JPH02192235A

JPH02192235A - 光中継装置

Info

Publication number: JPH02192235A
Application number: JP1009784A
Authority: JP
Inventors: Hajime Sakata; 肇坂田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-01-20
Filing date: 1989-01-20
Publication date: 1990-07-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は光フアイバ通信に使用される光中継装置に関す
る。

〔従来の技術〕

光ファイバを用いたループ型あるいはバス型の光通信シ
ステムにおいては、光データ伝送路中に光中継装置が縦
続接続されている。したがワて光中継装置内に設けられ
た光中継器の不稼動時、故障時および伝送路への挿入時
などには光通信システム全体が不稼動状態となってしま
う。このことを防止するため、光中継装置には、通常バ
イパスが設けられている。

第５図は従来の光中継装置の構成を示すブロック図であ
る。

光中継装置５１は、中継器５２．光分岐用部品５８゜光
スイッチ５３．光分岐用部品５８と光スィッチ５３とを
結ぶバイパス５９から構成されている。中継器５２は、
他の光中継装置から光分岐用部品５８を介して送られて
来る光信号を電気信号に変換する受信部（０／Ｅ）５４
と電気信号を光信号に変換する送信部（Ｅｌｏ）５５と
受信部５４および送信部５５を制御し、信号増幅等の信
号処理を行なう制御部５６とから構成されている。光中
継装置の外部に設けられた端末５７は制御部５６と接続
されており、１１１Ｏ１部５６を介して必要とするデー
タを取り込み、また、要求データを送信する。

光分岐用部品５８としてはスターカブラやビームスプリ
ッタなどが知られているが、これらの光分岐用部品は１
：１に分岐する場合には入力端もしくは出力側いずれか
片側で一３ｄＢ、両側では一６ｄＢの損失を少なくとも
生じてしまう。また、バイパス５９から光信号を導入す
る光スィッチ５３としては、光ファイバやプリズムを電
磁石により移動させる機械式のものや結晶の偏光特性を
利用した高速光スイッチなどが知られている。

光スィッチ５３として使用される高速光スイッチや送信
部５５に使用される半導体レーザ等は片寄った偏光特性
を有している。また、最近ではＧａＡｓ。

ＩｎＰ等の化合物半導体を利用した光電子集積回路、光
増幅器および集積型光ノードを一光中継器として活用す
ることが望まれている。これらの素子は基本的には導波
路を利用したものであり、前述の高速光スイッチやＴＥ
波を出力する半導体レーザと同じく偏光特性を有してい
る。光信号がこれらのものを通るときにＴＥ波とＴＭ波
とでは利得特性、伝搬損失、スペクトル特性等が異なる
ので、人力される光信号の偏光面は単一のものとして設
定し、前述の各素子をその偏光面に応じたものを使用す
る方が良い。

（発明が解決しようとする課題）上述した従来の光中継装置は、ビームスプリッタやスタ
ーカプラを用いて単純なパワー分割による光分岐を行な
っており、光中継器およびバイパス回路を伝送する光信
号が減衰してしまう。このため、これを補なうために光
中ｌａ器の信号利得を増加させるか、または伝送路に挿
入する端末数を減らす必要があるという欠点がある。

（課題を解決するための手段）本発明の光中継装置は、光通信システムで使用される光中継装置において、入射された光信号に対してデータの取り出しや信号増幅
等の中継処理を施して出射する光中継器と、光中継器に並列に設けられたバイパス回路とを具備し、他の光中継装置より送られてくる光信号は偏光方向に応
じて分岐されて光中継器とバイパス回路に入射され、中
継器およびバイパス回路の各出射光は、偏光方向が用い
られて合波される。

この場合、他の光中継器より送られてくる光信号のＴＥ
波は光中継器にのみ入射されても良い。

〔作用〕

他の光中継装置から送られてくる光信号は、偏光方向に
応じて分岐されて光中ｍ器とバイパス回路とに入射され
る。また、光中継器とバイパス回路の出射光は、その偏
光方向に応じて合波されるので、分岐、合波の際に光信
号が減衰する割合いが少なくなる。

