JPH11145910A - 波長分割多重化リングネットワーク及びその安定化方法 - Google Patents
波長分割多重化リングネットワーク及びその安定化方法Info
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- JPH11145910A JPH11145910A JP10258653A JP25865398A JPH11145910A JP H11145910 A JPH11145910 A JP H11145910A JP 10258653 A JP10258653 A JP 10258653A JP 25865398 A JP25865398 A JP 25865398A JP H11145910 A JPH11145910 A JP H11145910A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長分割多重化リングネットワークにおける
レーザー発振を防止する。 【解決手段】 直列に接続された複数個のノードリンク
を有し各々のノードリンクが光ファイバー部とネットワ
ークの伝送帯域との間で単一あるいは複数個のアクティ
ブ波長チャネルの追加／除去を行なうアクセスノードサ
イトとを有するようなＷＤＭリングネットワークにおけ
るレーザー発振が、ネットワークに接続された防止手段
でネットワークの光伝送特性を変化させ、あらゆる波長
におけるネットワークループ利得がネットワークループ
損失よりも常に小さいことを保証することによって防止
される。本発明の一実施例においては、前記防止手段
は、ネットワークの伝送帯域の不活性部分の光伝送特性
を変化させ、その不活性部分におけるループ利得がルー
プ損失よりも小さいことを保証する。
レーザー発振を防止する。 【解決手段】 直列に接続された複数個のノードリンク
を有し各々のノードリンクが光ファイバー部とネットワ
ークの伝送帯域との間で単一あるいは複数個のアクティ
ブ波長チャネルの追加／除去を行なうアクセスノードサ
イトとを有するようなＷＤＭリングネットワークにおけ
るレーザー発振が、ネットワークに接続された防止手段
でネットワークの光伝送特性を変化させ、あらゆる波長
におけるネットワークループ利得がネットワークループ
損失よりも常に小さいことを保証することによって防止
される。本発明の一実施例においては、前記防止手段
は、ネットワークの伝送帯域の不活性部分の光伝送特性
を変化させ、その不活性部分におけるループ利得がルー
プ損失よりも小さいことを保証する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は波長分割多重化（Ｗ
ＤＭ）リングネットワークに関し、特に、その種のＷＤ
Ｍリングネットワークにおけるレーザー発振の防止に関
する。
ＤＭ）リングネットワークに関し、特に、その種のＷＤ
Ｍリングネットワークにおけるレーザー発振の防止に関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば波長分割多重化（ＷＤＭ）ネット
ワークのような光波ネットワークの発展及び多様性のた
めに、容量管理及び供給、維持、及び高信頼性かつ堅固
な動作に関する新たな要求がなされつつある。ＷＤＭネ
ットワークの一つのタイプにＷＤＭリングネットワーク
がある。これは、例えば、大都市圏ネットワーク応用に
用いられるものである。ＷＤＭリングネットワークにお
ける信頼性の問題は、閉環状経路(closed cyclical pat
h)を用いることによってその一周分の光利得がループ損
失より大きい場合にはレーザー発振が可能となることか
ら、特に重要である。レーザー発振は、相互飽和を通じ
て信号チャネルに影響を与え、パワー変動を引き起こ
す。このパワー変動は、システムのパワーマージンを低
減し、システムチャネルモニターに対して誤った警報を
発生させる。
ワークのような光波ネットワークの発展及び多様性のた
めに、容量管理及び供給、維持、及び高信頼性かつ堅固
な動作に関する新たな要求がなされつつある。ＷＤＭネ
ットワークの一つのタイプにＷＤＭリングネットワーク
がある。これは、例えば、大都市圏ネットワーク応用に
用いられるものである。ＷＤＭリングネットワークにお
ける信頼性の問題は、閉環状経路(closed cyclical pat
h)を用いることによってその一周分の光利得がループ損
失より大きい場合にはレーザー発振が可能となることか
ら、特に重要である。レーザー発振は、相互飽和を通じ
て信号チャネルに影響を与え、パワー変動を引き起こ
す。このパワー変動は、システムのパワーマージンを低
減し、システムチャネルモニターに対して誤った警報を
発生させる。
【０００３】通常のＷＤＭ光リングネットワークには、
波長追加／除去（ＷＡＤ:wavelength add/drop）機能を
有するネットワーク素子が含まれる。これによって、あ
る光チャネルが除去及び／あるいは追加される一方、他
のチャネルはそのまま通過させられる。ＷＡＤ素子に用
いられるテクノロジー及びネットワークアーキテクチャ
に依存して、ＷＤＭリングネットワークにおいて閉ルー
プが形成される。この閉ループは、ネットワーク素子及
びファイバーの損失を補償するために用いられるエルビ
ウムドープファイバー増幅器（ＥＤＦＡ）を用いること
によって、リングレーザー共振器を構成し得る。増幅自
発放出（Amplified Spontaneous Emission;ＡＳＥ）に
よる一周分の利得がループ損失より大きい場合に発生す
るリング共振器内のレーザー発振は、増幅器の飽和を増
大させ、付加的な雑音が導入される。これらは、光信号
伝達性能に影響を与える。これらの効果は、K.Bala及び
C.A.Brackettによる報文（J.Lightwave Tech.第１４巻
第１５８５頁（１９９６年））及びJ.Inessらによる報
文（J.Lightwave Tech.第１４巻第１２０７頁（１９９
６年））に記載されている。
波長追加／除去（ＷＡＤ:wavelength add/drop）機能を
有するネットワーク素子が含まれる。これによって、あ
る光チャネルが除去及び／あるいは追加される一方、他
のチャネルはそのまま通過させられる。ＷＡＤ素子に用
いられるテクノロジー及びネットワークアーキテクチャ
に依存して、ＷＤＭリングネットワークにおいて閉ルー
プが形成される。この閉ループは、ネットワーク素子及
びファイバーの損失を補償するために用いられるエルビ
ウムドープファイバー増幅器（ＥＤＦＡ）を用いること
によって、リングレーザー共振器を構成し得る。増幅自
発放出（Amplified Spontaneous Emission;ＡＳＥ）に
よる一周分の利得がループ損失より大きい場合に発生す
るリング共振器内のレーザー発振は、増幅器の飽和を増
大させ、付加的な雑音が導入される。これらは、光信号
伝達性能に影響を与える。これらの効果は、K.Bala及び
C.A.Brackettによる報文（J.Lightwave Tech.第１４巻
第１５８５頁（１９９６年））及びJ.Inessらによる報
文（J.Lightwave Tech.第１４巻第１２０７頁（１９９
６年））に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、ＷＤＭリン
グネットワークがレーザー発振することを防止する技術
が求められている。
グネットワークがレーザー発振することを防止する技術
が求められている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、閉ル
ープを有する波長分割多重化（ＷＤＭ）リングネットワ
ークにおいては、増幅自発放出（ＡＳＥ）波長において
レーザー発振の可能性が存在することを認識している。
さらに、本発明の発明者は、構造及び動作条件に依存し
て、レーザー発振によって引き起こされる相互飽和が問
題であることを決定した。最悪の場合には、この問題
は、いくつかの信号チャネルのパワーを著しく減少させ
るほどに激しい場合があり、システムのパワーマージン
を減少させたり、リングに何ら欠陥がない場合において
さえも、リングの一部におけるチャネルローディングが
変化した際に誤った警報を発する可能性がある。
ープを有する波長分割多重化（ＷＤＭ）リングネットワ
