(57)【要約】【課題】サービス毎に波長を割り当ててエリア毎にサービス提供するときに線形クロストークによる信号品質の劣化を防ぎ、且つコストやサイズの増大を防ぐことができる光通信システム及び光通信方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る光通信システムは、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の第１ポートとＭ（Ｍは２以上の整数）個の第２ポートとの間を２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで接続した光スプリッタ３００と、を備え、前記２×２ファイバ型光スプリッタのうち、前記第１ポートに直接接続している少なくとも１つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離と、光スプリッタ３００の前記第２ポートの波長出力特性との間の相関を利用し、光受信機１０６のグループ毎に受信させる光信号の波長を限定することを特徴とする。【選択図】図５
2020155909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の第１ポートとＭ（Ｍは２以上の整数）個の第２ポートとの間を２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで接続した光スプリッタと、
前記光スプリッタの前記第１ポートのそれぞれに波長の異なる光信号を入力する光送信機と、
前記光スプリッタの前記第２ポートのそれぞれに出力される単独波長の光信号又は波長多重の光信号を受信する光受信機と、
を備える光通信システムであって、
前記光スプリッタが有する前記２×２ファイバ型光スプリッタのうち、前記第１ポートに直接接続している少なくとも１つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離と、前記光スプリッタの前記第２ポートの波長出力特性との間の相関を利用し、前記光受信機のグループ毎に受信させる光信号の波長を限定することを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の第１ポートとＭ（Ｍは２以上の整数）個の第２ポートとの間を２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで接続した光スプリッタと、
前記光スプリッタの前記第１ポートの少なくとも１つに波長多重の光信号を入力する光送信機と、
前記光スプリッタの前記第２ポートのそれぞれに出力される単独波長の光信号又は波長多重の光信号を受信する光受信機と、
を備える光通信システムであって、
前記光スプリッタが有する前記２×２ファイバ型光スプリッタのうち、前記第１ポートに直接接続している少なくとも１つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離と、前記光スプリッタの前記第２ポートの波長出力特性との間に相関を利用し、前記光受信機のグループ毎に受信させる光信号の波長を限定することを特徴とする光通信システム。
【請求項３】
前記光スプリッタは、
Ｎ＝４且つＭ＝４であり、３つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで前記第１ポートと前記第２ポートとを接続しており、
２番目及び３番目の前記第１ポートと１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
１番目の前記第１ポート及び１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の一方と２番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
４番目の前記第１ポート及び１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の他方と３番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
２番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側がそれぞれ１番目及び２番目の前記第２ポートに接続しており、
３番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側がそれぞれ３番目及び４番目の前記第２ポートに接続していることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記光スプリッタは、
Ｎ＝４且つＭ＝４であり、３つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで前記第１ポートと前記第２ポートとを接続しており、
１番目及び２番目の前記第１ポートと１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
３番目の前記第１ポート及び１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の一方と２番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
４番目の前記第１ポート及び２番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の一方と３番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の他方が１番目の前記第２ポートに接続しており、
２番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の他方が２番目の前記第２ポートに接続しており、
３番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側がそれぞれ３番目及び４番目の前記第２ポートに接続していることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信システム。
