(57)【要約】【課題】  波長多重伝送システムにおいて、複数の波長の光を１本の光ファイバで伝送してフルメッシュ型のネットワーク構成とするため、周回性ＡＷＧを利用した波長ルーティング装置を適用する。しかし、従来の波長ルーティング装置では各ノード同士は信号の伝送に１つの波長チャネルしか使用することができないため、ある１つのノードから他の複数のノードにそれぞれ情報量が異なる信号を伝送する場合は、波長多重伝送システムのメリットを活かしきれない。【解決手段】  上記課題を解決するために、本発明は、Ｍ（Ｍ：２以上の整数）個の入力ポートおよびＭ個の出力ポートを有する周回性アレイ導波路格子を備える波長ルーティング装置において、ｐ（ｐ：Ｍ未満の自然数）個の該出力ポートとｐ個の該入力ポートとが１対１に接続されている波長ルーティング装置である。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ（Ｍ：２以上の整数）個の入力ポートおよびＭ個の出力ポートを有する周回性アレイ導波路格子を備える波長ルーティング装置において、ｐ（ｐ：Ｍ未満の自然数）個の該出力ポートとｐ個の該入力ポートとが１対１に接続されている波長ルーティング装置。
【請求項２】
前記出力ポートと接続されている少なくとも１の前記入力ポートと、
該入力ポートと接続されている前記出力ポートとが、
光増幅器を介して１対１に接続されている請求項１の波長ルーティング装置。
【請求項３】
前記出力ポートと接続されている前記入力ポート以外のいずれか一個の前記入力ポートと、
前記入力ポートと接続されている前記出力ポート以外のいずれか一個の前記出力ポートと、からなる複数の入出力ポート対において、
少なくとも１対の入出力ポート対の間で信号伝送に使用可能な波長チャネルの数を２以上にしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の波長ルーティング装置。
【請求項４】
Ｍ（Ｍ：２以上の整数）個の入力ポートおよびＭ個の出力ポートを有する周回性アレイ導波路格子と、該周回性アレイ導波路格子の入力ポートのうちＮ（Ｎ：Ｍ未満の自然数）個のそれぞれおよび該周回性アレイ導波路格子の出力ポートのうちＮ個のそれぞれが１対１に接続されたＮ個のノードと、を有する波長ルーティングネットワークにおいて、該周回性アレイ導波路格子の入力ポートのうち該ノードが接続されていないｑ（ｑ：（Ｍ−Ｎ）以下の自然数）個の該入力ポートと、該周回性アレイ導波路格子の出力ポートのうち該ノードが接続されていないｑ個の該出力ポートと、が１対１に接続されている波長ルーティングネットワーク。
【請求項５】
前記周回性アレイ導波路格子の出力ポートと接続されている少なくとも１の前記周回性アレイ導波路格子の入力ポートと、
該入力ポートと接続されている前記周回性アレイ導波路格子の出力ポートとが、
光増幅器を介して１対１に接続されている請求項３に記載の波長ルーティングネットワーク。
【請求項６】
少なくとも２個のノード間において、信号伝送に使用可能な波長チャネルの数を２以上にしたことを特徴とする請求項４または請求項５記載の波長ルーティングネットワーク。
【請求項７】
少なくとも２個のノード間において、一方のノードから他方のノードへの信号伝送に使用可能な波長チャネルの数と他方のノードから一方のノードへの信号伝送に使用可能な波長チャネルの数とが異なることを特徴とする請求項４から６に記載のいずれかの波長ルーティングネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長ルーティング装置に関する。特に、周回性アレイ導波路格子（以下、「アレイ導波路格子」を「ＡＷＧ」とする。）を備える波長ルーティング装置および周回性ＡＷＧを用いた波長ルーティングネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１、図２に従来のフルメッシュ型のネットワークの構成を示す。図３に周回性ＡＷＧの構造を示す。図４（１）に周回性ＡＷＧの論理的な接続を説明する図を示す。図４（２）に周回性ＡＷＧの入出力ポート対の間の波長対応表を示した図を示す。図１、図２において、１はノード、２は接続、３は周回性ＡＷＧを備える波長ルーティング装置を示す。図３において、３０は入力チャネル導波路、３１は入力スラブ導波路、３２はアレイ導波路、３３は出力スラブ導波路、３４は出力チャネル導波路、４０は周回性ＡＷＧを示す。図４（１）において、４０は周回性ＡＷＧ、を示す。図４（２）において、縦方向は入力ポートのポート番号、横方向は出力ポートのポート番号、各交点は波長チャネルの波長をそれぞれ示す。
【０００３】
従来、Ｎ個のノードでフルメッシュ型のネットワークを構成する場合、図１のように任意の２つのノード間をすべて光ファイバで結んでいた。ここで、図１では、５つのノードを例にとった。
【０００４】
