(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有する第１のアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、
前記第２及び第１の光信号を送受信のために合分波するもので、前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧの周回特性に対応した周回特性を有する第２のＡＷＧを備えた第２の通信ノードと、
それぞれ前記第２のＡＷＧに接続され、所定の波長を有する前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器及びそれぞれ前記第２の光信号の波長と異なる所定の波長を有する前記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器と、
前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であると共に、
前記第２のＡＷＧに接続される前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であり、
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているもので、前記第１の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第１のＡＷＧを通過する際に前記第１のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されると共に、前記第２の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第２のＡＷＧを通過する際に前記第２のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システム。
【請求項２】
前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、
前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う前記複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う前記複数の光送信器に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の一心双方向型光波長分割多重伝送システム。
【請求項３】
それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有する第１のアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、
前記第２及び第１の光信号を送受信のために合分波するもので、前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧの周回特性に対応した周回特性を有する第２のＡＷＧを備えた第２の通信ノードと、
それぞれ前記第２のＡＷＧに接続され、所定の波長を有する前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器及びそれぞれ前記第２の光信号の波長と異なる所定の波長を有する前記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器と、
前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているものであって、
前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、
前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う前記複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う前記複数の光送信器に接続され、
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ所定の波長を有する光信号を各別に送出する波長固定光源を利用した光送信器であると共に、
前記複数の加入者宅に備えられている前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であり、
前記第２の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第２のＡＷＧを通過する際に前記第２のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システム。
【請求項４】
それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有するアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、
前記第１及び第２の光信号を送受信のためにスターカップラを備えた第２の通信ノードと、
前記第１の通信ノードに備えられる前記ＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられるスターカップラとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記ＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であると共に、
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記ＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているものであって、前記第１の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記ＡＷＧを通過する際に前記ＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システム。
【請求項５】
前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、
前記スターカップラに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の一心双方向型光波長分割多重伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送媒体に一心の光ファイバを用いて双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムに係り、特に、加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムとしての加入者向け一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光アクセスネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下り方向と上り方向とで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムの原理的な構成を示している。
【０００３】
すなわち、送り手側の送信装置１から送信される、例えば、公称波長λ１＝１３００ｎｍ（実際波長λ＝１３００〜１３２０ｎｍ）の光信号は、フィルタ２を介して一心の光ファイバ３により下り信号として相手側に伝送された後、フィルタ４を介して相手側の受信装置５に受信される。
【０００４】
