(57)【要約】  本発明は、パッシブ増幅媒体２４，２８を含むネットワークの枝路２４，２６ｊによって伝送路終端装置２７ｉに接続された光中央局（ＯＣ）を具備したパッシブ光ネットワークに関する。上記中央局は、第１光データ信号の送信／受信手段２０と、第２増幅光信号の送信手段を含む第１増幅手段２１０，２１とを具備する。上記第２信号は、増幅媒体を励起して、光信号の光出力を増幅する。上記伝送路終端装置は、第１光信号の受信手段Ｒ’と、第２増幅光信号の変調手段３５と、上記変調された第２信号の上記ネットワークへの入力手段３０とを具備する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッシブ増幅媒体２４，２８を含むネットワークの枝路２４，２６によって伝送路終端装置２７ｉに接続された光中央局ＯＣを具備するパッシブ光ネットワークであって、
前記中央局は、
第１光データ信号の送信／受信手段２０，Ｒと、
第２増幅光信号の送信手段を含む第１増幅手段２１０，２１と
を具備し、
前記第２信号は、増幅媒体２４，２８を励起して、光信号の光出力を増幅し、
前記伝送路終端装置は、
第１光信号の受信手段Ｒ’と、
第２増幅光信号の変調手段３５と、
変調された第２信号の前記ネットワークへの入力手段３０と
を具備することを特徴とするネットワーク。
【請求項２】
第１及び第２光信号の分離手段３３と、
前記第２光信号の増幅手段３６と
をさらに具備し、
前記第２光信号の変調手段３５が、第１及び第２信号の分離手段３０の出力と、前記第２光信号の増幅手段３６の入力とに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク。
【請求項３】
ネットワークの枝路が、第１光ファイバ２４を具備し、
第１増幅手段２１０，２１が、第２増幅光信号の送信を行う第１手段２１０と、前記第２光信号を増幅するための第３増幅光信号の送信を行う第２手段２１とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のネットワーク。
【請求項４】
ネットワークの第１枝路２６ｊのそれぞれと、ネットワークの第２枝路２６’ｊのそれぞれとによって分配要素２５１，２５２にそれぞれ接続された少なくとも２つの伝送路終端装置２７ｉを具備し、前記分配要素がネットワークの第３枝路２４１，２４２によって光中央局に接続されているネットワークにおいて、
前記分配要素に接続された第２増幅手段２８をさらに具備し、
前記第２増幅手段２８は、前記分配要素によって処理された光信号の光出力を増幅するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のネットワーク。
【請求項５】
ネットワークの枝路が、第２光ファイバ２４２を具備し、
第１光ファイバ２４１は、第１及び第２信号を伝送路終端装置に伝送し、
第２光ファイバ２４２は、変調された第２信号を光中央局に伝送することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のネットワーク。
【請求項６】
第１及び第２増幅手段２１０，２１の第１及び第２送信手段２１０，２１がレーザダイオードであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のネットワーク。
【請求項７】
第１光データ信号を受信するように構成されたパッシブ光ネットワークの伝送路終端装置２７ｉであって、
第１光信号の受信手段Ｒ’と、
前記第１光信号と第２増幅光信号との分離手段３３と、
第２増幅光信号の変調手段３５と、
第２光信号の増幅手段３６と、
変調された第２信号の前記ネットワークへの入力手段３０と
を具備し、
前記変調手段３５は、第１及び第２信号の分離手段３３の出力と、増幅手段３６の入力とに接続されていることを特徴とする伝送路終端装置。
【請求項８】
第１及び第２光信号の分離手段３３がブラッグ格子であり、
第２光信号の変調手段３５が電界吸収型変調器であり、
