(57)【要約】【課題】安価かつ低損失で、サービス追加に伴う標準化波長配置に準拠した新たな波長の割り当てを柔軟に実現可能なＷＤＭフィルタを提供すること。【解決手段】一端側が１つのポート、他端側が２つのポートを有し、その他端側の一方のポートにおける透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ、１４３０ｎｍ、１５５０ｎｍ及び１６７０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける透過波長帯の中心波長が１３７０ｎｍ、１４９０ｎｍ及び１６１０ｎｍ近傍を含む第１の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の一方のポートに、一端側が１つのポート、他端側が２つのポートを有し、その他端側の一方のポートにおける透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける透過波長帯の中心波長が１５５０ｎｍ近傍を含む第２の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを接続した。【選択図】図７
2008015142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長軸上で周期的に変化する透過率特性を備え、一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有する波長合分波用光ファイバカプラを少なくとも２段接続してなる波長合分波用光ファイバカプラであって、
６０ｎｍ間隔（１２０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた１段目の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの少なくとも一方のポートに、１２０ｎｍ間隔（２４０ｎｍ周期）または２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた２段目の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを接続してなる、
もしくはこれに加えて、２段目の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの少なくとも一方のポートに、２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた３段目の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを接続してなる
ことを特徴とする波長合分波用光ファイバカプラ。
【請求項２】
請求項１に記載の波長合分波用光ファイバカプラにおいて、
１段目の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍、１４３０ｎｍ近傍、１５５０ｎｍ近傍及び１６７０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３７０ｎｍ近傍、１４９０ｎｍ近傍及び１６１０ｎｍ近傍を含む場合、
前記一方のポートに接続される２段目以降の波長合分波用光ファイバカプラとして、その他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１５５０ｎｍ近傍を含む２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた波長合分波用光ファイバカプラを少なくとも用いる、
あるいはこれに加えて、前記他方のポートに接続される２段目の波長合分波用光ファイバカプラとして、その他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１４９０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１６１０ｎｍ近傍を含む１２０ｎｍ間隔（２４０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた波長合分波用光ファイバカプラを少なくとも用いる
ことを特徴とする波長合分波用光ファイバカプラ。
【請求項３】
通信局とユーザ宅との間に配置された光ファイバ伝送路と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つの通信局側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つの通信局側の受信器と、前記通信局側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記通信局側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の一端に対し波長毎に合分波して入出力する通信局側の光波長合分波手段と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つのユーザ宅側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つのユーザ宅側の受信器と、前記ユーザ宅側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記ユーザ宅側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の他端に対し波長毎に合分波して入出力するユーザ宅側の光波長合分波手段とを少なくとも備えてなる光波長多重通信ネットワークにおいて、
前記通信局側の光波長合分波手段として、請求項１または２に記載の波長合分波用光ファイバカプラを用いる
ことを特徴とする光波長多重通信ネットワーク。
【請求項４】
通信局とユーザ宅との間に配置された光ファイバ伝送路と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つの通信局側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つの通信局側の受信器と、前記通信局側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記通信局側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の一端に対し波長毎に合分波して入出力する通信局側の光波長合分波手段と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つのユーザ宅側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つのユーザ宅側の受信器と、前記ユーザ宅側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記ユーザ宅側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の他端に対し波長毎に合分波して入出力するユーザ宅側の光波長合分波手段とを少なくとも備えてなる光波長多重通信ネットワークであって、前記通信局側の光波長合分波手段は、一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍、１４３０ｎｍ近傍、１５５０ｎｍ近傍及び１６７０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３７０ｎｍ近傍、１４９０ｎｍ近傍及び１６１０ｎｍ近傍を含む６０ｎｍ間隔（１２０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第１の波長合分波用光ファイバカプラを少なくとも具備し、通信局側の一の送信器からの送信信号光の波長として１４９０ｎｍ近傍の１波長を用いるとともに、通信局側の一の受信器への受信信号光の波長として１３１０ｎｍ近傍の１波長を用いてなる光波長多重通信ネットワークにおける使用波長の追加方法において、
一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１５５０ｎｍ近傍を含む２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第２の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを、前記第１の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の一方のポートに接続し、
該第２の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートから前記通信局側の一の受信器への受信信号光を出力させるとともに、他方のポートに１５５０ｎｍ近傍の少なくとも１つの波長からなる映像信号伝送用の信号光を入力する
ことを特徴とする光波長多重通信ネットワークにおける使用波長の追加方法。
【請求項５】