一方、この相手側の送信装置６から送信される、例えば、公称波長λ２＝１５５０ｎｍ（実際波長λ＝１５４０〜１５６０ｎｍ）の光信号は、フィルタ７を介して前記一心の光ファイバ３により上り信号として伝送された後、フィルタ８を介して送り手側の受信装置９に受信される。
【０００５】
図２の（ａ）は、前記フィルタ２及びフィルタ４の伝送特性を示している。
【０００６】
すなわち、これらのフィルタ２及びフィルタ４は、送り手側の送信装置１から送信される前記公称波長λ１＝１３００ｎｍ（実際波長λ＝１３００〜１３２０ｎｍ）の光信号を通過をさせるが、相手側から送信される前記公称波長λ２＝１５５０ｎｍ（実際波長λ＝１５４０〜１５６０ｎｍ）の光信号を通過させないようにすることにより、下りの光信号と上りの光信号との干渉を防止するために、例えば、図示のような伝送特性を有したローパスフィルタ（ＬＰＦ）若しくはバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）である。
【０００７】
図２の（ｂ）は、前記フィルタ７及びフィルタ８の伝送特性を示している。
【０００８】
すなわち、これらのフィルタ７及びフィルタ８は、相手側から送信される前記公称波長λ１＝１５５０ｎｍ（実際波長λ＝１５４０〜１５６０ｎｍ）の光信号を通過させるが、送り手側の送信装置１から送信される前記公称波長λ１＝１３００ｎｍ（実際波長λ＝１３００〜１３２０ｎｍ）の光信号を通過をさせないようにすることにより、下りの光信号と上りの光信号との干渉を防止するために、例えば、図示のような伝送特性を有したハイパスフィルタ（ＨＰＦ）若しくはバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）である。
【０００９】
図３は、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下り方向と上り方向とで異なる波長を用いて多チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムの原理的な構成を示している。
【００１０】
すなわち、送り手側の送信装置１１から送信される、例えば、偶数値の波長λ１１＝１５５０ｎｍ，λ１２＝１５５２ｎｍ，λ１３＝１５５４ｎｍの３チャンネルの光信号は、櫛形フィルタ１２を介して一心の光ファイバ１３により下り信号として相手側に伝送された後、櫛形フィルタ１４を介して相手側の受信装置１５により受信される。
【００１１】
一方、この相手側の送信装置１６から櫛形フィルタ１７を介して送信される、例えば、奇数値の波長λ２１＝１５５１，λ２２＝１５５３，λ２３＝１５５５ｎｍの３チャンネルの光信号は、前記一心の光ファイバ３により上り信号として伝送された後、櫛形フィルタ１８を介して送り手側の受信装置１９により受信される。
【００１２】
図４の（ａ）は、前記櫛形フィルタ１２及び櫛形フィルタ１４の伝送特性を示している。
【００１３】
すなわち、これらの櫛形フィルタ１２及び櫛形フィルタ１４は、送り手側の送信装置１１から送信される前記偶数値の波長λ１１＝１５５０ｎｍ，λ１２＝１５５２ｎｍ，λ１３＝１５５４ｎｍの３チャンネルの光信号を通過をさせるが、当該受け手側の送信装置１６から送信される前記奇数値の波長λ２１＝１５５１，λ２２＝１５５３，λ２３＝１５５５ｎｍの３チャンネルの光信号を通過させないようにすることにより、当該受け手側において下りの光信号と上りの光信号との干渉を防止するために、例えば、図示のような櫛形の伝送特性を有するフィルタである。
【００１４】
図４の（ｂ）は、前記櫛形フィルタ１７及び櫛形フィルタ１８の伝送特性を示している。
【００１５】
すなわち、これらの櫛形フィルタ１７及び櫛形フィルタ１８は、受け手側の送信装置１６から送信される前記奇数値の波長λ２１＝１５５１，λ２２＝１５５３，λ２３＝１５５５ｎｍの３チャンネルの光信号を通過させるが、送り手側の送信装置１１から送信される前記偶数値の波長λ１１＝１５５０ｎｍ，λ１２＝１５５２ｎｍ，λ１３＝１５５４ｎｍの３チャンネルの光信号を通過をさせないようにすることにより、当該受け手側において上りの光信号と下りの光信号との干渉を防止するために、例えば、図示のような櫛形の伝送特性を有するフィルタである。
【００１６】
図５は、図１に示したように、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下りと上りとで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムを実際に加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムに適用した場合の構成を示している。
【００１７】
すなわち、このシステムでは、中継局Ａ側から、送信装置Ｔと受信装置Ｒを介して、それぞれ、下り方向と上り方向とで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う複数ｎ（例えば、ｎ＝１０）ラインの伝送媒体として、例えば、下り方向が公称波長λ１＝１３００ｎｍ（実際波長λ＝１３００〜１３２０ｎｍ）の光信号、上り方向が公称波長λ２＝１５５０ｎｍ（実際波長λ＝１５４０〜１５６０ｎｍ）の光信号を伝送する、それぞれ、一心の光ファイバ１１，１２…１ｎが加入者局Ｂに接続されている。
【００１８】
また、この加入者局Ｂから、送信装置Ｔと受信装置Ｒを介してそれぞれ、下り方向と上り方向とで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う複数ｍラインの伝送媒体として、例えば、下り方向が公称波長λ１＝１３００ｎｍ（実際波長λ＝１３００〜１３２０ｎｍ）の光信号、上り方向が公称波長λ２＝１５５０ｎｍ（実際波長λ＝１５４０〜１５６０ｎｍ）の光信号を伝送する、それぞれ、一心の光ファイバ２１，２２…２ｎが複数ｎ（例えば、ｎ＝１０）の各加入者宅Ｃ（１〜ｎ）の送信装置Ｔと受信装置Ｒとに接続されている。
【００１９】
なお、図５では、図１に示したようなフィルタ２、フィルタ４及びフィルタ７、フィルタ８等は、それぞれ、各送信装置Ｔと受信装置Ｒ等に組み込まれているものとして、それらの図示を省略している。
【００２０】
また、図３に示したように、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下り方向と上り方向とで異なる波長を用いて多チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムを実際に加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムに適用した場合についても、図５と略同様に構成される。
【００２１】
ところで、図５に示したような短距離双方向光伝送システムでは、中継局Ａ側から加入者局Ｂとの間に、加入者数と同数の一心の光ファイバが必要になる。
【００２２】
このため、近時、長距離の基幹系双方向光伝送システムに採用されているアレイ導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光波長分割多重（ＷＤＭ）通信方式を、加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムに適用することにより、必要となる一心の光ファイバ数を削減することが考えられる。
【００２３】
ここで、ＡＷＧは、例えば、文献“ＮＴＴ  Ｒ＆Ｄ  Ｖｏｌ．４９  Ｎｏ．６２０００  ｐｐ２９８−３０８”に開示されているように、通常、入力導波路と、アレイ導波路と、出力導波路と、及びこれらの各導波路を接続するレンズ導波路とが共に、基板上に集積化された合分波器である。
【００２４】
そして、このような構成のＡＷＧを分波器として用いる場合には、入力導波路からの光信号はレンズ導波路で広げられた後、アレイ導波路に分岐される。
【００２５】
