(57)【要約】  使用される波長選択スイッチのポート数を抑制しつつ、異なる波長間隔の光信号を分波する。分岐手段（１１）は、波長間隔の数だけ光信号を分岐する。各帯域分割手段（１２）は、信号帯域がＮ個の分割帯域に分割され、かつ、奇数チャネルと偶数チャネルとが分離された帯域分割信号を生成する。合波手段（１３ａ及び１３ｂ）は、同一信号帯域の帯域分割信号を合波し、分岐手段（１４ａ及び１４ｂ）は、合波された信号を光受信機（２０）に出力する。制御手段（１５）は、各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいて帯域分割手段（１２）に含まれる波長選択スイッチを制御することで、対応する波長間隔の信号が存在する信号帯域の信号を各帯域分割信号に含めさせる。
2018179686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に異なる複数の波長間隔の信号が多重化された光信号を、少なくとも前記波長間隔の数だけ分岐する第１の分岐手段と、
前記複数の波長間隔のそれぞれに対応して配置され、各波長間隔について、前記第１の分岐手段で分岐された光信号の信号帯域が所定帯域幅で分割され、かつ各波長間隔における奇数チャネルと偶数チャネルとが分離された帯域分割信号を生成する複数の帯域分割手段と、
前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、前記帯域分割手段が出力する、各波長間隔の奇数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波し、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波する複数の合波手段と、
前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、各合波手段を用いて合波された各波長間隔の奇数チャネルが含まれる合波信号と、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる合波信号とを、それぞれ複数の通信装置に分岐する複数の第２の分岐手段と、
前記帯域分割手段を制御する制御手段とを備え、
前記複数の帯域分割手段のそれぞれは波長選択スイッチを含み、
前記制御手段は、前記光信号における各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいて前記波長選択スイッチを制御し、前記波長選択スイッチに、対応する波長間隔の信号が存在する波長帯域の信号を前記合波手段側に出力させ、対応する波長間隔の信号が存在しない波長帯域の信号は遮断させる光分波装置。
【請求項２】
前記複数の帯域分割手段のそれぞれは、各波長間隔における奇数チャネルと偶数チャネルとを分離するインターリーバを更に含む請求項１に記載の光分波装置。
【請求項３】
前記複数の帯域分割手段のそれぞれは前記波長選択スイッチを２つ含んでおり、一方の波長選択スイッチは、前記インターリーバを用いて分離された奇数チャネルが含まれる光信号を所定帯域幅で分割し、他方の波長選択スイッチは、前記インターリーバを用いて分離された偶数チャネルが含まれる光信号を所定帯域幅で分割する請求項２に記載の光分波装置。
【請求項４】
前記複数の波長選択スイッチのぞれぞれは、前記インターリーバの出力に光学的に結合される第１のポートと、前記分割する信号帯域の数に対応した第２のポートとを含む請求項３に記載の光分波装置。
【請求項５】
前記複数の波長選択スイッチのそれぞれは、前記奇数チャネルと前記偶数チャネルとを分離するインターリーバとしても機能する請求項１に記載の光分波装置。
【請求項６】
前記複数の波長選択スイッチのそれぞれは、前記第１の分岐手段の出力に光学的に結合される第１のポートと、前記分割する信号帯域の数に対応した第２のポートと、前記分割する信号帯域の数に対応した第３のポートを含み、前記第２のポートのそれぞれから、前記所定帯域幅で分割された、奇数チャネルに対応する波長の光信号を出力し、前記第３のポートのそれぞれから、前記所定帯域幅で分割された、偶数チャネルに対応する波長の光信号を出力する請求項５に記載の光分波装置。
【請求項７】
前記複数の波長選択スイッチのそれぞれは、前記光信号を、各波長間隔の奇数チャネルと偶数チャネルとに分離された信号のそれぞれにおいて信号が存在しない波長を境界波長とする信号帯域に分割する請求項１から６何れか１項に記載の光分波装置。
【請求項８】
相互に異なる複数の波長間隔の信号が多重化された光信号を、少なくとも前記波長間隔の数だけ分岐する第１の分岐手段と、
前記複数の波長間隔のそれぞれに対応して配置され、各波長間隔について、前記第１の分岐手段で分岐された光信号の信号帯域が所定帯域幅で分割され、かつ各波長間隔における奇数チャネルと偶数チャネルとが分離された帯域分割信号を生成する複数の帯域分割手段と、
前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、前記帯域分割手段が出力する、各波長間隔の奇数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波し、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波する複数の合波手段と、
前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、各合波手段を用いて合波された各波長間隔の奇数チャネルが含まれる合波信号と、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる合波信号とを、それぞれ複数の通信装置に分岐する複数の第２の分岐手段と、
前記帯域分割手段を制御する制御手段と、
前記第２の分岐手段で分岐された合波信号を受信する光受信機とを備え、
前記複数の帯域分割手段のそれぞれは波長選択スイッチを含み、
前記制御手段は、前記光信号における各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいて前記波長選択スイッチを制御し、前記波長選択スイッチに、対応する波長間隔の信号が存在する波長帯域の信号を前記合波手段側に出力させ、対応する波長間隔の信号が存在しない波長帯域の信号は遮断させる光信号受信装置。
【請求項９】
光ファイバと、
光ファイバの両端に配置された光合分波装置と、
前記光合分波装置を介して光信号を送受信する光送受信機とを備え、
前記光合分波装置は、
相互に異なる複数の波長間隔の信号が多重化された光信号を、少なくとも前記波長間隔の数だけ分岐する第１の分岐手段と、
前記複数の波長間隔のそれぞれに対応して配置され、各波長間隔について、前記第１の分岐手段で分岐された光信号の信号帯域が所定帯域幅で分割され、かつ各波長間隔における奇数チャネルと偶数チャネルとが分離された帯域分割信号を生成する複数の帯域分割手段と、
前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、前記帯域分割手段が出力する、各波長間隔の奇数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波し、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波する複数の合波手段と、
前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、各合波手段を用いて合波された各波長間隔の奇数チャネルが含まれる合波信号と、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる合波信号とを、それぞれ複数の通信装置に分岐する複数の第２の分岐手段と、
前記帯域分割手段を制御する制御手段とを有し、
前記複数の帯域分割手段のそれぞれは波長選択スイッチを含み、
前記制御手段は、前記光信号における各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいて前記波長選択スイッチを制御し、前記波長選択スイッチに、対応する波長間隔の信号が存在する波長帯域の信号を前記合波手段側に出力させ、対応する波長間隔の信号が存在しない波長帯域の信号は遮断させる光信号送受信装置。
