WO2014050064A1 - 光分岐結合装置及び光分岐結合方法 - Google Patents

光分岐結合装置及び光分岐結合方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an optical branching and coupling device and an optical branching and coupling method used in a ROADM (Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexing) optical communication system.
  • ROADM Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexing
  • ROADM systems are widely used in wavelength division multiplexing (WDM) optical communication.
  • WDM wavelength division multiplexing
  • a wavelength division multiplexed optical signal is branched and combined by an optical branching and coupling device or the like.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a general ROADM system 7000.
  • the optical branching unit 1000 branches the optical signal received from the upstream transmission path, and the optical demultiplexing unit 4000 demultiplexes the branched optical signal.
  • the optical transceivers 6000-1 to 6000-n only the necessary wavelengths are received by the optical transceivers 6000-1 to 6000-n.
  • the optical signals transmitted from the optical transceivers 6000-1 to 6000-n are combined by the optical multiplexing unit 5000, and the combined optical signal is transmitted to the optical coupling unit 3000.
  • the wavelength blocker 2000 removes an optical signal having a wavelength transmitted / received by the optical transmission / reception devices 6000-1 to 6000-n from the optical signal input from the optical branching unit 1000, and outputs the optical signal to the optical coupling unit 3000.
  • the optical coupling unit 3000 combines the optical signal from the wavelength blocker 2000 and the optical signal from the optical multiplexing unit 5000 and outputs the combined signal.
  • the CDC-ROADM system is a ROADM system that can perform add / drop without collision of optical signals at any wavelength and any route.
  • the CDC function is realized by solving the path / wavelength dependence of the wavelength multiplexing / demultiplexing unit.
  • Patent Document 1 describes a configuration of a general CDC-ROADM system.
  • the CDC-ROADM system described in Patent Document 1 realizes a CDC function by a plurality of WSS (Wavelength Selective Switch), an optical coupler, and a cross-connect switch.
  • WSS Widelength Selective Switch
  • An object of the present invention is to provide an optical branching and coupling device and an optical branching and coupling method capable of adding a CDC function to a ROADM system that does not support CDC without stopping service.
  • the optical branching and coupling device of the present invention includes a first optical demultiplexing unit that demultiplexes an input first wavelength-division-multiplexed optical signal for each wavelength, and an optical signal that is demultiplexed by the first optical demultiplexing unit.
  • a first optical multiplexing unit that multiplexes a part of the optical signal
  • a second optical demultiplexing unit that demultiplexes the input second wavelength-multiplexed optical signal for each wavelength, and the second optical demultiplexing unit.
  • a second optical multiplexing unit for combining a part of the demultiplexed optical signal; an optical signal combined by the first optical multiplexing unit; and an optical signal combined by the second optical multiplexing unit.
  • an optical path selection means for selectively outputting each of the above as two or more output optical signals.
  • the optical branching and coupling method of the present invention demultiplexes the input first wavelength multiplexed optical signal for each wavelength, multiplexes a part of the demultiplexed optical signal, and inputs the second wavelength multiplexed optical signal.
  • the optical signal is demultiplexed for each wavelength, a part of the demultiplexed optical signal is combined, and the demultiplexed and combined first wavelength multiplexed optical signal or the demultiplexed and combined first One of the two wavelength multiplexed optical signals is selectively output as an output optical signal.
  • the optical branching and coupling device and the optical branching and coupling method of the present invention can add a CDC function to a ROADM system that does not support CDC without stopping service.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a detailed configuration of optical receivers 40-3 to 40-n in the optical branching and coupling device 100a according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical branching and coupling device 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the optical branching and coupling device 100 multiplexes an optical demultiplexing unit 1-1 that demultiplexes an input wavelength multiplexed optical signal for each wavelength, and a part of the optical signal demultiplexed by the optical demultiplexing unit 1-1. And an optical multiplexing unit 2-1. Further, the optical branching and coupling device 100 splits an input wavelength-multiplexed optical signal for each wavelength, and a part of the optical signal demultiplexed by the optical demultiplexing unit 1-2.
  • the optical branching and coupling device 100 includes an optical path selection unit 3 that selectively outputs either of the optical signals combined by the optical multiplexing unit 2-1 or 2-2 as at least two output optical signals. Is provided.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the optical branching and coupling device 100.
  • the optical demultiplexing units 1-1 and 1-2 demultiplex the input wavelength multiplexed optical signal into a plurality of optical signals (step S11). At this time, a part of the demultiplexed optical signal is output toward the optical receiver.
  • the optical multiplexing unit 2-1 combines some of the plurality of optical signals demultiplexed by the optical demultiplexing unit 1-1, and the optical multiplexing unit 2-2 demultiplexes by the optical demultiplexing unit 1-2. A part of the waved optical signals is combined (step S12).
  • the optical path selector 3 outputs one of the optical signals combined by the optical multiplexer 2-1 or 2-2 as a plurality of output optical signals (step S13). At this time, the plurality of output optical signals output from the optical path selection unit 3 are output toward the optical reception unit and the like.
  • the optical branching and coupling device 100 includes an optical demultiplexing unit 1-1 that demultiplexes an input wavelength-multiplexed optical signal for each wavelength, and one of the optical signals demultiplexed by the optical demultiplexing unit 1-1. And an optical multiplexing unit 2-1 for multiplexing the units.
