(57)【要約】【課題】  多波長光源とそれを用いた波長分割多重システムを提供する。【解決手段】  広い波長帯域の光を生成する増幅部２２０と、光ファイバー上に一列に形成された複数のグレーティングを有し、増幅部２２０から入力した光を相異なる波長を有する複数のチャネルに分割して、増幅部２２０に反射する光ファイバーグレーティング２１０とを有し、増幅部２２０は、グレーティングから反射された各チャネルを増幅する。これにより、より低廉な近距離通信用の波長分割多重方式の通信システムを構築することができる。【選択図】図２
2005197677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長帯域の光を生成する増幅部と、
光ファイバー上に複数のグレーティング部が一列に形成され、前記増幅部から入力する前記光を、相異なる波長を有する複数のチャネルに分割して、前記増幅部に反射する光ファイバーグレーティングと、
を備え、
前記増幅部は、前記複数のグレーティング部から反射された前記各チャネルを増幅して出力することを特徴とする多波長光源。
【請求項２】
前記多波長光源は、前記光ファイバーグレーティングの第１の端子に接続し、前記複数のグレーティング部を通過した前記光の乱反射を防止する光終端器をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の多波長光源。
【請求項３】
前記増幅部は、
所定の波長帯域の光を出力し、前記各チャネルを増幅する増幅媒質と、
前記増幅媒質を励起するポンプ光を生成するポンピング光源と、
前記光ファイバーグレーティングの第２の端子と前記増幅媒質との間に設けられ、前記ポンプ光及び前記チャネルを前記増幅媒質に出力し、前記増幅媒質から入力する前記光を、前記光ファイバーグレーティングの第２の端子に出力する波長選択結合器と、
前記増幅媒質で増幅された各チャネルを、前記多波長光源の外部に出力すると共に、外部から前記増幅媒質の内部に光が入力することを防止するアイソレータと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の多波長光源。
【請求項４】
前記増幅媒質は、１４５０ｎｍ〜１５１０ｎｍの波長帯域を有する光を生成する、ツリウムを含む希土類添加光ファイバー増幅器を備えることを特徴とする請求項３に記載の多波長光源。
【請求項５】
前記増幅媒質は、１２７０ｎｍ〜１３３０ｎｍの波長帯域を有する光を生成する、プラセオジムを含む希土類添加光ファイバー増幅器を備えることを特徴とする請求項３に記載の多波長光源。
【請求項６】
前記増幅媒質は、エルビウム添加光ファイバー増幅器を備えることを特徴とする請求項３に記載の多波長光源。
【請求項７】
前記増幅媒質の長さを調節することによって、前記光の波長帯域を選択的に制御することを特徴とする請求項３に記載の多波長光源。
【請求項８】
前記増幅部は、
所定の波長帯域の光を生成し、前記光ファイバーグレーティングから入力する前記チャネルを増幅する第１の増幅媒質と、
前記第１の増幅媒質で増幅された前記各チャネルを２次増幅する第２の増幅媒質と、
前記第１及び第２の増幅媒質の間に設けられ、前記第１の増幅媒質から出力する前記チャネルを前記第２の増幅媒質に通過させると共に、前記第２の増幅媒質から前記第１の増幅媒質に光又はチャネルが進行することを防止する第１のアイソレータと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の多波長光源。
【請求項９】
前記増幅部は、
前記第１の増幅媒質を励起する第１のポンプ光を生成する第１のポンピング光源と、
前記光ファイバーグレーティングの一端と前記第１の増幅媒質との間に設けられ、前記第１の増幅媒質が生成した前記光を、前記光ファイバーグレーティングに出力し、前記光ファイバーグレーティングから入力する相異なる波長を有する複数のチャネルを、前記第１の増幅媒質に出力する第１の波長選択結合器と、
前記第２の増幅媒質を励起する第２のポンプ光を生成する第２のポンピング光源と、
前記第２の増幅媒質で増幅された前記チャネルを、前記多波長光源の外部に出力する第２のアイソレータと、
前記第２のアイソレータと前記第２の増幅媒質との間に設けられ、前記第２のポンピング光源と接続して、前記第２の増幅媒質で２次増幅されたチャネルを前記第２のアイソレータに出力し、前記第２のポンプ光を前記第２の増幅媒質に入力する第２の波長選択結合器と、
をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の多波長光源。
【請求項１０】
前記グレーティング部は、ブラッググレーティングからなることを特徴とする請求項１に記載の多波長光源。
【請求項１１】
前記グレーティング部は、サンプルドグレーティングからなることを特徴とする請求項１に記載の多波長光源。
【請求項１２】
中央基地局と、上向光信号を生成する複数の加入者装置と、前記上向光信号を多重化して前記中央基地局に出力する地域基地局とを備える波長分割多重システムであって、
前記中央基地局は、
広い波長帯域の光を生成する増幅部と、前記光を相異なる波長を有する複数の下向チャネルに分割して前記増幅部に反射する光ファイバーグレーティングとを有し、前記下向チャネルを前記増幅部で増幅して出力する多波長光源と、
前記多波長光源が生成した下向チャネルを、下向光信号に多重化して出力し、前記地域基地局から入力する上向光信号を逆多重化して検出する光変調部と、
を備えることを特徴とする波長分割多重システム。
【請求項１３】
前記光変調部は、
前記多波長光源が出力する下向チャネルを、波長ごとに逆多重化する逆多重化器と、
前記逆多重化器で逆多重化された下向チャネルを下向光信号に変調する複数の変調器と、
前記変調器から入力する下向光信号を多重化して、前記地域基地局に出力し、前記地域基地局から入力する多重化された上向光信号を波長ごとに逆多重化する、多重化／逆多重化器と、
前記多重化／逆多重化器で逆多重化された前記各上向光信号を検出する複数の光検出器と、
前記各多重化／逆多重化器と前記各変調器の間に設けられ、前記多重化／逆多重化器から入力する上向光信号を対応する前記光検出器に出力し、対応する前記変調器から入力する下向光信号を前記多重化／逆多重化器に出力する波長選択結合器と、
を備えることを特徴とする請求項１２に記載の波長分割多重システム。
【請求項１４】
前記光ファイバーグレーティングは、光ファイバーと、前記光ファイバー上に形成された相異なる波長を有する複数のグレーティング部とを備えることを特徴とする請求項１２に記載の波長分割多重システム。
【請求項１５】
前記増幅部は、
１４５０ｎｍ〜１５１０ｎｍ波長帯域の光を生成するツリウム添加光ファイバーと、
前記ツリウム添加光ファイバーを励起するポンプ光を生成するポンピング光源と、
前記光ファイバーグレーティングと、前記ツリウム添加光ファイバーと、前記ポンピング光源とに接続し、前記光ファイバーグレーティングから入力する下向チャネル、及び、前記ポンピング光源から入力する前記ポンプ光を、前記ツリウム添加光ファイバーに出力し、前記ツリウム添加光ファイバーから入力する前記光を前記光ファイバーグレーティングに出力する光結合器と、
を備えることを特徴とする請求項１２に記載の波長分割多重システム。
【請求項１６】
前記増幅部は、
１２７０ｎｍ〜１３３０ｎｍ波長帯域の光を生成するプラセオジム添加光ファイバーと、
前記プラセオジム添加光ファイバーを励起するポンプ光を生成するポンピング光源と、
前記光ファイバーグレーティングと、前記プラセオジム添加光ファイバーと、前記ポンピング光源とに接続し、前記光ファイバーグレーティングから入力する下向チャネル、及び、前記ポンピング光源から入力する前記ポンプ光を、前記プラセオジム添加光ファイバーに出力し、前記プラセオジム添加光ファイバーから入力する前記光を前記光ファイバーグレーティングに出力する光結合器と、
を備えることを特徴とする請求項１２に記載の波長分割多重システム。
【請求項１７】
下向光信号を生成する中央基地局と、前記下向光信号を受信する複数の加入者装置と、前記中央基地局と前記加入者装置とを中継する地域基地局とを備える波長分割多重システムであって、
前記中央基地局は、
広い波長帯域の光を生成する増幅部と、前記光を相異なる波長を有する複数の下向チャネルに分割して、前記増幅部に反射する光ファイバーグレーティングとを備える多波長光源と、
前記多波長光源が生成した前記下向チャネルを、波長ごとに逆多重化する多重化／逆多重化器と、
前記多重化／逆多重化器で多重化された前記下向チャネルの中の対応する下向チャネルによりモードロックされた下向光信号を生成する複数の半導体光源と、
を備え、
前記多重化／逆多重化器は、前記半導体光源から入力する前記下向光信号を多重化して、前記地域基地局に出力することを特徴とする波長分割多重システム。
