(57)【要約】【課題】各光ネットワークユニットに放送データ及び注入光を提供している間の光注入効率が、従来技術と比較して大きく向上し、光注入型送信器に入力される注入光の強度を一定に維持することができる光送受信機とこれを用いる受動型光加入者網を提供する。【解決手段】本発明は、光送受信機４００の外部から入力された注入光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離するための偏光分離器４２０と、分離された第１の偏光成分を受信し、第１の偏光成分に基づいて生成された光信号を出力するための光注入型送信器４４０と、分離された第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出するための光受信器４５０とを含むことを特徴とする光送受信機を提供する。【選択図】 図３
2006191612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送受信機に入力された注入光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離するための偏光分離器と、
前記分離された第１の偏光成分を受信し、前記第１の偏光成分に基づいて生成された光信号を出力するための光注入型送信器と、
前記分離された第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出するための光受信器とを含むことを特徴とする光送受信機。 
【請求項２】
前記光信号は、前記光注入型送信器の前端から出力され、
前記光注入型送信器の後端から出力される光を検出するためのモニターをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光送受信機。 
【請求項３】
前記光送受信機は、波長分割フィルターをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光送受信機。 
【請求項４】
前記波長分割フィルターは、前記第１の光信号の波長に対して９０〜１００％の反射率を有し、前記第２の光信号の波長に対して０．１〜１０％の反射率を有することを特徴とする請求項３に記載の光送受信機。 
【請求項５】
前記光注入型送信器は、高反射層及び無反射層を有するファブリーペローレーザであることを特徴とする請求項１に記載の光送受信機。 
【請求項６】
前記高反射層の反射率は６０〜１００％であり、前記無反射層の反射率は０.１〜３０％であることを特徴とする請求項５に記載の光送受信機。 
【請求項７】
前記光注入型送信器は、高反射層及び無反射層を有する反射型半導体光増幅器であることを特徴とする請求項１に記載の光送受信機。 
【請求項８】
前記高反射層の反射率は６０〜１００％であり、前記無反射層の反射率は０〜０.１％であることを特徴とする請求項７に記載の光送受信機。 
【請求項９】
光送受信機の外部から入力された第１の光信号及び注入光を互いに分離するための波長分割多重フィルターと、 
前記分離された注入光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離するための偏光分離器と、
前記分離された第１の偏光成分を受信し、前記第１の偏光成分に基づいて生成された第２の光信号を出力するための光注入型送信器と、
前記分離された第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出するための第１の光受信器と、
前記分離された第１の光信号に基づいて電気信号を検出するための第２の光受信器とを含むことを特徴とする光送受信機。 
【請求項１０】
前記波長分割多重フィルターは、前記第１の光信号の波長に対して９０〜１００％の反射率を有し、前記第２の光信号の波長に対して０.１〜１０％の反射率を有することを特徴とする請求項９に記載の光送受信機。 
【請求項１１】
前記波長分割多重フィルターは、前記第２の光信号を受信し、前記第２の光信号を分割して第１の電力分割光及び第２の電力分割光を生成し、
前記第２の電力分割光を検出するためのモニターをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の光送受信機。 
【請求項１２】
前記偏光分離器は、前記第２の光信号を受信し、前記第２の光信号を第１の電力分割光及び第２の電力分割光に分離し、
前記第２の電力分割光を検出するためのモニターをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の光送受信機。 
【請求項１３】
前記第２の光信号は、前記光注入型送信器の前端から出力され、
前記光注入型送信器の後端から出力される光を検出するためのモニターをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の光送受信機。 
【請求項１４】
放送データに基づいて非強度変調された上り広帯域光を出力するための中央基地局と、
入力された前記上り広帯域光をスペクトル分割して前記上り広域光を出力するための地域基地局と、
各々該当する前記スペクトル分割光が入力される複数の光ネットワークユニットとを含み、
前記各光ネットワークユニットは、
入力された前記スペクトル分割光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離するための偏光分離器と、 
前記第１の偏光成分を受信し、前記第１の偏光成分に基づいて生成された上り光信号を出力するための光注入型送信器と、 
前記第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出するための光受信器とを含むことを特徴とする受動型光加入者網。 
【請求項１５】
前記中央基地局は、
波長分割マルチプレクサーと、複数の光送受信機とを含み、
前記各光送受信機は、
下り光注入型送信器と、上り光受信器と、波長分割多重フィルターとを含むことを特徴とする請求項１４に記載の受動型光加入者網。 
【請求項１６】
前記上り光信号は、前記光注入型送信器の前端から出力され、
前記光ネットワークユニットは、前記光注入型送信器の後端から出力される光を検出するためのモニターをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の受動型光加入者網。
【請求項１７】
放送データに基づいて非強度変調された上り広帯域光と非放送データに基づいて変調された多重化下り光信号を出力するための中央基地局と、 
入力された前記上り広帯域光をスペクトル分割して出力し、入力された前記多重化された下り光信号を波長分割逆多重化して出力するための地域基地局と、 
各々該当する前記スペクトル分割光及び前記下り光信号を受信するための複数の光ネットワークユニットとを含み、
前記各光ネットワークユニットは、
入力された前記スペクトル分割光及び前記下り光信号を互いに分離するための波長分割多重フィルターと、
前記分離されたスペクトル分割光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離するための偏光分離器と、
前記分離された第１の偏光成分を受信し、前記第１の偏光成分に基づいて生成された上り光信号を出力するための光注入型送信器と、
前記分離された第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出するための第１の光受信器と、
前記分離された下り光信号に基づいて電気信号を検出するための第２の光受信器とを含むことを特徴とする受動型光加入者網。 
【請求項１８】
前記波長分割多重フィルターは、前記上り光信号を受信し、前記上り光信号を第１の電力分割光及び第２の電力分割光に分割し、
