JP4594636B2

JP4594636B2 - 光伝送装置

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Publication number: JP4594636B2
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Authority: JP
Inventors: 研二太田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2010-12-08
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Description

本発明は、例えば海底向け大容量長距離光伝送システムなどのＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）光伝送システムに用いて好適の光伝送装置（光アド・ドロップ装置）及び光伝送システムに関する。

現在開発が進められているＷＤＭ光伝送システムでは、大容量化のために例えば６０〜１５０波の信号光を波長分割多重させるもの（ＤＷＤＭ）が一般的になってきている。
例えば図６に示すように、ＤＷＤＭ光伝送システムとしての海底向け大容量長距離光伝送システム（光海底ケーブルシステム）１００は、波長多重された信号光を送信する送信局（端局）１０１と、送信局１０１と受信局１０３とを接続する光伝送路（トランクライン）１０２と、光伝送路１０２を介して送信されてくる波長多重信号光を受信する受信局（端局）１０３と、送信局１０１からの波長多重信号光のうち特定の波長の信号光を分岐させるとともに、ブランチ局１０５に接続される光伝送路（ブランチライン）１０６を介して送信されてくる信号光を合波させる光アド・ドロップ装置（ブランチングユニット）１０４と、光アド・ドロップ装置１０４で分岐された特定波長信号光を受信するとともに、光伝送路１０３を伝送される信号光に合波させる信号光を送信するブランチ局（端局）１０５とを備えて構成される（例えば特許文献１参照）。なお、光伝送路１０２，１０６には複数の光アンプ１０７が設けられている。

そして、このような光伝送システムでは、送信局１０１から送信される全信号光ａ（符号Ａ参照）のうち一部の信号光ｂが、光アド・ドロップ装置１０４で分岐（ドロップ）され、光伝送路１０６を介してブランチ局１０５へ送信されることになる（符号Ｂ参照）。一方、残りの信号光ｃ（符号Ｃ参照）は、光アド・ドロップ装置１０４で、ブランチ局１０５から送信されてくる信号光ｄ（符号Ｄ参照）と合波（アド）され、合波された信号光ｅ（符号Ｅ参照）が光伝送路１０２を介して受信局１０３へ送信されることになる。

なお、図６では、説明を分かり易くするために、一方向のトランクライン（上り回線又は下り回線）のみを示しているが、実際には、双方向通信が行なえるように、反対方向のトランクライン（下り回線又は上り回線）も設けられている。また、ここでは、送信局１０１，受信局１０３，ブランチ局１０５をいずれも端局として説明しているが、これらが中継局であっても同じである。この場合、送信局１０１は送信側の中継局となり、受信局１０３は受信側の中継局となり、ブランチ局１０５はブランチ側の中継局となる。

このように構成される光伝送システムにおいて用いられる光アド・ドロップ装置（add drop branching unit）では、例えば図５に示すように、上り回線（トランクライン）１１０に、光サーキュレータ１１１，光ファイバグレーティング１１２，光アイソレータ１１３，光ファイバグレーティング１１４，光サーキュレータ１１５が順に介装されており、対向する下り回線（トランクライン）１２０に、光サーキュレータ１２１，光ファイバグレーティング１２２，光アイソレータ１２３，光ファイバグレーティング１２４，光サーキュレータ１２５が順に介装されている。また、光サーキュレータ１１１にはドロップ用のブランチライン１１６が接続され、光サーキュレータ１１５にはアド用のブランチライン１１７が接続されている。一方、光サーキュレータ１２１にはドロップ用のブランチライン１２６が接続され、光サーキュレータ１２５にはアド用のブランチライン１２７が接続されている（例えば特許文献２参照）。

そして、上り回線１１０を介して送信局から送信されてきた波長多重信号光は、光サーキュレータ１１１を通過して、光ファイバグレーティング１１２に入射する。光ファイバグレーティング１１２では、送信局から送信されてきた波長多重信号光（例えば１００波の波長多重信号光）のうち特定の波長の信号光のみ（例えば２０波程度の信号光）が反射され、反射された特定波長信号光は光サーキュレータ１１１を介してブランチライン１１６へ送られ、ブランチライン１１６を通ってブランチ局へ送信される。これにより、送信局から送信されてきた波長多重信号光（例えば１００波の波長多重信号光）のうち特定の波長の信号光（例えば２０波程度の信号光）がドロップされることになる。

