(57)【要約】  【課題】アドする光信号とドロップする光信号との間のクロストークによる品質低下の防止を、簡素な構成により実現する。  【解決手段】  循環的に配列された４つの端子の各々に入力される光信号を第1〜第4端子の順で隣接端子に出力し、第1,第2光伝送路200,202への伝送光信号にアドすべき波長の光信号を、第1端子206a,212aから入力する第1,第2光循環器206,212と、伝送路200からの光信号を波長分割逆多重化し所定波長の光信号をドロップして他の光信号を端子206cに出力し、該端子からの光信号を伝送路200に伝送する波長分割逆多重化器204と、端子206d,212b間に連結され、アド波長光信号を反射し他の光信号を通過させる光波長選択器208と、伝送路202からの光信号を波長分割逆多重化し所定波長の光信号をドロップして他の光信号を端子212cに出力し、該端子からの光信号を伝送路202に伝送する波長分割逆多重化器214と、端子206b,212d間に連結され、アド波長光信号を反射し他の光信号を通過させる光波長選択器210と、を備える。【選択図】  図２
2005065269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に異なる波長分割多重チャンネルを有する２個の波長分割多重光信号が一本の光伝送路を通じて相互に反対方向に進行する光波長分割多重方式の双方向環状網で２個の隣接ノードとそれぞれ連結される第１及び第２光伝送路を通じて伝送される前記光信号に対して所定の波長を有する光信号をアドしてドロップするための双方向光アド／ドロップ多重化器であって、
循環的に配列された第１〜第４端子を有し、前記第１〜第４端子のそれぞれに入力される光信号を前記第１〜第４端子の順序で隣接端子に出力し、前記第１及び第２光伝送路に伝送される光信号にそれぞれアドされるべき波長を有する光信号を前記第１端子に入力する第１及び第２光循環器と、
前記第１光伝送路から入力される光信号を波長分割逆多重化して所定の波長を有する光信号をドロップして出力するとともに、残りの波長を有する光信号を前記第１光循環器の第３端子に出力し、前記第１光循環器の第３端子から入力される光信号を前記第１光伝送路に伝送する第１波長分割逆多重化器と、
前記第１光循環器の第４端子と前記第２光循環器の第２端子との間に連結され、前記第１光循環器の第４端子及び前記第２光循環器の第２端子からそれぞれ入力される光信号に対して、前記アドされるべき波長を有する光信号は反射させ、残りの波長を有する光信号は通過させる第１光波長選択器と、
前記第２光伝送路から入力される光信号を波長分割逆多重化して前記所定の波長を有する光信号をドロップして出力するとともに、残りの波長を有する光信号を前記第２光循環器の第３端子に出力し、前記第２光循環器の第３端子から入力される光信号を前記第２光伝送路に伝送する第２波長分割逆多重化器と、
前記第１光循環器の第２端子と前記第２光循環器の第４端子との間に連結され、前記第１光循環器の第２端子及び前記第２光循環器の第４端子からそれぞれ入力される光信号に対して、前記アドされるべき波長を有する光信号は反射させ、残りの波長を有する光信号は通過させる第２光波長選択器と、
を備えることを特徴とする双方向光アド／ドロップ多重化器。
【請求項２】
前記アドされるべき波長が、前記ドロップされる前記所定の波長と異なる請求項１記載の双方向光アド／ドロップ多重化器。
【請求項３】
相互に異なる波長分割多重チャンネルを有する２個の波長分割多重光信号が一本の光伝送路を通じて相互に反対方向に進行する光波長分割多重方式の双方向環状網で２個の隣接ノードとそれぞれ連結される第１及び第２光伝送路を通じて伝送される前記光信号に対して複数の所定の波長を有する光信号をアドしてドロップするための双方向光アド／ドロップ多重化器であって、
循環的に配列された第１〜第４端子を有し、前記第１〜第４端子のそれぞれに入力される光信号を前記第１〜第４端子の順序で隣接端子に出力し、前記第１及び第２光伝送路に伝送される光信号にそれぞれ複数のアドされるべき波長を有する光信号を前記第１端子に入力する第１及び第２光循環器と、
前記第１光伝送路から入力される光信号を波長分割逆多重化して複数の所定の波長を有する光信号を１つずつ順次にドロップして出力するとともに、残りの波長を有する光信号を前記第１光循環器の第３端子に出力し、前記第１光循環器の第３端子から入力される光信号を前記第１光伝送路に伝送する複数の第１波長分割逆多重化器と、
前記第１光循環器の第４端子と前記第２光循環器の第２端子との間に連結され、前記第１光循環器の第４端子と前記第２光循環器の第２端子からそれぞれ入力される光信号に対して、前記複数のアドされるべき波長を有する光信号は１つずつ順次に反射させ、残りの波長を有する光信号は通過させる複数の第１光波長選択器と、
