(57)【要約】【課題】従来の波長多重通信システムでは、ローカル側通信装置は装置毎に異なる波長で受信し、異なる波長で送信するため、どの光ファイバに接続するかによって異なる装置が必要であった。そこで、ローカル側通信装置でポータビリティを確保する目的とする。【解決手段】本発明は、センタ側通信装置から各ローカル側通信装置に対して異なる波長の無変調光を送信し、ローカル側通信装置は分岐回路によって振り分けられた該無変調光を増幅、変調、反射してセンタ側通信装置に向けて送信することによって、ローカル側通信装置からセンタ側通信装置へと通信する。【選択図】　図１
2004135240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１芯の光ファイバと複数の光ファイバとを結合する分岐回路によって接続されたセンタ側通信装置と複数のローカル側通信装置との波長多重通信方法であって、センタ側通信装置から各ローカル側通信装置に対して異なる波長の無変調光を送信し、ローカル側通信装置は分岐回路によって振り分けられた該無変調光を増幅、変調、反射してセンタ側通信装置に向けて送信することによって、ローカル側通信装置からセンタ側通信装置へと通信する波長多重通信方法。
【請求項２】
請求項１に記載の波長多重通信方法において、前記無変調光とは異なる波長を使用して、センタ側通信装置から複数のローカル側通信装置へ同報分配信号光を配信する波長多重通信方法。
【請求項３】
センタ側通信装置と分岐回路とを１芯の光ファイバで接続し、該分岐回路と複数のローカル側通信装置とを各１芯の光ファイバで接続する波長多重通信システムであって、
前記センタ側通信装置は、前記ローカル側通信装置毎に異なる波長の下り信号光を送信する第一の送信回路と、前記ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長の無変調光を送信する第二の送信回路と、該第二の送信回路の送信した無変調光と同じ波長の上り信号光を受信する受信回路と、前記下り信号光の複数の波長及び前記無変調光の複数の波長を１芯の光ファイバへ波長多重分離する第一の波長多重フィルタとを備え、
前記分岐回路は、ローカル装置毎の波長に波長多重分離する第二の波長多重フィルタを備え、
前記ローカル側通信装置は、それぞれ前記下り信号光の波長と前記無変調光の波長とを多重分離する第三の波長多重フィルタと、前記下り信号光を受信する受信回路と、反射量を変化させる反射型変調器で前記無変調光を変調し、上り信号光として折り返す変調回路とを備える波長多重通信システム。
【請求項４】
センタ側通信装置と分岐回路とを１芯の光ファイバで接続し、該分岐回路と複数のローカル側通信装置とを各２芯の光ファイバで接続する波長多重通信システムであって、
前記センタ側通信装置は、前記ローカル側通信装置毎に異なる波長の下り信号光を送信する第一の送信回路と、前記ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長の無変調光を送信する第二の送信回路と、該第二の送信回路の送信した無変調光と同じ波長の上り信号光を受信する受信回路と、前記下り信号光の複数の波長及び前記無変調光の複数の波長を１芯の光ファイバへ波長多重分離する第一の波長多重フィルタとを備え、
前記分岐回路は、ローカル装置毎の前記下り信号光の波長と前記無変調光の波長とを波長多重分離する第二の波長多重フィルタを備え、
前記ローカル側通信装置は、前記下り信号光を受信する受信回路と、反射量を変化させる反射型変調器で前記無変調光を変調し、上り信号光として折り返す変調回路とを備える波長多重通信システム。
【請求項５】
センタ側通信装置と第一の分岐回路とを１芯の光ファイバで接続し、該第一の分岐回路と複数の第二の分岐回路とを各１芯の光ファイバで接続し、該第二の分岐回路と対応するローカル側通信装置とを各２芯の光ファイバで接続する波長多重通信システムであって、
前記センタ側通信装置は、前記ローカル側通信装置毎に異なる波長の下り信号光を送信する第一の送信回路と、前記ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長の無変調光を送信する第二の送信回路と、該第二の送信回路の送信した無変調光と同じ波長の上り信号光を受信する受信回路と、前記下り信号光の複数の波長及び前記無変調光の複数の波長を１芯の光ファイバへ波長多重分離する第一の波長多重フィルタとを備え、
前記第一の分岐回路は、ローカル装置毎の波長に波長多重分離する第二の波長多重フィルタを備え、
前記第二の分岐回路は、前記下り信号光の波長と前記無変調光の波長とを多重分離する第三の波長多重フィルタを備え、
前記ローカル側通信装置は、前記下り信号光を受信する受信回路と、反射量を変化させる反射型変調器で前記無変調光を変調し、上り信号光として折り返す変調回路とを備える波長多重通信システム。
【請求項６】
