(57)【要約】  双方向光伝送システムは、第１の中継器（３０Ａ）を備えた第１の光伝送路と、第２の中継器（３０Ｂ）を備えた第２の光伝送路と、これら光伝送路を介して通信可能に接続されたＣ＋Ｌ帯送受信装置（１０）、（２０）と、を有する。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置（１０）は、Ｃ帯の光信号を第１の光伝送路に送信し、Ｌ帯の光信号を第２の光伝送路に送信し、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置（２０）は、Ｃ帯の光信号を第２の光伝送路に送信し、Ｌ帯の光信号を第１の光伝送路に送信する。第１の中継器（３０Ａ）は、第１の光伝送路を双方向に伝搬するＣ帯の光信号とＬ帯の光信号とを分離して別々に増幅し、第２の中継器（３０Ｂ）は、第２の光伝送路を双方向に伝搬するＣ帯の光信号とＬ帯の光信号とを分離して別々に増幅する。これにより、伝送容量の拡大を図ることができ、伝送特性劣化を軽減することができる。
2018193835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の中継器を備えた第１の光伝送路と、
第２の中継器を備えた第２の光伝送路と、
前記第１および第２の光伝送路を介して通信可能に接続され、それぞれが、第１の帯域の光信号と前記第１の帯域とは異なる第２の帯域の光信号とを送受信する第１および第２の送受信装置と、を有し、
前記第１の送受信装置は、前記第１の帯域の光信号を前記第１の光伝送路へ送信し、前記第２の帯域の光信号を前記第２の光伝送路へ送信し、
前記第２の送受信装置は、前記第１の帯域の光信号を前記第２の光伝送路へ送信し、前記第２の帯域の光信号を前記第１の光伝送路へ送信し、
前記第１の中継器は、前記第１の光伝送路を双方向に伝搬する前記第１の帯域の光信号と前記第２の帯域の光信号とを分離して別々に増幅し、
前記第２の中継器は、前記第２の光伝送路を双方向に伝搬する前記第１の帯域の光信号と前記第２の帯域の光信号とを分離して別々に増幅する、双方向光伝送システム。
【請求項２】
前記第１の中継器は、
前記第１の帯域の光信号が前記第１の送受信装置から前記第２の送受信装置に向かう方向である第１の方向に伝送される、第１の光増幅器を備えた第１の分岐伝送路と、
前記第２の帯域の光信号が前記第２の送受信装置から前記第１の送受信装置に向かう方向である第２の方向に伝送される、第２の光増幅器を備えた第２の分岐伝送路と、を備え、
前記第２の中継器は、
前記第１の帯域の光信号が前記第２の方向に伝送される、第３の光増幅器を備えた第３の分岐伝送路と、
前記第２の帯域の光信号が前記第１の方向に伝送される、第４の光増幅器を備えた第４の分岐伝送路と、を備える、請求項１に記載の双方向光伝送システム。
【請求項３】
前記第１の中継器は、それぞれが第１乃至第３のポートを備え、該第１のポートから入力された光信号を該第２のポートから出力し、該第２のポートから入力された光信号を該第３のポートから出力する、第１および第２の光カプラを有し、
前記第２の中継器は、それぞれが第１乃至第３のポートを備え、該第１のポートから入力された光信号を該第２のポートから出力し、該第２のポートから入力された光信号を該第３のポートから出力する、第３および第４の光カプラを有し、
前記第１の分岐伝送路の一端が前記第１の光カプラの前記第３のポートに光学的に結合され、前記第１の分岐伝送路の他端が前記第２の光カプラの前記第１のポートに光学的に結合され、
前記第２の分岐伝送路の一端が前記第１の光カプラの前記第１のポートに光学的に結合され、前記第２の分岐伝送路の他端が前記第２の光カプラの前記第３のポートに光学的に結合され、
前記第３の分岐伝送路の一端が前記第３の光カプラの前記第１のポートに光学的に結合され、前記第３の分岐伝送路の他端が前記第４の光カプラの前記第３のポートに光学的に結合され、
前記第４の分岐伝送路の一端が前記第３の光カプラの前記第３のポートに光学的に結合され、前記第４の分岐伝送路の他端が前記第４の光カプラの前記第１のポートに光学的に結合され、
前記第１の送受信装置から送信された前記第１の帯域の光信号が前記第１の光カプラの前記第２のポートに供給され、
前記第１の送受信装置から送信された前記第２の帯域の光信号が前記第３の光カプラの前記第２のポートに供給され、
前記第２の送受信装置から送信された前記第１の帯域の光信号が前記第２の光カプラの前記第２のポートに供給され、
前記第２の送受信装置から送信された前記第２の帯域の光信号が前記第４の光カプラの前記第２のポートに供給される、請求項２に記載の双方向光伝送システム。
【請求項４】
前記第１乃至第４の光カプラはそれぞれ、光サーキュレータからなる、請求項３に記載の双方向光伝送システム。
【請求項５】
前記第１乃至第４の光カプラはそれぞれ、前記第１の帯域と前記第２の帯域とを分離する分波フィルタからなる、請求項３に記載の双方向光伝送システム。
【請求項６】
前記第１および第２の送受信装置はそれぞれ、前記第１の帯域の光信号および前記第２の帯域の光信号の少なくとも一方に、該帯域よりも短波側にダミー光を挿入する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の双方向光伝送システム。
【請求項７】
第１の中継器を備えた第１の光伝送路と、第２の中継器を備えた第２の光伝送路とを用いて、第１の帯域の光信号と前記第１の帯域とは異なる第２の帯域の光信号とを、第１の方向と該第１の方向とは反対の第２の方向との双方向に伝送する、双方向光伝送方法であって、
前記第１の方向において、前記第１の帯域の光信号を前記第１の光伝送路に送信し、前記第２の帯域の光信号を前記第２の光伝送路に送信し、前記第１の中継器にて、前記第１の光伝送路を双方向に伝搬する前記第１の帯域の光信号と前記第２の帯域の光信号とを分離して別々に増幅し、
前記第２の方向において、前記第１の帯域の光信号を前記第２の光伝送路に送信し、前記第２の帯域の光信号を前記第１の光伝送路に送信し、前記第２の中継器にて、前記第２の光伝送路を双方向に伝搬する前記第１の帯域の光信号と前記第２の帯域の光信号とを分離して別々に増幅する、双方向光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双方向光伝送システム及び双方向光伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の通信トラフィックの増加に伴い、大容量の光伝送システムの実現が求められている。例えば、光海底伝送システムにおいては、信号帯域を狭間隔化して波長数を増やす方法や、１波あたりの伝送容量を高ビットレート化する方法を用いて、大容量伝送を実現している。しかし、これらの方法を用いた大容量伝送も、飽和傾向にあり、さらなる伝送容量の拡大が求められている。
現在、光伝送システムでは、Ｃ帯（Conventional band）を用いて光信号を伝送しているが、今後は、伝送容量の拡大のために、Ｃ帯に加えてＬ帯（Long wavelength band）の利用が検討されている。Ｃ帯は１５５０ｎｍ帯であり、Ｌ帯は１５８０ｎｍ帯である。【０００３】