増幅手段３６が半導体光増幅器であることを特徴とする請求項７に記載の伝送路終端装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光アクセスネットワーク、具体的には、パッシブ光ネットワーク（ＰＯＮ）方式のアクセスネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
標準的なパッシブ光アクセスネットワークは、２０キロメートル（ｋｍ）の有効距離を有する。この距離制限は、パッシブ光ネットワークにおいて、例えば、カプラ、マルチプレクサ、及び光ファイバなどの光コンポーネントが、ネットワークを通過中の信号に光出力を失わせることに起因する。送信される信号は、制限を受けることなく、このような損失を補償するように増幅されることはできない。パッシブ光ネットワークにおいて、ダウンリンク光信号、すなわち、光中央局によってユーザに送信された光信号と、アップリンク光信号、すなわち、ユーザ装置によって光中央局に送信された光信号とは、１本の光ファイバによって伝送される。これは、ネットワークのコストを低減させる。しかしながら、アップリンク及びダウンリンク光信号を伝送するために１本の光ファイバを用いることは、それら光信号が送信される際の出力に対する制約をもたらす。それが、ネットワークの距離制限につながる。
【０００３】
パッシブ光アクセスネットワークの有効距離は、都市部においては充分であるが、これを地方のユーザに適用することはできない。都市部では、ユーザは、光中央局から比較的近い５ｋｍから１０ｋｍくらいまでの距離に存在する。地方では、ユーザは、多くの場合、地理的に分散しており、それによって、通常、光中央局からの距離は、パッシブ光ネットワークの基準距離よりも長くなる。従って、それらのユーザは、パッシブ光ネットワークによって提供される高い転送ビットレートの恩恵を受けることができず、故に、高ビットレート接続状態が要求されるサービスの提供も受けることができない。
【０００４】
以前、本特許出願の発明者は、本特許出願と同一の出願人による仏国特許出願第０６／５２７０５号に記載された長距離パッシブ光ネットワークを構築している。それは、例えば、図１に示したような一対多ネットワークである。光中央局ＯＣは、ネットワークの第１端を構成する。光ファイバ１４の第１端は、光中央局ＯＣの出力に接続されている。光ファイバ１４の第２端は、光カプラ１５の入力に接続されている。光カプラ１５は、１つの入力と、Ｎ個の出力を有する。ここで、Ｎは、ネットワークの枝路（branch）の数を表す。光ファイバ１４は、ネットワークの幹路（main branch）と称される。光ファイバ１６ｊの第１端は、光カプラ１５のＮ個の出力Ｓｊのうちの１つに接続されている。ここで、ｊ∈｛１，２，・・・，Ｎ｝である。光ファイバ１６ｊの第２端は、伝送路終端装置１７ｉに接続されている。ここで、ｉ∈｛１，２，・・・，Ｎ｝である。伝送路終端装置１７ｉには、１人以上のユーザが接続されている。光ファイバ１６１ないし１６Ｎは、ネットワークの２次側枝路と称される。
【０００５】
光中央局ＯＣは、特定の波長に関連する光信号を生成する第１レーザ１０を具備する。ネットワークにおいて、この光信号は、時分割多重化方式に従って、接続されたユーザに向けられたデータを伝送する。また、光中央局は、光データ信号に関連する波長とは異なる特定の波長に関連する増幅光信号を生成する第２レーザダイオード１１０を具備する。
【０００６】
そのような種類のネットワークでは、エルビウムドープ（erbium-doped）光ファイバセクション１８が、メイン光ファイバ１４に挿入されている。光ファイバセクション１８は、パッシブ増幅媒体として作用する。
【０００７】
