(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入方路からの波長多重光信号を複数の出方路に分岐する光信号分岐装置に於いて、
前記入方路からの波長多重光信号を分波する分波器と、
該分波器により分波された光信号を加えて出方路対応の波長の光信号を選択して通過させる帯域フィルタ部と、
該帯域フィルタ部を通過した光信号を出方路対応に合波する合波器と
を備えたことを特徴とする光信号分岐装置。
【請求項２】
前記帯域フィルタ部は、制御信号によって光信号の通過帯域を可変できる帯域可変フィルタにより構成し、前記出方路対応の前記帯域可変フィルタの光信号の通過帯域を選択制御する制御回路を設けたことを特徴とする請求項１記載の光信号分岐装置。
【請求項３】
前記帯域フィルタ部は、光信号の波長対応の通過帯域を有する複数の帯域フィルタと、該帯域フィルタ対応に接続した光スイッチとを備え、前記出方路対応に前記光スイッチを制御して、前記出方路対応の光信号の通過帯域を選択制御する制御回路を設けたことを特徴とする請求項１記載の光信号分岐装置。
【請求項４】
前記制御回路は、端局からの光制御信号を抽出して前記帯域フィルタ部の前記出方路対応の光信号の通過帯域を選択制御する構成を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の光信号分岐装置。
【請求項５】
前記制御回路は、端局からの給電電流の方向若しくは大きさによる制御信号を検出して前記帯域フィルタ部の前記出方路対応の光信号の通過帯域を選択制御する構成を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の光信号分岐装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入方路からの波長多重光信号を複数の出方路に波長対応に分岐して送出する光信号分岐装置に関する。
光通信システムに於いては、複数の波長の光信号を多重化して伝送するＷＤＭ（Ｗavelength Ｄivision Ｍultiplexing ）技術を用いて、大容量伝送を実現するシステムが知られている。このような波長多重光信号を用いる光通信システムに於いて、複数の端局間を光信号分岐装置を介して接続し、この光信号分岐装置に於いて予め設定された波長の光信号を分岐することにより、各端局間は予め定めた波長の光信号を用いて通信を行うことができる。
【０００２】
【従来の技術】
図２０は光通信システムの説明図であり、１０１〜１０４は端局（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）、１０５，１０６は光信号分岐装置（ＢＵ）、１０７は光中継器（ＲＥＰ）、１０８は光ケーブル、１０９は光ファイバ、１１０は給電線を示す。又この給電線１１０は、端局１０１，１０２間は両端給電、端局１０３と光信号分岐装置１０５との間及び端局１０４と光信号分岐装置１０６との間は、端局１０３，１０４による片端給電の場合を示し、光海底ケーブル通信システムに適用できるものであり、その場合、光中継器１０７及び光信号分岐装置１０５，１０６は海底に設置されることになる。
【０００３】
又光中継器１０７は、希土類ドープ光ファイバにより光信号を直接増幅する光ファイバ増幅器を備えた構成が一般的であり、給電線１１０による給電電力によって、光ファイバ増幅器に於ける半導体レーザ等の励起光源を駆動することになる。又光信号分岐装置１０５は、端局１０１，１０２間と端局１０３との間の光信号の分岐を行い、光信号分岐装置１０６は、端局１０１，１０２と端局１０４との間の光信号の分岐を行うものである。
【０００４】
図２１は端局の概要の説明図であり、（Ａ）は単一波長λ1 を用いた場合を示し、１２１は送信部、１２２は受信部、１２３は光ファイバ、１２４は光ケーブルであり、送信部１２１は送信信号を波長λ1 の光信号に変換して、光ファイバ１２３を用いて送信し、又受信部１２２は波長λ1 の光信号を光ファイバ１２３を介して受信して電気信号に変換するものである。
【０００５】
又図２１の（Ｂ）は複数の波長λ1 〜λn を用いた波長多重光信号を用いて送受信する端局の概要を示し、１２５は送信部、１２６は受信部、１２７は合波器、１２８は分波器、１２９は帯域フィルタであり、ｎ個の送信部１２５は、それぞれ異なる発光波長λ1 〜λn の半導体レーザ等による電光変換部を備え、送信信号をそれぞれ波長λ1 〜λn の光信号に変換し、合波器１２７により合波して波長多重光信号とし、光ケーブル１２４の光ファイバ１２３により送出する。
【０００６】
又光ケーブル１２４の光ファイバ１２３により伝送された波長多重光信号を、分波器１２８により分波して帯域フィルタ１２９に加え、波長λ1 〜λn の光信号をそれぞれ抽出してｎ個の受信部１２６に加えて電気信号に変換する。従って、（Ａ）に示す単一波長λ1 の光信号を用いる場合に比較して、波長λ1 〜λn の光信号を用いることにより、伝送容量をｎ倍とすることができる。