この分岐された光信号は、各導波路の長さの相違によって、それぞれ、位相差が生じており、再び、レンズ導波路で合波されると、位相差に応じた特定の出力導波路に集光される。
【００２６】
この集光位置が光信号の波長によって異なるため、光波長分割多重信号（ＷＤＭ光信号）は、その波長ごとに異なる出力導波路に出力される如くした、ＡＷＧのフィルタ機能により波長分離すなわち分波される。
【００２７】
また、このような構成のＡＷＧを合波器として用いる場合には、上述したと逆の機能を奏するようにしてやればよい。
【００２８】
図６は、アレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光波長分割多重（ＷＤＭ）通信方式を採用して実現されている従来の長距離の基幹系双方向光伝送システムを、加入者宅と局を接続する短距離光伝送システムに適用した場合における中継局Ａ側から加入者局Ｂとの接続構成を示している。
【００２９】
なお、この図６に示す構成では、後述する本発明において利用しているようなＡＷＧの周回特性を利用していない。
【００３０】
すなわち、図６に示す構成においては、例えば、下り方向では、中継局Ａ側のＡＷＧ４１により、４波（λ１，λ２，λ３，λ４）の光信号を合波して１波のＷＤＭ信号として第１の一心の光ファイバ４２に伝送し、加入者局ＢのＡＷＧ４３のフィルタ機能により、１波のＷＤＭ信号を分波して、再び、４波（λ１，λ２，λ３，λ４）の光信号に分離するようにしている。
【００３１】
また、上り方向では、加入者局Ｂ側のＡＷＧ４４により、４波（λ１，λ２，λ３，λ４）の光信号を合波して１波のＷＤＭ信号として第２の一心の光ファイバ４５に伝送し、中継局Ａ側のＡＷＧ４６のフィルタ機能により、１波のＷＤＭ信号を分波して、再び、４波（λ１，λ２，λ３，λ４）の光信号に分離するようにしている。
【００３２】
このようなＡＷＧを用いた光波長分割多重（ＷＤＭ）通信方式を採用して実現されている従来の長距離の基幹系双方向光伝送システムを、加入者と局を接続する短距離光伝送システムに適用した場合の双方向光伝送システムでは、後述する本発明において利用しているようなＡＷＧの周回特性を利用していないために、中継局Ａ側から加入者局Ｂとの局との伝送媒体の接続が下り方向と上り方向とで別々であるため、第１及び第２の一心の光ファイバ４２，４５として、計２本の一心の光ファイバが用いられている。
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、図５に示されるような従来の技術において、一心加入者向けサービスを実現するために中継局Ａ側から加入者局の間で、加入者数と同数の一心の光ファイバが必要になる。
【００３４】
ここで、中継局Ａ側から加入者局の間において、接続を必要とする一心の光ファイバの心線数を減らすためには、加入者局にメンテナンス等を必要とする電気多重装置を設置する必要があるので、コスト的にも、また、加入者局でのメンテナンス等の点でも非効率的であるという問題を有している。
【００３５】
一方、図６に見られるようなアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光波長分割多重（ＷＤＭ）通信方式を採用して実現されている従来の長距離の基幹系双方向光伝送システムを、加入者伝送システムに適用すると、後述する本発明において利用しているようなＡＷＧの周回特性を利用していないために、中継局から加入者局の間に一心の光ファイバが２本必要となるので、コスト的に効率が悪いという問題を有している。
【００３６】
なお、上述した文献“ＮＴＴ  Ｒ＆Ｄ  Ｖｏｌ．４９  Ｎｏ．６  ２０００  ｐｐ２９８−３０８”に、ＡＷＧの波長周回性を利用したフルメッシュネットワークについて開示されているように、ＡＷＧの波長周回性を利用した従来技術では、ＡＷＧの波長周回性を利用した波長ルーチング機能による光ルータとしての応用例についてしか実現されていない。
【００３７】
また、特開２００１−８６１０４号公報に開示されている双方向型光波長分割多重伝送システムでは、加入者向けの一心の光ファイバを用いた双方向型光波長分割多重伝送システムについての考慮がなされていない。
【００３８】
すなわち、従来技術では、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なＡＷＧを用いた光アクセスネットワークを実現することにについては、何等の開示や示唆がなされていない。
【００３９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、例えば、伝送媒体に一心の光ファイバを用いて双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光アクセスネットワークに適する一心双方向型光波長分割多重伝送システムを提供することを目的とする。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題を解決するために、
（１）  それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有する第１のアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、
前記第２及び第１の光信号を送受信のために合分波するもので、前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧの周回特性に対応した周回特性を有する第２のＡＷＧを備えた第２の通信ノードと、
それぞれ前記第２のＡＷＧに接続され、所定の波長を有する前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器及びそれぞれ前記第２の光信号の波長と異なる所定の波長を有する前記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器と、
前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であると共に、
前記第２のＡＷＧに接続される前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であり、
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているもので、前記第１の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第１のＡＷＧを通過する際に前記第１のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されると共に、前記第２の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第２のＡＷＧを通過する際に前記第２のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システムが提供される。
【００４１】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（２）  前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、
前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う前記複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う前記複数の光送信器に接続されていることを特徴とする（１）に記載の一心双方向型光波長分割多重伝送システムが提供される。
【００４２】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（３）  それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有する第１のアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、
