(57)【要約】方路とトランスポンダとを低損失で接続するとともに、装置コストを低減し、装置を小型化し、装置の信頼性を高めることを可能とするために、波長パス多重分離装置は、波長多重光が入出力される多重ポートと、波長多重光に含まれる光が波長に基づいて分離されて入出力される分離ポートと、を備える多重分離手段、及び、分離ポートが接続される第１のポート、及び、第２のポートを備え、第２のポートを、第１のポートのいずれかと接続する第１の切替手段、を備え、分離ポートが、それぞれ異なる第１の切替手段の第１のポートに接続され、第１のポートが、それぞれ異なる多重分離手段の分離ポートに接続されている。
2012039503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長多重光が入出力される多重ポートと、前記波長多重光に含まれる光が波長に基づいて分離されて入出力される分離ポートと、を備える多重分離手段、及び、
前記分離ポートが接続される第１のポート、及び、第２のポートを備え、前記第２のポートを、前記第１のポートのいずれかと接続する第１の切替手段、
を備え、
前記分離ポートが、それぞれ異なる前記第１の切替手段の前記第１のポートに接続され、前記第１のポートが、それぞれ異なる前記多重分離手段の前記分離ポートに接続されている、波長パス多重分離装置。
【請求項２】
前記多重分離手段は、波長多重光が入出力される合波ポートと前記波長多重光に含まれる光を波長と対応させて入出力する分波ポートとを備える第１の合分波手段と、
第３のポート及び第４のポートを備え、前記第３のポートと前記第４のポートとの接続関係を内部で切替可能な第２の切替手段と、を備え、
前記分波ポートが、前記第３のポートに接続され、前記第４のポートと前記第１のポートとが接続されている、請求項１に記載された波長パス多重分離装置。
【請求項３】
前記多重分離手段の数がＮ、前記多重分離手段で使用される波長数の合計がＭであり、ｌｏｇ２（Ｍ／Ｎ）が整数である場合に、
前記第１の切替手段及び前記第２の切替手段が、Ｎ段の前記２×２光スイッチ素子と、ｌｏｇ２（Ｍ／Ｎ）段の前記２×１光スイッチ素子とが接続された単一のＭ×Ｎ光マトリクススイッチで構成される、請求項２に記載された波長パス多重分離装置。
【請求項４】
前記第１の合分波手段は、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ）である、請求項２又は３に記載された波長パス多重分離装置。
【請求項５】
前記波長パス多重分離装置は、さらに、第２の合分波手段、及び、第５のポートと第６のポートとを備え、前記第５のポートと前記第６のポートとの接続関係を内部で切替可能な第３の切替手段を備え、
前記第１の合分波手段は、前記分波ポートで入出力される光の波長が周回性を備える周回性ＡＷＧであり、
前記第２の合分波手段は前記第２のポートと前記第５のポートとの間に配置され、
前記第２の合分波手段は前記第２のポートで入出力される光を波長毎にそれぞれ異なる前記第５のポートとの間で入出力し、
前記第３の切替手段は、前記第５のポートのいずれか１ポートと前記第６のポートのいずれか１ポートとを接続する、請求項２乃至４のいずれかに記載された波長パス多重分離装置。
【請求項６】
前記分波ポートで入出力される光の波長数の最大値がＫ（Ｋは正の整数）であり、前記波長多重光の波長数の最大値がＭ（Ｍは２以上の整数でＫの倍数）である場合、前記周回性ＡＷＧのポート数ｍは、ｍ＝（Ｍ／Ｋ）＋１である、請求項５に記載された波長パス多重分離装置。
【請求項７】
前記第５のポートには、複数の前記第２の合分波手段が接続されている、請求項５又は６に記載された波長パス多重分離装置。
【請求項８】
光路を複数に分岐する光カプラ手段をさらに備え、前記光カプラ手段の分岐ポートは前記多重分離手段の前記多重ポートに接続される、請求項１乃至７のいずれかに記載された波長パス多重分離装置。
【請求項９】
前記多重分離手段及び前記第１の切替手段を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
波長パスを設定する前記第２のポートを特定し、
前記多重ポートと前記第２のポートとの間で設定される波長パスの波長及び前記波長パスを含む前記多重ポートを特定し、
前記特定された多重ポートから、前記多重ポートに接続される前記多重分離手段を特定し、
前記第１の切替手段を経由して前記第２のポートと接続可能な前記分離ポートを特定し、
前記特定された前記多重ポートと前記特定された分離ポートとが接続されるように前記多重分離手段を設定し、
前記第１の切替手段を、前記特定された第２のポートと、前記特定された前記分離ポートが接続された前記第１のポートとが接続されるように切り替える、
請求項１乃至８のいずれかに記載された波長パス多重分離装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載された波長パス多重分離装置の前記第２のポートに、光信号を受信する光受信ユニットが接続された、光受信装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれかに記載された波長パス多重分離装置の前記第２のポートに、光信号を送信する光送信ユニットが接続された、光送信装置。
【請求項１２】
請求項９に記載された波長パス多重分離装置の前記第２のポートに、光信号を送信する光送信ユニットが接続された光送信装置であって、
前記制御部は、前記波長パスの設定中は前記光送信装置をシャットダウンする、光送信装置。
【請求項１３】
請求項１乃至９のいずれかに記載された波長パス多重分離装置の前記第２のポートに、光信号を送受信するトランスポンダが接続された、光送受信装置。
【請求項１４】
請求項９に記載された波長パス多重分離装置の前記第２のポートに、光信号を送受信する光送受信ユニットが接続された光送受信装置であって、
前記制御部は、前記波長パスの設定中は光信号の送信を停止する、光送受信装置。
【請求項１５】
波長多重光を多重ポートで入出力し、前記波長多重光に含まれる光を波長に基づいて分離し分離ポートで入出力し、
第２のポートを、前記分離ポートが接続される第１のポートのいずれかと接続し、
前記分離ポートを、それぞれ異なる前記第１のポートに接続し、
前記第１のポートを、それぞれ異なる前記分離ポートに接続する、波長パス多重分離方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載された波長パス多重分離方法であって、
波長パスを設定する前記第２のポートを特定し、
前記多重ポートと前記第２のポートとの間で設定される波長パスの波長及び前記波長パスを含む前記多重ポートを特定し、
前記特定された多重ポートから、前記多重ポートに接続される多重分離手段を特定し、
第１の切替手段を経由して前記第２のポートと接続可能な前記分離ポートを特定し、
前記波長パスの波長と前記分離ポートの関係とから、前記分離ポートを特定し、
前記特定された多重ポートと前記特定された分離ポートとが接続されるように前記多重分離手段を設定し、
前記第１の切替手段を、前記特定された第２のポートと、前記特定された前記分離ポートが接続された前記第１のポートとが接続されるように切り替える、
波長パス多重分離方法。