  • the signals of some wavelengths demultiplexed by the optical demultiplexing units 1-1 and 1-2 before the path selection by the optical path selection unit 3 are physically different from the other wavelengths. It can be a separate system.
  • optical branching and coupling device 100 can add the CDC function without stopping the service.
  • the optical branching and coupling device 100 may further include a CPU (central processing unit) and a memory in which a program is recorded.
  • the procedure of steps S11 to S13 described in FIG. 2 may be realized by causing the CPU to execute a program stored in the memory.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the optical branching and coupling device 100a according to the second embodiment.
  • the optical branching and coupling device 100a includes an AWG (Arrayed Waveguide Grating) 10-1, 10-2, 20-1 and 20-2, an optical path selection unit 30, and an optical reception unit 40-1.
  • AWG Arrayed Waveguide Grating
  • AWGs 10-1 and 10-2 correspond to the optical demultiplexing units 1-1 and 1-2 in FIG. 1
  • AWGs 20-1 and 20-2 correspond to the optical multiplexing units 2-1 and 2-2. Equivalent to.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the optical path selection unit 30 included in the optical branching and coupling device 100a.
  • the optical path selection unit 30 includes optical branching units 31-1 and 31-2 and optical switches 32-1 to 32-m.
  • the optical branching units 31-1 and 31-2 are optical couplers
  • the optical switches 32-1 to 32-m are switches that mechanically switch optical paths, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) switches, and the like. .
  • FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the optical receivers 40-3 to 40-n included in the optical branching and coupling device 100a.
  • Each of the optical receivers 40-3 to 40-n has an optical wavelength selector 41.
  • the optical wavelength selection section 41 transmits an optical filter that transmits a predetermined wavelength and attenuates other wavelengths, or digital coherent reception that selectively receives an optical signal received by interfering with the predetermined wavelength. Etc.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the optical branching and coupling device 100a of this embodiment.
  • FIG. 6 illustrates a case where a wavelength multiplexed optical signal including ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3 and a wavelength multiplexed optical signal including ⁇ 3, ⁇ 4, and ⁇ 5 in FIG. 3 and FIG. 4 are input.
  • the AWGs 10-1 and 10-2 demultiplex the input wavelength multiplexed optical signal into a plurality of optical signals (step S21). At this time, some of the demultiplexed optical signals ( ⁇ 1, ⁇ 5) are output toward the optical receivers 40-1 and 40-2.
  • the AWG 20-1 combines a part ( ⁇ 2, ⁇ 3) of the plurality of optical signals demultiplexed by the AWG 10-1, and the AWG 20-2 demultiplexes one of the plurality of optical signals demultiplexed by the AWG 10-2.
  • the parts ( ⁇ 3, ⁇ 4) are multiplexed (step S22).
  • the optical branching units 31-1 and 31-2 branch the optical signals from the AWGs 20-1 and 20-2, respectively (step S23).
  • Each of the optical switches 32-1 to 32-m selectively selects one of the optical signals ( ⁇ 2, ⁇ 3 or ⁇ 3, ⁇ 4) from the optical branching unit 31-1 or 31-2. Output to 3 to 40-n (step S24).
  • the optical receivers 40-3 to 40-n receive the optical signals from the optical switches 32-1 to 32-m, respectively (step S25).
  • the optical wavelength selector 41 selectively selects a predetermined wavelength to be received by each of the optical receivers 40-3 to 40-n (for example, ⁇ 2 for the optical receiver 40-3 in FIG. 3). Extract.
  • the optical branching and coupling device 100a of the second embodiment includes optical receiving units 40-1 to 40-2 in addition to the configuration of the optical branching and coupling device 100 of the first embodiment.
  • the optical branching and coupling device 100a achieves the effects of the first embodiment, and is partly demultiplexed by the optical demultiplexing units 1-1 and 1-2 before the path selection in the optical path selection unit 30. Can be received as a signal of a system physically different from other wavelengths.
  • the optical branching and coupling device 100a of the second embodiment receives only an optical signal having a predetermined wavelength from the output optical signals.
  • Each optical receiver 40-3 to 40-n having a selector 41 is provided.
  • the optical branching and coupling device 100a can further select the wavelengths received by the optical receivers 40-3 to 40-n.
  • the optical branching and coupling device 100a can selectively receive an optical signal having a specific wavelength by the optical receivers 40-3 to 40-n.
  • the optical branching and coupling device 100a can receive a higher-speed signal.
  • the optical wavelength selection unit 41 can further add a local selection function to the optical wavelength selection unit 41, which makes the wavelength of light to be interfered variable.
  • the received wavelength can also be changed.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an optical branching and coupling device 100b according to the third embodiment.
  • the configuration of the optical branching and coupling device 100b is different from that of the optical branching and coupling device 100a of the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 between the optical path selection unit 30 and the optical reception units 40-3 to 40-n.
  • the difference is that optical filters 50-1 to 50-m are provided.
  • the optical filters 50-1 to 50-m transmit only light of a predetermined wavelength and attenuate light of other wavelengths.
  • the optical branching and coupling device 100b can extract a predetermined wavelength by the optical filters 50-1 to 50-m, it is not necessary to provide the optical receiving units 40-3 to 40-n with a wavelength selective reception function. As a result, the optical branching and coupling device 100b has the effects of the first embodiment, and can use existing optical receiving modules as the optical receiving units 40-3 to 40-n. Further, by changing the filter wavelengths of the optical filters 50-1 to 50-m, the wavelengths received by the optical receivers 40-3 to 40-n can be changed.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of an optical branching and coupling device 100c according to the fourth embodiment.
