(57)【要約】    【課題】スペクトルスライスを用いた波長多重光伝送システムにおいて、伝送可能距離の減少なく、光伝送路の２重化を図ること。    【解決手段】広帯域の光スペクトルを有する光信号を送信する光送信器１１をそれぞれ含む複数の光送受信回路１０からの光信号に対し、ＡＷＧ２０によりその光スペクトルの一部を切り取って現用系光伝送路３１へ送出するとともに別の一部を切り取って予備系光伝送路３２へ送出し、常にいずれか一方のみが光を透過させるように動作するゲート光スイッチ１１１，１１２により現用系光伝送路３１または予備系光伝送路３２のいずれか一方を伝送してきた各光送受信回路１０からの光信号をＡＷＧ１２０によって複数の光送受信回路１３０の各光受信器１３１へ分波する。【選択図】図１
2006310946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の透過／遮断を任意に切り替え可能な少なくとも２つのゲート光スイッチと、
少なくとも２つの第１のポート及び複数の第２のポートを有する波長分波手段と、
複数の光受信器とからなり、
波長分波手段の少なくとも２つの第１のポートはそれぞれ各ゲート光スイッチの一端に接続され、波長分波手段の複数の第２のポートはそれぞれ各光受信器に接続され、
ゲート光スイッチのうち、いずれか１つのゲート光スイッチのみが光を透過させるように動作する
ことを特徴とする波長多重光通信装置。
【請求項２】
光の透過／遮断を任意に切り替え可能な少なくとも２つのゲート光スイッチと、
少なくとも１つの第１のポート及び複数の第２のポートを有する少なくとも２つの波長分波手段と、
複数の光受信器とからなり、
少なくとも２つの波長分波手段の第１のポートはそれぞれ各ゲート光スイッチの一端に接続され、少なくとも２つの波長分波手段の複数の第２のポートはそれぞれ各光受信器に接続され、
ゲート光スイッチのうち、いずれか１つのゲート光スイッチのみが光を透過させるように動作する
ことを特徴とする波長多重光通信装置。
【請求項３】
少なくとも１つの第１のポート及び複数の第２のポートを有する少なくとも２つの波長分波手段と、
少なくとも２つの第１のポートと１つの第２のポートを有し、光の透過を第１のポートのいずれかと第２のポートとの間で任意に切り替え可能な複数の光選択スイッチと、
複数の光受信器とからなり、
複数の光選択スイッチの少なくとも２つの第１のポートはそれぞれ別々の波長分波手段の第２のポートに接続され、複数の光選択スイッチの第２のポートはそれぞれ各光受信器に接続される
ことを特徴とする波長多重光通信装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載の波長多重光通信装置において、
前記に加え、広帯域の光スペクトルを有する光信号を送信する複数の光送信器を有するとともに、波長分波手段の代わりに波長合分波手段を有し、
該複数の光送信器はそれぞれ直接、または光受信器とともに波長合分波フィルタを介して、もしくは光受信器とともに波長合分波フィルタ及び光選択スイッチを介して波長合分波手段の第２のポートに接続される
ことを特徴とする波長多重光通信装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか記載の波長多重光通信装置において、
少なくとも１つの第１のポート及び複数の第２のポートまたは複数の第１のポート及び少なくとも１つの第２のポートもしくは複数の第１のポート及び複数の第２のポートを有し、一の第１のポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる第２のポートから出力され且つ一の第２のポートから出力される光の波長は第１のポート毎に異なり、一の第２のポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる第１のポートから出力され且つ一の第１のポートから出力される光の波長は第２のポート毎に異なるアレー導波路回折格子からなる波長分波手段あるいは波長合分波手段を用いた
ことを特徴とする波長多重光通信装置。
【請求項６】
請求項１乃至４いずれか記載の波長多重光通信装置において、
最大チャネル数をｎとして、少なくとも、ｎ波長以下の上り現用波長分波フィルタと、ｎ波長以下の上り予備波長分波フィルタと、ｎ波長以下の下り現用波長合波フィルタと、ｎ波長以下の下り予備波長合波フィルタと、ｎ個以下の上り現用／予備合波フィルタと、ｎ個以下の下り現用／予備分波フィルタとからなり、
ｎ／２個以下の上り現用／予備合波フィルタの２つの入力Ａ，Ｂはそれぞれ上り現用波長分波フィルタ及び上り予備波長分波フィルタに接続され、ｎ／２個以下の別の上り現用／予備合波フィルタの２つの入力Ａ，Ｂはそれぞれ上り予備波長分波フィルタ及び上り現用波長分波フィルタに接続され、
ｎ／２個以下の下り現用／予備分波フィルタの２つの出力Ａ，Ｂはそれぞれ下り現用波長合波フィルタ及び下り予備波長合波フィルタに接続され、ｎ／２個以下の別の下り現用／予備分波フィルタの２つの出力Ａ，Ｂはそれぞれ下り予備波長合波フィルタ及び下り現用波長合波フィルタに接続されてなる波長分波手段あるいは波長合分波手段を用いた