【請求項１０】
相互の異なる複数の波長間隔の信号が多重化された光信号を、少なくとも前記波長間隔の数だけ分岐し、
前記分岐した光信号のそれぞれについて、前記分岐された光信号の信号帯域が所定帯域幅で分割され、かつ各波長間隔における奇数チャネルと偶数チャネルとが分離された帯域分割信号を生成し、
各波長間隔の奇数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波し、
各波長間隔の偶数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波し、
前記合波された各波長間隔の奇数チャネルが含まれる合波信号と、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる合波信号とを、それぞれ複数の通信装置に分岐するものであり、
前記帯域分割信号の生成では、前記光信号における各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいて波長選択スイッチを制御することで、対応する波長間隔の信号が存在する波長帯域の信号を前記帯域分割信号に含ませ、対応する波長間隔の信号が存在しない波長帯域の信号は前記波長選択スイッチで遮断させる光分波方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光信号分波装置、光信号受信装置、光信号送受信装置、及び光信号分波方法に関し、更に詳しくは、相互に異なる波長間隔で、相互に異なる複数の波長の光信号が多重化された信号から光信号を分波する光信号分波装置、光信号受信装置、光信号送受信装置、及び光信号分波方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムにおいて、相互に異なる複数の波長の光を多重化して伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）伝送方式が知られている。ＷＤＭ伝送方式において、伝送路の距離や伝送路の特性に応じて異なる波長間隔が適用されることがある。その結果、ＷＤＭ伝送方式においては、同じ光伝送路に、相互に異なる複数の波長間隔が混在する場合がある。その場合、波長ごとに適切な波長間隔で光信号を分離する必要がある。また、システムの運用中に、ある波長又はある波長帯域の波長間隔が変更された場合にも、それに応じて適切な波長間隔で光信号を分離する必要がある。【０００３】
相互に異なる波長間隔で複数の光信号が多重化されたＷＤＭ信号から所望の光信号を分岐し、及びＷＤＭ信号に光信号を挿入する光分岐挿入多重化装置が特許文献１に記載されている。図１５は、特許文献１に記載の光分岐挿入多重化装置を示す。光分岐挿入多重化装置２００において、光カプラ２０１及び波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）２０２〜２０４は、光伝送路２２０から光信号をドロップするドロップ部を構成し、光カプラ２１０及びＷＳＳ２１２〜２１４は、光伝送路２２０に光信号を挿入（アド）するアド部を構成する。【０００４】
ここでは、光伝送路２２０は、チャネル間隔が２００ＧＨｚ、１００ＧＨｚ、及び５０ＧＨｚの光信号が多重化されたＷＤＭ信号を伝送する。２００ＧＨｚのチャネル間隔は、１波あたり１００Ｇｂｐｓ（bit per second）の伝送速度で伝送を行う場合に使用される。また、１００ＧＨｚのチャネル間隔は、１波あたり４０Ｇｂｐｓの伝送速度で伝送を行う場合に使用され、５０ＧＨｚのチャネル間隔は、１波あたり１０Ｇｂｐｓの伝送速度で伝送を行う場合に使用される。【０００５】
光カプラ２０１は、ＷＤＭ信号をドロップ用のＷＳＳ２０２〜２０４と、波長ブロッカ（ＷＢ：Wavelength Blocker）２２１とに分岐する。ＷＳＳ２０２は、チャネルが２００ＧＨｚ間隔で配置された光信号に対応した波長選択スイッチであり、２００ＧＨｚの光周波数帯域を単位として信号光を分離し、分離された各信号光を選択してスイッチ可能に構成される。同様に、ＷＳＳ２０３は、チャネルが１００ＧＨｚ間隔で配置された光信号に対応した波長選択スイッチであり、ＷＳＳ２０４は、チャネルが５０ＧＨｚ間隔で配置された光信号に対応した波長選択スイッチである。ＷＳＳ２０３〜２０４は、特定のチャネルの光信号を、トランスポンダ２０５〜２０７にドロップするために使用される。【０００６】
各ＷＳＳは、各伝送速度に対応したトランスポンダに、対応する伝送速度（チャネル間隔）の光信号を出力する。より詳細には、ＷＳＳ２０２は、チャネル間隔２００ＧＨｚの光信号を、１００Ｇｂｐｓに対応したトランスポンダ２０５に出力する。ＷＳＳ２０３は、チャネル間隔１００ＧＨｚの光信号を、４０Ｇｂｐｓに対応したトランスポンダ２０６に出力する。ＷＳＳ２０４は、チャネル間隔５０ＧＨｚの光信号を、１０Ｇｂｐｓに対応したトランスポンダ２０７に出力する。【０００７】
波長ブロッカ２２１は、２５ＧＨｚ間隔で任意の波長の信号光のレベルを調整する機能を有する。波長ブロッカ２２１は、ＷＳＳ２０２〜２０４を用いてドロップされた信号光の波長帯域をブロックし、他の波長帯域の光を光カプラ２１０に透過する。波長ブロッカ２２１を透過したＷＤＭ信号は、光カプラ２１０に入力される。【０００８】
光分岐挿入多重化装置２００において、アド部の動作は、光信号の方向が逆向きになる点を除けばドロップ部の動作と同様である。各伝送速度に対応したトランスポンダ２１５〜２１７は、対応するチャネル間隔のＷＳＳ２１２〜２１４に光信号を出力する。光カプラ２１０は、各ＷＳＳ２１２〜２１４から出力される光信号と波長ブロッカ２２１から出力される光信号とを合波する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−２３７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記したように、現在の光通信システムは、波長多重技術を用い、異なる波長の信号を束ねて送受信することで伝送容量を拡大している。現在の光伝送システムに採用されている波長間隔は、５０ＧＨｚや３７．５ＧＨｚが主流となっているが、将来的には、更に波長間隔を狭めた３３．３ＧＨｚ（１００／３ＧＨｚ）も採用が検討されている。【００１１】
一般的に、波長間隔が狭いほど隣接する信号から影響を受けやすく、伝送品質が劣化することが知られており、光通信システムでは、伝送距離に応じて適切な波長間隔が選択されている。また近年のＯＡＤＭ（Optical add-drop multiplexer）技術を用い、異なるリンクを接続する波長が同一ファイバで伝送されることが多くなっており、ある送受信端において、異なる波長間隔を持つ波長多重信号が送受信されることがある。その場合、その送受信端において、異なる波長間隔を持つ波長多重信号を適切に合分波し、伝送路或いは受信機に送る必要がある。【００１２】
異なる波長間隔を持つ波長多重信号の合分波について、一般的な構成では、波長間隔ごとに合分波装置を用意し、人手で適切な接続先が選択される。しかしながら、その場合、合分波装置を波長間隔の種類だけ用意する必要があり、コストがかさむ。この問題点に対し、特許文献１では、ＷＳＳを用いて波長を選択的に合分波しており、波長間隔ごとに合分波装置を用意する必要がない。しかしながら、特許文献１に記載の光分岐挿入多重化装置のドロップ部において、信号の全チャネル（全波長帯域）をドロップ可能とするためには、ＷＳＳ２０２〜２０４に１００ポート以上の出力ポートをもつ波長選択スイッチが必要となり、現実的ではない。【００１３】
