(57)【要約】【課題】ミリ秒以下の高速な光クロスコネクト切替や故障等の高速な波長数変動に対応が可能な光クロスコネクト装置を提供する。また、装置価格を低減できる可能性がある光クロスコネクト装置を提供する。【解決手段】入力部送受信回路の光信号送信部にそれぞれ光増幅器を備える。あるいは、出力部送受信回路の受信部にそれぞれＡＰＤ受信機を備えてもよい。または、出力部送受信回路の受信部にそれぞれ光前置増幅型受信機を備えてもよい。これにより波長多重信号の光増幅を行う必要がなくなる。【選択図】  図１
2004343228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他装置から光信号を受信する手段と、装置内部へ光信号を送信する手段と、この送信する手段の出力波長を可変する手段とを備えたＭ×Ｎ個の入力部送受信回路と、
入力ポートから入力された入力信号をノンブロックで出力ポートへスイッチする手段と、複数の異なる波長の信号光を合波し出力する手段とを備えたＮ個の分配合流型光スイッチ部と、
このＮ個の分配合流型光スイッチ部からの入力を合波するＮ個のＭ×１光カップラと、
最大Ｍ個の波長多重信号光を各波長毎に分離するＮ個の１×Ｍ波長分離部と、
この１×Ｍ波長分離部からの信号を受信する手段と、他装置へ光信号を送信する手段とを備えたＭ×Ｎ個の出力部送受信回路と
を備え、
前記入力部送受信回路の出力波長および前記分配合流型光スイッチ部の出力ポートを所定値に設定することにより前記入力ポートと前記出力ポートとの間を接続する光クロスコネクト装置において、
前記Ｍ×Ｎ個の入力部送受信回路の光信号送信部にそれぞれ光増幅器を備えたことを特徴とする光クロスコネクト装置。
【請求項２】
他装置から光信号を受信する手段と、装置内部へ光信号を送信する手段と、この送信する手段の出力波長を可変する手段とを備えたＭ×Ｎ個の入力部送受信回路と、
入力ポートから入力された入力信号をノンブロックで出力ポートへスイッチする手段と、複数の異なる波長の信号光を合波し出力する手段とを備えたＮ個の分配合流型光スイッチ部と、
このＮ個の分配合流型光スイッチ部からの入力を合波するＮ個のＭ×１光カップラと、
最大Ｍ個の波長多重信号光を各波長毎に分離するＮ個の１×Ｍ波長分離部と、
この１×Ｍ波長分離部からの信号を受信する手段と、他装置へ光信号を送信する手段とを備えたＭ×Ｎ個の出力部送受信回路と
を備え、
前記入力部送受信回路の出力波長および前記分配合流型光スイッチ部の出力ポートを所定値に設定することにより前記入力ポートと前記出力ポートとの間を接続する光クロスコネクト装置において、
前記Ｍ×Ｎ個の出力部送受信回路の受信部にそれぞれＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）受信機を備えたことを特徴とする光クロスコネクト装置。
【請求項３】
他装置から光信号を受信する手段と、装置内部へ光信号を送信する手段と、この送信する手段の出力波長を可変する手段とを備えたＭ×Ｎ個の入力部送受信回路と、
入力ポートから入力された入力信号をノンブロックで出力ポートへスイッチする手段と、複数の異なる波長の信号光を合波し出力する手段とを備えたＮ個の分配合流型光スイッチ部と、
このＮ個の分配合流型光スイッチ部からの入力を合波するＮ個のＭ×１光カップラと、
最大Ｍ個の波長多重信号光を各波長毎に分離するＮ個の１×Ｍ波長分離部と、
この１×Ｍ波長分離部からの信号を受信する手段と、他装置へ光信号を送信する手段とを備えたＭ×Ｎ個の出力部送受信回路と
を備え、
前記入力部送受信回路の出力波長および前記分配合流型光スイッチ部の出力ポートを所定値に設定することにより前記入力ポートと前記出力ポートとの間を接続する光クロスコネクト装置において、