第１レーザダイオード１１０からの増幅光信号は、光ファイバセクション１８中のエルビウム原子を励起する。エルビウム原子が非励起状態に戻るとき、それらは、誘導放出原理に従って、ネットワークを通過中の光データ信号の波長に対応する波長で光子を解放する。これらの光子は、データ信号の光出力を増大させる。増幅媒体１８はネットワーク中に存在するが、増幅手段、ここではレーザダイオード１１０、は光中央局ＯＣに存在するので、そのような技術はリモート増幅と称される。故に、データ信号Ｉの光出力を増大させることによって、より長い距離を進むことができるようになる。そのような種類のネットワークは、１００ｋｍほどの有効距離を達成できる。
【０００８】
当然ながら、ラマン効果（Raman effect）増幅技術のような、その他の媒体及びその他の伝送路内（in-line）パッシブ増幅技術が存在する。それらは、増幅媒体として光ファイバ１４を使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】仏国特許出願第０６／５２７０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、パッシブ増幅媒体の使用がパッシブ光ネットワークのコストを低減させるとはいえ、遠隔通信業者にとっては、パッシブ光アクセスネットワークが高コストであることに変わりはない。このようなパッシブ光ネットワークの終端には、データ信号を生成するレーザ、増幅手段として機能するレーザダイオード、及び伝送路終端装置に配置されたアクティブ送信手段など、電力を消費する多数の高コストなコンポーネントが備えられている。さらに、このようなネットワークは、大勢のユーザを対象とする。このことは、上記コンポーネントの数を増大させ、それによって、ネットワークのコストが増大する。従って、このようなパッシブ光ネットワークの運営コストをさらに削減することへの要求が存在する。
【００１１】
本発明は、ネットワークに追加的なコンポーネントを導入することなく、パッシブ光ネットワークの運営コストを削減することへの要求に取り組む。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、パッシブ増幅媒体を含むネットワークの枝路によって伝送路終端装置に接続された光中央局を具備するパッシブ光ネットワークを提供する。上記中央局は、
・第１光データ信号の送信／受信手段と、
・第２増幅光信号の送信手段を含む第１増幅手段と
を具備する。上記第２信号は、増幅媒体を励起して、光信号の光出力を増幅する。上記伝送路終端装置は、
・第１光信号の受信手段と、
・第２増幅光信号の変調手段と、
・変調された第２信号の上記ネットワークへの入力手段と
を具備する。
【００１３】
第２増幅信号は、本発明のネットワークの枝路中の増幅媒体を励起するために、光中央局の増幅手段の送信手段によって送信された連続的な信号である。一般に、これらの増幅手段の送信手段は、ポンプ（pump）と称される。ポンプの出力における連続的な第２増幅光信号は、いかなるデータも伝送しない。本発明は、この信号を、伝送路終端装置において光中央局に向けられたデータを伝送するために、すなわち、アップリンク方向に使用することを提案する。その結果、第２光信号は、伝送されるデータによって、伝送路終端装置内で変調される。
【００１４】
故に、本発明に従って、第２光信号は、２つの別個の機能を有する。第１に、第２光信号は、増幅媒体を励起して、ダウンリンクデータ信号の光出力を増大させる。第２に、第２光信号は、アップリンク方向にデータを送信する。
【００１５】
各伝送路終端装置の変調手段による第２増幅光信号の変調は、標準的な伝送路終端装置のアクティブ送信手段を除去する。パッシブ光アクセスネットワークに接続可能な多数のユーザが存在する場合、伝送路終端装置のアクティブ送信手段を除去することは、ネットワーク運営コストを著しく削減する。
【００１６】
本発明のネットワークの一態様に従って、ネットワークは、
・第１及び第２光信号の分離手段と、
・上記第２光信号の増幅手段と
を具備する。上記第２光信号の変調手段は、第１及び第２信号の分離手段の出力と、上記第２光信号の増幅手段の入力とに接続されている。
【００１７】