  • the optical branching and coupling device 100c shows a configuration in which the optical branching and coupling device 100a of the second embodiment is applied to a transmission system.
  • the basic configuration of the optical branching and coupling device 100c in this embodiment is the same as that of the optical branching and coupling device 100a shown in FIG. 3, except that the optical receivers 40-1 to 40-n are connected to the optical transmitter 60-1. It is different from the optical branching and coupling device 100a in that it is replaced with ⁇ 60-n.
  • the optical transmitters 60-3 to 60-n output an optical signal including a predetermined wavelength to the optical path selector 30.
  • the optical path selection unit 30 selectively multiplexes the optical signals transmitted from the optical transmission units 60-3 to 60-n and outputs them to either the AWG 20-1 or 20-2.
  • the AWGs 20-1 and 20-2 demultiplex the input signal.
  • the AWGs 10-1 and 10-2 combine the optical signals demultiplexed by the AWGs 20-1 and 20-2 with the optical signals output from the optical transmission units 60-1 and 60-2. Wave and output.
  • the optical branching and coupling device 100c having such a configuration, a signal of a system physically different from the other wavelengths is transmitted for transmission signals of some wavelengths before the path selection by the optical path selection unit 30. Can be sent as For this reason, even if the CDC function is added to the optical branching and coupling apparatus that does not support CDC, for example, if the parts on the optical transmitters 60-3 to 60-n side than the AWGs 20-1 and 20-2 are replaced, for example. Well, it is not necessary to replace the entire device including the AWGs 10-1 and 10-2. Therefore, the optical branching and coupling device 100c according to the fourth embodiment has the effect that the CDC function can be added without stopping the service in the transmission system, similarly to the optical branching and coupling device according to the first to third embodiments. Play.
  • an optical communication system can be configured by arranging a plurality of optical branching and coupling devices described in the first to fourth embodiments.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of an optical communication system 200 according to the fifth embodiment.
  • the optical communication system 200 includes a plurality of optical communication devices 110.
  • the optical communication devices 110 are connected by an optical fiber or the like to construct a WDM communication network.
  • the optical communication device 110 includes an optical coupler and the optical branching and coupling device 100 of the first embodiment.
  • an optical signal transmitted through the WDM communication network is branched by an optical coupler or the like, and the branched wavelength multiplexed optical signal is input to the optical branching and coupling device 100.
  • the optical communication device 110 functions as a node of the ROADM system.
  • a first optical demultiplexing unit that demultiplexes the input first wavelength division multiplexed optical signal for each wavelength; A first optical multiplexing unit for multiplexing a part of the optical signal demultiplexed by the first optical demultiplexing unit; A second optical demultiplexing unit that demultiplexes the input second wavelength multiplexed optical signal for each wavelength; A second optical multiplexing unit for multiplexing a part of the optical signal demultiplexed by the second optical demultiplexing unit; An optical path selector that selectively outputs one of the optical signals combined by the first optical multiplexer or the second optical multiplexer as two or more output optical signals; An optical branching and coupling device.
  • Appendix 2 A first optical receiving unit that receives an optical signal other than the optical signal input to the first optical multiplexing unit among the optical signals demultiplexed by the first optical demultiplexing unit; A second optical receiving unit that receives an optical signal other than the optical signal input to the second optical multiplexing unit among the optical signals demultiplexed by the second optical demultiplexing unit, The optical branching and coupling device according to appendix 1.
  • the optical path selector is A first optical branching unit for branching the optical signal combined by the first optical combining unit; A second optical branching unit for branching the optical signal combined by the second optical combining unit; Two or more optical switches that selectively output one of the optical signals branched by the first or second optical branching unit as the output optical signal;
  • a third optical receiver for receiving an output optical signal from the optical path selector;
  • the third optical receiver includes an optical wavelength selector that receives only an optical signal having a predetermined wavelength among the output optical signals.
  • the optical branching and coupling device according to any one of appendices 1 to 3.
  • Appendix 6 The optical branching and coupling device according to any one of appendices 1 to 5, further comprising a wavelength filter that transmits and outputs only a predetermined wavelength of the output optical signal from the optical path selection unit.
  • Appendix 7 The optical branching and coupling device according to appendix 6, wherein the wavelength filter is a variable wavelength filter.
  • Appendix 8 An optical branching and coupling device according to any one of appendices 1 to 7, An optical coupler for branching an optical path connected to a transmission path for transmitting a wavelength multiplexed optical signal and connecting to the optical branching and coupling device; An optical communication system in which at least two or more optical communication devices including the above are connected.
  • (Appendix 9) Demultiplexing the input first wavelength-multiplexed optical signal for each wavelength, and combining a part of the demultiplexed optical signal; Demultiplexing the input second wavelength-multiplexed optical signal for each wavelength, and combining a part of the demultiplexed optical signal; Selectively outputting either the demultiplexed and combined first wavelength multiplexed optical signal or the demultiplexed and combined second wavelength multiplexed optical signal as an output optical signal; Optical branching and coupling method.