前記第２光伝送路から入力される光信号を波長分割逆多重化して、前記複数の所定の波長を有する光信号を１つずつ順次にドロップして出力するとともに、残りの波長を有する光信号を前記第２光循環器の第３端子に出力し、前記第２光循環器の第３端子から入力される光信号を前記第２光伝送路に伝送する複数の第２波長分割逆多重化器と、
前記第１光循環器の第２端子と前記第２光循環器の第４端子との間に連結され、前記第１光循環器の第２端子及び前記第２光循環器の第４端子からそれぞれ入力される光信号に対して、前記複数のアドされるべき波長を有する光信号は１つずつ順次に反射させ、残りの波長を有する光信号は通過させる複数の第２光波長選択器と、を備えることを特徴とする双方向光アド／ドロップ多重化器。
【請求項４】
前記アドされるべき波長が、前記ドロップされる前記所定の波長と異なる請求項３記載の双方向光アド／ドロップ多重化器。
【請求項５】
相互に異なる波長分割多重チャンネルを有する２個の波長分割多重光信号が一本の光伝送路を通じて相互に反対方向に進行する光波長分割多重方式の双方向環状網で２個の隣接ノードとそれぞれ連結される第１及び第２光伝送路を通じて伝送される前記光信号に対して、複数の所定の波長を有する光信号をアドしてドロップするための双方向光アド／ドロップ多重化器であって、
循環的に配列された第１〜第４端子を有し、前記第１〜第４端子のそれぞれに入力される光信号を前記第１〜第４端子の順序で隣接端子に出力し、前記第１及び第２光伝送路に伝送される光信号にそれぞれ複数のアドされるべき波長を有する光信号を前記第１端子に入力する第１及び第２光循環器と、
前記第１光伝送路から入力される光信号を波長分割逆多重化して複数の所定の波長を有する光信号をドロップして出力するとともに、残りの波長を有する光信号を前記第１光循環器の第３端子に出力し、前記第１光循環器の第３端子から入力される光信号を前記第１光伝送路に伝送する第１波長分割逆多重化器と、
前記第１光循環器の第４端子と前記第２光循環器の第２端子との間に連結され、前記第１光循環器の第４端子及び前記第２光循環器の第２端子からそれぞれ入力される光信号に対して、前記複数のアドされるべき波長を有する光信号は１つずつ順次に反射させ、残りの波長を有する光信号は通過させる複数の第１光波長選択器と、
前記第２光伝送路から入力される光信号を波長分割逆多重化して、前記複数の所定の波長を有する光信号をドロップさせて出力するとともに、残りの波長を有する光信号を前記第２光循環器の第３端子に出力し、前記第２光循環器の第３端子から入力される光信号を前記第２光伝送路に伝送する第２波長分割逆多重化器と、
前記第１光循環器の第２端子と前記第２光循環器の第４端子との間に連結され、前記第１光循環器の第２端子及び前記第２光循環器の第４端子からそれぞれ入力される光信号に対して、前記複数のアドされるべき波長を有する光信号は１つずつ順次に反射させ、残りの波長を有する光信号は通過させる複数の第２光波長選択器と、を備えることを特徴とする双方向光アド／ドロップ多重化器。
【請求項６】
前記アドされるべき波長が、前記ドロップされる前記所定の波長と異なる請求項５記載の双方向光アド／ドロップ多重化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光(optical)波長分割多重(Wavelength Division Multiplexing；ＷＤＭ)方式の光通信網に関し、特に、光波長分割多重方式を採用した双方向環状網(ring network)の各地域ノード(remote node)において、隣接ノードの間に一本の光伝送路を通じて双方向に伝送される波長分割多重光信号に対して所定の波長を有する光信号をアド(add)してドロップ(drop)する光アド／ドロップ多重化器(Add-Drop Multiplexer；ＡＤＭ)に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット(Internet)の拡散によって家庭で使用する通信トラヒック(traffic)の要求量が増加するとともに、中央ノードと加入者を連結するメトロ／加入者網(metro/access network)に対する関心が大きくなっている。メトロ／加入者網は、超高速サービスに対する需要の増加に従って高速化の方案が容易でなければならず、多くの加入者を収容するために経済的でなければならない。光波長分割多重方式の技術を採用したメトロ／加入者網は、複数の波長を使用して波長分割多重化した光信号を、伝送方式または速度と無関係に伝送することができるので、通信網の効率的な超高速化及び広帯域化を達成することができる。 
【０００３】