本発明の一実施態様において、変調手段は、電界吸収型変調器から成り、第１及び第２信号の分離手段は、ブラッグ格子（Bragg grating）から成り、かつ最後に、増幅手段は、半導体増幅器から成る。これら個々の光コンポーネントは、すべて大量生産品であり、容易に入手できる。故に、この種の本発明の一実施態様に従う伝送路終端装置は、比較的低いコストとなる。
【００１８】
本発明のネットワークの第１実施態様において、ネットワークの枝路は、第１光ファイバを具備し、第１増幅手段は、第２増幅光信号の送信を行う第１手段と、上記第２光信号を増幅するための第３増幅光信号の送信を行う第２手段とを含む。
【００１９】
この実施態様において、ダウンリンク及びアップリンク信号は、同一の光ファイバ内を進む。第２増幅信号が送信される際の、また、アップリンク方向でデータを伝送するためにも用いられる光出力は、受信部に害を及ぼすレイリー後方散乱（Rayleigh backscattering）が生じる値を超えてはならない。変調されるために充分な出力で、第２光信号が伝送路終端装置に到達できるようにするためには、その光出力を増大させる必要がある。これが、第１増幅手段が第２送信手段を含む理由である。第２送信手段は、第２ポンプを構成し、その機能は、パッシブ増幅媒体を励起して、第２光信号の光出力を増大させることである。この第２ポンプからの光信号は、第１データ信号の光出力を増幅しない。さらに、第３光信号は、ダウンリンク方向及びアップリンク方向の両方において、第２光信号の光出力を増大させる。
【００２０】
本発明のネットワークの第２実施態様において、ネットワークは、ネットワークの第１枝路及び第２枝路のそれぞれによって分配要素にそれぞれ接続された少なくとも２つの伝送路終端装置を具備する。上記分配要素は、ネットワークの第３枝路によって光中央局に接続されている。ネットワークは、上記分配要素に接続された第２増幅手段をさらに具備する。上記第２増幅手段は、上記分配要素によって分配された光信号の光出力を増幅するように構成されている。
【００２１】
分配要素近傍に、第３ポンプを構成する第２増幅手段の送信手段を配置することによって、多数の伝送路終端装置間でポンプを共有し、それによって、ネットワークコストを削減できるようになる。
【００２２】
本発明のネットワークの別の実施態様において、ネットワークの枝路は、第２光ファイバを具備する。第１光ファイバは、第１及び第２信号を伝送路終端装置に伝送する。第２光ファイバは、変調された第２信号を光中央局に伝送する。
【００２３】
ダウンリンク方向とアップリンク方向との分離は、光中央局の受信手段による変調された第２信号の受信が伝送路終端装置における第２光信号の一部の反射に起因するレイリー後方散乱によって乱されることを防止する。
【００２４】
ダウンリンク及びアップリンク信号が別個の光ファイバを通過することによって、レーザダイオードの出力を増大させることができる。そして、第１データ信号の光出力をさらに増大させることができる。故に、単一の増幅媒体で事足りる。
【００２５】
好ましくは、第１及び第２増幅手段の第１及び第２送信手段は、レーザダイオードを具備する。
【００２６】
このような光コンポーネントは、大量生産品であり、従って、比較的低コストである。
【００２７】
最後に、本発明は、第１光データ信号を受信するように構成されたパッシブ光ネットワークの伝送路終端装置を提供する。上記装置は、
・第１光信号の受信手段と、
・上記第１光信号と第２増幅光信号との分離手段と、
・第２増幅光信号の変調手段と、
・変調された第２光信号の増幅手段と、
・変調された第２信号の上記ネットワークへの入力手段と
を具備する。上記変調手段は、第１及び第２信号の分離手段の出力と、増幅手段の入力とに接続されている。
【００２８】
本発明の伝送路終端装置の一態様に従って、第１及び第２光信号の分離手段は、ブラッグ格子であり、第２光信号の変調手段は、電界吸収型変調器であり、かつ増幅手段は、半導体光増幅器である。
【００２９】