ークにおいては、増幅自発放出（ＡＳＥ）波長において
レーザー発振の可能性が存在することを認識している。
さらに、本発明の発明者は、構造及び動作条件に依存し
て、レーザー発振によって引き起こされる相互飽和が問
題であることを決定した。最悪の場合には、この問題
は、いくつかの信号チャネルのパワーを著しく減少させ
るほどに激しい場合があり、システムのパワーマージン
を減少させたり、リングに何ら欠陥がない場合において
さえも、リングの一部におけるチャネルローディングが
変化した際に誤った警報を発する可能性がある。
【０００６】本発明に従って、直列に接続された複数個
のノードリンクを有し、各々のノードリンクが光ファイ
バー部と、ネットワークの伝送帯域との間で単一あるい
は複数個のアクティブ波長チャネルの追加／除去を行な
うアクセスノードサイトとを有するようなＷＤＭリング
ネットワークにおけるレーザー発振から保護する技法が
提供される。本発明に従って、ネットワークに対して接
続された保護手段が、ネットワークの光伝送特性を変化
させ、あらゆる波長におけるネットワークループ利得が
ネットワークループ損失よりも常に小さいことを保証す
る。
のノードリンクを有し、各々のノードリンクが光ファイ
バー部と、ネットワークの伝送帯域との間で単一あるい
は複数個のアクティブ波長チャネルの追加／除去を行な
うアクセスノードサイトとを有するようなＷＤＭリング
ネットワークにおけるレーザー発振から保護する技法が
提供される。本発明に従って、ネットワークに対して接
続された保護手段が、ネットワークの光伝送特性を変化
させ、あらゆる波長におけるネットワークループ利得が
ネットワークループ損失よりも常に小さいことを保証す
る。
【０００７】本発明の一実施例においては、前記保護手
段は、ネットワークの伝送帯域の不活性部分の光伝送特
性を変化させ、その不活性部分におけるループ利得がル
ープ損失よりも小さいことを保証する。別の実施例にお
いては、前記保護手段は、ポンピング光源及びリンク制
御を有している。さらに別の実施例においては、前記保
護手段は、アクセスノード制御アルゴリズムを利用す
る。
段は、ネットワークの伝送帯域の不活性部分の光伝送特
性を変化させ、その不活性部分におけるループ利得がル
ープ損失よりも小さいことを保証する。別の実施例にお
いては、前記保護手段は、ポンピング光源及びリンク制
御を有している。さらに別の実施例においては、前記保
護手段は、アクセスノード制御アルゴリズムを利用す
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１には、大都市圏ネットワーク
などのＷＤＭリングネットワーク例が模式的に示されて
いる。このＷＤＭリングネットワークには、３つの光フ
ァイバースパン１０４〜１０６によって分散させられた
３つのアクセスノードすなわちサイト（具体的には、波
長追加／除去（ＷＡＤ）サイトであるＷＡＤ１〜ＷＡＤ
３）１０１〜１０３が含まれている。各ノードリンク、
すなわち１０１／１０４〜１０３／１０６には、アクセ
スサイトすなわちＷＡＤ１〜ＷＡＤ３、１０１〜１０
３、及び光ファイバー部すなわち１０４〜１０６がそれ
ぞれ含まれている。ＷＡＤ１〜ＷＡＤ３サイト１０１〜
１０３の各々は、それぞれＷＡＤ素子１０７〜１０９及
び光増幅器１１１〜１１３を含んでいる。ＷＡＤ素子１
０７〜１０９は、具体的には、ファイバーグレーティン
グ及びサーキュレータを含むように示されている。
などのＷＤＭリングネットワーク例が模式的に示されて
いる。このＷＤＭリングネットワークには、３つの光フ
ァイバースパン１０４〜１０６によって分散させられた
３つのアクセスノードすなわちサイト（具体的には、波
長追加／除去（ＷＡＤ）サイトであるＷＡＤ１〜ＷＡＤ
３）１０１〜１０３が含まれている。各ノードリンク、
すなわち１０１／１０４〜１０３／１０６には、アクセ
スサイトすなわちＷＡＤ１〜ＷＡＤ３、１０１〜１０
３、及び光ファイバー部すなわち１０４〜１０６がそれ
ぞれ含まれている。ＷＡＤ１〜ＷＡＤ３サイト１０１〜
１０３の各々は、それぞれＷＡＤ素子１０７〜１０９及
び光増幅器１１１〜１１３を含んでいる。ＷＡＤ素子１
０７〜１０９は、具体的には、ファイバーグレーティン
グ及びサーキュレータを含むように示されている。
【０００９】具体的には、光増幅器１１１〜１１３は、
エルビウムドープファイバー増幅器（ＥＤＦＡ）であ
り、前段の対応するノードリンク（この場合には、ノー
ド及び光ファイバー部）における損失を補償する光利得
を供給する。よって、例えば増幅器１１１は、光ファイ
バースパン１０４、及び、ＷＡＤ素子１０７のグレーテ
ィング、カップラ及びファイバーコネクタにおける損失
を補償するように配置される。通常の設置においては、
ノードリンク、すなわち１０１／１０４〜１０３／１０
６、の各々は、そのリンクにおけるファイバー及びＷＡ
Ｄそしによる損失を打ち消すような増幅器利得を有して
いる。その結果、ノードリンク１０１／１０４〜１０３
／１０６がＷＤＭリングネットワークを形成するように
直列に接続されると、利得スペクトルが平坦である場合
には、そのＷＤＭリングネットワークを伝播する全ての
信号波長に関して全体としてのループ利得はゼロである
ことになる。あらゆるＷＤＭリングネットワークにおい
てそのリングネットワーク全体を伝播する信号波長は存
在しない（さもなければ、その信号波長は、それが発せ
られたノードにおいて終端されることになる）ため、ル
ープ利得をゼロにする、という要求は、ＷＤＭリングネ
ットワークにおけるレーザー発振を防止するのに充分で
あるように思われる。しかしながら、本発明の発明者
は、ループ利得がゼロであることは信号波長における安
定動作を実現する一方、一般的なＥＤＦＡの増幅自発放
出（Amplified Spontaneous Emission;ASE）波長におけ
るレーザー発振を防ぐとは限らないことを認識してい
る。このようなレーザー発振は、ＷＤＭリングネットワ
ークの性能を著しく劣化させる。
エルビウムドープファイバー増幅器（ＥＤＦＡ）であ
り、前段の対応するノードリンク（この場合には、ノー
ド及び光ファイバー部）における損失を補償する光利得
を供給する。よって、例えば増幅器１１１は、光ファイ
バースパン１０４、及び、ＷＡＤ素子１０７のグレーテ
ィング、カップラ及びファイバーコネクタにおける損失
を補償するように配置される。通常の設置においては、
ノードリンク、すなわち１０１／１０４〜１０３／１０
６、の各々は、そのリンクにおけるファイバー及びＷＡ
Ｄそしによる損失を打ち消すような増幅器利得を有して
いる。その結果、ノードリンク１０１／１０４〜１０３
／１０６がＷＤＭリングネットワークを形成するように
直列に接続されると、利得スペクトルが平坦である場合
には、そのＷＤＭリングネットワークを伝播する全ての
信号波長に関して全体としてのループ利得はゼロである
ことになる。あらゆるＷＤＭリングネットワークにおい
てそのリングネットワーク全体を伝播する信号波長は存
在しない（さもなければ、その信号波長は、それが発せ
られたノードにおいて終端されることになる）ため、ル
ープ利得をゼロにする、という要求は、ＷＤＭリングネ
ットワークにおけるレーザー発振を防止するのに充分で
あるように思われる。しかしながら、本発明の発明者
は、ループ利得がゼロであることは信号波長における安
定動作を実現する一方、一般的なＥＤＦＡの増幅自発放
出（Amplified Spontaneous Emission;ASE）波長におけ
るレーザー発振を防ぐとは限らないことを認識してい
る。このようなレーザー発振は、ＷＤＭリングネットワ
ークの性能を著しく劣化させる。
【００１０】図１に示されたＷＤＭネットワークにおい
ては、３つのＷＡＤサイト、ＷＡＤ１、ＷＡＤ２、及び
ＷＡＤ３が、それぞれ長さＬ1＝１５．９４、Ｌ2＝１
４．４９、及びＬ3＝１１．１３ｋｍの光ファイバーよ
りなる３つの光ファイバースパン１０４〜１０６によっ
て接続されている。ここで、１６個のＷＤＭ信号チャネ
ルが、リング中を時計回りに伝播させられていると仮定
する。８個の信号チャネルがＷＡＤ１とＷＡＤ２との間
で存在し、８個のチャネルがＷＡＤ１のロケーション１
２１から発せられて（図２の２０１）ＷＡＤ２のロケー