前記第２の電力分割光を検出するためのモニターをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の受動型光加入者網。 
【請求項１９】
前記偏光分離器は、前記上り光信号を受信し、前記上り光信号を第１の電力分割光及び第２の電力分割光に分割し、
前記第２の電力分割光を検出するためのモニターをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の受動型光加入者網。 
【請求項２０】
前記上り光信号は、前記光注入型送信器の前端から出力され、
前記光注入型送信器の後端から出力される光を検出するためのモニターをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の受動型光加入者網。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送受信機(ｏｐｔｉｃａｌ  ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ：ＴＲＸ)に関するもので、特に、光注入型送信器(ｌｉｇｈｔ  ｉｎｊｅｃｔｅｄ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ)を含む光送受信機とこれを用いる受動型光加入者網(Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＰＯＮ)に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
将来の広帯域通信サービスを提供するための次世代加入者網として波長分割多重方式の受動型光加入者網(Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＤＭ−ＰＯＮ)に対する関心が高くなるに従って、これを経済的に実現するための努力が行われている。
【０００３】
波長分割多重方式の受動型光加入者網は、各加入者に個々の波長を割り当てるため、複数の光源とこれら光源から出力される複数の波長チャンネルを多重化／逆多重化するための波長分割マルチプレクサー(Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：以下、“ＷＤＭ”とする)を必要とする。
【０００４】
受動型光加入者網では、このような複数の光源とＷＤＭとの間の波長アレイを経済的な方法で実現することが、ネットワークの維持／保守コストを低減するのに非常に重要な要因となる。このような光源としては、分布帰還レーザアレイ(ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｆｅｅｄｂａｃｋ  ｌａｓｅｒ  ａｒｒａｙ)、高出力発光ダイオードアレイ(ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ  ａｒｒａｙ)、スペクトル分割光源(ｓｐｅｃｔｒｕｍ−ｓｌｉｃｅｄ  ｌｉｇｈｔ  ｓｏｕｒｃｅ)などが提案されている。
【０００５】
最近では、光源の出力波長が光源自体でなく、外部からの注入光(ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｌｉｇｈｔ)により決定される光注入型光源が提案されており、この光注入型光源は、光源の維持／保守が容易である。代表的な光注入型光源としては、ファブリーペローレーザダイオード(Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：ＦＰ−ＬＤ)と反射型半導体光増幅器(Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：Ｒ−ＳＯＡ)がある。
【０００６】
光注入型光源の長所は、光源の波長が注入光により決定されるため、一つの種類の光源からの光の波長に対して特別な出力波長調節を行わずに使用できる。したがって、光源と波長分割マルチプレクサーとの間に波長アレイが必要でないことから、ネットワークの運営及び維持／保守が簡単化するという利点がある。また、波長分割多重方式の受動型光加入者網は、大きい帯域幅(ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)、優れた保安性(ｓｅｃｕｒｉｔｙ)、通信規約非依存性(ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ)などの長所を有している。
【０００７】
しかしながら、この受動型光加入者網は、光送受信機のコストが高く、放送データ(ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  ｄａｔａ)伝送が難しいために、商用化に困難性があるという問題があった。
【０００８】
図１は、典型的な波長分割多重方式の受動型光加入者網を示す図である。受動型光加入者網１００は、中央基地局(Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｏｆｆｉｃｅ：ＣＯ）１１０と、この中央基地局１１０と幹線光ファイバー(Ｆｅｅｄｅｒ  Ｆｉｂｅｒ：ＦＦ)１５０を通じて接続された地域基地局(Ｒｅｍｏｔｅ  Ｎｏｄｅ：ＲＮ）１６０と、この地域基地局１６０と第１〜第Ｎの分配光ファイバー(Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｆｉｂｅｒ：ＤＦ)１８０−１〜１８０−Ｎを通じて接続された第１〜第Ｎの光ネットワークユニット(Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：ＯＮＵ（加入者装置））１９０−１〜１９０−Ｎとを含んでいる。
【０００９】
中央基地局１１０は、広帯域光(Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｌｉｇｈｔ：ＢＬ）を放送データに基づいて強度変調して地域基地局１６０に伝送し、地域基地局１６０は、変調された広帯域光をスペクトル分割する。
【００１０】
第１〜第Ｎの光ネットワークユニット１９０−１〜１９０−Ｎは、各々該当するスペクトル分割光を電力分割し、その一部は電気信号として検出し、残りは注入光として該当する光信号を出力する。ここで、スペクトル分割とは、光を複数の波長成分に分割することを意味し、電力分割とは、波長と関係なく光を分割することを意味する。第１〜第Ｎの光信号は、第１〜第Ｎの波長λ１〜λＮを有し、第Ｎの光信号は、第Ｎの波長λＮを有する。 
【００１１】
中央基地局１１０は、広帯域光源(Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅ：ＢＬＳ)１２０と、強度変調器(Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：Ｉ−ＭＯＤ)１３０と、サーキュレータ(Ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ:ＣＩＲ)１４０とを備えている。 
【００１２】
広帯域光源１２０は、非偏光された非干渉性（インコヒーレント）の広帯域光を出力する。広帯域光源１２０は、増幅された自然放出光を出力するエルビウム添加光ファイバー(Ｅｒｂｉｕｍ  Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ：ＥＤＦ)、このエルビウム添加光ファイバーをポンピングするためのポンピング光(ｐｕｍｐｉｎｇ  ｌｉｇｈｔ）を出力するレーザーダイオード及びこのポンピング光をエルビウム添加光ファイバーに提供するための波長選択結合器(Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｅｒ：ＷＳＣ)を含むエルビウム添加光ファイバー増幅器(ＥＤＦＡ)を含むように構成される。