この点に関する有用なメトロ／加入者網として、光波長分割多重方式の双方向ハブ型環状網(hubbed ring network)が使用されることができる。光波長分割多重方式の双方向ハブ型環状網は、１個の中央ノード(hub node)と複数の地域ノードを一本の光伝送路によって環状に連結して構成した網である。光波長分割多重方式の双方向ハブ型環状網では、相互に異なる波長分割多重チャンネルを有する２個の波長分割多重光信号が一本の光伝送路を通じて相互に反対方向に伝送される。例えば、一方向には、奇数チャンネルに該当する波長を有する波長分割多重化された光信号が伝送され、反対方向には、偶数チャンネルに該当する波長を有する波長分割多重化された光信号が伝送される。中央ノードは、地域ノードと連結されるとともにハブ型環状網を他の網と連結し、地域ノードは、中央ノードと加入者を連結するために加入者の密集地域の辺りに設けられる。そこで、地域ノードは、中央ノードから送信された所望の信号をドロップする機能と所望の信号を網に伝送するためにアドする機能を有しなければならない。これによって、光波長分割多重方式の双方向ハブ型環状網において、各地域ノードは、双方向に伝送される波長分割多重光信号に対して所定の波長を有する光信号をアドしてドロップする双方向光アド／ドロップ多重化器を構成する。 
【０００４】
光波長分割多重方式の双方向ハブ型環状網で地域ノードを構成する双方向光アド／ドロップ多重化器は、図１に示すように、該当地域ノードの両方に環状に連結される２個の隣接ノード(図示せず)とそれぞれ連結される光伝送路１００、１０２から双方向に入力される２個の波長分割多重光信号を、３端子光循環器(optical circulator)１０４、１１８をそれぞれ使用して分離した後に、一方向に対しては、光循環器１０６、１１４及び光波長選択器(optical channel selector)１１０を使用し、他の方向に対しては、光循環器１０８、１１６及び光波長選択器１１２を使用し、所定の波長を有する光信号をそれぞれドロップしてアドする。ここで、ドロップしてアドする光信号の波長は同一であり、一方向に入力される光信号をドロップすると、ドロップされた光信号と同一の波長を有する光信号をアドして同一の方向に伝送する。
【０００５】
図１に示す双方向光アド／ドロップ多重化器は、２個の隣接ノードとそれぞれ連結される光伝送路１００、１０２のうち、一方の隣接ノードと連結される光伝送路１００から３本のチャンネル２，４，６に該当する波長λ２，λ４，λ６を有する波長分割多重光信号が入力され、他方の隣接ノードと連結される光伝送路１０２から３本のチャンネル１，３，５に該当する波長λ１，λ３，λ５を有する波長分割多重光信号が入力さるときに、波長λ２，λ４，λ６を有する光信号に対しては、波長λ２を有する光信号をドロップしてアドし、波長λ１，λ３，λ５を有する光信号に対しては、波長λ１を有する光信号をドロップしてアドする例を示す。
【０００６】
このような双方向光アド／ドロップ多重化器を具体的に説明すると、光伝送路１００から入力される波長λ２，λ４，λ６を有する光信号は、光循環器１０４の端子１０４ａに入力され、光伝送路１０２から入力される波長λ１，λ３，λ５を有する光信号は、光循環器１１８の端子１１８ａに入力される。光循環器１０４〜１０８，１１４〜１１８は、循環的に配列された３個の端子を有する３端子光循環器として、周知のように、各端子に入力される光信号を図１の時計回り方向及び反時計回り方向に示すような端子の（時計回り方向または反時計回り方向の）配列順序に従って、隣接端子に出力する。
【０００７】
これによって、光循環器１０４の端子１０４ａに入力された波長λ２，λ４，λ６を有する光信号は、光循環器１０４の端子１０４ｂに出力されて光循環器１０６→光波長選択器１１０→光循環器１１４を通過する図１の上方経路に進行し、光循環器１１８の端子１１８ａに入力された波長λ１，λ３，λ５を有する光信号は、光循環器１１８の端子１１８ｂに出力されて光循環器１１６→光波長選択器１１２→光循環器１０８を通過する図１の下方経路に進行する。光波長選択器１１０，１１２のうち、光波長選択器１１０は、反射波長が波長λ２で定められた光波長選択器が使用され、光波長選択器１１２は、反射波長が波長λ１で定められた光波長選択器が使用される。これによって、光波長選択器１１０，１１２は、それぞれ反射波長λ２，λ１を有する光信号は反射させ、残りの波長を有する光信号は通過させる。
【０００８】