  • the optical path selection unit multiplexes two or more optical signals output from the optical transmission unit and outputs them to either the first optical multiplexing unit or the second optical multiplexing unit,
  • the first optical multiplexing unit and the second optical multiplexing unit demultiplex the optical signal output from the optical path selection unit,
  • the first optical demultiplexing unit multiplexes and outputs a part of the optical transmission unit and an optical signal from the first optical multiplexing unit,
  • the second optical demultiplexing unit multiplexes and outputs an optical signal from a part of the optical transmission unit and the second optical multiplexing unit,
  • the optical branching and coupling device according to any one of appendices 1 to 7.
  • First optical demultiplexing means for demultiplexing the input first wavelength multiplexed optical signal for each wavelength, and first optical signal for demultiplexing part of the optical signal demultiplexed by the first optical demultiplexing means.
  • Optical multiplexing means, second optical demultiplexing means for demultiplexing the input second wavelength multiplexed optical signal for each wavelength, and part of the optical signal demultiplexed by the second optical demultiplexing means
  • Optical path for selecting and outputting the optical signal combined by the first optical combining means and the optical signal combined by the second optical combining means A computer of an optical branching and coupling device comprising a selection means, A procedure for selectively outputting either one of the optical signal combined by the first optical combining unit and the optical signal combined by the second optical combining unit as two or more output optical signals, A control program for an optical branching and coupling device for execution.

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Abstract

　ＣＤＣに未対応のＲＯＡＤＭシステムに対してサービス停止を伴わずにＣＤＣ機能を追加するために、光通信システムは、入力された波長多重光信号を分波する光分波部１－１と、光分波部１－１で分波された波長多重光信号の一部且つ少なくとも２以上の光信号を合波する光合波部２－１を備える。また、入力された波長多重光信号を分波する光分波部１－２と、光分波部１－２で分波された波長多光重信号の一部且つ少なくとも２以上の光信号を合波する光合波部２－２とを備える。さらに、光合波部２－１又は２－２で合波された光信号のいずれかを、少なくとも２以上の出力光信号として選択的に出力する光経路選択部３とを備える。

Description

光分岐結合装置及び光分岐結合方法
　本発明は、ＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光通信システムに用いられる光分岐結合装置及び光分岐結合方法に関する。
　波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光通信においては、ＲＯＡＤＭシステムが広く用いられている。ＲＯＡＤＭシステムでは、光分岐結合装置等により波長多重光信号の分岐及び結合が行われる。
　図１０は、一般的なＲＯＡＤＭシステム７０００の構成を示す図である。ＲＯＡＤＭシステム７０００では、上流伝送路から受信された光信号を光分岐部１０００が分岐し、分岐された光信号を光分波部４０００が分波する。その結果、必要な波長のみが光送受信装置６０００－１～６０００－ｎで受信される。また、光送受信装置６０００－１～６０００－ｎから送信された光信号は、光合波部５０００にて合波され、合波された光信号は、光結合部３０００へ送信される。波長ブロッカ２０００は、光分岐部１０００から入力された光信号のうち、光送受信装置６０００－１～６０００－ｎで送受信される波長の光信号を除去して光結合部３０００に出力する。光結合部３０００は、波長ブロッカ２０００からの光信号と光合波部５０００からの光信号とを合波して出力する。
