが可能となる。   As a method of remotely changing the branching ratio and the number of branches of the optical branching device, there is a method of installing an optical switch which can be remotely controlled from the base station side in the optical branching device. The number of branches in the optical branching device can be changed by preparing in advance a plurality of optical branching devices having different branching ratios at branching points and changing the connection destination by switching with the optical switch for remote control. As a result, the output light intensity to the unconnected terminal can be reduced, and the optical signal can be efficiently sent to a distant place.

しかしながら、光スイッチを遠隔操作で稼働させるためには、光スイッチ駆動用の電力が必要となるため、基地局外にある各分岐箇所まで電力を供給する必要が生じ、電源や給電線などの給電設備の設置コストや運用コストが大きくなる。   However, in order to operate the optical switch by remote control, power for driving the optical switch is required, so power needs to be supplied to each branch point outside the base station, and power supply such as a power supply or a feeder line is supplied. Equipment installation costs and operation costs increase.

すなわち、従来のPONシステムでは、光伝送路途中の光分岐装置での分岐比を変更するためには、設置コストや運用コストの大きい給電設備の設置が必須であるという課題があった。   That is, in the conventional PON system, in order to change the branching ratio in the optical branching device in the middle of the optical transmission path, there is a problem that the installation of a feeding facility having a large installation cost and operation cost is essential.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、給電設備を不要としながら、光伝送路中の光分岐装置の分岐比および分岐数を遠隔より変更可能とする可変光分岐装置を実現することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to make it possible to remotely change the branching ratio and the number of branching of the optical branching device in the optical transmission path while eliminating the need for power feeding equipment. To realize a variable optical branching device.

本発明は、このような目的を達成するために、以下のような構成を備えることを特徴とする。
(発明の構成1)
信号光が入出力される一つないし複数の入出力ポートと、
前記信号光を分岐もしくは合流させる複数のスプリッタと、
前記信号光を、そのスイッチ状態に応じて前記スプリッタに接続する光スイッチ部と、
前記光スイッチ部の前記スイッチ状態を制御する制御光を、その波長に応じて分波する波長分波部と、
前記波長分波部で分波した前記制御光をその波長に応じて受光する一つないし複数の受光部と、
前記受光部で受光した前記制御光のエネルギーを電力として前記光スイッチ部と制御部に給電する光給電部とを有し、
前記制御部は、前記制御光を受光した前記受光部に応じて前記光スイッチ部のスイッチ状態を切り替え制御する、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
The present invention is characterized by having the following configuration in order to achieve such an object.
(Structure 1 of the Invention)
One or more input / output ports through which signal light is input / output,
A plurality of splitters that split or merge the signal light;
An optical switch unit that connects the signal light to the splitter according to the switch state;
A wavelength demultiplexing unit that demultiplexes control light for controlling the switch state of the optical switch unit according to its wavelength;
One or more light receiving units that receive the control light demultiplexed by the wavelength demultiplexing unit according to the wavelength thereof;
It has an optical power feeding unit that feeds the energy of the control light received by the light receiving unit to the optical switch unit and the control unit as electric power,
The control unit switches and controls the switch state of the optical switch unit according to the light receiving unit that has received the control light.
Variable light branching device characterized in that.

(発明の構成2)
発明の構成1の可変光分岐装置において、
前記光スイッチ部を第1の光スイッチ部と第2の光スイッチ部の2段で構成し、
前記制御部により、前記第1および第2の光スイッチ部のとるスイッチ状態を、同時に連携して制御することにより
前記第1の光スイッチ部を経由した前記信号光の一部が段間のスプリッタにより分岐または合流された後に前記第2の光スイッチ部を介して別のスプリッタに接続される経路を有している、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
(Structure 2 of the Invention)
In the variable light branching device of configuration 1 of the invention,
The optical switch unit is constituted by two stages of a first optical switch unit and a second optical switch unit,
At the same time, the control unit controls the switch states of the first and second optical switch units in cooperation with one another, and a part of the signal light passing through the first optical switch unit is a splitter between stages And a path connected to another splitter via the second optical switch unit after being branched or merged by the
Variable light branching device characterized in that.

(発明の構成3)
発明の構成1または2の可変光分岐装置において、
前記制御光が前記信号光と共に入力光として同一の入出力ポートより入力され 、
前記制御光の入力される入出力ポートの後段に前記波長分波部が接続される、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
(Composition 3 of the Invention)
In the variable light branching device according to the first or second aspect of the invention,
The control light is input from the same input / output port as the input light together with the signal light.
The wavelength demultiplexing unit is connected to a subsequent stage of an input / output port to which the control light is input,
Variable light branching device characterized in that.

(発明の構成4)
発明の構成3の可変光分岐装置において、
前記波長分波部が、
前記入出力ポートからの入力光を2分岐するスプリッタと、
前記スプリッタで分岐された入力光の一方の少なくとも制御光を波長分波する波長分散素子とから構成され、
前記スプリッタで分岐された入力光の他方は前記光スイッチ部に入力される、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
(Structure 4 of the Invention)
In the variable optical branching device of configuration 3 of the invention,
The wavelength demultiplexing unit
A splitter that splits input light from the input / output port into two;
And a wavelength dispersive element for wavelength-dividing at least one control light of the input light branched by the splitter,
The other of the input light branched by the splitter is input to the optical switch unit,
Variable light branching device characterized in that.