このような光コンポーネントは、それらが広い用途に用いられるため、比較的低コストである。
【００３０】
本発明のその他の特徴及び利点が、添付の図面の参照によって得られる本発明の好適な実施形態の記載から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本特許出願の発明者には既知の長距離パッシブ光アクセスネットワークを示す。
【図２】光ファイバと、増幅媒体としてのエルビウムドープ光ファイバセクションと用いた長距離ＴＤＭパッシブ光ネットワークを示す。
【図３】本発明の伝送路終端装置を示す。
【図４】その枝路がアップリンク信号を伝送する光ファイバとダウンリンク信号を伝送する光ファイバとから成る長距離ＴＤＭパッシブ光ネットワークを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図２は、本発明の第１実施形態に従う長距離ＴＤＭパッシブ光一対多ネットワークを示す。光中央局ＯＣは、ネットワークの第１端を構成する。光ファイバ２４の第１端は、光中央局ＯＣの出力に接続されている。光ファイバ２４の第２端は、光カプラ２５の入力に接続されている。光カプラ２５は、１つの入力と、Ｎ個の出力とを具備する。ここで、Ｎは、ネットワークの枝路の数を表す。光ファイバ２４は、ネットワークの幹路と称される。光ファイバ２６ｊの第１端は、光カプラ２５のＮ個の出力Ｓｊのうちの１つに接続されている。ここで、ｊ∈｛１，２，・・・，Ｎ｝である。光ファイバ２６ｊの第２端は、伝送路終端装置２７ｉに接続されている。ここで、ｉ∈｛１，２，・・・，Ｎ｝である。伝送路終端装置２７ｉには、１人以上のユーザが接続されている。光ファイバ２６１ないし２６Ｎは、ネットワークの２次側枝路と称される。
【００３３】
光中央局ＯＣは、特定の波長に関連した第１光信号を生成する第１レーザ２０を具備する。ネットワークにおいて、この第１光信号は、時分割多重化方式に従って、接続されたさまざまなユーザに送信されるデータを伝送する。また、光中央局は、第１光データ信号に関連した波長とは異なる特定の波長に関連した第２増幅光信号を生成する第２レーザダイオード２１０と、前述の２つの波長とは異なる特定の波長に関連した第３増幅光信号を生成する第３レーザダイオード２１とを具備する。第２及び第３増幅光信号は、連続的な信号である。換言すれば、これらは、ダウンリンク方向にデータを伝送しない。
【００３４】
レーザ２０及びレーザダイオード２１０，２１の出力は、３つの入力と１つの出力とを有する３：１光マルチプレクサ２２の入力にそれぞれ接続されている。また、光中央局ＯＣは、伝送路終端装置２７１ないし２７Ｎによって送信された信号を受信するためのモジュールＲを具備する。光マルチプレクサ２２の出力と受信モジュールＲの入力とは、３ポート光サーキュレータ２３の入力にそれぞれ接続されている。光ファイバ２４の第１端は、光サーキュレータ２３の第３ポートに接続されている。光サーキュレータ２３は、まず、レーザ２０及びレーザダイオード２１０，２１によって生成された信号が、伝送路終端装置２７１ないし２７Ｎに向かってネットワークを通過できるようにし、次に、伝送路終端装置によって送信された信号が、光中央局ＯＣ及び受信手段Ｒに向かってネットワークを通過できるようにする。
【００３５】
ネットワークを構成する光ファイバ２４，２６１ないし２６Ｎのそれぞれは、ネットワーク内で光信号の双方向性送信を可能にする。換言すれば、同一の光ファイバが、伝送路終端装置から光中央局へのアップリンク信号と、光中央局から伝送路終端装置へのダウンリンク信号とを伝送する。これは、ネットワークの設置コストを削減するとともに、その保守を容易にする。
【００３６】
この実施形態において、エルビウムドープ光ファイバセクション２８が、メイン光ファイバ２４に挿入される。この光ファイバセクション２８は、光データ信号に対して、パッシブ増幅媒体として作用する。この増幅媒体は、レーザダイオード２１０によって生成された増幅光信号によって励起され、それによって、光データ信号を増幅する。この増幅技術は、リモート光励起増幅（remote optical pumped amplification，ＲＯＰＡ）と称される。