ション１２２において終端され（図２の２０２）、８個
のチャネルがＷＡＤ２のロケーション１２２から発せら
れて（図２の２０３）ＷＡＤ１のロケーション１２１に
おいて終端される（図２の２０４）。図２においては、
それぞれの線が４個のチャネルを表わしている。４個の
チャネルがＷＡＤ２とＷＡＤ３との間で存在し、４個の
チャネルがＷＡＤ１のロケーション１２１から発せられ
て（図２の２０５）ＷＡＤ３のロケーション１２３にお
いて終端され（図２の２０６）、４個のチャネルがＷＡ
Ｄ３のロケーション１２３から発せられて（図２の２０
７）ＷＡＤ１のロケーション１２１において終端される
（図２の２０８）。さらに４個のチャネルがＷＡＤ２と
ＷＡＤ３との間で存在し、４個のチャネルがＷＡＤ２の
ロケーション１２２から発せられて（図２の２０９）Ｗ
ＡＤ３のロケーション１２３において終端され（図２の
２１０）、４個のチャネルがＷＡＤ３のロケーション１
２３から発せられて（図２の２１１）ＷＡＤ２のロケー
ション１２２において終端される（図２の２１２）。説
明のため、３つのグループのチャネルが、それぞれλa
＝１５５２．４ｎｍ、λb＝１５５４．０ｎｍ、及びλc
＝１５５６．１ｎｍの３つのレーザーによって表現され
ると仮定する。
ては、３つのＷＡＤサイト、ＷＡＤ１、ＷＡＤ２、及び
ＷＡＤ３が、それぞれ長さＬ1＝１５．９４、Ｌ2＝１
４．４９、及びＬ3＝１１．１３ｋｍの光ファイバーよ
りなる３つの光ファイバースパン１０４〜１０６によっ
て接続されている。ここで、１６個のＷＤＭ信号チャネ
ルが、リング中を時計回りに伝播させられていると仮定
する。８個の信号チャネルがＷＡＤ１とＷＡＤ２との間
で存在し、８個のチャネルがＷＡＤ１のロケーション１
２１から発せられて（図２の２０１）ＷＡＤ２のロケー
ション１２２において終端され（図２の２０２）、８個
のチャネルがＷＡＤ２のロケーション１２２から発せら
れて（図２の２０３）ＷＡＤ１のロケーション１２１に
おいて終端される（図２の２０４）。図２においては、
それぞれの線が４個のチャネルを表わしている。４個の
チャネルがＷＡＤ２とＷＡＤ３との間で存在し、４個の
チャネルがＷＡＤ１のロケーション１２１から発せられ
て（図２の２０５）ＷＡＤ３のロケーション１２３にお
いて終端され（図２の２０６）、４個のチャネルがＷＡ
Ｄ３のロケーション１２３から発せられて（図２の２０
７）ＷＡＤ１のロケーション１２１において終端される
（図２の２０８）。さらに４個のチャネルがＷＡＤ２と
ＷＡＤ３との間で存在し、４個のチャネルがＷＡＤ２の
ロケーション１２２から発せられて（図２の２０９）Ｗ
ＡＤ３のロケーション１２３において終端され（図２の
２１０）、４個のチャネルがＷＡＤ３のロケーション１
２３から発せられて（図２の２１１）ＷＡＤ２のロケー
ション１２２において終端される（図２の２１２）。説
明のため、３つのグループのチャネルが、それぞれλa
＝１５５２．４ｎｍ、λb＝１５５４．０ｎｍ、及びλc
＝１５５６．１ｎｍの３つのレーザーによって表現され
ると仮定する。
【００１１】各ＷＡＤサイト１０１〜１０３において
は、受信された全ての信号は、通過あるいは除去される
以前に、それぞれエルビウムドープファイバー増幅器
（ＥＤＦＡ）１１１〜１１３によって増幅される。以下
の記述においては、λa bというシンボルは波長を表わ
し、下付き文字、ここではｂ、がその波長を示し、上付
き文字がその波長が追加される（“ａ”）あるいは除去
される（“ｄ”）ことを表わす。例えば、ＷＡＤ１にお
いては、追加される波長λa a、λa bの２つのグレーティ
ング１６１及び１６２と除去される波長λd a、λd bの２
つのグレーティング１６３及び１６４が、２つのサーキ
ュレータ１５１及び１５２の間に挿入されている。波長
λa a、λa bはロケーション１２１からサーキュレータ１
５２の入力（Ｉ）ポートに入り、それぞれグレーティン
グ１６１及び１６２によって反射され、サーキュレータ
１５２の出力ポートから光ファイバースパン１０４に出
力される。
は、受信された全ての信号は、通過あるいは除去される
以前に、それぞれエルビウムドープファイバー増幅器
（ＥＤＦＡ）１１１〜１１３によって増幅される。以下
の記述においては、λa bというシンボルは波長を表わ
し、下付き文字、ここではｂ、がその波長を示し、上付
き文字がその波長が追加される（“ａ”）あるいは除去
される（“ｄ”）ことを表わす。例えば、ＷＡＤ１にお
いては、追加される波長λa a、λa bの２つのグレーティ
ング１６１及び１６２と除去される波長λd a、λd bの２
つのグレーティング１６３及び１６４が、２つのサーキ
ュレータ１５１及び１５２の間に挿入されている。波長
λa a、λa bはロケーション１２１からサーキュレータ１
５２の入力（Ｉ）ポートに入り、それぞれグレーティン
グ１６１及び１６２によって反射され、サーキュレータ
１５２の出力ポートから光ファイバースパン１０４に出
力される。
【００１２】同様に、ＷＡＤ２の２つのサーキュレータ
１５３及び１５４の間には、波長λ a a、λa cを追加する
２つのグレーティング及び波長λd a、λd cを除去する２
つのグレーティングが挿入されている。さらに、ＷＡＤ
３の２つのサーキュレータ１５５及び１５６の間には、
波長λa c、λa bを追加する２つのグレーティング及び波
長λd b、λd cを除去する２つのグレーティングが挿入さ
れている。
１５３及び１５４の間には、波長λ a a、λa cを追加する
２つのグレーティング及び波長λd a、λd cを除去する２
つのグレーティングが挿入されている。さらに、ＷＡＤ
３の２つのサーキュレータ１５５及び１５６の間には、
波長λa c、λa bを追加する２つのグレーティング及び波
長λd b、λd cを除去する２つのグレーティングが挿入さ
れている。
【００１３】信号チャネルの各々が相異なった波長に位
置している通常のＷＤＭリングネットワークにおいて
は、追加される相異なった波長の各々に対する個別のグ
レーティングと除去される相異なった波長の各々に対す
る個別のグレーティングとが存在する。よって、ここで
記述されているリングネットワーク例においては、ＷＡ
Ｄ１は１２個（グループλa aに関して８個、グループλ
a bに関して４個）の追加される波長に対する１２個のグ
レーティング及び１２個（グループλd aに関して８個、
グループλd bに関して４個）の除去される波長に対する
１２個のグレーティングを有することになる。同様に、
ＷＡＤ２には総数で１２個（λa a、λa c）の追加される
波長に対する１２個のグレーティング及び１２個
（λd a、λd c）の除去される波長に対する１２個のグレ
ーティングが存在する。ＷＡＤ３には総数で８個
（λa c、λa b）の追加される波長に対する８個のグレー
ティング及び８個（λd b、λd c）の除去される波長に対
する８個のグレーティングが存在する。しかしながら、
例えばＷＡＤ１に関しては、同一波長、例えばλa、が
除去されてかつＷＡＤ１において追加される（このこと
は、追加／除去回路においては一般的なことである）場
合には、グレーティング１６２あるいは１６４のいずれ
か一方は除去され得る。なぜなら、その追加／除去され
る波長λaに関しては一つのグレーティングのみが必要
とされるからである。
置している通常のＷＤＭリングネットワークにおいて
は、追加される相異なった波長の各々に対する個別のグ
レーティングと除去される相異なった波長の各々に対す
る個別のグレーティングとが存在する。よって、ここで
記述されているリングネットワーク例においては、ＷＡ
Ｄ１は１２個（グループλa aに関して８個、グループλ
a bに関して４個）の追加される波長に対する１２個のグ
レーティング及び１２個（グループλd aに関して８個、
グループλd bに関して４個）の除去される波長に対する
１２個のグレーティングを有することになる。同様に、
ＷＡＤ２には総数で１２個（λa a、λa c）の追加される
波長に対する１２個のグレーティング及び１２個
（λd a、λd c）の除去される波長に対する１２個のグレ
ーティングが存在する。ＷＡＤ３には総数で８個
（λa c、λa b）の追加される波長に対する８個のグレー
ティング及び８個（λd b、λd c）の除去される波長に対