このとき、ノード１の間をすべて接続するために光ファイバを多く必要とした。例えば、５個のノードをもれなく接続するために、１０本の光ファイバが必要となる。そこで、上記問題を解決するために、ＡＷＧに波長周回性という機能を持たせた周回性ＡＷＧが開発された（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
波長多重伝送システムにおいては、複数の波長の光を１本の光ファイバで伝送するため、送信側においては複数の波長の光信号を1本に多重化する機能が必要であり、受信側においては多重化された光信号を波長ごとに分波する機能が必要となる。この多重化や分波する機能を光合分波器で実現する。ＡＷＧとは、その機能を平面光回路（ＰＬＣ）を用いて実現する光合分波器の１種である。図３のように、入力チャネル導波路３０から入力した光信号を入力スラブ導波路３１で分配し、長さの異なる導波路を複数有したアレイ導波路３２で光路差を付与し、出力スラブ導波路３３の出力側の出力チャネル導波路３４に結合させることによって光信号が干渉し、特定波長の光信号を出力することができる。
【０００６】
また、波長周回性とは、図４（１）に示すように、複数個ずつ（図４（１）に示す場合、５個）入出力ポートを有する光合分波器において、各入力ポートに複数（図４（１）に示す場合、５種類）の波長チャネルが入力可能なとき、過不足なく必ず異なる出力ポートから出力されるような光合分波特性のことである。このことから、各入力ポートから入力可能な波長チャネルの数は、入出力ポートの数によって決定され、図４（１）に示す接続例の場合は、５種類の波長チャネルが各入力ポートから入力可能である。一定の規則とは、各入出力ポート間の接続に波長が順番となるように波長チャネルを対応させるものである。上記規則を表に表したのが、図４（２）に示す波長対応表であり、この波長対応表のように、波長チャネルの波長が周回して対応することから波長周回性という。この規則は、ＡＷＧの任意の入出力ポートの数について同様である。
【０００７】
ＡＷＧに波長周回性という機能を持たせた周回性ＡＷＧは、たとえば、図４（１）に示すように、５個の入力ポートと各ポートあたり５種類の異なる波長チャネルのすべてが、５個の出力ポートの各ポートいずれかと１対１に接続される。このような周回性ＡＷＧ４０を用いると、図２のように、Ｎ個のノードをスター状に接続することによって、フルメッシュ型のネットワークを構成することができ、ネットワークに必要な光ファイバの本数を削減することができる。
【０００８】
なお、図１および図２は、各ノード１間の論理的な接続関係を示した図であって、物理的には、ノード１の出力ポートと周回性ＡＷＧの入力ポートとを接続する光ファイバと、ノード１の入力ポートと周回性ＡＷＧの出力ポートとを接続する光ファイバと、の２本を接続２に含むものである。
【０００９】
しかし、各ノード１同士は信号の伝送に１つの波長チャネルしか使用することができないため、ある１つのノードから他の複数のノードに、それぞれ情報量が異なる信号を伝送する場合は、時分割多重で情報量の差を吸収せざるを得ず波長多重伝送システムのメリットを活かしきれない。ここで、時分割多重とは、通信回線を使用する時間を等分し、複数の通信回線に順番に割り当てる方式をいう。また、需要に応じた容量増設などにも対応できず、柔軟性にかけるネットワークの構成になってしまうという問題が生じる。
【特許文献１】特開２００１−３４６２３５号公報（第（２）頁、第３図、第４図図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するために、入力ポートと出力ポートに複数の波長チャネルの設定が可能な波長ルーティング装置およびこれを用いた波長ルーティングネットワークを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、背景技術において述べた、周回性ＡＷＧのある入力ポートに入力された複数の波長チャネルのすべてが、それぞれ異なった出力ポートから出力される機能を利用している。
【００１２】
具体的には、上記目的を達成するために、本願第1発明は、Ｍ（Ｍ：２以上の整数）個の入力ポートおよびＭ個の出力ポートを有する周回性アレイ導波路格子を備える波長ルーティング装置において、ｐ（ｐ：Ｍ未満の自然数）個の該出力ポートとｐ個の該入力ポートとが１対１に接続されている波長ルーティング装置である。
【００１３】
本願第１発明において、前記出力ポートと接続されている少なくとも１の前記入力ポートと、該入力ポートと接続されている前記出力ポートとが、光増幅器を介して１対１に接続されることが望ましい。
【００１４】
また、本願第１発明において、前記出力ポートと接続されている前記入力ポート以外のいずれか一個の前記入力ポートと、前記入力ポートと接続されている前記出力ポート以外のいずれか一個の前記出力ポートと、からなる複数の入出力ポート対において、少なくとも１対の入出力ポート対の間で信号伝送に使用可能な波長チャネルの数が２以上であることが含まれてもよい。
