JPH09233052A - 光波長多重装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源の波長選別や制御・安定化を必要とせ
ず、簡単な構成でかつコスト低減を実現した光波長多重
装置を提供する。 【解決手段】 光源２１として、発光波長スペクトルが
広いインコヒーレントな光を発光するものを用い、その
光源２１から出射される光を光分波器２２に入力して互
いに波長の異なる複数の光λ１〜λｎに分波し、分波さ
れた複数の光を光変調器２３１〜２３ｎにそれぞれ入射
して任意の信号Ｓ１〜Ｓｎに基づいて変調する。さらに
それぞれ変調された複数の光を光合波器２４で合波する
ことで波長多重し、光アンプ２５で光増幅した後、光ス
プリッタ２６で所定の系統のラインに分配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに波長の異な
る複数の光をそれぞれ任意の信号に基づいて変調し合波
することで光波長多重信号を得る光波長多重装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の光波長多重装置にあ
っては、図１５及び図１６に示す構成が一般的である。
尚、図１６において、図１５と同一部分には同一符号を
付して示し、その説明を省略する。

【０００３】図１５に示す光波長多重装置は、外部変調
方式のものであり、例えば分布帰還型半導体レーザ（Ｄ
ＦＢ−ＬＤ）または分布反射型半導体レーザ（ＤＢＲ−
ＬＤ）等のレーザダイオード（ＬＤ）による光源１１１
〜１１ｎによってそれぞれ互いに異なる波長λ１〜λｎ
の狭帯域かつコヒーレントなレーザ光を発光する。そし
て、ｎ個の外部光変調器（ＭＯＤ）１２１〜１２ｎを用
いて各波長のレーザ光に信号Ｓ１〜Ｓｎに基づいて変調
をかけ、スターカプラ（ＳＣ）１３によって波長多重し
ｎ分配した後、その分配によって減衰した各々の波長多
重信号をそれぞれ例えばＥｒドープ光ファイバアンプ
（ＥＤＦＡ；以下、単に光アンプと称する）１４１〜１
４ｎによって増幅出力するようにしている。

【０００４】また、図１６に示す光波長多重装置は、直
接変調方式のものであり、入力信号にＳ１〜Ｓｎに基づ
いて光源１１１〜１１ｎに用いられるレーザダイオード
の注入電流あるいは温度を制御することで、それぞれの
レーザ光に直接変調をかける。そして、各波長の変調光
をスターカプラ１３によって波長多重しｎ分配した後、
その分配によって減衰した各々の波長多重信号をそれぞ
れ光アンプ１４１〜１４ｎによって増幅出力するように
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の光波長多重装置では、発光波長が異なる複
数のレーザダイオードを選別する必要があり、故障時の
交換保守や冗長用にも各波長のレーザダイオードを準備
しておかなければならず、コスト増加になってしまう。

【０００６】また、波長多重時の各波長間干渉が生じな
いように、各レーザダイオードの波長を一定に制御・安
定化する機能が必要であり、構成が複雑になってしま
い、これもコスト増加を招く。さらに、伝送・分配する
信号数と同じ数の種類の高価なレーザダイオードが必要
であり、システムのコスト増加になってしまう。

【０００７】また、特に外部光変調器として一般的なマ
ッハツェンダ（ＭＺ）干渉計型変調器を使用する場合に
は、レーザダイオードのコヒーレント性のため、光変調
器の偏波依存性が問題となる。偏波依存性の小さい電界
吸収型（ＥＡ）変調器の使用も考えられるが、まだ開発
途上にありコストも高い。

【０００８】本発明の課題は、上記の問題を解決し、光
源の波長選別や制御・安定化を必要とせず、簡単な構成
でかつコスト低減を実現した光波長多重装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、第１の発明は、発光波長スペクトルが広いインコ
ヒーレントな光を発光する光源と、この光源から出射さ
れる光を入力して互いに波長の異なる複数の光に分波す
る光分波手段と、この光分波手段で分波された複数の光
をそれぞれ任意の信号に基づいて変調する光変調手段
と、この光変調手段でそれぞれ変調された複数の光を合
波して波長多重する光合波手段と、この光合波手段で波
長多重された光を増幅する光増幅手段とを具備して構成
される。