(発明の構成5)
発明の構成1または2の可変光分岐装置において、
前記制御光が前記信号光の入出力ポートとは異なるポートから入力され、
前記信号光が入出力される入出力ポートは前記光スイッチ部に直接接続され、
前記制御光が入力されるポートは前記波長分波部に接続される、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
(Structure 5 of the Invention)
In the variable light branching device according to the first or second aspect of the invention,
The control light is input from a port different from the input / output port of the signal light,
An input / output port through which the signal light is input / output is directly connected to the optical switch unit,
A port to which the control light is input is connected to the wavelength demultiplexer.
Variable light branching device characterized in that.

(発明の構成6)
発明の構成1から5のいずれか1項の可変光分岐装置において、前記光スイッチ部が無電源でスイッチ状態を保持する自己保持型光スイッチで構成されている、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
(Structure 6 of the Invention)
In the variable optical branching device according to any one of the first to fifth aspects of the invention, the optical switch unit is configured of a self-holding type optical switch which holds a switch state with no power supply.
Variable light branching device characterized in that.

以上記載したように、本発明によれば、給電設備を不要としながら、光伝送路中の光分岐器の分岐比および分岐数を遠隔より可変とすることが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to make the branching ratio and the number of branches of the optical branching device in the optical transmission path variable from the distance while eliminating the need for a power supply facility.

従来のPONシステムを説明する概要図である。It is a schematic diagram explaining the conventional PON system. 本発明の実施例1の可変光分岐装置を示すブロック図である。It is a block diagram showing a variable light branching device of Example 1 of the present invention. 本発明の実施例2の可変光分岐装置を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a variable light branching device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施例2の可変光分岐装置の別の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another example of the variable optical branching device of Example 2 of this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
(実施例1)
図2に示すように、本発明の実施例1の可変光分岐装置は、基地局側(図2の左側)から制御光(波長λc、白抜きの矢印で示す)と信号光(波長λs、網掛けの矢印として例示される)を含む入力光が入力される入力ポート101と、入力光を2分岐する光分岐器(スプリッタ)102とを有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Example 1
As shown in FIG. 2, the variable optical branching device according to the first embodiment of the present invention includes control light (indicated by a white arrow with wavelength λc) and signal light (wavelength λs, from the base station side (left side in FIG. 2)). And an optical splitter (splitter) 102 that splits the input light into two.

また、実施例1の可変光分岐装置は、2分岐された一方の入力光の制御光を波長ごとに分ける(分波する)波長分波器(波長分散素子)103を有する。この波長分波器103と前述の光分岐器102を併せて、波長分波部ということができる。   Further, the variable optical branching device of the first embodiment has a wavelength demultiplexer (wavelength dispersive element) 103 for dividing (splitting) the control light of one of the two branched input lights for each wavelength. The wavelength demultiplexer 103 and the above-described optical splitter 102 can be collectively referred to as a wavelength demultiplexer.

また、実施例1の可変光分岐装置は、分波された制御光を、その波長に応じて受光する受光部104-1〜104-Nと、受光部で受けた制御光のエネルギーを電力に変換して給電する光給電部105を有する。   Further, the variable light branching device according to the first embodiment uses the energy of the control light received by the light receiving unit as the power of the light receiving units 104-1 to 104-N that receive the branched control light according to the wavelength thereof. It has an optical feeding unit 105 for converting and feeding.

さらに、実施例1の可変光分岐装置は、光分岐器102で2分岐された他方の入力光の信号光の接続先をN通りのスイッチ状態で変更する1xNの光スイッチ部106と、受光した制御光の波長により該光スイッチ部106の接続先を変更する光スイッチ制御部107、および光スイッチ部106の出力側で信号光を任意の分岐数で分岐してユーザに接続するN個の光分岐器(スプリッタ)108-1〜108-Nを有して構成されている。   Furthermore, the variable optical branching device according to the first embodiment receives the 1xN optical switch unit 106 that changes the connection destination of the signal light of the other input light branched into two by the optical branching device 102 in N switch states; The optical switch control unit 107 changes the connection destination of the optical switch unit 106 according to the wavelength of the control light, and N pieces of signal light are branched by an arbitrary number of branches on the output side of the optical switch unit 106 and connected to the user It is configured to include splitters 108-1 to 108-N.