【００１５】
本願第２発明は、Ｍ（Ｍ：２以上の整数）個の入力ポートおよびＭ個の出力ポートを有する周回性アレイ導波路格子と、該周回性アレイ導波路格子の入力ポートのうちＮ（Ｎ：Ｍ未満の自然数）個のそれぞれおよび該周回性アレイ導波路格子の出力ポートのうちＮ個のそれぞれが１対１に接続されたＮ個のノードと、を有する波長ルーティングネットワークにおいて、該周回性アレイ導波路格子の入力ポートのうち該ノードが接続されていないｑ（ｑ：（Ｍ−Ｎ）以下の自然数）個の該入力ポートと、該周回性アレイ導波路格子の出力ポートのうち該ノードが接続されていないｑ個の該出力ポートと、が１対１に接続されている波長ルーティングネットワークである。
【００１６】
本願第２発明において、前記周回性アレイ導波路格子の出力ポートと接続されている少なくとも１の前記周回性アレイ導波路格子の入力ポートと、該入力ポートと接続されている前記周回性アレイ導波路格子の出力ポートとが、光増幅器を介して１対１に接続されていることが望ましい。
【００１７】
また、本願第２発明において、少なくとも２個のノード間において、信号伝送に使用可能な波長チャネルの数を２以上としたことが含まれてもよい。
【００１８】
また、本願第２発明において、少なくとも２個のノード間において、一方のノードから他方のノードへの信号伝送に使用可能な波長チャネルの数と他方のノードから一方のノードへの信号伝送に使用可能な波長チャネルの数とが異なることが含まれてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による波長ルーティング装置では、需要に応じた容量増設などにも対応でき、柔軟なネットワーク設計が可能となる。また、本発明による波長ルーティングネットワークによれば、所定のノード間に複数の波長チャネルを割り当てることが可能となる。また、非対称な波長チャネルを割り当てることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、いくつかの実施の形態を示すことによって、本願発明について説明する。
（実施の形態１）
【００２１】
図５（１）は、入出力ポートをそれぞれ４つ備えた周回性ＡＷＧを示した図で、図５（２）はこの周回性ＡＷＧの入出力ポート対の間の波長対応表を示した図である。図６（１）、図７（１）、図８（１）および図９は、それぞれ、図５（１）に示した周回性ＡＷＧを用いた本発明の実施の形態を示した図である。図６（２）、図７（２）、図８（２）は、それぞれの実施の形態の波長ルーティング装置の入出力ポート対の間の波長対応表を示した図である。
【００２２】
図６（１）、図７（１）、図８（１）および図９において、４０は周回性ＡＷＧ、１１、１２、１３、１４は入力ポートのポート番号、２１、２２、２３、２４は出力ポートのポート番号、をそれぞれ示す。また、図５（２）、図６（２）、図７（２）、図８（２）において、縦方向は入力ポートのポート番号、横方向は出力ポートのポート番号、各交点は入出力ポート対の間で使用可能な波長チャネルの波長をそれぞれ示す。なお、入出力ポート間で接続される入出力ポートは、外部との接続には使用しないため、該当する入出力ポートを太線によって消してある。
【００２３】
まず、波長ルーティング装置において、出力ポートと入力ポートが接続されていない場合について図５（２）を用いて説明する。図５（２）において、例えば、入力ポート１２から波長がλ２の波長チャネルを入力すると、その波長チャネルは出力ポート２３から出力されるということを示している。波長対応表は先に述べた周回性ＡＷＧの性質上、入出力ポートの数によって決定され、任意の入出力ポートの数について同様である。図５（１）に示す周回性ＡＷＧ４０では、任意の入力ポートと出力ポートとは、すべていずれかの波長チャネルにより１対１に接続される。入力ポートから出力ポートへ伝送できる情報量の限界は、信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数によって決定される。つまり、図５（１）に示す周回性ＡＷＧ４０では、任意の入出力ポート対の間で波長チャネル１つ分の情報量しか伝送することができない。
【００２４】
そこで、本実施の形態では、Ｍ（Ｍ：２以上の整数）個の入力ポートおよびＭ個の出力ポートを有する周回性アレイ導波路格子を備える波長ルーティング装置において、ｐ（ｐ：Ｍ未満の自然数）個の該出力ポートとｐ個の該入力ポートとが１対１に接続されていることを特徴とし、実施の形態の１つに図６（１）に示す接続例がある。
【００２５】
図６（１）に示す実施の形態のように、４対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧ４０の入力ポート１２と出力ポート２２と、および入力ポート１４と出力ポート２４と、をそれぞれ接続すると、図６（２）に示す、新たな入出力ポート対の間の波長対応表を得ることができる。
