(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバによって提供される閉ループを含む光ネットワークに適用される光ノード装置であって、
異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給され、上記ＷＤＭ信号光から少なくとも１つの光信号を分離する機能及び上記ＷＤＭ信号光の少なくとも１つの空き波長チャネルに少なくとも１つの光信号を挿入する機能を有する可変波長選択素子と、
上記可変波長選択素子に光学的に接続され、上記少なくとも１つの光信号の信号帯域を除く帯域で雑音を除去する波長選択フィルタとを備え、
前記波長選択フィルタは、前記可変波長選択素子に光学的に接続され、前記ＷＤＭ信号光の各チャネルの信号光に分離する光デマルチプレクサと、前記光デマルチプレクサに光学的に接続され、前記光デマルチプレクサにより分離された信号光を波長分割多重する光マルチプレクサとを備え、前記光デマルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記光デマルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも短波長側に位置し、前記光マルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記光マルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも長波長側に位置する光ノード装置。
【請求項２】
光ファイバによって提供される閉ループと、
上記閉ループに沿って設けられた複数の光ノード装置とを備え、
上記複数の光ノード装置の少なくとも１つの光ノード装置は、
異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給され、上記ＷＤＭ信号光から少なくとも１つの光信号を分離する機能及び上記ＷＤＭの少なくとも１つの空き波長チャネルに少なくとも１つの光信号を挿入する機能を有する可変波長選択素子と、
上記可変波長選択素子に光学的に接続され、上記少なくとも１つの光信号の信号帯域を除く帯域で雑音を除去する波長選択フィルタとを備え、
前記波長選択フィルタは、前記可変波長選択素子に光学的に接続され、前記ＷＤＭ信号光の各チャネルの信号光に分離する光デマルチプレクサと、前記光デマルチプレクサに光学的に接続され、前記光デマルチプレクサにより分離された信号光を波長分割多重する光マルチプレクサとを備え、前記光デマルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記光デマルチプレクサの中心波長がＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも短波長側に位置し、前記光マルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記光マルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも長波長側に位置するシステム。
【請求項３】
光ファイバによって提供される閉ループを含む光ネットワークに適用される光ノード装置であって、
異なる波長を有するｎ（ｎは１＜ｎを満たす整数）個の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されてｎ個の光信号に分離する光デマルチプレクサと、
各々第１及び第２の入力ポート並びに第１及び第２の出力ポートを有し、上記各第１の入力ポートには上記光デマルチプレクサから出力された各光信号が供給され、上記第１及び第２の入力ポートと上記第１及び第２の出力ポートとがそれぞれ接続されるバー状態と上記第１及び第２の入力ポートと上記第２及び第１の出力ポートとがそれぞれ接続されるクロス状態とを切換えるｎ個の２×２光スイッチと、
上記２×２光スイッチの第１の出力ポートから出力された複数の光信号を波長分割多重する光マルチプレクサとを備え、
前記光デマルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記光デマルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも短波長側に位置し、前記光マルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記光マルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも長波長側に位置する光ノード装置。
【請求項４】
光ファイバによって提供される閉ループと、
上記閉ループに沿って設けられた複数の光ノード装置とを備え、
上記複数の光ノード装置の少なくとも１つの光ノード装置は、
異なる波長を有するｎ（ｎは１＜ｎを満たす整数）個の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されてｎ個の光信号に分離する光デマルチプレクサと、
各々第１及び第２の入力ポート並びに第１及び第２の出力ポートを有し、上記各第１の入力ポートには上記光デマルチプレクサから出力された各光信号が供給され、上記第１及び第２の入力ポートと上記第１及び第２の出力ポートとがそれぞれ接続されるバー状態と上記第１及び第２の入力ポートと上記第２及び第１の出力ポートとがそれぞれ接続されるクロス状態とを切換えるｎ個の２×２光スイッチと、
上記２×２光スイッチの第１の出力ポートから出力された複数の光信号を波長分割多重する光マルチプレクサとを備え、
前記光デマルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記光デマルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも短波長側に位置し、前記光マルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記光マルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも長波長側に位置するシステム。
【請求項５】
光ファイバによって提供される閉ループと、
上記閉ループに沿って設けられた複数の光ノード装置とを備え、
上記複数の光ノード装置中の第１光ノード装置は、
異なる波長を有するｎ（ｎは１＜ｎを満たす整数）個の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されてｎ個の光信号に分離する第１光デマルチプレクサと、
各々第１及び第２の入力ポート並びに第１及び第２の出力ポートを有し、上記各第１の入力ポートには上記第１光デマルチプレクサから出力された各光信号が供給され、上記第１及び第２の入力ポートと上記第１及び第２の出力ポートとがそれぞれ接続されるバー状態と上記第１及び第２の入力ポートと上記第２及び第１の出力ポートとがそれぞれ接続されるクロス状態とを切換えるｎ個の第１の２×２光スイッチと、
上記第１の２×２光スイッチの第１の出力ポートから出力された複数の光信号を波長分割多重する第１光マルチプレクサとを備え、
前記第１光デマルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記第１光デマルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも短波長側に位置し、前記第１光マルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記第１光マルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも短波長側に位置し、
前記第１光ノード装置の直下流側の第２光ノード装置は、
異なる波長を有するｎ（ｎは１＜ｎを満たす整数）個の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されてｎ個の光信号に分離する第２光デマルチプレクサと、
