WO2023166566A1 - 分離システム - Google Patents

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WO2023166566A1
WO2023166566A1 PCT/JP2022/008625 JP2022008625W WO2023166566A1 WO 2023166566 A1 WO2023166566 A1 WO 2023166566A1 JP 2022008625 W JP2022008625 W JP 2022008625W WO 2023166566 A1 WO2023166566 A1 WO 2023166566A1
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separation
input
wavelength
optical
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PCT/JP2022/008625
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English (en)
French (fr)
Inventor
學 吉野
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/079Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29Repeaters
    • H04B10/291Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems

Definitions

  • FIG. 10a shows the specific example of the positional relationship of each apparatus in 1st Embodiment (light distribution system 10a) of the light distribution system 10.
  • FIG. 10a shows the specific example of the positional relationship of each apparatus in 1st Embodiment (light distribution system 10a) of the light distribution system 10.
  • FIG. 10a shows the specific example of the positional relationship of each apparatus in 1st Embodiment (light distribution system 10a) of the light distribution system 10.
  • FIG. 10a shows the specific example of the positional relationship of each apparatus in 1st Embodiment (light distribution system 10a) of the light distribution system 10.
  • FIG. 10a shows the specific example of the positional relationship of each apparatus in 1st Embodiment (light distribution system 10a) of the light distribution system 10.
  • FIG. 10a shows the specific example of the positional relationship of each apparatus in 1st Embodiment (light distribution system 10a) of the light distribution system 10.
  • FIG. 10a shows the specific example of the positional relationship of each apparatus in 1st Embodiment (light distribution system 10a) of the light distribution system 10.
  • FIG. 10a shows the specific example of the positional relationship of each apparatus in 1st Embodiment (light distribution system 10a) of the light distribution system 10.
  • FIG. It is a figure which shows the structural example using an optical fuse (optical Fuse). It is a figure which shows the structural example using an optical fuse (optical Fuse). It is a figure which shows the structural example using an optical fuse (optical Fuse). It is a figure which shows the structural example using an optical fuse (optical Fuse).
  • FIG. 10 is a diagram showing a modification of the first embodiment of the separation system 11a;
  • FIG. 10 is a diagram showing a first configuration example in which a separation unit 21 in a modified example is configured using AWG;
  • FIG. 10 is a diagram showing a second configuration example in which the separation unit 21 in the modified example is configured using AWG; It is a figure which shows the modification of AWG.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a separation unit 21 configured using a modification of AWG;
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a separation unit 21 configured using a modification of AWG;
  • FIG. 4 is a diagram showing a specific example of the separation section 21 configured using a reflective diffraction grating;
  • FIG. 10 is a diagram showing a modification of the first embodiment of the separation system 11a;
  • FIG. 10 is a diagram showing a first configuration example in which a separation unit 21 in a modified example is configured using AWG;
  • FIG. 10 is a
  • FIG. 4 is a diagram showing a specific example of the separation section 21 configured using a reflective diffraction grating;
  • FIG. 4 is a diagram showing a first configuration example in which a separation section 21 is configured using a waveguide ring resonator;
  • FIG. 10 is a diagram showing a second configuration example in which a separation section 21 is configured using a waveguide ring resonator;
  • FIG. 3 is a diagram showing a first configuration example in which a separation unit 21 is configured using a lattice type optical filter;
  • FIG. 10 is a diagram showing a second configuration example in which the separation section 21 is configured using a lattice type optical filter;
  • the optical distribution system 10 is a device that outputs desired signals from input optical signals and distributes them to destinations.
  • Optical distribution system 10 is used in transparent networks.
  • a transparent network is, for example, a PG network.
  • the optical distribution system 10 used for PG is demonstrated as embodiment of the optical distribution system 10.
  • the optical distribution system 10 may be applied to any network as long as it is a transparent network as described above, and it is not necessary to be limited to application to a network by PG as described below.
  • each separation system 11 is applied in a mechanism for instructing wavelengths to user equipment, but the separation system 11 of the present invention is not necessarily limited to such a mechanism. you don't have to.
  • FIG. 1 is a diagram showing a system configuration example of a first embodiment (light distribution system 10a) of the light distribution system 10 of the present invention.
  • the light sorting system 10 a includes a separation system 11 a and a light sorting device 40 .
  • the separation system 11a comprises a separation device 20 and a blocking device 30. As shown in FIG.
  • the suitable wavelength range varies depending on the wavelengths that the user equipment may use. For example, at the time of initial connection (a state in which no wavelength is set in the user equipment), the wavelength range that may be used for initial connection is the suitable wavelength range, and after the wavelength is set in the user equipment after the initial connection, it will not be set.
  • the wavelength range obtained is the suitable wavelength range.
  • An example of a suitable threshold for intensity is a value that does not cause damage to a transmission line (optical fiber), an optical sorting device that constitutes an optical sorting system, or a device that is compatible with a user device. It may be 10 dBm (10 mW) or the like.
  • An example of a suitable wavelength threshold is a value at which the influence on communication and communication quality of other user devices whose desired wavelength is the residual wavelength is acceptable, for example, the strength of the residual wavelength of the signal to be input or output to the separation device.
  • the desired signal and the residual signal are wavelength-separated from the separation input signal.
  • An optical signal separated as a desired signal in the separation process is hereinafter referred to as a “desired separated signal”.
  • An optical signal separated as a residual signal is hereinafter referred to as a “residual separated signal”.
  • the desired separated signal may be slightly mixed with the residual wavelength component, and the desired wavelength component is present. In that case, the residual separated signal may contain a slight component of the desired wavelength.
  • the intensity B of the residual signal may be expressed as follows.
  • the separation system 11a including the blocking device 30 blocks the separated input signal or the desired separated signal separated from the separated input signal.
  • the predetermined intensity value (threshold value) regarding the wavelength may be set so that the leakage of the residual signal into the desired separated signal is less than or equal to the predetermined intensity, taking into consideration the filter characteristics.
  • the separation device 20 detects the optical intensity of the separated residual separation signal.
  • the separation device 20 detects the residual separation signal with a predetermined light intensity or more
  • the separation device 20 outputs a control signal to the blocking device 30 to block the optical signal input to the blocking device 30 .
  • the blocking device 30 allows the input optical signal to pass when not blocking (that is, when no control signal indicating blocking is input).
  • the optical signal that has passed through the blocking device 30 is input to a device connected after the blocking device 30 .
  • the blocking device 30 blocks the optical signal input thereto when receiving a control signal indicating blocking from the separation device 20 . In this case, the optical signal input to the blocking device 30 is not input to the device connected to the subsequent stage.
  • the optical distribution device 40 distributes the optical signal input to its own device and outputs it from the port corresponding to the destination (to the destination device or to the route connected to the route to the destination device).
  • FIG. 4 is a diagram showing a first specific example of the configuration of the separation system 11a.
  • the separation device 20 in the first specific example includes a separation section 21 and a detection section 22 .
  • the separation unit 21 may be configured using, for example, a band drop filter (BDF), a bandpass filter, a WDM filter, or a wavelength multiplexer/demultiplexer that separates by wavelength component.
  • BDF band drop filter
  • the separation unit 21 performs a separation process for wavelength separation of the optical signal input to the optical distribution system 10a, the desired signal, and the residual signal. By performing the separation process, the desired separated signal and the residual separated signal are wavelength-separated.
  • the separated desired separation signal is input to the blocking device 30 .
  • a specific example of the modulator described above has the following configuration.
  • ⁇ A device that uses the electroabsorption (electrical absorption) EA effect ER effect modulators (eg Mach-Zender type) with a wide cut-off wavelength are particularly suitable.
  • ER effect modulators eg Mach-Zender type
  • those having little wavelength dependence of refractive index change are particularly suitable from the viewpoint of widening the cut-off wavelength.
  • the demultiplexing system 11a shown in FIG. 4 can output an optical signal (desired demultiplexed signal) containing relatively more optical signals of desired wavelengths than the residual demultiplexed signal. Further, in the separation system 11a shown in FIG. 4, when the residual separated signal obtained from the input optical signal (separated input signal) is detected with an intensity exceeding the threshold, the input optical signal A desired separated signal (signal input to the blocking device 30) separated by the separating unit 21 can be blocked. Further, unlike the configuration shown in FIG. 5, which will be described later, in the separation system 11a shown in FIG. The signal is continuously input to the detection section 22, and the detection processing by the detection section 22 is also continuously performed.
  • the blocking device 30 passes the input optical signal when it does not block.
  • the desired separation signal that has passed through the blocking device 30 is output to the first side.
  • the blocking device 30 blocks the input optical signal upon receiving a control signal indicating blocking from the detector 22 of the separating device 20 . In this case, the desired separation signal is not output to the first side.
  • the blocking device 30 passes each input optical signal (desired separation signal) when not blocking. Each desired separated signal that has passed through the blocking device 30 is output to the first side.
  • the blocking device 30 blocks all input optical signals upon receiving a control signal indicating blocking from the detection unit 22 of the separation device 20 . In this case, none of the desired separated signals of the plurality of optical signals input to the separating system 11a are output to the first side.
  • the plurality of separation units 21 shown in FIG. 6 may be configured as single-input/multiple-output, multi-input/single-output, or multiple-input/multiple-output separation units.
  • Such a separation section 21 may be configured using, for example, a diffraction grating or an AWG.
  • the separation unit 21 may output the desired separation signal to the blocking device 30 as one output.
  • 9 to 18 are diagrams showing specific examples of the positional relationship of each device in the first embodiment of the light distribution system 10 (light distribution system 10a).
  • “M” indicated by reference numeral 20 indicates the separation device
  • "B” indicated by reference numeral 30 indicates the blocking device
  • "light distribution SW” indicated by reference numeral 40 indicates the light distribution device.
  • a rectangle indicated by 40 and indicated by reference numeral 41 indicates an additional package.
  • the user equipment of the transmission source is located near the user equipment in the station building. It can be placed anywhere between For example, some or all of the devices may be located in the vicinity of the destination user device from the central office.
  • the optical signal transmitted from the user equipment is first input to the demultiplexer 20 .
  • Separating device 20 outputs a desired separating signal to blocking device 30 .
  • the light sorting device 40 receives the desired separated signal that has passed through the blocking device 30 and outputs the desired signal from the port on the first side.
  • the separating device 20 and the blocking device 30 are mounted in the additional package 41.
  • an optical signal transmitted from a user device is first input to the optical distribution device 40 .
  • the optical distribution device 40 inputs the input optical signal to the additional package 41 .
  • the optical signal input to the additional package 41 is input to the blocking device 30 mounted on the additional package 41 .
  • the optical signal that has passed through the blocking device 30 is input to the separating device 20 .
  • the separation device 20 outputs a desired separation signal to the optical distribution device 40 .
  • optical signals are input to the separating device 20 and the blocking device 30 . That is, in FIG. 13, the optical signal is first input to the separation device 20, and then the desired separation signal is input to the blocking device 30. First, the optical signal is inputted to the blocking device 30, and if it is not blocked, then the separation device 20 may be configured such that an optical signal is input to the .
  • the separating device 20 and the blocking device 30 are installed on the first side in the same place (for example, a station building) as the light sorting device 40 .
  • an optical signal transmitted from the user device is first input to the optical distribution device 40 .
  • the optical signal output from the port corresponding to the destination in the optical distribution device 40 is then input to the separation device 20 .
  • Separating device 20 outputs a desired separating signal to blocking device 30 .
  • the desired separation signal that has passed through the isolation device 30 is transmitted to the first side.
  • the demultiplexing device 20 when mounted in the additional package 41 as shown in FIGS. It may be configured to determine a residual split signal for each optical signal.
  • the input and output of the additional package 41 are not one input and one output, but multiple inputs and multiple outputs (for example, n inputs and n outputs: n is an integer of 2 or more), and the residual optical signal of the input that differs every time is used. It may be realized by determining the separation signal.
  • the detector may record information (log) indicating that the input optical signal (desired separation signal) has been detected at a predetermined light intensity or higher, or may record the detection of the detected signal. It may be recorded with the intensity or with the time and intensity detected. By recording the log in this way, for example, when an inquiry arises, it becomes possible to appropriately respond to the inquiry. Also, such a log may be recorded with the intensity detected, or with the time and intensity detected.
  • the blocking may be performed by completely cutting off the input optical signal (desired separation signal), or by attenuating it to an appropriate intensity and policing the intensity.
  • the device on the first side of the separating section 21, it is possible to appropriately attenuate or amplify the matching light. Further, even if the device is provided on the second side of the separating section 21, if the input optical signal does not contain light of an unsuitable wavelength, the attenuation of the suitable wavelength in the separating section 21 is taken into consideration. and then processed, it will be attenuated or amplified appropriately. If the input optical signal contains light of an unsuitable wavelength, the intensity of that amount will be lower than the desired intensity, but there will be no problem if the light is cut off.
  • the optical monitor 92 may notify the optical cross-connect located on the first side of the measurement results. In this case, inter-wavelength intensity smoothing of WDM may be performed in the optical cross-connect, WSS or ROADM.
  • the separation unit 21 includes a circulator 211 and an FBG 212.
  • the circulator 211 inputs the optical signal input from the second side to the FBG 212 .
  • the circulator 211 outputs the optical signal input from the FBG 212 to the first side.
  • the circulator 211 may be configured using, for example, an optical splitter.
  • two ports on one side function as an input port and an output port, one of the two ports on the opposite side is connected to the FBG 212, and the other is connected to the FBG 212.
  • Ports are configured with non-reflective terminations.
  • Circulator 211 may be configured using a 2 ⁇ 1 optical splitter so that it has no open ends.
  • the FBG 212a and FBG 212b reflect optical signals of desired wavelengths and transmit optical signals of residual wavelengths. By configuring in this way, it is possible to further remove the optical signal of the residual wavelength that could not be removed by the FBG 212a in the FBG 212b. Only one output of the FBG 212a and the FBG 212b may be input to the detection unit 22, or both of them may be input. An isolator 23 may be provided between the separating section 21 and the detecting section 22 .
  • the output of the FBG 212a in order to more accurately detect that a residual signal is mixed in the optical signal input to the optical distribution system 10a.
  • the output of the FBG 212b In order to estimate the optical intensity of the residual signal (residual signal mixed into the desired separated signal) that cannot be removed by the separating section 21, it is desirable to use the output of the FBG 212b. For example, assuming that the reflectance of the residual signal is ⁇ and the loss of the circulator 211 is zero, when the light intensity of B ⁇ (1 ⁇ ) is detected at the output of the FBG 212a, the desired separation signal is output to the first side. is mixed with a residual signal of B ⁇ 2.
  • the FBG 212b detects a light intensity of B ⁇ (1 ⁇ ), so it can be seen that the ⁇ -fold intensity decreases. It should be noted that such a phenomenon also applies to the following embodiments.
  • the circulator 211 may be configured using an optical multiplexer/brancher as in the first configuration example.
  • FIG. 29 is a diagram showing a third configuration example in which the separation unit 21 is configured using FBG.
  • a Mach-Zehnder interferometer using an FBG hereinafter referred to as Mach-Zehnder type
  • the separation unit 21 includes a plurality of directional couplers (optical splitters) 213 (213a and 213b) and a plurality of FBGs 212 (FBG 212a and FBG 212b).
  • the directional coupler 213a inputs the optical signal from the upper left port and outputs the desired separated signal reflected by the FBG 212a and FBG 212b from the lower left port.
  • the residual separation signals that have passed through the FBG 212a and FBG 212b are input from the upper left and lower left ports of the directional coupler 213b, respectively.
  • the directional coupler 213b outputs residual separation signals from the upper right and lower right ports.
  • the directional coupler 213b may output the residual separated signal to the detector 22 from only one of the two ports (upper right and lower right ports in FIG. 29).
  • the other port may for example be configured as a non-reflective termination or may be connected to an isolator.
  • the output of either one of the directional coupler 213b and the directional coupler 213d may be input to the detection unit 22, or both of them may be input.
  • An isolator 23 may be provided between the separating section 21 and the detecting section 22 .
  • the FBGs 212ai and FBGs 212bi reflect optical signals of the first desired wavelength (first desired signal) among the optical signals input from the circulator 211 side, and reflect optical signals of other wavelengths (second desired wavelength and residual wavelength). To Penetrate.
  • the FBG 212aj and FBG 212bj reflect the optical signal of the second desired wavelength (second desired signal) among the optical signals input from the FBG 212ai and FBG 212bi, respectively, and reflect the other wavelengths (the residual wavelength and the FBG 212ai or FBG 212bi in the preceding stage).
  • the optical signal of the first desired wavelength that was transmitted without the first desired wavelength) is transmitted.
  • the FBG 212ai and the FBG 212bi transmit the light input from the FBG 212aj and the FBG 212bj to the circulator 211, respectively.
  • the remaining port (bottom right port) of the directional coupler 213b may be configured as a reflectionless termination or connected to an isolator. Also, the directional coupler 213b may output the residual separated signal to the detector 22 from two ports (upper right port and lower right port).
  • FIG. 34 is a diagram showing an eighth configuration example in which the separation unit 21 is configured using FBG.
  • a Mach-Zehnder FBG is applied as the FBG.
  • the separation unit 21 includes a plurality of directional couplers 213 (213a-213d) and a plurality of FBGs 212 (212ai-212di, 212aj-212dj).
  • the directional coupler 213a receives the optical signal from the upper left port, and couples the desired separated signal of the first desired signal and the desired separated signal of the second desired signal respectively reflected by the FBG 212ai, FBG 212aj, FBG 212bi, and FBG 212bj to the lower left port. Output from port.
  • FIG. 34 shows a two-stage cascade configuration, a three-stage or more cascade configuration may be used. From the viewpoint of aligning propagation delays, a plurality of stages is desirable.
  • the reflection wavelengths of FBG212ai, FBG212bi, FBG212cj, and FBG212dj are made the same, the reflection wavelengths of FBG212aj, FBG212bj, 212di, and 212ci are made the same, and the propagation delay and FBG212cj and FBG212d when reflected by FBG212ai and FBG212bi Propagation delay reflected at j and the sum of the propagation delays reflected by the FBG 212aj and the FBG 212bj and the propagation delays reflected by the 212di and 212ci, the propagation delays of both wavelengths can be made equal.
  • two different wavelengths are used in the above description, even when optical signals of three or more different wavelengths are used, the sum of the propagation delays of a plurality of suitable wavelengths reflected by the FBG 212 may be aligned. .
  • the output of the other may be configured as a non-reflection termination, or may be an isolator. may be connected to An isolator 23 may be provided between the separating section 21 and the detecting section 22 .
  • FIG. 39 is a diagram showing a fourth configuration example in which the separation unit 21 is configured using TFFs.
  • the separator 21 includes a plurality of circulators 211 (eg circulator 211a, circulator 211bi and circulator 211bj) and a plurality of TFFs 214 (eg TFF 214ai, TFF 214aj, TFF 214bi and TFF 214bj).
  • the circulator 211a inputs the optical signal input from the second side to the TFF 214ai.
  • the circulator 211a inputs the optical signal input from the TFF 214ai to the TFF 214aj.
  • the detection unit 22 may receive only one output of the circulator 211a, the circulator 211bi, and the circulator 211bj, or may receive any two outputs, or may receive all the outputs. good.
  • the outputs of the TFFs 214bi and 214bj are suitable for processing for estimating leakage of residual light (residual signal) into the desired separated signal.
  • FSR free spectral range
  • a single-input AWG is used, but a double-input AWG may also be used. In that case, in order to reduce the effect of reflection, unused ports should be terminated without reflection or connected with an isolator. This also applies to subsequent configurations.
  • the detection unit 22 may receive only the output of either one of the multiplexing unit 216a and the multiplexing unit 216b, or may receive both of them.
  • the output of the other is configured as a non-reflection termination so as not to be reflected to the second side.
  • An isolator 23 may be provided between the separating section 21 and the detecting section 22 .
  • FIG. 51 is a diagram showing a ninth configuration example in which the separation unit 21 is configured using AWG.
  • the demultiplexer 21 includes an AWG 215 and multiple multiplexers 216 .
  • the AWG 215 outputs optical signals input from the second side from ports corresponding to wavelengths.
  • the output port for outputting the optical signal of the first desired wavelength and the output port for outputting the optical signal of the second desired wavelength are connected to the multiplexer 216b.
  • the multiplexing unit 216b multiplexes the input multiple desired separated signals (the desired separated signal of the first desired signal and the desired separated signal of the second desired signal) and outputs the combined desired signals to the first side.
  • a multiplexer 216a as shown in FIG. 51 may be provided between the AWG 215 and the detector 22.
  • FIG. 51 By being configured in this manner, the multiplexer 216 a can multiplex a plurality of residual separated signals from the AWG 215 into one residual separated signal and output the resultant signal to the detector 23 .
  • the AWG 215b outputs the optical signal (multiplexed signal of the desired separated signal of the first desired signal and the desired separated signal of the second desired signal) input from the multiplexer 216b from the port corresponding to the wavelength.
  • the output port from which the optical signal of the desired wavelength is output is connected to the multiplexer 216d.
  • the output port for outputting the desired separated signal of the first desired signal and the output port for outputting the desired separated signal of the second desired signal are connected to the multiplexer 216d.
  • the multiplexer 216d is connected to the first side.
  • the multiplexing unit 216d multiplexes the input desired separated signal of the first desired signal and the input desired separated signal of the second desired signal, and outputs the resultant signal to the first side.
  • the remaining output ports of AWG 215b are connected to combiner 216c.
  • the multiplexer 216 c multiplexes a plurality of residual separated signals input from the AWG 215 b and outputs the combined signal to the detector 22 .
  • Either one or both of the multiplexing unit 216a and the multiplexing unit 216c may not necessarily be provided. In that case, the outputs of the AWG 215 not provided with the multiplexing unit 216 in its subsequent stage are individually input to the detection unit 22 without being aggregated. Also, the multiplexer 216d may not necessarily be provided. In that case, the outputs to the first side of the separation unit 215b are individually output without being aggregated.
  • the output port for outputting the desired separated signal of the first desired signal is connected to the reflector 217a, and the output port for outputting the desired separated signal of the second desired signal is connected to the reflector 217b.
  • the remaining output ports of AWG 215 a are connected to detector 22 .
  • the circulator 211 outputs the optical signal (the desired separated signal of the first desired signal and the desired separated signal of the second desired signal) input from the AWG 215a to the AWG 215b.
  • the AWG 215b outputs optical signals (a desired separated signal from the first desired signal and a desired separated signal from the second desired signal) input from the circulator 211 from ports corresponding to wavelengths.
  • the output port for outputting the optical signal of the first desired wavelength and the output port for outputting the optical signal of the second desired wavelength are connected to the first side.
  • the remaining output ports of AWG 215b are connected to combiner 216.
  • the multiplexing unit 216 multiplexes the plurality of residual separated signals input from the AWG 215 b and outputs the multiplexed signal to the detection unit 22 .
  • the detection unit 22 detects the light intensity of the separated residual separation signal.
  • the detection unit 22 detects the residual separation signal with a predetermined light intensity or more
  • the detection unit 22 outputs a control signal indicating blocking of the input optical signal (desired separation signal) to the blocking device 30 .
  • the detector 22 may record information (log) indicating that the residual separation signal has been detected at a predetermined light intensity or higher.
  • the detector 22 may be configured to be non-reflective.
  • the optical signal input to the separation system 11a is first input to one of the plurality of blocking devices 30a.
  • One of the plurality of optical signals input to the separation system 11a is input to each blocking device 30a.
  • a separation unit 21 having a plurality of input ports is connected to the rear stage (first side) of each blocking device 30a.
  • the separation unit 21 may be configured using AWG, for example. To each input port of the separation unit 21, among the plurality of optical signals inputted to the separation system 11a, the optical signal that has passed through the blocking device 30a connected to the preceding stage (second side) of the own port is inputted. .
  • the demultiplexing unit 21 separates the desired separated signal and the residual separated signal by performing a separation process for separating the wavelengths of the desired signal and the residual signal from the plurality of input optical signals.
  • the separated desired separation signal is output to the blocking device 30b provided in the rear stage (first side) of the separating device 20.
  • the detection unit 22 detects the light intensity of the separated residual separation signal.
  • the detection unit 22 detects the residual separation signal with a predetermined light intensity or more
  • the detection unit 22 outputs a control signal indicating blocking of the input optical signal (desired separation signal) to the blocking device 30a or blocking device 30b.
  • the detector 22 may record information (log) indicating that the residual separation signal has been detected at a predetermined light intensity or higher.
  • the detector 22 may be configured to be non-reflective.
  • FIG. 60 is a diagram showing a second configuration example in which the separating section 21 in the modified example is configured using AWG.
  • Separating section 21 includes circulator 211 , AWG 215 having a plurality of input ports, and reflecting section 217 .
  • the circulator 211 inputs the optical signal input from the second side to one input port of the AWG 215 .
  • the configuration of circulator 211 is as described above.
  • the output port from which the desired separated signal is output is connected to reflector 217 .
  • the remaining output ports are connected to the detector 22 .
  • Reflector 217 reflects the optical signal (at least the desired separated signal) input from AWG 215 .
  • the reflected desired separated signal is input to each circulator 211 via AWG 215 .
  • the separation unit 21 When the separation unit 21 is configured using the AWG as described above, there are the following points of view. From the viewpoint of detecting that an optical signal (residual signal) other than the desired wavelength is mixed in the AWG, the width of the residual wavelength to be demultiplexed as the residual signal must be sufficiently wide. If generation of light with wavelengths other than the input wavelength such as four-wave mixing or Raman effect due to nonlinear optical effects is not taken into account, it is desirable that the AWG used covers all of the desired wavelength and residual wavelengths. . Considering the same generation, it is desirable to cover all wavelengths that affect the generated light, including the generated light.
  • the ports that output the remaining wavelengths on the longer wavelength side of the desired wavelength and on the shorter wavelength side of the desired wavelength collectively output a plurality of FSR wavelengths.
  • the AWG 215 of FIG. 44 at least one of the upper two ports or the lower two ports of the AWG 215 is integrated into one port. Either the upper side or the lower side has a longer wavelength than the desired wavelength, and the opposite side has a shorter wavelength. If each can be combined into one port, the multiplexer 216 required in the configuration of FIG. 45 becomes unnecessary, and the number of wires between the detector 22 is reduced to two, which is half of the four in FIG.
  • the separating section 21 may be configured using a waveguide ring resonator.
  • a micro ring resonator (MRR) having a cavity length of several tens of ⁇ m and a resonance wavelength interval (Free Spectral Range: FSR) of several tens of nm may be used.
  • the shape of the ring resonator portion may not be a perfect circle, but may be a racetrack shape in which the coupling portions are parallel straight waveguides. By configuring in this way, it becomes easier to design the coupling coefficient at the coupling portion.
  • the desired wavelength may be a wavelength set from the PG to the user device.
  • the desired wavelength may be changed before and after setting.
  • the wavelengths separated in the separation process wavelengths that are transmitted as conforming (desired wavelengths) and wavelengths that are filtered and detected as nonconforming (residual wavelengths) are changed.
  • the optical distribution system 10a may be notified of the desired wavelength by communication using a predetermined carrier, or may be notified of the desired wavelength using AMCC, for example, from a device that controls the wavelength of each user device. , the desired wavelength may be notified via a specific communication route.