【００１３】
強度変調器１３０は、広帯域光源１２０から受信した広帯域光を入力される放送データに基づいて強度変調して出力する。強度変調器１３０は、通常のマッハツェンダ変調器(Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ)を含むように構成されている。
【００１４】
サーキュレータ１４０は、第１〜第３のポートを備えており、第１のポートは強度変調器１３０と接続され、第２のポートは幹線光ファイバー１５０と接続される。サーキュレータ１４０は、第１のポートに入力された広帯域光を第２のポートに出力し、第２のポートに入力された多重化された光信号を第３のポートに出力する。サーキュレータ１４０は、一つのポートに入力された光を隣接する下位ポートに出力(第１のポート→第２のポート、第２のポート→第３のポート)する素子であって、第３のポートに入力される光は、消滅される。 
【００１５】
地域基地局１６０は、波長分割マルチプレクサー１７０を含み、この波長分割マルチプレクサー１７０は、多重化ポート(Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ｐｏｒｔ：ＭＰ)と第１〜第Ｎの逆多重化ポート(Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ｐｏｒｔ：ＤＰ）を備える。多重化ポートは幹線光ファイバー１５０と接続され、第１〜第Ｎの逆多重化ポートは、第１〜第Ｎの分配光ファイバー１８０−１〜１８０−Ｎと一対一に接続される。したがって、第Ｎの逆多重化ポートは、第Ｎの分配光ファイバー１８０−Ｎと接続される。
【００１６】
波長分割マルチプレクサー１７０は、多重化ポートで受信した変調された広帯域光をスペクトル分割して第１〜第Ｎの逆多重化ポートに出力する。したがって、波長分割マルチプレクサー１７０は、第Ｎの逆多重化ポートに第Ｎのスペクトル分割光を出力する。また、波長分割マルチプレクサー１７０は、第１〜第Ｎの逆多重化ポートに入力された第１〜第Ｎの光信号を多重化して多重化ポートに出力する。 
【００１７】
第１〜第Ｎの光ネットワークユニット１９０−１〜１９０−Ｎは、第１〜第Ｎの分配光ファイバー１８０−１〜１８０−Ｎと一対一で接続され、各々が光送受信機(ＴＲＸ)１９２−１〜１９２−Ｎを含んでいる。したがって、第Ｎの加入者装置（光ネットワークユニット）１９０−Ｎは、第Ｎの分配光ファイバー１８０−Ｎと接続され、第Ｎの光送受信機１９２−Ｎを含むことになる。 
【００１８】
第Ｎの光送受信機１９２−Ｎは、第Ｎのビームスプリッタ(ｂｅａｍ  ｓｐｌｉｔｔｅｒ：ＢＳ)１９４−Ｎと、第Ｎの光受信器(Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ：ＲＸ)１９６−Ｎと、第Ｎの光注入型送信器(ＴＸ)１９８−Ｎとを含むように構成されている。 
【００１９】
第Ｎのビームスプリッタ１９４−Ｎは、第１〜第３のポートを備える。第１のポートは第Ｎの分配光ファイバー１８０−Ｎと接続され、第２のポートは第Ｎの光受信器１９６−Ｎと接続され、第３ポートは第Ｎの光注入型送信器１９８−Ｎと接続される。第Ｎのビームスプリッタ１９４−Ｎは、第１のポートに入力された第Ｎのスペクトル分割光を第１及び第２の電力分割光に電力分割する。第１の電力分割光は、第２のポートに出力され、第２の電力分割光は、第３のポートに出力される。また、第Ｎのビームスプリッタ１９４−Ｎは、第３のポートに入力された第Ｎの光信号を第１のポートに出力する。第Ｎのビームスプリッタ１９４−Ｎは、Ｙ−分岐導波路(Ｙ−ｂｒａｎｃｈ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ)を含むように構成される。 
【００２０】
第Ｎの光受信器１９６−Ｎは、第Ｎのビームスプリッタ１９４−Ｎの第２のポートと接続され、第Ｎのビームスプリッタ１９４−Ｎから入力された第１の電力分割光に関連する（基づく）電気信号を検出する。第Ｎの光受信器１９６−Ｎは、フォトダイオード(ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ)を含むように構成される。 
【００２１】
第Ｎの光注入型送信器１９８−Ｎは、第Ｎのビームスプリッタ１９４−Ｎの第３のポートと接続される。この第Ｎの光注入型送信器１９８−Ｎは、第Ｎのビームスプリッタ１９４−Ｎから入力された第２の電力分割光により生成され、非放送データに基づいて変調された第Ｎの光信号を出力する。第Ｎの光注入型送信器１９８−Ｎは、ファブリーペローレーザダイオード(ＦＰ−ＬＤ)又は反射型半導体光増幅器(Ｒ−ＳＯＡ)を含むように構成される。また、非放送データは通信データを含むことができる。 
【００２２】
ここで、受動型光加入者網１００の光信号処理過程を説明する。中央基地局１１０の広帯域光源１２０から生成された広帯域光は、強度変調器１３０において放送データに基づく強度変調が行われ、この変調された広帯域光は、サーキュレータ１４０及び幹線光ファイバー１５０を通じて地域基地局１６０の波長分割マルチプレクサー１７０に入力される。
【００２３】
波長分割マルチプレクサー１７０は、入力された広帯域光をスペクトル分割して第１〜第Ｎのスペクトル分割光を生成し、第１〜第Ｎの光ネットワークユニット１９０−１〜１９０−Ｎは、各々該当するスペクトル分割光を電力分割して、この電力分割光の一部を電気信号として検出し、その残りを注入光として該当する光信号を出力する。波長分割マルチプレクサー１７０は、入力された第１〜第Ｎの光信号を多重化して出力し、多重化された光信号は、幹線光ファイバー１５０を通じて中央基地局１１０に伝送される。 
【００２４】
しかしながら、上述したような典型的（一般的）な波長分割多重方式の受動型光加入者網１００は、各光ネットワークユニットに提供される該当するスペクトル分割光の電力の一部を放送データの受信に用いるため、光注入効率が低下するという問題点があった。また、放送データに基づいて強度変調されることによって、注入光の強度が時間に従って変化するようになるため、光注入型送信器の出力が時間に従って不安定になるという問題点があった。 
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
従って、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、各光ネットワークユニットに放送データ及び注入光を提供している間の光注入効率が、従来技術と比較して大きく向上し、光注入型送信器に入力される注入光の強度を一定に維持することができる光送受信機とこれを用いる受動型光加入者網を提供することにある。 
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記した目的を実現するために、本発明の１つの側面としての光送受信機は、光送受信機の外部から入力された注入光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離するための偏光分離器と、分離された第１の偏光成分を受信し、この第１の偏光成分に基づいて生成された光信号を出力するための光注入型送信器と、分離された第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出するための光受信器とを含むことを特徴とする。 
【００２７】
