JPH0353226A - 光分岐・挿入ノード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は所定の光信号の分岐および挿入を行う光分岐・
挿入ノードに関する． （従来の技術） 伝送路に光ファイバを用いた光通信は、光ファイバの有
する広帯域性や無誘導性により多量の情報の伝送が可能
であることがら、今後広く使用されていくことが予想さ
れる． このような光通信ネットワークに光信号処理技術を導入
し、各種の機能を付加することにより、フレキシビリテ
ィの向きおよびスループットの増大を実現する光分岐・
挿入ノードの検討が行われている． そのような光分岐・挿入ノードの１つとして、従来、六
川等「電子情報通信学会光通信研究会予稿集ＪＯＣＳ８
８−６３　　ｐｐ．１−６記載のように、時分割多重さ
れた光信号の任意のタイムスロットの光信号を端末ある
いは他のノードへ分岐し、空きタイムスロットへ端末あ
るいは他のノードからの光信号を挿入する光分岐・挿入
ノードが提案されている． 第５図にはかかる従来の光分岐・挿入ノードの梢戒図が
示されている．第５図は、２つの時分割多重されたハイ
ウェイ間で所定のタイムスロットの光信号を入れかえる
動作を行う例についての構或例である．以下、その梢戒
・動作について説明する． 時分割多重光信号５１０は、光分岐・挿入ノード５００
内の分岐器５２０によって分岐器５２１と光クロック抽
出回路５３０へ分岐される，さらに、分岐器５２０で分
岐された一方の時分割多重光信号は、分岐器５２１経出
で光ラッチ回路５５０と光消去回路５６０へ送出される
．光クロック抽出回路５３０は、分岐器５２０で分岐さ
れた他方の時分割多重光信号から光クロック信号を取り
出し、光分周器５４０へ光クロックを送出する． 光分周器５４０は、光クロック抽出回路５３０からの光
クロック信号から光多重化フレーム信号を作り、光多重
化フレーム信号を分岐器５２２経由で光ラッチ回ｉ１５
５０，５５１へ送出する．光ラッチ回路５５０は、分岐
器５２１からの時分割多重光信号の所望のタイムスロッ
トの光信号を、光分周器５４０から分岐器５２２経出で
入射される光多重化フレーム信号に同期させて光分岐・
挿入ノード５０１へ出射する． 一方、光消去回路５６０は、分岐器５２１経出で入射さ
れる時分割多重信号から光ラッチ回路５５０で分岐され
た所望のタイムスロットの光信号のみを消去して、空き
タイムスロットを作り他のタイムスロットの光信号を合
流器５７０へ出射する．そして、光ラッチ回路５５１が
光分岐・押入ノード５０１から分岐される時分割多重光
信号５１１の所定のタイムスロットの光信号を分岐器５
２２経出で光分周器５４０から入射される光多重化フレ
ーム信号に同期させて合流器５７０へ出射する。

その結果、光消去回路５６０からの時分割多重信号の空
きタイムスロットへ光ラッチ回路５５１からの光信号が
挿入され、時分割多重光信号５８０が光分岐・挿入ノー
ド５００がら出射される．同様にして光分岐・挿入ノー
ド５０１は光分岐・挿入ノード５００がら分岐される所
定のタイムスロットの光信号を挿入し、時分割多重光信
号５８１を出力する． 以上のようにして、光分岐・挿入ノード５００，５０１
は、入力される時分割多重光信号の任意のタイムスロッ
トの光信号を曲の光分岐・挿入ノードヘ分岐し、さらに
、光分岐・挿入ノード５００，５０１は任意のタイムス
ロットの光信号を消去して空きタイムスロットを作り、
この空きタイムスロットへ他の光分岐・挿入ノードがら
分岐される光信号を挿入できるので、２つの時分割多重
されたハイウェイ間で所定のタイムスロットの光信号の
入れ換えを行うことができる． また、光分岐・挿入ノード５００，５０１は同様にして
各々が収容する端末へ所定のタイムスロットの光信号を