図１に、Ｃ＋Ｌ帯を用いた光伝送システムの構成を示す。この光伝送システムは、Ｃ＋Ｌ帯中継器１００、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１１０、１２０及び光ファイバ２０１〜２０４を有する。
Ｃ＋Ｌ帯中継器１００は、Ｃ帯中継器１０１、１０２、Ｌ帯中継器１０３、１０４、Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０５、１０６及びＣ／Ｌ帯信号合波器１０７、１０８を有する。Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０５、１０６は、同じ構造のものであって、入力ポートと、第１及び第２の出力ポートを備える。Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０７、１０８は、同じ構造のものであって、第１及び第２の入力ポートと、出力ポートを備える。【０００４】
Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０５の入力ポートは、光ファイバ２０１に光学的に結合されている。Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０６の入力ポートは、光ファイバ２０４に光学的に結合されている。Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０７の出力ポートは、光ファイバ２０２に光学的に結合されている。Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０８の出力ポートは、光ファイバ２０３に光学的に結合されている。ここで、「光学的に結合」とは、結合部において、光信号がほとんどロスすることなく伝搬することを意味する。
Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０５の第１及び第２の出力ポートはそれぞれ、光伝送路を介してＣ／Ｌ帯信号合波器１０７の第１及び第２の入力ポートに光学的に結合されている。Ｃ帯中継器１０１は、第１の出力ポートと第１の入力ポートの間の光伝送路に設けられている。Ｌ帯中継器１０３は、第２の出力ポートと第２の入力ポートの間の光伝送路に設けられている。
Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０６の第１及び第２の出力ポートはそれぞれ、光伝送路を介してＣ／Ｌ帯信号合波器１０８の第１及び第２の入力ポートに光学的に結合されている。Ｃ帯中継器１０２は、第１の出力ポートと第１の入力ポートの間の光伝送路に設けられている。Ｌ帯中継器１０４は、第２の出力ポートと第２の入力ポートの間の光伝送路に設けられている。【０００５】
Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１１０は、Ｃ帯光送信装置１１１1〜１１１n、Ｌ帯光送信装置１１２1〜１１２n、Ｃ帯光受信装置１１３1〜１１３n、Ｌ帯光受信装置１１４1〜１１４n、Ｃ／Ｌ帯波長多重部１１５、及び、Ｃ／Ｌ帯波長分離部１１６を有する。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１２０は、Ｃ帯光送信装置１２１1〜１２１n、Ｌ帯光送信装置１２２1〜１２２n、Ｃ帯光受信装置１２３1〜１２３n、Ｌ帯光受信装置１２４1〜１２４n、Ｃ／Ｌ帯波長多重部１１５、及び、Ｃ／Ｌ帯波長分離部１２６を有する。
Ｃ帯光送信装置１１１1〜１１１nはそれぞれ、Ｃ帯であって、互いに波長が異なる光信号を出力する。Ｌ帯光送信装置１１２1〜１１２nはそれぞれ、Ｌ帯であって、互いに波長が異なる光信号を出力する。Ｃ／Ｌ帯波長多重部１１５は、Ｃ帯光送信装置１１１1〜１１１nからのＣ帯の光信号とＬ帯光送信装置１１２1〜１１２nからのＬ帯の光信号とを合波してＣ＋Ｌ帯の波長多重光信号を出力する。Ｃ／Ｌ帯波長多重部１１５から出力されたＣ＋Ｌ帯の波長多重光信号は、光ファイバ２０１を介してＣ／Ｌ帯信号分波器１０５に供給される。【０００６】
Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０５は、Ｃ＋Ｌ帯の波長多重光信号をＣ帯の波長多重光信号とＬ帯の波長多重光信号に分離する。Ｃ帯の波長多重光信号は、Ｃ帯中継器１０１で増幅された後、Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０７の第１の入力ポートに供給される。Ｌ帯の波長多重光信号は、Ｌ帯中継器１０３で増幅された後、Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０７の第２の入力ポートに供給される。Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０７は、Ｃ帯の光信号とＬ帯の光信号を合波する。Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０７は、Ｃ＋Ｌ帯の波長多重光信号を出力する。Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０７から出力されたＣ＋Ｌ帯の波長多重光信号は、光ファイバ２０２を介してＣ／Ｌ帯波長分離部１２６に供給される。
Ｃ／Ｌ帯波長分離部１２６は、Ｃ＋Ｌ帯の波長多重光信号を波長別に分離する。Ｃ／Ｌ帯波長分離部１２６は、Ｃ帯の各波長の光信号をＣ帯光受信装置１２３1〜１２３nに供給する。Ｃ／Ｌ帯波長分離部１２６は、Ｌ帯の各波長の光信号をＬ帯光受信装置１２４1〜１２４nに供給する。【０００７】
Ｃ帯光送信装置１２１1〜１２１nはそれぞれ、Ｃ帯であって、互いに波長が異なる光信号を出力する。Ｌ帯光送信装置１２２1〜１２２nはそれぞれ、Ｌ帯であって、互いに波長が異なる光信号を出力する。Ｃ／Ｌ帯波長多重部１２５は、Ｃ帯光送信装置１２１1〜１２１nからのＣ帯の波長多重光信号とＬ帯光送信装置１２２1〜１２２nからのＬ帯の波長多重光信号とを合波してＣ＋Ｌ帯の波長多重光信号を出力する。Ｃ／Ｌ帯波長多重部１２５から出力されたＣ＋Ｌ帯の波長多重光信号は、光ファイバ２０４を介してＣ／Ｌ帯信号分波器１０６に供給される。
Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０６は、Ｃ＋Ｌ帯の波長多重光信号をＣ帯の波長多重光信号とＬ帯の波長多重光信号に分離する。Ｃ帯の波長多重光信号は、Ｃ帯中継器１０２で増幅された後、Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０８の第１の入力ポートに供給される。Ｌ帯の波長多重光信号は、Ｌ帯中継器１０４で増幅された後、Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０８の第２の入力ポートに供給される。Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０８は、Ｃ帯の波長多重光信号とＬ帯の波長多重光信号を合波する。Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０８は、Ｃ＋Ｌ帯の波長多重光信号を出力する。Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０８から出力されたＣ＋Ｌ帯の波長多重光信号は、光ファイバ２０３を介してＣ／Ｌ帯波長分離部１１６に供給される。