本開示は、上記事情に鑑み、使用される波長選択スイッチのポート数を抑制しつつ、異なる波長間隔の光信号の分波が可能な光分波装置、光信号受信装置、光信号送受信装置、及び光分波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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本開示は、第１の態様として、相互に異なる複数の波長間隔の信号が多重化された光信号を、少なくとも前記波長間隔の数だけ分岐する第１の分岐手段と、前記複数の波長間隔のそれぞれに対応して配置され、各波長間隔について、前記第１の分岐手段で分岐された光信号の信号帯域が所定帯域幅で分割され、かつ各波長間隔における奇数チャネルと偶数チャネルとが分離された帯域分割信号を生成する複数の帯域分割手段と、前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、前記帯域分割手段が出力する、各波長間隔の奇数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波し、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波する複数の合波手段と、前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、各合波手段を用いて合波された各波長間隔の奇数チャネルが含まれる合波信号と、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる合波信号とを、それぞれ複数の通信装置に分岐する複数の第２の分岐手段と、前記帯域分割手段を制御する制御手段とを備え、前記複数の帯域分割手段のそれぞれは波長選択スイッチを含み、前記制御手段は、前記光信号における各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいて前記波長選択スイッチを制御し、前記波長選択スイッチに、対応する波長間隔の信号が存在する波長帯域の信号を前記合波手段側に出力させ、対応する波長間隔の信号が存在しない波長帯域の信号は遮断させる光分波装置を提供する。【００１５】
また、本開示は、第２の態様として、相互に異なる複数の波長間隔の信号が多重化された光信号を、少なくとも前記波長間隔の数だけ分岐する第１の分岐手段と、前記複数の波長間隔のそれぞれに対応して配置され、各波長間隔について、前記第１の分岐手段で分岐された光信号の信号帯域が所定帯域幅で分割され、かつ各波長間隔における奇数チャネルと偶数チャネルとが分離された帯域分割信号を生成する複数の帯域分割手段と、前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、前記帯域分割手段が出力する、各波長間隔の奇数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波し、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波する複数の合波手段と、前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、各合波手段を用いて合波された各波長間隔の奇数チャネルが含まれる合波信号と、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる合波信号とを、それぞれ複数の通信装置に分岐する複数の第２の分岐手段と、前記帯域分割手段を制御する制御手段と、前記第２の分岐手段で分岐された合波信号を受信する光受信機とを備え、前記複数の帯域分割手段のそれぞれは波長選択スイッチを含み、前記制御手段は、前記光信号における各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいて前記波長選択スイッチを制御し、前記波長選択スイッチに、対応する波長間隔の信号が存在する波長帯域の信号を前記合波手段側に出力させ、対応する波長間隔の信号が存在しない波長帯域の信号は遮断させる光信号受信装置を提供する。【００１６】
本開示は、更に、第３の態様として、光ファイバと、光ファイバの両端に配置された光合分波装置と、前記光合分波装置を介して光信号を送受信する光送受信機とを備え、前記光合分波装置は、相互に異なる複数の波長間隔の信号が多重化された光信号を、少なくとも前記波長間隔の数だけ分岐する第１の分岐手段と、前記複数の波長間隔のそれぞれに対応して配置され、各波長間隔について、前記第１の分岐手段で分岐された光信号の信号帯域が所定帯域幅で分割され、かつ各波長間隔における奇数チャネルと偶数チャネルとが分離された帯域分割信号を生成する複数の帯域分割手段と、前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、前記帯域分割手段が出力する、各波長間隔の奇数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波し、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波する複数の合波手段と、前記分割された信号帯域ごとに、前記奇数チャネル及び前記偶数チャネルのそれぞれに対応して配置され、各合波手段を用いて合波された各波長間隔の奇数チャネルが含まれる合波信号と、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる合波信号とを、それぞれ複数の通信装置に分岐する複数の第２の分岐手段と、前記帯域分割手段を制御する制御手段とを有し、前記複数の帯域分割手段のそれぞれは波長選択スイッチを含み、前記制御手段は、前記光信号における各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいて前記波長選択スイッチを制御し、前記波長選択スイッチに、対応する波長間隔の信号が存在する波長帯域の信号を前記合波手段側に出力させ、対応する波長間隔の信号が存在しない波長帯域の信号は遮断させる光信号送受信装置を提供する。【００１７】
本開示は、第４の態様として、相互の異なる複数の波長間隔の信号が多重化された光信号を、少なくとも前記波長間隔の数だけ分岐し、前記分岐した光信号のそれぞれについて、前記分岐された光信号の信号帯域が所定帯域幅で分割され、かつ各波長間隔における奇数チャネルと偶数チャネルとが分離された帯域分割信号を生成し、各波長間隔の奇数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波し、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる帯域分割信号を前記分割された信号帯域ごとに合波し、前記合波された各波長間隔の奇数チャネルが含まれる合波信号と、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる合波信号とを、それぞれ複数の通信装置に分岐するものであり、前記帯域分割信号の生成では、前記光信号における各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいて波長選択スイッチを制御することで、対応する波長間隔の信号が存在する波長帯域の信号を前記帯域分割信号に含ませ、対応する波長間隔の信号が存在しない波長帯域の信号は前記波長選択スイッチで遮断させる光分波方法を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本開示の光分波装置、光信号受信装置、光信号送受信装置、及び光分波方法は、使用される波長選択スイッチのポート数を抑制しつつ、異なる波長間隔の光信号を分波することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本開示の概略的な光分波装置を示すブロック図。
【図２】本開示が適用され得る光通信システム（光伝送システム）を示すブロック図。
【図３】本開示の第１実施形態に係る合分波装置の分波ブロックの構成を示すブロック図。
【図４】信号の帯域分割を示すブロック図。
【図５】ＩＴＵ−Ｔで規定された波長間隔ごとの波長グリッドを示す図。
【図６】各波長間隔の奇数チャネルの波長グリッドを示す図。
【図７】各波長間隔の偶数チャネルの波長グリッドを示す図。
【図８】複数の波長間隔が混在したＷＤＭ信号の信号例を示す図。
【図９】インターリーバで分離された奇数チャネルの出力信号例を示す図。
【図１０】インターリーバで分離された偶数チャネルの出力信号例を示す図。
【図１１】奇数チャネルに対応したＷＳＳの出力信号例を示す図。
【図１２】偶数チャネルに対応したＷＳＳの出力信号例を示す図。