請求項３乃至５に記載の波長多重通信システムにおいて、ローカル側通信装置毎の下り信号光の波長群とローカル側通信装置毎の無変調光の波長群とに分離して波長配置されていることを特徴とする波長多重通信システム。
【請求項７】
請求項６に記載の波長多重通信システムにおいて、前記第三の波長多重フィルタが、ローカル側通信装置毎の下り信号光の波長群とローカル側通信装置毎の無変調光の波長群とに多重分離する特性を有することを特徴とする波長多重通信システム。
【請求項８】
請求項５に記載の波長多重通信システムにおいて、下り信号光の波長と無変調光の波長との組がローカル側通信装置毎に波長群を形成した波長配置とされていることを特徴とする波長多重通信システム。
【請求項９】
請求項８に記載の波長多重通信システムにおいて、前記第二の波長多重フィルタが、ローカル側通信装置毎の波長群に多重分離する特性を有することを特徴とする波長多重通信システム。
【請求項１０】
請求項３乃至９に記載の波長多重通信システムにおいて、前記反射型変調器は反射膜を形成された一方の端面と、屈折率整合膜を形成された他方の端面を備え、他方の端面から無変調光を入力して上り信号光を出力する半導体光増幅素子であることを特徴とする波長多重通信システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の波長多重通信システムにおいて、前記無変調光の波長を該半導体光増幅素子の利得範囲内に設定したことを特徴とする波長多重通信システム。
【請求項１２】
請求項３乃至１１に記載の波長多重通信システムにおいて、前記センタ側通信装置は、前記下り信号光及び無変調光の波長とは異なる波長で、さらに同報分配型データ信号光を送信する第三の送信回路を備え、前記第一の波長多重フィルタは前記下り信号光の複数の波長、前記無変調光の複数の波長、及び同報分配型データ信号光の波長を１芯の光ファイバへ波長多重分離するフィルタであり、前記分岐回路は、さらに、前記同報分配型データ信号光の波長を分配する分配フィルタを備えることを特徴とする波長多重通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポイント−マルチポイント伝送に適用する波長多重通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブロードバンドサービスの普及に伴い、アクセスネットワークの光化推進の有望な手段として、ポイント−マルチポイント伝送が導入されている。ポイント−マルチポイント伝送とは、センタ側通信装置が１対ｎ（ｎ：複数の整数）のトポロジを有する光ファイバ網を介して複数のローカル側通信装置との間で通信を行う伝送方式をいう。当初は一つの波長を使用して、分配型の通信方式が採用されていた。しかし、１つの波長では１台のローカル側通信装置の故障により、他のローカル側通信装置に通信障害を与えることがある。また、１つの波長では、加入者当たりの容量が少なくなるという欠点がある。そこで、ローカル側通信装置毎に波長を割り当てる方式（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。
【０００３】
ポイント−マルチポイント伝送に適用する従来の波長多重通信システムを図１３に示す。図１３において、８１はセンタ側通信装置、８２はローカル側通信装置、８３は分岐回路、８４は第一の光ファイバ、８５は第二の光ファイバである。センタ側通信装置８１とローカル側通信装置８２とは１対４に分岐された第一の光ファイバ８４と分岐回路１３と第二の光ファイバ８５によって接続されている。センタ側通信装置はローカル側通信装置毎に異なる波長（λ２、λ４、λ６、λ８）の下り信号光を１芯の第一の光ファイバ８４で送信し、分岐回路８３はローカル側通信装置毎に異なる波長を波長分離して第二の光ファイバ８５に送出する。ローカル側通信装置８２は割り当てられた波長（λ１、λ３、λ５、λ７）で上り信号光を第二の光ファイバ８５に向けて送信し、分岐回路８３は複数のローカル側通信装置からの信号光を波長多重し、１芯の第一の光ファイバ８４に送出する。
【０００４】
ローカル側通信装置８２は装置毎に異なる波長で受信し、異なる波長で送信するため、どの第一の光ファイバに接続するかによって異なる装置が必要であった。しかし、ローカル側通信装置でポータビリティ（装置を他の光ファイバと接続しても動作可能であること）を確保するためには、どの波長の下り信号光も受信できる能力とどの波長の上り信号光も送信できる能力が必要になり、経済的なアクセスネットワークの構築の障害となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−８８２９７号公報　（第（５）頁〜第（６）頁、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解決するために、ローカル装置側でポータビリティを確保することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本願第一発明は、１芯の光ファイバと複数の光ファイバとを結合する分岐回路によって接続されたセンタ側通信装置と複数のローカル側通信装置との波長多重通信方法であって、センタ側通信装置から各ローカル側通信装置に対して異なる波長の無変調光を送信し、ローカル側通信装置は分岐回路によって振り分けられた該無変調光を増幅、変調、反射してセンタ側通信装置に向けて送信することによって、ローカル側通信装置からセンタ側通信装置へと通信する波長多重通信方法である。
