JP2000206362A - 光ADM(Add/DropMultiplexing)ノ―ド装置 - Google Patents

光ADM(Add/DropMultiplexing)ノ―ド装置

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JP2000206362A
JP2000206362A JP11010171A JP1017199A JP2000206362A JP 2000206362 A JP2000206362 A JP 2000206362A JP 11010171 A JP11010171 A JP 11010171A JP 1017199 A JP1017199 A JP 1017199A JP 2000206362 A JP2000206362 A JP 2000206362A
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Tamami Kitahara
玲美 北原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 波長多重伝送における多重度向上に伴う光AD
M(Add / Drop Multiplexing)ノードの体積やコストの
増加の問題点を改善し、簡易な光ADMの構造を提供する
こと。 【解決手段】 分岐端子10-1に分波出力された波長λ1
と波長λ1+Δλ(Δλはアレイ導波路回折格子型合分波
器10のFree Spectral Range)の光信号のうち、波長λ1
で動作する波長選択性2入力2出力光スイッチ11-1によっ
て波長λ1+Δλの信号は直接光スイッチ11-2へ、波長λ
1の信号は必要に応じて直接あるいは分岐・挿入後に光ス
イッチ11-2へ送信される。波長λ1+Δλで動作する波長
選択性2入力2出力光スイッチ11-2に入射した2つの光信
号は、前記と同様、波長λ1+Δλの信号のみ必要に応じ
て分岐・挿入され、両信号とも光合波器14へ送信され
る。光スイッチ11-2の出力信号は光合波器14によって他
の光スイッチからの出力信号と合波され、波長多重信号
として光ADMノードから送信される。 【効果】 光ADMノード内の光合分波器の分岐端子数の
低減が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ADM(Add / Drop
Multiplexing)ノードに関し、特に波長多重伝送におけ
る光信号伝送の中継器内での光ADMに関する。
【0002】
【従来の技術】将来の大容量光通信ネットワーク構築の
ための一手段として、波長多重伝送が挙げられる。光信
号の波長毎に情報の入換えや光路の変化を行う波長多重
伝送では、波長多重信号から任意波長の信号の分岐(Dr
op)及び挿入(Add)を行う光ADM技術の検討が重要であ
る。
【0003】従来の光ADMノードの構成としては、例え
ばB.Glance, Fellow, IEEE, Large-Capacity Local Acc
ess Network, IEEE Photonics Technology Lett., vol.
5, No.12, pp1448-1451, 1993(文献1)、K.Kitayama,
Subcarrier-Multiplexed Signaling Based Add/Drop Mu
ltiplexer in Optical FDM Networks, IEEE PhotonicsT
echnology Lett., vol.8, No.6, 1996(文献2)に示さ
れたものがある。文献1には、同じ分岐特性を持つ光合
分波器を2個組み合わせて用いていた光ADMノードにおい
て、1つの波長信号を1端子に分波して送受信を行う構造
が記載されている。波長多重信号を波長毎に分波又は各
波長の信号を合波するために光合分波器へ入力する分岐
端子の数が4の場合について、文献1の光ADMノードの構
成を図1に示す。1×4分波器1に入射した波長多重信号は
信号波長λj(j=1,2,3,4)毎に各出力端子1-jに分岐さ
れ、分波出力された出力信号は一方の入力端子が1×4分
波器1と接続された2入力2出力光スイッチ2に入射する。
入射光信号は光スイッチ2によって必要に応じ、入力信
号を1×4合波器3の入力端子と接続された出力端子ある
いは受信器と接続された出力端子へ出力される。後者の
場合、光信号は受信器に入射して受信され、同時に光ス
イッチ2の一方の入力端子に接続された送信器より同波
長の信号が送信されて、1×4合波器3と接続された出力
端子から出力される。光スイッチ2より出力される信号
は1×4合波器3へ入射し、他の信号と合波されて波長多
重信号として伝送される。
【0004】また、文献2ではN×N光合分波器を用い、
合分波器の波長毎の各入出力分岐端子間の光路中にそれ
ぞれ送受信器を備えた2入力2出力光スイッチを備える構
造が記載されている。分岐端子の数が4の場合につい
て、文献2の光ADMノードの構成を図2に示す。5×5光合
分波器4に入射した波長多重信号は信号波長λj(j=1,2,
3,4)毎に各分岐出力端子4-jへ分波され、分波出力され
た信号は一方の入力端が5×5光合分波器4と接続された2
入力2出力光スイッチ5に入射する。入射光信号は光スイ
ッチ5によって必要に応じ、入射信号を5×5合波器4と接
続された出力端子あるいは受信器と接続された出力端子
へ出力される。後者の場合、光信号は受信器に入射して
受信され、同時に光スイッチ5の一方の入力端子に接続
された送信器より同波長の信号が送信されて、5×5合波
器4と接続された出力端子から出力される。光スイッチ5
より出力される信号は5×5合分波器4へ入射し、他の信
号と合波されて波長多重信号として伝送される。
【0005】上記のように波長多重伝送における光ADM
ノード内の合分波器として、従来からアレイ導波路回折
格子型合分波器(Arrayed Waveguide Grating:AWG)が
用いられている。AWGの分岐端子の数が4の場合につい
て、光ADMノード内に使用されているAWGの挿入損失と波
長の従来の関係を図3に示す。λ1、λ2、λ3、λ4はそ
れぞれAWGの分岐端子1、2、3、4で合分波される信号波
長を表す。AWGの分岐端子1、2、3、4で分岐される波長
は図中6、7、8、9に示されるように、AWGは各分岐端子
でFSR(Free Spectrum Range)間隔の波長を同時に合分
波する特性を持つ。従来、FSRは信号帯域より広く設定
し、1端子から1波長信号の分岐・挿入を行っている。そ
のため、信号数と同数のAWGの分岐端子を必要としてい
る。
【0006】一方、近年ますます伝送の大容量化が期待
され、大容量ネットワーク構築のための一方式である波
長多重伝送技術の研究が進められている。特に、光ファ
イバ増幅技術の進展により、波長1.55μm帯に加えて1.