通信局とユーザ宅との間に配置された光ファイバ伝送路と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つの通信局側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つの通信局側の受信器と、前記通信局側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記通信局側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の一端に対し波長毎に合分波して入出力する通信局側の光波長合分波手段と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つのユーザ宅側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つのユーザ宅側の受信器と、前記ユーザ宅側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記ユーザ宅側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の他端に対し波長毎に合分波して入出力するユーザ宅側の光波長合分波手段とを少なくとも備えてなる光波長多重通信ネットワークであって、前記通信局側の光波長合分波手段は、一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍、１４３０ｎｍ近傍、１５５０ｎｍ近傍及び１６７０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３７０ｎｍ近傍、１４９０ｎｍ近傍及び１６１０ｎｍ近傍を含む６０ｎｍ間隔（１２０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第１の波長合分波用光ファイバカプラを少なくとも具備し、通信局側の一の送信器からの送信信号光の波長として１４９０ｎｍ近傍の１波長を用いるとともに、通信局側の一の受信器への受信信号光の波長として１３１０ｎｍ近傍の１波長を用いてなる光波長多重通信ネットワークにおける使用波長の追加方法において、
一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍及び１５５０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１４３０ｎｍ近傍及び１６７０ｎｍ近傍を含む１２０ｎｍ間隔（２４０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第２の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを、前記第１の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の一方のポートに接続し、
一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１５５０ｎｍ近傍を含む２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第３の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを、前記第２の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の一方のポートに接続し、
前記第２の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの他方のポートを介して１６５０ｎｍ近傍の１波長からなる光ファイバ伝送路の試験・監視用の信号光を入出力させ、前記第３の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートから前記通信局側の一の受信器への受信信号光を出力させるとともに、他方のポートに１５５０ｎｍ近傍の少なくとも１つの波長からなる映像信号伝送用の信号光を入力する
ことを特徴とする光波長多重通信ネットワークにおける使用波長の追加方法。
【請求項６】
請求項５に記載の光波長多重通信ネットワークにおける使用波長の追加方法において、
前記に加え、
一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１４９０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３７０ｎｍ近傍及び１６１０ｎｍ近傍を含む１２０ｎｍ間隔（２４０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第４の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを、前記第１の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の他方のポートに接続し、
一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１４３０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１６７０ｎｍ近傍を含む２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第５の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを、前記第２の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の他方のポートに接続し、
前記第３の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートから前記通信局側の一の受信器への受信信号光を出力させるとともに、他方のポートに１５５０ｎｍ近傍の少なくとも１つの波長からなる映像信号伝送用の信号光を入力し、前記第４の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートに前記通信局側の一の送信器からの送信信号光を入力し、前記第５の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの他方のポートを介して１６５０ｎｍ近傍の１波長からなる光ファイバ伝送路の試験・監視用の信号光を入出力させ、
さらに、前記第４の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの他方のポートに１６１０ｎｍ近傍の１波長からなる通信局側の他の送信器からの送信信号光を入力し、もしくは前記第５の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートに１４３０ｎｍ近傍の１波長からなる通信局側の更に他の送信器からの送信信号光を入力する、
あるいは、前記第４の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの他方のポートに１６１０ｎｍ近傍の１波長からなる通信局側の他の送信器からの送信信号光を入力し、かつ前記第５の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートに１４３０ｎｍ近傍の１波長からなる通信局側の更に他の送信器からの送信信号光を入力する
ことを特徴とする光波長多重通信ネットワークにおける使用波長の追加方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信、特に光波長（分割）多重通信に好適な波長合分波用光ファイバカプラとこれを用いた光波長多重通信ネットワーク及びその使用波長の追加方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、アクセス系への導入を目指してＢ−ＰＯＮ（ＡＴＭ−ＰＯＮ）などの一地点と多地点との間（ポイント・ツウ・マルチポイント）の光波長多重通信方式の研究が進められている。
【０００３】
図１はポイント・ツウ・マルチポイントの光波長多重通信ネットワークの一例を示すもので、図中、１は通信局、２は複数（但し、ここでは１つのみ表示）のユーザ宅、３は通信局１と各ユーザ宅２との間に配置された光ファイバ伝送路であり、該光ファイバ伝送路３はその途中に設置された光パワースプリッタ４により、各ユーザ宅２に対して信号光パワーを等しく分配可能に分岐されている。
【０００４】
Ｂ−ＰＯＮシステムにおいては、電話や高速インターネット通信サービスを行うために、通信局１側に設置されたＢ−ＰＯＮ  ＯＬＴ１１に含まれる送信器（図示せず）の光源波長として１４９０ｎｍ近傍の波長を用い、各ユーザ宅２側に設置されたＢ−ＰＯＮ  ＯＮＵ１２に含まれる送信器（図示せず）の光源波長として１３１０ｎｍ近傍の波長を用いる。
【０００５】
ここで、光波長多重通信（ＷＤＭ）技術を用いて波長１５５０ｎｍを映像信号伝送（配信）用の波長として追加、即ち１３１０ｎｍ近傍及び１４９０ｎｍ近傍の波長と１５５０ｎｍ近傍の波長とを合分波するＷＤＭフィルタ１３及び１４をそれぞれ通信局１側及び各ユーザ宅２側に設けることにより、通信局１側に設置した１台の映像信号伝送用の伝送装置（Ｖ−ＯＬＴ）１５から各ユーザ宅２側に設置した映像信号伝送用の伝送装置（Ｖ−ＯＮＵ）１６へ同一の映像信号を配信することができ、この共用効果によって、経済的なサービス提供が可能になる（従来技術１）。なお、図１では、試験・監視用の波長１６５０ｎｍについては記載を省略した。
【０００６】
