JPH1022920A - 海中光分岐装置および海中光ネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光伝送線路に接続されている全ての局への同報
通信を可能にする。 【解決手段】主局Ａの放送用光伝送端局装置１−（ｎ＋
１）からブロードキャストされた波長λｂｃの光信号
は、海中光分岐装置５内の光ファイバグレーティング５
−６により分岐局Ｃに一部分岐される。分岐されなかっ
た波長λｂｃの光信号は、光ファイバ４−１を伝搬して
次の海中光分岐装置６において同様に分岐局Ｄに一部が
分岐される。残る波長λｂｃの光信号は、光ファイバ４
−１を伝搬して主局Ｂに伝送される。これにより同報通
信を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同報通信を行える
ようにした海中光ネットワークおよび海中ネットワーク
を構成するための海中光分岐装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ケーブル伝送システムのうちの光海底
ケーブル通信の構成の一例を図３に示す。図３におい
て、Ｔ１〜Ｔ６は陸上に設置されている端局（陸揚局）
であり、１１１〜１１５は各陸揚局Ｔ１〜Ｔ６の間を接
続している光海底ケーブルである。また、Ｃ１〜Ｃ１３
は光海底ケーブル１１１〜１１５中に、数１０ｋｍ程度
の間隔で挿入されている光中継器であり、ＢＵ１〜ＢＵ
４は幹線の光海底ケーブル１１１から光分岐海底ケーブ
ル１１２〜１１５を分岐するための海中光分岐装置であ
る。海中光分岐装置ＢＵ１〜ＢＵ４は陸揚局Ｔ１と陸揚
局Ｔ４間に敷設された光海底ケーブル１１１に挿入され
て、光海底ケーブル１１１を伝播する光信号を各陸揚局
Ｔ２〜Ｔ６に分岐すると共に、各陸揚局Ｔ２〜Ｔ６から
の光信号を挿入するようにしている。

【０００３】このような海中光分岐装置ＢＵ１〜ＢＵ４
の従来の一構成例を図４に示す。なお、光分岐装置の原
理は、例えば、Tenth International Conference on In
tegrated Optics and Optical Fibre Communication TE
CHNICAL DIGEST Volume 1 June 27 ,1995 「Low-Loss A
DD/DROP Multiplexeres for WDM Lightwave Networks」
The Chinese University Pressに記載されている。図４
において、主局Ａは図３に示す陸揚局Ｔ１に相当し、主
局Ｂは図３に示す陸揚局Ｔ４に相当し、分岐局Ｃは陸揚
局Ｔ２〜Ｔ６のいずれかに相当する。この図に示す場合
は、主局Ａと主局Ｂとが１対のファイバペアによる光海
底ケーブル（光伝送線路）により接続されている。な
お、ファイバペアには波長λ１〜λｎからなる波長多重
された波長多重光が伝送されている。

【０００４】また、分岐局Ｃと光分岐装置間には２対の
ファイバペアからなる光海底ケーブル（光分岐線路）が
敷設されている。光伝送線路を構成している第１ファイ
バペアと第２ファイバペアの間に海中光分岐装置が設け
られており、この海中光分岐装置はアド・ドロップ手段
を備えている。このアド・ドロップ手段は縦続接続され
た２つの光サーキュレータと、この２つの光サーキュレ
ータ間に挿入接続されている特定の波長のみを反射する
光ファイバグレーティングとから構成されている。例え
ば、光伝送線路の第２ファイバペアの一方の光ファイバ
１０４−３は、光サーキュレータ１０１−２の端子ａに
接続され、その端子ｂに波長λｉをのみを反射する光フ
ァイバグレーティング１０２−１が接続される。そし
て、この光ファイバグレーティング１０２−１の出力端
は光サーキュレータ１０１−１の端子ａに接続され、そ
の端子ｂに第１ファイバペアの光ファイバ１０４−１が
接続されている。

