波長多重分離フィルタ、波長多重分離方式及び波長多重分離方法
【課題】 使用できない無駄な帯域が生じることを抑制し波長帯域の自由な配分を可能にする波長多重分離フィルタを得る。
【解決手段】 本発明による波長多重分離フィルタは、フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタであって、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、該２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が該基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされていることを特徴とする。
【解決手段】 本発明による波長多重分離フィルタは、フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタであって、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、該２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が該基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長多重分離フィルタ、波長多重分離方式及び波長多重分離方法に関し、特にフィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタと、占有スペクトル幅が複数種類ある光信号を任意に効率良く多重する方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
＜波長グリッド＞
波長多重においては、個々の通信チャネルは波長に割り当てられて多重されるが、その波長としては、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ） Ｇ．６９４．１で勧告されている、波長グリッドと呼ばれる標準規格化された波長群を用いる。
【０００３】
波長グリッドは、周波数１９３．１００ＴＨｚをａｎｃｈｏｒ周波数とし、そこから一定間隔で波長グリッドが定義される。図６は波長グリッドについて説明するための図である。図６では、１００ＧＨｚ間隔の波長グリッドが示されている。図６に示すように、ａｎｃｈｏｒ周波数から、０，±１００ＧＨｚ，±２００ＧＨｚ，．．．離れた周波数が波長グリッドとなる。
【０００４】
この波長グリッドの標準化によって、光フィルタや光源などの波長選択性のある光部品が異なるメーカー間でも共通仕様化され、産業上、極めて大きなメリットがあった。
【０００５】
＜波長多重分離フィルタ＞
波長（周波数）多重システムの設計において、波長チャネルの多重分離を行うバンドパスフィルタは重要な要素の一つである（例えば特許文献１〜３参照）。理想的な波長多重分離フィルタとは、所定の周波数範囲（周波数スロット）内の成分は低ロスで通過させ、それ以外の周波数成分は除去する、というものである。図６に示すように、周波数スロットは、チャネルに割り当てられた周波数帯であり、隣り合う波長グリッドの中間点を境界とした周波数（波長）範囲のことである。横軸を周波数、縦軸を通過損失としたフィルタ特性グラフをフィルタ形状と呼ぶ。
【０００６】
理想的な波長多重分離フィルタは、所定の周波数スロット内は低損失かつフラットで、それ以外はロス無限大、その境目は急峻に変化、という矩形のフィルタ形状を持つものである。図６では、１９３．３ＴＨｚを中心とした±５０ＧＨｚの範囲の周波数スロットが示されており、そのチャネルを多重分離するためのフィルタ形状の一例が示されている。
【０００７】
＜フィルタの合成＞
フィルタが信号に与える効果は一般には線形であり、重ね合わせの原理が使える。つまり、複数のフィルタを直列つなぎしたものを一つのフィルタのように扱える。また、フィルタ以外の効果も線形な範囲では、それらフィルタの接続順序が変わっても、一つのフィルタとして見たときのフィルタリング効果は変わらない。
【０００８】
＜代表的な波長多重分離フィルタ：固定型＞
今日、波長多重光伝送システムに使用されている波長多重分離フィルタには、特徴のある幾つかのフィルタが使い分けられている。まず、複数の波長を１本に多重する、またはその逆の分離を行う固定のフィルタがある。ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）がその典型である。ＡＷＧはフィルタ特性があまり急峻でないので、それを補うためにインターリーバー（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）と呼ばれるフィルタが使われることもある（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
インターリーバーは１入力２出力、もしくはその逆向きであり、周波数スロットを周波数的に交互に選択分離する。波長グリッドに番号を付けたとすると、偶数波長グループと奇数波長グループに分ける（または合波する）ものである。インターリーバーの先にＡＷＧが接続されて、個々の波長まで多重分離される。インターリーバーのフィルタ形状はＡＷＧのそれよりも矩形に近い。
【００１０】
＜代表的な波長多重分離フィルタ：可変型＞
昨今は、波長パスの新規開通や迂回などをある程度動的に行うために、可変型の波長多重分離フィルタも使用される。可変型の波長多重分離フィルタとしてはＷＢ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｂｌｏｃｋｅｒ）やＷＳＳ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）などが知られている。これら可変型フィルタは電気制御信号に基づいてフィルタ形状を変えられるように作られている（例えば特許文献２参照）。
【００１１】
図７は可変型フィルタの代表的な構成を模式的に示す図である。図７に示すように、可変型フィルタは、回折格子１３を用いた分光器の構成がベースとなっており、分光した先には液晶ディスプレーの画素のような、場所ごとに反射率または反射角度を電気制御信号に応じて変化することができるミラー１５が置かれている。一つの画素を一つの周波数スロットに対応させることで、各周波数スロットごとの通過（スルー）、阻止（ブロック）を切り換えることができる。ＷＳＳでは、電気的に反射方向を変えることができる角度可変ミラーが使用され、入出力ファイバ１０として複数のファイバがアレイ状に並んだ構成になっている。各波長毎に反射角度をそれぞれ微小に変えることで、周波数スロット単位での方路選択ができるようになっている。
【００１２】
これらＷＢ，ＷＳＳの中には、複数チャネル分の帯域を結合してひとつのバンドパスフィルタを形成できる特徴を持ったものもある（例えば特許文献３参照）。すなわち、結合された周波数スロットの境目はほとんどなく、完全に一つのバンドパスフィルタになるという特質を持つ。図８は５０ＧＨｚ間隔ＷＢのフィルタ形状を３通りに変えた場合の各フィルタ形状を示す図である。図８では、各フィルタ形状を見分けやすくするために、上下方向に少しずらしてプロットされている。
【００１３】
図８には、３つの周波数スロットの範囲が図示されている。フィルタ形状Ａは、スロット１と３だけをスルー、他をブロックに設定したときのフィルタ形状である。同様に、フィルタ形状Ｂは、スロット１と２だけをスルー、他をブロックに設定したときのフィルタ形状、フィルタ形状Ｃは、全てのスロットをスルーに設定したときのフィルタ形状である。図８に示すように、スルー設定のチャネルが隣接すると、その境目はなめらかに結ばれて窪みも生じない。このような可変型フィルタが一般に入手可能となっている。実際のＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）やＷＸＣ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ）を含む光ネットワークにおいては、各ノードではほとんどのチャネルがスルー設定で使用されるので、このような特徴を持ったフィルタを用いれば、フィルタによる信号スペクトル削られ効果が低減され、それによる伝送性能の劣化を軽減できる。
【００１４】
＜非対称インターリーバー＞
チャネルごとに伝送レートが異なる場合、それによって変調スペクトル幅も異なるので、必要な帯域もチャネルごとに異なることになる。しかし、波長多重システムの波長グリッドは等間隔が基本であるため、様々な伝送レートのチャネルを混在させる場合、周波数スロットは、最も広い帯域を要するチャネルに合わせて確保することになる。これには二つの問題がある。一つは、それほど帯域を必要としないチャネルに対しても一律に広い帯域を割り当てることになるので、有限で貴重な伝送帯域の利用率が低下し、不経済となることである。もう一つは、最も広い帯域を要するチャネルを、システム導入時に決めなければならないことである。
【００１５】
もし将来の技術トレンドの変化によって、当初想定していなかったほどの広帯域がチャネル当たりに必要になったり、その逆に用意していた広い帯域が結局不要になったとしても、既に運用に供されているシステムの中のフィルタを入れ替えることは困難である。もしフィルタを交換することになれば、使用中の全ての波長チャネルを別のシステムに一時待避させねばならないからである。
【００１６】
周波数スロット幅をチャネル毎に異ならせることができれば、スペクトルが細い信号は細い周波数スロットに、スペクトルが太い信号は太い周波数スロットに収容することができ、全体の波長多重の収容効率を上げることができる。このために考案された手法として非対称インターリーバーがある（例えば非特許文献１及び２参照）。通常のインターリーバは偶数波長が入出力されるポートと奇数波長が入出力されるポートのフィルタ形状が等しくなるように設計されるが、この非対称型は、たとえば６７％，３３％のように故意にその割合を半分からずらしている。そして、スペクトル幅が広い信号は、周波数スロットが広い側の波長グリッドを使い、スペクトル幅が狭い信号は、周波数スロットが狭い側の周波数グリッドを使う。
【００１７】
【特許文献１】特開２００４−２９７２２８号公報
【特許文献２】特開２００６−２４３５７１号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０１４６６５５号明細書
【非特許文献１】"Optical add/drop multiplexer with asymmetric bandwidth allocation and dispersion compensation hybrid 10-Gb/s and 40-Gb/s DWDM transmission", Fishman, D.A. et.al., OFC/NFOEC 2006, OWI64, 2006
【非特許文献２】"10G/40G-Hybrid Dense-WDM Systems with Flexible OADM Upgradability", K. Nakamura et al., ECOC2003, Tu3.6.6, 2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
波長多重光伝送システムにおいて、スペクトル幅が互いに異なる光信号を混在させる場合、周波数スロットが等間隔でかつ固定的であると、細いスペクトル幅の信号を収納すると隙間だらけで不経済となったり、逆に太いスペクトル幅の信号が入れられないという課題がある。この不都合を解消すべく、細い周波数スロットと太い周波数スロットを交互に配置する方法が考案されたが、その割当ては固定的で柔軟性がないため、当初計画に沿った導入から外れるなどして無駄が生じる問題は残っている。
【００１９】
そこで可変型の波長多重分離フィルタ（ＷＢ，ＷＳＳ）が用いられるのであるが、それには分解能の制約がある。フィルタ形状を自由に変形可能とするには、非常に細かい分解能が必要であり、技術的、コスト的に非現実的である。そのため必要最低限の分解能に抑える必要があるが、すると今度はチャネル間に隙間を置かざるを得ず、不経済になるという問題が再浮上する。
【００２０】
この問題を図１３を用いて説明する。具体例として、スペクトル幅が１００ＧＨｚ幅の周波数スロットと略一致する信号（以下、１００ＧＨｚ幅の信号と称する）とスペクトル幅が５０ＧＨｚ幅の周波数スロットと略一致する信号（以下、５０ＧＨｚ幅の信号と称する）を混在させることを考える。波長多重分離フィルタとして、より細かい５０ＧＨｚ間隔用のフィルタを用いれば１００ＧＨｚ幅の信号も取り扱えるように思われるが、それが不可能であることを説明する。
【００２１】
波長グリッドは、その周波数間隔を１／２や１／４にしても、必ず元の波長グリッドを含む系列になっている。周波数間隔が半分になるときには、元の波長グリッドの中点に新たな波長グリッドが置かれるからである。そのため、周波数間隔が１／２や１／４の波長グリッド用のＷＢ，ＷＳＳは、元の波長グリッド用に使用することができない。以降では、このようにＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６９４．１により標準化された配置の波長グリッドを標準の波長グリッドと称する。
【００２２】
図１３を参照すると、５０ＧＨｚ間隔用のＷＢ，ＷＳＳを中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号の多重分離に使おうとすると、フィルタ形状が隣のチャネルにはみ出してしまうか、もしくは使える帯域が半分になってしまうという問題があることが理解される。また、さらに細かい２５ＧＨｚ間隔用のＷＢ，ＷＳＳを用いても、問題は軽減されはするが、解決できないことが分かる。高分解能化によってこの問題を実質的に支障が出ないところまで軽減するには、分解能を相当に高めなければならず、コスト的、技術的に困難がある。