また、Ｂ−ＰＯＮシステムにおける信号光の波長配置については、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ９８３．３によって標準化勧告され、図２に示すように、ユーザ宅側の光源波長（上り）として１２６０〜１３６０ｎｍ、通信局側の光源波長（下り）として１４８０〜１５００ｎｍ、映像信号伝送用の波長として１５３９〜１５６５ｎｍ、将来の拡張サービス用として１４００ｎｍ付近及び１６００ｎｍ付近の波長帯が規定されている。さらに光ファイバ伝送路の試験・監視を行う際は、ＩＴＵ−Ｔで規定された試験・監視用の波長１６２５〜１６７５ｎｍの中から、特に波長１６５０ｎｍが、ＯＴＤＲ（光パルス試験器）を実装した監視システムにおいて最も一般的に用いられている。
【０００７】
一方、一地点と一地点との間（ポイント・ツウ・ポイント）の光波長多重通信方式として、光メディアコンバータ（光ＭＣ）を用いたギガビットクラスの伝送容量の通信方式の研究開発が進展している。
【０００８】
図３はポイント・ツウ・ポイントの光波長多重通信ネットワークの一例を示すもので、図中、２−１，２−２，２−３は複数、ここでは３つのユーザ宅、３−１，３−２，３−３は３本の光ファイバ伝送路、１７−１，１７−２，１７−３は通信局１側に設けられた３個の光ＭＣ、１８−１，１８−２，１８−３はユーザ宅２−１，２−２，２−３側にそれぞれ設けられた光ＭＣであり、各光ＭＣ１７−１，１７−２，１７−３と各光ＭＣ１８−１，１８−２，１８−３とはそれぞれ、光ファイバ伝送路３−１，３−２，３−３を介して互いに独立して接続されている。
【０００９】
光ＭＣにおいては、１心の光ファイバを使用する１Ｇｂ／ｓのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）規格として、例えば１０００ＢＡＳＥ−ＢＸ１０などが定められ、その波長配置は先程のＩＴＵ−Ｔ  Ｇ９８３．３と同様にユーザ宅側の光源波長（上り）として１２６０〜１３６０ｎｍ、通信局側の光源波長（下り）として１４８０〜１５００ｎｍの２波長が定められている（従来技術２）。このようなポイント・ツウ・ポイントの通信方式では、１ユーザが光ファイバ伝送路と通信局側の伝送装置、ここでは光ＭＣとを占有することができるので、十分な伝送帯域を得ることが可能になる。
【００１０】
なお、以上説明したアクセス系の光通信ネットワーク技術については、例えば、非特許文献１に技術全般が詳細に記述され、また、非特許文献２に標準化の動向などが記述されている。
【００１１】
一方、ＷＤＭ光ファイバ波長カプラは光合分波器（ＷＤＭフィルタ）の１種であり、２本の単一モード光ファイバを溶融延伸して作製され、異なる２つの波長の信号光を合分波するために使用される。誘電体多層膜や小型の平面光波回路（ＰＬＣ）などの他のＷＤＭフィルタと比べて、光ファイバから構成される部品であるため、光ファイバ伝送路との接続が容易であり、低損失、低価格（数千円程度）であるという利点を有する。反面、細かい波長間隔での波長分離がやや困難であるが、分離する２つの波長の間隔は延伸する部分の長さによって調節が可能であり、既に９８０／１５５０ｎｍ用、１３１０／１５５０ｎｍ用、１４８０／１５５０ｎｍ用などが市販品として製品化されている。
【００１２】
例えば１４８０／１５５０ｎｍ用ＷＤＭ光ファイバ波長カプラでは、分波する波長の間隔△λは７０ｎｍである。研究レベルにおいては、非特許文献３に示されているように、△λとして３０ｎｍの間隔が実現されている。また、非特許文献３に示されているように、ＷＤＭ光ファイバ波長カプラの透過波長帯が周期性を有する（透過率特性が波長軸上で周期的に変化する）ことは実験的に確認されており、非特許文献４に示されているように、各ポートの結合比（％）の波長依存性は、正弦関数及び余弦関数で良く近似することができる。
【非特許文献１】「ＦＴＴＨ教科書」ＩＤＧジャパン、２００３年、ｐｐ．１１５〜１５４
【非特許文献２】信学技報、ＯＦＴ２００４−３、２００４年、ｐｐ．１１〜１４
【非特許文献３】２０００年電子情報通信学会総合大会、Ｂ−１３−２６
【非特許文献４】「光ファイバとファイバ型デバイス」培風館、１９９６年７月１０日発行、ｐｐ．１７９〜１８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図１に示したようなポイント・ツウ・マルチポイントの光波長多重通信ネットワークにおいては、以下に述べるような問題点が知られている。即ち、通信局側の伝送装置、ここではＢ−ＰＯＮ  ＯＬＴやＶ−ＯＬＴを多数のユーザが共有するため、１ユーザ当たりに割り当てられる信号光の伝送速度（伝送帯域）が比較的低い値となる。また特定のユーザへのサービスの追加や変更、伝送速度のアップグレードなどが困難であり、これを実施するには、他のユーザへのサービス提供の一時中断などが必要になる場合がある。
【００１４】
一方、図３に示したようなポイント・ツウ・ポイントの光波長多重通信ネットワークでは、１ユーザが光ファイバ伝送路と通信局側の伝送装置とを占有することができるので、十分な伝送速度（伝送帯域）を得ることが可能になる。また、１５５０ｎｍ近傍の波長帯は伝送波長として使用されていないので、ＷＤＭフィルタを用いて、波長１５５０ｎｍを映像信号伝送用の波長として追加することが原理的に可能である。しかしながら、この際に用いるＷＤＭフィルタの種類や構成技術については、現状では確立されていない。
【００１５】
また、映像信号に限らず、試験・監視用の波長１６５０ｎｍの追加や、さらに今後の新たなサービスの需要増加に対応するため、２波長程度の波長（波長１，波長２）の追加を想定すると、ネットワークの構成としては、例えば、図４もしくは図５のような構成が考えられる。
【００１６】
図４は試験・監視用の波長の追加を光分岐モジュールで行い、映像信号伝送用の波長とともに新たな波長１，波長２の追加をＷＤＭフィルタ及び光パワー２分岐用スプリッタで行うようにした例を示すものである。即ち、図４において、１９は周知のＯＴＤＲであり、光分岐モジュール２０を介して光ファイバ伝送路３に接続され、波長１６５０ｎｍの試験・監視用の信号光を入出力させる如くなっている。また、２１，２２は送信信号光の波長が前記波長１，波長２の送信器であり、Ｖ−ＯＬＴ１５とともに、ＷＤＭフィルタ２３及び光パワー２分岐用スプリッタ２４を介して光ファイバ伝送路３に接続され、映像信号伝送用の波長１５５０ｎｍ、波長１，波長２の送信信号光を入力させる如くなっている。
【００１７】
また、図５は試験・監視用の波長を含めて、映像信号伝送用の波長、新たな波長１，波長２の追加をＷＤＭフィルタ及び光パワー２分岐用スプリッタで行うようにした例を示すもので、ＯＴＤＲ１９、Ｖ−ＯＬＴ１５、送信器２１，２２はＷＤＭフィルタ２５及び光パワー２分岐用スプリッタ２４を介して光ファイバ伝送路３に接続され、波長１６５０ｎｍの試験・監視用の信号光を入出力させるとともに、波長１５５０ｎｍの映像信号伝送用の信号光、波長１，波長２の送信信号光を入力させる如くなっている。
【００１８】
図４、図５の構成において、前記光分岐モジュール２０の挿入損失は通信信号光の波長域（１２６０〜１６２５ｎｍ）で、一般に２〜３ｄＢ程度に達する。また、光パワー２分岐用スプリッタ２４の挿入損失も同じく３ｄＢ程度であり、これに加えてＷＤＭフィルタ２３または２５がさらに必要となる。前記ＷＤＭフィルタ２３は、波長１５５０ｎｍの映像信号用の信号光と波長１，波長２の信号光を合波するためのものであり、また、ＷＤＭフィルタ２５は、これに加えて波長１６５０ｎｍの試験・監視用の信号光を合分波するためのものである。
【００１９】
なお、図４、図５において、通信局１側の光ＭＣ１７には、１４９０ｎｍ近傍の１波長を送信信号光の波長とする送信器（光源）２６、１３１０ｎｍ近傍の１波長を受信信号光の波長とする受信器２７とともに、これらの上りと下りの信号光を合分波するためのＷＤＭフィルタ２８が実装されており、また、ユーザ宅２側には、波長１６５０ｎｍの試験・監視用の信号光を遮断するためのフィルタ２９が実装されている（図３では、共に記載を省略）。また、図示しないが、ユーザ宅２側の光ＭＣ１８には、通信局１側の光ＭＣ１７に対応して、１３１０ｎｍ近傍の１波長を送信信号光の波長とする送信器（光源）、１４９０ｎｍ近傍の１波長を受信信号光の波長とする受信器とともに、これらの上りと下りの信号光を合分波するためのＷＤＭフィルタが実装されている。
【００２０】
従って、図３の構成から、試験・監視用の波長、新規サービス用の波長を追加して行くに伴い、ネットワークの構成部品や方法にもよるものの、通信局側だけを考えても、３〜５ｄＢを超える新たな損失が信号光に加わってしまうことになる（実際はユーザ宅側のＷＤＭフィルタの追加・変更による損失がさらに加わる。）。このことは、光源及び受信器への大きな負担となり、光源や受信器のコストの増加とともに、最悪の場合、伝送特性の劣化による故障やサービス提供が不可能になることさえ考えられる。
【００２１】
また、誘電体多層膜などを用いて、使用する可能性のある全ての波長（６波長程度）を透過域に持つＷＤＭフィルタを作製し、通信局側の全ての光ＭＣ内に最初から実装しておくことも可能であるが、現実的には各ユーザ毎に使用する波長数（サービス数や伝送速度）が異なるため、比較的高価格な誘電体多層膜などによる多波長用ＷＤＭフィルタを全ての光ＭＣに実装することは、経済性の観点から明らかに不利となる。また、誘電体多層膜フィルタなどの場合、使用波長数が増える毎に挿入損失が大きくなるため、図４や図５の構成ほどではないと予想されるものの、光源及び受信器への負担となり、伝送特性の劣化（伝送可能距離の短縮）の原因となってしまう。
【００２２】