【０００７】
図２２は従来例の光信号分岐装置の切替動作説明図であり、１３１〜１３６は光スイッチ、１３７〜１３９は分波器、１４０は制御回路である。例えば、光スイッチ１３１，１３２を実線の接続状態として端局Ａ，Ｂ間を接続し、光スイッチ１３４，１３６を実線の接続状態として端局Ａ，Ｃ間を接続し、又光スイッチ１３３，１３５を実線の接続状態として端局Ｂ，Ｃ間を接続する。即ち、（ａ）の実線で示す端局Ａ，Ｂ，Ｃ間の接続状態として運用することになる。
【０００８】
又制御回路１４０は、分波器１３７〜１３９により分波された光制御信号を検出して、光スイッチ１３１〜１３６を制御する構成を備えており、例えば、端局Ｃ側の光ケーブル断等の障害が発生すると、端局Ａ，Ｂの何れか一方の端局からの光制御信号に基づいて光スイッチ１３３〜１３６を制御し、端局Ａ，Ｂ間を接続するように切替える。従って、（ｂ）の実線で示す端局Ａ，Ｂ間の接続状態となり、端局Ａ，Ｂ間に於いて最大の伝送容量で通信することができる。
【０００９】
又端局Ａ側の障害発生時は、光スイッチ１３１，１３２，１３４，１３６を制御して、端局Ｂ，Ｃ間を接続するように切替える。従って、（ｃ）の実線で示す端局Ｂ，Ｃ間の接続状態となり、又端局Ｂ側の障害発生時は、光スイッチ１３１，１３２，１３３，１３５を制御して、端局Ａ，Ｃ間を接続するように切替える。従って、（ｄ）の実線で示す端局Ａ，Ｃ間の接続状態となる。従って、単一波長の光信号を用いる光通信システム又は複数波長の光信号を多重化した波長多重光信号を用いる光通信システムに於いて、光信号分岐装置により、障害発生側を切り離し、健全な端局の伝送容量を増加させるように切替えることができる。このような光信号分岐装置は、例えば、特公平６−８３１４１号公報，特開昭６３−２４６０４２号公報等にも示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来例に於いては、光信号分岐装置を光スイッチ１３１〜１３６により構成し、この光スイッチ１３１〜１３６を制御して、障害発生側の端局を切り離し、健全な端局間に於いて最大の伝送容量で通信できるように切替えることができる。又波長多重光信号を用いた光通信システムに於いては、波長対応に分岐，合波して、端局間の伝送容量を波長単位で選択できる構成が考えられる。このような光通信システムに於いては、システム運用中に、端局間の伝送容量の増加や伝送容量の配分の変更等の要求が発生することが考えられる。しかし、前述の従来例の光信号分岐装置の構成によっては、光ファイバ対応に切替えるものであるから、前述の要求には対処できない問題かある。
本発明は、端局側の障害発生時に於ける切替えと共に、システム運用中に於ける伝送容量の変更にも容易に対処できる構成を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光信号分岐装置は、図１を参照して説明すると、（１）入方路からの波長多重光信号を複数の出方路に分岐する光信号分岐装置に於いて、入方路からの波長多重光信号を分波する分波器１Ａ，１Ｂ，１Ｃと、この分波器１Ａ，１Ｂ，１Ｃにより分波された光信号を加えて出方路対応の波長の光信号を選択して通過させる帯域フィルタ部２と、この帯域フィルタ部２を通過した光信号を出方路対応に合波する合波器３Ａ，３Ｂ，３Ｃとを備えている。この帯域フィルタ部２を制御回路４により制御することにより、端局側の障害発生時に於いては、健全な端局間で最大の伝送容量となるように切替え、又システム運用中は波長対応に分岐，合波を制御して、伝送容量の増加や配分の変更を行うことができる。
【００１２】
又（２）前述の帯域フィルタ部２は、制御信号によって光信号の通過帯域を可変できる帯域可変フィルタにより構成し、出方路対応の帯域可変フィルタの光信号の通過帯域を選択制御する制御回路４を設ける。
【００１３】
又（３）前述の帯域フィルタ部２は、光信号の波長対応の通過帯域を有する複数の帯域フィルタと、この帯域フィルタ対応に接続した光スイッチとを備え、出方路対応に光スイッチを制御して、出方路対応の光信号の通過帯域を選択制御する制御回路４を設ける。
【００１４】
又（４）前述の制御回路４は、端局からの光制御信号を抽出して帯域フィルタ部２の出方路対応の光信号の通過帯域を選択制御する構成を備えることができる。
【００１５】
又（５）前述の制御回路４は、端局からの給電電流の方向若しくは大きさによる制御信号を検出して帯域フィルタ部２の出方路対応の光信号の通過帯域を選択制御する構成を備えることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態の説明図であり、符号のみで示す端局Ａ，Ｂ，Ｃ間に設けた光信号分岐装置の場合を示す。同図に於いて、１Ａ，１Ｂ，１Ｃは分波器、２は帯域フィルタ部、３Ａ，３Ｂ，３Ｃは合波器、４は制御回路、５は合波器である。例えば、端局Ａに対応する分波器１Ａ側を入方路とすると、端局Ｂ，Ｃに対応する合波器３Ｂ，３Ｃ側が出方路となり、又端局Ｂに対応する分波器１Ｂ側を入方路とすると、端局Ａ，Ｃに対応する合波器３Ａ，３Ｃ側が出方路となる。又端局Ｃに対応する分波器１Ｃ側を入方路とすると、端局Ａ，Ｂに対応する合波器３Ａ，３Ｂ側が出方路となる。