【００１０】第２の発明は、第１及び第２のポート群を
有し、前記第１、第２のポート群の各ポートに入射され
た光を選択的に合波、分波してそれぞれ前記反対側のポ
ート群のいずれかのポートに導出する手段を備え、前記
第１のポート群の少なくともいずれか一つのポートに入
射される光を２以上の互いに異なる波長の光に分波して
それぞれ前記第２のポート群のいずれかのポートから出
射し、前記第１のポート群の残りのポートに入射される
光を合波して前記第２のポート群の残りの少なくともい
ずれか一つのポートから出射するように設定される光合
分波器と、発光波長スペクトルの広いインコヒーレント
な光を発光して前記光合分波器の第１のポート群のうち
の分波用ポートに出射する光源部と、前記光合分波器の
第２のポート群のうちの分波光出射用ポートから出射さ
れる互いに異なる波長の光を入射してそれぞれ任意の信
号に基づいて変調し、各変調光をそれぞれ前記光合分波
器の第１のポート群のうちの合波用ポートに出射する光
変調手段とを具備して構成される。

【００１１】第３の発明は、第１及び第２のポート群を
有し、前記第１、第２のポート群の各ポートに入射され
た光を選択的に合波、分波して反対側のポート群のいず
れかのポートに導出する手段を備え、前記第１のポート
群の少なくともいずれか一つのポートに入射される光を
２以上の互いに異なる波長の光に分波してそれぞれ前記
第２のポート群のいずれかのポートから出射し、前記第
２のポート群の残りのポートに入射される光を合波して
前記第１のポート群の残りの少なくともいずれか一つの
ポートから出射する光合分波器と、発光波長スペクトル
の広いインコヒーレントな光を発光して前記光合分波器
の第１のポート群のうちの分波用ポートに出射する光源
部と、前記光合分波器の第２のポート群のうちの分波光
出射用ポートから出射される互いに異なる波長の光を入
射してそれぞれ任意の信号に基づいて変調し、各変調光
をそれぞれ前記光合分波器の第２のポート群のうちの合
波用ポートに出射する光変調手段とを具備して構成され
る。

【００１２】第４の発明は、第２または第３の発明の構
成において、前記光源部が、互いに独立でインコヒーレ
ントな光を発光する複数の広帯域光源と、これらの光源
からの光を入射し複数系統に分配するスターカプラとを
備え、少なくともいずれかの系統の光を前記光合分波器
の第１のポート群のうちの合波用ポートに入射するよう
にしたことを特徴とする。

【００１３】第５の発明は、互いに独立してインコヒー
レントな光を発光しそれぞれ発光した光を入力信号に基
づいて直接変調する複数の広帯域光源と、前記複数の広
帯域光源に対応して設けられ、対応する光源から出射さ
れる光を入射してその波長域内の任意の波長の光を抽出
する複数の光フィルタと、前記複数の光フィルタで抽出
される光を合波して複数系統に分配するスターカプラと
を具備して構成される。

【００１４】第６の発明は、発光波長スペクトルの広い
インコヒーレントな光をそれぞれ入力信号に基づいて直
接変調をかけて発光する複数の広帯域光源と、前記複数
の広帯域光源から出射される光を入射してその波長域内
の任意の複数の波長の光に分波し、互いに異なる波長の
光を出力系統別に任意に組み合わせて合波する光分波・
合波手段とを具備して構成される。

【００１５】第７の発明は、第６の発明の構成におい
て、前記光分波・合波手段が、前記複数の広帯域光源に
対応して設けられ、対応する光源から出射される光を入
射してその波長域内の任意の複数の波長の光に分波する
複数の光分波器と、前記複数の光分波器からそれぞれ出
射される複数の波長の光のうち互いに異なる波長の光を
出力系統別に任意に組み合わせて合波する複数の光合波
器とを備えることを特徴とする。

【００１６】第８の発明は、第６の発明の構成におい
て、前記光分波・合波手段は、第１及び第２のポート群
を有し、前記第１、第２のポート群の各ポートに入射さ
れた光を選択的に合波、分波して反対側のポート群のい
ずれかのポートに導出する手段を備える光合分波器を用
い、前記複数の広帯域光源からの光を前記第１のポート
群のいずれかのポートに入射してそれぞれ同一波長の光
が重ならないように前記第２のポート群の任意のポート
に分波することで各ポートで合波光を得るように設定す
ることを特徴とする。

【００１７】第９の発明は、第６の発明の構成におい
て、前記光分波・合波手段は、前記複数の広帯域光源に
対応して設けられ、対応する光源から出射される光を入
射してその波長域内の任意の複数の波長の光に分波する
複数の光分波器と、前記複数の光分波器からそれぞれ出
射される複数の波長の光のうち互いに異なる波長の光を
任意に組み合わせて合波しそれぞれ複数の出力系統に分
配する複数のスターカプラとを備えることを特徴とす
る。

