(57)【要約】【課題】多重化器の波長ごとに相互に異なる波長の個別光源を使用せず、１つの多波長光源で各波長変換器が必要とする同調波長を供給できるようにする波長変換装置を提供する。【解決手段】波長の異なる多数の信号チャンネルの波長変換を行う波長変換装置として、多波長光を生成する多波長光源５００と、信号チャンネルごとに設けられてそれぞれ該当信号チャンネルの波長を変換する波長変換器３００と、多波長光源による多波長光を逆多重化するとともに、波長変換器により波長変換された信号チャンネルを多重化する波長分割多重化器４００と、多波長光源による多波長光を波長分割多重化器へ伝送する第１光循環器６００と、波長分割多重化器により逆多重化された多波長光を波長変換器の波長変換に必要な同調波長として供給する第２光循環部７００と、を備えることを特徴とした波長変換装置が提供される。【選択図】  図２
2004180293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なる多数の信号チャンネルの波長変換を行う波長変換装置であって、
多波長光を生成する多波長光源と、
前記信号チャンネルごとに設けられてそれぞれ該当信号チャンネルの波長を変換する波長変換器と、
前記多波長光を逆多重化するとともに、前記波長変換器により波長変換された信号チャンネルを多重化する波長分割多重化器と、
前記多波長光源からの多波長光を前記波長分割多重化器へ伝送する第１光循環器と、
前記波長分割多重化器により逆多重化された前記多波長光を前記波長変換器の波長変換に必要な同調波長として供給する第２光循環器と、を少なくとも備えることを特徴とする波長変換装置。
【請求項２】
第１光循環器は、波長分割多重化器から出力される光信号を出力リンクへ伝送する機能も遂行する請求項１記載の波長変換装置。 
【請求項３】
第２光循環器は、波長変換器により波長変換された信号チャンネルを波長分割多重化器へ出力する機能も遂行する請求項１記載の波長変換装置。    
【請求項４】
入力される光信号を相互に異なる波長の信号チャンネルに分離する少なくとも１つの第１波長分割多重化器と、
多波長光を生成する少なくとも１つの多波長光源と、
逆方向に伝送される前記多波長光を逆多重化し、順方向に伝送される前記信号チャンネルを多重化する少なくとも１つの第２波長分割多重化器と、
前記第１波長分割多重化器を通じて入力される信号チャンネルをスイッチングする空間スイッチと、
前記スイッチングされた信号チャンネルを前記第２波長分割多重化器の各波長に該当する波長に波長変換する前記信号チャンネルごとの波長変換器と、
前記多波長光を前記第２波長分割多重化器へ伝送する第１光循環器と、
前記第２波長分割多重化器により逆多重化された前記多波長光を前記波長変換器の波長変換に必要な同調波長として供給する第２光循環器と、を備えることを特徴とする光回線分配装置。    
【請求項５】
第１及び第２波長分割多重化器は、導波路型回折格子で構成される請求項４記載の光回線分配装置。 
【請求項６】
第１光循環器は、第２波長分割多重化器から出力される光信号を出力リンクへ伝送する機能も遂行する請求項４記載の光回線分配装置。 
【請求項７】
第２光循環器は、波長変換器により波長変換された信号チャンネルを第２波長分割多重化器へ出力する機能も遂行する請求項４記載の光回線分配装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換装置及びこれを利用した光回線分配装置に関し、特に、多波長光源から各波長変換器が必要とする光源を受信できるようにする波長変換装置及びこれを利用した光回線分配装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超高速光通信分野において、単一光ファイバで大容量のデータを伝送するために複数の光チャンネルを利用する波長分割多重(Wavelength Division Multiplexing；ＷＤＭ)方式が使用されている。近い将来に、光通信網は、固定された線路を通じて伝送する現在の線形または環形の網から発展して、必要な場合には光経路を転換して動的に網を再構成する全光通信網(All Optical Transmission Network)に移行すると予想される。特に、基幹網は、各ノードで回線を再構成できる光回線分配装置(Optical Cross-Connector；ＯＸＣ)に基づいたメッシュ(mesh)形態の網になると思われる。
【０００３】
光回線分配装置は、電気的な方法及び光学的な方法で具現することができる。電気的な方法は、入力される光信号を、光電変換(optical-to-electric conversion)を通じて電気信号へ変換した後にスイッチング動作を遂行し、さらに光信号へ変換する方式である。一方、光学的な方法は、入力リンクから入る波長多重化された光信号を逆多重化し、空間スイッチを利用して波長単位でスイッチングする方式である。この光学的な方法は、波長変換器(Wavelength Converter；ＷＣ)の有無によってさらに区分され、このうち、波長変換器を使用してチャンネルブロッキング(blocking)の確率を低めてルーティングアルゴリズム(Routing Algorithm)の拡張性を保障した波長変換光回線分配装置(Wavelength Interchanging Cross-Connector)が、現在知られている技術のうちで一番優秀な技術であるといえる。