【０００５】このように構成された光伝送線路において
は、光ファイバ１０４−３を伝搬してきた波長多重され
た光信号が光サーキュレータ１０１−２の端子ａに入力
されて、その端子ｂから出力される。そして、端子ｂに
接続されている光ファイバグレーティング１０２−１に
より、波長多重されたうちの波長λｉの光信号のみが反
射されて、光サーキュレータ１０１−２の端子ｂに入力
され、その端子ｃから出力される。光サーキュレータ１
０１−２の端子ｃには光分岐路の第４ファイバペアの一
方の光ファイバ１０５−４が接続され、ドロップされた
波長λｉの光信号が、この光ファイバ１０５−４を伝搬
して分岐局Ｃに伝送されていく。

【０００６】また、分岐局Ｃから送信されて第３ファイ
バペアの他方の光ファイバ１０５−２を伝搬してきた波
長λｉの光信号は、光サーキュレータ１０１−１の端子
ｃに入力し、その端子ａから出力されて、光ファイバグ
レーティング１０２−１により反射される。そして、再
度光サーキュレータ１０１−１の端子ａに入力されて、
光ファイバグレーティング１０２−１を透過した光信号
にアドされて、光ファイバ１０４−１に出力される。こ
れにより、光伝送線路の一方における波長λｉの光信号
のアド・ドロップを行うことができる。また、第２ファ
イバペアの他方の光ファイバ１０４−２と光ファイバ１
０４−４の間には、同様の構成のアド・ドロップ手段が
接続されて、波長λｉの光信号のアド・ドロップが分岐
路の第３ファイバペアの一方の光ファイバ１０５−１、
および第４ファイバペアの他方の光ファイバ１０５−３
を利用して行われている。

【０００７】このようにして、主局Ａと分岐局Ｃとの間
において、波長λｉの光信号を用いた光通信回線が作成
されると共に、主局Ｂと分岐局Ｃとの間においても、波
長λｉの光信号を用いた光通信回線が作成されるように
なる。なお、第３ファイバペアおよび第４ファイバペア
からなる分岐路は、４芯の光ファイバを有する光海底ケ
ーブルにより構成され、この分岐路には図３に示すよう
に光中継器が挿入されており、この光中継器内には、４
本のそれぞれの光ファイバに各々光増幅器が設けられて
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ある局
から全ての局に同報通信を行いたい場合があるが、従来
の海中光分岐装置はこのような同報通信に対応しておら
ず、同報通信を行えないという問題点があった。

【０００９】そこで、本発明は同報通信に対応した海中
分岐装置を提供することを第１の目的としており、この
海中分岐装置を備えることにより同報通信を行えるよう
にした海中光ネットワークを提供することを第２の目的
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るよう本発明の海中光分岐装置は、光伝送線路と光分岐
線路との間で、特定の波長の光信号を挿入・分岐する海
中光分岐装置において、縦続接続された第１の光サーキ
ュレータと第２の光サーキュレータと、その間に挿入接
続された分岐する波長のみを反射する第１の光反射手段
と、ブロードキャストされた波長のみを反射する第２の
光反射手段とからなる特定波長の光信号を挿入・分岐す
るアド・ドロップ手段を備え、前記第２の光反射手段は
前記ブロードキャストされた波長の光信号の一部のみを
反射する反射率としている。

【００１１】また、本発明の第２の目的を達成するよう
海中光ネットワークは、上記海中光分岐装置が、主局お
よび分岐局が接続されている光伝送線路に設けられてお
り、前記海中光分岐装置内の第２の光反射手段の反射率
を最適化することにより、前記主局からブロードキャス
トされた光信号を対向する主局および前記分岐局に配信
できるようにしている。

【００１２】このような海中光分岐装置によれば、主局
から光伝送線路へブロードキャストされた光信号は、一
部分岐されて分岐局へ配信されるようになるため、同報
通信を可能とすることができる。そこで、このような海
中光分岐装置を海中光ネットワークに備えさせることに
より、一方の主局から光伝送線路に接続されている他方
の主局および分岐局の全てに、ブロードキャストされた
光信号を配信することができるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の海中光分岐装置を備える
海中光ネットワークの実施の形態の構成例を図１に示
す。なお、図１に示す例においては陸揚局である主局Ａ
と主局Ｂとの間に２台の海中光分岐装置５，６が設置さ
れて、陸揚局である分岐局Ｃおよび分岐局Ｄが設けられ
ている。この図において、主局Ａは図３に示す陸揚局Ｔ
１に相当し、主局Ｂは図３に示す陸揚局Ｔ４に相当し、
分岐局Ｃは陸揚局Ｔ２〜Ｔ６のいずれかの局に相当す
る。