【００１８】第１０の発明は、第６の発明の構成におい
て、さらに、前記複数の広帯域光源の出射端から前記出
力系統の出射端までの間の経路中に光増幅器を備え、前
記出力系統から出射される光が所定利得を有するように
各光増幅器で伝送光を増幅するようにしたことを特徴と
する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図１４を参照して
本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、図１乃至図
８は外部変調方式の場合の実施形態、図９乃至図１４は
直接変調方式の場合の実施形態を示している。

【００２０】図１は本発明に係る光波長多重装置の第１
の実施形態を示すものである。図１において、光源（Ｏ
Ｓ）２１は発光波長スペクトルが広いインコヒーレント
な光を発光するもので、例えば光ファイバアンプを使用
した増幅自然放出（ＡＳＥ）光源や、発光ダイオード
（ＬＥＤ）またはスーパールミネッセントダイオード
（ＳＬＤ）などが使用可能である。光源２１から送出さ
れる光は光分波器２２に入射される。

【００２１】この光分波器２２は入力光を互いに異なる
波長λ１〜λｎの光に分波するもので、各波長λ１〜λ
ｎの光はそれぞれ例えばＭＺ型の光変調器（ＭＯＤ）２
３１〜２３ｎに入射され、対応して与えられる変調信号
Ｓ１〜Ｓｎにより変調された後、光合波器２４により合
波される。この合波光は光アンプ（ＥＤＦＡ）２５によ
って増幅された後、必要に応じて光スプリッタ（ＳＰ）
２６により複数系統に分配出力される。

【００２２】上記構成による光波長多重装置では、光源
２１として、図２に示すように発光波長スペクトルの広
いインコヒーレントな光を発光する広帯域光源を用い、
光分波器２２で所定の波長λ１〜λｎの光に分波するよ
うにしている。

【００２３】このため、光源２１として波長別にレーザ
ダイオード等の光源、光フィルタを用意する必要はな
い。よって、光源２１に対する波長選別や制御・安定化
は比較的容易となり、低コスト化が可能となる。

【００２４】また、インコヒーレントな光を使用してい
るため、各光変調器２３１〜２３ｎにはそれぞれ偏波ス
クランブルされた光が入射されることになり、ＭＺ型光
変調器を使用しても偏波依存性の問題は生じない。さら
に、光合波器２４により一つの波長多重信号にできるた
め、光アンプも一台で足りる。

【００２５】したがって、上記光波長多重装置は、光源
の波長選別や制御・安定化を必要とせず、ＭＺ型光変調
器も使用可能で、光アンプも一台ですむ等、構成を簡単
化し、コスト低減を実現することができる。

【００２６】但し、上記構成においても、光分波器と光
合波器の複数の異なる波長を合わせる選別と、波長安定
化の必要性の問題は残る。図３は、本発明に係る光波長
多重装置の第２の実施形態として、上記の問題を解決す
るための構成を示すものである。尚、図３において図１
と同一部分には同一符号を付して示し、その説明は省略
する。

【００２７】この光波長多重装置は、前述の光分波器２
２及び光合波器２４に代わって、複数の入出力ポート
（ａ側ポート、ｂ側ポート）を備え、図４に示す光合分
波特性例のように、互いに異なる波長の光信号を一括し
て合波かつ分波する機能を有する、例えば折返し光路付
アレイ導波路格子型の光合分波器２７を用いるようにし
たものである。この光合分波器２７の詳細については、
1994年電子情報通信学会秋季大会ＳＢ−８−８に示され
ているので、ここではその説明を省略し、さらに説明を
簡単化するため、波長数ｎを８とし、光合分波器２７の
ａ，ｂ各ポート数を１６とする。

【００２８】すなわち、光源（ＯＳ）２１の出射光を光
合分波器２７のａ側ポートａ１に入射し、λ１，λ２，
…，λ８の波長光に分波させてｂ側ポートｂ１，ｂ２，
…，ｂ８から取り出す。そして、これらの波長光λ１，
λ２，…，λ８を光変調器２３１，２３２，…，２３８
に入射して信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓ８に基づいて変調す
る。また、各光変調器２３１，２３２，…，２３８から
の光信号を光合分波器２７のａ側ポートａ１６，ａ１
５，…，ａ９に入射し、合波させてｂ側出力ポートｂ１
６から取り出し、前述の光アンプ２５に導出する。

【００２９】上記構成によれば、光分波器と光合波器の
各機能を合せ持つ一つの光合分波器２７を用いているた
め、第１の実施形態で必要であった光分波器と光合波器
で互いに異なる複数の波長を合わせるための波長選別や
安定化が不要となり、これによりさらなる低コスト化が
可能となる。