Ｃ／Ｌ帯波長分離部１１６は、Ｃ＋Ｌ帯の波長多重光信号を波長別に分離する。Ｃ／Ｌ帯波長分離部１１６は、Ｃ帯の各波長の光信号をＣ帯光受信装置１１３1〜１１３nに供給する。Ｃ／Ｌ帯波長分離部１１６は、Ｌ帯の各波長の光信号をＬ帯光受信装置１１４1〜１１４nに供給する。【０００８】
上述したＣ＋Ｌ帯を用いた光伝送システムにおいて、光ファイバ２０１、２０２、Ｃ帯中継器１０１、Ｌ帯中継器１０３、Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０５及びＬ帯信号合波器１０７からなる伝送路は、アップストリーム用である。一方、光ファイバ２０３、２０４、Ｃ帯中継器１０２、Ｌ帯中継器１０４、Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０６及びＬ帯信号合波器１０８からなる伝送路は、ダウンストリーム用である。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１１０は、アップストリーム用伝送路を用いてＣ帯の光信号及びＬ帯の光信号を送信することができ、また、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１２０は、ダウンストリーム用伝送路を用いてＣ帯の光信号及びＬ帯の光信号を送信することができる。このように、Ｃ＋Ｌ帯を用いた光伝送システムはＣ＋Ｌ帯の光信号を双方向に伝送することができるので、Ｃ帯のみを用いて光信号を送受信する光伝送システムと比較して、伝送容量を増大することができる。【０００９】
別の光伝送システムとして、特許文献１には、一本の光伝送路を用いて双方向のＷＤＭ光伝送を行う双方向ＷＤＭ（波長分割多重）光伝送システムが記載されている。この双方向ＷＤＭ光伝送システムは、第１及び第２のＷＤＭ光送受信器を有する。第１のＷＤＭ光送受信器は、Ｃ帯（１５５０ｎｍ帯）の光信号を受信し、Ｌ帯（１５８０ｎｍ帯）の光信号を送信する。第２のＷＤＭ光送受信器は、Ｌ帯の光信号を受信し、Ｃ帯の光信号を送信する。
この双方向ＷＤＭ光伝送システムでは、第１のＷＤＭ光送受信器から第２のＷＤＭ光送受信器へ向けてＬ帯の光信号が伝送され、第２のＷＤＭ光送受信器から第１のＷＤＭ光送受信器へ向けてＣ帯の光信号が伝送される。
さらに別の光伝送システムとして、特許文献２には、一本の光伝送路を用いて、上り波長多重信号と下り波長多重信号とを送受信する一心双方向光波長多重伝送システムが記載されている。上り波長多重信号の帯域は、下り波長多重信号の帯域と異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２８４５７６号公報
【特許文献２】特開２００４−７１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、図１に示した光伝送システムにおいては、以下のような問題がある。
Ｃ帯中継器１０１、１０２やＬ帯中継器１０３、１０４はいずれも、入力される光信号に帯域外波長の成分が含まれていると、十分な増幅特性を得られない。この帯域外波長の増幅特性への影響を抑制するために、Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０５、１０６では、Ｃ帯の透過波長域とＬ帯の透過波長域との境界にガードバンド（未使用の帯域）を設定した透過特性を有するＣ／Ｌ分波フィルタが用いられる。このＣ／Ｌ分波フィルタにおいて、第１の出力ポート（Ｃ帯透過ポート）側でＬ帯の光信号を遮断し、かつ、第２の出力ポート（Ｌ帯透過ポート）側でＣ帯の光信号を遮断するためには、ガードバンドをある程度広く設定する必要がある。しかし、ガードバンドを広く設定すると、主信号の波長帯域が減少し、その結果、伝送容量の低下を招く。
また、Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０５、１０６のＣ帯透過ポート側にＬ帯の光信号が残存すると、Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０７、１０８において、Ｌ帯の光信号と残存したＬ帯の光信号とが合波されるコヒーレントクロストークが発生する。同様に、Ｃ／Ｌ帯信号分波器１０５、１０６のＬ帯透過ポート側にＣ帯の光信号が残存すると、Ｃ／Ｌ帯信号合波器１０７、１０８において、Ｃ帯の光信号と残存したＣ帯の光信号とが合波されるコヒーレントクロストークが発生する。このようなコヒーレントクロストークは、光信号の伝送特性に影響を及ぼすため、受信光信号の品質が劣化する場合がある。【００１２】
特許文献１に記載の双方向ＷＤＭ光伝送システムにおいては、上り方向と下り方向とで、送信される光信号の帯域が異なる。例えば、上り方向ではＬ帯が用いられ、下り方向ではＣ帯が用いられる。この場合、信号帯域を狭間隔化して波長数を増やす方法などで伝送容量の拡大を図ったとしても、上り方向の伝送容量はＬ帯範囲内でしか拡大することできず、下り方向の伝送容量もＣ帯範囲内でしか拡大することができない。このため、近年の通信トラフィックの増加を考慮すると、さらなる伝送容量の拡大が求められる。
特許文献２に記載の一心双方向光波長多重伝送システムにおいても、上り方向と下り方向とで、送信される光信号の帯域が異なるため、特許文献１に記載のシステムと同様の問題を生じる。【００１３】
本発明の目的は、上記問題を解決し、伝送容量の拡大を図ることができ、伝送特性劣化を軽減することができる、双方向光伝送システム及び双方向光伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
第１の中継器を備えた第１の光伝送路と、
第２の中継器を備えた第２の光伝送路と、
前記第１および第２の光伝送路を介して通信可能に接続され、それぞれが、第１の帯域の光信号と前記第１の帯域とは異なる第２の帯域の光信号とを送受信する第１および第２の送受信装置と、を有し、
前記第１の送受信装置は、前記第１の帯域の光信号を前記第１の光伝送路へ送信し、前記第２の帯域の光信号を前記第２の光伝送路へ送信し、
前記第２の送受信装置は、前記第１の帯域の光信号を前記第２の光伝送路へ送信し、前記第２の帯域の光信号を前記第１の光伝送路へ送信し、
前記第１の中継器は、前記第１の光伝送路を双方向に伝搬する前記第１の帯域の光信号と前記第２の帯域の光信号とを分離して別々に増幅し、
前記第２の中継器は、前記第２の光伝送路を双方向に伝搬する前記第１の帯域の光信号と前記第２の帯域の光信号とを分離して別々に増幅する、双方向光伝送システムが提供される。【００１５】
本発明の別の態様によれば、