【０００４】
図１は、従来の波長変換光回線分配装置の一構成例を示す。同図に示すように、従来の波長変換光回線分配装置は、波長分割逆多重化器（デマルチプレクサ）１０、光空間スイッチ２０、複数の波長変換器３０〜３３、波長分割多重化器（マルチプレクサ）４０、及び複数のポンピング（励起）光源５０〜５３で構成される。図１において、ＡＤＤは、アッド（追加）される信号チャンネルを示し、ＤＲＯＰは、ドロップ（脱落）される信号チャンネルを示す。
【０００５】
動作を説明すると、入力光ファイバを通じて入力される光信号は、まず波長分割逆多重化器１０を通じて波長逆多重化された後、光空間スイッチ２０により回線分配される。その回線分配された光信号は、波長変換器３０〜３３により波長変換された後、波長分割多重化器４０に入力され、多重化されて出力光ファイバを通じて出力される。この光回線分配装置は複数の入力リンクを有するので、同一の波長を有する光信号チャンネルがリンク数だけ存在し得ることとなり、このうち２個以上の同一波長が１つの出力リンクにルーティングされると、回線競合(contention)の問題が発生する。これを解決するために、出力しようとするリンクで使用しない波長に波長変換を行うと、網の容量を高めることができるので、波長多重化器のチャンネルごとに波長変換器を装着している。 
【０００６】
しかし、このような従来の波長変換光回線分配装置は、波長変換器３０〜３３のそれぞれが複数の個別光源５０〜５３から波長分割多重化器４０の波長に該当する光源を受信するので、光源安定化回路が付加的に必要である。また、それぞれ異なる波長の光源を複数装着することにより、複数の波長変換器が要求される問題がある。 
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、多重化器の波長ごとに相互に異なる波長の個別光源を使用せず、１つの多波長光源で各波長変換器が必要とする同調波長を供給できるようにする波長変換装置及びこれを利用した光回線分配装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明によれば、波長の異なる多数の信号チャンネルの波長変換を行う波長変換装置として、多波長光を生成する多波長光源と、信号チャンネルごとに設けられてそれぞれ該当信号チャンネルの波長を変換する波長変換器と、多波長光源による多波長光を逆多重化するとともに、波長変換器により波長変換された信号チャンネルを多重化する波長分割多重化器と、多波長光源による多波長光を波長分割多重化器へ伝送する第１光循環器と、波長分割多重化器により逆多重化された多波長光を波長変換器の波長変換に必要な同調波長として供給する第２光循環器と、を備えることを特徴とした波長変換装置が提供される。
【０００９】
その第１光循環器は、波長分割多重化器から出力される光信号を出力リンクへ伝送する機能ももつものとでき、また第２光循環器は、波長変換器により波長変換された信号チャンネルを波長分割多重化器へ出力する機能ももつものとすることができる。
【００１０】
また、本発明によれば、入力される光信号を相互に異なる波長の信号チャンネルに分離する少なくとも１つの第１波長分割多重化器と、多波長光を生成する少なくとも１つの多波長光源と、逆方向に伝送される多波長光を逆多重化し、順方向に伝送される信号チャンネルを多重化する少なくとも１つの第２波長分割多重化器と、第１波長分割多重化器を通じて入力される信号チャンネルをスイッチングする空間スイッチと、スイッチングされた信号チャンネルを第２波長分割多重化器の各波長に該当する波長に波長変換する信号チャンネルごとの波長変換器と、多波長光源による多波長光を第２波長分割多重化器へ伝送する第１光循環器と、第２波長分割多重化器により逆多重化された多波長光を波長変換器の波長変換に必要な同調波長として供給する第２光循環器と、を備えることを特徴とした光回線分配装置が提供される。
【００１１】
この場合の第１及び第２波長分割多重化器は、導波路型回折格子で構成可能である。また、第１光循環器は、第２波長分割多重化器から出力される光信号を出力リンクへ伝送する機能ももたせることが可能で、第２光循環器は、波長変換器により波長変換された信号チャンネルを第２波長分割多重化器へ出力する機能ももたせることが可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による波長変換装置及びこれを利用した光回線分配装置は、１つの多波長光源で各波長変換器が必要とする同調波長を供給するようにすることにより、波長変換器が多重化器の波長ごとに相互に異なる波長の光源を有する必要がないので、製品が単純化され、結果的に、各光源を使用する場合に必要であった波長及び光強度安定化回路の複雑性が減少して費用低減の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭するために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。なお、図面中、同一な構成要素及び部分には、可能な限り同一な符号及び番号を共通使用するものとする。
【００１４】