前述したように、光循環器１０４の端子１０４ｂから光循環器１０６の端子１０６ａに入力された波長λ２，λ４，λ６を有する光信号は、光循環器１０６の端子１０６ｂに出力されて光波長選択器１１０に印加されるが、波長λ２を有する光信号は、光波長選択器１１０によって反射されて光循環器１０６の端子１０６ｂにさらに入力され（引き込まれ）た後に、光循環器１０６の端子１０６ｃに出力されることによってドロップされ、残りの波長λ４，λ６を有する光信号は、光波長選択器１１０を通過して光循環器１１４の端子１１４ｂに入力される。このとき、光循環器１１４の端子１１４ａには、アドする波長λ２を有する光信号が入力される。これによって、アドする波長λ２を有する光信号は、光循環器１１４の端子１１４ｂに出力されて光波長選択器１１０によって反射されることにより、波長λ４，λ６を有する光信号とともに光循環器１１４の端子１１４ｂに入力される。そうすると、光循環器１１４の端子１１４ｃから波長λ２を有する光信号がアドされた波長λ２，λ４，λ６を有する光信号が出力されて光循環器１１８の端子１１８ｃに入力された後に、光循環器１１８の端子１１８ａに出力されることによって光伝送路１０２に伝送される。
【０００９】
これと同様に、光循環器１１８の端子１１８ｂから光循環器１１６の端子１１６ａに入力された波長λ１，λ３，λ５を有する光信号は、光循環器１１６の端子１１６ｂに出力されて光波長選択器１１２に印加されるが、波長λ１を有する光信号は、光波長選択器１１２によって反射されて光循環器１１６の端子１１６ｂにさらに入力され（引き込まれ）た後に、光循環器１１６の端子１１６ｃに出力されることによってドロップされ、残りの波長λ３，λ５を有する光信号は、光波長選択器１１２を通過して光循環器１０８の端子１０８ｂに入力される。このとき、光循環器１０８の端子１０８ａには、アドする波長λ１を有する光信号が入力される。これによって、アドする波長λ１を有する光信号は、光循環器１０８の端子１０８ｂに出力されて光波長選択器１１２によって反射されることにより、波長λ３，λ５を有する光信号とともに光循環器１０８の端子１０８ｂに入力される。そうすると、光循環器１０８の端子１０８ｃから波長λ１を有する光信号がアドされた波長λ１，λ３，λ５を有する光信号が出力されて光循環器１０４の端子１０４ｃに入力された後に、光循環器１０４の端子１０４ａに出力されることによって光伝送路１００に伝送される。
【００１０】
前述したような双方向光アド／ドロップ多重化器は、一方向に入る光信号をドロップすると、ドロップされた光信号と同一の波長を有する光信号をアドして同一の方向に伝送する。同様に、反対側から入る光信号の場合もドロップしてアドする光信号の波長が同一である。のみならず、ドロップされる光信号とアドされる光信号とが、同一の光波長選択器によって反射される。すなわち、波長λ１のドロップされる光信号及びアドされる光信号は、ずべて光波長選択器１１０によって反射され、波長λ２のドロップされる光信号及びアドされる光信号は、ずべて光波長選択器１１２によって反射される。これによって、アドされる光信号のクロストーク(cross talk)によってドロップされる光信号の品質を低下させる問題が発生する。 
【００１１】
このような問題を防止するためには、遮断度(isolation)が高い、例えば、遮断度が３０ｄＢ以上の光波長選択器を使用することが考えられる。しかしながら、遮断度が高い光波長選択器は高価であり、このため費用が増加する問題がある。
【００１２】
このような問題を防止するための他の技術としては、Takayuki Miyakawaなどによって発明され、１９９９年７月２０日付で、“OPTICAL ADD-DROP MULTIPLEXER”という題名にて開示され特許登録された下記特許文献１の発明がある。該文献には、ドロップされる光信号を反射するための光波長選択器とアドされる光信号を反射するための光波長選択器とを別途に使用するとともに、前記２個の光波長選択器の間に光アイソレータ(isolator)を使用することによって光波長選択器で反射されず、透過する漏れ成分による伝送特性の劣化を防止する技術が開示されている。
【００１３】
しかしながら、該特許文献１の発明では、光波長選択器で反射されず、 透過する漏れ成分による伝送特性の劣化は防止することができるが、光波長選択器の個数が多くなり、光アイソレータが追加されるので、構成が複雑になり費用も増加するようになる。
【００１４】
前述したように、一般的な双方向光アド／ドロップ多重化器は、ドロップしてアドする光信号の波長が同一であり、ドロップされる光信号とアドされる光信号が同一の光波長選択器によって反射されることに従って、アドする光信号とドロップする光信号との間のクロストークによる光信号の品質低下が発生し、これを防止するためには、構成が複雑になり費用も高くなるようになる。