【０００８】
本願第二発明は、第一発明の波長多重通信方法において、前記無変調光とは異なる波長を使用して、センタ側通信装置から複数のローカル側通信装置へ同報分配信号光を配信する波長多重通信方法である。
【０００９】
本願第三発明は、センタ側通信装置と分岐回路とを１芯の光ファイバで接続し、該分岐回路と複数のローカル側通信装置とを各１芯の光ファイバで接続する波長多重通信システムであって、前記センタ側通信装置は、前記ローカル側通信装置毎に異なる波長の下り信号光を送信する第一の送信回路と、前記ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長の無変調光を送信する第二の送信回路と、該第二の送信回路の送信した無変調光と同じ波長の上り信号光を受信する受信回路と、前記下り信号光の複数の波長及び前記無変調光の複数の波長を１芯の光ファイバへ波長多重分離する第一の波長多重フィルタとを備え、前記分岐回路は、ローカル装置毎の波長に波長多重分離する第二の波長多重フィルタを備え、前記ローカル側通信装置は、それぞれ前記下り信号光の波長と前記無変調光の波長とを多重分離する第三の波長多重フィルタと、前記下り信号光を受信する受信回路と、反射量を変化させる反射型変調器で前記無変調光を変調し、上り信号光として折り返す変調回路とを備える波長多重通信システムである。
【００１０】
本願第四発明は、センタ側通信装置と分岐回路とを１芯の光ファイバで接続し、該分岐回路と複数のローカル側通信装置とを各２芯の光ファイバで接続する波長多重通信システムであって、前記センタ側通信装置は、前記ローカル側通信装置毎に異なる波長の下り信号光を送信する第一の送信回路と、前記ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長の無変調光を送信する第二の送信回路と、該第二の送信回路の送信した無変調光と同じ波長の上り信号光を受信する受信回路と、前記下り信号光の複数の波長及び前記無変調光の複数の波長を１芯の光ファイバへ波長多重分離する第一の波長多重フィルタとを備え、前記分岐回路は、ローカル装置毎の前記下り信号光の波長と前記無変調光の波長とを波長多重分離する第二の波長多重フィルタを備え、前記ローカル側通信装置は、前記下り信号光を受信する受信回路と、反射量を変化させる反射型変調器で前記無変調光を変調し、上り信号光として折り返す変調回路とを備える波長多重通信システムである。
【００１１】
本願第五発明は、センタ側通信装置と第一の分岐回路とを１芯の光ファイバで接続し、該第一の分岐回路と複数の第二の分岐回路とを各１芯の光ファイバで接続し、該第二の分岐回路と対応するローカル側通信装置とを各２芯の光ファイバで接続する波長多重通信システムであって、前記センタ側通信装置は、前記ローカル側通信装置毎に異なる波長の下り信号光を送信する第一の送信回路と、前記ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長の無変調光を送信する第二の送信回路と、該第二の送信回路の送信した無変調光と同じ波長の上り信号光を受信する受信回路と、前記下り信号光の複数の波長及び前記無変調光の複数の波長を１芯の光ファイバへ波長多重分離する第一の波長多重フィルタとを備え、前記第一の分岐回路は、ローカル装置毎の波長に波長多重分離する第二の波長多重フィルタを備え、前記第二の分岐回路は、前記下り信号光の波長と前記無変調光の波長とを多重分離する第三の波長多重フィルタを備え、前記ローカル側通信装置は、前記下り信号光を受信する受信回路と、反射量を変化させる反射型変調器で前記無変調光を変調し、上り信号光として折り返す変調回路とを備える波長多重通信システムである。
【００１２】
本願第六発明は、本願第三乃至第五発明の波長多重通信システムにおいて、前記センタ側通信装置は、前記下り信号光及び無変調光の波長とは異なる波長で、さらに同報分配型データ信号光を送信する第三の送信回路を備え、前記第一の波長多重フィルタは前記下り信号光の複数の波長、前記無変調光の複数の波長、及び同報分配型データ信号光の波長を１芯の光ファイバへ波長多重分離するフィルタであり、前記分岐回路は、さらに、前記同報分配型データ信号光の波長を分配する分配フィルタを備えることを特徴とする波長多重通信システムである。
【００１３】
ここで、無変調光とは、信号によって変調していない強度が一定の光をいう。反射型変調器とは、受光した光の反射量を信号で制御することにより変調をする素子をいう。
