JP3535937B2 - 光伝送システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ＣＡＴＶ、光Ｉ
ＴＶ、光伝送監視システム、加入者系光通信システム等
の光伝送システムに関するもので、特に複数の地点から
の伝送信号を親局に伝送する機能を有する光伝送システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ＣＡＴＶ、光ＩＴＶ、光伝送監視シス
テム、加入者系光通信システム等の光伝送システムの分
野で利用されるものの一つに図１３に示す光伝送システ
ムがある。図１３の光伝送システムは複数箇所の異なる
地点の子局１３０1 〜１３０ｎの映像を親局１３２に伝
送するシステムであり、１３３は各地点の子局１３０1
〜１３０ｎに設置されたテレビカメラ、１３４はテレビ
カメラ１３３からの電気信号を変調するための変調器で
あり、変調器１３４としては、例えばＦＭ変調器やＡＭ
変調器が用いられる。変調器１３４で変調された電気信
号はＤＦＢレーザ等からなる電気→光変換器１３５で光
強度変調を受け、この光強度変調を受けた伝送信号光が
光カプラ１３６により光ファイバ幹線１３７に合波さ
れ、親局１３２に導かれる。

【０００３】親局１３２には、各地点の子局１３０1 〜
１３０ｎからの伝送信号光が光ファイバ幹線１３７を経
て伝送される。親局１３２は到達した各地点の子局１３
０1 〜１３０ｎからの伝送信号光を一括して半導体受光
器等の光→電気変換器１３８で電気信号に変換し、この
電気信号を復調器１３９により各変調器１３４に割り当
てられた搬送波周波数毎に復調してテレビモニタ２００
により各地点の子局１３０1 〜１３０ｎの映像を映し出
す。

【０００４】ところで、上述のように複数の子局１３０
1 〜１３０ｎからの伝送信号光を一括して光→電気変換
器１３８で受信する場合、各子局１３０1 〜１３０ｎの
光の波長差に応じた周波数位置にビート雑音が生じるこ
とが知られている。そこで、このビート雑音の影響が搬
送波周波数に位置する伝送信号光に及ぶことを防止する
ために、各子局１３０1 〜１３０ｎにおける電気→光変
換器１３５である半導体レーザ等の光波長を互いに異な
る値に設定する。通常、この波長差は０．１ｎｍ以上の
値に設定される。また、図１４に示すように光ファイバ
幹線１３７に光増幅器１４１を設けると、光伝送損失を
光増幅器１４１により補償することができるので、各地
点の子局１３０1 〜１３０ｎからの複数の伝送信号光を
より長距離に亘って伝送することが可能となる。その他
の構成は図１３と同様につき同様の構成要素には同一符
号を付して詳細な説明は省略する。

【０００５】さらに、図１５に示すものは、波長の違い
を積極的に利用し、波長によって信号光を区別するいわ
ゆる波長多重光伝送システムの一例である。ここで、図
１３と同一の符号は、図１３と同様の構成要素を示す。
各地点の子局１３０1 〜１３０ｎから発せられる映像信
号やデータ信号等の伝送信号は図１３と同様の手段によ
って異なる波長の伝送信号光に変換され、光カプラ１３
６により光ファイバ幹線１３７に合波され親局１３２Ａ
に導かれる。親局１３２Ａでは合波された伝送信号光を
光フィルタ等で構成される波長多重分波器１５１で波長
毎に分離し、それぞれの伝送信号光を半導体受光器等の
光→電気変換器１３８、復調器１３９を用いて伝送信号
を取り出す。

【０００６】この図１５に示す光伝送システムは、図１
３および図１４の光伝送システムと異なり、信号の区別
を搬送波周波数等を用いて行なう必要が無く、伝送され
る信号としてはディジタルベースバンド信号等、種々の
選択が可能である。すなわち、電気信号の周波数による
信号識別手段に加え、光の波長を信号の識別手段に用い
ることが可能となり、従来に比べてより多数の信号を同
時に伝送することが可能となる。