【００３０】しかしながら、上記の構成では、光合分波
器２７において、一つの入力ポートから入力された光ス
ペクトルが全ての出力ポートに割り当てられた波長に分
波されるため、分波した一部の波長を変調した各波長の
光信号（λ１，λ２，…，λ８）を再度、同一の光合分
波器２７のａ側ポートに入力して合波すると、その合波
出力ポートｂ１６において、上記で初めに分波された波
長成分の一つがクロストークになる問題や、また光合分
波器２７の各分波波長間のクロストーク特性によって同
一波長の干渉が生じる問題がある。

【００３１】図５は、本発明に係る光波長多重装置の第
３の実施形態として、上記の問題を解決するための構成
を示すものである。尚、図５において図２と同一部分に
は同一符号を付して示し、その説明は省略する。

【００３２】この光波長多重装置は、前述の光合分波器
２７の入出力特性に可逆性を有することに着目し、ａ側
ポートａ１に光源２１からの光を入射し、ｂ側ポートｂ
１，ｂ２，…，ｂ８から分波されたλ１，λ２，…，λ
８の光を取り出す。そして、光変調器２３１，２３２，
…，２３８で信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓ８に基づき変調し
た後、光合分波器２７のｂ側ポートｂ１６，ｂ１５，
…，ｂ９に入射し、ａ側ポートａ１６から合波光を取り
出して、光アンプ２５に導出する。

【００３３】上記構成によれば、光合分波器２７で分波
してｂ側ポートから取り出し、各光変調器２３１〜２３
８で変調した各波長の光信号を、再度同一の光合波分波
器２７で波長多重する際、その光合分波器２７のｂ側ポ
ート側から入力している。

【００３４】この場合、波長分波と波長合波の方向が異
なるため、上記本発明の第２の実施形態で説明した、初
めに分波された波長成分の一つが、一つの合波出力ポー
トにおいてクロストークになる問題は発生しない。ま
た、上記光合分波器２７の各分波波長間のクロストーク
特性によって同一波長の干渉が生じる問題も抑圧するこ
とができる。

【００３５】図６は、本発明に係る光波長多重装置の第
４の実施形態として、第３の実施形態の光源２１の具体
的な構成を示すものである。尚、図６において、図５と
同一部分には同一符号を付して示し、その説明は省略す
る。

【００３６】この実施形態は、前述の光源２１として、
複数の入出力ポートを有するスターカプラＳＣを用い、
そのうちの２つの入力ポートにそれぞれ略同一の広帯域
光源部ＯＳ１，ＯＳ２を光接続し、一つの出力ポートを
光合分波器２７のａ側ポートａ１に光接続するようにし
た点に特徴がある。

【００３７】すなわち、スターカプラＳＣは、図７に示
すように、２つのポートからインコヒーレントな光λ，
λ′を入射すると、各々の光スペクトルをパワー合成し
て合波光（λ＋λ′）／２を生成する特性を有する。そ
こで、この実施形態では、２つの広帯域光源部ＯＳ１，
ＯＳ２をスターカプラＳＣにより合成し、一つの出力ポ
ートから合波光を取り出して光合分波器２７に送出する
ことで、広帯域光源部の冗長構成をとっている。

【００３８】上記構成によれば、インコヒーレントな光
を発光する広帯域光源部ＯＳ１，ＯＳ２の発光パワーを
スターカプラＳＣによって簡単に合成または分配できる
ので、一つの広帯域光源が故障した場合でも、残りの広
帯域光源がお互いにバックアップした冗長構成となり、
非常に高信頼性を有する多波長光源及び光波長多重装置
を実現できる。

【００３９】また、その際、各広帯域光源ＯＳ１，ＯＳ
２はインコヒーレントであるため、お互いに波長選別や
波長制御や安定化をする必要がなく、簡単な構成で、低
コストの冗長構成の光源を実現できる。

【００４０】尚、上記実施形態では、スターカプラＳＣ
に光接続される広帯域光源数を２個として説明したが、
さらに多数の広帯域光源を用いることも可能である。図
８は、本発明に係る光波長多重装置の第５の実施形態と
して、第４の実施形態の応用例を示すものである。尚、
図８において、図６と同一部分には同一符号を付して示
し、その説明は省略する。

【００４１】この実施形態では、光源２１として、スタ
ーカプラＳＣによりｍ個の広帯域光源部ＯＳ１〜ＯＳｍ
の出射光を合成しｍ系統に分配する。各系統にはそれぞ
れ前述の光合分波器２７及び光変調器２３１〜２３８で
構成される光変調処理部２８１〜２８ｍが設けられる。
各光変調処理部２８１〜２８ｍは互いに異なる分波を行
い、変調、合波して出力する。各光変調処理部２８１〜
２８ｍから出力される光信号はそれぞれ光アンプ（ＥＤ
ＦＡ）２５１〜２５ｍで増幅され、光スプリッタ２６１
〜２６ｍにより必要な系統数に分配される。