分岐し、そして各端末がらの光信号を挿入することも可
能である． （発明が解決しようとする課題） 上述の第５図に示した従来の光分岐・挿入ノードでは、
光信号の分岐および挿入を行う場合に光信号が時分割多
重されているので、時分割多重度の増加とともに信号速
度が高速になると、光クロック抽出回ＦＢ５３０、光分
周器５４０、光ラッチ回路５５０，５５１、光消去回Ｆ
！？１５６０の高速動作が要求されるだけでなく、クロ
ック周期、フレーム同期の実現も難しくなるという問題
があった．さらに、第５図に示した従来の光分岐・挿入
ノードでは、光信号が時分割多重されているので、信号
速度の異なる光信号の間で分岐および挿入をする場合に
光クロック抽出回路５３０、光分周器５４０、光ラッチ
回路５５０，５５１、光消去回路５６０の制御が′ａ雑
になるという問題があった．本発明の目的は、このよう
な従来の問題点を除去し、光信号の分岐および挿入を行
う場合に光デバイスに要求される動作速度が低速でよく
、しかも容易に信号速度の異なる光信号を分岐および挿
入できる光分岐・挿入ノードを提供することにある． （課題を解決するための手段） 前述の課題を解決するために本発明の光分岐・挿入ノー
ドは複数の波長の光が多重化された波長多重化信号を受
ける１つの入力端および第１と第２の出力端を有し、予
め定めた制御信号が印加されていない場合は前記波長多
重光信号を全て前記第１の出力端から出射し、前記制御
信号が印加された場合は前記波長多重光信号がら前記制
御信号の種類によって定まる所定の波長の光信号のみを
前記第２の出力端から出射し、他の波長の光信号は前記
第１の出力端から出射する可変波長選択素子と、他から
供給される光信号を前記可変波長選択素子の第２の出力
端から出射される光信号の波長と同じ波長の光信号へ変
換する波長変換素子と、前記可変波長選択素子の第１の
出力端からの光信号と前記波長変換素子の出力端からの
光信号とを合流する合流器とを備えて成る． また、本発明は、複数の波長の光が多重化された波長多
重化信号と他の光信号を受ける第１と第２の入力端、第
１と第２の出力端を有し、予め定めた制御信号が印加さ
れていない場合は前記波長多重光信号を全て前記第１の
出力端から出射し，前記制御信号が印加された場合は前
記波長多重光信号から前記制御信号の種類によって定ま
る所定の波長の光信号のみを前記第２の出力端から出射
し、他の波長の光信号は前記第１の出力端から出射し、
前記第２の入力端がら入力された光信号を前記第１の出
力端へ出射する可変波長選択素子と他から供給される光
信号の波長を前記可変波長選択素子の第２の出力端から
出射される光信号の波長と同じ波長の光信号へ変換して
前記可変波長選択素子の前記第２の入力端に供給する波
長変換素子とを備える． （作用） 本発明の光分岐・挿入ノードは、入力される波長多重光
信号から所定の波長の光信号を分岐し、さらに光信号を
所定の波長へ変換した後に挿入して波長多重光信号を出
力するので、光デバイスに要求される動作速度は多重度
が増加しても低速でよく、さらに速度の異なる光信号の
分岐および挿人を容易に行うことができる． （実施例） 次に本発明について図面を参照しながら説明する． 第１図は本発明の第１の実施例を示す図であり、以下の
説明は第５図同様、２つのハイウエイ間で所定の光信号
の入れ換えを行う場合について行う．光分岐・挿入ノー
ド１００内の可変波長選択素子１２０は、端子ａから入
射される波長多重光信号１１０を端子ｂがら出射し、制
御信号が印加されると、波長多重光信号１１０から所定
の波長の光信号を選択してこれを端子Ｃがら光分岐・挿
入ノード１０１へ分岐するとともに所定の波長以外の光
信号を端子ｂから合流器１３０へ出射する．可変波長選
択素子１２０が選択する光信号の波長は印加する制御信