  • the wavelength used for the initial connection is set (instructed) after the wavelength setting to the user equipment. is the wavelength.
  • connection between the user device and the control unit of the PG is via the monitoring unit preceding the input of the light sorting device 40, at least in the separation system 11 arranged on the path to the monitoring unit before the input of the light sorting device 40 , at the time of initial connection, it is the wavelength used for the initial connection, and after the wavelength setting to the user device, it is the set (instructed) wavelength.
  • the wavelength-dependent communication is possible with the wavelength that conducts with the control unit and the wavelength that is set for the user device (this is the case where the separation unit 21 blocks wavelengths other than those set by the user device).
  • connection between the user device and the control unit of the PG is performed before the input of the light distribution device 40, at least in the separation system 11 arranged on the route to the connection point before the input of the light distribution device 40 , at the time of initial connection, it is the wavelength used for the initial connection, and after the wavelength setting to the user device, it is the set (instructed) wavelength.
  • the demultiplexer 20 separates the wavelength of the desired demultiplexed signal and the residual demultiplexed signal from the optical signal input to the demultiplexer 20 .
  • the separated desired separation signal is output to a route corresponding to the destination.
  • Separator 20 detects the optical intensity of the separated residual separation signal.
  • the separation device 20 detects the residual separation signal with a predetermined light intensity or more, it gives a predetermined notification to a predetermined device.
  • the separating section 21 of the separating device 20 in the second embodiment may be configured similarly to the separating section 21 of the separating device 20 in the first embodiment. 27 to 55, 59, 60, and 62 to 70 may be applied to the separation unit 21 of the separation device 20 in the second embodiment.
  • the optical distribution device 40 distributes the optical signal input to its own device and outputs it from the port corresponding to the destination (to the route to which the destination device is connected).
  • FIG. 72 is a diagram showing a first specific example of the configuration of the separation system 11b.
  • the separation device 20 in the first specific example includes a separation section 21 and a detection section 22 .
  • the separation unit 21 may be configured using BDF, for example.
  • the separation unit 21 wavelength-separates the desired separation signal and the residual separation signal from the optical signal input to the optical distribution system 10b.
  • the separated desired separation signal is output to the first side.
  • the separation system 11b shown in FIG. 72 detects the presence or absence of the residual signal instead of the intensity ratio between the desired signal and the residual signal. In other words, the presence or absence of the residual signal is detected based on whether the intensity of the residual signal (actually the residual separated signal) exceeds the threshold. Therefore, even if there is a configuration for detecting the intensity ratio between the desired signal and the residual signal, the sensitivity can be further improved compared to such a configuration. It is also possible to implement the detector 22 using a detector with low sensitivity.
  • the separation system 11b shown in FIG. 72 can output only the desired separation signal.
  • the isolator 23 passes the optical signal flowing from the separating section 21 to the detecting section 22 and blocks the optical signal flowing from the detecting section 22 to the separating section 21 .
  • the detector 22 receives input of the residual separation signal via the isolator 23 .
  • the detector 22 detects the light intensity of the input residual separated signal.
  • the detection unit 22 gives a predetermined notification to a predetermined device.
  • the notification may be made by sending a predetermined notification signal.
  • the detector 22 may record information (log) indicating that the residual separation signal has been detected at a predetermined light intensity or higher.
  • the detector 22 may be configured to be non-reflective.
  • the separation device 20 may be installed at the positions shown in FIGS. That is, the separating device 20 may be installed on the first side in the same place (for example, a station building) as the light sorting device 40 .
  • the optical signal transmitted from the user device is first input to the optical distribution device 40 .
  • the optical signal output from the port corresponding to the destination in the optical distribution device 40 is then input to the separation device 20 .
  • Separation device 20 outputs the desired separation signal to the first side.
  • the blocking device 30 is also installed in FIG. 14 and FIG. 18, the blocking device 30 is unnecessary in the second embodiment.
  • FIG. 74 is a diagram showing a system configuration example of the third embodiment (light distribution system 10c) of the light distribution system 10 of the present invention.
  • the light distribution system 10c includes a separation system 11c and a light distribution device 40.
  • FIG. Separation system 11 c comprises a separation device 20 .
  • the optical distribution device 40 distributes the optical signal input to its own device and outputs it from the port corresponding to the destination (to the route to which the destination device is connected).
  • the separation device 20 in the second specific example comprises a separation section 21 , a detection section 22 and an isolator 23 .
  • the separation unit 21 may be configured using BDF, for example.
  • the separating unit 21 wavelength-separates the desired separated signal and the residual separated signal from the optical signal input to the optical distribution system 10c.
  • the separated desired separation signal is output to the first side.
  • the residual isolation signal is input to isolator 23 .
  • the isolator 23 passes the optical signal flowing from the separating section 21 to the detecting section 22 and blocks the optical signal flowing from the detecting section 22 to the separating section 21 .
  • the detector 22 receives input of the residual separation signal via the isolator 23 .
  • the detector 22 detects the light intensity of the input residual separated signal.
  • the detection unit 22 detects the residual separation signal with a predetermined light intensity or more, it notifies a predetermined device of the detection result. In this case, the detector 22 may record information (log) indicating that the residual separation signal has been detected at a predetermined light intensity or higher.
  • the discarding unit 24 discards the separated residual separated signal.
  • the discarding unit 24 processes the separated residual separated signal so that it does not mix with the desired separated signal.
  • the waste section 24 may be configured as a non-reflective termination, for example.
  • the discarding unit 24 may be configured using, for example, an isolator that allows the optical signal to pass only in the direction from the separating unit 21 to the discarding unit 24 .
  • the isolator 23 passes the optical signal flowing from the separating section 21 to the discarding section 24 and blocks the optical signal flowing from the discarding section 24 to the separating section 21 .
  • the discarding unit 24 receives input of the residual separation signal via the isolator 23 .
  • the disposal section 24 is configured using, for example, a non-reflective termination. The discarding unit 24 discards the input residual separation signal.
  • FIG. 77 is a diagram showing a third specific example of the configuration of the separation system 11d.
  • the separation device 20 in the third specific example comprises a plurality of separation units 21 and disposal units 24 .
  • the separation unit 21 may be configured using BDF, for example.
  • One of the plurality of optical signals input to the optical distribution system 10d is input to each separation unit 21 .
  • Each demultiplexing unit 21 demultiplexes the input optical signal into a desired demultiplexed signal and a residual demultiplexed signal.
  • the separated desired separation signal is output to the first side.
  • the discarding unit 24 discards the separated residual separated signal.
  • the waste section 24 may be configured as a non-reflective termination, for example.
  • the discarding unit 24 may be configured using, for example, an isolator that allows the optical signal to pass only in the direction from the separating unit 21 to the discarding unit 24 .
  • FIG. 78 is a diagram showing a modification of the second embodiment of the separation system 11b.
  • the separation unit 21 may be configured using an AWG, for example.
  • One of the plurality of optical signals input to the optical distribution system 10b is input to each input port of the separation unit 21 .
  • the demultiplexing unit 21 separates the desired separated signal and the residual separated signal by performing a separation process for separating the wavelengths of the desired signal and the residual signal from the plurality of input optical signals.
  • the separated desired separation signal is output to the first side.
  • FIG. 79 is a diagram showing a modification of the fourth embodiment of the separation system 11d.
  • the separation unit 21 may be configured using an AWG, for example.
  • One of the plurality of optical signals input to the optical distribution system 10d is input to each input port of the separation unit 21 .
  • the demultiplexing unit 21 separates the desired separated signal and the residual separated signal by performing a separation process for separating the wavelengths of the desired signal and the residual signal from the plurality of input optical signals.
  • the separated desired separation signal is output to the first side.
  • the disposal unit 24 in FIG. 79 has the same configuration as the disposal unit 24 of the fourth embodiment described above.

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Abstract

本発明の一態様は、入力された光信号から、第一波長の第一信号と、前記第一波長を除く波長である第二波長の第二信号と、を分離する分離部と、前記第二信号の強度を検出する検出部と、を備える、分離システムである。

Description

分離システム
 本発明は、分離システムの技術に関する。
 近年、Photonic Gateway(以下「PG」という。)によるトランスペアレントな低遅延な光アクセスネットワークの実現が求められている(例えば非特許文献1参照。)。PGには、複数のユーザ装置が接続され、各ユーザ装置に対して使用する波長が設定される。なお、以下の説明において、光信号が送信元から送信先へ流れる際に、相対的に送信元に近い位置を「前段」と呼び、相対的に送信先に近い位置を「後段」と呼ぶ。
オールフォトニクスネットワークの実現に向けた新たなシステムアーキテクチャ", 電子情報通信学会誌 Vol.104 No.5pp.471-477,2021、<URL:https://www.journal.ieice.org/bin/pdf_link.php?fname=k104_5_471&lang=J&year=2021>
 トランスペアレントなネットワークでは、許容されない強度であるか、または設定された以外の波長を含む光の少なくともいずれかの光(以下、不適合な光と称する)を通過させない必要がある。不適合な光は、例えば、制御下にないユーザ装置から入力される恐れがある。しかしながら、PGによるネットワークにおいて不適合な信号を検出する機能や通過させない(停止させる)機能を実現することができていない。このような問題は、PGによるネットワークに限った問題ではなく、トランスペアレントなネットワーク全体に共通する問題である。
 上記事情に鑑み、本発明は、トランスペアレントなネットワークにおいて不適合な信号を検出することや、不適合な信号が後段の装置に流れてしまうことを防止することができる技術の提供を目的としている。
 本発明の一態様は、入力された光信号から、第一波長の第一信号と、前記第一波長を除く波長である第二波長の第二信号と、を分離する分離部と、前記第二信号の強度を検出する検出部と、を備える、分離システムである。
 本発明の一態様は、入力された光信号から、第一波長の第一信号と、前記第一波長を除く波長である第二波長の第二信号と、を分離する分離部と、前記第二信号が前記第一信号に混入しないように廃棄する廃棄部と、を備える、分離システムである。
 本発明により、トランスペアレントなネットワークにおいて不適合な信号を検出することや、不適合な信号が後段の装置に流れてしまうことを防止することが可能となる。
本発明の光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)のシステム構成例を示す図である。 分離システム11aにおける各波長の光信号の強度の概略を示す図である。 分離部21におけるフィルタの抑圧比の概略を示す図である。 分離システム11aの構成の第1具体例を示す図である。 分離システム11aの構成の第2具体例を示す図である。 分離システム11aの構成の第5具体例を示す図である。 分離システム11aの構成の第6具体例を示す図である。 分離システム11aの構成の第7具体例を示す図である。 光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)における各装置の位置関係の具体例を示す図である。 光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)における各装置の位置関係の具体例を示す図である。 光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)における各装置の位置関係の具体例を示す図である。 光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)における各装置の位置関係の具体例を示す図である。 光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)における各装置の位置関係の具体例を示す図である。 光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)における各装置の位置関係の具体例を示す図である。 光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)における各装置の位置関係の具体例を示す図である。 光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)における各装置の位置関係の具体例を示す図である。 光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)における各装置の位置関係の具体例を示す図である。 光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)における各装置の位置関係の具体例を示す図である。 光フューズ(光Fuse)を用いた構成例を示す図である。 光フューズ(光Fuse)を用いた構成例を示す図である。 光フューズ(光Fuse)を用いた構成例を示す図である。 光フューズ(光Fuse)を用いた構成例を示す図である。 光フューズ(光Fuse)を用いた構成例を示す図である。 光フューズ(光Fuse)を用いた構成例を示す図である。 光モニタを用いた構成例を示す図である。 光モニタを用いた構成例を示す図である。 FBG(Fiber Bragg Grating)を用いて分離部21を構成した第1構成例を示す図である。 FBGを用いて分離部21を構成した第2構成例を示す図である。 FBGを用いて分離部21を構成した第3構成例を示す図である。 FBGを用いて分離部21を構成した第4構成例を示す図である。 FBGを用いて分離部21を構成した第5構成例を示す図である。 FBGを用いて分離部21を構成した第6構成例を示す図である。 FBGを用いて分離部21を構成した第7構成例を示す図である。 FBGを用いて分離部21を構成した第8構成例を示す図である。 TFF(Thin Film Filter)を用いて分離部21を構成した第1構成例を示す図である。 TFFを用いて分離部21を構成した第2構成例を示す図である。 TFFを用いて分離部21を構成した第3構成例を示す図である。 斜め入射のTFF214の構成例を示す図である。 TFFを用いて分離部21を構成した第4構成例を示す図である。 TFFを用いて分離部21を構成した第5構成例を示す図である。 TFFを用いて分離部21を構成した第6構成例を示す図である。 TFFを用いて分離部21を構成した第7構成例を示す図である。 TFFを用いて分離部21を構成した第8構成例を示す図である。 AWG(Arrayed-Waveguide Grating)を用いて分離部21を構成した第1構成例を示す図である。 AWGを用いて分離部21を構成した第2構成例を示す図である。 AWGを用いて分離部21を構成した第3構成例を示す図である。 AWGを用いて分離部21を構成した第5構成例を示す図である。 AWGを用いて分離部21を構成した第6構成例を示す図である。 AWGを用いて分離部21を構成した第7構成例を示す図である。 AWGを用いて分離部21を構成した第8構成例を示す図である。 AWGを用いて分離部21を構成した第9構成例を示す図である。 AWGを用いて分離部21を構成した第10構成例を示す図である。 AWGを用いて分離部21を構成した第12構成例を示す図である。 AWGを用いて分離部21を構成した第13構成例を示す図である。 AWGを用いて分離部21を構成した第14構成例を示す図である。 分離システム11aの第1実施形態の変形例を示す図である。 分離システム11aの第1実施形態の変形例を示す図である。 分離システム11aの第1実施形態の変形例を示す図である。 AWGを用いて変形例における分離部21を構成した第1構成例を示す図である。 AWGを用いて変形例における分離部21を構成した第2構成例を示す図である。 AWGの変形例を示す図である。 AWGの変形例を用いて構成された分離部21の構成例を示す図である。 AWGの変形例を用いて構成された分離部21の構成例を示す図である。 反射型の回折格子を用いて構成された分離部21の具体例を示す図である。 反射型の回折格子を用いて構成された分離部21の具体例を示す図である。 導波路型リング共振器を用いて分離部21を構成した第1構成例を示す図である。 導波路型リング共振器を用いて分離部21を構成した第2構成例を示す図である。 ラティス型光フィルタを用いて分離部21を構成した第1構成例を示す図である。 ラティス型光フィルタを用いて分離部21を構成した第2構成例を示す図である。 偏波依存性の大きい分離部を用いて分離部21を構成した場合の構成の具体例を示す図である。 本発明の光振分システム10の第2実施形態(光振分システム10b)のシステム構成例を示す図である。 分離システム11bの構成の第1具体例を示す図である。 分離システム11bの構成の第3具体例を示す図である。 本発明の光振分システム10の第3実施形態(光振分システム10c)のシステム構成例を示す図である。 本発明の光振分システム10の第4実施形態(光振分システム10d)のシステム構成例を示す図である。 分離システム11dの構成の第1具体例を示す図である。 分離システム11dの構成の第3具体例を示す図である。 分離システム11bの第2実施形態の変形例を示す図である。 分離システム11dの第4実施形態の変形例を示す図である。 分離システム11aの構成の他の具体例を示す図である。
 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。
 本発明における光振分システム10は、入力された光信号の中から所望の信号を出力して宛先へ振り分ける装置である。光振分システム10は、トランスペアレントなネットワークに用いられる。トランスペアレントなネットワークの一つの具体例として、例えばPGによるネットワークがある。以下、光振分システム10の実施形態として、PGに用いられる光振分システム10について説明する。ただし、光振分システム10は、上述したようにトランスペアレントなネットワークであればどのようなネットワークに適用されてもよく、下記のようなPGによるネットワークへの適用に限定される必要は無い。また、以下に説明する光振分システム10では、各分離システム11はユーザ機器に波長指示する仕組みにおいて適用されているが、本発明の分離システム11は必ずしもこのような仕組みに限定して適用される必要は無い。
 PGの一方には、1又は複数のユーザ装置が接続される。PGの制御下にある各ユーザ装置には、PGによって所定の波長が設定される。PGの制御下にある各ユーザ装置は、設定された波長であって、信号強度など所定の基準にしたがった光信号を送信する。PGの他方には、通信先となるユーザ装置(以下「対向装置」という。)が位置する。各ユーザ装置から送信された光信号は、PGの光振分装置によって適切な方路へ出力され、宛先となる対向装置へ伝送される。以下の説明では、相対的に対向装置に近い位置を指す場合に「第一側」と記載し、相対的に処理対象の光信号の送信元であるユーザ装置に近い位置を指す場合に「第二側」と記載する。