一方、光ファイバグレーティング１１２で反射されずに透過した信号光は、光アイソレータ１１３を通って光ファイバグレーティング１１４に入射する。また、ブランチ局からブランチライン１１７を介して送信されてきた信号光が、光サーキュレータ１１５を通って光ファイバグレーティング１１４に入射し、光ファイバグレーティング１１４で反射される。そして、光ファイバグレーティング１１４で、送信局から上り回線１１０を介して送信されてきた信号光に、ブランチ局からブランチライン１１７を介して送信されてきた信号光が合波（アド）される。合波された信号光は光サーキュレータ１１５を通過して上り回線１１０を介して受信局へ送信されることになる。

同様に、下り回線１２０を介して送信局から送信されてきた波長多重信号光は、光サーキュレータ１２１を通過して、光ファイバグレーティング１２２に入射する。光ファイバグレーティング１２２では、送信局から送信されてきた波長多重信号光（例えば１００波の波長多重信号光）のうち特定の波長の信号光のみ（例えば２０波程度の信号光）が反射され、反射された特定波長信号光は光サーキュレータ１２１を介してブランチライン１２６へ送られ、ブランチライン１２６を通じてブランチ局へ送信される。これにより、送信局から送信されてきた波長多重信号光（例えば１００波の波長多重信号光）のうち特定の波長の信号光（例えば２０波程度の信号光）がドロップされることになる。

一方、光ファイバグレーティング１２２で反射されずに透過した信号光は、光アイソレータ１２３を通って光ファイバグレーティング１２４に入射する。また、ブランチ局からブランチライン１２７を介して送信されてきた信号光が、光サーキュレータ１２５を通って光ファイバグレーティング１２４に入射し、光ファイバグレーティング１２４で反射される。そして、光ファイバグレーティング１２４で、送信局から下り回線１２０を介して送信されてきた信号光に、ブランチ局からブランチライン１２７を介して送信されてきた信号光（例えば２０波程度の信号光）が合波（アド）される。合波された信号光は光サーキュレータ１２５を通過して下り回線１２０を介して受信局へ送信されることになる。
特開平１０−２８１０６号公報特開平１０−１５０４３３号公報

ところで、上述のように、光アド・ドロップ装置１０４によって光伝送路１１０を送信される波長多重信号光（例えば１００波の波長多重信号光）のうち一部の波長の信号光（例えば２０波程度の信号光）を分岐（ドロップ）させ、その一部の波長の信号光に対応する波長の信号光を合波させる場合、ブランチ局１０５に設けられる送受信器（又は中継器）は、全信号光のうちの一部の信号光のみを受信しうるようにし、その一部の波長の信号光に対応する波長の信号光のみを送信しうるようにすべく、送信局や受信局に設けられる送受信器（又は中継器）と異なった仕様にする必要がある。つまり、全信号光の波長数に対して、分岐／合波させる信号光の波長数は少ないため、ブランチラインに設けられる送受信器（又は中継器）をトランクラインに設けられる送受信器（又は中継器）とは異なった仕様（例えば出力の低いもの）にする必要がある。この場合、ブランチラインに設けられる送受信器（又は中継器）を、トランクラインに設けられる送受信器（又は中継器）とは別個に設計することになるため、好ましくない。

また、現在開発が進められているＤＷＤＭ光伝送システムは、例えば６０〜１５０波の信号光を波長分割多重させるシステムとして設計されているため、トランクラインを伝送される全信号光の波長数（例えば１００波）に対して、分岐（ドロップ）させる信号光の波長数（例えば２０波）が少ないと、分岐させた信号光の１波あたりのパワーが必要以上に上がってしまうことになり、好ましくない。

ところで、特許文献２には、送信局からの信号光のパワーレベルとブランチ局からの信号光のパワーレベルの違いを補償するために、ブランチ局からの信号光にダミー光を波長多重させ、ダミー光のレベルを変化させることで、挿入（アド）される信号光のレベルを調整できるようにした技術が記載されている（例えば第３の実施形態参照）。
しかしながら、分岐（ドロップ）させた信号光のパワーを調整することに関しては何ら考慮されていない。

このように、挿入（アド）される信号光のパワーを調整するためにダミー光を入れるのは比較的容易であるが、分岐（ドロップ）させた信号光のパワーを調整するためにダミー光を入れるのは困難である。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、例えばトランクラインとブランチラインとで送受信器又は中継器を共用化できるようにした、光伝送装置（光アド・ドロップ装置）を提供することを目的とする。また、分岐（ドロップ）させた信号光のパワーを調整できるようにし、分岐させた信号光の１波あたりのパワーが必要以上に上がってしまうのを防止できるようにすることも目的とする。

