(57)【要約】本発明はバンド間チャンネルを失うことなく隣接する波長バンドを分離するための光学的逆多重システムに関し、バンド間チャンネルの組を抽出するために比較的小さいバンド幅と比較的大きな選択度をもつ第１のフィルタ処理段２１０を備える光学的逆多重システムに関するものである。この第１段の後には、第１のフィルタ処理段によって出力された波長バンドを抽出するための、比較的大きなバンド幅と比較的小さい選択度をもつ第２のフィルタ処理段２４０が続いている。こうしたシステムによって、特にネットワークや波長バンドを管理するために、バンド間チャンネルの利用を可能とする。
2005504478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第２の櫛状のバンド（３２０）と交互配置されている第１の櫛状のバンド（３２１）の一部を形成する単一のバンド（３２１ａ）を分離するための光学的デマルチプレクサシステムであって、各バンドは隣接する波長を有する複数のチャンネルによって構成されており、このシステムは、
この櫛状部（３２０、３２１）の各々を分離して抽出するための第１のスペクトルデマルチプレクサ段（２１０）と、
前記第１のフィルタ段によって抽出した櫛状部を構成するバンド（３２１ａ、．．．）の各々を分離して抽出するための第２のスペクトルデマルチプレクサ段（２４０；３６０）と、
を備えることを特徴とする光学的デマルチプレクサシステム。
【請求項２】
前記第１のフィルタ段（２１０）はサーキュレータ（２５２）およびファブリー−ペロー形式の周期性フィルタ（２５４）を含む周期性フィルタを備えることを特徴とする請求項１に記載の光学的デマルチプレクサシステム。
【請求項３】
前記第２段（２４０；３６０）は、堆積された薄い層によって構成された周期性フィルタを備えることを特徴とする請求項１に記載の光学的デマルチプレクサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペクトル分割多重化による光ファイバ伝送テクノロジに関しており、また本発明は、特に、その波長のすべてが同じファイバによって転送されていわゆる１つの「バンド」を構成するようにスペクトルに規則正しく分散された異なる波長のそれぞれのシーケンスによって同じ送信先を有する多数のチャンネルが転送される伝送モードにおいて、波長バンド分離の改善を可能にするシステムに関する。換言すると、バンドのスペクトルは、有限の幅をもつと共に、規則正しく離間された歯を有する櫛状の形状をしている。バンド内の２つの連続するチャンネル間のスペクトル間隔が少なくとも１つのチャンネルで必要な間隔に等しい場合には、複数のバンドが交互配置されることがある。
【背景技術】
【０００２】
近年、特にインターネットやその主たる用途であるワールドワイドウェッブ、並びに企業およびその他さまざまな組織のプライベートネットワークのすべて、さらにまた特に顧客の期待に応えるために実際には高性能の地上通信施設を必要とする携帯電話などの無線通信といった、通信の最新の形態の配備によりバンド幅についての巨大な要求が生じている。この要求を満足させるには、第１には低コストのファイバ自体から恩恵を得るため、また第２にはキロメートル単位、またさらには数十キロメートルあるいは数百キロメートル単位で計測できる伝送距離であっても信号の再生を全く必要とせずに、達成可能である極めて高いデータレートから恩恵を得るために、こうした新規の形態をした通信を配備するために必要となるネットワークを実現させる担当者は、光学的形式で情報を担っている信号を伝達することに頼ることが急速に必要となっている。特にいわゆる「単一モード」ファイバでは、たとえば銅を用いた電気的伝送に関して得ることができる減衰レベルと比較して、減衰が極めて小さい。さらに、光学的伝送では、高価な保護回路を必要とすると共に、伝送における頻繁なエラーを導く可能性がある電磁気的妨害に関連するすべての問題が回避される。
【０００３】
光ファイバを使用する際の第１のステップは、本質的に、ネットワークの２つのノード間でのポイントツーポイントのリンクより成る。この第１のステップの間に、概ね１５５０ナノメートルは長距離転送に最も適した波長であるので、通常は、概ね１５５０ナノメートル（ｎｍ）の、単一波長を介して転送を行っている。光学信号では、１秒あたりギガビット（Ｇｂ／ｓ、すなわち毎秒１０９ビット）で表現される極めて高い周波数までの変調が可能であるが、転送する必要がある情報の量は、急速に利用可能な容量よりも大きくなっている。ファイバ自体は低コストであるが、ファイバを配備するには大量の労働力を必要とし、そして、極めて高コストになりかねない。構築したネットワークの容量が不十分である場合には、より多くの数の光ファイバを配備する代わりに、すでに適所にあるファイバをより適切に使用することに解決法が見いだされている。波長分割多重化（ＷＤＭ）の技法では、同じファイバで異なる波長を伝送することによって、単一の物理的ファイバ内で完全に独立な伝送チャンネルの数を増加させることが可能となる。換言すると、異なる「色」の光線を伝送することによって、単一ファイバのバンド幅はこれに応じて増加される。高密度ＷＤＭ（ＤＷＤＭ）の技法は、急速にＷＤＭに取って代わっており、また現在では、数百チャンネルあるいはさらにこれ以上のチャンネルを多重することが可能である。