号によって変えることができる．第１図に示した例では
、端子ａから入射された波長λ１〜λ４の多重光信号１
１０の中から可変波長選択素子１２０は、波長λ２に対
応した制御信号によって波長λ２の光信号を選択し、端
子Ｃから光分岐・挿入ノード１０１へ分岐し、波長λ１
．＾き、λ，の多重光信号を端子ｂから合流器１３０へ
送出している。波長変換素子１４０は、光分岐・挿入ノ
ード１０１から分岐される波長多重光信号１１１の中の
例えば波長λ１の光信号の波長を、可変波長選択素子１
２０によって選択されている光信号の波長λ，へ変換し
て合流器１３０へ出射する． 合流器１３０では、可変波長選択素子１２０の端子ｂか
らの波長λ１，λ，、λ，の多重光と波長変換素子１４
０からの波長λ２の光信号とが合流されて波長λ１〜λ
４の多重光信号１５０が光分岐・挿入ノード１００から
出力される．同様にして光分岐・挿入ノード１０１は、
光分岐・挿入ノード１００から分岐される波長λ２の光
信号の波長をλ》に変換して挿入し、波長多重光信号１
５１を出射する． 以上のようにして光分岐・挿入ノード１００．１０１は
入力する波長多重光信号から所定の波長の光信号を他の
光分岐・挿入ノードへ分岐し、そして分岐した所定の波
長以外の光信号へ他の光分岐・挿入ノードからの光信号
を挿入することができる．また、上記実施例の他に光分
岐・挿入ノードｉｏｏ，ｔｏｉは同様にして各々の端末
へ所定の波長の光信号を分岐し、そして、各々の端末か
らの光信号を所定の波長へ変換した後に挿入することも
可能である。

以上、第１図に示す本発明の第１の実施例による光分岐
・挿入ノードによれば、波長多重光信号が使用できるの
で光デバイスに要求されている動作速度は低速でよい。

例えば、信号速度１００Ｍ　ｂ　／　ｓで多重度と１２
８程度を考えると、従来の光分岐・挿入ノードでは、光
デバイスが８００Ｍ　ｂ　／　ｓで動作する必要がある
のに対し、本発明の光分岐・挿入ノートでは光デバイス
は信号速度の１００Ｍｂ／ｓで動作すればよい． さらに、本発明の光分岐・挿入ノートは波長多重光信号
が使用できるので、各波長毎に１００Ｍｂ／ｓ，５０Ｍ
ｂ／ｓ，３２Ｍｂ／ｓと各信号速度の異なる多重光信号
についても分岐および挿人を行うことができる． 第２図には本発明の第２の実施例が示されている．やは
り、２つのハイウエイ間で所定の光信号の入れ換えを行
う場合について説明する．光分岐挿入ノード２００内の
可変波長選択素子２２０は、制御信号が印加されなけれ
ば端子ａから入射される波長多重光信号２１０を端子ｂ
から出射し、制御信号が印加されると波長多重光信号２
１０から所定の波長の光信号を選択して、これを端子Ｃ
から出射し光分岐・挿入ノード２０１へ分岐する。可変
波長選択素子１２０に印加する制御信号によって可変波
長選択素子１２０が選択する光信号の波長を変えること
ができる．第２図に示した例では、端子ａから入射され
た波長λ１〜λ，の多重光信号２１０から可変波長選択
素子２２０は、波長λ２に対応した制御信号によって波
長λ２の光信号を選択し、端子Ｃから光分岐・挿入ノー
ド２０１へ波長λ２の光信号を分岐している． 波長変換素子２３０は、光分岐・挿入ノード２０１から
分岐される波長多重光信号２１１の中の例えば波長λ３
の光信号の波長を、可変波長選択素子２２０によって選
択されている光信号の波長λ７へ変換して可変波長選択
素子２２０の端子ｄへ出射する． 可変波長選択素子２２０は、端子ｄから入力される波長
λ２の光信号を選択し、波長λ１，λ，，λ，の光信号
と合波して波長λ１〜λ４の多重光信号を、端子ｂから
出射する．従って、光分岐・挿入ノード２００からは波
長多重光信号２４０が出力される．同様にして光分岐・
挿入ノード２０１は、光分岐・挿入ノード２００から分