【００１４】図１に示す場合は、主局Ａと主局Ｂとは１
対のファイバペアによる光海底ケーブル（光伝送線路
４）により接続されている。ファイバペアには波長λ１
〜λｎからなる波長多重された波長多重光が伝送されて
いる。また、分岐局Ｃと光分岐装置間には２対のファイ
バペアからなる光海底ケーブル（光分岐線路１０）が敷
設されている。ここでは、光伝送線路４を構成している
ファイバペアの２本の光ファイバのうち、主局Ａから主
局Ｂへ光信号を伝送する光ファイバ４−１を上り光ファ
イバとし、主局Ｂから主局Ａへ光信号を伝送する光ファ
イバ４−２を下り光ファイバとして説明する。

【００１５】主局Ａにおいて、ｎ台の光伝送端局装置１
−１〜１−ｎは、それぞれ波長λ１〜λｎの光信号の送
受信を行うようにしている。例えば、光伝送端局装置１
−１は波長λ１の光信号を送信して、波長λ１の光信号
を受信するようにされており、光伝送端局装置１−ｉは
波長λｉの光信号を送信して、波長λｉの光信号を受信
するようにされている。これらの光伝送端局装置１−１
〜１−ｎからそれぞれ送信された波長λ１〜λｎの光信
号は、合波器３により合波されて波長多重光とされ、上
り光ファイバ４−１を伝搬していく。また、主局Ａには
放送用光伝送端局装置１−（ｎ＋１）が設けられてお
り、放送用光伝送端局装置１−（ｎ＋１）は、放送用に
割り当てられている波長λｂｃの光信号の送信および受
信を行うようにしている。

【００１６】この放送用光伝送端局装置１−（ｎ＋１）
から送信された波長λｂｃの光信号は、合波器３におい
て波長λ１〜λｎの光信号と波長多重されて上り光ファ
イバ４−１を伝搬していくようになる。そして、波長多
重された光信号が海中分岐装置５に達すると、光サーキ
ュレータ５−８の端子ａに入力されて、その端子ｂから
出力される。光サーキュレータ５−８の端子ｂには波長
λｉのみを反射する光ファイバグレーティング５−７が
設けられており、波長λｉの光信号だけが反射されて光
サーキュレータ５−８の端子ｂに戻っていく。そして、
反射された波長λｉの光信号は光サーキュレータ５−８
の端子ｃから出力されて分岐線路１０−１を介して分岐
局Ｃに伝送される。

【００１７】また、波長λｉ以外の波長多重光は光ファ
イバグレーティング５−７を通過するが、波長λｂｃの
光信号のみを反射する光ファイバグレーティング５−６
が縦続接続されているため、波長λｂｃの光信号だけが
反射されて光サーキュレータ５−８の端子ｂに戻ってい
く。そして、反射された波長λｂｃの光信号は光サーキ
ュレータ５−８の端子ｃから出力されて分岐線路１０−
１を介して分岐局Ｃに伝送される。これにより、波長λ
ｂｃの光信号がドロップされる。なお、この場合光ファ
イバグレーティング５−６においては波長λｂｃの光信
号の全成分が反射されるのではなく、その一部が反射さ
れ、残る波長λｂｃの光信号の成分は光ファイバグレー
ティング５−６を通過するようにされている。すなわ
ち、光ファイバグレーティング５−６の反射率は１００
％とはされていない。例えば、図１において、光ファイ
バグレーティング５−６の反射率を１／３とし、光ファ
イバグレーティング６−６の反射率を１／２とすること
により、主局Ａからの同報信号は主局Ｂおよび各分岐局
にほぼ均等の光電力で分配される。