　近年、ＣＤＣ（Ｃｏｌｏｒ－ｌｅｓｓ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ－ｌｅｓｓ　Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ－ｌｅｓｓ）－ＲＯＡＤＭ技術の実用化に伴い、既存ネットワークのＣＤＣ化が進んでいる。ＣＤＣ－ＲＯＡＤＭシステムは、任意の波長及び任意の方路でも光信号が衝突することなくａｄｄ／ｄｒｏｐが可能な、ＲＯＡＤＭシステムである。ＣＤＣ機能は、波長合分波部の方路・波長依存性を解決することで実現される。
　特許文献１に、一般的なＣＤＣ－ＲＯＡＤＭシステムの構成が記載されている。特許文献１に記載されたＣＤＣ－ＲＯＡＤＭシステムは、複数のＷＳＳ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｓｗｉｔｃｈ）、光カプラ及びクロスコネクトスイッチにより、ＣＤＣ機能を実現する。
特開２０１２－１１４６４０号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されたＣＤＣ－ＲＯＡＤＭシステムを既存のＲＯＡＤＭシステムに適用する場合には、波長合分波部を取り換える必要がある。すなわち、ＲＯＡＤＭシステムを停止させなければ既存のＲＯＡＤＭシステムに対してＣＤＣ機能を付加することはできないため、インサービスの状態でＲＯＡＤＭシステムにＣＤＣ機能を付加させることはできない。
　本発明の目的は、ＣＤＣに未対応のＲＯＡＤＭシステムに対してサービス停止を伴わずにＣＤＣ機能を追加できる光分岐結合装置及び光分岐結合方法を提供することにある。
　本発明の光分岐結合装置は、入力された第１の波長多重光信号を波長毎に分波する第１の光分波手段と、前記第１の光分波手段で分波された光信号の一部を合波する第１の光合波手段と、入力された第２の波長多重光信号を波長毎に分波する第２の光分波手段と、前記第２の光分波手段で分波された光信号の一部を合波する第２の光合波手段と、前記第１の光合波手段で合波された光信号と前記第２の光合波手段で合波された光信号とのいずれかを、２以上の出力光信号として夫々選択的に出力する光経路選択手段と、を備える。
　本発明の光分岐結合方法は、入力された第１の波長多重光信号を波長毎に分波し、当該分波された光信号の一部を合波し、入力された第２の波長多重光信号を波長毎に分波し、当該分波された光信号の一部を合波し、前記分波及び合波された第１の波長多重光信号又は前記分波及び合波された第２の波長多重光信号のいずれかを、出力光信号として選択的に出力する、ことを特徴とする。
　本発明の光分岐結合装置及び光分岐結合方法は、ＣＤＣに未対応のＲＯＡＤＭシステムに対してサービス停止を伴わずにＣＤＣ機能を追加できる。
本発明の第１の実施形態の光分岐結合装置１００の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の光分岐結合装置１００の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の光分岐結合装置１００ａの構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の光分岐結合装置１００ａにおける、光経路選択部３０の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の光分岐結合装置１００ａにおける、光受信部４０－３～ｎの詳細の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の光分岐結合装置１００ａの動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の光分岐結合装置１００ｂの構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態の光分岐結合装置１００ｃの構成を示すブロック図である。 本発明の第５の実施形態の光通信システムの構成を示す図である。 一般的なＲＯＡＤＭ光通信システムの構成を示す図である。
　（第１の実施形態）
　本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の光分岐結合装置１００の構成を示すブロック図である。光分岐結合装置１００は、入力された波長多重光信号を波長毎に分波する光分波部１－１と、光分波部１－１で分波された光信号の一部を合波する光合波部２－１とを備える。また、光分岐結合装置１００は、入力された波長多重光信号を波長毎に分波する光分波部１－２と、光分波部１－２で分波された光信号の一部を合波する光合波部２－２とを備える。さらに、光分岐結合装置１００は、光合波部２－１又は２－２で合波された光信号のいずれかを、少なくとも２以上の出力光信号として選択的に出力する光経路選択部３とを備える。
　次に、光分岐結合装置１００の動作について説明する。図２は、光分岐結合装置１００の動作を示すフローチャートである。光分波部１－１及び１－２は、入力された波長多重光信号を複数の光信号に分波する（ステップＳ１１）。この時、分波された光信号の一部は、光受信部に向かって出力される。次に、光合波部２－１が光分波部１－１で分波された複数の光信号の一部を合波し、光合波部２－２が光分波部１－２で分波された複数の光信号の一部を合波する（ステップＳ１２）。そして、光経路選択部３が光合波部２－１又は２－２で合波された光信号のいずれかを複数の出力光信号として出力する（ステップＳ１３）。この時、光経路選択部３が出力した複数の出力光信号は、光受信部等に向かって出力される。
　このように、光分岐結合装置１００は、入力された波長多重光信号を波長毎に分波する光分波部１－１と、光分波部１－１で分波された光信号の一部を合波する光合波部２－１とを備える。これにより、光経路選択部３による経路選択よりも前段において、光分波部１－１及び１－２で分波された一部の波長の信号については、それ以外の波長とは物理的に別系統とすることができる。このため、ＣＤＣに未対応の光分岐結合装置にＣＤＣ機能を追加する場合でも、例えば、光合波部２－１及び２－２よりも後段の部品を交換すればよく、光分波部１－１及び１－２を含めた装置全体を交換することを要しない。そのため、光分岐結合装置１００は、サービス停止を伴わずにＣＤＣ機能を追加できる。
