(57)【要約】  ＷＤＭフィルタ４，５を透過してきた波長１３１０ｎｍの光信号を局側に伝送するとともに、局側から送信された波長１４９０ｎｍ，１５５０ｎｍの光信号をＷＤＭフィルタ５側に伝送する光ファイバとして、波長１３１０ｎｍを含む狭帯域、波長１４９０ｎｍを含む狭帯域及び波長１５５０ｎｍを含む狭帯域以外の帯域の光信号を反射させる狭帯域フィルタの機能を有するグレーティング付ファイバ７を用いる。
2010050081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を伝送する光ファイバを有する光送受信モジュールにおいて、
第１の波長帯の光信号を送信する送信モジュールと、上記第１の波長帯と異なる第２の波長帯の光信号を受信する第１の受信モジュールと、上記第１及び第２の波長帯と異なる第３の波長帯の光信号を受信する第２の受信モジュールと、上記送信モジュールから送信された第１の波長帯の光信号を入射して多重し上記光ファイバへ出力する一方、上記光ファイバの出力する上記第２及び第３の波長帯の光信号を入射して分離し、上記第２の波長帯の光信号を上記第１の受信モジュールに出力するとともに、上記第３の波長帯の光信号を上記第２の受信モジュールに出力する波長分離多重手段とを備え、上記光ファイバは、上記第１、第２及び第３の波長帯以外の帯域の光信号を反射させる狭帯域フィルタの機能を有するグレーティング付ファイバであることを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項２】
波長分離多重手段は、送信モジュールから送信された第１の波長帯の光信号を透過させる一方、グレーティング付ファイバにより伝送された第２の波長帯の光信号を第１の受信モジュール側に反射させる第１の波長分離多重フィルタと、上記第１の波長分離多重フィルタを透過してきた第１の波長帯の光信号及び上記グレーティング付ファイバにより伝送された第２の波長帯の光信号を透過させる一方、上記グレーティング付ファイバにより伝送された第３の波長帯の光信号を第２の受信モジュール側に反射させる第２の波長分離多重フィルタとから構成されていることを特徴とする請求項１記載の光送受信モジュール。
【請求項３】
グレーティング付ファイバは、第１、第２及び第３の波長帯以外の帯域の光信号を内部のコアからクラッドにエネルギー拡散させることで反射減衰量を確保することを特徴とする請求項１記載の光送受信モジュール。
【請求項４】
波長分離多重手段とグレーティング付ファイバの間にファイバフェルールが設けられるとともに、上記グレーティング付ファイバの一端とシングルモードファイバの一端が接続されるコネクタが設けられる場合、上記グレーティング付ファイバのグレーティング長を屈折率の変化によって短尺化して、上記グレーティング付ファイバを上記ファイバフェルール内に収納していることを特徴とする請求項１記載の光送受信モジュール。
【請求項５】
波長分離多重手段とグレーティング付ファイバの間にファイバフェルールが設けられるとともに、上記グレーティング付ファイバの一端とシングルモードファイバの一端が接続されるコネクタが設けられる場合、上記グレーティング付ファイバのグレーティング長を屈折率の変化によって短尺化して、上記グレーティング付ファイバを上記コネクタ内に収納していることを特徴とする請求項１記載の光送受信モジュール。
【請求項６】
光送受信モジュールにレセプタクルが設けられる場合、グレーティング付ファイバのグレーティング長を屈折率の変化によって短尺化して、上記グレーティング付ファイバを上記レセプタクル内に収納していることを特徴とする請求項１記載の光送受信モジュール。
【請求項７】