ことを特徴とする波長多重光通信装置。
【請求項７】
広帯域の光スペクトルを有する光信号を送信する複数の光送信器と、
複数の第１のポート及び少なくとも２つの第２のポートを有する波長合波手段と、
少なくとも２本の光伝送路と、
請求項１乃至３いずれか記載の波長多重光通信装置とから構成され、
複数の光送信器はそれぞれ波長合波手段の複数の第１のポートに接続され、波長合波手段の少なくとも２つの第２のポートはそれぞれ各光伝送路を介して波長多重光通信装置の各ゲート光スイッチの他端もしくは波長多重光通信装置の各波長分波手段の第１のポートに接続される
ことを特徴とする波長多重光伝送システム。
【請求項８】
広帯域の光スペクトルを有する光信号を送信する複数の光送信器と、
複数の光受信器と、
複数の第１のポート及び少なくとも２つの第２のポートを有する波長合分波手段と、
少なくとも２本の光伝送路と、
請求項４記載の波長多重光通信装置とから構成され、
複数の光送信器はそれぞれ直接、または光受信器とともに波長合分波フィルタを介して波長合分波手段の複数の第１のポートに接続され、波長合分波手段の少なくとも２つの第２のポートはそれぞれ各光伝送路を介して波長多重光通信装置の各ゲート光スイッチの他端もしくは波長多重光通信装置の各波長合分波手段の第１のポートに接続される
ことを特徴とする波長多重光伝送システム。
【請求項９】
請求項７または８記載の波長多重光伝送システムにおいて、
少なくとも１つの第１のポート及び複数の第２のポートまたは複数の第１のポート及び少なくとも１つの第２のポートもしくは複数の第１のポート及び複数の第２のポートを有し、一の第１のポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる第２のポートから出力され且つ一の第２のポートから出力される光の波長は第１のポート毎に異なり、一の第２のポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる第１のポートから出力され且つ一の第１のポートから出力される光の波長は第２のポート毎に異なるアレー導波路回折格子からなる波長合波手段あるいは波長合分波手段を用いた
ことを特徴とする波長多重光伝送システム。
【請求項１０】
請求項７または８記載の波長多重光伝送システムにおいて、
最大チャネル数をｎとして、少なくとも、ｎ波長以下の上り現用波長合波フィルタと、ｎ波長以下の上り予備波長合波フィルタと、ｎ波長以下の下り現用波長分波フィルタと、ｎ波長以下の下り予備波長分波フィルタと、ｎ個以下の上り現用／予備分波フィルタと、ｎ個以下の下り現用／予備合波フィルタとからなり、
ｎ／２個以下の上り現用／予備分波フィルタの２つの出力Ａ，Ｂはそれぞれ上り現用波長合波フィルタ及び上り予備波長合波フィルタに接続され、ｎ／２個以下の別の上り現用／予備分波フィルタの２つの出力Ａ，Ｂはそれぞれ上り予備波長合波フィルタ及び上り現用波長合波フィルタに接続され、
ｎ／２個以下の下り現用／予備合波フィルタの２つの入力Ａ，Ｂはそれぞれ下り現用波長分波フィルタ及び下り予備波長分波フィルタに接続され、ｎ／２個以下の別の下り現用／予備合波フィルタの２つの入力Ａ，Ｂはそれぞれ下り予備波長分波フィルタ及び下り現用波長分波フィルタに接続されてなる波長合波手段あるいは波長合分波手段を用いた
ことを特徴とする波長多重光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長（分割）多重光通信装置及びこれを用いた波長（分割）多重光伝送システムの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信速度やプロトコルの異なる複数の光信号（なお、本願明細書で単に光信号という場合、所定のデータ信号によって変調された後の当該データ信号成分を含む光信号を示すものとする。）を簡単に多重でき、容易に大容量化を図れる光伝送システムとして、波長多重光伝送システムが実用化されている。
【０００３】
従来の波長多重光伝送システムは、例えば送信波長の異なる複数の光送信器と、波長合波器と、１本の光ファイバ伝送路と、波長分波器と、複数の光受信器とからなり、それぞれの光送信器が異なる波長を用いて対応する光受信器と通信を行う。波長合波器及び波長分波器はパッシブデバイスで構成可能であり、複数の光信号を合波・分波する際に電気的処理を必要としない。
【０００４】
この波長多重光伝送システムでは、一般に、それぞれの光送信器に出力波長が異なるレーザ等の光源を搭載するため、多品種の光送信器が必要となる。複数の光送信器を単一品種化できれば、保守・運用性の向上や在庫低減といった効果が期待できる。このため、光送信器を単一品種化する方式として、スペクトルスライス光伝送方式が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
