(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長が伝送方向で異なる少なくとも二つのチャネルを介して、互いに異なる二つの伝送方向（Ｆ、Ｆ’）、すなわち往路方向（Ｆ）と復路方向（Ｆ’）に光信号を伝送するためのライン光ファイバを含む双方向多重通信光リンク（１０）にチャネルを挿入／抽出するための装置（２）であって、それぞれが少なくとも三つのポートを有する四つの光サーキュレータ（２１、２２、２３、２４）を備えており、該サーキュレータのうちの主サーキュレータ（２１、２２）は、そのポートのうちの二つ（２１１、２１３；２２１、２２３）が前記ラインファイバ（１）に接続されるように、前記ラインファイバ（１）に挿入されており、各主サーキュレータの第３のポート（２１４；２２４）がそれぞれ第１の補助光ファイバ（６）と第２の補助光ファイバ（７）とに接続され、各主サーキュレータ（２１、２２）は、伝送方向の一方（Ｆ）において、ライン光ファイバ（１）上を伝播する光信号が該ライン光ファイバ（１）に残るような回転方向（Ｓ）に信号を回転させ、補助サーキュレータと呼ばれる他の二つ（２３、２４）は、そのポートのうちの二つ（２３２、２３４；２４２、２４４）が前記補助光ファイバ（６、７）に接続されるように、それぞれ前記第１の補助光ファイバ（６）と第２の補助光ファイバ（７）とに挿入され、各補助サーキュレータ（２３、２４）の第３のポート（２３３；２４１）がバイパス光ファイバ（３）により相互に接続され、各補助サーキュレータ（２３、２４）が、前記補助光ファイバ（６、７）のうちのいずれかによって直接接続される主サーキュレータ（２１、２２）の方向とは反対の方向に信号を回転させ、該装置はさらに、前記主サーキュレータ（２１、２２）の間において前記ラインファイバ（１）に挿入されており、往路方向（Ｆ）において前記ラインファイバ（１）から抽出すべきチャネルの波長に相当する反射波長（λｉ）を有する少なくとも一つの回折格子（４）と、前記補助サーキュレータ（２３、２４）の間において前記バイパス光ファイバ（３）に挿入されており、復路方向（Ｆ’）において前記ラインファイバ（１）から抽出すべきチャネルの波長に相当する反射波長（λｊ）を有する少なくとも一つの回折格子（５）とを含む装置。
【請求項２】
往路方向において挿入および／または抽出すべきチャネルと同数の回折格子が、前記主サーキュレータ間に位置する前記ライン光ファイバの部分に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
復路方向において挿入および／または抽出すべきチャネルと同数の回折格子が、前記補助サーキュレータ間に位置する、前記バイパス光ファイバに挿入されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双方向多重通信光リンク、とくにＷＤＭ（波長分割多重化）型光リンク上で、チャネルを挿入／抽出するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多重通信光リンクは、各チャネルが他のチャネルの伝送波長とは異なる伝送波長を有し、ライン光ファイバと呼ばれる光ファイバにより、複数のチャネル上で光信号を伝送するための光リンクである。光結合は、それが双方向性である時には、通常往路方向および復路方向と呼ばれる二つの伝送方向に複数のチャネルを伝送する。
【０００３】
現在考えられている多重通信光リンクは、きわめて長距離（数万キロメートル）の光学的に連続するラインから成る。この種のリンクでは、有効な光信号がリンクの一端から反対側の端まで伝送されるということはない。通常は、リンクに沿って一定の間隔で光チャネルを挿入および抽出するが、これは地理上の特定のゾーンをカバーするためである。挿入／抽出は、光サーキュレータおよびブラッグ格子などの回折格子を含む挿入／抽出装置を使用して行われる。
【０００４】