【請求項５】
Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の第１ポートとＭ（Ｍは２以上の整数）個の第２ポートとの間を２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで接続した光スプリッタで、
前記第１ポートに入力されたそれぞれに波長の異なる光信号、もしくは少なくとも１つの前記第１ポートに入力された波長多重の光信号を、
前記第２ポートのそれぞれに単独波長の光信号又は波長多重の光信号として出力する光通信方法であって、
前記光スプリッタが有する前記２×２ファイバ型光スプリッタのうち、前記第１ポートに直接接続している少なくとも１つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離で、前記光スプリッタの前記第２ポートの波長出力特性を制御し、前記光スプリッタの前記第２ポートに接続する光受信機のグループ毎に受信させる光信号の波長を限定することを特徴とする光通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光通信システム及び光通信方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの爆発的な普及に伴い、高速通信サービスを提供するＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  ｔｏ  ｔｈｅ  ｈｏｍｅ）の加入者数が増加している。現行ＦＴＴＨサービスでは、通信速度１Ｇｂｉｔ／ｓの１Ｇ−ＥＰＯＮ（ｇｉｇａｂｉｔ−ｅｔｈｅｒｎｅｔ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ）が利用されているが、今後、更なるインターネット普及による加入者数増大や、第５世代移動通信システムのバックホール回線、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）への適用、４Ｋ／８Ｋ高精細映像の配信サービスなどへの対応に向け、更なる広帯域化が求められている。現在、これら要求に対して、既に標準化が完了した１０Ｇ−ＥＰＯＮや、４０Ｇｂｉｔ／ｓ級ＰＯＮ（ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃ  Ｇ．９８９シリーズ）、更には１００Ｇｂｉｔ／ｓ級の次世代ＰＯＮシステム（ＩＥＥＥ８０２．３  ｃａ）に関する検討がＩＥＥＥやＩＴＵ等の標準化団体で活発に議論されている。
【０００３】
一般的にＦＴＴＨサービスでは、面的に展開されている加入者を効率よく、かつ複数サービスを経済的に収容するために、サービス内での時分割多重技術（ＴＤＭ：  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、及びサービス間の多重（サービス多重）として波長分割多重技術（ＷＤＭ：  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を利用したスター型のＰＯＮシステムが導入されている。
【０００４】
図１にＷＤＭにより２波長を利用した典型的なスター型のＰＯＮシステムを示す。図中、１００は通信事業者局舎、１０１−１は収容局に設置されるサービスＡ（λ１）の終端装置（ＯＬＴ：  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、１０１−２は収容局に設置されるサービスＢ（λ２）のＯＬＴ、１０２は初段の２×ｍ（図１はｍ＝４）光スプリッタ、１０３はエリア２への主加入者光ファイバ回線、１０４はエリア２への二段目１×ｌ光スプリッタ、１０５はｌ本の分岐加入者光ファイバ回線、１０６−１〜１０６−ｌは加入者宅に設置されるエリア２のｌ個の宅内装置（ＯＮＵ：  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）、をそれぞれ示す。局内装置（ＯＬＴ）に複数のユーザ装置（ＯＮＵ）を接続する構成のため、装置やファイバを複数ユーザでシェアすると共に、初段の２×ｍ光スプリッタ１０２を用いることで、別エリアへの効率的な収容を実現し、経済的な複数サービスを有するＦＴＴＨを実現できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】２０１８年電子情報通信学会ソサイエティ大会、講演番号Ｂ−８−２３  ２０１８．９
【非特許文献２】Ｄ．Ｂ．  Ｍｏｒｔｉｍｏｒｅ  “Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−ｆｌａｔｔｅｎｅｄ  ｆｕｓｅｄ  ｃｏｕｐｌｅｒｓ，”ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ  １５ｔｈ  Ａｕｇｕｓｔ  １９８５  Ｖｏｌ．２１  Ｎｏ．  １７．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、多種多様なあらゆる「モノ」がインターネットに繋がり相互に通信を行うＩｏＴの出現により、提供するサービスの多様化が進んでいることは事実である。図２は、提供サービス数をＮへ拡張した場合のＷＤＭによりサービス多重を実現するＰＯＮシステムである。図中の符号は図１で示した符号と同一である。１０１−１〜１０１−ｎはサービスＡ〜サービスＮ（波長λ１〜λｎ）のＯＬＴ、光スプリッタ２０２はｎ×ｍ（図２ではｎ入力ｍ出力、ｍ＝４）光スプリッタを示している。
【０００７】
これまでは、通信事業局舎１００が収容する全てのユーザに対して遍くＮ個のサービスを提供することが考えられてきたが、ＩｏＴのようなアプリケーションオリエンテッドな時代の変化により、全てのエリアにおいてＮ個のサービスを提供するよりは、例えば、
（エリア１＝サービスＡ、サービスＢ）、
（エリア２＝サービスＢ、サービスＮ−１，サービスＮ）