このような図2の本実施例1の可変光分岐装置の動作では、まず入力ポート101から入力された信号光λsと制御光λcを含む入力光が、光分岐器102に入力され2分岐され、2分岐された一方の入力光の少なくとも制御光は波長分波器(波長分散素子)103に入力される。 波長分波器(波長分散素子)103にて、制御光はその波長に対応して更に分波され、制御光の波長に応じた受光部104-1〜104-Nにて受光され光電変換される。光給電部105は、電気的制御・駆動信号として光スイッチ部106および光スイッチ制御部107に給電し、光スイッチ制御部107は、光スイッチ部106をN通りのスイッチ状態で動作させるように制御することができる。   In the operation of the variable optical branching device according to the first embodiment of FIG. 2, the input light including the signal light λs and the control light λc input from the input port 101 is first input to the optical splitter 102 and branched into two. The at least control light of one input light branched into two is input to the wavelength demultiplexer (wavelength dispersive element) 103. The control light is further demultiplexed corresponding to the wavelength by the wavelength demultiplexing device (wavelength dispersion element) 103, received by the light receiving units 104-1 to 104-N according to the wavelength of the control light, and photoelectrically converted. Ru. The optical feed unit 105 supplies power to the optical switch unit 106 and the optical switch control unit 107 as an electrical control / drive signal, and the optical switch control unit 107 controls the optical switch unit 106 to operate in N switch states. can do.

どの受光部104-1〜104-Nで制御光を受光したかにより、光給電部105からの給電方法を変化させることができる。例えば、異なる波長の制御光は波長分波器(波長分散素子)103の異なる出力口から出力され、異なる光受光部104-1〜104-Nで受光されるため、光給電部105内の異なる経路を通して光スイッチ制御部107の異なる口にて給電することが可能である。   The feeding method from the light feeding unit 105 can be changed according to which light receiving unit 104-1 to 104-N receives the control light. For example, control lights of different wavelengths are output from different output ports of the wavelength demultiplexer (wavelength dispersion element) 103 and are received by different light receiving units 104-1 to 104-N. It is possible to feed at different ports of the optical switch control unit 107 through the path.

光スイッチ制御部107のどの口で給電したかと、光スイッチ部106でどのようなスイッチ状態をとるかが、対応づけられている。これを受けて、光スイッチ制御部107からの制御信号により、光スイッチ部106のスイッチ状態をスイッチ状態1からスイッチ状態Nで変更する。   It is associated with which port of the optical switch control unit 107 the power is supplied and what switch state the optical switch unit 106 takes. In response to this, the switch state of the optical switch unit 106 is changed from the switch state 1 to the switch state N according to a control signal from the optical switch control unit 107.

このスイッチ状態の変更により、信号光のつながる光分岐器108-1〜108-Nが変化する。これにより、制御光により遠隔から光分岐装置の光分岐数と比率を変更することが可能になり、可変光分岐装置を実現できる。光スイッチ部106の状態切り替えの設定は、制御光の波長を変更することで行う。   By the change of the switch state, the optical splitters 108-1 to 108-N to which the signal light is connected are changed. As a result, it becomes possible to change the number and ratio of light branches of the light branching device remotely by the control light, and a variable light branching device can be realized. The setting of the state switching of the optical switch unit 106 is performed by changing the wavelength of the control light.

制御光は単一波長に限らず、複数波長の組合せを使用して符号化し、N通りのスイッチ状態に対応付けたものとすることもでき、この場合、光給電部105ないし制御部107に復号機能を設ける必要があるが、受光部104の数は取り得るスイッチ状態の数Nよりも少なくできる。また制御光の波長は、信号光の波長帯の一部を使用するものであってもよい。   The control light is not limited to a single wavelength, but may be encoded using a combination of a plurality of wavelengths and associated with N switch states. In this case, the light feeding unit 105 to the control unit 107 Although it is necessary to provide a function, the number of light receiving units 104 can be smaller than the number N of possible switch states. The wavelength of the control light may use a part of the wavelength band of the signal light.

更に、光スイッチ部に例えば非特許文献2にあるMEMSのような、スイッチ状態切替時にのみ電力を必要とし、無電源でスイッチ状態を保持可能な自己保持型光スイッチを使用することにより、分岐比を変更する場合以外には制御光を送信する必要をなくすることもできる。   Furthermore, a branching ratio is required by using a self-holding type optical switch that requires power only at the time of switch state switching, such as the MEMS described in Non-Patent Document 2, and can hold the switch state without power supply. It is also possible to eliminate the need to transmit control light except when changing.

(実施例2)
図2の実施例1における可変光分岐装置においては、すでにユーザが収容されている状態で新たなユーザを収容するため分岐数を増やす場合などには、既に収容されたユーザへの接続が中断する可能性がある。このような場合は、光スイッチ部106を多段に接続することで既に収容されたユーザへ接続した状態を維持しながら、分岐比と分岐数を可変にすることが可能である。以下の実施例2では、多段数が2、スイッチ状態が2状態ある場合について説明する。
(Example 2)
In the variable optical branching apparatus according to the first embodiment of FIG. 2, when the number of branches is increased to accommodate a new user while the user is already accommodated, the connection to the already accommodated user is interrupted. there is a possibility. In such a case, by connecting the optical switch units 106 in multiple stages, it is possible to make the branching ratio and the number of branches variable while maintaining the state of connection to the user already accommodated. In the following second embodiment, the case where the number of multistages is 2 and the number of switch states is 2 will be described.