【０００７】さらにまた、図１６に示す光伝送システム
も、多地点の子局の信号を一本の光ファイバ幹線を用い
て伝送することが可能である。図１６に示す光伝送シス
テムは多地点からの信号を中継器型子局１６０1 〜１６
０ｎによって自局伝送信号光の光ファイバ幹線１３７へ
の多重と光ファイバ幹線１３７の伝送信号光の中継を同
時に行いながら親局１３２へ伝送する。中継型子局１６
０1 〜１６０ｎは、上流からの伝送信号光を電気信号の
形で取り出す半導体受光器等の光→電気変換器１６３、
自局の信号を変調する変調器１６４、光→電気変換器１
６３と自局の信号を変調する変調器１６４の電気信号を
合波する信号合波器１６５および合波された信号を光信
号に変換して光ファイバ幹線１３７に送出する半導体レ
ーザからなる電気→光変換器１６６を備えている。図１
６において、図１３と同一の符号は、図１３と同様の構
成要素を示す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の図１３ないし図
１５の光伝送システムは、多地点の子局の信号を一本の
光ファイバ幹線を用いて伝送することが可能であり、イ
ンフラとしての光ファイバ網を有効に活用することがで
きるが、一方で、従来の上述の光伝送システムでは、以
下に述べる様な問題があった。図１３ないし図１６の光
伝送システムは、いずれも複数の波長を必要とするシス
テムであり、子局数分の異なる波長の電気→光変換器
（半導体レーザ光源）を必要とする。特に子局数が増大
した場合には、異なる波長の光源の確保が難しく、ま
た、各子局の光源波長の調整、管理が煩雑である等の問
題があった。

【０００９】さらに、図１４に示す光伝送システムのよ
うに光増幅器１４１を用いることにより、長距離伝送が
可能となる。反面、光増幅器１４１に例えばエルビウム
ドープの光ファイバアンプを用た場合には、その光増幅
率が波長依存性を有するため、特に波長数が増大して光
増幅器１４１を通過する光の波長帯域が広がった場合に
は、伝送信号光にレベル差が生じてしまい、良好な光伝
送を妨げるといった問題があった。さらにまた、図１５
の光伝送システムでは波長多重分波器１５１の波長を光
源波長に合わせて設計、作製することが必要であり、上
述と同様に子局数が増大した場合にその設計や作製が難
しくなるという問題があった。また、図１５の光伝送シ
ステムでは、例えば一子局１３０1 の光源が故障した場
合、故障した光源とほぼ等しい波長の光源と交換する必
要がある。あるいは、交換した子局１３０1 の光源の波
長に合わせて波長多重分波器１５１を作製し直す必要が
あり、これらの作業にはシステムの停止を伴う場合もあ
り、多大な労力を要した。

【００１０】以上述べたように、図１３ないし図１５の
光伝送システムは、主に多波長の光源を必要とすること
に起因する問題がある。これに対して図１６の光伝送シ
ステムでは、これらの問題は解消される。すなわち、図
１６の光伝送システムでは、中継を繰り返しながら伝送
を行なうため、光ファイバ幹線１３７には常に１波長の
みの光が伝送されるので、複数波長の光源は不要とな
る。また、中継を繰り返すことで、光損失分を電気的に
増幅しながら伝送を行なうことができ、比較的長距離の
伝送が可能となる。

【００１１】しかしながら、図１６の光伝送システムに
は次の様な問題がある。第一には、各中継型子局１６０
1 〜１６０ｎで中継を繰り返すため、任意の一子局がト
ラブルを生じると、それよりも上流から伝送されてくる
すべての信号が親局１３２に到達できなくなるため、シ
ステムとしての信頼性が上述のシステムに比べて格段に
劣る。

【００１２】第二には、親局１３２に最も近い最終段の
中継型子局１６０1 に上流からの全ての信号が集約さ
れ、これが半導体レーザからなる電気→光変換器１６６
により光信号に変換されるため、例えば各中継型子局１
６０1 〜１６０ｎ毎に異なる搬送波周波数を割り当て
る、いわゆるサブキャリア多重伝送方式（ＳＣＭ方式）
を採用した場合に、各搬送周波数に対する光変調度が制
限される。また、光源への負荷の増大から、変調歪みが
問題となるため、伝送距離が制限されるという問題があ
る。

【００１３】第三には、中継の繰り返しにより、中継器
の雑音が信号に加算されるため、Ｃ／Ｎ比（信号対雑音
比）が劣化するという問題もあった。上述のように、図
１３ないし図１５の光伝送システムでは、光源の多波長
化に伴う問題が生じ、図１６の光伝送システムでは、中
継に伴う問題が生じた。特に長距離にわたり多数の地点
の情報を、できるだけ少ない光伝送線路を用いて伝送し
ようとする際には、新たなシステム設計上の工夫が要望
されていた。