する８個のグレーティングが存在する。しかしながら、
例えばＷＡＤ１に関しては、同一波長、例えばλa、が
除去されてかつＷＡＤ１において追加される（このこと
は、追加／除去回路においては一般的なことである）場
合には、グレーティング１６２あるいは１６４のいずれ
か一方は除去され得る。なぜなら、その追加／除去され
る波長λaに関しては一つのグレーティングのみが必要
とされるからである。
【００１４】ＷＡＤ素子は、C.Dragone,C.A.Edwards an
d R.C.Kisfierによる“シリコン上への光Ｎ×Ｍマルチ
プレクサのインテグレーション”という表題の論文（IE
EE Photonics Tech. Letters,第３巻第１０号第８９６
〜８９９頁（１９９１年１０月））に記載されている型
を用いて実現され得る。この論文は本発明の参照文献で
ある。さらに、ＷＡＤ素子は、C.R.Gilesらによる“波
長分割多重化ネットワーク向けの光追加／除去回路”と
いう表題の１９９６年１０月１５日付けの米国特許出願
第０８／７３０，２８２号に記載されたタイプのもので
もよい。この米国特許出願は本発明の参照文献である。
d R.C.Kisfierによる“シリコン上への光Ｎ×Ｍマルチ
プレクサのインテグレーション”という表題の論文（IE
EE Photonics Tech. Letters,第３巻第１０号第８９６
〜８９９頁（１９９１年１０月））に記載されている型
を用いて実現され得る。この論文は本発明の参照文献で
ある。さらに、ＷＡＤ素子は、C.R.Gilesらによる“波
長分割多重化ネットワーク向けの光追加／除去回路”と
いう表題の１９９６年１０月１５日付けの米国特許出願
第０８／７３０，２８２号に記載されたタイプのもので
もよい。この米国特許出願は本発明の参照文献である。
【００１５】ＷＡＤ１〜ＷＡＤ３の各ノードは、さら
に、各ＥＤＦＡの入力動作レベルが同一であることを保
証する目的で各ＷＡＤリンク１０１／１０４〜１０３／
１０６の各々におけるリンク損失をリンク利得と等しく
するために用いられる可変減衰器、例えばＷＡＤ１にお
ける１７１、を有している。このネットワーク例におい
ては、各ＥＤＦＡ１１１〜１１３に対する総入力及び出
力パワーは、それぞれ−４及び１５ｄＢｍであった。各
ＥＤＦＡの利得、つまり隣接する２つのＥＤＦＡの間の
損失は１９ｄＢであった。信号波長領域におけるＥＤＦ
Ａの動作利得の変化は小さかった。ＷＡＤ３における１
０％カップラはリング内における光出力をモニタするた
めに用いられ、波長λaはＷＡＤ１の出力ポート“Ｏ”
において測定された。このネットワーク例においては、
追加及び除去される波長が同一である場合には、個別の
除去グレーティング及び個別の追加グレーティングを用
いるのではなく、単一のグレーティングがその波長の追
加／除去の双方に関して用いられ得る。
に、各ＥＤＦＡの入力動作レベルが同一であることを保
証する目的で各ＷＡＤリンク１０１／１０４〜１０３／
１０６の各々におけるリンク損失をリンク利得と等しく
するために用いられる可変減衰器、例えばＷＡＤ１にお
ける１７１、を有している。このネットワーク例におい
ては、各ＥＤＦＡ１１１〜１１３に対する総入力及び出
力パワーは、それぞれ−４及び１５ｄＢｍであった。各
ＥＤＦＡの利得、つまり隣接する２つのＥＤＦＡの間の
損失は１９ｄＢであった。信号波長領域におけるＥＤＦ
Ａの動作利得の変化は小さかった。ＷＡＤ３における１
０％カップラはリング内における光出力をモニタするた
めに用いられ、波長λaはＷＡＤ１の出力ポート“Ｏ”
において測定された。このネットワーク例においては、
追加及び除去される波長が同一である場合には、個別の
除去グレーティング及び個別の追加グレーティングを用
いるのではなく、単一のグレーティングがその波長の追
加／除去の双方に関して用いられ得る。
【００１６】図７には、一般的なＥＤＦＡのブロック図
が示されている。ＥＤＦＡファイバー４０１には、ポン
ピング光源４０２からのポンピング信号が供給される。
ポンピング光源４０２のパワー出力は、電流源４０３か
ら供給されるバイアス電流のレベルによって決定され
る。制御信号は、電流源４０３からのバイアス電流のレ
ベルを制御し、よって、ＥＤＦＡファイバー４０１内の
利得を制御する。ＥＤＦＡは、例えば、R.G.Smartらに
よる“長距離ソリトンシステムにおける使用に適した２
段エルビウムドープファイバー増幅器”という表題の論
文（ELECTRONICSLETTERS第３０巻第１号（１９９４年１
月６日））に記載されたタイプのものである。この論文
は本発明の参照文献である。
が示されている。ＥＤＦＡファイバー４０１には、ポン
ピング光源４０２からのポンピング信号が供給される。
ポンピング光源４０２のパワー出力は、電流源４０３か
ら供給されるバイアス電流のレベルによって決定され
る。制御信号は、電流源４０３からのバイアス電流のレ
ベルを制御し、よって、ＥＤＦＡファイバー４０１内の
利得を制御する。ＥＤＦＡは、例えば、R.G.Smartらに
よる“長距離ソリトンシステムにおける使用に適した２
段エルビウムドープファイバー増幅器”という表題の論
文（ELECTRONICSLETTERS第３０巻第１号（１９９４年１
月６日））に記載されたタイプのものである。この論文
は本発明の参照文献である。
【００１７】図８には、図７に示された一般的なＥＤＦ
Ａにおける入力信号パワーと利得との関係を示すプロッ
ト例が示されている。図示されているように、利得レベ
ル及び飽和レベルは、信号パワーとポンピングバイアス
電流の双方の関数として変化する。より高いポンピング
バイアス電流Ｉｂ２においては、より低いバイアス電流
Ｉｂ１の場合よりも、利得及び飽和パワーレベルの双方
が高い。
Ａにおける入力信号パワーと利得との関係を示すプロッ
ト例が示されている。図示されているように、利得レベ
ル及び飽和レベルは、信号パワーとポンピングバイアス
電流の双方の関数として変化する。より高いポンピング
バイアス電流Ｉｂ２においては、より低いバイアス電流
Ｉｂ１の場合よりも、利得及び飽和パワーレベルの双方
が高い。
【００１８】図１に示されているようなＷＤＭリングネ
ットワークを構成するために、リングが閉じられる前
に、ＷＡＤリンク１０１／１０４〜１０３／１０６の各
々において、信号波長でのＥＤＦＡ利得がＷＡＤリンク
の各々での損失と等しく設定された。リング構造が閉じ
られた時点で、図４に示されているポート“Ｍ”でモニ
タされた光信号で示されているように、レーザー発振が
現れた。このようなレーザー発振は、ファイバーグレー
ティングの反射帯域の外部に位置する伝送帯域中の不活
性部分のＡＳＥ波長（例えば３０１及び３０２）におい
て発生する。これらのＡＳＥ波長はＷＤＭリングネット
ワーク全体を伝播し、ループ損失を上回るループ利得を
受ける場合に発振する。レーザー発振波長におけるルー
プ利得はループ利得に固定されているため（なぜなら、
レーザー発振は全体としてのループ利得が１、すなわち
０ｄＢの場合に発生する）、出力ポート“Ｏ”における
信号強度は、これは波長λaで観測されるものである
が、０．５ｄＢほど減少する。なぜなら、レーザー発振
波長における利得は信号チャネルにおける利得よりも大
きいからである。
ットワークを構成するために、リングが閉じられる前
に、ＷＡＤリンク１０１／１０４〜１０３／１０６の各
々において、信号波長でのＥＤＦＡ利得がＷＡＤリンク
の各々での損失と等しく設定された。リング構造が閉じ
られた時点で、図４に示されているポート“Ｍ”でモニ
タされた光信号で示されているように、レーザー発振が
現れた。このようなレーザー発振は、ファイバーグレー
ティングの反射帯域の外部に位置する伝送帯域中の不活
性部分のＡＳＥ波長（例えば３０１及び３０２）におい
て発生する。これらのＡＳＥ波長はＷＤＭリングネット
ワーク全体を伝播し、ループ損失を上回るループ利得を
受ける場合に発振する。レーザー発振波長におけるルー
プ利得はループ利得に固定されているため（なぜなら、
レーザー発振は全体としてのループ利得が１、すなわち
０ｄＢの場合に発生する）、出力ポート“Ｏ”における
信号強度は、これは波長λaで観測されるものである
が、０．５ｄＢほど減少する。なぜなら、レーザー発振
