(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の同一波長の信号光を各タイムスロットで時分割多重した高速多重信号光を低速の波長多重信号光に変換して時分割分離する高速伝送システムにおける信号分離装置であって、前記高速多重信号光に同期して各タイムスロット毎に異なる所定の波長の一連のサブプローブ光からなるプローブ光を発生するプローブ光源と、該プローブ光源からのプローブ光および前記高速多重信号光を受け取り、各タイムスロットにおいて前記高速多重信号光の所定の波長をプローブ光の対応するタイムスロットの所定の波長に変換して、波長多重信号光として出力する波長変換手段と、該波長変換手段で波長変換された波長多重信号光を波長分波して出力する波長分波器とを有し、前記プローブ光源は、各タイムスロット用の異なる所定の波長のサブプローブ光をそれぞれ発生する複数のサブプローブ光源と、該複数のサブプローブ光源から出力されるそれぞれ波長の異なる複数のサブプローブ光を合波する合波器と、該合波器で合波された前記複数のサブプローブ光をそれぞれ対応する各タイムスロットに合わせて逐次出力すべく各タイムスロット位置に対応した位相差を複数のサブプローブ光の各々につけて出力する位相差付与手段とを有し、
前記位相差付与手段は、複数の変調用信号を発生する変調用信号発生手段であって、１番目の変調用信号の波長に対して次の変調用信号の波長が半分に低減し、更に次の変調用信号の波長が半分に低減するというように各々の波長が順次半分に低減する複数の変調用信号を発生する変調用信号発生手段と、前記合波器で合波された前記複数のサブプローブ光を前記変調用信号で変調する複数の波長依存性変調器であって、１段目を含む奇数段目の波長依存性変調器に対して前記変調用信号発生手段の１番目の変調用信号を含む対応する奇数番目の変調用信号が順次供給され、２段目を含む偶数段目の波長依存性変調器に対して前記変調用信号発生手段の２番目の変調用信号を含む対応する偶数番目の変調用信号が順次供給され、１段目の波長依存性変調器で前記複数のサブプローブ光のうち、半分の数の所定の波長のサブプローブ光を前記１番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、残りの半分の数の所定の波長のサブプローブ光を前記１番目の変調用信号の第２の半周期で変調し、次段の波長依存性変調器で前段の前記半分の数の所定の波長のうちの更に半分の数の所定の波長のサブプローブ光と前記残りの半分の数の所定の波長のうちの更に半分の数の所定の波長のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、残りの半分の数の所定の波長のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第２の半周期で変調するというように半分の数ずつの所定の波長を変調用信号の半周期で順次変調するという処理を最終段の波長依存性変調器から各タイムスロットに各波長が対応して順次得られる複数のサブプローブ光をプローブ光として出力するように縦続接続された複数の波長依存性変調器とを有することを特徴とする高速伝送システムにおける信号分離装置。
【請求項２】
所定の同一波長の信号光を各タイムスロットで時分割多重した高速多重信号光を低速の波長多重信号光に変換して時分割分離するとともに、該低速波長多重信号光を構成する所望の波長の信号光をルーティング制御信号に応じた所望のタイムスロットに振り分けて出力する高速伝送システムにおける信号ルーティング装置であって、前記高速多重信号光に同期して各タイムスロット毎に可変し得る所望の波長のサブプローブ光の信号列からなるプローブ光を発生するプローブ光源と、該プローブ光源からのプローブ光および前記高速多重信号光を受け取り、各タイムスロットにおいて前記高速多重信号光の所定の波長をプローブ光の対応するタイムスロットの波長に変換して、波長多重信号光として出力する波長変換手段と、該波長変換手段で波長変換された波長多重信号光を波長分波して出力する波長分波器とを有し、前記プローブ光源は、各タイムスロット用の異なる所定の波長のサブプローブ光をそれぞれ発生する複数のサブプローブ光源と、該複数のサブプローブ光源から出力されるそれぞれ波長の異なる複数のサブプローブ光を合波する合波器と、該合波器で合波された前記複数のサブプローブ光を所望の波長のサブプローブ光がルーティング制御信号に応じた所望のタイムスロットに一致して出力されるように各タイムスロット位置に対応した位相差を各サブプローブ光につけて出力する位相差付与手段とを有し、
前記位相差付与手段は、複数の変調用信号を発生する変調用信号発生手段であって、１番目の変調用信号の波長に対して次の変調用信号の波長が半分に低減し、更に次の２番目の変調用信号の波長が半分に低減するというように各々の波長が順次半分に低減する複数の変調用信号を発生する変調用信号発生手段と、前記合波器で合波された前記複数のサブプローブ光を前記変調用信号で変調する複数の波長依存性変調器であって、１段目を含む奇数段目の波長依存性変調器に対して前記変調用信号発生手段の１番目の変調用信号を含む対応する奇数番目の変調用信号が順次供給され、２段目を含む偶数段目の波長依存性変調器に対して前記変調用信号発生手段の２番目の変調用信号を含む対応する偶数番目の変調用信号が順次供給され、１段目の波長依存性変調器で前記複数のプローブ光のうち、半分の数の所定の波長のサブプローブ光を前記１番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、その残りの半分の数の所定の波長のサブプローブ光を前記１番目の変調用信号の第２の半周期で変調し、次段の波長依存性変調器で前段の前記半分の数の所定の波長のうちの更に半分の数の所定の波長のサブプローブ光と前記残りの半分の数の所定の波長のうちの更に半分の数の所定の波長のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、その残りの半分の数の所定の波長のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第２の半周期で変調するというように半分の数ずつの所定の波長を変調用信号の半周期で順次変調するという処理を最終段の波長依存性変調器から各タイムスロットに各波長が対応して順次得られる複数のサブプローブ光をプローブ光として出力するように縦続接続された複数の波長依存性変調器と、前記変調用信号発生手段からの複数の変調用信号の位相を前記最終段の波長依存性変調器から所望のタイムスロットに所望の波長のサブプローブ光が出力されるようにルーティング制御信号に基づき可変制御する位相制御手段とを有することを特徴とする高速伝送システムにおける信号ルーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の同一周波数、すなわち同一波長の信号光を各タイムスロットで時分割多重した一連の高速多重信号光を低速の波長多重信号光に変換して時分割分離するとともに、該低速波長多重信号を構成する所望の波長の信号光を所望のタイムスロットに振り分けて出力し得る高速伝送システムにおける信号分離装置および信号ルーティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の信号分離装置は、例えば図１１に示すように、タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４で時分割多重された一連の信号光である高速多重信号光を分配器６１で分波し、この分波された複数の信号光をそれぞれ複数の分離器６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄに供給するとともに、発振器６５から順次出力される一連の信号に対して遅延線などからなる位相差付与手段６７ａ，６７ｂ，６７ｃでタイムスロット間の時間に相当する所定の位相差ΔＴを順次与えて、タイムスロットの位相に一致した時分割分離用信号を順次発生し、この一連の時分割分離用信号を前記複数の分離器６３ｄ，６３ｃ，６３ｂ，６３ａに供給し、これにより各タイムスロットの信号光を抜き出し、複数の受信器６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄでそれぞれタイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の信号光を受信するようになっている。
【０００３】
このような構成の従来の信号分離装置は、各タイムスロットを抜き出すための時分割分離素子である複数の分離器６３ａ〜６３ｄが必要であるとともに、また各タイムスロットの位相と各分離器における位相とを合わせる必要があることに加えて、タイムスロットの分離速度が時分割分離素子である分離器６３ａ〜６３ｄによって制限されている。
【０００４】
図２は、波長変換器を用いた信号分離装置の構成を示す図である。同図に示す信号分離装置は、各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４で時分割多重した高速多重信号光である所定の同一波長λｓの信号光および該高速多重信号光に同期して各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４毎に異なる所定の波長λ１，λ２，λ３，λ４の一連のサブプローブ光からなる低速の波長多重信号光であるプローブ光が入力される波長変換器１を有し、この波長変換器１では各タイムスロットにおいて信号光の所定の波長λｓをプローブ光の対応するタイムスロットＴｉ（ｉ＝１，２，３，４）の所定の波長λｉ（ｉ＝１，２，３，４）に変換して、波長多重信号光として波長分波器９に供給する。