以上のように、ポイント・ツウ・ポイントの通信システムにおいては十分な伝送帯域を確保できるという利点がある反面、安価かつ低損失で、サービス追加に伴う新たな波長の割り当てを柔軟に実現するＷＤＭフィルタ技術が確立されていないことが、映像信号を始めとする新サービスの追加を行う際の問題点となっている。また、その際、各サービスに割り当てる波長は、光源やＷＤＭフィルタの経済性の観点から、図２に示した標準化波長配置に準拠していることが当然望ましい。
【００２３】
本発明は前述した課題に鑑みて、安価かつ低損失で、サービス追加に伴う標準化波長配置に準拠した新たな波長の割り当てを柔軟に実現可能なＷＤＭフィルタを提供するとともに、当該ＷＤＭフィルタを用いることによって、特定のユーザへのサービスの追加や変更、伝送速度のアップグレードなどが容易で、各ユーザに対して十分な伝送帯域を確保することが可能な光波長多重通信ネットワーク及びその使用波長の追加方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上述した課題を解決する第１の発明は、波長軸上で周期的に変化する透過率特性を備え、一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有する波長合分波用光ファイバカプラを少なくとも２段接続してなる波長合分波用光ファイバカプラであって、６０ｎｍ間隔（１２０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた１段目の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの少なくとも一方のポートに、１２０ｎｍ間隔（２４０ｎｍ周期）または２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた２段目の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを接続してなる、もしくはこれに加えて、２段目の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの少なくとも一方のポートに、２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた３段目の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを接続してなることを特徴とする。
【００２５】
上述した課題を解決する第２の発明は、請求項１に記載の波長合分波用光ファイバカプラにおいて、１段目の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍、１４３０ｎｍ近傍、１５５０ｎｍ近傍及び１６７０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３７０ｎｍ近傍、１４９０ｎｍ近傍及び１６１０ｎｍ近傍を含む場合、前記一方のポートに接続される２段目以降の波長合分波用光ファイバカプラとして、その他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１５５０ｎｍ近傍を含む２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた波長合分波用光ファイバカプラを少なくとも用いる、あるいはこれに加えて、前記他方のポートに接続される２段目の波長合分波用光ファイバカプラとして、その他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１４９０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１６１０ｎｍ近傍を含む１２０ｎｍ間隔（２４０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた波長合分波用光ファイバカプラを少なくとも用いることを特徴とする。
【００２６】
上述した課題を解決する第３の発明は、通信局とユーザ宅との間に配置された光ファイバ伝送路と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つの通信局側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つの通信局側の受信器と、前記通信局側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記通信局側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の一端に対し波長毎に合分波して入出力する通信局側の光波長合分波手段と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つのユーザ宅側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つのユーザ宅側の受信器と、前記ユーザ宅側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記ユーザ宅側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の他端に対し波長毎に合分波して入出力するユーザ宅側の光波長合分波手段とを少なくとも備えてなる光波長多重通信ネットワークにおいて、前記通信局側の光波長合分波手段として、請求項１または２に記載の波長合分波用光ファイバカプラを用いることを特徴とする。
【００２７】
上述した課題を解決する第４の発明は、通信局とユーザ宅との間に配置された光ファイバ伝送路と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つの通信局側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つの通信局側の受信器と、前記通信局側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記通信局側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の一端に対し波長毎に合分波して入出力する通信局側の光波長合分波手段と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つのユーザ宅側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つのユーザ宅側の受信器と、前記ユーザ宅側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記ユーザ宅側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の他端に対し波長毎に合分波して入出力するユーザ宅側の光波長合分波手段とを少なくとも備えてなる光波長多重通信ネットワークであって、前記通信局側の光波長合分波手段は、一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍、１４３０ｎｍ近傍、１５５０ｎｍ近傍及び１６７０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３７０ｎｍ近傍、１４９０ｎｍ近傍及び１６１０ｎｍ近傍を含む６０ｎｍ間隔（１２０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第１の波長合分波用光ファイバカプラを少なくとも具備し、通信局側の一の送信器からの送信信号光の波長として１４９０ｎｍ近傍の１波長を用いるとともに、通信局側の一の受信器への受信信号光の波長として１３１０ｎｍ近傍の１波長を用いてなる光波長多重通信ネットワークにおける使用波長の追加方法において、一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１５５０ｎｍ近傍を含む２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第２の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを、前記第１の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の一方のポートに接続し、該第２の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートから前記通信局側の一の受信器への受信信号光を出力させるとともに、他方のポートに１５５０ｎｍ近傍の少なくとも１つの波長からなる映像信号伝送用の信号光を入力することを特徴とする。
【００２８】