 [第1実施形態]
 図1は、本発明の光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)のシステム構成例を示す図である。光振分システム10aは、分離システム11a及び光振分装置40を備える。分離システム11aは、分離装置20及び遮断装置30を備える。
 分離装置20は、自装置に入力された光信号(以下「分離入力信号」という。)に対して処理を行う。以下の説明において、所望波長は適合な波長範囲を示し、残余波長は所望波長以外の波長範囲を示す。
 なお、適合な波長範囲は、ユーザ装置が用いてよい波長によって変化する。例えば、初期接続時(ユーザ装置に波長が設定されていない状態)では初期接続に用いてもよい波長範囲が適合な波長範囲であり、初期接続後にユーザ装置に波長が設定された後は設定された波長範囲が適合な波長範囲になる。
 図2は、分離システム11aにおける所望波長が1波長の場合の所望波長と残余波長の模式図である。なお、所望波長は、後述の実施例のように、複数の波長であってもよい。
 所望信号は、強度が強度に関し適合とする閾値未満、又は残余波長の成分の強度が波長に関し適合とする閾値未満のいずれか又はその両方である光信号である。なお、適合な光信号については、以下の説明において「適合光」とも記載する。
 残余信号は、強度が強度に関し適合とする閾値以上、又は残余波長の成分の強度が波長に関し適合とする閾値以上のすくなくともいずれかの光信号である。なお、不適合な光信号については、以下の説明において「不適合光」とも記載する。
 強度に関し適合とする閾値の例としては、例えば伝送路(光ファイバ)や光振分システムを構成する光振分装置やユーザ装置の対応装置等の後段の装置等に損傷が起きない値、例えば10dBm(10mW)等としてもよい。波長に関し適合とする閾値の例として、残余波長を所望波長とする他のユーザ装置の通信や通信品質への影響が許容できる値、例えば、分離装置へ入力又は出力する信号の残余波長の強度が、当該他のユーザがON/OFF変調の場合でそのOFFレベルよりも十分小さい値や、当該他のユーザの信号と多重する分波器での残余波長の遮断能による遮断の後の残余波長の強度が十分小さい値、例えば、-20 dBm(0.01 mW)等としてよい。所望波長の強度に対する残余波長の強度の比が十分小さい値、例えば-20 dB(1/100)以下となる値等としてもよい。
 分離装置20は、分離入力信号から、所望波長の光信号(以下「所望分離信号」という。)と、残余波長の光信号(以下「残余分離信号」という。)を波長分離する。例えば、分離装置20は、後述するように分離部21及び検出部22を備えるように構成されてもよい。
 分離システム11aの分離装置20の分離部21での分離処理では、分離入力信号から所望信号と残余信号とを波長分離する。分離処理で、所望信号として分離した光信号を以下「所望分離信号」という。残余信号として分離した光信号を以下「残余分離信号」という。分離処理において用いられるフィルタの特性(抑圧比、遮断能)に応じて、残余波長の成分がある場合は、所望分離信号には僅かに残余波長の成分が混入し得、所望波長の成分がある場合は、残余分離信号には僅かに所望波長の成分が混入し得る。ただし、分離入力信号に占める所望信号の比が著しく大であれば、所望分離信号及び残余分離信号において所望信号が大半を占め、分離入力信号に占める残余信号の比が著しく大であれば、所望分離信号及び残余分離信号において残余信号が大半を占めることになる。また、フィルタの抑圧比によってもこのようなことは生じうる。
 図3は、分離システム11aの分離装置20の分離部21の波長分離の概略を示す図である。分離部21によって分離される前の光信号(分離入力信号)における所望波長の成分の光強度をA、所望波長の成分が残余分離信号として分離される割合をα、所望分離信号として分離される割合を(1-α)、分離部21によって分離される前の光信号(分離入力信号)における残余波長の成分の光強度をB、残余波長の成分が所望分離波長として分離される割合をβ、残余信号が残余分離信号として分離される割合は(1-β)として定義する。
 図3の場合分離部21によって分離された後の残余分離信号の光強度はαA+(1-β)Bである。分離部21によって分離された後の所望分離信号の光強度は(1-α)A+βBである。残余分離信号の光強度から、所望分離信号の光強度にα/(1-α)を乗じた値を減ずる。その結果、残余信号の強度Bは以下のように表される。
(αA+(1-β)B)-α/(1-α)((1-α)A+βB)=(1-β)B-β/(1-α)B=(1-β(1-1/(1-α))B≒B
 なお、α<<1,β<<1として(1-β(1-1/(1-α))を1に近似した。
 なお、分離部21において分離される前の光信号の強度が光モニタ92によって得られる場合には以下のように残余信号の強度Bが表されてもよい。
 B≒(1-α)B=(αA+B)-α・(A+B)
 なお、分離部21において分離される前の残余信号の強度Bは以下のように表されてもよい。
分離前の不適合光の強度B
=(検出部の出力値)-(分離部の不適合光側出力ポートの適合光出力比率α)/(分離部の適合光側出力ポートの適合光出力比率(1-α))×(分離部の適合光側出力ポートのモニタ値)
=(検出部の出力値)-(分離部の不適合光側出力ポートの適合光出力比率α)/(分離部の適合光側出力ポートの適合光出力比率(1-α))×{(分離部の適合光側出力ポートの適合光出力比率(1-α))×(分離前の適合光の強度A)+(分離部の適合光側出力ポートの不適合光出力比率β)×(分離前の不適合光の強度B)}
≒(検出部の出力値)-(分離部の不適合光側出力ポートの適合光出力比率α)/(分離部の適合光側出力ポートの適合光出力比率(1-α))×{(分離部の適合光側出力ポートの適合光出力比率(1-α))×(分離前の適合光の強度A)}
=(検出部の出力値)-(分離部での不適合光側出力ポートの適合光出力比率α)×(分離前の適合光の強度A)
 なお、所望波長の光以外の光信号(残余信号)が十分少ない場合を想定し、残余の光信号の抑圧比は無視した。すなわち、分離前の適合波長以外の光が適合波長の光に比べて十分に弱いことを想定し、分離部21での適合波長以外の光の抑圧の不完全性は無視した。
 残余分離信号の強度が所定の強度以上である場合には、遮断装置30を含む分離システム11aでは、その分離入力信号又はその分離入力信号から分離された所望分離信号は遮断される。なお、波長に関する上記所定の強度の値(閾値)は、フィルタの特性を考慮して、所望分離信号への残余信号の漏れ込みを所定の強度以下となるように設定されてもよい。
 以下の説明において、『所定の強度』とは、信号の光の強度に関する場合は、許容されうる高強度、例えば、後段の機器に損傷の恐れが高くなる値や、事業用電気通信設備規則(損傷防止)第十九条で定められる、利用者又は他の電気通信事業者の接続する電気通信設備を損傷するおそれのあるとされる強度である。また、波長に関する上記所定の強度の値(閾値)は、例えばノイズレベル以下や、IM-DDの場合のOFFレベル以下の強度であってもよい。
 分離入力信号が所望波長の光信号のみを含んでいる場合(残余波長の信号を含んでいない場合)であったとしても、分離入力信号の強度が適切な値を超えている場合(所定の強度以上である場合)には、遮断装置30を含む分離システム11aでは、その分離入力信号又はその分離入力信号から分離された光信号(所望分離信号)は遮断される。
 分離装置20は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。分離装置20は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30に対し、遮断装置30に入力された光信号を遮断することを示す制御信号を出力する。遮断装置30は、遮断しない場合(すなわち遮断することを示す制御信号を入力しない場合)は、入力された光信号を通過させる。遮断装置30を通過した光信号は、遮断装置30の後段に接続されている装置に入力される。遮断装置30は、分離装置20から遮断を示す制御信号を入力した場合、自装置に入力された光信号を遮断する。この場合、遮断装置30に入力された光信号は、その後段に接続されている装置に入力されない。その結果、遮断された光信号(不適合な光信号が含まれていた光信号)に含まれる所望信号は、宛先へ到達しない。なお、遮断装置30は、遮断することを示す制御信号を入力して遮断した場合、たとえ遮断することを示す制御信号が入力されなくなったとしても遮断の解除を示す制御信号を入力するまで遮断し続けるように構成されてもよいし、遮断することを示す制御信号が入力される限り遮断を継続してこの制御信号が入力されなくなったことをもって遮断を解除するように構成されてもよい。
 また、分離装置20は、どのような信号を用いて制御部と通信するように構成されてもよい。例えば、分離装置20は、ユーザ信号が用いる光信号(主信号)に重畳し、初期接続時(ユーザ装置に波長が設定されていない状態)には初期接続に用いられる波長の光信号を用いて制御部と通信してもよいし、ユーザ装置に波長が設定された後はその波長(所望波長)の光信号を用いて制御部と通信してもよいし、それぞれのタイミングにおいて上述した波長とは異なる波長の光信号を用いて制御部と通信してもよい。また、分離装置20は、ユーザ装置が用いる光信号とは別キャリアや別線(主信号とは異なる経路)で制御部と通信するように構成されてもよい。このような場合には、分離装置20は、上述したような初期接続に用いられる波長や設定された波長とは異なる波長の光信号や電気信号等を用いて制御部と通信してもよい。
 なお、上述した分離装置20と制御部との通信は、後述する遮断装置30と制御部との間の通信においても同様のことが言えるし、分離装置20と遮断装置30との間の通信においても同様のことが言える。ただし、分離装置20と制御部との通信と、遮断装置30と制御部との間の通信と、分離装置20と遮断装置30との間の通信は、その一部が同じ通信手段で実現されてもよいし、それぞれ異なる通信手段で実現されてもよいし、全て同じ通信手段で実現されてもよい。
 光振分装置40は、自装置に入力された光信号を振り分け、宛先に応じたポートから(宛先の装置又は宛先の装置への経路に接続された方路へ)出力する。
 図4は、分離システム11aの構成の第1具体例を示す図である。第1具体例における分離装置20は、分離部21及び検出部22を備える。分離部21は、例えば、波長成分で分離するBand Drop Filter(BDF)やバンドパスフィルタやWDMフィルタや波長合分波器を用いて構成されてもよい。分離部21は、光振分システム10aに入力された光信号、所望信号と残余信号とを波長分離するための分離処理を実行する。分離処理の実行により、所望分離信号と残余分離信号とが波長分離される。分離された所望分離信号は、遮断装置30に入力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30に対し、遮断装置30に入力された光信号(所望分離信号)を遮断することを示す制御信号を出力する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。検出部22は、無反射となるように構成されてもよい。すなわち、検出部22は、分離部21からの入力を反射しないように構成されてもよい。このようなログは、不適合波長の検出時間と共に記録されてもよい。このようにログが記録されることによって、例えば問合せが生じた際に、その問い合わせへの対応を適切に行うことが可能となる。また、このようなログは、検出された強度と共に記録されてもよいし、検出された時間及び強度と共に記録されてもよい。以下、記録されるログの利用方法については同様である。
 遮断装置30は、遮断しない場合は、入力された光信号を通過させる。遮断装置30を通過した所望分離信号は、宛先に応じた方路へ出力される。遮断装置30は、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された光信号を遮断する。この場合、所望分離信号は第一側に出力されない。
 検出部22は、例えば、PD(photodiode)やAPD(avalanche photodiode)を用いて構成されてもよい。検出部22は、入力される信号(残余分離信号)の信号強度を検出する。
 遮断装置30は、例えば以下を用いて構成されてもよい。このように構成されることによって、遮断装置30は、不適合と判断された対象の信号を抑圧する。
 ・FXC(Fiber Cross Connect)
 ・所定の抑圧比の光SW(光スイッチ)
 ・所定の抑圧比の光減衰器
 ・半導体光増幅器(例えば、所定の抑圧比で抑圧可能なSOA(Semiconductor Optical Amplifier))
 ・所定の抑圧比で抑圧可能な変調器
 上述した変調器の具体例としては、以下のような構成がある。
 ・キャリア(伝導電子と正孔)濃度を制御して屈折率を変えるエレクトロリフラクティブ(ER)効果や電界を加えて光吸収率を変える装置
 ・エレクトロアブソープション(電界吸収)EA効果を用いる装置
 なお、ER効果を用いる変調器(例えばMach-Zender(マッハツェンダ)型)のうち、遮断波長の広いものは特に適している。ER効果を用いる変調器では、特に屈折率変化の波長依存性が少ないものが、遮断波長を広くする観点から適している。
 図4に示された分離システム11aでは、所望分離信号と残余分離信号との強度の比ではなく、残余分離信号の有無が検出される。言い換えれば、残余分離信号の強度が閾値を超えているか否かに基づいて残余信号の有無が検出される。そのため、もし所望分離信号と残余分離信号との強度の比を検出する構成が存在していたとしても、そのような構成に比べて、さらに感度を向上させることができる。また、感度の低い検出器を用いて検出部22を実装することも可能である。
 図4に示された分離システム11aでは、残余分離信号に比べて相対的に所望の波長の光信号を多く含む光信号(所望分離信号)を出力することができる。また、図4に示された分離システム11aでは、入力された光信号(分離入力信号)から得られた残余分離信号が閾値を超えた強度で検出された場合には、入力された光信号から分離部21で分離された所望分離信号(遮断装置30に入力される信号)を遮断することができる。また、後述する図5に示される構成とは異なり、図4に示された分離システム11aでは、遮断装置30によって遮断が行われている間も、分離システム11aに入力された光信号の残余分離信号は継続して検出部22に入力され、検出部22による検出処理も継続して行われる。そのため、遮断が行われた後に、残余分離信号が所定の光強度未満となった場合には、そのことを検出部22において検出することが可能である。この場合、遮断装置30は、遮断を解除するように構成されてもよい。この遮断装置30の解除は、上述したように、例えば検出部22から遮断の解除を示す制御信号を入力したことに応じて行われてもよいし、遮断することを示す制御信号が入力されなくなったことに応じて行われてもよい。
 図5は、分離システム11aの構成の第2具体例を示す図である。第2具体例における分離装置20は、分離部21及び検出部22を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。第2具体例では、分離システム11aに入力された光信号はまず遮断装置30に入力される。分離部21は、光振分システム10aに入力された光信号のうち、遮断装置30を通過した光信号を入力する。分離部21は、入力された光信号(分離入力信号)から、所望信号と、残余信号と、を波長分離するための分離処理を実行することで、所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離された所望分離信号は第一側へ出力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30に対し、入力された光信号を遮断することを示す制御信号を出力する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。
 遮断装置30は、遮断しない場合は、入力された光信号を通過させる。遮断装置30を通過した所望分離信号は、分離装置20の分離部21に入力される。遮断装置30は、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された光信号を遮断する。この場合、そもそも分離部21に光信号が入力されないため、所望分離信号は第一側に出力されない。
 次に分離システム11aの構成の第3具体例について説明する。第3具体例は、第1具体例の構成において、アイソレータ23を分離部21の残余分離信号の出力側に設けた構成である。以下、第3具体例について詳細に説明する。第3具体例における分離装置20は、分離部21、検出部22及びアイソレータ23を備える。この構成は、光信号が検出部22から反射して分離部21に 戻ってしまう場合や、分離部21の検出部22側のポートから入力した光信号が、分離された所望分離信号に漏れ込んでしまう場合などに、そのような事象を防止する効果を奏する。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。分離部21は、光振分システム10aに入力された光信号から、所望信号と、残余信号と、を波長分離するための分離処理を実行することで、所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離された所望分離信号は、遮断装置30に入力される。残余分離信号は、アイソレータ23に入力される。
 アイソレータ23は、分離部21から検出部22へ流れる光信号を通し、検出部22から分離部21へ流れる光信号を遮断する。検出部22は、アイソレータ23を介して、残余分離信号の入力を受ける。検出部22は、入力された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30に対し、入力された光信号(所望分離信号)を遮断することを示す制御信号を出力する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。
 遮断装置30は、遮断しない場合は、入力された光信号を通過させる。遮断装置30を通過した所望分離信号は、第一側に出力される。遮断装置30は、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された光信号を遮断する。この場合、所望分離信号は第一側に出力されない。
 次に分離システム11aの構成の第4具体例について説明する。第4具体例は、第2具体例の構成において、アイソレータ23を分離部21の残余分離信号の出力側に設けた構成である。以下、第4具体例について詳細に説明する。第4具体例における分離装置20は、分離部21、検出部22及びアイソレータ23を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。第4具体例では、分離システム11aに入力された光信号はまず遮断装置30に入力される。分離部21は、光振分システム10aに入力された光信号のうち、遮断装置30を通過した光信号を入力する。分離部21は、入力された光信号から、所望信号と、残余信号と、を波長分離するための分離処理を実行することで、所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離された所望分離信号は、第一側に出力される。残余分離信号は、アイソレータ23に入力される。
 アイソレータ23は、分離部21から検出部22へ流れる光信号を通し、検出部22から分離部21へ流れる光信号を遮断する。検出部22は、アイソレータ23を介して、残余分離信号の入力を受ける。検出部22は、入力された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30に対し、入力された光信号を遮断することを示す制御信号を出力する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。
 遮断装置30は、遮断しない場合は、入力された光信号を通過させる。遮断装置30を通過した光信号は、分離装置20の分離部21に入力される。遮断装置30は、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された光信号を遮断する。この場合、そもそも分離部21に光信号が入力されないため、所望分離信号は第一側に出力されない。
 図6は、分離システム11aの構成の第5具体例を示す図である。第5具体例における分離装置20は、複数の分離部21及び検出部22を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。各分離部21には、光振分システム10aに入力された複数の光信号のうち一つが入力される。各分離部21は、入力された光信号から、所望信号と、残余信号と、を波長分離するための分離処理を実行することで、所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離された所望分離信号は、遮断装置30に入力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、いずれかの分離部21からの残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30に対し、入力された光信号(所望分離信号)を遮断することを示す制御信号を出力する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。検出部22は、無反射となるように構成されてもよい。
 遮断装置30は、遮断しない場合は、入力された各光信号(所望分離信号)を通過させる。遮断装置30を通過した各所望分離信号は、第一側に出力される。遮断装置30は、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された全ての光信号を遮断する。この場合、分離システム11aに入力された複数の光信号の所望分離信号はいずれも第一側に出力されない。
 図6に示される遮断装置30は、入力と出力とが一対一となる構成(以下、本図面の説明において「第一構成」という。)と、複数の入力が合波されて単一の出力として出力される構成(以下、本図面の説明において「第二構成」という。)と、どちらで構成されてもよい。以下、それぞれの構成について説明する。
 第一構成では、遮断装置30は、入力毎(すなわち分離部21毎)に、遮断又は非遮断を選択するように構成されてもよい(以下、本図面の説明において「個別遮断」という。)。第一構成では、遮断装置30は、いずれか一つの分離部21の残余分離信号について検出部22が所定の光強度以上で検出した場合には、全ての入力(全ての分離部21)について遮断するように構成されてもよい(以下、本図面の説明において「全遮断」という。)。第一構成は、例えば分離部21毎に遮断装置30が設けられることによって実現されてもよい。
 第二構成では、遮断装置30は、自装置に入力される光信号を遮断する際に、合波される前に光信号を個々に遮断するように構成されてもよいし、合波後の光信号を遮断するように構成されてもよい。合波される前に光信号を個々に遮断する構成の場合には、個別遮断で構成されてもよいし、全遮断で構成されてもよい。なお、合波後の光信号を遮断する構成の場合には全遮断の構成となる。第二構成は、例えば分離部21毎に遮断装置30が設けられ、各遮断装置30の出力側に合分波器又は合分岐器が設けられることによって実現されてもよい。この場合、合分波器又は合分岐器は、各遮断装置30の出力を合波して出力する。
 また、他の構成例として、図6に示された複数の分離部21が単入力多出力や多入力単出力や多入力多出力の分離部として構成されてもよい。このような分離部21は、例えば回折格子やAWGを用いて構成されてもよい。この場合、分離部21は、所望分離信号を一つの出力として遮断装置30に出力してもよい。
 図7は、分離システム11aの構成の第6具体例を示す図である。第6具体例における分離システム11aは、分離装置20と複数の遮断装置30を備える。第6具体例における分離装置20は、複数の分離部21及び検出部22を備える。第6具体例における分離システム11aにおいて、分離部21の数と遮断装置30の数とは一致してもよい。
 第6具体例では、分離システム11aに入力された光信号はまず遮断装置30に入力される。各遮断装置30には、光振分システム10aに入力された複数の光信号のうち一つが入力される。各遮断装置30の後段(第一側)には、少なくとも一つの分離部21が接続される。
 分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。各分離部21には、光振分システム10aに入力された複数の光信号のうち、自装置の前段(第二側)に接続されている遮断装置30を通過した光信号が入力される。各分離部21は、入力された光信号から、所望信号と、残余信号と、を波長分離するための分離処理を実行することで、所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離された所望分離信号は、第一側の方路へ出力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30に対し、入力された光信号(所望分離信号)を遮断することを示す制御信号を出力する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。検出部22は、無反射となるように構成されてもよい。
 遮断装置30は、遮断しない場合は、入力された各光信号を通過させる。遮断装置30を通過した各光信号は、分離部21へ出力される。遮断装置30は、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された光信号を遮断する。この場合、分離システム11aに入力された複数の光信号の所望分離信号のうち、遮断装置30によって遮断された光信号の所望分離信号は宛先へ到達しない。ただし、遮断されなかった光信号の所望分離信号は宛先へ向けて伝送される。なお、第6具体例の構成において、検出部22がいずれか一つの分離部21からの残余分離信号について所定の光強度以上で検出した場合に全ての遮断装置30が光信号を遮断するように構成されてもよい。
 このように、第6具体例の構成では、分離システム11aに入力される複数の光信号について、個々の遮断装置30単位で通過又は遮断を制御することができる。例えば、検出部22は、遮断装置30を所定の順で一つずつ導通させる(全体を遮断し一つずつ遮断を解除する)ことによって、各遮断装置30について通過している光信号について残余分離信号の検出を行ってもよい。このように構成されることで、検出部22はどの分離部21からの残余分離信号が所定の強度以上で検出されたか識別することが可能となる。この場合、検出部22は、残余分離信号が検出された場合にのみ、そのときに導通されていた遮断装置30を遮断すると判定してもよいし、その光信号の送信元であるユーザ装置に対し通知を行ってもよい。また、検出部22は、全ての遮断装置30を導通させて全ての光信号の残余分離信号をまとめて検出してもよい。
 なお、図7において、各分離部21の第一側には合分波器又は合分岐器が設けられてもよい。この場合、合分波器又は合分岐器は、各分離部21の出力を合波して出力する。また、他の構成例として、図7に示された複数の分離部21が一台の多入力多出力の分離部として構成されてもよい。このような分離部21は、例えば回折格子やAWGを用いて構成されてもよい。この場合、分離部21は、所望分離信号を一つの出力として第一側に出力してもよい。
 図8は、分離システム11aの構成の第7具体例を示す図である。第7具体例における分離システム11aは、分離装置20と複数の遮断装置30を備える。第7具体例では、遮断装置30aが分離装置20の前段(第二側)に複数設けられ、さらに遮断装置30bが分離装置20の後段(第一側)に設けられる。第7具体例における分離装置20は、複数の分離部21及び検出部22を備える。第7具体例における分離システム11aにおいて、分離部21の数と、分離装置20の前段(第二側)に設けられる遮断装置30aの数と、は一致してもよい。後段の遮断装置30bは、複数の遮断装置と、各遮断装置の出力を合波する合分波器又は合分岐器とを用いて構成されてもよい。この場合、複数の遮断装置は、それぞれ対応した分離部21に接続されてもよい。各分離部21の出力は各遮断装置に入力される。各遮断装置の出力は、合分波器又は合分岐器に入力される。合分波器又は合分岐器は、入力された信号を合波して出力する。また、他の構成例として、図8に示された複数の分離部21が一台の多入力多出力の分離部として構成されてもよい。このような分離部21は、例えば回折格子やAWGを用いて構成されてもよい。この場合、分離部21は、所望分離信号を一つの出力として遮断装置30bに出力してもよい。
 第7具体例では、分離システム11aに入力された光信号はまず遮断装置30aに入力される。各遮断装置30aには、光振分システム10aに入力された複数の光信号のうち一つが入力される。各遮断装置30aの後段(第一側)には、少なくとも一つの分離部21が接続される。
 分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。各分離部21には、光振分システム10aに入力された複数の光信号のうち、自装置の前段(第二側)に接続されている遮断装置30aを通過した光信号が入力される。各分離部21は、入力された光信号から、所望信号と、残余信号と、を波長分離するための分離処理を実行することで、所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離された所望分離信号は、分離装置20の後段(第一側)に設けられた遮断装置30bへ出力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30a又は遮断装置30bに対し、入力された光信号(所望分離信号)を遮断することを示す制御信号を出力する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。検出部22は、無反射となるように構成されてもよい。
 遮断装置30a及び遮断装置30bは、遮断しない場合は、入力された各光信号を通過させる。遮断装置30aを通過した各光信号は、分離部21へ出力される。遮断装置30aは、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された光信号を遮断する。この場合、分離システム11aに入力された複数の光信号の所望分離信号のうち、遮断装置30aによって遮断された光信号の所望分離信号は第一側に出力されない。ただし、遮断されなかった光信号の所望分離信号は宛先へ向けて伝送される。遮断装置30bは、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された光信号を遮断する。この場合、分離システム11aに入力された複数の光信号の所望分離信号は全て第一側に出力されない。
 このように、第7具体例の構成では、分離システム11aに入力される複数の光信号について、個々の遮断装置30a単位で通過又は遮断を制御することができる。例えば、検出部22は、遮断装置30aを所定の順で一つずつ導通させる(全体を遮断し一つずつ遮断を解除する)ことによって、各遮断装置30aについて通過している光信号について残余分離信号の検出を行ってもよい。この場合、検出部22は、残余分離信号が検出された場合にのみ、そのときに導通されていた遮断装置30aを遮断すると判定してもよいし、その光信号の送信元であるユーザ装置に対し通知を行ってもよい。
 また、検出部22は、全ての遮断装置30aを導通させて全ての光信号の残余分離信号をまとめて検出してもよい。この場合、検出部22は、残余分離信号が検出された場合に遮断装置30bを遮断させることで、一括して光信号を遮断してもよい。また、検出部22が遮断装置30bを遮断させている間であっても、検出部22は全ての遮断装置30aを導通させていてもよい。このように構成されることによって、違反した光信号の所望分離信号が第一側へ流れてしまうことを防止しつつ、各光信号の状態(例えば残余分離信号の強度など)を継続して検出することが可能となる。
 図5~図8に示される各具体例の分離システム11aにおいても、検出部22及び遮断装置30(遮断装置30a及び遮断装置30b)の具体的な構成例や作用及び効果は、図4に示される分離システム11aと共通である。また、例えば、各分離システム11aには、TFF(Thin Film Filter、誘電体多層膜フィルタ)、FBG(Fiber Bragg Grating)、反射型/透過型回折格子(AWGを含む)、リング型共振器や(光)ラティスフィルタや(光)トランスバーサルフィルタが適用可能である。すなわち、単一の入力光から一つまたは複数の波長を一つの出力に抜き出し、その他の波長から分離する装置であれば、適用可能である。また、上述した多入力多出力の分離部として、複数の入力光から入力するポート(AWG、リング型共振器、ラティスフィルタ、トランスバーサルフィルタ等のPLCやPLCで結合する等の場合)や入力する位置と角度(空間結合型の反射型/透過型回折格子や角度で選択波長を設定するTFF等の場合)に応じた波長を一つの出力に抜き出し、その他の波長から分離する装置を適用可能である。
 図9~図18は、光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)における各装置の位置関係の具体例を示す図である。図9~図18において、符号20が示す“M”は分離装置20を示し、符号30が示す“B”は遮断装置30を示し、符号40が示す“光振分SW”は光振分装置40を示し、符号41が示す矩形は付加パッケージを示す。なお、これらの具体例では、説明の便宜のために、送信元のユーザ装置の近傍から局舎に配置した例を示しているが、送信元のユーザ装置から送信先(受信側)のユーザ装置の間であればどこに配置されても良い。例えば、各装置の一部又は全部は、局舎から送信先のユーザ装置の近傍に配置されてもよい。
