JPH0456829A

JPH0456829A - 選択器

Info

Publication number: JPH0456829A
Application number: JP2165929A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Tsuchiya; 土屋　敏之; Satoyuki Matsui; 松井　聡幸; Kazuyoshi Ando; 安藤　和良; Hiroshi Ogushi; 大串　宏
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1992-02-24

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」この発明は、小形にして安定動作する光波長選択スイッ
チに関するものである。

「従来の技術とその課題」従来、光ＣＡＴＶシステムにおいて、多チヤンネル入力
信号群の中から任意のｌｃｈを選択し得る複数の独立端
末の存在を可能とする構成例として、文献１（前田他；
デマンドアクセス方式によるＦＭ多重ハイビジョン光Ｃ
ＡＴＶシステム、信学技報、Ｖｏｌ、８９．　ＮＯ，３
０４，ｐ、７〜ｐ、１２）か提案されていた。これを第
４図に示す。

この図に示す光ＣＡＴＶシステムでは、ＣＡＴＶヘッド
エンド１にてＦＤＭされた映像信号群は電気／光変換（
Ｅｌｏ）４されファイ／Ｘ／伝送される。

ハブ１４では入力光ファイバよりの入力信号を、光／電
気変換（○／Ｅ）６Ｌ、次にチャンネルを選択し、１Ｆ
帯に変換するチャンネル選択／周波数変換器７を所要の
独立端末数に応じた数だけ用意して、かつ、各チャンネ
ル選択／周波数変換器の出力キャリア周波数を異なる値
に設定しである。

該出力を合成した後、電気／光変換（Ｅｌｏ）４Ａして
各ユーザ宅１３に伝送し、Ｏ／Ｅ６Ａ後、各端末部のチ
ニーナ１０にて複調する。ユーザからのチャネルリクエ
スト信号は、各端末からの該リクエスト信号を合成１１
して電気／光変換４Ａして伝送し、該チャネル選択／周
波数変換器の配備点（ハブ１４と呼ばれる）にて、Ｏ／
Ｅ６Ａ後、各々の該チャネル選択／周波数変換器７のロ
ーカル周波数を制御８する。

なお、第４図では１ユーザ４端末の例を示している。ま
た、第４図に示される符号２は映像ソース等の情報源、
符号３はＦＤＭ用変調器であり、これら映像ソース等の
情報源２、ＦＤＭ用変調器３によりヘッドエンド１が構
成される。

また、符号８はチャネル選択／周波数変換器７を制御す
るためのローカル制御部、符号９は、電気／光変換（Ｅ
ｌｏ）４Ａから信号を受は取り、光／電気変換（０／Ｅ
）６Ａに信号を伝達する光方向性結合器、符号１２はチ
ャネル選択用リモコン、符号２３はテレビモニター又は
デジタルサービスの場合はデジタル受信端末等サービス
に対応する受信器である。

そして、上記のように構成された光ＣＡＴＶシステムの
選択器では、以下に述べる様な欠点があった。

■　該チャネル選択／周波数変換器は歪特性等により受
信可能なチャネル数に制限があるため、多チャネルのサ
ービス提供を行おうとする場合１、ラドエンドルハフ間
の光ファイバは複数本必要である。

■　ハブには、チャネル選択／周波数変換器・Ｅ／○部
４Ａ、○／Ｅ部６Ａ等が各ユーザ対応に必要なため、１
つのハブ内に多くのユーザを収容しようとする場合、ハ
ブの規模が大きくなってしまう。

■　各ユーザ毎にＥｌｏと○／Ｅとが必要なため、経済
的でない。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって
、多チャネル化に伴なうファイバ本数の増大、多数ユー
ザを収容する場合のハブ規模の増大、ユーザ対応毎に○
／ＥとＥｌｏとが必要であるという点を解決した経済的
な光ＣＡＴＶシステムを提供することにある。