【請求項１８】
前記中央基地局は、
前記多波長光源と前記多重化／逆多重化器との間に設けられ、前記下向チャネルを前記多重化／逆多重化器に出力し、前記多重化／逆多重化器で多重化された前記下向光信号を前記地域基地局に出力するサーキュレータをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の波長分割多重システム。
【請求項１９】
前記地域基地局は、
一端は、前記中央基地局のサーキュレータと単一モード光ファイバーを介して接続し、他端は、前記各加入者装置と単一モード光ファイバーを介して接続し、多重化された前記下向光信号を波長ごとに逆多重化し、逆多重化された前記下向光信号を対応する加入者装置に出力する逆多重化器を備えることを特徴とする請求項１７に記載の波長分割多重システム。
【請求項２０】
前記各加入者装置は、
前記地域基地局の逆多重化器で逆多重化された対応する下向光信号を検出する光検出器を備えることを特徴とする請求項１７に記載の波長分割多重システム。
【請求項２１】
前記半導体光源は、反射型半導体光増幅器であることを特徴とする請求項１７に記載の波長分割多重システム。
【請求項２２】
前記半導体光源は、ファブリ−ペローレーザであることを特徴とする請求項１７に記載の波長分割多重システム。
【請求項２３】
前記多波長光源の増幅部は、
広い波長帯域の光を出力し、前記下向チャネルを増幅する増幅媒質と、
ポンプ光を生成するポンピング光源と、
前記光ファイバーグレーティングの一端と前記増幅媒質との間に設けられ、前記ポンプ光及び前記チャネルを前記増幅媒質に出力し、前記増幅媒質から入力する光を前記光ファイバーグレーティングの一端に出力する波長選択結合器とを備えることを特徴とする請求項１７に記載の波長分割多重システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長分割多重方式の光通信システムに係り、特に、異なる波長を有する複数の光信号を生成する光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の波長分割多重方式の光通信システムは、中央基地局で相異なる波長を有する複数の光信号を各加入者装置に提供する通信システムであり、加入者装置と中央基地局との間に設けられた地域基地局で中央基地局と各加入者装置とを中継するシステムである。
【０００３】
一般的に、中央基地局は、各加入者装置に伝送するための相異なる波長を有する複数の光信号を生成する光送信機を有する。そして、光送信機は、所定の波長を有する複数のチャネルを生成する光源と、各チャネルを光信号に変調する変調器とを有する。
【０００４】
図１は、従来の波長分割多重方式光通信システムの構成を示す図である。図１を参照すると、波長分割多重方式の光通信システムは、下向光信号を生成する中央基地局１１０と、上向光信号を各々生成する複数の加入者装置１３０−１〜１３０−ｎと、多重化された下向光信号を逆多重化して、上向光信号を多重化して中央基地局に出力する地域基地局１２０とを有する。
【０００５】
中央基地局１１０は、多重化／逆多重化器１１４と、複数の光送信機１１１と、光検出器１１３とを有し、各加入者装置から受信した多重化された上向光信号を逆多重化して検出し、また、相異なる波長を有する複数の下向光信号を多重化して地域基地局１２０に出力する。
【０００６】
多重化／逆多重化器１１４は、地域基地局１２０から入力した多重化された上向光信号を、所定の波長に逆多重化し、各光検出器１１３は、逆多重化された上向光信号を検出する。
【０００７】
各光送信機１１１は、所定の波長を有するチャネルを生成する光源と、チャネルを変調する変調器を有する。光源には、長距離伝送が可能な単一波長のチャネルを出力する分布帰還レーザ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｌａｓｅｒ）又は、変調器と光源とを有する電界吸収変調器レーザ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｂｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ  Ｌａｓｅｒ）などを使用することができる。
【０００８】