【００２３】
このように、可変フィルタを用いることでスペクトル幅が互いに異なる光信号をある程度柔軟性を持って混在配置させることができるものの、波長グリッドと波長グリッドの間に、使用できない無駄な帯域が生じて不経済になったり、各周波数スロットの使用可能な帯域幅が減ってしまうなどの問題があった。
【００２４】
本発明の目的は、上述した課題を解決し、使用できない無駄な帯域が生じることを抑制し波長帯域の自由な配分を可能にする波長多重分離フィルタ、波長多重分離方式及び波長多重分離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明による波長多重分離フィルタは、フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタであって、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされていることを特徴とする。
【００２６】
本発明による波長多重分離方式は、上記の波長多重分離フィルタを用いた波長多重分離方式であって、前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記ｎ倍の周波数間隔と略一致する信号を多重分離することを特徴とする。
【００２７】
本発明による波長多重分離方式は、上記の波長多重分離フィルタを用いた波長多重分離方式であって、前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔のｎ倍 （ｎは２以上の整数）の周波数間隔と略一致する信号を多重分離することを特徴とする。
【００２８】
本発明による波長多重分離方法は、フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタを含む波長多重分離光伝送システムの波長多重分離方法であって、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされた前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記ｎ倍の周波数間隔と略一致する信号を多重分離するステップを含むことを特徴とする。
【００２９】
本発明による波長多重分離方法は、フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタを含む波長多重分離光伝送システムの波長多重分離方法であって、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされた前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔と略一致する信号を多重分離するステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、使用できない無駄な帯域が生じることを抑制し波長帯域を自由に配分することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施の形態について説明する前に、本発明の理解を助けるために、本発明に関連する技術について説明する。
【００３２】
＜波長多重光伝送システム＞
今日、基幹伝送システムでは、波長多重を用いた光ファイバ伝送システムが多用されるようになっている。複数の通信チャネルを異なる波長に割り当てて、１本の光ファイバ内に複数のチャネルを収容させることで、大容量なものでは数Ｔｂ／ｓ級におよぶ伝送容量のシステムが実用に供されている。
【００３３】
＜変調スペクトル広がり＞
波長多重は複数の独立した通信チャネルを波長領域で束ねる手法であるが、その個々の通信チャネルの信号が持つスペクトル幅もシステム設計上、重要な設計要素である。ＣＷ（連続波）である搬送波に伝送したい情報を載せるべく変調を施すと、スペクトルは広がる。その幅は、伝送レート（ビットレート）が高くなるにつれて広くなる傾向を持つ。
【００３４】
伝送システム中に存在するフィルタがこの変調スペクトルの一部を削ってしまうと、信号に波形歪みが生じて、伝送情報の誤りが増えるなどの劣化が生じる。誤りが十分に少ない高品位な伝送をするためには、その情報伝達に必要な帯域を確保するようにフィルタを設計する必要がある。各チャネルに割り当てる周波数スロットの幅は、最低でもその信号が必要とする幅が必要である。（必要以上に周波数スロットが広いのは不経済ではあるが、伝送品質の観点では問題はない。）
【００３５】
＜波長多重システムの容量増設の考え方＞
一般に波長多重システムでは、導入初期には少ない波長数（少ない送受信器）で運用開始し、トラフィックの需要増加に応じて波長チャネル（送受信器）を増設していく形が取られる。その理由は大きく二つある。まずは初期投資を抑えるためである。また、送受信器はいくつかの信号フォーマット種別があるので、運用開始時点で、どの種類の送受信器をどれくらいの割合で使うかを決めずに済むためである。また、システム導入後にはなかった新しい信号フォーマットが将来規定されるとしても対応できる可能性があるためである。また、技術の進歩によって、同じ信号フォーマットの送受信器であっても後から購入する方が安価になると期待できるという理由もある。
【００３６】
＜波長多重分離ノードの構成＞
波長多重分離フィルタを波長多重光伝送システムのノード装置として構成する際の概念図が図９〜図１２に示される。図９は端局（Ｔｅｒｍｉｎａｌノード）の構成を示す図であり、ＡＷＧ１６及び１７を備えた端局を示す。図１０は２方路ＯＡＤＭノードの構成を示す図であり、図１１及び１２は多方路ＯＡＤＭ（ＷＸＣとも称される）ノードの構成を示す図である。方路数とは接続対地数である。
【００３７】
図１０に示した２方路ＯＡＤＭノードは、カプラ１８及び２０と、ＷＢ１９と、ＡＷＧ２１及び２２とを備え、自ノードへのＡｄｄ／Ｄｒｏｐ信号の他に２対地と接続できる能力を持っている。なお、図１０〜１２では、反対方向の処理部の記載は省略している。図１１及び１２はＷＸＣを構成する基本部分のみを示している。図１１に示したノード構成は、ＷＳＳ２３と、カプラ２４と、ＡＷＧ２５及び２６とを備え、分配時にＷＳＳ２３により波長選択しながら分配し、合波時はカプラ２４により波長無依存に合波する方式である。図１２に示したノード構成は、カプラ２７と、ＷＳＳ２８と、ＡＷＧ２９及び３０とを備え、分配時はカプラ２７により波長無依存に分配し、合波時にＷＳＳ２３により波長選択しながら合波する方式（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔ方式と称される）である。これら２つが基本方式として知られている。図１１及び１２の構成では、ＷＳＳが分岐側もしくは合波側に設けられているが、ＷＳＳを分岐側と合波側の両方に設けるようにしてもよい。
【００３８】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３９】
本発明の第１の実施の形態による波長多重分離フィルタは、フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタであり、基準とする周波数間隔の倍の分解能を持つ。すなわち、本実施の形態による波長多重分離フィルタにおいて、信号の通過／阻止を切り替えることが可能な最小の周波数スロット（周波数範囲）は基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔に相当する。また、本実施の形態による波長多重分離フィルタでは、この周波数スロットの中心周波数の周波数配置が基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされている。このような波長多重分離フィルタ（ＷＢ，ＷＳＳ）を用いれば、基準とする周波数間隔の整数倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの波長が収容可能である。
【００４０】
図１は本発明の第１の実施の形態による波長多重分離フィルタについて説明するための図である。図１では、基準とする周波数間隔は５０ＧＨｚ間隔としている。図１に示すように、本実施の形態による波長多重分離フィルタは、その周波数間隔が基準周波数間隔の半分の２５ＧＨｚであり、その周期は２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周期に比べて半周期 （１２．５ＧＨｚ）シフトしてある。
【００４１】
図１を見れば直ちに分かるように、本実施の形態による波長多重分離フィルタの２スロット分は、基準とする５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周波数スロットと完全に一致する。図１では説明の便宜上、本実施の形態による波長多重分離フィルタの隣接スロットの隙間にｄｉｐを示しているが、図８を用いて説明したように隣接スロットを結合してひとつのバンドパスフィルタを形成できるので、実際にはこの部分は完全につなげることができる。同様に、本実施の形態による波長多重分離フィルタの４スロット分が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周波数スロットと一致することから、本実施の形態による波長多重分離フィルタは５０ＧＨｚ幅の信号と１００ＧＨｚ幅の信号の混在した状態を多重分離できることが分かる。
【００４２】
図２は本実施の形態による波長多重分離フィルタを用いて異なるスペクトル幅の信号を収容する様子を説明するための図である。上述したように、本実施の形態による波長多重分離フィルタの２スロット分は、基準とする５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周波数スロットと一致し、４スロット分は１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周波数スロットと一致する。また、本実施の形態による波長多重分離フィルタの６スロット分は、１５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周波数スロットと一致する。
【００４３】
したがって、図１３に示したようなはみ出しが起きず、図２に示すように、中心周波数が基準とする５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号、中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号及び中心周波数が１５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１５０ＧＨｚ幅の信号が隙間なく配置できる。このような特質は、図１３に示した通常の５０ＧＨｚ間隔用もしくは２５ＧＨｚ間隔用のＷＢ，ＷＳＳでは得ることができない。
【００４４】
ただし、複数の異なる周波数間隔系列が混在する場合はその切り替わり点に隙間が生じてしまうことがある。図２では、中心周波数が基準とする５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号と中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号を混在させたケースも一例として示されている。異なる周波数間隔系列の切り替わり点において、このような無駄な帯域が生じることから、なるべく切り替わり点が少なくなるように信号を配置したほうがよい。もし２種類であれば、これら２種類の周波数間隔の信号を全伝送可能帯域の短波端と長波端からそれぞれ配置するようにすることにより、切り替わり点を中程の一箇所だけにできるので、帯域の無駄を低減できる。
【００４５】
この切り替わり点での無駄な帯域の発生は、標準の波長グリッドの配置からくる制約であり、チャネル波長を標準の波長グリッドからずらさない限り、避けられないものである（ずらす発想を取り入れたのが後述する本発明の第２の実施の形態である）。逆を言えば、本実施の形態では、各チャネル波長は標準の波長グリッドに乗っているので、イレギュラーな波長の送受信器を用意する必要はない。
【００４６】
本実施の形態による波長多重分離フィルタのフィルタ配置は、中心周波数が基準とする周波数間隔の標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が基準とする周波数間隔と略一致する信号と、その整数倍の周波数間隔の標準の波長グリッド上に中心周波数がありスペクトル幅が該整数倍の周波数間隔と略一致する信号を無駄なく多重分離するための最低限の分解能条件である。分解能を極めて細かくしたのと同様の効果が、単に基準とする周波数間隔の倍の分解能のＷＢ，ＷＳＳを用意するだけで得られるので、コスト面で優位である。
【００４７】
なお、２５ＧＨｚ間隔の本実施の形態による波長多重分離フィルタを用いてスペクトル幅が２５ＧＨｚ幅の周波数スロットと略一致する信号を波長多重できるようにするには、図２に示すように、該信号の中心周波数を２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周期から半周期ずらすことができる光送受信器を用いればよい。
【００４８】
また、本実施の形態では、基準とする周波数間隔は５０ＧＨｚ間隔としたが、これに限られるものではなく、例えば２５ＧＨｚ間隔または１００ＧＨｚ間隔としてもよい。例えば基準とする周波数間隔が１００ＧＨｚ間隔であれば、５０ＧＨｚ間隔、２５ＧＨｚシフトのＷＢ，ＷＳＳが用いられる。
【００４９】