上述した課題を解決する第５の発明は、通信局とユーザ宅との間に配置された光ファイバ伝送路と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つの通信局側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つの通信局側の受信器と、前記通信局側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記通信局側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の一端に対し波長毎に合分波して入出力する通信局側の光波長合分波手段と、入力された電気信号を信号光に変換して送信する少なくとも１つのユーザ宅側の送信器と、受信した信号光を電気信号に変換する少なくとも１つのユーザ宅側の受信器と、前記ユーザ宅側の送信器からの少なくとも１つの送信信号光及び前記ユーザ宅側の受信器への少なくとも１つの受信信号光を前記光ファイバ伝送路の他端に対し波長毎に合分波して入出力するユーザ宅側の光波長合分波手段とを少なくとも備えてなる光波長多重通信ネットワークであって、前記通信局側の光波長合分波手段は、一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍、１４３０ｎｍ近傍、１５５０ｎｍ近傍及び１６７０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３７０ｎｍ近傍、１４９０ｎｍ近傍及び１６１０ｎｍ近傍を含む６０ｎｍ間隔（１２０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第１の波長合分波用光ファイバカプラを少なくとも具備し、通信局側の一の送信器からの送信信号光の波長として１４９０ｎｍ近傍の１波長を用いるとともに、通信局側の一の受信器への受信信号光の波長として１３１０ｎｍ近傍の１波長を用いてなる光波長多重通信ネットワークにおける使用波長の追加方法において、一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍及び１５５０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１４３０ｎｍ近傍及び１６７０ｎｍ近傍を含む１２０ｎｍ間隔（２４０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第２の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを、前記第１の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の一方のポートに接続し、一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１５５０ｎｍ近傍を含む２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第３の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを、前記第２の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の一方のポートに接続し、前記第２の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの他方のポートを介して１６５０ｎｍ近傍の１波長からなる光ファイバ伝送路の試験・監視用の信号光を入出力させ、前記第３の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートから前記通信局側の一の受信器への受信信号光を出力させるとともに、他方のポートに１５５０ｎｍ近傍の少なくとも１つの波長からなる映像信号伝送用の信号光を入力することを特徴とする。
【００２９】
上述した課題を解決する第６の発明は、請求項５に記載の光波長多重通信ネットワークにおける使用波長の追加方法において、前記に加え、一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１４９０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３７０ｎｍ近傍及び１６１０ｎｍ近傍を含む１２０ｎｍ間隔（２４０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第４の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを、前記第１の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の他方のポートに接続し、
一端側が少なくとも１つのポートを有し、他端側が２つのポートを有し、該他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１４３０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１６７０ｎｍ近傍を含む２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた第５の波長合分波用光ファイバカプラの一端側のポートを、前記第２の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の他方のポートに接続し、前記第３の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートから前記通信局側の一の受信器への受信信号光を出力させるとともに、他方のポートに１５５０ｎｍ近傍の少なくとも１つの波長からなる映像信号伝送用の信号光を入力し、前記第４の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートに前記通信局側の一の送信器からの送信信号光を入力し、前記第５の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの他方のポートを介して１６５０ｎｍ近傍の１波長からなる光ファイバ伝送路の試験・監視用の信号光を入出力させ、さらに、前記第４の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの他方のポートに１６１０ｎｍ近傍の１波長からなる通信局側の他の送信器からの送信信号光を入力し、もしくは前記第５の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートに１４３０ｎｍ近傍の１波長からなる通信局側の更に他の送信器からの送信信号光を入力する、あるいは、前記第４の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの他方のポートに１６１０ｎｍ近傍の１波長からなる通信局側の他の送信器からの送信信号光を入力し、かつ前記第５の波長合分波用光ファイバカプラの他端側の２つのポートのうちの一方のポートに１４３０ｎｍ近傍の１波長からなる通信局側の更に他の送信器からの送信信号光を入力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の波長合分波用光ファイバカプラ（ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ）は、同一の形状及び構造の光ファイバ部品を多段に融着接続して構成されるため、安価かつ低損失という利点を有する。また、波長合分波用光ファイバカプラの透過波長帯は周期性を有するため、透過波長間隔を適切に設定することで、各ポートに対して標準化波長配置に準拠した透過波長帯を実現することができる。さらに、本発明の波長合分波用光ファイバカプラを、ポイント・ツウ・ポイントの光波長多重通信ネットワーク、特に通信局側の伝送装置に用いることで、特定のユーザへのサービスの追加や変更、伝送速度のアップグレードなどが容易で、各ユーザに対して十分な伝送帯域を確保することが可能な、柔軟な構造を有する光波長多重通信ネットワーク及びその使用波長の追加方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の最良の形態に係る波長合分波用光ファイバカプラとこれを用いた光波長多重通信ネットワーク及びその使用波長の追加方法を図面を用いて具体的に説明する。
【００３２】
図６は本発明の波長合分波用光ファイバカプラの基本的な構成要素、ここでは一端側及び多端側がそれぞれ２つのポートを有する周知の２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ（波長合分波用光ファイバカプラ）、例えば３１を示すものである。
【００３３】
この２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３１は、背景技術の項で述べたように、ＳＭＦなどの単一モード光ファイバを溶融延伸して作製されるが、その延伸長は６０ｎｍ間隔（１２０ｎｍ周期）の透過波長帯を備え、他端側の２つのポートのうちの一方のポート、例えばＡにおける光の透過波長帯の中心波長として１３１０ｎｍ近傍を含み、他方のポート、例えばＢにおける光の透過波長帯の中心波長として１４９０ｎｍ近傍を含むように調整されるものとする。
【００３４】
従って、光ファイバ伝送路に用いる１．３μｍ零分散単一モードファイバ（ＳＭＦ）の使用波長域の範囲内では、ポートＡの透過波長帯の中心波長は１３１０ｎｍ近傍、１４３０ｎｍ近傍、１５５０ｎｍ近傍及び１６７０ｎｍ近傍を含み、ポートＢの透過波長帯の中心波長は１３７０ｎｍ近傍、１４９０ｎｍ近傍及び１６１０ｎｍ近傍を含むものとなり、下り用の信号光の波長として１４９０ｎｍ近傍を選び、上り用の信号光の波長として１３１０ｎｍ近傍を選べば、図４、図５に示した、通信局１側の光ＭＣ用のＷＤＭフィルタとして用いることができる。なお、この際、一端側のいずれか一方のポートを光ファイバ伝送路と接続し、他端側の各ポートを光ＭＣ内の光源（送信器）及び受信器に接続する。
【００３５】