【請求項１７】
波長多重光が入出力される多重ポートと、前記波長多重光に含まれる光が波長に基づいて分離されて入出力される分離ポートとを備える多重分離手段、及び、前記分離ポートが接続される第１のポート、及び、第２のポートを備え、前記第２のポートを、前記第１のポートのいずれかと接続する第１の切替手段、を備える波長パス多重分離装置のコンピュータに、
波長パスを設定する前記第２のポートを特定する手順、
前記多重ポートと前記第２のポートとの間で設定される波長パスの波長及び前記波長パスを含む前記多重ポートを特定する手順、
前記特定された多重ポートから、前記多重ポートに接続される前記多重分離手段を特定する手順、
前記第１の切替手段を経由して前記第２のポートと接続可能な前記分離ポートを特定する手順、
前記波長パスの波長と前記分離ポートの関係とから、前記分離ポートを特定する手順、
前記特定された前記多重ポートと前記特定された分離ポートとが接続されるように前記多重分離手段を設定する手順、
前記第１の切替手段を、前記第２のポートと、前記特定された前記分離ポートが接続された前記第１のポートとが接続されるように切り替える手順、
を実行させるための波長パス多重分離装置の制御プログラム、
を記録した制御プログラムの記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信で用いられる波長パス多重分離機能を備えた波長パス多重分離装置及び波長パス多重分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信のコア網においてＰｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔの大容量接続を提供するＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）及びＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）が導入されている。これに続いて、メトロ網及び地域網に対してもＷＤＭ及びＲＯＡＤＭの導入が進んでいる。
導入されているＷＤＭ装置をベースプラットフォームとしたＲＯＡＤＭシステムにおいて、ノード内のトランスポンダには、トランスポンダと方路との間の光路を任意のパス及び波長で接続する機能が求められる。
複数の方路からの光信号を選択してトランスポンダに接続する機能を備えた光デバイスとして、非特許文献１に記載されたマルチキャストスイッチがある。非特許文献１は、４本の方路に対して８台のトランスポンダが接続可能なマルチキャストスイッチを記載している。
図８は、マルチキャストスイッチの動作を説明するための図である。図８では、説明を簡単にするために、４本の方路に対して４台のトランスポンダが接続可能なマルチキャストスイッチ８０５に、トランスポンダ８０４−１〜８０４−４が接続されている場合について説明する。図８に記載されたマルチキャストスイッチ８０５は、接続可能なトランスポンダの数が４台である点が非特許文献１に記載されたマルチキャストスイッチと異なる。しかし、非特許文献１に記載されたマルチキャストスイッチの基本的な動作は、図８に記載されたマルチキャストスイッチ８０５と同様である。
図８において、各方路から伝送された波長多重された光は、１×４スプリッタ８０１−１〜８０１−４に入力される。１×４スプリッタ８０１−１〜８０１−４に入力された光は４分岐される。そして、分岐されたそれぞれの波長多重光は、トランスポンダ数と同数の４×１スイッチ８０２−１〜８０２−４に入力される。図８においては、マルチキャストスイッチ８０５と接続されるトランスポンダは４台であるので、４×１スイッチも４個ある。
４×１スイッチ８０２−１〜８０２−４は、１×４スプリッタ８０１−１〜８０１−４から入力された波長多重光から、いずれかの１×４スプリッタからの入力を選択して波長可変フィルタ８０３−１〜８０３−４に出力する。波長可変フィルタ８０３−１〜８０３−４の透過波長は、接続されたトランスポンダが受信しようとする光の波長と一致するように設定される。その結果、トランスポンダ８０４−１〜８０４−４は、波長可変フィルタ８０３−１〜８０３−４によって、波長多重光に含まれる複数の波長の光から目的とする波長の光のみを抽出して受信する。
ここで、４×１スプリッタ８０１−１〜８０１−４は、方路数と同数配備される。そして、それぞれの４×１光スイッチは、その４×１光スイッチが接続されたトランスポンダが通信する方路の選択を行う。
以上では、図８を用いてトランスポンダの受信動作について説明した。トランスポンダ８０４−１〜８０４−４が光を送信する場合には、４×１光スイッチ８０２−１〜８０２−４は、トランスポンダ８０４−１〜８０４−４が送信した光を所定の光路に接続されたスプリッタ８０１−１〜８０１−４に出力するように光路を切り替える。これにより、トランスポンダの出力が任意の光路に出力される。この動作は、非特許文献１に記載されたトランスポンダが８台接続可能なマルチキャストスイッチでも同様である。
以上のように、図８あるいは非特許文献１に記載されたマルチキャストスイッチは、任意の方路から伝送されてきた光を任意のトランスポンダに接続するパスを設定することが可能であり、また、複数の光路で同一の波長を使用することも可能である。
また、特許文献１及び特許文献２は、光送受信器の波長と伝送路の波長とを対応させて、光スイッチで切り替える構成を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０４１６６０号公報
【特許文献２】特開２００１−３１８５１６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“Ｎ×Ｍ  Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｍｏｄｕｌｅ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、２００８−２００９年、Ｅｎａｂｌｅｎｃｅ社Ｗｅｂサイト、［２０１０年７月２７日検索］、インターネット、＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｎａｂｌｅｎｃｅ．ｃｏｍ／ｍｅｄｉａ／ｐｄｆ／ｅｎａｂｌｅｎｃｅ＿ｉｍｓ＿ｍｕｌｔｉｃａｓｔ＿ｓｗｉｔｃｈ．ｐｄｆ＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図８に記載された構成では、トランスポンダは、その方路の波長多重信号の全てのチャネルの波長信号を受信する。このため、直接変調の光受信系においては目的とする波長の信号のみを透過し、それ以外の波長の信号を阻止するフィルタが必要となる。そして、トランスポンダが任意の波長を受信するためには、フィルタは波長可変フィルタとする必要がある。この場合、受信波長信号のみを受信するための波長可変フィルタには急峻なフィルタ特性、高いサイドローブ抑圧比、ならびに透過中心波長安定性が要求される。そして、非特許文献１に記載されたマルチキャストスイッチを用いた構成においても、トランスポンダが任意の波長を受信するためには、フィルタは波長可変フィルタとする必要がある。