第１の中継器を備えた第１の光伝送路と、第２の中継器を備えた第２の光伝送路とを用いて、第１の帯域の光信号と前記第１の帯域とは異なる第２の帯域の光信号とを、第１の方向と該第１の方向とは反対の第２の方向との双方向に伝送する、双方向光伝送方法であって、
前記第１の方向において、前記第１の帯域の光信号を前記第１の光伝送路に送信し、前記第２の帯域の光信号を前記第２の光伝送路に送信し、前記第１の中継器にて、前記第１の光伝送路を双方向に伝搬する前記第１の帯域の光信号と前記第２の帯域の光信号とを分離して別々に増幅し、
前記第２の方向において、前記第１の帯域の光信号を前記第２の光伝送路に送信し、前記第２の帯域の光信号を前記第１の光伝送路に送信し、前記第２の中継器にて、前記第２の光伝送路を双方向に伝搬する前記第１の帯域の光信号と前記第２の帯域の光信号とを分離して別々に増幅する、双方向光伝送方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、伝送容量の拡大を図ることができ、伝送特性劣化を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】Ｃ＋Ｌ帯を用いた光伝送システムの一構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図３Ａ】図２に示した双方向光伝送システムの光サーキュレータの動作を説明するための模式図である。
【図３Ｂ】図２に示した双方向光伝送システムの別の光サーキュレータの動作を説明するための模式図である。
【図４Ａ】図２に示した双方向光伝送システムのさらに別の光サーキュレータの動作を説明するための模式図である。
【図４Ｂ】図２に示した双方向光伝送システムのさらに別の光サーキュレータの動作を説明するための模式図である。
【図５Ａ】図２に示した双方向光伝送システムのさらに別の光サーキュレータの動作を説明するための模式図である。
【図５Ｂ】図２に示した双方向光伝送システムのさらに別の光サーキュレータの動作を説明するための模式図である。
【図６Ａ】図２に示した双方向光伝送システムのさらに別の光サーキュレータの動作を説明するための模式図である。
【図６Ｂ】図２に示した双方向光伝送システムのさらに別の光サーキュレータの動作を説明するための模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図２示した双方向光伝送システムの変形例を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態による双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【００１９】
図２を参照すると、双方向光伝送システムは、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０、２０、Ｃ＋Ｌ帯中継器３０、及び光ファイバ２０１〜２０４を有する。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０は、光ファイバ２０１、２０３を介してＣ＋Ｌ帯中継器３０と光学的に結合され、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置２０は、光ファイバ２０２、２０４を介してＣ＋Ｌ帯中継器３０と光学的に結合されている。
光ファイバ２０１、２０２は第１の光伝送路を構成し、光ファイバ２０２、２０３は第２の光伝送路を構成する。ここでは、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０からＣ＋Ｌ帯送受信装置２０に向かう方向を上り方向と呼ぶ。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置２０からＣ＋Ｌ帯送受信装置１０に向かう方向を下り方向と呼ぶ。
【００２０】
Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０は、Ｃ帯の光信号を第１の光伝送路でＣ＋Ｌ帯送受信装置２０に送信するとともに、Ｌ帯の光信号を第２の光伝送路でＣ＋Ｌ帯送受信装置２０に送信する。一方、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置２０は、Ｌ帯の光信号を第１の光伝送路でＣ＋Ｌ帯送受信装置１０に送信するとともに、Ｃ帯の光信号を第２の光伝送路でＣ＋Ｌ帯送受信装置１０に送信する。第１の光伝送路では、Ｃ帯の光信号が上り方向に伝送され、Ｌ帯の光信号が下り方向に伝送される。第２の光伝送路では、Ｌ帯の光信号が上り方向に伝送され、Ｃ帯の光信号が下り方向に伝送される。
【００２１】
以下、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０、２０及びＣ＋Ｌ帯中継器３０の構成を詳細に説明する。
まず、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０の構成を詳細に説明する。
Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０は、Ｃ帯光送信装置１１1〜１１n、Ｌ帯光送信装置１２1〜１２n、Ｃ帯光受信装置１３1〜１３n、Ｌ帯光受信装置１４1〜１４n、Ｃ帯波長多重部１５Ａ、Ｌ帯波長多重部１５Ｂ、Ｃ帯波長分離部１６Ａ、Ｌ帯波長分離部１６Ｂ、及び光サーキュレータ１７、１８を有する。各装置の個数を示す「ｎ」は任意に設定可能である。
【００２２】
Ｃ帯波長多重部１５Ａ及びＬ帯波長分離部１６Ｂはそれぞれ、光サーキュレータ１７を介して光ファイバ２０１に光学的に結合されている。Ｌ帯波長多重部１５Ｂ及びＣ帯波長分離部１６Ａはそれぞれ、光サーキュレータ１８を介して光ファイバ２０３に光学的に結合されている。
光サーキュレータ１７、１８として、既存の光サーキュレータ、例えば、偏光依存型光サーキュレータや偏光無依存型光サーキュレータを用いることができる。偏光依存型光サーキュレータは、例えば、ファラデー回転子と、ファラデー回転子を両側から挟むように、４５°の相対角度で配置された２枚の偏光子と、ファラデー回転子の外周を覆う磁石とからなる。偏光無依存型光サーキュレータは、例えば、ファラデー回転子、１／２波長板、偏光ビームスプリッタ、反射ミラーなどから構成される。これら光サーキュレータは良く知られたものであるので、ここでは構造の説明は省略し、動作のみを説明する。
【００２３】
図３Ａに、光サーキュレータ１７の動作イメージを模式的に示す。図３Ａに示すように、光サーキュレータ１７は、３つのポートＰ１〜Ｐ３を備える。光サーキュレータ１７では、ポートＰ１から入力された光信号はポートＰ２から出力され、ポートＰ２から入力された光信号はポートＰ３から出力される。
光サーキュレータ１７のポートＰ１は、Ｃ帯波長多重部１５Ａの出力ポートに光学的に結合されている。光サーキュレータ１７のポートＰ２は、光ファイバ２０１の一端に光学的に結合されている。光サーキュレータ１７のポートＰ３は、Ｌ帯波長分離部１６Ｂの入力ポートに光学的に結合されている。