地域基地局１２０は、中央基地局１１０と単一光ファイバーでリンクされており、各加入者装置１３０−１〜１３０−ｎと中央基地局１１０との間に設けられ、加入者装置１３０−１〜１３０−ｎと中央基地局１１０とを中継する。
【０００９】
各加入者装置１３０−１〜１３０−ｎは、上向光信号を生成する光源１３２と、下向光信号を検出する光検出器１３３とを有し、下向光信号を検出すると共に、地域基地局１２０に上向光信号を出力する。
【００１０】
しかしながら、前述した中央基地局は、単一波長のチャネルを生成するために複数の光源を有する必要があり、波長分割多重方式の通信システムを構成するために必要となるコストを増加させるという問題があった。さらに、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）のような近距離通信網に、長距離伝送用の高価な光源を使用することは、通信網の設置コストを上昇させるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、波長分割多重方式の近距離通信網の光送信機に適用可能な多波長光源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するために、本発明に従う多波長光源は、 広い波長帯域の光を生成するための増幅部と、光ファイバー上に一列に形成された複数のグレーティングを含むことによって、増幅部から入力された光を相異なる波長を有するそれぞれのチャネルに分割して増幅部に反射させるための光ファイバーグレーティングとを備え、増幅部は、グレーティングから反射された各チャネルを増幅させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に従う多波長光源は、増幅媒質から生成された広い波長帯域の光を相異なる周期を有する複数のブラッググレーティングにより、相異なる波長を有する複数のチャネルに分割し、分割された各チャネルを光信号に変調することによって、より低コストな近距離通信用の波長分割多重方式の通信システムを構築することができる。また、波長分割多重方式の受動型光加入者網のような光通信システムの広帯域光源の場合には、スペクトラム分割する過程でスペクトラムの間の多くの部分が損失することとなり効率が低下することとなる。本発明の多波長光源を波長分割多重受動型光加入者網光通信システムの広帯域光源として使用することによって、より効率的な通信システムの構成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために、公知の機能又は構成についての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に使用するものとする。
【００１５】
図２は、本発明の第１の実施の形態の多波長光源の構成を示す図である。図２を参照すると、多波長光源２００は、広い波長帯域の光を生成する増幅部２２０と、光を相異なる波長を有する複数のチャネルに分割する光ファイバーグレーティング２１０と、傾斜コネクタ（光終端器）２３０とを有する。
【００１６】
増幅部２２０は、増幅媒質２２１と、ポンピング光源２２３と、波長選択結合器２２２と、アイソレータ２２４とを有し、広い波長帯域の光を生成して光ファイバーグレーティング２１０の第２の端子に出力し、光ファイバーグレーティング２１０から入力する相異なる波長を有する複数のチャネルを増幅して、出力端２０１を通じて多波長光源２００の外部に出力する。
【００１７】
増幅媒質２２１は、１４５０ｎｍ〜１５１０ｎｍの波長帯域の光を生成することができるツリウムが添加された光ファイバー増幅器、１２７０ｎｍ〜１３３０ｎｍの波長帯域の光を生成することができるプラセオジムが添加された光ファイバー増幅器、または、エルビウム添加光ファイバー増幅器などの希土類元素が添加された光ファイバー増幅器からなる。また、増幅媒質２２１は、添加された希土類元素だけではなく、その長さによっても、生成する光の波長帯域を調節することができる。
【００１８】
ポンピング光源２２３は、増幅媒質２２１を励起するポンプ光を生成し、増幅媒質２２１は、ポンプ光により励起されることによって、所定の波長帯域の光を生成する。波長選択結合器（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｅｒ）２２２は、光ファイバーグレーティング２１０と増幅媒質２２１との間に設けられ、ポンプ光及び複数のチャネルを増幅媒質２２１に出力し、また、増幅媒質２２１から入力する光を光ファイバーグレーティング２１０に出力する。