【００１４】
本願発明では、ローカル側通信装置毎に異なる波長を割り当てているため、１台のローカル側通信装置の故障がアクセスネットワーク全体に波及することを防止することができ、かつ、加入者当たりの容量を拡大することができる。さらに、ローカル側通信装置のポータビリティを確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態を図１に示す。図１において、１１はセンタ側通信装置、１２はローカル側通信装置、１３は分岐回路、１４は第一の光ファイバ、１５は第二の光ファイバである。センタ側通信装置１１と分岐回路１３は１芯の第一の光ファイバ１４で接続され、分岐回路１３は複数のローカル側通信装置１２−１〜１２−４とそれぞれ１芯の第二の光ファイバ１５で接続されている。ここでは、４台のローカル側通信装置と接続されているが、４台に限定されるものではない。
【００１６】
図１において、センタ側通信装置１１からローカル側通信装置１２への方向（下り方向）の通信は、ローカル側通信装置毎に異なる波長を割り当て、センタ側通信装置１１は波長毎に下り信号光を送信する。図１では、ローカル側通信装置１２−１から１２−４に対して、波長λ１、λ２、λ３、λ４を割り当てている。これら下り信号光は波長多重されて第一の光ファイバ１４に送出される。送出された下り信号光は、分岐回路１３で波長毎に方路が振り分けられ、第二の光ファイバ１５に送出される。ローカル側通信装置１２は到着した下り信号光を受信する。
【００１７】
ローカル側通信装置１２からセンタ側通信装置１１への方向（上り方向）の通信は、ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長を割り当て、センタ側通信装置１１が波長毎に無変調光を送信する。図１では、ローカル側通信装置１２−１から１２−４に対して、波長λ５、λ６、λ７、λ８を割り当てている。これら無変調光は波長多重されて第一の光ファイバ１４に送出される。送出された無変調光は、分岐回路１３で波長毎に方路が振り分けられ、第二の光ファイバに送出される。ローカル側通信装置１２は到着した無変調光を反射して上り信号光として折り返す。反射する際に上り信号で反射量を変化させて変調する。変調された上り信号光は元の経路を通ってセンタ側通信装置１１に到着する。センタ側通信装置１１は到着した上り信号光を受信する。
【００１８】
このような構成にすると、ローカル側通信装置からの上り信号光の波長をセンタ側通信装置で決定することができるため、ローカル側通信装置をどの第一の光ファイバに接続しても上り信号光は分岐回路１３で波長多重が可能となる。従って、上り信号光の波長と分岐回路との関係についてはローカル側通信装置のポータビリティを向上することができた。
【００１９】
センタ側通信装置１１とローカル側通信装置１２の構成をそれぞれ図２（１）、図２（２）に示す。図２（１）、図２（２）において、１１はセンタ側通信装置、１２はローカル側通信装置、１４は第一の光ファイバ、１５は第二の光ファイバ、２１は第一の送信回路、２２は第二の送信回路、２３は受信回路、２４は光結合回路、２５は第一の波長多重フィルタ、２６は第三の波長多重フィルタ、２７は受信回路、２８は変調回路である。センタ側通信装置１１は第一の光ファイバ１４を介して分岐回路と接続され、ローカル側通信装置１２は第二の光ファイバ１５を介して分岐回路と接続される。
【００２０】
図２（１）において、第一の送信回路２１は、ローカル側通信装置毎に異なる波長の下り信号光を送信する。１の送信回路で総ての下り信号光を送信してもよいし、波長毎に送信回路を設けてもよい。第二の送信回路２２は、ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長の無変調光を送信する。１の送信回路で総ての下り信号光を送信してもよいし、波長毎に送信回路を設けてもよい。第一の波長多重フィルタ２５は第一の送信回路２１からの複数の下り信号光、及び第二の送信回路２２からの複数の無変調光を波長多重して第一のファイバ１４に送出する。第一の波長多重フィルタ２５は同時に上り信号光も波長分離する。第二の送信回路２２の送信した無変調光の波長と上り信号光の波長は同じであるため、光結合回路２４で多重分離する。光結合回路は方向性結合器やサーキュレータが適用できる。
【００２１】
図２（２）において、第二の光ファイバ１５を経由した下り信号光は第三の波長多重フィルタ２６で波長分離され、受信回路２７で受信される。同時に第二の光ファイバ１５を経由した無変調光は第三の波長多重フィルタ２６で波長分離され、変調回路２８に入力する。変調回路２８は無変調光を入力して、上り信号で反射量を変化させて変調する反射型変調器を有する。無変調光は当該反射型変調器で変調されて、上り信号光として折り返される。上り信号光は無変調光と同じ波長のため、元の経路である第三の波長多重フィルタを経由して第二の光ファイバ１５に送出される。
【００２２】