【０００４】
大部分の状況では、（個々の波長ごとの従来式の経路選択と対照的に）波長をグループ、すなわち、バンド単位で、経路選択することによれば、ノード内に存在するフィルタおよび切り替えデバイスのコストを、１つのバンドを形成する異なるさまざまな波長間で共有することが可能である限りにおいては、光学ネットワークの全体コストの低下となることが示されている。
【０００５】
さらに、経路選択の目的のための使用に適しているバンド構成の中で、隣り合った又は、隣接する波長バンドは、より廉価でありかつ課せられる物理的な制約の観点からより耐性が高い（各波長を個々にフィルタ処理するフィルタデバイスを必要とする交互配置式のバンドと対照的である）より単純なフィルタデバイスを利用していることにおいて、交互配置式波長バンドに対して大きな利点を提供する。
【０００６】
こうしたファイバは、ネットワークのさまざまなノード位置に配置された光学切り替え装置を相互接続するために使用されている。したがって、ネットワークノードにある本質的なデバイスは、光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ）である。その名称から示唆されるように、ＯＡＤＭはローカルトラフィック（たとえば、第２次ネットワークに対する流入点／流出点に対してローカルなトラフィック）を光学的に除去すなわち逆多重し、また挿入すなわち多重化するように機能する一方、このトラフィックの残りの部分はネットワークの別のノードに向かう道程を継続することができる。これは、ローカル情報を担っている少なくとも１つの波長（１つのチャンネル）が分岐（ｄｒｏｐ）および挿入（ａｄｄ）されることができることを前提としている。実際には、上で言及した理由について、ローカルのアプリケーションと十分な量の情報を交換できるようにするためには、この方法で分岐され及び挿入される必要があるのは、通常は波長バンド（チャンネルのシーケンス）である。
【０００７】
このことを図１に表しており、図１では、スペクトル内で規則的な間隔で分散されたチャンネルのシーケンスによって構成された１つの多重化内の以下の３つの波長バンド、
４つの波長からなる第１のグループによってそれぞれ伝えられる４つのチャンネルからなるバンド１１０と、
４つの波長からなる第２のグループによってそれぞれ伝えられる４つのチャンネルからなるバンド１２０と、
４つの波長からなる第３のグループによってそれぞれ伝えられる４つのチャンネルからなるバンド１３０と、
を分離して抽出している通常の光学逆多重器１００を表している。
【０００８】
バンド１１０および１２０は、２つのチャンネルに対応するが信号の伝送には使用されていないバンド１３９によって分離されている。バンド１２０および１３０は、２つのチャンネルに対応するが信号の伝送には使用されていないバンド１４０によって分離されている。通常のバンド逆多重装置を使用する場合では、バンド１１０、１２０、１３０を抽出できるようにするには、バンド１１０とバンド１２０の間、並びにバンド１２０とバンド１３０の間の、いわゆる「バンド間」チャンネルを犠牲にしなければならない。これは、（１００ＧＨｚ、５０ＧＨｚ、またさらには２５ＧＨｚのチャンネル間でのスペクトル分離を含む）いわゆるＤＷＤＭモードで転送できる隣り合った波長が極めて接近していること、並びに逆多重器１００などの通常のバンド逆多重装置のスペクトル弁別能力（選択度（ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）とも云う）に由来する限界のためである。
【０００９】
図１では、通常の逆多重器１００の通過バンドは、十分には急峻ではない傾斜辺を有する台形１５０により表されている。この通過バンドは、波長バンドのチャンネル（この例では、４つのチャンネル）をカバーする十分な広さであるが、バンド１３９および１４０を構成するバンド間チャンネルを実効的に除去するには不十分な選択度を有する。したがって、これらのバンド間チャンネルを利用することができず、このため光ファイバによる伝達容量が大幅に低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的が、通常であれば失われてしまうこれらのバンド間波長を有効に利用できる光学逆多重システムを提供することであるのは、この理由によるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