また、本発明の他の側面としての光送受信機は、光送受信機の外部から入力された第１の光信号及び注入光を相互に分離するための波長分割フィルターと、分離された注入光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離するための偏光分離器と、分離された第１の偏光成分を受信し、第１の偏光成分に基づいて生成された第２の光信号を出力するための光注入型送信器と、分離された第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出するための第１の光受信器と、分離された第１の光信号に基づいて電気信号を検出するための第２の光受信器とを含むことを特徴とする。 
【００２８】
さらに、本発明の１つの側面としての受動型光加入者網は、放送データに基づいて非強度変調された上り広帯域光を出力するための中央基地局と、入力された上り広帯域光をスペクトル分割して出力するための地域基地局と、各々該当するスペクトル分割光が入力される複数の光ネットワークユニットとを含み、該各光ネットワークユニットは、入力されたスペクトル分割光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離するための偏光分離器と、この第１の偏光成分を受信し、第１の偏光成分に基づいて生成された上り光信号を出力するための光注入型送信器と、第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出するための光受信器とを含むことを特徴とする。 
【００２９】
また、本発明の受動型光加入者網は、放送データに基づいて非強度変調された上り広帯域光と非放送データに基づいて変調された多重化された下り光信号を出力するための中央基地局と、入力された上り広帯域光をスペクトル分割して出力し、入力された多重化された下り光信号を波長分割逆多重化して出力するための地域基地局と、各々該当するスペクトル分割光及び下り光信号を受信するための複数の光ネットワークユニットとを含み、各光ネットワークユニットは、入力されたスペクトル分割光及び下り光信号を相互に分離するための波長分割多重フィルターと、分離されたスペクトル分割光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離するための偏光分離器と、分離された第１の偏光成分を受信し、第１の偏光成分に基づいて生成された上り光信号を出力するための光注入型送信器と、分離された第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出するための第１の光受信器と、分離された下り光信号に基づいて電気信号を検出するための第２の光受信器とを含むことを特徴とする。 
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、放送データに基づいて非強度変調された広帯域光を用いることによって、各光ネットワークユニットに放送データ及び注入光を提供しつつ、従来技術と比較して光注入効率が大きく向上し、光注入型送信器に入力される注入光の強度を一定に維持できる光送受信機とこれを用いる受動型光加入者網を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の構成要素に対してはできるだけ同一の参照番号又は参照符号を付して説明する。また、本発明に関連した公知の機能或いは構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。
（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態における波長分割多重方式の受動型光加入者網を示すブロック構成図である。受動型光加入者網２００は、中央基地局(ＣＯ）２１０と、この中央基地局２１０と幹線光ファイバー(ＦＦ)２７０を通じて接続される地域基地局(ＲＮ）２８０と、この地域基地局２８０と第１〜第Ｎの分配光ファイバー(ＤＦ)３００−１〜３００−Ｎを通じて接続される第１〜第Ｎの光ネットワークユニット(ＯＮＵ；加入者装置)３１０−１〜３１０−Ｎとを含んでいる。中央基地局２１０は、上り広帯域光(Ｕｐｓｔｒｅａｍ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｌｉｇｈｔ：ＵＢＬ）を放送データに基づいて非強度変調して地域基地局２８０に伝送する。地域基地局２８０は、受信した上り広帯域光をスペクトル分割する。第１〜第Ｎの光ネットワークユニット３１０−１〜３１０−Ｎは、各々該当するスペクトル分割光を偏光分離し、第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出することによって放送データを復調し、第１の偏光成分を注入光にして非放送データによって変調された該当する上り光信号の生成及び出力を行う。なお、この偏光成分の検出は、フォトダイオードによって遂行される。また、非強度変調とは、強度変調のように放送データの“０”ビットと“１”ビットを強度レベル(ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ｌｅｖｅｌ）“Ａ”、“Ｂ”として示すことではなく、位相(ｐｈａｓｅ）“Ｃ”と“Ｄ”で示したり(位相変調)、周波数“Ｅ”と“Ｆ”で示すこと(周波数変調)などを意味する。第１〜第Ｎの下り光信号は、第１〜第Ｎの波長λ１〜λＮを有し、第Ｎの下り光信号は、第Ｎの波長λＮを有する。また、第１〜第Ｎの上り光信号は、第(Ｎ＋１)〜第２Ｎの波長λＮ＋１〜λ２Ｎを有し、第Ｎの上り光信号は第２Ｎの波長λ２Ｎを有する。 
【００３２】
中央基地局２１０は、第１〜第Ｎの光送受信機(ＴＲＸ)２６０−１〜２６０−Ｎと、第１の波長分割マルチプレクサー(ＷＤＭ)２５０と、上り広帯域光源(Ｕｐｓｔｒｅａｍ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅ：ＵＢＬＳ)２２５と、下り広帯域光源(Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅ：ＤＢＬＳ)２２０と、光変調器(Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：ＭＯＤ)２３０と、光カプラー(Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｕｐｌｅｒ：ＯＣ)２４０とを含んでいる。
【００３３】
第１〜第Ｎの光送受信機２６０−１〜２６０−Ｎの各々は、下り光注入型送信器(Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ  Ｌｉｇｈｔ  Ｉｎｊｅｃｔｅｄ  Ｔｒａｎｓｉｔｔｅｒ：ＤＴＸ)と、上り光受信器(Ｕｐｓｔｅｒａｍ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ：ＵＲＸ)と、波長分割多重フィルター(ＷＤＭ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＦＴ)とを含んでいる。したがって、第Ｎの光送受信機２６０−Ｎは、第Ｎの下り光注入型送信器２６４−Ｎ（ＴＸＮ）と、第Ｎの上り光受信器２６６−Ｎ（ＲＸＮ）と、第Ｎの波長分割多重フィルター２６２−Ｎ（ＦＴＮ）とを含むことになる。 
【００３４】
第Ｎの下り光注入型送信器２６４−Ｎは、第Ｎの波長分割多重フィルター２６２−Ｎから第Ｎの下りスペクトル分割光を受信し、第Ｎの下り光信号を出力する。この第Ｎの下り光信号は、第Ｎの下りスペクトル分割光によって生成され、かつ非放送データに基づいて変調された光信号である。第１〜第Ｎの下り光注入型送信器２６４−１〜２６４−Ｎの各々は、ファブリーペローレーザダイオード(ＦＰ−ＬＤ)又は反射型半導体光増幅器(Ｒ−ＳＯＡ)を含むように構成することができる。 