【図１３】光カプラで合波される信号の信号例を示す図。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る合分波装置における分波ブロックを示すブロック図。
【図１５】特許文献１に記載の光分岐挿入多重化装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本開示の実施の形態の説明に先立って、本開示の概要を説明する。図１は、本開示の概略的な光分波装置を示す。光分波装置１０は、Ｎ及びＭを２以上の整数として、分岐手段１１、帯域分割手段１２−１〜１２−Ｍ、合波手段１３ａ−１〜１３ａ−Ｎ及び１３ｂ−１〜１３ｂ−Ｎ、分岐手段１４ａ−１〜１４ａ−Ｎ及び１４ｂ−１〜１４ｂ−Ｎ、並びに制御手段１５を有する。なお、以下の説明において、特に区別する必要がない場合は、帯域分割手段１２−１〜１２−Ｍを、帯域分割手段１２とも呼ぶ。合波手段１３ａ−１〜１３ａ−Ｎ及び１３ｂ−１〜１３ｂ−Ｎ、並びに、分岐手段１４ａ−１〜１４ａ−Ｎ及び１４ｂ−１〜１４ｂ−Ｎについても、同様である。
【００２１】
分岐手段（第１の分岐手段）１１は、相互に異なる複数の波長間隔の信号が多重化された光信号を、少なくとも波長間隔の数だけ分岐する。分岐手段１１は、例えば、波長間隔の数をＭとして、帯域分割手段１２−１〜１２−Ｍに、光信号を分岐する。各帯域分割手段１２は、Ｍ個の波長間隔のそれぞれに対応して配置される。各帯域分割手段１２は、各波長間隔について、分岐手段１１で分岐された光信号の信号帯域（波長帯域）を所定帯域幅で分割し、かつ、各波長間隔における奇数チャネルと偶数チャネルとを分離する。各帯域分割手段１２は、帯域の分割数をＮとして、奇数チャネルが含まれるＮ個の帯域分割信号と、偶数チャネルが含まれるＮ個の帯域分割信号とを生成する。各帯域分割手段１２は、波長選択スイッチを含む。
【００２２】
合波手段１３ａ及び１３ｂは、帯域分割手段１２で分割された信号帯域ごとに、奇数チャネル及び偶数チャネルのそれぞれに対応して配置される。ここでは、合波手段１３ａは奇数チャネルに対応して配置され、合波手段１３ｂは偶数チャネルに対応して配置されているものとする。合波手段１３ａは、各波長間隔の奇数チャネルが含まれる帯域分割信号を、分割された帯域ごとに合波する。合波手段１３ｂは、各波長間隔の偶数チャネルが含まれる帯域分割信号を、分割された帯域ごとに合波する。より詳細には、合波手段１３ａ−１〜１３ａ−Ｎは、それぞれ帯域分割手段１２−１〜１２−Ｍが出力する、奇数チャネルが含まれる同一信号帯域のＭ個の帯域分割信号を合波する。同様に、合波手段１３ｂ−１〜１３ｂ−Ｎは、それぞれ帯域分割手段１２−１〜１２−Ｍが出力する、偶数チャネルが含まれる同一信号帯域のＭ個の帯域分割信号を合波する。
【００２３】
分岐手段（第２の分岐手段）１４ａ及び１４ｂは、合波手段１３ａ及び１３ｂと同様に、分割された信号帯域ごとに、奇数チャネル及び偶数チャネルのそれぞれに対応して配置される。分岐手段１４ａ及び１４ｂは、それぞれ合波手段１３ａ及び１３ｂで合波された合波信号を例えば複数の光受信機２０に分岐する。より詳細には、分岐手段１４ａ−１〜１４ａ−Ｎは、それぞれ合波手段１３ａ−１〜１３ａ−Ｎを用いて合波された各波長間隔の奇数チャネルが含まれる合波信号を複数の光受信機２０に分岐する。分岐手段１４ｂ−１〜１４ｂ−Ｎは、それぞれ合波手段１３ｂ−１〜１３ｂ−Ｎを用いて合波された各波長間隔の奇数チャネルが含まれる合波信号を複数の光受信機２０に分岐する。
【００２４】
制御手段１５は、帯域分割手段１２を制御する。本開示では、特に、制御手段１５は、光信号における各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいて帯域分割手段１２に含まれる波長選択スイッチを制御する。制御手段１５は、波長選択スイッチを制御することで、波長選択スイッチに、対応する波長間隔の信号が存在する信号帯域の信号を帯域分割手段１２から合波手段１３ａ及び１３ｂ側に出力させ、対応する波長間隔の信号が存在しない信号帯域の信号は遮断させる。
【００２５】
本開示では、分岐手段１１を用いて波長間隔の数だけ光信号を分岐し、各帯域分割手段１２において、信号帯域をＮ個の分割帯域に分割する。このとき、帯域分割手段１２は、奇数チャネルと偶数チャネルとを分離して、それぞれに対応する帯域分割信号を生成する。制御手段１５は、各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいて帯域分割手段１２に含まれる波長選択スイッチを制御することで、対応する波長間隔の信号が存在する信号帯域の信号を各帯域分割信号に含めさせる。合波手段１３ａ及び１３ｂは、同一信号帯域の帯域分割信号を合波し、分岐手段１４ａ及び１４ｂは、合波された信号を光受信機２０に出力する。このようにすることで、光受信機２０は、光信号に異なる波長間隔の信号が含まれる場合でも、所望の波長（チャネル）の光信号を受信することが可能である。
【００２６】
本開示では、帯域分割手段１２に含まれる波長選択スイッチの出力ポート数は分割する信号帯域の数だけあればよく、光受信機２０の数だけ出力ポートを有している必要がない。このため、本開示は、特許文献１と比較して、低コストで異なる波長間隔の光信号を分波することが可能である。
【００２７】
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施の形態を詳細に説明する。図２は、本開示が適用され得る光通信システム（光伝送システム）を示す。光通信システム１００は、例えば海底ケーブルシステムとして構成されており、合分波装置１１０、光送受信機１２０、監視装置１３０、光ファイバ１４０、光海底中継器１５０、及び光海底分岐装置１６０を有する。
【００２８】
合分波装置１１０は、合波ブロックと分波ブロックとを有する。合分波装置１１０は、合波ブロックにおいて、複数の光送受信機１２０から入力された複数の波長の光信号を合波し、光ファイバ１４０に出力する。また、合分波装置１１０は、分波ブロックにおいて、光ファイバ１４０から入力された、複数の波長の光信号が多重化されたＷＤＭ信号を分波し、光送受信機１２０に出力する。
【００２９】
光海底中継器１５０は、光増幅器などを含み、光ファイバ１４０を伝送される光信号を増幅する。光海底分岐装置１６０は、光信号の経路を分岐する。監視装置１３０は、異なる地点の光送受信機１２０間で送受信される光信号の設定及び監視を行う。監視装置１３０は、例えば光ファイバ１４０を伝送される光信号において、どの信号帯域にはどの波長間隔の光信号が含まれているかを示す情報を生成する。
【００３０】
図３は、本開示の第１実施形態に係る合分波装置１１０の分波ブロック（光分波装置）の構成を示す。合分波装置１１０は、分波ブロックとして、光カプラ（光カプラ１）１１１と、インターリーバ１１２−１〜１１２−３と、波長選択スイッチ（ＷＳＳ）１１３ａ−１〜１１３ａ−３及び１１３ｂ−１〜１１３ｂ−３と、光カプラ（光カプラ２）１１４ａ−１〜１１４ａ−Ｎ及び１１４ｂ−１〜１１４ｂ−Ｎと、光カプラ（光カプラ３）１１５ａ−１〜１１５ａ−Ｎ及び１１５ｂ−１〜１１５ｂ−Ｎと、コントローラ１１６とを有する。
【００３１】
なお、以下の説明では、主に光信号の受信側においてＷＤＭ信号を分波する分波ブロックについて説明する。合分波装置１１０における送信側の合波ブロック（光合波装置）の構成は、信号の流れが逆になる点を除けば、図３に示される光分波装置と同様でよい。また、以下の説明において、特に区別する必要がない場合は、インターリーバ１１２−１〜１１２−３を、インターリーバ１１２とも呼ぶ。ＷＳＳ１１３ａ、光カプラ１１４ａ及び１１４ｂ、並びに光カプラ１１５ａ及び１１５ｂについても同様である。
【００３２】
さらに、図３では、例として光信号に５０ＧＨｚ、３７．５ＧＨｚ、及び３３．３ＧＨｚの波長間隔の光信号が含まれる場合を想定しているが、それ以外の波長間隔を適用することもできる。波長間隔の数については、３つには限定されず、２つであってもよいし、４以上あってもよい。
【００３３】