【０００５】
波長分波器９において、波長変換器１からの波長多重信号光を分波すると、図２に波長分波器９の出力として示すように、波長分波器９の第１ポートからはタイムスロットＴ１に波長λ１の信号光が出力されて、受信器１１ａで受信され、波長分波器９の第２ポートからはタイムスロットＴ２に波長λ２の信号光が出力されて、受信器１１ｂで受信され、また第３ポートからはタイムスロットＴ３に波長λ３に信号光が出力されて、受信器１１ｃで受信され、更に第４ポートからはタイムスロットＴ４に波長λ４の信号光が出力されて、受信器１１ｄで受信される。
【０００６】
なお、低速波長多重信号光であるプローブ光は、高速時間多重信号光の分周周波数でクロック変調され、各ビットは相補の関係にあるように位相関係が調整され、これにより高速時間多重信号光が波長多重信号光に変換され、波長分離された後、各受信器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄで受信されている。
【０００７】
上述した波長変換器を用いた信号分離装置において、低速信号であるプローブ光を発生させる方法には、従来、位相差を電気的に生成する個別変調方式、位相差を光学的に生成する個別変調方式、および一括変調方式があるが、次にこれらの各方式について説明する。
【０００８】
図１２は、上述した位相差を電気的に生成する個別変調方式を実現する従来のプローブ光源の回路構成を示すブロック図である。同図に示すプローブ光源は、各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４用の異なる所定の波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光をそれぞれ発生する複数のサブプローブ光源１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを有し、これらのサブプローブ光源１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄから出力される波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光はそれぞれ変調器７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄに供給されるとともに、発振器６５から順次出力される一連の信号に対して遅延線などからなる電気的位相差付与手段６７ａ，６７ｂ，６７ｃでタイムスロット間の時間に相当する所定の位相差ΔＴを順次与えて、各タイムスロットの位相に一致した位相調整信号を順次発生し、この一連の位相調整信号をそれぞれ変調器７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄに供給して、サブプローブ光源１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからのサブプローブ光を位相調整し、この位相調整されたサブプローブ光を合波器７３で多重化し、各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に同期するとともに、各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４毎に異なる波長λ１，λ２，λ３，λ４の一連のサブプローブ光からなるプローブ光を出力している。
【０００９】
図１３は、上述した位相差を光学的に生成する個別変調方式を実現する従来のプローブ光源の回路構成を示すブロック図である。同図に示すプローブ光源は、図１２に示した従来のプローブ光源における電気的位相差付与手段６７ａ，６７ｂ，６７ｃの代わりに光学的に位相差を生成するために長さの異なる光ファイバ７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄを使用し、変調器７１ａを介したサブプローブ光源１３ａからの波長λ１のサブプローブ光は光ファイバ７５ａで遅延することなく、合波器７３に入力され、変調器７１ｂを介したサブプローブ光源１３ｂからの波長λ２のサブプローブ光は光ファイバ７５ｂでΔＴ遅延させられて合波器７３に入力され、また変調器７１ｃを介したサブプローブ光１３ｃからの波長λ３のサブプローブ光は光ファイバ７５ｃで２ΔＴ遅延させられて合波器７３に入力され、更に変調器７１ｄを介したサブプローブ光１３ｄからの波長λ４のサブプローブ光は光ファイバ７５ｄで３ΔＴ遅延させられて合波器７３に入力され、合波器７３から各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４毎に異なる波長λ１，λ２，λ３，λ４の一連のサブプローブ光からなるプローブ光が出力されている。
【００１０】
図１４は、上述した一括変調方式を実現する従来のプローブ光源の回路構成を示すブロック図である。同図に示すプローブ光源は、複数のサブプローブ光源１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからの波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光を合波器７７で合波し、この合波されたサブプローブ光を発振器で駆動される変調器７９で一括変調し、それから分波器８１で波長分離し、この波長分離されたそれぞれのサブプローブ光に対して光ファイバ８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄで必要な位相差を与えた後、合波器８５で多重化して、各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４毎に異なる波長λ１，λ２，λ３，λ４の一連のサブプローブ光からなるプローブ光を出力している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した波長変換器を用いた信号分離装置に使用される従来のプローブ光源は、いずれも各タイムスロットに対する光波長信号の位相を個別に調整する必要があるとともに、また波長の合分波に関してのハードウェア規模が増大する可能性がある。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、比較的簡単な回路構成で電気信号での処理が不可能な高速多重信号光の取り扱いを可能とする高速伝送システムにおける信号分離装置および信号ルーティング装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、所定の同一波長の信号光を各タイムスロットで時分割多重した高速多重信号光を低速の波長多重信号光に変換して時分割分離する高速伝送システムにおける信号分離装置であって、前記高速多重信号光に同期して各タイムスロット毎に異なる所定の波長の一連のサブプローブ光からなるプローブ光を発生するプローブ光源と、該プローブ光源からのプローブ光および前記高速多重信号光を受け取り、各タイムスロットにおいて前記高速多重信号光の所定の波長をプローブ光の対応するタイムスロットの所定の波長に変換して、波長多重信号光として出力する波長変換手段と、該波長変換手段で波長変換された波長多重信号光を波長分波して出力する波長分波器とを有し、前記プローブ光源が、各タイムスロット用の異なる所定の波長のサブプローブ光をそれぞれ発生する複数のサブプローブ光源と、該複数のサブプローブ光源から出力されるそれぞれ波長の異なる複数のサブプローブ光を合波する合波器と、該合波器で合波された前記複数のサブプローブ光をそれぞれ対応する各タイムスロットに合わせて逐次出力すべく各タイムスロット位置に対応した位相差を複数のサブプローブ光の各々につけて出力する位相差付与手段とを有し、
前記位相差付与手段が、複数の変調用信号を発生する変調用信号発生手段であって、１番目の変調用信号の波長に対して次の変調用信号の波長が半分に低減し、更に次の変調用信号の波長が半分に低減するというように各々の波長が順次半分に低減する複数の変調用信号を発生する変調用信号発生手段と、前記合波器で合波された前記複数のサブプローブ光を前記変調用信号で変調する複数の波長依存性変調器であって、１段目を含む奇数段目の波長依存性変調器に対して前記変調用信号発生手段の１番目の変調用信号を含む対応する奇数番目の変調用信号が順次供給され、２段目を含む偶数段目の波長依存性変調器に対して前記変調用信号発生手段の２番目の変調用信号を含む対応する偶数番目の変調用信号が順次供給され、１段目の波長依存性変調器で前記複数のサブプローブ光のうち、半分の数の所定の波長のサブプローブ光を前記１番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、残りの半分の数の所定の波長のサブプローブ光を前記１番目の変調用信号の第２の半周期で変調し、次段の波長依存性変調器で前段の前記半分の数の所定の波長のうちの更に半分の数の所定の波長のサブプローブ光と前記残りの半分の数の所定の波長のうちの更に半分の数の所定の波長のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、残りの半分の数の所定の波長のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第２の半周期で変調するというように半分の数ずつ所定の波長を変調用信号の半周期で順次変調するという処理を最終段の波長依存性変調器から各タイムスロットに各波長が対応して順次得られる複数のサブプローブ光をプローブ光として出力するように縦続接続された複数の波長依存性変調器とを有することを要旨とする。
