光分岐装置および光通信システム
【課題】収容する心線数の増加に対して故障率の増加を抑える。
【解決手段】（Ｍ＋Ｎ）個の入力ポートと（Ｍ＋Ｎ）個の出力ポートとを有する第１および第２の周期性光波長合分波器（ＡＷＧ）を備え、Ｍ個の第１入力ポートと第１のＡＷＧのＭ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第２入力ポートと第２のＡＷＧのＭ個の入力ポートを接続し、２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと第１のＡＷＧのＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと第２のＡＷＧのＮ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第１出力ポートと第２のＡＷＧのＭ個の出力ポートを接続し、Ｍ個の第２出力ポートと第１のＡＷＧのＭ個の出力ポートを接続し、２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと第１のＡＷＧのＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと第２のＡＷＧのＮ個の出力ポートを接続する。
【解決手段】（Ｍ＋Ｎ）個の入力ポートと（Ｍ＋Ｎ）個の出力ポートとを有する第１および第２の周期性光波長合分波器（ＡＷＧ）を備え、Ｍ個の第１入力ポートと第１のＡＷＧのＭ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第２入力ポートと第２のＡＷＧのＭ個の入力ポートを接続し、２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと第１のＡＷＧのＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと第２のＡＷＧのＮ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第１出力ポートと第２のＡＷＧのＭ個の出力ポートを接続し、Ｍ個の第２出力ポートと第１のＡＷＧのＭ個の出力ポートを接続し、２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと第１のＡＷＧのＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと第２のＡＷＧのＮ個の出力ポートを接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３地点以上の通信ノード間で、波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置および光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の光信号を異なる波長の光に乗せ、１本の光ファイバで伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）伝送システムは、伝送容量を大幅に増大させることが可能であり、２地点間を結ぶ光通信システムでも導入が進んでいる。さらに近年、光分岐装置を設置することで、３地点以上を結ぶ光通信システムを実現することも可能になっている。
【０００３】
図７は、従来の光分岐装置の構成例を示す。ここでは、光インターリーブフィルタを内蔵する３分岐の光分岐装置の構成例を示す（特許文献１）。
【０００４】
図７において、光分岐装置は、第１入力ポート７１−１および第１出力ポート７２−１、第２入力ポート７１−２および第２出力ポート７２−２、第３入力ポート７１−３および第３出力ポート７２−３を備える。さらに、奇数チャネルと偶数チャネルを分岐する光インターリーブフィルタ７３−１〜７３−３と、奇数チャネルと偶数チャネルを合流する光インターリーブフィルタ７４−１〜７４−３を備える。
【０００５】
第１入力ポート７１−１〜第３入力ポート７１−３に入力する波長多重信号は、光インタリーブフィルタ７３−１〜７３−３にそれぞれ入力され、奇数チャネル出力と偶数チャネル出力に分岐される。また、光インタリーブフィルタ７４−１〜７４−３は、それぞれ奇数チャネル入力と偶数チャネル入力を合流し、波長多重信号として第１出力ポート７２−１〜第３出力ポート７２−３に出力する。
【０００６】
光インターリーブフィルタ７３−１〜７３−３の奇数チャネル出力および偶数チャネル出力と、光インターリーブフィルタ７４−１〜７４−３の奇数チャネル入力および偶数チャネル入力は、以下の通り接続される。
【０００７】
光インターリーブフィルタ７３−１の奇数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−２の奇数チャネル入力とが接続され、光インターリーブフィルタ７３−１の偶数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−３の偶数チャネル入力とが接続される。
【０００８】
光インターリーブフィルタ７３−２の奇数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−３の奇数チャネル入力とが接続され、光インターリーブフィルタ７３−２の偶数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−１の偶数チャネル入力とが接続される。
【０００９】
光インターリーブフィルタ７３−３の奇数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−１の奇数チャネル入力とが接続され、光インターリーブフィルタ７３−３の偶数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−２の偶数チャネル入力とが接続される。
【００１０】
例えば、第１入力ポート７１−１に入力する波長多重信号は、奇数チャネルが光インタリーブフィルタ７３−１，７４−２を介して第２出力ポート７２−２に出力され、偶数チャネルが光インタリーブフィルタ７３−１，７４−３を介して第３出力ポート７２−３に出力される。すなわち、奇数チャネルと偶数チャネルが２方路に分岐されることになる。同様に、第２入力ポート７１−２に入力する波長多重信号の偶数チャネルと、第３入力ポート７１−３に入力する波長多重信号の奇数チャネルは、それぞれ光インタリーブフィルタ７３−２，７３−３を介して光インタリーブフィルタ７４−１で合流し、第１出力ポート７２−１に出力される。すなわち、２方路から入力する奇数チャネルと偶数チャネルが合流することになる。
【００１１】
このような光分岐装置を用いることにより、３地点間を結ぶ光通信システムを実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−１９８４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の光分岐装置では、各入出力ポートに１つずつ光インタリーブフィルタを配置する構成であるので、必要な部品点数は入出力ポートの合計数と等しい。したがって、光分岐装置に収容する光ファイバ伝送路の心線数の増加に対応する入出力ポート数の増加に伴い、光分岐装置に必要な部品点数が増加する。
【００１４】
一方、光分岐装置の故障率を下げるためには、信頼性の高い部品で構成し、部品点数を少なくすることが有効であるが、従来の光分岐装置は、収容する心線数の増加に伴って部品点数が増加することから、それに比例して故障率も増加する課題があった。
【００１５】
本発明は、信頼性の高い少数の部品で光分岐を可能とし、収容する心線数の増加に対して故障率の増加を抑えることができる光分岐装置および光通信システム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】
【００１６】