また、本実施の形態による波長多重分離フィルタは、基準とする周波数間隔の倍の分解能を持ち、この分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされているものであるが、基準とする周波数間隔の例えば４倍や８倍の分解能を持つものであってもよい。すなわち、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされている波長多重分離フィルタであればよい。ただし、分解能は基準とする周波数間隔の倍の分解能（Ｎ＝１）であっても十分な効果が得られ、また、基準とする周波数間隔の例えば４倍や８倍の分解能を持たせる場合よりコスト面で有利である。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施の形態について図３を用いて説明する。本発明の第２の実施の形態では、本発明の第１の実施の形態による波長多重分離フィルタが用いられる。第２の実施の形態と第１の実施の形態との違いは、中心周波数が基準とする周波数間隔５０ＧＨｚの整数倍の周波数間隔の波長グリッド上にありスペクトル幅が該整数倍の周波数間隔と略一致する信号を、基準とする周波数間隔の半分の２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド単位で自由に配置することを許していることである。
【００５１】
図３に示すように、５０ＧＨｚ幅の信号と１００ＧＨｚ幅の信号とが混在する状態において、５０ＧＨｚ幅の信号の中心周波数は５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに乗っているが、１００ＧＨｚ幅の信号の中心周波数は１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに限定することなく２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに乗るよう配置されている。同様に、５０ＧＨｚ幅の信号と１００ＧＨｚ幅の信号と１５０ＧＨｚ幅の信号とが混在する状態において、５０ＧＨｚ幅の信号の中心周波数は５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに乗っているが、１００ＧＨｚ幅及び１５０ＧＨｚ幅の信号の中心周波数はそれぞれ１００ＧＨｚ間隔及び１５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに限定することなく２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに乗るようシフト配置されている。
【００５２】
このように、本発明の第２の実施の形態では、基準とする周波数間隔の半分の２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド単位で各スペクトル幅の信号を自由に配置することを許しているので、複数の異なるスペクトル幅の信号が混在する場合でも、隙間を生じずに密に詰めて配置することができる。他の特長は第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００５３】
現在、波長多重光伝送システムに用いられる送受信器の光源には、フルバンドチューナブル（ｆｕｌｌ−ｂａｎｄ ｔｕｎａｂｌｅ）ＬＤという光源が搭載されているのが一般的になってきている。このＬＤは、制御コマンドにより発振波長を切り換えられる。その発振波長は自由に設定できるのではなく、波長グリッド上で選択するようになっている。今日、一般的なフルバンドチューナブルＬＤ光源では、波長グリッドとして５０ＧＨｚ系列か、２５ＧＨｚ系列での選択指定が一般的である。したがって、その指定可能間隔よりも広い周波数間隔の波長グリッド用の送受信器であっても、それより細かい波長設定能力を持っている場合があり、この場合には本発明の第２の実施の形態が適用可能である。
【００５４】
以上説明した本発明の第１及び第２の実施の形態では、フィルタ（ＷＢ，ＷＳＳ) の方が半周期シフトされたが、そのシフトを行わず、光信号の波長の方をシフトしても、相対的な関係は変わらないので、同じ効果が得られることは言うまでもない。ただし光源波長をシフトさせるほうが、シフトさせる対象物が多いので煩雑になる。
【００５５】
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を用いて説明する。本発明の第３の実施の形態では、本発明の第１及び第２の実施の形態による波長多重分離フィルタが波長多重光伝送システムにおけるノード装置に適用され、ＷＳＳがシステムの波長多重数をカバーする十分なポート数を備えていない場合の、固定フィルタとの併用方法が例示される。
【００５６】
図１４は本発明に関連する波長多重光伝送システムの構成を示す図である。図１４に示す波長多重光伝送システムでは、基準間隔は５０ＧＨｚ間隔であり、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号と中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号とが混在して波長多重分離される。図１４の構成は、１００ＧＨｚ幅の信号のために１００ＧＨｚ間隔のＡＷＧを用いる構成である。ここでは説明を簡単にするため、１００ＧＨｚ間隔のＡＷＧは１００ＧＨｚの周波数スロット幅をもつフィルタであると考える。波長多重側は、１００ＧＨｚ間隔、＋０Ｈｚオフセット（シフト）のＡＷＧ１と、１００ＧＨｚ間隔、＋５０ＧＨｚオフセットのＡＷＧ２と、カプラ３とを有する。
【００５７】
図１５は図１４に示す波長多重光伝送システムの波長多重側の作用を説明するための図である。図１５に示すように、中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号と、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうち中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドにも乗っている信号とがＡＷＧ１の入力ポートＰｏｒｔ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・に入力される。なお、図１４のＡＷＧ１の入力ポートを上から順にＰｏｒｔ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・としている。
【００５８】
また、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうちＡＷＧ１に入力される信号以外の信号がＡＷＧ２の入力ポートＰｏｒｔ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，・・・に入力される。なお、図１４のＡＷＧ２の入力ポートを上から順にＰｏｒｔ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，・・・としている。そして、ＡＷＧ１の多重出力とＡＷＧ２の多重出力とがカプラ３により合波されて出力される。
【００５９】
波長分離側は、波長多重側の逆の流れで構成すればよく、図１４に示すように、カプラ３１と、１００ＧＨｚ間隔、＋０ＨｚオフセットのＡＷＧ５と、１００ＧＨｚ間隔、＋５０ＧＨｚオフセットのＡＷＧ６とを有する。ただしここまでの構成では、５０ＧＨｚ幅の信号をきちんと分離できないので、図１４には示されていないが、５０Ｇ／１００Ｇのインターリーバー（ＩＬＶ）が各波長の受信器の前段（ＡＷＧ５及び６の出力ポートの後段）に挿入される必要がある。
【００６０】
図１６は図１４に示す波長多重光伝送システムの波長分離側の作用を説明するための図である。図１６に示すように、カプラ３の多重出力は、カプラ３１により分岐されてＡＷＧ５及び６に入力され、ＡＷＧ５の出力ポートＰｏｒｔ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，・・・及びＡＷＧ６の出力ポートＰｏｒｔ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，・・・からそれぞれ分離光が出力される。なお、図１４のＡＷＧ５の出力ポートを上から順にＰｏｒｔ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，・・・とし、図１４のＡＷＧ６の出力ポートを上から順にＰｏｒｔ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，・・・としている。
【００６１】
ＡＷＧ５及び６の各出力ポートの出力光のうちＡＷＧ６の出力ポートＰｏｒｔ６Ｂの出力光に着目すると、５０ＧＨｚ幅の信号がきちんと分離されておらず、隣接チャネルを含んでいるので、該出力光は出力ポートＰｏｒｔ６Ｂの後段のインターリーバーにより波長分離される。
【００６２】
図１４の構成では、インターリーバーを受信器に個別に備えなければならないので、不経済であるという問題がある。そこで、インターリーバーを複数の受信器で共用するために、図１７に示すように、分離側のＡＷＧ６を、５０ＧＨｚ間隔で倍のポート数を持つＡＷＧ３５と置換するか、５０Ｇ／１００Ｇインターリーバー３２が前段に設けられた１００ＧＨｚ間隔、＋０ＨｚオフセットのＡＷＧ３３と１００ＧＨｚ間隔、＋５０ＧＨｚオフセットのＡＷＧ３４に置換する構成が考えられる。ただしこの場合、１００ＧＨｚグリッドに相当する波長グリッドの信号は、分離出力ポートが２つあり、信号スペクトル幅が５０ＧＨｚ幅か、１００ＧＨｚ幅かによって使い分けねばならないため、使用上、間違えやすいという問題がある。
【００６３】
そこで、図４に示すような構成が有効である。図４は本発明の第３の実施の形態による波長多重光伝送システムの構成を示す図であり、図１４及び１７と同等部分は同一符号にて示している。図４に示す波長多重光伝送システムは、カプラ３１の代わりに１入力２出力のＷＳＳ（２５ＧＨｚ間隔、１２．５ＧＨｚシフト）４を用いる点で図１４に示す波長多重光伝送システムと異なる。図４に示す波長多重光伝送システムの波長多重側は、図１５を用いて説明した図１４に示す波長多重光伝送システムの波長多重側と同様であるので、その説明を省略する。
【００６４】
図５は図４に示す波長多重光伝送システムの波長分離側の作用を説明するための図である。図４に示す波長多重光伝送システムの波長分離側は、図１１の構成に本発明の第１及び第２の実施の形態による波長多重分離フィルタを適用した一例と考えることができる。ＷＳＳ４は、その周波数間隔が基準とする５０ＧＨｚ間隔の半分の２５ＧＨｚであり、その周期は２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周期に比べて半周期（１２．５ＧＨｚ）シフトされている。
【００６５】
図５に示すように、カプラ３の多重出力（５０ＧＨｚ幅の信号と１００ＧＨｚ幅の信号の混在ＷＤＭ信号）がＷＳＳ４に入力される。ＷＳＳ４は上述したように２５ＧＨｚ間隔、１２．５ＧＨｚシフトの可変型フィルタであるので、５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに乗った周波数スロット、及びその整数倍の周波数スロットを任意のポートにフィルタリングしつつ振り分けることができる。ここでは、後につながるＡＷＧ５，６で個々の波長に分離するために、中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号と、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうち中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドにも乗っている信号との多重光を、ＷＳＳ４の出力ポートＰｏｒｔ４ＡからＡＷＧ５に出力する。また、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうち出力ポートＰｏｒｔ４Ａから出力される信号以外の信号の多重光を、ＷＳＳ４の出力ポートＰｏｒｔ４ＢからＡＷＧ６に出力する。なお、図４のＷＳＳ４の２つの出力ポートを上から順にＰｏｒｔ４Ａ，４Ｂとしている。
【００６６】
ＡＷＧ５に入力された多重光は個々の信号に分離されて、ＡＷＧ５の出力ポートＰｏｒｔ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，・・・から出力される。なお、図５では、ＡＷＧ５の出力光はＰｏｒｔ５Ｄの出力光（中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号）のみ示されているが、他の出力ポートＰｏｒｔ５Ａ，５Ｂ，５Ｃから、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうち中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドにも乗っている個々の信号が出力されることは勿論である。
【００６７】
また、ＡＷＧ６に入力された多重光は個々の信号に分離されて、ＡＷＧ６の出力ポートＰｏｒｔ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，・・・から出力される。なお、図５では、ＡＷＧ６の出力光はＰｏｒｔ６Ｂの出力光のみ示されているが、他の出力ポートＰｏｒｔ６Ａ，６Ｃからも、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうちＡＷＧ５から出力される信号以外の個々の信号が出力されることは勿論である。
【００６８】
図４の構成をとれば、追加のインターリーバを用いる必要はなく、また各波長グリッドに対応するポートは１つなので、使用上の間違いも少なくできる。同様に、図１０及び１２の構成に本発明の第１及び第２の実施の形態による波長多重分離フィルタを適用可能である。例えば図４において、カプラ３の代わりに、本発明の第１及び第２の実施の形態による波長多重分離フィルタとして２入力１出力のＷＳＳ（２５ＧＨｚ間隔、１２．５ＧＨｚシフト）を用いてもよい。