【００３７】
図示されていないが、本発明の一実施形態において、エルビウムドープ光ファイバセクション２８は、ネットワークの２次側枝路２６１ないし２６Ｎのうちの１つ以上に挿入される。
【００３８】
ネットワーク運営コストを削減するために、本特許出願の発明者は、標準的な伝送路終端装置に存在する送信手段を除去することを提案する。
【００３９】
図３は、本発明の伝送路終端装置２７ｉを示す。伝送路終端装置２７ｉは、サーキュレータ２３のそれと同様の動作原理である第１光サーキュレータ３０を具備する。光サーキュレータ３０の第１ポートは、第２光サーキュレータ３２の第１入力ポートに接続されている。第２光サーキュレータ３２の第２ポートは、ブラッグ格子３３の入力に接続されている。ブラッグ格子３３は、ダウンリンク光データ信号を受信するための受信手段Ｒ’に接続されている。ブラッグ格子３３は、それらが伝送路終端装置２７ｉの入力に達したとき、第２増幅光信号から第１光データ信号を分離する。ブラッグ格子３３は、第２光信号を反射するとともに、それを介して、第１光データ信号が受信手段Ｒ’に進むことを許す。
【００４０】
この方法によって反射された第２光信号は、第２サーキュレータ３２の第３ポートを介して、光信号を変調するための変調器３５の入力に送信される。変調器３５は、例えば、光中央局に送信されるデータで第２光信号を変調するように構成された電界吸収型変調器（electro-absorption modulator，ＥＡＭ）である。電界吸収型変調器は、第２光信号が電気信号の形で変調されることによって、データを受信する。ひとたび第２光信号が光中央局ＯＣに送信されるデータによって変調されてしまえば、それは、半導体光増幅器３６の入力に送信される。半導体光増幅器３６は、変調された信号の光出力を増幅する。最後に、半導体光増幅器３６の出力は、光サーキュレータ３０の第２ポートに接続されている。サーキュレータ３０の第３ポートは、光ファイバ２６ｊに接続され、光中央局に向けて、ネットワークの枝路に変調された信号を入力する。電界吸収型変調器３５及び半導体光増幅器３６は、増幅信号の変調及び増幅手段Ｍを構成する。
【００４１】
この実施形態において、第２レーザダイオード２１は、第２増幅光信号が伝送路終端装置２７ｉに到達することを確実にする。第２レーザダイオード２１は、増幅媒体となる光ファイバ２４を励起するために、第３増幅信号を放出する。光ファイバ２４を通過するとき、レーザダイオード２１０によって生成された第２増幅信号の光出力は増大する。この技術は、ラマン効果を使用して、光ファイバの全長にわたって分布した増幅を生じさせる。
【００４２】
例えば、光データ信号が１５５０ナノメートル（ｎｍ）の波長である場合、レーザダイオード２１０によって生成された第２光信号は、１４８０ｎｍの波長でなければならない。レーザダイオード２１０によって生成された第２増幅信号の光出力を増大させるために、レーザダイオード２１によって生成された第３増幅信号は、１３８０ｎｍの波長でなければならない。
【００４３】
最後に、これら２つの信号が同一の波長に関連するので、伝送路終端装置で変調され、かつそれを光中央局に送信するためにネットワークに入力された第２光信号は、レーザダイオード２１０によって生成された第２増幅信号と同様に、光ファイバ２４の通過時に増幅されたその光出力を有する。
【００４４】
【表１】
2009545197.tif 000003
【００４５】
上記の２つの表は、２つの増幅媒体２４，２８を含むネットワークに対するダウンリンク及びアップリンク方向での光出力バランスの例を示す。
【００４６】
これらの表は、ダウンリンク及びアップリンク送信方向に対する光量がバランスしていることを示す。アップリンク方向では、光中央局ＯＣで受信される光出力は、レイリー後方拡散光信号の出力よりも大きい。従って、光中央局ＯＣ内の受信手段Ｒは、後方拡散信号によって遮られず、かつアップリンク光データコンポーネントの受信は乱されない。