のようにエリア毎に特色のあるサービスを限定して提供する方法が考えられる。つまり、積極的にエリア毎にサービスを限定する方法である。当該方法は、宅内装置であるＯＮＵに全ての波長を受光可能なｎ個のＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）を搭載せず、端末の部品点数を削減できることから端末コスト削減の点においても有効である。
【０００８】
また、非特許文献１では、ユーザに偏りのある分布に対して、光スプリッタの分岐構成、もしくは分岐比率を調整することで、最遠ユーザの到達伝送距離の拡大が可能であることが示されている。上記のシステムでは、ＷＤＭによるサービス多重を適用した場合、サービス毎に出力と受信感度が異なるＯＬＴ／ＯＮＵが搭載される（即ち、光ロスバジェットがサービス毎に異なる）ことが考えられる。このため、伝送距離によっては、光ロスバジェットの観点からサービス自体が提供できないエリアが生じる。非特許文献１の方法は、光ロスバジェットの観点からエリア毎にサービスを限定し、到達伝送距離を拡大する方法である。
【０００９】
上記のようなエリア毎にサービスを限定する場合、図２の構成では信号品質が劣化するという課題がある。これは、以下の理由による。
【００１０】
一般的にアクセスネットワークで利用する光スプリッタ２０２は、波長によるサービス多重を行った場合、遍く全てのユーザへ全てのサービスを提供するという理由から、非特許文献２に示されるような光スプリッタへ入力する波長には無依存な分岐比となるデバイスであることが望ましい。非特許文献２に示されるような光スプリッタは、全ての入力波長を公平に一定の分岐比で出力するため、全エリアへ全てのサービスを提供する状況に対しては有効である。このような光スプリッタをアクセスネットワークに適用した場合、エリア１に注目すると、エリア１ではサービスＡとサービスＢ、即ち波長λ１と波長λ２を受信できればよいが、不要な波長λ３〜λｎがエリア１のＯＮＵに入力されることになる。これらの不要な波長λ３〜λｎの光は、提供すべきサービス光（λ１やλ２）にとって線形クロストークとなり信号品質を劣化させる要因となる。
【００１１】
一方、線形クロストークによる信号品質の劣化を防ぐための最も簡易な方法は、光スプリッタ２０２の出力端に特定の光を透過し、それ以外の光を遮断するＷＤＭフィルタを搭載する方法がある。しかしながら、透過特性の異なるＷＤＭフィルタを光スプリッタの出力端へ各々搭載することは、コストの増大を招くと共に光スプリッタをモジュール化した際のサイズに大きく影響を与えるという課題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、サービス毎に波長を割り当ててエリア毎にサービス提供するときに線形クロストークによる信号品質の劣化を防ぎ、且つコストやサイズの増大を防ぐことができる光通信システム及び光通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る光通信システムは、ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離を制御することで、光スプリッタの波長依存性を利用し、ＷＤＭフィルタを利用せずに出力ポート毎に選択的に出力波長（サービス）を制御することとした。
【００１４】
具体的には、本発明に係る光通信システムは、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の第１ポートとＭ（Ｍは２以上の整数）個の第２ポートとの間を２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで接続した光スプリッタと、
前記光スプリッタの前記第１ポートのそれぞれに波長の異なる光信号を入力する光送信機と、
前記光スプリッタの前記第２ポートのそれぞれに出力される単独波長の光信号又は波長多重の光信号を受信する光受信機と、
を備える光通信システムであって、
前記光スプリッタが有する前記２×２ファイバ型光スプリッタのうち、前記第１ポートに直接接続している少なくとも１つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離と、前記光スプリッタの前記第２ポートの波長出力特性との間の相関を利用し、前記光受信機のグループ毎に受信させる光信号の波長を限定することを特徴とする。
【００１５】
なお、本発明に係る光通信システムは、前記光スプリッタの前記第１ポートの少なくとも１つに波長多重の光信号を入力してもよい。
【００１６】
また、本発明に係る光通信方法は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の第１ポートとＭ（Ｍは２以上の整数）個の第２ポートとの間を２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで接続した光スプリッタで、
前記第１ポートに入力されたそれぞれに波長の異なる光信号、もしくは少なくとも１つの前記第１ポートに入力された波長多重の光信号を、
前記第２ポートのそれぞれに単独波長の光信号又は波長多重の光信号として出力する光通信方法であって、
前記光スプリッタが有する前記２×２ファイバ型光スプリッタのうち、前記第１ポートに直接接続している少なくとも１つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離で、前記光スプリッタの前記第２ポートの波長出力特性を制御し、前記光スプリッタの前記第２ポートに接続する光受信機のグループ毎に受信させる光信号の波長を限定することを特徴とする。
【００１７】
前記光スプリッタは、複数の２×２ファイバ型光スプリッタを組み合わせた構造であり、少なくとも１つの２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離を調整することで第２ポートへ出力される波長を変化させることができる。このため、サービス毎に波長を割り当てている光通信システムに当該光スプリッタを配置し、エリアに対するサービス提供の有無を当該光スプリッタの波長特性で制御することができる。
【００１８】
従って、本発明は、サービス毎に波長を割り当ててエリア毎にサービス提供するときに線形クロストークによる信号品質の劣化を防ぎ、且つコストやサイズの増大を防ぐことができる光通信システム及び光通信方法を提供することができる。