【００６９】
また、図４の構成では、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号と中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号とが混在されていたが、これらに加えてさらに中心周波数が１５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１５０ＧＨｚ幅の信号や中心周波数が２００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある２００ＧＨｚ幅の信号のような、中心周波数が基準とする周波数間隔の整数倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が該整数倍の周波数間隔と略一致する信号が追加混在されてもよい。
【００７０】
この場合、波長多重側及び波長分離側それぞれにＫ個のＡＷＧが用いられる。ここで、Ｋは、例えば５０ＧＨｚ幅、１００ＧＨｚ幅及び１５０ＧＨｚ幅の信号が混在される場合、これらの中で最も広いスペクトル幅である１５０ＧＨｚを基準とする周波数間隔５０ＧＨｚで除した値である３となる。Ｋ＝２の場合が図４の構成である。
【００７１】
波長多重側のＫ個のＡＷＧ各々は、複数の入力ポートを有し、複数の入力ポート各々は、基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、基準とする周波数間隔のＫ倍である。
【００７２】
波長多重側のＫ個のＡＷＧのうち１番目のＡＷＧの複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、ｉ（ｉは２以上かつＫ以下の整数）番目のＡＷＧの複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目のＡＷＧの複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して基準とする周波数間隔オフセットされている。
【００７３】
波長分離側のＫ個のＡＷＧ各々は、複数の出力ポートを有し、複数の出力ポート各々は、基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、基準とする周波数間隔のＫ倍である。
【００７４】
波長分離側のＫ個のＡＷＧのうち１番目のＡＷＧの複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、ｉ番目のＡＷＧの複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目のＡＷＧの複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して基準とする周波数間隔オフセットされている。なお、ＷＳＳ４は波長分離側のＫ個のＡＷＧに対応してＫ個の出力ポートを有する。
【００７５】
なお、図４の構成は、ＡＷＧなどの固定フィルタとＷＢ，ＷＳＳなどの可変フィルタを組み合わせたものである。このような混在構成をしなければならない主な理由は、ＷＳＳのポート数が、当面は波長多重数よりもずっと少ないポート数のものしか実現できないためである。今日、一般的なＷＳＳのポート数は９ポート程度であり、４０波や８０波などの波長多重数に比べるとずっと少ない。ＷＳＳのポートはＷＸＣ実現のための方路振り分けに優先して使用されるのが通例である。したがって、当面は固定フィルタとの混在使用が想定される。図１１及び１２において、ＷＳＳのポートの先に固定多重分離フィルタ（ＡＷＧ）が配されているのはこのためである。
【００７６】
もし、システムの波長多重数をカバーする十分なポート数を備えるＷＳＳが入手可能となれば、固定フィルタを併用する必要はない。固定フィルタを用いないほうが利便性が高まるので望ましい。この場合、例えば図９においてＡＷＧを本発明の第１及び第２の実施の形態による波長多重分離フィルタに置き換えることも可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態による波長多重分離フィルタについて説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による波長多重分離フィルタを用いて異なるスペクトル幅の信号を収容する様子を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態について説明するための図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態による波長多重光伝送システムの構成を示す図である。
【図５】図４に示す波長多重光伝送システムの波長分離側の作用を説明するための図である。
【図６】波長グリッドについて説明するための図である。
【図７】可変型フィルタの代表的な構成を模式的に示す図である。
【図８】５０ＧＨｚ間隔ＷＢのフィルタ形状を３通りに変えた場合の各フィルタ形状例を示す図である。
【図９】端局の構成を示す図である。
【図１０】２方路ＯＡＤＭノードの構成を示す図である。
【図１１】多方路ＯＡＤＭノードの構成を示す図である。
【図１２】多方路ＯＡＤＭノードの構成を示す図である。
【図１３】本発明に関連する可変型波長多重分離フィルタの問題点を説明するための図である。
【図１４】本発明に関連する波長多重光伝送システムの構成を示す図である。
【図１５】図１４に示す波長多重光伝送システムの多重側の作用を説明するための図である。
【図１６】図１４に示す波長多重光伝送システムの分離側の作用を説明するための図である。
【図１７】本発明に関連する波長多重光伝送システムの別の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，２，５，６ ＡＷＧ
３ カプラ
４ ＷＳＳ
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長多重分離フィルタ、波長多重分離方式及び波長多重分離方法に関し、特にフィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタと、占有スペクトル幅が複数種類ある光信号を任意に効率良く多重する方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
＜波長グリッド＞
波長多重においては、個々の通信チャネルは波長に割り当てられて多重されるが、その波長としては、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ） Ｇ．６９４．１で勧告されている、波長グリッドと呼ばれる標準規格化された波長群を用いる。
【０００３】
波長グリッドは、周波数１９３．１００ＴＨｚをａｎｃｈｏｒ周波数とし、そこから一定間隔で波長グリッドが定義される。図６は波長グリッドについて説明するための図である。図６では、１００ＧＨｚ間隔の波長グリッドが示されている。図６に示すように、ａｎｃｈｏｒ周波数から、０，±１００ＧＨｚ，±２００ＧＨｚ，．．．離れた周波数が波長グリッドとなる。
【０００４】
この波長グリッドの標準化によって、光フィルタや光源などの波長選択性のある光部品が異なるメーカー間でも共通仕様化され、産業上、極めて大きなメリットがあった。
【０００５】
＜波長多重分離フィルタ＞
波長（周波数）多重システムの設計において、波長チャネルの多重分離を行うバンドパスフィルタは重要な要素の一つである（例えば特許文献１〜３参照）。理想的な波長多重分離フィルタとは、所定の周波数範囲（周波数スロット）内の成分は低ロスで通過させ、それ以外の周波数成分は除去する、というものである。図６に示すように、周波数スロットは、チャネルに割り当てられた周波数帯であり、隣り合う波長グリッドの中間点を境界とした周波数（波長）範囲のことである。横軸を周波数、縦軸を通過損失としたフィルタ特性グラフをフィルタ形状と呼ぶ。
【０００６】
理想的な波長多重分離フィルタは、所定の周波数スロット内は低損失かつフラットで、それ以外はロス無限大、その境目は急峻に変化、という矩形のフィルタ形状を持つものである。図６では、１９３．３ＴＨｚを中心とした±５０ＧＨｚの範囲の周波数スロットが示されており、そのチャネルを多重分離するためのフィルタ形状の一例が示されている。
【０００７】
＜フィルタの合成＞
フィルタが信号に与える効果は一般には線形であり、重ね合わせの原理が使える。つまり、複数のフィルタを直列つなぎしたものを一つのフィルタのように扱える。また、フィルタ以外の効果も線形な範囲では、それらフィルタの接続順序が変わっても、一つのフィルタとして見たときのフィルタリング効果は変わらない。
【０００８】
＜代表的な波長多重分離フィルタ：固定型＞
今日、波長多重光伝送システムに使用されている波長多重分離フィルタには、特徴のある幾つかのフィルタが使い分けられている。まず、複数の波長を１本に多重する、またはその逆の分離を行う固定のフィルタがある。ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）がその典型である。ＡＷＧはフィルタ特性があまり急峻でないので、それを補うためにインターリーバー（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）と呼ばれるフィルタが使われることもある（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
インターリーバーは１入力２出力、もしくはその逆向きであり、周波数スロットを周波数的に交互に選択分離する。波長グリッドに番号を付けたとすると、偶数波長グループと奇数波長グループに分ける（または合波する）ものである。インターリーバーの先にＡＷＧが接続されて、個々の波長まで多重分離される。インターリーバーのフィルタ形状はＡＷＧのそれよりも矩形に近い。
【００１０】
＜代表的な波長多重分離フィルタ：可変型＞
昨今は、波長パスの新規開通や迂回などをある程度動的に行うために、可変型の波長多重分離フィルタも使用される。可変型の波長多重分離フィルタとしてはＷＢ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｂｌｏｃｋｅｒ）やＷＳＳ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）などが知られている。これら可変型フィルタは電気制御信号に基づいてフィルタ形状を変えられるように作られている（例えば特許文献２参照）。
【００１１】
図７は可変型フィルタの代表的な構成を模式的に示す図である。図７に示すように、可変型フィルタは、回折格子１３を用いた分光器の構成がベースとなっており、分光した先には液晶ディスプレーの画素のような、場所ごとに反射率または反射角度を電気制御信号に応じて変化することができるミラー１５が置かれている。一つの画素を一つの周波数スロットに対応させることで、各周波数スロットごとの通過（スルー）、阻止（ブロック）を切り換えることができる。ＷＳＳでは、電気的に反射方向を変えることができる角度可変ミラーが使用され、入出力ファイバ１０として複数のファイバがアレイ状に並んだ構成になっている。各波長毎に反射角度をそれぞれ微小に変えることで、周波数スロット単位での方路選択ができるようになっている。
【００１２】
これらＷＢ，ＷＳＳの中には、複数チャネル分の帯域を結合してひとつのバンドパスフィルタを形成できる特徴を持ったものもある（例えば特許文献３参照）。すなわち、結合された周波数スロットの境目はほとんどなく、完全に一つのバンドパスフィルタになるという特質を持つ。図８は５０ＧＨｚ間隔ＷＢのフィルタ形状を３通りに変えた場合の各フィルタ形状を示す図である。図８では、各フィルタ形状を見分けやすくするために、上下方向に少しずらしてプロットされている。
【００１３】
図８には、３つの周波数スロットの範囲が図示されている。フィルタ形状Ａは、スロット１と３だけをスルー、他をブロックに設定したときのフィルタ形状である。同様に、フィルタ形状Ｂは、スロット１と２だけをスルー、他をブロックに設定したときのフィルタ形状、フィルタ形状Ｃは、全てのスロットをスルーに設定したときのフィルタ形状である。図８に示すように、スルー設定のチャネルが隣接すると、その境目はなめらかに結ばれて窪みも生じない。このような可変型フィルタが一般に入手可能となっている。実際のＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）やＷＸＣ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ）を含む光ネットワークにおいては、各ノードではほとんどのチャネルがスルー設定で使用されるので、このような特徴を持ったフィルタを用いれば、フィルタによる信号スペクトル削られ効果が低減され、それによる伝送性能の劣化を軽減できる。
【００１４】
＜非対称インターリーバー＞
チャネルごとに伝送レートが異なる場合、それによって変調スペクトル幅も異なるので、必要な帯域もチャネルごとに異なることになる。しかし、波長多重システムの波長グリッドは等間隔が基本であるため、様々な伝送レートのチャネルを混在させる場合、周波数スロットは、最も広い帯域を要するチャネルに合わせて確保することになる。これには二つの問題がある。一つは、それほど帯域を必要としないチャネルに対しても一律に広い帯域を割り当てることになるので、有限で貴重な伝送帯域の利用率が低下し、不経済となることである。もう一つは、最も広い帯域を要するチャネルを、システム導入時に決めなければならないことである。
【００１５】