すなわち、非特許文献１に記載されたマルチキャストスイッチの構成では、トランスポンダが任意の波長を受信するためには高性能かつ高コストの波長可変フィルタが受信波長数（トランスポンダ数）だけ必要になる。このため、非特許文献１に記載されたマルチキャストスイッチを用いた構成では装置コストの低減が困難であるという課題がある。
さらに、波長可変フィルタは、一般的には波長特性を可変とするために機械的な可動部を備えている。このため、このような波長可変フィルタを使用することによって、装置が大型化し、装置の信頼性が低下し、あるいは光回路の集積化が困難となる恐れがあるという課題もある。
また、特許文献１及び特許文献２に記載された構成は、複数の方路から受信した光信号を選択して出力する構成を記載しておらず、任意の波長を送受信するトランスポンダと任意の方路とを接続する構成を開示していない。
［発明の目的］
本願発明の目的は、方路とトランスポンダとを低損失で接続するとともに、装置コストを低減し、装置を小型化し、装置の信頼性を高めることを可能とするための波長パス多重分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明の波長パス多重分離装置は、波長多重光が入出力される多重ポートと、波長多重光に含まれる光が波長に基づいて分離されて入出力される分離ポートと、を備える多重分離手段、及び、分離ポートが接続される第１のポート、及び、第２のポートを備え、第２のポートを、第１のポートのいずれかと接続する第１の切替手段、を備え、分離ポートが、それぞれ異なる第１の切替手段の第１のポートに接続され、第１のポートが、それぞれ異なる多重分離手段の分離ポートに接続されている。
本願発明の波長パス多重分離方法は、波長多重光を多重ポートで入出力し、波長多重光に含まれる光を波長に基づいて分離し分離ポートで入出力し、第２のポートを、分離ポートが接続される第１のポートのいずれかと接続し、分離ポートを、それぞれ異なる第１のポートに接続し、第１のポートを、それぞれ異なる分離ポートに接続する。
本願発明の制御プログラムの記録媒体は、波長多重光が入出力される多重ポートと、波長多重光に含まれる光が波長に基づいて分離されて入出力される分離ポートとを備える多重分離手段、及び、分離ポートが接続される第１のポート、及び、第２のポートを備え、第２のポートを、第１のポートのいずれかと接続する第１の切替手段、を備える波長パス多重分離装置のコンピュータに、波長パスを設定する第２のポートを特定する手順、多重ポートと第２のポートとの間で設定される波長パスの波長及び波長パスを含む多重ポートを特定する手順、特定された多重ポートから、多重ポートに接続される多重分離手段を特定する手順、第１の切替手段を経由して第２のポートと接続可能な分離ポートを特定する手順、波長パスの波長と分離ポートの関係とから、分離ポートを特定する手順、特定された多重ポートと特定された分離ポートとが接続されるように多重分離手段を設定する手順、第１の切替手段を、第２のポートと、特定された分離ポートが接続された第１のポートとが接続されるように切り替える手順、を実行させる制御プログラムを記録している。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明の波長パス多重分離装置及び波長パス多重分離方法は、方路とトランスポンダを低損失に接続するとともに、装置コストを低減し、装置を小型化し、装置の信頼性を高めることを可能とするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の波長パス多重分離装置の第１の実施形態の構成例を示す図である。
【図２】本発明の波長パス多重分離装置の第２の実施形態の構成例を示す図である。
【図３】光マトリクススイッチの構成例およびスイッチ素子の動作を説明する図である。
【図４】本発明の波長パス多重分離装置の第２の実施形態における波長分離動作を説明する図である。
【図５】インターリーバを用いて、波長多重された光を波長ごとに分離する構成を説明するための図である。
【図６】本発明の波長パス多重分離装置の第３の実施形態の構成例を示す図である。
【図７】本発明の波長パス多重分離装置の第４の実施形態の構成例を示す図である。
【図８】マルチキャストスイッチの動作を説明するための図である。
【図９】本発明の波長パスネットワークの一適用形態を示す図である。
【図１０】波長パス多重分離光伝送装置の構成をより詳細に説明するための図である。
【図１１】８ポートの周回性ＡＷＧを例として、入出力ポートと波長との関係を示す図である。
【図１２】光マトリクススイッチ及び光スイッチの切替設定（Ｄｒｏｐ波長パス設定）の手順を示すフローチャートである。
【図１３】光マトリクススイッチ及び光スイッチの切替設定（Ａｄｄ波長パス設定）の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１の実施形態］
次に、本発明の実施をするための形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、ＲＯＡＤＭによる波長パスネットワークの構成の一形態について図９および図１０を参照して説明する。
図９は、本発明の波長パスネットワークの一適用形態を示す図である。図９において、波長パスネットワーク９００は、波長パス多重分離光伝送装置９０１、波長パスネットワーク制御部９１０、光ファイバリンク９０２、トランスポンダ９０６を備える。トランスポンダ９０６は、波長パス多重分離光伝送装置９０１及び光ファイバリンク９０２を経由して、他の波長パス多重分離光伝送装置９０１に接続されたトランスポンダとの間で光信号を送受信する。
図１０は、図９に示した波長パス多重分離光伝送装置９０１の構成をより詳細に説明するための図である。図１０において、波長パス多重分離光伝送装置９０１は、波長パス・ライン多重分離部１０２３、波長パス多重分離ブロック１０２２及び制御部１０３２を備えている。波長パス多重分離ブロック１０２２は、波長パス多重分離部１０２６及び１０２７を備える。波長パス多重分離部１０２６及び波長パス多重分離部１０２７の構成は同一である。
波長パス多重分離部１０２６は、波長パス・ライン多重分離部１０２３の波長パス分岐回路１００１−１〜１００１−４において所定の伝送路１〜４のいずれかからＤｒｏｐされた光の光路を、トランスポンダプール１０２１が備えるトランスポンダ９０６が受信するように設定する。
また、波長パス多重分離部１０２７は、トランスポンダプール１０２１が備えるトランスポンダ９０６が送信する光の光路を、波長パス・ライン多重分離部１０２３の波長パス選択スイッチ回路１００２−１〜１００２−４において所定の伝送路１〜４のいずれかへＡｄｄするように設定する。
制御部１０３２は、波長パス多重分離光伝送装置９０１の各部を制御する。すなわち、制御部１０３２は、波長パス分岐回路１００１−１〜１００１−４及び波長パス選択スイッチ回路１００２−１〜１００２−４を、所定の光信号をＤｒｏｐあるいはＡｄｄするように制御する。また、制御部１０３２は、波長パス・ライン多重分離部１０２３とトランスポンダ９０６との間が所定の光路で接続されるように波長パス多重分離部１０２６及び１０２７を制御する。さらに、制御部１０３２は、トランスポンダ９０６の動作を制御する。たとえば、制御部１０３２は、トランスポンダ９０６のシャットダウンやその解除を行う。