波長における利得は信号チャネルにおける利得よりも大
きいからである。
【００１９】レーザー発振パワーは、ＷＤＭリングネッ
トワークにおける共振器（すなわちループ）損失を増大
させることによって低減されて除去される。このリング
ネットワーク例においては、各ＷＡＤサイトにおける減
衰をおよそ０．７ｄＢだけ増大させたところでレーザー
発振スレッショルドに達し、減衰器における減衰量が
１．０ｄＢだけ増大させられたところでレーザー発振が
完全に抑制された（図５参照）。ＷＡＤサイトにおける
ＥＤＦＡは強く飽和させられているため、全体としての
出力パワーは実質的に一定であり、モニター“Ｍ”にお
ける信号パワーは０．５ｄＢほど増大した。しかしなが
ら、出力ポート“Ｏ”における出力パワー（図示せず）
は、ＷＡＤ１における減衰器を２度通過することによっ
ておよそ１．６ｄＢほど減少した。
トワークにおける共振器（すなわちループ）損失を増大
させることによって低減されて除去される。このリング
ネットワーク例においては、各ＷＡＤサイトにおける減
衰をおよそ０．７ｄＢだけ増大させたところでレーザー
発振スレッショルドに達し、減衰器における減衰量が
１．０ｄＢだけ増大させられたところでレーザー発振が
完全に抑制された（図５参照）。ＷＡＤサイトにおける
ＥＤＦＡは強く飽和させられているため、全体としての
出力パワーは実質的に一定であり、モニター“Ｍ”にお
ける信号パワーは０．５ｄＢほど増大した。しかしなが
ら、出力ポート“Ｏ”における出力パワー（図示せず）
は、ＷＡＤ１における減衰器を２度通過することによっ
ておよそ１．６ｄＢほど減少した。
【００２０】図１に示されているＷＤＭリングネットワ
ークはスレッショルド近傍で動作させられたため、飽和
レベルが減少させられる、すなわちＥＤＦＡの利得が増
大させられるとレーザー発振が起こった。このことは、
図８に示されているように、固定バイアス電流Ｉｂ２に
おいては、入力レベルがより飽和させられたレベル４０
１からより飽和させられていないレベル４０２に低減さ
れた場合にＥＤＦＡの利得が増大する、ということから
理解される。パワーの低減は、実際には、複数個の信号
チャネルのうちのいくつかが除去される場合に発生し得
る。リングの一部におけるチャネルローディングの変化
が生じた場合にレーザー発振は再び起こり得るものであ
り、レーザーパワーによって引き起こされるＥＤＦＡの
相互飽和によってリング内の全ての信号が影響を受け
る。最悪の場合には、残存しているチャネルのうちのい
くつかの信号パワーが著しく低減される可能性があり、
システムのパワーマージンが低下し、システムの光モニ
タに誤った警報が発せられる可能性がある。例えば、図
６に示されているように、ＷＡＤ１に追加されＷＡＤ２
において除去されるλaの８チャネルが不連続である場
合には、レーザー発振が再開してしまう。これは、この
８チャネルがＥＤＦＡ１１３及び１１２を通過せず、従
ってそれらの間の相互飽和が起こらないためである。そ
の結果、図８に示されているように、ＥＤＦＡ１１３及
び１１２の動作パワーレベルがより飽和させられた値、
例えば４０１、からより飽和させられていない値、例え
ば４０２、へ減少するためである。図８より、動作パワ
ーレベルを４０１から４０２へ低減することによって、
ＥＤＦＡ１１３及び１１２の双方の利得が増大すること
が理解される。
ークはスレッショルド近傍で動作させられたため、飽和
レベルが減少させられる、すなわちＥＤＦＡの利得が増
大させられるとレーザー発振が起こった。このことは、
図８に示されているように、固定バイアス電流Ｉｂ２に
おいては、入力レベルがより飽和させられたレベル４０
１からより飽和させられていないレベル４０２に低減さ
れた場合にＥＤＦＡの利得が増大する、ということから
理解される。パワーの低減は、実際には、複数個の信号
チャネルのうちのいくつかが除去される場合に発生し得
る。リングの一部におけるチャネルローディングの変化
が生じた場合にレーザー発振は再び起こり得るものであ
り、レーザーパワーによって引き起こされるＥＤＦＡの
相互飽和によってリング内の全ての信号が影響を受け
る。最悪の場合には、残存しているチャネルのうちのい
くつかの信号パワーが著しく低減される可能性があり、
システムのパワーマージンが低下し、システムの光モニ
タに誤った警報が発せられる可能性がある。例えば、図
６に示されているように、ＷＡＤ１に追加されＷＡＤ２
において除去されるλaの８チャネルが不連続である場
合には、レーザー発振が再開してしまう。これは、この
８チャネルがＥＤＦＡ１１３及び１１２を通過せず、従
ってそれらの間の相互飽和が起こらないためである。そ
の結果、図８に示されているように、ＥＤＦＡ１１３及
び１１２の動作パワーレベルがより飽和させられた値、
例えば４０１、からより飽和させられていない値、例え
ば４０２、へ減少するためである。図８より、動作パワ
ーレベルを４０１から４０２へ低減することによって、
ＥＤＦＡ１１３及び１１２の双方の利得が増大すること
が理解される。
【００２１】ＷＡＤ１におけるＥＤＦＡ１１１を通過す
るチャネル数には変化が無いため、そのパワーすなわち
利得は一定のままである。ＥＤＦＡ１１３及び１１２に
おける利得の増加がＷＤＭリングネットワークでの波長
３０１及び／あるいは３０２における全体としてのルー
プ利得を実現するのに充分であれば、それらの波長にお
けるレーザー発振が起こる。但し、レーザー発振信号の
パワーはさらに飽和し、ＥＤＦＡ１１１、１１２、及び
１１３の全ての利得を低下させてループ利得が０に戻
る、ということに留意されたい。しかしながら、レーザ
ー発振は、全体としてのループ利得が少なくとも０であ
る限りは持続する。
るチャネル数には変化が無いため、そのパワーすなわち
利得は一定のままである。ＥＤＦＡ１１３及び１１２に
おける利得の増加がＷＤＭリングネットワークでの波長
３０１及び／あるいは３０２における全体としてのルー
プ利得を実現するのに充分であれば、それらの波長にお
けるレーザー発振が起こる。但し、レーザー発振信号の
パワーはさらに飽和し、ＥＤＦＡ１１１、１１２、及び
１１３の全ての利得を低下させてループ利得が０に戻
る、ということに留意されたい。しかしながら、レーザ
ー発振は、全体としてのループ利得が少なくとも０であ
る限りは持続する。
【００２２】図１に示されたＷＤＭリングネットワーク
の場合には、ポート“Ｏ”における出力パワーは０．８
ｄＢ低下した。ＷＡＤ１で双方のチャネルが除去される
場合には、出力パワーは１ｄＢ低下した。ＷＡＤ１への
チャネルとＷＡＤ１の双方が除去される場合には、ファ
イバーの切断あるいはネットワーク再配置のために、出
力パワーは１．７ｄＢ低下した。ＷＤＭネットワークの
構造の設計と動作状況に依存するが、これらのパワー変
動は許容され得る可能性がある。
の場合には、ポート“Ｏ”における出力パワーは０．８
ｄＢ低下した。ＷＡＤ１で双方のチャネルが除去される
場合には、出力パワーは１ｄＢ低下した。ＷＡＤ１への
チャネルとＷＡＤ１の双方が除去される場合には、ファ
イバーの切断あるいはネットワーク再配置のために、出
力パワーは１．７ｄＢ低下した。ＷＤＭネットワークの
構造の設計と動作状況に依存するが、これらのパワー変
動は許容され得る可能性がある。
【００２３】ここで、ＥＤＦＡの利得の平坦さ及びその
動作状況に依存して、レーザー発振がＡＳＥ帯域の広い
範囲に亘って発生し得る、ということに留意されたい。
飽和条件を変化させることにより、レーザー発振は、信
号波長と比較してより長い波長において、また、図４に
示されている信号チャネル３０３の間で、それぞれ観測
される可能性がある。本発明の発明者は、ＡＳＥ発振に
起因する信号チャネルの劣化が、平坦なＥＤＦＡ利得を
用いることによって低減され、ループ損失を増大させる
ことによって完全に除去されることを見い出した。
動作状況に依存して、レーザー発振がＡＳＥ帯域の広い
範囲に亘って発生し得る、ということに留意されたい。
飽和条件を変化させることにより、レーザー発振は、信
号波長と比較してより長い波長において、また、図４に
示されている信号チャネル３０３の間で、それぞれ観測
される可能性がある。本発明の発明者は、ＡＳＥ発振に
起因する信号チャネルの劣化が、平坦なＥＤＦＡ利得を
用いることによって低減され、ループ損失を増大させる