もし将来の技術トレンドの変化によって、当初想定していなかったほどの広帯域がチャネル当たりに必要になったり、その逆に用意していた広い帯域が結局不要になったとしても、既に運用に供されているシステムの中のフィルタを入れ替えることは困難である。もしフィルタを交換することになれば、使用中の全ての波長チャネルを別のシステムに一時待避させねばならないからである。
【００１６】
周波数スロット幅をチャネル毎に異ならせることができれば、スペクトルが細い信号は細い周波数スロットに、スペクトルが太い信号は太い周波数スロットに収容することができ、全体の波長多重の収容効率を上げることができる。このために考案された手法として非対称インターリーバーがある（例えば非特許文献１及び２参照）。通常のインターリーバは偶数波長が入出力されるポートと奇数波長が入出力されるポートのフィルタ形状が等しくなるように設計されるが、この非対称型は、たとえば６７％，３３％のように故意にその割合を半分からずらしている。そして、スペクトル幅が広い信号は、周波数スロットが広い側の波長グリッドを使い、スペクトル幅が狭い信号は、周波数スロットが狭い側の周波数グリッドを使う。
【００１７】
【特許文献１】特開２００４−２９７２２８号公報
【特許文献２】特開２００６−２４３５７１号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０１４６６５５号明細書
【非特許文献１】"Optical add/drop multiplexer with asymmetric bandwidth allocation and dispersion compensation hybrid 10-Gb/s and 40-Gb/s DWDM transmission", Fishman, D.A. et.al., OFC/NFOEC 2006, OWI64, 2006
【非特許文献２】"10G/40G-Hybrid Dense-WDM Systems with Flexible OADM Upgradability", K. Nakamura et al., ECOC2003, Tu3.6.6, 2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
波長多重光伝送システムにおいて、スペクトル幅が互いに異なる光信号を混在させる場合、周波数スロットが等間隔でかつ固定的であると、細いスペクトル幅の信号を収納すると隙間だらけで不経済となったり、逆に太いスペクトル幅の信号が入れられないという課題がある。この不都合を解消すべく、細い周波数スロットと太い周波数スロットを交互に配置する方法が考案されたが、その割当ては固定的で柔軟性がないため、当初計画に沿った導入から外れるなどして無駄が生じる問題は残っている。
【００１９】
そこで可変型の波長多重分離フィルタ（ＷＢ，ＷＳＳ）が用いられるのであるが、それには分解能の制約がある。フィルタ形状を自由に変形可能とするには、非常に細かい分解能が必要であり、技術的、コスト的に非現実的である。そのため必要最低限の分解能に抑える必要があるが、すると今度はチャネル間に隙間を置かざるを得ず、不経済になるという問題が再浮上する。
【００２０】
この問題を図１３を用いて説明する。具体例として、スペクトル幅が１００ＧＨｚ幅の周波数スロットと略一致する信号（以下、１００ＧＨｚ幅の信号と称する）とスペクトル幅が５０ＧＨｚ幅の周波数スロットと略一致する信号（以下、５０ＧＨｚ幅の信号と称する）を混在させることを考える。波長多重分離フィルタとして、より細かい５０ＧＨｚ間隔用のフィルタを用いれば１００ＧＨｚ幅の信号も取り扱えるように思われるが、それが不可能であることを説明する。
【００２１】
波長グリッドは、その周波数間隔を１／２や１／４にしても、必ず元の波長グリッドを含む系列になっている。周波数間隔が半分になるときには、元の波長グリッドの中点に新たな波長グリッドが置かれるからである。そのため、周波数間隔が１／２や１／４の波長グリッド用のＷＢ，ＷＳＳは、元の波長グリッド用に使用することができない。以降では、このようにＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６９４．１により標準化された配置の波長グリッドを標準の波長グリッドと称する。
【００２２】
図１３を参照すると、５０ＧＨｚ間隔用のＷＢ，ＷＳＳを中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号の多重分離に使おうとすると、フィルタ形状が隣のチャネルにはみ出してしまうか、もしくは使える帯域が半分になってしまうという問題があることが理解される。また、さらに細かい２５ＧＨｚ間隔用のＷＢ，ＷＳＳを用いても、問題は軽減されはするが、解決できないことが分かる。高分解能化によってこの問題を実質的に支障が出ないところまで軽減するには、分解能を相当に高めなければならず、コスト的、技術的に困難がある。
【００２３】
このように、可変フィルタを用いることでスペクトル幅が互いに異なる光信号をある程度柔軟性を持って混在配置させることができるものの、波長グリッドと波長グリッドの間に、使用できない無駄な帯域が生じて不経済になったり、各周波数スロットの使用可能な帯域幅が減ってしまうなどの問題があった。
【００２４】
本発明の目的は、上述した課題を解決し、使用できない無駄な帯域が生じることを抑制し波長帯域の自由な配分を可能にする波長多重分離フィルタ、波長多重分離方式及び波長多重分離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明による波長多重分離フィルタは、フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタであって、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされていることを特徴とする。
【００２６】
本発明による波長多重分離方式は、上記の波長多重分離フィルタを用いた波長多重分離方式であって、前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記ｎ倍の周波数間隔と略一致する信号を多重分離することを特徴とする。
【００２７】
本発明による波長多重分離方式は、上記の波長多重分離フィルタを用いた波長多重分離方式であって、前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔のｎ倍 （ｎは２以上の整数）の周波数間隔と略一致する信号を多重分離することを特徴とする。
【００２８】
本発明による波長多重分離方法は、フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタを含む波長多重分離光伝送システムの波長多重分離方法であって、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされた前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記ｎ倍の周波数間隔と略一致する信号を多重分離するステップを含むことを特徴とする。
【００２９】
本発明による波長多重分離方法は、フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタを含む波長多重分離光伝送システムの波長多重分離方法であって、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされた前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔と略一致する信号を多重分離するステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、使用できない無駄な帯域が生じることを抑制し波長帯域を自由に配分することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施の形態について説明する前に、本発明の理解を助けるために、本発明に関連する技術について説明する。
【００３２】
＜波長多重光伝送システム＞
今日、基幹伝送システムでは、波長多重を用いた光ファイバ伝送システムが多用されるようになっている。複数の通信チャネルを異なる波長に割り当てて、１本の光ファイバ内に複数のチャネルを収容させることで、大容量なものでは数Ｔｂ／ｓ級におよぶ伝送容量のシステムが実用に供されている。
【００３３】
＜変調スペクトル広がり＞
波長多重は複数の独立した通信チャネルを波長領域で束ねる手法であるが、その個々の通信チャネルの信号が持つスペクトル幅もシステム設計上、重要な設計要素である。ＣＷ（連続波）である搬送波に伝送したい情報を載せるべく変調を施すと、スペクトルは広がる。その幅は、伝送レート（ビットレート）が高くなるにつれて広くなる傾向を持つ。
【００３４】
伝送システム中に存在するフィルタがこの変調スペクトルの一部を削ってしまうと、信号に波形歪みが生じて、伝送情報の誤りが増えるなどの劣化が生じる。誤りが十分に少ない高品位な伝送をするためには、その情報伝達に必要な帯域を確保するようにフィルタを設計する必要がある。各チャネルに割り当てる周波数スロットの幅は、最低でもその信号が必要とする幅が必要である。（必要以上に周波数スロットが広いのは不経済ではあるが、伝送品質の観点では問題はない。）
【００３５】
＜波長多重システムの容量増設の考え方＞
一般に波長多重システムでは、導入初期には少ない波長数（少ない送受信器）で運用開始し、トラフィックの需要増加に応じて波長チャネル（送受信器）を増設していく形が取られる。その理由は大きく二つある。まずは初期投資を抑えるためである。また、送受信器はいくつかの信号フォーマット種別があるので、運用開始時点で、どの種類の送受信器をどれくらいの割合で使うかを決めずに済むためである。また、システム導入後にはなかった新しい信号フォーマットが将来規定されるとしても対応できる可能性があるためである。また、技術の進歩によって、同じ信号フォーマットの送受信器であっても後から購入する方が安価になると期待できるという理由もある。
【００３６】
＜波長多重分離ノードの構成＞
波長多重分離フィルタを波長多重光伝送システムのノード装置として構成する際の概念図が図９〜図１２に示される。図９は端局（Ｔｅｒｍｉｎａｌノード）の構成を示す図であり、ＡＷＧ１６及び１７を備えた端局を示す。図１０は２方路ＯＡＤＭノードの構成を示す図であり、図１１及び１２は多方路ＯＡＤＭ（ＷＸＣとも称される）ノードの構成を示す図である。方路数とは接続対地数である。
【００３７】
図１０に示した２方路ＯＡＤＭノードは、カプラ１８及び２０と、ＷＢ１９と、ＡＷＧ２１及び２２とを備え、自ノードへのＡｄｄ／Ｄｒｏｐ信号の他に２対地と接続できる能力を持っている。なお、図１０〜１２では、反対方向の処理部の記載は省略している。図１１及び１２はＷＸＣを構成する基本部分のみを示している。図１１に示したノード構成は、ＷＳＳ２３と、カプラ２４と、ＡＷＧ２５及び２６とを備え、分配時にＷＳＳ２３により波長選択しながら分配し、合波時はカプラ２４により波長無依存に合波する方式である。図１２に示したノード構成は、カプラ２７と、ＷＳＳ２８と、ＡＷＧ２９及び３０とを備え、分配時はカプラ２７により波長無依存に分配し、合波時にＷＳＳ２３により波長選択しながら合波する方式（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔ方式と称される）である。これら２つが基本方式として知られている。図１１及び１２の構成では、ＷＳＳが分岐側もしくは合波側に設けられているが、ＷＳＳを分岐側と合波側の両方に設けるようにしてもよい。
【００３８】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３９】
本発明の第１の実施の形態による波長多重分離フィルタは、フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタであり、基準とする周波数間隔の倍の分解能を持つ。すなわち、本実施の形態による波長多重分離フィルタにおいて、信号の通過／阻止を切り替えることが可能な最小の周波数スロット（周波数範囲）は基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔に相当する。また、本実施の形態による波長多重分離フィルタでは、この周波数スロットの中心周波数の周波数配置が基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされている。このような波長多重分離フィルタ（ＷＢ，ＷＳＳ）を用いれば、基準とする周波数間隔の整数倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの波長が収容可能である。
【００４０】
図１は本発明の第１の実施の形態による波長多重分離フィルタについて説明するための図である。図１では、基準とする周波数間隔は５０ＧＨｚ間隔としている。図１に示すように、本実施の形態による波長多重分離フィルタは、その周波数間隔が基準周波数間隔の半分の２５ＧＨｚであり、その周期は２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周期に比べて半周期 （１２．５ＧＨｚ）シフトしてある。
【００４１】
図１を見れば直ちに分かるように、本実施の形態による波長多重分離フィルタの２スロット分は、基準とする５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周波数スロットと完全に一致する。図１では説明の便宜上、本実施の形態による波長多重分離フィルタの隣接スロットの隙間にｄｉｐを示しているが、図８を用いて説明したように隣接スロットを結合してひとつのバンドパスフィルタを形成できるので、実際にはこの部分は完全につなげることができる。同様に、本実施の形態による波長多重分離フィルタの４スロット分が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周波数スロットと一致することから、本実施の形態による波長多重分離フィルタは５０ＧＨｚ幅の信号と１００ＧＨｚ幅の信号の混在した状態を多重分離できることが分かる。