下り信号光と無変調光の波長配置として、図３に示す特性が好ましい。図３は横軸が波長、縦軸が第三の波長多重フィルタの通過損失である。下り信号光の波長λ１、λ２、λ３、λ４と無変調光の波長λ５、λ６、λ７、λ８でそれぞれ波長群を構成する。また、受信回路に接続される第三の波長多重フィルタの受信ポートの特性を図３の「受信用」で示すように設計することが好ましい。このように構成にすると、ローカル側通信装置は総ての下り信号光の波長を通過させることができるため、どの第一の光ファイバに接続しても下り信号光を受信することが可能となる。さらに、受信回路に接続される第三の波長多重フィルタの変調ポートの特性を図３の「変調用」で示すように設計することが好ましい。
【００２３】
このように構成にすると、ローカル側通信装置の備える第三の波長多重フィルタは送信用ポートでは総ての無変調光の波長を通過させ、総ての下り信号光を遮断することができ、受信用ポートでは総ての無変調光の波長を遮断し、総ての下り信号光を通過させることができるため、どの第二の光ファイバに接続しても下り方向の無変調光を受信し、上り信号光を送信することが可能となる。従って、ローカル側通信装置は下り信号光の波長と上り信号光の波長を総て波長多重分離することができるため、ローカル側通信装置のポータビリティを確保することができた。また、反射型変調器が波長特性を有する場合であっても、無変調光の波長範囲を例えばλ５〜λ８と狭く設定することができる。この点では、他の実施の形態でも同様である。
【００２４】
反射型変調器には、半導体光増幅素子を適用することができる。半導体光増幅素子の一方の端面に高反射膜を形成し、他方の端面に屈折率整合膜を形成する。屈折率整合膜は半導体増幅素子と空気との屈折率差による反射を防止するためである。屈折率整合膜によって、半導体増幅素子端面での反射による自己発振を防止することができ、同時に入射効率と出射効率を向上することができる。当該他方の端面から無反射光を入射し、当該一方の端面で反射させる。半導体光増幅素子は印加電流を増加すると光増幅の利得が上昇し、印加電流を一定値以下に減少させると反対に減衰するため、上り信号で印加電流を制御すると、無変調光が上り信号で変調されて反射されることになる。この結果、半導体光増幅素子によって増幅機能付の反射型変調器を構成することができる。
【００２５】
半導体光増幅素子の利得は一定の波長幅に制限される。その波長幅も温度によって変動する。本実施の形態で、半導体光増幅素子を反射型変調器として使用する波長は、λ５、λ６、λ７、λ８である。そこで、図４に示すように、反射型変調器として使用する波長を最高使用温度と最低使用温度でも、利得が劣化しない範囲に設定することが好ましい。
【００２６】
このような設定にすると、ローカル側通信装置はどの第二の光ファイバに接続しても下り方向の無変調光を受信し、上り信号光を送信することが可能となる。また、半導体光増幅素子を温度制御する必要がなくなる。従って、上り信号光の波長を総て波長多重分離することができるため、ローカル側通信装置のポータビリティを損なうことがなくなった。
【００２７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態を図５に示す。図５において、３１はセンタ側通信装置、３２はローカル側通信装置、３３は分岐回路、３４は第一の光ファイバ、３５は第二の光ファイバである。センタ側通信装置３１と分岐回路３３は１芯の第一の光ファイバ３４で接続され、分岐回路３３は複数のローカル側通信装置３２−１〜３２−４とそれぞれ２芯の第二の光ファイバ３５で接続されている。ここでは、４台のローカル側通信装置と接続されているが、４台に限定されるものではない。
【００２８】
図５において、センタ側通信装置３１からローカル側通信装置３２への方向（下り方向）の通信は、ローカル側通信装置毎に異なる波長を割り当て、センタ側通信装置３１は波長毎に下り信号光を送信する。図５では、ローカル側通信装置３２−１から３２−４に対して、波長λ１、λ３、λ５、λ７を割り当てている。これら下り信号光は波長多重されて第一の光ファイバ３４に送出される。送出された下り信号光は、分岐回路３３で波長毎に第二の光ファイバ３５に振り分けられて送出される。ローカル側通信装置３２は到着した下り信号光を受信する。
【００２９】
ローカル側通信装置３２からセンタ側通信装置３１への方向（上り方向）の通信は、ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長を割り当て、センタ側通信装置３１が波長毎に無変調光を送信する。図５では、ローカル側通信装置３２−１から３２−４に対して、波長λ２、λ４、λ６、λ８を割り当てている、これら無変調光は波長多重されて第一の光ファイバ３４に送出される。送出された無変調光は、分岐回路３３で波長毎に下り信号とは異なる第二の光ファイバ３５に振り分けられて送出される。ローカル側通信装置３２は到着した無変調光を反射して上り信号光として折り返す。反射する際に上り信号で反射量を変化させて変調する。変調された上り信号光は元の経路を通ってセンタ側通信装置３１に到着する。センタ側通信装置３１は到着した上り信号光を受信する。
