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光中継器及び光中継システム コモンズ

国内特許コード P08A013493
整理番号 ShIP-6035
掲載日 2008年6月13日
出願番号 特願2006-179787
公開番号 特開2008-011195
登録番号 特許第4815598号
出願日 平成18年6月29日(2006.6.29)
公開日 平成20年1月17日(2008.1.17)
登録日 平成23年9月9日(2011.9.9)
発明者
  • 相田 一夫
出願人
  • 国立大学法人静岡大学
発明の名称 光中継器及び光中継システム コモンズ
発明の概要

【課題】信号品質の劣化や信頼性の低下を招くことなく伝送方向の切り替えが可能な光中継器及び光中継システムを得る。
【解決手段】光中継器10は、第1の光伝送路12Aと接続するための第1の端子14Aと、第2の光伝送路12Bと接続するための第2の端子14Bと、単方向光増幅器16から出力された光を入力するための第3の端子14Cと、第1の光伝送路12A又は第2の光伝送路12Bから入力された光を単方向光増幅器16へ出力するための第4の端子14Dと、第1の光サーキュレータ22A、第2の光サーキュレータ22B、第1の磁気光学効果光スイッチ24A、及び第2の磁気光学効果光スイッチ24Bを含んで構成され、第1の端子14A及び第2の端子14Bの光の入出力方向を切り替える光マトリックススイッチ20と、を備えており、各光サーキュレータ及び各磁気光学効果光スイッチは、たすきがけ状に接続されている。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


従来から、同一の光ファイバー伝送路に双方向に光信号を伝搬させることが可能な双方向光通信システムの光中継器が提案されている(例えば特許文献1参照)。



現在の通信需要の中心であるインターネットトラフィックは上り・下り回線間のデータ転送量の顕著な非対称性と、ダイナミックな変動を特徴としている。一本の光ファイバーにより双方向中継伝送を可能にする時分割型双方向光中継器は、中継器の増幅方向を切り替えることにより、非対称でダイナミックなトラフィック変動に対応して中継伝送系を再構成し、光ネットワークの経済化と高信頼化に寄与することを狙いとしている。



図7には、相反素子であるミラーやプリズム等を含んで構成された機械的光スイッチ100を含んで構成された光マトリックススイッチ102、単方向光増幅器104を用いた従来の時分割型双方向光中継器106の概略構成を示した。本構成の時分割型双方向光中継器106では、機械式光スイッチ100が相反素子であるため、光伝送路108A、108Bを伝送される光信号の伝送方向を簡単に切り替えることが可能である。



しかしながら、機械式光スイッチ100は、切り替え速度が遅い、切り替え可能な累積回数が制限される、切り替えの信頼性が乏しい等の問題があった。



また、図8には、相反素子であるマッハツェンダー干渉計をベースとしたTOスイッチを含んで構成された光マトリックススイッチ110、単方向光増幅器104を用いた従来の時分割型双方向光中継器112の概略構成を示した。本構成の時分割型双方向光中継器112では、マッハツェンダー干渉計を構成する2つの光パスの環境温度をヒータ114A、114Bにより調整することで光パスを通過する信号光の位相差を制御し、干渉計を光スイッチとして動作させる。また、この構成では、入力光信号と、増幅された出力光信号とが干渉計内の同じ空間に存在している。このため、干渉計内に僅かでも反射や散乱が有ると、入力光と出力光が干渉(多重散乱光干渉)し、信号の品質を低下させる、という問題があった。また、各光パスの温度を常に制御する必要があるため、制御電力を常時消費する、温度変化を介してスイッチ動作が行われるため、切り替え速度が遅い、という問題もあった。



また、図9には、光非相反素子である磁気光学効果光スイッチ116、非完全型の光サーキュレータ118、及び単方向光増幅器104を含んで構成された従来の時分割型双方向光中継器120の概略構成を示した。本構成の時分割型双方向光中継器120では、機械式光スイッチやTOスイッチに比較して高速に伝送方向の切り替えが可能である、自己保持が可能である等の利点がある。