一方向光リンクからチャネルを抽出するために使用される従来の抽出装置は、ライン光ファイバに直接挿入される三ポート光サーキュレータを含む。ポートのうちの二つがライン光ファイバに接続される。第３のポートは光ファイバの補助部分に接続される。最後に回折格子は、サーキュレータが時計回りに動作する場合にはこのサーキュレータのたとえば下流側のライン光ファイバに挿入される。
【０００５】
上記装置は、ｎ個（ｎは２以上の整数）のチャネルを伝送することができる光リンクであって、ある地理上のゾーンをカバーするために、波長λｉ（ｉ＝１〜ｎ）のチャネルの抽出が行われるリンクとして（抽出装置への到着時、リンクに全チャネルがあると仮定する）、以下のように動作する。
【０００６】
波長λｉ（ｉ＝１〜ｎ）の信号は、その第１のポートを通ってサーキュレータに到達し、次に、第２のポートの方向に案内され、該第２のポートにより回折格子の方向に案内される。回折格子はλｉに等しい反射波長を有する。したがって波長λｉ（ｉ＝１〜ｎ）の信号は回折格子により、サーキュレータの第２のポートの方向に反射され、該第２のポートはこれらの信号を補助光ファイバの方向に案内する。補助光ファイバの反対側の端部はたとえば光信号受信機に接続される。このようにして、波長λｉの信号（したがってチャネルλｉ）はリンクから抽出される。
【０００７】
このような装置は、復路方向において波長λｋのチャネルを直接案内するサーキュレータにより、補助ファイバを介して、リンク上の復路方向にこの信号を挿入するために使用できる。したがってこのような装置は往路方向ではチャネルの抽出を行うのに使用し、復路方向ではチャネルの挿入を行うのに使用できる。
【０００８】
対称的装置（サーキュレータの上流側のラインファイバ内に挿入した回折格子に結合した反時計回りに動作するサーキュレータ）に結合される上記装置を使用することにより、双方向リンクの双方向にチャネルの挿入／抽出が可能になるように思われる。
【０００９】
しかし、実際にはそうではない。実際には、この種の対称装置二つを結合した場合、往路方向において抽出を行うためにラインファイバ内に挿入した回折格子が存在するために、往路方向において抽出したチャネルの波長と同一の波長のチャネルをリンクで復路方向に循環させることはできない。
【００１０】
同様に、復路方向において抽出を行うためにラインファイバ内に挿入した回折格子が存在するために、復路方向において抽出したチャネルの波長と同一の波長のチャネルをリンク上で往路方向に循環させることはできない。
【００１１】
このように、上記解決方法は一見単純に思われるが、柔軟性に欠ける。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、上記の欠点を有さない双方向多重通信光リンクにチャネルを挿入／抽出する装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明は、波長が伝送方向で異なる、少なくとも二つのチャネルを介して、互いに異なる伝送方向、すなわち往路方向と復路方向に光信号を伝送するためのライン光ファイバを含む双方向多重通信光リンクにチャネルを挿入／抽出するための装置であって、それぞれが少なくとも三つのポートを有する四つの光サーキュレータを備えており、該サーキュレータのうちの主サーキュレータと呼ばれる二つが、そのポートのうちの二つが前記ラインファイバに接続されるように、前記ラインファイバに挿入されており、各主サーキュレータの第３のポートがそれぞれ第１の補助光ファイバと第２の補助光ファイバとに接続され、各主サーキュレータは、伝送方向の一方において、ライン光ファイバを伝播する光信号が前記ライン光ファイバに残るような回転方向に光信号を回転させ、
補助サーキュレータと呼ばれる他の二つは、そのポートのうちの二つが前記補助光ファイバに接続されるように、それぞれ前記第１の補助光ファイバと第２の補助光ファイバとに挿入され、各補助サーキュレータの第３のポートがバイパス光ファイバにより相互に接続され、各補助サーキュレータが、前記補助光ファイバのうちのいずれかによって直接接続される主サーキュレータの方向とは反対の方向に光信号を回転させ、該装置はさらに、前記主サーキュレータの間において前記ラインファイバに挿入されており、往路方向において前記ラインファイバから抽出すべきチャネルの波長に相当する反射波長を有する少なくとも一つの回折格子と、前記補助サーキュレータの間において前記バイパス光ファイバに挿入されており、復路方向において前記ラインファイバから抽出すべきチャネルの波長に相当する反射波長を有する少なくとも一つの回折格子とを含む装置を提供する。