【００３０】
このような構成にすると、ローカル側通信装置からの上り信号光の波長をセンタ側通信装置で決定することができるため、ローカル側通信装置をどの第二の光ファイバに接続しても上り信号光は分岐回路３３で波長多重が可能となる。また、分岐回路３３で下り信号光の波長と無変調光の波長を多重分離するため、ローカル側通信装置はどの波長の下り信号光でも受信することが可能となる。従って、ローカル側通信装置はどの第二の光ファイバに接続しても通信することができるため、ローカル側通信装置のポータビリティを確保することができた。
【００３１】
センタ側通信装置３１とローカル側通信装置３２の構成をそれぞれ図６（１）、図６（２）に示す。図６（１）、図６（２）において、３１はセンタ側通信装置、３２はローカル側通信装置、３４は第一の光ファイバ、３５は第二の光ファイバ、４１は第一の送信回路、４２は第二の送信回路、４３は受信回路、４４は光結合回路、４５は第一の波長多重フィルタ、４７は受信回路、４８は変調回路である。センタ側通信装置３１は第一の光ファイバ３４を介して分岐回路と接続され、ローカル側通信装置３２は２芯の第二の光ファイバ３５を介して分岐回路と接続される。
【００３２】
図６（１）において、第一の送信回路４１は、ローカル側通信装置毎に異なる波長の下り信号光を送信する。１の送信回路で総ての下り信号光を送信してもよいし、波長毎に送信回路を設けてもよい。第二の送信回路４２は、ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長の無変調光を送信する。１の送信回路で総ての下り信号光を送信してもよいし、波長毎に送信回路を設けてもよい。第一の波長多重フィルタ４５は第一の送信回路４１からの複数の下り信号光、及び第二の送信回路４２からの複数の無変調光を波長多重して第一のファイバ３４に送出する。第一の波長多重フィルタ４５は同時に上り信号光も波長分離する。第二の送信回路４２の送信した無変調光の波長と上り信号光の波長は同じであるため、光結合回路４４で多重分離する。光結合回路は方向性結合器やサーキュレータが適用できる。
【００３３】
図６（２）において、第二の光ファイバ３５を経由した下り信号光は受信回路４７で受信される。同時に下り信号光とは異なる第二の光ファイバ３５を経由した無変調光は変調回路４８に入力する。変調回路４８は無変調光を入力して、上り信号で反射量を変化させて変調する反射型変調器を有する。無変調光は当該反射型変調器で変調されて、上り信号光として折り返される。上り信号光は無変調光と同じ波長のため、元の経路である第三の波長多重フィルタを経由して第二の光ファイバ３５に送出される。
【００３４】
反射型変調器には、半導体光増幅素子を適用することができる。半導体光増幅素子の利得は一定の波長幅に制限される。その波長幅も温度によって変動する。本実施の形態で、半導体光増幅素子を反射型変調器として使用する波長は、λ２、λ４、λ６、λ８である。そこで、図７に示すように、反射型変調器として使用する波長を最高使用温度と最低使用温度でも、利得が劣化しない範囲に設定することが好ましい。
【００３５】
このような設定にすると、ローカル側通信装置はどの第二の光ファイバに接続しても下り方向の無変調光を受信し、上り信号光を送信することが可能となる。また、半導体光増幅素子を温度制御する必要がなくなる。従って、上り信号光の波長を総て波長多重分離することができるため、ローカル側通信装置のポータビリティを損なうことがなくなった。
【００３６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態を図８に示す。図８において、５１はセンタ側通信装置、５２はローカル側通信装置、５３は第一の分岐回路、５４は第一の光ファイバ、５５は第二の光ファイバ、５６は第二の分岐回路、５７は第三の光ファイバである。センタ側通信装置５１と第一の分岐回路５３は１芯の第一の光ファイバ５４で接続され、第一の分岐回路５３は複数の第二の分岐回路５６とそれぞれ１芯の第二の光ファイバ５５と接続され、第二の分岐回路５６はローカル側通信装置５２−１〜５２−４とそれぞれ２芯の第三の光ファイバ５７で接続されている。ここでは、４台のローカル側通信装置と接続されているが、４台に限定されるものではない。
【００３７】
図８において、センタ側通信装置５１からローカル側通信装置５２への方向（下り方向）の通信は、ローカル側通信装置毎に異なる波長を割り当て、センタ側通信装置５１は波長毎に下り信号光を送信する。図８では、ローカル側通信装置５２−１から５２−４に対して、波長λ１、λ２、λ３、λ４を割り当てている。これら下り信号光は波長多重されて第一の光ファイバ５４に送出される。送出された下り信号光は、第一の分岐回路５３で波長毎に方路が振り分けられ、第二の光ファイバ５５に送出される。第二の分岐回路５６では無変調光の波長を多重分離し、下り信号光は第三の光ファイバに送出される。ローカル側通信装置５２は第三の光ファイバ５７を経由して到着した下り信号光を受信する。