【００１９】
前記光スプリッタは、
Ｎ＝４且つＭ＝４であり、３つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで前記第１ポートと前記第２ポートとを接続しており、
２番目及び３番目の前記第１ポートと１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
１番目の前記第１ポート及び１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の一方と２番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
４番目の前記第１ポート及び１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の他方と３番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
２番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側がそれぞれ１番目及び２番目の前記第２ポートに接続しており、
３番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側がそれぞれ３番目及び４番目の前記第２ポートに接続している構成とすることができる。
【００２０】
また、前記光スプリッタは、
Ｎ＝４且つＭ＝４であり、３つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで前記第１ポートと前記第２ポートとを接続しており、
１番目及び２番目の前記第１ポートと１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
３番目の前記第１ポート及び１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の一方と２番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
４番目の前記第１ポート及び２番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の一方と３番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタのそれぞれの入力側とが接続しており、
１番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の他方が１番目の前記第２ポートに接続しており、
２番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側の他方が２番目の前記第２ポートに接続しており、
３番目の前記２×２ファイバ型光スプリッタの出力側がそれぞれ３番目及び４番目の前記第２ポートに接続している構成であってもよい。
【００２１】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、サービス毎に波長を割り当ててエリア毎にサービス提供するときに線形クロストークによる信号品質の劣化を防ぎ、且つコストやサイズの増大を防ぐことができる光通信システム及び光通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】スター型ＰＯＮシステムを説明する図である。
【図２】サービス数ｎの場合のＷＤＭスター型ＰＯＮシステムを説明する図である。
【図３】本発明に係る光通信システムが備える光スプリッタを説明する図である。
【図４】本発明に係る光通信システムが備える光スプリッタの波長特性を説明する図である。
【図５】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図６】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図７】本発明に係る光通信システムが備える光スプリッタの波長特性を説明する図である。
【図８】本発明に係る光通信システムが備える光スプリッタを説明する図である。
【図９】本発明に係る光通信システムが備える光スプリッタを説明する図である。
【図１０】本発明に係る光通信システムが備える光スプリッタの波長特性を説明する図である。
【図１１】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２５】
（光スプリッタの波長特性）
光スプリッタには２つのタイプがある。１つは、複数の光ファイバコアを融着延伸することで、コア中の光閉じ込め効果が弱くなり、隣接ファイバへ光が結合するファイバ型光スプリッタである。他の１つは、石英ガラスやシリコン基板上にフォトリソグラフィ等の半導体プロセス技術を利用し、光回路を形成する導波路型光スプリッタである。
【００２６】
ファイバ型光スプリッタの出力特性は、以下の式に示されるような波長依存性を持つことが知られている。
【数１】
2020155909.tif 000003
ここで、Ｌは溶融延伸距離（μｍ）、λは光スプリッタへの入力波長、ｄは融着延伸時のコア径、ｎ０はファイバコア屈折率、ｎｓはクラッド屈折率である。
【００２７】
式（１）及び式（２）は波長λと溶融延伸距離Ｌの関数で示されており、ファイバ型光スプリッタにおいて、入力する波長が決定すれば、溶融延伸の距離を制御することで出力波長の透過特性を制御できることを意味している。
【００２８】
一方、非特許文献２に示されるような光スプリッタは、２つの異なる伝搬定数をもつ光ファイバの溶融延伸時の構造をテーパー状にすることで波長無依存化を実現し、全ての入力波長を公平に一定の分岐比で出力する構造である。このため、当該光スプリッタは、全エリアへ全てのサービスを提供する光通信システムに対しては有効であるが、エリア毎にサービスを限定する光通信システムに対しては信号品質の点からＷＤＭフィルタが必要となる。
【００２９】
以降の実施形態では、光スプリッタの波長依存性を積極的に利用することでＷＤＭフィルタを利用せず、出力ポート毎に選択的に出力波長を制御する光通信システムを説明する。