本カプラの結合効率の低下量が０．５ｄＢ以内の波長帯域は、中心波長から±１０ｎｍ以上の範囲に及ぶ。従って、例えばＣＷＤＭ（Ｃｏａｒｓｅ−ＷＤＭ）では２０ｎｍ間隔の波長グリッドが規定されているので、急速に低価格化の進んでいる温度制御なしのＣＷＤＭ用のＤＦＢ−ＬＤ光源を、通信局側及びユーザ宅側の光ＭＣにおける光源（送信器）に用いることが可能である。また、本カプラは光ＭＣの内部に実装しても良いし、外部に設置することもできる。さらに、図２の標準化波長配置に準拠した追加波長として、透過波長帯の１４３０近傍、１５５０近傍及び１６１０ｎｍ近傍などの波長を選ぶことが可能になる。その場合は、前記波長の光源や受信器とポートＡ，Ｂとの間に、前記波長を合分波するＷＤＭフィルタ（ＰＬＣなど）を新たに挿入するか、または、以下の実施の形態で述べるように、１２０ｎｍ間隔（２４０ｎｍ周期）や２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラを追加することで、低損失なフィルタ構成を実現できる。
【００３６】
＜実施の形態１＞
図７は本発明の波長合分波用光ファイバカプラの第１の実施の形態、ここでは１３１０ｎｍ近傍の上り用の信号光の波長、１４９０ｎｍ近傍の波長の下り用の信号光の波長に加え、１５５０ｎｍ近傍の映像信号伝送用の信号光の波長を合分波可能とした例を示す。
【００３７】
本実施の形態の波長合分波用光ファイバカプラ、例えば５は、図６に示した２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３１の後段に、同様な２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ、例えば３２を追加したものである。
【００３８】
より詳細には、一端側及び多端側がそれぞれ２つのポートを有し、その他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１５５０ｎｍ近傍を含む２４０ｎｍ間隔（４８０ｍ周期）の透過波長帯を備えた２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３２の一端側の（いずれか一方の）ポートを、２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３１の他端側の一方のポート、即ちＡに接続してなるものである。
【００３９】
本カプラ５における他端側の各ポートＰ１（１３１０ｎｍ）、Ｐ２（１４９０ｎｍ）、Ｐ３（１５５０ｎｍ）の結合効率（ｄＢ）は、図８に示すようになる。現在の市中光ファイバカプラの作製技術のレベルで、各ポートの中心波長での挿入損失は０．５ｄＢ程度以内のものが十分に作製可能である。またＰ１，Ｐ２，Ｐ３の各ポートについて結合効率の低下量が０．５ｄＢ以内の波長帯域は中心波長から±１０ｎｍ以上の範囲に及び、低下量が１ｄＢの波長帯域であれば±１５ｎｍ以上が確保できる。従って、映像信号の割り当て波長域の１５３９〜１５６５ｎｍで約１ｄＢの低い挿入損失が実現できる。また、ポートＰ１への、上り用の信号光（１４８０〜１５００ｎｍ）と、映像信号伝送用の信号光（１５３９〜１５６５ｎｍ）とのクロストークをそれぞれ１５ｄＢ程度以上とすることが可能である。
【００４０】
＜実施の形態２＞
図９は本発明の波長合分波用光ファイバカプラの第２の実施の形態、ここでは１３１０ｎｍ近傍の上り用の信号光の波長、１４９０ｎｍ近傍の波長の下り用の信号光の波長に加え、１５５０ｎｍ近傍の映像信号伝送用の信号光の波長及び１６５０ｎｍ近傍の試験・監視用の信号光の波長を合分波可能とした例を示す。
【００４１】
本実施の形態の波長合分波用光ファイバカプラ、例えば６は、図６に示した２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３１の後段に、同様な２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ、例えば３３を追加し、さらにその後段に、図７に示した２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３２を追加したものである。
【００４２】
より詳細には、一端側及び多端側がそれぞれ２つのポートを有し、その他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３１０ｎｍ近傍及び１５５０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１４３０ｎｍ近傍及び１６７０ｎｍ近傍を含む１２０ｎｍ間隔（２４０ｍ周期）の透過波長帯を備えた２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３３の一端側の（いずれか一方の）ポートを、２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３１の他端側の一方のポート、即ちＡに接続し、さらに２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３２の一端側の（いずれか一方の）ポートを、前記２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３３の他端側の一方のポートに接続してなるものである。
【００４３】
本カプラ６における他端側の各ポートＰ１（１３１０ｎｍ）、Ｐ２（１４９０ｎｍ）、Ｐ３（１５５０ｎｍ）、Ｐ４（１６７０ｎｍ）の結合効率（ｄＢ）は、図１０に示すようになる。現在の市中光ファイバカプラの作製技術のレベルで、各ポートの中心波長での挿入損失は０．５ｄＢ程度以内のものが十分に作製可能である。またＰ１，Ｐ２，Ｐ３の各ポートについて結合効率の低下量が０．５ｄＢ以内の波長帯域は中心波長から±１０ｎｍ以上の範囲に及び、低下量が１ｄＢの波長帯域であれば±１５ｎｍ以上が確保できる。従って、映像信号の割り当て波長域の１５３９〜１５６５ｎｍで約１ｄＢの低い挿入損失が実現できる。
【００４４】
また、ポートＰ１への、上り用の信号光（１４８０〜１５００ｎｍ）と、映像信号伝送用の信号光（１５３９〜１５６５ｎｍ）とのクロストークをそれぞれ１５ｄＢ程度以上とすることが可能である。また、ポートＰ４については、試験・監視用の標準的な波長の１６５０ｎｍでは、結合効率の低下量が１．５ｄＢ程度あるが、１６５０ｎｍ波長は通信用に光ファイバ伝送路に入力するわけではなく、定期的なＯＴＤＲ試験に用いることを考慮すれば、全く問題のないレベルである。
【００４５】
＜実施の形態３＞
図１１は本発明の波長合分波用光ファイバカプラの第３の実施の形態、ここでは１３１０ｎｍ近傍の上り用の信号光の波長、１４９０ｎｍ近傍の波長の下り用の信号光の波長に加え、１５５０ｎｍ近傍の映像信号伝送用の信号光の波長、１６５０ｎｍ近傍の試験・監視用の信号光の波長、並びに１６１０ｎｍ近傍及び１４３０ｎｍ近傍の新たなサービス用の信号光の波長を合分波可能とした例を示す。
【００４６】
本実施の形態の波長合分波用光ファイバカプラ、例えば７は、図９に示した波長合分波用光ファイバカプラ６において、２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３１の後段に、同様な２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラをさらに追加し、２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３３の後段に、同様な２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ、例えば３５をさらに追加したものである。
【００４７】
より詳細には、一端側及び多端側がそれぞれ２つのポートを有し、その他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１４９０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１３７０ｎｍ近傍及び１６１０ｎｍ近傍を含む１２０ｎｍ間隔（２４０ｍ周期）の透過波長帯を備えた２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３４の一端側の（いずれか一方の）ポートを、２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３１の他端側の他方のポート、即ちＢに接続し、一端側及び多端側がそれぞれ２つのポートを有し、その他端側の２つのポートのうちの一方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１４３０ｎｍ近傍を含み、他方のポートにおける光の透過波長帯の中心波長が１６７０ｎｍ近傍を含む２４０ｎｍ間隔（４８０ｎｍ周期）の透過波長帯を備えた２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３５の一端側の（いずれか一方の）ポートを、２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３３の他端側の他方のポートに接続してなるものである。
【００４８】
本カプラにおける他端側の各ポートＰ１（１３１０ｎｍ）、Ｐ２（１４９０ｎｍ）、Ｐ３（１５５０ｎｍ）、Ｐ４（１６７０ｎｍ）、Ｐ５（１６１０ｎｍ）、Ｐ６（１４３０ｎｍ）の結合効率（ｄＢ）は、図１２に示すようになる。現在の市中光ファイバカプラの作製技術のレベルで、各ポートの中心波長での挿入損失は０．５ｄＢ程度以内のものが十分に作製可能である。またＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ６の各ポートについて結合効率の低下量が０．５ｄＢ以内の波長帯域は中心波長から±１０ｎｍ以上の範囲に及び、低下量が１ｄＢの波長帯域であれば±１５ｎｍ以上が確保できる。従って、映像信号の割り当て波長域の１５３９〜１５６５ｎｍで約１ｄＢの低い挿入損失が実現できる。