【００４２】
図２は本実施の形態による波長多重分離フィルタを用いて異なるスペクトル幅の信号を収容する様子を説明するための図である。上述したように、本実施の形態による波長多重分離フィルタの２スロット分は、基準とする５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周波数スロットと一致し、４スロット分は１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周波数スロットと一致する。また、本実施の形態による波長多重分離フィルタの６スロット分は、１５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周波数スロットと一致する。
【００４３】
したがって、図１３に示したようなはみ出しが起きず、図２に示すように、中心周波数が基準とする５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号、中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号及び中心周波数が１５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１５０ＧＨｚ幅の信号が隙間なく配置できる。このような特質は、図１３に示した通常の５０ＧＨｚ間隔用もしくは２５ＧＨｚ間隔用のＷＢ，ＷＳＳでは得ることができない。
【００４４】
ただし、複数の異なる周波数間隔系列が混在する場合はその切り替わり点に隙間が生じてしまうことがある。図２では、中心周波数が基準とする５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号と中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号を混在させたケースも一例として示されている。異なる周波数間隔系列の切り替わり点において、このような無駄な帯域が生じることから、なるべく切り替わり点が少なくなるように信号を配置したほうがよい。もし２種類であれば、これら２種類の周波数間隔の信号を全伝送可能帯域の短波端と長波端からそれぞれ配置するようにすることにより、切り替わり点を中程の一箇所だけにできるので、帯域の無駄を低減できる。
【００４５】
この切り替わり点での無駄な帯域の発生は、標準の波長グリッドの配置からくる制約であり、チャネル波長を標準の波長グリッドからずらさない限り、避けられないものである（ずらす発想を取り入れたのが後述する本発明の第２の実施の形態である）。逆を言えば、本実施の形態では、各チャネル波長は標準の波長グリッドに乗っているので、イレギュラーな波長の送受信器を用意する必要はない。
【００４６】
本実施の形態による波長多重分離フィルタのフィルタ配置は、中心周波数が基準とする周波数間隔の標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が基準とする周波数間隔と略一致する信号と、その整数倍の周波数間隔の標準の波長グリッド上に中心周波数がありスペクトル幅が該整数倍の周波数間隔と略一致する信号を無駄なく多重分離するための最低限の分解能条件である。分解能を極めて細かくしたのと同様の効果が、単に基準とする周波数間隔の倍の分解能のＷＢ，ＷＳＳを用意するだけで得られるので、コスト面で優位である。
【００４７】
なお、２５ＧＨｚ間隔の本実施の形態による波長多重分離フィルタを用いてスペクトル幅が２５ＧＨｚ幅の周波数スロットと略一致する信号を波長多重できるようにするには、図２に示すように、該信号の中心周波数を２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周期から半周期ずらすことができる光送受信器を用いればよい。
【００４８】
また、本実施の形態では、基準とする周波数間隔は５０ＧＨｚ間隔としたが、これに限られるものではなく、例えば２５ＧＨｚ間隔または１００ＧＨｚ間隔としてもよい。例えば基準とする周波数間隔が１００ＧＨｚ間隔であれば、５０ＧＨｚ間隔、２５ＧＨｚシフトのＷＢ，ＷＳＳが用いられる。
【００４９】
また、本実施の形態による波長多重分離フィルタは、基準とする周波数間隔の倍の分解能を持ち、この分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされているものであるが、基準とする周波数間隔の例えば４倍や８倍の分解能を持つものであってもよい。すなわち、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされている波長多重分離フィルタであればよい。ただし、分解能は基準とする周波数間隔の倍の分解能（Ｎ＝１）であっても十分な効果が得られ、また、基準とする周波数間隔の例えば４倍や８倍の分解能を持たせる場合よりコスト面で有利である。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施の形態について図３を用いて説明する。本発明の第２の実施の形態では、本発明の第１の実施の形態による波長多重分離フィルタが用いられる。第２の実施の形態と第１の実施の形態との違いは、中心周波数が基準とする周波数間隔５０ＧＨｚの整数倍の周波数間隔の波長グリッド上にありスペクトル幅が該整数倍の周波数間隔と略一致する信号を、基準とする周波数間隔の半分の２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド単位で自由に配置することを許していることである。
【００５１】
図３に示すように、５０ＧＨｚ幅の信号と１００ＧＨｚ幅の信号とが混在する状態において、５０ＧＨｚ幅の信号の中心周波数は５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに乗っているが、１００ＧＨｚ幅の信号の中心周波数は１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに限定することなく２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに乗るよう配置されている。同様に、５０ＧＨｚ幅の信号と１００ＧＨｚ幅の信号と１５０ＧＨｚ幅の信号とが混在する状態において、５０ＧＨｚ幅の信号の中心周波数は５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに乗っているが、１００ＧＨｚ幅及び１５０ＧＨｚ幅の信号の中心周波数はそれぞれ１００ＧＨｚ間隔及び１５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに限定することなく２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに乗るようシフト配置されている。
【００５２】
このように、本発明の第２の実施の形態では、基準とする周波数間隔の半分の２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド単位で各スペクトル幅の信号を自由に配置することを許しているので、複数の異なるスペクトル幅の信号が混在する場合でも、隙間を生じずに密に詰めて配置することができる。他の特長は第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００５３】
現在、波長多重光伝送システムに用いられる送受信器の光源には、フルバンドチューナブル（ｆｕｌｌ−ｂａｎｄ ｔｕｎａｂｌｅ）ＬＤという光源が搭載されているのが一般的になってきている。このＬＤは、制御コマンドにより発振波長を切り換えられる。その発振波長は自由に設定できるのではなく、波長グリッド上で選択するようになっている。今日、一般的なフルバンドチューナブルＬＤ光源では、波長グリッドとして５０ＧＨｚ系列か、２５ＧＨｚ系列での選択指定が一般的である。したがって、その指定可能間隔よりも広い周波数間隔の波長グリッド用の送受信器であっても、それより細かい波長設定能力を持っている場合があり、この場合には本発明の第２の実施の形態が適用可能である。
【００５４】
以上説明した本発明の第１及び第２の実施の形態では、フィルタ（ＷＢ，ＷＳＳ) の方が半周期シフトされたが、そのシフトを行わず、光信号の波長の方をシフトしても、相対的な関係は変わらないので、同じ効果が得られることは言うまでもない。ただし光源波長をシフトさせるほうが、シフトさせる対象物が多いので煩雑になる。
【００５５】
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を用いて説明する。本発明の第３の実施の形態では、本発明の第１及び第２の実施の形態による波長多重分離フィルタが波長多重光伝送システムにおけるノード装置に適用され、ＷＳＳがシステムの波長多重数をカバーする十分なポート数を備えていない場合の、固定フィルタとの併用方法が例示される。
【００５６】
図１４は本発明に関連する波長多重光伝送システムの構成を示す図である。図１４に示す波長多重光伝送システムでは、基準間隔は５０ＧＨｚ間隔であり、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号と中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号とが混在して波長多重分離される。図１４の構成は、１００ＧＨｚ幅の信号のために１００ＧＨｚ間隔のＡＷＧを用いる構成である。ここでは説明を簡単にするため、１００ＧＨｚ間隔のＡＷＧは１００ＧＨｚの周波数スロット幅をもつフィルタであると考える。波長多重側は、１００ＧＨｚ間隔、＋０Ｈｚオフセット（シフト）のＡＷＧ１と、１００ＧＨｚ間隔、＋５０ＧＨｚオフセットのＡＷＧ２と、カプラ３とを有する。
【００５７】
図１５は図１４に示す波長多重光伝送システムの波長多重側の作用を説明するための図である。図１５に示すように、中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号と、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうち中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドにも乗っている信号とがＡＷＧ１の入力ポートＰｏｒｔ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・に入力される。なお、図１４のＡＷＧ１の入力ポートを上から順にＰｏｒｔ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，・・・としている。
【００５８】
また、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうちＡＷＧ１に入力される信号以外の信号がＡＷＧ２の入力ポートＰｏｒｔ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，・・・に入力される。なお、図１４のＡＷＧ２の入力ポートを上から順にＰｏｒｔ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，・・・としている。そして、ＡＷＧ１の多重出力とＡＷＧ２の多重出力とがカプラ３により合波されて出力される。
【００５９】
波長分離側は、波長多重側の逆の流れで構成すればよく、図１４に示すように、カプラ３１と、１００ＧＨｚ間隔、＋０ＨｚオフセットのＡＷＧ５と、１００ＧＨｚ間隔、＋５０ＧＨｚオフセットのＡＷＧ６とを有する。ただしここまでの構成では、５０ＧＨｚ幅の信号をきちんと分離できないので、図１４には示されていないが、５０Ｇ／１００Ｇのインターリーバー（ＩＬＶ）が各波長の受信器の前段（ＡＷＧ５及び６の出力ポートの後段）に挿入される必要がある。
【００６０】
図１６は図１４に示す波長多重光伝送システムの波長分離側の作用を説明するための図である。図１６に示すように、カプラ３の多重出力は、カプラ３１により分岐されてＡＷＧ５及び６に入力され、ＡＷＧ５の出力ポートＰｏｒｔ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，・・・及びＡＷＧ６の出力ポートＰｏｒｔ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，・・・からそれぞれ分離光が出力される。なお、図１４のＡＷＧ５の出力ポートを上から順にＰｏｒｔ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，・・・とし、図１４のＡＷＧ６の出力ポートを上から順にＰｏｒｔ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，・・・としている。
【００６１】
ＡＷＧ５及び６の各出力ポートの出力光のうちＡＷＧ６の出力ポートＰｏｒｔ６Ｂの出力光に着目すると、５０ＧＨｚ幅の信号がきちんと分離されておらず、隣接チャネルを含んでいるので、該出力光は出力ポートＰｏｒｔ６Ｂの後段のインターリーバーにより波長分離される。
【００６２】
図１４の構成では、インターリーバーを受信器に個別に備えなければならないので、不経済であるという問題がある。そこで、インターリーバーを複数の受信器で共用するために、図１７に示すように、分離側のＡＷＧ６を、５０ＧＨｚ間隔で倍のポート数を持つＡＷＧ３５と置換するか、５０Ｇ／１００Ｇインターリーバー３２が前段に設けられた１００ＧＨｚ間隔、＋０ＨｚオフセットのＡＷＧ３３と１００ＧＨｚ間隔、＋５０ＧＨｚオフセットのＡＷＧ３４に置換する構成が考えられる。ただしこの場合、１００ＧＨｚグリッドに相当する波長グリッドの信号は、分離出力ポートが２つあり、信号スペクトル幅が５０ＧＨｚ幅か、１００ＧＨｚ幅かによって使い分けねばならないため、使用上、間違えやすいという問題がある。