したがって、本発明は、少なくとも１つの第２の櫛状のバンドと交互配置されている第１の櫛状のバンドの一部を形成する単一のバンドを分離するための光学的デマルチプレクサシステムであって、各バンドは隣接する波長を有する複数のチャンネルによって構成されており、このシステムは、
この櫛状部の各々を分離して抽出するための第１のスペクトルデマルチプレクサ段と、
前記第１のフィルタ段によって抽出した櫛状部を構成するバンドの各々を分離して抽出するための第２のスペクトルデマルチプレクサ段と、
を備えることを特徴とする光学的デマルチプレクサシステムを提供する。
【００１２】
本発明のシステムは、チャンネルのすべて、特に従来からバンド間チャンネルと呼ばれている以前は信号伝送のために使用されていなかったチャンネルを利用することを可能にしている。本発明のシステムは十分な選択度を得ることを可能にする一方で、２つの段の各々に簡単でありかつ廉価な手段だけを必要とするため、特にネットワーク管理のためや波長バンド管理のために、これらのチャンネルが今や利用可能となっている。
【００１３】
本発明の目的、対象物、特徴および利点は、添付の図面によって表した本発明の好ましい実施の一形態に関する以下の詳細な説明からより明瞭に理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図２に示す実施形態では、多重化２００はファイバ２０５上に到達する。これは、規則的な間隔に分散されたチャンネルから構成されている。これは、２つの交互配置した櫛状部、
その各々が信号の伝送のために使用される４つのチャンネルからなる３つのバンド３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃによって構成されている第１のバンド櫛状部３２１と、
その各々が２つの「バンド間」チャンネルからなり、信号の伝送のためにも利用されている２つのバンド３２０ａおよび３２０ｂによって構成されている第２のバンド櫛状部３２０と、
によって構成されている。
【００１５】
本システムは、
その主たる機能としてバンド間チャンネルのすべてを抽出する機能を有する、比較的狭い通過バンドおよび比較的高い選択度をもつ第１のスペクトル逆多重段と、
バンド間チャンネルのすべてをこの第１段によって抽出し終えた後に残された波長バンドを分離するための、比較的広い通過バンドおよび比較的低い選択度をもつ第２のスペクトル逆多重段と、
を備えている。
【００１６】
バンド間チャンネルのバンドが狭い幅であるため、高い選択度を有する第１段を製作することは容易である。この第２段は、第１段により実行されるバンド間チャンネルの初期的な非常に効果的な除去のために、、選択度が低い通常のデマルチプレクサとすることができる。
【００１７】
この第１段は、２つの櫛状部３２０および３２１を分離するための周期性バンドデインターレーサ２１０によって構成されている。デマルチプレクサ２１０からの第１の出力は、バンド間チャンネルのすべてを含む櫛状部３２０（バンド３２０ａおよび３２０ｂ）を供給する。これらのチャンネルは抽出されているが、この第１の例では共通の多重化に多重されたままである。２つのバンド３２０ａおよび３２０ｂは、信号の伝達のために利用可能であるが、しかし別々には利用できない。デインターレーサ２１０からの第２の出力は、情報の伝達のために使用されるチャンネルのすべてを含む櫛状部３２１を供給している。バンドデインターレーサ２１０は、第２の出力に適用される、（バンド３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃを含む）多重化からのバンド間チャンネルのバンド３２０ａおよび３２０ｂを効果的に減衰させるのに十分な選択度の周期性フィルタ（または、周期性フィルタのカスケード）からなることが好ましい。
【００１８】
この第２段は、周期性バンドデマルチプレクサ２４０によって構成されている。この段は、バンド３２１ａ、３２１ｂ、および３２１ｃを別々に出力する３つの出力を有している。バンド間チャンネル（バンド３２０ａおよび３２０ｂ）が第１段２１０によって高い選択度を用いてすでに抽出済みであるため、第２段２４０を構成するデマルチプレクサを、低スペクトル選択度を有する、隣り合った波長バンドについての通常のデマルチプレクサであるとしても全く悪影響はない。
【００１９】