 付加パッケージとは、PGに付加的に追加される機能を実現するための装置である。例えば、光振分装置40の特定のポートから出力された光信号は、付加パッケージ41に入力される。付加パッケージ41は、入力された光信号に対し、所定の処理を実行する。所定の処理は、光信号に対して電気信号への変換を行った上で電気信号に対して行われてもよいし、光信号に対して光のままで行われてもよい。電気信号に対して処理が行われる場合には、その後に電気信号が光信号に変換された上で付加パッケージ41から出力される。付加パッケージ41は、所定の処理が実行された光信号を、光振分装置40の所定のポートに入力する。光振分装置40は、入力された光信号を、他のポートから出力する。このように構成されることで、光振分装置40を通過する光信号に対し、所定の処理を実行することが可能となる。光振分装置40が実行する所定の処理は、例えば全光ネットワークのノードとして光信号のまま多重、分離、合波、分波、分岐等の処理であってもよい。また、光振分装置40が実行する所定の処理は、上述した処理に限定される必要はない。図9~図18のいずれの具体例においても、光振分装置40は局舎に設置される。ただし、光振分装置40の設置場所は局舎に限定される必要は無く、例えば張出としてユーザ装置が使用される建物(ユーザビル)等に設置されてもよい。符号については、図9に示し、図10~図18では符号を省略する。
 図9では、分離装置20及び遮断装置30は、光振分装置40とは異なる場所(局舎ではない場所)であって、第二側に設置される。例えば、分離装置20及び遮断装置30は、ユーザ装置と同じ場所(例えばユーザー宅内)に設置されてもよい。例えば、分離装置20及び遮断装置30のいずれか一方又は双方は、架空であれば電信柱の柱上、クロージャ(端子函)、ユーザ宅外の保安箱等に設置されてもよい。例えば、分離装置20及び遮断装置30は、地中であれば、洞道やマンホールやハンドホール、ユーザビルのMDF(Main Distribution Frame:主配線盤)が収納してあるMDF室等に設置されてもよい。
 図9では、ユーザ装置から送信された光信号は、まず分離装置20に入力される。分離装置20は遮断装置30に対し所望分離信号を出力する。光振分装置40は、遮断装置30を通過した所望分離信号を入力し、所望信号を第一側のポートから出力する。
 なお、分離装置20と遮断装置30とで光信号が入力される順番は逆に構成されてもよい。すなわち、図9では、図4のように、光信号はまず分離装置20に入力され、その後に遮断装置30に所望分離信号が入力されるが、図5のように、まず遮断装置30に入力され、遮断されない場合にはその後に分離装置20に光信号が入力されるように構成されてもよいし、図6や図7のように構成してもよいし、図8のように遮断装置、分離装置、遮断装置の順に入力されるように構成してもよい。
 図10では、分離装置20は、光振分装置40とは異なる場所(局舎ではない場所)であって、第二側に設置される。例えば、分離装置20は、ユーザ装置と同じ場所(例えばユーザー宅内)に設置されてもよい。図10では、光振分装置40が遮断装置30として機能する。このように、光振分装置40が遮断装置30として機能することを、図10では、光振分装置40を表す図の上に接して遮断装置30を表す図を記載することで表現している。
 図10では、ユーザ装置から送信された光信号は、まず分離装置20に入力される。分離装置20は光振分装置40に対し所望分離信号を出力する。この場合、分離装置20は制御信号を遮断装置30である光振分装置40に出力する。制御信号に応じて、光振分装置40は所望分離信号を遮断する。光振分装置40は、遮断しない場合には、所望分離信号を第一側のポートから出力する。このとき、光振分装置40は、設定されている情報にしたがって入力ポートと出力ポートとを接続し、所望分離信号が入力された入力ポートと接続されている出力ポートから所望分離信号を出力する。なお、分離装置20から遮断装置30(光振分装置40)に出力される制御信号は、DCN(Data Communication Network)等の制御信号をやり取りするネットワークを介してやりとりされてもよいし、主信号にAMCC等での多重や、時分割多重や波長分割多重等で多重することでやりとりされてもよい。
 なお、後述する図12、図15、図16、図17、図18に示される構成では、図10に示される構成と同様に、“M”(分離装置20)と“B”(遮断装置30)とが離れている。これらの場合、分離装置20と遮断装置30との間の通信は、図10に示される通信と同様に実現される。
 また、図10の構成において分離装置20と遮断装置30とを入れ替えた構成では、遮断装置30が遮断している状態では主信号が断の状態となる。そのため、遮断装置30から分離装置20に応答する場合は、主信号の光にAMCC等で制御信号をのせることができない。そのため、主信号とは別の光源からの光を用いるか、それ以外の伝達の方法が使用される。後述する図15に示される構成でも同様である。
 図11では、分離装置20及び遮断装置30は、付加パッケージ41内に実装される。図11では、ユーザ装置から送信された光信号は、まず光振分装置40に入力される。特に図11の例では、左上のポートに入力される。光振分装置40は、入力された光信号を付加パッケージ41に対して入力する。付加パッケージ41に入力された光信号は、付加パッケージ41に実装されている遮断装置30に入力される。遮断装置30を通過した光信号は、分離装置20に入力される。分離装置20は光振分装置40に対し所望分離信号を出力する。
 なお、遮断装置30と分離装置20とで光信号が入力される順番は逆に構成されてもよい。すなわち、図11では、付加パッケージ41に入力された光信号は、まず遮断装置30に入力され、遮断されない場合にはその後に分離装置20に入力されるが、まず分離装置20に入力され、その後に遮断装置30に所望分離信号が入力されるように構成されてもよい。
 なお、付加パッケージ41には分離装置20及び遮断装置30以外の機能(以下「付加機能」という。)が実装されていてもよい。この場合、付加パッケージ41に入力された光信号に対して実行される処理の順番は、図11の例では、最初に遮断装置30の機能、次に分離装置20、そして付加機能であってもよいし、最初に遮断装置30の機能、次に付加機能、そして分離装置20の機能であってもよいし、最初に付加機能、次に遮断装置30の機能、そして分離装置20の機能であってもよい。また、上述したように分離装置20と遮断装置30とで光信号が入力される順番が図11と逆に構成された場合には、最初に分離装置20の機能、次に遮断装置30、そして付加機能であってもよいし、最初に分離装置20の機能、次に付加機能、そして遮断装置30の機能であってもよいし、最初に付加機能、次に分離装置20の機能、そして遮断装置30の機能であってもよい。なお、付加機能よりも先に遮断装置30に光信号が入力されるように構成されることで、不適合な光信号に対して付加パッケージ41の付加機能が実行されることを防止することが可能となる。さらに、付加機能よりも先に分離装置20に光信号が入力されるように構成されることで、より早いタイミングで不適合な光信号について遮断を示す制御信号を遮断装置30に出力することが可能となる。
 分離装置20及び遮断装置30の機能を有した付加パッケージ41から出力された所望分離信号は、光振分装置40に入力される。そして、光振分装置40は所望分離信号を第一側のポートから出力する。
 図12では、分離装置20は、付加パッケージ41内に実装される。また、図12では、光振分装置40が遮断装置30として機能する。このように、光振分装置40が遮断装置30として機能することを、図12では、光振分装置40を表す図の上に接して遮断装置30を表す図を記載することで表現している。
 図12では、ユーザ装置から送信された光信号は、まず光振分装置40に入力される。特に図12の例では、左上のポートに入力される。光振分装置40は、入力された光信号を付加パッケージ41に対して入力する。付加パッケージ41に入力された光信号は、付加パッケージ41に実装されている分離装置20に入力される。分離装置20は、光振分装置40に対し所望分離信号を出力する。この場合、分離装置20は制御信号を遮断装置30である光振分装置40に出力する。制御信号に応じて、光振分装置40は所望分離信号を遮断する。光振分装置40は、遮断しない場合には、所望分離信号を第一側のポートから出力する。
 光振分装置40による遮断は、付加パッケージ入力前の光信号であってもよいし、付加パッケージ出力後の所望分離信号であってもよいし、両方であってもよい。付加パッケージ入力前の光信号を遮断する場合、付加パッケージへ入力を遮断でき、付加パッケージでの不要な処理を抑制できる。
 なお、付加パッケージ41には分離装置20以外の機能(付加機能)が実装されていてもよい。この場合、付加パッケージ41に入力された光信号に対して実行される処理の順番は、図12の例では、最初に分離装置20、次に付加機能であってもよいし、最初に付加機能、次に分離装置20の機能であってもよい。なお、付加機能よりも先に分離装置20に光信号が入力されるように構成されることで、付加機能への残余分離信号の入力を抑制でき、更により早いタイミングで不適合な光信号について遮断を示す制御信号を遮断装置30に出力することが可能となる。
 図13では、分離装置20及び遮断装置30は、光振分装置40と同じ場所(例えば局舎)であって第二側に設置される。図13では、ユーザ装置から送信された光信号は、まず分離装置20に入力される。分離装置20は遮断装置30に対し所望分離信号を出力する。光振分装置40は、遮断装置30を通過した所望分離信号を入力し、所望分離信号を第一側のポートから出力する。
 なお、分離装置20と遮断装置30とで光信号が入力される順番は逆に構成されてもよい。すなわち、図13では、光信号はまず分離装置20に入力され、その後に遮断装置30に所望分離信号が入力されるが、まず遮断装置30に入力され、遮断されない場合にはその後に分離装置20に光信号が入力されるように構成されてもよい。
 図14では、分離装置20及び遮断装置30は、光振分装置40と同じ場所(例えば局舎)であって第一側に設置される。図14では、ユーザ装置から送信された光信号は、まず光振分装置40に入力される。光振分装置40において宛先に応じたポートから出力された光信号は、次に分離装置20に入力される。分離装置20は遮断装置30に対し所望分離信号を出力する。遮断装置30を通過した所望分離信号は、第一側へ送信される。
 なお、分離装置20と遮断装置30とで光信号が入力される順番は逆に構成されてもよい。すなわち、図14では、光信号はまず分離装置20に入力され、その後に遮断装置30に所望分離信号が入力されるが、まず遮断装置30に入力され、遮断されない場合にはその後に分離装置20に光信号が入力されるように構成されてもよい。
 図15では、分離装置20は、光振分装置40とは異なる場所(局舎ではない場所)であって、第二側に設置される。例えば、分離装置20は、ユーザ装置と同じ場所(例えばユーザー宅内)に設置されてもよい。遮断装置30は、光振分装置40と同じ場所(例えば局舎)であって第一側に設置される。図15では、ユーザ装置から送信された光信号は、まず分離装置20に入力される。分離装置20は所望分離信号を第一側に出力する。遮断装置30は、所望分離信号を入力し、制御信号に応じて遮断する。光振分装置40は、遮断装置30を通過した所望分離信号を入力し、所望分離信号を第一側のポートから出力する。
 なお、分離装置20と遮断装置30とで光信号が入力される順番は逆に構成されてもよい。すなわち、図15では、光信号はまず分離装置20に入力され、その後に遮断装置30に所望分離信号が入力されるが、まず遮断装置30に入力され、遮断されない場合にはその後に分離装置20に光信号が入力されるように構成されてもよい。この場合、分離装置20及び遮断装置30の実装位置も逆になる。
 図16では、分離装置20は、付加パッケージ41内に実装される。遮断装置30は、光振分装置40と同じ場所(例えば局舎)であって第二側に設置される。図16では、ユーザ装置から送信された光信号は、まず遮断装置30に入力される。遮断装置30を通過した光信号は、光振分装置40に入力される。特に図16の例では、左上のポートに入力される。光振分装置40は、入力された光信号を付加パッケージ41に対して入力する。分離装置20は所望分離信号を光振分装置40に対して出力する。光振分装置40は、付加パッケージ41の分離装置20から出力された所望分離信号を入力し、所望分離信号を第一側のポートから出力する。
 なお、遮断装置30と分離装置20とで光信号が入力される順番は逆に構成されてもよい。すなわち、図16では、光信号はまず遮断装置30に入力され、遮断されない場合にはその後に分離装置20に光信号が入力されるが、まず分離装置20に入力され、その後に遮断装置30に所望分離信号が入力されるように構成されてもよい。この場合、分離装置20及び遮断装置30の実装位置も逆になる。
 図17では、分離装置20は、光振分装置40と同じ場所(例えば局舎)であって、第二側に設置される。図17は、光振分装置40が遮断装置30として機能する。このように、光振分装置40が遮断装置30として機能することを、図17では、光振分装置40を表す図の上に接して遮断装置30を表す図を記載することで表現している。図17では、ユーザ装置から送信された光信号は、まず分離装置20に入力される。分離装置20は光振分装置40に対し所望分離信号を出力する。この場合、分離装置20は制御信号を光振分装置40に送信する。制御信号に応じて、光振分装置40は所望分離信号を遮断する。光振分装置40は、遮断しない場合には、所望分離信号を第一側のポートから出力する。
 図18では、分離装置20は、光振分装置40と同じ場所(例えば局舎)であって第一側に設置される。また、図18では、光振分装置40が遮断装置30として機能する。このように、光振分装置40が遮断装置30として機能することを、図18では、光振分装置40を表す図の上に接して遮断装置30を表す図を記載することで表現している。図18では、ユーザ装置から送信された光信号は、まず光振分装置40に入力される。分離装置20から出力される制御信号に応じて、光振分装置40は光信号を遮断する。光振分装置40は、遮断しない場合には、光信号を分離装置20に出力する。分離装置20は、第一側に所望分離信号を出力する。
 以上説明した構成例のうち、図11、図12及び図16に示されるように付加パッケージ41において分離装置20を実装する場合には、時間毎に分離する対象(光信号の波長)を切り替えて各光信号の残余分離信号を判定するように構成されてもよい。このような構成は、例えば付加パッケージ41の入出力を1入力1出力ではなく複数入力複数出力(例えばn入力n出力:nは2以上の整数)として、時間毎に異なる入力の光信号の残余分離信号を判定することで実現されてもよい。
 図19~図24は、光フューズ(光Fuse)を用いた構成例を示す図である。図19~図24において、符号91が示す“P”は光フューズ91を示す。図19~図24において、符号91が示す“P”は、光フューズ91が設けられてもよい位置を示しているに過ぎない。すなわち、符号91が示す“P”の全ての位置に必ずしも光フューズ91が配置されるわけではない。図19~図24において、光フューズ91が設けられてもよい位置とは、所望信号を含む光信号が伝送されうる位置である。なお、光フューズを用いた例として、図4、図5を例に図19、図20で例示し、分離部が光振分部と一体の図10、図12、図17、図18に対応する形にて図21~図24で例示したが、それぞれ、図6、図8、後述の図56~図58、図62~図63、図72、図73、図76~図80の対応する箇所、図9、図11、図13~図16の対応する箇所に備えてもよい。
 光フューズ91は、初期状態では光信号を通過させるが、所定の強度以上の光信号が入力されることに応じて、それ以降の光信号の疎通を遮断する。遮断の基準となる所定の強度とは、いわゆる高強度であり、例えばその強度の光信号が入力されることによって分離装置20や遮断装置30や光振分装置40等の機器に損傷を与える可能性のある強度である。
 光フューズ91は、電気で言うところの電磁フューズのように、何らかの処理によって遮断した後で、再度通過させるように構成されてもよい。光フューズ91は、不適合の高強度の光がなくなると自動的に光信号を通過させるように構成されてもよい。光フューズ91は、入力強度を検出する検出器(不図示)を用いて遮断装置30又は図示しない別の遮断器と組み合わせることで実現されてもよい。この場合、上述した検出器及び図示しない別の遮断器は、光フェーズ91として図示された位置に設置されてもよい。図19の場合は、上述した検出器は、分離部21の前段か、遮断装置30の前段か、遮断装置30の後段に設置される。
 検出器は、強度の不適合を検出し、図示しない経路で指示し、遮断装置30で遮断する。指示は、どのような信号を用いてもよい。例えば、ユーザ信号が用いる光信号に重畳して通信してもよいし、ユーザ信号が用いる波長とは異なる波長の光信号で通信してもよい。ユーザ装置が用いる光信号とは別キャリアや別線(主信号とは異なる経路)で通信してもよい。
 検出器は、光信号又は所望分離信号の光強度を、所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30に対し、遮断装置30に入力された光信号(所望分離信号)を遮断することを示す制御信号を出力する。この場合、検出器は、入力された光信号(所望分離信号)を、所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録されてもよいし、検出したことを、検出された強度と共に記録されてもよいし、検出された時間及び強度と共に記録されてもよい。
 このようにログが記録されることによって、例えば問合せが生じた際に、その問い合わせへの対応を適切に行うことが可能となる。また、このようなログは、検出された強度と共に記録されてもよいし、検出された時間及び強度と共に記録されてもよい。
 遮断は、入力された光信号(所望分離信号)を全断としてもよいし、適正な強度となるように減衰して、強度に関してポリシングしてもよい。
 光振分システム10において、上述したいずれかの位置に光フューズ91が設けられることによって、波長と強度の両方に関してポリシング(policing)等の通信制御を行うことが可能となる。強度に関するポリシングは、適正強度となるまで減衰させることである。波長に関するポリシングは、分離部で所望分離波長のみを通過させるか、残余分離波長に強度が所定の強度にならない限りは所望分離波長を通過させ、所定の強度になれば遮断することである。波長と強度との両方に関するポリシングは、光信号(所望分離信号)を適正強度になるまで減衰させ、かつ分離部で所望分離波長のみを通過させるか、残余分離波長に強度が所定の強度にならない限りは所望分離波長を通過させ、所定の強度になれば遮断することである。また、光振分システム10において、光サージの発生を予防することが可能となる。なお、使用される光フューズ91は、光サージを防げる程度に十分に速く動作する装置を用いて構成されることが望ましい。以下、図19~図24のそれぞれについて説明する。
 図19に示される構成において、分離部21よりも第二側、分離部21から所望分離信号が出力される経路であって遮断装置30との間、遮断装置30よりも第一側、のいずれかの位置に光フューズ91が設けられてもよい。また、後述する図20に示される構成とは異なり、図19に示された分離システム11aであって且つ分離部21以降に光フューズ91が設けられている場合には、遮断装置30又は光フューズ91によって遮断が行われている間も、分離システム11aに入力された光信号の残余分離信号は継続して検出部22に入力され、検出部22による検出処理も継続して行われる。そのため、遮断が行われた後に、残余分離信号が所定の光強度未満となった場合には、そのことを検出部22において検出することが可能である。この場合、遮断装置30及び光フューズ91は、遮断を解除するように構成されてもよい。
 図20に示される構成において、遮断装置30よりも第二側、遮断装置30と分離部21との間、分離部21から所望分離信号が出力される経路であって分離部21よりも第一側、のいずれかの位置に光フューズ91が設けられてもよい。
 図21に示される構成では、分離装置20は、光振分装置40とは異なる場所(局舎ではない場所)であって、第二側に設置される。例えば、分離装置20は、ユーザ装置と同じ場所(例えばユーザー宅内)に設置されてもよい。なお、図21において遮断装置30を記載していないが、遮断装置30は適切に機能できる位置であればどこに位置してもよい。例えば、図9、図10及び図15が示すいずれかの位置に遮断装置30が位置してもよい。
 図21において、分離装置20よりも第二側、分離装置20から所望分離信号が出力される経路であって分離装置20と同じ場所(例えばユーザー宅内)、分離装置20から所望分離信号が出力される経路であって光振分装置40と同じ場所(例えば局舎内)、光振分装置40内、光振分装置40よりも第一側、のいずれかの位置に光フューズ91が設けられてもよい。なお、入力された光信号が付加パッケージ41を通過することが前提となるが、分離装置20の位置によらず、付加パッケージ41の内部に光フューズ91が設置されてもよいし、光振分装置40と付加パッケージ41との間に光フューズ91が設置されてもよい。
 図22に示される構成では、分離装置20は、付加パッケージ41内に実装される。なお、図22において遮断装置30を記載していないが、遮断装置30は適切に機能できる位置であればどこに位置してもよい。例えば、図11、図12及び図16が示すいずれかの位置に遮断装置30が位置してもよい。
 図22において、光振分装置40よりも第二側、付加パッケージ41内であって分離装置20よりもユーザ宅内側の経路、付加パッケージ41内であって分離装置20よりも第一側の経路、光振分装置40内、光振分装置40よりも第一側、のいずれかの位置に光フューズ91が設けられてもよい。また、光振分装置40と付加パッケージ41との間に光フューズ91が設置されてもよい。
 図23に示される構成では、分離装置20は、光振分装置40と同じ場所(例えば局舎内)であって、第二側に設置される。なお、図23において遮断装置30を記載していないが、遮断装置30は適切に機能できる位置であればどこに位置してもよい。例えば、図13、図17が示すいずれかの位置に遮断装置30が位置してもよい。
 図23において、分離装置20よりも第二側であって分離装置20と同じ場所(例えば局舎内)、分離装置20から所望分離信号が出力される経路であって分離装置20と光振分装置40との間、光振分装置40内、光振分装置40よりも第一側、のいずれかの位置に光フューズ91が設けられてもよい。なお、入力された光信号が付加パッケージ41を通過することが前提となるが、分離装置20の位置によらず、付加パッケージ41の内部に光フューズ91が設置されてもよいし、光振分装置40と付加パッケージ41との間に光フューズ91が設置されてもよい。
 図24に示される構成では、分離装置20は、光振分装置40と同じ場所(例えば局舎内)であって、第一側に設置される。なお、図24において遮断装置30を記載していないが、遮断装置30は適切に機能できる位置であればどこに位置してもよい。例えば、図14及び図18が示すいずれかの位置に遮断装置30が位置してもよい。
 図24において、光振分装置40よりも第二側であって光振分装置40と同じ場所(例えば局舎内)、光振分装置40内、光信号が出力される経路であって光振分装置40と分離装置20との間、分離装置20から所望分離信号が出力される経路であって分離装置20よりも第一側、のいずれかの位置に光フューズ91が設けられてもよい。なお、入力された光信号が付加パッケージ41を通過することが前提となるが、分離装置20の位置によらず、付加パッケージ41の内部に光フューズ91が設置されてもよいし、光振分装置40と付加パッケージ41との間に光フューズ91が設置されてもよい。
 図19~図24に示される構成に加え、または別途、分離部21と検出部22との間に光フューズ91が設けられてもよい。このように構成されることによって、検出部22の損傷を予防することが可能となる。
 なお、光フューズを用いた構成は、図4と図5に即した構成のみ示しているが、図6から図8及び後述の構成、例えば図56~図58、図72~図73、図76~図79、80で同様に用いてもよい。
 図25~図26は、光モニタを用いた構成例を示す図である。図25~図26において、符号92が示す“X”は光モニタ92を示す。図25~図26において、符号92が示す“X”は、光モニタ92が設けられてもよい位置を示しているに過ぎない。すなわち、符号92が示す“X”の全ての位置に必ずしも光モニタ92が配置されるわけではない。図25~図26において、光モニタ92が設けられてもよい位置とは、所望信号を含む光信号が伝送されうる位置である。
 光モニタ92は、通過する光信号の強度を測定する。光モニタ92は、予め定められた所定の強度以上の光信号を検知した場合、遮断装置30に対して検知結果を通知する。この場合、遮断装置30は、光信号を遮断するように動作してもよい。また、光モニタ92の検知結果に応じて光信号を遮断する遮断装置は、図1~図5等において説明した分離システム11aの遮断装置30とは別の構成として設けられてもよいし、光振分装置40において実現されてもよい。
 光モニタ92の指示は、どのような信号を用いてもよい。例えば、ユーザ信号が用いる光信号に重畳して通信してもよいし、ユーザ信号が用いる波長とは異なる波長の光信号で通信してもよい。ユーザ装置が用いる光信号とは別キャリアや別線(主信号とは異なる経路)で通信してもよい。
 光モニタ92は、入力された光信号(所望分離信号)を、所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録されてもよいし、検出したことを、検出された強度と共に記録されてもよいし、検出された時間及び強度と共に記録されてもよい。
 遮断は、入力された光信号(所望分離信号)を全断としてもよいし、適正な強度となるように減衰して、強度に関してポリシングしてもよい。
 分離部21よりも第二側に設けられた光モニタ92は、所望信号と残余信号とを含む光信号について強度を測定する。この場合、光モニタ92の検知結果に応じて光信号を遮断する遮断装置光モニタ92よりも第二側に配置されてもよい。このように構成されることによって、光モニタ92の破損を防止することが可能となる。
 分離部21よりも第一側に設けられた光モニタ92は、所望分離信号について強度を測定する。光モニタ92が上述したいずれかの位置に設けられた場合、光モニタ92の測定結果に応じて光信号(所望分離信号)を所定の信号強度に減衰又は増幅させる装置がさらに備えられてもよい。このように構成されることによって、出力信号(所望分離信号)を他の信号の強度と揃えることが可能となる。
 ただし、分離部21よりも第一側の位置に上記装置が設けられることで、適合光に対する適正な減衰や増幅を行うことが可能となる。また、分離部21よりも第二側に上記装置が設けられたとしても、入力された光信号が不適合な波長の光を含んでいない場合は、分離部21での適合した波長の減衰を加味して処理すれば、適切な減衰や増幅になる。入力された光信号が不適合な波長の光を含んでいる場合は、その分の強度が揃えたい強度よりも低下するが、その光を遮断する場合には支障は生じない。光モニタ92は、第一側に配置される光クロスコネクトに測定結果を通知してもよい。この場合、光クロスコネクト、WSS又はROADMにおいてWDMの波長間の強度の平滑化が行われてもよい。
 また、光モニタ92は、光信号の経路上の他の装置(例えば、光クロスコネクト、WSS、ROADM等)に測定結果を通知してもよい。このように構成されることによって、通知先の装置で光信号を測定する必要が無くなる、という効果がある。例えば、通知先の装置において、測定した信号とその他の信号とを多重する信号の強度を揃える場合等に測定結果を活用することができる。また、光モニタ92は、上記の装置に測定結果を通知する代わりに、上記の装置によって測定された測定結果を受信することによって測定結果の値を取得してもよい。この場合、光モニタ92は、測定する機能に代えて、上記の装置によって測定された値(測定結果)を受信する機能を備えればよい。以下、図25~図26のそれぞれについて説明する。
 図25に示される構成において、分離部21よりも第二側、分離部21から所望分離信号が出力される経路であって遮断装置30との間、遮断装置30よりも第一側、のいずれかの位置に光モニタ92が設けられてもよい。
 図26に示される構成において、遮断装置30よりも第二側、遮断装置30と分離部21との間、分離部21から所望分離信号が出力される経路であって分離部21よりも第一側、のいずれかの位置に光モニタ92が設けられてもよい。
 光モニタ92が設けられる位置は、上述した図25及び図26に限定されない。例えば、図21~図24に示される構成において光フューズ91が設けられる位置に光モニタ92が設けられてもよい。光フューズを備える構成と同様に、図6、図8、後述の図56~図58、図62~図63、図72、73,図76~80の対応する箇所、図9、図11、図13、図14、図15、図16の対応する箇所に設けられてもよい。
 光モニタ92を備える構成において、検出部22は、光モニタ92の測定結果に基づいて分離入力信号又は所望分離信号の光強度を補正してもよい。分離部21の波長分離の特性が理想的でないと、所望信号と残余信号の分離が不完全となる。即ち、残余分離信号に所望波長成分が漏れ込み、所望分離信号に残余波長成分が漏れこむ。そのため、波長に関して不適合となる残余波長の成分が無くても、所望信号の強度が大きい場合に所望波長成分の漏れ込みにより、残余分離信号の検出強度が非零になり、波長に関して不適合と誤って検出する恐れがある。この所望波長成分の残余分離信号への漏れ込みに応じて、残余分離信号の検出強度を補正することで、不適合な波長成分があると誤検出してしまうことの軽減が可能である。
 検出部22は、分離部21において分離された後の光信号(所望分離信号)の強度が光モニタ92によって得られる場合には以下のような処理を行ってもよい。まず、光モニタ92は、光信号の強度を測定する際に、測定用に光信号を所定の分岐比で分岐させる。光モニタ92は、分岐された測定用の光信号の強度を測定し、測定値を検出部22に通知する。検出部22は、光信号が分岐される際の損失と分岐比とに基づいて、測定値を光モニタ92で測定される前の光信号の強度に割り戻す。
 検出部22は、分離部21における分離処理における抑圧比と、自装置(検出部22)に入力された光信号の光強度と、に基づいて、分離部21が分離した残余分離信号に漏れ出した適合する波長成分の光強度を算出する。そして、検出部22は、算出された光強度を、分離部21が分離した残余分離信号の強度から減算することで、残余信号の光強度をより精度良く算出することができる。検出部22は、このようにして得られた光強度に基づいて残余信号の強度について判定を行う。なお、光モニタを用いた構成は、図4と図5に即した構成のみ示しているが、図6~図8及び後述の構成、例えば図56~図58、図72~図73、図76~図79で同様に用いてもよい。ここで、後述の図56~図58、図62~図63、図71~図79の構成においても、該当する機能の配置は、図9~図18に記載の配置としてもよいし、同様に図19~図26に示す光フューズと光モニタを配置してもよいし、その他適宜組み合わせてもよい。
 次に、分離部21の構成の具体例について説明する。例えば、図4~図8に示される各分離部21に対して、以下に説明する具体例が適用されてもよい。その場合、以下の説明ではあくまで分離部21の構成の具体例を説明するため遮断装置30は図示しないが、図4~図8に示される遮断装置30によって分離部21に係る信号(分離入力信号、所望分離信号など)が遮断されてもよい。以下に説明する分離部21の具体例が図6~図8に示される分離部21に適用される場合には、複数の異なる入力に対応するそれぞれの異なる所望波長及び残余波長に応じた波長で各分離部21が分離する。また、以下の説明では、分離部21を構成する素子として1又は複数のフィルタ等の素子について説明する。その場合、各素子(例えばFBG212)によって分離処理が行われ、素子に入力された信号は所望分離信号と残余分離信号とに分離される。分離部21が複数の素子によって構成される場合には、後段の素子には前段の素子によって分離された所望分離信号又は残余分離信号が入力される。また、分離部21が複数の素子によって構成される場合には、素子によって対応する所望波長(適合する波長)が異なる場合もある。その場合、各素子において対応する所望波長に従って分離処理が行われる。
 また、以下の説明における各具体例は、図19、図20、図25、図26、後述する図72、図73、図76、図77に示される各分離部21に適用されてもよい。図19及び図20に関しては、光フューズ91(P)に代えて光モニタ92(X)が配置された構成においても、以下の説明における各具体例が各分離部21に適用されてもよい。また、光フューズ91(P)と光モニタ92(X)とが共に備えられてもよい。その場合にも、以下の説明における各具体例が各分離部21に適用されてもよい。
 その場合、以下の説明ではあくまで分離部21の構成の具体例を説明するため説明は省略するが、以下の各具体例における分離部21から出力される残余分離信号に基づいて、検出部22から通知信号が出力されてもよいし、検出結果が出力されてもよい。また、同様に、以下の各具体例における分離部21から出力される残余分離信号が廃棄部24によって廃棄されてもよい。また、図6及び図7、図8において説明したような、多入力多出力の分離部が適用されてもよい。
 図6は、多入力単出力の分離システム(分離装置(分離部+検出部)+遮断装置)であり、それは多入力多出力の分離装置20(分離部+検出部)を含み、複数の単入力の分離部21を含む。図6は、複数の分離部21の出力を多入力単出力の遮断装置30に入力している。多入力単出力の遮断装置30は、ポート数分の単入力単出力の遮断装置の出力に合分岐器で多重して構成してもよいし、ポートを合分岐器で多重しその出力を単入力単出力の遮断装置に入力して構成してもよい。図6の遮断装置30は、単入力単出力の遮断装置の組から構成し、図7と同様に多入力多出力の分離システムにすることもできる。
 図7は、多入力多出力の分離システム11a(分離装置(分離部+検出部)+遮断装置)であり、それは多入力多出力の分離装置20(分離部+検出部)を含み、それは複数の単入力の分離部21を含む。図7は、複数の分離部21の出力を合分岐器で多重し、図6と同様に多入力単出力の分離システムにすることもできる。
 例えば、後述する図73に示される構成や、図77に示される構成において、複数の分離部21を備えることに代えて多入力多出力の分離部が適用されてもよい。この場合、多入力多出力の分離部は、複数のポートから入力を受け付け、所望分離信号を一つのポートから出力する(複ポート入力単ポート出力)ように構成されてもよい。