第１の発明は、Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置とを備えた光通信システムにおいて、光分岐装置は、（Ｍ＋Ｎ）個の入力ポートと（Ｍ＋Ｎ）個の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器を備え、Ｍ個の第１入力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第２入力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第１出力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、Ｍ個の第２出力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続したことを特徴とする。
【００１７】
第２の発明は、Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置とを備えた光通信システムにおいて、光分岐装置は、Ｍ個の入力ポートと（Ｌ＋Ｎ）個（Ｌは整数、Ｌ＋Ｎ≧Ｍ）の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器と、（Ｌ＋Ｎ）個の入力ポートとＭ個の出力ポートとを有する第３の周期性光波長合分波器および第４の周期性光波長合分波器とを備え、Ｍ個の第１入力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第２入力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと第３の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと第４の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第１出力ポートと第４の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、Ｍ個の第２出力ポートと第３の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、第１の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと第３の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続し、第２の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと第４の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続したことを特徴とする。
【００１８】
第１の発明または第２の発明の光通信システムにおいて、光分岐装置の周期性光波長合分波器は、平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）である。
【００１９】
第３の発明は、第１の発明の光通信システムに用いる光分岐装置である。
第４の発明は、第２の発明の光通信システムに用いる光分岐装置である。
第３の発明または第４の発明の光分岐装置において、周期性光波長合分波器は、平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光分岐装置は、信頼性の高い少数の部品を用いて構成可能であり、入出力する光ファイバの心線数に応じた入出力ポートを有する周期性光波長合分波器を用いることにより、部品数を増やすことなく対応することができる。これにより、光分岐装置に収容する心線数の増加に対して故障率の増加を抑え、信頼性の高い光通信システムを構築することができる。特に、本発明は、伝送容量の増大が見込まれる海底光通信システムの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の光分岐装置の実施例１を示す図である。
【図２】周期性光波長合分波器１３−１，１３−２の波長入出力特性を示す図である。
【図３】本発明の光分岐装置を用いた光通信システムの構成例を示す図である。
【図４】本発明の光分岐装置の実施例２を示す図である。
【図５】周期性光波長合分波器２３−１，２３−２の波長入出力特性を示す図である。
【図６】周期性光波長合分波器２４−１，２４−２の波長入出力特性を示す図である。
【図７】従来の光分岐装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の光分岐装置の実施例１を示す。
図１において、光分岐装置は、３（＝Ｍ）個の第１入力ポート１１−１および３（＝Ｍ）個の第１出力ポート１２−１、３（＝Ｍ）個の第２入力ポート１１−２および３（＝Ｍ）個の第２出力ポート１２−２、２（＝２Ｎ）個の第３入力ポート１１−３および２（＝２Ｎ）個の第３出力ポート１２−３を備える。さらに、４（＝Ｍ＋Ｎ）入力４（＝Ｍ＋Ｎ）出力の周期性光波長合分波器１３−１，１３−２を備える。ここでは、Ｍ＝３、Ｎ＝１の場合を示す。
【００２３】
３個の第１入力ポート１１−１および２個の第３入力ポート１１−３の一方の入力ポートは、周期性光波長合分波器１３−１の４個の入力ポートに接続される。周期性光波長合分波器１３−１の４個の出力ポートは、３個の第２出力ポート１２−２および２個の第３出力ポート１２−３の一方の出力ポートに接続される。３個の第２入力ポート１１−２および２個の第３入力ポート１１−３の他方の入力ポートは、周期性光波長合分波器１３−２の４個の入力ポートに接続される。周期性光波長合分波器１３−２の４個の出力ポートは、３個の第１出力ポート１２−１および２個の第３出力ポート１２−３の他方の出力ポートに接続される。
【００２４】
なお、２個の第３入力ポート１１−３が接続される周期性光波長合分波器１３−１，１３−２の入力ポートの位置は任意であり、さらに２個の第３出力ポート１２−３が接続される周期性光波長合分波器１３−１，１３−２の出力ポートの位置は任意である。図１に示す例は、周期性光波長合分波器１３−１の入力ポートＩｎ１，Ｉｎ２，Ｉｎ３，Ｉｎ４に、３個の第１入力ポート１１−１および２個の第３入力ポート１１−３の一方の入力ポートが順番に接続され、周期性光波長合分波器１３−１の出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３，Ｏｕｔ４に、３個の第２出力ポート１２−２および２個の第３出力ポート１２−３の一方の出力ポートが順番に接続される。周期性光波長合分波器１３−２においても同様である。
【００２５】
ここで、周期性光波長合分波器１３−１，１３−２の波長入出力特性は同一であり、図２に示される信号波長が各入出力ポート間を透過する。すなわち、ある入力ポートから入力され、隣接する２つの出力ポートから出力される信号の波長はΔλ異なる特性を有する。隣接する２つの入力ポートから入力され、ある出力ポートから出力される信号の波長はΔλ異なる特性を有する。波長λk （ｋは整数）の光信号が、ある入出力ポート間を透過するならば、当該入出力ポート間をλk とは（Ｍ＋Ｎ）×Δλの整数倍異なる波長の信号も透過する特性を有する。このような光波長合分波器は、例えば平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）で実現することができる。
【００２６】
例えば、第１入力ポート１１−１から周期性光波長合分波器１３−１の入力ポートＩｎ１に入力する波長λ1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 ，λ5 ，…の光信号のうち、出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３に出力される波長λ1 ，λ2 ，λ3 ，λ5 ，…の光信号は第２出力ポート１２−２に出力され、出力ポートＯｕｔ４に出力される波長λ4 ，…の光信号は第３出力ポート１２−３に出力される。
【００２７】
