(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両段に一対のコネクタを用いて光導波路が連結されており、前記光導波路を通じて順方向光信号及び逆方向光信号にチャンネルを追加及び除去するための両方向アッド／ドロップ多重化器において、
入力された順方向光信号をチャンネル別に逆多重化し、前記順方向光信号の逆多重化されたチャンネルに対してチャンネルを追加または除去し、前記追加または除去されたチャンネルを多重化する順方向光導波路列格子と、
入力された逆方向光信号をチャンネル別に逆多重化し、前記逆方向光信号の逆多重化されたチャンネルに対してチャンネルを追加または除去し、前記追加または除去されたチャンネルを多重化する逆方向光導波路列格子と、
前記順方向光導波路列格子に前記順方向光信号を入力させ、前記逆方向光導波路列格子から受信された前記逆方向光信号を前記光導波路のうちの１つに出力する第１循環器と、
前記逆方向光導波路列格子に前記逆方向光信号を入力させ、前記順方向光導波路列格子から受信される前記順方向光信号を他の光導波路に出力する第２循環器と、を含み、
前記順方向及び逆方向光信号は、相互に異なる波長を有し、
前記順方向光導波路列格子及び前記逆方向光導波路列格子は、それぞれ、
入力光信号を逆多重化する逆多重化端子と、
前記逆多重化された入力光信号のそれぞれのチャンネルを受信する多数の入力端子と、
前記多数の入力端子にそれぞれ連結され、前記入力端子に受信されたチャンネルを出力する多数の出力端子と、
前記多数の出力端子から出力されたチャンネルを多重化する多重化端子と、を含むことを特徴とする両方向アッド／ドロップ多重化器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重化素子に関し、特に、光信号チャンネルの追加または除去のためのアッド／ドロップ多重化器(add／drop multiplexer)に関する。
【０００２】
【従来の技術】
波長分割多重化とは、単一光導波路に相互に異なる波長を有する多数のチャンネルを同時に伝送することを意味する。これに反して、波長分割逆多重化は、多重化された多数のチャンネルをそれぞれのチャンネルに分離することを意味する。現在、通信容量の収容のために波長分割多重システムの光通信網の採用が増加している。このような光通信網に対して、新たなチャンネルの追加または使用されないチャンネルの除去のためのアッド／ドロップ多重化器が公知となっている。順方向及び逆方向に光信号を同時に伝送する場合、２つの単一方向アッド／ドロップ多重化器の機能を統合した両方向アッド／ドロップ多重化器が使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような両方向アッド／ドロップ多重化器は、通常、１つの波長分割多重化器／逆多重化器を利用したもので、構造的に、相対強度雑音(relative intensity noise)が発生する確率が高い。
【０００４】
図１は、従来の両方向アッド／ドロップ多重化器に備えられる第１コネクタで発生する相対強度雑音を説明するための図である。
【０００５】
同図に示すように、前記両方向アッド／ドロップ多重化器は、外部光導波路１１と内部光導波路１３との連結のための第１コネクタ１２及び第２コネクタ１９と、それぞれ入力光信号１４を予め設定された端子に分岐する第１循環器１６及び第２循環器１８と、１６×１６光導波路列格子１７とからなる。このとき、前記入力光信号１４は、単一チャンネルの光信号である。
前記第１循環器１６は、順方向へ進行する単一チャンネルの光信号１４を前記光導波路列格子１７の第１１端子に入力させる。前記第１１端子は、順方向逆多重化端子であり、前記光信号１４を第１０'端子に出力する。前記第１０'端子は、第１６'端子に連結される。前記第１６'端子からの光信号１４は、順方向多重化端子である第５端子に入力される。前記第５端子からの光信号１４は前記第２循環器１８に入力される。前記第２循環器１８は、前記光信号１４を外部光導波路１１に連結された第２コネクタ１９へ伝送する。