【特許文献１】米国特許第５，９２６，３００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、比較的簡素な構造としつつ、アドする光信号とドロップする光信号との間のクロストークによる光信号の品質低下を防止することができる双方向光アド／ドロップ多重化器を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、光素子の数を減少させることができる双方向光アド／ドロップ多重化器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような目的を達成するために、相互に異なる波長分割多重チャンネルを有する２個の波長分割多重光信号が一本の光伝送路を通じて相互に反対方向に進行する光波長分割多重方式の双方向環状網で２個の隣接ノードとそれぞれ連結される第１及び第２光伝送路を通じて伝送される前記光信号に対して所定の波長を有する光信号をアドしてドロップするための双方向光アド／ドロップ多重化器であって、循環的に配列された第１〜第４端子を有し、前記第１〜第４端子のそれぞれに入力される光信号を前記第１〜第４端子の順序で隣接端子に出力し、前記第１及び第２光伝送路に伝送される光信号にそれぞれアドされるべき波長を有する光信号を前記第１端子に入力する第１及び第２光循環器と、前記第１光伝送路から入力される光信号を波長分割逆多重化して所定の波長を有する光信号をドロップして出力するとともに、残りの波長を有する光信号を前記第１光循環器の第３端子に出力し、前記第１光循環器の第３端子から入力される光信号を前記第１光伝送路に伝送する第１波長分割逆多重化器と、前記第１光循環器の第４端子と前記第２光循環器の第２端子との間に連結され、前記第１光循環器の第４端子及び前記第２光循環器の第２端子からそれぞれ入力される光信号に対して、前記アドされるべき波長を有する光信号は反射させ、残りの波長を有する光信号は通過させる第１光波長選択器と、前記第２光伝送路から入力される光信号を波長分割逆多重化して前記所定の波長を有する光信号をドロップして出力するとともに、残りの波長を有する光信号を前記第２光循環器の第３端子に出力し、前記第２光循環器の第３端子から入力される光信号を前記第２光伝送路に伝送する第２波長分割逆多重化器と、前記第１光循環器の第２端子と前記第２光循環器の第４端子との間に連結され、前記第１光循環器の第２端子及び前記第２光循環器の第４端子からそれぞれ入力される光信号に対して、前記アドされるべき波長を有する光信号は反射させ、残りの波長を有する光信号は通過させる第２光波長選択器と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、アドする光信号とドロップする光信号との間のクロストークによる光信号の品質低下を防止しつつも、双方向光アド／ドロップ多重化器を簡素な構造とすることができるのみならず、光素子の数も減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面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、同一の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。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態である双方向光アド／ドロップ多重化器の構成図であり、双方向にアドする２個の光信号の波長が同一であり、同様に、双方向にドロップする２個の光信号の波長も同一である一方、アドする波長とドロップする波長とは、相互に異なって構成される。 
【００２１】
図２に示す双方向光アド／ドロップ多重化器は、２個の隣接ノード(図示せず)とそれぞれ連結される第１及び第２光伝送路２００、２０２のうち、一方の隣接ノードと連結される第１光伝送路２００から３本のチャンネル１，３，５に該当する波長λ１，λ３，λ５を有する波長分割多重光信号が入力され、他方の隣接ノードと連結される第２光伝送路２０２から３本のチャンネル１，４，６に該当する波長λ１，λ４，λ６を有する波長分割多重光信号が入力されるときに、波長λ１，λ３，λ５を有する光信号及び波長λ１，λ４，λ６を有する光信号に対してそれぞれ波長λ１を有する光信号をドロップさせた後に、波長λ２を有する光信号をアドする例を示す。
【００２２】
このような双方向光アド／ドロップ多重化器を具体的に説明すると、第１光伝送路２００から入力される波長λ１，λ３，λ５を有する光信号は、第１波長分割逆多重化器２０４に入力され、第２光伝送路２０２から入力される波長λ１，λ４，λ６を有する光信号は、第２波長分割逆多重化器２１４に入力される。第１及び第２波長分割逆多重化器２０４，２１４は、入力される波長分割多重光信号を波長分割逆多重化して所定の波長を有する光信号のみを抽出して出力するとともに、残りの波長を有する光信号は通過させる。このような第１及び第２波長分割逆多重化器２０４、２１４の波長分割逆多重化によって抽出される波長はドロップされる波長で定められる。
【００２３】