【００１９】
アイソレータ２２４は、増幅媒質２２１で増幅された各チャネルを出力端２０１に出力し、また、出力端２０１から増幅媒質２２１に逆方向に進行する光を遮断する。
【００２０】
光ファイバーグレーティング２１０は、光ファイバー上に直列に形成された相異なる周期を有する複数のグレーティング２１２を有し、増幅部２２０から入力する光を、相異なる波長を有するそれぞれのチャネルに分割して、増幅部２２０に出力する。
【００２１】
グレーティング２１２は、λ１〜λＮのブラッグ波長を有する１次からＮ次までのブラッググレーティング（Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）で構成され、増幅部２２０から入力する光を、相異なる波長を有する複数のチャネルに分割して、増幅部２２０に反射する。なお、グレーティング２１２としては、サンプルドグレーティング（Ｓａｍｐｌｅｄ  Ｇｒａｔｉｎｇ）を使用することもできる。
【００２２】
光ファイバーグレーティング２１０の各グレーティング２１２から反射するチャネルの強度の挿入損失は、増幅部２２０から光ファイバーグレーティング２１０の第２の端子に入力する光のスペクトラムと、各グレーティング２１２の位置とに影響される。
【００２３】
前述した挿入損失は、増幅部２２０で生成された光の波長にも影響されるため、各グレーティング２１２から反射したチャネルの中で損失が大きい波長のチャネルについては、増幅媒質２２１で生成された光の利得スペクトラムが大きい位置に位置させることによって、各グレーティング２１２の間の挿入損失の差を最小化することができる。
【００２４】
増幅媒質２２１が生成する光の利得スペクトラムは、ポンピング光源２２３が生成するポンプ光の強度によって制御することができる。すなわち、ポンプ光源２２３が生成するポンプ光の強度を調節することによって、均一な強度を有する複数のチャネルを生成することができる。
【００２５】
光ファイバーグレーティング２１０から出力する各チャネル間の波長の間隔は、国際規約（ＩＴＵ  Ｇｒｉｄ）に提示されたように１００ＧＨｚ（０．８ｎｍ）を有するように形成することができる。
【００２６】
傾斜コネクタ２３０は、光ファイバーグレーティング２１０の第１の端子に接続し、ブラッググレーティング２１２を通過した光の乱反射を防止する。すなわち、傾斜コネクタ２３０は、増幅媒質２２０が生成した光の中で各グレーティング部２１２が反射したチャネルを除いた波長帯域の光を、乱反射することなしに多波長光源２００の外部に出力する。
【００２７】
図５は、図２に示す光ファイバーグレーティングが反射する各チャネルを示すグラフである。図５を参照すれば、増幅媒質２２１が生成した広い波長帯域の光は、相異なる波長を有する複数のチャネルλ１〜λＮを有し、光ファイバーグレーティング２１０は、光を各チャネルに分割することが分かる。
【００２８】
図３は、本発明の第２の実施の形態に従う多波長光源の構成を示す図である。図３を参照すれば、本発明の第２の実施の形態に従う多波長光源３００は、広い波長帯域の光を生成する増幅部３２０と、光を相異なる波長を有する複数のチャネルに分割する光ファイバーグレーティング３１０と、傾斜コネクタ３３０と、第２のアイソレータ３４０とを有する。
【００２９】
光ファイバーグレーティング３１０は、相異なる周期を有する複数のグレーティング部３１２を有し、増幅部３２０から入力する光を、相異なる波長を有する複数のチャネルに分割して増幅部３２０に反射する。
【００３０】
グレーティング部３１２は、相異なる周期を有する複数のブラッググレーティング又はサンプルドグレーティングを使用することができ、前述したブラッググレーティングは、光ファイバー３１１上にλ１〜λＮのブラッグ波長により１次からＮ次まで順次形成される。ブラッググレーティングは、前述したブラッグ波長の間の間隔を調節することによって、生成するチャネルの数を調節することができる。ここで、前述したブラッグ波長の間の間隔は、５０ＧＨｚ（０．４ｎｍ）の整数倍を有するように形成することができる。
【００３１】
傾斜コネクタ３３０は、増幅部３２０から光ファイバーグレーティング３１０に入力した光の中で、増幅部３２０へ反射されたチャネルの波長を除外した残り波長の範囲の光が、多波長光源３００の内部で乱反射を起こさないように、多波長光源３００の外部に出力する。