【００３８】
ローカル側通信装置５２からセンタ側通信装置５１への方向（上り方向）の通信は、ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長を割り当て、センタ側通信装置５１が波長毎に無変調光を送信する。図８では、ローカル側通信装置５２−１から５２−４に対して、波長λ５、λ６、λ７、λ８を割り当てている、これら無変調光は波長多重されて第一の光ファイバ５４に送出される。送出された無変調光は、第一の分岐回路５３で波長毎に下り信号光と一緒に第二の光ファイバ５５に振り分けられて送出される。第二の分岐回路５６では、下り信号光と波長分離して、無変調光は下り信号光とは異なる第三の光ファイバ５７に送出される。ローカル側通信装置５２は到着した無変調光を反射して上り信号光として折り返す。反射する際に上り信号で反射量を変化させて変調する。変調された上り信号光は元の経路を通ってセンタ側通信装置５１に到着する。センタ側通信装置５１は到着した上り信号光を受信する。
【００３９】
このような構成にすると、ローカル側通信装置からの上り信号光の波長をセンタ側通信装置で決定することができるため、ローカル側通信装置をどの第三の光ファイバに接続しても上り信号光は第二の分岐回路５６で波長多重が可能となる。また、第二の分岐回路５６で下り信号光の波長と無変調光の波長を多重分離するため、ローカル側通信装置はどの波長の下り信号光でも受信することが可能となる。従って、ローカル側通信装置はどの第二の光ファイバに接続しても通信することができるため、ローカル側通信装置のポータビリティを確保することができた。
【００４０】
センタ側通信装置５１とローカル側通信装置５２の構成をそれぞれ図９（１）、図９（２）に示す。図９（１）、図９（２）において、５１はセンタ側通信装置、５２はローカル側通信装置、５４は第一の光ファイバ、５７は第三の光ファイバ、６１は第一の送信回路、６２は第二の送信回路、６３は受信回路、６４は光結合回路、６５は第一の波長多重フィルタ、６７は受信回路、６８は変調回路である。センタ側通信装置５１は第一の光ファイバ５４を介して第一の分岐回路と接続され、ローカル側通信装置５２は２芯の第三の光ファイバ５７を介して第二の分岐回路と接続される。
【００４１】
図９（１）において、第一の送信回路６１は、ローカル側通信装置毎に異なる波長の下り信号光を送信する。１の送信回路で総ての下り信号光を送信してもよいし、波長毎に送信回路を設けてもよい。第二の送信回路６２は、ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長の無変調光を送信する。１の送信回路で総ての下り信号光を送信してもよいし、波長毎に送信回路を設けてもよい。第一の波長多重フィルタ６５は第一の送信回路６１からの複数の下り信号光、及び第二の送信回路６２からの複数の無変調光を波長多重して第一のファイバ５４に送出する。第一の波長多重フィルタ６５は同時に上り信号光も波長分離する。第二の送信回路６２の送信した無変調光の波長と上り信号光の波長は同じであるため、光結合回路６４で多重分離する。光結合回路は方向性結合器やサーキュレータが適用できる。
【００４２】
図９（２）において、第三の光ファイバ５７を経由した下り信号光は受信回路６７で受信される。同時に下り信号光とは異なる第三の光ファイバ５７を経由した無変調光は変調回路６８に入力する。変調回路６８は無変調光を入力して、上り信号で反射量を変化させて変調する反射型変調器を有する。無変調光は当該反射型変調器で変調されて、上り信号光として折り返される。上り信号光は元の経路である第三の光ファイバ５７を経由してセンタ側通信装置５１に向けて送信される。
【００４３】
下り信号光と無変調光の波長配置として、図１０に示す特性が好ましい。図１０は横軸が波長、縦軸が第三の波長多重フィルタの通過損失である。下り信号光の波長λ１、λ２、λ３、λ４と無変調光の波長λ５、λ６、λ７、λ８でそれぞれ波長群を構成する。また、第二の分岐回路に備えられる第三の波長多重フィルタの特性を図１０のように設計することが好ましい。
【００４４】
このように構成にすると、第三の波長多重フィルタは、第三の光ファイバの一方の１芯に対して総ての無変調光の波長を通過させて総ての下り信号光を遮断することができ、他方の１芯に対して総ての無変調光の波長を遮断して総ての下り信号光を通過させることができるため、どの第二の光ファイバに接続しても下り方向の無変調光と上り信号光を分離することが可能となる。従って、第二の分岐回路も第二の光ファイバに対してポータビリティを確保することができた。
【００４５】