【００１４】
請求項１記載の本発明にあっては、複数のサブプローブ光源から出力され、合波器で合波された波長の異なる複数のサブプローブ光に対して各タイムスロット位置に対応した位相差を付与し、対応する各タイムスロットに合わせて逐次出力し、この一連のサブプローブ光からなるプローブ光および高速多重信号光を受け取り、各タイムスロットにおいて高速多重信号光の所定の波長をプローブ光の対応するタイムスロットの所定の波長に変換して、波長多重信号光として出力し、この波長変換された波長多重信号光を波長分波して出力するため、電気信号処理できない高速多重信号光の取り扱いが可能になるとともに、波長多重信号光に時分割分離するハードウェアを簡単化でき、経済化を図ることができ、また位相調整機能を最小化できる。
【００１８】
また、請求項１記載の本発明にあっては、各々の波長が順次半分に低減する複数の変調用信号を発生し、この変調用信号で複数のサブプローブ光を変調する複数の波長依存性変調器の１段目を含む奇数段目の波長依存性変調器に対して１番目の変調用信号を含む対応する奇数番目の変調用信号を順次供給し、２段目を含む偶数段目の波長依存性変調器に対して２番目の変調用信号を含む対応する偶数番目の変調用信号を順次供給し、１段目の波長依存性変調器で複数のサブプローブ光のうち、半分の数のサブプローブ光を１番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、残りの半分の数のサブプローブ光を１番目の変調用信号の第２の半周期で変調し、次段の波長依存性変調器で前段の前記半分の数の所定の波長のうちの更に半分の数のサブプローブ光と残りの半分の数のうちの更に半分の数のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、残りの半分の数のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第２の半周期で変調するというように半分の数ずつの所定の波長を変調用信号の半周期で順次変調するという処理を最終段の波長依存性変調器から各タイムスロットに各波長が対応して順次得られる複数のサブプローブ光をプローブ光として出力するように複数の波長依存性変調器を縦続接続するため、比較的簡単な構成でプローブ光を出力でき、経済化を図ることができるとともに、位相調整を簡単な構成で適確に行うことができる。
【００１９】
請求項２記載の本発明は、所定の同一波長の信号光を各タイムスロットで時分割多重した高速多重信号光を低速の波長多重信号光に変換して時分割分離するとともに、該低速波長多重信号光を構成する所望の波長の信号光をルーティング制御信号に応じた所望のタイムスロットに振り分けて出力する高速伝送システムにおける信号ルーティング装置であって、前記高速多重信号光に同期して各タイムスロット毎に可変し得る所望の波長のサブプローブ光の信号列からなるプローブ光を発生するプローブ光源と、該プローブ光源からのプローブ光および前記高速多重信号光を受け取り、各タイムスロットにおいて前記高速多重信号光の所定の波長をプローブ光の対応するタイムスロットの波長に変換して、波長多重信号光として出力する波長変換手段と、該波長変換手段で波長変換された波長多重信号光を波長分波して出力する波長分波器とを有し、前記プローブ光源が、各タイムスロット用の異なる所定の波長のサブプローブ光をそれぞれ発生する複数のサブプローブ光源と、該複数のサブプローブ光源から出力されるそれぞれ波長の異なる複数のサブプローブ光を合波する合波器と、該合波器で合波された前記複数のサブプローブ光を所望の波長のサブプローブ光がルーティング制御信号に応じた所望のタイムスロットに一致して出力されるように各タイムスロット位置に対応した位相差を各サブプローブ光につけて出力する位相差付与手段とを有し、
前記位相差付与手段が、複数の変調用信号を発生する変調用信号発生手段であって、１番目の変調用信号の波長に対して次の変調用信号の波長が半分に低減し、更に次の２番目の変調用信号の波長が半分に低減するというように各々の波長が順次半分に低減する複数の変調用信号を発生する変調用信号発生手段と、前記合波器で合波された前記複数のサブプローブ光を前記変調用信号で変調する複数の波長依存性変調器であって、１段目を含む奇数段目の波長依存性変調器に対して前記変調用信号発生手段の１番目の変調用信号を含む対応する奇数番目の変調用信号が順次供給され、２段目を含む偶数段目の波長依存性変調器に対して前記変調用信号発生手段の２番目の変調用信号を含む対応する偶数番目の変調用信号が順次供給され、１段目の波長依存性変調器で前記複数のプローブ光のうち、半分の数の所定の波長のサブプローブ光を前記１番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、その残りの半分の数の所定の波長のサブプローブ光を前記１番目の変調用信号の第２の半周期で変調し、次段の波長依存性変調器で前段の前記半分の数の所定の波長のうちの更に半分の数の所定の波長のサブプローブ光と前記残りの半分の数の所定の波長のうちの更に半分の数の所定の波長のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、その残りの半分の数の所定の波長のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第２の半周期で変調するというように半分の数ずつの所定の波長を変調用信号の半周期で順次変調するという処理を最終段の波長依存性変調器から各タイムスロットに各波長が対応して順次得られる複数のサブプローブ光をプローブ光として出力するように縦続接続された複数の波長依存性変調器と、前記変調用信号発生手段からの複数の変調用信号の位相を前記最終段の波長依存性変調器から所望のタイムスロットに所望の波長のサブプローブ光が出力されるようにルーティング制御信号に基づき可変制御する位相制御手段とを有することを要旨とする。
【００２０】
請求項２記載の本発明にあっては、合波器で合波された複数のサブプローブ光を所望の波長のサブプローブ光がルーティング制御信号に応じた所望のタイムスロットに一致して出力されるように各タイムスロット位置に対応した位相差を各サブプローブ光に付与し、対応する各タイムスロットに合わせて逐次出力し、この一連のサブプローブ光からなるプローブ光および高速多重信号光を受け取り、各タイムスロットにおいて高速多重信号光の所定の波長をプローブ光の対応するタイムスロットの波長に変換して、波長多重信号光とし出力し、この波長変換された波長多重信号光を波長分波して出力するため、電気信号処理できない高速多重信号光の取り扱いが可能になり、波長多重信号光に時分割分離するハードウェアを簡単化でき、経済化を図ることができ、また位相調整機能を最小化できるとともに、所望の波長の信号光を所望のタイムスロットに振り分けるルーティング処理を簡単に行うことができる。
【００２４】
また、請求項２記載の本発明にあっては、各々の波長が順次半分に低減する複数の変調用信号を発生し、この変調用信号で複数のサブプローブ光を変調する複数の波長依存性変調器の１段目を含む奇数段目の波長依存性変調器に対して１番目の変調用信号を含む対応する奇数番目の変調用信号を順次供給し、２段目を含む偶数段目の波長依存性変調器に対して２番目の変調用信号を含む対応する偶数番目の変調用信号を順次供給し、１段目の波長依存性変調器で半分の数のサブプローブ光を１番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、その残りの半分の数のサブプローブ光を１番目の変調用信号の第２の半周期で変調し、次段の波長依存性変調器で前段の前記半分の数のうちの更に半分の数のサブプローブ光が前記残りの半分の数のうちの更に半分の数のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、その残りの半分の数のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第２の半周期で変調するというように半分の数ずつの所定の波長を変調用信号の半周期で順次変調するという処理を最終段の波長依存性変調器から各タイムスロットに各波長が対応して順次得られる複数のサブプローブ光をプローブ光として出力するように複数の波長依存性変調器を縦続接続するとともに、複数の変調用信号の位相を最終段の波長依存性変調器から所望のタイムスロットに所望の波長のサブプローブ光が出力されるようにルーティング制御信号に基づき可変制御するため、比較的簡単な構成でルーティング制御信号に応じたプローブ光を所望のタイムスロットに出力でき、経済化を図ることができるとともに、位相調整を簡単な構成で適確に行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る高速伝送システムにおける信号ルーティング装置の全体構成を示すブロック図である。同図に示す信号ルーティング装置は、所定の同一波長の信号光を各タイムスロットで時分割多重した高速多重信号光を入力とし、この高速多重信号光を低速の波長多重信号光に変換して時分割分離するとともに、この低速波長多重信号光を構成する所望の波長の信号光を所望のタイムスロットに振り分けて複数の出力ポートから出力するものであるが、この場合において所望の波長の信号光の所望のタイムスロットへの振り分けであるルーティングを行わないような制御を行うことにより、単に高速多重信号光を低速波長多重信号光に変換して時分割分離する信号分離装置としても機能するものであり、入力される信号光、すなわち高速多重信号光が供給される波長変換器１、クロックリカバリ回路３および信号処理回路５を有する。クロックリカバリ回路３は、入力された信号光からクロックを生成し、このクロックをプローブ光源７に供給する。プローブ光源７は、クロックリカバリ回路３からのクロックと信号処理回路５からのルーティング制御信号に基づき入力信号光に同期したプローブ光を出力し、波長変換器１に供給する。図１において、太線は信号光の流れを示し、細線は電気信号の流れを示すものである。