このため、本発明の光伝送装置は、第１トランクラインと、第１トランクラインに対向する第２トランクラインと、第１トランクラインと第２トランクラインとを結ぶ折り返しラインと、第１トランクラインを送信される信号光にアドされる信号光とともにダミー光を入力する第１ブランチラインと、折り返しラインを介して第１トランクラインから第２トランクラインへ送られてくるダミー光を、第２トランクラインからドロップされる信号光とともに出力する第２ブランチラインと、第１トランクラインに設けられ、第１トランクラインを送信される信号光にアドされる信号光を反射し、ダミー光を透過する第１グレーティングと、第２トランクラインに設けられ、折り返しラインを介して送られてくるダミー光を、第２トランクラインを送信される信号光からドロップさせる信号光に合波させる第２グレーティングと、第１グレーティングを透過したダミー光が折り返しラインへ導かれるように、第１トランクラインと折り返しラインとを接続する光分岐器と、折り返しラインを介して送られてくるダミー光が第２グレーティングへ導かれるように、第２トランクラインと折り返しラインとを接続する光結合器とを備えることを特徴としている（請求項１）。

本発明の光伝送装置は、トランクラインと、トランクラインに接続された折り返しラインと、トランクラインを送信される信号光にアドされる信号光とともにダミー光を入力する第１ブランチラインと、折り返しラインを介して送られてくるダミー光を、トランクラインからドロップされる信号光とともに出力する第２ブランチラインと、トランクラインに設けられ、トランクラインを送信される信号光にアドされる信号光を反射し、ダミー光を透過する第１グレーティングと、トランクラインに設けられ、折り返しラインを介して送られてくるダミー光を、トランクラインを送信される信号光からドロップさせる信号光に合波させる第２グレーティングと、第１グレーティングを透過したダミー光が前記折り返しラインへ導かれるように、トランクラインと折り返しラインとを接続する光分岐器と、折り返しラインを介して送られてくるダミー光が第２グレーティングへ導かれるように、トランクラインと折り返しラインとを接続する光結合器とを備えることを特徴としている（請求項３）。

したがって、本発明によれば、例えばトランクラインとブランチラインとで送受信器又は中継器を共用化できるようになるという利点がある。また、分岐（ドロップ）させた信号光のパワーを調整することができ、分岐させた信号光の１波あたりのパワーが必要以上に上がってしまうのを防止できるという利点もある。また、ダミー光源の数を半減させることができるという利点もある。

以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる光伝送装置（光アド・ドロップ装置）及び光伝送システムについて説明する。
本実施形態では、ＤＷＤＭ光伝送システムとしての海底向け大容量長距離光伝送システム（光海底ケーブルシステム）に設けられる光アド・ドロップ装置（アド・ドロップ方式の分岐装置；add drop branching unit，海中分岐装置）を例に説明する。

まず、光伝送システムとしての海底向け大容量長距離光伝送システム（光海底ケーブルシステム）１０は、図２に示すように、波長多重された信号光を送信する送信局（端局）１１と、送信局１１と受信局１３とを接続する光伝送路（トランクライン）１２と、光伝送路１２を介して送信されてくる波長多重信号光を受信する受信局（端局）１３と、送信局１１からの波長多重信号光のうち特定の波長の信号光を分岐させるとともに、ブランチ局１５に接続される光伝送路（ブランチライン）１６を介して送信されてくる信号光を合波させる光アド・ドロップ装置（ブランチングユニット）１４と、光アド・ドロップ装置１４で分岐された特定波長信号光を受信するとともに、光伝送路１３を伝送される信号光に合波させる信号光を送信するブランチ局（端局）１５とを備えて構成される。なお、光伝送路１２，１６には複数の光アンプ１７が設けられている。

なお、図２では、説明を分かり易くするために、一方向のトランクライン（上り回線又は下り回線）のみを示しているが、実際には、双方向通信が行なえるように、反対方向のトランクライン（下り回線又は上り回線）も設けられている。また、ここでは、送信局１１，受信局１３，ブランチ局１５をいずれも端局として説明しているが、これらが中継局であっても同じである。この場合、送信局１１は送信側の中継局となり、受信局１３は受信側の中継局となり、ブランチ局１５はブランチ側の中継局となる。

このように構成される光伝送システムにおいて用いられる光アド・ドロップ装置１４では、図１に示すように、上り回線（トランクライン）２０に、光サーキュレータ２１，光ファイバグレーティング（グレーティング）２２，光アイソレータ２３，光ファイバグレーティング（グレーティング）２４，光サーキュレータ２５が順に介装されており、対向回線としての下り回線（トランクライン）３０に、光サーキュレータ３１，光ファイバグレーティング（グレーティング）３２，光アイソレータ３３，光ファイバグレーティング（グレーティング）３４，光サーキュレータ３５が順に介装されている。