【００１４】
本発明によれば、挿入／抽出装置に光リンクのバイパスを設ける。このバイパスにより、反対方向の伝送を妨げずに一方向に動作する挿入／抽出装置を結合することができる。なぜなら、往路方向でチャネルの抽出に使用される一つまたは複数の回折格子はラインファイバ内に挿入され、復路方向でチャネルの抽出に使用される一つまたは複数の回折格子はバイパスファイバ内に挿入されるからである。
【００１５】
本発明の他の特徴および利点は、非限定的例として示した本発明の実施形態についての以下の説明により明らかになろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下の説明では、サーキュレータのポートを以下のようにして指定するものとする。すなわち、サーキュレータの動作方向に応じて、サーキュレータのポートに、末尾が１、２、３、４となる符号を付す。末尾が１の符号はサーキュレータの「西」位置にある。
【００１７】
この図には、各端部が光信号送信機／受信機（図示せず）に接続されるライン光ファイバ１を含む、ｎ（ｎは２以上の整数）チャネルを有する双方向光リンク１０が示されている。リンク１０はまた、ラインファイバ１に挿入された本発明による挿入／抽出装置２も含む。
【００１８】
往路方向（矢印Ｆ）に伝送されるチャネルを通常の矢印で示し、復路方向（矢印Ｆ’）に伝送されるチャネルを二重矢印で示す。
【００１９】
本発明による挿入／抽出装置２は、以下を含む。
【００２０】
−  それぞれが三つのポートを有し、双方とも同一方向Ｓ（図示の実施形態では時計回り）に動作する二つの主サーキュレータ２１および２２。サーキュレータ２１についてはそのポートのうちの二つ２１１および２１３、サーキュレータ２２についてはそのポートのうちの二つ２２１および２２３がラインファイバ１に接続されるようにこのファイバに挿入される。サーキュレータ２１および２２は、往路方向において連続している。
【００２１】
−  バイパス光ファイバ３、
−  それぞれが少なくとも三つのポートを有し、双方とも方向Ｓとは反対の同一方向Ｓ’（図示の実施形態では反時計回り）に動作し、それぞれのポート２３３と２４１との間の接続を行うバイパスファイバ３により相互に接続される二つの補助サーキュレータ２３および２４。
【００２２】
−  主サーキュレータ２１と２２の間のラインファイバ１に挿入され、反射波長としてλｉ（ｉは１からｎの間の整数）を有する回折格子４。
【００２３】
−  補助サーキュレータ２３と２４の間のバイパスファイバ３に挿入され、反射波長としてλｊ（ｊは１からｎの間の整数であってｉと等しくても等しくなくてもよい）を有する回折格子５。
【００２４】
−  主サーキュレータ２１のポート２１４（方向Ｓにおけるポート２１３の直後の）を、補助サーキュレータ２３のポート２３４（方向Ｓ’におけるポート２３３の直後の）に接続し、主サーキュレータ２２のポート２２４（方向Ｓにおけるポート２２３の直後の）を、補助サーキュレータ２４のポート２４４（方向Ｓ’におけるポート２４１の直前の）に接続する二つの補助光ファイバ６および７。
【００２５】
装置２の動作は以下の通りである。リンク１０により往路方向に伝送されるチャネルが全て主サーキュレータ２１のポート２１１に到達し、リンク１０により復路方向に伝送されるチャネルが全て主サーキュレータ２２のポート２２３に到達したと仮定する。
【００２６】