光カプラ１１１は、光ファイバ１４０（図１を参照）から入力される光信号（ＷＤＭ信号）を、少なくとも、光信号に適用される波長間隔の数だけ分岐する。光カプラ１１１は、例えば光信号に適用されている波長間隔の数、又は将来適用される波長間隔を想定して現在適用されている波長間隔よりも多い数だけ光信号を分岐する。図３の例では、光カプラ１１１は、光信号を、波長間隔５０ＧＨｚに対応したインターリーバ１１２−１、波長間隔３７．５ＧＨｚに対応したインターリーバ１１２−２、及び波長間隔３３．３ＧＨｚに対応したインターリーバ１１２−３に分岐する。光カプラ１１１は、図１の分岐手段１１に対応する。
【００３４】
各インターリーバ１１２は、光信号を、それぞれの波長間隔に適合した奇数チャネルと偶数チャネルとに分離する。インターリーバは、光通信システムの分野で広く知られているものであり、入力された信号を、チャネル間隔の２倍の波長間隔をもつ偶数チャネルと奇数チャネルとに分離する。インターリーバ１１２−１は、波長間隔５０ＧＨｚにおける奇数チャネルに対応する信号帯域の信号をＷＳＳ１１３ａ−１に出力し、偶数チャネルに対応する信号帯域の信号をＷＳＳ１１３ｂ−１に出力する。インターリーバ１１２−２は、波長間隔３７．５ＧＨｚにおける奇数チャネルに対応する信号帯域の信号をＷＳＳ１１３ａ−２に出力し、偶数チャネルに対応する信号帯域の信号をＷＳＳ１１３ｂ−２に出力する。インターリーバ１１２−３は、波長間隔３３．３ＧＨｚにおける奇数チャネルに対応する信号帯域の信号をＷＳＳ１１３ａ−３に出力し、偶数チャネルに対応する信号帯域の信号をＷＳＳ１１３ｂ−３に出力する。
【００３５】
ＷＳＳ１１３ａは奇数チャネルに対応した波長選択スイッチであり、ＷＳＳ１１３ｂは偶数チャネルに対応した波長選択スイッチである。波長選択スイッチは、光通信システムの分野で広く知られているものであり、ある波長分解能のもと、入力された信号のうち任意の波長の信号を任意のポートに出力することが可能に構成されている。ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂは、信号が配置された全帯域を所定の帯域幅で分割する。ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂは、帯域の分割数をＮとした場合、例えば１×Ｎの入出力ポートを有する波長選択スイッチとして構成される。ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂの入力ポートはインターリーバ１１２の出力に光学的に結合され、Ｎ個の出力ポートのそれぞれは光カプラ１１４ａ及び１１４ｂに光学的に結合される。インターリーバ１１２と、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂとは、図１の帯域分割手段１２に対応する。
【００３６】
図４は、信号の帯域分割を示す。ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂは、例えば光信号の全帯域をＮ分割し、Ｎ個の出力ポートのそれぞれから、信号帯域が分割された光信号（帯域分割信号）を出力する。ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂは、例えば、信号帯域を６００ＧＨｚ単位で分割し、６００ＧＨｚの帯域幅を有する帯域１〜帯域Ｎの帯域分割信号のそれぞれを、各出力ポートから出力する。ＷＳＳ１１３ａが出力する各帯域分割信号には、対応する波長間隔における偶数チャネルの信号帯域の信号が含まれ、ＷＳＳ１１３ｂが出力する各帯域分割信号には、対応する波長間隔における奇数チャネルの信号帯域の信号が含まれる。
【００３７】
図３に戻り、光カプラ１１４ａ及び１１４ｂは、それぞれＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂで分割される信号帯域の数だけ配置される。各光カプラ１１４ａ及び１１４ｂは、それぞれＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂの出力ポートのうち、同一帯域に対応する出力ポートから出力される帯域分割信号を合波する。例えば、光カプラ１１４ａ−１は、ＷＳＳ１１３ａが出力する帯域１（図４を参照）の信号帯域の光信号と、ＷＳＳ１１３ａ−２が出力する帯域１の信号帯域の光信号と、ＷＳＳ１１３ａ−３が出力する帯域１の光信号とを合波する。光カプラ１１４ａ及び１１４ｂは、図１の合波手段１３ａ及び１３ｂに対応する。
【００３８】
光カプラ１１５ａ及び１１５ｂは、それぞれ光カプラ１１４ａ及び１１４に対応して配置される。各光カプラ１１５ａ及び１１５ｂは、それぞれ光カプラ１１４ａ及び１１４ｂで合波された光信号（帯域分割信号）を、所定の数だけ分岐する。光カプラ１１５ａ及び１１５ｂは、例えば、光カプラ１１４ａ及び１１４ｂの出力を、その出力に含まれる信号（チャネル）の数だけ分岐する。光カプラ１１５ａ及び１１５ｂの出力ポートには、光送受信機１２０が接続される。光カプラ１１５ａ及び１１５ｂは、図１の分岐手段１４ａ及び１４ｂに対応する。
【００３９】
光送受信機１２０は、光カプラ１１５ａ又は１１５ｂを介して、分割された信号帯域のそれぞれに含まれる光信号を受信する。光送受信機１２０は、例えばデジタルコヒーレント受信方式で光信号を受信する受信機を含む。光送受信機１２０は、局所光の波長を制御し、局所光を光信号に干渉させることで受信する波長（チャネル）を選択する。監視装置１３０は、各光送受信機１２０に、受信波長及び送信波長と、波長間隔とを設定する。
【００４０】
コントローラ１１６は、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂを制御する。コントローラ１１６は、監視装置１３０から、各光送受信機１２０に設定された受信波長と波長間隔との設定情報を取得する。この設定情報は、伝送路を伝送される光信号における各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に相当する。別の言い方をすると、設定情報は、各チャネルはどの波長間隔に対応しているかを示す情報を示す。コントローラ１１６は、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂを制御し、各ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂから、対応する波長間隔の信号が存在する信号帯域の信号を光カプラ１１４ａ及び１１４ｂ側に出力させ、対応する波長間隔の信号が存在しない信号帯域の信号は遮断させる。コントローラ１１６は、図１の制御手段１５に対応する。
【００４１】
以下、具体例を用いて説明する。図５は、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）で規定された波長間隔ごとの波長グリッドを示す。図５の（ａ）は波長間隔が５０ＧＨｚの場合の波長グリッドを示し、（ｂ）は波長間隔が３７．５ＧＨｚの場合の波長グリッドを示し、（ｃ）は波長間隔が３３．３ＧＨｚの場合の波長グリッドを示す。
【００４２】
ＩＴＵ−Ｔでは、波長グリッドは、波長間隔に依存せず、１９３．１ＴＨｚを基準に定められている。例えば波長間隔が５０ＧＨｚの場合は、ｎを正の整数として、１９３．１±０．０５０×ｎ（ＴＨｚ）が波長グリッドとなる。波長間隔が３７．５ＧＨｚの場合は、１９３．１±０．０３７５×ｎ（ＴＨｚ）が波長グリッドとなり、波長間隔が３３．３ＧＨｚの場合は、１９３．１±（０．１／３）×ｎ（ＴＨｚ）が波長グリッドとなる。波長間隔として、５０ＧＨｚ、３７．５ＧＨｚ、及び３３．３ＧＨｚの３つを考えた場合、図４に示されるように、波長間隔の最小公倍数である３００ＧＨｚごとに波長グリッドの中心周波数が一致する。
【００４３】
図６は、各波長間隔の奇数チャネルの波長グリッドを示す。また、図７は、各波長間隔の偶数チャネルの波長グリッドを示す。図６の（ａ）及び図７の（ａ）は、それぞれ波長間隔が５０ＧＨｚの場合の奇数チャネル及び偶数チャネルの波長グリッドを示す。図６の（ｂ）及び図７の（ｂ）は、それぞれ波長間隔が３７．５ＧＨｚの場合の奇数チャネル及び偶数チャネルの波長グリッドを示す。図６の（ｃ）及び図７の（ｃ）は、それぞれ波長間隔が３３．３ＧＨｚの場合の奇数チャネル及び偶数チャネルの波長グリッドを示す。
【００４４】