【００４７】
図２には、本発明の第２実施形態が記載されている。この実施形態において、光ファイバは、データ及び増幅光信号に対する唯一の増幅媒体である。
【００４８】
この実施形態において、レーザダイオード２１０によって生成された第２増幅光信号は、光ファイバ２４を励起して、光データ信号が光ファイバ２４を通過する際に、その光出力を増大させる。レーザダイオード２１によって生成された第３増幅光信号は、レーザダイオード２１０によって生成された第２増幅光信号の光出力が増大され、それが光ファイバ２４を介して伝わることができるように、光ファイバ２４を励起する。
【００４９】
例えば、光データ信号が１５５０ｎｍの波長である場合、レーザダイオード２１０によって生成された第２光信号は、１４５０ｎｍの波長でなければならない。レーザダイオード２１０によって生成された第２増幅信号の光出力を増大させるために、レーザダイオード２１によって生成された第３増幅信号は、１３５０ｎｍの波長でなければならない。
【００５０】
最後に、これら２つの信号が同一の波長に関連するので、伝送路終端装置で変調され、かつそれを光中央局に送信するためにネットワークに入力された第２光信号は、レーザダイオード２１０によって生成された第２増幅信号と同様に、光ファイバ２４の通過時に増幅されたその光出力を有する。
【００５１】
【表２】
2009545197.tif 000004
【００５２】
上記の２つの表は、１つの増幅媒体２４を含むネットワークに対するダウンリンク及びアップリンク方向での光出力バランスの例を示す。
【００５３】
これらの表は、ダウンリンク及びアップリンク送信方向に対する光量がバランスしていることを示す。アップリンク方向では、光中央局ＯＣで受信された光出力は、レイリー後方拡散光信号の出力よりも大きい。従って、光中央局ＯＣ内の受信手段Ｒは、後方拡散信号によって遮られず、かつアップリンク光データコンポーネントの受信は乱されない。
【００５４】
再び図２を参照すると、第３レーザダイオード２９は、マルチプレクサ３１を介して、第４増幅光信号を光カプラ２５の入力に送信することができる。レーザダイオード２１，２１０からの増幅光信号がレーザダイオード２９を遮ることを阻止するために、マルチプレクサ３１とレーザダイオード２９との間に、アイソレータが配置される。この第３レーザダイオード２９からの第４増幅光信号は、光カプラ２５に入力されて、アップリンク及びダウンリンク光データ信号を増幅する。例えば、レーザダイオード２９は、２つの増幅媒体２４，２８を具備する本発明の実施形態における１３８０ｎｍの波長か、又はネットワークがただ１つの増幅媒体を具備する実施形態における１３５０ｎｍの波長かに関連した増幅光コンポーネントを生成する。
【００５５】
第３レーザダイオード２９を共有することは、標準的な伝送路終端装置内の増幅手段を除去することによって、ネットワークコストを削減する。
【００５６】
図４は、長距離ＴＤＭパッシブ光ネットワークの別の実施形態を示す。先の図に記載された実施形態に共通するネットワークコンポーネントは、同一の参照符号で表され、それらは、改めて説明されない。
【００５７】
この実施形態において、ネットワークの枝路は、２本の光ファイバを具備する。これらは、それぞれ、ネットワークを通過中の光信号のうちの一方向専用となる。故に、ネットワークの幹路は、光ファイバ２４１，２４２から成る。光ファイバ２４１は、レーザ２０及びレーザダイオード２１によって生成された光信号を伝送する。同じものが、２次側光ファイバ２６１ないし２６Ｎに用いられる。メイン光ファイバ２４２及び２次側光ファイバ２６’１ないし２６’Ｎは、変調されたアップリンク光信号を伝送する。
【００５８】
