JPH03204247A - 光アクティブ波長多重ループネットワーク - Google Patents

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、波長多重ループ車・ｙトワーク、特にループ
状の光伝送路に光増幅機能を持たせた光アクティブ波長
多重ループネットワークに関するものである。

［従来の技術〕 最近、ループネットワークを構成する光伝送路に光波長
多重伝送方式を適用し、各リモートターミナルからセン
タへの信号として波長λ１の光信号を用い、センタから
各リモートターミナルへの信号として波長λ２の光信号
を用いて、相互に信号の伝送を行う波長多重ループネッ
トワークが検討されている。

第５図は、従来の波長多重ループネットワークの構造図
を示したものである。

同図において、リモートターミナル２０３からセンタ２
０２へ伝送される光信号λ１は、矢印方向にノード２０
６．光伝送路１及びノード２０５を経てセンタ２０２に
達し、リモートターミナル２０４からセンタ２０２へ伝
送される光信号λ１は、矢印方向にノード２０７．光伝
送路２０１゜ノード２０２に達する。

一方、センタ２０２から各リモートターミナルへ伝送さ
れる光信号λ２は、矢印方向にノード２０５、光伝送路
２０１及びノード２０７を経てリモートターミナル２０
４に達し、ノード２０７を通過した光信号は、更に矢印
方向に光伝送路２０１及びノード２０６を経てリモート
ターミナル２０３に達する。

この様にして、各リモートターミナル２０３２０４から
センタ２０２に向かう光信号λ１と、センタ２０２から
各リモートターミナル２０３゜２０４に向かう光信号λ
２とは、光伝送路１を同一方向に伝送されてループネッ
トワークを形成する。尚、同図においてａ及びｂはハー
フミラ−である。

〔発明か解決しようとする課題１ しかし、第５図の構成の波長多重ループネットワークで
は、次のような問題点がある。

即ち、各光信号λ１及びλ２は、各ノードにおいて一部
の光を分岐すると共に、他の一部の光信号は更に同一方
向に光伝送路内を伝送し、各ノードにおいて順次１次第
に光信号レベルの損失を受けながら、ルーズ状光伝送路
内を循環し、ついには光伝送路をオーバーフローさせる
という問題点がある。

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、ル
ープを構成する光伝送路に光増幅機能を有する光伝送路
を用いることにより、光伝送路内での光信号レベルの低
下を抑えることにある。

［課題を解決するための手段７ 本発明の光アクティブ波長多重ループネットワーりは、
希土類元素イオンを添加した光ファイバでループ状光伝
送路を構成し、該光伝送路に光送信機と光受信機を備え
たステーションを少なくとも２つ結合させ、該光伝送路
内を少なくとも２つの興なった波長の光信号と、少なく
とも１つの励起用光信号を伝送させるように構成したも
のである。

上記励起用光信号は、少なくとも１つのステーションか
ら光伝送路内に結合させて伝送させることもできるし、
光伝走路の途中に設けた少なくとも１つの方向性結合器
を介して光伝送路内に供給させることもできる。また、
各ステーションと光伝送路との結合手段としては光分岐
器を用いることができる。

波長多重ループネットワークを構成する場合において、
各ステーションの光送信機はそれぞれ異なった波長の光
信号を送出する光送信機を少なくとも１つ含み、上記各
ステーションの光受信機はそれぞれ異なった波長の光信
号を選択的にチューニングして受信できるチューナブル
光受信機を少なくとも１つ含む形態をとることができる
。しがし別の形態として、各ステーションの光送信機が
、それぞれ異なった波長の光信号を送出する光送信機を
少なくとも１つ含み、各ステーションの光受信機が、光
分波器で少なくとも２つの異なった波長の光信号に分波
する分波器と、分波された光信号から個別に電気的な原
信号に再生する受信回路を備えている構成とすることも
できる。

更に、上記のような構成の光アクティブ波長多重ループ
ネットワークを少なくとも２つ結合させ、統合的なルー
プネットワークシステムとすることもできる。

［作用］ ループ状光伝送路内には、各ステーションの光送信機か
らの２以上の異なった波長の光信号が伝送される。この
ループ状光伝送路を構成する光ファイバには希土類元素
イオンが添加されており且つ励起用光信号により希土類
元素イオンｔが励起されている。すなわち、ループ状光
伝送路は光増幅機能を有する。このため、ループ状光伝
送路内を伝送する光信号のレベル低下が抑えられる。

［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図に示す光アクティブ波長多重ループネットワーク
システムは、４つのステーション１，２゜３及び４をル
ープ状の光伝送Ｎ５で有機的に接続した形態のものであ
る。ループ状の光伝送路５には、希土類元素イオン（例
えばＥｒ、Ｎｄ、Ｙｂ。