各インターリーバ１１２（図３を参照）は、光カプラ１１１から入力された光信号のうち、図６の（ａ）〜（ｃ）に示される奇数チャネルの波長グリッドに対応した信号帯域の信号を各ＷＳＳ１１３ａに出力する。また、各インターリーバ１１２は、光カプラ１１１から入力された光信号のうち、図７の（ａ）〜（ｃ）に示される奇数チャネルの波長グリッドに対応した信号帯域の信号を各ＷＳＳ１１３ｂに出力する。
【００４５】
より詳細には、インターリーバ１１２−１は、図４の（ａ）に示される５０ＧＨｚ間隔の信号を、１００ＧＨｚ間隔の偶数チャネルと奇数チャネルとに分離し、ＷＳＳ１１３ａ−１及び１１３ｂ−１にそれぞれ出力する。また、インターリーバ１１２−２は、図４の（ｂ）に示される３７．５ＧＨｚ間隔の信号を、７０ＧＨｚ間隔の偶数チャネルと奇数チャネルとに分離し、ＷＳＳ１１３ａ−２及び１１３ｂ−２にそれぞれ出力する。インターリーバ１１２−３は、図４の（ｃ）に示される３３．３ＧＨｚ間隔の信号を、６６．７（２００／３）ＧＨｚ間隔の偶数チャネルと奇数チャネルとに分離し、ＷＳＳ１１３ａ−３及び１１３ｂ−３にそれぞれ出力する。
【００４６】
ここで、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂにおける信号帯域の分割について説明する。ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂは、例えば１２．５ＧＨｚの波長分解能で、任意の波長の信号を任意のポートに出力可能であるとする。ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂの波長分解能は、１２．５ＧＨｚよりも更に小さくてもよい。
【００４７】
図６の（ａ）〜（ｃ）及び図７の（ａ）〜（ｃ）を参照すると、奇数チャネル及び偶数チャネルに分離された信号は、それぞれ、ＷＤＭ信号に適用される波長間隔の最小公倍数の２倍である６００ＧＨｚ間隔で、周期性を持つことがわかる。本実施形態では、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂは、信号帯域全体を、適用される波長間隔の最小公倍数の２倍の帯域で複数の帯域に分割し、それぞれのポートに出力する。
【００４８】
上記信号帯域の分割に際して、各分割帯域の境界には信号が配置されない波長が選択される。この境界波長は計算で求めることができる。具体的に、奇数チャネルについて、境界周波数は、ｉを全信号帯域をカバーするために必要な正及び負の整数として、（１９３．１＋０．６×ｉ＋０．０３７５）ＴＨｚで計算される。この式で計算された境界周波数は、奇数チャネルに対応する各ＷＳＳ１１３ａに適用される。一方、偶数チャネルについては、境界周波数は、（１９３．１＋０．６×ｉ）ＴＨｚで計算される。この式で計算された境界周波数は、偶数チャネルに対応する各ＷＳＳ１１３ｂに適用される。
【００４９】
上記境界周波数の計算は、ＷＤＭ信号に適用される波長間隔に応じて、例えばコントローラ１１６が行う。コントローラ１１６は、計算した境界周波数を境界として信号帯域が複数の帯域に分割されるように、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂを制御する。コントローラ１１６は、例えば、適用される波長間隔が変化した場合は、その変化に応じて、境界周波数を計算し直してもよい。コントローラ１１６は、例えばＷＤＭ信号に適用される波長間隔が５０ＧＨｚと３７．５ＧＨｚのみである場合は、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂにおいて３００ＧＨｚ間隔で帯域分割が行われるように、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂを制御する。コントローラ１１６は、ＷＤＭ信号に適用される波長間隔に３３．３ＧＨｚが追加された場合は、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂにおいて６００ＧＨｚ間隔で帯域分割が行われるように、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂを制御する。
【００５０】
図８は、複数の波長間隔が混在したＷＤＭ信号の信号例を示す。この例では、紙面に向かって左側から、５０ＧＨｚの波長間隔、３３．３ＧＨｚの波長間隔、３７．５ＧＨｚの波長間隔、３３．３ＧＨｚの波長間隔、及び５０ＧＨｚの波長間隔の波長グリッドで、複数チャネルの光信号が多重化されている。光カプラ１１１（図３を参照）には、例えば図８に示される複数の波長間隔の光信号が多重化されたＷＤＭ信号が入力される。
【００５１】
図９は、各インターリーバ１１２で分離された奇数チャネルの出力信号例を示す。また、図１０は、各インターリーバ１１２で分離された偶数チャネルの出力信号例を示す。図９の（ａ）及び図１０の（ａ）は、それぞれ波長間隔５０ＧＨｚに対応するインターリーバ１１２−１の出力信号例を示す。図９の（ｂ）及び図１０の（ｂ）は、それぞれ波長間隔３７．５ＧＨｚに対応するインターリーバ１１２−２の出力信号例を示す。図９の（ｃ）及び図１０の（ｃ）は、それぞれ波長間隔３３．３ＧＨｚに対応するインターリーバ１１２−３の出力信号例を示す。
【００５２】
例えば各インターリーバ１１２への入力信号として、図８に示されるＷＤＭ信号を考える。その場合、インターリーバ１１２−１は、入力信号を、図９の（ａ）及び図１０の（ａ）に示されるように奇数チャネルと偶数チャネルとに分離する。また、インターリーバ１１２−２は、入力信号を、図９の（ｂ）及び図１０の（ｂ）に示されるように奇数チャネルと偶数チャネルとに分離する。インターリーバ１１２−３は、入力信号を、図９の（ｃ）及び図１０の（ｃ）に示されるように奇数チャネルと偶数チャネルとに分離する。
【００５３】
インターリーバ１１２−１は、波長間隔５０ＧＨｚに対応したインターリーバであり、図６の（ａ）及び図７の（ａ）にそれぞれ示される奇数チャネル及び偶数チャネルの信号帯域ごとに、信号を分離する。インターリーバ１１２−１に入力される信号に、対応する波長間隔５０ＧＨｚとは異なる波長間隔３７．５ＧＨｚ及び３３．３ＧＨｚが含まれている場合、図９の（ａ）及び図１０の（ａ）に示されるように、インターリーバ１１２−１の出力信号には、対応しない波長間隔３７．５ＧＨｚ及び３３．３ＧＨｚの不要な信号も含まれる。同様に、インターリーバ１１２−２の出力信号には、図９の（ｂ）及び図１０の（ｂ）に示されるように、不要な波長間隔５０ＧＨｚ及び３３．３ＧＨｚの信号も含まれ、インターリーバ１１２−３の出力信号には、図９の（ｃ）及び図１０の（ｃ）に示されるように、不要な波長間隔５０ＧＨｚ及び３７．５ＧＨｚの信号も含まれる。
【００５４】
上記、各インターリーバ１１２から出力される不要な信号は、光送受信機１２０における正常な受信の妨げとなる。そこで、本実施形態では、波長選択スイッチの波長選択特性を利用し、ＷＳＳ１１３において、信号帯域の分割だけでなく、不要信号の遮断も行う。前提として、光送受信機１２０を設置して運用する際は、監視装置１３０を用いて、各光送受信機１２０に、事前に波長と波長間隔とが設定されているものとする。監視装置１３０は、コントローラ１１６を通じて、各光送受信機１２０の波長と波長間隔との情報に基づいて各ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂを制御し、不要な信号をブロックするように設定する。
【００５５】
コントローラ１１６は、例えば、対応する波長間隔の信号が存在する信号帯域、及び何れの波長間隔の信号も存在しない信号帯域を、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂの出力ポートから出力させる。コントローラ１１６は、例えば、対応する波長間隔とは異なる波長間隔に信号が存在する信号帯域は、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂの出力ポートから出力させずに遮断させる。例えば１９３．１ＴＨｚを中心波長とする波長グリッドに５０ＧＨｚ波長間隔の信号が配置されている場合、コントローラ１１６は、５０ＧＨｚの波長間隔に対応したＷＳＳ１１３ａ−１の所定の出力ポートから、１９３．１ＴＨｚを中心に±２５ＧＨｚの信号帯域の信号を出力させる。このとき、コントローラ１１６は、他の波長間隔に対応したＷＳＳ１１３ａ−２及び１１３ｂ−３については、１９３．１ＴＨｚを中心に±２５ＧＨｚの信号帯域の信号をブロックさせる。