図3に示す本発明の実施例2の可変光分岐装置は、実施例1の可変光分岐装置と同様な制御光と信号光を含む入力光が入力される入力ポート101と、入力光を2分岐する光分岐器102と、2分岐された入力光の一方の制御光を波長ごとに分波する波長分波器103と、分波された制御光を受光する2つの受光部104-1と104-2と、受光部で受けた制御光のエネルギーを電力として給電する光給電部105とを有する。   The variable light branching device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3 includes an input port 101 to which input light including control light and signal light similar to the variable light branching device according to the first embodiment is input; An optical splitter 102 for branching, a wavelength demultiplexer 103 for demultiplexing control light of one of the bifurcated input light into each wavelength, and two light receiving sections 104-1 for receiving the demultiplexed control light And 104-2 and a light feeding unit 105 that feeds the energy of control light received by the light receiving unit as electric power.

特に実施例2の可変光分岐装置は、2分岐された入力光の他方の信号光の接続先を1x2および2x1で切り替え変更する2つ(2段)の光スイッチ部106-1, 106-2と、該2つの光スイッチ部の段間で信号光を2分岐する光分岐器109、受光した制御光の波長により2つの光スイッチ部の接続先を変更制御する光スイッチ制御部107、およびユーザに接続する出力側で信号光を任意の分岐数で分岐する光分岐器108-1, 108-2を有して構成されている。   In particular, the variable optical branching device according to the second embodiment includes two (two-stage) optical switch units 106-1 and 106-2 that switch and change the connection destination of the other signal light of the two branched input light with 1x2 and 2x1. An optical branching unit 109 for branching the signal light into two between the stages of the two optical switch units, an optical switch control unit 107 for changing and controlling connection destinations of the two optical switch units according to the wavelength of the received control light, and a user The optical splitters 108-1 and 108-2 are configured to split the signal light by an arbitrary number of branches at the output side connected to the

本実施例2の動作では、実施例1と同様に、まず信号光(波長λs)と制御光(波長λc)が波長多重された入力光は入力ポート101を介して光分岐器102に入力され、同光分岐器102により2分岐され、2分岐された入力光の一方の少なくとも制御光は波長分波器(波長分散素子)103に入力される。   In the operation of the second embodiment, as in the first embodiment, first, the input light in which the signal light (wavelength λs) and the control light (wavelength λc) are wavelength-multiplexed is input to the optical splitter 102 via the input port 101. At least one control light of the input light branched into two by the light branching device 102 and branched into 2 is input to the wavelength demultiplexer (wavelength dispersion element) 103.

次に波長分波器(波長分散素子)103にて、制御光はその波長に対応して更に分波され、制御光の波長に応じた受光部104-1, 104-2にて受光されることで、光給電部105により光スイッチ部106-1, 2および光スイッチ制御部107を給電し動作させる。   Next, the control light is further branched corresponding to the wavelength by the wavelength demultiplexer (wavelength dispersion element) 103, and is received by the light receiving sections 104-1 and 104-2 according to the wavelength of the control light. Thus, the optical switch unit 106-1, 2 and the optical switch control unit 107 are supplied with power by the light feeding unit 105 and operated.

どの受光部104-1, 104-2で制御光を受光したかにより、光給電部105からの給電方法が変化する。例えば、異なる波長の制御光は波長分波器(波長分散素子)103 の異なる出力口から出力され、異なる光受光部104-1, 104-2で受光されるため、光給電部105内の異なる経路を通して光スイッチ制御部107の異なる口に給電することが可能である。   The feeding method from the light feeding unit 105 changes depending on which light receiving unit 104-1 or 104-2 receives the control light. For example, control lights of different wavelengths are output from different output ports of the wavelength demultiplexer (wavelength dispersive element) 103 and are received by different light receiving units 104-1 and 104-2, so It is possible to feed different ports of the optical switch control unit 107 through the path.

実施例2では特に、光スイッチ制御部107のどの口で給電を受けたかと、2つある光スイッチ部106-1, 106-2でどのようなスイッチ状態をとるかを、対応づけることが可能である。この対応づけを受けて、光スイッチ制御部107からの制御信号により、2つの光スイッチ部106-1, 106-2のスイッチ状態を図3のスイッチ状態1とスイッチ状態2のように、同時に連携して変更制御する。   In the second embodiment, in particular, it is possible to associate which port of the optical switch control unit 107 receives power with which switch state the two optical switch units 106-1 and 106-2 take. It is. In response to this correspondence, the switch states of the two optical switch units 106-1 and 106-2 are simultaneously linked as shown by switch state 1 and switch state 2 in FIG. 3 by the control signal from the optical switch control unit 107. And change control.

この時、図3にあるようにスイッチ状態1では、信号光λsは2段の光スイッチ部106-1, 106-2の上側の経路で出力側の光分岐器108-1のみにつながり、既収容のユーザに接続されている。   At this time, as shown in FIG. 3, in the switch state 1, the signal light λs is connected to only the output side optical splitter 108-1 in the upper path of the two-stage optical switch units 106-1 and 106-2. Connected to the user of the accommodation.