　なお、光分岐結合装置１００は、ＣＰＵ（central processing unit）及び、プログラムが記録されたメモリをさらに備えていてもよい。そして、図２で説明したステップＳ１１～Ｓ１３の手順は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵに実行させることで実現されてもよい。
　（第２の実施形態）
　次に本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態の光分岐結合装置１００ａの構成を示すブロック図である。図３に示すように、光分岐結合装置１００ａは、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ）１０－１、１０－２、２０－１及び２０－２と、光経路選択部３０と、光受信部４０－１～ｎを備える。
　ここで、ＡＷＧ１０－１及び１０－２は、図１における光分波部１－１及び１－２に相当し、ＡＷＧ２０－１及び２０－２は、光合波部２－１及び２－２に相当する。
　また、図４は、光分岐結合装置１００ａが備える、光経路選択部３０の詳細の構成を示すブロック図である。図４に示すように、光経路選択部３０は、光分岐部３１－１及び３１－２と、光スイッチ３２－１～３２－ｍを備える。ここで、光分岐部３１－１及び３１－２は光カプラ等であり、光スイッチ３２－１～３２－ｍは機械的に光経路を切り替えるスイッチやＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）スイッチ等である。
　また、図５は、光分岐結合装置１００ａが備える、光受信部４０－３～４０－ｎの詳細の構成を示すブロック図である。光受信部４０－３～４０－ｎは、それぞれ光波長選択部４１を有する。ここで、光波長選択部４１は、所定の波長を透過させ、それ以外の波長を減衰させる光フィルタや、受信された光信号と所定の波長とを干渉させて選択的に受信するデジタルコヒーレント受信器等である。
　次に、光分岐結合装置１００ａの動作について説明する。図６は、本実施形態の光分岐結合装置１００ａの動作を示すフローチャートである。図６では、図３及び図４において、λ１、λ２、λ３を含む波長多重光信号と、λ３、λ４、λ５を含む波長多重光信号が入力される場合について説明する。
　ＡＷＧ１０－１及び１０－２は、入力された、波長多重光信号を複数の光信号に分波する（ステップＳ２１）。この時、分波された光信号の一部（λ１、λ５）は、光受信部４０－１及び４０－２に向かって出力される。次に、ＡＷＧ２０－１がＡＷＧ１０－１で分波された複数の光信号の一部（λ２、λ３）を合波し、ＡＷＧ２０－２がＡＷＧ１０－２で分波された複数の光信号の一部（λ３、λ４）を合波する（ステップＳ２２）。
　光分岐部３１－１及び３１－２は、ＡＷＧ２０－１及び２０－２からの光信号をそれぞれ分岐する（ステップＳ２３）。そして、光スイッチ３２－１～３２－ｍのそれぞれは、光分岐部３１－１又は３１－２からの光信号（λ２、λ３又はλ３、λ４）のいずれかを選択的に光受信部４０－３～４０－ｎへ出力する（ステップＳ２４）。
　そして、光受信部４０－３～４０－ｎは、光スイッチ３２－１～３２－ｍからの光信号をそれぞれ受信する（ステップＳ２５）。この時、光波長選択部４１は、光受信部４０－３～４０－ｎのそれぞれが受信すべき所定の波長（例えば、図３の光受信部４０－３であればλ２）を選択的に抽出する。
　第２の実施形態の光分岐結合装置１００ａは、第１の実施形態の光分岐結合装置１００の構成に加えて、光受信部４０－１～４０－２を備える。これにより、光分岐結合装置１００ａは、第１の実施形態の効果を奏するとともに、光経路選択部３０における経路選択の前段において光分波部１－１及び１－２で分波された一部の波長の信号について、それ以外の波長とは物理的に異なる系統の信号として受信できる。
　また、第２の実施形態の光分岐結合装置１００ａは、第１の実施形態の光分岐結合装置１００の構成に加えて、出力光信号のうち、所定の波長の光信号のみを受信する光波長選択部４１を有する各光受信部４０－３～４０－ｎを備える。これにより、光分岐結合装置１００ａは、さらに、光受信部４０－３～４０－ｎで受信される波長を選択できる。その結果、光分岐結合装置１００ａは、特定の波長の光信号を、光受信部４０－３～４０－ｎで選択的に受信できる。好適には、光波長選択部４１にデジタルコヒーレント受信器が用いられることにより、光分岐結合装置１００ａは、より高速な信号を受信できる。
　なお、光波長選択部４１にデジタルコヒーレント受信器が適用される場合、干渉させる光の波長を可変とする、ローカルセレクション機能を光波長選択部４１にさらに付加することで、光波長選択部４１で受信される波長を変更することもできる。
　（第３の実施形態）
　次に本発明の第３の実施形態について説明する。図７は、第３の実施形態の光分岐結合装置１００ｂの構成を示すブロック図である。光分岐結合装置１００ｂの構成は、図３及び図４に示した第２の実施形態の光分岐結合装置１００ａの構成とは、光経路選択部３０と光受信部４０－３～ｎの間に光フィルタ５０－１～ｍを備える点で異なる。光フィルタ５０－１～５０－ｍは、所定の波長の光のみを透過し、それ以外の波長の光を減衰させる。
　光分岐結合装置１００ｂは、光フィルタ５０－１～ｍで所定の波長を抽出できるため、波長選択受信機能を光受信部４０－３～４０－ｎに持たせる必要がない。その結果、光分岐結合装置１００ｂは、第１の実施形態の効果を奏するとともに、既存の光受信モジュールを光受信部４０－３～４０－ｎとして用いることができる。また、光フィルタ５０－１～５０－ｍのフィルタ波長を可変とすることにより、光受信部４０－３～４０－ｎで受信される波長を変更することもできる。
　（第４の実施形態）
　以上に述べた第１～第３の実施形態においては、光分岐結合装置が受信システムの一部として用いられる場合について説明した。しかし、同様の構成を備える光分岐結合装置を、送信システムに適用してもよい。