【００３２】
増幅部３２０は、第１の増幅媒質３２１と、第２の増幅媒質３２２と、第１及び第２の増幅媒質３２１，３２２の間に設けられた第１のアイソレータ３２４と、第１及び第２の波長選択結合器３２３，３２５と、第１及び第２のポンピング光源３２７，３２６を有する。
【００３３】
第１の増幅媒質３２１は、広い波長帯域の光を生成して光ファイバーグレーティング３１０に出力し、また、光ファイバーグレーティング３１０から入力した各チャネルを増幅して第１のアイソレータ３２４に出力する。
【００３４】
第１のアイソレータ３２４は、第１の増幅媒質３２１から入力したチャネルを、第２の増幅媒質３２２に出力し、第２の増幅媒質３２２が生成した自然放出光又は第２の増幅媒質３２２が反射したチャネルの一部が、第１の増幅媒質３２１に入力することを防止する。
【００３５】
第２の増幅媒質３２２は、第１の増幅媒質３２１で増幅された各チャネルを増幅して、第２の波長選択結合器３２５に出力する。また、第２の増幅媒質３２２は、第２のポンピング光源３２６により励起され、自然放出光を生成し、第２の波長選択結合器３２５に出力する。
【００３６】
第１のポンピング光源３２７は、第１の増幅媒質３２１を励起する第１のポンプ光を生成し、第１のポンプ光を第１の波長選択結合器３２３に出力する。
【００３７】
第１の波長選択結合器３２３は、光ファイバーグレーティング３１０の一端と第１の増幅媒質３２１との間に設けられ、第１のポンピング光源３２７から入力した第１のポンプ光を、第１の増幅媒質３２１に出力し、第１の増幅媒質３２１が生成した光を、光ファイバーグレーティング３１０に出力し、光ファイバーグレーティング３１０から入力する相異なる波長を有する複数のチャネルを第１の増幅媒質３２１に出力する。
【００３８】
第２のアイソレータ３４０は、第２の増幅媒質３２２から入力するチャネルを多波長光源３００の出力端３０１に出力し、また、出力端３０１から増幅部３２０に逆方向に進行する光が入力することを防止する。
【００３９】
第２のポンピング光源３２６は、第２の増幅媒質３２２を励起するための第２のポンプ光を生成し、第２のポンプ光を、第２の波長選択結合器３２５に出力する。
【００４０】
第２の波長選択結合器３２５は、第２のアイソレータ３４０と第２の増幅媒質３２２との間に設けられ、第２の増幅媒質３２２で２次増幅されたチャネルを、第２のアイソレータ３４０に出力し、第２のポンピング光源３２６から入力した第２のポンプ光を第２の増幅媒質３２２に出力する。
【００４１】
図４は、本発明の第３の実施の形態に従う多波長光源を含む波長分割多重システムの構成を示す図である。図４を参照すれば、本発明の第３の実施の形態に従う波長分割多重システムは、相異なる波長を有する複数の下向光信号を生成する中央基地局４００と、上向光信号を生成する複数の加入者装置４６０−１〜４６０−ｎと、中央基地局４００と加入者装置４６０−１〜４６０−ｎとの間に設けられ、各加入者装置４６０−１〜４６０−ｎと中央基地局４００とを中継する地域基地局４５０とを有する。
【００４２】
中央基地局４００は、相異なる波長を有する複数の下向チャネルを生成する多波長光源４１０と、下向チャネルを対応する下向光信号に変調する光変調部４３０とを有する。
【００４３】
多波長光源４１０は、広い波長帯域の光を生成する増幅部４２０と、この生成された光を相異なる波長を有する複数の下向チャネルに分割して増幅部４２０に反射する光ファイバーグレーティング４１４とを有する。また、多波長光源４１０は、本発明の第１及び第２の実施の形態に従う構成を有することができる。
【００４４】
増幅部４２０は、光を生成し下向チャネルを増幅する増幅媒質４２３と、増幅媒質４２３を励起するポンピング光源４２１と、波長選択結合器４２２とを有する。
【００４５】
増幅媒質４２３は、１４５０ｎｍ〜１５１０ｎｍ波長帯域の光を生成することができるツリウム添加光ファイバー、又は１２７０ｎｍ〜１３３０ｎｍの波長帯域の光を生成することができるプラセオジム添加光ファイバーなどの希土類添加光ファイバーを使用することができる。また、増幅媒質４２３は、希土類元素の種類又はその長さにより生成する光の波長帯域を調節することができる。増幅媒質４２３が生成する広い波長帯域の光は、自然放出光（ＡＳＥ）である。
【００４６】