【００２６】
図６（１）に示す接続例の場合、例えば、波長がλ１の波長チャネルを入力ポート１１に入力すると、図５（２）に示した波長対応表より、出力ポート２１から出力される。よって、図６（２）の波長対応表においても、入力ポート１１、出力ポート２１の交点はλ１となる。次に、波長がλ２の波長チャネルを入力ポート１１に入力すると、図５（２）に示した波長対応表より、出力ポート２２から出力される。しかし、入力ポート１２と出力ポート２２とが接続されているため、出力ポート２２から出力された波長チャネルは入力ポート１２へと入力される。図５（２）に示した波長対応表より、入力ポート１２へと入力された波長がλ２の波長チャネルは、出力ポート２３から出力される。よって、図６（２）の波長対応表においても、入力ポート１１、出力ポート２３の交点はλ２となる。このように、図６（１）に示す接続例の場合の波長対応表が図６（２）のように決定される。
【００２７】
図６（２）を見ると、入力ポート１１から入力可能な４種類の波長チャネルは、出力ポート２１から１種類、出力ポート２３から３種類の波長チャネルの出力が可能で、入力ポート１３から入力可能な４種類の波長チャネルは、出力ポート２１から３種類、出力ポート２３から１種類の波長チャネルの出力が可能であることがわかる。これは、入力ポート１２と出力ポート２２と、および入力ポート１４と出力ポート２４と、が接続されることによって、出力ポート２２または出力ポート２４から出力された波長チャネルが入力ポートに戻され、これらの出力ポートと接続された入力ポート１２または入力ポート１４へと入力されることにより、その入力ポートに入力された波長チャネルが、接続前の波長対応表において、出力ポートとは異なった出力ポートから出力されるためである。
【００２８】
以上より、本実施の形態によれば、入力ポート１１から出力ポート２２へ、および入力ポート１２から出力ポート２１へ、の信号の伝送に使用可能な波長チャネルが３種類となり、所定のノード間に複数の波長チャネルを割り当てることが可能となり、伝送できる情報量を多くすることが可能となる。
【００２９】
本実施の形態では、入力ポート１２と出力ポート２２と、および入力ポート１４と出力ポート２４と、を接続するに限らず、少なくとも、１対の入力ポートと出力ポートとが接続されていればよい。つまり、入力ポートのいずれか１つと、出力ポートのいずれか１つと、を接続すればよい。例えば、図７（１）に示すように、入力ポート１２と出力ポート２３とを接続してもよい。この場合、波長対応表は、図７（２）のようになる。図７（２）から、入力ポート１１から出力ポート２４へ、および入力ポート１４から出力ポート２１へ、は信号の伝送に２種類の波長チャネルが使用可能となり、他のポート間では、１種類の波長チャネルが使用可能である。この場合でも、例えば、入力ポート１１から出力ポート２４へは伝送できる情報量を多くすることが可能となる。また、一方で、図７（１）に示した接続例の場合、図７（２）に示した波長対応表より、入力ポート１１から出力ポート２４への信号の伝送には２種類の波長チャネルが使用可能で、入力ポート１３から出力ポート２４への信号の伝送には１種類の波長チャネルが使用可能であるため、非対称なネットワークの設計が可能となる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、使用しない入出力ポートがあってもよい。また、例えば、図６（１）に示した接続例の場合、入力ポート１１と出力ポート２３と間で、信号の伝送に３種類の波長チャネルが使用可能と述べたが、使用可能な波長チャネルのうち、使用しない波長チャネルがあってもよい。つまり、使用可能な３種類の波長チャネルの少なくとも１つを信号の伝送に使用すればよい。また、このことは、以下、他の実施の形態についても同様とする。
【００３１】
また、例えば、図８（１）に示すように、入力ポート１２と出力ポート２２と、および入力ポート１３と出力ポート２３と、を接続してもよい。この場合、波長対応表は、図８（２）のようになる。このとき、例えば、入力ポート１１から波長がλ２の波長チャネルが入力されると、その波長チャネルは出力ポート２２から出力され、入力ポートに戻されることによって、入力ポート１２に入力される。入力ポート１２に入力された波長がλ２の波長チャネルは、図５（２）の波長対応表より、出力ポート２３から出力され、入力ポートに戻されることによって、入力ポート１３に入力され、最終的に出力ポート２４から出力される。つまり、入力ポート１１から入力された波長がλ２の波長チャネルは合計２回入力ポートへ戻される。このとき、２回入力ポートに戻されることより光損失が大きくなる場合は、図８（１）に示すように、光増幅器５３を介して入出力ポート間を接続し、光信号を増幅することによって、光損失分を補償することが可能となる。この光増幅器５３は、任意の入出力ポート間に設けることが可能である。