各々第１及び第２の入力ポート並びに第１及び第２の出力ポートを有し、上記各第１の入力ポートには上記第２光デマルチプレクサから出力された各光信号が供給され、上記第１及び第２の入力ポートと上記第１及び第２の出力ポートとがそれぞれ接続されるバー状態と上記第１及び第２の入力ポートと上記第２及び第１の出力ポートとがそれぞれ接続されるクロス状態とを切換えるｎ個の第２の２×２光スイッチと、
上記第２の２×２光スイッチの第１の出力ポートから出力された複数の光信号を波長分割多重する第２光マルチプレクサとを備え、
前記第２光デマルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記第２光デマルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも長波長側に位置し、前記第２光マルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記第２光マルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも長波長側に位置するシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ノード装置及び該装置を備えたシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年におけるＩＰ（インターネットプロトコル）トラフィックの急激な伸び等により、大容量で柔軟性に優れ且つ低コストなネットワークの構築に対する要求が増えている。そのために、ＷＤＭ（波長分割多重）をベースとした光リングネットワークの構築が進められている。そのようなネットワークでは、光の波長を１本のパスとしてとらえるので、ネットワーク上の任意ノードにおいて所望の波長を有する光信号（即ちパス）を分岐・挿入するための光ノード装置が重要な役割を果たす。そのような機能を有する光ノード装置としては、光ＡＤＭ（ＯＡＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）がある。ＯＡＤＭは、所望波長の光信号の分岐・挿入を光のまま行う。
【０００３】
図１は従来技術による光ノード装置のブロック図である。波長λ1，λ2，…，λNを有する光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光は、入力光伝送路から光増幅器を経由して可変波長選択素子へ入力される。このノードで分岐される任意波長（図ではλ2及びλ3）の光信号は可変波長選択素子のドロップポート（ｄｒｏｐ）より出力され、このノードにおいて挿入される任意波長（図ではλ4及びλ5）の光信号はアッドポート（ａｄｄ）より入力される。
【０００４】
ドロップポートより出力された光信号は、光増幅器を経由して１×Ｎ光カプラ（１×Ｎ  ＣＰＬ）によりＮ分岐され、分岐された光信号はそれぞれ波長可変フィルタ（ＴＦ）を選択的に通過して、光受信機（Ｒｘ）において受信される。
【０００５】
このノードで挿入されるべき光信号は、波長可変レーザダイオード（ＴＬＤ）から出力された所望波長のＣＷ光（連続波光）を光変調器（Ｍｏｄ）によって変調することで得られる。得られた複数の光信号は、１×Ｎ光カプラ（１×Ｎ  ＣＰＬ）において合波され、その結果得られた光は光増幅器を経由して可変波長選択素子のアッドポートに供給される。
【０００６】
可変波長選択素子を通過する光信号は、アッドポートから供給された光信号と合波された後にスルーポート（ｔｈｒｏｕｇｈ）より出力され、光増幅器を経由して出力光伝送路へと出力される。
【０００７】
図１に示される光ノード装置をＷＤＭ光波ネットワークの各ノードとして用いた場合、全てのノードにおいて光信号を終端（光／電気変換又は電気／光変換）する必要がなく、光信号（又はパス）の送信端及び受信端に相当するノードにおいてのみ光信号を終端すれば足りる。従って、全てのノードにおいて光信号の終端を必要とするＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）／SDH（Synchronous Digital Hierarchy）の技術に基づいたネットワークを構成した場合と比較して、ノードコストを大幅に低減することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、任意波長の光信号を分岐・挿入するタイプのＯＡＤＭを用いたＷＤＭ技術をベースとする光波ネットワークにおいては、全てのノードにおいて光信号を終端する必要がないので、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ技術をベースとしたネットワークと比較して、ノードコストを大幅に低減することができる。
【０００９】
しかし、光ファイバによって提供される閉ループを含む光ネットワーク（例えばＷＤＭ光リングネットワーク）に光ノード装置を適用した場合、次に示す３つの条件が揃ったときに光パワーの発振が生じるという問題がある。
【００１０】
（１）  各光ノード装置において光信号を終端しない。
【００１１】
（２）  閉ループのループ利得がループ損失よりも大きい。
【００１２】
（３）  何れの光ノード装置においても分岐・挿入されない光信号帯域（例えば隣接する波長チャネル間の帯域に存在する光増幅器のＡＳＥ雑音等）が存在する。
【００１３】
図２を参照すると、ＷＤＭ光リングネットワークにおける光パワーの発振の様子が示されている。光ファイバによって提供される閉ループに沿ってノードＡ〜Ｄが時計回りにこの順で設けられている。ここでは、ノードＡよりλ1〜λ4の４波長の光信号が挿入され、ノードＤよりλ1〜λ4の４波長チャネル全てが分岐される場合が示されている。
【００１４】
ノードＡの出力直後のスペクトル−１は、光ノード装置や光伝送路中の光増幅器から発生するＡＳＥ雑音の影響を強く受けていないスペクトルである。しかし、図中スペクトル−２及びスペクトル−３で示されるように、光信号が伝送されるに従って、閉ループに沿って設けられる図示しない複数の光増幅器で生じるＡＳＥ雑音が累積してくる。スペクトル−４はノードＤより分岐されるスペクトルを示しており、スペクトル−５はノードＤを通過した光のスペクトルを示している。ノードＤにおいては４波長チャネルの光信号全てが分岐されているので、スペクトル−５は一般的にはＡＳＥ雑音のみによるスペクトルとなる。そして、このような状況で前述の３つの条件が満たされたときに、光パワーの発振が生じるものである（スペクトル−６を参照）。
【００１５】
図３は可変波長選択素子としてＡＯＴＦ（音響光学チューナブルフィルタ）の透過特性の一例を示している。図では、波長λ1〜λ4の４波長チャネルに対するアッドポート、ドロップポート及びスルーポートの透過特性が示されている。スルーポートの透過特性では、隣接する波長間隔（Δλ）とリジェクション帯域（Δｗ）の関係がΔｗ＜Δλとなっている。このようなスルーポートの透過特性である場合、リジェクションすべき波長の信号成分が充分に取り除かれるので、コヒーレントクロストークを低く抑えることが可能であり、ある波長チャネルの他の波長チャネル（可変波長選択素子を通過する波長チャネル）への影響を最小にすることができる。
【００１６】
一方、リジェクションする信号帯域外、即ち隣接する波長チャネル間の帯域に存在するＡＳＥ雑音等は抑圧されずに可変波長選択素子を通過することになる。この可変波長選択素子を通過したＡＳＥ雑音などが（ループ損失）＜（ループ利得）を満足するＷＤＭ光リングネットワーク内を周回すると、周回するごとにＡＳＥ雑音が累積していき、光増幅器による増幅作用と相俟って最終的には光パワーの発振を引き起こすことになる。
【００１７】
よって、本発明の目的は、光ファイバによって提供される閉ループを含む光ネットワークにおいて、光パワーの発振を防止することができる光ノード装置を提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、そのような光ノード装置を備えたシステムを提供することである。
【００１９】