また、光サーキュレータ２１にはドロップ用のブランチライン２６が接続され、光サーキュレータ２５にはアド用のブランチライン２７が接続されている。一方、光サーキュレータ３１にはドロップ用のブランチライン３６が接続され、光サーキュレータ３５にはアド用のブランチライン３７が接続されている。
特に、本実施形態では、図１に示すように、上り回線２０と下り回線３０とを接続するように、２つの折り返しライン（折り返し回線，折り返し用光伝送路）１，２が設けられている。

つまり、上り回線２０には、光アイソレータ２３と後段側の光ファイバグレーティング２４との間で、光分岐器（光デバイダ，光分岐・結合器）３を介して、第１の折り返しライン１の一端が接続されており、下り回線３０には、光アイソレータ３３と前段側の光ファイバグレーティング３２との間で、光結合器（光カプラ，光分岐・結合器）４を介して、第１の折り返しライン１の他端が接続されている。

ここで、光分岐器３は、光ファイバグレーティング２４を透過したダミー光が第１の折り返しライン１へ導かれるように、上り回線２０に接続されている。一方、光結合器４は、第１の折り返しライン１を送信されてきたダミー光が光ファイバグレーティング３２へ導かれるように、下り回線３０に接続されている。
一方、上り回線２０には、光アイソレータ２３と前段側の光ファイバグレーティング２２との間で、光結合器（光カプラ，光分岐・結合器）５を介して、第２の折り返しライン２の一端が接続されており、下り回線３０には、光アイソレータ３３と後段側の光ファイバグレーティング３４との間で、光分岐器（光デバイダ，光分岐・結合器）６を介して、第２の折り返しライン２の他端が接続されている。

ここで、光分岐器６は、光ファイバグレーティング３４を透過したダミー光が第２の折り返しライン２へ導かれるように、下り回線３０に接続されている。一方、光結合器５は、第２の折り返しライン２を送信されてきたダミー光が光ファイバグレーティング２２へ導かれるように、上り回線２０に接続されている。
また、第１の折り返しライン１，第２の折り返しライン２には、それぞれ光アイソレータ７，８が設けられている。

なお、第１の折り返しライン１，第２の折り返しライン２には、さらに可変光アッテネータ（ＶＡＴＴ）を設け、ダミー光のパワーを調整できるようにしても良い。これにより、光アド・ドロップ装置１４の設置場所によって、ブランチラインに設けられる直近の光アンプ１７との距離が近くなってしまい、光アド・ドロップ装置１４へ送信される信号光やダミー光のパワーが高くなりすぎるのを防止することができる。一方、光アド・ドロップ装置１４の設置場所によって、ブランチラインに設けられる直近の光アンプ１７との距離が遠くなってしまうような場合には、光アンプを設け、ダミー光のパワーを調整できるようにすれば良い。これにより、光アド・ドロップ装置１４へ送信される信号光やダミー光のパワーが低くなりすぎるのを防止することができる。また、このように可変光アッテネータや光アンプを設けることで、挿入（アド）される信号光のパワーと分岐（ドロップ）される信号光のパワーとの間に差がある場合にも対応できることになる。

上述のように構成されるため、上り回線２０を介して送信局から送信されてきた波長多重信号光は、光サーキュレータ２１を通過して、光ファイバグレーティング２２へ入射する。光ファイバグレーティング２２では、送信局から送信されてきた波長多重信号光（例えば１００波の波長多重信号光）のうち特定の波長の信号光のみ（例えば２０波程度の信号光）が反射される。

一方、本実施形態では、下り回線３０を送信される信号光に合波（アド）される信号光とダミー光とを波長多重させた波長多重光が、ブランチ局からブランチライン３７を介して送信されてきて、光サーキュレータ３５を通過して、光ファイバグレーティング３４へ入射する。光ファイバグレーティング３４では、ブランチ局から送信されてきた波長多重光のうち信号光のみが反射され、ダミー光は透過する。これにより、信号光とダミー光とが分波されることになる。光ファイバグレーティング３４を透過したダミー光は、光分岐器６，第２の折り返しライン２，光結合器５を介して、光ファイバグレーティング２２へ入射する。

そして、光ファイバグレーティング２２で、送信局から送信されてきた特定波長信号光に、ブランチ局から送信されてきたダミー光が合波される。合波された特定波長信号光及びダミー光は光サーキュレータ２１を介してブランチライン２６へ送られ、ブランチライン２６を通ってブランチ局へ送信される。
これにより、下り回線３０を送信される信号光に合波（アド）される信号光とともに下り回線３０に入れられたダミー光が、第２の折り返しライン２を介して上り回線２０へ送られ、対向回線である上り回線２０を送信されてきた波長多重信号光（例えば１００波の波長多重信号光）のうち特定の波長の信号光（例えば２０波程度の信号光）とともにドロップされることになる。つまり、ブランチ局からブランチライン３７を介して下り回線３０に入れられたダミー光は、対向回線である上り回線２０からブランチライン２６を介してブランチ局へ戻されることになる。