 なお、以下の説明では、同一図面内では構成を区別するために異なる符号を付すが、異なる図面においてはたとえ同一の符号であったとしても全く同じ動作をする構成では無い。例えば、図28におけるFBG212aと図29におけるFBG212aとは、いずれもFBGである点で共通するが、それぞれ用いられ方は異なるため異なる動作を行う。
 [具体例1:FBG]
 図27は、FBG(Fiber Bragg Grating)を用いて分離部21を構成した第1構成例を示す図である。FBGは、光ファイバに回折格子を刻むことで構成される。FBGに光が入射すると、回折格子の間隔に応じた特定の波長成分の光のみが反射し、他の波長成分の光は通過する。このような特性を利用することで、FBGを用いた分離部21を構成することができる。
 分離部21は、サーキュレータ211及びFBG212を備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をFBG212に入力する。サーキュレータ211は、FBG212から入力される光信号を第一側に出力する。サーキュレータ211は、例えば光合分岐器を用いて構成されてもよい。サーキュレータ211が2×2光合分岐器を用いて構成された場合、片側の二つのポートが入力ポートと出力ポートとして機能し、反対側の二つのポートのうち一つがFBG212に接続され、もう一つのポートが無反射終端で構成される。サーキュレータ211は、開放端がないように2×1光合分岐器を用いて構成されてもよい。この場合、片側の二つのポートが入力ポートと出力ポートとして機能し、反対側の一つのポートがFBG212に接続される。FBG212は、所望波長の光信号を反射し、残余波長の光信号を透過する。このような反射及び透過によって、分離入力信号から所望分離信号と残余分離信号とが分離される。
 図28は、FBGを用いて分離部21を構成した第2構成例を示す図である。図28に示される例では、分離部21は、サーキュレータ211と複数のFBG212(例えば2つのFBG(FBG212a及びFBG212b))とを備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をFBG212aに入力する。サーキュレータ211は、FBG212aから入力される光信号をFBG212bに入力する。サーキュレータ211は、FBG212bから入力される光信号を第一側に出力する。なお、図28は2段のカスケード構成であるが、3段以上のカスケード構成としてもよい。
 FBG212a及びFBG212bは、所望波長の光信号を反射し、残余波長の光信号を透過する。このように構成されることで、FBG212aでは除ききれなかった残余波長の光信号を、FBG212bにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、FBG212a及びFBG212bのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 例えば、光振分システム10aに入力された光信号に対して残余信号が混入していることをより精度良く検出するためには、FBG212aの出力が用いられることが望ましい。分離部21において除去できない残余信号(所望分離信号に混入してしまう残余信号)の光強度を見積もるためには、FBG212bの出力が用いられることが望ましい。例えば、残余信号の反射率がβ、サーキュレータ211の損失をゼロとすれば、FBG212aの出力でB×(1-β)の光強度が検出されれば、第一側に出力される所望分離信号にはB×β^2の残余信号が混入したことになる。同じ程度の混入が生じている時、FBG212bではB×β×(1―β)の光強度が検出されるため、β倍強度が下がることが分かる。なお、このような事象は以降の実施形態も同様である。なお、サーキュレータ211は、第1構成例と同様に光合分岐器を用いて構成されてもよい。
 図29は、FBGを用いて分離部21を構成した第3構成例を示す図である。図29では、FBGを用いたマッハツェンダ干渉計(以下、マッハツェンダ型)が適用される。分離部21は、複数の方向性結合器(光合分岐器)213(213a及び213b)及び複数のFBG212(FBG212a及びFBG212b)を備える。
 マッハツェンダ型の場合、FBG212の組が、マッハツェンダ干渉計の各アームに設けられる。マッハツェンダ干渉計を構成する入力側の方向性結合器から二つのグレーティングまでの距離が同一であると、その反射光は合流し干渉した後、左下のポートから出力される。したがって、二つのグレーティングの特性を一致させることはもちろんのこと、方向性結合器からグレーティングまでの距離を少なくとも波長以下の精度、例えば波長の10分の1以下の精度で合わせる必要がある。そのため、グレーティング形成後、グレーティングと方向性結合器との間の部分に紫外光を当てて、屈折率を変化させること等による所謂トリミングにより光学長を調整する方法も必要とされる。
 方向性結合器213aは、左上のポートから光信号を入力し、FBG212a及びFBG212bによって反射された所望分離信号を左下のポートから出力する。FBG212a及びFBG212bを透過した残余分離信号は、方向性結合器213bの左上及び左下のポートからそれぞれ入力される。方向性結合器213bは、右上及び右下のポートから残余分離信号を出力する。なお、方向性結合器213bは、2つのポート(図29の右上及び右下のポート)のうちいずれか一方のみから検出部22に残余分離信号を出力してもよい。この場合、他方のポートは、例えば無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。
 図30は、FBGを用いて分離部21を構成した第4構成例を示す図である。図30に示される例では、分離部21は、複数の方向性結合器213(213a~213d)と複数のFBG212(212a~212d)とを備える。方向性結合器213aは、左上のポートから光信号を入力し、FBG212a及びFBG212bによって反射された所望分離信号を左下のポートから出力する。方向性結合器213cは、方向性結合器213aの左下のポートから出力された所望分離信号を、左上のポートから入力する。方向性結合器213cは、FBG212c及びFBG212dによって反射された所望分離信号を左下のポートから出力する。方向性結合器213b及び方向性結合器213dは、それぞれ右上及び右下のポートから残余分離信号を出力する。なお、方向性結合器213bは、2つのポート(図30の右上及び右下のポート)のうちいずれか一方のみから検出部22に残余分離信号を出力してもよい。この場合、他方のポートは、例えば無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。このような構成は、方向性結合器213dについても同様である。なお、図30は2段のカスケード構成であるが、3段以上のカスケード構成としてもよい。
 このように構成されることで、FBG212a及びFBG212bでは除ききれなかった残余波長の光信号を、FBG212c及びFBG212dにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、方向性結合器213b及び方向性結合器213dのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 図27~図30で、グレーティングごとに1波長しか分離できないグレーティングを想定した場合、複数の異なる波長の光が多重された光信号(例えばDWDMやCWDM等の光信号)を分波するには、反射波長の異なるグレーティングを多段に接続する必要がある。誘電体多層膜フィルタと同様に波長数の多い場合には、小型化、低コスト化、量産性向上が課題となる。反射波長の異なるグレーティングを多段に接続するような設計を、個別の部品の組合せとして行うのではなく、石英系ガラス導波路や、半導体光導波路に対して行い、モノリシックなPLCやハイブリッドのPLCとして集積化して設計されてもよい。
 以下に説明する図31~図34に示される構成では、複数の波長の所望信号が用いられている。説明を簡単にするために、以下の説明では、第1所望波長λiを有する第1所望信号と、第2所望波長λjを有する第2所望信号とを残余信号から分離することを想定する。
 なお、上述した図27~図30に示される構成では、グレーティング毎に1波長しか分離しない場合は、1波長の所望信号が用いられる。ただし、図27~図30に示される構成で、アポタイズ等で複数波長を反射する場合は、カスケードとせずに複数の波長に対応するグレーティングを重ね焼きして複数波長の所望信号に対応することも可能である。グレーティング毎に1波長しか分離しないグレーティングを用いて複数波長の所望信号に対応する場合、図31~34を用いる。
 図31は、FBGを用いて分離部21を構成した第5構成例を示す図である。分離部21は、サーキュレータ211、FBG212i及びFBG212jを備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をFBG212i及びFBG212jに入力する。サーキュレータ211は、FBG212i及びFBG212jから入力される光信号をそれぞれ第一側に出力する。FBG212iは、第1所望波長の光信号(第1所望信号)を反射し、他の波長(第2所望波長及び残余波長)の光信号を透過する。FBG212jは、第2所望波長の光信号(第2所望信号)を反射し、他の波長(残余波長及び前段のFBG212iで反射されずに透過した第1所望波長)の光信号を透過する。このような反射及び透過によって、分離入力信号から所望分離信号と残余分離信号とが分離される。なお、図31の構成において、サーキュレータ211は、図27を用いて説明した構成と同様に、光合分岐器を用いて構成されてもよい。
 図32は、FBGを用いて分離部21を構成した第6構成例を示す図である。図32に示される例では、分離部21は、サーキュレータ211と複数のFBG212(FBG212ai、FBG212aj、FBG212bi及びFBG212bj)とを備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をFBG212aiに入力する。サーキュレータ211は、FBG212aiから入力される光信号をFBG212biに入力する。サーキュレータ211は、FBG212biから入力される光信号を第一側に出力する。なお、図32は2段のカスケード構成であるが、3段以上のカスケード構成としてもよい。なお、伝搬遅延を揃える観点では、複数段が望ましい。
 FBG212ai及びFBG212biは、サーキュレータ211側から入力された光信号のうち、第1所望波長の光信号(第1所望信号)を反射し、他の波長(第2所望波長及び残余波長)の光信号を透過する。FBG212aj及びFBG212bjは、それぞれFBG212ai及びFBG212biから入力された光信号のうち、第2所望波長の光信号(第2所望信号)を反射し、他の波長(残余波長及び前段のFBG212ai又はFBG212biで反射されずに透過した第1所望波長)の光信号を透過する。FBG212ai及びFBG212biは、それぞれFBG212aj及びFBG212bjから入力された光をサーキュレータ211へ透過する。
 このように構成されることで、FBG212ai及びFBG212ajでは除ききれなかった残余波長の光信号を、FBG212bi及びFBG212bjにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、FBG212aj及びFBG212bjのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。検出部22に対して、FBG212aj及びFBG212bjのいずれか一方の出力のみが入力される場合には、他方の出力は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 また、FBG212において反射される複数の適合する波長の光信号について伝搬遅延が同じ値に揃えられても良い。例えば、サーキュレータ211からのグレーティングを反射するまでの伝搬遅延(屈折率と往復距離の積)が、FBG212ai及びFBG212biでは100、FBG212aj及びFBG212bjでは200であると仮定する。FBG212aiの反射波長については伝搬遅延が計200であり、FBG212ajの反射波長については伝搬遅延が計400である。したがって、上述した仮定では、波長により伝搬遅延が異なってしまう。
 そこで、例えばFBG212aiとFBG212bjとの反射波長を同じにし、212biと212ajとの反射波長を同じにし、FBG212aiとFBG212bjとで反射した際の伝搬遅延の和と、FBG212biとFBG212ajとで反射した際の伝搬遅延の和と、を等しくすることで、両波長の伝搬遅延を揃えることができる。伝搬遅延の和を揃えるために、例えばFBG212aiとFBG212bi、FBG212ajとFBG212bjの伝搬遅延をそれぞれ同じに構成されてもよい。なお、上述した説明では2つの異なる波長であったが、3以上の異なる波長の光信号が用いられる場合でも、同様にFBG212において反射される複数の適合する波長の伝搬遅延の和を揃えればよい。なお、サーキュレータ211は、第5構成例と同様に光合分岐器を用いて構成されてもよい。その場合、2×2の光合分岐器の前段の出力ポートと後段の入力ポートとがカスケードに繋がれる。
 図33は、FBGを用いて分離部21を構成した第7構成例を示す図である。図33では、FBGとしてマッハツェンダ型のFBGが適用される。分離部21は、複数の方向性結合器213(213a及び213b)及び複数のFBG212(FBG212ai、FBG212aj、FBG212bi及びFBG212bj)を備える。
 方向性結合器213aは、左上のポートから光信号を入力し、FBG212ai、FBG212aj、FBG212bi及びFBG212bjによってそれぞれ反射された第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号とを左下のポートから出力する。FBG212ai、FBG212aj、FBG212bi及びFBG212bjを透過した残余分離信号は、方向性結合器213bの左上及び左下のポートからそれぞれ入力される。方向性結合器213bは、右上のポートから残余分離信号を検出部22へ出力する。この場合、方向性結合器213bの残りのポート(右下のポート)は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。また、方向性結合器213bは、二つのポート(右上のポート及び右下のポート)から残余分離信号を検出部22へ出力してもよい。
 また、FBG212において反射される複数の適合する波長の光信号についてそれぞれ伝搬遅延が同じ値に揃える。例えばFBG212aiとFBG212biとの反射波長を同じにし、212bjと212ajとの反射波長を同じにする。なお、上述した説明では2つの異なる波長であったが、3以上の異なる波長の光信号が用いられる場合でも、同様にFBG212において反射される複数の適合する波長の伝搬遅延を両アームで揃える。
 図34は、FBGを用いて分離部21を構成した第8構成例を示す図である。図34に示される例では、FBGとしてマッハツェンダ型のFBGが適用される。分離部21は、複数の方向性結合器213(213a~213d)と複数のFBG212(212ai~212di、212aj~212dj)とを備える。方向性結合器213aは、左上のポートから光信号を入力し、FBG212ai、FBG212aj、FBG212bi及びFBG212bjによってそれぞれ反射された第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号とを左下のポートから出力する。なお、図34は2段のカスケード構成であるが、3段以上のカスケード構成としてもよい。なお、伝搬遅延を揃える観点では、複数段が望ましい。
 方向性結合器213cは、方向性結合器213aの左下のポートから出力された第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号とを、左上のポートから入力する。方向性結合器213cは、FBG212ci、FBG212cj、FBG212di及びFBG212djによってそれぞれ反射された第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号とを左下のポートから出力する。方向性結合器213b及び方向性結合器213dは、それぞれ右上のポートから残余分離信号を検出部22へ出力する。この場合、方向性結合器213dの残りのポート(右下のポート)は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。また、方向性結合器213dは、二つのポート(右上のポート及び右下のポート)から残余分離信号を検出部22へ出力してもよい。
 また、FBG212ci、FBG212cj、FBG212di、FBG212djに関して、FBG212において反射される複数の適合する波長の光信号について伝搬遅延が同じ値に揃えられても良い。例えばFBG212aiとFBG212biとFBG212cjとFBG212djとの反射波長を同じにし、FBG212ajとFBG212bjと212diと212ciとの反射波長を同じにし、FBG212ai及びFBG212biで反射した際の伝搬遅延とFBG212cj及びFBG212djで反射した伝搬遅延との和と、FBG212aj及びFBG212bjで反射した伝搬遅延と212diと212ciで反射した伝搬遅延との和と、を等しくすることで、両波長の伝搬遅延を揃えることができる。なお、上述した説明では2つの異なる波長であったが、3以上の異なる波長の光信号が用いられる場合でも、同様にFBG212において反射される複数の適合する波長の伝搬遅延の和を揃えればよい。
 このように構成されることで、FBG212ai及びFBG212biでは除ききれなかった第2所望波長及び残余波長の光信号を、FBG212ci及びFBG212diにおいてさらに取り除くことが可能となる。同様に、FBG212aj及びFBG212bjでは除ききれなかった残余波長の光信号を、FBG212cj及びFBG212djにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、方向性結合器213b及び方向性結合器213dのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。検出部22に対して、方向性結合器213b及び方向性結合器213dのいずれか一方の出力のみが入力される場合には、他方の出力は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 また、FBG212において反射される複数の適合する波長の光信号について伝搬遅延が同じ値に揃えられても良い。各アームの合分岐器から等距離に配置した(FBG212aiとFBG212bi),(FBG212ajとFBG212bj),(FBG212ciとFBG212di),(FBG212cjとFBG212dj)はそれぞれ反射波長が同じ波長である。図32における説明と同様に、波長毎の伝搬遅延を揃えるためには、(FBG212aiとFBG212bi)と(FBG212cjとFBG212dj)、(FBG212ajとFBG212bj)と(FBG212ciとFBG212di)の反射波長をそれぞれ同一波長とし、FBG212aiとFBG212cjの伝搬遅延の和とFBG212ajとFBG212ciの伝搬遅延の和を等しくする。例えば、FBG212aiとFBG212biとFBG212ciとFBG212diの伝搬距離を等しくし、FBG212ajとFBG212bjとFBG212cjとFBG212djの伝搬距離を等しくしてもよい。
 また、以下のように構成されることも好ましい。少なくとも、FBG212aiとFBG212bi、FBG212ajとFBG212bj、FBG212ciとFBG212di、FBG212cjとFBG212djとは互いに入力側の光合分岐器からの伝搬距離が等しく、かつ互いに反射する波長が等しい。また、波長毎の伝搬遅延時間を揃えるには、更に、FBG212aiとFBG212biとFBG212cjとFBG212dj、FBG212ajとFBG212bjとFBG212ciとFBG212diをそれぞれ同じ波長とし、FBG212aiとFBG212cjで反射した波長の伝搬遅延とFBG212ajとFBG212ciで反射した波長の伝搬遅延が等しいことが望ましい。
 [具体例2:TFF]
 まず、多層膜フィルタについて説明する。多層膜は通常、誘電体多層膜で、ここでは、代表してTFFとして説明する。TFF(Thin Film Filter)について説明する。
 以下の説明では、TFFとして誘電体フィルタが用いられる。誘電体フィルタは、誘電体薄膜の多層膜構造での干渉現象を利用した波長フィルタである。誘電体フィルタは、電子ビーム蒸着法や反応性スパッタ法など真空成膜技術等を用いて作られる。誘電体フィルタに用いられる主な誘電体材料の具体例として、例えばAl2O3,HfO2,MgF2,Nb2O5,Si,SiO2,Ta2O5,TiO2,Y2O3,ZrO2等がある。誘電体の屈折率は材料に依存し、その値は1.38(MgF2)~3.5(Si)に及ぶ。誘電体は、吸収を無視できる波長域で使用される。多層膜は、屈折率の異なる数種(通常2種)の誘電体材料で構成される。各層の膜厚は、光の波長程度以下(0.05~数μm)である。多層膜の層数は多いもので100層以上になる。光は、膜面に対し垂直あるいは斜めに入射して、その一部が反射し、残りが透過する。TFFの長所として、透過率や反射率を、高い値(95%以上)や特定値(1~99%)となるように設計できる点がある。
 例えは、BPFでは、透過帯域以外の波長の光は、反射(または吸収)される。平行な2つのミラーが対向する構造は共振器(キャビティ)と呼ばれる。誘電体BPFは、2つの高反射多層膜ミラー(λ/4層)で誘電体スペーサ層(λ/2)を挟んだ構造であり、いわゆるFabry-Perot共振器構造である。BPFへ入射した光は、キャビティで多重反射を繰り返しながら多光束に分割され、多光束の位相が強め合う特定の波長において透過する。多層膜構造をλ/4結合層を介して多段に重ねることで、スペクトル形状を箱形に近づけることができる(マルチキャビティ型BPF)。BPFの透過波長はスペーサ層の光学膜厚に依存する。例えば、屈折率温度係数の大きな材料(例えばSi)をスペーサ層に用いることで、透過波長を温度で制御することが可能である。
 また、厚みはλ/4の高屈折率と低屈折率の誘電体薄膜を交互に堆積した構造を持ち、高/低屈折率層のペア(1周期)の厚みがλ/2となるので、各層界面からの反射光が同相で加算され、結果的にミラーとなる。このλ/4多層膜ミラーを厚さλ/2のスペーサ層を挟んで対向させると、ファブリー・ペロー構造となり、共振波長のみが透過する。
 誘電体スペーサ層(λ/2)の光学膜厚を変更することで、TFFの透過波長を任意の値に変更することが可能である。例えば、上述したように、屈折率温度係数の大きな材料(例えばSi)をスペーサ層に用いれば、透過波長を温度で制御することが可能である。また、光路と垂直方向にスペーサ層厚の異なる膜を製膜し、厚みの変わる水平方向にスライドして平均膜厚を変えてもよい。また、光路に対して入射角度を傾けることで、光路上の光学膜を実効的に変えてもよい。なお、以下の説明では、TFFにおいて光信号を垂直に反射し、反射光がサーキュレータによって検出部22に入力される形態を採用している。TFFは、入射や出射における角度に応じて反射や透過する波長を設定可能である。例えば、異なる角度から異なる入力光を、それぞれの角度に応じた波長を適合する波長とする場合は、回折格子と同様に多入力単出力の分離部21として利用することも可能である。
 図35は、TFFを用いて分離部21を構成した第1構成例を示す図である。分離部21は、サーキュレータ211及びTFF214を備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をTFF214に入力する。サーキュレータ211は、TFF214から入力される光信号を検出部22に入力する。サーキュレータ211の構成は上述したとおりである。
 なお、例えば図27におけるサーキュレータ211と図35におけるサーキュレータ211とでは、光の進行方向は紙面から見て逆回転となる。分離部21内の素子が、例えばFBG212のように適合する波長の光を反射する構成である場合と、例えばTFF214のように適合する波長の光を透過する構成である場合とで、サーキュレータ211の光の進行方向が上述したように逆回転となる。
 TFF214は、所望波長の光信号を透過し、残余波長の光信号を反射する。TFF214によって反射された光信号(残余分離信号)は、サーキュレータ211を経由して検出部22に入力される。このような反射及び透過によって、分離入力信号から所望分離信号と残余分離信号とが分離される。なお、所望の波長を透過する構成の図35においても、所望の波長を反射する構成の図27と同様に、サーキュレータ211は光合分岐器を用いて構成されてもよい。これは、他の構成でも同様である。
 図36は、TFFを用いて分離部21を構成した第2構成例を示す図である。図36に示される例では、分離部21は、複数のサーキュレータ211(例えばサーキュレータ211a及びサーキュレータ211b)と複数のTFF214(例えばTFF214a及びTFF214b)とを備える。サーキュレータ211aは、第二側から入力される光信号をTFF214aに入力する。サーキュレータ211aは、TFF214aから入力される光信号を検出部22に入力する。なお、図36は2段のカスケード構成であるが、3段以上のカスケード構成としてもよい。
 TFF214aは、サーキュレータ211aから入力された光信号のうち、所望分離信号を通過させてサーキュレータ211bに入力し、残余分離信号を反射してサーキュレータ211aに入力する。サーキュレータ211bは、TFF214aから入力される光信号(残余分離信号)をTFF214bに入力する。このように、TFF214aは適合する波長の光を透過するため、主に適合する波長成分がTFF214aからTFF214bへ向かう。サーキュレータ211bは、TFF214bから反射して入力される光信号(残余分離信号)を検出部22入力する。TFF214bは、サーキュレータ211bから入力された光信号のうち、所望分離信号を伝送路へ通過させ、残余分離信号を反射してサーキュレータ211bに入力する。
 このように構成されることで、TFF214aでは除ききれなかった残余波長の光信号を、TFF214bにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、サーキュレータ211a及びサーキュレータ211bのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。検出部22に対して、サーキュレータ211a及びサーキュレータ211bのいずれか一方の出力のみが入力される場合には、他方の出力は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。
 分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。なお、サーキュレータ211bは必ずしも備えられなくてもよい。その場合、TFF214bにおいて分離された残余分離信号は検出部22に入力されないため検出部22における処理の精度は多少低下するかもしれないが、所望分離信号から残余信号の残留成分を取り除くことは可能である。なお、TFF214bにおいて反射された不適合な波長成分はTFF214aへ戻るが、TFF214aやサーキュレータ211aにおいてこれらの不適合な波長成分が反射されると、不適合な波長成分が再び適合した波長成分の経路(第一側への経路)へ入力されてしまう。このようなことを防止するため、例えばTFF214aとTFF214bとの間のいずれかの位置にアイソレータが設けられてもよい。
 以下に説明する図37~図39に示される構成では、複数の波長の所望信号が用いられている。説明を簡単にするために、以下の説明では、第1所望波長λiを有する第1所望信号と、第2所望波長λjを有する第2所望信号とを残余信号から分離することを想定する。
 図37は、TFFを用いて分離部21を構成した第3構成例を示す図である。分離部21は、サーキュレータ211及びTFF214ai及びTFF214ajを備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をTFF214aiに入力する。サーキュレータ211は、TFF214aiから入力される光信号をTFF214ajに入力する。サーキュレータ211は、TFF214ajから入力される光信号を検出部22に入力する。サーキュレータ211の構成は上述したとおりである。TFF214aiは、第1所望波長の光信号を透過し、第2所望波長及び残余波長の光信号を反射する。TFF214ajは、第2所望波長の光信号を透過し、反射された残余波長と透過せずに反射された第1所望波長の光信号を反射する。このような反射及び透過によって、分離入力信号から所望分離信号と残余分離信号とが分離される。なお、図37は2波長の所望波長の構成であるが、3波長以上の構成としてもよい。
 図38は、斜め入射のTFF214の構成例を示す図である。図38に示すように、同じ光軸上で直進する波長成分と、反射する波長成分とで分離される。例えば、第1所望信号の所望分離信号は直進する波長成分として右上のレンズを経由して透過し、第2所望信号と残余信号は反射する波長成分として反射した後に左下のレンズを経由し、第2所望信号の所望分離信号は透過する。反射した残余分離信号は、右下のレンズを経由して検出部22へ出力される。
 そのため、それぞれ別のファイバに集光することでサーキュレータを用いずに分離部21が構成されてもよい。特に、図38では、サーキュレータを用いることなく、入力信号から第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号と残余分離信号とをそれぞれ集光し、別のファイバで出力する構成が示されている。ユーザ装置からの光を、所定の角度でTFFに入射し、反射した光のうち所望波長を反射する角度の光の出射は第一側への出力に集光し、残余波長を反射する角度の光の出射は、検出部22に入力するように構成されてもよい。このように構成することでサーキュレータを用いずに分離部21が構成されてもよい。例えば、図36に示された構成を斜め入射のTFF214を用いて構成する場合には、適合する波長を最初のフィルタで反射し、次のフィルタで透過することによって、図38のλj(左下)から適合する波長の信号(所望分離信号)を出力するように構成されてもよい。この場合、λi(右上)は検出部22に接続されてもよい。この場合、λi(右上)から(残余分離信号)が出力される。このように構成されることで、サーキュレータを用いずに図36に相当する構成を実現することができる。このように、斜め入射のTFF214を用い、集光した光の出力先を検出部22や第一側として設定することができる。なお、その設定に応じて、適合する波長(所望分離信号)を反射するか透過するかは適宜選択されてよい。
 図38に示す斜め入射のTFF214を用いて、所望の波長を透過する図35~図37,図39を構成してもよいし、後述の所望の波長を反射する図40~図44を構成してもよい。
 図39は、TFFを用いて分離部21を構成した第4構成例を示す図である。図39に示される例では、分離部21は、複数のサーキュレータ211(例えばサーキュレータ211a、サーキュレータ211bi及びサーキュレータ211bj)と複数のTFF214(例えばTFF214ai、TFF214aj、TFF214bi及びTFF214bj)とを備える。サーキュレータ211aは、第二側から入力される光信号をTFF214aiに入力する。サーキュレータ211aは、TFF214aiから入力される光信号をTFF214ajに入力する。サーキュレータ211aは、TFF214ajから入力される光信号を検出部22に入力する。なお、図39は2波長の2段のカスケード構成であるが、2波長の3段以上のカスケード構成としてもよいし、3波長以上のカスケード構成としてもよい。
 TFF214aiは、サーキュレータ211aから入力された光信号のうち、第1所望信号の所望分離信号を通過させてサーキュレータ211biに入力し、第2所望信号の所望分離信号及び残余分離信号を反射してサーキュレータ211aに入力する。サーキュレータ211biは、TFF214aiから入力される光信号をTFF214biに入力する。サーキュレータ211biは、TFF214biから入力される光信号を検出部22に入力する。TFF214biは、サーキュレータ211biから入力された光信号のうち、第1所望信号の所望分離信号を伝送路へ出力し、第2所望信号の所望分離信号及び残余分離信号を反射して検出部22へ出力する。
 TFF214ajは、サーキュレータ211aから入力された光信号のうち、第2所望信号の所望分離信号を通過させてサーキュレータ211bjに入力し、残余分離信号と残留した第1所望信号を反射してサーキュレータ211aに入力する。サーキュレータ211bjは、TFF214ajから入力される光信号をTFF214bjに入力する。サーキュレータ211bjは、TFF214bjから入力される光信号を検出部22に入力する。TFF214bjは、サーキュレータ211bjから入力された光信号のうち、第2所望信号の所望分離信号を伝送路へ出力し、残余分離信号と残留した第1所望信号を反射してサーキュレータ211bjに入力する。サーキュレータ211bjの出力は検出部22へ入力される。
 このように構成されることで、TFF214aiでは除ききれなかった第2所望波長及び残余波長の光信号を、TFF214biにおいてさらに取り除くことが可能となる。また、TFF214ajでは除ききれなかった残余波長の光信号を、TFF214bjにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、サーキュレータ211a、サーキュレータ211bi及びサーキュレータ211bjのいずれか一つの出力のみが入力されてもよいし、いずれか二つの出力が入力されてもよいし、全ての出力が入力されてもよい。例えば、TFF214biとTFF214bjの出力(所望分離信号)は、所望分離信号への残留光(残余信号)の漏込を推定する処理に好適である。すなわち、残余分離信号を前段のサーキュレータ211aと後段のサーキュレータ211biとサーキュレータ211bjとのいずれかの反射で検出してもよい。前段の反射では、残余分離信号の強度が後段の反射より大きいので、後段に比べて感度が高い。後段の反射では、前段のように後段で再度分波されないため、第一側への残余信号の漏れ込みを推定し易い。