本発明の更に他の目的は以下の説明から明らかになる。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると、光ファイバによって提供される閉ループを含む光ネットワークに適用される光ノード装置が提供される。この光ノード装置は、異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給され、上記ＷＤＭ信号光から少なくとも１つの光信号を分離する機能及び上記ＷＤＭ信号光の少なくとも１つの空き波長チャネルに少なくとも１つの光信号を挿入する機能を有する可変波長選択素子と、上記可変波長選択素子に光学的に接続され、上記少なくとも１つの光信号の信号帯域を除く帯域で雑音を除去する波長選択フィルタとを備え、前記波長選択フィルタは、前記可変波長選択素子に光学的に接続され、前記ＷＤＭ信号光の各チャネルの信号光に分離する光デマルチプレクサと、前記光デマルチプレクサに光学的に接続され、前記光デマルチプレクサにより分離された信号光を波長分割多重する光マルチプレクサとを備え、前記光デマルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅は信号帯域よりも広く、前記光デマルチプレクサの中心波長は前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも短波長側に位置し、前記光マルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記光マルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも長波長側に位置する。
【００２１】
この構成によると、光デマルチプレクサと光マルチプレクサを組み合わせることにより、透過帯域が信号帯域よりも広いものを使用しても、信号帯域の近傍のＡＳＥノイズを除去することができるので、光パワーの発振を防止することができる。
【００２２】
本発明の第２の側面によると、光ファイバによって提供される閉ループと、上記閉ループに沿って設けられた複数の光ノード装置とを備えたシステムが提供される。上記複数の光ノード装置の少なくとも１つの光ノード装置は、本発明の第１の側面による光ノード装置を含む。
【００２３】
本発明の第３の側面によると、光ファイバによって提供される閉ループを含む光ネットワークに適用される光ノード装置が提供される。この光ノード装置は、異なる波長を有するｎ（ｎは１＜ｎを満たす整数）個の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されてｎ個の光信号に分離する光デマルチプレクサと、各々第１及び第２の入力ポート並びに第１及び第２の出力ポートを有し、上記各第１の入力ポートには上記光デマルチプレクサから出力された各光信号が供給され、上記第１及び第２の入力ポートと上記第１及び第２の出力ポートとがそれぞれ接続されるバー状態と上記第１及び第２の入力ポートと上記第２及び第１の出力ポートとがそれぞれ接続されるクロス状態とを切換えるｎ個の２×２光スイッチと、上記２×２光スイッチの第１の出力ポートから出力された複数の光信号を波長分割多重する光マルチプレクサとを備え、前記光デマルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記光デマルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも短波長側に位置し、前記光マルチプレクサのチャネル当りの透過帯域は、その幅が信号帯域よりも広く、前記光マルチプレクサの中心波長が前記ＷＤＭ信号光の中心波長λcよりも長波長側に位置する。
【００２４】
本発明の第４の側面によると、光ファイバによって提供される閉ループと、上記閉ループに沿って設けられた複数の光ノード装置とを備えたシステムが提供される。上記複数の光ノード装置の少なくとも１つの光ノード装置は、本発明の第３の側面による光ノード装置を含む。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
【００２６】
図４は本発明による光ノード装置の第１実施形態を示すブロック図である。この光ノード装置は可変波長選択装置２及び波長選択フィルタ４を有している。可変波長選択素子２は例えばＡＯＴＦであり、入力用の２つのポート２Ａ及び２Ｂと出力用の２つのポート２Ｃ及び２Ｄを有している。
【００２７】
ポート２Ａには異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ光が供給される。ポート２Ｂはアッド（ａｄｄ）ポートとして、ポート２Ｃはスルー（ｔｈｒｏｕｇｈ）ポートとして、ポート２Ｄはドロップ（ｄｒｏｐ）ポートとしてそれぞれ機能する。即ち、可変波長選択素子２は、ポート２Ａに供給されたＷＤＭ信号光から少なくとも１つの光信号を分離してポート２Ｄから出力する機能と、ポート２Ｂに供給された少なくとも１つの光信号をＷＤＭ信号光の少なくとも１つの空き波長チャネルに挿入してポート２Ｃから出力する機能とを有している。
【００２８】
波長選択フィルタ４はインターリーバ６及び１対１の光カプラ（ＣＰＬ）８を含む。インターリーバ６は入力ポート６Ａと２つの出力ポート６Ｂ及び６Ｃとを有しており、光カプラ８は２つの入力ポート８Ａ及び８Ｂと出力ポート８Ｃとを有している。インターリーバ６の入力ポート６Ａは可変波長選択素子２のポート２Ｃに接続され、インターリーバ６の２つの出力ポート６Ｂ及び６Ｃは光カプラ８の２つの入力ポート８Ａ及び８Ｂにそれぞれ接続されている。
【００２９】
この光ノード装置に供給されるＷＤＭ信号光を増幅するために、光増幅器１０が可変波長選択素子２のポート２Ａに接続されており、この光ノード装置から出力されるＷＤＭ信号光を増幅するために光増幅器１２が光カプラ８の出力ポート８Ｃに接続されている。
【００３０】
可変波長選択素子２のポート２Ｂには光増幅器１４を介して１×Ｎ型の光カプラ１６が接続される。光カプラ１６は光増幅器１４を介して可変波長選択素子２のポート２Ｂに接続される出力ポートと、複数の入力ポートとを有している。光カプラ１６の複数の入力ポートの各々には光送信機１８が接続される。光送信機１８は、可変波長光源としてのチューナブルレーザダイオード（ＴＬＤ）２０と、チューナブルレーザダイオード２０から出力されたＣＷ光（連続波光）を変調信号に従って変調する光変調器（Ｍｏｄ）２２とを含む。
【００３１】
可変波長選択素子２のポート２Ｄには光増幅器２４を介して１×Ｎ型の光カプラ２６の入力ポートが接続されている。光カプラ２６は複数の出力ポートを有しており、各出力ポートには波長可変フィルタ（ＴＦ）２８を介して光受信機（Ｒｘ）３０が接続されている。
【００３２】
可変波長選択素子２としては音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）を用いることができる。ＡＯＴＦは、例えば、光導波路及びこの光導波路に関連して伝搬する表面弾性波（ＳＡＷ）の導波構造を基板上に有している。例えば、光の複屈折性を有するＬｉＮｂＯ3基板上にＴｉを熱拡散することによって、ＡＯＴＦに適した光導波路を得ることができる。また、その光導波路に関連して表面弾性波を伝搬させるために、インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）が基板上に形成される。ＩＤＴにより発生した表面弾性波は、ＳＡＷガイドによって予め定められた経路を伝搬し、ＳＡＷ吸収体によって吸収されて熱に変換される。
【００３３】
表面弾性波が光導波路に関連して伝搬することによって、表面弾性波のパワー及び周波数並びに光導波路の複屈折に応じて決定される特定波長の光に関して、ＴＥモードからＴＭモードへのモード変換或いはこれと逆のモード変換が行なわれる。従って、このモード変換された光を偏光ビームスプリッタ等の特定の手段により取出すことによって、例えば、波長分割多重された複数チャネルの光信号を選択光と非選択光とに分けることができる。選択光の波長は表面弾性波の周波数に依存するので、選択光の波長は表面弾性波の周波数によってチューナブルとなる。
【００３４】