58μm帯でも複数の波長を多重して伝送する波長多重伝
送が可能となりつつある。波長多重伝送では波長の多重
度向上で大容量化を進めているが、広帯域利用の実現で
多重度は更に上がり、コンパクトで安価なノード内で各
光信号波長毎に効率よく送受信を行うことが課題となっ
ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の実施例の目的
は、光合分波器の分岐ポート数を減少させ、多重度向上
に伴う光ADMノードの体積やコストの増大の問題点を改
善し、簡易な光ADM構造を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の実施例では、AW
Gの一出力端子で複数の信号波長を分岐・挿入し、AWGの
各端子内において信号波長毎の送受信を行う。
【0009】すなわち、上記の観点から、入力した波長
多重信号を波長毎に分波し、N個の出力端子それぞれにF
SR(Free Spectral Range)の周期で波長の異なる複数
光信号を出力する周期的分波特性を有する分波手段と、
前記分波手段の各出力端子から出力された複数信号に対
して波長毎に受信手段への信号の取り出し、あるいは送
信手段からの信号の挿入を行う光ADM回路と、前記各光A
DM回路からの出力を合波して出力する合波手段とから構
成される光ADMノードにおいて、前記分波手段のFSR値は
入力波長多重信号の信号波長間隔の整数倍に設定されて
いることを特徴とし、かつ、前記N台の各光ADM回路は、
固有の波長の光信号に対してのみスイッチング動作を示
す少なくとも2台以上の波長選択性2入力2出力光スイッ
チが直列接続された構成を特徴とし、かつ、前記各波長
選択性2入力2出力光スイッチの他方の入出力にはそれぞ
れ光送信器と光受信器が接続されていることを特徴と
し、かつ、前記光ADM回路内の各波長選択性2入力2出力
光スイッチのスイッチング動作波長は互いに相異なる信
号波長に一致していることを特徴とする光ADMノードを
本発明の実施例では開示している。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
例を説明する。図4は本発明の実施形態を示すブロック
構成である。但し、図は簡単のために、波長多重数が8
で光合分波器の分岐端子数が4の場合の図であり、各分
岐端子10-j(j=1,2,3,4)の全分岐信号について信号波
長毎に送受信を行う光ADM回路の構造についてはAWG 10
の分岐端子10-1についての一列のみを示し、他の3端子
のADM回路の構成の記載は省略してある。また、分波手
段と合波手段に用いられるAWG 10及びAWG 14に求められ
る分岐特性を図5に示す。図中、等間隔の信号波長を短
波長側からλ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7、λ8と
表し、AWGのFSRをΔλと表す。AWGはFSRを信号波長間隔
の整数倍、本実施例の場合は4倍に、また分岐波長間隔
を信号波長間隔と等しく設定する。これにより、AWG 10
及びAWG 14によって信号波長λ1とλ5( = λ1+Δλ)
が端子1から、信号波長λ2とλ6( = λ2+Δλ)が端子
2から、信号波長λ3とλ7( = λ3+Δλ)が端子3か
ら、信号波長λ4とλ8( = λ4+Δλ)が端子4から分波
出力又は合波入力される。
【0011】AWG 10より分岐端子10-1に分波出力された
波長λ1の信号と波長λ5の信号のうち、波長λ1で動作
する波長選択性2入力2出力光スイッチ11-1によって波長
λ5の信号は波長選択性2入力2出力光スイッチ11-2と接
続された出力端子へ出力される。また、波長λ1の信号
は必要に応じ、波長選択性光スイッチ11-2と接続された
出力端子あるいは受信器12-1と接続された出力端子へ出
力される。受信器12-1に入射した波長λ1の信号は受信
器12-1によって受信され、同時に新たに波長λ1の信号
が送信器13-1から光スイッチ11-1の一方の入力端子へ送
信されて光スイッチ11-2と接続した光スイッチ11-1の出
力端子から出力される。光スイッチ11-1より出力される
波長λ1の信号と波長λ5の信号は、さらに波長λ5で動
作する波長選択性光スイッチ11-2に入射する。前記光ス
イッチ11-1の動作と同様に、光スイッチ11-2により波長
λ1の信号はAWG 14と接続された出力端子へ出力され、
また、波長λ5の信号は必要に応じ、AWG 14と接続され