【００３５】
第Ｎの上り光受信器２６６−Ｎは、第Ｎの波長分割多重フィルター２６２−Ｎから第Ｎの上り光信号を受信する。この第Ｎの上り光受信器２６６−Ｎは、第Ｎの上り光信号に基づいて電気信号を検出することによって、第Ｎの上り光信号に乗せられた非放送データを復調する。第１〜第Ｎの上り光受信器２６６−１〜２６６−Ｎは、各々フォトダイオードを含むことができる。 
【００３６】
第Ｎの波長分割多重フィルター２６２−Ｎは、第１の波長分割マルチプレクサー２５０の第Ｎの逆多重化ポート(ＤＰＮ)から第Ｎの下りスペクトル分割光及び第Ｎの上り光信号を受信し、第Ｎの下りスペクトル分割光を第Ｎの下り光注入型送信器２６４−Ｎに出力し、第Ｎの上り光信号を第Ｎの上り光受信器２６６−Ｎに出力する。また、第Ｎの波長分割多重フィルター２６２−Ｎは、第Ｎの下り光注入型送信器２６４−Ｎから受信した第Ｎの下り光信号を第１の波長分割マルチプレクサー２５０の第Ｎの逆多重化ポート（ＤＰＮ）に出力する。
【００３７】
第１の波長分割マルチプレクサー２５０は、多重化ポート(ＭＰ)と複数の第１〜第Ｎの逆多重化ポート（ＤＰ１〜ＤＰＮ）を備える。この第１の波長分割マルチプレクサー２５０は、多重化ポート（ＭＰ）に入力された下り広帯域光をスペクトル分割して第１〜第Ｎの下りスペクトル分割光を生成し、これらを各々の第１〜第Ｎの逆多重化ポート（ＤＰ１〜ＤＰＮ）に出力する。また、第１の波長分割マルチプレクサー２５０は、多重化ポートに入力された多重化された上り光信号を第１〜第Ｎの上り光信号に逆多重化（波長分割逆多重化）して第１〜第Ｎの逆多重化ポートに出力する。第１の波長分割マルチプレクサー２５０は、第１〜第Ｎの逆多重化ポートに入力された第１〜第Ｎの下り光信号を波長分割多重化して多重化ポートに出力する。第１の波長分割マルチプレクサー２５０は、アレイ導波路格子(Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ：ＡＷＧ)を含むことができる。なお、このスペクトル分割は、光の該当する波長成分を選択的に通過させて光を分割し、波長分割逆多重化は、複数の波長成分を単純に分離することである。
【００３８】
下り広帯域光源２２０は、非偏光された非干渉性（インコヒーレント）の下り広帯域光を出力する。この下り広帯域光源２２０は、増幅された自然放出光を出力するエルビウム添加光ファイバー(Ｅｒｂｉｕｍ  Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ：ＥＤＦ)、エルビウム添加光ファイバーをポンピングするためのポンピング光を出力するレーザーダイオード、及びポンピング光をエルビウム添加光ファイバーに提供するための波長選択結合器を有するエルビウム添加光ファイバー増幅器(ＥＤＦＡ)を含むように構成することができる。 
【００３９】
上り広帯域光源２２５は、非偏光された非干渉性（インコヒーレント）の上り広帯域光を出力する。この上り広帯域光源２２５は、増幅された自然放出光を出力するエルビウム添加光ファイバー、エルビウム添加光ファイバーをポンピングするためのポンピング光を出力するレーザーダイオード、及びポンピング光をエルビウム添加光ファイバーに提供するための波長選択結合器を有するエルビウム添加光ファイバー増幅器を含むように構成することができる。 
【００４０】
光変調器２３０は、上り広帯域光源２２５から受信した上り広帯域光を、入力された放送データに基づいて非強度変調して出力する。光変調器２３０は、通常のマッハツェンダ変調器を含むことができる。 
【００４１】
光カプラー２４０は、第１〜第４のポートを備え、第１のポートは光変調器２３０と接続され、第２のポートは第１の波長分割マルチプレクサー２５０の多重化ポート（ＭＰ）と接続され、第３のポートは下り広帯域光源２２０と接続され、第４のポートは幹線光ファイバー２７０と接続される。光カプラー２４０は、第１のポートに入力された変調された上り広帯域光を第４のポートに出力し、第３のポートに入力された下り広帯域光を第２のポートに出力し、第２のポートに入力された多重化された下り光信号を第４のポートに出力し、第４のポートに入力された多重化された上り光信号を第２のポートに出力する。光カプラー２４０は、通常の方向性光カプラー(ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｅｒ)を含むことができる。
【００４２】
地域基地局２８０は、第２の波長分割マルチプレクサー２９０を含む。この第２の波長分割マルチプレクサー２９０は、多重化ポート（ＭＰ）と第１〜第Ｎの逆多重化ポート（ＤＰ１〜ＤＰＮ）を備える。この多重化ポートは、幹線光ファイバー２７０と接続され、第１〜第Ｎの逆多重化ポートは、第１〜第Ｎの分配光ファイバー３００−１〜３００−Ｎと一対一に接続される。したがって、第Ｎの逆多重化ポート（ＤＰＮ）は、第Ｎの分配光ファイバー３００−Ｎと接続されることになる。第２の波長分割マルチプレクサー２９０は、多重化ポートに入力された変調された上り広帯域光をスペクトル分割して第１〜第Ｎの上りスペクトル分割光を生成し、これらを各々対応する第１〜第Ｎの逆多重化ポートに出力する。また、第２の波長分割マルチプレクサー２９０は、多重化ポートに入力された多重化された下り光信号を第１〜第Ｎの下り光信号に波長分割逆多重化して第１〜第Ｎの逆多重化ポートに出力し、第１〜第Ｎの逆多重化ポートに入力された第１〜第Ｎの上り光信号を波長分割多重化して多重化ポートに出力する。第２の波長分割マルチプレクサー２９０は、アレイ導波路格子を含むことができる。
【００４３】
第１〜第Ｎの光ネットワークユニット３１０−１〜３１０−Ｎは、第１〜第Ｎの分配光ファイバー３００−１〜３００−Ｎと一対一に接続され、各々光送受信機を含む。したがって、第Ｎの光ネットワークユニット３１０−Ｎは、第Ｎの分配光ファイバー３００−Ｎと接続され、第Ｎの光送受信機３２０−Ｎを含む。 
【００４４】
第Ｎの光送受信機３２０−Ｎは、第Ｎの波長分割多重フィルター３３０−Ｎと、第Ｎの偏光分離器(Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ：ＰＳ)３４０−Ｎと、第Ｎの上り光注入型送信器(Ｕｐｔｒｅａｍ  Ｌｉｇｈｔ  Ｉｎｊｅｃｔｅｄ  Ｔｒａｎｓｉｔｔｅｒ：ＵＴＸ)３５０−Ｎと、第Ｎ−１及び第Ｎ−２の下り光受信器(Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ：ＤＲＸ)３６０−Ｎ、３７０−Ｎとを含んでいる。 
【００４５】
第Ｎの波長分割多重フィルター３３０−Ｎは、第２の波長分割マルチプレクサー２９０の第Ｎの逆多重化ポート（ＤＰＮ）から第Ｎの分配光ファイバー３００−Ｎを通じて第Ｎの上りスペクトル分割光及び第Ｎの下り光信号を受信し、第Ｎの上りスペクトル分割光を第Ｎの偏光分離器３４０−Ｎに出力し、第Ｎの下り光信号を第Ｎ−２の下り光受信器３７０−Ｎに出力する。また、第Ｎの波長分割多重フィルター３３０−Ｎは、第Ｎの偏光分離器３４０−Ｎから入力された第Ｎの上り光信号を第２の波長分割マルチプレクサー２９０の第Ｎの逆多重化ポート（ＤＰＮ）に出力する。
【００４６】
第Ｎ−２の下り光受信器３７０−Ｎは、第Ｎの波長分割多重フィルター３３０−Ｎから入力された第Ｎの下り光信号に基づいて電気信号を検出することによって、第Ｎの下り光信号に乗せられた（第Ｎの下り光信号によって運ばれた）非放送データを復調する。第Ｎ−１及び第Ｎ−２の下り光受信器３６０−Ｎ，３７０−Ｎは、他の光受信器と同様に、各々フォトダイオードを含むことができる。 
【００４７】