 分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。また、アイソレータ23は、分離部21と検出部22との間に限らず、光信号が反射することを意図していない部分に設けられてもよい。例えば、TFF214aiとサーキュレータ211biとの間にアイソレータ23が設けられてもよいし、TFF214bjとサーキュレータ211bjとの間にアイソレータ23が設けられてもよい。このようにアイソレータ23を設けることは、他の実施形態や他の具体例においても同様である。
 なお、サーキュレータ211bi及びサーキュレータ211bjは必ずしも備えられなくてもよい。その場合、TFF214bi及びTFF214bjにおいて分離された残余分離信号は検出部22に入力されないため検出部22における処理の精度は多少低下するかもしれないが、所望分離信号から残余信号の残留成分を取り除くことは可能である。なお、サーキュレータ211bi及びサーキュレータ211bjを備えない場合は、アイソレータを備えることが望ましい。このアイソレータは、特にTFF214とTFF214との間に設けられることが望ましい。
 多層膜フィルタを用いて適合する波長を反射する図40、41、42、43の構成は、FBGを用いて適合する波長を反射する図27、28、31、32の構成と同様である。以下にそれぞれ説明する。
 図40は、TFFを用いて分離部21を構成した第5構成例を示す図である。分離部21は、サーキュレータ211及びTFF214を備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をTFF214に入力する。サーキュレータ211は、TFF214から入力される光信号を第一側に出力する。サーキュレータ211は、図27で説明したのと同様にして、例えば光合分岐器を用いて構成されてもよい。なお、以下に説明するTFF214及びサーキュレータ211を用いた構成においても、サーキュレータ211は上述したように構成されてもよい。TFF214は、所望波長の光信号を反射し、残余波長の光信号を透過する。このような反射及び透過によって、分離入力信号から所望分離信号と残余分離信号とが分離される。
 図41は、TFFを用いて分離部21を構成した第6構成例を示す図である。図41に示される例では、分離部21は、サーキュレータ211と複数のTFF214(例えば2つのTFF(TFF214a及びTFF214b))とを備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をTFF214aに入力する。サーキュレータ211は、TFF214aから入力される光信号をTFF214bに入力する。サーキュレータ211は、TFF214bから入力される光信号を第一側に出力する。TFF214a及びTFF214bは、所望波長の光信号を反射し、残余波長の光信号を透過する。このような反射及び透過によって、分離入力信号から所望分離信号と残余分離信号とが分離される。なお、図41は2段のカスケード構成であるが、3段以上のカスケード構成としてもよい。
 このように構成されることで、TFF214aでは除ききれなかった残余波長の光信号を、TFF214bにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、TFF214a及びTFF214bのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。検出部22に対して、TFF214a及びTFF214bのいずれか一方の出力のみが入力される場合には、他方の出力は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 図42は、TFFを用いて分離部21を構成した第7構成例を示す図である。分離部21は、サーキュレータ211とTFF214i及びTFF214jとを備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をTFF214i及びTFF214jに入力する。サーキュレータ211は、TFF214i及びTFF214jから入力される光信号をそれぞれ第一側に出力する。TFF214iは、第1所望波長の光信号(第1所望信号)を反射し、他の波長(第2所望波長及び残余波長)の光信号を透過する。TFF214jは、第2所望波長の光信号(第2所望信号)を反射し、他の波長(残余波長及び前段のTFF214iで反射されずに透過した第1所望波長)の光信号を透過する。
 図43は、TFFを用いて分離部21を構成した第8構成例を示す図である。図43に示される例では、分離部21は、サーキュレータ211と複数のTFF214(TFF214ai、TFF214aj、TFF214bi及びTFF214bj)とを備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をTFF214aiに入力する。サーキュレータ211は、TFF214aiから入力される光信号をTFF214biに入力する。サーキュレータ211は、TFF214biから入力される光信号を第一側に出力する。図30は2段のカスケード構成であるが、3段以上のカスケード構成としてもよい。なお、伝搬遅延を揃える観点では、複数段が望ましい。
 TFF214ai及びTFF214biは、サーキュレータ211側から入力された光信号のうち、第1所望波長の光信号(第1所望信号)を反射し、他の波長(第2所望波長及び残余波長)の光信号を透過する。TFF214aj及びTFF214bjは、それぞれTFF214ai及びTFF214biから入力された光信号のうち、第2所望波長の光信号(第2所望信号)を反射し、他の波長(残余波長及び前段のTFF214ai又はTFF214biで反射されずに透過した第1所望波長)の光信号を透過する。TFF214ai及びTFF214biは、それぞれTFF214aj及びTFF214bjから入力された光をサーキュレータ211へ入力する。TFF214aj及びTFF214bjの透過は検出部22へ出力される。
 このように構成されることで、TFF214ai及びTFF214ajでは除ききれなかった残余波長の光信号を、TFF214bi及びTFF214bjにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、TFF214aj及びTFF214bjのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。検出部22に対して、TFF214aj及びTFF214bjのいずれか一方の出力のみが入力される場合には、他方の出力は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 また、図32や図34の説明において記載したように、図43の構成においても、TFF214において反射される複数の適合する波長の光信号について伝搬遅延が同じ値に揃えられても良い。例えばTFF214aiとTFF214bjの反射波長を同じにし、TFF214aiとTFF214bjの反射波長を同じにし、TFF214aiとTFF214bjの伝搬遅延の和と、TFF214ajとTFF214biの伝搬遅延の和と、を等しくすることで、両波長の伝搬遅延を揃えることができる。伝搬遅延の和を揃えるために、例えばTFF214aiとTFF214bi、TFF214ajとTFF214bjの伝搬遅延をそれぞれ同じに構成されてもよい。
 [具体例3:AWG]
 まず、AWG(Arrayed Waveguide Gratings)について説明する。
 AWGは、長さの異なる複数の導波路からなる透過型回折格子である。入力導波路(群)と出力導波路群と扇形スラブ導波路とが、基板上にモノリシック集積される。一般的に、このようなAWGは、シリコン基板上等の導波路(例えば石英導波路)を用いて作製される。例えば、AWGは、入力導波路(群)とスラブ導波路とアレイ導波路と出力導波路群からなってもよい。入力導波路(群)からの光は入力側スラブで回折し、アレイ導波路を伝搬する。AWGのアレイ導波路は、放射状に出力側スラブに接続されている。AWGからの出射光は入力導波路と波長に応じた位置に集光する。
 AWG中の複数の導波路の長さは、例えば一定量ΔLずつ増加するように設計されている。導波路間位相差は波長に依存する。集光位置が波長により異なるため、分光動作が得られる。例えば、スラブとの接続部におけるAWGの導波路間隔をd、スラブの曲率半径(すなわち焦点距離)をf、出力スラブ中での集光ビームの回折角をθ、出力導波路間隔をΔx、チャネル導波路とスラブ導波路との実効屈折率をnc,nsする。
 多数の導波路からの光が焦点に同位相で到達する条件により、回折角θと波長とは基本原理式nc ΔL + ns d sinθ = m λを満たす。mは回折次数(整数)である。式において、θがゼロ近傍であることから、回折次数mは、ΔLに比例し、一般的に10以上の大きな値である。一般の回折格子は、線分散を大きくするためには刻みを細かくする必要がある。このような一般の回折格子と比較して、AWGでは、導波路の長さの設計でmを大きくすることが可能である。そのため、AWGでは容易に高い分解能が得られる。
 自由スペクトルレンジ(Free Spectral Range:FSR)は以下のように表される。
 FSR=c/(ng ΔL)
 なお、ngは導波路群屈折率であり、以下のように表される。
 導波路の群屈折率ng: ng = nc - λ(dn/dλ)
 ただし、cは真空中の光速である。FSRを周期として透過波長が多数存在する。そのため、FSRを多重数×多重間隔より広く設計する必要があり、ΔLには上限がある。比屈折率差が1%前後の石英導波路を用いた場合、数cm角のチップで50GHz間隔、80波のDWDM用波長合分波器が作製可能である。
 図44は、AWGを用いて分離部21を構成した第1構成例を示す図である。分離部21は、AWG215を備える。AWG215は、第二側から入力される光信号を波長に応じたポートから出力する。AWG215の複数の出力ポートのうち、所望分離信号が出力される出力ポートは、第一側に接続される。残りの全ての出力ポートは検出部22に接続されることが望ましい。残余分離信号の検出漏れが生じてしまうことを防ぐためである。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。アイソレータ23は、例えばAWG215と光合分波器との間に設けられてもよい。この場合、アイソレータ23の数が増えるためコストは高くなるが、より高い効果が得られる。
 図では、単入力のAWGを用いているが、複入力のAWGを用いてもよい。その場合、反射の影響を軽減するために、使用しないポートは無反射終端をするか、アイソレータを接続する。これは以降の構成でも同様である。
 図45は、AWGを用いて分離部21を構成した第2構成例を示す図である。分離部21は、AWG215及び合波部216を備える。AWG215は、第二側から入力される光信号を波長に応じたポートから出力する。AWG215の複数の出力ポートのうち、所望分離信号が出力される出力ポートは、第一側に接続される。残りの出力ポートは合波部216に接続される。合波部216は、AWG215から入力される複数の残余分離信号を合波して検出部22に出力する。合波部216は、複数の波長の光信号を合波することが可能な構成であればどのような装置が適用されてもよい。例えば、合波部216はAWGを用いて構成されてもよい。この場合、AWG215の残余分離信号を出力する複数の出力ポートは、各残余信号の波長に応じた合波部216(AWG)の入力ポートに接続される。合波部216は光合分岐器を用いて構成されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。なお、合波器216は、出力された不適合の波長成分が合分波器で遮断されて検出されないことを防ぐため、AWG215と同等の波長透過特性であるか、それよりも遮断が少ないもの、例えば、隣接チャネル間、即ち隣接ポート間のクロストークの大きいものが望ましい。
 図46は、AWGを用いて分離部21を構成した第3構成例を示す図である。分離部21は、サーキュレータ211、AWG215及び反射部217を備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をAWG215に入力する。サーキュレータ211の構成は上述したとおりである。AWG215の複数の出力ポートのうち、所望分離信号が出力される出力ポートは、反射部217に接続される。残りの出力ポートは検出部22に接続される。反射部217は、AWG215から入力された光信号(少なくとも所望分離信号)を反射する。反射された所望分離信号はAWG215を経由してサーキュレータ211に入力する。反射部217は、例えば全反射器を用いて構成されてもよいし、FBG等の特定の波長、ここでは少なくとも適合する波長成分を反射する反射器を用いて構成されてもよい。反射部217には、所望分離信号を反射することが可能な構成であればどのような構成が採用されてもよい。サーキュレータ211は、AWG215から入力される光信号を第一側に出力する。
 このように所望信号が反射部217で反射される構成では、AWG215を2回通過することになるため、所望以外の波長を阻止する能力が元のAWG215の概ね倍となる。所望信号は、挿入損が倍となり、反射端の反射率分も減少する。反射が不完全な場合は、その分だけ減少する。例えば、99%反射なら1%減となり、99.9%反射なら0.1%減となる。反射部は、全反射を行う反射部であってもいいし、所望の波長を反射する反射部(例えば所望の波長を反射するFBGやTFF等)であってもよい。所望の波長を反射する反射部を用いることで、遮断能を向上させることが可能である。このことは、以降の実施形態でも同様である。
 ここで、図44と同様に、第一側に出力しないAWG215の出力はそれぞれ検出部22に入力しているとしたが、図45と同様に、一部またはそのすべてを、合波器216を介して集約してから検出部22に入力してもよい。これは以降の実施形態でも同様である。
 図47は、AWGを用いて分離部21を構成した第5構成例を示す図である。分離部21は、複数のAWG215及び複数の合波部216を備える。AWG215aは、第二側から分離部21に入力される光信号を波長に応じたポートから出力する。AWG215aの複数の出力ポートのうち、所望波長の光信号が出力される出力ポートは、次段の(自装置よりも相対的に第一側に位置する)AWG215bの入力ポートに接続される。AWG215aの残りの出力ポートは合波部216aに接続される。合波部216aは、AWG215aから入力される複数の残余分離信号を合波して検出部22に出力する。なお、図47は2段のカスケード構成であるが、3段以上のカスケード構成としてもよい。
 AWG215bは、前段に位置する(自装置よりも相対的に第二側に位置する)AWG215aから入力される光信号(所望分離信号)を、波長に応じたポートから出力する。AWG215bの複数の出力ポートのうち、所望波長の光信号が出力される出力ポートは、第一側に接続される。AWG215bの残りの出力ポートは合波部216bに接続される。合波部216bは、AWG215bから入力される複数の残余分離信号を合波して検出部22に出力する。
 このように構成されることで、AWG215aでは除ききれなかった残余波長の光信号を、AWG215bにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、合波部216a及び合波部216bのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。検出部22に対して、合波部216a及び合波部216bのいずれか一方の出力のみが入力される場合には、他方の出力は、第2側に反射しないように、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 ここで、AWG215a及びAWG215bについては、図45と同様に合波部216を介して集約してから検出部22に入力しているが、図44と同様に、第一側に出力しないAWG215(AWG215a)の出力は合波部216を介すること無く個々それぞれに検出部22に入力してもよい。なお、図45に示される構成をベースとして説明しているが、いずれか一方又は両方を図46に示される構成に差し替えてもよい。前段を図46に示される構成に差し替えた例と、両方を図46に示される構成に差し替えた例と、をそれぞれ図48、図49に示す。
 図48は、AWGを用いて分離部21を構成した第6構成例を示す図である。図48の構成は異なるAWG215を用いるので、透過特性の異なるAWG215を組み合わせられる効果がある。例えば、残余信号の混入をより検出し易いように、前段(AWG215a)では波長に対する透過特性が緩やかで、隣接チャネル間で透過特性が互いに重なるAWGを用い、後段(AWG215b)は第一側に残余信号の混入が少ないように、隣接チャネル間がより遮断されているAWGを用いてもよい。このような構成は、図48の構成に限定されるものではなく、例えば図47に示される構成や図49に示される構成でも同様である。
 分離部21は、サーキュレータ211、複数のAWG215、合波部216及び反射部217を備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をAWG215aに入力する。サーキュレータ211の構成は上述したとおりである。AWG215aは、サーキュレータ211から入力される光信号を波長に応じたポートから出力する。AWG215aの複数の出力ポートのうち、所望波長の光信号が出力される出力ポートは、反射部217に接続される。AWG215aの残りの出力ポートは検出部22に接続される。
 反射部217は、AWG215aから入力された光信号(少なくとも所望分離信号)を反射する。反射された所望分離信号はAWG215aを経由してサーキュレータ211に入力する。反射部217の構成は上述したとおりである。サーキュレータ211は、AWG215aから入力された光信号(所望分離信号)を、AWG215bに対して出力する。AWG215bは、サーキュレータ211から入力される光信号(所望分離信号)を、波長に応じたポートから出力する。AWG215bの複数の出力ポートのうち、所望波長の光信号が出力される出力ポートは、第一側に接続される。AWG215bの残りの出力ポートは合波部216に接続される。合波部216は、AWG215bから入力される複数の残余分離信号を合波して検出部22に出力する。
 このように構成されることで、AWG215aでは除ききれなかった残余波長の光信号を、AWG215bにおいてさらに取り除くことが可能となる。
 前段(AWG215a)の出力は、図44と同様に、個々それぞれ検出部22に入力しているとし、後段(AWG215b)の出力は、図45と同様に、合波部216を介して集約してから検出部22に入力しているとしたが、出力の仕方を前段と後段とで入れ替えてもよいし、どちらか一方の出力の仕方に統一としてもよい。
 検出部22には、AWG215a及び合波部216bのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。検出部22に対して、AWG215a及び合波部216のいずれか一方の出力のみが入力される場合には、他方の出力は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 図49は、AWGを用いて分離部21を構成した第7構成例を示す図である。分離部21は、複数のサーキュレータ211、複数のAWG215及び複数の反射部217を備える。サーキュレータ211aは、第二側から入力される光信号をAWG215aに入力する。なお、サーキュレータ211a及びサーキュレータ211bの構成は上述したとおりである。AWG215aは、サーキュレータ211aから入力される光信号を波長に応じたポートから出力する。AWG215aの複数の出力ポートのうち、所望波長の光信号が出力される出力ポートは、反射部217aに接続される。AWG215aの残りの出力ポートは検出部22に接続される。なお、図49は2段のカスケード構成であるが、3段以上のカスケード構成としてもよい。
 反射部217aは、AWG215aから入力された光信号(少なくとも所望分離信号)を反射する。反射された所望分離信号はAWG215aを経由してサーキュレータ211aに入力する。なお、反射部217a及び反射部217bの構成は上述したとおりである。サーキュレータ211aは、AWG215aから入力された光信号(所望分離信号)を、サーキュレータ211bに対して入力する。サーキュレータ211bは、サーキュレータ211aから入力される光信号をAWG215bに入力する。AWG215bは、サーキュレータ211bから入力される光信号(所望分離信号)を、波長に応じたポートから出力する。AWG215bの複数の出力ポートのうち、所望波長の光信号が出力される出力ポートは、反射部217bに接続される。AWG215bの残りの出力ポートは検出部22に接続される。
 前段(AWG215a)及び後段(AWG215b)共に、図44と同様にAWG215の出力は個々それぞれに検出部22に入力しているとしたが、いずれか一方又は両方のAWG215について図45と同様に、合波部216を介して集約してから検出部22に入力してもよい。
 反射部217bは、AWG215bから入力された光信号(少なくとも所望分離信号)を反射する。反射された所望分離信号はAWG215bを経由してサーキュレータ211bに入力する。サーキュレータ211bは、AWG215bから入力された光信号(所望分離信号)を、第一側に出力する。AWG215bの残りの出力ポートは検出部22に接続される。
 このように構成されることで、AWG215aでは除ききれなかった残余波長の光信号を、AWG215bにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、AWG215a及びAWG215bのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。検出部22に対して、AWG215a及びAWG215bのいずれか一方の出力のみが入力される場合には、他方の出力は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 以下に説明する図50~図55に示される構成では、複数の波長の所望信号が用いられている。説明を簡単にするために、以下の説明では、第1所望波長λiを有する第1所望信号と、第2所望波長λjを有する第2所望信号とをそれら以外の残余信号から分離することを想定する。
 なお、第1所望波長のみが適合する波長成分である入力と、第2所望波長のみが適合する波長成分である入力との複数入力を合波して入力した場合、第1所望波長のみが適合する波長成分である入力に第2所望波長の不適合な波長成分が混入していることと、第2所望波長のみが適合する波長成分である入力に第1所望波長の不適合な波長成分が混入していることと、は検出できない。また、第1所望波長の経路への第2所望波長の漏れ込みと、第2所望波長の経路への第1望波長の漏れ込みと、も除去することはできない。即ち、所望波長間での残余波長の漏れ込みが無視できる場合、これらの実施例は適用可能である。
 図50は、AWGを用いて分離部21を構成した第8構成例を示す図である。分離部21は、AWG215を備える。AWG215は、第二側から入力される光信号を波長に応じたポートから出力する。AWG215の複数の出力ポートのうち、第1所望波長の光信号が出力される出力ポートと、第2所望波長の光信号が出力される出力ポートとは、第一側に接続される。残りの出力ポートは検出部22に接続される。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 図51は、AWGを用いて分離部21を構成した第9構成例を示す図である。分離部21は、AWG215及び複数の合波部216を備える。AWG215は、第二側から入力される光信号を波長に応じたポートから出力する。AWG215の複数の出力ポートのうち、第1所望波長の光信号が出力される出力ポートと、第2所望波長の光信号が出力される出力ポートとは、合波部216bに接続される。合波部216bは、入力された複数の所望分離信号(第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号)を合波して第一側に出力する。AWG215の残りの出力ポート(残余分離信号が出力される出力ポート)は合波部216aに接続される。合波部216aは、AWG215から入力される複数の残余分離信号を合波して検出部22に出力する。合波部216の構成は上述したとおりである。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 AWG215の出力は、図50と同様に個々それぞれ検出部22に入力してもよい。合波部216aの波長特性は、以前の実施形態の検出部22に接続するものと同様である。合波部216bの波長特性は、図47の後段のAWG(AWG215b)と同様の活用ができるので、遮断能を上げる観点では、AWG215と同等の波長特性がよい。ただし、AWG215の波長特性が図47の緩やかな前段(AWG215a)と同様で、合波部216bの波長特性が図47の緩やかでない後段(AWG215b)と同様であってもよい。また、合波部216bは、特に所望波長の波長数が少なく、多重による損失が許容できる場合は、光合分岐器で多重してもよい。
 図52は、AWGを用いて分離部21を構成した第10構成例を示す図である。分離部21は、サーキュレータ211、AWG215及び複数の反射部217を備える。反射部217は、使用される所望波長の数に応じて設けられる。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をAWG215に入力する。サーキュレータ211の構成は上述したとおりである。AWG215の複数の出力ポートのうち、所望分離信号が出力される出力ポートは、反射部217に接続される。具体的には、第1所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートは反射部217aに接続され、第2所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートは反射部217bに接続される。残りの出力ポートは検出部22に接続される。
 反射部217aは、AWG215から入力された光信号(少なくとも第1所望信号の所望分離信号)を反射する。反射部217bは、AWG215から入力された光信号(少なくとも第2所望信号の所望分離信号)を反射する。反射された第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号とは、AWG215を経由してサーキュレータ211に入力する。反射部217a及び反射部217bの構成は上述したとおりである。サーキュレータ211は、AWG215から入力される光信号(第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号)を第一側に出力する。このように所望分離信号が反射部217で反射される構成では、所望以外の波長を阻止する能力が概ね倍となる。所望信号は、挿入損が倍となり、反射端の反射率分も減少する。なお、図51に示されるような合波部216aがAWG215と検出部22との間に設けられてもよい。このように構成されることで、合波部216aは、AWG215の複数の残余分離信号を一つの残余分離信号として合波して検出部23へ出力することができる。
 図50~図52に示される各構成例をカスケードに接続してもよい。このように構成されることによって、遮断能を向上させることが可能となる。このような構成の具体例を、図53~図55に示す。
 図53は、AWGを用いて分離部21を構成した第12構成例を示す図である。分離部21は、複数のAWG215及び複数の合波部216を備える。AWG215aは、第二側から分離部21に入力される光信号を波長に応じたポートから出力する。AWG215aの複数の出力ポートのうち、所望波長の光信号が出力される出力ポートは、合波部216bに接続される。具体的には、第1所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートと第2所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートとは合波部216bに接続される。合波部216bは、AWG215bの入力ポートに接続される。合波部216bは、入力された第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号とを合波してAWG215bに出力する。AWG215aの残りの出力ポートは合波部216aに接続される。合波部216aは、AWG215aから入力される複数の残余分離信号を合波して検出部22に出力する。なお、図53は2段のカスケード構成であるが、3段以上のカスケード構成としてもよい。
 AWG215bは、合波部216bから入力される光信号(第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号との合波信号)を、波長に応じたポートから出力する。AWG215bの複数の出力ポートのうち、所望波長の光信号が出力される出力ポートは、合波部216dに接続される。具体的には、第1所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートと第2所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートとは合波部216dに接続される。合波部216dは、第一側に接続される。合波部216dは、入力された第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号とを合波して第一側に出力する。AWG215bの残りの出力ポートは合波部216cに接続される。合波部216cは、AWG215bから入力される複数の残余分離信号を合波して検出部22に出力する。
 なお、合波部216a及び合波部216cのいずれか一方又は双方は、必ずしも設けられなくてもよい。その場合、合波部216がその後段に設けられなかったAWG215の出力は、集約されずに個々それぞれに検出部22に入力される。また、合波部216dも、必ずしも設けられなくてもよい。その場合、分離部215bの第一側への出力は、集約されずに個々それぞれに出力される。
 このように構成されることで、第1所望信号及び第2所望信号に関して、AWG215aでは除ききれなかった残余波長の光信号を、AWG215bにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、合波部216a及び合波部216bのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。検出部22に対して、合波部216a及び合波部216bのいずれか一方の出力のみが入力される場合には、他方の出力は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 なお、図53に示される構成において、合波部216を備えないように構成されてもよい。この場合、AWG215aから出力される複数(図53では二つ)の所望分離信号は、AWG215bに代えて、それぞれ異なるAWG215(後段のAWG215)に入力される。このような後段のAWG215には、例えば図44~図46に示されるような構成が適用されてもよい。図45の構成が採用される場合には合波部216もAWG215と供に用いられ、図46の構成が採用される場合にはサーキュレータ211及び反射部217もAWG215と供に用いられる。各AWG215は、AWG215aから出力される各所望分離信号における所望波長に応じた構成である。なお、第1波長側に接続される後段のAWG215の第2波長側の出力は、検出部22に入力されてもよいし、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータを介して廃棄されてもよい。すなわち、第1波長側に接続される後段のAWG215の第2波長側の出力は、第一側へは出力されないように構成されてもよい。また、第2波長側に接続される後段のAWG215の第1波長側の出力は、検出部22に入力されてもよいし、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータを介して廃棄されてもよい。すなわち、第2波長側に接続される後段のAWG215の第1波長側の出力は、第一側へは出力されないように構成されてもよい。
 図54は、AWGを用いて分離部21を構成した第13構成例を示す図である。分離部21は、サーキュレータ211、複数のAWG215、合波部216及び複数の反射部217を備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をAWG215aに入力する。サーキュレータ211の構成は上述したとおりである。AWG215aは、サーキュレータ211から入力される光信号を波長に応じたポートから出力する。AWG215aの複数の出力ポートのうち、所望波長の光信号が出力される出力ポートは、反射部217に接続される。具体的には、第1所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートは反射部217aに接続され、第2所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートは反射部217bに接続される。AWG215aの残りの出力ポートは検出部22に接続される。
 反射部217aは、AWG215aから入力された光信号(少なくとも第1所望信号の所望分離信号)を反射する。反射された第1所望信号の所望分離信号はAWG215aを経由してサーキュレータ211に入力する。反射部217bは、AWG215aから入力された光信号(少なくとも第2所望信号の所望分離信号)を反射する。反射された第2所望信号の所望分離信号はAWG215aを経由してサーキュレータ211に入力する。反射部217a及び反射部217bの構成は上述したとおりである。