　図８は、第４の実施形態の光分岐結合装置１００ｃの構成を示すブロック図である。光分岐結合装置１００ｃは、第２の実施形態の光分岐結合装置１００ａを、送信システムに適用した構成を示す。
　本実施形態における光分岐結合装置１００ｃの基本的な構成は、図３に示された光分岐結合装置１００ａと同様であるが、光受信部４０－１～４０－ｎが光送信部６０－１～６０－ｎに置き換わっている点で、光分岐結合装置１００ａとは異なる。
　光分岐結合装置１００ｃにおいては、光送信部６０－３～６０－ｎは、所定の波長を含む光信号を光経路選択部３０に出力する。光経路選択部３０は、光送信部６０－３～６０－ｎから送信された光信号を選択的に合波し、ＡＷＧ２０－１又は２０－２のいずれかに出力する。ＡＷＧ２０－１及び２０－２は入力された信号を分波する。そして、ＡＷＧ１０－１及び１０－２は、ＡＷＧ２０－１及び２０－２にて分波されたそれぞれの光信号と、光送信部６０－１及び６０－２から出力されたそれぞれの光信号と合波して出力する。
　このような構成を備える光分岐結合装置１００ｃは、光経路選択部３０による経路選択のよりも前段において、一部の波長の送信信号については、それ以外の波長とは物理的に異なる系統の信号として送信できる。このため、仮にＣＤＣに未対応の光分岐結合装置にＣＤＣ機能を追加する場合でも、例えば、ＡＷＧ２０－１及び２０－２よりも光送信部６０－３～６０－ｎ側の部品について交換すればよく、ＡＷＧ１０－１及び１０－２を含めた装置全体を交換する必要がない。そのため、第４の実施形態の光分岐結合装置１００ｃは、送信システムにおいて、第１～第３の実施形態の光分岐結合装置と同様に、サービス停止を伴わずにＣＤＣ機能を追加できるという効果を奏する。
　（第５の実施形態）
　さらに、第１～第４の実施形態に記載された光分岐結合装置を複数配置することにより、光通信システムを構成できる。図９は、第５の実施形態の光通信システム２００の構成を示す図である。
　光通信システム２００は、複数の光通信装置１１０を備える。光通信システム２００では、光通信装置１１０の間が光ファイバ等で接続され、ＷＤＭ通信ネットワークが構築される。
　光通信装置１１０は、光カプラ及び第１の実施形態の光分岐結合装置１００を備える。光通信装置１１０においては、ＷＤＭ通信ネットワークを伝送される光信号が光カプラ等により分岐され、分岐された波長多重光信号が、光分岐結合装置１００に入力される。このようにして、光通信装置１１０は、ＲＯＡＤＭシステムのノードとして機能する。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１２年９月２７日に出願された日本出願特願２０１２－２１３９２２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　（実施形態の他の表現）
　なお、以上に記載の実施形態の一部又は全部は、以下の付記の様にも記載され得るが、以下には限られない。
　（付記１）
　入力された第１の波長多重光信号を波長毎に分波する第１の光分波部と、
　前記第１の光分波部で分波された光信号の一部を合波する第１の光合波部と、
　入力された第２の波長多重光信号を波長毎に分波する第２の光分波部と、
　前記第２の光分波部で分波された光信号の一部を合波する第２の光合波部と、
　前記第１の光合波部又は前記第２の光合波部で合波された光信号のいずれかを、２以上の出力光信号として選択的に出力する光経路選択部と、
を備える光分岐結合装置。
　（付記２）
　前記第１の光分波部で分波された光信号のうち、前記第１の光合波部に入力される光信号以外の光信号を受信する第１の光受信部と、
　前記第２の光分波部で分波された光信号のうち、前記第２の光合波部に入力される光信号以外の光信号を受信する第２の光受信部と、をさらに備える、
　付記１に記載された光分岐結合装置。
　（付記３）
　前記光経路選択部は、
　前記第１の光合波部で合波された光信号を分岐する第１の光分岐部と、
　前記第２の光合波部で合波された光信号を分岐する第２の光分岐部と、
　前記第１又は第２の光分岐部で分岐された光信号のいずれかを前記出力光信号として選択的に出力する２以上の光スイッチと、
　を有する、付記１又は２に記載された光分岐結合装置。
　（付記４）
　前記光経路選択部からの出力光信号を受信する、第３の光受信部を備え、
　前記第３の光受信部は、前記出力光信号のうち、所定の波長の光信号のみを受信する光波長選択部を有する、
　付記１乃至３のいずれかに記載された光分岐結合装置。
　（付記５）
　前記第３の光受信部は、受信波長を選択するローカルセレクション機能を含むデジタルコヒーレント光受信器を有する、付記４に記載された光分岐結合装置。
　（付記６）
　前記光経路選択部からの出力光信号のうち、所定の波長のみを透過して出力する波長フィルタを備える、付記１乃至５のいずれかに記載された光分岐結合装置。
　（付記７）
　前記波長フィルタは、可変波長フィルタである、付記６に記載の光分岐結合装置。
　（付記８）
　付記１～７のいずれかに記載された光分岐結合装置と、
　波長多重光信号が伝送される伝送路に接続された光路を分岐して前記光分岐結合装置と接続する光カプラと、
を備える光通信装置が少なくとも２以上接続された、光通信システム。
　（付記９）
　入力された第１の波長多重光信号を波長毎に分波し、当該分波された光信号の一部を合波し、
　入力された第２の波長多重光信号を波長毎に分波し、当該分波された光信号の一部を合波し、
　前記分波及び合波された第１の波長多重光信号又は前記分波及び合波された第２の波長多重光信号のいずれかを、出力光信号として選択的に出力する、
光分岐結合方法。
　（付記１０）
　入力された第１の波長多重光信号を波長毎に分波し、当該分波された光信号の一部を合波する手順、
　入力された第２の波長多重光信号を波長毎に分波し、当該分波された光信号の一部を合波する手順、
　前記分波及び合波された第１の波長多重光信号又は前記分波及び合波された第２の波長多重光信号のいずれかを、出力光信号として選択的に出力する手順、
を、光分岐結合装置のコンピュータに実行させるための光分岐結合装置の制御プログラム。
　（付記１１）
　さらに、２以上の光送信部を備え、