スペクトルスライスを用いた波長多重光伝送システムは、例えば図７に示すように、広帯域の光スペクトルを有する光信号（以下、広帯域光信号）を送信する複数の光送信器１と、波長合波器（ＡＷＧ）２と、１本の光ファイバ伝送路３と、波長分波器（ＡＷＧ）４と、複数の光受信器５とからなり、複数の光送信器１からの広帯域光信号を波長合波器２で光送信器１毎に異なる波長を中心としてスライスするとともに１本の光ファイバ伝送路３へ多重することにより、光送信器を単一品種化した波長多重光伝送を実現できる。
【０００６】
また、波長多重光伝送システムでは、１本の光ファイバ伝送路に多数の光信号を多重するため、この光ファイバ伝送路を２重化することにより、信頼性を向上できる。例えば、波長合波器２の後にパワー分岐器を配置して２分し、それぞれを異なる２本の光ファイバ伝送路に送出するとともに、これら２本の光ファイバ伝送路と波長分波器４との間に２対１の光選択スイッチを配置し、一方の光ファイバ伝送路に切断等の障害が発生した場合に光スイッチを切り替える等の方法が考えられる。
【０００７】
一方、波長合波器または波長分波器あるいはその両方（波長合分波器）として広く用いられているアレー導波路回折格子（ＡＷＧ）は、出力ポート（入力ポート）を複数とした時、図８に示すように、ラテン方陣型の入出力特性を有するように設計できることが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１４５０７号公報
【特許文献２】特開２００１−２１７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、波長多重光伝送システムにおいて、パワー分岐器及び光選択スイッチにより光ファイバ伝送路の２重化を図ると、各光ファイバ伝送路への送信パワーがパワー分岐器によって半分となるため、伝送可能距離が減少するという問題があった。また、スペクトルスライスを用いた波長多重光伝送システムにおいては、スライスによって除去される光スペクトル成分があり、光源パワーの利用効率が低いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これを解決するために、請求項１の発明では、光の透過／遮断を任意に切り替え可能な少なくとも２つのゲート光スイッチと、少なくとも２つの第１のポート及び複数の第２のポートを有する波長分波手段と、複数の光受信器とからなり、波長分波手段の少なくとも２つの第１のポートはそれぞれ各ゲート光スイッチの一端に接続され、波長分波手段の複数の第２のポートはそれぞれ各光受信器に接続され、ゲート光スイッチのうち、いずれか１つのゲート光スイッチのみが光を透過させるように動作する波長多重光通信装置を提案する。
【００１０】
また、請求項２の発明では、光の透過／遮断を任意に切り替え可能な少なくとも２つのゲート光スイッチと、少なくとも１つの第１のポート及び複数の第２のポートを有する少なくとも２つの波長分波手段と、複数の光受信器とからなり、少なくとも２つの波長分波手段の第１のポートはそれぞれ各ゲート光スイッチの一端に接続され、少なくとも２つの波長分波手段の複数の第２のポートはそれぞれ各光受信器に接続され、ゲート光スイッチのうち、いずれか１つのゲート光スイッチのみが光を透過させるように動作する波長多重光通信装置を提案する。
【００１１】
また、請求項３の発明では、少なくとも１つの第１のポート及び複数の第２のポートを有する少なくとも２つの波長分波手段と、少なくとも２つの第１のポートと１つの第２のポートを有し、光の透過を第１のポートのいずれかと第２のポートとの間で任意に切り替え可能な複数の光選択スイッチと、複数の光受信器とからなり、複数の光選択スイッチの少なくとも２つの第１のポートはそれぞれ別々の波長分波手段の第２のポートに接続され、複数の光選択スイッチの第２のポートはそれぞれ各光受信器に接続される波長多重光通信装置を提案する。
【００１２】
また、請求項４の発明では、請求項１乃至３いずれか記載の波長多重光通信装置において、前記に加え、広帯域の光スペクトルを有する光信号を送信する複数の光送信器を有するとともに、波長分波手段の代わりに波長合分波手段を有し、該複数の光送信器はそれぞれ直接、または光受信器とともに波長合分波フィルタを介して、もしくは光受信器とともに波長合分波フィルタ及び光選択スイッチを介して波長合分波手段の第２のポートに接続される波長多重光通信装置を提案する。
【００１３】
また、請求項５の発明では、請求項１乃至４いずれか記載の波長多重光通信装置において、少なくとも１つの第１のポート及び複数の第２のポートまたは複数の第１のポート及び少なくとも１つの第２のポートもしくは複数の第１のポート及び複数の第２のポートを有し、一の第１のポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる第２のポートから出力され且つ一の第２のポートから出力される光の波長は第１のポート毎に異なり、一の第２のポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる第１のポートから出力され且つ一の第１のポートから出力される光の波長は第２のポート毎に異なるアレー導波路回折格子からなる波長分波手段あるいは波長合分波手段を用いた波長多重光通信装置を提案する。