図１は、本発明の波長パス多重分離装置の第１の実施形態の構成例を示す図である。図１の波長パス多重分離装置１００は、図９の波長パス多重分離部１０２６または１０２７に対応する。
図１において、波長パス多重分離装置１００には、トランスポンダプール１０５が接続されている。トランスポンダプール１０５は、４個のトランスポンダ１０４−１〜１０４−４を収容する。そして、波長パス多重分離装置１００は、トランスポンダプール１０５に収容されるトランスポンダが任意の方路に対して任意の波長で通信できるようにトランスポンダの光路を設定する。
波長パス多重分離装置１００は、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ）１０１−１〜１０１−４、光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４、Ｎ×１光スイッチ１０３−１〜１０３−４および制御部１３２を備える。ＡＷＧ１０１−１〜１０１−４には、Ｎ本の方路からの光がＤｒｏｐ波長信号ポート１１０〜１１３から入力される。
図１の一般的な構成は以下の通りである。トランスポンダプール１０５は、Ｐ個（Ｐは１より大きい整数）のトランスポンダ１０４−１〜１０４−Ｐを収容する。そして、波長パス多重分離装置１００は、トランスポンダ１０４−１〜１０４−Ｐを、それぞれが波長数Ｍ（Ｍは１より大きい整数）を有するＮ方路（Ｎは１より大きい整数）に対して接続する。この場合、ＡＷＧ１０１は１×ＭポートＡＷＧとなる。また、光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−ＮはＭ×Ｐ光マトリクススイッチであり、光スイッチ１０３−１〜１０３−ＰはＮ×１光スイッチである。
図１は、方路数を４（Ｎ＝４）、波長数を４（Ｍ＝４）、トランスポンダ数を４（Ｐ＝４）とした構成を示している。すなわち、図１においては、ＡＷＧ１０１は１×４ポートＡＷＧであり、光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４は４×４光マトリクススイッチであり、光スイッチ１０３−１〜１０３−４は４×１光スイッチである。
ＡＷＧは、複数の波長の光を合分波する機能を備える。すなわち、ＡＷＧの合波側のポートに波長多重光を入力すると、ＡＷＧは、波長多重光を分波して、分波側のポート毎に異なる波長の光を出力する。また、ＡＷＧは、分波側のポートに入力された、波長の異なる光を合波して合波側のポートに出力する。
図１において、制御部１３２は、トランスポンダ１０４−１〜１０４−４と光スイッチ１０３−１〜１０３−４との接続関係及び光スイッチ１０３−１〜１０３−４と光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４との接続関係を保持している。また、制御部１３２は、光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４を駆動する信号を出力する。そして、制御部１３２は、光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４が光スイッチ１０３−１〜１０３−４側の各ポートに出力する波長を、光マトリクススイッチの駆動状態毎に保持している。
なお、図１では、方路数を４（Ｎ＝４）、波長数を４（Ｍ＝４）、トランスポンダ数を４（Ｐ＝４）とした場合について説明する。しかし、これらの数値は、発明の内容を限定するものではない。さらに、以下の説明は、第１の実施形態の効果がこれらの数値の場合にのみ得られることを示すものでもない。
以下の動作は、方路数がＮ、波長数がＭ、トランスポンダ数がＰである場合にも拡張可能である。この場合、波長パス多重分離装置は、Ｎ個の１×ＭポートＡＷＧと、Ｎ個のＭ×Ｐ光マトリクススイッチと、Ｐ個のＮ×１光スイッチで構成される。
［動作の説明］
図１を参照して、第１の実施形態の波長パス多重分離装置の動作を説明する。
以下では、波長パス多重分離装置が方路＃１からＤｒｏｐされた波長多重数４の波長多重信号から波長λ１の光を分離し、トランスポンダ１０４−２が、分離された波長λ１の光を受信する動作について説明する。
方路＃１からＤｒｏｐされた波長多重光は、Ｄｒｏｐ波長信号ポート１１０を通じてＡＷＧ１０１−１の多重ポートに入力される。ＡＷＧ１０１−１は、４波長の波長多重光を波長λ１〜λ４の光に分離する。そして、分離された光は、光マトリクススイッチ１０２−１に入力される。
図３は、光マトリクススイッチの構成およびスイッチ素子の動作を説明する図である。光マトリクススイッチ１２０１は、４ポートの入力ポート及び出力ポートを備える、４×４光マトリクススイッチである。光マトリクススイッチ１２０１は、図１の光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４に対応する。光マトリクススイッチ１２０１は１６個のスイッチ素子１２０２で構成される。スイッチ素子１２０２は、光がスイッチ素子内部を直進するＣｒｏｓｓ  ｓｔａｔｅと、光がスイッチ素子内部で光路を曲げるＢａｒ  ｓｔａｔｅとの２種類の状態を取る。これらの状態は、外部からの制御信号により１６個のスイッチ素子それぞれに独立に切替られることが可能である。そして、光マトリクススイッチ１２０１は、接続したい入力ポートと出力ポートとの光路の交点にあるスイッチ素子をＢａｒ  ｓｔａｔｅとなるように動作する。
図１において、光マトリクススイッチ１０２−１は、制御部１３２から出力される制御信号によってスイッチ素子の切替動作を行う。制御部１３２は、光スイッチ１０３−１〜１０３−４を介してトランスポンダ１０４−１〜１０４−４と接続される光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４のポートの情報及びトランスポンダ１０４−１〜１０４−４の送受信波長を記憶している。また、制御部１３２は、光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４と接続しているＡＷＧ及びそのＡＷＧに接続される方路の情報を記憶している。さらに、制御部１３２は、光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４のスイッチ素子の駆動状態ごとの、光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４の出力ポートと対応する波長の情報を記憶している。
制御部１３２は、光マトリクススイッチ１０２−１を、波長λ１の光の光路がトランスポンダ１０４−２が接続されている光スイッチ１０３−２と接続されるように切り替える。また、制御部１３２は、光スイッチ１０３−２に対しても、波長λ１の光をＤｒｏｐする方路＃１からの光がトランスポンダ１０４−２へ出力されるように光スイッチ１０３−２を切り替える。以上の動作により、トランスポンダ１０４−２は、方路＃１の波長多重信号からＤｒｏｐされた波長λ１の光を受信することができる。
続いて、第１の実施形態の波長パス多重分離装置における、光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４及び光スイッチ１０３−１〜１０３−４の切替手順を説明する。