送信モジュールにより送信される第１の波長帯の光信号が１３１０ｎｍの光信号、第１の受信モジュールにより受信される第２の波長帯の光信号が１４９０ｎｍの光信号、第２の受信モジュールにより受信される第３の波長帯の光信号が１５５０ｎｍの光信号であることを特徴とする請求項１記載の光送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ファイバを用いて、最大伝送速度１Ｇビット／秒のインターネットサービスを加入者に提供するＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ−Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｙｓｔｅｍ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標））の加入者側光回線終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）内に搭載されて、光信号を電気信号に変換する処理と、電気信号を光信号に変換する処理を行う光送受信モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＧＥ−ＰＯＮシステムは、センター局に設置される局側光回線終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、伝送路を最大３２本に分岐させる光分岐器と、加入者宅内に設置される加入者側光回線終端装置とから構成される。
局側光回線終端装置から加入者側光回線終端装置に伝送される下りのデータ／音声信号には１４９０ｎｍの波長が割り当てられ、下りのアナログビデオ信号には１５５０ｎｍの波長が割り当てられる。
一方、加入者側光回線終端装置から局側光回線終端装置に伝送される上りのデータ信号には１３１０ｎｍの波長が割り当てられる。
このように、ＧＥ−ＰＯＮシステムは、複数の波長が割り当てられる波長多重方式（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を使用して一芯双方向光通信を行う。【０００３】
ただし、ＧＥ−ＰＯＮシステムでは、下りのデータ／音声信号の光波長及びアナログビデオ信号の光波長の帯域にガードバンドが設けられている。即ち、それらの光波長の帯域以外の光波長の送受信を回避するために、加入者側光回線終端装置がガードバンドに対応した光送受信モジュールを使用する必要がある。【０００４】
これに対し、以下の特許文献１に開示されている送受信モジュールは、ＷＤＭフィルタを用いて、複数の波長の光信号を分離多重することで、一芯双方向光通信を実現しているが、ＷＤＭフィルタと光ファイバの間にレンズ結合光学素子が単に接続されているだけの構成なので、上述のように下りのデータ／音声信号の光波長及びアナログビデオ信号の光波長の近傍に隣接するガードバンドが設けられているＧＥ−ＰＯＮシステムに適用することはできない。
ここで、図６は特許文献１に開示されている光送受信モジュールにおける受信側の拡散光（ダイバージェンス光）によるフィルタ特性を示す説明図である。
図６から明らかなように、加入者側光回線終端装置内の光送受信モジュール内部にある狭帯域フィルタに拡散光を入射させる従来の構成の場合、光送受信モジュールの受信側フィルタガードバンド（波長帯λ１−α）を満足することができない。【０００５】
これは、狭帯域フィルタのフィルタ特性が、その狭帯域フィルタに対する入射光の角度によって変化するため、さまざまな入射角で入射する拡散光に対してはフィルタ特性を保持できないことによる。【０００６】
狭帯域フィルタのフィルタ特性を保持してガードバンドを満足する伝送品質を確保するには、光ファイバから出力される拡散光を平行光（コリメータ光）に変換するコリメーティング光学機器等を設置して、狭帯域フィルタに対する入射光の角度を調整することが考えられる。
以下の特許文献２には、狭帯域フィルタとコリメーティング光学機器を設置している送受信モジュールが開示されている。
ここで、図７は特許文献２に開示されている光送受信モジュールにおける受信側の平行光によるフィルタ特性を示す説明図である。
図７から明らかなように、波長帯λ１−α，λ１，λ１＋αのガードバンドを満足しており、不要な光波長の送受信を回避することができる。【０００７】
【特許文献１】特表２００３−５２４７８９号公報（図２ａ）
【特許文献２】特開２００５−２６０２２０号公報（段落番号［０００９］から［００１０］、図４）
【０００８】