【００１７】
又端局Ａから端局Ｂへは、波長λm+1 〜λn の波長多重光信号により通信し、端局Ｂから端局Ａへは、波長λ1 〜λm の波長多重光信号により通信し、端局Ａから端局Ｃへは、波長λ1 〜λm の波長多重光信号により通信し、端局Ｃから端局Ａへは、波長λm+1 〜λn の波長多重光信号により通信し、端局Ｂから端局Ｃへは、波長λm+1 〜λn の波長多重光信号により通信し、端局Ｃから端局Ｂへは、波長λ1 〜λm の波長多重光信号により通信する場合を示し、各帯域フィルタ部２は、それぞれの波長の光信号を通過させる特性に制御されている。
【００１８】
又帯域フィルタ部２を、波長λ1 〜λn の光信号をそれぞれ波長対応に選択して通過させる構成、又は通過帯域を変更できる構成とし、端局Ａ，Ｂ，Ｃが健全な場合は、前述のように、それぞれの通過帯域を選定することにより、端局Ａ，Ｂ，Ｃから波長λ1 〜λn の光信号を送信した場合、端局Ａからの波長λm+1 〜λn の光信号と、端局Ｃからの波長λ1 〜λm の光信号とが、合波器３Ｂにより合波されて端局Ｂへ送信され、又端局Ａからの波長λ1 〜λm の光信号と、端局Ｂからの波長λm+1 〜λn の光信号とが合波器３Ｃにより合波されて端局Ｃへ送信される。同様に、端局Ｂからの波長λ1 〜λm の光信号と、端局Ｃからの波長λm+1 〜λn の光信号とが合波器３Ａにより合波されて端局Ａへ送信される。
【００１９】
又光ケーブル断等の障害が発生した場合、例えば、端局Ｃ側に障害が発生した場合、制御回路４によって帯域フィルタ部２を制御し、分波器１Ａと合波器３Ｂとの間の帯域フィルタ部２と、分波器１Ｂと合波器３Ａとの間の帯域フィルタ部２との通過帯域を、両方とも波長λ1 〜λn とし、分波器１Ａと合波器５との間の帯域フィルタ部２と、分波器１Ｂと合波器３Ｃとの間の帯域フィルタ部２との通過帯域を零とすると、端局Ｃ側を切り離して、端局Ａ，Ｂ間で最大の伝送容量で通信を行う状態とすることができる。
【００２０】
同様に、端局Ａ又はＢ側の障害発生時に於いても、障害発生側の端局を切り離して、健全な端局間を波長λ1 〜λn の光信号により伝送するように切替えることができる。従って、光スイッチを用いた光分岐装置と同様に、健全な端局間で最大の伝送容量による通信を行うように切替えることができる。
【００２１】
又合波器５は、それぞれ合波器３Ａ，３Ｂ，３Ｃの合波機能に含ませる構成とすることもできる。又３端局間の光信号分岐のみでなく、４端局以上の端局間の光信号分岐の場合でも、それぞれの出方路対応の帯域フィルタ部２と合波器とを設けることによって実現できる。
【００２２】
図２は本発明の第２の実施の形態の要部説明図であり、図１と同一符号は同一の対応部分を示し、端局Ａからの光信号を端局Ｂ，Ｃへ伝送し、又端局Ｃからの光信号を端局Ｂへ伝送する部分のみを示すもので、従って、合波器３Ｃには、図示を省略した端局Ｂと端局Ａとの間でドロップした光信号も入力される。又同図に於いて、１１はフィルタ選択回路、１２1 〜１２n は帯域フィルタである。
【００２３】
帯域フィルタ部２を、フィルタ選択回路１１と、波長λ1 〜λn 対応の帯域フィルタ１２1 〜１２n とにより構成し、フィルタ選択回路１１により、分波器１Ａにより分波された光信号を選択して帯域フィルタ１２1 〜１２n に入力する。従って、合波器３Ｂ，３Ｃには、選択された波長の光信号が入力されることになり、制御回路４によりフィルタ選択回路１１を制御することによって、波長対応に光信号の分岐，合波を選択制御することができる。又制御回路４は、波長多重光信号に波長或いは振幅変調等により重畳された光制御信号を検出する構成を有し、端局からの光制御信号に従って帯域フィルタ部２のフィルタ選択回路１１を制御することになる。
【００２４】
図３は本発明の第２の実施の形態の帯域フィルタ部の説明図であり、フィルタ選択回路１１は、帯域フィルタ１２1 〜１２n 対応の光スイッチにより構成され、制御回路４によってオン，オフが制御される構成の場合を示す。この光スイッチは、既に知られている各種の構成を適用できるものであり、例えば、電気光学効果を有する基板上に形成した導波路に、制御信号に対応した電界を印加する構成の光スイッチ等を用いることができる。
【００２５】
図示のように、フィルタ選択回路１１の各光スイッチがオン，オフの状態に制御されていると、端局Ａからの波長λ1 〜λn の光信号が分波器１Ａにより分波されて、それぞれフィルタ選択回路１１に入力されると、端局Ｃ側へは、帯域フィルタ１２1 ，１２2 に入力されるから、波長λ1 ，λ2 の光信号が抽出されて送出され、又端局Ｂ側へは、帯域フィルタ１２3 〜１２n に入力されるから、波長λ3 〜λn の光信号が抽出されて送出される。従って、システム運用中に於いても、必要に応じてフィルタ選択回路１１を制御回路４によって制御することにより、端局Ａから端局Ｂ，Ｃに対して送信する光信号を波長対応に選択切替えを行うことができる。