前記Ｍ×Ｎ個の出力部送受信回路の受信部にそれぞれ光前置増幅型受信機を備えたことを特徴とする光クロスコネクト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重伝送技術を用いた光ネットワークにおいて使用する光クロスコネクト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信では、伝送路の有効利用を図るため、同時に複数の波長の光信号を伝送してそれぞれの波長に異なる情報を割り当てる、いわゆる波長多重伝送技術がある。波長多重伝送技術を用いた光ネットワークを効率的に運用するために光クロスコネクト装置を用いた光ネットワーキング技術が重要となる。
【０００３】
図７に従来の光クロスコネクト装置構成のブロック図を示す（特許文献１参照）。ここで、１−１〜１−Ｎは入力光ファイバ、２−１〜２−Ｎは前置光増幅器（Ｐｒｅ−ＯＡ）、３−１〜３−Ｎは波長分波器、４−１〜４−ＮＭは波長変換器、５−１〜５−ＮはＭ入力Ｎ出力の分配合流型光スイッチ、６−１〜６−Ｎは光カップラ、７−１〜７−Ｎは後置光増幅器（Ｐｏｓｔ−ＯＡ）、８−１〜８−Ｎは出力光ファイバである。
【０００４】
ここでは、入力光ファイバ、出力光ファイバの本数がＮ、光ファイバ１本当たりの波長多重数をＭとする。Ｍ個の波長多重された光信号はそれぞれの入力光ファイバから入力され、前置光増幅器により増幅される。増幅された波長多重信号は波長分波器により個別の波長毎に分離される。波長毎に分離された信号は、それぞれ波長変換器により必要に応じて波長変換されて出力される。波長変換器からの出力信号はＭ入力Ｎ出力の分配合流型スイッチに入力される。本分配合流型光スイッチはＭ個の１×Ｎ光スイッチとＮ個のＭ×１光カップラを組み合わせたものであり、ノンブロッキングなＭ×Ｎスイッチを実現できる。また、異なる波長の同一出力光ファイバへ向かう光信号を多重することができる。分配合流型光スイッチの出力信号は光カップラに接続される。光カップラでは、他の分配合流型光スイッチ出力で同一出力光ファイバへ向かう光信号を多重する。多重化された光信号は、後置光増幅器で所定のレベルまで増幅された後、出力光ファイバへ送出される。
【０００５】
図８は分配合流型光スイッチの動作原理を示している。１１−１〜１１−Ｎは１×Ｎスイッチである。１２−１〜１２−ＮはＭ×１光カップラである。１×Ｎ光スイッチは複数の１×２光スイッチを組み合わせることにより実現される。図８では入力ポート＃１から出力ポート＃２へのスイッチングと入力ポート＃２から出力ポート＃Ｎへのスイッチングの例を示している。
【０００６】
入力ポート＃１から入力された光信号はまず２番目の出力ポートへ出力するように設定する。スイッチからの出力信号はＭ×１光カップラに入力され、他の入力ポートから同じ出力ポート＃２へ向かう光信号と合波され出力される。この場合、予め同じ出力ポートへ向かう信号の波長は互いに異なるように設定する必要がある。同様にして、入力ポート＃２から入力された光信号は１×ＮスイッチのＮ番目の出力から出力されるように設定し、出力ポートＮへ接続されたＭ×１光カップラへ入力することにより出力ポート＃Ｎへ出力される。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−６７１５３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、Ｎ×１光カップラの出力には光増幅器が使用されており、波長多重信号を光増幅器へ入力することになる。この場合、ミリ秒以下での高速な光クロスコネクト設定変更や故障等による光増幅器への入力波長数に高速な変動があった場合に、光増幅器の出力パワーが変動してしまう問題点がある。
【０００９】
また、波長多重信号光を増幅する波長多重信号用光増幅器は、波長多重されていない信号光を増幅する光増幅器と比較すると高価であり、装置価格の低減化には適さない。
【００１０】