従来の光送受信モジュールは以上のように構成されているので、コリメーティング光学機器を設置すれば、狭帯域フィルタのフィルタ特性を保持してガードバンドに対応する伝送品質を確保することができる。しかし、コリメーティング光学機器を設置する分だけ部品点数が多くなり、設置場所が必要になる。このため、小型化が困難になり、部材コストも高くなるなどの課題があった。【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ガードバンドに対応する伝送品質を確保することができ、かつ小型で廉価な光送受信モジュールを得ることを目的とする。
【発明の開示】
【００１０】
この発明に係る光送受信モジュールは、波長分離多重手段により透過された第１の波長帯の光信号を局側に伝送するとともに、局側から送信された第２及び第３の波長帯の光信号を波長分離多重手段に伝送する光ファイバとして、第１、第２及び第３の波長帯以外の帯域の光信号を反射させる狭帯域フィルタの機能を有するグレーティング付ファイバを用いるようにしたものである。
【００１１】
この発明によれば、波長分離多重手段により透過された第１の波長帯の光信号を局側に伝送するとともに、局側から送信された第２及び第３の波長帯の光信号を波長分離多重手段に伝送する光ファイバとして、第１、第２及び第３の波長帯以外の帯域の光信号を反射させる狭帯域フィルタの機能を有するグレーティング付ファイバを用いるように構成したので、ガードバンドに対応する伝送品質を確保することができ、かつ小型化及び部材コストの低減を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による光送受信モジュールを示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２による光送受信モジュールを示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３による光送受信モジュールを示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態４による光送受信モジュールを示す構成図である。
【図５】ファイバグレーティング特性を示す説明図である。
【図６】特許文献１に開示されている送受信モジュールの拡散光によるフィルタ特性を示す説明図である。
【図７】特許文献２に開示されている送受信モジュールの平行光によるフィルタ特性を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による光送受信モジュールを示す構成図である。図１の光送受信モジュールは、加入者側光回線終端装置に実装される。
図１において、送信モジュール１は上りのデータ信号である電気信号を１３１０ｎｍの波長の光信号（第１の波長帯に含まれる光信号）に変換し、その光波長をＷＤＭフィルタ４に出力するモジュールである。【００１４】
受信モジュール２はＷＤＭフィルタ４から下りのデータ／音声信号である１４９０ｎｍの波長の光信号（第２の波長帯に含まれる光信号）を受けると、その光信号を電気信号に変換する第１の受信モジュールである。
受信モジュール３はＷＤＭフィルタ５から下りのアナログビデオ信号である１５５０ｎｍの波長の光信号（第３の波長帯に含まれる光信号）を受けると、その光信号を電気信号に変換する第２の受信モジュールである。【００１５】
図１では、送信モジュール１により送信される第１の波長帯の光信号が１３１０ｎｍの光信号、受信モジュール２により受信される第２の波長帯の光信号が１４９０ｎｍの光信号、受信モジュール３により受信される第３の波長帯の光信号が１５５０ｎｍの光信号である例を示しているが、これは一例に過ぎず、第１、第２及び第３の波長帯が他の波長帯であってもよいことは言うまでもない。【００１６】
ＷＤＭフィルタ４は送信モジュール１から出力された波長１３１０ｎｍの光信号をＷＤＭフィルタ５側に透過させる一方、ＷＤＭフィルタ５を透過してきた波長１４９０ｎｍの光信号を受信モジュール２側に反射させる第１の波長分離多重フィルタである。
ＷＤＭフィルタ５はＷＤＭフィルタ４を透過してきた波長１３１０ｎｍの光信号をファイバフェルール６側に透過させるとともに、ファイバフェルール６から出力された波長１４９０ｎｍの光信号をＷＤＭフィルタ４側に透過させる一方、ファイバフェルール６から出力された波長１５５０ｎｍの光信号を受信モジュール３側に反射させる第２の波長分離多重フィルタである。