【００２６】
図４は本発明の第２の実施の形態の端局を含む要部説明図であり、図２及び図３と同一符号は同一部分を示し、１０は光信号分岐装置、１１1 〜１１4 はフィルタ選択回路を構成する光シャッタ、１２1 〜１２4 は帯域フィルタ、３１は送信部、３２は合波器、３３は分波器、３４は帯域フィルタ、３５は受信部であり、端局Ａは送信部について示し、端局Ｂ，Ｃは受信部について示し、合波器３Ｃには図示を省略した経路により端局Ｂからの光信号も入力され、又合波器３Ｂには、図示を省略した経路により端局Ｃからの光信号も入力される。又フィルタ選択回路を構成する光シャッタ１１1 〜１１4 は、光スイッチと同様のもので、光信号の通過，遮断を制御できる構成を意味するものである。
【００２７】
端局Ａは、波長λ1 〜λ4 の光信号を送出する送信部３１を有し、合波器３２により合波した波長多重光信号を光ケーブルを介して伝送する。又端局Ｂ，Ｃは、光ケーブルを介して受信した波長多重光信号を分波器３３により分波し、帯域フィルタ３４により波長λ1 〜λ4 の光信号を抽出し、受信部３５により電気信号に変換して受信処理する。
【００２８】
端局Ａからの波長λ1 〜λ4 の波長多重光信号を、光信号分岐装置１０の分波器１Ａにより分波し、端局Ｂ，Ｃ側の帯域フィルタ部２にそれぞれ入力する。この時、制御回路４により端局Ｂ，Ｃ側の帯域フィルタ部２の光スイッチ１１1 〜１１4 を制御し、例えば、分波器１Ａと合波器３Ｂとの間の帯域フィルタ部２の光シャッタ１１1 ，１１2 を開いて、波長λ1 ，λ2 を通過帯域とする帯域フィルタ１２1 ，１２2 に光信号を入力し、又分波器１Ａと合波器３Ｃとの間の帯域フィルタ部２の光シャッタ１１3 ，１１4 を開いて、波長λ3 ，λ4 を通過帯域とする帯域フィルタ１２3 ，１２4 に光信号を入力すると、端局Ａから端局Ｂへ波長λ1 ，λ2 の光信号を送信し、端局Ａから端局Ｃへ波長λ3 ，λ4 の光信号を送信することができる。
【００２９】
図５は本発明の第２の実施の形態の伝送容量配分変更の説明図であり、図４と同一符号は同一部分を示し、光シャッタ１１1 〜１１4 の×印は閉じた状態、−印は開いた状態を示す。即ち、分波器１Ａと合波器３Ｂとの間の帯域フィルタ部２の光シャッタ１１1 を閉じ（×印）、他の光シャッタ１１2 〜１１4 を開き（−印）、分波器１Ａと合波器３Ｃとの間の帯域フィルタ部２の光シャッタ１１1 を開き（−印）、他の光シャッタ１１2 〜１１4 を閉じる（×印）ように、制御回路４により制御することにより、端局Ａと端局Ｂとの間は、波長λ2 〜λ3 の光信号を用いて通信を行い、端局Ａと端局Ｃとの間は、波長λ1 の光信号を用いて通信を行う状態となる。
【００３０】
このような状態に於いて、端局Ａ，Ｃ間の通信量が増加した場合は、制御回路４により帯域フィルタ部２の光スイッチを制御して、例えば、分波器１Ａと合波器３Ｂとの間の帯域フィルタ部２の光スイッチ１１2 を閉じ、又分波器１Ａと合波器３Ｃとの間の帯域フィルタ部２の光スイッチ１１2 を開くと、端局Ａ，Ｂ間の波長λ2 を、端局Ａ，Ｃ間で使用するように切替えることができ、端局Ａ，Ｃ間は波長λ1 ，λ2 の光信号により通信し、端局Ａ，Ｂ間は波長λ3 ，λ4 の光信号により通信することになり、端局Ａに対する端局Ｂ，Ｃの伝送容量の配分を変更することができる。
【００３１】
更に端局Ａ，Ｃ間の通信量が増加した場合は、例えば、分波器１Ａと合波器３Ｂとの間の帯域フィルタ部２の光スイッチ１１3 を閉じ、分波器１Ａと合波器３Ｃとの間の帯域フィルタ部２の光スイッチ１１3 を開くことにより、端局Ａ，Ｂ間は波長λ4 の光信号により通信し、端局Ａ，Ｃ間は波長λ1 〜λ3 の光信号により通信するように切替えることができる。
【００３２】
図６は本発明の第３の実施の形態の要部説明図であり、図２と同様に、端局Ａから端局Ｂ，Ｃに、又端局Ｃから端局Ｂへの通信経路についてのみ示し、端局Ｂから端局Ａ，Ｃ及び端局Ｃから端局Ａへの通信経路については図示を省略している。又１Ａは分波器、３Ｂ，３Ｃは合波器、４は制御回路、２０Ｂ，２０Ｃは帯域フィルタ部を構成する帯域可変フィルタであり、合波器３Ｃには、端局Ｂからの光信号も入力されて合波される。
【００３３】
又帯域可変フィルタ２０Ｂ，２０Ｃは、多層膜フィルタの入射角の制御による通過帯域を可変とする構成や、半導体技術による波長変換素子等を利用した構成を適用できるものである。図７はこの帯域可変フィルタ２０Ｂ，２０Ｃの帯域可変の特性説明図であり、横軸を波長とし、縦軸を阻止と通過として示すものである。図７の（ａ）に示すように、帯域可変フィルタ２０Ｃ（Ａ→Ｃ）の通過帯域をλ1 〜λi-1 、帯域可変フィルタ２０Ｂ（Ａ→Ｂ）の通過帯域をλi 〜λn とすると、端局Ａ，Ｃ間は、波長λ1 〜λi-1 の光信号により通信し、端局Ａ，Ｂ間は、波長λi 〜λn の光信号により通信することになる。