これに対し、図3のスイッチ状態2では、信号光λsは1段目の光スイッチ部106-1の下側の経路で、段間の光分岐器109に導かれて、そこで2分岐される。そして、段間の光分岐器109で上側に分岐された信号光λsは、2段目の光スイッチ部106-2のスイッチ状態2の経路で出力側の光分岐器108-1に導かれ、既収容のユーザに接続される。同時に段間の光分岐器109で下側に分岐された信号光λsは、段間にある出力側の光分岐器108-2に直接導かれて、新たに収容されるユーザに接続される。   On the other hand, in the switch state 2 of FIG. 3, the signal light λs is led to the inter-stage optical branching device 109 in the lower path of the first-stage optical switch unit 106-1 and branched there. . Then, the signal light λs branched upward by the interstage optical splitter 109 is guided to the output side optical splitter 108-1 along the path of the switch state 2 of the second stage optical switch unit 106-2, Connected to existing users. At the same time, the signal light λs branched downward by the inter-stage optical branching device 109 is directly led to the output side optical branching device 108-2 located between the stages, and connected to the newly accommodated user.

これにより、第1の光スイッチ部106-1を経由した前記信号光の一部が、段間のスプリッタ109により分岐または合流された後に、前記第2の光スイッチ部106-2を介して別のスプリッタ108-1に接続される経路を設けている。   Thus, a part of the signal light having passed through the first optical switch unit 106-1 is split or merged by the inter-stage splitter 109, and then separated via the second optical switch unit 106-2. A path connected to the splitter 108-1 is provided.

したがって、スイッチ状態1で光分岐器108-1の下に収容されていた既収容のユーザも、新たに収容されるユーザへの接続のためのスイッチ状態の変更で途切れることなく、スイッチ状態2でも収容した状態を維持することが可能となる。   Therefore, even in the switch state 2, the existing users accommodated under the optical splitter 108-1 in the switch state 1 are not interrupted by the change of the switch state for connection to the newly accommodated user. It is possible to maintain the housed state.

(実施例2の別の形態)
図3の実施例2では光スイッチ106-1, 106-2として1入力2出力もしくは2入力1出力の光スイッチを使用したが、実施例2の別の形態として図4のようにNが3以上の自然数としたとき、1入力N出力もしくはN入力1出力の2つ(2段)の光スイッチ部106-1,106-2と、その段間にN−1個の2分岐の光分岐器109-1〜109-(N-1)と、これに対応するユーザ出力用のN−1個の光分岐器108-2〜108-Nを設けることにより、変化できる分岐数と分岐比に3種類以上のスイッチ状態を作ることも容易に可能である。
(Another form of Example 2)
In the second embodiment of FIG. 3, one-input two-output or two-input one-output optical switches are used as the optical switches 106-1 and 106-2. However, as another form of the second embodiment, N is 3 as shown in FIG. 4. In the case of natural numbers above, two (two stages) optical switch units 106-1 and 106-2 having one input N output or N input one output, and N-1 two-branch optical splitters 109 between the stages. By providing -1 to 109- (N-1) and the corresponding N-1 optical splitters 108-2 to 108-N for user output, it is possible to change the number of branches that can be changed and the branching ratio to three types. It is also easily possible to make the above switch states.

この図4の実施例においても、2段の光スイッチの同時連携制御により、スイッチ状態1で光分岐器108-1の下に収容されていたユーザは、スイッチ状態2〜Nでも途切れることなく、収容した状態を維持することが可能とであり、同時に段間の出力用のN−1個の光分岐器108-2〜108-Nに新たにユーザを収容できる。   Also in the embodiment of FIG. 4, the user accommodated under the optical branching device 108-1 in the switch state 1 is not interrupted even in the switch states 2 to N by the simultaneous cooperative control of the two stages of optical switches. It is possible to maintain the accommodated state, and at the same time, the user can be newly accommodated in the N-1 optical splitters 108-2 to 108-N for output between stages.

上記実施例2のいずれの形態においても実施例1と同様に、MEMSのようなスイッチ状態切替時にのみ電力を必要とし、無電源でスイッチ状態を保持可能な自己保持型光スイッチを使用することにより、分岐数を変更する場合以外には制御光を送信する必要をなくすることができる。   In any of the above-described second embodiment, as in the first embodiment, by using a self-holding type optical switch that requires power only at the time of switch state switching such as MEMS and can maintain the switch state with no power supply. The need to transmit control light can be eliminated except when changing the number of branches.

また、制御光に複数波長の組合せを使用可能な点や、制御光の波長帯の条件についても実施例1と同様である。
(他の実施形態)
(波長分波部の構成)
前述した各実施例においては、波長分波部の光分岐器102として、スプリッタのような入力光を1入力2出力で分岐する素子で説明したが、これを例えばAWGに代表されるような波長分波器(波長分散素子)で構成することもできる。
Further, the point that the combination of a plurality of wavelengths can be used for the control light and the condition of the wavelength band of the control light are also the same as in the first embodiment.
(Other embodiments)
(Configuration of wavelength demultiplexing unit)
In each of the above-described embodiments, the optical branching unit 102 of the wavelength demultiplexing unit has been described as an element for branching input light such as a splitter with one input and two outputs, but this is a wavelength represented by AWG, for example It can also be configured by a splitter (wavelength dispersive element).