【００３２】
また、上記のように入力ポートに波長チャネルが戻されることを回避するために、図９に示すように入出力ポートを互い違いに接続してもよい。図９のように接続すると、すべての波長チャネルが２回入力ポートへ戻されることなく、出力ポートから出力され、光損失を回避することが可能となる。
【００３３】
以上、図６（１）に示す実施の形態で説明したように、本実施の形態による波長ルーティング装置では、出力ポートと接続されている入力ポート以外のいずれか一個の入力ポートと、前記入力ポートと接続されている前記出力ポート以外のいずれか一個の出力ポートと、からなる複数の入出力ポート対において、少なくとも１対の入出力ポート対の間で信号伝送に使用可能な波長チャネルの数を２以上とすることができる。
（実施の形態２）  
【００３４】
次に、入出力ポート対の間で、信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数をより増やすことが可能な実施の形態について説明する。
図１０（１）、図１１（１）、図１１（２）および図１１（３）は、それぞれ本実施の形態の波長ルーティング装置を示した図である。図１０（２）は、図１０（１）に示した実施の形態による波長ルーティング装置の入出力ポート対の間で信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数を示した図である。
【００３５】
図１０（１）、図１１（１）、図１１（２）および図１１（３）において、４０は周回性ＡＷＧ、１１から１１５は入力ポートのポート番号、２１から２１５は出力ポートのポート番号、をそれぞれ示す。また、図１１（３）において、ｎには任意の自然数が入り１（ｎの一次式）で入力ポートのポート番号、２（ｎの一次式）で出力ポートのポート番号を示す。なお、便宜上、接続されている入出力ポートを線で結ぶことにする。このことは、以下、同様である。
【００３６】
また、図１０（２）において、縦方向は入力ポートのポート番号、横方向は出力ポートのポート番号、各交点は入出力ポート対の間で使用可能な波長チャネルの数をそれぞれ示す。
【００３７】
図１０（１）は、９対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧ４０の入力ポート１１、１４、１７、と出力ポート２１、２４、２７と、がそれぞれ外部と接続可能な実施の形態である。図１０（１）に示す接続例の場合、図１０（２）に示すように、入出力ポート間が接続されていないすべての入出力ポート間で、信号の伝送に使用可能な波長チャネルを３種類とすることができ、伝送できる情報量を多くすることが可能である。
【００３８】
また、すべての入出力ポート間で、信号の伝送に４種類の波長チャネルを使用可能とする場合は、図１１（１）に示すように入出力ポート間を接続すればよく、すべての入出力ポート間で、信号の伝送に５種類の波長チャネルを使用可能とする場合は、図１１（２）に示すように入出力ポート間を接続すればよい。ここで、図１１（１）は、１２対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧ４０の入力ポート１１、１５、１９、と出力ポート２１、２５、２９と、がそれぞれ外部と接続可能な実施の形態で、図１１（２）は、１５対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧの入力ポート１１、１６、１１１、と出力ポート２１、２６、２１１と、がそれぞれ外部と接続可能な実施の形態である。このように接続を拡張していくと、図１１（３）に示すように、外部と接続可能な入出力ポートの数が（２・ｎ＋１）、（ｎ、ｋ：自然数）対（つまり、奇数対）あり、入出力ポートをｋ対ずつたすきがけによって接続すると、外部と接続可能なすべての入出力ポート対の間で、信号の伝送に（ｋ+１）種類の波長チャネルが使用可能となることが経験的に得られ、伝送する情報量の大きなネットワークの設計における１つの設計指標となる。しかし、先にも述べたように、この接続方法にとらわれるものではない。
【００３９】
なお、図１０（１）、図１１（１）、図１１（２）および図１１（３）に示した接続例において、入出力ポートの接続がそれぞれたすきがけになっているのは、なるべく波長チャネルが入力ポートへ戻されるのを減らすためのものであるが、この接続例にとらわれるものではなく、また、他の実施の形態で説明したように、入出力ポートの接続間に光増幅器を備えてもよい。
（実施の形態３）
【００４０】
次に、入出力ポート間で、信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数の差を大きくすることが可能な実施の形態について説明する。
【００４１】