そこで、第１波長分割逆多重化器２０４は、第１光伝送路２００から入力される波長λ１，λ３，λ５を有する光信号を波長分割逆多重化し、波長λ１を有する光信号をドロップさせて出力するとともに、残りの波長λ３，λ５を有する光信号を通過させて第１光循環器２０６の端子２０６ｃに印加する。そして、第２波長分割逆多重化器２１４は、第２光伝送路２０２から入力される波長λ１，λ４，λ６を有する光信号を波長分割逆多重化し、波長λ１を有する光信号をドロップさせて出力するとともに、残りの波長λ４，λ６を有する光信号を通過させて第２光循環器２１２の端子２１２ｃに印加する。第１及び第２光循環器２０６，２１２は、循環的に配列された４個の端子を有する４端子光循環器として、各端子に入力される光信号を図２に時計回り方向に示すように、時計方向の配列順序に従って隣接した端子に出力する。
【００２４】
これによって、第１光循環器２０６の端子２０６ｃに入力された波長λ３，λ５を有する光信号は、第１光循環器２０６の端子２０６ｄに出力されて第１光波長選択器２０８を通過する図２の上方経路に進行し、第２光循環器２１２の端子２１２ｃに入力された波長λ４，λ６を有する光信号は、第２光循環器２１２の端子２１２ｄに出力されて第２光波長選択器２１０を通過する図２の下方経路に進行する。ここで、第１及び第２光波長選択器２０８，２１０は、反射波長が波長λ２で定められた光波長選択器として、それぞれ反射波長λ２を有する光信号を反射させ、残りの波長を有する光信号を通過させる。このような光波長選択器としては、光ファイバ格子(fiber Bragg grating)、多層薄膜素子、及び格子構造(grating structure)を有する光素子を使用することができる。
【００２５】
前述したように、第１光循環器２０６の端子２０６ｄから出力された波長λ３，λ５を有する光信号は、第１光波長選択器２０８を透過して第２光循環器２１２の端子２１２ｂに入力される。このとき、第２光循環器２１２の端子２１２ａには、アドする波長λ２を有する光信号が入力される。これによって、アドする波長λ２を有する光信号は、第２光循環器２１２の端子２１２ｂに出力されて第１光波長選択器２０８によって反射されることによって、波長λ３，λ５を有する光信号とともに第２光循環器２１２の端子２１２ｂに入力される。そうすると、第２光循環器２１２の端子２１２ｃから波長λ２を有する光信号がアドされた波長λ２，λ３，λ５を有する光信号が出力されて第２波長分割逆多重化器２１４を通じて第２光伝送路２０２に伝送される。
【００２６】
これと同様に、第２光循環器２１２の端子２１２ｄから出力された波長λ４，λ６を有する光信号は、第２光波長選択器２１０を透過して第１光循環器２０６の端子２０６ｂに入力される。このとき、第１光循環器２０６の端子２０６ａには、アドする波長λ２を有する光信号が入力される。これによって、アドする波長λ２を有する光信号は、第１光循環器２０６の端子２０６ｂに出力されて第２光波長選択器２１０によって反射されることによって、波長λ４，λ６を有する光信号とともに第１光循環器２０６の端子２０６ｂに入力される。そうすると、第１光循環器２０６の端子２０６ｃから波長λ２を有する光信号がアドされた波長λ２，λ４，λ６を有する光信号が出力されて第１波長分割逆多重化器２０４を通じて第１光伝送路２００に伝送される。
【００２７】
一方、図１の双方向光アド／ドロップ多重化器とは異なり、本発明による双方向光アド／ドロップ多重化器は、双方向にそれぞれアドする光信号の波長は相互に同一であるが、相互に異なる方向に進行するので、本発明の双方向光アド／ドロップ多重化器を環状網に使用するのに問題が発生しない。このとき、双方向にそれぞれアドする光信号の波長は相互に同一であるが、図１でアドされる２個の波長λ１を有する光信号と波長λ２を有する光信号と同様に、相互に異なる情報を伝送するのに使用される。
【００２８】
前述したように、本実施形態の双方向光アド／ドロップ多重化器においては、双方向にアドする２個の光信号の波長が同一であり、同様に、双方向にドロップする２個の光信号の波長も同一である一方で、アドする波長とドロップする波長は相異なっており、第１及び第２光波長選択器２０８，２１０では、相互に異なる方向に伝送される光信号にアドする波長を有する光信号のみを反射するようになる。
【００２９】
従って、アドされる光信号がドロップされる光信号に影響を及ぼさない。そこで、第１及び第２光波長選択器２０８，２１０は、図１に示した光波長選択器１１０，１１２に比べて低い遮断度を有する素子を使用しても、光信号の品質を低下させることがない。本願発明者によって行われた実験の結果では、遮断度が１０ｄＢ程度の安価の波長分割逆多重化器及び遮断度が１５ｄＢ程度の光波長選択器を使用しても、光素子によるクロストークのみならず、双方向波長分割多重システムで発生する相対強度(relative intensity)雑音を充分に抑制することができることが分かった。
【００３０】