図１２は、所定の伝送路を伝送されてきた光を特定のトランスポンダで受信させる場合における、光マトリクススイッチ及び光スイッチの切替設定（Ｄｒｏｐ波長パス設定）の手順を示すフローチャートである。
初期状態では、光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４及び光スイッチ１０３−１〜１０３−４はいずれも接続設定がされていないものとする（図１２のＳ１２０１）。Ｄｒｏｐ波長パスの設定が開始されると（Ｓ１２０２）、波長パスが設定されるトランスポンダ（ＴＰＮＤ）が特定され（Ｓ１２０３）、波長パスが設定される方路番号と波長とが特定される（Ｓ１２０４）。上述の例においては、トランスポンダ１０４−２が、方路番号＃１から波長λ１の光を受信するようにＤｒｏｐ波長パスが設定される。
特定された方路番号（＃１）から、その方路に接続されるＡＷＧと光マトリクススイッチとが特定される（Ｓ１２０５）。図２の実施形態ではＡＷＧ１０１−１と光マトリクススイッチ１０２−１とが特定される。また、特定されたトランスポンダ１０４−２が、光スイッチ１０３−２を経由して接続可能な光マトリクススイッチ１０２−１の出力ポートが特定される（Ｓ１２０６）。
そして、ＡＷＧの入出力ポートの波長配置と特定された波長とから、ＡＷＧの出力ポート（すなわち光マトリクススイッチの入力ポート）が特定される。さらに、特定された光マトリクススイッチの入出力ポートから、特定されたトランスポンダへ波長λ１の信号を出力するために駆動されるスイッチ素子が特定される（Ｓ１２０７）。そして、特定された光マトリクススイッチの入力ポートと出力ポートとが接続されるように、特定されたスイッチ素子が駆動される（Ｓ１２０８）。
そして、設定対象のトランスポンダに接続されている光スイッチ１０３−２を、光マトリクススイッチ１０２−１の出力ポートと当該トランスポンダとが接続されるように切り替える（Ｓ１２０９）。以上で、Ｄｒｏｐ波長パスの設定が完了する。引き続き他のトランスポンダに対してＤｒｏｐ波長パスの設定を行う場合には、Ｓ１２０２に戻る。
なお、Ｓ１２０９の手順は、Ｓ１２０６の手順の直後に実施してもよい。
以上では、ある方路から特定の波長をＤｒｏｐしてトランスポンダが受信する場合の波長パス多重分離装置について説明した。図１の波長パス多重分離装置１００は、選択された方路へトランスポンダが光をＡｄｄする動作にも適用可能である。トランスポンダが光をＡｄｄする場合には、波長パス多重分離装置１００の光の進行方向は、上記と反対になる。この場合、波長パス多重分離装置１００は、図１０の波長パス多重分離部１０２７の機能を提供する。
図１３は、トランスポンダが送信する光を波長パス多重分離装置を用いて所定の方路にＡｄｄする場合における、光マトリクススイッチ及び光スイッチの切替設定（Ａｄｄ波長パス設定）の手順を示すフローチャートである。
初期状態では、光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４及び光スイッチ１０３−１〜１０３−４はいずれも接続設定がされてないものとする。そして、Ａｄｄ波長パス設定に先立ち、トランスポンダの光出力はシャットダウンされる（図１３のＳ１３０１）。Ａｄｄ波長パスの設定が開始されると（Ｓ１３０２）、波長パスが設定されるトランスポンダが特定され（Ｓ１３０３）、波長パスが設定される方路番号と波長とが特定される（Ｓ１３０４）。
特定された方路番号から、その方路に接続されるＡＷＧと光マトリクススイッチとが特定される（Ｓ１３０５）。また、特定されたトランスポンダから、光マトリクススイッチの出力ポートが特定される（Ｓ１３０６）。
そして、ＡＷＧの入出力ポートの波長配置と特定された波長とから、ＡＷＧの出力ポート、すなわち光マトリクススイッチの入力ポートが特定される。さらに、特定された光マトリクススイッチの入力ポート及び出力ポートから、特定されたトランスポンダが、特定された波長の光をＡＷＧの当該波長のポートに出力するために駆動されるスイッチ素子が特定される（Ｓ１３０７）。
そして、特定された光マトリクススイッチの入出力ポートが接続されるように、特定されたスイッチ素子が駆動される（Ｓ１３０８）。
そして、設定対象のトランスポンダに接続されている光スイッチ１０３−２が、光マトリクススイッチの出力ポートと当該トランスポンダとが接続されるように切り替えられる（Ｓ１３０９）。そして、トランスポンダのシャットダウンが解除される（Ｓ１３１０）。以上で、Ａｄｄ波長パスの設定が完了する。引き続き他のトランスポンダに対してＡｄｄ波長パスの設定が行われる場合には、Ｓ１３０２に戻る。
なお、Ｓ１３０８の手順は、Ｓ１３０５の手順の直後に実施してもよい。
図１に記載された波長パス多重分離装置を図１３で説明した手順で光スイッチを動作させることで、特定の波長のトランスポンダが送信する光を、選択した方路へ送信することができる。すなわち、図１に記載された波長パス多重分離装置は、同一の構成で、トランスポンダに対するＤｒｏｐ波長パスの設定及びＡｄｄ波長パスの設定の双方の機能を実現することができる。
なお、図１２及び図１３で説明した手順は、プログラムを用いて波長パス分離装置１００が備えるコンピュータに実行させてもよい。プログラムは、波長パス分離装置１００が備えるコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記憶させておいてもよい。あるいは、波長パス分離装置１００が備えるコンピュータは、外部からプログラムをダウンロードして実行してもよい。
１つの波長パス多重分離装置は、最大Ｐ個のトランスポンダを接続可能である。そして、第１の実施形態で説明した波長パス多重分離装置は、任意の方路から、その方路に含まれる任意の波長をＤｒｏｐできる。このため、第１の実施形態で説明した波長パス多重分離装置は、最大Ｐ波長の任意波長について任意の方路に対して、すでに設定されている波長信号を阻害することなく、トランスポンダへの光路を設定することができる。また波長及び方路が設定されたトランスポンダが波長または方路設定を変更する場合においても、第１の実施形態で説明した波長パス多重分離装置は、すでに設定されている波長信号を阻害せずに波長または方路の再設定が可能である。
以上説明したように、第１の実施形態の波長パス多重分離装置は、ＲＯＡＤＭのＡｄｄまたはＤｒｏｐ方路数と同じ数のＡＷＧと光マトリクススイッチとの組み合わせを備え、さらに、収容するトランスポンダと同じ数の方路切替用の光スイッチを備える。そして、光マトリクススイッチと光スイッチとを接続することで、所定の方路とトランスポンダとを接続する。その結果、第１の実施形態の波長パス多重分離装置は、波長可変フィルタを用いることなく任意の方路に対して任意の波長を送受信できる。
その結果、第１の実施形態の波長パス多重分離装置は、コスト低減、低損失化およびサイズ小型化が可能となり、光回路集積化が容易で信頼性が高い波長パス多重分離装置を実現できる。
なお、図１で説明した波長パス多重分離装置１００の構成は、第１の実施形態の最小構成として以下のようにも説明できる。