ＴＥ波を光中継器にのみ入射する場合、光中継器がＴＥ
波を導波モードとして使用するものであれば、必要とさ
れる光が効率良く入射されることとなる。

（実施例）第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す図である。

本実施例の光中継装置は、偏光ビームスプリッタＩｌｌ
、　ＩＩ。、ＴＥ波を導波モードとする光中継器１２、
光スィッチ１３、光ファイバ！４１．１４□、　１４．
。

１４４から構成されている。

光中継器１２は第５図に示した従来のものと同様の動作
を行なうものである。光中継器１２の人力部と出力部に
は偏光ビームスプリッタｌｉｔ、１１２がそれぞれ設け
られている。偏光ビームスプリッタ１１、は他の光中継
装置と結ばれている光ファイバ１４、、１４．と接続さ
れ、偏光ビームスプリッタ１１２は光ファイバ１４２．
１４４の一端とそれぞれ接続されている。光ファイバ１
４．、１４．の他端は、光スィッチ１３の人力部と出力
部とに接続されていてパイパス回路を構成している。

光ファイバ１４．によって他の光中継装置より伝送され
た光信号は、偏光ビームスプリッタ１１．に入射され、
ＴＥ波とＴＭ波とに分岐される。このうち、ＴＥ波は光
中継器１２に入射され、ＴＭ波は光ファイバ１４３に入
射される。この後ＴＭ波は光スィッチ１３および光ファ
イバ１４４を介して偏光ビームスプリッタ１１２へ入射
される。偏光ビームスプリッタ＋１．には光中継９．１
２より送出されるＴＥ波が入力されており、ＴＭ波と合
波されて光ファイバ１４．内を伝送される。偏光ビーム
スプリッタ１１．、１１２におけるＴＥ波の透過率とＴ
Ｍ波の反射率はほぼ１００％のものであるため、本実施
例の光中継装置においては低損失な伝送が行なわれるこ
とになる。ト述の動作は光伝送が双方向に行なわれる場
合、すなわち、光ファイバ１４□から信号光が送られて
くる場合にも同様に行なわれる。

本実施例は、光中継器として第５図に示した従来例で使
用される受信した光信号を電気信号に変換し、必要な情
報を取り込んだ後に再び光信号に変換して光ファイバへ
送信する形式のものを使用する場合にも効果を有する。

これは、送信光、すなわち半導体レーザ出射光はＴＥ波
であるため、合波時に偏光ビームスプリッタを使用する
と、パワーが減衰することなくほぼ１００％近く光ファ
イバ１４２へ入力するためである。

以上のように光／電気、電気／光変換を含む光中継器で
あっても第１の実施例は極めて有効である。

第１図中の光中＊器１２の好適例としては特願昭６３−
２５１４５３号に記載された集積型光ノードなどが挙げ
られる。これは第２図に示すように無反射コーティング
２９を施した基板上に分布反射型レーザ２０＋、　２０
．．７合波器２２、アイソレータ２３、分岐カプラ２４
、レーザ増幅器２５．、２５．、グレーティング２６．
、２６□、分岐導波路２７、光検出器２８．、２８２を
集積化して搭載し、光ファイバ２１．、２１２の間で信
号光の増幅１分波、検出、送信等を行なうものである。

この場合、導波モードが例えばＴＥ波に限定されている
とすると、ＴＭ波は集積型光ノードに人力される前に除
去することが受光状態からみると望ましい。第１の実施
例に示した光中継装置においてはＴＥ波のみが光中継器
（集積型光ノード）に人力されるため、極めて望ましい
受光（受信）特性が得られる。このとき、不要なＴＭ波
は、光中継器の不稼動時のバイパス用として用いるため
、システム全体の効率が向上する。

第３図は本発明の第２の実施例の構成を示す図である。

本実施例は光信号の偏光分離手段としてブリュースター
プリズムを使用したものである。

光中継器３２の光信号の入力部および出力部にはブリュ
ースタープリズム３１１．３１２がそれぞれ取り付けら
れている。各ブリュースタープリズム３１．。

３１２の各々には、光ファイバ３４．、３４□がブリュ
ースター角θ８にて取り付けられ、光ファイバ３４３゜
３４４がその反射角度にて取り付けられている。光ファ
イバ３４３．３４．は、他端が第１の実施例に示したも
のと同様の光スィッチ１３に接続され、バイパス回路を
構成している。

本実施例においては、光ファイバ３４によって伝送され
る光信号はブリュースター角θ、にてブリュースタープ
リズム３１．に入射される。このため、光信号中のＴＥ
波はほぼ１００％が透過して光中継器３２へ導入され、
ＴＭ波は約２０％が反射してバイパス回路を構成する光
ファイバ３４３へ入射され、残りは光中ｍ器３２へ進む
。光中継器３２とバイパス回路の出射光はブリュースタ
ープリズム３１２によって合波され、光フアイバ３４２
内を伝送する。