また、第３入力ポート１１−３から周期性光波長合分波器１３−１の入力ポートＩｎ４に入力する波長λ1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 ，λ5 ，…の光信号のうち、出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３に出力される波長λ4 ，λ1 ，λ2 ，…の光信号は第２出力ポート１２−２に出力される。出力ポートＯｕｔ４に出力される波長λ3 ，…の光信号は、第３入出力ポート間の折り返しになるので通常は使用されない。
【００２８】
このように光分岐装置を構成することにより、第１入力ポート１１−１、第２入力ポート１１−２および第３入力ポート１１−３と、第１出力ポート１２−１、第２出力ポート１２−２および第３出力ポート１２−３との間で、図２に示す波長入出力特性に従って光信号の分岐を行うことができる。
【００２９】
図３は、本発明の光分岐装置を用いた光通信システムの構成例を示す。
図３において、光分岐装置の第１入力ポート１１−１および第１出力ポート１２−１には、３対の光ファイバを介して３組の波長多重信号を送受信する機能を備える第１の通信ノード３１が接続される。光分岐装置の第２入力ポート１１−２および第２出力ポート１２−２には、３対の光ファイバを介して３組の波長多重信号を送受信する機能を備える第２の通信ノード３２が接続される。光分岐装置の第３入力ポート１１−３および第３出力ポート１２−３には、２対の光ファイバを介して２組の波長多重信号を送受信する機能を備える第３の通信ノード３３が接続される。
【００３０】
以上説明したように、本実施例の光分岐装置は、周期性光波長合分波器として、平面光波回路（ＰＬＣ）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）のように信頼性の高い部品で構成することができる。また、光分岐装置に接続する光ファイバの心線数に応じた入出力ポートを有する周期性光波長合分波器を用いることにより、周期性光波長合分波器の個数は２個で対応することができる。また、周期性光波長合分波器の周期的な波長入出力特性により波長数の増加にも装置構成を変更することなく対応することができる。また、本発明の光分岐装置を２台以上用いることにより、４以上の通信ノード間の通信を実現することができる。
【実施例２】
【００３１】
図４は、本発明の光分岐装置の実施例２を示す。
図４において、光分岐装置は、３（＝Ｍ）個の第１入力ポート２１−１および３（＝Ｍ）個の第１出力ポート２２−１、３（＝Ｍ）個の第２入力ポート２１−２および３（＝Ｍ）個の第２出力ポート２２−２、２（＝２Ｎ）個の第３入力ポート２１−３および２（＝２Ｎ）個の第３出力ポート２２−３を備える。さらに、３（＝Ｍ）入力４（＝Ｌ＋Ｎ）出力の周期性光波長合分波器２３−１，２３−２、４（＝Ｌ＋Ｎ）入力３（＝Ｍ）出力の周期性光波長合分波器２４−１，２４−２を備える。なお、Ｌ＋Ｎ≧Ｍである。ここでは、Ｍ＝３、Ｎ＝１、Ｌ＝３の場合を示す。
【００３２】
３個の第１入力ポート２１−１は、周期性光波長合分波器２３−１の３（＝Ｍ）個の入力ポートに接続される。３個の第２入力ポート２１−２は、周期性光波長合分波器２３−２の３（＝Ｍ）個の入力ポートに接続される。２個の第３入力ポート２１−３の入力ポートは、それぞれ周期性光波長合分波器２４−１，２４−２の１（＝Ｎ）個の入力ポートに接続される。
【００３３】
３個の第１出力ポート２２−１は、周期性光波長合分波器２４−２の３（＝Ｍ）個の出力ポートに接続される。３個の第２出力ポート２２−２は、周期性光波長合分波器２４−１の３（＝Ｍ）個の出力ポートに接続される。２個の第３出力ポート２２−３の出力ポートは、それぞれ周期性光波長合分波器２３−１，２３−２の１（＝Ｎ）個の出力ポートに接続される。
【００３４】
周期性光波長合分波器２３−１の３（＝Ｌ）個の出力ポートと周期性光波長合分波器２４−１の３（＝Ｌ）個の入力ポートが接続される。周期性光波長合分波器２３−２の３（＝Ｌ）個の出力ポートと周期性光波長合分波器２４−２の３（＝Ｌ）個の入力ポートが接続される。
【００３５】
なお、２個の第３入力ポート２１−３が接続される周期性光波長合分波器２４−１，２４−２の入力ポートの位置は任意であり、さらに２個の第３出力ポート２２−３が接続される周期性光波長合分波器２３−１，２３−２の出力ポートの位置は任意である。ただし、周期性光波長合分波器２３−１の当該出力ポートと、周期性光波長合分波器２４−１の当該入力ポートは、同じポート番号に設定する。周期性光波長合分波器２３−２の当該出力ポートと、周期性光波長合分波器２４−２の当該入力ポートは、同じポート番号に設定する。
【００３６】
図４に示す例は、周期性光波長合分波器２３−１の出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３，Ｏｕｔ４に、周期性光波長合分波器２４−１の入力ポートＩｎ１，Ｉｎ２，Ｉｎ３と、第３出力ポート２２−３の一方の出力ポートが順番に接続され、周期性光波長合分波器２４−１の入力ポートＩｎ４に第３入力ポート２１−３の一方の入力ポートが接続される。また、周期性光波長合分波器２３−２の出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３，Ｏｕｔ４に、周期性光波長合分波器２４−２の入力ポートＩｎ１，Ｉｎ２，Ｉｎ３と、第３出力ポート２２−３の他方の出力ポートが順番に接続され、周期性光波長合分波器２４−１の入力ポートＩｎ４に第３入力ポート２１−３の他方の入力ポートが接続される。
【００３７】
ここで、周期性光波長合分波器２３−１，２３−２の波長入出力特性は同一であり、図５に示される信号波長が各入出力ポート間を透過する。周期性光波長合分波器２４−１，２４−２の特性は同一であり、図６に示される信号波長が各入出力ポート間を透過する。このような周期的な波長入出力特性は、実施例１の周期性光波長合分波器１３−１，１３−２と同様である。
【００３８】
例えば、第１入力ポート２１−１から周期性光波長合分波器２３−１の入力ポートＩｎ１に入力する波長λ1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 ，λ5 ，…の光信号のうち、出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３に出力される波長λ1 ，λ2 ，λ3 ，λ5 ，…の光信号は、周期性光波長合分波器２４−１の入力ポートＩｎ１，Ｉｎ２，Ｉｎ３に入力し、出力ポートＯｕｔ１から第２出力ポート２２−２に出力される。また、周期性光波長合分波器２３−１の出力ポートＯｕｔ４に出力される波長λ4 ，…の光信号は、第３出力ポート２２−３に出力される。
【００３９】
また、第３入力ポート２１−３から周期性光波長合分波器２４−１の入力ポートＩｎ４に入力する波長λ1 ，λ2 ，λ4 ，λ5 ，…の光信号は、出力ポートＯｕｔ２，Ｏｕｔ３，Ｏｕｔ１から第２出力ポート２２−２に出力される。
【００４０】
このように光分岐装置を構成することにより、第１入力ポート２１−１、第２入力ポート２１−２および第３入力ポート２１−３と、第１出力ポート２２−１、第２出力ポート２２−２および第３出力ポート２２−３との間で、図５，図６に示す波長入出力特性に従って光信号の分岐を行うことができる。
【００４１】