た出力端子あるいは受信器12-2と接続された出力端子へ
出力される。受信器12-2に入射した波長λ5の信号は受
信器12-2によって受信され、同時に新たに波長λ5の信
号が送信器13-2から光スイッチ11-2の一方の入力端子へ
送信されてAWG 14と接続した光スイッチ11-2の出力端子
から出力される。前記光ADM回路の構造はAWG 10の残り
の3つの分岐端子10-2、10-3、10-4についても同様で、
各光ADM回路においてAWG 10より分波出力された全信号
の処理が行われる。光ADM回路の出力信号は、AWG 14に
よって再び他の分岐端子の信号と合波され、8波の波長
多重信号として光ADMノードから送信される。
【0012】前記実施例におけるAWGより各分岐端子へ
分波出力された複数信号を信号別に送受信するための波
長選択性光スイッチ11-1及び11-2の光ADM回路内での順
番は任意である。
【0013】前記実施例においては合波手段と分波手段
としてそれぞれに1×NタイプのAWGを用いたが、図6に示
す第2の実施例のように両手段として1つのN×Nタイプの
AWGを用いても本発明は実施可能である。AWG 19より分
岐端子19-1に分波された波長λ1の信号と波長λ5の信号
のうち、波長λ1で動作する波長選択性光スイッチ20-1
によって、波長λ5の信号は波長選択性光スイッチ20-2
と接続された出力端子へ出力される。また、波長λ1の
信号は必要に応じ、波長選択性光スイッチ20-2と接続さ
れた出力端子あるいは受信器21-1と接続された出力端子
へ出力される。受信器21-1に入射した波長λ1の信号は
受信器21-1によって受信され、同時に新たに波長λ1の
信号が送信器22-1から光スイッチ20-1の一方の入力端子
へ送信されて光スイッチ20-2と接続した光スイッチ20-1
の出力端子から出力される。光スイッチ20-1より出力さ
れる波長λ1の信号と波長λ5の信号は、さらに波長λ5
で動作する波長選択性光スイッチ20-2に入射する。前記
光スイッチ20-1の動作と同様に、光スイッチ20-2により
波長λ1の信号はAWG 19と接続された出力端子へ出力さ
れ、また、波長λ5の信号は必要に応じ、AWG 19と接続
された出力端子あるいは受信器21-2と接続された出力端
子へ出力される。受信器21-2に入射した波長λ5の信号
は受信器21-2によって受信され、それと同時に新たに波
長λ5の信号が送信器22-2から光スイッチ20-2の一方の
入力端子へ送信されてAWG 19と接続された光スイッチ20
-2の出力端子から出力される。前記光ADM回路の構造はA
WG 19の残りの3つの分岐端子19-2、19-3、19-4について
も同様で、各光ADM回路においてAWG 19より分波出力さ
れた全信号の処理が行われる。光ADM回路の出力信号
は、AWG19によって再び他の分岐端子の信号と合波さ
れ、8波の波長多重信号として光ADMノードから送信され
る。
【0014】また、前記2つの実施例ではFSRを波長多重
信号帯域の半分に設定することにより光合分波器の分岐
端子数を半減させているが、FSRを波長多重信号帯域の1
/3あるいは1/4とすることにより、光合分波器の分岐端
子数もそれぞれ1/3あるいは1/4に減少させることが可能
である。
【0015】以上説明したように、本発明によりN波の
波長多重信号の光ADMノード内部の光合分波器におい
て、従来ではNだけ必要としていたAWGの分岐端子数をN/
2以下に減少させることができる。これにより、減少し
た端子分だけ光ADMノードの体積・コストの低減を図れ
る。
【0016】本発明の実施例によれば、光合分波器の分
岐ポート数を減少させ、多重度向上に伴う光ADMノード
の体積やコストの増大の問題点を改善し、簡易な光ADM
構造を提供することが可能である。
【0017】
【発明の効果】本発明の実施例によれば、光ADMノード
装置の構成を単純化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の光ADM(Add / Drop Multiplexing)ノー
ドの構成を示す図である。
【図2】従来の光ADMノードの構成を示す図である。
【図3】従来の波長多重伝送の信号波長帯域と光合分波
器の挿入損失の波長依存性の関係を示す図である。
【図4】本発明の第一の実施例に係る光ADMノードの構
成を示す図である。
【図5】本発明の実施例に係る波長多重伝送の信号波長
帯域と光合分波器の挿入損失の波長依存性の関係を示す
図である。