下り信号光と無変調光の波長配置として、図１１に示す特性でもよい。図１１は横軸が波長、縦軸が第二の波長多重フィルタの通過損失である。下り信号光の波長λ１と無変調光の波長λ５、下り信号光の波長λ２と無変調光の波長λ６、下り信号光の波長λ３と無変調光の波長λ７、下り信号光の波長λ４と無変調光の波長λ８でそれぞれ波長群を構成する。また、第一の分岐回路に備えられる第二の波長多重フィルタの特性を図１１のように設計することが好ましい。
【００４６】
このように構成すると、第二の波長多重フィルタは波長群毎に波長多重分離することが容易となる。従って、第二の波長多重フィルタの構成が簡易になり、経済化が可能となった。
【００４７】
（実施の形態４）
本実施の形態は、実施の形態１乃至３で説明した構成に対して、前記下り信号光および前記無変調光の波長とは異なる波長でオーバレイすることにより、センタ側通信装置から複数のローカル側通信装置へ同報分配信号光を配信するものである。同報分配信号の例としては、放送型の通信がある。
【００４８】
本発明の実施の形態を図１２に示す。図１２は、実施の形態１に対して、同報分配信号光を配信するシステムをオーバレイした構成である。図１２において、６１はセンタ側通信装置、６２はローカル側通信装置、６３は分岐回路、６４は第一の光ファイバ、６５は第二の光ファイバである。センタ側通信装置６１と分岐回路６３は１芯の第一の光ファイバ６４で接続され、分岐回路６３は複数のローカル側通信装置６２−１〜６２−４と１芯の第二の光ファイバ６５で接続されている。ここでは、４台のローカル側通信装置と接続されているが、４台に限定されるものではない。
【００４９】
図１２において、センタ側通信装置６１からローカル側通信装置６２への方向（下り方向）の通信は、ローカル側通信装置毎に異なる波長を割り当て、センタ側通信装置６１は波長毎に下り信号光を送信する。図１２では、ローカル側通信装置６２−１から６２−４に対して、波長λ１、λ２、λ３、λ４を割り当てている。ローカル側通信装置１２からセンタ側通信装置１１への方向（上り方向）の通信は、ローカル側通信装置毎にさらに異なる波長を割り当て、センタ側通信装置１１が波長毎に無変調光を送信する。図１２では、ローカル側通信装置６２−１から６２−４に対して、波長λ５、λ６、λ７、λ８を割り当てている。
【００５０】
同報分配信号光には波長λ９を割り当て、センタ側通信装置６１は波長λ９を波長多重して第一の光ファイバ６４に送信する。分岐回路６３では、波長λ９の同報分配信号光を分配して、それぞれの第二の光ファイバ６５に波長多重する。それぞれのローカル側通信装置６２では、波長λ９の同報分配信号光を波長分離して受信する。
【００５１】
このように、共通の波長で同報分配信号光を分配すると、どのローカル側通信装置でも受信することが可能である。従って、このようなシステムを実施の形態１乃至３にオーバレイしてもローカル側通信装置のポータビリティに影響を与えることなく、新たなサービスを提供することができた。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１台のローカル側通信装置の故障によるネットワークの通信障害の発生を押さえ、加入者当たりの容量を拡大するためにローカル側通信装置毎に波長を割り当てる方式を採用しつつ、ローカル装置側でポータビリティを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態を示すシステム構成を説明する図である。
【図２】本願発明の実施の形態を示す装置構成を説明する図である。
【図３】本願発明の実施の形態を示す波長配置を説明する図である。
【図４】本願発明の実施の形態を示す半導体光増幅素子の特性を説明する図である。
【図５】本願発明の実施の形態を示すシステム構成を説明する図である。
【図６】本願発明の実施の形態を示す装置構成を説明する図である。
【図７】本願発明の実施の形態を示す半導体光増幅素子の特性を説明する図である。
【図８】本願発明の実施の形態を示すシステム構成を説明する図である。
【図９】本願発明の実施の形態を示す装置構成を説明する図である。
【図１０】本願発明の実施の形態を示す波長配置を説明する図である。
【図１１】本願発明の実施の形態を示す波長配置を説明する図である。
【図１２】本願発明の実施の形態を示すシステム構成を説明する図である。
【図１３】従来のシステム構成を説明する図である。
【符号の説明】
１１、３１、５１、６１：センタ側通信装置
１２、１２−１〜１２−４：ローカル側通信装置
３２、３２−１〜３２−４：ローカル側通信装置
５２、５２−１〜５２−４：ローカル側通信装置
６２、６２−１〜６２−４：ローカル側通信装置
１３、３３、６３：分岐回路
１４、３４、５４、６４：第一の光ファイバ
１５、３５、５５、６５：第二の光ファイバ
５３：第一の分岐回路
５６：第二の分岐回路
５７：第三の光ファイバ
【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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