図２は、本発明による波長変換光回線分配装置の構成例を示す。
【００１５】
図２に示すように、入力端子数が２であり出力端子数が２である本例の波長変換光回線分配装置は、２個の１×Ｎ波長分割逆多重化器１００（第１波長分割多重化器）、光空間スイッチング装置２００、２Ｎ個の波長変換器３００、２個のＮ×１波長分割多重化器４００（第２波長分割多重化器）、２個の多波長光源５００、２個の第１光循環器６００、及び２Ｎ個の第２光循環器７００を備える。
【００１６】
１×Ｎ波長分割逆多重化器１００は、１〜Ｎ波長が分割多重化された入力光信号からそれぞれの波長に該当する信号チャンネルを分離して光空間スイッチ２００へ出力する。このような波長分割逆多重化器１００としては、導波路型回折格子を使用することができる。 
【００１７】
光空間スイッチ２００は、波長分割逆多重化器１００から入力される信号チャンネルを交換して２Ｎ個の波長変換器３００へ出力する機能を遂行する。
【００１８】
２Ｎ個の波長変換器３００は、波長変換に必要な同調波長を外部から受信して、光空間スイッチ２００から入力される信号チャンネルの波長をＮ×１波長分割多重化器４００の該当波長へ変換する機能を遂行する。このとき、Ｎ×１波長分割多重化器４００の該当波長に変換するための波長変換器の同調波長は、多波長光源５００から受信される。これに関する詳細な動作説明は後述する。 
【００１９】
Ｎ×１波長分割多重化器４００は、波長変換器３００から入力される伝送信号チャンネルを多重化する機能と、多波長光源５００から入力される多波長形態の光を波長単位で分離する機能とを同時に遂行する。この波長分割多重化器４００にも、導波路型回折格子を使用することができる。
【００２０】
多波長光源５００は、多波長形態の光を生成して出力する。
【００２１】
第１光循環器６００は、第１乃至第３ポート１〜３を備え、第１ポート１を通じて入力される多波長形態の光信号を第２ポート２に連結されたＮ×１波長分割多重化器４００へ出力し、Ｎ×１波長分割多重化器４００から入力される波長分割多重化された伝送光信号を第３ポート３に連結された出力端子へ出力する。
【００２２】
第２光循環器７００は、第１乃至第３ポート１〜３を備え、第１ポート１を通じて入力される波長変換された伝送信号チャンネルを第２ポート２に連結されたＮ×１波長分割多重化器４００へ出力し、Ｎ×１波長分割多重化器４００により逆多重化された多波長形態の光信号を第３ポート３に連結された波長変換器３００へ出力する。
【００２３】
以上のような構成を有する本発明の光回線分配装置の動作は次のようである。
【００２４】
図２に示すように、入力光ファイバを通じて入力される１〜Ｎ波長が分割多重化された光信号は、１×Ｎ波長分割逆多重化器１００によりそれぞれの波長に該当する信号チャンネルへ分離され、該当ノード(node)で加えられたチャンネル(ADD)とともに光空間スイッチ２００で指示する方向にルーティングされる。ルーティングされた信号チャンネルは、Ｎ×１波長分割多重化器４００に到達する前に、Ｎ×１波長分割多重化器４００のそれぞれに割り当てられた波長に変換されなければならないので、２Ｎ個の波長変換器３００に入力される。２Ｎ個の各波長変換器３００は、波長変換に必要な同調波長を外部から受信して信号チャンネルの波長を変換するものであるが、このとき必要とされる同調波長を本発明では多波長光源５００から受信する。
【００２５】
多波長光源５００から発生した多波長形態の光信号は情報が含まれない光であり、３端子光循環器６００の第１ポート１を通じて第２ポート２に連結されたＮ×１波長分割多重化器４００に入力され、ここで個別波長に逆多重化された後、３端子光循環器７００の第２ポート２を通じて第３ポート３に連結された波長変換器３００へ入力され、ルーティングされた信号チャンネルの波長変換のための同調波長として利用される。
【００２６】
光空間スイッチでルーティングされた信号チャンネルは、多波長光源５００で発生されてＮ×１波長分割多重化器４００により逆多重化された同調波長により波長変換された後、３端子光循環器７００の第１ポート１を通じて第２ポート２に連結されたＮ×１波長分割多重化器４００へ入力され、ここで多重化された後、３端子光循環器６００の第２ポート２を通じて第３ポート３に連結された出力リンクへ出力される。
【００２７】
このような過程を通じて所望のチャンネルの情報を所望の波長へ変換して分配することができる。
【００２８】
以上、本発明の詳細について具体的な実施形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施形態に限るものでなく、特許請求の範囲のみならず、その範囲と均等なものにより定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の波長変換光回線分配装置の一構成例を示す図。
【図２】本発明の波長変換光回線分配装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１００  波長分割逆多重化器
２００  光空間スイッチ
３００  波長変換器
４００  波長分割多重化器
５００  多波長光源
６００，７００  循環器
【図１】
2004180293.tif 000003
【図２】
2004180293.tif 000004