【００６３】
そこで、図４に示すような構成が有効である。図４は本発明の第３の実施の形態による波長多重光伝送システムの構成を示す図であり、図１４及び１７と同等部分は同一符号にて示している。図４に示す波長多重光伝送システムは、カプラ３１の代わりに１入力２出力のＷＳＳ（２５ＧＨｚ間隔、１２．５ＧＨｚシフト）４を用いる点で図１４に示す波長多重光伝送システムと異なる。図４に示す波長多重光伝送システムの波長多重側は、図１５を用いて説明した図１４に示す波長多重光伝送システムの波長多重側と同様であるので、その説明を省略する。
【００６４】
図５は図４に示す波長多重光伝送システムの波長分離側の作用を説明するための図である。図４に示す波長多重光伝送システムの波長分離側は、図１１の構成に本発明の第１及び第２の実施の形態による波長多重分離フィルタを適用した一例と考えることができる。ＷＳＳ４は、その周波数間隔が基準とする５０ＧＨｚ間隔の半分の２５ＧＨｚであり、その周期は２５ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドの周期に比べて半周期（１２．５ＧＨｚ）シフトされている。
【００６５】
図５に示すように、カプラ３の多重出力（５０ＧＨｚ幅の信号と１００ＧＨｚ幅の信号の混在ＷＤＭ信号）がＷＳＳ４に入力される。ＷＳＳ４は上述したように２５ＧＨｚ間隔、１２．５ＧＨｚシフトの可変型フィルタであるので、５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドに乗った周波数スロット、及びその整数倍の周波数スロットを任意のポートにフィルタリングしつつ振り分けることができる。ここでは、後につながるＡＷＧ５，６で個々の波長に分離するために、中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号と、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうち中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドにも乗っている信号との多重光を、ＷＳＳ４の出力ポートＰｏｒｔ４ＡからＡＷＧ５に出力する。また、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうち出力ポートＰｏｒｔ４Ａから出力される信号以外の信号の多重光を、ＷＳＳ４の出力ポートＰｏｒｔ４ＢからＡＷＧ６に出力する。なお、図４のＷＳＳ４の２つの出力ポートを上から順にＰｏｒｔ４Ａ，４Ｂとしている。
【００６６】
ＡＷＧ５に入力された多重光は個々の信号に分離されて、ＡＷＧ５の出力ポートＰｏｒｔ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，・・・から出力される。なお、図５では、ＡＷＧ５の出力光はＰｏｒｔ５Ｄの出力光（中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号）のみ示されているが、他の出力ポートＰｏｒｔ５Ａ，５Ｂ，５Ｃから、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうち中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッドにも乗っている個々の信号が出力されることは勿論である。
【００６７】
また、ＡＷＧ６に入力された多重光は個々の信号に分離されて、ＡＷＧ６の出力ポートＰｏｒｔ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，・・・から出力される。なお、図５では、ＡＷＧ６の出力光はＰｏｒｔ６Ｂの出力光のみ示されているが、他の出力ポートＰｏｒｔ６Ａ，６Ｃからも、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号のうちＡＷＧ５から出力される信号以外の個々の信号が出力されることは勿論である。
【００６８】
図４の構成をとれば、追加のインターリーバを用いる必要はなく、また各波長グリッドに対応するポートは１つなので、使用上の間違いも少なくできる。同様に、図１０及び１２の構成に本発明の第１及び第２の実施の形態による波長多重分離フィルタを適用可能である。例えば図４において、カプラ３の代わりに、本発明の第１及び第２の実施の形態による波長多重分離フィルタとして２入力１出力のＷＳＳ（２５ＧＨｚ間隔、１２．５ＧＨｚシフト）を用いてもよい。
【００６９】
また、図４の構成では、中心周波数が５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある５０ＧＨｚ幅の信号と中心周波数が１００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１００ＧＨｚ幅の信号とが混在されていたが、これらに加えてさらに中心周波数が１５０ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある１５０ＧＨｚ幅の信号や中心周波数が２００ＧＨｚ間隔の標準の波長グリッド上にある２００ＧＨｚ幅の信号のような、中心周波数が基準とする周波数間隔の整数倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が該整数倍の周波数間隔と略一致する信号が追加混在されてもよい。
【００７０】
この場合、波長多重側及び波長分離側それぞれにＫ個のＡＷＧが用いられる。ここで、Ｋは、例えば５０ＧＨｚ幅、１００ＧＨｚ幅及び１５０ＧＨｚ幅の信号が混在される場合、これらの中で最も広いスペクトル幅である１５０ＧＨｚを基準とする周波数間隔５０ＧＨｚで除した値である３となる。Ｋ＝２の場合が図４の構成である。
【００７１】
波長多重側のＫ個のＡＷＧ各々は、複数の入力ポートを有し、複数の入力ポート各々は、基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、基準とする周波数間隔のＫ倍である。
【００７２】
波長多重側のＫ個のＡＷＧのうち１番目のＡＷＧの複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、ｉ（ｉは２以上かつＫ以下の整数）番目のＡＷＧの複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目のＡＷＧの複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して基準とする周波数間隔オフセットされている。
【００７３】
波長分離側のＫ個のＡＷＧ各々は、複数の出力ポートを有し、複数の出力ポート各々は、基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、基準とする周波数間隔のＫ倍である。
【００７４】
波長分離側のＫ個のＡＷＧのうち１番目のＡＷＧの複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、ｉ番目のＡＷＧの複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目のＡＷＧの複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して基準とする周波数間隔オフセットされている。なお、ＷＳＳ４は波長分離側のＫ個のＡＷＧに対応してＫ個の出力ポートを有する。
【００７５】
なお、図４の構成は、ＡＷＧなどの固定フィルタとＷＢ，ＷＳＳなどの可変フィルタを組み合わせたものである。このような混在構成をしなければならない主な理由は、ＷＳＳのポート数が、当面は波長多重数よりもずっと少ないポート数のものしか実現できないためである。今日、一般的なＷＳＳのポート数は９ポート程度であり、４０波や８０波などの波長多重数に比べるとずっと少ない。ＷＳＳのポートはＷＸＣ実現のための方路振り分けに優先して使用されるのが通例である。したがって、当面は固定フィルタとの混在使用が想定される。図１１及び１２において、ＷＳＳのポートの先に固定多重分離フィルタ（ＡＷＧ）が配されているのはこのためである。
【００７６】
もし、システムの波長多重数をカバーする十分なポート数を備えるＷＳＳが入手可能となれば、固定フィルタを併用する必要はない。固定フィルタを用いないほうが利便性が高まるので望ましい。この場合、例えば図９においてＡＷＧを本発明の第１及び第２の実施の形態による波長多重分離フィルタに置き換えることも可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態による波長多重分離フィルタについて説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による波長多重分離フィルタを用いて異なるスペクトル幅の信号を収容する様子を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態について説明するための図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態による波長多重光伝送システムの構成を示す図である。
【図５】図４に示す波長多重光伝送システムの波長分離側の作用を説明するための図である。
【図６】波長グリッドについて説明するための図である。
【図７】可変型フィルタの代表的な構成を模式的に示す図である。
【図８】５０ＧＨｚ間隔ＷＢのフィルタ形状を３通りに変えた場合の各フィルタ形状例を示す図である。
【図９】端局の構成を示す図である。
【図１０】２方路ＯＡＤＭノードの構成を示す図である。
【図１１】多方路ＯＡＤＭノードの構成を示す図である。
【図１２】多方路ＯＡＤＭノードの構成を示す図である。
【図１３】本発明に関連する可変型波長多重分離フィルタの問題点を説明するための図である。
【図１４】本発明に関連する波長多重光伝送システムの構成を示す図である。
【図１５】図１４に示す波長多重光伝送システムの多重側の作用を説明するための図である。
【図１６】図１４に示す波長多重光伝送システムの分離側の作用を説明するための図である。
【図１７】本発明に関連する波長多重光伝送システムの別の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，２，５，６ ＡＷＧ
３ カプラ
４ ＷＳＳ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタであって、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされていることを特徴とする波長多重分離フィルタ。
【請求項２】
Ｎ＝１であることを特徴とする請求項１記載の波長多重分離フィルタ。
【請求項３】
請求項１または２記載の波長多重分離フィルタを用いた波長多重分離方式であって、
前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記ｎ倍の周波数間隔と略一致する信号を多重分離することを特徴とする波長多重分離方式。
【請求項４】
請求項１または２記載の波長多重分離フィルタを用いた波長多重分離方式であって、
前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔と略一致する信号を多重分離することを特徴とする波長多重分離方式。
【請求項５】
Ｋ個（Ｋは前記信号のうち最も広いスペクトル幅と略一致する周波数間隔を前記基準とする周波数間隔で除した値）で一群の固定フィルタを含み、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、複数の入力ポートを有し、前記複数の入力ポート各々は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍であり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうち１番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうちｉ（ｉは２以上かつＫ以下の整数）番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して前記基準とする周波数間隔オフセットされ、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、前記複数の入力ポートにそれぞれ入力された光信号を各入力ポートの透過特性によりフィルタリングして多重し、前記波長多重分離フィルタは、前記Ｋ個の固定フィルタそれぞれから出力される波長多重信号を多重することを特徴とする請求項３記載の波長多重分離方式。
【請求項６】
Ｋ個（Ｋは前記信号のうち最も広いスペクトル幅と略一致する周波数間隔を前記基準とする周波数間隔で除した値）で一群の固定フィルタを含み、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、複数の出力ポートを有し、前記複数の出力ポート各々は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍であり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうち１番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうちｉ（ｉは２以上かつＫ以下の整数）番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して前記基準とする周波数間隔オフセットされ、