【００１８】一方、分岐局Ｃにおいては光伝送端局装置
１５−１，１５−２と、放送用光伝送端局装置１５−３
とが備えられている。光伝送端局装置１５−１，１５−
２は、波長λｉの光信号の送受信を行う端局装置であ
り、放送用光伝送端局装置１５−３は、波長λｂｃの放
送用の光信号を受信する端局装置である。そこで、光サ
ーキュレータ５−８により分岐された波長λｉの光信号
は、分波器１１を介して光伝送端局装置１５−１に導か
れて受信されるようになる。また、光伝送端局装置１５
−２から送信された波長λｉの光信号は、合波器１３を
介して光サーキュレータ５−５の端子ｃに入力される。
この波長λｉの光信号は、光サーキュレータ５−５の端
子ａから出力されるが、光ファイバグレーティング５−
７により反射され、再度光サーキュレータ５−５に入力
され、今度は端子ｂから出力されるようになる。これに
より、海中分岐装置５からは、分岐局Ｃから送信された
波長λｉの光信号が、光ファイバグレーティング５−７
を通過した波長多重光にアドされた波長多重光が出力さ
れるようになる。

【００１９】このようにして、波長λｂｃ一部の光信号
成分を除く波長多重光信号は、海中光分岐装置５から出
力されて上り光ファイバ４−１をさらに伝搬していく。
そして、海中光分岐装置５から伝送された波長多重され
た光信号は、次に海中光分岐装置６に達するようにな
る。この海中光分岐装置６においては、波長λｊの光信
号が分岐されて分岐局Ｄに伝送されると共に、放送用に
割り当てられた波長λｂｃの光信号の一部が分岐されて
分岐局Ｄに導かれている。さらに、分岐局Ｄから送信さ
れた波長λｊの光信号が多重される。なお、この動作は
光サーキュレータ６−５，６−８と、光ファイバグレー
ティング６−６，６−７が行っており、その動作は前述
した海中光分岐装置５と同様であるのでここでは説明を
省略する。

【００２０】この結果、海中光分岐装置６から波長λｂ
ｃの一部の光信号成分がさらに除かれた波長多重光成分
が上り光ファイバ４−１に送出されて、この波長多重光
信号はさらに光ファイバ４−１を伝搬していく。そし
て、主局Ｂに達すると分波器８において複数に分岐され
て、分岐された波長多重光の各々が光伝送端局装置９−
１〜９−ｎに導かれる。これにより、例えば、光伝送端
局装置９−１においては波長λ１の光信号が受信され、
光伝送端局装置９−ｉにおいては波長λｉの光信号が受
信されるようになる。さらに、放送用光伝送端局装置９
−（ｎ＋１）では、波長λｂｃの放送用光信号が受信さ
れるようになる。

【００２１】これにより、主局Ａと分岐局Ｃとは波長λ
ｉを使用する回線網が形成され、主局Ａと分岐局Ｄとは
波長λｊを使用する回線網が形成される。また、主局Ａ
からブロードキャストされた波長λｂｃの放送用光信号
は、分岐局Ｃおよび分岐局Ｄ、主局Ｂにおいて受信する
ことができ、主局Ａから全ての局に放送することが可能
となる。

【００２２】以上の説明は、上り光ファイバ４−１を用
いた上り線路について説明したが、下り光ファイバ４−
２を用いた下り線路における動作も同様であり、これに
より主局Ｂと分岐局Ｃとは波長λｉを使用する回線網が
形成され、主局Ｂと分岐局Ｄとは波長λｊを使用する回
線網が形成される。なお、その説明は前述と同様である
ので省略する。ところで、放送用光信号は主局Ａに限ら
ず、主局Ｂからも発信することができる。そこで、この
説明を次に行う。主局Ｂに備えられた放送用光伝送端局
装置９−（ｎ＋１）から波長λｂｃの放送用光信号をブ
ロードキャストした場合は、合波器７を介して下り光フ
ァイバ４−２に波長λｂｃの放送用光信号が送信され
る。そして、海中光分岐装置６において、前述と同様の
動作により、分岐局Ｄに波長λｂｃの放送用光信号の一
部が分岐される。