この場合、光分岐器102を分岐先の波長分波器103と一体の波長分散素子で構成して、1つの波長分波部とする構成も可能である。   In this case, it is also possible to configure the optical branching unit 102 as a single wavelength demultiplexing unit by constituting the wavelength demultiplexing element integrated with the wavelength demultiplexing unit 103 of the branching destination.

光分岐器102としてスプリッタを使用する場合には、制御光の波長λcに制約はなく、信号光の波長λsと同じ波長帯であっても異なる波長帯であっても構わないが、スプリッタで信号光も分岐されてしまうため、信号光の光電力の損失が発生してしまう。   When a splitter is used as the optical splitter 102, there is no restriction on the wavelength λc of the control light, and the wavelength band may be the same as or different from the wavelength λs of the signal light. Since the light is also branched, a loss of optical power of the signal light occurs.

それに対し光分岐器102に波長分波器を使用する場合には、信号光と制御光は別の波長帯とするのが望ましく、この場合、信号光と制御光は波長λsとλcに応じて分波されたのちに、光スイッチ部106と受光部104-1〜104-Nにそれぞれ接続することができる。この際には、信号の乗った信号光と、パワー供給および切り替えトリガーを担う制御光を、光電力の損失なく分離することが可能となる。   On the other hand, when a wavelength splitter is used for the optical splitter 102, it is desirable that the signal light and the control light be in different wavelength bands. In this case, the signal light and the control light depend on the wavelengths λs and λc. After demultiplexing, they can be connected to the optical switch unit 106 and the light receiving units 104-1 to 104-N, respectively. At this time, it becomes possible to separate the signal light carrying the signal and the control light responsible for power supply and switching trigger without loss of optical power.

(制御光の入力ポート)
前述した各実施例においては、制御光が信号光と共に入力光として同一の入出力ポート101より入力される構成で説明したが、制御光の入力ポートは信号光の入出力される入出力ポートとは異なる別の入力ポートとすることもできる。
(Control light input port)
In each of the embodiments described above, the control light is described as being input together with the signal light from the same input / output port 101 as the input light, but the control light input port is an input / output port to which the signal light is input / output Can be another different input port.

この場合、信号光が入力される入出力ポートは直接光スイッチ部に接続し、制御光が入力される入力ポートは直接波長分波部に接続すればよい。   In this case, the input / output port to which the signal light is input may be directly connected to the optical switch unit, and the input port to which the control light is input may be directly connected to the wavelength demultiplexing unit.

このような構成は例えば、基地局側の光ファイバを複数本とする、あるいはいわゆるマルチコアの光ファイバとするなどにより実現することができる。   Such a configuration can be realized, for example, by using a plurality of optical fibers on the base station side or using so-called multi-core optical fibers.

(可変光分岐装置の多段接続)
上記の可変光分岐装置自体を複数多段に接続することで、分岐数および分岐比の変化をさらに多段階で調整することもできる。
(Multi-stage connection of variable optical branching device)
By connecting the variable optical branching device itself in multiple stages, changes in the number of branches and the branching ratio can be adjusted in more stages.

この際に、各段の可変光分岐装置の波長分波部の光分岐器102としてスプリッタを使用する場合には、2段目以降の可変光分岐装置の制御光としても同じ波長を使用することが可能である。これは、スプリッタによって光スイッチ部にも制御光が入力され、信号光と一緒に次の段の可変光分岐装置に向けて出力されるためである。ただしこの場合には、後段になるほど信号光とともに制御光が弱くなっていくことに注意が必要である。   At this time, in the case of using a splitter as the optical branching device 102 of the wavelength demultiplexing unit of each stage of the variable optical branching device, use the same wavelength as control light of the variable optical branching device of the second and subsequent stages. Is possible. This is because the control light is also input to the optical switch unit by the splitter, and is output together with the signal light toward the variable light branching device of the next stage. However, in this case, it should be noted that the control light becomes weaker along with the signal light in the later stages.

また、各段の可変光分岐装置の波長分波部の光分岐器102として、AWGなどの波長分波器を使用した場合には、各段で使用する制御光の波長は異なるものにする必要がある。これは、制御光の波長を各段で共用とすると、初段の可変光分岐装置の光分波部のAWGにおいて、制御光として使用する波長の光は分波され、すべて初段の可変光分岐装置の受光部104-1〜104-Nに入力されてしまうため、後段の可変光分岐装置には制御光が入力されなくなってしまうためである。   When a wavelength demultiplexer such as AWG is used as the optical splitter 102 of the wavelength demultiplexing unit of the variable optical splitter of each stage, it is necessary to make the wavelength of the control light used in each stage different. There is. This is because, if the wavelength of the control light is shared in each stage, the light of the wavelength used as the control light is demultiplexed in the AWG of the light branching section of the first stage variable optical branching device, and all variable optical branching devices in the first stage This is because the control light is not input to the subsequent variable light branching device because the light is input to the light receiving units 104-1 to 104-N.