ＷＤＭ信号光の波長チャネルは波長軸上で実質的に等間隔に配列される。この場合、インターリーバ６のポート間の波長結合によって波長選択フィルタ４としての機能が得られる。より特定的には、インターリーバ６の入力ポート６Ａ及び出力ポート６Ｂ間は波長チャネルの奇数番目の波長を含む透過帯域によって結合され、入力ポート６Ａ及び出力ポート６Ｃ間は波長チャネルの偶数番目の波長を含む透過帯域によって結合される。
【００３５】
光伝送路からこの光ノード装置へ入力されたＷＤＭ信号光は、光増幅器１０を経由して可変波長選択素子２へ入力される。入力されたＷＤＭ信号光のうちこのノード装置において分岐（選択）される波長の光信号がポート２Ｄより出力され、このノード装置を通過するＷＤＭ信号光においては、分岐される波長の光信号が抽出（抑圧）されたものとなる。このノード装置で分岐される１波以上の任意波長の光信号は波長分割多重の状態でポート２Ｄより出力され、光増幅器２４を経由して光カプラ２６でＮ分岐される。Ｎ分岐されたＷＤＭ信号光は波長可変フィルタ２８へ入力され、そこで所望波長の光信号が選択されて光受信機３０において受信される。
【００３６】
このノード装置で挿入される光信号は、光送信機１８から光カプラ１６及び光増幅器１４をこの順に通って可変波長選択素子２へ供給される。供給された光信号はこのノード装置を通過するＷＤＭ信号光と合波されて、ポート２Ｃから出力される。ポート２Ｃから出力されたＷＤＭ信号光は、隣接する波長チャネル間の帯域に存在する雑音（ＡＳＥ雑音）成分を抑圧するために波長選択フィルタ４へと入力される。そして波長選択フィルタ４により雑音を抑圧されたＷＤＭ信号光は、光増幅器１２を経由して光伝送路へと出力される。
【００３７】
図５の（Ａ）及び（Ｂ）を参照すると、図４に示される光ノード装置の各部分におけるスペクトル及びフィルタ透過特性がそれぞれ示されている。ここでは、その光ノード装置に雑音成分（ＡＳＥ雑音）を含む波長λ1〜λ4の４波長チャネルのＷＤＭ信号光が入力され、その光ノード装置において波長λ3の光信号のみが分岐され、残りの波長の光信号がその光ノード装置を通過する場合が示されている。
【００３８】
図５の（Ａ）に示されるように、可変波長選択素子２を通過する光信号について着目すると、波長λ1〜λ4の４波長チャネルのＷＤＭ信号光が入力され、そのうちこの光ノード装置で分岐される波長λ3の光信号のみが抽出（抑圧）されて、残りの３波長の光信号がポート２Ｃから出力されている。
【００３９】
図５の（Ｂ）に示されるように、可変波長選択素子２のスルーの透過特性は、波長λ3の帯域のみを抽出（抑圧）し、残りの帯域を透過させる特性となっている。従って、図５の（Ａ）に示されるように、可変波長選択素子２のスルー出力のスペクトルは信号波長間の帯域に存在するＡＳＥ雑音を含むことになる。
【００４０】
可変波長選択素子２のスルー出力は、インターリーバ６へ入力される。インターリーバ６の特性は、図５の（Ａ）に示されるように、ポート６Ｂからは奇数チャネルの波長（λ1）、ポート６Ｃからは偶数チャネルの波長（λ2）及びλ4がそれぞれ出力される特性である。また、インターリーバ６の透過特性は、図５の（Ｂ）に示されるように、各波長チャネルの信号帯域のみを透過させる特性となっているため、波長チャネル間の帯域に存在するＡＳＥ雑音はここで抑圧される。インターリーバ６のポート６Ｂ及び６Ｃの出力は１対１光カプラ８において合波され、波長チャネル間の帯域に存在したＡＳＥ雑音が抑圧された状態で波長λ1，λ2及びλ4の信号成分を含む信号が光カプラ８から出力される。
【００４１】
このように波長チャネル間の帯域に存在した雑音成分が抑圧されているので、ＷＤＭ光リングネットワークにこの光ノード装置を適用したときにＡＳＥ雑音等の不要な光が光リングネットワーク内を周回することが防止され、光パワーの発振を抑圧することができる。
【００４２】
尚、インターリーバ６に代えてＦＳＲ（フリースペクトラルレンジ）が波長間隔である１入力２出力のＡＷＧを用いた場合でも以上説明したのと同じような効果が得られる。
【００４３】
図６は本発明による光ノード装置の第２実施形態を示すブロック図である。この実施形態では、波長選択フィルタ４は、入力ポート３２Ａ及びＮ（Ｎは波長分割多重数）個の出力ポート３２Ｂ（＃１，…，＃Ｎ）を有する光デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）３２と、Ｎ個の入力ポート３４Ａ（＃１，＃Ｎ）及び出力ポート３４Ｂを有する光マルチプレクサ（ＭＵＸ）３４とを含む。
【００４４】
光デマルチプレクサ３２の出力ポート３２Ｂ（＃１，…，＃Ｎ）はそれぞれ光マルチプレクサ３４の入力ポート３４Ａ（＃１，…，＃Ｎ）に接続されている。光デマルチプレクサ３２の入力ポート３２Ａには可変波長選択素子２のポート２ＣからのＷＤＭ信号光が入力され、光マルチプレクサ３４の出力ポート３４Ｂから出力されたＷＤＭ信号光は光増幅器１２に供給される。
【００４５】
光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の各々としてはＡＷＧを用いることができ、ＡＷＧの中心波長はＷＤＭ信号光の中心波長λCに実質的に等しく設定されている。この実施形態によっても、ＷＤＭ信号光の波長チャネル間の帯域に存在するＡＳＥ雑音が除去され、光リングネットワークにおける光パワーの発振を抑圧することができる。より特定的にこれを説明する。
【００４６】
図７の（Ａ）及び（Ｂ）は図６に示される光ノード装置の各部分におけるそれぞれスペクトル及びフィルタ透過特性を示している。ＡＳＥ雑音等の雑音成分を含む波長λ1〜λ4の４波長多重のＷＤＭ信号光が可変波長選択素子２へ入力され、そこで波長λ3の光信号が分岐されるとともに残りの３波長の光信号がポート２Ｃより出力される。このとき、可変波長選択素子２の透過特性は、図７の（Ｂ）に示されるように、波長λ3の光信号の帯域以外は透過する特性であるので、ポート２Ｃより出力される光信号は雑音成分を含んでいる。
【００４７】
この雑音成分を含む３波長多重のＷＤＭ信号光は光デマルチプレクサ３２へ入力され、そこで３波長の光信号が分波されて、出力ポートから波長λ1，λ2及びλ4の光信号がそれぞれ出力される。続いて、分波された光信号はそれぞれ対応する光マルチプレクサ３４の入力ポートへ入力され、再び合波されて出力される。このとき、光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の透過特性は、図７の（Ｂ）に示されるように、信号帯域のみを透過する特性であるので、光マルチプレクサ３４から出力されたＷＤＭ信号光は実質的に雑音成分を含まない。従って、波長チャネル間の帯域に存在した雑音成分が光リングネットワークを周回することがなく、光パワーの発振を有効に抑圧することができる。
【００４８】
尚、ＡＯＴＦのドロップポートを用いて光ノード装置を通過する光信号のみを透過するようにＡＯＴＦを動作させた場合であっても、以上説明した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
図７の（Ａ）及び（Ｂ）においては、波長分割多重における多重数ＮがＮ＝４であるとして図示されているが、これは例示的なものであって限定的なものではない。Ｎは１よりも大きい整数として定義されるものである。
【００５０】
図６に示される実施形態においては、光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４として実質的に同じ光学特性を有するＡＷＧを用いることができる。しかし、各ＡＷＧの信号透過帯域が信号帯域よりも充分に広い場合には、信号成分の他に信号の近傍の帯域に存在する雑音成分をも透過してしまう。これを図８によりより特定的に説明する。
【００５１】
図８は光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の波長チャネル当たりの透過帯域が信号帯域よりも広い場合における光ノード装置の各部分のスペクトルを示している。スペクトル−１１で示されるように雑音を含む波長λ1〜λ4の４波長多重のＷＤＭ信号光が可変波長選択素子２へ入力され、スペクトル−１３で示されるように波長λ1，λ2及びλ4の光信号がポート２Ｄからドロップされ、スペクトル−１２で示されるように波長λ3の光信号のみが可変波長選択素子２を通過する場合が示されている。