【００４２】上記構成によれば、冗長構成の広帯域光源
部ＯＳ１〜ＯＳｍから分配された各広帯域光スペクトル
をスターカプラＳＣで合成し、ｍ系統の光変調処理部２
８１〜２８ｍで各々異なる分波及び合波するので、各々
波長の異なる多数の信号を伝送分配する光波長多重装置
を構築できる。

【００４３】以上、第１乃至第３の実施形態の構成によ
れば、光源２１は通常は広帯域光源一つだけでよく、複
数の光フィルタや光分波器と光合波器の波長選別や制御
・安定化は不要となり、光アンプの数も大幅に削減で
き、光分波・合波の際の各波長間クロストークや同一波
長同士の干渉問題などを改善することができる。

【００４４】また、第４の実施形態のように、複数のイ
ンコヒーレント広帯域光源により互いにバックアップし
た冗長構成とすることで、非常に高信頼な多波長光源及
び光波長多重装置を実現でき、第５の実施形態のよう
に、互いに分波特性の異なる光合分波器を備える複数の
光変調処理部を系統別に接続すれば、多数の信号を伝送
分配する光波長多重装置を構築できる。

【００４５】いずれの実施形態も、低コストで小型、高
性能、高信頼、大規模な光波長多重装置を実現できる。
図９は本発明に係る光波長多重装置の第６の実施形態と
して、直接変調方式の場合の構成を示すものである。

【００４６】図９において、光源（ＯＳ）３１１〜３１
ｎはいずれも発光波長スペクトルが広いインコヒーレン
トな光を発光するもので、例えば発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）またはスーパールミネッセントダイオード（ＳＬ
Ｄ）などが使用可能である。これらの光源３１１〜３１
ｎはそれぞれ信号Ｓ１〜Ｓｎによって駆動電流または温
度を制御することにより、それぞれ送出される光を直接
変調する。

【００４７】各光源３１１〜３１ｎから送出される変調
光は各々光フィルタ３２１〜３２ｎに入射される。各光
フィルタ３２１〜３２ｎは、図１０に示すように互いに
異なる波長λ１〜λｎの光を抽出するフィルタ特性を有
しており、これによって各光フィルタ３２１〜３２ｎか
らそれぞれ波長λ１〜λｎの光が取り出される。これら
の光信号はスターカプラ３３で図１０に示すように波長
多重され、必要とされる系統数に分配される。

【００４８】上記構成によれば、各光源３１１〜３１ｎ
の波長安定化や波長選別が不要となり、また各光フィル
タ３２１〜３２ｎの波長安定化も光源の波長安定化に比
べて非常に容易であり、波長安定化に伴うコストの増大
を抑圧でき、光源自体も低コストなものとすることがで
きる。

【００４９】図１１は本発明に係る光波長多重装置の第
７の実施形態として、直接変調方式の場合の他の構成を
示すものである。尚、図１１において、図９と同一部分
には同一符号を付して示し、ここではその説明を省略す
る。

【００５０】図１１において、直接変調された光源３１
１〜３１ｎの各出力光は、それぞれ光分波器３４１〜３
４ｎに入射される。各光分波器３４１〜３４ｎはそれぞ
れ入射光を互いに異なるｍ個の波長λ１１〜λｍ１，λ
１２〜λｍ２，…，λ１ｎ〜λｍｎの光に分波する機能
を有する。

【００５１】各光分波器３４１〜３４ｎで分波されたλ
１１，λ２２，…，λｍｎの光信号はスターカプラ３５
１に、λ１２，λ２３，…，λｍ１の光信号はスターカ
プラ３５２に、以下同様に、λ１ｎ，λ２１，…，λｍ
（ｎ−１）の光信号はスターカプラ３５ｎに入射され、
それぞれ波長多重されて出力される。

【００５２】すなわち、この実施形態では、第６の実施
形態で説明した複数の光源３１１〜３１ｎの発光スペク
トルから互いに異なる複数の波長光を分離する仕方とし
て、複数の光フィルタの代わりに、複数の異なる波長を
含む入力光から複数の出力ポート毎に異なる波長光を出
力する複数の光分波器３４１〜３４ｎを使用する。ま
た、各光分波器３４１〜３４ｎは複数の出力ポートを有
するので、各光分波器３４１〜３４ｎで分波された複数
の異なる波長の光信号を異なる信号で変調された光源毎
に、一つまたは複数のスターカプラ３５１〜３５ｎで波
長多重する。