図１２（１）は、本実施の形態の波長ルーティング装置を示した図である。図１２（２）は、図１２（１）に示した実施の形態による波長ルーティング装置の入出力ポート対の間で信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数を示した図である。図１２（１）において、４０は周回性ＡＷＧ、１１から１１２は入力ポートのポート番号、２１から２１２は出力ポートのポート番号、５５から６３は入出力ポートの接続、をそれぞれ示す
【００４２】
また、図１２（２）において、縦方向は入力ポートのポート番号、横方向は出力ポートのポート番号、各交点は入出力ポート対の間で使用可能な波長チャネルの数をそれぞれ示す。
【００４３】
図１２（１）は、１２対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧ４０の入力ポート１１、１４、１８、と出力ポート２１、２４、２８と、がそれぞれ外部と接続可能とし、入出力ポートの２対、３対、４対をそれぞれたすきがけによって接続した実施の形態である。
【００４４】
図１２（１）に示した接続例の場合、各外部と接続可能な入出力ポート間で信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数を図１２（２）に示すように得ることができる。この場合、例えば、入力ポート１１から出力ポート２４への信号の伝送に使用可能な波長チャネルが６種類、入力ポート１８と出力ポート２８への信号の伝送に使用可能な波長チャネルが２種類、であり、使用可能な波長チャネルの数が大きく異なる非対称なネットワークの設計が可能となる。
【００４５】
また、図１２（１）に示した接続例において、入出力ポートの接続がそれぞれたすきがけになっているのは、なるべく波長チャネルが入力ポートへ戻される回数を減らすためのものであるが、例えば、入力ポート１１から波長がλ５の波長チャネルが入力されると、入力された波長チャネルは、接続５７、接続６１、接続５６、接続５７、接続６３と、合計５回入力ポートへ戻されて、出力ポート２４から出力される。この場合において、伝送経路が長いために光損失が大きくなる場合は、入出力ポートの各接続間に光増幅器を備えてもよい。
【００４６】
以上より、本願発明による波長ルーティング装置では、信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数を増やすことで需要に応じた容量増設などにも対応でき、柔軟なネットワーク設計が可能となる。
（実施の形態４）
【００４７】
次に、本願発明の他の実施の形態について、図２、図１２（１）、図１２（２）、図１３、図１４を用いて説明する。
【００４８】
図１３、図１４に、本実施の形態による波長ルーティングネットワークの１実施の形態の概略図を示す。図１３、図１４において、７０１、７０２、７０３および８０１、８０２はノード、４０は周回性ＡＷＧ、７３はノードに入力される信号の流れを示す矢印、７４はノードから出力される信号の流れを示す矢印、７５は本願第１発明の実施の形態による波長ルーティング装置、をそれぞれ示す。
【００４９】
本実施の形態では、Ｍ（Ｍ：２以上の整数）個の入力ポートおよびＭ個の出力ポートを有する周回性アレイ導波路格子と、該周回性アレイ導波路格子の入力ポートのうちＮ（Ｎ：Ｍ未満の自然数）個のそれぞれおよび該周回性アレイ導波路格子の出力ポートのうちＮ個のそれぞれが１対１に接続されたＮ個のノードと、を有する波長ルーティングネットワークにおいて、該周回性アレイ導波路格子の入力ポートのうち該ノードが接続されていないｑ（ｑ：（Ｍ−Ｎ）以下の自然数）個の該入力ポートと、該周回性アレイ導波路格子の出力ポートのうち該ノードが接続されていないｑ個の該出力ポートと、が１対１に接続されていることを特徴とする。つまり、本実施の形態は、本願第１発明の実施の形態による波長ルーティング装置７５を用いた波長ルーティングネットワークの実施の形態である。
【００５０】
例えば、図１２（１）に示した波長ルーティング装置を用いて、３つのノード間で信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数が非対称な波長ルーティングネットワークを実現するために、図１３に示すように、図１２（１）に示した波長ルーティング装置の入力ポート１１および出力ポート２１をノード７０１に、入力ポート１４および出力ポート２４をノード７０２に、入力ポート１８および出力ポート２８をノード７０３に、それぞれ接続することができる。
【００５１】
図１３に示す波長ルーティングネットワークとすれば、図１２（２）に示す波長対応表から、例えば、ノード７０１からノード７０３へは、図１２（２）の（１１、２４）の交点の値から、６種類の波長チャネルを伝送することができ、ノード７０３からノード７０１へは、同様に６種類の波長チャネルを伝送することがきる。また、ノード７０１からノード７０２へは、同様に５種類の波長チャネルを伝送することができ、ノード７０２からノード７０１へは、同様に５種類の波長チャネルを伝送することがきる。