【００５２】
このときに、光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の１波長チャネル当たりの透過帯域幅が信号帯域よりも充分広い場合、光マルチプレクサ３４から出力されるＷＤＭ信号光のスペクトルは、スペクトル−１４で示されるように、各光信号の中心波長の近傍に雑音成分が残ったものとなる。この雑音成分がＷＤＭ光リングネットワークを周回すると、光パワーの発振が生じる可能性がある。この問題に対処するための実施形態を以下に説明する。
【００５３】
図９は本発明による光ノード装置の第３実施形態を示すブロック図である。図６に示される実施形態においては、光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の各々として使用されるＡＷＧの光学特性が実質的に等しいのに対比してこの実施形態では、光学特性（より特定的には中心波長）が異なる２つのＡＷＧを用いている。
【００５４】
図９に示される実施形態では、波長選択フィルタ４は各々ＡＷＧによって提供され得る光デマルチプレクサ３２´及び光マルチプレクサ３４´を含む。ＷＤＭ信号光の波長チャネルが波長軸上で実質的に等間隔で配列されているのはこれまでの実施形態と同じである。光デマルチプレクサ３２´の入力ポート３２´Ａ及び第ｉ（ｉは１≦ｉ≦Ｎを満たす奇数）の出力ポート３２´Ｂ（＃ｉ）間は波長チャネルの奇数番目の波長を含む透過帯域によって結合される。光デマルチプレクサ３２´の入力ポート３２´Ａ及び第（ｉ＋１）の出力ポート３２´Ｂ（＃（ｉ＋１））間は波長チャネルの偶数番目の波長を含む透過帯域によって結合される。
【００５５】
また、光マルチプレクサ３４´の第ｊ（ｊは１≦ｊ≦Ｎを満たす奇数）の入力ポート３４´Ａ（＃ｊ）及び出力ポート３４´Ｂ間は波長チャネルの奇数番目の波長を含む透過帯域によって結合される。光マルチプレクサ３４´の第（ｊ＋１）の入力ポート３４´Ａ（＃（ｊ＋１））及び出力ポート３４´Ｂ間は波長チャネルの偶数番目の波長を含む透過帯域によって結合される。
【００５６】
ここで、光デマルチプレクサ３２´及び光マルチプレクサ３４´の各透過帯域がＷＤＭ信号光の各波長チャネルの帯域（信号帯域）よりも広い場合に前述した問題が生じる可能性がある。そこで、この実施形態では、光デマルチプレクサ３２´の各透過帯域がＷＤＭ信号光の各波長チャネルの中心波長よりも短い波長に実質的に一致する中心波長を有し、且つ、光マルチプレクサ３４´の各透過帯域がＷＤＭ信号光の各波長チャネルの中心波長よりも長い波長に実質的に一致する中心波長を有するようにしている。これを図１０により例示的に説明する。
【００５７】
図１０は波長チャネル当たりの透過帯域が信号帯域よりも広い特性を有するＡＷＧを用いて雑音成分を除去する場合の各部分のスペクトルを示す図である。ここでは、光デマルチプレクサ３２´の中心波長は（λc−Δλ）であり、光マルチプレクサ３４´の中心波長は（λc＋Δλ）であると仮定する。ここでλcはＷＤＭ信号光の中心波長を示しており、図示されるように４波長多重の場合には、λc＝（λ2＋λ3）／２である。
【００５８】
可変波長選択素子２における入力のスペクトル−２１及びスルーのスペクトル−２２は図８に示されるスペクトル−１１及びスペクトル−１２にそれぞれ一致している。スペクトル−２２を有する光が光デマルチプレクサ３２´に入力すると、光デマルチプレクサ３２´のスペクトル−２４で示されるように、各光信号の中心波長に対して短波長側に雑音成分が残り、長波長側の雑音成分は除去されたものとなる。次に、スペクトル−２４を有する光が光マルチプレクサ３４´へ入力されると、光マルチプレクサ３４´の中心波長はＷＤＭ信号光の中心波長に対して長波長側にずれているために、前述の短波長側に残った雑音成分も除去され、各光信号の波長の近傍に存在した雑音成分は抑圧されることとなる。
【００５９】
従って、波長チャネル当たりの透過帯域が信号帯域よりも広い特性を有するＡＷＧを光デマルチプレクサ３２´及び光マルチプレクサ３４´の各々として用いる場合であっても、これらのＡＷＧの中心波長を若干ずらしておくことによって、図８に示されるスペクトル−１４のような光信号の中心波長の近傍に存在した雑音成分をも抑圧することができ、ＷＤＭ光リングネットワークにおける光パワーの発振を有効に防止することができる。
【００６０】
図１１を参照すると、本発明によるシステムの第１実施形態が示されている。光ファイバによって提供される閉ループに沿って複数の（図では４つの）ノードＡ〜Ｄが設けられており、これらのうちの少なくとも１つとして本発明による光ノード装置が用いられている。この実施形態ではノードＤが本発明による光ノード装置である。このシステムは具体的にはＷＤＭ光リングネットワークであり、図示しない少なくとも１つの光増幅器が閉ループに沿って設けられている。
【００６１】
この実施形態では、ノードＡより波長λ1〜λ4の４波長チャネルのＷＤＭ信号光が入力され、ノードＢにおいて波長λ3が、ノードＣにおいて波長λ1が、ノードＤにおいて波長λ2及びλ4がそれぞれドロップされるようになっている。
【００６２】
ノードＡよりアッドされたＷＤＭ信号光（スペクトル−３１）は、リングネットワークを時計回りに伝搬していく。そのとき、ネットワーク中に配置された光増幅器で発生するＡＳＥ雑音が信号成分に付加されていき（スペクトル−３２参照）、ＯＳＮＲ（光信号対雑音比）特性が劣化することになる。
【００６３】
ノードＢにおいては、波長λ3の光信号が分岐され（スペクトル−３３参照）、残りの波長の光信号は次のノードであるノードＣへ向けてノードＢを通りぬける。このノードＢを通り抜ける光は、ノードＢへ入力されたＷＤＭ信号光より波長λ3の信号帯域を可変波長選択素子２によって抽出したものとなる。可変波長選択素子２は例えば図３に示される透過特性を有しているので、ノードＢにおいては波長λ3の信号帯域のみ抑圧され、残りの帯域はノードＢを通過することになり、そのスペクトルはスペクトル−３４で示されるようになる。
【００６４】
ここで注目すべきことは、波長チャネル間の帯域に存在するＡＳＥ雑音成分もノードＢを通過してしまうことである。ノードＣでは、ノードＢにおけるのと同様に波長λ1の光信号が分岐され、（スペクトル−３５参照）、ノードＣを通り抜ける光からは波長λ1の信号帯域が可変波長選択素子によって抽出されることになる（スペクトル−３６参照）。
【００６５】
続いて、ノードＤにおいては、ノードＣを通過して伝送されてきた波長λ2及びλ4の光信号が分岐される（スペクトル−３７参照）。ノードＤには本発明が適用されているので、信号波長成分以外の帯域に存在する光パワーは抑圧される。
【００６６】
その結果、ノードＤを通過する光においては、スペクトル−３８で示されるように無信号となる。従って、ＡＳＥ雑音がＷＤＭ光リングネットワークを周回することがなく、光パワーの発振を有効に抑圧することができる。
【００６７】
図１１の実施形態では、閉ループに沿って設けられた複数のノードのうち１つのノード（ノードＤ）のみに本発明を適用しているが、１つよりも多くのノードとして本発明による光ノード装置を用いても良い。
【００６８】
図１２を参照すると図１１に示される実施形態と対比するための従来技術が示されている。ここでは、図１１に示される本発明が適用されるノードＤに換えて従来技術によるノードＤ´が用いられている。この場合、ノードＤ´及びノードＡ間を伝搬する光のスペクトルはスペクトル−３８´で示されるように、隣接する波長チャネル間の帯域にＡＳＥ雑音が残っている。従って、この場合、この雑音成分がＷＤＭ光リングネットワークを周回して、光パワーの発振が生じる可能性がある。
【００６９】
図１３は本発明による光ノード装置の第３実施形態を示す図である。ここでは、図６に示される光増幅器１０及び１２と、光送信機１８（チューナブルレーザダイオード２０及び光変調器２２）と、光受信機３０と、光デマルチプレクサ３２と、光マルチプレクサ３４とが用いられている。また、アッド，ドロップ及びスルーを切換えるために、Ｎ個の２×２光スイッチ３６が設けられている。
【００７０】