Ｓｍ、Ｈｏ等のイオンを少なくとも一種類含んだもの）
を含んだ光ファイバが用いられる。−例として、単一モ
ード光ファイバのコア部にＥｒイオンを添加したものが
用いられる。

各ステーション１〜４には、光送信機１１〜１４と光受
信機２１〜２４を有し、これらの光送信機、光受信機と
光伝送路５とは、光分岐器６゜７．８及び９よって結合
されている。

各光送信機１１．１２，１３．１４は、それぞれ固有の
異なった波長λ１１．λ１２．λ１３及びλ１４の光信
号を、矢印１６，１７．１８及び１９のごとく光伝送路
５へ送出する。これらの波長λ１１〜λ１４は、例えば
Ｅｒイオンを添加した単一モード光ファイバを光伝送路
５に用いた場合には、１．５３〜１．５７μｍ帯から４
波長選ばれる。

各光受信機２１，２２，２３．２４は、上記光信号を選
択的にチューニングして受信できる機能をもったものが
用いられ、光分岐器６，７．８及び９を介して、光伝送
路５内を伝搬している光信号の一部を、矢印２６．２７
．２８及び２９のごとく結合させて受信する。

光分岐器６，７．８及び９は、光送信６１１１１２．１
３．１４からの光信号を光伝送路５に結合させて、逆に
光伝送８５からの光信号を光受信機２１，２２．２３．
２４の側へ結合させる機能をもったものであり、それぞ
れの結合度は任意に選ぶことができる。これらの光分岐
器６〜９は、例えば方向性結合器にによって実現するこ
とができる。

上記光分岐Ｈ６〜９の光結合を具体例を用いて説明する
と、以下のようになる。

例えば、光送信機１１からの光信号（波長λ１１）は、
矢印１６からある結合度で光伝送路５内に結合され、矢
印５１のごとく光伝送路５内に伝搬していく、尚、残り
の光信号は矢印２６のごとく、光受信ａ１２１に入力さ
れる。

逆に、光伝送路５内を矢印６４のごとく伝搬してきた光
信号の一部は、矢印２６のように光受信１！２１内へ入
力される。残りの光信号は、矢印５１．５２．５３．・
・・・・・のごとく光伝送路５内を循環する。

１０は光伝送路５内に添加された希土類元素イオンを励
起するための励起光用光源であり、この励起光用光源（
波長λｐ）１０は、例えばステーション１の光送信機１
１からの光信号（矢印１６で示す）に、矢印１５のごと
く光合波器２０で重畳させて送出し、矢印５１のごとく
光伝送路５内を伝送させる。この光伝送路５内に送り込
れな励起光により、希土類元素イオンが励起され、光伝
送路５内を伝搬する光信号が増幅される。

この励起光用光源１０は、ステーション１に設けるばが
っでなく、他のステーションにも設けても良い。

尚、各光送信機１１〜１４には、反射光抑圧用の光アイ
ソレータを内蔵させておくと、光送信機の光波長及び光
出力の安定性を確保する上で有効である。

次に、第１図の光アクティブ波長多重ループネットワー
クシステムの動作概要について述べる。

このシステムでは、各ステーション１〜４間で相互に情
報のやり取りができる。即ち、１対１対応の情報信号の
やり取りや、あるステーションがらの３つのステーショ
ンへ情報信号を分配することも可能である。

また、各ステーション１〜４に光受信機を２つ以上設け
ておけは、２つ以上のステーションからの情報を一度に
受信することも可能となる。

更には、各ステーションの光受信機２１〜２４に、４つ
の波長の光信号を分波する光分波器を設け、分波した後
に、それぞれ受光素子で電気信号に変換し、電気受信回
路で再生するようにすれば、自局からの送信信号及び他
の３つのステーションからの送信信号を、−度に受信す
ることも可能となる。

第２図は、本発明の光アクティブ波長多重ループネット
ワークシステムの他の実施例を示す。この実施例も、ル
ープを構成能する光伝送路５に、希土類元素イオンを添
加した光ファイバを用い、該光伝送路に４つのステーシ
ョン１〜４を結合させ、ステーション１〜４には、それ
ぞれ異なった波長λ１１〜λ１４の光信号を送出する光
送信［１１〜１４と、それら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受信ａ！２１〜２４と、光
伝送路５にステーション１〜４を結合させる光分岐器６
〜９とを有する。

しかし、光伝送路５内に添加した希土類イオンを励起す
るための励起光用光源１ｏをステーション内に設けるの
ではなく、光伝送路５内の途中に方向性結合器３０を設
け、その方向性結合器３゜を通して、光伝送路５内に励
起光を提供するようにしている点で第１図のものと異な
る。