【００２４】
図３Ｂに、光サーキュレータ１８の動作イメージを模式的に示す。図３Ｂに示すように、光サーキュレータ１７と同様、光サーキュレータ１８も３つのポートＰ１〜Ｐ３を備える。光サーキュレータ１８では、ポートＰ１から入力された光信号はポートＰ２から出力され、ポートＰ２から入力された光信号はポートＰ３から出力される。
光サーキュレータ１８のポートＰ１は、Ｌ帯波長多重部１５Ｂの出力ポートに光学的に結合されている。光サーキュレータ１８のポートＰ２は、光ファイバ２０３の一端に光学的に結合されている。光サーキュレータ１８のポートＰ３は、Ｃ帯波長分離部１６Ａの入力ポートに光学的に結合されている。
【００２５】
Ｃ帯光送信装置１１1〜１１nはそれぞれ、Ｃ帯であって、互いに波長が異なる光信号を出力する。Ｃ帯波長多重部１５Ａは、Ｃ帯光送信装置１１1〜１１nからの各波長の光信号を合波してＣ帯の波長多重光信号を出力する。Ｃ帯の波長多重信号は、光サーキュレータ１７を介して光ファイバ２０１に供給される。
Ｌ帯光送信装置１２1〜１２nはそれぞれ、Ｌ帯であって、互いに波長が異なる光信号を出力する。Ｌ帯波長多重部１５Ｂは、Ｌ帯光送信装置１２1〜１２nからの各波長の光信号を合波してＬ帯の波長多重光信号を出力する。Ｌ帯の波長多重信号は、光サーキュレータ１８を介して光ファイバ２０３に供給される。
【００２６】
Ｃ帯波長分離部１６Ａは、光ファイバ２０３から光サーキュレータ１８を介してＣ帯の波長多重光信号を受信する。Ｃ帯波長分離部１６Ａは、受信したＣ帯の波長多重光信号を波長別に分離し、各波長の光信号をＣ帯光受信装置１３1〜１３nに供給する。
Ｌ帯波長分離部１６Ｂは、光ファイバ２０１から光サーキュレータ１７を介してＬ帯の波長多重光信号を受信する。Ｌ帯波長分離部１６Ｂは、受信したＬ帯の波長多重光信号を波長別に分離し、各波長の光信号をＬ帯光受信装置１４1〜１４nに供給する。
【００２７】
次に、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置２０の構成を詳細に説明する。
Ｃ＋Ｌ帯送受信装置２０は、Ｃ帯光送信装置２１1〜２１n、Ｌ帯光送信装置２２1〜２２n、Ｃ帯光受信装置２３1〜２３n、Ｌ帯光受信装置２４1〜２４n、Ｃ帯波長多重部２５Ａ、Ｌ帯波長多重部２５Ｂ、Ｃ帯波長分離部２６Ａ、Ｌ帯波長分離部２６Ｂ、及び光サーキュレータ２７、２８を有する。各装置の個数を示す「ｎ」は任意に設定可能である。ただし、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０、２０の間で対応する装置の数は一致させる必要がある。
Ｃ帯波長多重部２５Ａ及びＬ帯波長分離部２６Ｂはそれぞれ、光サーキュレータ２７を介して光ファイバ２０２に光学的に結合されている。Ｌ帯波長多重部２５Ｂ及びＣ帯波長分離部２６Ａはそれぞれ、光サーキュレータ２８を介して光ファイバ２０４に光学的に結合されている。
【００２８】
光サーキュレータ２７、２８として、既存の光サーキュレータ、例えば、偏光依存型光サーキュレータや偏光無依存型光サーキュレータを用いることができる。ここでは、光サーキュレータの構造の説明は省略し、動作のみを説明する。
図４Ａに、光サーキュレータ２７の動作イメーサーキュレータジを模式的に示す。図４Ａに示すように、光サーキュレータ２７も３つのポートＰ１〜Ｐ３を備える。光サーキュレータ２７では、ポートＰ１から入力された光信号はポートＰ２から出力され、ポートＰ２から入力された光信号はポートＰ３から出力される。
光サーキュレータ２７のポートＰ１は、Ｌ帯波長多重部２５Ｂの出力ポートに光学的に結合されている。光サーキュレータ２７のポートＰ２は、光ファイバ２０１に光学的に結合されている。光サーキュレータ２７のポートＰ３は、Ｃ帯波長分離部２６Ａの入力ポートに光学的に結合されている。
【００２９】
図４Ｂに、光サーキュレータ２８の動作イメージを模式的に示す。図４Ｂに示すように、光サーキュレータ２８も３つのポートＰ１〜Ｐ３を備える。光サーキュレータ２８では、ポートＰ１から入力された光信号はポートＰ２から出力され、ポートＰ２から入力された光信号はポートＰ３から出力される。
光サーキュレータ１８のポートＰ１は、Ｃ帯波長多重部２５Ａの出力ポートに光学的に結合されている。光サーキュレータ２８のポートＰ２は、光ファイバ２０４に光学的に結合されている。光サーキュレータ２８のポートＰ３は、Ｌ帯波長分離部２６Ｂの入力ポートに光学的に結合されている。
【００３０】
Ｃ帯光送信装置２１1〜２１nはそれぞれ、Ｃ帯であって、互いに波長が異なる光信号を出力する。Ｃ帯波長多重部２５Ａは、Ｃ帯光送信装置２１1〜２１nからの各波長の光信号を合波してＣ帯の波長多重光信号を出力する。Ｃ帯の波長多重信号は、光サーキュレータ２８を介して光ファイバ２０４に供給される。
Ｌ帯光送信装置２２1〜２２nはそれぞれ、Ｌ帯であって、互いに波長が異なる光信号を出力する。Ｌ帯波長多重部２５Ｂは、Ｌ帯光送信装置２２1〜２２nからの各波長の光信号を合波してＬ帯の波長多重光信号を出力する。Ｌ帯の波長多重信号は、光サーキュレータ２７を介して光ファイバ２０２に供給される。
【００３１】
Ｃ帯波長分離部２６Ａは、光ファイバ２０２から光サーキュレータ２７を介してＣ帯の波長多重光信号を受信する。Ｃ帯波長分離部２６Ａは、受信したＣ帯の波長多重光信号を波長別に分離し、各波長の光信号をＣ帯光受信装置２３1〜２３nに供給する。
Ｌ帯波長分離部２６Ｂは、光ファイバ２０４から光サーキュレータ２８を介してＬ帯の波長多重光信号を受信する。Ｌ帯波長分離部２６Ｂは、受信したＬ帯の波長多重光信号を波長別に分離し、各波長の光信号をＬ帯光受信装置２４1〜２４nに供給する。
Ｃ＋Ｌ帯中継器３０は、光ファイバ２０１、２０２の間に設けられた第１中継部３０Ａと、光ファイバ２０３、２０４の間に設けられた第２中継部３０Ｂと、を有する。
【００３２】
次に、Ｃ＋Ｌ帯中継器３０の構成を詳細に説明する。
第１中継部３０Ａは、Ｃ帯中継器３１、Ｌ帯中継器３２及び光サーキュレータ３５、３６を有する。
Ｃ帯中継器３１は、Ｃ帯の光信号を増幅する光増幅器である。Ｃ帯中継器３１の入力ポートは、光サーキュレータ３５を介して光ファイバ２０１に光学的に結合されている。Ｃ帯中継器３１の出力ポートは、光サーキュレータ３６を介して光ファイバ２０２に光学的に結合されている。Ｃ帯中継器３１として、例えば、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）等の光増幅器を用いることができる。
【００３３】
Ｌ帯中継器３２は、Ｌ帯の光信号を増幅する光増幅器である。Ｌ帯中継器３２の入力ポートは、光サーキュレータ３６を介して光ファイバ２０２に光学的に結合されている。Ｌ帯中継器３２の出力ポートは、光サーキュレータ３５を介して光ファイバ２０１に光学的に結合されている。Ｌ帯中継器３２として、例えば、ＥＤＦＡ等の光増幅器を用いることができる。
光サーキュレータ３５、３６として、既存の光サーキュレータ、例えば、偏光依存型光サーキュレータや偏光無依存型光サーキュレータを用いることができる。ここでは、光サーキュレータの構造の説明は省略し、動作のみを説明する。