【００１４】
また、請求項６の発明では、請求項１乃至４いずれか記載の波長多重光通信装置において、最大チャネル数をｎとして、少なくとも、ｎ波長以下の上り現用波長分波フィルタと、ｎ波長以下の上り予備波長分波フィルタと、ｎ波長以下の下り現用波長合波フィルタと、ｎ波長以下の下り予備波長合波フィルタと、ｎ個以下の上り現用／予備合波フィルタと、ｎ個以下の下り現用／予備分波フィルタとからなり、ｎ／２個以下の上り現用／予備合波フィルタの２つの入力Ａ，Ｂはそれぞれ上り現用波長分波フィルタ及び上り予備波長分波フィルタに接続され、ｎ／２個以下の別の上り現用／予備合波フィルタの２つの入力Ａ，Ｂはそれぞれ上り予備波長分波フィルタ及び上り現用波長分波フィルタに接続され、ｎ／２個以下の下り現用／予備分波フィルタの２つの出力Ａ，Ｂはそれぞれ下り現用波長合波フィルタ及び下り予備波長合波フィルタに接続され、ｎ／２個以下の別の下り現用／予備分波フィルタの２つの出力Ａ，Ｂはそれぞれ下り予備波長合波フィルタ及び下り現用波長合波フィルタに接続されてなる波長分波手段あるいは波長合分波手段を用いた波長多重光通信装置を提案する。
【００１５】
また、請求項７の発明では、広帯域の光スペクトルを有する光信号を送信する複数の光送信器と、複数の第１のポート及び少なくとも２つの第２のポートを有する波長合波手段と、少なくとも２本の光伝送路と、請求項１乃至３いずれか記載の波長多重光通信装置とから構成され、複数の光送信器はそれぞれ波長合波手段の複数の第１のポートに接続され、波長合波手段の少なくとも２つの第２のポートはそれぞれ各光伝送路を介して波長多重光通信装置の各ゲート光スイッチの他端もしくは波長多重光通信装置の各波長分波手段の第１のポートに接続される波長多重光伝送システムを提案する。
【００１６】
また、請求項８の発明では、広帯域の光スペクトルを有する光信号を送信する複数の光送信器と、複数の光受信器と、複数の第１のポート及び少なくとも２つの第２のポートを有する波長合分波手段と、少なくとも２本の光伝送路と、請求項４記載の波長多重光通信装置とから構成され、複数の光送信器はそれぞれ直接、または光受信器とともに波長合分波フィルタを介して波長合分波手段の複数の第１のポートに接続され、波長合分波手段の少なくとも２つの第２のポートはそれぞれ各光伝送路を介して波長多重光通信装置の各ゲート光スイッチの他端もしくは波長多重光通信装置の各波長合分波手段の第１のポートに接続される波長多重光伝送システムを提案する。
【００１７】
また、請求項９の発明では、請求項７または８記載の波長多重光伝送システムにおいて、少なくとも１つの第１のポート及び複数の第２のポートまたは複数の第１のポート及び少なくとも１つの第２のポートもしくは複数の第１のポート及び複数の第２のポートを有し、一の第１のポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる第２のポートから出力され且つ一の第２のポートから出力される光の波長は第１のポート毎に異なり、一の第２のポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる第１のポートから出力され且つ一の第１のポートから出力される光の波長は第２のポート毎に異なるアレー導波路回折格子からなる波長合波手段あるいは波長合分波手段を用いた波長多重光伝送システムを提案する。
【００１８】
また、請求項１０の発明では、請求項７または８記載の波長多重光伝送システムにおいて、最大チャネル数をｎとして、少なくとも、ｎ波長以下の上り現用波長合波フィルタと、ｎ波長以下の上り予備波長合波フィルタと、ｎ波長以下の下り現用波長分波フィルタと、ｎ波長以下の下り予備波長分波フィルタと、ｎ個以下の上り現用／予備分波フィルタと、ｎ個以下の下り現用／予備合波フィルタとからなり、ｎ／２個以下の上り現用／予備分波フィルタの２つの出力Ａ，Ｂはそれぞれ上り現用波長合波フィルタ及び上り予備波長合波フィルタに接続され、ｎ／２個以下の別の上り現用／予備分波フィルタの２つの出力Ａ，Ｂはそれぞれ上り予備波長合波フィルタ及び上り現用波長合波フィルタに接続され、ｎ／２個以下の下り現用／予備合波フィルタの２つの入力Ａ，Ｂはそれぞれ下り現用波長分波フィルタ及び下り予備波長分波フィルタに接続され、ｎ／２個以下の別の下り現用／予備合波フィルタの２つの入力Ａ，Ｂはそれぞれ下り予備波長分波フィルタ及び下り現用波長分波フィルタに接続されてなる波長合波手段あるいは波長合分波手段を用いた波長多重光伝送システムを提案する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、スペクトルスライスを用いた波長多重光伝送システムにおいて、伝送可能距離の減少がなく、光ファイバ伝送路の２重化を図ることができる。また、２重化を行わない場合にはスライスによって除去され、伝送に用いられていなかった光スペクトル成分を有効に活用することができ、光源パワーの利用効率を改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係る波長多重光伝送システム、ここでは光アクセス系ネットワークシステムを示すもので、図中、１０は複数、ここでは最大ｎ個（ｎは２以上の自然数）の光送受信回路（ＯＮＵ）（但し、図面では１つのみ示している。）、２０は波長合分波手段、ここではアレー導波路回折格子（ＡＷＧ）、３１，３２は２本の光伝送路、ここでは現用系光（ファイバ）伝送路及び予備系光（ファイバ）伝送路、１００は波長多重光通信装置（ＯＳＵ）である。