【００２３】さらに、海中光分岐装置６から送出された
波長多重光信号は、海中光分岐装置５に入力され波長λ
ｂｃの放送用光信号の一部が分岐局Ｃに分岐される。そ
して、残る波長λｂｃの放送用光信号が主局Ａに伝送さ
れるようになる。これにより、主局Ｂからブロードキャ
ストされた波長λｂｃの放送用光信号は、分岐局Ｃおよ
び分岐局Ｄ、主局Ｂにおいて受信することができ、主局
Ａから全ての局に放送することが可能となる。

【００２４】次に、反射率を任意に設定することが可能
な光ファイバグレーティングについて図２を参照しなが
ら説明する。図２において、ゲルマニウムをドープした
コア５１を有する石英の光ファイバ５０に、同図（ａ）
に示すように２方向から強い紫外線（ＵＶ）を照射する
と、両方向の紫外線が照射される部分に干渉パターンが
生じるようになる。この時、干渉パターンと同じパター
ンの組成の変化が光ファイバ５０に生じ、その屈折率が
パターン状に変化する。これがファイバーグレーティン
グである。

【００２５】このような光ファイバーグレーティングの
生じている光ファイバの典型的な反射特性を図２（ｂ）
に示す。この図は、光ファイバーグレーティング長が
１．６ｍｍとされた時の反射特性であり、波長１５３
６．５ｎｍを中心とした光が反射されていることがわか
る。なお、反射する波長帯域幅は、０．１〜１０ｎｍの
ものを得ることができる。また、光ファイバーグレーテ
ィング波長を変化させることにより、その反射率を変化
させることができ、また、パターンのピッチを変更する
ことにより反射させる波長を変更することができる。

【００２６】なお、以上の説明では特定の波長の光信号
を反射する手段として、光ファイバグレーティングを用
いるようにしたが、これに替えて半導体により格子を作
成するようにしたフィルタや、誘電体フィルタを用いる
こともできる。また、本発明は海中系のネットワークに
限らず、地上系のネットワークにも適用することもでき
るものである。

【００２７】

【発明の効果】本発明の海中光分岐装置は以上のように
構成されているので、ある局から光伝送線路へブロード
キャストされた光信号は、一部分岐されて分岐局へ配信
されるようになるため、同報通信を可能とすることがで
きる。そこで、このような海中光分岐装置を海中光ネッ
トワークに備えさせることにより、光伝送線路に接続さ
れている主局および分岐局の全てに、ある局からブロー
ドキャストされた光信号を配信することができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の海中光分岐装置の実施の形態の構成を
示す図である。

【図２】光ファイバグレーティングの説明を行うための
図である。

【図３】光海底ケーブル通信の構成を示す図である。

【図４】従来の海中光分岐装置の一構成例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１−１〜１−ｎ，９−１〜９−ｎ，１５−１，１５−
２，２０−１，２０−２光伝送端局装置 ２，８，１２，１３，１６，１９ 合波器 ３，７，１１，１４，１６，１９ 分波器 ４ 光伝送線路 ５−１，５−３，５−５，５−８，６−１，６−４，６
−５，６−８ 光サーキュレータ ５−２，５−３，５−６，５−７，６−２，６−３，６
−６，６−７ 光ファイバグレーティング １−（ｎ＋１），９−（ｎ＋１），１５−３，２０−３
放送用光伝送端局装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光伝送線路と光分岐線路との間で、特
   定の波長の光信号を挿入・分岐する海中光分岐装置にお
   いて、 縦続接続された第１の光サーキュレータと第２の光サー
   キュレータと、その間に挿入接続された分岐する波長の
   みを反射する第１の光反射手段と、ブロードキャストさ
   れた波長のみを反射する第２の光反射手段とからなる特
   定波長の光信号を挿入・分岐するアド・ドロップ手段を
   備え、 前記第２の光反射手段は前記ブロードキャストされた波
   長の光信号の一部のみを反射する反射率とされているこ
   とを特徴とする海中光分岐装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の海中光分岐装置が、主
   局および分岐局が接続されている光伝送線路に設けられ
   ており、前記海中光分岐装置内の第２の光反射手段の反
   射率を最適化することにより、任意の局からブロードキ
   ャストされた光信号を前記主局および前記分岐局に配信
   できるようにしたことを特徴とする海中光ネットワー
   ク。