本発明は、上記実施例に限定されない。

先ず、ステーションの数は２つ以上、幾らでも設けるこ
とができる。また、光分岐器６〜９の代わりに、ハーフ
ミラ−のような分岐結合器を用いても良い。

各ステーション内には、２つ以上の波長の異なる光送信
機を用いても良い、また光受信機の数も光送信機の数に
対応して増やしても良い。

第３図に、光送信機及び光受信機の数を増加させた実施
例を示す、これは、１つのステーション内に、それぞれ
波長の異なる光送信［１１１１゜１１２及び１１３の計
３台を設けると共に、光受信機を５台（２１１〜２１５
）設けた例である。

励起光は、光伝送路５内の途中に設けた方向性結合器３
１を通して、励起光用光源１０から矢印３２の如く光伝
送路５内に与えられる。

なお、光合波器３３は、光送信機１１１〜１１３からの
光信号を合流して、光分岐器６に結合させる回路であり
、光分岐器３４は矢印２６のごとく伝搬してきた光信号
を５分岐するための回路である。

更に別の実施例として、第４図に示すように、希土類イ
オンを添加した２つのループ状光伝送路５及び５０を光
分岐器４０で結合させ、広い地域にわたってネ・／トワ
ークを構成するようにしても良い、第４図の場合、光伝
送路５と結合された光伝送路５には、光送信機４１〜４
３と光受信機４７〜４９を有する３つのステーションが
、光方向性結合器４４，４５．４６で結合されている。

この様な構成を更に組み合わせれば、複数（２以上）ル
ープネットワークシステム、あるいは第３図と第４図を
組み合わせれば、複数ループ及びスター型ネットワーク
システムを構築することも可能である。この様な構成は
、光増幅機能をもった光伝送路を用いることによって、
初めて実現可能となるものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、光増幅機能をもった光伝
送路を用いることにより、ステーションの数を増やすこ
とが可能となる。また、ループ長を長くすることも可能
となる。更に、複数ループ状伝送路やループとスターを
組み合わせたネットワークシステム等も実現可能となる
。

しかも、これらのシステムは、例えば１．５μｍ帯の波
長を用いれば、増幅可能な波長を数１０波長ら取れるの
で、各ステーションに所定の波長を割り当てることがで
き、受信方法の簡易化、信号対雑音比の向上などメリッ
トが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はそれぞれ本発明の光アクティブ波長多
重ループネットワークの実施例を示す図、第５図は従来
の波長多重ループネットワークの構成を示した図である
。 図中、１〜４はステーション、５は希土類元素イオンを
含んだ光伝送路、６〜９は光分岐器、１０は励起光用光
源、１１〜１４は光送信機、２１〜２４は光受信機、３
０．３１は方向性結合器、３３は光合分波器、３４は光
分岐器、５０は希土類元素イオンを含んだ光伝送路、１
１１〜１１３は光送信機、２１１〜２１５は光受信機を
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、希土類元素イオンを添加した光ファイバでループ状
   光伝送路を構成し、該光伝送路に光送信機と光受信機を
   備えたステーションを少なくとも２つ結合させ、該光伝
   送路内を少なくとも２つの異なった波長の光信号と、少
   なくとも１つの励起用光信号を伝送させるように構成し
   たことを特徴とする光アクティブ波長多重ループネット
   ワーク。 ２、上記励起用光信号は少なくとも１つのステーション
   から光伝送路内に結合させて伝送させるようにしたこと
   を特徴とする請求項１記載の光アクティブ波長多重ルー
   プネットワーク。 ３、上記励起用光信号は光伝走路の途中に設けた少なく
   とも１つの方向性結合器を介して光伝送路内に供給する
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の光アクティ
   ブ波長多重ループネットワーク。 ４、上記各ステーションと光伝送路とを結合する手段と
   して光分岐器を用いたことを特徴とする請求項１記載の
   光アクティブ波長多重ループネットワーク。 ５、上記各ステーションの光送信機は、それぞれ異なっ
   た波長の光信号を送出する光送信機を少なくとも１つ含
   み、上記各ステーションの光受信機は、それぞれ異なっ
   た波長の光信号を選択的にチューニングして受信できる
   チューナブル光受信機を少なくとも１つ含むことを特徴
   とする請求項１記載の光アクティブ波長多重ループネッ
   トワーク。 ６、各ステーションの光送信機が、それぞれ異なつた波
   長の光信号を送出する光送信機を少なくとも１つ含み、
   各ステーションの光受信機が、光分波器で少なくとも２
   つの異なった波長の光信号に分波する光分波器と、分波
   された光信号から個別に電気的な原信号に再生する受信
   回路を備えていることを特徴とする請求項１記載の光ア
   クティブ波長多重ループネットワーク。 ７、請求項１記載の光アクティブ波長多重ループネット
   ワークを、少なくとも２つ結合させたことを特徴とする
   光アクティブ波長多重ループネットワーク。