一方、光ファイバグレーティング２２で反射されずに透過した信号光は、光アイソレータ２３を通って光ファイバグレーティング２４に入射する。また、ブランチ局からブランチライン２７を介して送信されてきた信号光が、光サーキュレータ２５を通って光ファイバグレーティング２４に入射し、光ファイバグレーティング２４で反射される。そして、光ファイバグレーティング２４で、送信局から上り回線２０を介して送信されてきた信号光に、ブランチ局からブランチライン２７を介して送信されてきた信号光が合波（アド）される。合波された信号光は光サーキュレータ２５を通過して上り回線２０を介して受信局へ送信されることになる。

同様に、下り回線３０を介して送信局から送信されてきた波長多重信号光は、光サーキュレータ３１を通過して、光ファイバグレーティング３２に入射する。光ファイバグレーティング３２では、送信局から送信されてきた波長多重信号光（例えば１００波の波長多重信号光）のうち特定の波長の信号光のみ（例えば２０波程度の信号光）が反射される。
一方、本実施形態では、上り回線２０を送信される信号光に合波（アド）される信号光とダミー光とを波長多重させた波長多重光が、ブランチ局からブランチライン２７を介して送信されてきて、光サーキュレータ２５を通過して、光ファイバグレーティング２４へ入射する。光ファイバグレーティング２４では、ブランチ局から送信されてきた波長多重光のうち信号光のみが反射され、ダミー光は透過する。これにより、信号光とダミー光とが分波されることになる。光ファイバグレーティング２４を透過したダミー光は、光分岐器３，第１の折り返しライン１，光結合器４を介して、光ファイバグレーティング３２へ入射する。

そして、光ファイバグレーティング３２で、送信局から送信されてきた特定波長信号光に、ブランチ局から送信されてきたダミー光が合波される。合波された特定波長信号光及びダミー光は光サーキュレータ３１を介してブランチライン３６へ送られ、ブランチライン３６を通ってブランチ局へ送信される。
これにより、上り回線２０を送信される信号光に合波（アド）される信号光とともに上り回線２０に入れられたダミー光が、第１の折り返しライン１を介して下り回線３０へ送られ、対向回線である下り回線３０を送信されてきた波長多重信号光（例えば１００波の波長多重信号光）のうち特定の波長の信号光（例えば２０波程度の信号光）とともにドロップされることになる。つまり、ブランチ局からブランチライン２７を介して上り回線２０に入れられたダミー光は、対向回線である下り回線３０からブランチライン２６を介してブランチ局へ戻されることになる。

一方、光ファイバグレーティング３２で反射されずに透過した信号光は、光アイソレータ３３を通って光ファイバグレーティング３４に入射する。また、ブランチ局からブランチライン３７を介して送信されてきた信号光が、光サーキュレータ３５を通って光ファイバグレーティング３４に入射し、光ファイバグレーティング３４で反射される。そして、光ファイバグレーティング３４で、送信局から下り回線３０を介して送信されてきた信号光に、ブランチ局からブランチライン３７を介して送信されてきた信号光（例えば２０波程度の信号光）が合波（アド）される。合波された信号光は光サーキュレータ３５を通過して下り回線３０を介して受信局へ送信されることになる。

これにより、本実施形態にかかる光伝送システムでは、図２に示すように、送信局１１から送信される全信号光ａ（符号Ａ参照）のうち一部の信号光ｂが、光アド・ドロップ装置１４で分岐（ドロップ）され、光伝送路１６を介してブランチ局１５から信号光ｄとともに送信されてきたダミー光ｘ（符号Ｄ参照）とともに、光伝送路１６を介してブランチ局１５へ送信されることになる（符号Ｂ参照）。一方、残りの信号光ｃ（符号Ｃ参照）は、光アド・ドロップ装置１４で、ブランチ局１５から送信されてくる信号光ｄ（符号Ｄ参照）と合波（アド）され、合波された信号光ｅ（符号Ｅ参照）が光伝送路１２を介して受信局１３へ送信されることになる。