第Ｎの偏光分離器３４０−Ｎは、第Ｎの波長分割多重フィルター３３０−Ｎから入力された第Ｎの上りスペクトル分割光を、互いに直交する第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離し、第１の偏光成分を第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎに出力し、第２の偏光成分を第Ｎ−１の光受信器３６０−Ｎに出力する。第１の偏光成分は、第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎの最も高い偏光依存利得を表す偏光方向を有している（偏光依存利得が一番高い偏光方向を有するように設定されている）。また、第Ｎの偏光分離器３４０−Ｎは、第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎから入力された第Ｎの上り光信号を第Ｎの波長分割多重フィルター３３０−Ｎに出力する。 
【００４８】
第Ｎ−１の下り光受信器３６０−Ｎは、第２の偏光成分に乗せられた放送データを復調する。具体的には、この放送データの復調は、第Ｎの偏光分離器３４０−Ｎから入力された第２の偏光成分に基づく電気信号を検出することによって、第２の偏光成分を復調することにより行われる。  
【００４９】
第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎは、第Ｎの偏光分離器３４０−Ｎから入力された第１の偏光成分により生成された当該第１の偏光成分と同一波長の第Ｎの上り光信号を出力する。この第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎは、ファブリーペローレーザ又は反射型半導体光増幅器を含むことができる。第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎは、印加（適用）される非放送データに基づいて変調された第Ｎの上り光信号を出力する。第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎは、入力された光の偏光方向に依存した利得を有している（入力された光の偏光方向に従って利得が変化する）。これは、第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎが、量子井戸(ｑｕａｎｔｒｍ  ｗｅｌｌ)構造を有し、量子井戸構造の方向に従って偏光依存利得が変化することに起因している。また、第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎが有する偏光方向による利得分布は、最大利得を示す偏光方向に集中されている。すなわち、第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎは、最大利得を表す方向に集中化された偏光方向に従う利得分布を有している。第１の偏光成分は、第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎの偏光依存利得が一番高い偏光方向を有するように設定されているため、第Ｎの偏光分離器３４０−Ｎによる入力電力の減少が、第Ｎの上り光注入型送信器３５０−Ｎの出力に対して大きな影響を及ぼすことがない。 
【００５０】
次に、受動型光加入者網２００の下り光信号の処理過程を説明する。下り広帯域光源２２０から出力された下り広帯域光は、光カプラー２４０を経て中央基地局２１０の第１の波長分割マルチプレクサー２５０に入力され、第１の波長分割マルチプレクサー２５０は、下り広帯域光をスペクトル分割して複数の第１〜第Ｎの下りスペクトル分割光を生成する。第１〜第Ｎの光送受信機２６０−１〜２６０−Ｎは、各々該当下りスペクトル分割光により生成され、非放送データに基づいて変調された該当下り信号光を出力する。第１の波長分割マルチプレクサー２５０は、入力された第１〜第Ｎの下り光信号を波長分割多重化して出力する。多重化された下り光信号は、光カプラー２４０及び幹線光ファイバー２７０を経て地域基地局２８０の第２の波長分割マルチプレクサー２９０に入力される。第２の波長分割マルチプレクサー２９０は、入力された多重化された下り光信号を波長分割逆多重化して出力する。第１〜第Ｎの光ネットワークユニット３１０−１〜３１０−Ｎは、各々該当する下り光信号を受信する。 
【００５１】
次に、受動型光加入者網２００の上り光信号の処理過程を説明する。上り広帯域光源２２５から出力された上り広帯域光は、光変調器２３０により放送データに基づいて非強度変調される。変調された上り広帯域光は、光カプラー２４０及び幹線光ファイバー２７０を経て第２の波長分割マルチプレクサー２９０に入力される。第２の波長分割マルチプレクサー２９０は、上り広帯域光をスペクトル分割して第１〜第Ｎの上りスペクトル分割光を生成する。第１〜第Ｎの光ネットワークユニット３１０−１〜３１０−Ｎは、各々該当する上りスペクトル分割光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離し、第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出することによって第２の偏光成分に乗せられた非放送データを復調し、第１の偏光成分により生成された該当する上り光信号を出力する。この第２の偏光成分の検出は、フォトダイオードにより行うことができる。第２の波長分割マルチプレクサー２９０は、入力された第１〜第Ｎの上り光信号を波長分割多重化して受信した各上り光信号を出力する。第２の波長分割マルチプレクサー２９０に入力され、かつ多重化されて出力された上り光信号は、幹線光ファイバー２７０及び光カプラー２４０を経て第１の波長分割マルチプレクサー２５０に入力される。第１の波長分割マルチプレクサー２５０は、入力された多重化された上り光信号を波長分割逆多重化して出力する。中央基地局２１０の第１〜第Ｎの光送受信機２６０−１〜２６０−Ｎは、各々該当する上り光信号を受信する。
【００５２】
各光ネットワークユニットに備えられる光送受信機は、必要に応じて多様に構成可能であり、以下に、本実施形態の光送受信機の一構成例を示す。
【００５３】
図３は、本実施形態における光送受信機３２０を詳細に説明するためのブロック構成図であり、図４に示した光送受信機４００は、図３の光送受信機３２０に相当する。光送受信機４００は、光注入型送信器(ＴＸ)４４０と、第１〜第５のレンズ４８１〜４８５と、偏光分離器(ＰＳ)４３０と、波長分割多重フィルター(ＦＴ)４２０と、第１及び第２の光受信器(ＲＸ)４５０，４６０と、モニター４７０とを含んでいる。
【００５４】
第１のレンズ４８１は、外部光ファイバー４１０の端部から出力された注入光及び第１の光信号を視準化し、また、この第１のレンズ４８１は、波長分割多重フィルター４２０から入力された第２の光信号を光ファイバー４１０の端部に集光させる。第１〜第５のレンズ４８１〜４８５としては、通常の凸レンズ(ｃｏｎｖｅｘ  ｌｅｎｓ）が使用可能である。
【００５５】
波長分割多重フィルター４２０は、第１のレンズ４８１から入力された第１の光信号を第２の光受信器４６０の方に反射させ、第１のレンズ４８１から入力された注入光を偏光分離器４３０の方に通過させる。また、波長分割多重フィルター４２０は、偏光分離器４３０から入力された第２の光信号を予め定められた割合で分割することによって、第１の電力分割光及び第２の電力分割光を生成する。波長分割多重フィルター４２０は、第２の電力分割光を第５のレンズ４８５の方に反射して出力し、第１の電力分割光を第１のレンズ４８１の方に通過させて出力する。波長分割多重フィルター４２０は、第１の光信号の波長に対して９０〜１００％の反射率を有し、第２の光信号の波長に対して０.１〜１０％の反射率を有することが好ましい。
【００５６】