 サーキュレータ211は、AWG215aから入力された光信号(第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号)を、AWG215bに対して出力する。AWG215bは、サーキュレータ211から入力される光信号(第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号)を、波長に応じたポートから出力する。AWG215bの複数の出力ポートのうち、第1所望波長の光信号が出力される出力ポートと第2所望波長の光信号が出力される出力ポートとは、第一側に接続される。AWG215bの残りの出力ポートは合波部216に接続される。合波部216は、AWG215bから入力される複数の残余分離信号を合波して検出部22に出力する。
 このように構成されることで、第1所望信号及び第2所望信号に関して、AWG215aでは除ききれなかった残余波長の光信号を、AWG215bにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、AWG215a及び合波部216のいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。検出部22に対して、AWG215a及び合波部216のいずれか一方の出力のみが入力される場合には、他方の出力は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。なお、図51に示される合波部216bに相当する合波部216が分離部215bの第一側に設けられてもよい。また、図51に記載された合波部216aが、分離部215aの残余分離信号の複数の出力ポートに接続されてもよい。また、図51に記載された合波部216bが、分離部215bの所望分離信号の複数の出力ポートに接続されてもよい。
 図55は、AWGを用いて分離部21を構成した第14構成例を示す図である。分離部21は、複数のサーキュレータ211、複数のAWG215及び複数の反射部217を備える。サーキュレータ211aは、第二側から入力される光信号をAWG215aに入力する。なお、サーキュレータ211a及びサーキュレータ211bの構成は上述したとおりである。AWG215aは、サーキュレータ211aから入力される光信号を波長に応じたポートから出力する。AWG215aの複数の出力ポートのうち、所望波長の光信号が出力される出力ポートは、反射部217に接続される。具体的には、第1所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートは反射部217aに接続され、第2所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートは反射部217bに接続される。AWG215aの残りの出力ポートは検出部22に接続される。なお、図55は2段のカスケード構成であるが、3段以上のカスケード構成としてもよい。
 反射部217aは、AWG215aから入力された光信号(少なくとも第1所望信号の所望分離信号)を反射する。反射された第1所望信号の所望分離信号はAWG215aを経由してサーキュレータ211aに入力する。反射部217bは、AWG215bから入力された光信号(少なくとも第2所望信号の所望分離信号)を反射する。反射された第2所望信号の所望分離信号はAWG215aを経由してサーキュレータ211aに入力する。なお、反射部217a~反射部217dの構成は上述したとおりである。
 サーキュレータ211aは、AWG215aから入力された光信号(第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号)を、サーキュレータ211bに対して入力する。サーキュレータ211bは、サーキュレータ211aから入力される光信号をAWG215bに入力する。AWG215bは、サーキュレータ211bから入力される光信号(第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号)を、波長に応じたポートから出力する。AWG215bの複数の出力ポートのうち、所望波長の光信号が出力される出力ポートは、反射部217に接続される。具体的には、第1所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートは反射部217cに接続され、第2所望信号の所望分離信号が出力される出力ポートは反射部217dに接続される。AWG215bの残りの出力ポートは検出部22に接続される。
 反射部217cは、AWG215bから入力された光信号(少なくとも第1所望信号の所望分離信号)を反射する。反射された第1所望信号の所望分離信号はAWG215bを経由してサーキュレータ211bに入力する。反射部217dは、AWG215bから入力された光信号(少なくとも第2所望信号の所望分離信号)を反射する。反射された第2所望信号の所望分離信号はAWG215bを経由してサーキュレータ211bに入力する。サーキュレータ211bは、AWG215bから入力された光信号(第1所望信号の所望分離信号と第2所望信号の所望分離信号)を、第一側に出力する。AWG215bの残りの出力ポートは検出部22に接続される。
 このように構成されることで、第1所望信号及び第2所望信号に関して、AWG215aでは除ききれなかった残余波長の光信号を、AWG215bにおいてさらに取り除くことが可能となる。検出部22には、AWG215a及びAWG215bのいずれか一方の出力のみが入力されてもよいし、両方が入力されてもよい。検出部22に対して、AWG215a及びAWG215bのいずれか一方の出力のみが入力される場合には、他方の出力は、無反射終端として構成されてもよいし、アイソレータに接続されてもよい。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。なお、図51に示される合波部216aに相当する合波部216がAWG215a及びAWG215bのいずれか一方又は双方の検出器との間に設けられてもよい。
 [複数ポート変形例]
 上述した分離部21は、いずれも入力ポートを1つ備えたものである。しかし、分離部21は複数の入力ポートを備えてもよい。以下、このように構成された分離部21を備えた第1実施形態の構成例について説明する。
 [第1実施形態の複数ポート変形例]
 図56は、分離システム11aの第1実施形態の変形例を示す図である。分離部21は、入力ポート毎に所望分離信号として出力される所望波長が異なる分離部、例えば、周回性の回折格子や、周回性のAWGを用いて構成されてもよい。分離部21の各入力ポートには、光振分システム10aに入力された複数の光信号のうち一つが入力される。ここで、各光信号は、所望波長が所望分離信号に分離され、残余波長が残余分離信号に分離される入力ポートを選択して入力される。分離部21は、入力された複数の光信号から、所望信号と、残余信号と、を波長分離するための分離処理を実行することで、複数のポートから入力される光信号を所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離された所望分離信号は、遮断装置30に入力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、いずれかの残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30に対し、入力された光信号(所望分離信号)を遮断することを示す制御信号を出力する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。検出部22は、無反射となるように構成されてもよい。
 遮断装置30は、遮断しない場合は、入力された各光信号(所望分離信号)を通過させる。遮断装置30を通過した各所望分離信号は、第一側に出力される。遮断装置30は、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された全ての光信号を遮断する。この場合、分離システム11aに入力された複数の光信号の所望分離信号はいずれも第一側に出力されない。
 ここで、本変形例では、いずれの入力ポートからの入力が残余分離信号として分離されたか判断できない場合、一部の送信側に出力を停止させるか、後述の図57のように個別の遮断装置を備え、個別の遮断装置で一部を遮断するか、一部の送信側にのみ出力させるか、個別の遮断装置で一部のみ導通させることで、残余分離信号として分離された信号が入力されたポートを同定し、当該入力のみを第一側に出力されないようにしてもよい。
 図57は、分離システム11aの第1実施形態の変形例を示す図である。図57の例では、分離システム11aに入力された光信号はまず複数の遮断装置30のいずれかに入力される。各遮断装置30には、分離システム11aに入力された複数の光信号のうち一つが入力される。各遮断装置30の後段(第一側)には、複数の入力ポートを備えた分離部21が接続される。
 分離部21は、例えばAWGを用いて構成されてもよい。分離部21の各入力ポートには、分離システム11aに入力された複数の光信号のうち、自ポートの前段(第二側)に接続されている遮断装置30を通過した光信号が入力される。分離部21は、入力された複数の光信号から、所望信号と、残余信号と、を波長分離するための分離処理を実行することで、所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離された所望分離信号は、第一側に出力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30に対し、入力された光信号(所望分離信号)を遮断することを示す制御信号を出力する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。検出部22は、無反射となるように構成されてもよい。
 遮断装置30は、遮断しない場合は、入力された各光信号を通過させる。遮断装置30を通過した各光信号は、分離部21へ出力される。遮断装置30は、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された光信号を遮断する。この場合、分離システム11aに入力された複数の光信号の所望分離信号のうち、遮断装置30によって遮断された光信号の所望分離信号は第一側に出力しない。ただし、遮断されなかった光信号の所望分離信号は第一側に出力する。なお、本構成において、検出部22がいずれか一つの残余分離信号について所定の光強度以上で検出した場合に全ての遮断装置30が光信号を遮断するように構成されてもよい。
 このように、本構成では、分離システム11aに入力される複数の光信号について、個々の遮断装置30単位で通過又は遮断を制御することができる。例えば、検出部22は、遮断装置30を所定の順で一つずつ導通させる(全体を遮断し一つずつ遮断を解除する)ことによって、各遮断装置30について通過している光信号について残余分離信号の検出を行ってもよい。このように構成されることで、検出部22はどの遮断装置30を通過した光信号からの残余分離信号が所定の強度以上で検出されたか識別することが可能となる。この場合、検出部22は、残余分離信号が検出された場合にのみ、そのときに導通されていた遮断装置30を遮断すると判定してもよいし、その光信号の送信元であるユーザ装置に対し通知を行ってもよい。また、検出部22は、全ての遮断装置30を導通させて全ての光信号の残余分離信号をまとめて検出してもよい。
 図58は、分離システム11aの第1実施形態の変形例を示す図である。本具体例では、遮断装置30aが分離装置20の前段(第二側)に複数設けられ、さらに遮断装置30bが分離装置20の後段(第一側)に設けられる。
 分離システム11aに入力された光信号はまず複数の遮断装置30aのいずれかに入力される。各遮断装置30aには、分離システム11aに入力された複数の光信号のうち一つが入力される。各遮断装置30aの後段(第一側)には、複数の入力ポートを備えた分離部21が接続される。
 分離部21は、例えばAWGを用いて構成されてもよい。分離部21の各入力ポートには、分離システム11aに入力された複数の光信号のうち、自ポートの前段(第二側)に接続されている遮断装置30aを通過した光信号が入力される。分離部21は、入力された複数の光信号から、所望信号と、残余信号と、を波長分離するための分離処理を実行することで、所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離された所望分離信号は、分離装置20の後段(第一側)に設けられた遮断装置30bへ出力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、遮断装置30a又は遮断装置30bに対し、入力された光信号(所望分離信号)を遮断することを示す制御信号を出力する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。検出部22は、無反射となるように構成されてもよい。
 遮断装置30a及び遮断装置30bは、遮断しない場合は、入力された各光信号を通過させる。遮断装置30aを通過した各光信号は、分離部21へ出力される。遮断装置30aは、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された光信号を遮断する。この場合、分離システム11aに入力された複数の光信号の所望分離信号のうち、遮断装置30aによって遮断された光信号の所望分離信号は第一側に出力しない。ただし、遮断されなかった光信号の所望分離信号は第一側に出力する。遮断装置30bは、分離装置20の検出部22から遮断を示す制御信号を受けると、入力された光信号を遮断する。この場合、分離システム11aに入力された複数の光信号の所望分離信号は全て第一側に出力しない。
 このように、本構成では、分離システム11aに入力される複数の光信号について、個々の遮断装置30a単位で通過又は遮断を制御することができる。例えば、検出部22は、遮断装置30aを所定の順で一つずつ導通させる(全体を遮断し一つずつ遮断を解除する)ことによって、各遮断装置30aについて通過している光信号について残余分離信号の検出を行ってもよい。この場合、検出部22は、残余分離信号が検出された場合にのみ、そのときに導通されていた遮断装置30aを遮断すると判定してもよいし、その光信号の送信元であるユーザ装置に対し通知を行ってもよい。
 また、検出部22は、全ての遮断装置30aを導通させて全ての光信号の残余分離信号をまとめて検出してもよい。この場合、検出部22は、残余分離信号が検出された場合に遮断装置30bを遮断させることで、一括して光信号(所望分離信号)を遮断してもよい。また、検出部22が遮断装置30bを遮断させている間であっても、検出部22は全ての遮断装置30aを導通させていてもよい。このように構成されることによって、違反した光信号の所望分離信号が第一側へ流れてしまうことを防止しつつ、各光信号(分離入力信号)の状態(例えば残余分離信号の強度など)を継続して検出することが可能となる。
 次に、複数の入力ポートを備える分離部21の構成の具体例について説明する。例えば、図56~図58に示される各分離部21に対して、以下に説明する具体例が適用されてもよい。その場合、以下の説明ではあくまで分離部21の構成の具体例を説明するため遮断装置30は図示しないが、図56~図58に示される遮断装置30によって分離部21に係る信号(分離入力信号、所望分離信号など)が遮断されてもよい。
 図59は、AWGを用いて変形例における分離部21を構成した第1構成例を示す図である。分離部21は、複数の入力ポートを有したAWG215を備える。AWG215は、第二側の入力ポートから入力される複数の光信号を、それぞれ波長に応じた出力ポートから出力する。AWG215の複数の出力ポートのうち、所望分離信号波長の光信号(所望信号)が出力される出力ポートは、第一側に接続される。残りの出力ポートは検出部22に接続される。
 例えば、入力ポート1のλ1,λ2,λ3,λ4,λ5が出力ポート1,2,3,4,5、入力ポート2のλ1,λ2,λ3,λ4,λ5が出力ポート2,3,4,5,1、入力ポート3のλ1,λ2,λ3,λ4,λ5が出力ポート3,4,5,1,2、入力ポート4のλ1,λ2,λ3,λ4,λ5が出力ポート4,5,1,2,3、入力ポート5のλ1,λ2,λ3,λ4,λ5が出力ポート,5,1,2,3,4となるAWGを用い、所望分離信号が遮断装置30に接続するポートに出力され、残余分離信号が検出部22に出力する入力ポートに、設定された波長に応じて、各ユーザ装置(UT)を接続する。即ち、所望波長がλ1,λ2,λ3,λ4,λ5のUTを、それぞれ入力ポート3,4,5,1,2に接続する。このようにすることで、各UTの残余波長に対応する波長の光は検出器に出力される。分離部21と検出部22との間には、アイソレータ23が設けられてもよい。
 図60は、AWGを用いて変形例における分離部21を構成した第2構成例を示す図である。分離部21は、サーキュレータ211と、複数の入力ポートを有したAWG215と、反射部217と、を備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をAWG215の一つの入力ポートに入力する。サーキュレータ211の構成は上述したとおりである。AWG215の複数の出力ポートのうち、所望分離信号が出力される出力ポートは、反射部217に接続される。残りの出力ポートは検出部22に接続される。反射部217は、AWG215から入力された光信号(少なくとも所望分離信号)を反射する。反射された所望分離信号はAWG215を経由して、それぞれのサーキュレータ211に入力する。反射部217は、例えば全反射器を用いて構成されてもよいし、FBGを用いて構成されてもよい。反射部217には、所望分離信号を反射することが可能な構成であればどのような構成が採用されてもよい。サーキュレータ211は、AWG215から入力される光信号を第一側に出力する。本構成は多入力多出力であるため、カスケード構成とし、前段の第一側の出力を後段の第二側の入力に接続することも可能である。また、本構成は多入力多出力であるため、図56や図57で所望分離信号を分波した場合に適する。第一側を光合分波器や光合分岐器で多重し、多入力単出力とし図56や図57にそのまま適用することも可能である。
 以上のようにAWGを用いて分離部21を構成する場合には、以下のような観点がある。AWGとして、所望波長以外の光信号(残余信号)が混入していることを検出する観点からは、残余信号として分波する残余波長の幅は十分広い必要がある。非線形光学効果による四光波混合やラマン効果のように入力された波長以外の波長の光の生成を考慮しなければ、用いられるAWGは、所望波長及び残余波長の全てをカバーしていることが望ましい。同生成を考慮するならば、さらに生成した光も含めて影響する波長全てをカバーすることが望ましい。
 周回性AWGが適用される場合、残余波長が所望波長の出力ポートから出力しないように、周回する周期が検出対象の残余波長よりも十分広く構成されてもよい。残余波長が所望波長のポートから出力して検出部22に到達しないように、残余信号を遮断するフィルタが設けられてもよい。例えば、幅が広いAWGと幅が狭いAWGとがカスケード接続されてもよい。例えば、透過する波長が利用可能波長で唯一となるようにしてもよい。例えば、一部の周回に対応する波長のみ透過するBPFとAWGとがカスケード接続されてもよい。
 ただし、同じポートに周回する波長を設定すれば、後述のように複数波長を所望波長として取り扱うことが可能である。ただし、同一ポートに分波される波長に所望波長と残余波長とが含まれる場合、所望波長のみを透過するようにBPFやAWGがカスケード接続されてもよい。
 AWGがガラスであれば、温度の変更によって屈折率を変更し所望波長として取り扱う波長を変更することが可能である。AWGが半導体であれば、温度の変更や電圧を印加することによって屈折率を変更し所望波長として取り扱う波長を変更することが可能である。また、入力側又は出力側のポートとポートとを繋ぎ変えることによって、所望波長として取り扱う波長を変更することが可能である。
 AWGのポート間の遮断域の波長の漏れを検出するためには、隣接ポート間のクロストークXTの大きい(例えば3dB)AWGが用いられてもよい。複数のAWGをカスケード接続する場合、前段のAWGにはモニタ用にクロストークXTが大きいAWGを採用し、後段のAWGにはクロストークXTが小さいAWGを採用してもよい。このように構成した上で、主に前段のAWGにおいて隣接ポートの出力を検出することが望ましい。
 上述したAWGの代わりに他の回折格子が適用されてもよい。例えば、導波路上の反射型の回折格子が適用されてもよいし、空間系の透過型の回折格子が適用されてもよいし、空間係の反射型の回折格子が適用されてもよい。例えば、空間型の透過型回折格子やLCOS(Liquid Crystal On Silicon)等のように、波長に応じて透過角度が変化する空間変調素子がAWGの代わりに用いられてもよい。この場合、出力ポートは出力光の角度の範囲に置き換えられる。また、所望信号と残余信号とを異なる角度に反射する空間型の反射型回折格子がAWGの代わりに用いられてもよい。また、波長に応じて反射角度が変化する空間変調素子がAWGの代わりに用いられてもよい。所望信号の角度の反射光を集光し、残余信号の光の角度の反射光の出力を集光して検出部22に出力されてもよい。このような反射及び透過によって、分離入力信号から所望分離信号と残余分離信号とが分離される。以下、通常の空間結合の反射型の回折格子に関して説明する。
 格子間隔dの回折格子により回折される波長λと、回折角θとの関係は、以下の式(1)で表される。
 mλ=d(sinθ-sinφ)・・・式(1)
 ここで、mは回折次数、φは回折格子への入射角である。入射光軸は固定とすると、回折格子が固定されている場合には、入射角φは一定である。回折角θと波長λとの関係を求めるため、式(1)を微分し、以下の式(2)が得られる。
 mΔλ=dcosθ・Δθ・・・式(2)
 受光器の幅をx、受光器までの距離(又はフォーカシングミラーの焦点距離)をLとする。受光器により、式(2)でΔθの範囲で分光できるとすれば、その幅xは、以下の式(3)で表される。
 x=ΔθL・・・式(3)
 一般的に、m=1である。そのため、式(2)及び式(3)から、分光できる波長範囲Δλは以下のように表される。
 Δλ=xdcosθ/L・・・式(4)
 受光器幅x=10mm、d=1μm、cosθ=0.5、L=300mmとすれば、波長範囲Δλは17nmとなる。受光器の素子数を256とすれば、波長分解能は以下のように表される。17nm÷256≒70pm。
 回折格子として、素子表面に凹凸を持つ表面レリーフ回折格子と、素子表面が平らで素子内の屈折率あるいは透過率が周期的に変わっている平面回折格子と、いずれが適用されてもよい。また、透過型と反射型とのいずれが適用されてもよい。透過型は、透明な基板に繰り返し平行な構造をスクラッチ又はエッチングすることによって作成される。透過型では、光が散乱する領域ができる。入射角0度の場合の一般的な回折格子の式は、α [sinθm - sinθi]=mλ (回折格子の間隔α、回折次数m、表面垂線からの出射角θm、入射角θi)である。
 反射型は、伝統的に金属コーティングを施した光学素子の表面に平行な溝を刻んで作製される。反射型回折格子は、マスタをエポキシやプラスチックにインプリントすることでも作製可能である。反射型の回折格子の式はα [sinθm + sinθi]=mλである。反射型も透過型も、0次光の場合には回折パターンがないため、波長依存性がない。したがって、反射型も透過型もそれ以外の次数で用いられる。
 回折格子の間隔をd、深さをh、回折格子部の屈折率をn、回折格子への光の入射角をθi、光の波長をλ、平面格子の厚さをt、入射光の電気ベクトルの方向が入射平面内にあるときをp偏光、電気ベクトルが入射平面に垂直な場合をs偏光とする。波長λの光が回折格子に入射するとき、隣り合う溝で回折された光の光路差がλの整数倍になるときに回折光が強め合う。このとき、入射角と回折角との間には、次の式が成り立つ。ni・(sinθm-sinθi)=mλ/d(mm=0,±1,±2,±3・・・)。ここで、θmはm次回折光の回折角を示す。回折光の角度は、格子の法線に対し入射光と反対側にある場合を正、入射光と同じ側にある場合を負とする。また、0次回折光に対し回折角が大きい場合の回折光の次数mは正、回折角が小さい場合の回折光の次数は負となる。通常、入射光は空気中にあるのでni=1となる。
 図61は、AWGの変形例を示す図である。図61に示されるAWGの変形例では、複数の出力導波路を単一の出力としている。本実施形態において、AWGは図61に示されるように構成されてもよい。図61に示されるAWGでは、残余波長を分離する出力導波路の受け側の幅が、複数波長分以上に広げられており、所望波長でない複数の波長の出力をまとめて出力することができる。
 このAWGは、所望の波長域とそれ以外の波長域とを異なるポートから出力する。このようなAWGを分離部21に適用することによって、検出部22の数、無反射終端点の数、合波するAWGの数、反射点の数等を削減することが可能である。このようなAWGでは、例えば波長別に複数の出力が束ねられてもよい。また、集約される波長の範囲は、不適合な波長成分の光を検出しなければならない波長範囲以上となる。例えば、所望波長の両側を残余波長で挟まれており、AWGの出力ポート2が所望波長の出力に用いられ、出力ポート2を挟むように位置する出力ポート1及び出力ポート3が残余分離波長の出力に用いられてもよい。出力ポート1及び出力ポート3の出力が合波されてもよい。なお、残余波長が出力されるポートを短波長側に1つ、長波長側に1つ設けた例を示したが、それぞれ1つに限定される必要は無い。波長別に複数の出力を束ねて(集約して)出力できれば、ポート数を減らすことができるため効果が得られる。
 図62及び図63は、図61のように構成されたAWGを使用した分離部21の構成例を示す図である。図62及び図63では、それぞれAWG215として示されるAWGに、図61のように構成されたAWGが適用される。図62に示される構成は、図44として説明した分離部21において、AWG215の検出部22への出力ポート数を二つにした構成と実質的に同様である。図63に示される構成は、図46として説明した分離部21において、AWG215の検出部22への出力ポート数を二つにした構成と実質的に同様である。
 この点について詳細に説明する。図44の構成では、FSR間隔で、異なる波長を分波して出力するAWGを想定している。図44では5波で例示しているが、所望波長として分離する波長に加え、残余波長として検出する波長の数だけポートが設けられる。検出すべき波長帯が32波だとすると、所望波長が1ポートで、残余波長が31ポート必要となる。このため、検出部22との接続線の数が多数となる課題がある。この課題を解決するために、図45の構成では、残余波長分のポートを合波部216で多重してから検出部22に渡している。このような構成では、合波部216における損失のため、検出部22における検出感度が劣化してしまう場合がある。例えば、ポート数が2^N(2のN乗)とすると、3N dBだけ分岐損が発生する。上述したように32ポートとするとN=5となるため、損失は15dB(≒1/32)となる。合波部は、概ねAWG215と特性が合致する合波部216が用いられる。ただし、図45でも合波部216が必要になるといった課題がある。
 そこで、図61に示されるAWGの変形例では、所望波長の長波長側と所望波長の短波長側の残余波長を出力するポートは波長を複数FSR分まとめて出力する。図44のAWG215であれば、AWG215の上側の2ポート又は下側2ポートの少なくともいずれかが1ポートにまとめられる。上側と下側とのいずれかが所望の波長より長波長で、その反対側が短波長となる。それぞれ1ポートにまとめることができれば、図45の構成において必要となった合波部216が不要となり、検出部22との間の配線数も図44の4本の半分の2本となる。
 図64及び図67は、反射型の回折格子を用いて構成された分離部21の具体例を示す図である。図64に示される回折格子の具体例では、所望分離信号は回折格子を透過して図の右端から第一側へ出力される。また、残余分離信号は回折格子を透過して図の右端から検出部22へ入力される。このような回折格子は、例えば、図44、図45、図47、図50、図51、図53に示されるAWG215に置き換えて適用されてもよいし、図48のAWG215bや、図54のAWG215215bに置き換えて適用されてもよい。図65に示される回折格子の具体例では、所望分離信号は図に示される回折格子の右端に配置された反射部217によって反射され、回折格子の左端からサーキュレータ211を経由して第一側へ出力される。また、残余分離信号は回折格子を透過して図の右端から検出部22へ入力される。このような回折格子は、例えば図46、図49、図52、図55に示されるAWG215に置き換えて適用されてもよいし、図48のAWG215aや、図54のAWG215aに置き換えて適用されてもよい。なお、これらの構成において、波長別に複数の出力が束ねられて集約されてもよい。このとき、集約される波長の範囲は、不適合な光を検出しなければいけない波長範囲以上となる。図63や図64では、単入力多出力で例示したが、多入力多出力とすれば、多入力多出力のAWG215を用いる図59や図60に同様に適用可能である。
 [具体例4:導波路型リング共振器]
 分離部21は、導波路型リング共振器を用いて構成されてもよい。例えば、共振器長を数10μmにし、共振波長間隔(Free Spectral Range:FSR)を数10nmとしたマイクロリング共振器(Micro Ring Resonator:MRR)が用いられてもよい。リング共振器部の形状には、完全な円形ではなく、結合部を平行直線導波路にしたレーストラック形が用いられてもよい。このように構成されることによって、結合部での結合係数が設計しやすくなる。
 導波路型リング共振器には、直列結合が適用されてもよい。直列結合では、複数のリングが設けられる。以下の説明において、図66の具体例では一つのリングが用いられた導波路型リング共振器の例を、図67の具体例では複数のリングが用いられた導波路型リング共振器の例を、それぞれ説明する。なお、図66に示される例で複数のリングが用いられてもよいし、図67に示される例で一つのリングが用いられてもよい。このように構成されることによって、透過帯域が平坦であり、透過帯から阻止帯への遷移(Roll-Off)が急峻であり、且つ、十分な阻止量を持つスペクトル特性とすることが可能となる。ただし、バスライン導波路とマイクロリングとの間の結合係数や、一のマイクロリングと他のマイクロリングとの間の結合係数は、バターワース条件と呼ばれる一定の条件を満たす。通過帯域(選択する波長の幅)を広げながら、共振の度合いであるQ値を上げる直列結合の具体例として、例えばダブルリングがある。
 図66は、導波路型リング共振器を用いて分離部21を構成した第1構成例を示す図である。分離部21は、導波路型リング共振器218を備える。導波路型リング共振器218は、第二側から受ける光信号を左上のポートから入力し、所望分離信号と残余分離信号とをそれぞれ異なるポートから出力する。具体的には、導波路型リング共振器218は、図68において左下のポート(ドロップポート)から第一側へ所望分離信号を出力し、右上のポート(スルーポート)から残余分離信号を検出部22へ出力する。なお、右下のポートには、無反射終端又はアイソレータが接続されることが望ましい。
 図67は、導波路型リング共振器を用いて分離部21を構成した第2構成例を示す図である。図67に示される例では、分離部21は、サーキュレータ211、反射部217及び導波路型リング共振器218を備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号を導波路型リング共振器218に入力する。導波路型リング共振器218は、左上の入力ポートから光信号が入力されると、入力された光信号から分離される所望分離信号と残余分離信号とをそれぞれ異なるポートから出力する。具体的には、導波路型リング共振器218は、図67において左下のポート(ドロップポート)から反射部217へ所望分離信号を出力し、右上のポート(スルーポート)から残余分離信号を検出部22へ出力する。
 反射部217は、導波路型リング共振器218から光信号(所望分離信号)が入力されると、入力された光信号を反射し、導波路型リング共振器218に対し出力する。導波路型リング共振器218は、反射された光信号(所望分離信号)を左下のドロップポートから入力し、左上のポートからサーキュレータ211へ出力する。サーキュレータ211は、導波路型リング共振器218から入力される光信号(所望分離信号)を、第一側へ出力する。
 [具体例5:ラティス型光フィルタ]
 分離部21は、ラティス型光フィルタを用いて構成されてもよい。ラティス型光フィルタは、例えば遅延線と、対称マッハツェンダ干渉計型結合率可変カプラと、位相調整部と、から構成される。光フィルタの位相シフト値を変化させることによって、非対称マッハツェンダ干渉計数によって決まる性能を上限とする任意のフィルタ特性が得られる。ΔLで決まるFSR(Free Spectral Range)ごとに、特性が周期的に現れるという性質が利用される。ラティス型では、ラティスを構成する各非対称MZIの行路長差がΔLである。トランスバーサル型では、各ブランチ間の遅延付与部の長さがΔLである。AWGでは、アレイ導波路を構成する一つの導波路と隣接する導波路(例えば図61のArrayed waveguideのiとi-1、iとi+1)との長さの差がΔLである。
 周期が短い場合は、周期性AWGと同様に、複数フィルタを組み合わせることで実現されてもよい。偏波依存性解消のために、入出力端にそれぞれサーキュレータ、回転角90度のファラデー回転ミラーを設置することで、反射型構成として実現されてもよい。
 図68は、ラティス型光フィルタを用いて分離部21を構成した第1構成例を示す図である。分離部21は、ラティス型光フィルタ219を備える。ラティス型光フィルタ219は、第二側から受ける光信号を入力し、所望分離信号と残余分離信号とをそれぞれ異なるポートから出力する。具体的には、ラティス型光フィルタ219は、第1ポートから第一側へ所望分離信号を出力し、第2ポートから残余分離信号を検出部22へ出力する。第1ポートは適合な波長成分を出力し、第2ポートは不適合な波長成分を出力するように、ラティスフィルタの遅延アームの遅延ΔLと結合率可変カプラの結合率と位相シフタの位相θとが調整される。また、ラティスなら遅延付与部の遅延ΔLとタップ(結合率可変カプラ)の結合率と位相シフタの位相とが調整されてもよい。
 図69は、ラティス型光フィルタを用いて分離部21を構成した第2構成例を示す図である。図69に示される例では、分離部21は、サーキュレータ211、反射部217及びラティス型光フィルタ219を備える。サーキュレータ211は、第二側から入力される光信号をラティス型光フィルタ219に入力する。ラティス型光フィルタ219は、入力ポートから光信号が入力されると、入力された光信号から分離される所望分離信号と残余分離信号とをそれぞれ異なるポートから出力する。具体的には、ラティス型光フィルタ219は、第1ポートから反射部217へ所望分離信号を出力し、第2ポートから残余分離信号を検出部22へ出力する。