【００１４】本発明は上記の課題を解決し、使用する光
源の波長数を最小限に抑え、中継方式で問題であったシ
ステムの信頼性を改善し、インフラの有効活用のために
最小限の光伝送線路によって、多地点の信号を良好な品
質で長距離に伝送することのできる光伝送システムを提
供することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。

【００１６】本発明のうち請求項１の光伝送システム
は、複数地点の子局からの伝送信号を光ファイバ幹線を
用いて親局へ伝送する光伝送システムにおいて、前記光
ファイバ幹線が一つ以上の中継器を有し、この中継器は
この中継器に集められる複数の子局からの伝送信号を、
この中継器よりも上流から光ファイバ幹線上を伝送され
てくる伝送信号光の波長とは異なる前記中継器固有の波
長の光に変換して光ファイバ幹線に合波して下流へ伝送
することを特徴とする。

【００１７】本発明のうち請求項２の光伝送システム
は、中継器に集められる複数の子局からの伝送信号光
は、光ファイバ幹線を伝送されて中継器へ集められ、か
つこれらの伝送信号光の光波長は、光ファイバ幹線上を
それよりも上流から伝送されてくる伝送信号光の波長と
は異なることを特徴とする。

【００１８】本発明のうち請求項３の光伝送システム
は、光ファイバ幹線を伝送されて中継器に集められる複
数の子局からの伝送信号光と、光ファイバ幹線を伝送さ
れるそれ以外の伝送信号光が互いに波長帯の異なる光信
号であることを特徴とする。

【００１９】本発明のうち請求項４の光伝送システム
は、光ファイバ幹線を伝送されて中継器に集められる複
数の子局からの伝送信号光が１．３μm 帯の光信号であ
り、それ以外の光信号が１．５５μm 帯の光信号である
ことを特徴とする。

【００２０】本発明のうち請求項５の光伝送システム
は、中継器がこの中継器よりも上流から光ファイバ幹線
上を伝送されてくる伝送信号光の特定の波長を反射し、
これとは波長の異なる前記複数子局からの伝送信号光は
透過させる光ファイバグレーティングを波長多重分波器
として用いて構成されていることを特徴とする。

【００２１】本発明の請求項１の光伝送システムによれ
ば、光ファイバ幹線に必要とされる光の波長は、中継器
の数と同等数に低減され、システム設計や光源の確保へ
の負荷が低減し、システム構築やシステム管理が容易と
なる。また、伝送される全ての信号に対して電気的な中
継を繰り返す必要は無く、一つの光源に多数の信号が集
中することも避けられるので、従来問題であった信号品
質の劣化や変調度の制限、雑音の増大等の問題も軽減さ
れると同時に、システムの信頼性もそれほど犠牲にせず
にシステムの構築が可能となる。

【００２２】本発明の請求項２の光伝送システムによれ
ば、光ファイバ幹線の有効利用を更に促進できる。

【００２３】本発明の請求項３の光伝送システムによれ
ば、光源波長の設計や光源の確保が容易となる。

【００２４】本発明の請求項４の光伝送システムによれ
ば、光ファイバ幹線に沿った長距離伝送を、より光ファ
イバの損失の小さい１．５５μm 帯の波長で行なうこと
が可能となり、加えて、エルビウムドープの光増幅器の
適用が容易となるばかりでなく、中継器までの短距離の
伝送に用いられる光信号との明確な波長の分離が可能と
なるため、システム設計や光源の確保が容易となる。

【００２５】本発明の請求項５の光伝送システムによれ
ば、中継器に用いられる波長多重分波器を従来に比べて
より簡単な構成とすることにより、設計、製作を容易に
することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明を実施の形態により
詳細に説明する。 （実施の形態１）図１ないし図６は本発明の一実施の形
態を示すものである。図１ないし図６を参照して本実施
の形態の光伝送システムについて説明する。なお、図１
ないし図６において同一のものには同一の符号を付け
る。図１の光伝送システムは複数箇所の異なる地点の子
局１０ｉ（ｉ＝1 〜m ＋n〜）の映像を親局２０に伝送
するシステムであり、２は各地点の子局１０1 〜１０ｍ
＋ｎ〜に設置されたテレビカメラ、３はテレビカメラ２
からの電気信号を変調するための変調器であり、変調器
３としては、例えばＦＭ変調器やＡＭ変調器が用いられ
る。変調器３で変調された電気信号はＤＦＢレーザ等か
らなる電気→光変換器４で光強度変調を受け、この光強
度変調を受けた伝送信号光が光カプラ５により光ファイ
バ幹線６に合波され、親局２０に導かれる。