第２のレンズ４８２は、波長分割多重フィルター４２０から入力された第１の光信号を集光させる。第２の光受信器４６０は、集光された第１の光信号を受信して電気信号を検出することによって、第１の光信号に乗せられた非放送データを復調する。
【００５７】
偏光分離器４３０は、波長分割多重フィルター４２０から入力された注入光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離する。偏光分離器４３０は、第１の偏光成分を第４のレンズ４８４の方に通過させ、第２の偏光成分を第３のレンズ４８３の方に反射させる。また、偏光分離器４３０は、第４のレンズ４８４から入力された第２の光信号を波長分割多重フィルター４２０の方に伝送する。
【００５８】
第３のレンズ４８３は、偏光分離器４３０から入力された第２の偏光成分を集光させ、第１の光受信器４５０は、集光された第２の偏光成分を受信して電気信号を検出することによって、第２の偏光成分に乗せられた放送データを復調する。なお、光信号の検出（光信号を電気信号に変換）は、フォトダイオードにより行うことができる。
【００５９】
第４のレンズ４８４は、偏光分離器４３０から入力された第１の偏光成分を集光させ、光注入型送信器４４０から入力された第２の光信号を視準化して偏光分離器４３０の方に出力する。 
【００６０】
光注入型送信器４４０は、集光された第１の偏光成分を受信し、第１の偏光成分により生成された当該第１の偏光成分と同一波長を有する第２の光信号を第４のレンズ４８４の方に出力する。光注入型送信器４４０は、活性層(ａｃｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）を含む利得媒質(ｇａｉｎ  ｍｅｄｉｕｍ：ＧＭ)４４２と、この利得媒質４４２の両端に形成された高反射層(Ｈｉｇｈ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ：ＨＲ)４４４と、無反射層(Ａｎｔｉｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ：ＡＲ)４４６とを含んでいる。ここで、無反射層４４６は、第４のレンズ４８４と対向するように位置する。光注入型送信器４４０は、利得媒質４４２に印加される非放送データに基づいて変調された第２の光信号を出力する。光注入型送信器４４０の利得は、入力された光の偏光方向に従って変化し、光注入型送信器４４０が有する偏光方向の利得分布は、最大利得を示す方向に集中されている。第１の偏光成分は、光注入型送信器４４０の偏光依存利得が一番高い偏光方向を有するように設定され、偏光分離器４３０による入力電力の減少が、光注入型送信器４４０の出力にほとんど影響を及ぼすことはない。光注入型送信器４４０としてファブリーペローレーザを使用する場合には、高反射層４４４の反射率は６０〜１００％で、無反射層４４６の反射率は０.１〜３０％であることが好ましく、光注入型送信器４４０として反射型半導体光増幅器を使用する場合には、高反射層４４４の反射率は６０〜１００％で、無反射層４４６の反射率は０〜０.１％であることが好ましい。 
【００６１】
第５のレンズ４８５は、波長分割多重フィルター４２０で反射された第２の電力分割光を集光し、モニター４７０は、集光された第２の電力分割光を受信して電気信号を検出する。モニター４７０は、電気信号の電力から第２の光信号の電力を把握（検出）し、この第２の電力分割光に基づく電気信号の電力から光注入型送信器４４０の動作状態を把握（検出）する。
【００６２】
次に、本実施形態の光送受信機４００の光信号処理過程を説明する。光ファイバー４１０から出力された第１の光信号は、第１のレンズ４８１を通って波長分割多重フィルター４２０に入力される。波長分割多重フィルター４２０で反射された第１の光信号は、第２のレンズ４８２を通って第２の光受信器４６０に入力される。第２の光受信器４６０は、入力された第１の光信号の電気信号を検出することによって、当該第１の光信号に乗せられた非放送データを復調する。
【００６３】
光ファイバー４１０から出力された注入光は、第１のレンズ４８１及び波長分割多重フィルター４２０を通って偏光分離器４３０に受信（入力）される。偏光分離器４３０は、受信した注入光を第１及び第２の偏光成分に分離し、第１の偏光成分を第４のレンズ４８４の方に通過させ、第２の偏光成分を第３のレンズ４８３の方に反射させる。第３のレンズ４８３を通した第２の偏光成分は、第１の光受信器４５０に入力され、第１の光受信器４５０は、入力された第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出し、第２の偏光成分に乗せられた放送データを復調する。第１の偏光成分は、第４のレンズ４８４を通って光注入型送信器４４０に入力され、光注入型送信器４４０は、第１の偏光成分により生成され、かつ非放送データに基づいて変調された第２の光信号を出力する。この第２の光信号は、第４のレンズ４８４及び偏光分離器４３０を通って波長分割多重フィルター４２０に入力される。波長分割多重フィルター４２０は、入力された第２の光信号を第１の電力分割光及び第２の電力分割光に電力分割する。第１の電力分割光は、第１のレンズ４８１の方に通過され、第２の電力分割光は、第５のレンズ４８５の方に反射される。第２の電力分割光は、第５のレンズ４８５を通ってモニター４７０に入力される。モニター４７０は、入力された第２の電力分割光に基づいて電気信号を検出することによって、光注入型送信器４４０の動作状態を把握する。第１の電力分割光は、第１のレンズ４８１を通って光ファイバー４１０に入力される。
【００６４】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態における光送受信機の構造を示す図である。なお、その他の受動型光加入者網についての構成等は、上記第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態の光送受信機５００は、上述した第１の実施形態の図３と類似した構成を有するが、第５のレンズ４８５及びモニター４７０の配置（位置）と偏光分離器４３０’及び波長分割多重フィルター４２０’の機能に違いがある。したがって、重複される説明は省略し、同一の構成要素に対しては同一の参照番号及び参照符号を使用して説明する。本実施形態の光送受信機５００は、光注入型送信器４４０と、第１〜第５のレンズ４８１〜４８５と、偏光分離器４３０’と、波長分割多重フィルター４２０’と、第１及び第２の光受信器４５０、４６０と、モニター４７０とを含んでいる。 
【００６５】
波長分割多重フィルター４２０’は、第１のレンズ４８１から入力された第１の光信号を第２のレンズ４８２の方に反射させ、第１のレンズ４８１から入力された注入光を偏光分離器４３０’の方に通過させる。また、波長分割多重フィルター４２０’は、偏光分離器４３０’から入力された第２の光信号を第１のレンズ４８１の方に通過させる。 
【００６６】
偏光分離器４３０’は、波長分割多重フィルター４２０’から入力された注入光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離し、第１の偏光成分を第４のレンズ４８４の方に通過させ、第２の偏光成分を第３のレンズ４８３の方に反射させる。また、偏光分離器４３０’は、第４のレンズ４８４から入力された第２の光信号を予め定められた割合で分割することによって、第１の電力分割光及び第２の電力分割光を生成する。偏光分離器４３０’は、第２の電力分割光を第５のレンズ４８５の方に反射して出力し、第１の電力分割光を波長分割多重フィルター４２０’の方に通過させて出力する。 
【００６７】