また、図１に示した双方向光アド／ドロップ多重化器は、いずれか一方向に進行する一本の光信号をアドしてドロップするために、２個の光循環器と１個の光波長選択器が必要であるので、６個の光循環器及び２個の光波長選択器を使用する必要があるが、本発明による双方向光アド/ドロップ多重化器では、２個の光循環器と２個の波長分割逆多重化器及び２個の光波長選択器のみを使用すればよいので、光素子の数を減少させることによって、構成が簡単になりコストを低減させることができる。
【００３１】
一方、アドしてドロップする波長数が複数である場合には、図２に示す第１波長分割逆多重化器２０４、第２波長分割逆多重化器２１４、第１光波長選択器２０８、第２光波長選択器２１０のそれぞれを、追加されるアド及びドロップ波長数だけ追加すればよい。このとき、追加される波長分割逆多重化器は、追加にドロップさせるべき波長を有する光信号を波長分割逆多重化する波長分割逆多重化器を使用すべきであり、光波長選択器は、追加にアドさせるべき波長を反射させる光波長選択器を使用すべきである。
【００３２】
図３は、このようにアドしてドロップする波長数が複数である場合に、本発明に従って構成された双方向光アド／ドロップ多重化器の構成図であり、アドしてドロップする波長数が２個である場合の構成例を示す。図３に示す双方向光アド／ドロップ多重化器は、第１光伝送路２００から波長λ１，λ３，λ５を有する波長分割多重光信号が入力され、第２光伝送路２０２から波長λ１，λ３，λ６を有する波長分割多重光信号が入力されるときに、波長λ１，λ３，λ５を有する光信号に対しては、波長λ１、λ３を有する光信号をドロップさせた後に、波長λ２，λ４を有する光信号をアドし、波長λ１，λ３，λ５を有する光信号に対しては、波長λ１，λ３を有する光信号をドロップさせた後に、波長λ２，λ４を有する光信号をアドする。
【００３３】
図３の双方向光アド／ドロップ多重化器を図２の双方向光アド／ドロップ多重化器と比較すると、第１光伝送路２００と第１光循環器２０６の端子２０６ｃとの間には、第１波長分割逆多重化器２０４の代わりに２個の第１波長分割逆多重化器２０４ａ，２０４ｂが直列接続され、第２光伝送路２０２と第２光循環器２１２の端子２１２ｃとの間には、第２波長分割逆多重化器２１４の代わりに２個の第２波長分割逆多重化器２１４ａ，２１４ｂが直列接続される。また、第１光循環器２０６の端子２０６ｄと第２光循環器２１２の端子２１２ｂとの間には、第１光波長選択器２０８の代わりに２個の第１光波長選択器２０８ａ，２０８ｂが直列接続され、第２光循環器２１２の端子２１２ｄと第１光循環器２０６の端子２０６ｂとの間には、第２光波長選択器２１０の代わりに２個の第２光波長選択器２１０ａ，２１０ｂが直列接続される。そして、第１波長分割逆多重化器２０４ａ及び第２波長分割逆多重化器２１４ａのドロップ波長はλ１であり、第１波長分割逆多重化器２０４ｂ及び第２波長分割逆多重化器２１４ｂのドロップ波長はλ３であり、第１光波長選択器２０８ａ及び第２光波長選択器２１０ａの反射波長はλ２であり、第１光波長選択器２０８ｂ及び第２光波長選択器２１０ｂの反射波長はλ４である。
【００３４】
これによって、第１光伝送路２００から入力される波長λ１，λ３，λ５を有する光信号は、第１波長分割逆多重化器２０４ａ，２０４ｂを１つずつ通過しつつ、波長λ１を有する光信号及び波長λ３を有する光信号が波長分割逆多重化によって順次にドロップされた後に、第１光循環器２０６を通過して第１光波長選択器２０８ａ，２０８ｂを透過して第２光循環器２１２の端子２１２ｂに入力される。このとき、第２光循環器２１２の端子２１２ａには、アドする波長λ２，λ４を有する光信号が入力される。従って、アドする波長λ２，λ４を有する光信号は、第２光循環器２１２の端子２１２ｂに出力されて第１光波長選択器２０８ｂに印加されるが、波長λ４を有する光信号は、第１光波長選択器２０８ｂによって直ちに反射され、波長λ２を有する光信号は、第１光波長選択器２０８ｂを透過して他の第１光波長選択器２０８ａによって反射される。従って、第１光循環器２０６を通過して第１光波長選択器２０８ａ，２０８ｂを透過した波長λ５を有する光信号と、第１光波長選択器２０８ｂによって反射された波長λ４を有する光信号と、第１光波長選択器２０８ａによって反射された波長λ２を有する光信号が第２光循環器２１２の端子２１２ｂに入力されて端子２１２ｃに出力されることによって、波長λ２、λ４を有する光信号がアドされた波長λ２，λ４，λ５を有する光信号が第２波長分割逆多重化器２１４ｂ，２１４ａを通じて第２光伝送路２０２に伝送される。
【００３５】