すると、往路方向では、波長λｋ（ｋ＝１〜ｎ）の信号はサーキュレータ２１により回折格子４側に向けられる。したがって、波長λｉの信号は回折格子４によって反射され、サーキュレータ２１（ポート２１３）側に戻り、このサーキュレータはそのポート２１４および補助ファイバ６を介して、これらの信号を補助サーキュレータ２３に向ける。補助サーキュレータは、ある地理上のゾーンをカバーするために、そのポート２３２を介してこれらの信号をたとえば受信機（図示せず）に送信する。波長λｋ（ｋ≠ｉ）の他の信号は回折格子４を通過し、サーキュレータ２２のポート２２１に到達する。次にこのサーキュレータはこれらの信号をポート２２３、したがってラインファイバ１に向けて送り、ラインファイバ上で信号の伝送が継続される。このようにして、往路方向において光リンク１０から波長λｉのチャネルが抽出される。
【００２７】
同様にして、復路方向では、波長λｋ（ｋ＝１〜ｎ）の信号はサーキュレータ２２によりサーキュレータ２４側に向けられ、サーキュレータ自体もこれらの信号を回折格子５に向けて送る。したがって、波長λｊの信号は回折格子５によって反射され、サーキュレータ２４（ポート２４１）側に戻り、このサーキュレータは、ある地理上のゾーンをカバーするために、そのポート２４２および補助ファイバ７を介して、これらの信号をたとえば受信機（図示せず）に送信する。波長λｋ（ｋ≠ｉ）の他の信号は回折格子５を通過し、サーキュレータ２３のポート２３３に到達する。次にこのサーキュレータは、そのポート２３４および補助ファイバ６を介して、これらの信号をサーキュレータ２１に向けて送り、このサーキュレータ自体もこのこれらの信号をラインファイバ１に向けて送り、ラインファイバ上で信号の伝送が継続される。このようにして、復路方向において光リンク１０から波長λｊのチャネルが抽出される。
【００２８】
同じようにして、往路方向においては補助光ファイバ７を介して波長λｉのチャネルを、復路方向においては補助光ファイバ６を介して波長λｊのチャネルを挿入することができる。
【００２９】
サーキュレータ２１と２２との間に反射波長λｌ（ｌ≠ｉ）の追加の回折格子を配置することにより、往路方向において補助ファイバ７を介して波長λｌのチャネルを挿入することができる。同様に、サーキュレータ２３と２４との間に反射波長λｍ（ｍ≠ｊ）の追加の回折格子を配置することにより、復路方向において補助ファイバ６を介して波長λｍのチャネルを挿入することができる。
【００３０】
使用する回折格子の数およびその反射波長を変えることにより、どの伝送方向においても、所望の数のチャネルを挿入または抽出することができる。もちろん、ライン上の所与の方向には、その方向においてあらかじめ抽出されたチャネルしか挿入することができず（同一の挿入／抽出装置内で、または先行の挿入／抽出装置内で）、同様に、すでに存在するチャネルをラインから抽出することだけが必要とされる。
【００３１】
本発明による装置により、ある方向において抽出たまたは挿入したチャネルをそれぞれ、反対方向において挿入することまたは抽出することができ、これにより装置が非常に柔軟なものになる。
【００３２】
もちろん本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【００３３】
とくに、サーキュレータおよび回折格子を、同じ機能を実現することができる任意の同等の手段に替えることができる。
【００３４】
また、両方の主サーキュレータが同じ動作方向（信号の回転方向）を有する必要はなく、補助サーキュレータも両方が同じ動作方向を有する必要はない。各主サーキュレータは、一方の伝送方向でライン光ファイバ上を伝播する信号が該ライン光ファイバ上に残るような動作方向を有するだけことだけが要求される。また、各補助サーキュレータは、結合された補助光ファイバによって接続された相手先の主サーキュレータの動作方向とは反対の動作方向を有することだけが要求される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による挿入／抽出装置の略図である。
【符号の説明】
１  ライン光ファイバ
２  挿入／抽出装置
３  バイパス光ファイバ
４、５  回折格子
６  第１の補助光ファイバ
７  第２の補助光ファイバ
１０  双方向光リンク
２１、２２  主サーキュレータ
２３、２４  補助サーキュレータ
【図１】
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