JPH03195221A

JPH03195221A - 光多重分配装置

Info

Publication number: JPH03195221A
Application number: JP1335889A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Imoto; 克之井本
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1989-12-25
Filing date: 1989-12-25
Publication date: 1991-08-26
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: JPH07114388B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は、センターエンド型の映像分配サービスを提供
する光多重分配装置に関するものである。

［従来の技術］情報化社会の進展に伴い、画像応答サービス（ＶＢ２）
、ビデオテックスや都市型ＣＡＴＶ等のセンターエンド
型映像分配サービスの要求が高まってきている。特に、
光ファイバを用いて数十チャネルの番組を低コストで提
供することができるＣＡＴＶシステムの出現か期待され
ている。

第３図は、光ファイバを用いた従来の光多重分配装置の
構成を示したものである（野須：光波通信技術７．　子
Ｍ　報通信学会誌、　Ｖｌｏ、７２．ＮＯ，２，ＰＰ。

１４１〜１４８）。これは、波長かわすかに異なる半導
体レーザＬＤ１〜ＬＤｎ（波長λ８１〜λＳｎ）の光に
、それぞれ異なった情報信号１１〜１ｎを乗せて送り、
これらの光信号を光多重回路９１で多重し、その後、光
分配回路９２で上記光多重された信号を等分配して、光
ファイバ８１〜８ｎにより、加入者の光受信器７１〜７
ｎに送る装置である。

各光受信器では、送られてきた光多重信号の中から、希
望の波長の光信号を光チューナで選択的にチューニング
して受信する構成になっている。

［発明か解決しようとする課題］従来の光多重分配装置では、光分配回路９２での光分配
損失、光過剰損失による光信号レベルの低下かあるため
、光分配数ｎ゛に制限があるという問題点があった。そ
のため、情報提供加入者数に限りがあり、結果的に非常
に高価な装置になるという問題点があった。

また光多重回路、光分配回路、各光部品間の接続部等か
らの反射により、わずかに波長を異ならせな半導体レー
ザＬＤＩ〜ＬＤｎの波長が変動し、光受信側でのクロス
トーク特性の劣化をもたらずという問題点かあった。

更に情報提供源から加入者までの距離も上記信号レベル
低下によって制限されるという問題点もあった。

本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解決し、
光分配数が数十以上とれ、り１コストーク特性の劣化か
なく、経済的な光多重分配装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明の光多重分配装置は、入力ポート数が少なくとも
Ｐ及び出力ポート数が少なくともＱの光ファイバ型光ス
ターカプラの入力ポートに、少なくとも１１個（ｎ　＜
　Ｐ　）の光アイソレータ付きの半導体レーザと、少な
くとも１個の励起光源を接続し、該光ファイバ型光スタ
ーカブラの各出カポ−１へには、希土類元素を添加した
光ファイバを含んだ光ファイバ、励起光抑圧用の光ファ
イバ型光フィルタ、光受信器を、縦続接続しなした構成
のものである。

この場合において、各光部品あるいは各部品間の接続部
からの反射電力を抑えるため、光ファイバ型光スターカ
プラ、希土類元素を添加した光ファイバを含む光ファイ
バ、光ファイバ型光フィルタは同一構造パラメータの光
ファイバを用いて構成すること、また、その光ファイバ
型光スターカプラ、希土類元素を添加した光ファイバを
含んだ光ファイバ、光ファイバ型光フィルタ間は、融着
により接続することが好ましい。

より高い増幅度を得るには、光ファイバ型光スターカプ
ラ及び光ファイバ型光フィルタも、希土類元素の添加さ
れた光ファイバを用いて構成することが好ましい。

光分配数をより増加させる形態としては、上記各励起光
抑圧用の光ファイバ型光フィルタの後に、入力ポート数
が１、出力ポート数が少なくともＲ（Ｒ≧２）の第２の
光ファイバ型スターカプラを接続し、該第２の光ファイ
バ型スターカプラの各出力ポートに光ファイバを介して
光受信器を設置した構成とすることができる。

この場合においても、光ファイバ型光スターカプラ、希
土類元素を添加した光ファイバを含む光ファイバ、光フ
ァイバ型光フィルタ、第２の光ファイバ型光スターカプ
ラ、光ファイバ間は、融着接続されていることが好まし
い。