前記波長多重分離フィルタは、入力された波長多重信号をＫ個の波長多重信号に分離して前記Ｋ個の固定フィルタに出力し、前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、前記波長多重分離フィルタからの波長多重信号を前記複数の出力ポートの透過特性によりフィルタリングして分離することを特徴とする請求項３記載の波長多重分離方式。
【請求項７】
フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタを含む波長多重分離光伝送システムの波長多重分離方法であって、
基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされた前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記ｎ倍の周波数間隔と略一致する信号を多重分離するステップを含むことを特徴とする波長多重分離方法。
【請求項８】
フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタを含む波長多重分離光伝送システムの波長多重分離方法であって、
基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされた前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔と略一致する信号を多重分離するステップを含むことを特徴とする波長多重分離方法。
【請求項９】
前記波長多重分離光伝送システムは、Ｋ個（Ｋは前記信号のうち最も広いスペクトル幅と略一致する周波数間隔を前記基準とする周波数間隔で除した値）で一群の固定フィルタを更に含み、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、複数の入力ポートを有し、前記複数の入力ポート各々は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍であり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうち１番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうちｉ（ｉは２以上かつＫ以下の整数）番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して前記基準とする周波数間隔オフセットされ、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々が前記複数の入力ポートにそれぞれ入力された光信号を各入力ポートの透過特性によりフィルタリングして多重するステップと、前記波長多重分離フィルタが前記Ｋ個の固定フィルタそれぞれから出力される波長多重信号を多重するステップとを更に含むことを特徴とする請求項７記載の波長多重分離方法。
【請求項１０】
前記波長多重分離光伝送システムは、Ｋ個（Ｋは前記信号のうち最も広いスペクトル幅と略一致する周波数間隔を前記基準とする周波数間隔で除した値）で一群の固定フィルタを更に含み、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、複数の出力ポートを有し、前記複数の出力ポート各々は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍であり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうち１番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうちｉ（ｉは２以上かつＫ以下の整数）番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して前記基準とする周波数間隔オフセットされ、
前記波長多重分離フィルタが入力された波長多重信号をＫ個の波長多重信号に分離して前記Ｋ個の固定フィルタに出力するステップと、前記Ｋ個の固定フィルタ各々が前記波長多重分離フィルタからの波長多重信号を前記複数の出力ポートの透過特性によりフィルタリングして分離するステップとを更に含むことを特徴とする請求項７記載の波長多重分離方法。
【請求項１１】
Ｎ＝１であることを特徴とする請求項７〜１０いずれか記載の波長多重分離方法。
【請求項１】
フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタであって、基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされていることを特徴とする波長多重分離フィルタ。
【請求項２】
Ｎ＝１であることを特徴とする請求項１記載の波長多重分離フィルタ。
【請求項３】
請求項１または２記載の波長多重分離フィルタを用いた波長多重分離方式であって、
前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記ｎ倍の周波数間隔と略一致する信号を多重分離することを特徴とする波長多重分離方式。
【請求項４】
請求項１または２記載の波長多重分離フィルタを用いた波長多重分離方式であって、
前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔と略一致する信号を多重分離することを特徴とする波長多重分離方式。
【請求項５】
Ｋ個（Ｋは前記信号のうち最も広いスペクトル幅と略一致する周波数間隔を前記基準とする周波数間隔で除した値）で一群の固定フィルタを含み、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、複数の入力ポートを有し、前記複数の入力ポート各々は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍であり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうち１番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうちｉ（ｉは２以上かつＫ以下の整数）番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して前記基準とする周波数間隔オフセットされ、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、前記複数の入力ポートにそれぞれ入力された光信号を各入力ポートの透過特性によりフィルタリングして多重し、前記波長多重分離フィルタは、前記Ｋ個の固定フィルタそれぞれから出力される波長多重信号を多重することを特徴とする請求項３記載の波長多重分離方式。
【請求項６】
Ｋ個（Ｋは前記信号のうち最も広いスペクトル幅と略一致する周波数間隔を前記基準とする周波数間隔で除した値）で一群の固定フィルタを含み、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、複数の出力ポートを有し、前記複数の出力ポート各々は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍であり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうち１番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうちｉ（ｉは２以上かつＫ以下の整数）番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して前記基準とする周波数間隔オフセットされ、
前記波長多重分離フィルタは、入力された波長多重信号をＫ個の波長多重信号に分離して前記Ｋ個の固定フィルタに出力し、前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、前記波長多重分離フィルタからの波長多重信号を前記複数の出力ポートの透過特性によりフィルタリングして分離することを特徴とする請求項３記載の波長多重分離方式。
【請求項７】
フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタを含む波長多重分離光伝送システムの波長多重分離方法であって、
基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされた前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記ｎ倍の周波数間隔と略一致する信号を多重分離するステップを含むことを特徴とする波長多重分離方法。
【請求項８】
フィルタ形状が可変の波長多重分離フィルタを含む波長多重分離光伝送システムの波長多重分離方法であって、
基準とする周波数間隔の２N 倍（Ｎは１以上の整数）の分解能を持ち、前記２N 倍の分解能に対応する周波数スロットの中心周波数の周波数配置が前記基準とする周波数間隔の１／２N の周波数間隔を持つ標準の波長グリッドの周波数配置に対し半周期オフセットされた前記波長多重分離フィルタを用いて、中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔と略一致する信号、及び中心周波数が前記基準とする周波数間隔の１／２の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にありスペクトル幅が前記基準とする周波数間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）の周波数間隔と略一致する信号を多重分離するステップを含むことを特徴とする波長多重分離方法。
【請求項９】
前記波長多重分離光伝送システムは、Ｋ個（Ｋは前記信号のうち最も広いスペクトル幅と略一致する周波数間隔を前記基準とする周波数間隔で除した値）で一群の固定フィルタを更に含み、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、複数の入力ポートを有し、前記複数の入力ポート各々は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍であり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうち１番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうちｉ（ｉは２以上かつＫ以下の整数）番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目の固定フィルタの前記複数の入力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して前記基準とする周波数間隔オフセットされ、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々が前記複数の入力ポートにそれぞれ入力された光信号を各入力ポートの透過特性によりフィルタリングして多重するステップと、前記波長多重分離フィルタが前記Ｋ個の固定フィルタそれぞれから出力される波長多重信号を多重するステップとを更に含むことを特徴とする請求項７記載の波長多重分離方法。
【請求項１０】
前記波長多重分離光伝送システムは、Ｋ個（Ｋは前記信号のうち最も広いスペクトル幅と略一致する周波数間隔を前記基準とする周波数間隔で除した値）で一群の固定フィルタを更に含み、
前記Ｋ個の固定フィルタ各々は、複数の出力ポートを有し、前記複数の出力ポート各々は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍に相当する透過帯域幅を有し、前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の間隔は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍であり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうち１番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数は、前記基準とする周波数間隔のＫ倍の周波数間隔を持つ標準の波長グリッド上にあり、
前記Ｋ個の固定フィルタのうちｉ（ｉは２以上かつＫ以下の整数）番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置は、ｉ−１番目の固定フィルタの前記複数の出力ポートの透過帯域幅の中心周波数の周波数配置に対して前記基準とする周波数間隔オフセットされ、
前記波長多重分離フィルタが入力された波長多重信号をＫ個の波長多重信号に分離して前記Ｋ個の固定フィルタに出力するステップと、前記Ｋ個の固定フィルタ各々が前記波長多重分離フィルタからの波長多重信号を前記複数の出力ポートの透過特性によりフィルタリングして分離するステップとを更に含むことを特徴とする請求項７記載の波長多重分離方法。
【請求項１１】
Ｎ＝１であることを特徴とする請求項７〜１０いずれか記載の波長多重分離方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−２１０８４１（Ｐ２００９−２１０８４１Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４２３４（Ｐ２００８−５４２３４）
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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