「発明を解決するための手段」上記目的を達成するために、本発明は、周波数多重（Ｆ
ＤＭ）、波長分割多重（ＷＤＭ）、波長空間分割多重（
ＷａｖｅＬｅｎｇｔｈ　５ｐａｃｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ
　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＳＤＭとここで新たに
称する）という３種類の多重化手法を同時に組合わせる
ことを最も主要な特徴とする。従来の技術か、第４図に
示した様にＦＤＭ技術のみであったり、文献２（鳥羽他
１００チャネル光ＦＤＭ情報分配伝送系構成法の検討、
信学技報、０Ｃ３８９−６４）にある様なＷＤＭ技術の
みという様な一つの多重化手法のみを用いているのに対
して、本発明は３種類の多重化手法を同時に用いるとと
もに、各手法での多重度を経済性・安定性等の観点から
現実的な値にとどめつつ３手法の組合わせの結果として
超多重度を実現している点が異なる。

つまり、第１の発明では、マツハツエンダ光干渉計形光分波器の
ｎ出力ポートを、端末数Ｎに等しい１×Ｎ光カツプラに
各々入力し、各々の該カップラ出力を波長多重数に等し
い光スイッチタイプのｎ×１光ファイバセレクタに各々
入力する構成としたことを特徴とする特第２の発明では、１×Ｍ光カップラをユーザ数Ｍに等し
いマツハツエンダ光干渉計形光分波器に各々入力し、各
々の該マツハツエンダ光干渉計形光分岐器出力を波長多
重数に等しいｎＸ１光ファイバセレクタに各々人力する
構成としたことを特徴とする。

第３の発明では、第１、第２の発明において、信号形式
が映像ＦＭ−ＦＤＭの場合、ＴＯ効果の光スイッチを２
個並列することにより、１個縦続１ｍした４×１光ファ
イバセレクタの構成としたことを特徴とする。

第４の発明では、第１の発明において、光分波器、光カ
ップラを石英導波路構造にて、同一Ｓｉ基板上に集積化
し、石英導波路形光ファイバセレクタとは、ファイバ結
合する構成としたことを特徴とする。

第５の発明では、第１の発明において、光分岐器、光カ
ップラ、光ファイバセレクタを同一Ｓｉ基板上に集積化
したことを特徴とする。

第６の発明では、第２の発明において、光分波器、石英
導波路形光ファイバセレクタを石英導波路構造にて、同
一Ｓｉ基板上に集積化し、光力、。

ブラとは、ファイバ結合する構成としたことを特徴とす
る。

「作用」第１〜第３の発明によれば、チャネルの増加に対しては
、波長多重数ｎを増やすことで対応することかでき、こ
れにより多チヤネルサービスを実施することができる。

第４〜第６の発明によれば、光分波器、光力、２ブラ及
び光ファイバセレクタを石英系導波路構造にて石英基板
上に集積することにより、小形・低消費電力化が可能と
なる。

「実施例Ｊ本発明の第１実施例を第１図を参照して説明する（請求
項１に対応）。

第１図は本発明の第一の実施例を説明する図であって、
１はヘッドエンド、２は映像ソース、３はＦＤＭ用変調
器、４はｍチャネル送信用光源、１６は光合波器、５は
シングルモード光ファイバである。４は通常、線形性、
単色性にす（れたものか用いられる。又、その発光波長
はＸ６及び波長別に分波する光分波器１７の通過域に合
致するものを選別する。１６は一定波長間隔の通過域特
性を有する４波長分割形合波器、あるいは各２波を偏波
合成した後２波長分割形合波器にて合成する形式、また
は４波を３ｄｂ形２Ｘ１方向性結合器を２ケ用いて合成
する形式等種々の形態を採り得ることはもちろんである
。いずれにしても、４波長を波長多重した光信号（ｍチ
ャネル／波長のＦＤＭ信号にて変調されている）は、５
に入力される。５を介して伝送された４波長多重光信号
は、１×Ｍ光カップラ１９にて全ての波長の光がＭ分岐
される。ユーザ宅１３が１つの場合は１９は不要である
。Ｍ分岐された出力のうちの１つが４波長分波器（マツ
ハツエンダ−光干渉計形や誘導体多層膜フィルタ形が良
く知られている）１７に入力され１７の４本の出力ボー
トには各々異なる単独波長が出力される。この出力信号
は、次に４個の１×４光カツプラ１８に各々入力される
。各１８の出力から１本づつ、計４本を単位として、各
々の４個の４×１ファイバセレクタ（文献３；土屡池：
ＦＤＭ映像信用光伝送技術の検討、信学技報、○Ｃ３９
０，１９９０年６月又はＬｉＮｂ○、の２×１光スイツ
チで文献３と同一の構成とすることでも実現可能）（請
求項３に対応）２０に入力する結線とする。２０は文献
４（織田他：光ＦＤＭ用フィルタのチャネル選択特性、
信学技報、０Ｃ８８９−６５）のフィルタの如く複雑な
帰還ループ形制御系を必要とせず、制御電圧を０Ｎ１０
ＦＦすることのみで４つの入力ボートのうちから任意の
１つを（つまり、４波長のうちの任意の１波長を）選択
できる。２０より出力信号は、Ｏ／Ｅ変換部６にて電気
信号となる。該電気信号はチャネル選択／周波数変換器
７（例えば、文献１を参照）を介して、チューナ１０に
入力されベースバンド信号に復調される。ここで、サー
ビス提供する総チャネル数が８０チヤネルで良い場合は
、７は不要で、１０として市販のＢＳ／ＣＳ共用チュー
ナ（受信帯域９５０〜１７５０ＭＨｚ）を用いれば良い
ことはいうまでもない。第１図において、符号２３で示
すものはテレビモニタあるいはデジタルサービスの場合
はデジタル受信端末等サービスに対応する受信器である
。