【図6】本発明の第二の実施例に係る光ADMノードの構
成を示す図である。
【符号の説明】
1…1×4分波器 1-1…分岐端子1、1-2…分岐端子2、1-3…分岐端子3、1-
1…分岐端子4 2…光スイッチ 3…1×4合波器 4…5×5アレイ導波路回折格子型合分波器(Arrayed Wav
eguide Grating:AWG) 4-1…分岐端子1、4-2…分岐端子2、4-3…分岐端子3、4-
4…分岐端子4 5…光スイッチ 6…AWGの端子1の分岐特性 7…AWGの端子2の分岐特性 8…AWGの端子3の分岐特性 9…AWGの端子4の分岐特性 10…1×4 AWG 10-1…分岐端子1、10-2…分岐端子2、10-3…分岐端子
3、10-4…分岐端子4 11-1…波長λ1で動作する波長選択性光スイッチ 12-1…波長λ1の信号の受信器 13-1…波長λ1の信号の送信器 11-2…波長λ5で動作する波長選択性光スイッチ 12-2…波長λ5の信号の受信器 13-2…波長λ5の信号の送信器 14…1×4 AWG 15…AWGの端子1の分岐特性 16…AWGの端子2の分岐特性 17…AWGの端子3の分岐特性 18…AWGの端子4の分岐特性 19…5×5 AWG 19-1…分岐端子1、19-2…分岐端子2、19-3…分岐端子
3、19-4…分岐端子4 20-1…波長λ1で動作する波長選択性光スイッチ 21-1…波長λ1の信号の受信器 22-1…波長λ1の信号の送信器 20-2…波長λ5で動作する波長選択性光スイッチ 21-2…波長λ5の信号の受信器 22-2…波長λ5の信号の送信器 但し、ΔλはFSR(Free Spectral Range)、jを1から端
子数までのAWGの端子番号とした時、λjは分岐端子jで
合分波される信号波長のうち最も短い波長を表す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力した波長多重信号を波長毎に分波し、
    複数個の出力端子それぞれにFSR(Free Spectral Rang
    e)の周期で波長の異なる複数の光信号を前記出力端子
    に出力する機能を有する分波手段と、 前記各出力端子から出力された前記複数の光信号に対し
    て波長毎に受信手段への信号の取り出し、あるいは送信
    手段からの信号の挿入を行う光ADM回路と、 前記各光ADM回路からの出力を合波して出力する合波手
    段とを有し、 前記出力端子の一の端子からの出力であり、かつ、互い
    に波長の異なる第1および第2の光信号を第1の波長選
    択特性を有する第1の光ADMノード手段に入力して前記
    第1の光信号を分岐可能とすると共に前記第1の光信号
    と同じ波長特性を有する第3の光信号を前記第1の光AD
    Mノード手段から挿入可能とし、前記第1の光ADMノード
    手段の出力光信号を前記第2の光ADMノード手段に入力
    して前記第2の光信号を分岐可能とすると共に前記第2
    の光信号と同じ波長特性を有する第4の光信号を前記第
    2の光ADMノード手段から挿入可能とし、前記第2の光A
    DMノード手段からの出力信号を前記合波手段に入力する
    ように構成されていることを特徴とする光ADMノード装
    置。
  2. 【請求項2】前記分波手段と前記合波手段とは同一分岐
    特性を有するアレイ導波路回折格子型合分波器(Arraye
    d Waveguide Grating:AWG)で構成されることを特徴と
    する請求項1記載の光ADMノード装置。
  3. 【請求項3】前記光ADMノード手段は固有の波長の光信
    号に対してのみスイッチング動作を示す波長選択性2入
    力2出力光スイッチを有し、前記光スイッチは音響光学
    フィルタ(AOTF)を有することを特徴とする請求項1又
    は請求項2記載の光ADMノード装置。
  4. 【請求項4】前記分波手段と前記合波手段は、それぞれ
    1つのN×N光合分波器を用い、波長毎の各入出力端子間
    に送受信手段を接続した構造を有することを特徴とする
    請求項1〜3のいずれか一に記載の光ADMノード装置。
  5. 【請求項5】前記分波手段のFSR値は入力波長多重信号
    の信号波長間隔の整数倍に設定されていることを特徴と
    する請求項1〜4のいずれか一に記載の光ADMノード装
    置。
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