(信号光の双方向性)
また、前述したすべての実施例において、経路に受光部を含む制御光を除き、信号光の経路上には双方向(可逆)に光を伝播可能な光学素子を使用することにより、信号光を逆方向に伝搬させ、本発明の可変光分岐装置をネットワークの上り、下りのリンクで共用、あるいはどちらとしても使用することも可能である。図に関して言えば、信号光λsの網掛け矢印は双方向の矢印とすることが可能である。
(Bidirectionality of signal light)
Further, in all the embodiments described above, except for the control light including the light receiving unit in the path, the signal light can be transmitted by using the optical element capable of propagating the light bidirectionally (reversibly) on the path of the signal light. It is also possible to propagate in the reverse direction, and use the variable optical branching apparatus of the present invention in the upstream and downstream links of the network, or both. Referring to the figure, the shaded arrows of the signal light λs can be bi-directional arrows.

この場合、信号光に関しては、入力ポート101、ユーザに接続される光分岐器108-1〜Nの接続ポートは、それぞれ信号光の入出力ポートと呼ぶことができ、全体として本発明の可変光分岐装置は、信号光が入出力される1つないし複数の入出力ポートを有するということができる。また、光分岐器108,109は、信号光を分岐もしくは合流させるスプリッタということができる。   In this case, with regard to signal light, the input port 101 and the connection ports of the optical splitters 108-1 to 108 connected to the user can be referred to as signal light input / output ports, respectively. The branching unit can be said to have one or more input / output ports through which signal light is input / output. The optical splitters 108 and 109 can also be referred to as splitters that split or merge signal light.

以上記載したように、本発明は可変光分岐装置を実現することができ、特に給電設備を不要としながら、光伝送路中の光分岐装置の分岐比および分岐数を遠隔より可変とする、光ネットワークに適用することが可能となる。   As described above, the present invention can realize a variable optical branching device, and in particular, it is possible to make the branching ratio and the number of branching of the optical branching device in the optical transmission path variable from the remote, while eliminating the need for power feeding equipment. It becomes possible to apply to a network.

101 入力ポート(入出力ポート)
102 光分岐器(スプリッタ)
103 波長分波器(波長分散素子)
104-1〜104-N 受光部
105 光給電部
106、106-1、106-2 光スイッチ部
107 光スイッチ制御部
108-1〜108-N 光分岐器(スプリッタ)
109、109-1〜109-(N-1) 光分岐器(スプリッタ)
101 Input port (I / O port)
102 Optical splitter (splitter)
103 Wavelength demultiplexer (wavelength dispersive element)
104-1 to 104-N Photodetector
105 Optical power supply unit
106, 106-1, 106-2 Optical switch unit
107 Optical switch controller
108-1 to 108-N Optical splitter (splitter)
109, 109-1 to 109- (N-1) Optical splitter (splitter)

Claims (6)