本実施例におけるＴＭ波の分離の度合は偏光ビームスプ
リッタを使用した場合と比べると完全ではないが、光中
継器が光電変換を含む形式であれば、受光効率の偏光特
性に問題はなく、半導体レーザ送信時の光ファイバへの
入力効率がほぼ１００％となることが利点となる。

第４図は本発明の第３の実施例の構成を示す図である。

本実施例は光中継器として第２図に示したような集積型
光ノードを使用し、その入射端面および出力端面を利用
して偏光分離を行なったものである。

光集積回路４２の光信号の入力部および出力部には光フ
ァイバ４４．、４４．がブリュースター角θ、にて取り
付けられ、光ファイバ４４．、４４４がその反射角度に
て取り付けられている。光ファイバ４４３゜４４４は、
他端が光スィッチ１３に接続され、バイパス回路を構成
している。

本実施例において、ＴＥ波は第２の実施例の場合と同様
にほぼ１００％が光集積回路４２に入射される。また、
ＴＭ波に関しては約７０％が反射され、バイパス回路を
構成する光ファイバ４４３に入射される。光集積回路４
２とバイパス回路の出射光は第２の実施例と同様に合波
されて光フアイバ４４２内を伝送する。

本実施例においてはＧａＡｓ等の高屈折材料のブリュー
スター角により偏光分離を行なっているため、ガラス材
から成るブリュースタープリズムを使用する第２の実施
例よりも良好なＴＭ波の分離を行なうことができた。ま
た、光中継器（光集積回路）に直接光ファイバが接続さ
れるので、ブリュースタープリズム等を介在させる場合
に起こる反射損失といった問題も生じることはない。

本実施例のように光中継器の端面を利用する形式であれ
ば、ブリュースター角利用にとどまらず、例えば、偏光
方向により透通／反射特性の異なる多層干渉膜を入射端
面に施すことによっても、本実施例と同様の効果が生じ
ることは明白である。

また、バイパス回路も導波型のもので構成する場合には
、光ファイバの入力を一旦、導波路と結合させた後に導
波型の偏光ビームスプリッタにより分岐を行なっても良
い。その場合、導波型バイパス回路の光スィッチ１３は
光集積回路４２の電源オン時に遮断となり、オフ時に通
過となるように設定しておけば、不稼動時のバイパス回
路としての機能を果せることになる。

（発明の効果）本発明は以上説明したように構成されているので以下に
記載するような効果を奥する。

請求項１に記載の光中継装置においては、光中継器と光
バイパス回路との間で行なわれる光信号の分岐および合
波を光信号の偏光方向を用いて行なうことにより、光信
号を有効に利用することができる。このため、光中継器
に設けられる光信号レベルを保持するための利得を軽減
することができ、光通信ネットワークに挿入することの
できる端末数を増やすことができる効果がある。

請求項２に記載の光中継装置においては、光中１１器内
で使用されることの多い導波モードであるＴＥ波を光中
継器にのみ入射しているので、受光特性が向上し、上記
効果がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の要部構成を示す図、第
２図は第１の実施例に使用される光中継器の好通例の構
成を示す図、第３図および第４図はそれぞれ本発明の第
２および第３の実施例の要部構成を示す図、第５図は従
来例の要部構成を示す図である。１１、、１１２−・・偏光ビームスプリッタ、１２、３
２−・光中継器、１３−・・光スィッチ、１４＋　Ｎ１４４．２１＋、　２１□、３４．〜３４．
．４４．〜４４．−・・光ファイバ、２０、、２０２−・・分布反射型レーザ、２２−Ｙ合波
器、２３・・・アイソレータ、２４・・・分岐カブラ、２５、、２５□・・・レーザ増幅器、２６、、２６２−・・グレーティング、２７−・・分岐
導波路、２８、、２８□・・・光検出器、３１、、３１２−・・ブリュースタープリズム、４２−
・・光集積回路。特許出願人　　キャノン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、光通信システムで使用される光中継装置において、入射された光信号に対してデータの取り出しや信号増幅
等の中継処理を施して出射する光中継器と、前記光中継器に並列に設けられたバイパス回路とを具備
し、他の光中継装置より送られてくる光信号は偏光方向に応
じて分岐されて前記光中継器と前記バイパス回路に入射
され、前記中継器および前記バイパス回路の各出射光は
、その偏光方向が用いられて合波されることを特徴とす
る光中継装置。２、請求項１記載の光中継装置において、他の光中継器
より送られてくる光信号のＴＥ波は前記光中継器にのみ
入射されることを特徴とする光中継装置。