【００２６】
なお、信号処理回路５からのルーティング制御信号は、ルーティング処理を行う場合に必要なものであり、単に信号分離装置として作用する場合には不要であるものである。以下では、まず信号分離装置について説明し、その後で信号ルーティング装置について説明する。
【００２７】
プローブ光源７から出力されるプローブ光は、図２に示すように、信号光に同期して各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４毎に異なる所定の波長λ１，λ２，λ３，λ４の一連のサブプローブ光からなる低速の波長多重信号光であり、また信号光は、所定の同一波長λｓの信号光を各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４で時分割多重した高速多重信号光である。
【００２８】
上述したように入力される信号光とプローブ光源７からのプローブ光は、波長変換器１に入力される。波長変換器１は、各タイムスロットにおいて信号光の所定の波長λｓをプローブ光の対応するタイムスロットＴｉ（ｉ＝１，２，３，４）の所定の波長λｉ（ｉ＝１，２，３，４）に変換して、波長多重信号光として波長分波器９に供給する。波長分波器９は、波長変換器１からの波長多重信号光を分波し、図２において波長分波器９の出力として示すように、波長分波器９の第１ポートからタイムスロットＴ１に波長λ１の信号光を出力し、第２ポートからタイムスロットＴ２に波長λ２の信号光を出力し、第３ポートからタイムスロットＴ３に波長λ３の信号光を出力し、第４ポートからタイムスロットＴ４に波長λ４の信号光を出力する。
【００２９】
上述したように動作する信号分離装置において、プローブ光を発生するプローブ光源は、従来図１２〜図１４で説明したように、各タイムスロットに対する位相を個別に調整する必要があるとともに、回路構成が比較的大きいという問題があるが、次に図３および図４（ａ）に示す本発明の一実施形態に使用されるプローブ光源７は、このような問題を解決し、回路構成が比較的簡単であるとともに、位相調整機能を最小化し得るものである。
【００３０】
まず、図３に示すプローブ光源について説明する。このプローブ光源は、各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４用の異なる所定の波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光をそれぞれ発生する複数のサブプローブ光源１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを有し、この複数のサブプローブ光源１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからの複数のサブプローブ光は合波器１５で多重化されてから、変調器１７において発振器１９からの信号で一括変調され、サーキュレータ２１に供給される。なお、発振器１９は、図１に示したクロックリカバリ回路３からのクロック信号を供給され、このクロック信号に同期した信号を出力するようになっている。
【００３１】
サーキュレータ２１は、変調器１７からの多重化された複数のサブプローブ光をファイバグレーティング２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄおよびΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂ，２４ｃ，２４ｄからなる位相差付与手段に供給し、この位相差付与手段で位相差を付与され分離されて、順次反射されてくる複数のサブプローブ光を図３でサーキュレータ２１の出力波形で示すように各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４毎にそれぞれ異なる波長λ１，λ２，λ３，λ４の一連のサブプローブ光からなるプローブ光として出力する。
【００３２】
ファイバグレーティング２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄおよびΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂ，２４ｃ，２４ｄからなる位相差付与手段のうちの、第１のファイバグレーティング２３ａは、サーキュレータ２１から供給される複数のサブプローブ光のうち第１の波長λ１のサブプローブ光のみを反射し、その他の波長のサブプローブ光を通過させる。なお、第１のファイバグレーティング２３ａで反射された波長λ１のサブプローブ光は、サーキュレータ２１に戻り、タイムスロットＴ１で出力され、前記波長変換器１に供給される。
【００３３】
第１のファイバグレーティング２３ａを通過したその他の波長サブプローブ光、すなわち波長λ２，λ３，λ４のサブプローブ光は、第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂでタイムスロット間の位相差の半分であるΔＴ／２だけ遅延させられてから、第２のファイバグレーティング２３ｂに達し、この第２のファイバグレーティング２３ｂで第２の波長λ２のみ反射させられ、その他の波長のサブプローブ光は第２のファイバグレーティング２３ｂを通過する。なお、第２のファイバグレーティング２３ｂで反射された波長λ２のサブプローブ光は、第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂで再度ΔＴ／２遅延させられることにより、往復の２回で丁度１タイムスロット時間分遅延させられて、サーキュレータ２１に戻り、タイムスロットＴ２で出力されることになる。
【００３４】
第２のファイバグレーティング２３ｂを通過したその他の波長のサブプローブ光、すなわち波長λ３，λ４のサブプローブ光は、第３のファイバグレーティング２３ｃで更にΔＴ／２だけ遅延させられてから、第３のファイバグレーティング２３ｃに達し、この第３のファイバグレーティング２３ｃで第３の波長λ３のみ反射させられ、その他の波長のサブプローブ光は第３のファイバグレーティング２３ｃを通過する。なお、第３のファイバグレーティング２３ｃで反射された波長λ３のサブプローブ光は、第２のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｃで更にΔＴ／２遅延させられてから、第２のファイバグレーティング２３ｂを通過し、それから更に第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂで更にΔＴ／２遅延させられることにより、合計で２タイムスロット時間分遅延させられて、サーキュレータ２１に戻り、タイムスロットＴ３で出力されることになる。
【００３５】
第３のファイバグレーティング２３ｃを通過したその他の波長のサブプローブ光、すなわち波長λ４のサブプローブ光は、第３のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｄで更にΔＴ／２だけ遅延させられてから、第４のファイバグレーティング２３ｄに達し、この第４のファイバグレーティング２３ｄで第４の波長λ４のサブプローブ光が反射させられる。そして、この第４のファイバグレーティング２３ｄで反射された波長λ４のサブプローブ光は、第３のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｄで更にΔＴ／２遅延させられてから、第３のファイバグレーティング２３ｃを通過し、それから更に第２のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｃでΔＴ／２遅延させられてから、第２のファイバグレーティング２３ｂを通過し、更に第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂでまた更にΔＴ／２遅延させられることにより、合計で３タイムスロット時間分遅延させられて、サーキュレータ２１に戻り、タイムスロットＴ４で出力されることになる。
【００３６】