したがって、本発明によれば、ブランチラインを介して上り回線（又は下り回線）を送信される信号光に合波させる信号光とともに入れられたダミー光を、光アド・ドロップ装置（アド・ドロップ方式の分岐装置）１４で折り返し、対向する下り回線（又は上り回線）を送信される信号光から分岐（ドロップ）される信号光とともにブランチラインを介してブランチ局（ブランチラインに設けられる送受信器又は中継器）へ戻すようになっているため、ブランチラインに設けられる送受信器又は中継器を、トランクラインに設けられる送受信器又は中継器と同じ仕様にすることができ、トランクラインとブランチラインとで送受信器又は中継器を共用化できるようになるという利点がある。

また、分岐（ドロップ）させた信号光にダミー光を入れることができるため、ダミー光のパワーを調整することで、分岐させた信号光のパワーを調整することができる。これにより、分岐させた信号光の１波あたりのパワーが必要以上に上がってしまうのを防止できるという利点もある。つまり、分岐させた信号光の１波あたりのパワーを一定のパワーに抑えるように制御することが可能となる。特に、分岐させる信号光の波長数が少ない段階（例えば初期段階）でも、分岐させた信号光にダミー光を入れることで、そのパワーを調整できることになる。

なお、上述の実施形態では、一のトランクライン（第１伝送路）とこれに対向する他のトランクライン（第２伝送路）とを結ぶ折り返しラインを設け、一のトランクラインを送信される信号光にアドされる信号光とともに入力されるダミー光が、他のトランクラインからドロップされる信号光とともに出力されるようになっているが、これに限られるものではなく、少なくとも、伝送路を送信される信号光にアドされる信号光とともに入力されるダミー光を、伝送路からドロップされる信号光とともに出力しうる折り返しラインを備えるものとして構成すれば良い。

例えば、上り回線（伝送路）２０の光アイソレータ２３と後段側の光ファイバグレーティング２４との間に、光分岐器を介して、折り返しラインの一端を接続し、前段側の光ファイバグレーティング２２と光アイソレータ２３との間に、光結合器を介して、折り返しラインの他端を接続するように構成するとともに、下り回線（伝送路）３０の後段側の光ファイバグレーティング３４と光アイソレータ３３との間に、光分岐器を介して、折り返しラインの一端を接続し、前段側の光ファイバグレーティング３２と光アイソレータ３３との間に、光結合器を介して、折り返しラインの他端を接続するように構成することもできる。また、一のブランチライン（第１伝送路）とこれに対向する他のブランチライン（第２伝送路）とを結ぶ折り返しラインを設け、一のブランチラインを送信される信号光にアドされる信号光とともに入力されるダミー光が、他のブランチラインからドロップされる信号光とともに出力されるようにしても良い。さらに、折り返しラインを、対向する伝送路以外の他の伝送路に接続するようにしても良い。

ところで、ダミー光を利用して信号光のレベルを調整する場合、調整後は終端させてしまうのが一般的である。
例えば、特開平１０−１５０４３３号公報の第３実施形態でも、ダミー光を利用して信号光のレベルを調整するようにしているが、挿入（アド）される信号光に波長多重されて送られてきたダミー光は、ファイバグレーティングで反射されず、アイソレータも通過しないで、ほとんどが発散されてしまうようになっている（例えば段落番号００４６参照）。

これに対し、本発明は、一の回線（上り回線又は下り回線）に入れたダミー光を折り返しラインによって他の回線（下り回線又は上り回線）に折り返して有効利用するという技術思想であり、上述の実施形態は、この技術思想の一実施形態である。この技術思想に含まれる実施形態は、上述の実施形態に限られない。以下、他の実施形態について説明する。

近年、ＷＤＭ方式の光伝送システムでは、最大容量のシステム設計を行なう一方、初期コストを下げるために、初期は例えば１〜１０波の波長数とし、その後、必要に応じて徐々に波長数を増やすアップグレード方式が一般的になっている。
しかしながら、システムが最大容量に設計されており、光アンプの光出力パワーは一定であるため、初期のチャンネル数（波長数）が少ない状態では、各チャンネルの信号光の光出力パワーが高くなり過ぎてしまい、光ファイバの非線形性等によって信号の伝送が行なえない場合もある。

そこで、信号光のほかにダミー光を入れることで、各チャンネルの信号光の光出力パワーを抑えるようにしている。
この場合、例えば図３に示すように、上り回線（図３中、上段）及びその対向回線である下り回線（図３中、下段）の送信局に、例えば１〜１０波の信号光を送信するための光送信器４０，５０のほかに、例えば１０〜３０波のダミー光を送信するためのダミー光源４１，５１を設ける必要があり、その分だけ初期コストがかかってしまうことになる。また、ダミー光源４１，５１は、波長数（チャンネル数）を増やす毎に不要になってしまう。なお、図３中、符号４２，４２ａ，５２，５２ａ，４４，５４は光アンプ、符号４３，５３は光合波器、符号４５，５５は光分波器、符号４６，５６は受信器をそれぞれ示している。