【００３０】
（実施形態１）
図５は、本実施形態の光通信システムを説明する図である。本光通信システムは、
Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の第１ポートとＭ（Ｍは２以上の整数）個の第２ポートとの間を２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで接続した光スプリッタ３００と、
光スプリッタ３００の前記第１ポートのそれぞれに波長の異なる光信号を入力する光送信機１０１と、
光スプリッタ３００の前記第２ポートのそれぞれに出力される単独波長の光信号又は波長多重の光信号を受信する光受信機１０６と、
を備える光通信システムであって、
光スプリッタ３００が有する前記２×２ファイバ型光スプリッタのうち、前記第１ポートに直接接続している少なくとも１つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離と、光スプリッタ３００の前記第２ポートの波長出力特性との間の相関を利用し、光受信機１０６のグループ毎に受信させる光信号の波長を限定することを特徴とする。
【００３１】
図３は、光スプリッタ３００の構造を説明する図である。光スプリッタ３００は、
Ｎ＝４且つＭ＝４であり、３つの２×２ファイバ型光スプリッタ３０４の組み合わせで第１ポート３０１と第２ポート３０３とを接続しており、
２番目及び３番目の第１ポート（３０１−２、３０２−３）と１番目の２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−１のそれぞれの入力側とが接続しており、
１番目の第１ポート３０１−１及び２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−１の出力側の一方と２番目の２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−２のそれぞれの入力側とが接続しており、
４番目の第１ポート３０１−４及び２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−１の出力側の他方と３番目の２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−３のそれぞれの入力側とが接続しており、
２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−２の出力側がそれぞれ１番目及び２番目の第２ポート（３０３−１、３０３−２）に接続しており、
２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−３の出力側がそれぞれ３番目及び４番目の第２ポート（３０３−３、３０３−４）に接続している。
【００３２】
２×２ファイバ型光スプリッタ３０４は、それぞれ溶融延伸部を持つ。３０５は２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−１の出力側の一方の位置である。説明を簡単にするため、想定するサービスは、サービスＡ（波長λ１）とサービスＢ（波長λ２）の２種類とする。第１ポート３０１−２に波長λ１が入力され、第１ポート３０１−３に波長λ２が入力される。なお、第１ポート（３０１−１、３０１−４）は閉塞している。
【００３３】
図４は、光スプリッタ３００の第１ポート３０１−２からλ１＝１４９０ｎｍ、第１ポート３０１−３からλ２＝１５６０ｎｍの光を入力した際の、２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−１の溶融延伸距離に対する出力箇所３０５への透過特性を説明する図である。図４は、ファイバ型光スプリッタにおいて、溶融延伸の距離を制御することで出力波長の透過特性を制御できることを意味している。
【００３４】
例えば、図４の“４０１”の溶融延伸距離とした場合、“３０５”では波長λ１＝１４９０ｎｍに対して入力光強度の１／２（５０％）の光が出力され、波長λ２＝１５６０ｎｍに対して入力光強度の１／５０（２％）の光が出力される。２×２ファイバ型光スプリッタ（３０４−２、３０４−３）の溶融延伸箇所での出力比を波長無依存の５０％分岐比とした場合、第２ポート（３０３−１〜３０３−４）の各波長の出力比は以下の通りである。
［表１］
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
第２ポート      波長λ１（１４９０ｎｍ）      波長λ２（１５６０ｎｍ）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
３０３−１            ２５％                          １％  
３０３−２            ２５％                          １％
３０３−３            ２５％                        ４９％
３０３−４            ２５％                        ４９％
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００３５】
このように第１ポート側の初段の溶融延伸箇所（２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−１）で溶融延伸距離を制御し、波長依存性をもたせることで、出力波長の光強度をコントロールすることが可能である。図５は、図３の光スプリッタ３００をスター型ＰＯＮシステムへ適用した例を示している。図５の接続構成とすることにより、エリア１及びエリア２へは光スプリッタ３００の出力端に波長λ２の光を遮断するＷＤＭフィルタを搭載せずとも、波長λ２の光をブロックすることが可能である。
【００３６】