以上のように、第１のファイバグレーティング２３ａ、第２のファイバグレーティング２３ｂ、第３のファイバグレーティング２３ｃ、第４のファイバグレーティング２３ｄで反射させられ、サーキュレータ２１からタイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４でそれぞれ出力された波長λ１，λ２，λ３，λ４の一連のサブプローブ光は、プローブ光として波長変換器１に供給される。
【００３７】
波長変換器１は、上述したように、信号光とプローブ光源７からのプローブ光を供給されると、各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４において信号光の所定の波長λｓをプローブ光の対応するタイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の所定の波長λ１，λ２，λ３，λ４にそれぞれ変換し、波長多重信号光として波長分波器９に供給する。波長分波器９は、波長変換器１からの波長多重信号光を分波し、図２に示すように、波長分波器９の第１ポートからタイムスロットＴ１に波長λ１の信号光を出力し、第２ポートからタイムスロットＴ２に波長λ２の信号光を出力し、第３ポートからタイムスロットＴ３に波長λ３の信号光を出力し、第４ポートからタイムスロットＴ４に波長λ４の信号光を出力する。
【００３８】
次に、図４（ａ）に示すプローブ光源について説明する。このプローブ光源は、図３のプローブ光源と同様に、各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４用の異なる所定の波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光をそれぞれ発生する複数のサブプローブ光源１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを有し、この複数のサブプローブ光源１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからの複数のサブプローブ光は合波器１５で多重化されてから、本発明の位相差付与手段を構成する第１の波長依存性変調器２５ａおよび第２の波長依存性変調器２５ｂに供給される。また、第１の波長依存性変調器２５ａおよび第２の波長依存性変調器２５ｂは、変調用信号発生手段を構成する発振器２７および波長を半分に低減するために該発振器２７の周波数を倍にする周波数逓倍器２９からの変調信号を供給されている。
【００３９】
発振器２７は、図４（ｂ）に実線で示すような正弦波の第１の変調用信号を出力し、この第１の変調用信号は第１の波長依存性変調器２５ａに供給される。また、発振器２７からの第１の変調用信号は、波長低減手段２９に供給され、この波長低減手段２９で周波数を倍にされて、図４（ｃ）に実線で示すような正弦波の第２の変調用信号に変換され、第２の波長依存性変調器２５ｂに供給される。
【００４０】
第１の波長依存性変調器２５ａは、複数のサブプローブ光、すなわち波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光のうち、λ１，λ２のサブプローブ光を発振器２７からの第１の変調用信号の第１の半周期（図４（ｂ）で上方に信号が振れている半周期）で変調し、λ３，λ４のサブプローブ光を第１の変調用信号の第２の半周期（図４（ｂ）で下方に信号が振れている半周期）で変調する。また、第２の波長依存性変調器２５ｂは、第１の波長依存性変調器２５ａで変調されたサブプローブ光のうち、波長λ１，λ３のサブプローブ光を第２の変調用信号の第１の半周期（図４（ｃ）で上方に信号が振れている半周期）で変調して出力し、またλ２，λ４のサブプローブ光を第２の変調用信号の第２の半周期（図４（ｃ）で下方に信号が振れている半周期）で変調して出力する。
【００４１】
このように第１の波長依存性変調器２５ａ、第２の波長依存性変調器２５ｂで複数のサブプローブ光を変調した結果、第２の波長依存性変調器２５ｂからは、図４（ａ）に波形で示すように、各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４にそれぞれ対応して波長λ１，λ２，λ３，λ４の一連のサブプローブ光がプローブ光として出力され、図１に示す波長変換器１に供給される。
【００４２】
波長変換器１は、このように生成されたプローブ光源７からのプローブ光と信号光を受け取ると、各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４において信号光の所定の波長λｓをプローブ光の対応するタイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の所定の波長λ１，λ２，λ３，λ４にそれぞれ変換し、波長分波器９に供給する。波長分波器９は、波長変換器１からの波長多重信号光を分波し、図２に示すように波長分波器９の第１ポートからタイムスロットＴ１に波長λ１の信号光を出力し、第２ポートからタイムスロットＴ２の波長λ２の信号光を出力し、第３ポートからタイムスロットＴ３に波長λ３の信号光を出力し、第４ポートからタイムスロットＴ４に波長λ４の信号光を出力する。
【００４３】
次に、図１、図５〜図１０を参照して、高速伝送システムにおける信号ルーティング装置について説明する。上述したように、図１に示す高速伝送システムにおける装置は、信号処理回路５からプローブ光源７にルーティング制御信号が供給されることにより、信号ルーティング装置になり、これによりプローブ光源７は所望の波長のサブプローブ光を信号処理回路５からのルーティング制御信号に応じた所望のタイムスロットに選択的に出力することができ、この結果信号ルーティング装置はルーティング制御信号に応じて各ポートからの所定の波長の信号光を所望のタイムスロットに選択的に振り分けて出力することができるようになる。
【００４４】
具体的には、プローブ光源７は、図５（ａ）にプローブ光として示すように、タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の各々において所望の波長λｉ，λｊ，λｋ，λｌ（ｉ，ｊ，ｋ，ｌ＝１，２，３，４）のサブプローブ光を信号処理回路５から供給されるルーティング制御信号に応じて出力することができる。そして、このようなサブプローブ光を信号光とともに供給される波長変換器１は、各タイムスロットにおいて信号光の所定の波長λｓをプローブ光の対応するタイムスロットＴｉ（ｉ＝１，２，３，４）の所望の波長λｉ，λｊ，λｋ，λｌ（ｉ，ｊ，ｋ，ｌ＝１，２，３，４）に変換して、波長多重信号光として波長分波器９に供給する。この結果、波長分波器９は、その出力ポート１，２，３，４から出力される信号光で示すように、各ポートから出力される所定の波長の信号光を信号処理回路５からのルーティング制御信号に応じた所望のタイムスロットに振り分けて出力することができるようになる。すなわち、図２に示す信号分離装置の場合の波長分波器９からの出力と比較するとわかるように、例えばポート１からの波長λ１の信号光は、タイムスロットＴ１に固定されるのでなく、タイムスロットＴ１に振り分けられたり、タイムスロットＴ２に振り分けられたり、またタイムスロットＴ３に振り分けられるというようにルーティングを行うことができるようになる。なお、図５（ａ）に示した各ポートから出力される信号光の波長と各タイムスロットの関係は図５（ｂ）に示したものである。
【００４５】
図６は、上述した図５に示すようにタイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の各々において所望の波長λｉ，λｊ，λｋ，λｌ（ｉ，ｊ，ｋ，ｌ＝１，２，３，４）のサブプローブ光を信号処理回路５からのルーティング制御信号に応じて出力することができるプローブ光源の構成を示す図である。同図に示すプローブ光源は、図３に示した信号分離装置用のプローブ光源において使用されているファイバグレーティング２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの代わりに信号処理回路５からのルーティング制御信号により反射波長を可変し得るように構成されている反射波長可変ファイバグレーティング３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを使用している点が異なるのみであり、その他の構成および作用は同じである。
【００４６】
すなわち、図６に示すプローブ光源は、反射波長可変ファイバグレーティング３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの各々が信号処理回路５からのルーティング制御信号により反射する信号光の波長をλ１〜λ４のうちの任意の波長に可変し得るように構成されているものである。例えば、第１の反射波長可変ファイバグレーティング３１ａが波長λ１を反射するためのルーティング制御信号（以下、このようなルーティング制御信号をλ１反射ルーティング制御信号と称する）を供給された場合には、第１の反射波長可変ファイバグレーティング３１ａは、サーキュレータ２１からの複数の波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光のうち波長λ１のサブプローブ光のみを反射し、この波長λ２のサブプローブ光をタイムスロットＴ１でサーキュレータ２１から出力するが、λ４反射ルーティング制御信号を供給された場合は、第１の反射波長可変ファイバグレーティング３１ａは、波長λ４のサブプローブ光のみを反射し、タイムスロットＴ１でサーキュレータ２１から出力することになる。