本発明では、ミリ秒以下の高速な光クロスコネクト切替や故障等の高速な波長数変動に対応が可能な光クロスコネクト装置を提供することを目的とする。また、波長多重信号光を増幅する波長多重信号用光増幅器を不要とし、装置価格を低減できる可能性がある光クロスコネクト装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明により、波長多重信号の光増幅を行う必要がなくなるため、光クロスコネクト装置内のチャネル数増減に対して安定な光クロスコネクト装置を提供することができる。また、波長多重信号光を増幅する波長多重信号用光増幅器が不要となることから装置価格を低減できる可能性がある光クロスコネクト装置を提供することができる。
【００１２】
すなわち、本発明は、他装置から光信号を受信する手段と、装置内部へ光信号を送信する手段と、この送信する手段の出力波長を可変する手段とを備えたＭ×Ｎ個の入力部送受信回路と、入力ポートから入力された入力信号をノンブロックで出力ポートへスイッチする手段と、複数の異なる波長の信号光を合波し出力する手段とを備えたＮ個の分配合流型光スイッチ部と、このＮ個の分配合流型光スイッチ部からの入力を合波するＮ個のＭ×１光カップラと、最大Ｍ個の波長多重信号光を各波長毎に分離するＮ個の１×Ｍ波長分離部と、この１×Ｍ波長分離部からの信号を受信する手段と、他装置へ光信号を送信する手段とを備えたＭ×Ｎ個の出力部送受信回路とを備え、前記入力部送受信回路の出力波長および前記分配合流型光スイッチ部の出力ポートを所定値に設定することにより前記入力ポートと前記出力ポートとの間を接続する光クロスコネクト装置である。
【００１３】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記Ｍ×Ｎ個の入力部送受信回路の光信号送信部にそれぞれ光増幅器を備えたところにある。このように、光クロスコネクト装置の入口で光増幅を行うことにより、波長多重信号の光増幅を行う必要がなくなる。
【００１４】
あるいは、前記Ｍ×Ｎ個の出力部送受信回路の受信部にそれぞれＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）受信機を備えてもよい。または、前記Ｍ×Ｎ個の出力部送受信回路の受信部にそれぞれ光前置増幅型受信機を備えてもよい。このように光クロスコネクト装置の出口で光増幅を行うことにより、波長多重信号の光増幅を行う必要がなくなる。
【００１５】
これにより、ミリ秒以下の高速な光クロスコネクト切替や故障等の高速な波長数変動に対応が可能な光クロスコネクト装置を提供することができる。また、波長多重信号光を増幅する波長多重信号用光増幅器が不要となることから装置価格を低減できる可能性がある光クロスコネクト装置を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明実施形態を図１に示す。ここで、１は他装置からの光入力インタフェースと装置内の光出力インタフェースを有し、他装置からの光信号を受信し、波長変換後光信号として出力する機能を有する入力トランスポンダである。図中ではＴＤＲ−１と記している。２は、分配合流型光スイッチであり、１入力Ｎ出力を持つ１×ＮスイッチＭ個とＭ入力１出力のＭ×１カップラをＮ個組み合わせることによりノンブロッキングなＭ×Ｎの光スイッチを構成可能である。ここでは、Ｎ＝Ｍ＝８の場合の８×８分配合流型光スイッチを示している。図１では、本光スイッチをＤＣ−ＳＷと記している。３は複数のＤＣ−ＳＷからの光信号を合波する光カップラと各波長の光信号に分波を行う機能を有する光分波部である。図１では、光カップラ部と光分波部をＤＭＵＸと記している。４は装置内光信号を受信し、別装置にインタフェースを合わせて光信号を出力する機能を有する出力トランスポンダである。図１ではＴＤＲ−２と記している。
【００１７】
本発明の光クロスコネクト装置を用いた光クロスコネクト機能の原理について図２を用いて説明する。本装置では、入力トランスポンダＴＤＲ−１の波長可変機能と分配合流型光スイッチＤＣ−ＳＷの波長多重機能およびスイッチ機能を用いている。ここでは、入力トランスポンダＴＤＲ−１＃０１から出力トランスポンダＴＤＲ−２＃０１へλ１を用いて接続する例と、入力トランスポンダＴＤＲ−１＃０８から出力トランスポンダＴＤＲ−２＃０２へλ２を用いて接続する例を示している。