ことによって完全に除去されることを見い出した。
【００２４】ある場合には、この問題は非常に重大であ
り、ある信号チャネルのパワーが著しく低減される可能
性がある。このようになると、アイパターンが著しく閉
じてしまい、リング内に何ら欠陥が存在しない場合にお
いてさえもリングの一部におけるチャネルローディング
が変化する。最悪の場合には、上記問題は、ネットワー
ク全体に亘る伝送を使用不能にしてしまう。
り、ある信号チャネルのパワーが著しく低減される可能
性がある。このようになると、アイパターンが著しく閉
じてしまい、リング内に何ら欠陥が存在しない場合にお
いてさえもリングの一部におけるチャネルローディング
が変化する。最悪の場合には、上記問題は、ネットワー
ク全体に亘る伝送を使用不能にしてしまう。
【００２５】別のリングネットワーク例においては、図
２に示された設定が図３に示されているように変更され
ている。図３に示されたネットワークにおいては、ＷＡ
Ｄ１からＷＡＤ２宛に８個のチャネルが存在し、ＷＡＤ
１からＷＡＤ３宛に８個のチャネル、ＷＡＤ３からＷＡ
Ｄ２へ８個のチャネルがそれぞれ存在するが、ＷＡＤ２
からＷＡＤ１へは２個のチャネル（破線で図示されてい
る）しか存在しない。ＷＡＤ２からＷＡＤ１への波長λ
aでの２個のチャネルは、設計された１９ｄＢの利得を
用いた。ＷＡＤ１への波長λaでの入力が除去される
と、ポート“Ｏ”でのパワーは２．９ｄＢだけ減少し
た。ＷＡＤ１への全てのλa入力が除去されると、パワ
ーは５ｄＢ減少した。一方、ＷＡＤ１及びＷＡＤ３への
全ての入力が除去される場合には、パワーは６．２ｄＢ
だけ減少する。このことは、システムのパワーマージン
を減少させ、システムの光モニターに誤った警報を発報
させてしまうため、さらに多くのシステムマージンを割
り当てることが必要になる。
２に示された設定が図３に示されているように変更され
ている。図３に示されたネットワークにおいては、ＷＡ
Ｄ１からＷＡＤ２宛に８個のチャネルが存在し、ＷＡＤ
１からＷＡＤ３宛に８個のチャネル、ＷＡＤ３からＷＡ
Ｄ２へ８個のチャネルがそれぞれ存在するが、ＷＡＤ２
からＷＡＤ１へは２個のチャネル（破線で図示されてい
る）しか存在しない。ＷＡＤ２からＷＡＤ１への波長λ
aでの２個のチャネルは、設計された１９ｄＢの利得を
用いた。ＷＡＤ１への波長λaでの入力が除去される
と、ポート“Ｏ”でのパワーは２．９ｄＢだけ減少し
た。ＷＡＤ１への全てのλa入力が除去されると、パワ
ーは５ｄＢ減少した。一方、ＷＡＤ１及びＷＡＤ３への
全ての入力が除去される場合には、パワーは６．２ｄＢ
だけ減少する。このことは、システムのパワーマージン
を減少させ、システムの光モニターに誤った警報を発報
させてしまうため、さらに多くのシステムマージンを割
り当てることが必要になる。
【００２６】ここで、レーザー発振飽和によって引き起
こされるパワー変動は、グレーティングを用いたＷＡＤ
サイトだけに限定されないことに留意されたい。閉経路
は、デマルチプレクサ／マルチプレクサＷＡＤを用いる
ある種のＷＤＭリングネットワークアーキテクチャにお
いても形成され得る。図９には、公知のドラゴン(Drago
ne)導波路グレーティングルータを用いてインプリメン
トされたデマルチプレクサ／マルチプレクサＷＡＤの一
例が示されている。この種のＷＧＲは前掲のC.Dragone
らによる参照文献に記載されており、それぞれの波長に
従った信号チャネルのルーティングが可能になる。
こされるパワー変動は、グレーティングを用いたＷＡＤ
サイトだけに限定されないことに留意されたい。閉経路
は、デマルチプレクサ／マルチプレクサＷＡＤを用いる
ある種のＷＤＭリングネットワークアーキテクチャにお
いても形成され得る。図９には、公知のドラゴン(Drago
ne)導波路グレーティングルータを用いてインプリメン
トされたデマルチプレクサ／マルチプレクサＷＡＤの一
例が示されている。この種のＷＧＲは前掲のC.Dragone
らによる参照文献に記載されており、それぞれの波長に
従った信号チャネルのルーティングが可能になる。
【００２７】図９に示されているように、ＷＡＤノード
（例えばＷＡＤ１）は、デマルチプレクサＷＧＲユニッ
ト６０１、導波路インターフェース６０２及び６０３、
及びマルチプレクサＷＧＲ６０４を用いてインプリメン
トされ得る。交換ユニット６０５の機能は、後に記述さ
れる。
（例えばＷＡＤ１）は、デマルチプレクサＷＧＲユニッ
ト６０１、導波路インターフェース６０２及び６０３、
及びマルチプレクサＷＧＲ６０４を用いてインプリメン
トされ得る。交換ユニット６０５の機能は、後に記述さ
れる。
【００２８】デマルチプレクサユニット６０１は、光フ
ァイバー（例えば、スパン１０５）を介して受信した種
々の波長を有する信号チャネルを分離するために用いら
れる。ＷＧＲユニット６０１のチャネル出力は、インタ
ーフェース６０２に接続されている。図９は、図２に示
されたネットワーク例において、波長を追加及び除去す
る目的でＷＧＲ１０７が用いられる様子を示している。
図示されているように、４波長経路がＷＧＲ１０７に入
り、そのうちの３波長経路６０６が除去されて３波長経
路が追加される。ここでは、以前と同様に、各線が４チ
ャネルを表わしている。交換インターフェース６０５か
らの４個の出力波長のうち、３個の波長経路６０６が除
去され、波長経路６０８がスルーされて、追加された波
長経路６０７と共に、インターフェース６０３へ接続さ
れている。インターフェース６０３の出力は、スパン１
０４を介して伝達される信号チャネルを結合するマルチ
プレクサＷＧＲ６０４へ接続される。
ァイバー（例えば、スパン１０５）を介して受信した種
々の波長を有する信号チャネルを分離するために用いら
れる。ＷＧＲユニット６０１のチャネル出力は、インタ
ーフェース６０２に接続されている。図９は、図２に示
されたネットワーク例において、波長を追加及び除去す
る目的でＷＧＲ１０７が用いられる様子を示している。
図示されているように、４波長経路がＷＧＲ１０７に入
り、そのうちの３波長経路６０６が除去されて３波長経
路が追加される。ここでは、以前と同様に、各線が４チ
ャネルを表わしている。交換インターフェース６０５か
らの４個の出力波長のうち、３個の波長経路６０６が除
去され、波長経路６０８がスルーされて、追加された波
長経路６０７と共に、インターフェース６０３へ接続さ
れている。インターフェース６０３の出力は、スパン１
０４を介して伝達される信号チャネルを結合するマルチ
プレクサＷＧＲ６０４へ接続される。
【００２９】デマルチプレクサＷＧＲユニット６０１及
びマルチプレクサＷＧＲユニット６０４は選択度という
観点からは比較的狭帯域デバイスであるが、このような
ＷＧＲノードによって構成されたＷＤＭリングネットワ
ークにおいても依然としてレーザー発振が可能である、
ということに留意されたい。本発明に従って、レーザー
発振を防止するために、波長経路、例えば６０８、が切
断され、ＷＤＭリングネットワーク内におけるその波長
における連続ループの形成が防止される。図示されてい
るように、交換ユニット６０５は、ＷＤＭリングネット
ワークにおける不活性波長チャネルの接続／切断の切り
替えを行なう単一あるいは複数個の交換ネットワークを
有している。交換ユニット６０５は、ＷＡＤノード１０
７に対して波長が追加される／ＷＡＤノード１０７から
波長が除去される時点をセンスするローカル制御ユニッ
ト６１０によって生成される制御信号６０９に応答して
動作する。制御ユニット６１０は、インターフェース６
０５における波長交換を制御する目的でネットワーク内
の波長割り当てを利用するノードリンク制御アルゴリズ
ムを有している。この種のリンク制御は、J.Zyskindら
による“多重波長光ネットワークにおける残存チャネル
に係る高速リンク制御保護”（Proc. ECOC 96,第５巻第
４９頁）という表題の論文に記載されている。この論文
は、本発明の参照文献である。
びマルチプレクサＷＧＲユニット６０４は選択度という
観点からは比較的狭帯域デバイスであるが、このような
ＷＧＲノードによって構成されたＷＤＭリングネットワ
ークにおいても依然としてレーザー発振が可能である、
ということに留意されたい。本発明に従って、レーザー