なお、本実施例の構成では、第１入力ポート２１−１から入力され、第２出力ポート２２−２から出力される光信号は、必ず同じ番号の入力ポートと出力ポートを通過し、第２入力ポート２１−２から入力され、第１出力ポート２２−１から出力される光信号は、必ず同じ番号の入力ポートと出力ポートを通過する特徴を有する。そのため、第１入力ポート２１−１および第１出力ポート２２−１に接続される通信ノード（図３の３１）と、第２入力ポート２１−２および第２出力ポート２２−２に接続される通信ノード（図３の３２）との間の伝送容量（信号波長数）を増やすときに、各通信ノードにおける波長多重信号を送受信する機能を信号波長数に応じて増設することにより容易に対応することができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施例の光分岐装置は、周期性光波長合分波器として、平面光波回路（ＰＬＣ）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）のように信頼性の高い部品で構成することができる。また、光分岐装置に接続する光ファイバの心線数に応じた入出力ポートを有する周期性光波長合分波器を用いることにより、周期性光波長合分波器の個数は４個で対応することができる。また、周期性光波長合分波器の周期的な波長入出力特性により波長数の増加にも装置構成を変更することなく対応することができる。また、本発明の光分岐装置を２台以上用いることにより、４以上の通信ノード間の通信を実現することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１−１ 第１入力ポート
１１−２ 第２入力ポート
１１−３ 第３入力ポート
１２−１ 第１出力ポート
１２−２ 第２出力ポート
１２−３ 第３出力ポート
１３−１，１３−２ ４入力４出力の周期性光波長合分波器
２１−１ 第１入力ポート
２１−２ 第２入力ポート
２１−３ 第３入力ポート
２２−１ 第１出力ポート
２２−２ 第２出力ポート
２２−３ 第３出力ポート
２３−１，２３−２ ３入力４出力の周期性光波長合分波器
２４−１，２４−２ ４入力３出力の周期性光波長合分波器
３１，３２，３３ 通信ノード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３地点以上の通信ノード間で、波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置および光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の光信号を異なる波長の光に乗せ、１本の光ファイバで伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）伝送システムは、伝送容量を大幅に増大させることが可能であり、２地点間を結ぶ光通信システムでも導入が進んでいる。さらに近年、光分岐装置を設置することで、３地点以上を結ぶ光通信システムを実現することも可能になっている。
【０００３】
図７は、従来の光分岐装置の構成例を示す。ここでは、光インターリーブフィルタを内蔵する３分岐の光分岐装置の構成例を示す（特許文献１）。
【０００４】
図７において、光分岐装置は、第１入力ポート７１−１および第１出力ポート７２−１、第２入力ポート７１−２および第２出力ポート７２−２、第３入力ポート７１−３および第３出力ポート７２−３を備える。さらに、奇数チャネルと偶数チャネルを分岐する光インターリーブフィルタ７３−１〜７３−３と、奇数チャネルと偶数チャネルを合流する光インターリーブフィルタ７４−１〜７４−３を備える。
【０００５】
第１入力ポート７１−１〜第３入力ポート７１−３に入力する波長多重信号は、光インタリーブフィルタ７３−１〜７３−３にそれぞれ入力され、奇数チャネル出力と偶数チャネル出力に分岐される。また、光インタリーブフィルタ７４−１〜７４−３は、それぞれ奇数チャネル入力と偶数チャネル入力を合流し、波長多重信号として第１出力ポート７２−１〜第３出力ポート７２−３に出力する。
【０００６】
光インターリーブフィルタ７３−１〜７３−３の奇数チャネル出力および偶数チャネル出力と、光インターリーブフィルタ７４−１〜７４−３の奇数チャネル入力および偶数チャネル入力は、以下の通り接続される。
【０００７】
光インターリーブフィルタ７３−１の奇数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−２の奇数チャネル入力とが接続され、光インターリーブフィルタ７３−１の偶数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−３の偶数チャネル入力とが接続される。
【０００８】
光インターリーブフィルタ７３−２の奇数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−３の奇数チャネル入力とが接続され、光インターリーブフィルタ７３−２の偶数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−１の偶数チャネル入力とが接続される。
【０００９】
光インターリーブフィルタ７３−３の奇数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−１の奇数チャネル入力とが接続され、光インターリーブフィルタ７３−３の偶数チャネル出力と光インターリーブフィルタ７４−２の偶数チャネル入力とが接続される。
【００１０】
例えば、第１入力ポート７１−１に入力する波長多重信号は、奇数チャネルが光インタリーブフィルタ７３−１，７４−２を介して第２出力ポート７２−２に出力され、偶数チャネルが光インタリーブフィルタ７３−１，７４−３を介して第３出力ポート７２−３に出力される。すなわち、奇数チャネルと偶数チャネルが２方路に分岐されることになる。同様に、第２入力ポート７１−２に入力する波長多重信号の偶数チャネルと、第３入力ポート７１−３に入力する波長多重信号の奇数チャネルは、それぞれ光インタリーブフィルタ７３−２，７３−３を介して光インタリーブフィルタ７４−１で合流し、第１出力ポート７２−１に出力される。すなわち、２方路から入力する奇数チャネルと偶数チャネルが合流することになる。
【００１１】
このような光分岐装置を用いることにより、３地点間を結ぶ光通信システムを実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−１９８４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の光分岐装置では、各入出力ポートに１つずつ光インタリーブフィルタを配置する構成であるので、必要な部品点数は入出力ポートの合計数と等しい。したがって、光分岐装置に収容する光ファイバ伝送路の心線数の増加に対応する入出力ポート数の増加に伴い、光分岐装置に必要な部品点数が増加する。
【００１４】
一方、光分岐装置の故障率を下げるためには、信頼性の高い部品で構成し、部品点数を少なくすることが有効であるが、従来の光分岐装置は、収容する心線数の増加に伴って部品点数が増加することから、それに比例して故障率も増加する課題があった。
【００１５】
本発明は、信頼性の高い少数の部品で光分岐を可能とし、収容する心線数の増加に対して故障率の増加を抑えることができる光分岐装置および光通信システム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】
【００１６】
第１の発明は、Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置とを備えた光通信システムにおいて、光分岐装置は、（Ｍ＋Ｎ）個の入力ポートと（Ｍ＋Ｎ）個の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器を備え、Ｍ個の第１入力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第２入力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第１出力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、Ｍ個の第２出力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続したことを特徴とする。
【００１７】