この実施形態において、伝送路終端装置２７１ないし２７Ｎは、それらを２つの光ファイバを用いたこの構造に適合するように修正される。従って、この装置には、サーキュレータ３０が設置され、光ファイバ２６ｊは、サーキュレータ３２の第１ポートに直接接続される。光ファイバ２６’ｊは、半導体光増幅器３６の出力に接続されている。それによって、変調された光信号を光中央局ＯＣに送信できる。
【００５９】
光ファイバ２４１，２６１ないし２６Ｎがダウンリンク通信方向専用なので、光中央局の受信手段Ｒを介した変調されたアップリンク光信号の受信を乱すリスク無しに、レーザ２０によって生成されたデータ信号の出力に加えて、レーザダイオード２１によって生成された第２増幅信号の出力も増大させることができる。ダウンリンク及びアップリンク信号を個別の光ファイバで伝送することは、光信号の受信を乱すレイリー後方散乱効果を除去する。
【００６０】
第１実施形態において、パッシブ増幅媒体は、光ファイバ２４１又は光ファイバ２６ｊのうちの１つに配置されたエルビウムドープファイバセクション２８である。第２実施形態において、パッシブ増幅媒体は、光ファイバ２４１，２６１ないし２６Ｎから成る。
【００６１】
【表３】
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【００６２】
上記の２つの表は、その枝路が２本の光ファイバから成るネットワークに対するダウンリンク及びアップリンク方向での光出力バランスの例を示す。２本の光ファイバは、一方がアップリンク方向であり、かつ他方がダウンリンク方向である。その増幅媒体は、エルビウムドープファイバ増幅部セクション２８から成る。
【００６３】
図示されていないが、一実施形態において、第３レーザダイオードは、マルチプレクサを介して、第３増幅光信号を光カプラ２５２の入力に送信するように接続できる。レーザダイオード２０，２１０からの増幅光信号が第３レーザダイオードを遮ることを阻止するために、マルチプレクサと第３レーザダイオードとの間に、アイソレータが配置される。この第３レーザダイオードからの第３増幅光信号は、光カプラ２５２に入力されて、アップリンク光データ信号を増幅する。例えば、光ファイバ２４２から成る単一の増幅媒体を具備する本発明の実施形態において、レーザダイオードは、１３５０ｎｍの波長に関連した増幅光コンポーネントを送信する。
【００６４】
第３レーザダイオードを共有することは、標準的な伝送路終端装置に備わった増幅手段を除去することによって、ネットワークコストを削減する。
【００６５】
どの実施形態が選択されようとも、ネットワークの枝路がただ１本の光ファイバから成る実施形態でのように、第２増幅信号を増幅する必要はない。何故ならば、増幅信号の光出力は、レイリー後方散乱効果が存在しないために、各枝路に２本以上の光ファイバを備える実施形態でのそれよりも大きいためである。故に、データ光信号のみが増幅される必要がある。
【００６６】
本発明のすべての実施形態は、一対一光ネットワークに用いられてよい。このような実施形態は、ネットワークの枝路毎の増幅レーザか、又は、単一のレーザ及びそれらをネットワークのすべての枝路が共有できるようにするための手段かのどちらか一方を具備する必要がある。
【符号の説明】
【００６７】
２０  第１レーザ
２１０  第２レーザダイオード
２１  第３レーザダイオード
２２  ３：１光マルチプレクサ
２３  ３ポート光サーキュレータ
２４  幹路光ファイバ
２５  光カプラ
２６１〜２６ｉ  ２次側枝路光ファイバ
２７１〜２７ｉ  伝送路終端装置
２８  エルビウムドープ光ファイバセクション
２９  第３レーザダイオード
３０  第１光サーキュレータ
３１  第４増幅光信号マルチプレクサ
３２  第２光サーキュレータ
３３  ブラッグ格子
３５  電界吸収型変調器
３６  半導体光増幅器
Ｍ  変調及び増幅手段
ＯＣ  光中央局
Ｒ，Ｒ’  受信モジュール
【図１（Ａ．Ａ）】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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