【００３４】
図５Ａに、光サーキュレータ３５の動作イメージを模式的に示す。図５Ａに示すように、光サーキュレータ３５は３つのポートＰ１〜Ｐ３を備える。光サーキュレータ３５では、ポートＰ１から入力された光信号はポートＰ２から出力され、ポートＰ２から入力された光信号はポートＰ３から出力される。
光サーキュレータ３５のポートＰ１は、Ｌ帯中継器３２の出力ポートに光学的に結合されている。光サーキュレータ３５のポートＰ２は、光ファイバ２０１に光学的に結合されている。光サーキュレータ３５のポートＰ３は、Ｃ帯中継器３１の入力ポートに光学的に結合されている。
【００３５】
図５Ｂに、光サーキュレータ３６の動作イメージを模式的に示す。図５Ｂに示すように、光サーキュレータ３６も３つのポートＰ１〜Ｐ３を備える。光サーキュレータ３６では、ポートＰ１から入力された光信号はポートＰ２から出力され、ポートＰ２から入力された光信号はポートＰ３から出力される。
光サーキュレータ３６のポートＰ１は、Ｃ帯中継器３１の出力ポートに光学的に結合されている。光サーキュレータ３６のポートＰ２は、光ファイバ２０２に光学的に結合されている。光サーキュレータ３６のポートＰ３は、Ｌ帯中継器３２の入力ポートに光学的に結合されている。
【００３６】
上記の第１中継部３０Ａでは、Ｃ帯波長多重部１５Ａから出力されたＣ帯の波長多重光信号が、光サーキュレータ３５のポートＰ２に供給される。光サーキュレータ３５では、ポートＰ２から入力されたＣ帯の波長多重光信号がポートＰ３から出力される。光サーキュレータ３５のポートＰ３から出力されたＣ帯の波長多重光信号は、Ｃ帯中継器３１にて増幅された後、光サーキュレータ３６のポートＰ１に供給される。光サーキュレータ３６では、ポートＰ１から入力されたＣ帯の波長多重光信号がポートＰ２から出力される。
【００３７】
一方、Ｌ帯波長多重部２５Ｂから出力されたＬ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ３６のポートＰ２に供給される。光サーキュレータ３６では、ポートＰ２から入力されたＬ帯の波長多重光信号がポートＰ３から出力される。光サーキュレータ３６のポートＰ３から出力されたＬ帯の波長多重光信号は、Ｌ帯中継器３２にて増幅された後、光サーキュレータ３５のポートＰ１に供給される。光サーキュレータ３５では、ポートＰ１から入力されたＬ帯の波長多重光信号がポートＰ２から出力される。
【００３８】
第２中継部３０Ｂは、Ｃ帯中継器３３、Ｌ帯中継器３４及び光サーキュレータ３７、３８を有する。
Ｃ帯中継器３３は、Ｃ帯中継器３１と同様のものである。Ｃ帯中継器３３の入力ポートは、光サーキュレータ３７を介して光ファイバ２０３に光学的に結合されている。Ｃ帯中継器３３の出力ポートは、光サーキュレータ３８を介して光ファイバ２０４に光学的に結合されている。
Ｌ帯中継器３４は、Ｌ帯中継器３２と同様のものである。Ｌ帯中継器３４の入力ポートは、光サーキュレータ３８を介して光ファイバ２０４に光学的に結合されている。Ｌ帯中継器３４の出力ポートは、光サーキュレータ３７を介して光ファイバ２０３に光学的に結合されている。
【００３９】
光サーキュレータ３７、３８として、既存の光サーキュレータ、例えば、偏光依存型光サーキュレータや偏光無依存型光サーキュレータを用いることができる。ここでは、光サーキュレータの構造の説明は省略し、動作のみを説明する。
図６Ａに、光サーキュレータ３７の動作イメージを模式的に示す。図６Ａに示すように、光サーキュレータ３７は３つのポートＰ１〜Ｐ３を備える。光サーキュレータ３７では、ポートＰ１から入力された光信号はポートＰ２から出力され、ポートＰ２から入力された光信号はポートＰ３から出力される。
光サーキュレータ３７のポートＰ１は、Ｃ帯中継器３３の出力ポートに光学的に結合されている。光サーキュレータ３７のポートＰ２は、光ファイバ２０３に光学的に結合されている。光サーキュレータ３７のポートＰ３は、Ｌ帯中継器３４の入力ポートに光学的に結合されている。
【００４０】
図６Ｂに、光サーキュレータ３８の動作イメージを模式的に示す。図６Ｂに示すように、光サーキュレータ３８も３つのポートＰ１〜Ｐ３を備える。光サーキュレータ３８では、ポートＰ１から入力された光信号はポートＰ２から出力され、ポートＰ２から入力された光信号はポートＰ３から出力される。
光サーキュレータ３８のポートＰ１は、Ｌ帯中継器３４の出力ポートに光学的に結合されている。光サーキュレータ３８のポートＰ２は、光ファイバ２０２に光学的に結合されている。光サーキュレータ３８のポートＰ３は、Ｃ帯中継器３３の入力ポートに光学的に結合されている。
【００４１】
上記の第２中継部３０Ｂでは、Ｃ帯波長多重部２５Ａから出力されたＣ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ３８のポートＰ２に供給される。光サーキュレータ３８では、ポートＰ２から入力されたＣ帯の波長多重光信号がポートＰ３から出力される。光サーキュレータ３８のポートＰ３から出力されたＣ帯の波長多重光信号は、Ｃ帯中継器３３にて増幅された後、光サーキュレータ３７のポートＰ１に供給される。光サーキュレータ３７では、ポートＰ１から入力されたＣ帯の波長多重光信号がポートＰ２から出力される。
一方、Ｌ帯波長多重部１５Ｂから出力されたＬ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ３７のポートＰ１に供給される。光サーキュレータ３７では、ポートＰ１から入力されたＬ帯の波長多重光信号がポートＰ２から出力される。光サーキュレータ３７のポートＰ２から出力されたＬ帯の波長多重光信号は、Ｌ帯中継器３４にて増幅された後、光サーキュレータ３８のポートＰ１に供給される。光サーキュレータ３８では、ポートＰ１から入力されたＬ帯の波長多重光信号がポートＰ２から出力される。
【００４２】
次に、本実施形態の双方向光伝送システムの動作を具体的に説明する。
まず、上り方向（UP stream）の光信号の伝送動作を説明する。
Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０では、Ｃ帯波長多重部１５Ａが、Ｃ帯の波長多重光信号を出力し、Ｌ帯波長多重部１５Ｂが、Ｌ帯の波長多重光信号を出力する。
【００４３】
Ｃ帯波長多重部１５Ａから出されたＣ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ１７及び光ファイバ２０１を介して第１の中継器３０Ａに供給される。第１の中継器３０Ａでは、Ｃ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ３５を介してＣ帯中継器３１に供給される。Ｃ帯の波長多重光信号は、Ｃ帯中継器３１にて増幅された後、光サーキュレータ３６から光ファイバ２０２に供給される。
Ｃ帯の波長多重光信号は、光ファイバ２０２を介してＣ＋Ｌ帯送受信装置２０に供給される。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置２０では、Ｃ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ２７を介してＣ帯波長分離部２６Ａに供給される。