波長パス多重分離装置１００は、多重分離手段と第１の切替手段とを備える。そして、多重分離手段は、波長多重光が入出力される多重ポート（Ｄｒｏｐ波長信号ポート１１０〜１１３）と、波長多重光に含まれる光が波長に基づいて分離されて入出力される分離ポート（光マトリクススイッチ１０２−１〜１０２−４の光スイッチ１０３−１〜１０３−４側ポート）を備える。ここで、多重分離手段は、ＡＷＧと光マトリクススイッチとが接続された構成に相当する。
また、第１の切替手段（光スイッチ１０３−１〜１０３−４）は、分離ポートが接続される第１のポート（光マトリクススイッチ側のポート）と、第１のポートで入出力される光のうち選択された光を入出力する第２のポート（トランスポンダ側のポート）と、を備える。
そして、分離ポートは、それぞれ異なる第１の切替手段（光スイッチ１０３−１〜１０３−４）の第１のポート（光マトリクススイッチ側のポート）に接続され、第１のポートは、それぞれ異なる多重分離手段の分離ポートに接続されている。
このような多重分離手段及び第１の切替手段を備えることにより、波長パス多重分離装置１００は、波長多重光に含まれる光を波長に基づいて分離し、分離された光のうち選択された光を多重ポートと第２のポートとの間で入出力することができる。その結果、上記の最小構成の波長パス多重分離装置も、波長可変フィルタを用いることなく任意の方路に対して任意の波長を送受信できる。
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態との差分を主に説明し、第１の実施形態と共通する部分の説明は省略する。
図２は、本発明の波長パス多重分離装置の第２の実施形態の構成例を示す図である。図２に示した第２の実施形態の波長パス多重分離装置２００は、第１の実施形態の波長パス多重分離装置１００と比較して、インターリーバａ２０１、インターリーバｂ２０２、光マトリクススイッチ２０３を備える点で相違している。また、第２の実施形態の波長パス多重分離装置２００は、周回性ＡＷＧ２０４−１〜２０４−Ｎと光マトリクススイッチ２０５−１〜２０５−Ｎとを備える。周回性ＡＷＧについては後述する。
なお、図２には、４本の方路、１×４ポートのＡＷＧ、４×４光マトリクススイッチ及び４台のトランスポンダが記載されている。しかし、これらの記載は、発明の内容を限定するものではない。図２に示す第２の実施形態の波長パス多重分離装置の一般的な構成は以下の通りである。トランスポンダプール２０８は、Ｐ個（Ｐは１より大きい整数）のトランスポンダ２０７−１〜２０７−Ｐを収容する。そして、波長パス多重分離装置２００は、トランスポンダ２０７−１〜２０７−Ｐを、それぞれが波長数Ｍ（Ｍは１より大きい整数）を有するＮ方路（Ｎは１より大きい整数）に対して接続する。周回性ＡＷＧ２０１−１〜２０１−Ｎは、１×ｍポート周回性ＡＷＧである。ｍの値については後述する。また、光マトリクススイッチ２０５−１〜２０５−Ｎはｍ×Ｐ光マトリクススイッチであり、光スイッチ２０６−１〜２０６−ＰはＮ×１光スイッチである。
ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ）で標準化されているＤＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）における光信号の波長間隔は、数１０ＧＨｚ〜１００ＧＨｚ程度である。インターリーバａ２０１及びインターリーバｂ２０２は、ＩＴＵ−Ｔで標準化されたＤＷＤＭ光信号を分離して出力する狭帯域フィルタである。第２の実施形態において、インターリーバａの透過波長帯域の間隔（インターリーブ間隔）は１００ＧＨｚ、インターリーバｂの透過波長帯域の間隔は２００ＧＨｚとする。また、インターリーバａの透過波長帯域幅は約５０ＧＨｚ、インターリーバｂの透過波長帯域幅は約１００ＧＨｚであるとする。
図１１は、８ポートの周回性ＡＷＧを例として、入出力ポートと波長（λ１〜λ８）との関係を示す図である。図１１は、例えばＡＷＧのポート＃１に波長λ１の光が入力されると、その光はポートＰ１から出力されることを示す。同様に、ＡＷＧのポート＃１に波長λ２の光が入力されると、その光はポートＰ２から出力されることを示す。従って、ポート＃１にλ１〜λ８が多重された波長多重光が入力されると、ＡＷＧはポートＰ１〜Ｐ８からそれぞれ波長λ１〜λ８の光を出力する。そして、ポート＃２にλ１〜λ８が多重された波長多重光が入力されると、ＡＷＧはポートＰ８、Ｐ１〜Ｐ７からそれぞれ波長λ１〜λ８の光を出力する。
また、周回性ＡＷＧに入力される波長数がポート数よりも多い場合には、周回性ＡＷＧは、１個のポートに複数の波長が周期的に多重されて出力される。そして、各ポートから波長が多重されて出力される光を、インターリーバを用いて個別の波長に分離することが可能である。図４を用いて、周回性ＡＷＧから出力される波長多重光を、インターリーバを用いて分離する構成を説明する。
図４は、周回性ＡＷＧ２０４−１が１×２３ポートの周回性ＡＷＧである場合の、ＡＷＧの各ポートの入出力波長、及び、インターリーバａ２０１とインターリーバｂ２０２との周波数フィルタ特性の関係を示す。図４において、波長数Ｍは８８であり、周回性ＡＷＧポートあたりの波長多重数は４であるとする。また、周回性ＡＷＧのポート数は２３であるとする。
ここで、波長λの添字を波長番号と呼ぶこととする。波長番号は、波長の短い順にλ１、λ２・・・と付与される。
１×２３ポートの周回性ＡＷＧ２０４−１に間隔が等しい波長λ１〜λ８８の波長多重光を入力すると、周回性ＡＷＧの透過波長特性は、図４に示すように、各ポートにおいて２３波長ごとに周回性を示す。すなわち、λ１、λ２４、λ４７、λ７０の４波長が、周回性ＡＷＧの同一のポート（Ｐ１）から入出力される。同様に、λ２、λ２５、λ４８、λ７１の４波長が、周回性ＡＷＧの同一のポート（Ｐ２）から入出力される。以下、周回性ＡＷＧのポートＰ３以降についても同様である。
ここで、方路あたりの波長多重数をＭ、周回性ＡＷＧポートあたりの波長多重数をＫとした場合、ＭはＫの倍数とし、周回性ＡＷＧのポート数ｍ＝Ｍ／Ｋ＋１としている。図４においては、周回性ＡＷＧのポート数ｍは、ｍ＝（８８／４）＋１＝２３である。ｍの値をこのように選ぶことで、例えばポートＰ１からはλ１、λ２４、λ４７、λ７０が出力される。すなわち、波長番号が奇数の光と波長番号が偶数の光が交互に多重されて周回性ＡＷＧの各ポートから出力される。
次に、図２、図４及び図５を用いて、本発明の第２の実施形態の波長パス多重分離装置のＤｒｏｐ動作について説明する。
第２の実施形態においては、光スイッチ２０６−１〜２０６−４には最大でＫ波長が多重された光が到達する。第２の実施形態の波長パス多重分離装置は、これらの波長多重光をインターリーバａ及びｂで分離してトランスポンダ２０７−１〜２０７−４に入力するように光路を接続する。
図２において、周回性ＡＷＧから光マトリクススイッチを経由して光スイッチ２０６までの接続を確立する手順は、第１の実施形態と同様である。第２の実施形態では、インターリーバａ２０１およびインターリーバｂ２０２によって、周回性ＡＷＧから出力された波長多重光が波長毎に分離される。そして、波長毎に分離された光は、トランスポンダとの接続を確立するために、光マトリクススイッチ２０３に入力される。光マトリクススイッチ２０３のインターリーバ側のポート数はＫ（波長多重数）×Ｐ（トランスポンダ数）であり、トランスポンダ側のポート数はＰである。