このため、本実施形態では、光伝送システムを、以下のように構成している。
つまり、本光伝送システムは、図４に示すように、上り回線（図４中、上段）６０と、この上り回線６０に対向する下り回線（図４中、下段）６１とを備え、上り回線６０に入れられたダミー光を、対向する下り回線６１へ導く折り返しライン６４を備えて構成される。なお、ここでは、ダミー光は対向回線に導かれるようになっているが、別の回線に導かれるようにしても良い。なお、図４中、図３に示されているものと同一のものには同一の符号を付している。

ここでは、伝送路の途中に設けられる光アンプ４４，５４は光出力パワーが一定になるように制御するものとして構成されるため、信号光１波あたりの光出力パワーが伝送路で最大容量の伝送が行なわれる場合と同じ値で一定になるように、上り回線６０の送信局６５に備えられる光アンプ（光ポストアンプ）４２，５２によって、ダミー光の光出力パワーが調整されるようになっている。また、信号光の光出力パワーの調整は光アンプ４２ａ，５２ａによって行なわれるようになっている。なお、光アンプ４２，４２ａ，５２，５２ａの代わりに可変光アッテネータ（ＶＡＴＴ）によって光出力パワーを調整するようにしても良い。

また、本実施形態では、下り回線６１の送信局６３に、光アンプ５２が設けられており、折り返しライン６４を介して対向回線である下り回線６１の送信局６３へ送られてきたダミー光の光出力パワーが調整されるようになっている。なお、下り回線６１の送信局６３に光アンプ５２を設けるのに代えて、上り回線６０の受信局６２に光アンプを設けるようにしても良い。また、光アンプに代えて可変光アッテネータ（ＶＡＴＴ）を設けて、ダミー光の光出力パワーを調整するようにしても良い。

なお、伝送路の信号帯域内は信号光の光出力パワーに偏差が生じないように設計されているため、送信側と同じ偏差で受信局６２,６６へ送信される。そして、受信された信号光は光分波器４５，５５で各波長に分波され、そのまま（又は再度増幅されて）受信器４６，５６で再生されることになる。
本光伝送システムは、上述のように構成されるため、上り回線６０の送信局６５で、光合波器４３によって、送信器４０から出力される各信号光に、ダミー光源４１から出力される波長の安定したダミー光が合波され、合波された波長多重光が上り回線６０の光伝送路に送出され、ダミー光によって上り回線６０の光伝送路を送信される１波あたりの信号光の光出力パワー及びその偏差が一定に制御される。上り回線６０の光伝送路を送信されてきたダミー光は、受信局６２に設けられる光分波器４５で分波され、折り返しライン６４を介して対向回線である下り回線６１の送信局６３へ導かれる。下り回線６１の送信局６３に送られてきたダミー光は、その光出力パワーを光アンプ５２で調整された後、光合波器５３によって、送信器５０から出力される各信号光に合波され、合波された波長多重光が下り回線６１の光伝送路に送出され、ダミー光によって下り回線６１の光伝送路を送信される１波あたりの信号光の光出力パワー及びその偏差が一定に制御される。

このように、本実施形態では、通常、受信局で分波されて終端されてしまうダミー光を折り返して対回線に回し、再度、ダミー光として利用するようにしているため、ダミー光源の数を半減させることができるという利点がある。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上記以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
（付記１）
第１伝送路と前記第１伝送路に対向する第２伝送路とを結ぶ折り返しラインを備え、
前記第１伝送路を送信される信号光にアドされる信号光とともに入力されるダミー光が、前記折り返しラインを介して前記第２伝送路へ送られ、前記第２伝送路からドロップされる信号光とともに出力されるように構成されることを特徴とする、光伝送装置。
（付記２）
前記第１伝送路に設けられ、前記第１伝送路を送信される信号光にアドされる信号光を反射し、ダミー光を透過する第１グレーティングと、
前記第２伝送路に設けられ、前記折り返しラインを介して送られてくるダミー光を、前記第２伝送路を送信される信号光からドロップさせる信号光に合波させる第２グレーティングと、
前記第１グレーティングを透過したダミー光が前記折り返しラインへ導かれるように、前記第１伝送路と前記折り返しラインとを接続する光分岐器と、
前記折り返しラインを介して送られてくるダミー光が前記第２グレーティングへ導かれるように、前記第２伝送路と前記折り返しラインとを接続する光結合器とを備えることを特徴とする、付記１記載の光伝送装置。
（付記３）
前記折り返しラインに光アンプを備えることを特徴とする、付記１又は２記載の光伝送装置。
（付記４）
前記折り返しラインに可変光アッテネータを備えることを特徴とする、付記１又は２記載の光伝送装置。
（付記５）
伝送路を送信される信号光にアドされる信号光とともに入力されるダミー光を、前記伝送路からドロップされる信号光とともに出力しうるように折り返しラインを備えることを特徴とする、光伝送装置。
（付記６）
付記１〜５のいずれか１項に記載の光伝送装置を備えることを特徴とする、光伝送システム。
（付記７）
第１の回線と前記第１の回線に対向する第２の回線とを備える光伝送システムであって、
前記第１の回線に入れられたダミー光を、前記第１の回線に対向する前記第２の回線へ導く折り返しラインを備えることを特徴とする、光伝送システム。