なお、ＷＤＭフィルタ４，５から波長分離多重手段が構成されている。【００１７】
ファイバフェルール６はグレーティング付ファイバ７を収容するための収容部材であり、図中、ＷＤＭフィルタ５の右隣に設けられている。
グレーティング付ファイバ７はＷＤＭフィルタ５を透過してきた波長１３１０ｎｍの光信号を伝送してコネクタ８側に出力する一方、コネクタ８側から入射された波長１４９０ｎｍ，１５５０ｎｍの光信号（局側から送信された光信号）を伝送してＷＤＭフィルタ５側に出力する光ファイバであり、グレーティング付ファイバ７は波長１３１０ｎｍを含む狭帯域（第１の波長帯）、波長１４９０ｎｍを含む狭帯域（第２の波長帯）及び波長１５５０ｎｍを含む狭帯域（第３の波長帯）以外の帯域の光信号を反射させる狭帯域フィルタの機能を有している。
コネクタ８はグレーティング付ファイバ７の一端が接続され、かつ、シングルモードファイバの一端が接続される接続部材である。なお、シングルモードファイバの他端は局側光回線終端装置と接続されている。【００１８】
次に動作について説明する。
最初に、加入者側光回線終端装置内の光送受信モジュールが上りのデータ信号を局側光回線終端装置に送信する動作を説明する。
送信モジュール１は、上りのデータ信号である電気信号を受けると、その電気信号を１３１０ｎｍの波長の光信号に変換し、その光信号をＷＤＭフィルタ４に出力する。【００１９】
ＷＤＭフィルタ４は、送信モジュール１から波長１３１０ｎｍの光信号を受けると、波長１３１０ｎｍの光信号をＷＤＭフィルタ５側に透過させる。
ＷＤＭフィルタ５は、ＷＤＭフィルタ４を透過してきた波長１３１０ｎｍの光信号をファイバフェルール６側に透過させる。
これにより、波長１３１０ｎｍの光信号がファイバフェルール６に入射されることにより、波長１３１０ｎｍの光信号がグレーティング付ファイバ７中を伝送されて、コネクタ８からシングルモードファイバに出射される。【００２０】
次に、加入者側光回線終端装置内の光送受信モジュールが局側光回線終端装置から下りのデータ／音声信号及びアナログビデオ信号を受信する動作を説明する。
局側光回線終端装置から送信された下りのデータ／音声信号である波長１４９０ｎｍの光信号と、下りのアナログビデオ信号である１５５０ｎｍの光信号は、シングルモードファイバ中を伝送されて、コネクタ８から入射される。
これにより、波長１４９０ｎｍ，１５５０ｎｍの光信号がグレーティング付ファイバ７中を伝送されて、ファイバフェルール６からＷＤＭフィルタ５に出射される。【００２１】
ＷＤＭフィルタ５は、ファイバフェルール６から波長１４９０ｎｍ，１５５０ｎｍの光信号を受けると、波長１４９０ｎｍの光信号と波長１５５０ｎｍの光信号を分離して、波長１４９０ｎｍの光信号をＷＤＭフィルタ４側に透過させる一方、波長１５５０ｎｍの光信号を受信モジュール３側に反射させる。
受信モジュール３は、ＷＤＭフィルタ５から波長１５５０ｎｍの光信号を受けると、波長１５５０ｎｍの光信号を電気信号に変換し、電気信号である下りのアナログビデオ信号を出力する。【００２２】
ＷＤＭフィルタ４は、ＷＤＭフィルタ５を透過してきた波長１４９０ｎｍの光信号を受信モジュール２側に反射させる。
受信モジュール２は、ＷＤＭフィルタ４から波長１４９０ｎｍの光信号を受けると、波長１４９０ｎｍの光信号を電気信号に変換し、電気信号である下りのデータ／音声信号を出力する。【００２３】
ここで、グレーティング付ファイバ７は、紫外線が光ファイバに照射されると、屈折率が上昇する光誘起屈折率変化を利用しているものである。
即ち、グレーティング付ファイバ７は、紫外線が光ファイバに照射されると、光ファイバのコア又はクラッド中に回折格子が形成されて、周期的に屈折率が変化する。
これにより、グレーティング付ファイバ７は、その周期に対応する特定の光波長のみを反射させることができるため、光フィルタ（狭帯域フィルタ）の機能を有する光ファイバ型デバイスとして用いられる。
また、グレーティング付ファイバ７は、光ファイバ中に回折格子を非破壊的に直接形成することができるため、低コストで製造することが可能である。また、中心波長、帯域幅、反射率などの光学特性も容易に変化させることができるため、低損失・小型化・高信頼性が得られる利点を有している。【００２４】