段２１０のデインターレーサの実現では、当業者に知られた技法を利用している。しかしながら、これを図２の拡大部分により詳細に表している。これは、ファイバ２０５に接続した入力と、周期性光学フィルタ２５４、たとえば、ファブリー−ペローフィルタ、に接続された第１の出力と、を有するサーキュレータ２５２を備えている。フィルタ２５４のスペクトル分離パワーは、バンド間チャンネルのバンド３２０ａおよび３２０ｂを抽出できるために十分でなければならない。これらのバンドは周期性フィルタ２５４の出力２５６上に現れる。サーキュレータ２５２の第２の出力２５８は、バンド３２１ａ、３２１ｂ、および３２１ｃを出力するデインターレーサ２１０の第２の出力となっている。サーキュレータ２５２は高価な構成要素であるため、アイソレータの後に簡単なカプラを付けることによって代替させることが有利となり得ると言えよう。
【００２０】
図３は、図２の内容の大部分を再提示したものである。図３は、２つのバンド間チャンネル３２０ａおよび３２０ｂを別々に使用する状況に対するデマルチプレクサシステムを表している。図２に示す第１の実施形態の手段に加えて、この第２の実施形態は、デインターレーサ２１０の第１の出力に接続された１つの入力を有し、かつ信号の伝達にも使用しているバンド３２０ａおよび３２０ｂを分離して抽出するための２つの出力を有する周期性バンドデマルチプレクサ３６０を含んでいる。
【００２１】
周期性バンドデマルチプレクサ２４０および３６０の各々は、堆積された薄い層から製作した周期性フィルタを備えることが好ましい。
【００２２】
したがって、本発明によって、従来では使用不可能であることが一般的であった、バンド間チャンネルの利用が可能となる。本発明の好ましい実施の一形態では、これらのチャンネルをネットワーク自体の制御のため、ネットワークの適正な動作に必要な情報のすべてを運ぶため、並びにこれを最適なレベルの性能に保つために使用している。波長バンドがローカルに分岐され一方で別の波長バンドが挿入されるＯＡＤＭ局を相互接続する光ファイバ上で多くの波長を混合する技法に基づくＤＷＤＭの伝達モードでは、これを効率よく使用するために入念な管理が不可欠である。この管理では、１つまたは複数の制御チャンネルが必要であり、この制御チャンネルは、有利に、本発明を実現することによって再び使用可能にされるバンド間波長を利用する。
【００２３】
最後に、従来技術の説明の際、並びに本発明の説明の際の両方において、図１乃至３でバンド間チャンネルの数を２つとして示しているが、この数は当然、単に１つの具体的例である数２と異なる可能性があることに注意すべきである。具体的には、本発明の好ましい実施の一形態では、単一バンド間チャンネルの使用を可能にするように、十分に選択性のあるバンドデマルチプレクサ２４０を選択することにより、あるいは選択する波長をスペクトル的に十分に離間されていることによってこれが可能になるため、ただ１つの単一バンド間チャンネルを使用することが可能である。次いで、１つの波長バンドと、波長バンドの制御に使用できる隣り合ったバンド間チャンネルのうちの１つまたは別のチャンネルと、の間で一対一対応を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】多数の波長を同じ光ファイバによって伝達しているが、そのバンド間チャンネルは使用不可能である、従来技術の伝送モードの図である。
【図２】本発明による光学的デマルチプレクサシステムの第１の実施形態の図である。
【図３】本発明による光学的デマルチプレクサシステムの第２の実施形態の図である。
【図１】
2005504478.tif 000003
【図２】
2005504478.tif 000004
【図３】
2005504478.tif 000005
【国際公開パンフレット】
2005504478.tif 000006
2005504478.tif 000007
2005504478.tif 000008
2005504478.tif 000009
2005504478.tif 000010
2005504478.tif 000011
2005504478.tif 000012
2005504478.tif 000013
2005504478.tif 000014
2005504478.tif 000015
2005504478.tif 000016
2005504478.tif 000017
2005504478.tif 000018
【国際調査報告】
2005504478.tif 000019
2005504478.tif 000020
2005504478.tif 000021
2005504478.tif 000022
2005504478.tif 000023
2005504478.tif 000024