【００５３】上記構成によれば、各光分波器３４１〜３
４ｎの透過波長間隔が図１２に示すように各光分波器で
一意的に決定され、波長変動はあっても互いの波長が重
なりあって干渉することはない。したがって、伝送特性
の劣化が生じることはなく、また第６の実施形態では必
要であった光フィルタの波長安定化が全く不要となり、
コスト削減をさらに進めることができる。さらに、各光
分波器３４１〜３４ｎは複数の出力ポートを備えるた
め、波長多重信号を多数の受信部に分配するシステムで
は、分配数を容易に増大できるメリットもある。

【００５４】図１３は本発明に係る光波長多重装置の第
８の実施形態として、直接変調方式の場合の他の構成を
示すものである。尚、図１３において、図１１と同一部
分には同一符号を付して示し、ここではその説明を省略
する。

【００５５】図１３において、各光分波器３４１〜３４
ｎで分波されたλ１１，λ２２，…，λｍｎの光信号は
光合波器３６１に、λ１２，λ２３，…，λｍ１の光信
号は光合波器３６２に、以下同様に、λ１ｎ，λ２１，
…，λｍ（ｎ−１）の光信号は光合波器３６ｎに入射さ
れ、それぞれ波長多重されて出力される。

【００５６】すなわち、この実施形態では、第７の実施
形態で説明した複数の光分波器３４１〜３４ｎで分波さ
れた複数の異なる波長の光信号を、１つまたは複数のス
ターカプラで波長多重する代わりに光合波器３６１〜３
６ｎを用い、複数の異なる波長光信号をそれぞれ光合波
器３６１〜３６ｎの異なる入力ポートに入力することで
合波し、一つの出力ポートから合波された光信号を取り
出す。

【００５７】上記構成によれば、第７の実施形態で説明
した複数の異なる波長の光信号をスターカプラで波長多
重する際の、スターカプラの分配損失を発生させること
なく、波長多重することができる。

【００５８】図１４は本発明に係る光波長多重装置の第
９の実施形態として、直接変調方式の場合の他の構成を
示すものである。尚、図１４において、図１３と同一部
分には同一符号を付して示し、ここではその説明を省略
する。

【００５９】図１４において、直接変調された光源３１
１〜３１ｎの各出力光は、それぞれ光合分波器３７のポ
ートａ１〜ａｎに入射される。この光合分波器３７は、
ｎ系統の入射光からそれぞれ互いに異なるｍ個の波長λ
１１〜λｍ１，λ１２〜λｍ２，…，λ１ｎ〜λｍｎの
光に分波する機能と、これらの分波光のうち任意の波長
の光を合波してポートｂ１〜ｂｎから送出する、例えば
λ１１，λ２２，…，λｍｎの合波光をポートｂ１から
送出し、λ１２，λ２３，…，λｍ１の合波光をポート
ｂ２から送出し、以下同様に、λ１ｎ，λ２１，…，λ
ｍ（ｎ−１）の合波光をポートｂｎから送出する機能を
有する。

【００６０】すなわち、この実施形態では、第８の実施
形態で説明した、複数の光源の発光スペクトルから互い
に異なる複数の波長を分波する複数の光分波器、その複
数の異なる波長の光信号を異なる光源毎に合波する複数
の光合波器を使用する代わりに、複数の入力ポート（ａ
側）と複数の出力ポート（ｂ側）を備える１つの光合分
波器３７を使用する。

【００６１】上記構成によれば、波長の分波・合波のた
めに、複数の光分波器や光合波器を用いずに１台の光合
分波器で実現できるので、コストの大幅に削減できると
共に、光分波器と光合波器との間の複雑な光接続が不要
となるので、簡単な構成で実現でき、しかも小型化が容
易となる。また、光分波器の出力波長と光合波器の入力
波長を一致させる制御や安定化も不要となる。さらに、
分波・合波を１台の光合分波器３７で同時に行うことに
より、光分波器及び光合波器の挿入損失をも削減でき
る。

【００６２】以上第６乃至第９の直接変調方式の実施形
態の構成によれば、各外部変調器や各光源の波長安定化
や波長選別は不要となり、光源制御のコスト増大を抑制
でき、光源自体も低コストで実現できる。また、いずれ
の実施形態も、分配数を容易に増大できるメリットも生
じる。