【００２１】
光送受信回路１０は、光送信器１１、光受信器１２及びこれらをＡＷＧ２０の同一ポートに接続して光信号を入出力可能とするための波長合分波フィルタ（ＷＤＭ）１３からなる。光送信器１１は、例えばスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）等の広帯域光源の駆動電流を直接変調することにより、または広帯域光源からの自然放出光（ＡＳＥ）を外部変調器で変調することにより、図示するように、波長に対して光スペクトルが広がった特性を有する広帯域光信号を送出する（これを上り光信号とする）。
【００２２】
ＡＷＧ２０は、複数、ここではｎ個の第１のポート及び２個の第２のポートを有し、その基本的な入出力特性は前述した特許文献２等に記載の通り、即ち一の第１のポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる第２のポートから出力され且つ一の第２のポートから出力される光の波長は第１のポート毎に異なり、一の第２のポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる第１のポートから出力され且つ一の第１のポートから出力される光の波長は第２のポート毎に異なる如くなっている。
【００２３】
ＡＷＧ２０のｎ個の第１のポートはそれぞれｎ個の光送受信回路１０に接続され、２個の第２のポートはそれぞれ現用系光伝送路３１及び予備系光伝送路３２の一端に接続されており、光送受信回路１０からの光信号の光スペクトルの一部を切り取って現用系光伝送路３１へ送出し、別の一部を切り取って予備系光伝送路３２へ送出する如くなっている。
【００２４】
ＡＷＧ２０によって、ｎ個の光送受信回路１０から切り取られて現用系光伝送路３１へ送出する光信号の中心波長をλｕ１〜λｕｎ、予備系光伝送路３２へ送出する光信号の中心波長をλｕ１＋△λｕ〜λｕｎ＋△λｕとすることができる。例えば、λｕ１〜λｕｎを等波長間隔に配置し、△λｕをこの波長間隔に等しく設定することが可能である。△λｕを負としても良い。但し、これらの中心波長、波長間隔は、一定（例えば１０％）の製造誤差を含む。
【００２５】
波長多重光通信装置１００は、ゲート光スイッチ回路１１０と、波長合分波手段、ここではアレー導波路回折格子（ＡＷＧ）１２０と、複数、ここでは最大ｎ個の光送受信回路１３０とから構成される。
【００２６】
ゲート光スイッチ回路１１０は、光の透過／遮断を任意に切り替え可能な２個のゲート光スイッチ１１１，１１２、２個のタップ１１３，１１４及びコントローラ１１５からなる。ＡＷＧ１２０は、２個の第１のポート及び複数、ここではｎ個の第２のポートを有し、その基本的な入出力特性は前述した特許文献２等に記載の通りである。
【００２７】
ゲート光スイッチ１１１，１１２の一端はそれぞれＡＷＧ１２０の２個の第１のポートに接続され、ゲート光スイッチ１１１，１１２の他端はそれぞれタップ１１３，１１４を介して現用系光伝送路３１及び予備系光伝送路３２の他端に接続され、ＡＷＧ１２０のｎ個の第２のポートはそれぞれｎ個の光送受信回路１３０に接続される。
【００２８】
ゲート光スイッチ１１１，１１２は、後述するようにいずれか１つのみが光を透過させるように動作し、現用系光伝送路３１及び予備系光伝送路３２のいずれか一方を常に遮断する。
【００２９】
光送受信回路１３０は、光受信器１３１、光送信器１３２及びこれらをＡＷＧ１２０の同一ポートに接続して光信号を入出力可能とするための波長合分波フィルタ（ＷＤＭ）１３３からなる。光送信器１３２は、例えばスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）等の広帯域光源の駆動電流を直接変調することにより、または広帯域光源からの自然放出光（ＡＳＥ）を外部変調器で変調することにより、波長に対して光スペクトルが広がった特性を有する広帯域光信号を送出する（これを下り光信号とする）。
【００３０】
ＡＷＧ１２０は、現用系光伝送路３１を経て入力される中心波長λｕ１〜λｕｎの光信号をそれぞれ、ｎ個の光送受信回路１３０に分波するとともに、予備系光伝送路３２を経て入力される中心波長λｕ１＋△λｕ〜λｕｎ＋△λｕの光信号をそれぞれ、ｎ個の光送受信回路１３０に分波する特性を有する。また、ＡＷＧ１２０は、ｎ個の光送受信回路１３０から（正確にはｎ個の光送信器１３２から）送出される下り光信号についても、同様に、ＡＷＧ１２０によって、現用系光伝送路３１には波長λｄ１〜λｄｎ、予備系光伝送路３２には波長λｄ１＋△λｄ〜λｄｎ＋△λｄが切り取られることとする。