前記第２及び第１の光信号を送受信のために合分波するもので、前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧの周回特性に対応した周回特性を有する第２のＡＷＧを備えた第２の通信ノードと、
それぞれ前記第２のＡＷＧに接続され、所定の波長を有する前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器及びそれぞれ前記第２の光信号の波長と異なる所定の波長を有する前記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器と、
前記第１の通信ノードに備えられる前記第１のＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているものであって、
前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、
前記第２の通信ノードに備えられる前記第２のＡＷＧに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う前記複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う前記複数の光送信器に接続され、
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ所定の波長を有する光信号を各別に送出する波長固定光源を利用した光送信器であると共に、
前記複数の加入者宅に備えられている前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記第１のＡＷＧ及び前記第２のＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であり、
前記第２の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記第２のＡＷＧを通過する際に前記第２のＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システムが提供される。
【００４３】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（４）  それぞれ所定の波長を有する第１の光信号の送信を行う複数の光送信器と、それぞれ前記第１の光信号の波長と異なる所定の波長を有する第２の光信号の受信を行う複数の光受信器と、前記複数の光送信器及び複数の光受信器に接続され、前記第１及び第２の光信号を送受信のために合分波するもので、所定の波長通過域の周回特性を有するアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とを備えた第１の通信ノードと、
前記第１及び第２の光信号を送受信のためにスターカップラを備えた第２の通信ノードと、
前記第１の通信ノードに備えられる前記ＡＷＧ及び前記第２の通信ノードに備えられるスターカップラとの間に接続されるもので、前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、双方向型光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバとを具備し、
前記第１の通信ノードに備えられる前記複数の光送信器が、それぞれ、所定の範囲の波長を含み、且つ前記ＡＷＧの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器であると共に、
前記第１の通信ノードと前記第２の通信ノードとの間で、前記第１及び第２の光信号を、前記ＡＷＧの波長通過域の周回特性を満たす波長の組として送受信を行うことによって、前記単一の一心の光ファイバによる双方向型光多重伝送が可能となるように構成されているものであって、前記第１の通信ノードにおいて前記広帯域の光信号が前記ＡＷＧを通過する際に前記ＡＷＧのフィルタ機能によって狭帯域の光信号として前記単一の一心の光ファイバ中を伝送されることを特徴とする一心双方向型光波長分割多重伝送システムが提供される。
【００４４】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（５）  前記第１の通信ノードが中継局であり、前記第２の通信ノードが加入者局であるとき、
前記スターカップラに、複数の一心の光ファイバの各一端が接続されていると共に、
前記複数の一心の光ファイバの各他端が、複数の加入者宅に備えられているもので、それぞれ前記第１の光信号の受信を行う複数の光受信器及びそれぞれ前記第２の光信号の送信を行う複数の光送信器に接続されていることを特徴とする（４）に記載の一心双方向型光波長分割多重伝送システムが提供される。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００４９】
（第１の実施の形態）
図７は、本発明の第１の実施の形態による一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光アクセスネットワークの接続構成について説明するために示すブロック図である。
【００５０】
すなわち、第１の実施の形態による一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいては、図７に示すように、中継局１０１と加入者局１０２とにそれぞれアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）１０１ａ，１０２ａを設置し、これらの中継局１０１と加入者局１０２との間において、各ＡＷＧ１０１ａ，１０２ａの波長通過域の周回特性を満たす波長の組の光信号を用いて送受信を行うようにしている。
【００５１】
ここで、ＡＷＧの周回特性とは、図８に示されているように、例えば、１×４の入出力端を有するＡＷＧを分波器として用いる場合において、入力端側から波長λ１，λ２，λ３，λ４（但し、λ１＜λ２＜λ３＜λ４）の光信号及びこれらの波長λ１，λ２，λ３，λ４の各光信号とそれぞれ同じ波長間隔にある、すなわち周回波長関係にある波長λ１１，λ１２，λ１３，λ１４（但し、λ１１＜λ１２＜λ１３＜λ１４）の光信号が入力された場合、各出力端（ポート）１，２，３，４側からそれぞれ波長λ１，λ２，λ３，λ４の光信号に加えて、同一の出力端（ポート）１，２，３，４を通過することが可能となる光信号の波長として、これらの波長λ１，λ２，λ３，λ４の各光信号とそれぞれ同じ波長間隔にある、すなわち周回波長関係にある波長λ１１，λ１２，λ１３，λ１４の光信号を出力し得るようなフィルタ機能を意味している。
【００５２】
すなわち、この場合、出力端（ポート）１側からは、波長λ１の光信号と、波長λ１１の光信号が出力されることになる。
【００５３】
また、出力端（ポート）２側からは、波長λ２の光信号と、波長λ１２の光信号が出力されることになる。
【００５４】
また、出力端（ポート）３側からは、波長λ３の光信号と、波長λ１３の光信号が出力されることになる。
【００５５】
また、出力端（ポート）４側からは、波長λ４の光信号と、波長λ１４の光信号が出力されることになる。
【００５６】
そして、図７において、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａの入力側には、それぞれ一つの光送信器と一つの光受信器とを１組とするｎ個の光送信器Ｔ１１…Ｔｎ１とｎ個の光受信器Ｒ１１…Ｒｎ１とが、ｎ個のカップラＣ１１…Ｃｎ１を介して接続されている。
【００５７】