【００３４】
そして、制御回路４により帯域可変フィルタ２０Ｂ，２０Ｃを制御して、図７の（ｂ）に示すように、帯域可変フィルタ２０Ｃ（Ａ→Ｃ）の通過帯域をλ1 〜λi-1 からλ1 〜λm （但し、ｉ＜ｍ）に変更し、帯域可変フィルタ２０Ｂ（Ａ→Ｂ）の通過帯域をλi 〜λn からλm+1 〜λn に変更することにより、端局Ａ，Ｃ間で通信できる光信号の波長数を増加することができる。即ち、端局Ａ，Ｃ間の伝送容量を増大することができる。
【００３５】
又図７の（ｃ）に示すように、帯域可変フィルタ２０Ｃ（Ａ→Ｃ）の通過帯域をλn に変更し、帯域可変フィルタ２０Ｂ（Ａ→Ｂ）の通過帯域をλ1 〜λn-1 に変更すると、端局Ａ，Ｃ間は１波長分の伝送容量となり、又端局Ａ，Ｂ間は（ｎ−１）の波長数の分の伝送容量となるから、伝送容量の配分を変更することができる。
【００３６】
図８は本発明の第３の実施の形態の端局を含む要部説明図であり、図３及び図６と同一符号は同一部分を示し、端局Ａから端局Ｂ，Ｃに対する通信経路のみを示し、端局Ｂから端局Ａ，Ｃ及び端局Ｃから端局Ａ，Ｂに対する通信経路は図示を省略している。又波長λ1 〜λ4 の光信号を用いる場合を示す。
【００３７】
従って、端局Ａは、波長λ1 〜λ4 の光信号を送信する送信部３１と、波長多重光信号とする合波器３２とを備え、又端局Ｂ，Ｃは、波長多重数に受信光信号を分波する分波器３３と、波長λ1 〜λ4 のそれぞれの通過帯域を有する帯域フィルタ３４と、波長λ1 〜λ4 対応の受信部３５とを備えている。
【００３８】
例えば、図９の（ａ）に示すように、帯域可変フィルタ２０Ｃ（Ａ→Ｃ）の通過帯域をλ1 とし、帯域可変フィルタ２０Ｂ（Ａ→Ｂ）の通過帯域をλ2 〜λ4 とすると、端局Ａ，Ｃ間は波長λ1 の光信号により通信し、端局Ａ，Ｂ間は波長λ2 〜λ4 の光信号により通信する状態となる。そして、制御回路４により帯域可変フィルタ２０Ｂ，２０Ｃを制御して、図９の（ｂ）に示すように、帯域可変フィルタ２０Ｃ（Ａ→Ｃ）の通過帯域を、λ1 から増加してλ1 ，λ2 とし、帯域可変フィルタ２０Ｂ（Ａ→Ｂ）の通過帯域を、λ2 〜λ4 から低減してλ3 ，λ4 とすると、端局Ａから端局Ｃへの伝送容量を増加し、端局Ａから端局Ｂへの伝送容量を低減するように切替えることができる。即ち、伝送容量の配分を変更することができる。
【００３９】
又図９の（ｃ）に示すように、帯域可変フィルタ２０Ｃ（Ａ→Ｃ）の通過帯域を波長λ1 ，λ2 からλ1 〜λ3 に増加し、帯域可変フィルタ２０Ｂ（Ａ→Ｂ）の通過帯域を波長λ3 ，λ4 からλ4 に低減するように、制御回路４によって帯域可変フィルタ２０Ｂ，２０Ｃを制御することにより、端局Ａから端局Ｃへの伝送容量を更に増加し、端局Ａから端局Ｂへの伝送容量を更に低減するように切替えることができる。
【００４０】
又制御回路４により、帯域可変フィルタ２０Ｂの通過帯域をλ1 〜λ4 とし、帯域可変フィルタ２０Ｃの通過帯域を零とするように制御すると、端局Ｃを切り離して、端局Ａ，Ｂ間に於いて最大の伝送容量で通信するように切替えることができる。又端局Ｂから端局Ａ，Ｃに対しても、又端局Ｃから端局Ａ，Ｂに対しても同様に制御することができるものである。
【００４１】
図１０は本発明の第４の実施の形態の要部説明図であり、２は帯域フィルタ部、１１1 〜１１4 は光シャッタ、１２1 〜１２4 は帯域フィルタ、４０は制御回路、４１は電流値検出部、４２は電流方向検出部、４３は全波整流回路、４４はツェナーダイオード、４５は給電線である。
【００４２】
給電線４５は、例えば、図２０に示す光通信システムに於ける端局Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから中継器等に対する給電を行う為のものである。その場合は、定電流給電を行う構成が一般的であるが、給電電流値を切替えることは可能であり、且つその給電電流方向を切替えることも可能である。このような給電電流の変化があっても、中継器には安定化電源機能を備えているから、光信号の増幅中継動作を継続することかできる。そこで、この実施の形態に於いては、光信号分岐装置を端局から制御する時に、給電電流の電流値とその方向との何れか一方又は両方を用いて制御信号を形成するものである。
【００４３】
又電流値検出部４１と電流方向検出部４２とは、帯域フィルタ部２の光シャッタ１１1 〜１１4 の構成に対応した構成とするものであり、電圧制御型の光シャッタ１１1 〜１１4 の場合は、給電電流の方向及び電流値に対応した制御電圧を出力する構成とすることができる。又電流制御型の光シャッタ１１1 〜１１4 の場合は、給電線４５に流れる給電電流値と、制御に必要な制御電流値とに対応して、分流した電流を光シャッタ１１1 〜１１4 の制御電流として出力する構成とすることができる。又電流値検出部４１は、給電電流が流れるか流れないかの２段階の制御信号を出力する構成とするか、又は大中小の電流値に対応した制御信号を出力する構成とすることができる。