【００４９】
また、ポートＰ１への、上り用の信号光（１４８０〜１５００ｎｍ）と、映像信号伝送用の信号光（１５３９〜１５６５ｎｍ）と、追加サービス用の信号光の波長１（１６００〜１６２０ｎｍを想定）と、追加サービス用の信号光の波長２（１４２０〜１４４０ｍを想定）とのクロストークをそれぞれ１５ｄＢ程度以上とすることが可能である。また、ポートＰ４については、試験・監視用の標準的な波長の１６５０ｎｍでは、結合効率の低下量が１．５ｄＢ程度あるが、１６５０ｎｍ波長は通信用に光ファイバ伝送路に入力するわけではなく、定期的なＯＴＤＲ試験に用いることを考慮すれば、全く問題のないレベルである。
【００５０】
なお、２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ自体が安価であり、かつ本発明で用いる２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラは既に作製技術の確立した６０ｎｍ間隔、１２０ｎｍ間隔、２４０ｎｍ間隔に限定されるので、実施の形態１乃至３で述べた構成（図７，９，１１）の波長合分波用光ファイバカプラを、最初から通信局内の全ての光ＭＣに配置してもコスト面での増大はごくわずかであるが、当初は図６に示した２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラを用いておき、特定のユーザに対してのみ、コネクタ接続などによって、そのポートＡ，Ｂの後段に１２０ｎｍ間隔や２４０ｎｍ間隔の２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラを適宜挿入し、実施の形態１乃至３の構成とすることも可能である。
【００５１】
＜実施の形態４＞
図１３は本発明の光波長多重通信ネットワーク及びその使用波長の追加方法の第１の実施の形態を示すもので、ここでは１３１０ｎｍ近傍及び１４９０ｎｍ近傍の２波長と、試験・監視用の１６５０ｎｍ近傍の波長が用いられている光波長多重通信ネットワークにおいて、新たに１５５０ｎｍ近傍の映像信号伝送用の波長を追加するような場合を想定している。なお、通信局１側には、既に、１４９０ｎｍ近傍の１波長を送信信号光の波長とする送信器（光源）２６、１３１０ｎｍ近傍の１波長を受信信号光の波長とする受信器２７とともに、これらの上りと下りの信号光を合分波するための図６に示した２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラからなるＷＤＭフィルタを備えた光ＭＣ１７と、光分岐モジュール２０を介して光ファイバ伝送路３に接続されたＯＴＲＤ１９とが実装されているものとする。
【００５２】
このような場合は、実施の形態１で説明したように、図６に示した２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３１の他端側の一方のポートに２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３２の一端側の（いずれか一方の）ポートを接続して、全体として図７に示した波長合分波用光ファイバカプラ５を通信局１側の光ＭＣ１７内に実装し、そのポートＰ１に受信器２７を接続し、ポートＰ２に送信器２６を接続し、ポートＰ３に映像信号伝送用のＶ−ＯＬＴ１５を接続すれば良い。
【００５３】
既に述べたように、図７に示した波長合分波用光ファイバカプラ５では、ポートＰ３の映像信号の割り当て波長域で約１ｄＢの低い挿入損失を実現できる。また、ポートＰ１への、上り用の信号光（１４８０〜１５００ｎｍ）と映像信号伝送用の信号光（１５３９〜１５６５ｎｍ）とのクロストークを１５ｄＢ程度以上とすることが可能である。従って、映像信号伝送用の波長を追加する際、図４に示したような、新たに光パワー２分岐用のスプリッタや別のＷＤＭフィルタを用いる方法と比べて、３ｄＢ程度以上も光信号に与える損失を低減することができる。その結果、伝送特性の劣化による故障を防ぎ、映像サービス提供を容易に実現できる。また、映像信号伝送用の波長は１つに限定されず、ポートＰ３に合波用のＷＤＭフィルタを追加接続することによって、前記波長帯（１５３９〜１５６５ｎｍ）の中から、２波長以上を追加することも可能である。
【００５４】
また、図１３のネットワーク構成では、図１のような構成とは異なり、通信局と各ユーザ宅の光ＭＣの間には挿入損失の大きな多分岐の光パワースプリッタが存在しない。従って、追加する映像信号の光パワーの光ファイバ伝送路３への入力値を大きな値に設定する必要はなく、波長合分波用光ファイバカプラ５への入力の前段に光減衰器などを挿入し、入力値を適切に調節することも可能で、光パワーの大入力時に発生し易い非線形光学効果による信号劣化を抑制できる。また、１５５０ｎｍ帯の映像信号については、波長合分波用光ファイバカプラ５とＶ−ＯＬＴ１５との間に光パワー分岐カプラを適宜挿入しても良い。また、この調整によって、ユーザ宅側の光ＭＣ内のＷＤＭフィルタ（図１３では記載を省略）のクロストークの性能の要求条件を緩和し、図１の構成でユーザ宅側に用いられるようなものよりも低いスペックのＷＤＭフィルタを用いることも可能になる。
【００５５】
以上に述べたように、本実施の形態のネットワーク構成を用いることで、ポイント・ツウ・ポイントの通信システムにおいて、十分な伝送帯域を確保できるという利点を確保しつつ、図２に示した標準化波長配置に準拠した条件で、特定のユーザへのサービスの追加や変更を容易に実現することができる。
【００５６】
＜実施の形態５＞
図１４は本発明の光波長多重通信ネットワーク及びその使用波長の追加方法の第２の実施の形態を示すもので、ここでは１３１０ｎｍ近傍及び１４９０ｎｍ近傍の２波長が用いられている光波長多重通信ネットワークにおいて、新たに試験・監視用の１６５０ｎｍ近傍の波長と、１５５０ｎｍ近傍の映像信号伝送用の波長を追加するような場合を想定している。なお、通信局１側には、既に、１４９０ｎｍ近傍の１波長を送信信号光の波長とする送信器（光源）２６、１３１０ｎｍ近傍の１波長を受信信号光の波長とする受信器２７とともに、これらの上りと下りの信号光を合分波するための図６に示した２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラからなるＷＤＭフィルタを備えた光ＭＣ１７が実装されているものとする。
【００５７】
このような場合は、実施の形態２で説明したように、図６に示した２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３１の他端側の一方のポートに２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３３の一端側の（いずれか一方の）ポートを接続し、さらに該カプラ３３の他端側の一方のポートに２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３２の一端側の（いずれか一方の）ポートを接続して、全体として図９に示した波長合分波用光ファイバカプラ６を通信局１側の光ＭＣ１７内に実装し、そのポートＰ１に受信器２７を接続し、ポートＰ２に送信器２６を接続し、ポートＰ３に映像信号伝送用のＶ−ＯＬＴ１５を接続し、ポートＰ４にＯＴＤＲ１９を接続すれば良い。
【００５８】
既に述べたように、図９に示した波長合分波用光ファイバカプラ６では、ポートＰ３の映像信号の割り当て波長域で約１ｄＢの低い挿入損失が実現できる。また、ポートＰ１への、上り用の信号光（１４８０〜１５００ｎｍ）と映像信号伝送用の信号光（１５３９〜１５６５ｎｍ）とのクロストークを１５ｄＢ程度以上とすることが可能である。従って、映像信号伝送用の波長や試験・監視用の波長を追加する際、図４や図５に示したような、新たに光パワー２分岐用のスプリッタや別のＷＤＭフィルタ、光分岐モジュールを用いる方法と比べて、３〜５ｄＢ程度以上も光信号に与える損失を低減することができる。その結果、伝送特性の劣化による故障を防ぎ、映像サービス提供を容易に実現できる。また、映像信号伝送用の波長は１つに限定されず、ポートＰ３に合波用のＷＤＭフィルタを追加接続することによって、前記波長帯（１５３９〜１５６５ｎｍ）の中から、２波長以上を追加することも可能である。
【００５９】
また、図１４のネットワーク構成では、図１のような構成とは異なり、通信局と各ユーザ宅の光ＭＣの間には挿入損失の大きな多分岐の光パワースプリッタが存在しない。従って、追加する映像信号の光パワーの光ファイバ伝送路３への入力値を大きな値に設定する必要はなく、波長合分波用光ファイバカプラ６への入力の前段に光減衰器などを挿入し、入力値を適切に調節することも可能で、光パワーの大入力時に発生し易い非線形光学効果による信号劣化を抑制できる。また、１５５０ｎｍ帯の映像信号については、波長合分波用光ファイバカプラ６とＶ−ＯＬＴ１５との間に光パワー分岐カプラを適宜挿入しても良い。また、この調整によって、ユーザ宅側の光ＭＣ内のＷＤＭフィルタ（図１４では記載を省略）のクロストークの性能の要求条件を緩和し、図１の構成でユーザ宅側に用いられるようなものよりも低いスペックのＷＤＭフィルタを用いることも可能になる。