【００４７】
また、第２の反射波長可変ファイバグレーティング３１ｂが波長λ２反射ルーティング制御信号を供給された場合には、第２の反射波長可変ファイバグレーティング３１ｂは、第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂで遅延した複数の波長のサブプローブ光のうち波長λ２のサブプローブ光のみを反射し、この波長λ２のサブプローブ光を第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂの往復の遅延によりタイムスロットＴ２でサーキュレータ２１から出力するが、λ３反射制御信号を供給された場合には、第２の反射波長可変ファイバグレーティング３１ｂは、第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂで遅延した複数の波長のサブプローブ光のうち波長λ３のサブプローブ光のみを反射し、この波長λ３のサブプローブ光を第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂの往復の遅延によりタイムスロットＴ２でサーキュレータ２１から出力する。
【００４８】
第３の反射波長可変ファイバグレーティング３１ｃがλ３反射ルーティング制御信号を供給された場合には、第３の反射波長可変ファイバグレーティング３１ｃは、第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂ、第２のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｃで遅延した複数のサブプローブ光のうち波長λ３のサブプローブ光のみを反射し、この波長λ３のサブプローブ光を第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂ、第２のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｃの遅延によりタイムスロットＴ３でサーキュレータ２１から出力するが、λ１反射ルーティング制御信号を供給された場合には、第３の反射波長可変ファイバグレーティング３１ｃは、第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂ、第２のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｃで遅延した複数のサブプローブ光のうち波長λ１のサブプローブ光のみを反射し、この波長λ１のサブプローブ光を第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂ、第２のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｃの遅延によりタイムスロットＴ３でサーキュレータ２１から出力する。
【００４９】
更に、第４の反射波長可変ファイバグレーティング３１ｄがλ４反射ルーティング制御信号を供給された場合には、第４の反射波長可変ファイバグレーティング３１ｄは、第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂ、第２のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｃ、第３のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｄで遅延した複数のサブプローブ光のうち波長λ４のサブプローブ光のみを反射し、この波長λ４のサブプローブ光を第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂ、第２のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｃ、第３のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｄの遅延によりタイムスロットＴ４でサーキュレータ２１から出力するが、λ２反射ルーティング制御信号を供給された場合には、第４の反射波長可変ファイバグレーティング３１ｄは、第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂ、第２のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｃ、第３のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｄで遅延した複数のサブプローブ光のうち波長λ２のサブプローブ光のみを反射し、この波長λ２のサブプローブ光を第１のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｂ、第２のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｃ、第３のΔＴ／２遅延用光ファイバ２４ｄの遅延によりタイムスロットＴ４でサーキュレータ２１から出力する。
【００５０】
このように動作することにより、プローブ光源から出力されるプローブ光を構成する複数のサブプローブ光は、図５（ａ）に示すように、各タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の各々において所望の波長λｉ，λｊ，λｋ，λｌ（ｉ，ｊ，ｋ，ｌ＝１，２，３，４）のサブプローブ光として信号処理回路５からのルーティング制御信号に応じて出力することができる。すなわち、プローブ光源は、タイムスロットＴ１においてルーティング制御信号に応じてタイムスロットＴ１において波長λ１，λ２，λ３，λ４のうちの任意の波長λｉ（ｉ＝１，２，３，４）のサブプローブ光を出力でき、タイムスロットＴ２においても任意の波長λｊ（ｊ＝１，２，３，４）のサブプローブ光を出力でき、またタイムスロットＴ３において任意の波長λｋ（ｋ＝１，２，３，４）のサブプローブ光を出力でき、タイムスロットＴ４においても任意の波長λｌ（ｌ＝１，２，３，４）のサブプローブ光を出力できる。
【００５１】
このようなプローブ光を信号光とともに供給される波長変換器１は、図５（ａ）に示すように、各タイムスロットにおいて信号光の所定の波長λｓをプローブ光の対応するタイムスロットＴｉ（ｉ＝１，２，３，４）の所望の波長λｉ，λｊ，λｋ，λｌ（ｉ，ｊ，ｋ，ｌ＝１，２，３，４）に変換して、波長多重信号光として波長分波器９に供給し、また波長分波器９は、その出力ポート１，２，３，４から所定の波長λ１，λ２，λ３，λ４の信号光を信号処理回路５からのルーティング制御信号に応じた所望のタイムスロットＴｉ（ｉ＝１，２，３，４）に振り分けて出力することができるのである。
【００５２】
次に、図７を参照して、上述したと同様にルーティング制御信号に応じて各タイムスロットで任意の波長のサブプローブ光を出力し得る別のプローブ光源について説明する。
【００５３】
図７に示すプローブ光源は、図４に示した信号分離装置用のプローブ光源において使用されている第１の波長依存性変調器２５ａおよび第２の波長依存性変調器２５ｂのそれぞれの入力側に第１の位相変移器３５ａおよび第２の位相変移器３５ｂを設けた点が異なるのみであり、その他の構成および作用は同じである。
【００５４】
第１、第２の位相変移器３５ａ，３５ｂは、それぞれ第１、第２の波長依存性変調器２５ａ，２５ｂに入力される変調用信号の位相を信号処理回路５からのルーティング制御信号により１８０度変移させるものであり、これにより最終段の波長依存性変調器である第２の波長依存性変調器２５ｂから所望のタイムスロットＴｉ（ｉ＝１，２，３，４）に所望の波長λｊ（ｊ＝１，２，３，４）のサブプローブ光が出力されるように変調用信号の位相をルーティング制御信号により可変制御するものである。
【００５５】
発振器２７から第１の位相変移器３５ａを介して第１の波長依存性変調器２５ａに供給される第１の変調用信号は、図８（ａ）に実線で示すように、ほぼ矩形の信号であり、第１の波長依存性変調器２５ａはこの実線で示す第１の変調用信号の第１の半周期（図８（ａ）で上方に信号が振れている半周期）で波長λ１，λ２のサブプローブ光を変調し、第１の変調用信号の第２の半周期（図８（ａ）の下方に信号が振れている半周期）で波長λ３，λ４のサブプローブ光を変調するようになっているが、この第１の変調用信号は、その位相が信号処理回路５からのルーティング制御信号で１８０度変移するようになっており、図８（ａ）に示すタイミングにおいて実線で示す第１の変調用信号の位相がルーティング制御信号で１８０度変移すると、図８（ａ）において実線で示す第１の変調用信号は点線のように変移するため、今までλ１，λ２を変調していたタイミングでは第１の変調用信号は下方に振れることになり、波長λ３，λ４のサブプローブ光が変調されることになり、また今までλ３，λ４を変調していたタイミングでは第１の変調用信号は上方に振れて、波長λ１，λ２のサブプローブ光が変調されることになる。
【００５６】