第２の発明は、Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置とを備えた光通信システムにおいて、光分岐装置は、Ｍ個の入力ポートと（Ｌ＋Ｎ）個（Ｌは整数、Ｌ＋Ｎ≧Ｍ）の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器と、（Ｌ＋Ｎ）個の入力ポートとＭ個の出力ポートとを有する第３の周期性光波長合分波器および第４の周期性光波長合分波器とを備え、Ｍ個の第１入力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第２入力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと第３の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと第４の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、Ｍ個の第１出力ポートと第４の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、Ｍ個の第２出力ポートと第３の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、第１の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと第３の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続し、第２の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと第４の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続したことを特徴とする。
【００１８】
第１の発明または第２の発明の光通信システムにおいて、光分岐装置の周期性光波長合分波器は、平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）である。
【００１９】
第３の発明は、第１の発明の光通信システムに用いる光分岐装置である。
第４の発明は、第２の発明の光通信システムに用いる光分岐装置である。
第３の発明または第４の発明の光分岐装置において、周期性光波長合分波器は、平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光分岐装置は、信頼性の高い少数の部品を用いて構成可能であり、入出力する光ファイバの心線数に応じた入出力ポートを有する周期性光波長合分波器を用いることにより、部品数を増やすことなく対応することができる。これにより、光分岐装置に収容する心線数の増加に対して故障率の増加を抑え、信頼性の高い光通信システムを構築することができる。特に、本発明は、伝送容量の増大が見込まれる海底光通信システムの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の光分岐装置の実施例１を示す図である。
【図２】周期性光波長合分波器１３−１，１３−２の波長入出力特性を示す図である。
【図３】本発明の光分岐装置を用いた光通信システムの構成例を示す図である。
【図４】本発明の光分岐装置の実施例２を示す図である。
【図５】周期性光波長合分波器２３−１，２３−２の波長入出力特性を示す図である。
【図６】周期性光波長合分波器２４−１，２４−２の波長入出力特性を示す図である。
【図７】従来の光分岐装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の光分岐装置の実施例１を示す。
図１において、光分岐装置は、３（＝Ｍ）個の第１入力ポート１１−１および３（＝Ｍ）個の第１出力ポート１２−１、３（＝Ｍ）個の第２入力ポート１１−２および３（＝Ｍ）個の第２出力ポート１２−２、２（＝２Ｎ）個の第３入力ポート１１−３および２（＝２Ｎ）個の第３出力ポート１２−３を備える。さらに、４（＝Ｍ＋Ｎ）入力４（＝Ｍ＋Ｎ）出力の周期性光波長合分波器１３−１，１３−２を備える。ここでは、Ｍ＝３、Ｎ＝１の場合を示す。
【００２３】
３個の第１入力ポート１１−１および２個の第３入力ポート１１−３の一方の入力ポートは、周期性光波長合分波器１３−１の４個の入力ポートに接続される。周期性光波長合分波器１３−１の４個の出力ポートは、３個の第２出力ポート１２−２および２個の第３出力ポート１２−３の一方の出力ポートに接続される。３個の第２入力ポート１１−２および２個の第３入力ポート１１−３の他方の入力ポートは、周期性光波長合分波器１３−２の４個の入力ポートに接続される。周期性光波長合分波器１３−２の４個の出力ポートは、３個の第１出力ポート１２−１および２個の第３出力ポート１２−３の他方の出力ポートに接続される。
【００２４】
なお、２個の第３入力ポート１１−３が接続される周期性光波長合分波器１３−１，１３−２の入力ポートの位置は任意であり、さらに２個の第３出力ポート１２−３が接続される周期性光波長合分波器１３−１，１３−２の出力ポートの位置は任意である。図１に示す例は、周期性光波長合分波器１３−１の入力ポートＩｎ１，Ｉｎ２，Ｉｎ３，Ｉｎ４に、３個の第１入力ポート１１−１および２個の第３入力ポート１１−３の一方の入力ポートが順番に接続され、周期性光波長合分波器１３−１の出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３，Ｏｕｔ４に、３個の第２出力ポート１２−２および２個の第３出力ポート１２−３の一方の出力ポートが順番に接続される。周期性光波長合分波器１３−２においても同様である。
【００２５】
ここで、周期性光波長合分波器１３−１，１３−２の波長入出力特性は同一であり、図２に示される信号波長が各入出力ポート間を透過する。すなわち、ある入力ポートから入力され、隣接する２つの出力ポートから出力される信号の波長はΔλ異なる特性を有する。隣接する２つの入力ポートから入力され、ある出力ポートから出力される信号の波長はΔλ異なる特性を有する。波長λk （ｋは整数）の光信号が、ある入出力ポート間を透過するならば、当該入出力ポート間をλk とは（Ｍ＋Ｎ）×Δλの整数倍異なる波長の信号も透過する特性を有する。このような光波長合分波器は、例えば平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）で実現することができる。
【００２６】
例えば、第１入力ポート１１−１から周期性光波長合分波器１３−１の入力ポートＩｎ１に入力する波長λ1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 ，λ5 ，…の光信号のうち、出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３に出力される波長λ1 ，λ2 ，λ3 ，λ5 ，…の光信号は第２出力ポート１２−２に出力され、出力ポートＯｕｔ４に出力される波長λ4 ，…の光信号は第３出力ポート１２−３に出力される。
【００２７】
また、第３入力ポート１１−３から周期性光波長合分波器１３−１の入力ポートＩｎ４に入力する波長λ1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 ，λ5 ，…の光信号のうち、出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３に出力される波長λ4 ，λ1 ，λ2 ，…の光信号は第２出力ポート１２−２に出力される。出力ポートＯｕｔ４に出力される波長λ3 ，…の光信号は、第３入出力ポート間の折り返しになるので通常は使用されない。
【００２８】
このように光分岐装置を構成することにより、第１入力ポート１１−１、第２入力ポート１１−２および第３入力ポート１１−３と、第１出力ポート１２−１、第２出力ポート１２−２および第３出力ポート１２−３との間で、図２に示す波長入出力特性に従って光信号の分岐を行うことができる。
【００２９】
図３は、本発明の光分岐装置を用いた光通信システムの構成例を示す。