　前記光経路選択部は、前記光送信部から出力される２以上の光信号を合波して前記第１の光合波部又は前記第２の光合波部のいずれかに出力し、
　前記第１の光合波部及び第２の光合波部は、前記光経路選択部から出力された光信号を分波し、
　前記第１の光分波部は、前記光送信部の一部と前記第１の光合波部からの光信号を合波して出力し、
　前記第２の光分波部は、前記光送信部の一部と前記第２の光合波部からの光信号を合波して出力することを特徴とする、
　付記１～７のいずれかに記載された光分岐結合装置。
　（付記１２）
　入力された第１の波長多重光信号を波長毎に分波する第１の光分波手段と、前記第１の光分波手段で分波された光信号の一部を合波する第１の光合波手段と、入力された第２の波長多重光信号を波長毎に分波する第２の光分波手段と、前記第２の光分波手段で分波された光信号の一部を合波する第２の光合波手段と、前記第１の光合波手段で合波された光信号と前記第２の光合波手段で合波された光信号とを選択して出力する光経路選択手段と、を備える光分岐結合装置のコンピュータに、
　前記第１の光合波手段で合波された光信号と前記第２の光合波手段で合波された光信号とのいずれかを２以上の出力光信号として夫々選択的に出力する手順、を実行させるための、光分岐結合装置の制御プログラム。
　　１－１、１－２　　　　　　　　光分波部
　　２－１、１－２　　　　　　　　光合波部
　　３　　　　　　　　　　　　　　光経路選択部
　　１０－１、１０－２　　　　　　ＡＷＧ
　　２０－１、２０－２　　　　　　ＡＷＧ
　　３０　　　　　　　　　　　　　光経路選択部
　　４０－１～ｎ　　　　　　　　　光受信部
　　３１－１、３１－２　　　　　　光分岐部
　　３２－１～ｍ　　　　　　　　　光スイッチ
　　４１　　　　　　　　　　　　　光波長選択部
　　５０－１～ｍ　　　　　　　　　光フィルタ
　　６０－１～ｎ　　　　　　　　　光送信部
　　１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ　　光分岐結合装置
　　１１０　光通信装置
　　２００　光通信システム
　　１０００　　　　　　　　　　　光分岐部
　　２０００　　　　　　　　　　　波長ブロッカ
　　３０００　　　　　　　　　　　光結合部
　　４０００　　　　　　　　　　　光分波部
　　５０００　　　　　　　　　　　光合波部
　　６０００－１～ｎ　　　　　　　光送受信装置
　　７０００　ＲＯＡＤＭシステム

Claims (10)

  1. 　入力された第１の波長多重光信号を波長毎に分波する第１の光分波手段と、
    　前記第１の光分波手段で分波された光信号の一部を合波する第１の光合波手段と、
    　入力された第２の波長多重光信号を波長毎に分波する第２の光分波手段と、
    　前記第２の光分波手段で分波された光信号の一部を合波する第２の光合波手段と、
    　前記第１の光合波手段で合波された光信号と前記第２の光合波手段で合波された光信号とのいずれかを、２以上の出力光信号として夫々選択的に出力する光経路選択手段と、
    を備える光分岐結合装置。
  2. 　前記第１の光分波手段で分波された光信号のうち、前記第１の光合波手段に入力される光信号以外の光信号を受信する第１の光受信手段と、
    　前記第２の光分波手段で分波された光信号のうち、前記第２の光合波手段に入力される光信号以外の光信号を受信する第２の光受信手段と、をさらに備える、
    　請求項１に記載された光分岐結合装置。
  3. 　前記光経路選択手段は、
    　前記第１の光合波手段で合波された光信号を分岐する第１の光分岐手段と、
    　前記第２の光合波手段で合波された光信号を分岐する第２の光分岐手段と、
    　前記第１の光分岐手段で分岐された光信号の一つと第２の光分岐手段で分岐された光信号の一つとのいずれかを前記出力光信号の一つとして選択的に出力する少なくとも２以上の光スイッチと、
    　を備える、請求項１又は２に記載された光分岐結合装置。
  4. 　前記光経路選択手段からの出力光信号を受信する、第３の光受信手段を備え、
    　前記第３の光受信手段は、前記出力光信号のうち、所定の波長の光信号のみを受信する光波長選択手段を備える、
    　請求項１乃至３のいずれかに記載された光分岐結合装置。
  5. 　前記第３の光受信手段は、受信波長を選択するローカルセレクション機能を含むデジタルコヒーレント光受信器を備える、請求項４に記載された光分岐結合装置。
  6. 　前記光経路選択手段からの出力光信号のうち、所定の波長の光信号のみを透過する波長フィルタを備える、請求項１乃至５のいずれかに記載された光分岐結合装置。
  7. 　前記波長フィルタは、可変波長フィルタである、請求項６に記載された光分岐結合装置。
  8. 　請求項１～７のいずれかに記載された光分岐結合装置と、
    　波長多重光信号が伝送される伝送路に接続された光路を分岐して前記光分岐結合装置と接続する光カプラと、
    を備える光通信装置が少なくとも２以上接続された、光通信システム。
  9. 　入力された第１の波長多重光信号を波長毎に分波し、当該分波された光信号の一部を合波し、
    　入力された第２の波長多重光信号を波長毎に分波し、当該分波された光信号の一部を合波し、
    　前記分波及び合波された第１の波長多重光信号又は前記分波及び合波された第２の波長多重光信号のいずれかを、出力光信号として選択的に出力する、
    光分岐結合方法。
  10. 　さらに、２以上の光送信手段を備え、
    　前記光経路選択手段は、前記光送信手段から出力される２以上の光信号を合波して前記第１の光合波手段又は前記第２の光合波手段のいずれかに出力し、
    　前記第１の光合波手段及び前記第２の光合波手段は、前記光経路選択手段から出力された光信号を分波し、
    　前記第１の光分波手段は、前記光送信手段の一部からの光信号と前記第１の光合波手段からの光信号とを合波して出力し、
    　前記第２の光分波手段は、前記光送信手段の一部からの光信号と前記第２の光合波手段からの光信号とを合波して出力する、
    　付記１乃至７のいずれかに記載された光分岐結合装置。
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