【００３１】
ここで、上り光信号と下り光信号は、例えば別の波長帯に設定され、光送受信回路１０，１３０のＷＤＭがこれを多重分離する。ＡＷＧ２０，１２０の周期的透過特性により、λｕｋとλｄｋ（ｋは１以上ｎ以下の任意の自然数）の波長距離をほぼ一定とするとともに、△λｕと△λｄをほぼ同量に設定して、上り光信号と下り光信号を同時に合分波することが可能である。
【００３２】
なお、対向するｋ番目の光送受信回路１０と１３０はそれぞれ、ＷＤＭの長波長側または短波長側が光受信器に繋がれることになるから、種別が異なる。
【００３３】
ゲート光スイッチ回路１１０のタップ１１３，１１４は、ゲート光スイッチ１１１，１１２の一端と現用系光伝送路３１及び予備系光伝送路３２の他端との間にそれぞれ挿入され、各光伝送路から到達する光信号を分岐し、そのパワーをモニタするためのもので、その結果に応じてコントローラ１１５がゲート光スイッチ１１１，１１２のいずれか一方、例えば到達している光パワーが小さい方を遮断する。光伝送路が切断された場合、下り光信号が反射される場合があるので、モニタする際には、上り光信号の波長だけを通す光フィルタを用いても良い。
【００３４】
光ファイバが切断されていないかを確認するために、信号光とは波長が異なる専用の監視光を用いても良い。この場合、タップの代わりに、信号光と監視光を多重分離するＷＤＭを用いる。監視光は、例えばＡＷＧ２０の入力段で分離し、無反射終端する。この場合、光伝送路が切断されると切断面で監視光の一部が反射されることを想定し、ゲート光スイッチは、到達する光パワーが大きい方の光伝送路を遮断することとする。
【００３５】
ゲート光スイッチ１１１，１１２のいずれかを必ず遮断する理由は、光信号の衝突を防ぐことである。もし遮断しない場合、上り光信号について言えば、ＡＷＧ１２０から各光送受信回路１３０への出力において、現用系光伝送路３１から到着する光信号と予備系光伝送路３２から到着する光信号が衝突する。下り光信号について言えば、ＡＷＧ２０から各光送受信器１０への出力において、現用系光伝送路３１から到着する光信号と予備系光伝送路３２から到着する光信号が衝突する。
【００３６】
なお、光送受信回路１０の光送信器１１及び光受信器１２をそれぞれ（２心の光ファイバを介して）ＡＷＧ２０の別々の第１のポートに接続する、また、光送受信回路１３０の光受信器１３１及び光送信器１３２をそれぞれ（２心の光ファイバを介して）ＡＷＧ１２０の別々の第２のポートに接続することも可能であり、この場合、ＷＤＭが不要となる。さらにこの場合、上り光信号と下り光信号は、別の波長帯に設定しても良いし、同一の波長帯に設定しても良いことになる。
【００３７】
ＯＮＵ（光送受信回路１０）を全て同じ場所に配置し、本光伝送システムをポイントツーポイントの接続に用いても良いし、ＯＮＵを互いに異なる場所に配置し、本光伝送システムをポイントツーマルチポイントの接続に用いても良い。
【００３８】
［第２の実施の形態］
図２は本発明の第２の実施の形態に係る波長多重光伝送システムを示すもので、図中、第１の実施の形態と同一構成部分は同一符号をもって表す。即ち、１０はｎ個の光送受信回路、２０はアレー導波路回折格子（ＡＷＧ）、３１は現用系光伝送路、３２は予備系光伝送路、１００Ｂは波長多重光通信装置である。
【００３９】
波長多重光通信装置１００Ｂは、第１の実施の形態の場合と同様のゲート光スイッチ回路１１０と、複数、ここでは最大２ｎ個の光送受信回路１３０と、現用・予備に対応する２つのアレー導波路回折格子（ＡＷＧ）１４１，１４２とから構成される。なお、その他の構成・動作は第１の実施の形態の場合と同様である。
【００４０】
ＡＷＧ１４１，１４２は、１個の第１のポート及び複数、ここではｎ個の第２のポートを有し、その基本的な入出力特性は前述した特許文献２等に記載の通りである。ＡＷＧ１４１，１４２の第１のポートはそれぞれゲート光スイッチ１１１，１１２の一端に接続され、ＡＷＧ１４１，１４２のｎ個の第２のポートはそれぞれｎ個の光送受信回路１３０に接続される。
【００４１】
前記構成によれば、現用系光伝送路３１を通して通信される光信号と、予備系光伝送路３２を通して通信される光信号がそれぞれ、異なるＡＷＧ及び異なる光送受信回路によって送受信される。
【００４２】
このような構成により、光伝送路に加えて、波長多重光通信装置内の光送受信回路を冗長化することができる。
【００４３】
この構成の場合、ゲート光スイッチ１１１，１１２のいずれかを必ず遮断しなくても、上り信号は衝突しない。しかし、下り信号の衝突を防ぐために、ゲート光スイッチ１１１，１１２のいずれかを必ず遮断する。
【００４４】
ＯＮＵ（光送受信回路１０）を全て同じ場所に配置し、本光伝送システムをポイントツーポイントの接続に用いても良いし、ＯＮＵを互いに異なる場所に配置し、本光伝送システムをポイントツーマルチポイントの接続に用いても良い。