【００４４】
例えば、給電線４５のａ端子からｂ端子の方向に給電電流を端局（図示せず）から給電した場合、電流値検出部４１には全波整流回路４３を介して電流が供給され、又ツェナーダイオード４４の逆方向に電圧が印加されることになるから、電流方向検出部４２にも給電される。その場合、電流値検出部４１が２段階の制御信号を出力する構成であると、光シャッタ１１1 〜１１3 を開いて、分波器からの光信号を帯域フィルタ１２1 〜１２3 に入力するように、光シャッタを制御することになり、又大中小の電流値に対応した制御信号を出力する構成であると、その時の給電電流値に対応して、光シャッタ１１1 〜１１3 の何れか一つ、或いは電流値に対応した数の光シャッタを開くように制御することになる。又電流方向検出部４２は、ツェナーダイオード４４の端子電圧に対応して給電され、例えば、光シャッタ１１4 を開くように制御することができる。
【００４５】
又給電線４５の端子ｂから端子ａの方向に給電電流を端局から給電すると、電流値検出部４１は全波整流回路４３を介して給電される。従って、電流値に対応して前述の場合と同様に、光スイッチ１１1 〜１１3 を制御することができる。又ツェナーダイオード４４には順方向に電圧が印加され、順方向電圧降下は無視できる程度であるから、電流方向検出部４２には給電されないことになる。従って、電流方向検出部４２からは制御信号が出力されないことになり、光スイッチ１１4 は閉じた状態となる。従って、予め定めた個数の光シャッタのオン，オフを制御する場合は、給電電流の方向のみの制御することができる。
【００４６】
又前述の光シャッタ１１1 〜１１4 が電流制御型の場合、電流値検出部４１と電流方向検出部４２とを省略して、全波整流回路４３を介した給電電流又はそれを分流した電流を光シャッタ１１1 〜１１3 に供給し、ツェナーダイオード４４と逆方向の給電電流方向の場合に、光シャッタ１１4 に給電電流又はそれを分流した電流を供給する構成とすることができる。その場合は、制御回路４０の構成が簡単となる。
【００４７】
又帯域フィルタ部２を図６に示すような帯域可変フィルタにより構成した場合は、その帯域可変フィルタの通過帯域を、前述の制御回路４０によって切替制御することになり、通過帯域を、電流値と電流方向とを用いて複数段階に切替えることができる。
【００４８】
図１１は本発明の第４の実施の形態の変形例の要部説明図であり、図１０と同一符号は同一部分を示し、４６は電流検出部、４７は光シャッタ制御部である。電流検出部４６は抵抗により構成した場合を示し、その抵抗の両端の電圧により給電電流の電流値を識別するものである。又カレントトランスやホール効果素子等により給電電流の電流値を検出する構成とすることも可能である。
【００４９】
又光シャッタ制御部４７は、電流検出部４６により検出した電流値に対応する電圧と、ツェナーダイオード４４の両端の電圧による電流方向との何れか一方又は両方の組合せにより、光シャッタ１１1 〜１１4 を選択制御する構成を備え、端局からの給電電流による制御信号に従って光信号分岐装置に於ける波長対応の分岐切替えを行うことができる。又この実施の形態に於いても、帯域フィルタ部２としては、前述の帯域可変フィルタにより構成することも可能である。
【００５０】
図１２は本発明の第５の実施の形態の要部説明図であり、図２と同一符号は同一部分を示し、且つ端局Ａから端局Ｂ，Ｃへの通信経路を主として示し、又分波器１Ａと合波器３Ｂとの間の帯域フィルタ部２は、波長λ2 〜λn の通過帯域を有する帯域フィルタを備え、分波器５と合波器３Ｃとの間の帯域フィルタ部２は、波長λ1 ，λn+1 の通過帯域を有する帯域フィルタ１２1 ，１２n+1 を備えている場合を示す。
【００５１】
又図１２の（ａ）に示す波長λ1 以下を通過させるローパス特性の帯域フィルタと、（ｃ）に示す波長λn+1 以上を通過させるハイパス特性の帯域フィルタとを組合せると、（ｂ）に示すように、波長λ2 〜λn の帯域を阻止域とする特性となるから、中間波長帯域を阻止域とする帯域フィルタ部２を容易に構成することができる。そして、端局Ａが波長λ1 〜λn の光信号を送信すると、端局Ｂへは波長λ2 〜λn の光信号を送信し、端局Ｃへは波長λ1 の光信号を送信することができる。
【００５２】
そして、システム運用中に、端局Ａから端局Ｃへの伝送容量を増加する必要が生じた場合は、端局Ａから波長λn+1 の光信号を端局Ｃへの伝送信号として使用する。その時、分波器５と合波器３Ｃとの間の帯域フィルタ部２は、前述のように（ｂ）に示す特性を有するもので、波長λn+1 の通過帯域を有する帯域フィルタ１２n+1 を備えている場合と等価となる。従って、端局Ａに於いて追加した波長λn+1 の光信号を、端局Ａから端局Ｃへ伝送することができる。
【００５３】