以下に、インターリーバが、周回性ＡＷＧから出力された波長多重光を波長毎に分離する動作を、図４に示す１×２３ポート周回性ＡＷＧを例に説明する。
図４において、周回性ＡＷＧ２０４のポートＰ１に注目すると、Ｐ１からはλ１、λ２４、λ４７、λ７０の４波長が多重されて出力される。インターリーバａ，ｂは、周回性ＡＷＧに近い側からインターリーバａ、インターリーバｂの順で配置される。
図５は、インターリーバを用いて、λ１、λ２４、λ４７、λ７０の４波長が多重された光を波長ごとに分離する構成を説明するための図である。
インターリーバａは、１００ＧＨｚ間隔で約５０ＧＨｚ幅の透過帯域を持つ２個のインターリーバで構成される。インターリーバａを構成する２個のインターリーバの波長特性を図５に５０１（実線）及び５０２（破線）で示す。隣接する光の周波数間隔が５０ＧＨｚである場合には、１００ＧＨｚ間隔で約５０ＧＨｚ幅の透過帯域を持つインターリーバは、透過中心波長を波長番号が奇数の光と一致させることで、波長番号が奇数の光だけを透過させることができる（図５の波長特性５０１）。また、インターリーバの透過中心波長を波長番号が偶数の光と一致させることで、インターリーバは、波長番号が偶数の光だけを透過させることができる（図５の波長特性５０２）。インターリーバａは、このように透過中心波長が異なる２個のインターリーバを用いることで、波長λ１、λ２４，λ４７、λ７０の光がインターリーバａに入力された場合に、波長番号が奇数のλ１、λ４７と波長番号が偶数のλ２４、λ７０とを分離することができる。
上で述べたように、周回性ＡＷＧのポート数ｍをｍ＝Ｍ／Ｋ＋１とすることで、周回性ＡＷＧのポートからは、波長番号が奇数の光と波長番号が偶数の光とが交互に出力される。そして、インターリーバａは、波長λ１とλ４７とが多重された光をインターリーバｂに出力し、また、波長λ２４とλ７０とが多重された光をインターリーバｂに出力する。すなわち、インターリーバａは、波長番号が奇数の光と波長番号が偶数の光とを分離してインターリーバｂに出力する。
一方、インターリーバｂは、２００ＧＨｚ間隔で約１００ＧＨｚ幅の透過帯域を持つ２個のインターリーバで構成される。インターリーバｂを構成する２個のインターリーバの波長特性を図５の５１１（実線）及び５１２（破線）に示す。インターリーバｂは、波長番号が１、２、５、６、９、１０、・・・の波長と、波長番号が３、４、７、８、１１、１２、・・・の波長とを分離できる。すなわち、インターリーバｂは、一般的には、波長番号が４ｎ＋１または４ｎ＋２（ｎは０以上の整数）の波長群と、波長番号が４ｎ＋３または４（ｎ＋１）の波長群とを分離することができる。従って、図４に示すように、インターリーバｂは、インターリーバａから入力される波長λ１の光と波長λ４７の光を分離できる。同様に、インターリーバｂは、インターリーバａから入力される波長λ２４と波長λ７０の光を分離できる。このように、複数のインターリーバをツリー状に配置することで、波長多重された光を分離する構成は知られているので、詳細な説明は省略する。
インターリーバａ、ｂの分離された波長λ１、λ２４、λ４７、λ７０の光は光マトリクススイッチ２０３に入力される。光マトリクススイッチ２０３は、目的となるトランスポンダが所望の波長の光を受信できるように、制御部２３２によって制御される。
なお、Ａｄｄ機能、すなわちトランスポンダが光信号を送信する場合の動作は光の進行方向が上記の説明の逆になるだけであり、従って上記と同様の構成でＡｄｄ動作も可能である。
以上に示すように、第２の実施形態の波長パス多重分離装置では、第１の実施形態における１×ＭポートＡＷＧに代えて１×ｍポートの周回性ＡＷＧを用いることで、周回性ＡＷＧの波長分離ポートに複数の波長の光を多重している。そして、第２の実施形態の波長パス多重分離装置では、第１の実施形態におけるＭ×Ｐ光マトリクススイッチに代えてｍ×Ｐ光マトリクススイッチを使用している。
その結果、１×ｍポート周回性ＡＷＧのポート数は、第１の実施形態における１×ＭポートＡＷＧのポート数に対してｍ／Ｍ倍となる。同様に、ｍ×Ｐ光マトリクススイッチのスイッチ素子数は、第１の実施形態における１×ＭポートＡＷＧのポート数及びＭ×Ｐ光マトリクススイッチの素子数と比較して、ｍ／Ｍ倍となる。
すなわち、第２の実施形態の波長パス多重分離装置は、ＡＷＧのポート数及び光マトリクススイッチのスイッチ素子数を、いずれも第１の実施形態と比較して減少させることができる。
その結果、第２の実施形態の波長パス多重分離装置は、第１の実施形態の効果に加えて、さらに、ＡＷＧ及び光マトリクススイッチの小型化及び低コスト化が可能となるという効果を奏する。また、第２の実施形態の波長パス多重分離装置は、光マトリクススイッチ内部で光が通過する素子数が減少するため、光マトリクススイッチの損失が低減されるという効果も奏する。
このように、第２の実施形態の波長パス多重分離装置は、第１の実施形態と比較してＡＷＧのポート数及びそれと組み合わせる光マトリクススイッチのスイッチ素子数を低減することが可能である。このため、第２の実施形態の波長パス多重分離装置は、さらなる装置の低コスト化、装置サイズの小型化や光回路の集積化が容易になるという効果を奏する。
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、本発明の第２の実施形態に示した波長パス多重分離装置との差分のみを説明し、第２の実施形態と共通する部分の説明は省略する。
図６は、本発明の波長パス多重分離装置の第３の実施形態の構成例を示す図である。図６を参照して第３の実施形態の波長パス多重分離装置の構成を説明する。
第３の実施形態の波長パス多重分離装置６００は、第２の実施形態に示した波長パス多重分離装置２００が、サブ収容機能部６０２として並列に複数配備された構成を備える。そして、それぞれのサブ収容機能部６０２の方路側のポートは、１×Ｌ分岐である光分岐カプラ６０１の分岐ポートに接続される。なお、図６には、Ｌ＝４として４台の１×４光分岐カプラ６０１−１〜６０１−４が記載されている。しかし、第３の実施形態において、光分岐カプラ６０１の分岐数は４分岐に限定されない。
伝送路からＤｒｏｐされた波長多重光は１×Ｌ光分岐カプラでＬ分岐され、１×Ｌ光分岐カプラの全ての分岐ポートに分配される。分配された光は、それぞれがサブ収容機能部６０２−１〜６０２−Ｌに入力される。サブ収容機能部６０２−１〜６０２−Ｌに入力された光がさらに波長毎に分離され、トランスポンダと接続される動作は、本発明の第２の実施形態と同様であるので説明を省略する。制御部６３２は、各サブ収容機能部の光マトリクススイッチ及び光スイッチを制御する。
第３の実施形態においては、１つのサブ収容機能部６０２が収容するトランスポンダ数をｐとすると、波長パス多重分離装置６００が収容可能な全トランスポンダ数Ｐはｐ×Ｌとなる。また、第３の実施形態においては、サブ収容機能部６０２−１〜６０２−Ｌが備える光マトリクススイッチは、Ｍ×ｐ光マトリクススイッチである。図６は、ｐ＝Ｌ＝４の場合を示している。すなわち、１つのサブ収容機能部が収容するトランスポンダ数は４台であり、光分岐カプラ６０１は１×４光カプラである。従って、図６に記載された波長パス多重分離装置６００が収容可能な全トランスポンダ数Ｐは１６台である。また、光マトリクススイッチ６０３−１〜６０３−４は、４×４光マトリクススイッチである。しかし、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、図６の記載は、第３の実施形態の波長パス多重分離装置を構成するこれらの光部品のポート数を限定するものではない。