 反射部217は、ラティス型光フィルタ219から光信号(所望分離信号)が入力されると、入力された光信号(のうちの少なくとも適合な波長成分)を反射し、ラティス型光フィルタ219に対し出力する。ラティス型光フィルタ219は、反射された光信号(所望分離信号)を入力し、サーキュレータ211へ入力する。サーキュレータ211は、ラティス型光フィルタ219から入力される光信号(所望分離信号)を、第一側へ出力する。
 なお、図66、67、68及び69に示される各構成において、図中の開放端は、反射による影響を抑制するため、無反射終端することが望ましい。
 [変形例]
 図70は、偏波依存性の大きい分離部を用いて分離部21を構成した場合の構成の具体例を示す図である。この場合、分離装置20は複数の分離部21と、複数のPBS(Polarization Beam Splitter)2110と、を備える。分離装置20に入力された光信号は、PBS2110aに入力される。PBS2110aは、光信号を予め定められた偏波毎に分離する。図70の例では、光信号は2つに分離される。
 PBS2110aは、一方の偏波を分離部21aに入力し、他方の偏波を分離部21bに入力する。分離部21a及び分離部21bは、それぞれ所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離部21a及び分離部21bは、残余分離信号をPBS2110bに出力し、所望分離信号をPBS2110cに出力する。PBS2110bは、各分離部21から入力された残余分離信号を偏波合成し、検出部22に出力する。PBS2110cは、各分離部21から入力された所望分離信号を偏波合成し、第一側に出力する。なお、PBS2110bは、各分離部21から入力された残余分離信号を、偏波合成も合流もせずに、それぞれ別個に検出部22に出力してもよい。なお、図70のような構成をとらずに、AWGのように、前半と後半とで偏波を入れ替え光導波路の複屈折を補償する1/2波長板が経路の途中に設けられてもよい。
 [PGへの適用例]
 以下、これまで説明した光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)をPGに適用する際の構成例について説明する。
 光振分システム10aにおいて、所望波長は、PGからユーザ装置に対して設定された波長であってもよい。このような構成では、設定される前後で所望波長が変更される場合がある。その場合、分離処理で分離される波長(適合として透過される波長(所望波長)と、不適合として濾波され検出される波長(残余波長))は変更となる。光振分システム10aは、例えば各ユーザ装置の波長を制御する装置から、所定のキャリアを使った通信で所望波長を通知されてもよいし、AMCCを用いて所望波長を通知されてもよいし、特定の通信ルートを経由して所望波長を通知されてもよい。この通知は、ユーザ機器とユーザ機器を制御する機能部又は対向する装置との間でやり取りされる信号に電気的又は光学的に伝送フレームの制御ビット等で時分割多重やAMCC等の周波数分割多重で多重することで行われてもよいし、偏波変調で通知が行われてもよいし、直交偏波合成や波長分割多重等で信号とは異なる光で通知が行われてもよいし、無線や有線等で信号とは異なる経路で通知が行われてもよい。
 ここで、分離部21でユーザ機器の通信を許可する波長(適合として扱う波長:所望波長)について説明する。ユーザ機器とPGの制御部との接続が、光振分装置40出力の後段の監視部経由であれば、少なくとも光振分装置40出力後の監視部までの経路に配置される分離システム11において、初期接続時は、初期接続に用いる波長であり、ユーザ機器への波長設定後であれば設定された(指示された)波長である。
 ユーザ機器とPGの制御部との接続が、光振分装置40内経由(PGの基本構成、SWの接続を変えて制御部に接続するか、対向装置と接続するかを切替える)であれば、少なくとも光振分装置40までの経路に配置される分離システム11において、初期接続時は、初期接続に用いる波長であり、ユーザ機器への波長設定後であれば設定された(指示された)波長である。
 ユーザ機器とPGの制御部との接続が、光振分装置40入力の前段の監視部経由であれば、少なくとも光振分装置40入力前の監視部までの経路に配置される分離システム11において、初期接続時は、初期接続に用いる波長であり、ユーザ機器への波長設定後であれば設定された(指示された)波長である。
 分離部21又は検出部22は、PGの制御部と通信を行ってもよい。PGの制御部は、ユーザ装置に設定される波長(所望波長)を制御する。この場合、分離部21又は検出部22は、初期接続時(ユーザ装置に波長が設定されていない状態)には初期接続に用いられる波長の光信号を用いて制御部と通信し、ユーザ装置に波長が設定された後はその波長(所望波長)の光信号を用いて制御部と通信する。この場合、上述したようにPGからユーザ装置に対して設定された波長が変更になった場合には、その変更に伴ってPGの制御部と分離部21又は検出部22とが通信する際に用いられる光信号の波長も変更になる。
 ただし、このような構成に限定される必要は無く、分離部21又は検出部22はユーザ装置に設定された所望波長とは異なる波長でPGの制御部と通信してもよい。このような構成の場合は、PGからユーザ装置に対して設定された波長が変更になったとしても、PGの制御部と分離部21又は検出部22とが通信する際に用いられる光信号の波長は変更にならない。
 次に、分離部21と制御部との通信について説明する。分離部21自身を含む波長依存性のデバイスを経由せず、分離部21との制御信号をユーザ機器からの信号光に重畳しないか又はユーザ機器と同じ波長として処理する光で多重しない場合は、ユーザ機器に対する波長設定によらず通信可能である。
 分離部21自身を含む波長依存性のデバイスを経由せず、分離部21との制御信号をユーザ機器からの信号光に重畳する場合は、ユーザ機器に対する波長設定通りの波長で通信可能である(分離部21がユーザ機器からの設定以外の波長を遮断する場合である)。
 分離部21自身を含む波長依存性のデバイスを経由し、分離部21との制御信号をユーザ機器からの信号光に重畳せずユーザ機器と同じ波長として処理する光で多重しない場合は、波長依存性のデバイスで制御部と導通する波長で通信可能である(分離部21がユーザ機器からの設定以外の波長を遮断する場合である)。
 分離部21自身を含む波長依存性のデバイスを経由し、分離部21との制御信号をユーザ機器からの信号光に重畳するかユーザ機器と同じ波長として処理する光で多重する場合は、波長依存性のデバイスで制御部と導通する波長且つユーザ機器に対する波長設定通りの波長で通信可能である(分離部21がユーザ機器からの設定以外の波長を遮断する場合である)。
 例えば、設定前の初期時等で分離部21が少なくともユーザ機器からの設定以外の波長を遮断せず、分離部21自身を含む波長依存性のデバイスを経由しない場合は、ユーザ機器に対する波長設定によらず通信可能である。
 例えば、設定前の初期時等で分離部が少なくともユーザ機器からの設定以外の波長を遮断せず、分離部21自身を含む波長依存性のデバイスを経由する場合は、波長依存性のデバイスで制御部と導通する波長で通信可能である。
 例えば、分離装置20が以下に示す位置の場合、PGの制御部への通信においては、初期接続時には初期接続に用いる波長が使用され、ユーザ装置に波長が設定された後であればその設定された波長が使用される。光振分装置40の後段に位置する機能(例えば監視部)経由で接続される場合には、少なくとも光振分装置40の後段に位置する監視部までの位置。光振分装置40内を経由して接続される場合には、少なくとも光振分装置40までの位置。光振分装置40の入力の前段(ユーザー装置側)の監視部経由で接続される場合には、少なくとも光振分装置40までの位置。
 ユーザ機器とPGの制御部との接続が、光振分装置40出力の後段で行われる場合であれば、少なくとも光振分装置40出力後の接続点までの経路に配置される分離システム11において、初期接続時は、初期接続に用いる波長であり、ユーザ機器への波長設定後であれば設定された(指示された)波長である。
 ユーザ機器とPGの制御部との接続が、光振分装置40での切替によって行われる場合であれば、少なくとも光振分装置40までの経路に配置される分離システム11において、初期接続時は、初期接続に用いる波長であり、ユーザ機器への波長設定後であれば設定された(指示された)波長である。
 ユーザ機器とPGの制御部との接続が、光振分装置40入力の前段で行われる場合であれば、少なくとも光振分装置40入力前の接続点までの経路に配置される分離システム11において、初期接続時は、初期接続に用いる波長であり、ユーザ機器への波長設定後であれば設定された(指示された)波長である。
 付加パッケージ41に分離装置20が配置されている場合には、初期接続時は初期接続に用いる波長が用いられ、ユーザ装置に波長が設定された後であればそのユーザ装置に設定された波長が用いられる。このような構成においても、設定される前後で所望波長が変更される場合がある。その場合、分離処理で分離される波長(適合として透過される波長(所望波長)と、不適合として濾波され検出される波長(残余波長))は変更となる。
 図9において、分離装置20が遮断装置30よりも第二側に設置され、分離装置20から遮断装置30までのユーザ装置からの光の伝搬遅延を、分離装置20で不適合の波長成分として分波した光の強度の検出と遮断の判定の処理時間と、検出器から遮断装置30への遮断の通知に要する通知の伝搬時間と、遮断装置30の遮断処理時間との合計値以上とすることができれば、不適合な光信号が遮断装置30以降へ流入してしまうことを阻止することが可能となる。
 このような流入の阻止を実現するため、例えば以下のように遅延器を用いて構成されてもよい。残余分離信号が分離装置20の検出部22によって検出された後に、残余信号が含まれていた光信号そのものや、その光信号から分離された所望分離信号を遮断装置30にて遮断できるように、光信号又は所望分離信号は、遅延器によって遅延が与えられてもよい。このように構成されることで、残余分離信号を検出してから遮断制御するまでに要する時間を稼ぎ、検出された残余分離信号に関する入力信号や所望分離信号を遮断装置で遮断することが可能である。特に、分離装置20が遮断装置30よりも第二側に位置する構成においては効果的である。このような構成例は、これまで説明した光振分システム10の第1実施形態(光振分システム10a)全般に共通する構成例である。
 [第2実施形態]
 図71は、本発明の光振分システム10の第2実施形態(光振分システム10b)のシステム構成例を示す図である。光振分システム10bは、分離システム11b及び光振分装置40を備える。分離システム11bは、分離装置20を備える。
 分離装置20は、自装置に入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、宛先に応じた方路へ出力される。分離装置20は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。分離装置20は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、予め定められた装置に対し、所定の通知を行う。第2実施形態における分離装置20の分離部21は、第1実施形態における分離装置20の分離部21と同様に構成されてもよい。すなわち、第2実施形態における分離装置20の分離部21には、図27~図55、図59、図60、図62~図70に記載されたいずれかの構成が適用されてもよい。
 光振分装置40は、自装置に入力された光信号を振り分け、宛先に応じたポートから(宛先の装置が接続された方路へ)出力する。
 図72は、分離システム11bの構成の第1具体例を示す図である。第1具体例における分離装置20は、分離部21及び検出部22を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。分離部21は、光振分システム10bに入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、第一側に出力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、予め定められた所定の装置に対し、予め定められた通知を行う。例えば、所定の通知信号を送信することによって通知が行われてもよい。より具体的には以下の通りである。検出部22は、ユーザ装置に対して通知を行ってもよいし、別途備えるコントローラを介してユーザ装置に対して通知を行ってもよい。
 通知の内容は、送信を停止することを示す指示であってもよいし、波長を修正することについての指示(例えば、正しい所望信号の波長を示す情報がさらに含まれてもよい)であってもよいし、初期化することを示す指示であってもよい。初期化することを示す指示である場合には、さらに初期化の際に不適合な状態を是正することを示す指示が通知に含まれていてもよい。検出部22は、無反射となるように構成されてもよい。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことや通知したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。
 図72に示された分離システム11bでは、所望信号と残余信号との強度の比ではなく、残余信号の有無が検出される。言い換えれば、残余信号(実際には残余分離信号)の強度が閾値を超えているか否かに基づいて残余信号の有無が検出される。そのため、もし所望信号と残余信号との強度の比を検出する構成が存在していたとしても、そのような構成に比べて、さらに感度を向上させることができる。また、感度の低い検出器を用いて検出部22を実装することも可能である。図72に示された分離システム11bでは、所望分離信号のみを出力することができる。
 分離システム11bの構成の第2具体例について説明する。第2具体例における分離装置20は、分離部21、検出部22及びアイソレータ23を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。分離部21は、光振分システム10bに入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、第一側に出力される。残余分離信号は、アイソレータ23に入力される。
 アイソレータ23は、分離部21から検出部22へ流れる光信号を通し、検出部22から分離部21へ流れる光信号を遮断する。検出部22は、アイソレータ23を介して、残余分離信号の入力を受ける。検出部22は、入力された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、予め定められた所定の装置に対し、予め定められた通知を行う。例えば、所定の通知信号を送信することによって通知が行われてもよい。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。検出部22は、無反射となるように構成されてもよい。
 図73は、分離システム11bの構成の第3具体例を示す図である。第3具体例における分離装置20は、複数の分離部21及び検出部22を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。各分離部21には、光振分システム10bに入力された複数の光信号のうち一つが入力される。各分離部21は、入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、第一側に出力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、予め定められた所定の装置に対し、予め定められた通知を行う。例えば、所定の通知信号を送信することによって通知が行われてもよい。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。検出部22は、無反射となるように構成されてもよい。
 光振分システム10の第2実施形態(光振分システム10b)における各装置の位置関係の具体例について説明する。いずれの具体例においても、光振分装置40は局舎に設置されることを例に説明するが、他の場所に設置されてもよいことは第1実施形態と同様である。
 例えば、図9、図10、図15に示される位置に分離装置20が設置されてもよい。すなわち、分離装置20は、光振分装置40とは異なる場所(局舎ではない場所)であって、第二側に設置されてもよい。例えば、分離装置20は、ユーザ装置と同じ場所(例えばユーザー宅内)に設置されてもよい。この場合、ユーザ装置から送信された光信号は、まず分離装置20に入力される。分離装置20は光振分装置40に対し所望分離信号を出力する。光振分装置40は、所望分離信号を入力し、所望分離信号を第一側のポートから出力する。なお、図9、図10、図15では遮断装置30も設置されているが、第2実施形態では遮断装置30は不要である。
 例えば、図11、図12、図16に示される位置に分離装置20が設置されてもよい。すなわち、分離装置20は、付加パッケージ41内に実装されてもよい。この場合、ユーザ装置から送信された光信号は、まず光振分装置40に入力される。特にこの場合では、左上のポートに入力される。光振分装置40は、入力された光信号を付加パッケージ41に対して入力する。付加パッケージ41に入力された光信号は、付加パッケージ41に実装されている分離装置20に入力される。分離装置20は光振分装置40に対し所望分離信号を出力する。分離装置20の機能を有した付加パッケージ41から出力された所望分離信号は、光振分装置40に入力される。そして、光振分装置40は所望分離信号を第一側のポートから出力する。なお、図11、図12、図16では遮断装置30も設置されているが、第2実施形態では遮断装置30は不要である。
 例えば、図13、図17に示される位置に分離装置20が設置されてもよい。すなわち、分離装置20は、光振分装置40と同じ場所(例えば局舎)であって第二側に設置されてもよい。この場合、ユーザ装置から送信された光信号は、まず分離装置20に入力される。分離装置20は光振分装置40に対し所望分離信号を出力する。光振分装置40は、所望分離信号を入力し、所望分離信号を第一側のポートから出力する。なお、図13、図17では遮断装置30も設置されているが、第2実施形態では遮断装置30は不要である。
 例えば、図14、図18に示される位置に分離装置20が設置されてもよい。すなわち、分離装置20は、光振分装置40と同じ場所(例えば局舎)であって第一側に設置されてもよい。この場合、ユーザ装置から送信された光信号は、まず光振分装置40に入力される。光振分装置40において宛先に応じたポートから出力された光信号は、次に分離装置20に入力される。分離装置20は第一側に対し所望分離信号を出力する。なお、図14、図18では遮断装置30も設置されているが、第2実施形態では遮断装置30は不要である。
 [第3実施形態]
 図74は、本発明の光振分システム10の第3実施形態(光振分システム10c)のシステム構成例を示す図である。光振分システム10cは、分離システム11c及び光振分装置40を備える。分離システム11cは、分離装置20を備える。
 分離装置20は、自装置に入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、宛先に応じた方路へ出力される。分離装置20は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。分離装置20は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、予め定められた装置に対し、検出結果を通知する。第3実施形態における分離装置20の分離部21は、第1実施形態における分離装置20の分離部21と同様に構成されてもよい。すなわち、第3実施形態における分離装置20の分離部21には、図27~図37、図39~図55、図68~図70に記載されたいずれかの構成が適用されてもよい。
 光振分装置40は、自装置に入力された光信号を振り分け、宛先に応じたポートから(宛先の装置が接続された方路へ)出力する。
 分離システム11cの構成の第1具体例について説明する。分離システム11cの構成の第1具体例は、図72の構成に近い。図72では、検出部22から通知信号が出力されるが、分離システム11cの構成の第1具体例では検出部22から検出結果が出力される。以下、具体的に説明する。
 第1具体例における分離装置20は、分離部21及び検出部22を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。分離部21は、光振分システム10cに入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、第一側に出力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、予め定められた所定の装置に対し、検出結果を通知する。例えば、検出結果を含む所定の通知信号を送信することによって通知が行われてもよい。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。
 上述した分離システム11cでは、所望信号と残余信号との強度の比ではなく、残余信号の強度の有無が検出される。言い換えれば、残余分離信号の強度が閾値を超えているか否かに基づいて残余信号の有無が検出される。そのため、所望分離信号と残余分離信号との強度の比を検出する構成に比べて、さらに感度を向上させることができる。また、感度の低い検出器を用いて検出部22を実装することも可能である。上述した分離システム11cでは、所望分離信号のみを出力することができる。
 分離システム11cの構成の第2具体例について説明する。第2具体例における分離装置20は、分離部21、検出部22及びアイソレータ23を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。分離部21は、光振分システム10cに入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、第一側に出力される。残余分離信号は、アイソレータ23に入力される。
 アイソレータ23は、分離部21から検出部22へ流れる光信号を通し、検出部22から分離部21へ流れる光信号を遮断する。検出部22は、アイソレータ23を介して、残余分離信号の入力を受ける。検出部22は、入力された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、予め定められた所定の装置に対し、検出結果を通知する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。
 分離システム11cの構成の第3具体例について説明する。分離システム11cの構成の第3具体例は、図73の構成に近い。図73では、検出部22から通知信号が出力されるが、分離システム11cの構成の第3具体例では検出部22から検出結果が出力される。以下、具体的に説明する。
 第3具体例における分離装置20は、複数の分離部21及び検出部22を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。各分離部21には、光振分システム10cに入力された複数の光信号のうち一つが入力される。各分離部21は、入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、第一側に出力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、予め定められた所定の装置に対し、検出結果を通知する。この場合、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出したことを示す情報(ログ)を記録してもよい。検出部22は、無反射となるように構成されてもよい。
 光振分システム10の第3実施形態(光振分システム10c)における各装置の位置関係は、第2実施形態と同様に構成されてもよい。
 [第4実施形態]
 図75は、本発明の光振分システム10の第4実施形態(光振分システム10d)のシステム構成例を示す図である。光振分システム10dは、分離システム11d及び光振分装置40を備える。分離システム11dは、分離装置20を備える。
 分離装置20は、自装置に入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、宛先に応じた方路へ出力される。分離装置20は、分離された残余分離信号を廃棄する。第4実施形態における分離装置20の分離部21は、第1実施形態における分離装置20の分離部21と同様に構成されてもよい。すなわち、第4実施形態における分離装置20の分離部21には、図27~図37、図39~図55、図68~図70に記載されたいずれかの構成が適用されてもよい。なお、これらの図では、残余分離信号の出力先は検出部22として記載されているが、第4実施形態における分離装置20では、残余分離信号の出力先は検出部22に替えて廃棄部24である。
 光振分装置40は、自装置に入力された光信号を振り分け、宛先に応じたポートから(宛先の装置が接続された方路へ)出力する。
 図76は、分離システム11dの構成の第1具体例を示す図である。第1具体例における分離装置20は、分離部21及び廃棄部24を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。分離部21は、光振分システム10dに入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、第一側に出力される。
 廃棄部24は、分離された残余分離信号を廃棄する。言い換えると、廃棄部24は、分離された残余分離信号について、所望分離信号に混入しないように処理する。廃棄部24は、例えば無反射終端として構成されてもよい。廃棄部24は、例えば光信号を分離部21から廃棄部24へ向けた方向にのみ通過させるアイソレータを用いて構成されてもよい。
 分離システム11dの構成の第2具体例について説明する。第2具体例における分離装置20は、分離部21、廃棄部24及びアイソレータ23を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。分離部21は、光振分システム10dに入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、第一側に出力される。残余分離信号は、アイソレータ23に入力される。
 アイソレータ23は、分離部21から廃棄部24へ流れる光信号を通し、廃棄部24から分離部21へ流れる光信号を遮断する。廃棄部24は、アイソレータ23を介して、残余分離信号の入力を受ける。廃棄部24は、例えば無反射終端を用いて構成される。廃棄部24は、入力された残余分離信号を廃棄する。
 図77は、分離システム11dの構成の第3具体例を示す図である。第3具体例における分離装置20は、複数の分離部21及び廃棄部24を備える。分離部21は、例えばBDFを用いて構成されてもよい。各分離部21には、光振分システム10dに入力された複数の光信号のうち一つが入力される。各分離部21は、入力された光信号から、所望分離信号と、残余分離信号と、を波長分離する。分離された所望分離信号は、第一側に出力される。
 廃棄部24は、分離された残余分離信号を廃棄する。廃棄部24は、例えば無反射終端として構成されてもよい。廃棄部24は、例えば光信号を分離部21から廃棄部24へ向けた方向にのみ通過させるアイソレータを用いて構成されてもよい。
 光振分システム10の第4実施形態(光振分システム10d)における各装置の位置関係は、第2実施形態と同様に構成されてもよい。
 [第2実施形態の複数ポート変形例]
 図78は、分離システム11bの第2実施形態の変形例を示す図である。分離部21は、例えばAWGを用いて構成されてもよい。分離部21の各入力ポートには、光振分システム10bに入力された複数の光信号のうち一つが入力される。分離部21は、入力された複数の光信号から、所望信号と、残余信号と、を波長分離するための分離処理を実行することで、所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離された所望分離信号は、第一側へ出力される。
 検出部22は、分離された残余分離信号の光強度を検出する。検出部22は、いずれかの残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、予め定められた所定の装置に対し、予め定められた通知を行う。例えば、所定の通知信号を送信することによって通知が行われてもよい。より具体的には以下の通りである。検出部22は、ユーザ装置に対して通知を行ってもよいし、別途備えるコントローラを介してユーザ装置に対して通知を行ってもよい。通知の内容については、第2実施形態と同様であるため説明を省略する。
 [第3実施形態の複数ポート変形例]
 第3実施形態の分離システム11cにおいて複数の入力ポートを備える分離部21が適用されてもよい。この場合、構成は図78と近い構成となる。第3実施形態では、検出部22は、残余分離信号を所定の光強度以上で検出すると、予め定められた所定の装置に対し、検出結果を通知する。この点で、図78に示される構成と異なる。そのため、第3実施形態についてはその他の説明を省略する。
 [第4実施形態の複数ポート変形例]
 図79は、分離システム11dの第4実施形態の変形例を示す図である。分離部21は、例えばAWGを用いて構成されてもよい。分離部21の各入力ポートには、光振分システム10dに入力された複数の光信号のうち一つが入力される。分離部21は、入力された複数の光信号から、所望信号と、残余信号と、を波長分離するための分離処理を実行することで、所望分離信号と残余分離信号とを分離する。分離された所望分離信号は、第一側へ出力される。図79における廃棄部24は、上述した第4実施形態の廃棄部24と同様の構成である。
 以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
 本発明は、光通信に適用可能である。
10…光振分システム、 11…分離システム、 20…分離装置、 21…分離部、 22…検出部、 23…アイソレータ、 30…遮断装置、 40…光振分装置、 211…サーキュレータ、 212…FBG、 213…方向性結合器、 214…TFF、 215…AWG、 216…合波部、 217…反射部、 218…導波路型リング共振器、 219…ラティス型光フィルタ、 2110…PBS、 91…光フューズ、 92…光モニタ

Claims (11)

  1.  入力された光信号から、第一波長の第一信号と、前記第一波長を除く波長である第二波長の第二信号と、を分離する分離部と、
     前記第二信号の強度を検出する検出部と、
     を備える、分離システム。
  2.  前記検出部は、前記第二信号を予め定められた所定の強度以上で検出した場合に、予め定められた装置に対し予め定められた所定の通知を行う、請求項1に記載の分離システム。
  3.  前記検出部が前記第二信号を予め定められた所定の強度以上で検出した場合に、前記入力された光信号又は前記第一信号を遮断する遮断部、をさらに備える、請求項1又は2に記載の分離システム。
  4.  前記入力された光信号又は分離した第一信号の強度を検出する第二検出部をさらに備え、
     前記第二検出部は、前記入力された光信号を予め定められた所定の強度以上で検出した場合に、予め定められた装置に対し予め定められた所定の通知を行う、請求項1に記載の分離システム。
  5.  前記入力された光信号又は分離した第一信号の強度を検出する第二検出部をさらに備え、
     前記第二検出部が前記入力された光信号を予め定められた所定の強度以上で検出した場合に、前記入力された光信号又は前記第一信号を遮断する遮断部、をさらに備える、請求項1又は2に記載の分離システム。
  6.  入力された光信号から、第一波長の第一信号と、前記第一波長を除く波長である第二波長の第二信号と、を分離する分離部と、
     前記第二信号が前記第一信号に混入しないように廃棄する廃棄部と、
     を備える、分離システム。
  7.  前記第一波長は、前記光信号の送信元となるユーザ機器の初期接続時には、前記初期接続時に用いられる波長であり、前記ユーザ機器に対して波長が設定された後であれば、設定された波長である、請求項1から6のいずれか一項に記載の分離システム。
  8.  前記分離部は、前記第一信号を反射または透過することで前記第一信号を前記検出部又は信号を廃棄する廃棄部とは異なる機器に繋がる経路に出力し、前記第二信号を透過又は反射することで前記第二信号を前記検出部又は前記廃棄部に繋がる経路に出力する、グレーティング又は多層膜フィルタを備える請求項1から5のいずれか一項に記載の分離システム。
  9.  前記第一信号を透過することで前記第一信号を前記検出部又は廃棄部とは異なる機器に繋がる経路に出力し、前記第二信号を反射することで前記第二信号を前記検出部又は廃棄部に繋がる経路に出力する、グレーティング又は多層膜フィルタを備える請求項1から3のいずれか一項に記載の分離システム。
  10.  前記分離部は、前記第一信号を前記検出部又は廃棄部とは異なる機器に繋がる経路又はポート又は角度に出力し、前記第二信号を前記検出部又は廃棄部に繋がる経路又はポート又は角度に出力する、グレーティング又は多層膜フィルタ又は波長に応じて透過又は反射波長の角度が異なる回折格子もしくは空間変調素子又は干渉計リング共振器を備える請求項1から5のいずれか一項に記載の分離システム。
  11.  前記分離部は、前記検出部又は信号を廃棄する廃棄部とは異なる機器に繋がる複数の前記第一信号又は前記検出部又は廃棄部に繋がる複数の前記第二信号の少なくともいずれかを入力して合波し出力する合波部をさらに備える、
     請求項1から5のいずれか一項に記載の分離システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001085773A (ja) * 1999-07-12 2001-03-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光増幅器
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