一方、発振器２７から周波数逓倍器２９、第２の位相変移器３５ｂを介して第２の波長依存性変調器２５ｂに供給される第２の変調用信号は、図８（ｂ）に実線で示すように、ほぼ矩形の信号であるが、その周期は図８（ａ）に示す第１の変調用信号の半分になり、第２の波長依存性変調器２５ｂはこの第２の変調用信号の第１の半周期（図８（ｂ）で上方に信号が振れている半周期）で波長λ１，λ３のサブプローブ光を変調し、第２の変調用信号の第２の半周期（図８（ｂ）で下方に信号が振れている半周期）で波長λ２，λ４のサブプローブ光を変調するようになっているが、この第２の変調用信号は、その位相が信号処理回路５からのルーティング制御信号で１８０度変移するようになっており、図８（ｂ）に示すタイミングにおいて第２の変調用信号の位相がルーティング制御信号で１８０度変移すると、図８（ｂ）において実線で示す第２の変調用信号は点線のように変移するため、今までλ１，λ３を変調していたタイミングでは第２の変調用信号は下方に振れて、波長λ２，λ４のサブプローブ光が変調されることになり、また今までλ２，λ４を変調していたタイミングでは第２の変調用信号は上方に振れて、波長λ１，λ３のサブプローブ光が変調されることになる。
【００５７】
上述したように、第１の変調用信号が上方に振れている時間、すなわち波長λ１，λ２を変調する時間は、図８（ａ）にも示されているが、特に図９（ａ）に示すように、時間Ａと定義され、第１の変調用信号が下方に振れている時間、すなわち波長λ３，λ４を変調する時間は、時間Ｂと定義される。また、第２の変調用信号が上方に振れている時間、すなわち波長λ１，λ３を変調する時間は、特に図９（ｂ）に示すように、時間Ａ’と定義され、第２の変調用信号が下方に振れている時間、すなわち波長λ２，λ４を変調する時間は、時間Ｂ’と定義される。
【００５８】
ここで、第１、第２の波長依存性変調器２５ａ，２５ｂの動作原理について図１０を参照して説明する。
【００５９】
図１０は、一例として第１の波長依存性変調器２５ａの構成を具体的に示しているものであるが、第１の波長依存性変調器２５ａは波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光が入力される入力ポートＰ０から２つに分岐された導波路３７ａ，３７ｂを有し、この２つの分岐導波路３７ａ，３７ｂは再度結合して出力ポートＰ１に接続されている。そして、一方の導波路３７ｂには隣接して電極３９が設けられ、この電極３９に前記第１、第２の位相変移器３５ａ，３５ｂを介してルーティング制御信号に相当する所定の電気信号Ｖ１またはＶ２を印加することにより、第１の波長依存性変調器２５ａは、変調すべき波長を制御することができるのである。
【００６０】
具体的には、図１０に示す波長依存性変調器の透過率Ｔは、電極３９への印加電圧をＶとすると、次式により定義される。
【００６１】
【数１】
Ｔ＝Ｐ０／Ｐ１＝ｃｏｓ2 ［Δφ（λ，Ｖ）／２］
従って、この式の関数Δφ（λ，Ｖ）を適当に選ぶことにより、次式のように表現することができる。
【００６２】
時間Ａに対しては、
Δφ（λ１，Ｖ１）＝２ｍπ
Δφ（λ２，Ｖ１）＝２ｍ’π
Δφ（λ３，Ｖ１）＝２ｍ,,π
Δφ（λ４，Ｖ１）＝２ｍ,,, π
但し、ｍ，ｍ’，ｍ,,，ｍ,,, は整数である。
【００６３】
時間Ｂに対しては、
Δφ（λ１，Ｖ２）＝（２ｋ＋１）π
Δφ（λ２，Ｖ２）＝（２ｋ’＋１）π
Δφ（λ３，Ｖ２）＝（２ｋ,,＋１）π
Δφ（λ４，Ｖ２）＝（２ｋ,,, ＋１）π
但し、ｋ，ｋ’，ｋ,,，ｋ,,, は整数である。
【００６４】
以上の計算から２つの導波路３７ａ，３７ｂを通過したサブプローブ光の位相が合っていれば、そのサブプローブ光は出力され、位相がずれていれば、出力はゼロになるのである。
【００６５】
上述したように、第１、第２の波長依存性変調器２５ａ，２５ｂは、信号処理回路５からのルーティング制御信号により制御される第１、第２の位相変移器３５ａ，３５ｂから出力される各変調用信号の半周期毎の信号により変調すべき波長が次のように変化する。すなわち、第１の波長依存性変調器２５ａでは、第１の変調用信号の第１の半周期で波長λ１，λ２のサブプローブ光を変調し、第２の半周期で波長λ３，λ４のサブプローブ光を変調し、ルーティング制御信号で第１の変調用信号の位相が１８０度変移すると、今までλ１，λ２を変調していたタイミングでは波長λ３，λ４のサブプローブ光が変調され、また今までλ３，λ４を変調していたタイミングでは波長λ１，λ２のサブプローブ光が変調されることになる。また、第２の波長依存性変調器２５ｂでは、第２の変調用信号の第１の半周期で波長λ１，λ３のサブプローブ光を変調し、第２の半周期で波長λ２，λ４のサブプローブ光を変調し、ルーティング制御信号で第２の変調用信号の位相が１８０度変移すると、今までλ１，λ３を変調していたタイミングでは波長λ２，λ４のサブプローブ光が変調され、また今までλ２，λ４を変調していたタイミングでは波長λ１，λ３のサブプローブ光が変調されることになる。
【００６６】
この結果、図７において合波器１５から第１の波長依存性変調器２５ａに入力された波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光は、第１の位相変移器３５ａからの第１の変調用信号の第１の半周期で波長λ１，λ２のみが変調されて、第２の波長依存性変調器２５ｂに供給され、第２の波長依存性変調器２５ｂでは第２の位相変移器３５ｂからの第２の変調用信号の第１の半周期で波長λ１，λ２のうちの波長λ１のみが変調されて、図７の出力波形で示すように、タイムスロットＴ１で波長λ１のサブプローブ光が出力される。また続いて、波長λ２は第２の変調用信号の第２の半周期で変調されて、タイムスロットＴ２で波長λ２のサブプローブ光が出力される。更に続いて、第１の変調用信号の第２の半周期で波長λ３，λ４が変調されて、第２の波長依存性変調器２５ｂに供給され、第２の変調用信号の第１の半周期で波長λ３，λ４のうち波長λ３のみが変調されて、タイムスロットＴ３で波長λ３のサブプローブ光が出力され、続いて波長λ４は第２の変調用信号の第２の半周期で変調されて、タイムスロットＴ４で波長λ４のサブプローブ光が出力される。この結果、タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４にそれぞれ対応して波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光がこの順序で順次出力されることになる。
【００６７】
ここで、信号処理回路５からのルーティング制御信号により第１の位相変移器３５ａの第１の変調用信号の位相が１８０度変移して、図８（ａ）に点線で示すような第１の変調用信号になると、合波器１５からの波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光は、第１の変調用信号の第１の半周期で波長λ３，λ４のみが変調されて、更に第２の変調用信号の第１の半周期で波長λ３，λ４のうちの波長λ４のみが変調されて、タイムスロットＴ１で波長λ４のサブプローブ光が出力される。また続いて、波長λ３は第２の変調用信号の第２の半周期で変調されて、タイムスロットＴ２で波長λ３のサブプローブ光が出力される。更に続いて、第１の変調用信号の第２の半周期で波長λ１，λ２が変調されて、第２の変調用信号の第１の半周期で波長λ１，λ２のうち波長λ２のみが変調されて、タイムスロットＴ３で波長λ２のサブプローブ光が出力され、続いて波長λ１は第２の変調用信号の第２の半周期で変調されて、タイムスロットＴ４で波長λ１のサブプローブ光が出力される。この結果、タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４にそれぞれ同期して波長λ４，λ３，λ２，λ１のサブプローブ光がこの順序で順次出力されることになる。
【００６８】
また、タイムスロットＴ１で波長λ３のサブプローブ光を出力したい場合には、信号処理回路５からのルーティング制御信号により第１の変調用信号の位相が１８０度変移すると同時に、第２の変調用信号の位相もルーティング制御信号で１８０度変移すれば、合波器１５からの波長λ１，λ２，λ３，λ４のサブプローブ光は、第１の変調用信号の第１の半周期で波長λ３，λ４のみが変調されて、更に第２の変調用信号の第１の半周期で波長λ３，λ４のうちの波長λ３のみが変調されて、タイムスロットＴ１で波長λ３のサブプローブ光が出力される。このように第１および第２の変調用信号の位相を信号処理回路５からのルーティング制御信号により第１の位相変移器３５ａを介して制御して、第１、第２の波長依存性変調器２５ａ，２５ｂに供給することにより、タイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の任意のタイムスロットに波長λ１，λ２，λ３，λ４のうちの任意の波長のサブプローブ光を出力することができるのである。
【００６９】