【００５６】
図１１は、奇数チャネルに対応したＷＳＳ１１３ａの出力信号例を示す。また、図１２は、偶数チャネルに対応したＷＳＳ１１３ｂの出力信号例を示す。図１１の（ａ）及び図１２の（ａ）は、それぞれ波長間隔５０ＧＨｚに対応するＷＳＳ１１３ａ−１及び１１３ｂ−１の出力信号例を示す。図１１の（ｂ）及び図１２の（ｂ）は、それぞれ波長間隔３７．５ＧＨｚに対応するＷＳＳ１１３ａ−２及び１１３ｂ−２の出力信号例を示す。図１１の（ｃ）及び図１２の（ｃ）は、それぞれ波長間隔３３．３ＧＨｚに対応するＷＳＳ１１３ａ−３及び１１３ｂ−３の出力信号例を示す。
【００５７】
図１１の（ａ）〜（ｃ）及び図１２の（ａ）〜（ｃ）において、白色で示す領域はＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂの出力ポートから信号が出力される信号帯域を表し、グレーで示す領域は、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂにおいて信号が遮断される信号帯域を表す。コントローラ１１６は、例えばある境界波長から次の境界波長の間に含まれる波長を、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂのそれぞれの１つの出力ポートから出力するように、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂを制御する。ただし、コントローラ１１６は、各ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂにおいて、対応する波長間隔とは異なる波長間隔に信号が存在する波長は、当該出力ポートから出力させない。
【００５８】
例えば、コントローラ１１６は、図１１の（ａ）及び図１２の（ａ）に示されるように、５０ＧＨｚの波長間隔に対応するＷＳＳ１１３ａ−１及び１１３ｂ−１において、図８に示されるＷＤＭ信号において５０ＧＨｚの波長間隔の信号が存在する信号帯域を、各ＷＳＳの出力ポートから出力させる。このとき、コントローラ１１６は、ＷＤＭ信号において他の波長間隔の信号が存在する信号帯域がＷＳＳ１１３ａ−１及び１１３ｂ−１においてブロックされるようにＷＳＳ１１３ａ−１及び１１３ｂ−１を制御する。
【００５９】
また、コントローラ１１６は、図１１の（ｂ）及び図１２の（ｂ）に示されるように、３７．５ＧＨｚの波長間隔に対応するＷＳＳ１１３ａ−２及び１１３ｂ−２において、ＷＤＭ信号において３７．５ＧＨｚの波長間隔の信号が存在する信号帯域を、各ＷＳＳの出力ポートから出力させる。このとき、コントローラ１１６は、ＷＤＭ信号において他の波長間隔の信号が存在する信号帯域がＷＳＳ１１３ａ−２及び１１３ｂ−２においてブロックされるようにＷＳＳ１１３ａ−２及び１１３ｂ−２を制御する。
【００６０】
コントローラ１１６は、図１１の（ｃ）及び図１２の（ｃ）に示されるように、３３．３ＧＨｚの波長間隔に対応するＷＳＳ１１３ａ−３及び１１３ｂ−３において、ＷＤＭ信号において３３．３ＧＨｚの波長間隔の信号が存在する信号帯域を、各ＷＳＳの出力ポートから出力させる。このとき、コントローラ１１６は、ＷＤＭ信号において他の波長間隔の信号が存在する信号帯域がＷＳＳ１１３ａ−３及び１１３ｂ−３においてブロックされるようにＷＳＳ１１３ａ−１及び１１３ｂ−１を制御する。各ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂにて、不要帯域を遮断しつつ、例えば６００ＧＨｚ間隔で出力する出力ポートを振り分けることで、不要帯域の遮断と信号帯域の分割とを同時に行うことができる。
【００６１】
図１３の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ光カプラ１１４ａ及び１１４ｂで合波される信号の信号例を示す。光カプラ１１４ａは、図１１の（ａ）〜（ｃ）に示される各波長間隔に対応したＷＳＳ１１３ａの出力信号を合波することで、図１３の（ａ）に示される奇数チャネルの合波信号を生成する。また、光カプラ１１４ｂは、図１２の（ａ）〜（ｃ）に示される各波長間隔に対応したＷＳＳ１１３ｂの出力信号（偶数チャネル）を合波することで、図１３の（ａ）に示される偶数チャネルの合波信号を生成する。各ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂは、対応する波長間隔とは異なる波長間隔の信号が含まれる帯域の信号を遮断する。このため、光カプラ１１４ａ及び１１４ｂは、不要な信号が含まれない状態で、ＷＤＭ信号に含まれる各波長間隔の信号を合波することができる。
【００６２】
光送受信機１２０には、光カプラ１１５ａ又は１１５ｂを介して図１３の（ａ）又は（ｂ）に示される合波信号が入力される。合波信号には、波長及び波長間隔が異なる複数の信号が含まれている。現在の光通信システムに広く適用されているコヒーレント受信機では、受信機が有する局所光の波長を受信したい信号波長と一致させることで、入力された複数の信号のうち、特定の波長信号を選択して受信することが可能である。光カプラ１１５ａ及び１１５ｂは、例えば光カプラ１１４ａ及び１１４ｂにて合波される信号に含まれ得る信号の最大数以上の出力ポートを有しており、光送受信機１２０は光カプラ１１５ａ及び１１５ｂの任意の出力ポートに接続される。光送受信機１２０は、分割された信号帯域において、任意の波長の光信号を受信することができる。
【００６３】
本実施形態では、合分波装置１１０は、光カプラ１１１において、相互の異なる複数の波長間隔の信号が多重化された光信号を、少なくとも波長間隔の数だけ分岐する。インターリーバ１１２は、分岐された光信号のそれぞれについて奇数チャネルと偶数チャネルとを分離し、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂは、分離された奇数チャネル及び偶数チャネルの光信号の信号帯域が所定帯域幅で分割された帯域分割信号を生成する。光カプラ１１４ａ及び１１４ｂは、それぞれ各波長間隔の奇数チャネル及び偶数チャネルが含まれる帯域分割信号を分割された信号帯域ごとに合波する。光カプラ１１５ａ及び１１５ｂは、それぞれ合波された各波長間隔の奇数チャネル及び偶数チャネルが含まれる合波信号を光送受信機１２０に分岐する。
【００６４】
本実施形態において、コントローラ１１６は、光信号における各波長間隔の信号の信号配置を示す情報に基づいてＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂをそれぞれ制御することで、対応する波長間隔の信号が存在する信号帯域の信号を帯域分割信号に含ませ、対応する波長間隔の信号が存在しない信号帯域の信号はＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂで遮断させる。このようにすることで、異なる波長間隔の光信号が多重化されたＷＤＭ信号を、波長間隔に応じて分波することができる。合分波装置１１０は、一部の波長又は一部の波長帯域内の波長間隔が変更された場合も、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂで遮断する信号帯域を適切に制御することで、波長間隔に応じた分波が可能である。
【００６５】
本実施形態では、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂは、分割された信号帯域の数だけ出力ポートを有している。一般に、波長選択スイッチは、ポート数が多くなるほど実現が困難であり、また高価になる。比較として、特許文献１では、例えば１００波の信号を受信するには、出力ポート数１００の波長選択スイッチが必要であり、そのような多数の出力ポートを有する波長選択スイッチは現実的ではない。本実施形態では、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂに要求される出力ポート数は、受信する信号の数よりも少なくてもよいため、コストを抑えつつ、波長間隔に応じた分波が実現できる。