第３の実施形態では、１×Ｌ光分岐カプラ６０１により複数のサブ収容機能部６０２に波長パス多重分離装置を分割することにより１つのサブ収容機能部あたりのトランスポンダ収容数を１／Ｌにすることができる。その結果、サブ収容機能部が備える光マトリクススイッチの接続先のトランスポンダの数も１／Ｌとなるので、光マトリクススイッチスイッチの素子数も１／Ｌとなる。その結果、第３の実施形態の波長パス多重分離装置は、第１及び第２の実施形態と同様の効果を奏するとともに、さらに波長パス多重分離装置の小型化、低コスト化を図ることができる光マトリクススイッチの通過損失低減などの光学特性の向上も可能となる。
なお、第３の実施形態では、第２の実施形態の波長パス多重分離装置と１×Ｌ光分岐カプラとを組み合わせた構成について説明した。しかしながら、第１の実施形態の波長パス多重分離装置と１×Ｌ光分岐カプラとを組み合わせて第３の実施形態の変形例の波長パス多重分離装置を構成してもよい。第３の実施形態の変形例においては、第１の実施形態で説明した波長パス多重分離装置１００が、サブ機能収容部となる。このような構成においても、第３の実施形態の変形例は、サブ収容機能部が備える光マトリクススイッチの接続先のトランスポンダの数を１／Ｌとすることができる。従って、第３の実施形態の波長パス多重分離装置は、第１の実施形態と同様の効果を奏するとともに、さらに、波長パス多重分離装置の小型化、低コスト化を図ることができる。加えて、第３の実施形態の波長パス多重分離装置は、光マトリクススイッチの通過損失低減などの光学特性の向上も可能とする。
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明の第２の実施形態に示した波長パス多重分離装置との差分のみを説明し、第２の実施形態と共通する部分の説明は省略する。
図７は、本発明の波長パス多重分離装置の第４の実施形態の構成例を示す図である。図７を参照して第４の実施形態の波長パス多重分離装置の構成を説明する。
第４の実施形態の波長パス多重分離装置７００は、第２の実施形態で説明した波長パス多重分離装置の構成要素のうち、光マトリクススイッチ２０５−１〜２０５−Ｎおよび光スイッチ２０６−１〜２０６−Ｐを光スイッチ７０１に置き換えた構成を備える。ここで、光スイッチ７０１は、光マトリクススイッチ２０５−１〜２０５−Ｎおよび光スイッチ２０６−１〜２０６−Ｐを集積化したものである。さらに、第４の実施形態の波長パス多重分離装置７００は、第２の実施形態で説明したインターリーバａ２０１、インターリーバｂ２０２及び光マトリクススイッチ２０３を光スイッチ７０１とともに集積化している。制御部７０２は、光スイッチ７０１及び光マトリクススイッチ２０３を制御する。
光スイッチ７０１は、２×２スイッチ素子と２×１スイッチ素子より構成される、Ｍ１×Ｎ光スイッチである。ここで、Ｍ１は、全方路のＡＷＧの出力ポートの合計数である。そして、２×２スイッチ素子をＮ段で構成し、２×１スイッチ素子をＣ段（Ｃ＝Ｌｏｇ２（Ｍ１／Ｎ））で構成することにより、光スイッチ７０１は、全方路のＡＷＧの出力ポートＭポートとトランスポンダ数と一致するＮポートの相互接続をノンブロッキング（閉塞なし）で確立することができる。ただしＭ１およびＮについては、Ｌｏｇ２（Ｍ１／Ｎ）が整数となるような数値を採用するものとする。
図７は、第１の実施形態と同様に、方路当たりの波長数Ｍ＝４，方路数Ｎ＝４，トランスポンダ数Ｐ＝４の場合を示す。従って、全方路のＡＷＧの出力ポートの合計数Ｍ１はＭ×Ｎ＝１６となる。すなわち、光スイッチ７０１は１６×４光スイッチである。従って、２×２スイッチ素子の段数は４段である。また、Ｃ＝Ｌｏｇ２（１６／４）＝２であるので、２×１光スイッチの段数は２段となる。しかし、第１〜第３の実施形態と同様に、図７の記載は、第４の実施形態の波長パス多重分離装置の構成条件を限定するものではない。
上記のように、第４の実施形態の波長パス多重分離装置は、第２の実施形態の光マトリクススイッチ２０５−１〜２０５−Ｎおよび光スイッチ０６−１〜２０６−Ｐを集積化して、光スイッチ７０１に置き換えている。そして、第４の実施形態の波長パス多重分離装置は、さらに、インターリーバａ２０１、インターリーバｂ２０２及び光マトリクススイッチ２０３を光スイッチ７０１と集積化している。この構成によって、第４の実施形態の波長パス多重分離装置は、第２の実施形態の効果を奏するとともに、集積化によって波長パス多重分離装置の一層の小型化、低コスト化が可能となるという効果を奏する。
また、第４の実施形態の波長パス多重分離装置は、光部品を集積化することで、トランスポンダと接続される受信側及び送信側の波長パス多重分離装置を、ワンチップで構成することも可能になる。これによって、第４の実施形態の波長パス多重分離装置は、波長パス多重分離光伝送装置をさらに小型化できるという効果も奏する。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１０年９月２４日に出願された日本出願特願２０１０−２１３５５１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００１０】
１００、２００、６００、７００  波長パス多重分離装置
１３２、２３２、６３２、７０２  制御部
１０１−１〜１０１−４  ＡＷＧ
２０４−１〜２０４−４  周回性ＡＷＧ
１０２−１〜１０２−４  光マトリクススイッチ
２０５−１〜２０５−４  光マトリクススイッチ
６０３−１〜６０３−４  光マトリクススイッチ
１０３−１〜１０３−４  光スイッチ
２０６−１〜２０６−４  光スイッチ
１０４−１〜１０４−４  トランスポンダ
２０７−１〜２０７−４  トランスポンダ
１０５、２０８  トランスポンダプール
６０１−１〜６０１−４  光分岐カプラ
６０２−１〜６０２−４  サブ収容機能部
７０１  光スイッチ
１１０〜１１３  Ｄｒｏｐ波長信号ポート
２０１  インターリーバａ
２０２  インターリーバｂ
２０３  光マトリクススイッチ
８０１−１〜８０１−４  １×４スプリッタ
８０２−１〜８０２−４  ４×１スイッチ
８０３−１〜８０３−４  波長可変フィルタ
８０４−１〜８０４−４  トランスポンダ
８０５  マルチキャストスイッチ
９００  波長パスネットワーク
９０１  波長パス多重分離光伝送装置
９０２  光ファイバリンク
９０６  トランスポンダ
９１０  波長パスネットワーク制御部
１０２１  トランスポンダプール
１０２２  波長パス多重分離ブロック
１０２３  波長パス・ライン多重分離部
１００２−１〜１００２−４  波長パス選択スイッチ回路
１００１−１〜１００１−４  波長パス分岐回路
１０２６、１０２７  波長パス多重分離部
１０３２  制御部
１２０１  光マトリクススイッチ
１２０２  スイッチ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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