【００６０】
以上に述べたように、本実施の形態のネットワーク構成を用いることで、ポイント・ツウ・ポイントの通信システムにおいて、十分な伝送帯域を確保できるという利点を確保しつつ、図２に示した標準化波長配置に準拠した条件で、特定のユーザへの試験・監視及びサービスの追加や変更を容易に実現することができる。
【００６１】
＜実施の形態６＞
図１５は本発明の光波長多重通信ネットワーク及びその使用波長の追加方法の第３の実施の形態を示すもので、ここでは１３１０ｎｍ近傍及び１４９０ｎｍ近傍の２波長が用いられている光波長多重通信ネットワークにおいて、新たに試験・監視用の１６５０ｎｍ近傍の波長と、１５５０ｎｍ近傍の映像信号伝送用の波長と、さらに追加サービス用の１６１０ｎｍ近傍及び１４３０ｎｍ近傍の波長（波長１及び波長２）を追加するような場合を想定している。なお、通信局１側には、既に、１４９０ｎｍ近傍の１波長を送信信号光の波長とする送信器（光源）２６、１３１０ｎｍ近傍の１波長を受信信号光の波長とする受信器２７とともに、これらの上りと下りの信号光を合分波するための図６に示した２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラからなるＷＤＭフィルタを備えた光ＭＣ１７が実装されているものとする。
【００６２】
このような場合は、実施の形態３で説明したように、図６に示した２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３１の他端側の一方のポートに２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３３の一端側の（いずれか一方の）ポートを接続し、該カプラ３３の他端側の一方のポートに２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３２の一端側の（いずれか一方の）ポートを接続し、前記２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３１の他端側の他方のポートに２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３４の一端側の（いずれか一方の）ポートを接続し、さらに前記２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３３の他端側の他方のポートに２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ３５の一端側の（いずれか一方の）ポートを接続して、全体として図１１に示した波長合分波用光ファイバカプラ７を通信局１側の光ＭＣ１７内に実装し、そのポートＰ１に受信器２７を接続し、ポートＰ２に送信器２６を接続し、ポートＰ３に映像信号伝送用のＶ−ＯＬＴ１５を接続し、ポートＰ４にＯＴＤＲ１９を接続し、さらにポートＰ５，Ｐ６に追加サービス用の送信器２１，２２をそれぞれ接続すれば良い。
【００６３】
既に述べたように、図１１に示した波長合分波用光ファイバカプラ７では、ポートＰ３の映像信号の割り当て波長域で約１ｄＢの低い挿入損失が実現でき、新たな追加サービス用に対応するポートＰ５，Ｐ６についても同等の低い挿入損失が実現できる。また、ポートＰ１への、上り用の信号光（１４８０〜１５００ｎｍ）と映像信号伝送用の信号光（１５３９〜１５６５ｎｍ）と追加サービス用の波長１の信号光（１６００〜１６２０ｎｍを想定）と追加サービス用の波長２の信号光（１４２０〜１４４０ｍを想定）とのクロストークをそれぞれ１５ｄＢ程度以上とすることが可能である。従って、映像信号波長や試験・監視用の波長などの波長を追加する際、図４や図５に示したような、新たに光パワー２分岐用のスプリッタや別のＷＤＭフィルタ、光分岐モジュールを用いる方法と比べて、３〜５ｄＢ程度以上も光信号に与える損失を低減することができる。その結果、伝送特性の劣化による故障を防ぎ、映像サービス提供を容易に実現できる。
【００６４】
また、映像信号伝送用の波長は１つに限定されず、ポートＰ３に合波用のＷＤＭフィルタを追加接続することによって、前記波長帯（１５３９〜１５６５ｎｍ）の中から、２波長以上を追加することも可能である。また追加サービス用の波長１，２は、必ずしも新しいサービスに割り当てる必要はなく、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ信号の伝送速度のアップグレードのために用いても良い。
【００６５】
また、図１５のネットワーク構成では、図１のような構成とは異なり、通信局と各ユーザ宅の光ＭＣの間には挿入損失の大きな多分岐の光パワースプリッタが存在しない。従って、追加する映像信号や追加サービス信号の光パワーの光ファイバ伝送路３への入力値を大きな値に設定する必要はなく、波長合分波用光ファイバカプラ７への入力の前段に光減衰器などを挿入し、入力値を適切に調節することも可能で、光パワーの大入力時に発生し易い非線形光学効果による信号劣化を抑制できる。また、１５５０ｎｍ帯の映像信号については、波長合分波用光ファイバカプラ７とＶ−ＯＬＴ１５との間に光パワー分岐カプラを適宜挿入しても良い。また、この調整によって、ユーザ宅側の光ＭＣ内のＷＤＭフィルタ（図１５では記載を省略）のクロストークの性能の要求条件を緩和し、図１の構成でユーザ宅側に用いられるようなものよりも低いスペックのＷＤＭフィルタを用いることも可能になる。
【００６６】
以上に述べたように、本実施の形態のネットワーク構成を用いることで、ポイント・ツウ・ポイントの通信システムにおいて、十分な伝送帯域を確保できるという利点を確保しつつ、図２に示した標準化波長配置に準拠した条件で、特定のユーザへの試験・監視及びサービスの追加や変更、あるいは伝送速度のアップグレードを容易に実現することができる。
【００６７】
ところで、実施の形態４，５，６においては、ポートＰ１へ１３１０ｎｍ以外の他の波長の信号が反射して漏れこむ可能性がある。しかし、本発明の波長合分波用光ファイバカプラのクロストークは１５ｄＢ程度以上とすることができ、また、一般に光ファイバ伝送路中に用いられる光コネクタ接続点の反射減衰量は３０〜４０ｄＢ程度であり、さらに本発明のネットワーク構成では、前述したようにサービス信号の光パワーを適切に調整できるので、通常の条件では反射光の影響は問題となるレベルではない。但し、伝送路中の使用コネクタの種類などの状況によっては、ポートＰ１の出力端に１３１０ｎｍ近傍の波長のみが透過するバンドパスフィルタなどを挿入（挿入損失は、一般に１ｄＢ程度）してクロストーク性能を向上させ、反射光の漏れ込みの影響を抑制することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、経済的で低損失なＷＤＭフィルタの設計や、サービスの追加や変更が容易な光波長多重通信ネットワークの構築や設計などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ポイント・ツウ・マルチポイントの光波長多重通信ネットワークの一例を示す構成図
【図２】Ｂ−ＰＯＮシステムにおける信号光の波長配置（ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ９８３．３）を示す説明図
【図３】ポイント・ツウ・ポイントの光波長多重通信ネットワークの一例を示す構成図
【図４】試験・監視波長及び新たなサービス波長を追加したポイント・ツウ・ポイントの光波長多重通信ネットワークの一例を示す構成図
【図５】試験・監視波長及び新たなサービス波長を追加したポイント・ツウ・ポイントの光波長多重通信ネットワークの他の例を示す構成図
【図６】本発明の波長合分波用光ファイバカプラの基本的な構成要素を示す構成図
【図７】本発明の波長合分波用光ファイバカプラの第１の実施の形態を示す構成図
【図８】図７の波長合分波用光ファイバカプラの結合効率特性を示す図
【図９】本発明の波長合分波用光ファイバカプラの第２の実施の形態を示す構成図
【図１０】図９の波長合分波用光ファイバカプラの結合効率特性を示す図
【図１１】本発明の波長合分波用光ファイバカプラの第３の実施の形態を示す構成図
【図１２】図１１の波長合分波用光ファイバカプラの結合効率特性を示す図
【図１３】本発明の光波長多重通信ネットワーク及びその使用波長の追加方法の第１の実施の形態を示す構成図
【図１４】本発明の光波長多重通信ネットワーク及びその使用波長の追加方法の第２の実施の形態を示す構成図
【図１５】本発明の光波長多重通信ネットワーク及びその使用波長の追加方法の第３の実施の形態を示す構成図
【符号の説明】
【００７０】
１：通信局、２，２−１〜２−３：ユーザ宅、３，３−１〜３−３：光ファイバ伝送路、４：光パワースプリッタ、５，６，７：波長合分波用光ファイバカプラ、１１：Ｂ−ＰＯＮ  ＯＬＴ、１２：Ｂ−ＰＯＮ  ＯＮＵ、１３，１４，２３，２５、２８：ＷＤＭフィルタ、１５：Ｖ−ＯＬＴ、１６：Ｖ−ＯＮＵ、１７，１７−１〜１７−３，１８，１８−１〜１８−３：光ＭＣ、１９：ＯＴＤＲ、２０：光分岐モジュール、２１，２２，２６：送信器（光源）、２４：光パワー２分岐用スプリッタ、２７：受信器、２９：試験波長遮断フィルタ、３１，３２，３３，３４，３５：波長合分波用光ファイバカプラ（２×２ＷＤＭ光ファイバ波長カプラ）。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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