【００２７】親局２０には、各地点の子局１０ｉ（ｉ＝
1 〜m ＋n 〜）からの伝送信号光が光ファイバ幹線６を
経て伝送される。親局２０は到達した各地点の子局１０
ｉ（ｉ＝1 〜m ＋n 〜）からの伝送信号光を光フィルタ
等で構成される波長多重分波器２１で波長毎に分離し、
それぞれの伝送信号光を半導体受光器等の光→電気変換
器２２、復調器２３を用いて伝送信号を取り出す。

【００２８】本発明の特徴は光ファイバ幹線６に合波さ
れる各地点の子局１０ｉ（ｉ＝1 〜m ＋n 〜）の間に所
定の数の子局毎に中継器３０−１〜３０−Ｎが配置され
ていることにある。中継器３０−Ｎは図２に示すよう
に、波長多重分波器３１、光→電気変換器３２、電気増
幅器３３、電気→光変換器３４および波長多重合波器３
５を備えている。

【００２９】中継器３０−Ｎの作用について以下に説明
する。例えば、中継器３０−２には、中継器３０−３か
ら出力された波長λ3 の光に伝送信号が多重された伝送
信号光Ｈ３が入力される。一方、中継器３０−２には、
また中継器３０−２よりも上流の子局１０ｍ〜１０ｍ＋
ｎ〜からそれぞれの伝送信号光が、前記伝送信号光Ｈ３
と同一の光ファイバ幹線６を通して入力される。ここ
で、子局１０ｍ〜１０ｍ＋ｎ〜からの伝送信号光の波長
は、前記中継器３０−３からの伝送信号光Ｈ３の波長λ
3 とは異ならせてあり、図２に示すように中継器３０−
２に設けられた波長多重分波器３１により、伝送信号光
Ｈ３と子局１０ｍ〜１０ｍ＋ｎ〜からの伝送信号光は分
離される。分離された子局１０ｍ〜１０ｍ＋ｎ〜からの
それぞれの伝送信号光は、半導体受光素子等で構成され
る光→電気変換器３２で電気信号に変換され、電気増幅
器３３で増幅された後に、半導体レーザ等で構成される
電気→光変換器３４により、伝送信号光Ｈ３とは異なる
波長λ2 の伝送信号光Ｈ２に多重される。

【００３０】ここで行われる複数の子局１０ｍ〜１０ｍ
＋ｎ〜の伝送信号光の多重は、従来用いられているサブ
キャリア多重方式で容易に実現される。また伝送信号光
がディジタル信号の場合には、時分割多重方式であって
も良い。この伝送信号光Ｈ２と伝送信号光Ｈ３は、中継
器３０−２に設けられた波長多重合波器３５で波長多重
され、光ファイバ幹線６に導かれる。また、中継器の構
成として図３に示す中継器３０Ａのように、波長多重合
波器３５の後に合波後の多重伝送信号光をエルビウムド
ープファイバ等で作製される光増幅器３６で増幅し、下
流の光ファイバ幹線６で予想される伝送損失分を補償す
るようにしても良い。

【００３１】また、中継器の他の構成として図４に示す
中継器３０Ｂのように、波長多重分波器３１で分離され
た伝送信号光Ｈ３のみを光増幅器３７で増幅しても良
い。また、中継器の他の構成として図５に示す中継器３
０Ｃのように、波長多重分波器３１で分離された伝送信
号光を光→電気変換器３８、電気増幅器３７および電気
→光変換器３９により増幅して、それよりも上流で伝送
信号光Ｈ３が被った光損失を補償しても良い。

【００３２】ついで、例えば、中継器３０−１について
説明する。中継器３０−１には、上流から伝送信号光Ｈ
３と伝送信号光Ｈ２および複数の子局１０2 〜１０ｍ−
1 からのそれぞれの伝送信号光が到達し、前記中継器３
０−２と同様に伝送信号光の分離、合波が行われる。な
お、ここで波長多重分波器３１は、伝送信号光Ｈ３と伝
送信号光Ｈ２および複数の子局１０2 〜１０ｍ−1 から
の伝送信号光Ｈ１の３つに分波する機能を備え、かつ、
波長多重合波器３５は、複数子局１０2 〜１０ｍ−1 か
らの信号を多重化した伝送信号光Ｈ１と伝送信号光Ｈ２
と伝送信号光Ｈ３を合波する機能を有するように設計し
ても良い。