図１３は図１２に於けるシステム運用中の光信号の波長増加を行う場合の作用を示し、（Ａ）は、図１２に示す構成を含む光信号切替装置ＢＵを介して端局Ａ，Ｂ，Ｃが接続された状態を示し、端局Ａから波長λ1 〜λn の光信号を送信することにより、光信号切替装置ＢＵを介して端局Ｂへ波長λ2 〜λn の光信号を送信し、端局Ｃへ波長λ1 の光信号を送信することができる。その状態を、それぞれ横軸を波長λ、縦軸を光信号強度により示している。この場合、光信号分岐装置ＢＵは、端局Ａ，Ｂ間の光信号の中の波長λ1 の光信号をドロップしている状態となる。
【００５４】
このような状態でシステムを運用中に、端局Ａから端局Ｃへの伝送容量を増加する必要が生じると、端局Ａを波長λn+1 の光信号を送出するように構成する。それにより、光信号分岐装置ＢＵは、特別な制御を行うことなく、図１３の（Ｂ）に示すように、端局Ａからの波長λ1 〜λn+1 の光信号を、端局Ｂへは前の状態と同様に波長λ2 〜λn の光信号を送信し、端局Ｃへは波長λ1 ，λn+1 の光信号を送信できることになる。
【００５５】
図１４は本発明の第５の実施の形態の端局を含む要部説明図であり、図４と同一符号は同一部分を示す。又（ａ）は分波器１Ａと合波器３Ｂとの間の帯域フィルタ部２の帯域通過特性、（ｂ）は分波器１Ａと合波器３Ｃとの間の帯域フィルタ部２の帯域通過特性を示す。端局Ａの４個の送信部３１からそれぞれ波長λ1 〜λ4 の光信号を送出し、合波器３２により合波して波長多重光信号として送信する。
【００５６】
光信号分岐装置１０の分波器１Ａにより波長多重光信号を端局Ｂ，Ｃ側に分岐し、それぞれ帯域フィルタ部２に入力する。この帯域フィルタ部２から合波器３Ｃには波長λ1 の光信号が入力され、帯域フィルタ部２から合波器３Ｂには波長λ2 〜λ4 の光信号が入力される。この状態を、図１５の（Ａ）に示す。
【００５７】
このようなシステム運用中に於いて、端局Ａ，Ｃ間の伝送容量の増加が必要となり、端局Ａに波長λ0 の送信部３１を点線で示すように増設し、端局Ｃに波長λ0 の帯域フィルタ３４と受信部３５とを点線で示すように増設すると、端局Ａからの波長λ0 の光信号は、波長λ1 以下を通過帯域とする帯域フィルタ部２を介して合波器３Ｃに入力されるから、端局Ｃの受信部３５に伝送される。この状態を、図１５の（Ｂ）に示す。即ち、端局Ａから波長λ0 〜λ4 の光信号を送出すると、光信号分岐装置１０は、端局Ｃへ波長λ0 ，λ1 の光信号を送信し、端局Ｂへ波長λ2 ，λ3 の光信号を送信することになる。
【００５８】
図１６は本発明の第６の実施の形態の要部説明図であり、図１２と同一符号は同一部分を示す。この実施の形態は、例えば、端局Ａから波長λ1 〜λn の光信号を送信することが可能の場合に於いて、システム運用開始時は、端局Ｂへは波長λm+1 〜λb （但し、ｂ＜ｎ）の光信号を送信し、端局Ｃへは波長λ1 〜λa （但し、ａ＜ｍ）の光信号を送信し、システム運用中に使用波長を増加する場合を示し、（ａ）は分波器１Ａと合波器３Ｃとの間の帯域フィルタ部２の波長λm 以下を通過帯域とする場合の通過帯域特性、（ｂ）は分波器１Ａと合波器３Ｂとの間の帯域フィルタ部２の波長λm+1 以上を通過帯域とする場合の通過帯域特性を示す。
【００５９】
前述のシステム開始時の状態は、図１７の（Ａ）に示すように、光信号分岐装置ＢＵにより端局Ａからの波長λ1 〜λa ，λm+1 〜λb の光信号を多重化した波長多重光信号が分岐されて、端局Ｂへは波長λm+1 〜λb の光信号、端局Ｃへは波長λ1 〜λa の光信号が送信される。
【００６０】
図１７の（Ｂ）は、端局Ａに波長λa+1 〜λa+x 〔（ａ＋ｘ）≦ｍ〕の光信号を送出する構成を追加した場合を示し、端局Ａから端局Ｂへは、光信号分岐装置ＢＵを介して、（Ａ）に示す場合と同一の波長λm+1 〜λb の光信号が伝送され、端局Ａから端局Ｃへは、光信号分岐装置ＢＵの帯域フィルタ部２を特別に制御することなく、波長λ1 〜λa+x の光信号を伝送することができる。従って、端局Ａから端局Ｃへは、増加した波長λa+1 〜λa+x の分だけ伝送容量を増加することができる。
【００６１】
同様に、波長λb+1 〜λb+y 〔（ｂ＋ｙ）≦ｎ〕の光信号を送信する構成を端局Ａに追加すると、端局Ａから端局Ｂへの伝送容量を、この増加波長数の分だけ増加することができる。この場合も特に帯域フィルタ部２を制御することなく、伝送容量の増加要求に対して容易に対処することができる。なお、端局の障害や光ケーブル断等の障害発生時は、光信号分岐装置の帯域フィルタ部２を制御して、障害発生側を切り離すことができる。
【００６２】
図１８は本発明の第６の実施の形態の端局を含む要部説明図であり、図１４と同一符号は同一部分を示し、又点線で示す送信部３１と、帯域フィルタ３４と、受信部３５とは必要に応じて追加する構成であることを示す。又（ａ）は分波器１Ａと合波器３Ｃとの間の帯域フィルタ部２の波長λ2 以下を通過帯域とする場合の通過帯域特性、（ｂ）は分波器１Ａと合波器３Ｂとの間の帯域フィルタ部２の波長λ3 以上を通過帯域とする場合の通過帯域特性を示す。
【００６３】