【００４４】
一方、Ｌ帯波長多重部１５Ｂから出力されたＬ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ１８及び光ファイバ２０３を介して第２の中継器３０Ｂに供給される。第２の中継器３０Ｂでは、Ｌ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ３７を介してＬ帯中継器３４に供給される。Ｌ帯の波長多重光信号は、Ｌ帯中継器３４にて増幅された後、光サーキュレータ３８から光ファイバ２０４に供給される。
Ｌ帯の波長多重光信号は、光ファイバ２０４を介してＣ＋Ｌ帯送受信装置２０に供給される。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置２０では、Ｌ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ２８を介してＬ帯波長分離部２６Ｂに供給される。
【００４５】
次に、下り方向（Down stream）の光信号の伝送動作を説明する。
Ｃ＋Ｌ帯送受信装置２０では、Ｃ帯波長多重部２５Ａが、Ｃ帯の波長多重光信号を出力し、Ｌ帯波長多重部２５Ｂが、Ｌ帯の波長多重光信号を出力する。
Ｃ帯波長多重部２５Ａから出されたＣ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ２８及び光ファイバ２０４を介して第２の中継器３０Ｂに供給される。第２の中継器３０Ｂでは、Ｃ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ３８を介してＣ帯中継器３３に供給される。Ｃ帯の波長多重光信号は、Ｃ帯中継器３３にて増幅された後、光サーキュレータ３７から光ファイバ２０３に供給される。
Ｃ帯の波長多重光信号は、光ファイバ２０３を介してＣ＋Ｌ帯送受信装置１０に供給される。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０では、Ｃ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ１８を介してＣ帯波長分離部１６Ａに供給される。
【００４６】
一方、Ｌ帯波長多重部２５Ｂから出力されたＬ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ２７及び光ファイバ２０２を介して第１の中継器３０Ａに供給される。第１の中継器３０Ａでは、Ｌ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ３６を介してＬ帯中継器３２に供給される。Ｌ帯の波長多重光信号は、Ｌ帯中継器３２にて増幅された後、光サーキュレータ３５から光ファイバ２０１に供給される。
Ｌ帯の波長多重光信号は、光ファイバ２０１を介してＣ＋Ｌ帯送受信装置１０に供給される。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０では、Ｌ帯の波長多重光信号は、光サーキュレータ１７を介してＬ帯波長分離部１６Ｂに供給される。
【００４７】
以上説明した本実施形態の双方向光伝送システムによれば、以下のような作用効果を奏する。以下では、光ファイバ２０１、２０２及び第１の中継器３０Ａからなる伝送路を第１の光伝送路と呼び、光ファイバ２０３、２０４及び第２の中継器３０Ｂからなる伝送路を第２の光伝送路と呼ぶ。
Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０は、Ｃ帯の光信号を第１の光伝送路でＣ＋Ｌ帯送受信装置２０に送信するとともに、Ｌ帯の光信号を第２の光伝送路でＣ＋Ｌ帯送受信装置２０に送信する。一方、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置２０は、Ｌ帯の光信号を第１の光伝送路でＣ＋Ｌ帯送受信装置１０に送信するとともに、Ｃ帯の光信号を第２の光伝送路でＣ＋Ｌ帯送受信装置１０に送信する。
【００４８】
第１の光伝送路では、Ｃ帯の光信号が上り方向に伝送され、Ｌ帯の光信号が下り方向に伝送される。このように、Ｃ帯の光信号とＬ帯の光信号とが互いに反対の方向に伝送される構造によれば、Ｃ／Ｌ分波フィルタを用いずに、光サーキュレータ３５、３６を用いて、Ｃ帯の光信号とＬ帯の光信号を分離することできる。そして、Ｃ帯の光信号のみがＣ帯中継器３１に供給されるので、Ｃ帯中継器３１側の上り伝送路でＬ帯の光信号を遮断する必要がない。また、Ｌ帯の光信号のみがＬ帯中継器３２に供給されるので、Ｌ帯中継器３２側の下り伝送路でＣ帯の光信号を遮断する必要がない。よって、ガードバンドを確保する必要がないため、ガードバンドのために主信号の波長帯域が減少するといった問題は生じない。したがって、本実施形態の双方向光伝送システムによれば、図１に示した双方向光伝送システムと比較して、伝送容量の拡大が可能である。
【００４９】
加えて、Ｃ帯中継器３１で増幅したＣ帯の光信号とＬ帯中継器３２で増幅したＬ帯の光信号とは互いに反対の方向に伝送され、これら光信号は合波されることはない。この構造によれば、図１に示した双方向光伝送システムの問題として説明したコヒーレントクロストークは生じない。よって、本実施形態の双方向光伝送システムによれば、図１に示した双方向光伝送システムと比較して、伝送特性の劣化を改善することができる。
【００５０】
本実施形態の双方向光伝送システムにおいて、光サーキュレータ１７、１８、２７、２８、３５〜３８はいずれも、光カプラと呼ぶことができる。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０、２０をそれぞれ、第１及び第２の送受信装置と呼ぶことができる。光ファイバ２０１、２０２及び第１の中継器３０Ａからなる伝送路を第１の光伝送路と呼び、光ファイバ２０３、２０４及び第２の中継器３０Ｂからなる伝送路を第２の光伝送路と呼ぶことができる。
第１の光伝送路において、Ｃ帯中継器３１を第１の光増幅器と呼び、このＣ帯中継器３１を備えた伝送路を第１の分岐伝送路と呼び、また、Ｌ帯中継器３２を第２の光増幅器と呼び、このＬ帯中継器３２を備えた伝送路を第２の分岐伝送路と呼ぶことができる。
第２の光伝送路において、Ｃ帯中継器３３を第３の光増幅器と呼び、このＣ帯中継器３１を備えた伝送路を第３の分岐伝送路と呼び、また、Ｌ帯中継器３４を第４の光増幅器と呼び、このＬ帯中継器３２を備えた伝送路を第４の分岐伝送路と呼ぶことができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態による双方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図７に示す双方向光伝送システムは、光サーキュレータ３５〜３８に代えて、光カプラ４５〜４８を有する以外は、第１の実施形態の双方向光伝送システムと同様の構造である。ここでは、第１の実施形態と異なる構成についてのみ説明し、同じ構成についての説明は省略する。
【００５２】