半導体レーザの長波はわずかずつ異ならせ、光受信器に
は、送信されてきた光多重信号の中から希望の波長の光
信号をヂューナで選択的にチューニングして受信する機
能を持なぜることかできる。

［作用］光ファイバ型光スターカプラに接続される光ファイバ、
又は該光ファイバ及び光ファイバ型光スターカプラに希
土類元素を添加させ、入力ボートの少なくとも１つより
上記希土類元素を励起するだめの励起光を入射させて反
転分布を形成しておくと、上記光ファイバ型光スターカ
プラ、光ファイバ内を伝搬するそれぞれの半導体レーザ
光を増幅させつつ伝搬させることができる。従って、光
ファイバ型光スターカプラの入力及び出力ポート数を増
やし、光多重数及び光分配数を増やすことができる。

−Ｅ記増幅機能は光信号電力を２０ｄＢから３０ｄＢ程
度増幅させるが、その場合には、光ファイバ型光スター
カプラ、光ファイバ、光ファイバ型光フィルタ、光受信
器などの光部品あるいは光部品の接続部からの反射電力
も増大し、それぞれの半導体レーザに帰還され、半導体
レーザの発振波長発振出力を不安定にし、通信品質を大
幅に劣化させる。極端な場合には通信不能な状態におち
いる。

しかし、この問題は、本発明の請求項２．３に従って、
光ファイバ型スターカプラ、希土類元素を添加した光フ
ァイバ、励起光抑圧用の光ファイバ型フィルタを、同−
Ｍ造パラメータの光ファイバを用いて構成すること、更
には、各光部品間を融着接続することによって回避され
、上記反射電力を激減させることができる。

また、光ファイバ型光スターカプラ及び光ファイバ型光
フィルタも、希土類元素の添加された光ファイバを用い
て構成すると、増幅度が高まるので、廉価な受光素子を
用いて低コストのシステムを構築できる。

また、上記各光ファイバ型光フィルタの後に第２の光フ
ァイバ型スターカプラを接続し、その各出力ポートに光
受信器を設置する構成とすると、光ファイバ型光フィル
タの数を少なくしつつ、光分配数を多くすることができ
る。

［実施例］以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図に示す光多重分配装置の実施例においては、ｎチ
ャネルの情報信号１１〜１ｎが、半導体レーザＬ　Ｄ　
１〜Ｌ　Ｄ　ｎの光信号（波長λｓ、１〜λｓｎ）に乗
ぜられ、それぞれ光アイソレータ３１〜３ｎを経て光フ
ァイバ型光スターカプラ４に送られる。

また上記光信号に励起光源２１及び２２の光信号（波長
λｐ）が重畳されて、光ファイバ型光スターカプラ４に
送られ、多重化される６光ファイバ型光スターカプラ４
で多重された光信号（波長λｓ１．λｓ２．・・・λｓ
ｎ、λｐの光信号）は、光ファイバ型光スターカプラ４
の等分配機能により、希十頷元素添加光ファイバ５１．
５２．・・・、　　５（ｎ＋２）内へそれぞれ等分配さ
れて送り込まれる。

ここで、希土類元素添加光ファイバとして、Ｅｒイオン
を添加した単一モード光ファイバを用い、半導体レーザ
しＤ１〜ＬＤｎの光信号として１．５μｍ帯を、また励
起光源の波長として１．４８μｍを用いると、上記希土
類元素添加光ファイバ５１５２、、−、　５（ｎ＋２）
内を伝搬する波長λｓ１゜λｓ２．・・・λ３１１の光
信号は、それぞれ増幅されながら伝撤し、大きな光強度
の光信号となって、光ファイバ６１．６２．・・・、　
　６　（ｎ＋２）内へそれぞれ送り込まれる。そして光
ファイバ型方向性結合器で構成した励起光抑圧用の光フ
ァイバ型フィルタ７１゜７２、・・・、　７　（ｎ＋２
）へそれぞれ達し、波長λｐの励０起光のみが抑圧され、各光受信器８１．８２．・・・８
　（ｎ＋２）には波長λｓｌ、λｓ２．・・・λｓｎの
光信号が入力される。