【０００６】
このような構造では、相対強度雑音が発生しやすく、前記相対強度雑音の発生原因は、次のように３つの場合が挙げられる。
【０００７】
第１には、多数のチャンネルを有する光信号が単一光導波路へ進行しつつ発生するレイリー後方散乱現象(Rayleigh back-scattering phenomenon)である。通常、前記レイリー後方散乱は、前記光導波路での構造的な欠陥によって発生する。
【０００８】
第２には、コネクタから発生する反射現象(reflection phenomenon)である。これは、通常、前記コネクタで両方向アッド／ドロップ多重化器の内部及び外部光導波路が相互に接する境界が均一でないため発生する。
【０００９】
第３には、光導波路列格子の内部から発生する光信号のクロストーク現象(cross-talk phenomenon)である。すなわち、前記光信号を構成する各チャンネルが逆多重化及び多重化動作を遂行するときに定められた端子に入力されなければならないが、前記定められた端子の周辺に位置する他の端子に入力される現象である。
【００１０】
また、このような相対強度雑音が同一の波長を有するチャンネルと同一の経路上にあると、前記チャンネルとの干渉を引き起こす問題が発生する。
【００１１】
図１を参照すると、第１コネクタ１２で発生した相対強度雑音１５は、前記第１コネクタ１２に入力された光信号１４の経路と同一の経路へ進行する。そして、第１１端子を通じて第５'端子に入力される。第５'端子から出力された前記相対強度雑音１５は第１循環器１６に入力され、次に、前記第１循環器１６は、前記相対強度雑音１５を前記第１コネクタ１２に出力する。従って、前記相対強度雑音１５は継続して循環される。
【００１２】
図２は、従来の両方向アッド／ドロップ多重化器に備えられる第２コネクタで発生する相対強度雑音を説明するための図である。
【００１３】
図２を参照すると、前記第２コネクタ２９で発生した相対強度雑音２５は、第２循環器２８を通じて通過した後、逆方向逆多重化端子である第１１'端子に入力される。前記第１１'端子からの前記相対強度雑音２５は、逆方向多重化端子である第５端子に入力される。その後、第５端子から出力された相対強度雑音２５は前記第２循環器２８に入力され、前記第２循環器２８は、前記相対強度雑音２５を前記第２コネクタ２９に出力する。従って、前記相対強度雑音２５は継続して循環される。また、図１及び図２を参照して説明した相対強度雑音は複合的に進行されることもできる。すなわち、第１及び第２コネクタでそれぞれ発生した２つの相対強度雑音が同時に進行することである。
【００１４】
さらに、順方向及び逆方向光信号が特定の端子で相互衝突する場合が発生することがある。このような場合、信号衝突が発生する端子に該当する波長は伝送されることができない。これにより、アッド／ドロップ多重化器で収容できるチャンネル数が減少する短所がある。これを避けるためには、信号衝突が発生する端子に循環器を追加して設置するか、または信号衝突が発生する循環器を４端子循環器に置き換えなければならない。
【００１５】
前述したように、従来の両方向アッド／ドロップ多重化器は相対強度雑音が発生しやすく、特定の端子で順方向及び逆方向光信号が衝突することもある。
従って、本発明の目的は、相対強度雑音を遮断し、順方向及び逆方向光信号の衝突を防止できる両方向アッド／ドロップ多重化器を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、両段に一対のコネクタを用いて光導波路が連結されており、前記光導波路を通じて順方向光信号及び逆方向光信号にチャンネルを追加及び除去するための両方向アッド／ドロップ多重化器において、入力された順方向光信号をチャンネル別に逆多重化し、前記順方向光信号の逆多重化されたチャンネルに対してチャンネルを追加または除去し、前記追加または除去されたチャンネルを多重化する順方向光導波路列格子と、入力された逆方向光信号をチャンネル別に逆多重化し、前記逆方向光信号の逆多重化されたチャンネルに対してチャンネルを追加または除去し、前記追加または除去されたチャンネルを多重化する逆方向光導波路列格子と、前記順方向光導波路列格子に前記順方向光信号を入力させ、前記逆方向光導波路列格子から受信された前記逆方向光信号を前記光導波路のうちの１つに出力する第１循環器と、前記逆方向光導波路列格子に前記逆方向光信号を入力させ、前記順方向光導波路列格子から受信される前記順方向光信号を他の光導波路に出力する第２循環器と、を含み、前記順方向及び逆方向光信号は、相互に異なる波長を有し、前記順方向光導波路列格子及び前記逆方向光導波路列格子は、それぞれ、入力光信号を逆多重化する逆多重化端子と、前記逆多重化された入力光信号のそれぞれのチャンネルを受信する多数の入力端子と、前記多数の入力端子にそれぞれ連結され、前記入力端子に受信されたチャンネルを出力する多数の出力端子と、前記多数の出力端子から出力されたチャンネルを多重化する多重化端子と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面を参照して詳しく説明する。下記の説明において、特定事項が具体的に示されているが、これは、本発明のより全般的な理解を助けるために提供されただけで、これら特定事項が本発明の思想及び範囲を逸脱しない限り、多様な変更及び変形が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には自明である。
【００１８】
図３は、本発明の好適な実施形態による両方向アッド／ドロップ多重化器を示す図である。図３に示すように、前記両方向アッド／ドロップ多重化器は、第１コネクタ３２、第１循環器３６、順方向光導波路列格子３７、逆方向光導波路列格子３８、第２循環器３９、及び第２コネクタ４０とからなる。
【００１９】
まず、順方向光信号３４の進行過程について説明すると、次のようである。前記第１コネクタ３２は、外部光導波路３１及び内部光導波路３３を連結する機能を遂行する。前記第１コネクタ３２を通じて入力された３個のチャンネルλ1、λ3、及びλ5の順方向光信号３４は、順方向光導波路列格子３７の逆多重化端子である第５端子に入力される。第５端子で逆多重化されて出力されたチャンネルλ1、λ3、及びλ5は、第６'、第７'、及び第８'端子のそれぞれに入力される。前記第６'、第７'及び第８'端子は、それぞれ第６、第７、及び第８端子に連結されるので、チャンネルλ1、λ3、及びλ5は第６、第７、及び第８端子に入力される。その後、多重化端子である第５'端子に入力される。前記第５'端子は、前記チャンネルλ1、λ3、及びλ5を多重化して前記第２循環器３９に出力する。前記第２循環器３９は、前記順方向光信号３４を前記第２コネクタ４０に出力する。
【００２０】
次に、逆方向光信号３５の進行過程について説明すると、次のようである。前記第２コネクタ４０を通じて入力された３個のチャンネルλ2、λ4、及びλ6の逆方向光信号３５は、逆方向光導波路列格子３８の逆多重化端子である第１'端子に入力される。第１'端子で逆多重化されて出力されたチャンネルλ2、λ4、及びλ6は、第２、第３、及び第４端子にそれぞれ入力される。第２、第３、及び第４端子はそれぞれ第２'、第３'、及び第４'端子に連結されるので、チャンネルλ2、λ4、及びλ6は、第２'、第３'、及び第４'端子に入力される。その後、多重化端子である第１端子に入力される。前記第１端子は、前記チャンネルλ2、λ4、及びλ6を多重化して前記第１循環器３６に出力する。前記第１循環器３６は、前記逆方向光信号３５を前記第１コネクタ３２に出力する。
【００２１】