ここで、ｎ個の光送信器Ｔ１１…Ｔｎ１は、それぞれ、波長λ１からλｎを含み、且つ、ＡＷＧ１０１ａ及びＡＷＧ１０２ａの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器、もしくは、それぞれ波長λ１からλｎの光信号を各別に送出する波長固定光源を利用した光送信器である。
【００５８】
また、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａの出力側には、一心双方向光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバＦ１００の一端が接続されている。
【００５９】
そして、この単一の一心の光ファイバＦ１００の他端は、加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａの入力側に接続されている。
【００６０】
この加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａの出力側には、ｎ個の加入者宅１…ｎにおいて、それぞれ一つの光受信器と一つの光送信器とを１組とするｎ個の光受信器Ｒ１２…Ｒｎ２とｎ個の光送信器Ｔ１２…Ｔｎ２とが、ｎ個のカップラＣ１２…Ｃｎ２を介してそれぞれ一心双方向伝送を行うｎ本の一心の光ファイバＦ１…Ｆｎを介して接続されている。
【００６１】
ここで、ｎ個の光送信器Ｔ１２…Ｔｎ２は、それぞれ、波長λ１′からλｎ′を含み、且つ、中継局１０１のＡＷＧ１０１ａ及び加入者局１０２のＡＷＧ１０２ａでの周回波長を含まない広帯域の光信号を送出する広帯域光源を利用した光送信器、もしくは、それぞれ波長λ１′からλｎ′の光信号を各別に送出する波長固定光源を利用した光送信器である。
【００６２】
そして、中継局１０１側のｎ個の光送信器Ｔ１１…Ｔｎ１からそれぞれ出力される波長λ１からλｎの各光信号と、ｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送信器Ｔ１２…Ｔｎ２からそれぞれ出力される波長λ１′からλｎ′の各光信号とは、前述したように、ＡＷＧ１０１ａ，１０２ａの周回波長関係を満たすように設定されているものとする。
【００６３】
すなわち、波長λ１とλ１′、λ２とλ２′…λｎとλｎ′は、それぞれ中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａ及び加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａでの周回波長であり、それぞれ、ＡＷＧ１０１ａ及びＡＷＧ１０２ａの同一の出力ポートを通過することが可能となる光信号の波長である。
【００６４】
また、中継局１０１側のｎ個の光受信器Ｒ１１…Ｒｎ１及びｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光受信器Ｒ１２からＲｎ２は、それぞれ、本実施の形態によるシステムで使用している波長帯域の光信号を受信する光受信器である。
【００６５】
なお、本実施の形態によるシステムで使用しているＡＷＧ１０１ａ及びＡＷＧ１０２ａとは、それぞれ、温度無依存型のものである。
【００６６】
そして、本実施の形態によるシステムで使用している中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａは、中継局１０１側のｎ個の光送信器Ｔ１１…Ｔｎ１から発せられた波長λ１，λ２…λｎを含む各光信号を合波して多重化し、単一の一心の光ファイバＦ１００に光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を送出すると共に、単一の一心の光ファイバＦ１００からの光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を分波して中継局１０１側のｎ個の光受信器Ｒ１１からＲｎ１に波長λ１′，λ２′，…λｎ′の各光信号を振り向ける受動素子である。
【００６７】
また、同様に、本実施の形態によるシステムで使用している加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａは、ｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送信器Ｔ１２…Ｔｎ２から発せられた波長λ１′，λ２′，…λｎ′を含む各光信号を合波して多重化し、単一の一心の光ファイバＦ１００に光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を送出すると共に、単一の一心の光ファイバＦ１００からの光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を分波してｎ個の加入者宅１…ｎのｎ個の中ｎ個の光受信器Ｒ１２からＲｎ２に波長λ１，λ２，…λｎの各光信号を振り向ける受動素子である。
【００６８】
次に、中継局１０１と、加入者局１０２と、ｎ個の加入者宅１…ｎ間における光信号の送受信動作について説明する。
【００６９】
まず、中継局１０１側のｎ個の光送信器Ｔ１１…Ｔｎ１のうち、第１の光送信器Ｔ１１から発せられた波長λ１を含む光信号は、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａを通過することにより、ＡＷＧのフィルタ機能により波長λ１の狭帯域の光信号として単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【００７０】
このとき、中継局１０１側の第１の光送信器Ｔ１１から発せられた光信号は、中継局１０１側の第２から第ｎの光送信器Ｔ２１からＴｎ１より発せられた波長λ２…λｎを含む複数の光信号と多重化され、ＡＷＧのフィルタ機能により、それぞれ、波長λ１，λ２…λｎの狭帯域の光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）として単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【００７１】
この光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）が加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａを通過すると、ＡＷＧのフィルタ機能により分波されて、それぞれ波長λ１からλｎの複数の光信号として、該ＡＷＧ１０２ａのｎ個の各出力ポートからｎ本の一心の光ファイバＦ１…Ｆｎに各別に出力される。
【００７２】
ここで、ＡＷＧ１０２ａの第１の出力ポートから第１の一心の光ファイバＦ１に出力された波長λ１の光信号は、カップラＣ１２を通して第１の加入者宅１の光受信器Ｒ１２で受信される。
【００７３】
同様に、第１の加入者宅１側の光送信器Ｔ１２から発せられた波長λ１′を含む光信号は、カップラＣ１２を介して同一の一心の光ファイバＦ１中を伝送され、加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａに達する。
【００７４】
この波長λ１′を含む光信号は、加入者局１０２側のＡＷＧ１０２ａを通過することにより、ＡＷＧのフィルタ機能により波長λ１′の狭帯域の光信号として単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【００７５】
このとき、波長λ１′の光信号は、第２から第ｎの加入者宅２…ｎ側の各光送信器Ｔ２２からＴｎ２より発せられた波長λ２′…λｎ′を含む複数の光信号と多重化され、ＡＷＧのフィルタ機能により、それぞれ、波長λ１′，λ２′…λｎ′の狭帯域の光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）として、単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【００７６】