しかしながら、入力光信号と、増幅された出力光信号とが同じファイバー区間内に存在する箇所があり、この区間における反射や散乱により入力光と出力光とが干渉(多重散乱光干渉)し、信号の品質を低下させる、という問題があった。

【特許文献1】特開平9-18417

産業上の利用分野


本発明は、光中継器及び光中継システムに係り、特に、光ファイバーを伝送媒体とする光ファイバー通信において、一本の光ファイバーにより双方向中継伝送を可能にする光中継器及び光中継システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
第1の光伝送路と接続するための第1の端子と、
第2の光伝送路と接続するための第2の端子と、
単方向光増幅器から出力された光信号を入力するための第3の端子と、
前記第1の光伝送路又は前記第2の光伝送路から入力された光信号を前記単方向光増幅器へ出力するための第4の端子と、
前記第1の端子から入力された光信号を前記第4の端子側へ出力すると共に、前記第3の端子側から入力された光信号を前記第1の端子に出力する第1の光サーキュレータと、
前記第3の端子側から入力された光信号を前記第2の端子に出力すると共に、前記第2の端子から入力された光信号を前記第4の端子側に出力する第2の光サーキュレータと、
前記第3の端子から入力された光信号を前記第1の光サーキュレータ及び前記第2の光サーキュレータの何れかへ選択的に出力する第1の光スイッチと、
前記第1の光サーキュレータ及び前記第2の光サーキュレータの何れかから入力された光信号を前記第4の端子へ選択的に出力する第2の光スイッチと、
を備えた光中継器。

【請求項2】
前記第1の光サーキュレータ及び前記第2の光サーキュレータは、磁気光学効果光スイッチであることを特徴とする請求項記載の光中継器。

【請求項3】
前記第1の光スイッチ及び前記第2の光スイッチは、磁気光学効果光スイッチであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光中継器。

【請求項4】
前記第1の光スイッチ及び前記第2の光スイッチは、マッハツェンダー干渉計を用いたTOスイッチであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光中継器。

【請求項5】
前記第3の端子から入力された光信号を前記第1の光スイッチへ出力する第1のアイソレータと、
前記第2の光スイッチから入力された光信号を前記第4の端子へ出力する第2のアイソレータと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項記載の光中継器。

【請求項6】
前記複数の光サーキュレータ及び前記複数の光スイッチを結ぶ光信号の経路の長さが、前記第1の光伝送路及び前記第2の光伝送路を伝送される光信号について設定された伝搬遅延時間に応じて定められたことを特徴とする請求項1乃至請求項の何れか1項に記載の光中継器。

【請求項7】
第1の光ファイバーから入力された波長多重された光信号のうち特定波長の光信号を出力すると共に、入力された光信号を波長多重して前記第1の光ファイバーに出力する第1のマルチプレクサ/デマルチプレクサと、
第2の光ファイバーから入力された波長多重された光信号のうち特定波長の光信号を出力すると共に、入力された光信号を波長多重して前記第2の光ファイバーに出力する第2のマルチプレクサ/デマルチプレクサと、
前記第1のマルチプレクサ/デマルチプレクサと前記第2のマルチプレクサ/デマルチプレクサとの間に設けられ、前記第1のマルチプレクサ/デマルチプレクサから出力された特定波長の光信号を前記第2のマルチプレクサ/デマルチプレクサへ出力すると共に、前記第2のマルチプレクサ/デマルチプレクサから出力された特定波長の光信号を前記第1のマルチプレクサ/デマルチプレクサへ出力する前記請求項1乃至請求項の何れか1項に記載の光中継器と、
を備えた光中継システム。

【請求項8】
前記特定波長は、零分散波長近傍の波長であることを特徴とする請求項記載の光中継システム。
産業区分
  • 伝送方式
  • 電信
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006179787thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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