図１９は図１８の作用説明図であり、（Ａ）は、端局Ａから波長λ1 ，λ3 の光信号を送出し、光信号分岐装置ＢＵは、端局Ｂへ波長λ3 の光信号を送出し、端局Ｃへ波長λ1 の光信号を送出する状態を示す。又（Ｂ）は、端局Ａに、波長λ4 の光信号を送出する送信部３１を追加し、端局Ｂに波長λ4 の帯域フィルタ３４と受信部３５とを追加した場合を示し、この波長λ4 の光信号は、波長λ3 以上であるから、光信号分岐装置ＢＵにより端局Ｂへ送出される。従って、端局Ａ，Ｂ間の伝送容量を増加することができる。
【００６４】
又図１９の（Ｃ）は、端局Ａに、波長λ2 の光信号を送出する送信部３１を追加し、端局Ｃに波長λ2 の帯域フィルタ３４と受信部３５とを追加した場合を示し、この波長λ2 は波長λ2 以下であるから、光信号分岐装置ＢＵにより端局Ｃへ送出される。従って、端局Ａ，Ｃ間の伝送容量を増加することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、分波器により分波された光信号を出方路対応の波長の光信号を選択して通過させる帯域フィルタ部２を有するもので、この帯域フィルタ部２の通過帯域を零とすると、その出方路側を遮断したことに相当する。従って、端局の障害が光ケーブル断等の障害発生時に、その障害発生側を切り離して、その伝送容量を健全な端局側へ配分して、最大の伝送容量で通信を行わせるように切替えることができる。
【００６６】
又光信号の波長対応に選択制御することができるから、システム運用中の伝送容量の増加の要求に対して、帯域フィルタ部２の通過帯域を制御することにより、容易に対処することができる。又帯域フィルタ部２の通過帯域を予め広く設定しておくことにより、その通過帯域内を用いる端局間の伝送容量を簡単に増加することができる。
【００６７】
又制御回路４は、波長多重光信号に重畳した制御信号を抽出して帯域フィルタ部２を制御するか、又は給電電流の電流値と電流方向との何れか一方又は両方の組合せによる制御信号を抽出して、帯域フィルタ部２を制御することができるものであり、海底等の遠隔地に配置された光信号分岐装置を容易に遠隔制御できる利点がある。従って、波長多重光信号を用いる光通信システムの柔軟な運用が可能となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の要部説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の帯域フィルタ部の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の端局を含む要部説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の伝送容量配分変更の説明図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の要部説明図である。
【図７】帯域可変フィルタの特性説明図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態の端局を含む要部説明図である。
【図９】帯域可変フィルタの通過帯域変更説明図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態の要部説明図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態の変形例の要部説明図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態の要部説明図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態の作用説明図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態の端局を含む要部説明図である。
【図１５】図１４の作用説明図である。
【図１６】本発明の第６の実施の形態の要部説明図である。
【図１７】本発明の第６の実施の形態の作用説明図である。
【図１８】本発明の第６の実施の形態の端局を含む要部説明図である。
【図１９】図１８の作用説明図である。
【図２０】光通信システムの説明図である。
【図２１】端局の概要の説明図である。
【図２２】従来例の光信号分岐装置の切替動作説明図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ，Ｃ  端局
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  分波器
２  帯域フィルタ部
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  合波器
４  制御回路
５  合波器
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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