本発明の一実施形態にかかる光伝送装置（光アド・ドロップ装置）を示す模式図である。本発明の一実施形態にかかる光伝送装置（光アド・ドロップ装置）を備える光伝送システムを示す模式図である。一般的な光伝送システムを示す模式図である。本発明の一実施形態にかかる光伝送システムを示す模式図である。一般的な光アド・ドロップ装置を示す模式図である。一般的な光アド・ドロップ装置を備える光伝送システムを示す模式図である。

符号の説明

１，２折り返しライン（折り返し回線，折り返し用光伝送路）
３，６光分岐器（光デバイダ，光分岐・結合器）
４，５光結合器（光カプラ，光分岐・結合器）
７，８光アイソレータ
１０光伝送システム
１１送信局（端局）
１２光伝送路（トランクライン）
１３受信局（端局）
１４光アド・ドロップ装置（光伝送装置，ブランチングユニット）
１５ブランチ局
１６光伝送路（ブランチライン）
１７光アンプ
２０上り回線（光伝送路，トランクライン）
３０下り回線（光伝送路，トランクライン）
２１，３１光サーキュレータ
２２，２４，３２，３４光ファイバグレーティング（グレーティング）
２３，３３光アイソレータ
２５，３５光サーキュレータ
２６，２７，３６，３７ブランチライン（光伝送路）
６０上り回線
６１下り回線
６２受信局
６３送信局
６４折り返しライン

Claims

第１トランクラインと、
前記第１トランクラインに対向する第２トランクラインと、
前記第１トランクラインと前記第２トランクラインとを結ぶ折り返しラインと、
前記第１トランクラインを送信される信号光にアドされる信号光とともにダミー光を入力する第１ブランチラインと、
前記折り返しラインを介して前記第１トランクラインから前記第２トランクラインへ送られてくる前記ダミー光を、前記第２トランクラインからドロップされる信号光とともに出力する第２ブランチラインと、
前記第１トランクラインに設けられ、前記第１トランクラインを送信される信号光にアドされる信号光を反射し、前記ダミー光を透過する第１グレーティングと、
前記第２トランクラインに設けられ、前記折り返しラインを介して送られてくる前記ダミー光を、前記第２トランクラインを送信される信号光からドロップさせる信号光に合波させる第２グレーティングと、
前記第１グレーティングを透過した前記ダミー光が前記折り返しラインへ導かれるように、前記第１トランクラインと前記折り返しラインとを接続する光分岐器と、
前記折り返しラインを介して送られてくる前記ダミー光が前記第２グレーティングへ導かれるように、前記第２トランクラインと前記折り返しラインとを接続する光結合器とを備えることを特徴とする、光伝送装置。
前記折り返しラインに光アンプ又は可変光アッテネータを備えることを特徴とする、請求項１記載の光伝送装置。
トランクラインと、
前記トランクラインに接続された折り返しラインと、
前記トランクラインを送信される信号光にアドされる信号光とともにダミー光を入力する第１ブランチラインと、
前記折り返しラインを介して送られてくる前記ダミー光を、前記トランクラインからドロップされる信号光とともに出力する第２ブランチラインと、
前記トランクラインに設けられ、前記トランクラインを送信される信号光にアドされる信号光を反射し、前記ダミー光を透過する第１グレーティングと、
前記トランクラインに設けられ、前記折り返しラインを介して送られてくる前記ダミー光を、前記トランクラインを送信される信号光からドロップさせる信号光に合波させる第２グレーティングと、
前記第１グレーティングを透過した前記ダミー光が前記折り返しラインへ導かれるように、前記トランクラインと前記折り返しラインとを接続する光分岐器と、
前記折り返しラインを介して送られてくる前記ダミー光が前記第２グレーティングへ導かれるように、前記トランクラインと前記折り返しラインとを接続する光結合器とを備えることを特徴とする、光伝送装置。