【００５２】
以上より、本実施の形態による波長ルーティングネットワークでは、異なるノード間で信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数を異なるものとすることが可能で、伝送する情報の量に対応した柔軟な波長ルーティングネットワークとなる。また、従来技術で述べたように、図１３に示すようにノードと波長ルーティング装置７５とを接続すると、１つのノードに接続された２つの接続が、図２に示す接続２に対応し、本実施の形態においても、図２に示すスター状の接続によってフルメッシュ型のネットワークを構成することができる。
【００５３】
以上、図１３に示す実施の形態で説明したように、本実施の形態による波長ルーティングネットワークでは、少なくとも２個のノード間において、信号伝送に使用可能な波長チャネルの数を２以上とすることができる。
【００５４】
なお、各入出力ポートに必ずノードを接続しなければならないものではなく、使用しない入出力ポートがあってもよいし、入出力ポートに接続されたノードにおいて使用しない波長チャネルがあってもよい。また、図１３では入力ポート１１および出力ポート２１と、入力ポート１４および出力ポート２４と、入力ポート１８および出力ポート２８と、のそれぞれにノードを接続したが、この接続にとらわれるものではなく、例えば、図１４のようにノードを互い違いに接続してもよい。なお、図１４は、便宜上、図１３における入出力ポート間の接続の記載は省略した。
【００５５】
図１４は、入力ポート１１および出力ポート２８をノード８０１に、入力ポート１８および出力ポート２４をノード８０２に、それぞれノードを接続した本実施の形態による波長ルーティングネットワークの１例である。この場合、ノード８０１からノード８０２へは、図１２（２）の（１１、２４）の交点の値から、６種類の波長チャネルを伝送することができ、ノード８０２からノード８０１へは、同様に２種類の波長チャネルを伝送することができる。つまり、本実施の形態による波長ルーティングネットワークは、ノード間の信号の行きと帰りで信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数を変えることが可能で、非対称な波長ルーティングネットワークとすることができる。
【００５６】
以上、図１４に示す実施の形態で説明したように、本実施の形態による波長ルーティングネットワークでは、少なくとも２個のノード間において、一方のノードから他方のノードへの信号伝送に使用可能な波長チャネルの数と他方のノードから一方のノードへの信号伝送に使用可能な波長チャネルの数とを異なるものとすることができる。
【００５７】
なお、図１３および図１４に示す入出力ポート間の接続は、前述の実施の形態において説明したように、図１３および図１４に示す接続に限らず、２対以上の入出力ポートを備える周回性ＡＷＧにおいて、少なくとも、１対の入力ポートと出力ポートとが接続されていればよい。また、図１３および図１４において、光増幅器を介して任意の入出力ポート間を接続することもできる。光増幅器を介して接続することで、出力ポートから出力された光が入力ポートへ戻されることによる光損失分を補償することが可能となる。
【００５８】
以上より、本実施の形態による波長ルーティングネットワークでは、異なるノード間で信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数を異なるものとすることが可能で、柔軟な波長ルーティングネットワークとなる。また、ノード間の行きと帰りで信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数を変えることが可能となり、それぞれのノードで波長チャネルが異なる場合の信号の伝送に対応した柔軟な波長ルーティングネットワークとなる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本願発明は、ローカルエリアネットワークやアクセスネットワークのみならず、一度に大きな情報を通信する必要があるメトロポリタンネットワーク等の幹線系ネットワークにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来のフルメッシュ型のネットワークの構成を示した図である。
【図２】従来のフルメッシュ型のネットワークの構成を示した図である。
【図３】周回性ＡＷＧの構造を説明する図である。
【図４】周回性ＡＷＧの論理的な接続を説明する図である。