各２×２光スイッチ３６は、入力のためのポート３６Ａ及び３６Ｂ並びに出力のためのポート３６Ｃ及び３６Ｄを有している。２×２光スイッチ３６は、入力ポート３６Ａ及び３６Ｂがそれぞれ出力ポート３６Ｃ及び３６Ｄに接続されるバー状態と、入力ポート３６Ａ及び３６Ｂがそれぞれ出力ポート３６Ｄ及び３６Ｃに接続されるクロス状態とを切換える。
【００７１】
光デマルチプレクサ３２は、異なる波長を有するＮ個の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されて、Ｎ個の光信号に分離する。光デマルチプレクサ３２から出力された各光信号は各２×２光スイッチ３６の入力ポート３６Ａに供給される。２×２光スイッチの出力ポート３６Ｃから出力された複数の光信号は光マルチプレクサ３４によって波長分割多重される。
【００７２】
２×２光スイッチの入力ポート３６Ｂは光スイッチ（ＯＳＷ）３８の出力ポートに接続される。光スイッチ３８の入力ポートには複数の光送信機１８が接続される。光スイッチ３８としてはＮ×Ｎ光スイッチを用いることができる。光スイッチ３８は、ＷＤＭ信号光の空きチャネルに挿入されるべき光信号を出力する複数の光送信機１８と、２×２光スイッチ３６の入力ポート３６Ｂとの接続を切換える。
【００７３】
２×２光スイッチ３６の出力ポート３６Ｄは光スイッチ４０の入力ポートに接続される。光スイッチ４０の出力ポートは光受信機３０に接続される。光スイッチ４０としては一般的にはＮ×Ｎ光スイッチを用いることができる。光スイッチ４０は、ＷＤＭ信号光から分離された光信号を受けるべき複数の光受信機３０と、２×２光スイッチ３６の出力ポート３６Ｄとの接続を切換える。
【００７４】
この実施形態によっても、図６に示される波長選択フィルタ４の動作原理に従って理解される同様の動作原理により、ＡＳＥ雑音がＷＤＭ光リングネットワークを周回することがなく、光パワーの発振を有効に抑圧することができる。
【００７５】
図１４を参照すると、図１３に示される光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の透過帯域が信号帯域よりも広い場合の各部分のスペクトルが示されている。ここでは、ＡＳＥ雑音成分を含むＷＤＭ信号光を（スペクトル−４１）が光デマルチプレクサ３２に入力されている。光デマルチプレクサ３２に入力される光は、スペクトル−４１に示されるように、信号波長λ3の他にＡＳＥ雑音を含んでいる。光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の波長チャネル当たりの透過帯域幅Δｗは信号帯域よりも広いので、光マルチプレクサ３４から出力される光は、スペクトル−４２に示すように、信号波長の近傍に存在するＡＳＥ雑音成分を含むことになる。この雑音成分がＷＤＭ光リングネットワークを周回すると、光パワーの発振が生じる怖れがある。この問題をシステム全体で解決するための実施形態を次に説明する。
【００７６】
図１５は本発明によるシステムの第２実施形態を示すブロック図である。例えば従来技術が適用されるノードＡ及びノードＢと本発明が適用されるノードＣ及びノードＤが光ファイバによって提供される閉ループに沿って設けられており、これによりＷＤＭ光リングネットワークが構成されている。
【００７７】
ここでは、ノードＤ及びノードＣの各々としては、例えば図１３に示される光ノード装置を用いることができる。各ノードに用いられている光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の透過帯域幅Δｗは信号帯域よりも広いものとする。また、ノードＣにおける光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の中心波長は（λC−Δλ）であり、ノードＤにおける光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の中心波長はλC＋Δλに設定されている。
【００７８】
ノードＡからアッドされた４波多重のＷＤＭ信号光（スペクトル−４１参照）は、この光リングネットワークを時計回りに伝搬する。ノードＢにおいては、波長λ1，λ2及びλ4の光信号が分岐され（スペクトル−４３参照）、残りの波長λ3についてはノードＣを経由してノードＤへ向かう。
【００７９】
ノードＣを通過する光のスペクトルはスペクトル−４５で示されるように、各信号波長の中心波長から端波長側の近傍に存在するＡＳＥ雑音を含んだものになる。続いて、ノードＤでは波長λ3の光信号が分岐される（スペクトル−４６参照）。
【００８０】
従って、ノードＤを通過する光は、スペクトル−４５で残っていた各信号波長の短波長側の近傍に存在していたＡＳＥ雑音も抑圧されて、スペクトル−４７に示されるようになる。このように、本実施形態によると、光デマルチプレクサ及び光マルチプレクサの中心波長が異なる２種類の光ノード装置を組み合せて、図１６に示されるように各波長の透過帯域が信号帯域と同程度になるようにして、波長チャネル間の帯域に存在するＡＳＥ雑音成分を有効に抑圧することができるので、光パワーの発振を防止することができる。
【００８１】
図１７は本発明による光ノード装置の実施形態を示すブロック図である。図１４に示される実施形態において、光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の各々の中心波長がλCであるのと対比して、この実施形態では、光デマルチプレクサ３２の中心波長を（λC−Δλ）とし、光マルチプレクサ３４の中心波長を（λC＋Δλ）に設定している。この設定によってもこれまでに説明した実施例と同じようにして、光デマルチプレクサ３２及び光マルチプレクサ３４の各波長チャネルの信号透過帯域が信号帯域よりも広い場合であっても、波長チャネル間の帯域に存在するＡＳＥ雑音を抑圧して光パワーの発振を有効に抑圧することができる。
【００８２】
図１８乃至図２０により、本発明の有用性を実証するための実験を説明する。図１８において、ＯＡＤＭは光アッドドロップマルチプレクサ、ＳＭＦはシングルモードファイバ、ＡＭＰは光増幅器、ＡＯＴＦは音響光学チューナブルフィルタ、ＶＡＴは可変アッテネータ、ＣＰＬはカプラ、ＬＮ  ｍｏｄ．はリチウムナイオベート変調器、ＡＷＧはアレイ導波路、ＬＤはレーザダイオード、ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒは発振防止用フィルタとしてのインターリーバをそれぞれ示している。
【００８３】
この実験系では、ＯＡＤＭ−１及び２とＶＡＴ−４とインターリーバとをＳＭＦによって提供される閉ループに沿って設けて構成されている。ＶＡＴ−４は伝送路の損失源として用いられている。ＯＡＤＭ−１において、波長λ2〜λ6の光源（ＬＤ２〜ＬＤ６）より出力された光はＡＷＧにより合波され、その合波された光は偏光無依存型の変調器であるＬＮ−ｍｏｄ．によって１０Ｇｂ／ｓの変調をかけられた後、伝送路へアッドされる。アッドされたＷＤＭ信号光は、パワーの発振防止用フィルタ及びＯＡＤＭ−２を通過してこの閉ループを一周した後、ＯＡＤＭ−１のＡＯＴＦ−１においてドロップされて除去される。
【００８４】
また、ＯＡＤＭ−２においては、波長λ1の信号が可変フィルタ（ＴＦ）を介して伝送路へアッドされた後、ＯＡＤＭ−１及びインターリーバを通過してこの閉ループを一周し、その信号はＯＡＤＭ−２のＡＯＴＦ−２においてドロップされて除去される。
【００８５】
図１９を参照すると、信号波長配置とＡＯＴＦ−１及び２並びにインターリーバの透過特性とを示している。信号波長配置は、波長λ2からλ6に関しては１００ＧＨｚ間隔のＩＴＵグリッドの偶数チャネルに対応しており、波長λ1に関しては波長λ4及びλ5の間の奇数チャネルに対応している。
【００８６】
ＡＯＴＦ−１は２００ＧＨｚ間隔で偶数チャネルをリジェクションし、ＡＯＴＦ−２は２００ＧＨｚ間隔で奇数チャネルをリジェクションする。インターリーバとしては５０／１００ＧＨｚ用のものを用いることができ、この場合、インターリーバのある１つのポートからは１００ＧＨｚ間隔で信号が出力される特性となる。従ってこの場合には、そのポートの出力が信号波長間隔に一致しているので、インターリーバの出力側に設けるべき光カプラが不要になる。インターリーバとして１００／２００ＧＨｚ用のものを用いた場合には、本発明に従って光カプラが設けられる。