この結果、図６に示したプローブ光源の場合と同様に、図７のように構成され作用するプローブ光源から出力されるプローブ光を信号光とともに供給される波長変換器１は、図５（ａ）に示すように、各タイムスロットにおいて信号光の所定の波長λｓをプローブ光の対応するタイムスロットＴｉ（ｉ＝１，２，３，４）の所望の波長λｉ，λｊ，λｋ，λｌ（ｉ，ｊ，ｋ，ｌ＝１，２，３，４）に変換して、波長多重信号光として波長分波器９に供給し、また波長分波器９は、その出力ポート１，２，３，４から所定の波長λ１，λ２，λ３，λ４の信号光を信号処理回路５からのルーティング制御信号に応じた所望のタイムスロットＴｉ（ｉ＝１，２，３，４）に振り分けて出力することができるのである。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数のサブプローブ光に対して各タイムスロット位置に対応した位相差を付与し、対応するタイムスロットに合わせて逐次出力される一連のサブプローブ光からなるプローブ光および高速多重信号光を受け取り、各タイムスロットにおいて高速多重信号光の所定の波長をプローブ光の対応するタイムスロットの所定の波長に変換して、波長多重信号光として出力し、この波長変換された波長多重信号光を波長分波して出力するので、電気信号処理できない高速多重信号光の取り扱いが可能になるとともに、波長多重信号光に時分割分離するハードウェアを簡単化でき、経済化を図ることができ、また位相調整機能を最小化できる。
【００７１】
また、本発明によれば、複数のサブプローブ光のうち第１の波長のサブプローブ光のみを第１のファイバグレーティング手段で反射し、第１のファイバグレーティング手段を通過した他の波長のサブプローブ光を遅延させ、次に続くサブプローブ光のみを反射する遅延手段／ファイバグレーティング手段の組を、前段の遅延手段／ファイバグレーティング手段を通過してきた他の波長のサブプローブ光が入力となるように複数段縦続接続し、各ファイバグレーティング手段から反射されてきた複数のサブプローブ光をプローブ光として出力するので、比較的簡単な構成でプローブ光を出力でき、経済化を図ることができる。
【００７２】
更に、本発明によれば、各々の波長が順次半分に低減する複数の変調用信号を発生し、この変調用信号で複数のサブプローブ光を変調する複数の波長依存性変調器の１段目を含む奇数段目の波長依存性変調器に対して１番目の変調用信号を含む対応する奇数番目の変調用信号を順次供給し、２段目を含む偶数段目の波長依存性変調器に対して２番目の変調用信号を含む対応する偶数番目の変調用信号を順次供給し、１段目の波長依存性変調器で複数のサブプローブ光のうち、半分の数のサブプローブ光を１番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、残りの半分の数のサブプローブ光を１番目の変調用信号の第２の半周期で変調し、次段の波長依存性変調器で前段の前記半分の数の所定の波長のうちの更に半分の数のサブプローブ光と残りの半分の数のうちの更に半分の数のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、残りの半分の数のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第２の半周期で変調するというように半分の数ずつの所定の波長を変調用信号の半周期で順次変調するという処理を最終段の波長依存性変調器から各タイムスロットに各波長が対応して順次得られる複数のサブプローブ光をプローブ光として出力するように複数の波長依存性変調器を縦続接続するので、比較的簡単な構成でプローブ光を出力でき、経済化を図ることができるとともに、位相調整を簡単な構成で適確に行うことができる。
【００７３】
本発明によれば、複数のサブプローブ光を所望の波長のサブプローブ光がルーティング制御信号に応じた所望のタイムスロットに一致して出力されるように各タイムスロット位置に対応した位相差を各サブプローブ光に付与し、対応するタイムスロットに合わせて逐次出力し、この一連のサブプローブ光からなるプローブ光および高速多重信号光を受け取り、各タイムスロットにおいて高速多重信号光の所定の波長をプローブ光の対応するタイムスロットの波長に変換して、波長多重信号光として出力し、この波長変換された波長多重信号光を波長分波して出力するので、電気信号処理できない高速多重信号光の取り扱いが可能になり、波長多重信号光に時分割分離するハードウェアを簡単化して経済化を図ることができ、また位相調整機能を最小化できるとともに、所望の波長の信号光を所望のタイムスロットに振り分けるルーティング処理を簡単に行うことができる。
【００７４】
また、本発明によれば、複数のサブプローブ光のうちルーティング制御信号に応じた所望の波長のサブプローブ光のみを第１のファイバグレーティング手段で反射し、第１のファイバグレーティング手段を通過した他の波長のサブプローブ光を遅延させ、遅延させられた他の波長のうち、ルーティング制御信号に応じた所望の波長のみを反射する遅延手段／ファイバグレーティング手段の組を、前段の遅延手段／ファイバグレーティング手段を通過してきた他の波長のサブプローブ光が入力となるように複数段縦続接続し、各ファイバグレーティング手段から反射されてきた複数のサブプローブ光をプローブ光として出力するので、比較的簡単な構成でルーティング制御信号に応じたプローブ光を所望のタイムスロットに出力でき、経済化を図ることができる。
【００７５】
更に、本発明によれば、各々の波長が順次半分に低減する複数の変調用信号を発生し、この変調用信号で複数のサブプローブ光を変調する複数の波長依存性変調器の１段目を含む奇数段目の波長依存性変調器に対して１番目を含む対応する奇数番目の変調用信号を順次供給し、２段目を含む偶数段目の波長依存性変調器に対して２番目を含む対応する偶数番目の変調用信号を順次供給し、１段目の波長依存性変調器で半分の数のサブプローブ光を１番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、その残りの半分の数のサブプローブ光を１番目の変調用信号の第２の半周期で変調し、次段の波長依存性変調器で前段の前記半分の数のうちの更に半分の数のサブプローブ光と前記残りの半分の数のうちの更に半分の数のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第１の半周期で変調し、その残りの半分の数のサブプローブ光を２番目の変調用信号の第２の半周期で変調するというように半分の数ずつの所定の波長を変調用信号の半周期で順次変調するという処理を最終段の波長依存性変調器から各タイムスロットに各波長が対応して順次得られる複数のサブプローブ光をプローブ光として出力するように複数の波長依存性変調器を縦続接続するとともに、複数の変調用信号の位相を最終段の波長依存性変調器から所望のタイムスロットに所望の波長のサブプローブ光が出力されるようにルーティング制御信号に基づき可変制御するので、比較的簡単な構成でルーティング制御信号に応じたプローブ光を所望のタイムスロットに出力でき、経済化を図ることができるとともに、位相調整を簡単な構成で適確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る高速伝送システムにおける信号ルーティング装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施形態を高速伝送システムにおける信号分離装置とした場合の波長変換器と波長分波器に対する入出力信号光の波形を示す図である。
【図３】図１に示す実施形態を信号分離装置とした場合に使用されるプローブ光源の構成を示す図である。
【図４】図１に示す実施形態を信号分離装置とした場合に使用される別のプローブ光源の構成を示す図である。
【図５】図１に示す実施形態を高速伝送システムにおける信号ルーティング装置とした場合の波形変換器と波長分波器に対する入出力信号光の波形を示す図である。
【図６】図５に示す信号ルーティング装置に使用されるプローブ光源の構成を示す図である。
【図７】図５に示す信号ルーティング装置に使用される別のプローブ光源の構成を示す図である。
【図８】図７に示すプローブ光源に使用されている第１、第２の波長依存性変調器の波長特性を示す図である。
【図９】図７に示すプローブ光源に使用されている第１、第２の波長依存性変調器の時間特性を示す図である。
【図１０】図７に示すプローブ光源に使用されている第１の波長依存性変調器の構成を示す図である。
【図１１】従来の信号分離装置の構成を示す図である。
【図１２】位相差を電気的に生成する個別変調方式を実現する従来のプローブ光源の回路構成を示すブロック図である。
【図１３】位相差を光学的に生成する個別変調方式を実現する従来のプローブ光源の回路構成を示すブロック図である。
【図１４】一括変調方式を実現する従来のプローブ光源の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  波長変換器
３  クロックリカバリ回路
５  信号処理回路
７  プローブ光源
９  波長分波器
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ  サブプローブ光源
１５  合波器
１７  変調器
２１  サーキュレータ
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ  ファイバグレーティング
２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ  ΔＴ／２遅延用光ファイバ
２５ａ，２５ｂ  波長依存性変調器
２７  発振器
２９  周波数逓倍器
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ  反射波長可変ファイバグレーティング
３５ａ，３５ｂ  位相変移器
【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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