各光受信器８１．８２．・・・、　８（ｎ＋２）には、
上記光多重信号（波長λｓ１．λｓ２．・・・λｓｎ）
の中から、希望の波長の光信号を選択的にチューニング
して受信する光チューナを内蔵しており、希望の波長の
光信号を受信することができる。

この構成では、光ファイバ型スターカプラ４希土類元素
添加光ファイバ５１．５２．・・・、５（ｎ＋２）。

光ファイバ６１．６２．・・・　６（ｎ＋２）、光ファ
イバ型フィルタ７１．７２．・・・、　　７（ｎ＋２）
を、同一構造パラメータの光ファイバを用いており、こ
のなめ、これら各部分、各部品間での接続部からの反射
光か極めて少ない。従って、半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ
ｎの波長を安定に保つことができ、それぞれの半導体レ
ーザの波長間隔を狭くすることができる。すなわち、輝
度類元素添加光ファイバの増幅帯域幅内での光多重数を
増やすことができ、より多くの情報信号伝送を実現する
ことができる。ま１な光アイソレータ３１〜３ｎには高いアイソレーション
特性を必要としないなめ、低価格なもので実現できると
いうメリッ１〜もある。

第１図において、光ファイバ型スターカプラ４及び光フ
ァイバ型フィルタ７１．７２．・・・、７（ｎ＋２）も
輝度類元素添加光ファイバて実現すれば、より高い増幅
度を得ることかでき、光受信器８１．８２・・・、　８
　（ｎ＋２）にはアバランシェホトタイオードのような
高感度で高価な受光素子の代りに、低コストなホトダイ
オードを用いることかできる。また半導体レーザＬＤＩ
〜ＬＤｎも低光出力のもので良いなめ、低コスト化を期
待できる。さらに光ファイバ型スターカプラ４の入力ボ
ート数Ｐ及び出力ボート数Ｑを大きくすることも可能と
なる。

第２図は、本発明の光多重分配装置の別の実施例を示し
たものである。これは、励起光抑圧用の光フィルタの後
に、入力ポート数が１、出力ポート数が少なくともＲ（
Ｒ≧２）の光ファイバ型スターカグラを接続し、該光フ
ァイバ型スターカプラの各出力ポートに光ファイバを介
して光受信器２を設置した構成のものである。

この実施例では、２つの半導体レーザＬＤＩ。

ＬＤ２及び１つの励起光源２１の光信号を光ファイバ型
スターカグラ４で多重化し、各希土類元素添加光ファイ
バ５　Ｌ　５２．５３へそれぞれ等分配する。次に、そ
れぞれの光ファイバ型フィルタ７１゜７２、７３を通し
て、入力ポート数が１、出力ポート数ＲがＪ！、ｍ、ｎ
の光ファイバ型光スターカプラ９１．９２及び９３に導
き、それら光ファイバ型光スターカプラ９１．９２及び
９３において、上記多重化された光信号（波長λｓ１．
λｓ２．λｐの光信号）を、光ファイバ１−１〜１−４
［，２−１〜２−＋＋＋。

及び３−１〜３−ｎにそれぞれ等分配する。それぞれ等
分配された光多重信号は、各光受信器８−１〜８−．Ｑ
、９−１〜９−ｍ、及び１０−１〜１０−ｎへ入力され
、希望の光信号が選択的にチューニングされる。

この構成では、光ファイバ型光スターカプラを２箇所に
分割して設けていることから、光分配数を増やすことが
できる。また、光ファイバ型フィルタ７１〜７３の数が
第１図の場合よりも少なく３て良いという特長がある。

本発明は上記実施例に限定されない。まず希土類元素と
しては、Ｅｒ以外に、Ｎｄ、Ｙｏ、ＣｅＨｏ、Ｔｍ等を
少なくとも一種含んだものを用いることができる。

光ファイバ型光スターカプラ４の入力ポート数Ｐと出力
ポート数Ｑは２以上、数十程度の範囲から選ぶことかで
きる。また、第２図において、光ファイバ型光スターカ
プラ９１．９２及び９３の数は３つ以外に、２つ、或い
は４つ以上であっても良い。

