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OPTICAL REPEATER AND OPTICAL RELAYING SYSTEM

Patent code P08A013493
File No. ShIP-6035
Posted date Jun 13, 2008
Application number P2006-179787
Publication number P2008-011195A
Patent number P4815598
Date of filing Jun 29, 2006
Date of publication of application Jan 17, 2008
Date of registration Sep 9, 2011
Inventor
  • (In Japanese)相田 一夫
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人静岡大学
Title OPTICAL REPEATER AND OPTICAL RELAYING SYSTEM
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical repeater and an optical relaying system capable of switching a transmission direction without deteriorating signal quality nor degrading reliability.
SOLUTION: The optical repeater 10 has an optical matrix switch 20 which includes a first terminal 14A for connection with a first optical transmission line 12A, a second terminal 14B for connection with a second optical transmission line 12B, a third terminal 14C for inputting light output from a unidirectional optical amplifier 16, a fourth terminal 14D for outputting light input from the first optical transmission line 12A or second optical transmission line 12B to the unidirectional optical amplifier 16, a first optical circulator 22A, a second optical circulator 22B, a first magneto-optical effect optical switch 24A, and a second magnet-optical effect optical switch 24B, the optical matrix switch 20 switching input and output directions of light of the first terminal 14A and light of the second terminal 14B. The respective optical circulators and respective magneto-optical effect optical switches are connected in a crossed state.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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1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4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5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6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7記載の光中継システム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2006179787thum.jpg
State of application right Registered
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