【図５】４対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧの構成の概略を示した図で、（１）は、４対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧを示し、（２）は４対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧの波長対応表を示している。
【図６】本願第１発明の波長ルーティング装置の１実施の形態を示した概略図で、（１）は、４対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧの入力ポート１２と出力ポート２２と、および入力ポート１４と出力ポート２４と、をそれぞれ接続した実施の形態を示し、（２）は、（１）に示す接続例の場合の、入出力ポート対の間の波長対応表を示している。
【図７】本願第１発明の波長ルーティング装置の１実施の形態を示した概略図で、（１）は、４対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧの入力ポート１２と出力ポート２３とを接続した実施の形態を示し、（２）は、（１）に示す接続例の場合の、入出力ポート対の間の波長対応表を示している。
【図８】本願第１発明の波長ルーティング装置の１実施の形態を示した概略図で、（１）は、４対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧの入力ポート１２と出力ポート２２と、および入力ポート１３と出力ポート２３と、をそれぞれ接続した実施の形態を示し、（２）は、（１）に示す接続例の場合の、入出力ポート対の間の波長対応表を示している。
【図９】本願第１発明の波長ルーティング装置の１実施の形態を示した概略図で、４対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧの入力ポート１２と出力ポート２３と、および入力ポート１３と出力ポート２２と、をそれぞれ接続した実施の形態を示している。
【図１０】本願第１発明の波長ルーティング装置の１実施の形態を示した概略図で、（１）は、９対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧの入力ポート１１、１４、１７、と出力ポート２１、２４、２７と、がそれぞれ外部と接続可能な実施の形態を示し、（２）は、（１）に示す接続例の場合の、入出力ポート対の間で信号の伝送で使用可能な波長チャネルの数を示している。
【図１１】本願第１発明の波長ルーティング装置の１実施の形態を示した概略図で、（１）は、１２対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧの入力ポート１１、１５、１９、と出力ポート２１、２５、２９と、がそれぞれ外部と接続可能な実施の形態を示し、（２）は、１５対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧの入力ポート１１、１６、１１１、と出力ポート２１、２６、２１１と、がそれぞれ外部と接続可能な実施の形態を示した図である。（３）は、（２・ｎ＋１）・（ｋ＋１）、（ｎ、ｋ：自然数）対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧを用いた実施の形態を示している。
【図１２】本願第１発明の波長ルーティング装置の１実施の形態を示した概略図で、（１）は、１２対の入出力ポートを有した周回性ＡＷＧの入力ポート１１、１４、１８、と出力ポート２１、２４、２８と、がそれぞれ外部と接続可能な実施の形態を示し、（２）は、（１）に示す接続例の場合の、入出力ポート対の間で信号の伝送に使用可能な波長チャネルの数を示している。
【図１３】本願第２発明の波長ルーティングネットワークの１実施の形態を示した概略図である。
【図１４】本願第２発明の波長ルーティングネットワークの１実施の形態を示した概略図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  ノード
２  接続
３  周回性ＡＷＧを備える波長ルーティング装置
３０  入力チャネル導波路
３１  入力スラブ導波路
３２  アレイ導波路
３３  出力スラブ導波路
３４  出力チャネル導波路
４０  周回性ＡＷＧ
５３  光増幅器
５５から６３  接続
７３  ノードに入力される信号の流れを示す矢印
７４  ノードから出力される信号の流れを示す矢印
７５  波長ルーティング装置
７０１、７０２、７０３  ノード
８０１、８０２  ノード
【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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【図１４】
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