【００６３】特に、第８及び第９の実施形態では、スタ
ーカプラでの分配損失を発生させることなく波長多重す
ることができる。また、第９の実施形態では、透過波長
間隔は一定で、互いの波長が重なりあって干渉すること
のない光合分波器を用いているので、良好な波長多重伝
送特性を維持でき、複雑な光接続が不要で、簡単な構成
で小型化が容易となる。さらに、光分波器と光合波器の
透過波長を一致させる必要がなく簡単になり、分波、合
波を１台で同時に行うことにより、光分波器、光合波器
の挿入損失を削減することもできる。

【００６４】尚、上記第６乃至第９の実施形態では、光
アンプを省略している。この光アンプの挿入位置として
は、複数の広帯域光源の出射端から各出力系統の出射端
までの間の経路中のどこでもよく、いずれの場合も、出
力系統から出射される光が所定利得を有するように伝送
光を増幅することができる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光源の波
長選別や制御・安定化を必要とせず、簡単な構成でかつ
コスト低減を実現した光波長多重装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る光波長多重装置の第１の実施形
態の構成を示すブロック図。

【図２】 同実施形態の広帯域光源から複数の波長光を
取り出す様子を示すスペクトル波形図。

【図３】 本発明に係る光波長多重装置の第２の実施形
態の構成を示すブロック図。

【図４】 同実施形態に用いる光合分波器の光合分波特
性を示す特性図。

【図５】 本発明に係る光波長多重装置の第３の実施形
態の構成を示すブロック図。

【図６】 本発明に係る光波長多重装置の第４の実施形
態の構成を示すブロック図。

【図７】 同実施形態に用いるスターカプラの特性を説
明するための図。

【図８】 本発明に係る光波長多重装置の第５の実施形
態の構成を示すブロック図。

【図９】 本発明に係る光波長多重装置の第６の実施形
態の構成を示すブロック図。

【図１０】 同実施形態に用いる光フィルタ及びスター
カプラの特性を説明するための図。

【図１１】 本発明に係る光波長多重装置の第７の実施
形態の構成を示すブロック図。

【図１２】 同実施形態に用いる光分波器の透過波長間
隔を示す図。

【図１３】 本発明に係る光波長多重装置の第８の実施
形態の構成を示すブロック図。

【図１４】 本発明に係る光波長多重装置の第９の実施
形態の構成を示すブロック図。

【図１５】 従来の外部変調方式による光波長多重装置
の構成を示すブロック図。

【図１６】 従来の直接変調方式による光波長多重装置
の構成を示すブロック図。

【符号の説明】 ２１…光源（ＯＳ） ２２…光分波器 ２３１〜２３ｎ…光変調器（ＭＯＤ） ２４…光合波器 ２５，２５１〜２５ｍ…光アンプ（ＥＤＦＡ） ２６，２６１〜２６ｍ…光スプリッタ（ＳＰ） ２７…光合分波器 ＳＣ…スターカプラ ＯＳ１〜ＯＳｍ…広帯域光源部 ２８１〜２８ｍ…光変調処理部 ３１１〜３１ｎ…光源（ＯＳ） ３２１〜３２ｎ…光フィルタ ３３…スターカプラ ３４１〜３４ｎ…光分波器 ３５１〜３５ｎ…スターカプラ ３６１〜３６ｎ…光合波器 ３７…光合分波器