図３において、光分岐装置の第１入力ポート１１−１および第１出力ポート１２−１には、３対の光ファイバを介して３組の波長多重信号を送受信する機能を備える第１の通信ノード３１が接続される。光分岐装置の第２入力ポート１１−２および第２出力ポート１２−２には、３対の光ファイバを介して３組の波長多重信号を送受信する機能を備える第２の通信ノード３２が接続される。光分岐装置の第３入力ポート１１−３および第３出力ポート１２−３には、２対の光ファイバを介して２組の波長多重信号を送受信する機能を備える第３の通信ノード３３が接続される。
【００３０】
以上説明したように、本実施例の光分岐装置は、周期性光波長合分波器として、平面光波回路（ＰＬＣ）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）のように信頼性の高い部品で構成することができる。また、光分岐装置に接続する光ファイバの心線数に応じた入出力ポートを有する周期性光波長合分波器を用いることにより、周期性光波長合分波器の個数は２個で対応することができる。また、周期性光波長合分波器の周期的な波長入出力特性により波長数の増加にも装置構成を変更することなく対応することができる。また、本発明の光分岐装置を２台以上用いることにより、４以上の通信ノード間の通信を実現することができる。
【実施例２】
【００３１】
図４は、本発明の光分岐装置の実施例２を示す。
図４において、光分岐装置は、３（＝Ｍ）個の第１入力ポート２１−１および３（＝Ｍ）個の第１出力ポート２２−１、３（＝Ｍ）個の第２入力ポート２１−２および３（＝Ｍ）個の第２出力ポート２２−２、２（＝２Ｎ）個の第３入力ポート２１−３および２（＝２Ｎ）個の第３出力ポート２２−３を備える。さらに、３（＝Ｍ）入力４（＝Ｌ＋Ｎ）出力の周期性光波長合分波器２３−１，２３−２、４（＝Ｌ＋Ｎ）入力３（＝Ｍ）出力の周期性光波長合分波器２４−１，２４−２を備える。なお、Ｌ＋Ｎ≧Ｍである。ここでは、Ｍ＝３、Ｎ＝１、Ｌ＝３の場合を示す。
【００３２】
３個の第１入力ポート２１−１は、周期性光波長合分波器２３−１の３（＝Ｍ）個の入力ポートに接続される。３個の第２入力ポート２１−２は、周期性光波長合分波器２３−２の３（＝Ｍ）個の入力ポートに接続される。２個の第３入力ポート２１−３の入力ポートは、それぞれ周期性光波長合分波器２４−１，２４−２の１（＝Ｎ）個の入力ポートに接続される。
【００３３】
３個の第１出力ポート２２−１は、周期性光波長合分波器２４−２の３（＝Ｍ）個の出力ポートに接続される。３個の第２出力ポート２２−２は、周期性光波長合分波器２４−１の３（＝Ｍ）個の出力ポートに接続される。２個の第３出力ポート２２−３の出力ポートは、それぞれ周期性光波長合分波器２３−１，２３−２の１（＝Ｎ）個の出力ポートに接続される。
【００３４】
周期性光波長合分波器２３−１の３（＝Ｌ）個の出力ポートと周期性光波長合分波器２４−１の３（＝Ｌ）個の入力ポートが接続される。周期性光波長合分波器２３−２の３（＝Ｌ）個の出力ポートと周期性光波長合分波器２４−２の３（＝Ｌ）個の入力ポートが接続される。
【００３５】
なお、２個の第３入力ポート２１−３が接続される周期性光波長合分波器２４−１，２４−２の入力ポートの位置は任意であり、さらに２個の第３出力ポート２２−３が接続される周期性光波長合分波器２３−１，２３−２の出力ポートの位置は任意である。ただし、周期性光波長合分波器２３−１の当該出力ポートと、周期性光波長合分波器２４−１の当該入力ポートは、同じポート番号に設定する。周期性光波長合分波器２３−２の当該出力ポートと、周期性光波長合分波器２４−２の当該入力ポートは、同じポート番号に設定する。
【００３６】
図４に示す例は、周期性光波長合分波器２３−１の出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３，Ｏｕｔ４に、周期性光波長合分波器２４−１の入力ポートＩｎ１，Ｉｎ２，Ｉｎ３と、第３出力ポート２２−３の一方の出力ポートが順番に接続され、周期性光波長合分波器２４−１の入力ポートＩｎ４に第３入力ポート２１−３の一方の入力ポートが接続される。また、周期性光波長合分波器２３−２の出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３，Ｏｕｔ４に、周期性光波長合分波器２４−２の入力ポートＩｎ１，Ｉｎ２，Ｉｎ３と、第３出力ポート２２−３の他方の出力ポートが順番に接続され、周期性光波長合分波器２４−１の入力ポートＩｎ４に第３入力ポート２１−３の他方の入力ポートが接続される。
【００３７】
ここで、周期性光波長合分波器２３−１，２３−２の波長入出力特性は同一であり、図５に示される信号波長が各入出力ポート間を透過する。周期性光波長合分波器２４−１，２４−２の特性は同一であり、図６に示される信号波長が各入出力ポート間を透過する。このような周期的な波長入出力特性は、実施例１の周期性光波長合分波器１３−１，１３−２と同様である。
【００３８】
例えば、第１入力ポート２１−１から周期性光波長合分波器２３−１の入力ポートＩｎ１に入力する波長λ1 ，λ2 ，λ3 ，λ4 ，λ5 ，…の光信号のうち、出力ポートＯｕｔ１，Ｏｕｔ２，Ｏｕｔ３に出力される波長λ1 ，λ2 ，λ3 ，λ5 ，…の光信号は、周期性光波長合分波器２４−１の入力ポートＩｎ１，Ｉｎ２，Ｉｎ３に入力し、出力ポートＯｕｔ１から第２出力ポート２２−２に出力される。また、周期性光波長合分波器２３−１の出力ポートＯｕｔ４に出力される波長λ4 ，…の光信号は、第３出力ポート２２−３に出力される。
【００３９】
また、第３入力ポート２１−３から周期性光波長合分波器２４−１の入力ポートＩｎ４に入力する波長λ1 ，λ2 ，λ4 ，λ5 ，…の光信号は、出力ポートＯｕｔ２，Ｏｕｔ３，Ｏｕｔ１から第２出力ポート２２−２に出力される。
【００４０】
このように光分岐装置を構成することにより、第１入力ポート２１−１、第２入力ポート２１−２および第３入力ポート２１−３と、第１出力ポート２２−１、第２出力ポート２２−２および第３出力ポート２２−３との間で、図５，図６に示す波長入出力特性に従って光信号の分岐を行うことができる。
【００４１】
なお、本実施例の構成では、第１入力ポート２１−１から入力され、第２出力ポート２２−２から出力される光信号は、必ず同じ番号の入力ポートと出力ポートを通過し、第２入力ポート２１−２から入力され、第１出力ポート２２−１から出力される光信号は、必ず同じ番号の入力ポートと出力ポートを通過する特徴を有する。そのため、第１入力ポート２１−１および第１出力ポート２２−１に接続される通信ノード（図３の３１）と、第２入力ポート２１−２および第２出力ポート２２−２に接続される通信ノード（図３の３２）との間の伝送容量（信号波長数）を増やすときに、各通信ノードにおける波長多重信号を送受信する機能を信号波長数に応じて増設することにより容易に対応することができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施例の光分岐装置は、周期性光波長合分波器として、平面光波回路（ＰＬＣ）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）のように信頼性の高い部品で構成することができる。また、光分岐装置に接続する光ファイバの心線数に応じた入出力ポートを有する周期性光波長合分波器を用いることにより、周期性光波長合分波器の個数は４個で対応することができる。また、周期性光波長合分波器の周期的な波長入出力特性により波長数の増加にも装置構成を変更することなく対応することができる。また、本発明の光分岐装置を２台以上用いることにより、４以上の通信ノード間の通信を実現することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１−１ 第１入力ポート
１１−２ 第２入力ポート
１１−３ 第３入力ポート
１２−１ 第１出力ポート
１２−２ 第２出力ポート
１２−３ 第３出力ポート
１３−１，１３−２ ４入力４出力の周期性光波長合分波器
２１−１ 第１入力ポート
２１−２ 第２入力ポート
２１−３ 第３入力ポート
２２−１ 第１出力ポート
２２−２ 第２出力ポート