岐される波長λ２の光信号の波長をλ３に変換して挿入
し、波長多重光信号２４１を出力する．以上述べたよう
に第２図に示した本発明の第２の実施例によれば第１図
に示した本発明の第１の実施例と同様の効果を合流器を
用いずに得ることができる． 第３図（ａ）と（ｂ）には第１図および第２図の実施例
の中の可変波長選択素子１２０　　２２０の具体的梢或
例が示されている． 光導波路３０４，３０５は、基盤３００の上に形成され
た分離層３０１を介して交差している．弾性表面波導波
路３０３に各波長に対応した弾性表面波を伝搬させると
、光導波路３０４と３０５の結合領域３０２において光
信号の波長の選択が行われる． 第３図（ａ）は第１図の可変波長選択素子１２０および
第２図の可変波長選択素子２２０の動作を説明するため
の図である。

光導波路３０４の端子ａから波長λ１〜λ，の多重光信
号３１０を入力し、制御信号として弾性表面波を弾性表
面波導波路３０３へ伝搬させないと、光導波路３０４の
端子ｂから波長λ，〜λ，の多重光信号３１０はそのま
ま出力される．一方、制御信号として波長λ２に対応し
た弾性表面波を弾性表面波導波路３０３へ伝搬させると
、結合領域３０２において波長λ２の光信号のみが波長
多重光信号３１０から選択され、その結果、光導波路３
０５の端子Ｃから波長λ１の光信号のみが出力され、波
長λ１，λ，．λ４の多重光信号が光導波路３０４の端
子ｂから出力される．弾性表面波の周波数を変化させれ
ば、別の波長の光信号を吸収し光導波路３０５のＣ＠子
から出力させることができる． また、第３図（ｂ）は第２図の可変波長選択素子２２０
の別な動作を説明するための図である．光導波路３０４
の端子ａには波長λ１，λ２，λ》，λ４の多重光信号
３２０を、光導波路３０５の端子ｄには波長λ２の光信
号３３０をそれぞれ入射させる．制御信号として弾性表
面波を弾性表面波導波路３０３へ伝搬させないと、光導
波路３０４の端子ｂからは波長λ１，λ２，λ，，λ４
の多重光信号３２０が、また光導波路３０５の端子Ｃか
らは端子ｄに入力された波長λ２の光信号３３０が、そ
れぞれ出射される． 一方、制御信号として波長λ２に対応した弾性表面波を
選び、これを弾性表面波導波路３０３へ伝撮させると、
結合領域３０２において、波長多重光信号３２０の中の
波長λ２の光信号のみが選択されて光導波路３０５のＣ
＠子から出力されると同時に、波長λ１の光信号３３０
が光導波路３０４へ結合され、波長λ１．λ，．＾４の
多重光信号へ合波される． その結果、光導波路３０４の端子ｂからは波長多重光信
号３２０の波長λ１，λ１，λ４の光信号と波長λ２の
光信号３３０との多重光信号が出力され、光導波路３０
５の端子Ｃからは波長多重光信号３２０の中の波長λ２
の光信号が出力される．また、弾性表面波の周波数を変
化させれば別の波長の光信号を合波させることができる
．このようにして弾性表面波を制御信号として、これを
伝搬させるか否かによって波長多重光信号から所定の波
長の光信号を選択し、かつ、所定の波長の光信号を合波
して波長多重光信号を出力することができる． 第４図には第１図と第２図の実施例中の波長変換素子１
４０，２３０の梢或例が示されている．入力光信号４０
０は、光一電気変換回路４１０によって一旦電気信号４
０１に変換される．半導体レーザダイオード４１１は、
印加されている駆動信号によって出力光の波長が制御さ
れるもので、上記電気信号４０１を駆動信号として半導
体レーザダイオード４１１に供給することによって入力
光信号４００の波長を出力光信号４０２の波長に変換す
ることができる． 入力光信号４００の波長を所定の波長に変換する場合に
は、半導体レーザダイオード４１１として、可変波長半
導体レーザダイオードを使用すればよい．可変波長半導