この光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）は、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａを通過すると、ＡＷＧのフィルタ機能により分波されて、それぞれ、波長λ１′，λ２′…λｎ′の光信号として、該ＡＷＧ１０１ａのｎ個の各出力ポートから中継局１０１側のｎ個の光受信器Ｒ１１からＲｎ１にて各別に受信される。
【００７７】
以上のように、本実施の形態によれば、中継局１０１と加入者局１０２とに、それぞれＡＷＧ１０１ａとＡＷＧ１０２ａとを用いると共に、下り方向で伝送する光信号の波長と、上り方向で伝送する光信号の波長とにＡＷＧの周回波長関係を持たせておくことにより、中継局１０１と加入者局１０２との間を単一の一心の光ファイバＦ１００を接続するだけで済ませることができる。
【００７８】
（第２の実施の形態）
前述したような第１の実施の形態において、加入者局１０２のＡＷＧ１０２ａの代替として、スターカップラを使用することができる。
【００７９】
但し、このとき、各加入者宅１…ｎ側の各光送信器Ｔ１２…Ｔｎ２は、それぞれ、広帯域光源から狭帯域フィルタ等により抽出した波長λ１′からλｎ′までの前記第２の光信号を各別に送出する送信器、若しくは、波長λ１′からλｎ′までの前記第２の光信号を各別に送出する狭帯域光源を利用した送信器であることが必要となる。
【００８０】
また、この場合、加入者宅１…ｎ側の各受信器Ｒ１２…Ｒｎ２は、それぞれ、波長λ１からλｎまでの前記第１の光信号の内から所定の波長の光信号を抽出し得る機能を備えている受信器であることが必要となる。
【００８１】
図９は、本発明の第２の実施の形態として適用される一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける局と加入者宅を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とスターカップラとを用いた光アクセスネットワークに適する広帯域光源装置を備えた双方向型光波長分割多重伝送システム用光送受信装置の接続構成について説明するために示すブロック図である。
【００８２】
すなわち、本発明の第２の実施の形態として適用される一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける局と加入者宅を接続する短距離双方向光伝送システムにおいては、図９に示すように、中継局１０１側にアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）１０１ａを設置し、加入者局１０２側にスターカップラ１０２ｂを設置し、これらの中継局１０１と加入者局１０２との間において、ＡＷＧ１０１ａの波長通過域の周回特性を満たす波長の組の光信号を用いて送受信を行うようにしている。
【００８３】
そして、図９において、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａの入力側には、それぞれ一つの光送信装置（Ｔ１１…Ｔｎ１）と一つの光受信装置（Ｒ１１…Ｒｎ１）とを有するｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１が、ｎ個のカップラＣ１１…Ｃｎ１を介して接続されている。
【００８４】
ここで、ｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光送信装置Ｔ１１…Ｔｎ１は、それぞれ、波長λ１からλｎまでの前記第１の光信号を含む広帯域の光信号を出射する広帯域光源ＢＰＳ１１…ＢＰＳｎ１と、このｎ個の広帯域光源ＢＰＳ１１…ＢＰＳｎ１から出射される前記所定の波長範囲の広帯域の光信号に対し、前記ＡＷＧの対応する周回波長関係にある光信号を通過させないように帯域制限を行う広帯域通過フィルタとＢＰＦ１１…ＢＰＦｎ１と、このｎ個の広帯域通過フィルタＢＰＦ１１…ＢＰＦｎ１を通過した前記第１の光信号を含む広帯域の光信号を一方向に通過させるアイソレータＩ１１…Ｉｎ１と、このｎ個のアイソレータＩ１１…Ｉｎ１を通過した前記第１の複数の光信号に対して所定の光変調を施して前記カップラＣ１１…Ｃｎ１に導く光変調器ＭＯＤ１１…ＭＯＤｎ１とを備えている。
【００８５】
また、ｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光受信装置Ｒ１１…Ｒｎ１は、それぞれ、前記ＡＷＧ１０１ａによって分波された波長λ１′からλｎ′までの前記第２の光信号を前記カップラＣ１１…Ｃｎ１を介して受信するようになされている。
【００８６】
また、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａの出力側には、双方向光増幅器ＯＡを介して一心双方向光多重伝送を行う単一の一心の光ファイバＦ１００の一端が接続されている。
【００８７】
そして、この単一の一心の光ファイバＦ１００の他端は、加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂの入力側に接続されている。
【００８８】
この加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂの出力側には、ｎ個の加入者宅１…ｎにおいて、それぞれ一つの光受信装置（Ｒ１２…Ｒｎ２）と一つの光送信装置（Ｔ１２…Ｔｎ２）を有するｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２が、ｎ個のカップラＣ１２…Ｃｎ２を介して接続されている。
【００８９】
そして、各加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２における各光送信装置Ｔ１２…Ｔｎ２は、それぞれ、前記第２の光信号の各波長を含む所定の波長範囲の光信号を出射する広帯域光源ＢＰＳ１２…ＢＰＳｎ２と、このｎ個の広帯域光源ＢＰＳ１２…ＢＰＳｎ２から出射される前記所定の波長範囲の光信号から前記第２の複数の光信号の内の所定の波長の光信号を選択的に抽出する第１のファイバグレーティングＦＧ１２…ＦＧｎ２と、このｎ個の第１のファイバグレーティングＦＧ１２…ＦＧｎ２によって選択的に抽出された前記第２の光信号の内の所定の波長の光信号を通過させて前記中継局１０１側の周回型ＡＷＧ１０１ａに接続される外部のスターカップラ１０２ｂに導く第１のサーキュレータＣＣ１２…ＣＣｎ２と、このｎ個の第１のサーキュレータＣＣ１２…ＣＣｎ２を通過した前記第２の光信号を一方向に通過させるアイソレータＩ１２…Ｉｎ２と、このｎ個のアイソレータＩ１２…Ｉｎ２を通過した前記第２の光信号に対して所定の光変調を施して内部のカップラＣ１２…Ｃｎ２を介して前記外部のスターカップラ１０２ｂに導く光変調器ＭＯＤ１２…ＭＯＤｎ２とを備えている。
【００９０】
また、各加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２における各光受信装置Ｒ１２…Ｒｎ２は、それぞれ、前記外部のスターカップラ１０２ｂから内部のカップラＣ１２…Ｃｎ２を介して導かれる前記第１の光信号の内の所定の波長の光信号を選択的に抽出する第２のファイバグレーティングＦＧ１３…ＦＧｎ３と、このｎ個の第２のファイバグレーティングＦＧ１３…ＦＧｎ３によって選択的に抽出された前記第１の光信号の内の所定の波長の光信号を通過させて各光受信装置Ｒ１２…Ｒｎ２に導く第２のサーキュレータＣＣ１３…ＣＣｎ３とを備えている。
【００９１】
なお、この実施の形態において使用する第１及び第２のファイバグレーティングＦＧ１２…ＦＧｎ２及びＦＧ１３…ＦＧｎ３は、それぞれ、複数の波長成分を持つ光信号から所望波長成分の光信号を選択的に抽出するための素子である。