【００１８】
まず、入力トランスポンダＴＤＲ−１＃０１→出力トランスポンダＴＤＲ−２＃０１の光クロスコネクト設定方法について説明する。入力トランスポンダＴＤＲ−１＃０１の装置内への送出波長をλ１に設定する。入力トランスポンダＴＤＲ−１＃０１の出力を分配合流型光スイッチＤＣ−ＳＷ＃１の入力ポート＃１に接続する。分配合流型光スイッチＤＣ−ＳＷ＃１の入力ポート＃１に入力された信号について出力ポート＃１に出力されるように設定する。
【００１９】
分配合流型光スイッチＤＣ−ＳＷ＃１の出力ポート＃１はＤＭＵＸ＃１の入力ポート＃１に接続される。ＤＭＵＸは８×１光カップラ（８×１０Ｃ）と１×８光分波器（ＡＷＧ）から構成される。８×１光カップラでは、他の分配合流型ＤＣ−ＳＷ＃２〜＃８からの光信号を合波する。１×８光分波器（ＡＷＧ）では最大８波の波長多重信号を分波し、各波長毎に出力する。ＤＭＵＸ＃１の入力ポート＃１に入力されたλ１の光信号は８×１光カップラ（８×１０Ｃ）により合波された後、１×８光分波器（ＡＷＧ）により分波され、出力ポート＃１から出力され、出力ポート＃１へ接続された出力トランスポンダＴＤＲ−２＃０１へ導かれる。
【００２０】
次に入力トランスポンダＴＤＲ−１＃０８→出力トランスポンダＴＤＲ−２＃０２への光クロスコネクト設定方法について説明する。まず、入力トランスポンダＴＤＲ−１＃０８の装置内への送出波長をλ２に設定する。入力トランスポンダＴＤＲ−１＃０８の出力をＤＣ−ＳＷ＃１の入力ポート＃８に接続する。ＤＣ−ＳＷ＃１の入力ポート＃８に入力された信号をＤＣ−ＳＷ＃１の出力ポート＃１に出力されるように設定する。ここで、ＤＣ−ＳＷは８個の１×８ＳＷと８個の８×１０Ｃから構成されているので、各入力ポートの信号光波長が異なれば、同じ出力ポートへ波長多重して出力することが可能である。
【００２１】
すなわち、入力ポート＃１へ入力されたλ１の信号と入力ポート＃８に入力されたλ８の光信号は出力ポート＃１へ波長多重して出力することができる。ＤＣ−ＳＷ＃１の出力ポート＃１はＤＭＵＸ＃１の入力ポート＃１に接続される。ＤＭＵＸは８×１光カップラ（８×１０Ｃ）、１×８光分波器（ＡＷＧ）から構成される。８×１光カップラ（８×１０Ｃ）では、他のＤＣ−ＳＷ＃２〜＃８からの光信号を合波する。光分波器（ＡＷＧ）では波長多重信号を分波し、各波長毎に出力する。ＤＭＵＸ＃１の入力ポート＃１に入力されたλ８の光信号は光分波器（ＡＷＧ）により分波され、出力ポート＃８から出力され、出力ポート＃８へ接続されたＴＤＲ−２＃０８へ導かれる。
【００２２】
ここで、従来の光クロスコネクト装置と異なるのは、ＤＭＵＸ部において波長多重信号を光増幅器により増幅しないことである。したがって、チャネル数の高速な増減時に光増幅器を通過することによる出力変動を受けることなく、安定なシステムを構成することができる。実現にあたっては、ＤＭＵＸ部において波長多重信号を光増幅器により増幅しないため、本実施形態では、入力トランスポンダＴＤＲ−１に単波長信号の光増幅器を設けて送信レベルを上昇させる、あるいは、出力トランスポンダＴＤＲ−２の受信感度を高めるためにＡＰＤ型受信回路を設ける、あるいは光増幅器機能付受信回路を設けることにより実現した。
【００２３】
図３は本発明の光クロスコネクト装置のレベルダイヤ（例）である。入力側トランスポンダＴＤＲ−１の出力光レベルは光増幅器を用いることによりレベルが１０ｄＢｍ程度まで増幅されることを想定している。１０ｄＢｍ程度の光出力を持つ単一波長増幅用光増幅器は１台のポンプレーザを用いたエルビウム添加光増幅器で容易かつ安価に構成可能である。一方、出力トランスポンダＴＤＲ−２への光入力パワーレベルは、−１５ｄＢｍ〜−２３ｄＢｍ程度であり、現状の１０Ｇｂ／ｓ用ＡＰＤ受信回路で十分受信可能な光レベルである。
【００２４】