体レーザとしては例えば、文献１９８７年４月９日エレ
クトロニクス・レターズ（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　　
ＬＥＴＴＥＲＳ）２３集第８巻４０３頁に開示されてい
る可変波長半導体レーザを使用することができる．（発
明の効果） 以上説明したように本発明の光分岐・挿入ノードによれ
ば波長多重光信号が使用できるので光デバイスに要求さ
れる動作は低速でよく、しかも速度の異なる光信号を用
いることも可能である．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の梢或図、第２図は本発
明の第２の実１１例の構成図、第３図は第１図と第２図
中の可変波長選択素子の具体的梢或例を示す図、第４図
は第１図と第２図中の波長変換素子の具体的梢戒例を示
す図、第５図は従来の光アクセス端末における光分岐・
挿入ノードを示す図である． １００，１０１，２００，２０１・・・光分岐・挿入ノ
ード、１１０，１１１，１５０，１５１，２１０，２１
１，２４０，２４１・・・波長多重光信号、１２０．２
２０・・・可変波長選択素子、１３０・・・合流器、１
４０，２３０・・・波長変換素子、３００・・・基盤、
３０１・・・分離層、３０２・・・結合領域、３０３・
・・弾性表面波導波路、３０４．３０５・・・光導波路
、３１０・・・波長多重光信号、４００・・・入力光信
号、４０１・・・電気信号、４０２・・・出力光信号、
４１０・・・光一電気変換回路、４１１・・・半導体レ
ーザ、５００．５０１・・・光アクセス端末、５１０，
５１１，５８０．５８１・・・時分割光信号、５２０，
５２１，５２２・・・分岐器、５３０・・・光クロック
抽出回路、５４０・・・光分周器、５５０，５５１・・
・光ラッチ回路、５６０・・・光消去回路、５７０・・
・合流器．

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の波長の光が多重化された波長多重化信号を
   受ける１つの入力端および第１と第２の出力端を有し、
   予め定めた制御信号が印加されていない場合は前記波長
   多重光信号を全て前記第１の出力端から出射し、前記制
   御信号が印加された場合は前記波長多重光信号から前記
   制御信号の種類によつて定まる所定の波長の光信号のみ
   を前記第２の出力端から出射し、他の波長の光信号は前
   記第１の出力端から出射する可変波長選択素子と、他か
   ら供給される光信号を前記可変波長選択素子の第２の出
   力端から出射される光信号の波長と同じ波長の光信号へ
   変換する波長変換素子と、前記可変波長選択素子の第１
   の出力端からの光信号と前記波長変換素子の出力端から
   の光信号とを合流する合流器とを備えて成ることを特徴
   とする光分岐・挿入ノード。
2. （２）複数の波長の光が多重化された波長多重化信号と
   他の光信号を受ける第１と第２の入力端および第１と第
   ２の出力端を有し、予め定めた制御信号が印加されない
   場合は前記波長多重光信号を全て前記第１の出力端から
   出射し、前記制御信号が印加された場合は前記波長多重
   光信号から前記制御信号の種類によって定まる所定の波
   長の光信号のみを前記第２の出力端から出射し、他の波
   長の光信号は前記第１の出力端から出射し、前記第２の
   入力端から入力された光信号を前記第１の出力端へ出射
   する可変波長選択素子と他から供給される光信号の波長
   を前記可変波長選択素子の第２の出力端から出射される
   光信号の波長と同じ波長の光信号へ変換して前記可変波
   長選択素子の前記第２の入力端に供給する波長変換素子
   とを備えて成ることを特徴とする光分岐・挿入ノード。