発振を防止するために、波長経路、例えば６０８、が切
断され、ＷＤＭリングネットワーク内におけるその波長
における連続ループの形成が防止される。図示されてい
るように、交換ユニット６０５は、ＷＤＭリングネット
ワークにおける不活性波長チャネルの接続／切断の切り
替えを行なう単一あるいは複数個の交換ネットワークを
有している。交換ユニット６０５は、ＷＡＤノード１０
７に対して波長が追加される／ＷＡＤノード１０７から
波長が除去される時点をセンスするローカル制御ユニッ
ト６１０によって生成される制御信号６０９に応答して
動作する。制御ユニット６１０は、インターフェース６
０５における波長交換を制御する目的でネットワーク内
の波長割り当てを利用するノードリンク制御アルゴリズ
ムを有している。この種のリンク制御は、J.Zyskindら
による“多重波長光ネットワークにおける残存チャネル
に係る高速リンク制御保護”（Proc. ECOC 96,第５巻第
４９頁）という表題の論文に記載されている。この論文
は、本発明の参照文献である。
【００３０】次に、図１を参照して、ＷＤＭリングネッ
トワークにおけるレーザー発振を防止する本発明に係る
別の技法が記述される。本発明に従って、ＷＤＭリング
ネットワークの動作波長帯域のうちの選択された部分の
光伝送特性を変化させる目的で、保護手段がＷＤＭリン
グネットワーク内に含められる。ＷＤＭネットワークが
ファイバーグレーティング及びサーキュレータを用いる
ＷＡＤノード素子を有する場合には、ノッチフィルタ１
８１が前述の保護手段として用いられる。ノッチフィル
タ１８１の阻止帯域は、追加／除去グレーティングの反
射帯域、すなわちバンド３１０〜３１３、の間のＡＳＥ
をブロックする（図４参照）。ノッチフィルタ１８１に
おける損失は、バンド３１０〜３１３における全ての周
波数でのループ利得が実質的に０ｄＢに満たないことを
保証する。ノッチフィルタ１８１は、信号チャネル３０
３の各々に対する、それらが使用されていない場合のそ
れらの波長におけるレーザー発振を防止する目的のノッ
チフィルタを含むことが可能であることに留意された
い。さらに、ノッチフィルタ１８１は、制御信号１８２
の制御下で選択的に機能させられるようにすることも可
能であり、波長がＷＡＤノードで追加されたりＷＡＤノ
ードから除去される時点をセンスするローカルコントロ
ーラによって、特定のノッチフィルタが交換されてネッ
トワーク内に挿入されるようにできる。
トワークにおけるレーザー発振を防止する本発明に係る
別の技法が記述される。本発明に従って、ＷＤＭリング
ネットワークの動作波長帯域のうちの選択された部分の
光伝送特性を変化させる目的で、保護手段がＷＤＭリン
グネットワーク内に含められる。ＷＤＭネットワークが
ファイバーグレーティング及びサーキュレータを用いる
ＷＡＤノード素子を有する場合には、ノッチフィルタ１
８１が前述の保護手段として用いられる。ノッチフィル
タ１８１の阻止帯域は、追加／除去グレーティングの反
射帯域、すなわちバンド３１０〜３１３、の間のＡＳＥ
をブロックする（図４参照）。ノッチフィルタ１８１に
おける損失は、バンド３１０〜３１３における全ての周
波数でのループ利得が実質的に０ｄＢに満たないことを
保証する。ノッチフィルタ１８１は、信号チャネル３０
３の各々に対する、それらが使用されていない場合のそ
れらの波長におけるレーザー発振を防止する目的のノッ
チフィルタを含むことが可能であることに留意された
い。さらに、ノッチフィルタ１８１は、制御信号１８２
の制御下で選択的に機能させられるようにすることも可
能であり、波長がＷＡＤノードで追加されたりＷＡＤノ
ードから除去される時点をセンスするローカルコントロ
ーラによって、特定のノッチフィルタが交換されてネッ
トワーク内に挿入されるようにできる。
【００３１】ＷＤＭリングネットワークにおけるレーザ
ー発振を抑制する別の技法は、チャネルローディングの
変化の間にリング内の全てのＥＤＦＡの利得を制御する
ことであり、そのようにすることによって一周（ルー
プ）利得が常にループ損失よりも小さく保たれる。ＥＤ
ＦＡの利得を制御するための一技法が図７に示されてお
り、コントローラ（図示せず）からの制御信号が、ＷＡ
Ｄノードで追加されたりＷＡＤノードから除去されたり
する波長に応答して利得が変化させられるべきである時
点を通知する。このような技法は、A.Srivastavaらによ
る“エルビルムドープファイバー増幅器における高速ポ
ンピング制御”（ＯＡＡ’９７におけるポストデッドラ
インペーパー）という表題の論文に記述されている。こ
の論文は本発明の参照文献である。
ー発振を抑制する別の技法は、チャネルローディングの
変化の間にリング内の全てのＥＤＦＡの利得を制御する
ことであり、そのようにすることによって一周（ルー
プ）利得が常にループ損失よりも小さく保たれる。ＥＤ
ＦＡの利得を制御するための一技法が図７に示されてお
り、コントローラ（図示せず）からの制御信号が、ＷＡ
Ｄノードで追加されたりＷＡＤノードから除去されたり
する波長に応答して利得が変化させられるべきである時
点を通知する。このような技法は、A.Srivastavaらによ
る“エルビルムドープファイバー増幅器における高速ポ
ンピング制御”（ＯＡＡ’９７におけるポストデッドラ
インペーパー）という表題の論文に記述されている。こ
の論文は本発明の参照文献である。
【００３２】図１０は、二重ＷＤＭリングネットワーク
において本発明にかかる技法が用いられる様子を示して
いる。図示されているように、二重ＷＤＭリングネット
ワークは、ＷＡＤサイト７１１〜７１５を有するリング
７０１及び７０２を有している。ここで、ＷＡＤサイト
７１１〜７１５のうちの一つあるいは複数個は、他の光
ネットワークとの間での波長のルーティングを可能にす
る、公知の光クロス接続であることに留意されたい。前
述されているものと同様、ＷＡＤサイト７１１〜７１５
は、ＷＡＤサイト７１１〜７１５のいずれにおいてもい
ずれかの信号波長が追加あるいは除去される際のリング
７０１及び７０２におけるレーザー発振を防止する保護
手段を組み込んでいる。リング７０１及び７０２のファ
イバーが、例えば７５１及び７５２において切断された
場合には、公知のパッチネットワーク７２１〜７２４が
自動的に挿入されて新たなＷＤＭリングネットワークル
ープ７３１及び７３２が生成される。本発明に従って、
ＷＡＤサイト７１１〜７１５に配置されている保護手段
が、新たなＷＤＭリングネットワークにおけるレーザー
発振を防止するために自動的に挿入／除去される。
において本発明にかかる技法が用いられる様子を示して
いる。図示されているように、二重ＷＤＭリングネット
ワークは、ＷＡＤサイト７１１〜７１５を有するリング
７０１及び７０２を有している。ここで、ＷＡＤサイト
７１１〜７１５のうちの一つあるいは複数個は、他の光
ネットワークとの間での波長のルーティングを可能にす
る、公知の光クロス接続であることに留意されたい。前
述されているものと同様、ＷＡＤサイト７１１〜７１５
は、ＷＡＤサイト７１１〜７１５のいずれにおいてもい
ずれかの信号波長が追加あるいは除去される際のリング
７０１及び７０２におけるレーザー発振を防止する保護
手段を組み込んでいる。リング７０１及び７０２のファ
イバーが、例えば７５１及び７５２において切断された
場合には、公知のパッチネットワーク７２１〜７２４が
自動的に挿入されて新たなＷＤＭリングネットワークル
ープ７３１及び７３２が生成される。本発明に従って、
ＷＡＤサイト７１１〜７１５に配置されている保護手段
が、新たなＷＤＭリングネットワークにおけるレーザー
発振を防止するために自動的に挿入／除去される。
【００３３】さらに、前述されている場合と同様、本発
明に従って、ＥＤＦＡファイバーの利得が、新たなＷＤ
Ｍリングネットワークにおいてレーザー発振を起こさな
いことを保証するように変更される。これは、前掲のA.
Srivastavaらによる文献において議論されているように
ポンピング制御を用いて、及び、前掲のJ.Zyskindらに
よる文献において記述されているようにリンク制御を用
いて実現される。
明に従って、ＥＤＦＡファイバーの利得が、新たなＷＤ
Ｍリングネットワークにおいてレーザー発振を起こさな
いことを保証するように変更される。これは、前掲のA.