第５のレンズ４８５は、偏光分離器４３０’で反射された第２の電力分割光を集光する。モニター４７０は、集光された第２の電力分割光を受信して電気信号を検出する。モニター４７０は、検出した電気信号の電力に基づいて第２の光信号の電力を検出し、これから光注入型送信器４４０の動作状態を把握（検出）する。 
【００６８】
以下に、本実施形態の光送受信機５００の光信号処理過程について説明する。光ファイバー４１０から出力された第１の光信号は、第１のレンズ４８１を通って波長分割多重フィルター４２０’に入力される。波長分割多重フィルター４２０’で反射された第１の光信号は、第２のレンズ４８２を通って第２の光受信器４６０に入力される。第２の光受信器４６０は、入力された第１の光信号に基づく電気信号を検出することによって、第１の光信号に乗せられた非放送データを復調する。
【００６９】
光ファイバー４１０から出力された注入光は、第１のレンズ４８１及び波長分割多重フィルター４２０’を通って偏光分離器４３０’に入力される。偏光分離器４３０’は、注入光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離し、第１の偏光成分は、当該偏光分離器４３０’によって第４のレンズ４８４の方に通過し、第２の偏光成分は、第３のレンズ４８３の方に反射される。第３のレンズ４８３を通過した第２の偏光成分は、第１の光受信器４５０に入力される。第１の光受信器４５０は、入力された第２の偏光成分に基づく電気信号を検出することによって、第２の偏光成分に乗せられた放送データを復調する。第１の偏光成分は、第４のレンズ４８４を通って光注入型送信器４４０に入力される。光注入型送信器４４０は、第１の偏光成分により生成され、かつ非放送データに基づいて変調された第２の光信号を出力する。第２の光信号は、第４のレンズ４８４を通過して偏光分離器４３０’に入力される。偏光分離器４３０’は、入力された第２の光信号を第１の電力分割光及び第２の電力分割光に電力分割する。第１の電力分割光は、波長分割多重フィルター４２０’の方に通過し、第２の電力分割光は、第５のレンズ４８５の方に反射される。第２の電力分割光は、第５のレンズ４８５を通してモニター４７０に入力される。モニター４７０は、入力された第２の電力分割光に基づいた電気信号を検出することによって、光注入型送信器４４０の動作状態を把握する。第１の電力分割光は、波長分割多重フィルター４２０’及び第１のレンズ４８１を通って光ファイバー４１０に入力される。
【００７０】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態における光送受信機の構造を示す図である。なお、その他の受動型光加入者網についての構成等は、上記第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態の光送受信機６００は、上述の図３に示した構成と類似した構成を有するが、モニター４７０の配置（位置）と波長分割多重フィルター４２０’の機能の点で相違する。したがって、重複される説明は省略し、同一の構成要素に対しては同一の参照番号及び参照符号を使用する。本実施形態の光送受信機６００は、光注入型送信器４４０と、第１〜第５のレンズ４８１〜４８５と、偏光分離器４３０と、波長分割多重フィルター４２０’と、第１及び第２の光受信器４５０、４６０と、モニター４７０とを含んでいる。 
【００７１】
波長分割多重フィルター４２０’は、第１のレンズ４８１から入力された第１の光信号を第２のレンズ４８２の方に反射し、第１のレンズ４８１から入力された注入光を偏光分離器４３０の方に通過させる。また、波長分割多重フィルター４２０’は、偏光分離器４３０から入力された第２の光信号を第１のレンズ４８１の方に通過させる。 
【００７２】
モニター４７０は、光注入型送信器４４０の高反射層４４４に対向するように位置し、光注入型送信器４４０の高反射層４４４から出力された光、すなわち第２の光信号を受信して、当該第２の光信号に基づく電気信号を検出する（言い換えれば、上記実施形態のように電力分割された第２の電力分割光から電力を検出するのではなく、本実施形態では、第２の光信号から直接電力を検出する）。モニター４７０は、検出した電気信号の電力に基づいて第２の光信号の電力を検出し、その結果から、電気信号の電力に基づいた光注入型送信器４４０の動作状態を把握する。 
【００７３】
以下に、本実施形態の光送受信機６００の光信号処理過程を説明する。光ファイバー４１０から出力された第１の光信号は、第１のレンズ４８１を通って波長分割多重フィルター４２０’に入力される。その後、波長分割多重フィルター４２０’で反射された第１の光信号は、第２のレンズ４８２を通って第２の光受信器４６０に入力される。第２の光受信器４６０は、入力された第１の光信号の電気信号を検出することによって、第１の光信号に乗せられた非放送データを復調する。
【００７４】
また、光ファイバー４１０から出力された注入光は、第１のレンズ４８１及び波長分割多重フィルター４２０’を経て偏光分離器４３０に入力される。この偏光分離器４３０は、注入光を第１の偏光成分及び第２の偏光成分に分離し、第１の偏光成分を第４のレンズ４８４の方に通過させ、第２の偏光成分を第３のレンズ４８３の方に反射させる。第３のレンズ４８３を通過した第２の偏光成分は、第１の光受信器４５０に入力され、第１の光受信器４５０は、入力された第２の偏光成分に基づいて電気信号を検出し、それによって、第２の偏光成分に乗せられた放送データを復調する。第１の偏光成分は、第４のレンズ４８４を通って光注入型送信器４４０に入力される。光注入型送信器４４０は、第１の偏光成分により生成され、かつ非放送データにより変調された第２の光信号を出力する。第２の光信号は、第４のレンズ４８４、偏光分離器４３０、波長分割多重フィルター４２０’、及び第１のレンズ４８１を経て光ファイバー４１０に入力される。
【００７５】
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、形式や細部についての様々の変更が、特許請求の範囲の記載により規定されるような本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行われることが可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】典型的な従来の波長分割多重方式の受動型光加入者網を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における波長分割多重方式の受動型光加入者網を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における光送受信機の構造を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における光送受信機の構造を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態における光送受信機の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
２００  受動型光加入者網
２１０  中央基地局(ＣＯ）
２８０  地域基地局(ＲＮ）
３１０−１〜３１０−Ｎ  光ネットワークユニット(ＯＮＵ；加入者装置)
３２０、４００、５００、６００  光送受信機
４４０  光注入型送信器(ＴＸ)
４８１〜４８５  第１〜第５のレンズ
４３０  偏光分離器(ＰＳ)
４２０  波長分割多重フィルター(ＦＴ)
４５０  第１の光受信器(ＲＸ１)
４６０  第２の光受信器(ＲＸ２)
４７０  モニター
【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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