光アイソレータ３１〜３ｎは、バルク型、光ファイバ型
などを用いることができ、アイソレーションを高くとる
なめに、２段以上に縦続接続してもよい。

［発明の効果］以上述べたように、本発明によれば、光増幅機能を持っ
ているので、光分配数を数十以上にとれる。しかも、光
ファイバ型スターカプラ、希土類元素添加光ファイバ、
励起光抑圧用の光ファイバ４型フィルタを、同一構造パラメータの光ファイバを用い
て構成した形態では、これら光部品、あるいはこれら光
部品の接続部からの反射光を極めて小さく押さえること
ができる。その結果、半導体レーザの発振波長及び発振
出力を安定に保つことができ、これにより、半導体レー
ザの波長間隔を狭くして光多重数を増やすことができる
。また光受信部でのタロストーク特性の劣化も小さく抑
えられる。しかも、経済的なシステム構成を期待するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の光多重分配装置の実態例を
示した図、第３図は従来の光多重分配装置の構成例を示
した図である。図中、１１〜１ｎは情報信号、２１．２２は励起光源、
３１〜３ｎは光アイソレータ、４は光ファイバ型光スタ
ーカプラ、５１〜５　（ｎ＋２）は希土類元素添加光フ
ァイバ、６１〜６　（ｎ＋２）は光ファイバ、７１〜７
　（ｎ＋２）は光ファイバ型フィルタ、８１〜８　（ｎ
＋２）は光受信器、９１〜５９３は光ファイバ型光スターカプラ、１−１〜１−Ｎ、
２−１〜２−ｍ及び３−１〜３−ｎはそれぞれ光７フイ
バ、８−１〜８−　Ｊ）、９ｉ　〜９−ｍ及び１０−１
〜１０−ｎは光受信器を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１、入力ポート数が少なくともＰ及び出力ポート数が少
なくともＱの光ファイバ型光スターカプラの入力ポート
に、少なくともｎ個（ｎ＜Ｐ）の光アイソレータ付きの
半導体レーザと、少なくとも１個の励起光源を接続し、
該光ファイバ型光スターカプラの各出力ポートには、希
土類元素を添加した光ファイバを含んだ光ファイバ、励
起光抑圧用の光ファイバ型光フィルタ、光受信器を縦続
接続したことを特徴とする光多重分配装置。２、請求項１記載の光多重分配装置において、光ファイ
バ型光スターカプラ、希土類元素を添加した光ファイバ
を含む光ファイバ、光ファイバ型光フィルタは同一構造
パラメータの光ファイバを用いて構成されていることを
特徴とする光多重分配装置。３、請求項１又は２記載の光多重分配装置において、光
ファイバ型光スターカプラ、希土類元素を添加した光フ
ァイバを含んだ光ファイバ、光ファイバ型光フィルタ間
は、融着接続されていることを特徴とする光多重分配装
置。４、請求項１、２又は３記載の光多重分配装置において
、光ファイバ型光スターカプラ及び光ファイバ型光フィ
ルタも希土類元素の添加された光ファイバを用いて構成
されていることを特徴とする光多重分配装置。５、請求項１記載の光多重分配装置において、各励起光
抑圧用の光ファイバ型光フィルタの後に、入力ポート数
が１、出力ポート数が少なくともＲ（Ｒ≧２）の第２の
光ファイバ型スターカプラを接続し、該第２の光ファイ
バ型スターカプラの各出力ポートに光ファイバを介して
光受信器を設置したことを特徴とする光多重分配装置。６、請求項５記載の光多重分配装置において、光ファイ
バ型光スターカプラ、希土類元素を添加した光ファイバ
を含む光ファイバ、光ファイバ型光フィルタ、第２の光
ファイバ型光スターカプラ、光ファイバ間は、融着接続
されていることを特徴とする光多重分配装置。７、請求項１、２、３、４、５又は６記載の光多重分配
装置において、半導体レーザの波長は僅かずつ異なつて
おり、光受信器は、送信されてきた光多重信号の中から
希望の波長の光信号を光チューナで選択的にチューニン
グして受信する機能を持っていることを特徴とする光多
重分配装置。