図１の光送受信モジュールに実装されているグレーティング付ファイバ７は、波長１３１０ｎｍを含む狭帯域の光信号、波長１４９０ｎｍを含む狭帯域の光信号及び波長１５５０ｎｍを含む狭帯域の光信号については透過させるが、上記３つの狭帯域以外の帯域の光信号については反射させる狭帯域フィルタの機能を有している。【００２５】
また、グレーティング付ファイバ７は、波長１３１０ｎｍを含む狭帯域、波長１４９０ｎｍを含む狭帯域及び波長１５５０ｎｍを含む狭帯域以外の帯域の光信号をファイバ内のコアからクラッドにエネルギー拡散させることで反射減衰量を確保することができる。
したがって、従来の光送受信モジュールのように、内部に狭帯域フィルタを配置し、この狭帯域フィルタのフィルタ特性を保持するために光波長をダイバージェンス光からコリメータ光に変換させる必要がない。このため、従来の光送受信モジュールのように、コリメータ光学機器および狭帯域フィルタを配置する必要がない。【００２６】
ここで、図５はファイバグレーティング特性を示す説明図である。
図５から明らかなように、狭帯域フィルタ及びコリメータ光学機器を設置することなく、波長帯λ１−α，λ１，λ１＋αのガードバンドを満足しており、このようなガードバンドが設けられているＧＥ−ＰＯＮシステムにおいて、光送受信器が不要な光波長の光信号を送受信することを回避できる。【００２７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、ＷＤＭフィルタ４，５を透過してきた波長１３１０ｎｍの光信号を局側に伝送するするとともに、局側から送信された波長１４９０ｎｍ，１５５０ｎｍの光信号をＷＤＭフィルタ５側に伝送する光ファイバとして、波長１３１０ｎｍを含む狭帯域、波長１４９０ｎｍを含む狭帯域及び波長１５５０ｎｍを含む狭帯域以外の帯域の光信号を反射させる狭帯域フィルタの機能を有するグレーティング付ファイバ７を用いるように構成したので、狭帯域フィルタ及びコリメーティング光学機器を設置することなく、ガードバンドに対応する伝送品質を確保することができるようになり、その結果、小型化及び部材コストの低減を図ることができる効果を奏する。【００２８】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による光送受信モジュールを示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
グレーティング付ファイバフェルール９は図１のグレーティング付ファイバ７に相当するグレーティング付ファイバを収納しているファイバフェルールである。
光ファイバ１０は一端がグレーティング付ファイバフェルール９に収納されているグレーティング付ファイバと接続されており、ＷＤＭフィルタ５を透過してきた波長１３１０ｎｍの光信号を伝送してコネクタ８側に出力する一方、コネクタ８側から入射された波長１４９０ｎｍ，１５５０ｎｍの光信号（局側から送信された光信号）を伝送してＷＤＭフィルタ５側に出力する。【００２９】
上記実施の形態１では、ファイバフェルール６とコネクタ８の間にグレーティング付ファイバ７が接続されているものについて示したが、そのグレーティング付ファイバ７のグレーティング長を屈折率の変化によって短尺化することで、グレーティング付ファイバ７をファイバフェルール６内に収納するようにしてもよい。
具体的には、以下の通りである。【００３０】
図２のグレーティング付ファイバフェルール９は、屈折率変化量をｎ倍にすると、グレーティング長を１／ｎ2に短尺化することができることに着目して、ファイバフェルール内のファイバのコアにグレーティングさせたものである。
これにより、ファイバ余長処理の領域を削減することができるため、加入者側光回線終端装置の省スペース化が可能になる。また、ファイバ長が短尺化されることにより、直材コストの低減を図ることができる。
したがって、上記実施の形態１よりも更に、小型化及び部材コストの低減を図ることができる効果を奏する。【００３１】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３による光送受信モジュールを示す構成図であり、図において、図１及び図２と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