光カプラ４５〜４８はそれぞれ、３つのポートＰ１〜Ｐ３を備える。
光カプラ４５において、ポートＰ１はＬ帯中継器３２の出力ポートに光学的に結合され、ポートＰ２は光ファイバ２０１に光学的に結合され、ポートＰ３はＣ帯中継器３１の入力ポートに光学的に結合されている。光カプラ４５は、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０から出力されたＣ帯の波長多重信号をＣ帯中継器３１に供給し、Ｌ帯中継器３２から出力されたＬ帯の波長多重信号をＣ＋Ｌ帯送受信装置１０に供給する。
【００５３】
光カプラ４６において、ポートＰ１はＣ帯中継器３１の出力ポートに光学的に結合され、ポートＰ２は光ファイバ２０２に光学的に結合され、ポートＰ３はＬ帯中継器３２の入力ポートに光学的に結合されている。光カプラ４６は、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置２０から出力されたＬ帯の波長多重信号をＬ帯中継器３２に供給し、Ｃ帯中継器３１から出力されたＣ帯の波長多重信号をＣ＋Ｌ帯送受信装置１０に供給する。
光カプラ４７において、ポートＰ１はＣ帯中継器３３の入力ポートに光学的に結合され、ポートＰ２は光ファイバ２０３に光学的に結合され、ポートＰ３はＬ帯中継器３４の入力ポートに光学的に結合されている。光カプラ４７は、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０から出力されたＬ帯の波長多重信号をＬ帯中継器３４に供給し、Ｃ帯中継器３３から出力されたＣ帯の波長多重信号をＣ＋Ｌ帯送受信装置１０に供給する。
【００５４】
光カプラ４８において、ポートＰ１はＣ帯中継器３３の入力ポートに光学的に結合され、ポートＰ２は光ファイバ２０４に光学的に結合され、ポートＰ３はＬ帯中継器３４の出力ポートに光学的に結合されている。光カプラ４８は、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置２０から出力されたＣ帯の波長多重信号をＣ帯中継器３３に供給し、Ｌ帯中継器３４から出力されたＬ帯の波長多重信号をＣ＋Ｌ帯送受信装置２０に供給する。
光カプラ４５〜４８として、Ｃ帯の光信号とＬ帯の光信号とを合波又は分波できる結合器、例えば、３ｄＢ結合器等の方向性結合器を用いることができる。この場合、光カプラ４５〜４８は、Ｃ／Ｌ分波フィルタから構成されても良いが、ガードバンドを確保する必要はない。Ｃ／Ｌ分波フィルタとして、例えば、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）素子を用いたものや、屈折率が連続的かつ周期的に変化する周期構造の半導体材料からなる多層干渉膜を用いたものを用いても良い。
【００５５】
本実施形態の双方向光伝送システムにおいても、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
本実施形態の双方向光伝送システムにおいても、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０、２０をそれぞれ、第１及び第２の送受信装置と呼ぶことができる。光ファイバ２０１、２０２及び第１の中継器３０Ａからなる伝送路を第１の光伝送路と呼び、光ファイバ２０３、２０４及び第２の中継器３０Ｂからなる伝送路を第２の光伝送路と呼ぶことができる。
【００５６】
第１の光伝送路において、Ｃ帯中継器３１を第１の光増幅器と呼び、このＣ帯中継器３１を備えた伝送路を第１の分岐伝送路と呼び、また、Ｌ帯中継器３２を第２の光増幅器と呼び、このＬ帯中継器３２を備えた伝送路を第２の分岐伝送路と呼ぶことができる。
第２の光伝送路において、Ｃ帯中継器３３を第３の光増幅器と呼び、このＣ帯中継器３１を備えた伝送路を第３の分岐伝送路と呼び、また、Ｌ帯中継器３４を第４の光増幅器と呼び、このＬ帯中継器３２を備えた伝送路を第４の分岐伝送路と呼ぶことができる。
【００５７】
以上説明した各実施形態の双方向光伝送システムは、本発明の一例であり、その構成及び動作は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者が理解し得る変更や改善を適用することができる。
例えば、光海底伝送システムでは、２５年以上の長期運用が求められており、ケーブル修理や経年劣化のために光信号のロスが増加して、スペクトラム偏差が発生する場合がある。例えば、ロスの増加のために、主信号の波長域の短波側の利得が上がるといったスペクトラム変動が生じ、その結果、利得平坦特性が劣化する場合がある。
【００５８】
第１又は第２の実施形態の双方向光伝送システムにおいて、上記のスペクトラム変動を緩和するために、Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０、２０は、Ｃ帯の光信号又はＬ帯の光信号もしくはＣ帯及びＬ帯のそれぞれの光信号の短波側にダミー光を挿入しても良い。
図８に、ダミー光を挿入したＬ帯の光信号の一例を示す。この例は、第１の実施形態の双方向光伝送システムに対応する。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０において、Ｌ帯波長多重部１５Ｂが、短波側にダミー光を挿入したＬ帯の光信号を出力する。図８には、ダミー光無しのＬ帯の光信号が上段に記載され、ダミー光有りのＬ帯の光信号が下段に記載されている。
Ｌ帯中継器３４から出力されたＬ帯の光信号（ダミー光無し）の短波側の利得が増大し、利得平坦特性が劣化する。Ｌ帯域外の短波側にダミー光を挿入することで、短波側の変動を抑制することができる。
【００５９】
Ｃ帯中継器３１及びＬ帯中継器３２には、それぞれ上り方向のＣ帯の光信号、下り方向のＬ帯の光信号が別々に供給される。Ｃ帯中継器３３及びＬ帯中継器３４には、それぞれ下りのＣ帯の光信号、上り方向のＬ帯の光信号が別々に供給される。このように、中継器毎に供給される光信号が分離されているので、Ｃ帯波長多重部１５Ａ、Ｌ帯波長多重部１５Ｂ、Ｃ帯波長多重部２５Ａ、Ｌ帯波長多重部２５Ｂそれぞれで、スペクトラム偏差緩和用のダミー光を容易に挿入することが可能である。
【００６０】
上記のダミー光の挿入は、第２の実施形態においても、同様に適用することができる。
また、各実施形態の双方向光伝送システムにおいて、Ｃ＋Ｌ帯中継器３０の数は１つに限定されない。Ｃ＋Ｌ帯送受信装置１０、２０の間に、複数のＣ＋Ｌ帯中継器３０が光ファイバを介して配置されても良い。
【００６１】
この出願は、２０１７年４月１８日に出願された日本出願特願２０１７−０８２０７７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】
【００６２】
１０、２０  Ｃ＋Ｌ帯送受信装置
３０  Ｃ＋Ｌ帯中継器
３０Ａ  第１の中継器
３０Ｂ  第２の中継器
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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