ユーザのチャネルリクエストは、チャネル選択用リモコ
ン１２により１ｏを介して、リクエスト信号合成部１１
にて合成され、ローカル制御部（７及び２０への制御信
号発生部を含む）８Ａに人力され、上述のチャネル選択
動作が行なわれる。

この結果から明らかなように、多チヤネルソースからの
選択機能をユーザ宅に配備できるので、（ａ）ハブが不
要、（ｂ）現状では比較的高価な発光素子を各加入者対
応毎に用意する必要がない、（ｃ）ＦＤＭ、ＷＤＭ、Ｗ
ＳＤＭを３つ同時に組合わせて多チャネル化を実現し、
各々多重化手法毎の多重レベルを限界追及する必要がな
いので早期に、経済的に、安定動作にて実現できる等の
改善がある。

なお、第１図において、ｆ、〜ｆ１を電気的に加えてい
るのがＦＤＭであり、符号１６で示す光合波器の部分で
λ、〜λ４を合波しているのかＷＤＭであり、λ１〜λ
４が別々のファイバを通じて光フアイバーセレクタ２０
に入っており、その内の一つを選択する（スイッチ）す
るのかＷＳ　ＤＭである。

また、第１図においては、光分波器１７、光カップラ１
８を石英導波路構造にて、同一Ｓｉ基板上に集積化し、
この集積化した光カップラ１８を、石英導波路形光ファ
イバセレクタ２０とファイバにより結合させても良い（
請求項４に対応）。

また、充分波器１７、光カップラ１８、光ファイバセレ
クタ２０を同一Ｓｉ基板上に集積化しても良い（請求項
５に対応）。

第２図は本発明の第２の実施例を説明する図で、第１図
を一般化した図である。第１図ではえ、〜λ４であった
が、第２図ではえ１〜λ、である。また、第２図では１
ユーザ４端末であったが、第３図では１ユーザＮ端末で
ある。なお、端末部分とは符号２２・６・７・１０・２
３・１２の一組が１トータルでＮセットあることになる
。

つまり、ここでは波長多重数をｎ、端末数をＮとし、波
長多重数ｎが、光力、プラ１８の個数及び光ファイバセ
レクタ２０の入力数に、端末数Ｎか、光ファイバセレク
タの個数及び光カップラの出力数にそれぞれ対応してい
る。

第３図は本発明の第３の実施例を説明する図である（請
求項２に対応）。

１×Ｍ光カップラ１９を前段に配置し、端末毎に光分波
器１７と光ファイバセレクタ２２を配備した構成の図で
あり、端末数が明確な（事業所内等）場所への提供形態
例を示している。この結果かられかるように、チャネル
数の増加に対して波長多重数ｎを増やすことで対応でき
、また端末数Ｎの変動に対しても、自由に対処できる（
例えば、６．７．１０をパッケージ構成とし、端末数に
対応）等の改善がある。また、適用形態により、種々の
構成をとり得る利点がある。