望ましくは、前記順方向光信号３４のチャンネル波長λ1、λ3、及びλ5は、前記逆方向光信号３５のチャンネル波長λ2、λ4、及びλ6と相互に異なる。このような場合、光信号のチャンネル波長と同一のチャンネル波長を有する相対強度雑音がコネクタで発生されるとしても、光導波路列格子は前記相対強度雑音の波長に該当する端子を有していないので、前記光導波路列格子に沿って移動する相対強度雑音を遮断することができる。例えば、前記順方向光信号３４のチャンネル波長λ1、λ3、またはλ5と同一のチャンネル波長を有する相対強度雑音は、前記第２コネクタ４０で発生する。その後、このような相対強度雑音(図示せず)は前記第２循環器３９に入力され、前記第２循環器３９は、前記相対強度雑音を前記逆方向光導波路列格子３８の第１'端子に入力させる。しかし、前記逆方向光導波路列格子３８は、前記相対強度雑音の波長に該当する端子を有していないので、前記逆方向光導波路列格子３８に沿って移動する相対強度雑音が遮断される。
【００２２】
また、前記逆方向光信号３５のチャンネル波長λ2、λ4、またはλ6と同一のチャンネル波長を有する相対強度雑音は、前記第１コネクタ３２で発生して前記第１循環器３６に入力され、前記第１循環器３６は、前記相対強度雑音を前記順方向光導波路列格子３７の第５端子に入力させる。しかし、前記逆方向光導波路列格子３８は、前記相対強度雑音の波長に該当する端子を有していないので、前記逆方向光導波路列格子３８に沿って移動する相対強度雑音が遮断される。
【００２３】
また、前記順方向光信号３４の進行経路及び前記逆方向光信号３５の進行経路が異なるので、前記順方向光信号３４と逆方向光信号３５との間に衝突が発生しない。
【００２４】
理解の便宜のために、チャンネル追加または除去について簡略に説明すると、次のようである。
図３に示す両方向アッド／ドロップ多重化器で２個のチャンネルλ1及びλ3の順方向光信号にチャンネルλ５を追加する場合に関連してチャンネル追加を説明する。このような場合、前記順方向光信号は、順方向光導波路列格子３７の第５端子に入力された後逆多重化される。前記逆多重化されたチャンネルλ1及びλ3は、第５端子にそれぞれ連結された第６'及び第７'端子に入力される。このとき、前記追加チャンネルλ5は、第５'端子に連結された第８端子に入力される。その結果、すべてのチャンネルλ1、λ3、及びλ5は、第５'端子に入力されて多重化される。前記多重化されたチャンネルλ1、λ3、及びλ5は、前記第２循環器３９を通じて第２コネクタ４０に入力される。
【００２５】
これと類似している方式にて、図３に示す両方向アッド／ドロップ多重化器で３個のチャンネルλ1、λ3、及びλ5の順方向光信号から特定のチャンネルλ5を除去する場合に関連してチャンネル除去を説明する。このような場合、前記順方向光信号は、前記順方向光導波路列格子３７の第５端子に入力された後逆多重化される。前記逆多重化されたチャンネルλ1、λ3、及びλ5は、第５'端子にそれぞれ連結された第６'、第７'、及び第８'端子に入力される。このとき、前記第８'端子に入力されたチャンネルλ5は除去される。結果的に、チャンネルλ1及びλ3のみが、第５'端子に入力された後多重化される。前記多重化されたチャンネルλ1及びλ3は、第２循環器３９を通じて第２コネクタ４０に入力される。
【００２６】
【発明の効果】
前述したように、本発明による両方向アッド／ドロップ多重化器は、順方向光信号の経路と逆方向光信号の経路とが相互に異なる。これにより、相対強度雑音を遮断し、順方向光信号及び逆方向光信号の衝突を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術による両方向アッド／ドロップ多重化器を示す図である。
【図２】  従来技術による両方向アッド／ドロップ多重化器を示す図である。
【図３】  本発明の好適な実施形態による両方向アッド／ドロップ多重化器を示す図である。
【符号の説明】
３１  外部光導波路
３２  第１コネクタ
３３  内部光導波路
３４  順方向光信号
３５  逆方向光信号
３６  第１循環器
３７  順方向光導波路列格子
３８  逆方向光導波路列格子
３９  第２循環器
４０  第２コネクタ
【図１】
0003773428.tif 000002
【図２】
0003773428.tif 000003
【図３】
0003773428.tif 000004