上記説明は、本実施形態の一例であり、特定の第２ポートへの特定の波長を遮断する構成を示した。また、例えば、図４の透過特性から２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−１の溶融延伸距離を“４０２”とすることで出力箇所“３０５”への透過特性は入力光強度に対してλ１、λ２共に２０％となる。２×２ファイバ型光スプリッタ（３０４−２、３０４−３）の溶融延伸箇所での出力比を波長無依存の５０％分岐比とした場合、第２ポート（３０３−１〜３０３−４）の各波長の出力比は以下の通りである。このような波長特性の光スプリッタ３００は、エリアによって伝送距離が異なるスター型ＰＯＮシステムに適用することが好ましい。
［表２］
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
第２ポート      波長λ１（１４９０ｎｍ）      波長λ２（１５６０ｎｍ）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
３０３−１            １０％                        １０％  
３０３−２            １０％                        １０％
３０３−３            ４０％                        ４０％
３０３−４            ４０％                        ４０％
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００３７】
このように本実施形態では、ＷＤＭによりサービス多重を実現するスター型のＰＯＮシステムにおいて、エリア毎にサービスを限定する状況に対して、ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離を制御して光スプリッタの波長依存性を変更し、光スプリッタの特定ポートからの信号出力を選択的に制御することが可能である。
【００３８】
（実施形態２）
図６は、本実施形態の光通信システムを説明する図である。本光通信システムは、
Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の第１ポートとＭ（Ｍは２以上の整数）個の第２ポートとの間を２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで接続した光スプリッタ３００と、
光スプリッタ３００の前記第１ポートの少なくとも１つに波長多重の光信号を入力する光送信機１０１と、
光スプリッタ３００の前記第２ポートのそれぞれに出力される単独波長の光信号又は波長多重の光信号を受信する光受信機１０６と、
を備える光通信システムであって、
光スプリッタ３００が有する前記２×２ファイバ型光スプリッタのうち、前記第１ポートに直接接続している少なくとも１つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離と、光スプリッタ３００の前記第２ポートの波長出力特性との間に相関を利用し、前記光受信機１０６のグループ毎に受信させる光信号の波長を限定することを特徴とする。
【００３９】
本実施形態の光通信システムと実施形態１の光通信システムとの相違点は、通信事業者局舎１００の波長λ１の光送信機１０１−１と波長λ２の光送信機１０１−２の出力端に波長合波器６０１を備え、λ１とλ２のＷＤＭ信号を光スプリッタ３００の第１ポート３０１−２へ入力した点である。例えば、波長合波器６０１はＡＷＧ：Ａｒｒａｙ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇｓが挙げられる。
【００４０】
図７は、光スプリッタ３００の第１ポート３０１−２からλ１＝１４９０ｎｍ及びλ２＝１５６０ｎｍの光を入力した際の、２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−１の溶融延伸距離に対する出力箇所３０５への透過特性を説明する図である。図７も、ファイバ型光スプリッタにおいて、溶融延伸の距離を制御することで出力波長の透過特性を制御できることを意味している。
【００４１】
例えば、図７の“７０１”の溶融延伸距離とした場合、“３０５”では波長λ１＝１４９０ｎｍに対して入力光強度の１／２（５０％）の光が出力され、波長λ２＝１５６０ｎｍに対して入力光強度の１／５０（２％）の光が出力される。２×２ファイバ型光スプリッタ（３０４−２、３０４−３）の溶融延伸箇所での出力比を波長無依存の５０％分岐比とした場合、第２ポート（３０３−１〜３０３−４）の各波長の出力比は以下の通りである。
［表３］
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
第２ポート      波長λ１（１４９０ｎｍ）      波長λ２（１５６０ｎｍ）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
３０３−１            ２５％                          １％  
３０３−２            ２５％                          １％
３０３−３            ２５％                        ４９％
３０３−４            ２５％                        ４９％
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００４２】
このように、波長多重された光（λ１＋λ２）が同一ポートから入力された場合においても、第１ポート側の初段の溶融延伸箇所（２×２ファイバ型光スプリッタ３０４−１）で溶融延伸距離を制御し、波長依存性をもたせることで、実施形態１と同様に出力波長の光強度をコントロールすることが可能である。
【００４３】
このように本実施形態では、ＷＤＭによりサービス多重を実現するスター型のＰＯＮシステムにおいて、エリア毎にサービスを限定する状況に対して、ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離を制御して光スプリッタの波長依存性を変更し、光スプリッタの特定ポートからの信号出力を選択的に制御することが可能である。