【００４５】
［第３の実施の形態］
図３は本発明の第３の実施の形態に係る波長多重光伝送システムを示すもので、図中、第１及び第２の実施の形態と同一構成部分は同一符号をもって表す。即ち、１０はｎ個の光送受信回路、２０はアレー導波路回折格子（ＡＷＧ）、３１は現用系光伝送路、３２は予備系光伝送路、１００Ｃは波長多重光通信装置である。
【００４６】
波長多重光通信装置１００Ｃは、複数、ここでは最大ｎ個の光送受信回路１３０と、現用・予備に対応する２つのアレー導波路回折格子（ＡＷＧ）１４１，１４２と、複数、ここでは最大ｎ個の光選択スイッチ回路１５０とから構成される。なお、その他の構成・動作は第１及び第２の実施の形態の場合と同様である。
【００４７】
光選択スイッチ回路１５０は、２つの第１のポートと１つの第２のポートを有し、光の透過を第１のポートのいずれかと第２のポートとの間で任意に切り替え可能な光選択スイッチ１５１、２個のタップ１５２，１５３及びコントローラ１５４からなる。
【００４８】
光選択スイッチ１５１の２つの第１のポートはＡＷＧ１４１，１４２の第２のポートにそれぞれ接続され、第２のポートは光送受信回路１３０に接続される。なお、ＡＷＧ１４１，１４２の第１のポートはそれぞれ現用系光伝送路３１及び予備系光伝送路３２の他端に直接接続される。
【００４９】
光選択スイッチ１５１は、一方の第１のポートと第２のポートとの間または他方の第１のポートと第２のポートとの間のいずれか一方を光が透過可能となるように動作し、現用系光伝送路３１及び予備系光伝送路３２のいずれか一方と光送受信回路１３０とを、ＡＷＧ１４１または１４２を通じて接続する。
【００５０】
光選択スイッチ回路１５０のタップ１５２，１５３は、光選択スイッチ１５１の２つの第１のポートとＡＷＧ１４１，１４２の第２のポートとの間にそれぞれ挿入され、現用系光伝送路３１からＡＷＧ１４１を経て到達する光信号及び予備系光伝送路３２からＡＷＧ１４２を経て到達する光信号を分岐し、そのパワーをモニタするためのもので、その結果に応じてコントローラ１５４が光選択スイッチ１５１を、例えば到達している光パワーが大きい方を選択するように切り替える。光伝送路が切断された場合、下り光信号が反射される場合があるので、モニタする際には、上り光信号の波長だけを通す光フィルタを用いても良い。
【００５１】
このような構成により、光スイッチの故障による全チャネルの一斉故障を回避することができる。
【００５２】
ＯＮＵ（光送受信回路１０）を全て同じ場所に配置し、本光伝送システムをポイントツーポイントの接続に用いても良いし、ＯＮＵを互いに異なる場所に配置し、本光伝送システムをポイントツーマルチポイントの接続に用いても良い。
【００５３】
［第４の実施の形態］
図４は本発明の第４の実施の形態に係る波長合分波手段を示すもので、同図（ａ）は波長合分波手段にＡＷＧを用いた場合の構成、同図（ｂ）は波長の配置例をそれぞれ示す。
【００５４】
第１の実施の形態で述べたように、ｎ個の光送受信回路１０から切り取られて現用系光伝送路３１へ透過する上り光信号の中心波長はλｕ１〜λｕｎ、予備系光伝送路３２へ透過する光信号の中心波長はλｕ１＋△λｕ〜λｕｎ＋△λｕである。また、波長多重光通信装置のｎ個の光送受信回路１３０から切り取られて現用系光伝送路３１へ透過する下り光信号の中心波長はλｄ１〜λｄｎ、予備系光伝送路３２へ透過する下り光信号の中心波長はλｄ１＋△λｄ〜λｄｎ＋△λｄである。
【００５５】
ＡＷＧの周期的透過特性により、λｕｋとλｄｋ（ｋは１以上ｎ以下の任意自然数）の波長距離をほぼ一定とするとともに、△λｕと△λｄをほぼ同量に設定して、上り光信号と下り光信号を同時に合分波することが可能である。
【００５６】
［第５の実施の形態］
図５は本発明の第５の実施の形態に係る波長合分波手段を示すもので、同図（ａ）は光送受信回路１０に接続される側の波長合分波手段を多層膜フィルタ等の非周期的なフィルタを用いて実現した場合の構成、同図（ｂ）は波長の配置例をそれぞれ示す。
【００５７】
ここでは光送受信回路１０の個数を４個（ｎ＝４）とした場合の例を示しており、４個の光送信器からそれぞれ切り取られた現用系光伝送路３１における上り光信号の中心波長をλｕ１，λｕ２，λｕ３，λｕ４、予備系光伝送路３２における上り光信号の中心波長をλｕ３，λｕ４，λｕ１，λｕ２とする。つまり、光送信器と対応する波長を２つのグループに分けて、半分の光送信器と別の半分の光送信器は、現用系光伝送路３１で互いに別のグループの中心波長に切り取られるようにする。さらに、予備系光伝送路３２では、現用系光伝送路３１とは逆の、互いに別のグループの中心波長に切り取られるようにする。下り光信号についても、別の波長帯（λｄ１〜λｄ４）で、現用と予備が上り光信号と同様の関係となるようにする。
【００５８】