グレーティング付コネクタ１１は図１のグレーティング付ファイバ７に相当するグレーティング付ファイバを収納しているコネクタである。【００３２】
上記実施の形態１では、ファイバフェルール６とコネクタ８の間にグレーティング付ファイバ７が接続されているものについて示したが、そのグレーティング付ファイバ７のグレーティング長を屈折率の変化によって短尺化することで、グレーティング付ファイバ７をコネクタ８内に収納するようにしてもよい。
具体的には、以下の通りである。【００３３】
図３のグレーティング付コネクタ１１は、屈折率変化量をｎ倍にすると、グレーティング長を１／ｎ2に短尺化することができることに着目して、コネクタ内のファイバのコアにグレーティングさせたものである。
これにより、ファイバ余長処理の領域を削減することができるため、加入者側光回線終端装置の省スペース化が可能になる。また、ファイバ長が短尺化されることにより、直材コストの低減を図ることができる。
したがって、上記実施の形態１よりも更に、小型化及び部材コストの低減を図ることができる効果を奏する。【００３４】
実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４による光送受信モジュールを示す構成図であり、図において、図１から図３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
グレーティング付レセプタクル１２は図中ＷＤＭフィルタ５の右隣に設置されて、シングルモードファイバの一端と接続されており、光モジュールとの光軸調整機能及び外部コネクタとの接続機構を有している光モジュール部品である。
また、グレーティング付レセプタクル１２は図１のグレーティング付ファイバ７に相当するグレーティング付ファイバを収納している。【００３５】
上記実施の形態１では、ファイバフェルール６とコネクタ８の間にグレーティング付ファイバ７が接続されているものについて示したが、そのグレーティング付ファイバ７のグレーティング長を屈折率の変化によって短尺化することで、グレーティング付ファイバ７をレセプタクル内に収納するようにしてもよい。
具体的には、以下の通りである。【００３６】
図４のグレーティング付レセプタクル１２は、屈折率変化量をｎ倍にすると、グレーティング長を１／ｎ2に短尺化することができることに着目して、レセプタクル内のファイバのコアにグレーティングさせたものである。
これにより、ファイバ余長処理の領域を削減することができるため、加入者側光回線終端装置の省スペース化が可能になる。また、ファイバ長が短尺化されることにより、直材コストの低減を図ることができる。
したがって、上記実施の形態１よりも更に、小型化及び部材コストの低減を図ることができる効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、この発明に係る光送受信モジュールは、ガードバンドに対応する伝送品質の確保及び当該モジュールを小型で廉価にするために、波長分離多重手段により透過された第１の波長帯の光信号を局側に伝送するとともに、局側から送信された第２及び第３の波長帯の光信号を波長分離多重手段に伝送する光ファイバとして、第１、第２及び第３の波長帯以外の帯域の光信号を反射させる狭帯域フィルタの機能を有するグレーティング付ファイバを用いるよう構成したので、ＧＥ−ＰＯＮシステムのような光ファイバによるインターネットサービスを提供する光回線終端装置内に搭載されて、光信号と電気信号の変換処理を行う光送受信モジュールなどに用いるのに適している。
【図１】
2010050081.tif 000003
【図２】
2010050081.tif 000004
【図３】
2010050081.tif 000005
【図４】
2010050081.tif 000006
【図５】
2010050081.tif 000007
【図６】
2010050081.tif 000008
【図７】
2010050081.tif 000009
【国際調査報告】
2010050081.tif 000010
2010050081.tif 000011