【００４４】
（実施形態３）
図８は、本実施形態の光通信システムが備える光スプリッタ８００の構造を説明する図である。光スプリッタ８００と実施形態１及び２で説明した光スプリッタ３００との相違点は、光スプリッタ３００をＮ入力Ｍ出力（Ｎ，Ｍは２以上の整数）であるＮ×Ｍファイバ型光スプリッタ８００へ一般化した点である。
【００４５】
第１ポート（３０１−１〜３０１−Ｎ）には、例えば、波長（λ１〜λＮ）の光信号が入力される。なお、実施形態２で説明したように特定の第１ポートに波長多重の光信号が入力されてもよい。２×２ファイバ型光スプリッタ８０１は、溶融延伸距離に基づく波長特性で第１ポート３０１−１と３０１−２から入力された波長λ１とλ２の混合ないし分離を行い、２×２ファイバ型光スプリッタ８０２は、溶融延伸距離に基づく波長特性で第１ポート３０１−３と３０１−４から入力された波長λ３とλ４の混合ないし分離を行う。２×２ファイバ型光スプリッタ８０３は、溶融延伸距離に基づく波長特性で２×２ファイバ型光スプリッタ８０１の出力（８０５）と２×２ファイバ型光スプリッタ８０２の出力（８０６）の混合ないし分離を行う。第２ポート（３０４−１〜３０４−Ｍ）は、複数の２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせを経由してきた光信号が出力される。
【００４６】
光スプリッタ８００の動作を説明する。
まず、２×２ファイバ型光スプリッタ８０１は波長λ１とλ２の合流箇所であるため、実施形態１で説明したように、２×２ファイバ型光スプリッタ８０１の溶融延伸距離で出力箇所“８０５”への波長λ１とλ２の透過特性を制御できる。また、同様に２×２ファイバ型光スプリッタ８０２は波長λ３とλ４の光の合流箇所であるため、上記と同様に２×２ファイバ型光スプリッタ８０２の溶融延伸距離で出力箇所“８０６”への波長λ３とλ４の透過特性を制御できる。更に、２×２ファイバ型光スプリッタ８０３は、例えば、２×２ファイバ型光スプリッタ（８０１、８０２）において、各波長毎に５０％の出力比で分岐させた場合、２×２ファイバ型光スプリッタ８０３の入力箇所“８０５”ではλ１＋λ２の光、入力箇所“８０６”ではλ３＋λ４の光が入力されることになる。このため、実施形態２で説明したように、２×２ファイバ型光スプリッタ８０３の溶融延伸距離で出力箇所“８０７”への波長λ１、λ２、λ３、λ４の透過特性を制御できる。
【００４７】
２×２ファイバ型光スプリッタの組合せで構成される光スプリッタ８００は、いずれかの２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離を制御して光スプリッタの波長依存性を変更し、光スプリッタの特定ポートからの信号出力を選択的に制御することが可能である。従って、光スプリッタ３００の代替として光スプリッタ８００を図５や図６のスター型のＰＯＮシステムに適用すると、Ｎ個のサービスをＭエリアへＷＤＭフィルタを利用せず、第２ポート毎に出力波長を制御し、エリア毎にサービスを限定することが可能である。
【００４８】
（実施形態４）
図９は、本実施形態の光通信システムが備える光スプリッタ９００の構造を説明する図である。光スプリッタ９００と実施形態１から３の光スプリッタとの相違点は、スプリッタの分岐構成を対称構造から非対称構造へ変更した点である。光スプリッタ９００は、
Ｎ＝４且つＭ＝４であり、３つの２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで前記第１ポートと前記第２ポートとを接続しており、
１番目及び２番目の第１ポート（３０１−１、３０１−２）と２×２ファイバ型光スプリッタ９０１のそれぞれの入力側とが接続しており、
３番目の第１ポート３０１−３及び２×２ファイバ型光スプリッタ９０１の出力側の一方と２×２ファイバ型光スプリッタ９０４のそれぞれの入力側とが接続しており、
４番目の第１ポート３０１−４及び２×２ファイバ型光スプリッタ９０４の出力側の一方と２×２ファイバ型光スプリッタ９０６のそれぞれの入力側とが接続しており、
２×２ファイバ型光スプリッタ９０１の出力側の他方が１番目の第２ポート３０４−１に接続しており、
２×２ファイバ型光スプリッタ９０４の出力側の他方が２番目の第２ポート３０４−２に接続しており、
２×２ファイバ型光スプリッタ９０６の出力側がそれぞれ３番目及び４番目の第２ポート（３０４−３、３０４−４）に接続していることを特徴とする。
【００４９】
このような不等分岐光スプリッタ９００は、ユーザ収容分布に偏りのある場合に対して、分岐構成や分岐比率を各２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸箇所で制御することで特定ポート（図９の第２ポート３０４−１）での長延化が可能である。
【００５０】
ここでは一例として、第１ポート３０１−１からλ１、第１ポート３０１−２からλ２、第１ポート３０１−３からλ３を入力、第１ポート３０１−４からλ４の光を入力した場合を考える。図９の不等分岐光スプリッタの構成にすることで、光スプリッタのリターンロスである分岐部での後方反射により、各第２ポートは、以下の波長に制限される。
・第２ポート３０４−１：λ１、λ２
・第２ポート３０４−２：λ１、λ２、λ３
・第２ポート３０４−３：λ１、λ２、λ３、λ４
・第２ポート３０４−４：λ１、λ２、λ３、λ４
【００５１】
更に、λ１＝１４９０ｎｍ、λ２＝１５６０ｎｍとすると、第２ポート３０４−１への透過特性は図４で示される。図４の“４０１”の溶融延伸距離とすることで、第２ポート３０４−１からは入力光の光強度に対して、λ１＝５０％、λ２＝２％となる。出力箇所“９０３”では、第２ポート３０４−１での逆の特性（λ１＝５０％、λ２＝９８％）の出力となる。
【００５２】
図１０は、光スプリッタ９００の地点“９０３”からλ１＝１４９０ｎｍとλ２＝１５６０ｎｍの光を入力し、第１ポート３０１−３からλ３＝１５８０ｎｍの光を入力した際に、２×２ファイバ型光スプリッタ９０４の溶融延伸距離に対する出力箇所“９０５”への透過特性を示したものである。
【００５３】