具体的には、上り下りを多重分離するためのＷＤＭ１、上り現用／予備光信号を分離（分波）するためのＷＤＭ２、下り現用／予備光信号を多重（合波）するためのＷＤＭ２’、λｕ１〜λｕ４、λｄ１〜λｄ４の個別の光信号を合波（切り出し）／分波するための複数の光フィルタ（上り現用波長合波フィルタ２０１、上り予備波長合波フィルタ２０２、下り現用波長分波フィルタ２０３、下り予備波長分波フィルタ２０４）を、図５（ａ）に示すように配置し、波長合分波手段を構成する。
【００５９】
ＷＤＭ２（ＷＤＭ２’）は短波長光と長波長光を多重分離するが、ある半分の光送信器（光受信器）に対応するＷＤＭ２（ＷＤＭ２’）は短波長光多重分離ポートを上り現用波長合波フィルタ２０１（下り現用波長分波フィルタ２０３）に、また、長波長光多重分離ポートを上り予備波長合波フィルタ２０２（下り予備波長分波フィルタ２０４）に接続し、別の半分の光送信器（光受信器）に対応するＷＤＭ２（ＷＤＭ２’）は短波長光多重分離ポートを上り予備波長合波フィルタ２０２（下り予備波長分波フィルタ２０４）に、また、長波長光多重分離ポートを上り現用波長合波フィルタ２０１（下り現用波長分波フィルタ２０３）に接続する。これにより、半分の光送信器（光受信器）と別の半分の光送信器（光受信器）が現用系光伝送路で互いに別のグループの中心波長に切り取られ、さらに、予備系光伝送路で現用系光伝送路とは逆の、互いに別のグループの中心波長に切り取られるようにできる。
【００６０】
図６は本発明の第５の実施の形態に係る他の波長合分波手段、ここでは波長多重光通信装置１００内の波長合分波手段を図５の例と同様に多層膜フィルタ等の非周期的なフィルタを用いて実現した場合の構成を示す。
【００６１】
即ち、上り下りを多重分離するためのＷＤＭ１、上り現用／予備光信号を多重（合波）するためのＷＤＭ２、下り現用／予備光信号を分離（分波）するためのＷＤＭ２’、λｕ１〜λｕ４、λｄ１〜λｄ４の個別の光信号を分波／合波（切り出し）するための複数の光フィルタ（上り現用波長分波フィルタ３０１、上り予備波長分波フィルタ３０２、下り現用波長合波フィルタ３０３、下り予備波長合波フィルタ３０４）を、図６に示すように配置し、波長合分波手段を構成する。
【００６２】
ＷＤＭ２（ＷＤＭ２’）は短波長光と長波長光を多重分離するが、ある半分の光受信器（光送信器）に対応するＷＤＭ２（ＷＤＭ２’）は短波長光多重分離ポートを上り現用波長分波フィルタ３０１（下り現用波長合波フィルタ３０３）に、また、長波長光多重分離ポートを上り予備波長分波フィルタ３０２（下り予備波長合波フィルタ３０４）に接続し、別の半分の光受信器（光送信器）に対応するＷＤＭ２（ＷＤＭ２’）は短波長光多重分離ポートを上り予備波長分波フィルタ３０２（下り予備波長合波フィルタ３０４）に、また、長波長光多重分離ポートを上り現用波長分波フィルタ３０１（下り現用波長合波フィルタ３０３）に接続する。これにより、半分の光受信器（光送信器）と別の半分の光受信器（光送信器）が現用系光伝送路で互いに別のグループの中心波長に切り取られ、さらに、予備系光伝送路で現用系光伝送路とは逆の、互いに別のグループの中心波長に切り取られるようにできる。
【００６３】
なお、波長多重光通信装置１００Ｂ，１００Ｃ内の波長合分波手段についても、同様に多層膜フィルタ等の非周期的なフィルタを用いて実現できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る波長多重光伝送システムの構成図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る波長多重光伝送システムの構成図
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る波長多重光伝送システムの構成図
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る波長合分波手段の構成図
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る波長合分波手段の構成図
【図６】本発明の第５の実施の形態に係る他の波長合分波手段の構成図
【図７】従来のスペクトルスライス方式による波長多重光伝送システムの一例を示す構成図
【図８】８×８−ＡＷＧにおける入出力特性を示す説明図
【符号の説明】
【００６５】
１０：光送受信回路、１１：光送信器、１２：光受信器、１３：波長合分波フィルタ（ＷＤＭ）、２０：アレー導波路回折格子（ＡＷＧ）、３１：現用系光伝送路、３２：予備系光伝送路、１００，１００Ｂ，１００Ｃ：波長多重光通信装置、１１０：ゲート光スイッチ回路、１１１，１１２：ゲート光スイッチ、１１３，１１４：タップ、１１５：コントローラ、１２０，１４１，１４２：アレー導波路回折格子（ＡＷＧ）、１３０：光送受信回路、１３１：光受信器、１３２：光送信器、１３３：波長合分波フィルタ（ＷＤＭ）、１５０：光選択スイッチ回路、１５１：光選択スイッチ、１５２，１５３：タップ、１５４：コントローラ。
【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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