【００９２】
このため、このような第１のファイバグレーティングＦＧ１２…ＦＧｎ２を広帯域光源ＢＰＳ１２…ＢＰＳｎ２、サーキューレータＣＣ１２…ＣＣｎ２と、及び光変調器ＭＯＤ１２…ＭＯＤｎ２と併用することにより、各光送信装置Ｔ１２…Ｔｎ２を、それぞれ、所望の波長成分を持つ光信号を送信する光送信装置として機能させることができることになる。
【００９３】
同様に、第２のファイバグレーティングＦＧ１３…ＦＧｎ３と、サーキューレータＣＣ１３…ＣＣｎ３とを併用することにより、各光受信装置Ｒ１２…Ｒｎ２を、それぞれ、複数の波長成分を持つ光信号から所望波長成分のみの光信号を受信する受信装置として機能させることができることになる。
【００９４】
また、中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光送信装置Ｔ１１…Ｔｎ１からそれぞれ出力される波長λ１からλｎまでの第１の光信号を含む広帯域の光信号は、前述したように、ＡＷＧ１０１ａのフィルタ機能により波長λ１からλｎまでの狭帯域の第１の光信号となされる。
【００９５】
そして、この中継局１０１側からの波長λ１からλｎまでの狭帯域の第１の光信号と、ｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２におけるｎ個の光送信装置Ｔ１２…Ｔｎ２からそれぞれ出力される狭帯域の波長λ１′からλｎ′までの第２の光信号とは、前述したように、これらの中継局１０１と加入者局１０２との間において、ＡＷＧ１０１ａの波長通過域の周回特性を満たす波長の組の光信号を用いて送受信を行うようにするために、ＡＷＧ１０１ａの周回波長関係を満たすように設定されているものとする。
【００９６】
すなわち、波長λ１とλ１′、λ２とλ２′…λｎとλｎ′は、それぞれ中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａでの周回波長であり、ＡＷＧ１０１ａの同一の出力ポートを通過することが可能となる光信号の波長である。
【００９７】
また、本実施の形態による中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１で使用している広帯域通過フイルタＢＰＦ１１…ＢＰＦｎ１は、前述したように広帯域光源ＢＰＳ１１…ＢＰＳｎ１から出射される前記波長λ１からλｎまでの第１の光信号を含む所定の波長範囲から、必要となる波長以外のＡＷＧ周回波長成分の光信号を取り除く受動素子である。
【００９８】
これにより、一心双方向光波長分割多重伝送を行う単一の一心の光ファイバＦ１００において、逆方向からの光信号との千渉を防ぐ機能を持つ。
【００９９】
なお、本実施の形態によるシステムで使用している中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａは、温度無依存型のものである。
【０１００】
また、本実施の形態によるシステムで使用しているアイソレータＩ１１…Ｉｎ１及びＩ１２…Ｉｎ２は、逆方向からの光信号を遮断する機能を持つ。
【０１０１】
そして、本実施の形態によるシステムで使用している中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａは、中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光送信装置Ｔ１１…Ｔｎ１から発せられた波長λ１，λ２…λｎを含む広帯域の光信号を、そのフィルタ機能により、それぞれ、狭帯域の波長λ１，λ２…λｎの第１の光信号としてから合波して多重化し、単一の一心の光ファイバＦ１００に光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）として送出する受動素子である。
【０１０２】
また、この中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａは、加入者局１０２側から単一の一心の光ファイバＦ１００により伝送される光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を、そのフィルタ機能により分波して中継局１０１側のｎ個の光受信装置Ｒ１１…Ｒｎ１に波長λ１′，λ２′，…λｎ′の各光信号を振り向ける受動素子である。
【０１０３】
そして、本実施の形態によるシステムで使用している加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂは、ｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２におけるｎ個の光送信装置Ｔ１２…Ｔｎ２から発せられた波長λ１′，λ２′，…λｎ′の各光信号を合波して多重化し、単一の一心の光ファイバＦ１００に光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）を送出する受動素子である。
【０１０４】
また、この加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂは、中継局１０１側から単一の一心の光ファイバＦ１００により伝送される光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）をｎ分波してｎ個の加入者宅１…ｎ側のｎ個の光受信装置Ｒ１２…Ｒｎ２に波長λ１，λ２，…λｎの各光信号を含む光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）として振り向ける受動素子である。
【０１０５】
次に、中継局１０１と、加入者局１０２と、ｎ個の加入者宅１…ｎ間における光信号の送受信動作について説明する。
【０１０６】
まず、中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光送信装置Ｔ１１…Ｔｎ１のうち、第１の光送信装置Ｔ１１から発せられた広帯域の光信号は、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａを通過することにより、波長λ１の狭帯域の光信号として単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【０１０７】
この中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１における第１の光送信装置Ｔ１１から発せられた光信号は、同じく中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２における第２から第ｎの光送信装置Ｔ２１からＴｎ１より広帯域の光信号として発せられた後、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａを通過することにより、ＡＷＧのフィルタ機能により、波長λ２からλｎまでの狭帯域の複数の光信号と多重化される。
【０１０８】
これにより、波長λ１，λ２…λｎの光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）が、単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【０１０９】
この光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）は、波長λ１からλｎまでの第１の光信号として加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂのｎ個の各出力ポートからｎ本の一心の光ファイバＦ１…Ｆｎに各別に出力される。
【０１１０】