２２−３ 第３出力ポート
２３−１，２３−２ ３入力４出力の周期性光波長合分波器
２４−１，２４−２ ４入力３出力の周期性光波長合分波器
３１，３２，３３ 通信ノード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、
２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、
前記第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、前記第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、前記第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で前記波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置と
を備えた光通信システムにおいて、
前記光分岐装置は、（Ｍ＋Ｎ）個の入力ポートと（Ｍ＋Ｎ）個の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器を備え、
前記Ｍ個の第１入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、
前記Ｍ個の第１出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続した
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、
２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、
前記第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、前記第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、前記第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で前記波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置と
を備えた光通信システムにおいて、
前記光分岐装置は、Ｍ個の入力ポートと（Ｌ＋Ｎ）個（Ｌは整数、Ｌ＋Ｎ≧Ｍ）の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器と、（Ｌ＋Ｎ）個の入力ポートとＭ個の出力ポートとを有する第３の周期性光波長合分波器および第４の周期性光波長合分波器とを備え、
前記Ｍ個の第１入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、
前記Ｍ個の第１出力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２出力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、
前記第１の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続し、前記第２の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続した
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光通信システムにおいて、
前記光分岐装置の周期性光波長合分波器は、平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）である
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項４】
Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、
２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、
前記第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、前記第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、前記第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で前記波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置と
を備えた光通信システムの光分岐装置において、
（Ｍ＋Ｎ）個の入力ポートと（Ｍ＋Ｎ）個の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器を備え、
前記Ｍ個の第１入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、
前記Ｍ個の第１出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続した
ことを特徴とする光分岐装置。
【請求項５】
Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、
２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、
前記第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、前記第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、前記第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で前記波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置と
を備えた光通信システムの光分岐装置において、
Ｍ個の入力ポートと（Ｌ＋Ｎ）個（Ｌは整数、Ｌ＋Ｎ≧Ｍ）の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器と、（Ｌ＋Ｎ）個の入力ポートとＭ個の出力ポートとを有する第３の周期性光波長合分波器および第４の周期性光波長合分波器とを備え、
前記Ｍ個の第１入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、
前記Ｍ個の第１出力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２出力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、
前記第１の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続し、前記第２の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続した
ことを特徴とする光分岐装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の光分岐装置において、
前記周期性光波長合分波器は、平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）である
ことを特徴とする光分岐装置。
【請求項１】
Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、
２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、
前記第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、前記第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、前記第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で前記波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置と