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光波長スペクトルが広いインコヒーレ
   ントな光を発光する光源と、 この光源から出射される光を入力して互いに波長の異な
   る複数の光に分波する光分波手段と、 この光分波手段で分波された複数の光をそれぞれ任意の
   信号に基づいて変調する光変調手段と、 この光変調手段でそれぞれ変調された複数の光を合波し
   て波長多重する光合波手段と、 この光合波手段で波長多重された光を増幅する光増幅手
   段とを具備することを特徴とする光波長多重装置。
2. 【請求項２】 第１及び第２のポート群を有し、前記第
   １、第２のポート群の各ポートに入射された光を選択的
   に合波、分波してそれぞれ前記反対側のポート群のいず
   れかのポートに導出する手段を備え、前記第１のポート
   群の少なくともいずれか一つのポートに入射される光を
   ２以上の互いに異なる波長の光に分波してそれぞれ前記
   第２のポート群のいずれかのポートから出射し、前記第
   １のポート群の残りのポートに入射される光を合波して
   前記第２のポート群の残りの少なくともいずれか一つの
   ポートから出射するように設定される光合分波器と、 発光波長スペクトルの広いインコヒーレントな光を発光
   して前記光合分波器の第１のポート群のうちの分波用ポ
   ートに出射する光源部と、 前記光合分波器の第２のポート群のうちの分波光出射用
   ポートから出射される互いに異なる波長の光を入射して
   それぞれ任意の信号に基づいて変調し、各変調光をそれ
   ぞれ前記光合分波器の第１のポート群のうちの合波用ポ
   ートに出射する光変調手段とを具備することを特徴とす
   る光波長多重装置。
3. 【請求項３】 第１及び第２のポート群を有し、前記第
   １、第２のポート群の各ポートに入射された光を選択的
   に合波、分波して反対側のポート群のいずれかのポート
   に導出する手段を備え、前記第１のポート群の少なくと
   もいずれか一つのポートに入射される光を２以上の互い
   に異なる波長の光に分波してそれぞれ前記第２のポート
   群のいずれかのポートから出射し、前記第２のポート群
   の残りのポートに入射される光を合波して前記第１のポ
   ート群の残りの少なくともいずれか一つのポートから出
   射する光合分波器と、 発光波長スペクトルの広いインコヒーレントな光を発光
   して前記光合分波器の第１のポート群のうちの分波用ポ
   ートに出射する光源部と、 前記光合分波器の第２のポート群のうちの分波光出射用
   ポートから出射される互いに異なる波長の光を入射して
   それぞれ任意の信号に基づいて変調し、各変調光をそれ
   ぞれ前記光合分波器の第２のポート群のうちの合波用ポ
   ートに出射する光変調手段とを具備することを特徴とす
   る光波長多重装置。
4. 【請求項４】 前記光源部は、互いに独立でインコヒー
   レントな光を発光する複数の広帯域光源と、これらの光
   源からの光を入射し複数系統に分配するスターカプラと
   を備え、少なくともいずれかの系統の光を前記光合分波
   器の第１のポート群のうちの合波用ポートに入射するよ
   うにしたことを特徴とする請求項２、３いずれか記載の
   光波長多重装置。
5. 【請求項５】 互いに独立してインコヒーレントな光を
   発光しそれぞれ発光した光を入力信号に基づいて直接変
   調する複数の広帯域光源と、 前記複数の広帯域光源に対応して設けられ、対応する光
   源から出射される光を入射してその波長域内の任意の波
   長の光を抽出する複数の光フィルタと、 前記複数の光フィルタで抽出される光を合波して複数系
   統に分配するスターカプラとを具備することを特徴とす
   る光波長多重装置。
6. 【請求項６】 発光波長スペクトルの広いインコヒーレ
   ントな光をそれぞれ入力信号に基づいて直接変調をかけ
   て発光する複数の広帯域光源と、 前記複数の広帯域光源から出射される光を入射してその
   波長域内の任意の複数の波長の光に分波し、互いに異な
   る波長の光を出力系統別に任意に組み合わせて合波する
   光分波・合波手段とを具備することを特徴とする光波長
   多重装置。
7. 【請求項７】 前記光分波・合波手段は、前記複数の広
   帯域光源に対応して設けられ、対応する光源から出射さ
   れる光を入射してその波長域内の任意の複数の波長の光
   に分波する複数の光分波器と、前記複数の光分波器から
   それぞれ出射される複数の波長の光のうち互いに異なる
   波長の光を出力系統別に任意に組み合わせて合波する複
   数の光合波器とを備えることを特徴とする請求項６記載
   の光波長多重装置。
8. 【請求項８】 前記光分波・合波手段は、第１及び第２
   のポート群を有し、前記第１、第２のポート群の各ポー
   トに入射された光を選択的に合波、分波して反対側のポ
   ート群のいずれかのポートに導出する手段を備える光合
   分波器を用い、前記複数の広帯域光源からの光を前記第
   １のポート群のいずれかのポートに入射してそれぞれ同
   一波長の光が重ならないように前記第２のポート群の任
   意のポートに分波することで各ポートで合波光を得るよ
   うに設定することを特徴とする請求項６記載の光波長多
   重装置。
9. 【請求項９】 前記光分波・合波手段は、前記複数の広
   帯域光源に対応して設けられ、対応する光源から出射さ
   れる光を入射してその波長域内の任意の複数の波長の光
   に分波する複数の光分波器と、前記複数の光分波器から
   それぞれ出射される複数の波長の光のうち互いに異なる
   波長の光を任意に組み合わせて合波しそれぞれ複数の出
   力系統に分配する複数のスターカプラとを備えることを
   特徴とする請求項６記載の光波長多重装置。
10. 【請求項１０】 さらに、前記複数の広帯域光源の出射
    端から前記出力系統の出射端までの間の経路中に光増幅
    器を備え、前記出力系統から出射される光が所定利得を
    有するように各光増幅器で伝送光を増幅するようにした
    ことを特徴とする請求項６記載の光波長多重装置。