【００８７】
このように、本実験系では、ＡＯＴＦ−１及び２では抑圧されない信号帯域以外に存在する雑音成分（ＡＳＥ成分）を閉ループの１ヶ所に配置されたインターリーバによって除去することができるので、パワーの発振を抑圧することができる。
【００８８】
図２０を参照すると、４つの条件の下で図１８に示されるモニタポイントにおいて観測されたスペクトルが示されている。４つの条件は、発振防止用フィルタ（インターリーバ）の有無と２種類のループ利得（ゼロｄｂ及び＋１０ｄｂ）との組み合わせである。ループ利得とループ損失が等しくてループ利得がゼロｄＢである場合には、発振防止用フィルタの有無に係わらず光パワーの発振が生じていないことが分かる。これに対して、ループ利得がループ損失よりも大きく（＋１０ｄＢ）、且つ発振防止用フィルタがない場合には、波長λ6の長波長側に存在したＡＳＥによって光パワーの発振が生じていることが分かる。一方、ループ利得がループ損失よりも大きく（＋１０ｄＢ）の条件であっても発振防止用フィルタを用いる場合には、信号帯域以外に存在するＡＳＥ成分が抑圧され、光パワーの発振が防止されていることが分かり、本発明の有効性が確認された。
【００８９】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００９０】
（付記１）光ファイバによって提供される閉ループを含む光ネットワークに適用される光ノード装置であって、
異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給され、上記ＷＤＭ信号光から少なくとも１つの光信号を分離する機能及び上記ＷＤＭ信号光の少なくとも１つの空き波長チャネルに少なくとも１つの光信号を挿入する機能を有する可変波長選択素子と、
上記可変波長選択素子に光学的に接続され、上記少なくとも１つの光信号の信号帯域を除く帯域で雑音を除去する波長選択フィルタとを備えた光ノード装置。
【００９１】
（付記２）付記１に記載の光ノード装置であって、
上記波長選択素子は、入力ポート並びに第１及び第２の出力ポートを有するインターリーバと、上記インターリーバの第１及び第２の出力ポートにそれぞれ光学的に接続された第１及び第２の入力ポート並びに出力ポートを有する光カプラとを備えており、
上記インターリーバ及び上記光カプラは上記閉ループに沿って設けられている光ノード装置。
【００９２】
（付記３）付記２に記載の光ノード装置であって、
上記ＷＤＭ信号光の波長チャネルは波長軸上で実質的に等間隔で配列され、
上記インターリーバの入力ポート及び第１の出力ポート間は上記波長チャネルの奇数番目の波長を含む透過帯域によって結合され、
上記インターリーバの入力ポート及び第２の出力ポート間は上記波長チャネルの偶数番目の波長を含む透過帯域によって結合される光ノード装置。
【００９３】
（付記４）付記１に記載の光ノード装置であって、
上記波長選択素子は、入力ポート並びに第１乃至第ｎ（ｎは１＜ｎを満たす整数）の出力ポートを有する光デマルチプレクサと、上記光デマルチプレクサの第１乃至第ｎの出力ポートにそれぞれ光学的に接続された第１乃至第ｎの入力ポート並びに出力ポートを有する光マルチプレクサとを備えており、
上記光デマルチプレクサ及び上記光マルチプレクサは上記閉ループに沿って設けられている光ノード装置。
【００９４】
（付記５）付記４に記載の光ノード装置であって、
上記ＷＤＭ信号光の波長チャネルは波長軸上で実質的に等間隔で配列され、
上記光デマルチプレクサの入力ポート及び第ｉ（ｉは１≦ｉ≦ｎを満たす奇数）の出力ポート間は上記波長チャネルの奇数番目の波長を含む透過帯域によって結合され、
上記光デマルチプレクサの入力ポート及び第（ｉ＋１）の出力ポート間は上記波長チャネルの偶数番目の波長を含む透過帯域によって結合され、
上記光マルチプレクサの第ｊ（ｊは１≦ｊ≦ｎを満たす奇数）の入力ポート及び出力ポート間は上記波長チャネルの奇数番目の波長を含む透過帯域によって結合され、
上記光マルチプレクサの第（ｊ＋１）の入力ポート及び出力ポート間は上記波長チャネルの偶数番目の波長を含む透過帯域によって結合される光ノード装置。
【００９５】
（付記６）付記５に記載の光ノード装置であって、
上記光デマルチプレクサ及び上記光マルチプレクサの各透過帯域は上記ＷＤＭ信号光の各波長チャネルの中心波長に実質的に一致する中心波長を有している光ノード装置。
【００９６】
（付記７）付記５に記載の光ノード装置であって、
上記光デマルチプレクサ及び上記光マルチプレクサの各透過帯域は上記ＷＤＭ信号光の各波長チャネルの帯域よりも広い光ノード装置。
【００９７】
（付記８）付記７に記載の光ノード装置であって、
上記光デマルチプレクサの各透過帯域は上記ＷＤＭ信号光の各波長チャネルの中心波長よりも短い第１の波長に実質的に一致する中心波長を有しており、
上記光マルチプレクサの各透過帯域は上記ＷＤＭ信号光の各波長チャネルの中心波長よりも長い第２の波長に実質的に一致する中心波長を有している光ノード装置。
【００９８】
（付記９）付記４に記載の光ノード装置であって、
上記光デマルチプレクサ及び上記光マルチプレクサの各々はアレイ導波路素子である光ノード装置。
【００９９】
（付記１０）付記１に記載の光ノード装置であって、
上記可変波長選択素子は音響光学チューナブルフィルタである光ノード装置。
【０１００】
（付記１１）付記１に記載の光ノード装置であって、
上記可変波長選択素子は、上記ＷＤＭ信号光を供給される第１の入力ポートと、上記ＷＤＭ信号光に挿入されるべき光信号が供給される第２の入力ポートと、上記ＷＤＭ信号光のうち上記可変波長選択素子を通過すべき光信号が出力される第１の出力ポートと、上記ＷＤＭ信号光から分離されるべき光信号が出力される第２の出力ポートとを有している光ノード装置。
【０１０１】
（付記１２）付記１０に記載の光ノード装置であって、
複数の入力ポートと上記可変波長選択素子の第１の入力ポートに接続された出力ポートとを有する第１の光カプラと、
上記第１の光カプラの複数の入力ポートの各々に接続された光変調器と、
上記光変調器に接続された可変波長光源とを更に備えた光ノード装置。
【０１０２】
（付記１３）付記１０に記載の光ノード装置であって、
上記可変波長選択素子の第２の出力ポートに接続された入力ポートと複数の出力ポートとを有する第２の光カプラと、
上記第２の光カプラの複数の出力ポートの各々に接続された波長可変フィルタと、
上記波長可変フィルタに接続された光受信機とを更に備えた光ノード装置。
【０１０３】
（付記１４）付記１に記載の光ノード装置であって、
上記可変波長選択素子に接続された光増幅器を更に備えた光ノード装置。
【０１０４】
（付記１５）光ファイバによって提供される閉ループと、
上記閉ループに沿って設けられた複数の光ノード装置とを備え、
上記複数の光ノード装置の少なくとも１つの光ノード装置は、
異なる波長を有する複数の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給され、上記ＷＤＭ信号光から少なくとも１つの光信号を分離する機能及び上記ＷＤＭの少なくとも１つの空き波長チャネルに少なくとも１つの光信号を挿入する機能を有する可変波長選択素子と、
上記可変波長選択素子に光学的に接続され、上記少なくとも１つの光信号の信号帯域を除く帯域で雑音を除去する波長選択フィルタとを備えているシステム。
【０１０５】
（付記１６）付記１５に記載のシステムであって、
上記閉ループに沿って設けられた少なくとも１つの光増幅器を更に備えたシステム。
【０１０６】
（付記１７）付記１５に記載のシステムであって、
上記可変波長選択素子は、上記ＷＤＭ信号光を供給される第１の入力ポートと、上記ＷＤＭ信号光に挿入されるべき光信号が供給される第２の入力ポートと、上記ＷＤＭ信号光のうち上記可変波長選択素子を通過すべき光信号が出力される第１の出力ポートと、上記ＷＤＭ信号光から分離されるべき光信号が出力される第２の出力ポートとを有しているシステム。
【０１０７】
（付記１８）付記１７に記載のシステムであって、
上記少なくとも１つの光ノード装置は、
複数の入力ポートと上記可変波長選択素子の第１の入力ポートに接続された複数の出力ポートとを有する第１の光カプラと、