光ファイバーグレーティング４１４は、複数のグレーティング部４１２を有し、グレーティング部４１２としては、相異なるブラッグ波長を有するブラッググレーティング又はサンプルドグレーティングなどを使用することができる。光ファイバーグレーティング４１４は、増幅媒質４２３が生成した光を、相異なる波長を有する下向チャネルに分割し、下向チャネルを増幅媒質４２３に反射する。そして、増幅媒質４２３は、光ファイバーグレーティング４１４により反射されたチャネルを増幅して、光変調部４３０に出力する。
【００４７】
光変調部４３０は、下向チャネルを逆多重化する逆多重化器４３１と、複数の変調器４３２−１〜４３２−ｎと、複数の光検出器４３３−１〜４３３−ｎと、複数の波長選択結合器４３４−１〜４３４−ｎと、変調器４３２−１〜４３２−ｎと地域基地局４５０との間に設けられた多重化／逆多重化器４３５とを有する。
【００４８】
逆多重化器４３１は、各下向チャネルを逆多重化して変調器４３２−１〜４３２−ｎのそれぞれに出力する。各変調器４３２−１〜４３２−ｎは、下向チャネルに伝送するデータを載せた下向光信号に変調して、多重化／逆多重化器４３５に出力する。
【００４９】
多重化／逆多重化器４３５は、地域基地局４５０から入力した上向光信号を、相異なる波長を有するそれぞれの上向チャネルに逆多重化して、各波長選択結合器４３４−１〜４３４−ｎに出力し、また、波長選択結合器４３４−１〜４３４−ｎから入力した下向光信号を多重化して地域基地局４５０に出力する。
【００５０】
各波長選択結合器４３４−１〜４３４−ｎは、各変調器４３２−１〜４３２−ｎと多重化／逆多重化器４３５との間に設けられ、各変調器４３２−１〜４３２−ｎから入力する下向光信号を多重化／逆多重化器４３５に出力し、また、多重化／逆多重化器４３５から入力する上向チャネルを、各光検出器４３３−１〜４３３−ｎに出力する。
【００５１】
各光検出器４３３−１〜４３３−ｎは、波長選択結合器４３４−１〜４３４−ｎから入力した上向チャネルを検出する。
【００５２】
地域基地局４５０は、多重化／逆多重化器４５１を有し、中央基地局４００から入力する多重化された下向光信号を、それぞれの波長に逆多重化して加入者装置４６０−１〜４６０−ｎに出力し、また、各加入者装置４６０−１〜４６０−ｎから入力する上向光信号を多重化して、中央基地局４００に出力する。
【００５３】
各加入者装置４６０−１〜４６０−ｎは、波長選択結合器４６１と、光源４６２と、光検出器４６３を有し、地域基地局４５０で逆多重化された下向光信号中の対応する下向光信号を検出し、また、上向光信号を地域基地局４５０に出力する。
【００５４】
図６は、本発明の第４の実施の形態に従う多波長光源を含む波長分割多重方式システムの構成を示す図である。図６を参照すれば、本発明の第４の実施の形態に従う波長分割多重システムは、下向光信号を生成する中央基地局５３０と、下向光信号を受信する複数の加入者装置５５０−１〜５５０−ｎとを有する光終端網（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｏｄｅ  Ｕｎｉｔ）５５０と、中央基地局５３０と加入者装置５５０−１〜５５０−ｎとを中継する地域基地局５４０とを有する。中央基地局５３０と地域基地局５４０は、相互に単一モード光ファイバー（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ）などにより接続し、地域基地局５４０と各加入者装置５５０−１〜５５０−ｎとの間は、単一モード光ファイバーなどにより接続する。なお、本発明の第４の実施の形態に従う波長分割多重システムは、受動型光加入者網構成の一例を示すものである。
【００５５】
中央基地局５３０は、多波長光源５１０と、多重化／逆多重化器５０１と、複数の半導体光源（Ｔｘ）５０２−１〜５０２−ｎと、多重化／逆多重化器５０１と地域基地局５４０との間に設けられたサーキュレータ５０３とを有する。
【００５６】
多波長光源５１０は、広い波長帯域の光を生成する増幅部５２０と、光を相異なる波長を有する複数の下向チャネルに分割して増幅部５２０に反射する光ファイバーグレーティング５１３と、光ファイバーグレーティング５１３で増幅媒質５２１に反射されず透過された一部下向チャネルが、多波長光源５１０の内部で乱反射することを防止する傾斜コネクタ５１４を有する。
【００５７】