Srivastavaらによる文献において議論されているように
ポンピング制御を用いて、及び、前掲のJ.Zyskindらに
よる文献において記述されているようにリンク制御を用
いて実現される。
【００３４】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので，この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。
もので，この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、レ
ーザー発振することを防止された波長分割多重化リング
ネットワーク及び波長分割多重化リングネットワークに
おける光伝送を安定化する方法が提供される。
ーザー発振することを防止された波長分割多重化リング
ネットワーク及び波長分割多重化リングネットワークに
おける光伝送を安定化する方法が提供される。
【図１】 本発明の動作を記述するために有用な、ＷＤ
Ｍリングネットワーク例の模式図。
Ｍリングネットワーク例の模式図。
【図２】 各ＷＡＤロケーションにおいて追加／除去さ
れる信号チャネルを明示するための、図１のＷＤＭリン
グネットワークの簡略化されたダイアグラム（各線はそ
れぞれ４信号チャネルを表わしており、破線は２チャネ
ルを表わしている）。
れる信号チャネルを明示するための、図１のＷＤＭリン
グネットワークの簡略化されたダイアグラム（各線はそ
れぞれ４信号チャネルを表わしており、破線は２チャネ
ルを表わしている）。
【図３】 各ＷＡＤロケーションにおいて追加／除去さ
れる信号チャネルを明示するための、図１のＷＤＭリン
グネットワークの簡略化されたダイアグラム（各線はそ
れぞれ４信号チャネルを表わしており、破線は２チャネ
ルを表わしている）。
れる信号チャネルを明示するための、図１のＷＤＭリン
グネットワークの簡略化されたダイアグラム（各線はそ
れぞれ４信号チャネルを表わしており、破線は２チャネ
ルを表わしている）。
【図４】 図１に示されたＷＤＭリングネットワークが
閉ループである場合に、３つの信号波長の左側に２つの
レーザー発振が現れた際のスペクトルを示す図。
閉ループである場合に、３つの信号波長の左側に２つの
レーザー発振が現れた際のスペクトルを示す図。
【図５】 ３つのＷＡＤサイトにおける各アッテネータ
が１ｄＢだけ増大させられた場合にレーザー発振が抑制
されることを示すスペクトル。
が１ｄＢだけ増大させられた場合にレーザー発振が抑制
されることを示すスペクトル。
【図６】 図５に示されたスペクトルと比較して、ＷＡ
Ｄ1に対して追加されるλaがカットされた場合にレーザ
ー発振が起こる様子を示すスペクトル。
Ｄ1に対して追加されるλaがカットされた場合にレーザ
ー発振が起こる様子を示すスペクトル。
【図７】 一般的なＥＤＦＡを示すブロック図。
【図８】 図７に示された一般的なＥＤＦＡにおける入
力電力対利得プロットの例を示すグラフ。
力電力対利得プロットの例を示すグラフ。
【図９】 ＷＡＤサイトにおいて用いられるＤｒａｇｏ
ｎｅルータの代表的なダイアグラムを示す図。
ｎｅルータの代表的なダイアグラムを示す図。
【図１０】 本発明に係る技法が二重ＷＤＭリングネッ
トワークにおいて用いられる様子を模式的に示す図。
トワークにおいて用いられる様子を模式的に示す図。
１０１、１０２、１０３ 波長追加／除去サイト １０４、１０５、１０６ ファイバースパン １０７、１０８、１０９ ＷＡＤ素子 １１１、１１２、１１３ 光増幅器 １２１、１２２、１２３ ロケーション １５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６ サ
ーキュレータ １６１、１６２、１６３、１６４ グレーティング １７１ 可変減衰器 １８１、１８３、１８５ ノッチフィルタ １８２、１８４、１８６ 制御信号 ３０１、３０２ レーザー発振波長 ３０３ 信号チャネル ４０１ ＥＤＦＡファイバー ４０２ ポンピング源 ４０３ 電流源 ６０１ デマルチプレクサ ６０２、６０３ 導波路インターフェース ６０４ マルチプレクサ ６０５ 交換ユニット ６０９ 制御信号 ６１０ 制御ユニット ７１１、７１２、７１３、７１４、７１５ ＷＡＤ ７２１、７２２、７２３、７２４ パッチネットワーク
ーキュレータ １６１、１６２、１６３、１６４ グレーティング １７１ 可変減衰器 １８１、１８３、１８５ ノッチフィルタ １８２、１８４、１８６ 制御信号 ３０１、３０２ レーザー発振波長 ３０３ 信号チャネル ４０１ ＥＤＦＡファイバー ４０２ ポンピング源 ４０３ 電流源 ６０１ デマルチプレクサ ６０２、６０３ 導波路インターフェース ６０４ マルチプレクサ ６０５ 交換ユニット ６０９ 制御信号 ６１０ 制御ユニット ７１１、７１２、７１３、７１４、７１５ ＷＡＤ ７２１、７２２、７２３、７２４ パッチネットワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/18 (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジェームズ ダブリュー．スルホフ アメリカ合衆国，07712 ニュージャージ ー，オーシャン，ディール ロード 1147 (72)発明者 ヤン サン アメリカ合衆国，07748 ニュージャージ ー，ミドルタウン，ノルウッド ドライブ 908 (72)発明者 ジョン レハー ジスカインド アメリカ合衆国，07702 ニュージャージ ー，シュリュースベリー，コンスティテュ ーション ドライブ 16
Claims (16)
- 【請求項１】 波長分割多重化リングネットワークにお
いて、当該ネットワークが、 （Ａ）複数個の直列に接続されたノードリンクと、ここ
で、 前記各ノードリンクは、光ファイバーセグメント及び単
一あるいは複数個の活性チャネルを前記ネットワークの
伝送帯域に対して追加あるいは除去するアクセスノード
サイトを有しており、及び（Ｂ）前記ネットワークに接
続され、前記ネットワークのループ利得があらゆる波長
において前記ネットワークのループ損失を超過しないこ
とを保証するように前記ネットワークの光伝送特性を変
化させる保護手段とを有することを特徴とする波長分割
多重化リングネットワーク。 - 【請求項２】 前記保護手段が、前記伝送帯域のうちの
未使用の部分における光を、当該未使用部分における前
記ネットワークループ利得が前記ネットワークループ損
失よりも小さいことを保証するために反射する前記保護
手段を有することを特徴とする請求項１に記載のネット
ワーク。 - 【請求項３】 前記保護手段が、単一あるいは複数個の
波長における前記ネットワークループ利得を調節する利
得制御を有していることを特徴とする請求項１に記載の
ネットワーク。 - 【請求項４】 前記保護手段が、単一あるいは複数個の
波長において前記ネットワークループ利得を制御する目
的でアクセスノード制御アルゴリズムを利用することを
特徴とする請求項１に記載のネットワーク。 - 【請求項５】 前記伝送帯域の前記未使用部分が、ネッ
トワークにおいて現在用いられていない単一あるいは複
数個の未使用チャネルを含むことを特徴とする請求項２
に記載のネットワーク。 - 【請求項６】 前記保護手段が、前記伝送帯域の前記未
使用部分の増幅自発放出でのレーザー発振から保護する
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク。 - 【請求項７】 前記接続された複数個のノード手段のう
ちの少なくとも一つが、少なくとも追加／除去回路とク
ロス接続回路とを含む群より選択された単一あるいは複
数個の光回路を有することを特徴とする請求項１に記載
のネットワーク。 - 【請求項８】 前記複数個の接続されたノード手段のう
ちの少なくとも一つが、波長チャネルをその波長に従っ
てルーティングする手段を有することを特徴とする請求
項１に記載のネットワーク。 - 【請求項９】 前記保護手段が単一あるいは複数個の交
換素子を有しており、当該交換素子が各々前記ルーティ
ング手段の未使用波長の接続を制御することを特徴とす
る請求項８に記載のネットワーク。 - 【請求項１０】 前記単一あるいは複数個の交換素子が
前記交換可能接続を制御する制御信号に応答することを
特徴とする請求項９に記載のネットワーク。 - 【請求項１１】 前記保護手段が単一あるいは複数個の
ノッチフィルタを有することを特徴とする請求項１に記
載のネットワーク。 - 【請求項１２】 前記単一あるいは複数個のノッチフィ
ルタの各々が、前記伝送帯域の前記未使用部分の一部の
光伝送を低減することを特徴とする請求項１１に記載の
ネットワーク。 - 【請求項１３】 前記ノードリンクの各々が、それぞれ
固有の保護手段を有することを特徴とする請求項１に記
載のネットワーク。 - 【請求項１４】 波長分割多重化リングネットワークに
おける光伝送を安定化する方法において、当該方法が、 （Ａ）前記ネットワークの伝送帯域へ単一あるいは複数
個の波長チャネルを追加あるいはそこから除去するステ
ップと、及び（Ｂ）この追加／除去するステップに応答
して、前記ネットワークループ利得がいずれの波長にお
いても前記ネットワークループ損失よりも常に小さいこ
とを保証する目的で前記ネットワークの光伝送特性を変
化させるステップとを有することを特徴とする波長分割
多重化リングネットワーク安定化方法。 - 【請求項１５】 前記変化させるステップが、前記ネッ
トワークの前記伝送帯域の未使用部分の前記光伝送を変
化させることを特徴とする請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記変化させるステップが、単一ある
いは複数個の活性波長チャネルが除去された際に前記伝
送帯域の未使用部分の前記光伝送を低減することを特徴
とする請求項１５に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/929926 | 1997-09-15 | ||
| US08/929,926 US6025941A (en) | 1997-09-15 | 1997-09-15 | Stable wavelength division multiplex ring network |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145910A true JPH11145910A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3466485B2 JP3466485B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=25458704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25865398A Expired - Fee Related JP3466485B2 (ja) | 1997-09-15 | 1998-09-11 | 波長分割多重化リングネットワーク及びその安定化方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6025941A (ja) |
| EP (1) | EP0903882B1 (ja) |
| JP (1) | JP3466485B2 (ja) |
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