上記第１の光カプラの複数の入力ポートの各々に接続された光変調器と、
上記光変調器に接続された可変波長光源とを更に備えているシステム。
【０１０８】
（付記１９）付記１７に記載のシステムであって、
上記少なくとも１つの光ノード装置は、
上記可変波長選択素子の第２の出力ポートに接続された入力ポートと複数の出力ポートとを有する第２の光カプラと、
上記第２の光カプラの複数の出力ポートの各々に接続された波長可変フィルタと、
上記波長可変フィルタに接続された光受信機とを更に備えているシステム。
【０１０９】
（付記２０）光ファイバによって提供される閉ループを含む光ネットワークに適用される光ノード装置であって、
異なる波長を有するｎ（ｎは１＜ｎを満たす整数）個の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されてｎ個の光信号に分離する光デマルチプレクサと、
各々第１及び第２の入力ポート並びに第１及び第２の出力ポートを有し、上記各第１の入力ポートには上記光デマルチプレクサから出力された各光信号が供給され、上記第１及び第２の入力ポートと上記第１及び第２の出力ポートとがそれぞれ接続されるバー状態と上記第１及び第２の入力ポートと上記第２及び第１の出力ポートとがそれぞれ接続されるクロス状態とを切換えるｎ個の２×２光スイッチと、
上記２×２光スイッチの第１の出力ポートから出力された複数の光信号を波長分割多重する光マルチプレクサとを備えた光ノード装置。
【０１１０】
（付記２１）付記２０に記載の光ノード装置であって、
上記ＷＤＭ信号光の波長チャネルは波長軸上で実質的に等間隔で配列され、
上記光デマルチプレクサの入力ポート及び第ｉ（ｉは１≦ｉ≦ｎを満たす奇数）の出力ポート間は上記波長チャネルの奇数番目の波長を含む透過帯域によって結合され、
上記光デマルチプレクサの入力ポート及び第（ｉ＋１）の出力ポート間は上記波長チャネルの偶数番目の波長を含む透過帯域によって結合され、
上記光マルチプレクサの第ｊ（ｊは１≦ｊ≦ｎを満たす奇数）の入力ポート及び出力ポート間は上記波長チャネルの奇数番目の波長を含む透過帯域によって結合され、
上記光マルチプレクサの第（ｊ＋１）の入力ポート及び出力ポート間は上記波長チャネルの偶数番目の波長を含む透過帯域によって結合される光ノード装置。
【０１１１】
（付記２２）付記２１に記載の光ノード装置であって、
上記光デマルチプレクサ及び上記光マルチプレクサの各透過帯域は上記ＷＤＭ信号光の各波長チャネルの中心波長に実質的に一致する中心波長を有している光ノード装置。
【０１１２】
（付記２３）付記２１に記載の光ノード装置であって、
上記光デマルチプレクサ及び上記光マルチプレクサの各透過帯域は上記ＷＤＭ信号光の各波長チャネルの帯域よりも広い光ノード装置。
【０１１３】
（付記２４）付記２３に記載の光ノード装置であって、
上記光デマルチプレクサの各透過帯域は上記ＷＤＭ信号光の各波長チャネルの中心波長よりも短い第１の波長に実質的に一致する中心波長を有しており、
上記光マルチプレクサの各透過帯域は上記ＷＤＭ信号光の各波長チャネルの中心波長よりも長い第２の波長に実質的に一致する中心波長を有している光ノード装置。
【０１１４】
（付記２５）付記２０に記載の光ノード装置であって、
上記ＷＤＭ信号光の空きチャネルに挿入されるべき光信号を出力する複数の光送信機と、上記複数の光送信機と上記２×２光スイッチの第２の入力ポートとの接続を切換える光スイッチとを更に備えた光ノード装置。
【０１１５】
（付記２６）付記２０に記載の光ノード装置であって、
上記ＷＤＭ信号光から分離された光信号を受けるべき複数の光受信機と、上記複数の光受信機と上記２×２光スイッチの第２の出力ポートとの接続を切換える光スイッチとを更に備えた光ノード装置。
【０１１６】
（付記２７）光ファイバによって提供される閉ループと、
上記閉ループに沿って設けられた複数の光ノード装置とを備え、
上記複数の光ノード装置の少なくとも１つの光ノード装置は、
異なる波長を有するｎ（ｎは１＜ｎを満たす整数）個の光信号を波長分割多重して得られたＷＤＭ信号光を供給されてｎ個の光信号に分離する光デマルチプレクサと、
各々第１及び第２の入力ポート並びに第１及び第２の出力ポートを有し、上記各第１の入力ポートには上記光デマルチプレクサから出力された各光信号が供給され、上記第１及び第２の入力ポートと上記第１及び第２の出力ポートとがそれぞれ接続されるバー状態と上記第１及び第２の入力ポートと上記第２及び第１の出力ポートとがそれぞれ接続されるクロス状態とを切換えるｎ個の２×２光スイッチと、
上記２×２光スイッチの第２の出力ポートから出力された複数の光信号を波長分割多重する光マルチプレクサとを備えているシステム。
【０１１７】
（付記２８）付記２７に記載のシステムであって、
上記閉ループに沿って設けられた少なくとも１つの光増幅器を更に備えたシステム。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、光パワーの発振による伝送特性の劣化を有効に防止し得る光ノード装置及びシステムの提供が可能になるという効果が生じる。その結果、信頼性に優れ、且つ小スペースで低コストな光ノード装置及びシステムの提供が可能になる。本発明の特定の実施形態により得られる効果は以上説明したとおりであるので、その説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は従来技術による光ノード装置のブロック図である。
【図２】図２は光リングネットワークにおける光パワーの発振を説明するための図である。
【図３】図３は可変波長選択素子の透過特性の一例を示す図である。
【図４】図４は本発明による光ノード装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図５】図５の（Ａ）は図４の各点でのスペクトルを示す図、図５の（Ｂ）は図４に示される各部の透過特性を示す図である。
【図６】図６は本発明による光ノード装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【図７】図７の（Ａ）は図６の各点におけるスペクトルを示す図、図７の（Ｂ）は図６に示される各部の透過特性を示す図である。
【図８】図８は波長チャネル当たりの透過帯域が信号帯域よりも広い場合におけるスペクトルを示す図である。
【図９】図９は本発明による光ノード装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図１０】図１０は波長チャネル当たりの透過帯域が信号帯域よりも広い光デマルチプレクサ及び光マルチプレクサを用いた場合におけるスペクトルを示す図である。
【図１１】図１１は本発明によるシステムの第１実施形態を示すブロック図である。
【図１２】図１２は従来技術によるシステムを示すブロック図である。
【図１３】図１３は本発明による光ノード装置の第４実施形態を示すブロック図である。
【図１４】図１４は図１３に示される実施形態において波長チャネル当たりの透過帯域が信号帯域よりも広い場合のスペクトルを示す図である。
【図１５】図１５は本発明によるシステムの第３実施形態を示すブロック図である。
【図１６】図１６は波長チャネル当たりの透過帯域が信号帯域よりも広い特性を有する光ノード装置を２台用いた場合を説明するための図である。
【図１７】図１７は本発明による光ノード装置の第５実施形態を示すブロック図である。
【図１８】図１８は本発明の優位性を実証するための実験系を示すブロック図である。
【図１９】図１９は図１８に示される実験系における信号波長及び各部分の透過特性を示す図である。
【図２０】図２０は図１８に示される実験系における実験結果を示す図である。
【符号の説明】
２  可変波長選択素子
４  波長選択フィルタ
６  インターリーバ
８  １：１光カプラ
１８  光送信機
３０  光受信機
３２  光デマルチプレクサ
３４  光マルチプレクサ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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