これと同様に、第２光伝送路２０２から入力される波長λ１，λ３，λ６を有する光信号は、第２波長分割逆多重化器２１４ａ，２１４ｂを１つずつ通過しつつ、波長λ１を有する光信号と波長λ３を有する光信号が波長分割逆多重化によって順次にドロップされた後に、第２光循環器２１２を通過して第２光波長選択器２１０ａ，２１０ｂを透過して第１光循環器２０６の端子２０６ｂに入力される。このとき、第１光循環器２０６の端子２０６ａには、アドする波長λ２，λ４を有する光信号が入力される。これによって、アドする波長λ２，λ４を有する光信号は、第１光循環器２０６の端子２０６ｂに出力されて第２光波長選択器２１０ｂに印加されるが、波長λ４を有する光信号は、第２光波長選択器２１０ｂによって直ちに反射され、波長λ２を有する光信号は、第２光波長選択器２１０ｂを透過して他の第２光波長選択器２１０ａによって反射される。従って、第２光循環器２１２を通過して第２光波長選択器２１０ａ，２１０ｂを透過した波長λ６を有する光信号と、第２光波長選択器２１０ｂによって反射された波長λ４を有する光信号と、第２光波長選択器２１０ａによって反射された波長λ２を有する光信号が第１光循環器２０６の端子２０６ｂに入力されて端子２０６ｃに出力されることによって、波長λ２，λ４を有する光信号がアドされた波長λ２，λ４，λ６を有する光信号が第１波長分割逆多重化器２０４ａ，２０４ｂを通じて第１光伝送路２００に伝送される。
【００３６】
一方、図３では、第１波長分割逆多重化器及び第２波長分割逆多重化器をアド及びドロップ波長の数だけ使用する例を示すが、一本の波長を有する光信号のみを波長分割逆多重化によってドロップさせることではなく、複数の波長を有する光信号を波長分割逆多重化によってドロップさせる波長分割逆多重化器を使用することもできる。
【００３７】
図４は、このように複数の波長を有する光信号を波長分割逆多重化によってドロップさせる波長分割逆多重化器を使用して構成した双方向光アド／ドロップ多重化器の構成図であって、アドしてドロップする波長数が２個である場合の構成例を示す。図４の双方向光アド／ドロップ多重化器を図３の双方向光アド／ドロップ多重化器と比較すると、２個の第１波長分割逆多重化器２０４ａ，２０４ｂの代わりに、波長分割逆多重化によるドロップ波長がλ１，λ３である１個の第１波長分割逆多重化器２１６が使用されるとともに、２個の第２波長分割逆多重化器２１４ａ，２１４ｂの代わりに、波長分割逆多重化によるドロップ波長がλ１，λ３である１個の第２波長分割逆多重化器２１８が使用された構成であることがわかる。
【００３８】
図４の双方向光アド／ドロップ多重化器は、第１及び第２波長分割逆多重化器２１６及び２１８が、波長λ１，λ３を有する光信号をドロップさせる点を除いては、図３の双方向光アド／ドロップ多重化器と同一であるので、それ以上の詳細な説明は省略する。
【００３９】
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。特に、上述した実施形態では、光波長分割多重方式の双方向ハブ型環状網に適用する例を挙げたが、相互に異なる波長分割多重チャンネルを有する２個の波長分割多重光信号が一本の光伝送路を通じて相互に反対方向に進行する光通信網であれば、同様に適用可能である。また、図２乃至図４に示す波長分割逆多重化器として、波長分割逆多重化波長が可変される波長可変波長分割逆多重化器が使用されることもでき、これと同様に、図２乃至図４に示す光波長選択器も反射波長が可変される波長可変光波長選択器が使用されることもできる。従って、本発明の範囲は、上記実施形態に限るものでなく、特許請求の範囲及び特許請求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】
【００４０】
【図１】一般的な双方向光アド／ドロップ多重化器の構成図である。
【図２】本発明の実施形態による双方向光アド／ドロップ多重化器の構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態による双方向光アド／ドロップ多重化器の構成図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態による双方向光アド／ドロップ多重化器の構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
２００  第１光伝送路
２０２  第２光伝送路
２０４  第１波長分割逆多重化器
２０６  第１光循環器
２０６ａ〜２０６ｄ  第１光循環器の端子
２０６ａ  第１端子
２０６ｂ  第２端子
２０６ｃ  第３端子
２０６ｄ  第４端子
２１２  第２光循環器
２１２ａ〜２１２ｄ  第２光循環器の端子
２１２ａ  第１端子
２１２ｂ  第２端子
２１２ｃ  第３端子
２１２ｄ  第４端子
２０８  第１光波長選択器
２１０  第２光波長選択器
２１４  第２波長分割逆多重化器
【図１】
2005065269.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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