ＡＰＤ受信回路と波長多重用光増幅器の価格を比較すると、波長多重数が少ない場合、１波長当たりの光増幅器価格は波長多重数による割り算効果があまり効いてこないため、ＡＰＤ受信回路を用いた構成の方が安価に実現できる。
【００２５】
本実施形態では、入力ポート数が６４、出力ポート数が６４である光クロスコネクト装置の実現例を１つ示した。この場合、８個の８×８ＤＣ−ＳＷ、８個の８×１光カップラ、８個の１×８光分波器を用いて光クロスコネクトを構成していたが、４個の１６×４ＤＣ−ＳＷ、４個の４×１光カップラ、４個の１×１６光分波器を用いて実現することも可能であり、その他いくつかの構成法が考えられる。
【００２６】
（比較例）
図４に比較例の光クロスコネクト装置構成を示す。ここでは、８×１光カップラ、８波多重用光増幅器を備えた光クロスコネクト装置について説明している。この光クロスコネクト装置は図１の構成のＤＭＵＸ内に８波長多重光増幅器（ＯＡ）を追加した構成である。
【００２７】
図５は本光クロスコネクト装置を用いた光クロスコネクト機能の原理を示す。波長多重信号用光増幅器（ＯＡ）では、最大８波の波長多重信号を増幅する。１×８光分波器（ＡＷＧ）では最大８波の波長多重信号を分波し、それぞれの出力ポートへ出力する。ＤＭＵＸ＃１の入力ポート＃１に入力されたλ１の光信号は８×１０Ｃによる合波、波長多重用光増幅器（ＯＡ）による増幅後、１×８光分波器（ＡＷＧ）により分波され、出力ポート＃１から出力され、出力ポート＃１へ接続された出力トランスポンダＴＤＲ−２＃０１へ導かれる。他の説明は前述したものと同様である。
【００２８】
図６は本光クロスコネクト装置のレベルダイヤグラムである。分配合流型光スイッチＤＣ−ＳＷおよび８×１光カップラの損失をＤＭＵＸ中の波長多重用光増幅器で補い、通常のＰＤ型の受信器で受信するレベルダイヤとなっている。ただし、波長多重用光増幅器においてＡＳＥ雑音が重畳されるため、入力トランスポンダのＴＤＲ−１の装置内への送信レベルを十分高めておく必要がある。
【００２９】
図６と図３とを比較することにより、図３の方が図６よりも光パワーレベルが安定していることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、波長多重信号の光増幅を行う必要がなくなるため、ミリ秒以下の高速な光クロスコネクト切替可能な光クロスコネクト装置を提供することができる。また、波長多重信号光を増幅する波長多重信号用光増幅器が不要となることから装置価格を低減できる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の光クロスコネクト装置の構成図。
【図２】本実施形態の光クロスコネクト装置の動作原理を示す図
【図３】本実施形態の光クロスコネクト装置のレベルダイヤを示す図。
【図４】比較例の光クロスコネクト装置の構成図。
【図５】比較例の光クロスコネクト装置の動作原理を示す図。
【図６】比較例の光クロスコネクト装置のレベルダイヤを示す図。
【図７】従来の光クロスコネクト装置のブロック構成図。
【図８】分配合流型光スイッチの動作原理を示す図。
【符号の説明】
１、１１−１  入力トランスポンダ（ＴＤＲ−１）
１−１〜１−Ｎ  入力光ファイバ
２、５−１〜５−Ｎ、１２−１  分配合流型光スイッチ（ＤＣ−ＳＷ）
２−１〜２−Ｎ  前置光増幅器
３、１３−１  光合分波器（ＤＭＵＸ）
３−１〜３−Ｎ  波長分波器
４、１４−１  出力トランスポンダ（ＴＤＲ−２）
４−１〜４−ＮＭ  波長変換器
６−１〜６−Ｎ  光カップラ
７−１〜７−Ｎ  後置光増幅器
８−１〜８−Ｎ  出力光ファイバ
１１−１〜１１−Ｍ  １×Ｎスイッチ
１２−１〜１２−Ｎ  Ｍ×１光カップラ
【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】
2004343228.tif 000009
【図８】
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