光ファイバーグレーティング５１３は、増幅媒質５２１が生成した光を、相異なる波長を有するそれぞれの下向チャネルに分割し、下向チャネルを増幅媒質５２１に反射する。光ファイバーグレーティング５１３は、光ファイバー上に相異なる周期を有する複数のブラッググレーティング又はサンプルドグレーティングなどが形成されている。
【００５８】
増幅部５２０は、増幅媒質５２１と、ポンピング光源５２２と、波長選択結合器５２３とを有する。増幅媒質５２１は、広い波長帯域の光を生成し、生成された光を光ファイバーグレーティング５１３に出力する。また、増幅媒質５２１は、光ファイバーグレーティング５１３から反射された下向チャネルを増幅して多重化／逆多重化器５０１に出力する。増幅媒質５２１としては、所定の波長帯域の自然放出光（ＡＳＥ）を生成する希土類元素が添加された光ファイバー増幅器などを使用することができる。
【００５９】
ポンピング光源５２２は、増幅媒質５２１を励起するポンプ光を生成し、波長選択結合器５２３は、光ファイバーグレーティング５１３の一端と増幅媒質５２１との間に設けられ、ポンプ光及びチャネルを増幅媒質５２１に出力し、また、増幅媒質５２１から入力する光を、光ファイバーグレーティング５１３の一端に出力する。
【００６０】
多重化／逆多重化器５０１は、多波長光源５１０から入力する下向チャネルを、それぞれの波長に多重化して、対応する半導体光源５０２−１〜５０２−ｎに出力し、半導体光源５０２−１〜５０２−ｎでモードロック（ｍｏｄｅ−ｌｏｃｋ）により生成された相異なる波長を有する下向光信号を多重化して、サーキュレータ５０３に出力する。
【００６１】
半導体光源５０２−１〜５０２−ｎは、多重化／逆多重化器５０１で多重化された下向チャネルの中の対応する下向チャネルによりモードロックされた下向光信号を生成する。半導体光源５０２−１〜５０２−ｎには、反射型半導体光増幅器又はファブリ−ペローレーザなどを使用することができる。
【００６２】
サーキュレータ５０３は、多波長光源５１０と多重化／逆多重化器５０１との間に設けられ、地域基地局５４０と単一モード光ファイバーにより接続する。サーキュレータ５０３は、下向チャネルを多重化／逆多重化器５０１に出力し、多重化／逆多重化器５０１で多重化された下向光信号を地域基地局５４０に出力する。
【００６３】
地域基地局５４０は、その一端は、中央基地局５３０のサーキュレータ５０３と単一モード光ファイバーにより接続し、その他端には、各加入者装置５５０−１〜５５０−ｎと単一モード光ファイバーにより接続する。地域基地局５４０は、多重化された下向光信号を、波長ごとに逆多重化し、また、逆多重化された下向光信号を加入者装置５５０−１〜５５０−ｎに出力する逆多重化器５４１を有する。
【００６４】
各加入者装置５５０−１〜５５０−ｎは、地域基地局５４０の逆多重化器５４１で逆多重化された対応する下向光信号を検出する光検出器５５０−１〜５５０−ｎを有する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来技術による波長分割多重方式の光通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に従う多波長光源の構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に従う多波長光源の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に従う多波長光源を含む波長分割多重方式システムの構成を示す図である。
【図５】図２に示された増幅媒質から生成された広い波長帯域を有する光を示すためのグラフである。
【図６】本発明の第４の実施の形態に従う多波長光源を含む波長分割多重方式システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
２００    多波長光源
２０１    出力端
２１０    光ファイバーグレーティング
２１２    グレーティング部
２２０    増幅部
２２１    増幅媒質
２２２    波長選択結合器
２２３    ポンピング光源
２２４    アイソレータ
２３０    コネクタ
【図１】
2005197677.tif 000003
【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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