【００６６】
次いで、本開示の第２実施形態を説明する。図１４は、第２実施形態に係る合分波装置における分波ブロックを示す。本実施形態に係る合分波装置１１０ｂは、インターリーバ１１２並びにＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂ（図３を参照）に代えて、ＷＳＳ１１７を有する点で、第１実施形態に係る合分波装置１１０と相違する。その他の点は、第１実施形態と同様でよい。ＷＳＳ１１７は、ＷＤＭ信号に適用される波長間隔のそれぞれに対応して配置される。
【００６７】
本実施形態において、ＷＳＳ１１７は、ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂと同様に、信号帯域を複数の分割帯域に分割する。また、ＷＳＳ１１７は、光カプラ１１１で分岐された光信号を、奇数チャネルと偶数チャネルとに分離するインターリーバとしても機能する。ＷＳＳ１１７は、例えば１×２Ｎの入出力ポートを有する波長選択スイッチとして構成される。ＷＳＳ１１７の入力ポートはインターリーバ１１２の出力に光学的に結合される。ＷＳＳ１１７の２Ｎ個の出力ポートのうち、Ｎ個の出力ポートは光カプラ１１４ａに光学的に結合され、別のＮ個の出力ポートは光カプラ１１４ｂに光学的に結合される。ＷＳＳ１１７は、例えばポート番号１番からＮ番までの出力ポートから、奇数チャネルの信号が含まれる帯域分割信号を光カプラ１１４ａに出力する。また、ＷＳＳ１１７は、ポート番号Ｎ＋１番から２Ｎ番までの出力ポートから、偶数チャネルの信号が含まれる帯域分割信号を光カプラ１１４ｂに出力する。
【００６８】
本実施形態では、ＷＳＳ１１７は、帯域分割及び不要信号のブロックに加えて、奇数チャネルと偶数チャネルとの分離も行う。ＷＳＳ１１７にインターリーバの機能を持たせることで、インターリーバを別途配置する必要がなくなる。その他の効果は、第１実施形態と同様である。
【００６９】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、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。
【００７０】
なお、上記各実施形態において、コントローラ１１６で実施される処理は、合分波装置１１０が有するＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）若しくはＣＰＵ（Central Processing Unit）又はこれらの組み合わせを含むコンピュータ・システムを用いて実現することができる。具体的には、コントローラ１１６の機能は、波長選択スイッチが行う帯域分割の境界周波数の計算や、遮断信号帯域の決定などの処理に関する命令群を含むプログラムをコンピュータ・システムに実行させることで、実現できる。
【００７１】
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００７２】
この出願は、２０１７年３月３１日に出願された日本出願特願２０１７−０７０５０２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】
【００７３】
１０：光分波装置
１１：分岐手段（第１の分岐手段）
１２：帯域分割手段
１３ａ、１３ｂ：合波手段
１４ａ、１４ｂ：分岐手段
１５：制御手段
２０：光受信機
１００：光通信システム
１１０：合分波装置
１１１：光カプラ
１１２：インターリーバ
１１３ａ、１１３ｂ：波長選択スイッチ（ＷＳＳ）
１１４ａ、１１４ｂ：光カプラ
１１５ａ、１１５ｂ：光カプラ
１１６：コントローラ
１２０：送受信機
１３０：監視装置
１４０：光ファイバ
１５０：光海底中継器
１６０：光海底分岐装置
【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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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月20日(2019.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
分岐手段（第２の分岐手段）１４ａ及び１４ｂは、合波手段１３ａ及び１３ｂと同様に、分割された信号帯域ごとに、奇数チャネル及び偶数チャネルのそれぞれに対応して配置される。分岐手段１４ａ及び１４ｂは、それぞれ合波手段１３ａ及び１３ｂで合波された合波信号を例えば複数の光受信機２０に分岐する。より詳細には、分岐手段１４ａ−１〜１４ａ−Ｎは、それぞれ合波手段１３ａ−１〜１３ａ−Ｎを用いて合波された各波長間隔の奇数チャネルが含まれる合波信号を複数の光受信機２０に分岐する。分岐手段１４ｂ−１〜１４ｂ−Ｎは、それぞれ合波手段１３ｂ−１〜１３ｂ−Ｎを用いて合波された各波長間隔の偶数チャネルが含まれる合波信号を複数の光受信機２０に分岐する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図４は、信号の帯域分割を示す。ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂは、例えば光信号の全帯域をＮ分割し、Ｎ個の出力ポートのそれぞれから、信号帯域が分割された光信号（帯域分割信号）を出力する。ＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂは、例えば、信号帯域を６００ＧＨｚ単位で分割し、６００ＧＨｚの帯域幅を有する帯域１〜帯域Ｎの帯域分割信号のそれぞれを、各出力ポートから出力する。ＷＳＳ１１３ａが出力する各帯域分割信号には、対応する波長間隔における奇数チャネルの信号帯域の信号が含まれ、ＷＳＳ１１３ｂが出力する各帯域分割信号には、対応する波長間隔における偶数チャネルの信号帯域の信号が含まれる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
光カプラ１１５ａ及び１１５ｂは、それぞれ光カプラ１１４ａ及び１１４ｂに対応して配置される。各光カプラ１１５ａ及び１１５ｂは、それぞれ光カプラ１１４ａ及び１１４ｂで合波された光信号（帯域分割信号）を、所定の数だけ分岐する。光カプラ１１５ａ及び１１５ｂは、例えば、光カプラ１１４ａ及び１１４ｂの出力を、その出力に含まれる信号（チャネル）の数だけ分岐する。光カプラ１１５ａ及び１１５ｂの出力ポートには、光送受信機１２０が接続される。光カプラ１１５ａ及び１１５ｂは、図１の分岐手段１４ａ及び１４ｂに対応する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
ＩＴＵ−Ｔでは、波長グリッドは、波長間隔に依存せず、１９３．１ＴＨｚを基準に定められている。例えば波長間隔が５０ＧＨｚの場合は、ｎを正の整数として、１９３．１±０．０５０×ｎ（ＴＨｚ）が波長グリッドとなる。波長間隔が３７．５ＧＨｚの場合は、１９３．１±０．０３７５×ｎ（ＴＨｚ）が波長グリッドとなり、波長間隔が３３．３ＧＨｚの場合は、１９３．１±（０．１／３）×ｎ（ＴＨｚ）が波長グリッドとなる。波長間隔として、５０ＧＨｚ、３７．５ＧＨｚ、及び３３．３ＧＨｚの３つを考えた場合、図５に示されるように、波長間隔の最小公倍数である３００ＧＨｚごとに波長グリッドの中心周波数が一致する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
次いで、本開示の第２実施形態を説明する。図１４は、第２実施形態に係る合分波装置における分波ブロックを示す。本実施形態に係る合分波装置１１０ａは、インターリーバ１１２並びにＷＳＳ１１３ａ及び１１３ｂ（図３を参照）に代えて、ＷＳＳ１１７を有する点で、第１実施形態に係る合分波装置１１０と相違する。その他の点は、第１実施形態と同様でよい。ＷＳＳ１１７は、ＷＤＭ信号に適用される波長間隔のそれぞれに対応して配置される。
【国際調査報告】
2018179686.tif 000018
2018179686.tif 000019
2018179686.tif 000020
2018179686.tif 000021