ここで、スターカップラ１０２ｂの各出力ポートから各一心の光ファイバＦ１…Ｆｎに出力された光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）は、各カップラＣ１２を通してＮ個の加入者宅１…ｎの各光送受信機ＴＲ１２…ＴＲｎ２における各光受信装置Ｒ１２…Ｒｎ２で、前述したように第２のファイバグレーティングＦＧ１３…ＦＧｎ３と、サーキューレータＣＣ１３…ＣＣｎ３とを併用して、それぞれ、波長λ１からλｎまでの第１の光信号のうちの所望波長の光信号が選択的に抽出されることにより、各別に受信される。
【０１１１】
同様に、第１の加入者宅１側の第１の光送受信機ＴＲ１２における第１の光送信装置Ｔ１２から前述したようにして発せられた波長λ１′の光信号は、カップラＣ１２を介して同一の一心の光ファイバＦ１中を伝送され、加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂに達する。
【０１１２】
この波長λ１′の光信号は、加入者局１０２側のスターカップラ１０２ｂを通過することにより、波長λ１′の光信号として単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【０１１３】
このとき、波長λ１′の光信号は、第２から第ｎの加入者宅２…ｎ側の第２から第ｎの光送受信機ＴＲ２２…ＴＲｎ２における各光送信装置Ｔ２２からＴｎ２より発せられたλ２′…λｎ′の複数の光信号と多重化される。
【０１１４】
これにより、波長λ１′，λ２′…λｎ′の光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）が、単一の一心の光ファイバＦ１００中を伝送される。
【０１１５】
この光波長分割多重信号（ＷＤＭ信号）は、中継局１０１側のＡＷＧ１０１ａを通過すると、ＡＷＧのフィルタ機能により分波されて、それぞれ、波長λ１′，λ２′…λｎ′の第２の光信号として、該ＡＷＧ１０１ａのｎ個の各出力ポートから中継局１０１側のｎ個の光送受信機ＴＲ１１…ＴＲｎ１におけるｎ個の光受信装置Ｒ１１…Ｒｎ１にて各別に受信される。
【０１１６】
上述したような、本発明の各実施の形態によれば、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、使用する光ファイバを単一の一心の光ファイバとして必要とする光ファイバ心線数を軽減することができ、効率的な使用が可能となる。
【０１１７】
また、上述したような、本発明の各実施の形態によれば、ＡＷＧのフィルタ機能により、安価な広帯域光源を用いることが可能となる。
【０１１８】
また、上述したような、本発明の各実施の形態によれば、ＡＷＧのような受動素子を用いているため、波長の安定性、省電力性、送受信器の増減波・増減速等の拡張性に優れている。
【０１１９】
また、上述したような、本発明の各実施の形態によれば、帯域を共有しない、専用線型サービスも実現可能である。
【０１２０】
また、上述したような、本発明の第１の実施の形態のように、加入者局側にもＡＷＧを使用した場合、秘匿性を保つことが可能である。
【０１２１】
【発明の効果】
従って、以上説明したように、本発明によれば、例えば、伝送媒体に一心の光ファイバを用いて双方向伝送を行う一心双方向型波長分割光多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光アクセスネットワークに適するを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下り方向と上り方向とで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムの原理的な構成を示す図である。
【図２】図２の（ａ）は、図１におけるフィルタ２及びフィルタ４の伝送特性を示す図であり、図２の（ｂ）は、図１におけるフィルタ７及びフィルタ８の伝送特性を示す図である。
【図３】図３は、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、下り方向と上り方向とで異なる波長を用いて多チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムの原理的な構成を示図である。
【図４】図４の（ａ）は、図３における櫛形フィルタ１２及び櫛形フィルタ１４の伝送特性を示す図であり、図４の（ｂ）は、図３におけるる櫛形フィルタ１７及び櫛形フィルタ１８の伝送特性を示す図である。
【図５】図５は、図１に示したように、伝送媒体に一心の光ファイバを用い、且つ、上り方向と下り方向とで異なる波長帯を用いて１チャンネルの双方向伝送を行う一心双方向型光波長分割多重伝送システムを実際に加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムに適用した場合の構成を示す図である。
【図６】図６は、アレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光波長分割多重（ＷＤＭ）通信方式を採用して実現されている従来の長距離の基幹系双方向光伝送システムを、加入者宅と局を接続する短距離光伝送システムに適用した場合における中継局Ａ側から加入者局Ｂとの接続構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態による一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光波長分割多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）を用いた光アクセスネットワークの接続構成について説明するために示すブロック図である。
【図８】図８は、図７で用いられるＡＷＧの周回特性を説明するための図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施の形態による一心双方向型光波長分割多重伝送システムにおける加入者宅と局を接続する短距離双方向光伝送システムにおいて、ＡＷＧの周回特性を利用することにより、コスト及び効率性の点で改良を図った加入者向けの一心双方向型光多重伝送システムに適用可能なアレー導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ）とスターカップラとを用いた光アクセスネットワークの接続構成について説明するために示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１…中継局、
１０２…加入者局、
Ｆ１００…単一の一心の光ファイバ、
１０１ａ…ＡＷＧ、
１０２ａ…ＡＷＧ、
Ｔ１１…Ｔｎ１…ｎ個の光送信器、
Ｒ１１…Ｒｎ１…ｎ個の光受信器、
Ｃ１１…Ｃｎ１…ｎ個のカップラ、
Ｆ１…Ｆｎ…ｎ本の一心の光ファイバ、
１…ｎ…ｎ個の加入者宅、
Ｔ１２…Ｔｎ２…ｎ個の光送信器、
Ｒ１２…Ｒｎ２…ｎ個の光受信器、
Ｃ１２…Ｃｎ２…ｎ個のカップラ、
ＴＲ１１…ＴＲｎ１…光送受信機、
ＢＰＳ１２…ＢＰＳｎ２…広帯域光源、
ＢＰＦ１１…ＢＰＦｎ１…広帯域通過フィルタ、
Ｉ１１…Ｉｎ１…アイソレータ、
ＭＯＤ１１…ＭＯＤｎ１…光変調器、
ＯＡ…双方向光増幅器、
ＴＲ１２…ＴＲｎ２…光送受信機、
ＦＧ１２…ＦＧｎ２…第１のファイバグレーティング、
１０２ｂ…外部のスターカップラ、
ＣＣ１２…ＣＣｎ２…第１のサーキュレータ、
Ｉ１２…Ｉｎ２…アイソレータ、
ＭＯＤ１２…ＭＯＤｎ２…光変調器、
ＦＧ１３…ＦＧｎ３…第２のファイバグレーティング、
ＣＣ１３…ＣＣｎ３…第２のサーキュレータ。
【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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