信号光が入出力される一つないし複数の入出力ポートと、
前記信号光を分岐もしくは合流させる複数のスプリッタと、
前記信号光を、そのスイッチ状態に応じて前記スプリッタに接続する光スイッチ部と、
前記光スイッチ部の前記スイッチ状態を制御する制御光を、その波長に応じて分波する波長分波部と、
前記波長分波部で分波した前記制御光をその波長に応じて受光する一つないし複数の受光部と、
前記受光部で受光した前記制御光のエネルギーを電力として前記光スイッチ部と制御部に給電する光給電部とを有し、
前記制御部は、前記制御光を受光した前記受光部に応じて前記光スイッチ部のスイッチ状態を切り替え制御する、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
One or more input / output ports through which signal light is input / output,
A plurality of splitters that split or merge the signal light;
An optical switch unit that connects the signal light to the splitter according to the switch state;
A wavelength demultiplexing unit that demultiplexes control light for controlling the switch state of the optical switch unit according to its wavelength;
One or more light receiving units that receive the control light demultiplexed by the wavelength demultiplexing unit according to the wavelength thereof;
It has an optical power feeding unit that feeds the energy of the control light received by the light receiving unit to the optical switch unit and the control unit as electric power,
The control unit switches and controls the switch state of the optical switch unit according to the light receiving unit that has received the control light.
Variable light branching device characterized in that.
請求項1の可変光分岐装置において、
前記光スイッチ部を第1の光スイッチ部と第2の光スイッチ部の2段で構成し、
前記制御部により、前記第1および第2の光スイッチ部のとるスイッチ状態を、同時に連携して制御することにより
前記第1の光スイッチ部を経由した前記信号光の一部が段間のスプリッタにより分岐または合流された後に前記第2の光スイッチ部を介して別のスプリッタに接続される経路を有している、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
In the variable light branching device of claim 1,
The optical switch unit is constituted by two stages of a first optical switch unit and a second optical switch unit,
At the same time, the control unit controls the switch states of the first and second optical switch units in cooperation with one another, and a part of the signal light passing through the first optical switch unit is a splitter between stages And a path connected to another splitter via the second optical switch unit after being branched or merged by the
Variable light branching device characterized in that.
請求項1または2の可変光分岐装置において、
前記制御光が前記信号光と共に入力光として同一の入出力ポートより入力され、
前記制御光の入力される入出力ポートの後段に前記波長分波部が接続される、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
The variable optical branching device according to claim 1 or 2
The control light is input from the same input / output port as the input light together with the signal light,
The wavelength demultiplexing unit is connected to a subsequent stage of an input / output port to which the control light is input,
Variable light branching device characterized in that.
請求項3の可変光分岐装置において、
前記波長分波部が、
前記入出力ポートからの入力光を2分岐するスプリッタと、
前記スプリッタで分岐された入力光の一方の少なくとも制御光を波長分波する波長分散素子とから構成され、
前記スプリッタで分岐された入力光の他方は前記光スイッチ部に入力される、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
In the variable light branching device of claim 3,
The wavelength demultiplexing unit
A splitter that splits input light from the input / output port into two;
And a wavelength dispersive element for wavelength-dividing at least one control light of the input light branched by the splitter,
The other of the input light branched by the splitter is input to the optical switch unit,
Variable light branching device characterized in that.
請求項1または2の可変光分岐装置において、
前記制御光が前記信号光の入出力ポートとは異なるポートから入力され、
前記信号光が入出力される入出力ポートは前記光スイッチ部に直接接続され、
前記制御光が入力されるポートは前記波長分波部に接続される、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
The variable optical branching device according to claim 1 or 2
The control light is input from a port different from the input / output port of the signal light,
An input / output port through which the signal light is input / output is directly connected to the optical switch unit,
A port to which the control light is input is connected to the wavelength demultiplexer.
Variable light branching device characterized in that.
請求項1から5のいずれか1項の可変光分岐装置において、前記光スイッチ部が無電源でスイッチ状態を保持する自己保持型光スイッチで構成されている、
ことを特徴とする可変光分岐装置。
The variable optical branching device according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical switch unit is constituted by a self-holding type optical switch which holds a switch state with no power supply.
Variable light branching device characterized in that.
JP2016129178A 2016-06-29 2016-06-29 Variable optical branching device Active JP6523218B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016129178A JP6523218B2 (en) 2016-06-29 2016-06-29 Variable optical branching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016129178A JP6523218B2 (en) 2016-06-29 2016-06-29 Variable optical branching device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018006915A JP2018006915A (en) 2018-01-11
JP6523218B2 true JP6523218B2 (en) 2019-05-29

Family

ID=60949936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016129178A Active JP6523218B2 (en) 2016-06-29 2016-06-29 Variable optical branching device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6523218B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022024270A1 (en) * 2020-07-29 2022-02-03 日本電信電話株式会社 Optical power feeding system
WO2022130525A1 (en) * 2020-12-16 2022-06-23 日本電信電話株式会社 Monitoring control device and optical power feeding system
WO2022137333A1 (en) * 2020-12-22 2022-06-30 日本電信電話株式会社 Optical communication device, control method, and optical communication system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018006915A (en) 2018-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0310058B1 (en) Time and wavelength division switching system
US6738540B2 (en) Optical cross-connect switch using programmable multiplexers/demultiplexers
CN103262448B (en) Optical terminal device for optical network
JP4739928B2 (en) Wavelength selective optical switch and wavelength selective optical switch module
US9268087B2 (en) Apparatus for selective fiber optical channel monitoring and channel replication of wavelength division multiplexed (WDM) signals
JP6523218B2 (en) Variable optical branching device
US20230275667A1 (en) Wavelength cross connect device and wavelength cross connect method
WO2002043431A1 (en) An optical switch and method of switching optical signals
JP6383329B2 (en) Light switch
US6895186B2 (en) System for accessing a wavelength-division-multiplexed bidirectional optical fiber ring network
US7536103B2 (en) Reconfigurable optical switching system
JP7472982B2 (en) Wavelength cross-connect device, multi-band transmission system, and multi-band transmission method
US7356217B2 (en) Add-drop device and cross-connect device for wavelength multiplex signals
US6856719B2 (en) Optical switch system
JP5904320B2 (en) Optical communication apparatus, optical communication system, and path control method
JP2005532755A (en) Path protection method for WDM network and corresponding node
US10048440B2 (en) Photonic interconnect including a cyclic arrayed waveguide grating
KR20030014020A (en) A wavelength converting apparatus using optical source having fixed wavelength and an optical cross connecting system adapting thereof
US6034800A (en) NXN light matrix switch
US11979226B2 (en) Wavelength cross connect device and wavelength cross connect method
CN1548995A (en) Constitution and control method for odd-port light switch matrix
JP5725287B2 (en) Photosynthesis branch system and photosynthesis branch method
US8774631B2 (en) Switch node
JP4872717B2 (en) Optical node and optical node control method
US20070274726A1 (en) Cross-connector for optical signals in time-division multiplex technology

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180827

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190418

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190425

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6523218

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350