例えば、図１０の“１００１”の溶融延伸距離とした場合、地点“９０５”では波長λ１＝１４９０ｎｍに対して入力光強度の１／２（５０％）の光が出力され、波長λ２＝１５６０ｎｍに対して入力光強度の１９／２０（９５％）の光が出力され、波長λ３＝１５８０ｎｍに対して入力光強度の３／５０（６％）の光が出力される。
【００５４】
２×２ファイバ型光スプリッタ９０６の出力比を波長無依存の５０％分岐比とした場合、第２ポートＢ〜Ｄの各波長の出力比は以下の通りである。
［表４］
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
第２ポート      波長λ１      波長λ２      波長λ３      波長λ４
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
３０３−２      ２５％          ９５％        ６％          −
３０３−３    １２．５％      ２．５％      ４７％        ５０％
３０３−４    １２．５％      ２．５％      ４７％        ５０％
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００５５】
図１１は、光スプリッタ９００をスター型のＰＯＮシステムに適用した場合の光通信システムを説明する図である。第２ポート（３０４−１〜３０４−４）に対して対応するサービス提供エリアをそれぞれエリア１、２、３、４とし、λ１＝サービスＡ、λ２＝サービスＢ、λ３＝サービスＣ、λ４＝サービスＤのように波長毎にサービス多重をしていると仮定する。図１１の光通信システムは、
・エリア１：サービスＡのみ
・エリア２：サービスＡ，サービスＢ
・エリア３、４：サービスＡ、サービスＣ、サービスＤ
とエリア毎に選択的にサービスを提供することが可能である。
【００５６】
このように、ＷＤＭによりサービス多重を実現するスター型のＰＯＮシステムにおいてエリア毎にサービスを限定する場合、不等分岐ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離を制御して光スプリッタの波長依存性を変更し、光スプリッタの特定ポートからの信号出力を選択的に制御することが可能である。なお、本実施形態では、不等分岐４×４光スプリッタ９００を利用する場合を示したが、２×２ファイバ型光スプリッタの組合せで構成されるＮ×Ｍ不等分岐光スプリッタにおいても同様の効果が得られる。
【００５７】
（他の実施形態）
以上の実施形態では、便宜上、光アクセス区間でのネットワークトポロジをスター型として記述しているが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、リング構成、バス構成のトポロジー、上記のトポロジーのハイブリッド構成においても、２×２ファイバ型光スプリッタの組合せで構成されるＮ×Ｍ光スプリッタを適用し、実施形態１〜４での説明と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
（発明の効果）
本発明は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の第１ポートとＭ（Ｍは２以上の整数）個の第２ポートとの間を２×２ファイバ型光スプリッタの組み合わせで接続した光スプリッタで、
前記第１ポートに入力されたそれぞれに波長の異なる光信号、もしくは少なくとも１つの前記第１ポートに入力された波長多重の光信号を、
前記第２ポートのそれぞれに単独波長の光信号又は波長多重の光信号として出力する光通信方法であって、
前記光スプリッタが有する前記２×２ファイバ型光スプリッタのうち、前記第１ポートに直接接続している少なくとも１つの前記２×２ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離で、前記光スプリッタの前記第２ポートの波長出力特性を制御し、前記光スプリッタの前記第２ポートに接続する光受信機のグループ毎に受信させる光信号の波長を限定することを特徴とする光通信方法である。
【００５９】
本発明により、エリア毎にサービスを限定する場合に、ファイバ型光スプリッタの溶融延伸距離を制御することで、光スプリッタの波長依存性を利用し、ＷＤＭフィルタを利用せずに光スプリッタの特定ポートからの信号出力を選択的に制御することで、コストの増大やモジュールサイズを抑えることが可能となる。また、複数波長を利用した帯域占有型ＷＤＭ−ＰＯＮにおいて、ＯＮＵ側に特定波長をブロックするＷＤＭフィルタを不要にし、経済的にＯＮＵの波長無依存化（カラーレス化）が可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１００：通信事業者局舎
１０１、１０１−１、・・・１０１−ｎ：光送信機（ＯＬＴ）
１０２：光スプリッタ
１０３：主加入者光ファイバ回線
１０４：光スプリッタ
１０５：分岐加入者光ファイバ回線
１０６、１０６−１、・・・、１０６−ｌ：光受信機（ＯＮＵ）
２０２：光スプリッタ
３００：光スプリッタ
３０１、３０１−１、・・・、３０１−Ｎ：第１ポート
３０３、３０３−１、・・・、３０３−Ｍ：第２ポート
３０４、３０４−１、３０４−２、３０４−３：２×２ファイバ型光スプリッタ
６０１：波長合波器
８００：光スプリッタ
８０１〜８０３：２×２ファイバ型光スプリッタ
９００：光スプリッタ
９０１〜９０３：２×２ファイバ型光スプリッタ
【図１】
2020155909.tif 000004
【図２】
2020155909.tif 000005
【図３】
2020155909.tif 000006
【図４】
2020155909.tif 000007
【図５】
2020155909.tif 000008
【図６】
2020155909.tif 000009
【図７】
2020155909.tif 000010
【図８】
2020155909.tif 000011
【図９】
2020155909.tif 000012
【図１０】
2020155909.tif 000013
【図１１】
2020155909.tif 000014