を備えた光通信システムにおいて、
前記光分岐装置は、（Ｍ＋Ｎ）個の入力ポートと（Ｍ＋Ｎ）個の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器を備え、
前記Ｍ個の第１入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、
前記Ｍ個の第１出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続した
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、
２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、
前記第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、前記第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、前記第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で前記波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置と
を備えた光通信システムにおいて、
前記光分岐装置は、Ｍ個の入力ポートと（Ｌ＋Ｎ）個（Ｌは整数、Ｌ＋Ｎ≧Ｍ）の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器と、（Ｌ＋Ｎ）個の入力ポートとＭ個の出力ポートとを有する第３の周期性光波長合分波器および第４の周期性光波長合分波器とを備え、
前記Ｍ個の第１入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、
前記Ｍ個の第１出力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２出力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、
前記第１の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続し、前記第２の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続した
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光通信システムにおいて、
前記光分岐装置の周期性光波長合分波器は、平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）である
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項４】
Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、
２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、
前記第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、前記第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、前記第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で前記波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置と
を備えた光通信システムの光分岐装置において、
（Ｍ＋Ｎ）個の入力ポートと（Ｍ＋Ｎ）個の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器を備え、
前記Ｍ個の第１入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、
前記Ｍ個の第１出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続した
ことを特徴とする光分岐装置。
【請求項５】
Ｍ組（Ｍは整数）の波長多重信号を送受信する第１の通信ノードおよび第２の通信ノードと、
２Ｎ組（Ｎは整数）の波長多重信号を送受信する第３の通信ノードと、
前記第１の通信ノードに接続されるＭ個の第１入力ポートおよびＭ個の第１出力ポートと、前記第２の通信ノードに接続されるＭ個の第２入力ポートおよびＭ個の第２出力ポートと、前記第３の通信ノードに接続される２Ｎ個の第３入力ポートおよび２Ｎ個の第３出力ポートとを有し、第１入力ポート〜第３入力ポートと第１出力ポート〜第３出力ポートとの間で前記波長多重信号の波長ごとに接続経路を切り替える光分岐装置と
を備えた光通信システムの光分岐装置において、
Ｍ個の入力ポートと（Ｌ＋Ｎ）個（Ｌは整数、Ｌ＋Ｎ≧Ｍ）の出力ポートとを有する第１の周期性光波長合分波器および第２の周期性光波長合分波器と、（Ｌ＋Ｎ）個の入力ポートとＭ個の出力ポートとを有する第３の周期性光波長合分波器および第４の周期性光波長合分波器とを備え、
前記Ｍ個の第１入力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２入力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＭ個の入力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３入力ポートのうちＮ個の第３入力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、残りのＮ個の第３入力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＮ個の入力ポートを接続し、
前記Ｍ個の第１出力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記Ｍ個の第２出力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＭ個の出力ポートを接続し、前記２Ｎ個の第３出力ポートのうちＮ個の第３出力ポートと前記第１の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、残りのＮ個の第３出力ポートと前記第２の周期性光波長合分波器のＮ個の出力ポートを接続し、
前記第１の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと前記第３の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続し、前記第２の周期性光波長合分波器のＬ個の出力ポートと前記第４の周期性光波長合分波器のＬ個の入力ポートを接続した
ことを特徴とする光分岐装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の光分岐装置において、
前記周期性光波長合分波器は、平面光波回路（ＰＬＣ：Planar Lightwave Circuit）技術で形成されたアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）である
ことを特徴とする光分岐装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１９５６５８（Ｐ２０１２−１９５６５８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６４０９（Ｐ２０１１−５６４０９）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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