なお、この場合、光分波器１７、石英導波路形光ファイ
バセレクタ２２を石英導波路構造にて、同一Ｓｉ基板上
に集積化し、前記光フアイバーセレクタ２２と光カップ
ラ１９とは、ファイバ結合する構成としても良い（請求
項６に対応）。

「発明の効果」以上説明したように、本発明に示す選択器によれば、３
種類（ＦＤＭ、ＷＤＭＳＷＳＤＭ）　の多重化手法を併
用しているから、 ■　実用レベルの半導体レーザと市販のＢＳ／ＣＳチュ
ーナを用いて、ファイバ１芯にて１００チヤネルを越え
る多チヤネルサービス提供が可能である。

■　光分波器、光カップラ及び光ファイバセレクタは石
英系導波路にて実現できるから、小形・低消費電力化で
きる。

■　多チヤネルソースか４らユーザが希望するチャネル
を選択する機能がユーザ宅に配備されているので、多数
のユーザを収容する場合に大規模化してシステム構成上
問題となることが多いハブが不要である。

等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は波長多重数４、端末数を４とした場合の本発明
の第１の実施例を示す図、第２図は第１図に示す構成を
一般化した本発明の第２の実施例を示す図、第３図は第
２図の構成において、■×Ｍ光カップラを前段に配置し
、端末毎に光分岐器と光ファイバセレクタを配備した構
成の応用例を示す図、第４図は従来技術の実施例を説明
する図である。１・・・・・・ヘッドエンド、２・・・・・・映像ソー
ス等の情報源、３・・・・・・ＦＤＭ用変調器、４・・
・・・・Ｎチャネル送信用光源、４Ａ・・・・・・少数
チャネル送信用光源、５、・・・・・シングルモード光
ファイバ　６・・・・・光／電気変換部、６Ａ・・・・
・・狭帯域光／電気変換部、７・・・・・・チャネル選
択／周波数変換器、８・・・・・・ローカル制御部、８
Ａ・・・・・・ローカル及びファイバセレクタ制御部、
９・・・・・・光方向性結合器、１０・・・・・・チュ
ーナ、１１・・・・・・リクエスト信号合成部、１２　
、＝、チャネル選択用リモコン、１３・・・・・・ユー
ザ宅、１４・・・・・・ハブ、１５・・・・・・加入者
対応部、１６・・・・・光合波器、１７・・・・・・光
分波器、１８・・・・・何×４光カップラ、１９・・・
・・・１×Ｍ光カップラ、２０・・・・・４×１ファイ
バセレクタ、２１・・・・・・１×Ｎ光力、プラ、２２
　・・・ｎＸＬファイバセレクタ、２３・・・・・テレ
ビモニタあるいはデジタルサービスの場合はテジタル受
信端末等サービスに対応する受信器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マッハツェンダ光干渉計形光分波器のｎ出力ポー
トを、端末数Ｎに等しい１×Ｎ光カップラに各々入力し
、各々の該カップラ出力を波長多重数に等しい光スイッ
チタイプのｎ×１光ファイバセレクタに各々入力する構
成としたことを特徴とする選択器。
（２）１×Ｍ光カップラをユーザ数Ｍに等しいマッハツ
ェンダ光干渉計形光分波器に各々入力し、各々の該マッ
ハツェンダ光干渉計形光分波器出力を波長多重数に等し
いｎ×１光ファイバセレクタに各々入力する構成とした
ことを特徴とする選択器。
（３）信号形式が映像ＦＭ−ＦＤＭの場合、ＴＯ効果の
光スイッチを２個並列することにより、１個縦続接続し
た４×１光ファイバセレクタの構成としたことを特徴と
する請求項１又は２記載の選択器。
（４）光分波器、光カップラを石英導波路構造にて、同
一Ｓｉ基板上に集積化し、石英導波路形光ファイバセレ
クタとは、ファイバ結合する構成としたことを特徴とす
る請求項１記載の選択器。
（５）光分波器、光カップラ、光ファイバセレクタを同
一Ｓｉ基板上に集積化したことを特徴とする請求項１記
載の選択器。
（６）光分波器、石英導波路形光ファイバセレクタを石
英導波路構造にて、同一Ｓｉ基板上に集積化し、光カッ
プラとは、ファイバ結合する構成としたことを特徴とす
る請求項２記載の選択器。