【００３３】なお、中継器３０−Ｎの波長多重分波器３
１は、光フィルタや波長多重カプラ等の従来技術によっ
て容易に構成されるが、図６に示すような光ファイバグ
レーティング４１を用いることによって、さらに簡単に
構成することができる。図６（イ）の波長多重分波器３
１を、例えば中継器３０−２に採用した場合について説
明すると、中継器３０−３からの波長λ3 の伝送信号光
Ｈ３は、光ファイバグレーティング４１で反射され、光
カプラ４２で分波されてポートＰ１に出力される。伝送
信号光Ｈ３とは波長の異なる複数子局１０ｍ〜１０ｍ＋
ｎ〜からの伝送信号光は光ファイバグレーティング４１
を通過してポートＰ２に出力される。

【００３４】図６において、符号４３は光アイソレータ
である。また、図６（ロ）の波長多重分波器３１を、例
えば中継器３０−１に採用した場合について説明する
と、中継器３０−３からの波長λ3 の伝送信号光Ｈ３
は、光ファイバグレーティング４１Ａで反射され、光カ
プラ４２で分波されてポートＰ１に出力される。中継器
３０−２からの波長λ2 の伝送信号光Ｈ２は、光ファイ
バグレーティング４１Ｂで反射され、同じく光カプラ４
２で分波されてポートＰ１に出力される。

【００３５】伝送信号光Ｈ３および伝送信号光Ｈ２とは
波長の異なる複数子局１０2 〜１０ｍ−1 からの伝送信
号光Ｈ１は光ファイバグレーティング４１Ａおよび光フ
ァイバグレーティング４１Ｂを通過してポートＰ２に出
力される。なお、光ファイバーグレーティング４１は、
エキシマレーザ等からの紫外線光を光ファイバに照射す
ることにより、光ファイバのコアに長手方向に沿った周
期的な屈折率分布を形成することにより作製でき、従来
の光フィルタや波長多重カプラに比べて簡単な工程で低
価格に作製できるメリットがある。本実施の形態の光伝
送システムは従来の光伝送システムに比較して次の様な
メリットが生じる。

【００３６】例えば図１３ないし図１５の光伝送システ
ムでは、子局の数と同数の波長の異なる電気→光変換器
の光源が必要であるが、本実施の形態の光伝送システム
では中継器の数と同数の異なる波長の光源と、各中継器
に集信される複数子局からの伝送信号光に用いられる光
源のみでシステムが構成されるので光源の数が遙に少な
くできる。また、各中継器が収容する子局の伝送信号光
は、中継器相互間で重複する波長が使用されても何ら問
題が生じない。したがって、光源の数が大幅に増加する
こともない。

【００３７】具体的には、例えば従来５０子局を有する
光伝送システムでは、５０の異なる波長の光源を準備す
る必要があったが、本実施の形態の光伝送システムで
は、中継器を１０カ所に設置し、各中継器が収容する子
局を５個とすれば、中継器に対応した異なる１０波長の
光源と、各中継器が収容する異なる５波長の光源を準備
すれば良い。例えば上記の実施の形態の光伝送システム
の中継器３０−１が集信する子局の５波長と、中継器３
０−２が集信する子局の５波長は重複しても何ら問題は
生じないので、最低１５波長の異なる波長の光源を準備
すればシステムの構築が可能となる。

【００３８】したがって、光源の確保が容易になること
は勿論、例えば上記の実施の形態の光伝送システムの中
継器として図３の中継器３０Ａや図４の中継器３０Ｂを
使用した場合には、光増幅器３６または３７を通過する
光波長帯域が狭くて済み、増幅率の波長依存性に関わる
レベル差等の問題も大幅に低減される。また、上記の実
施の形態の光伝送システムでは、中継器３０−Ｎから送
出され光ファイバ幹線６を伝送する伝送信号光と、複数
の子局から送出される伝送信号光を、別波長帯の伝送信
号光にすることで、中継器３０−Ｎに用いられる波長多
重分波器３１の設計や製作はより簡素化される。すなわ
ち、波長多重分波器３１は、細かな波長差の光を分波す
るように設計する必要がなくなり、波長帯域の異なる光
のみを区別して分波できれば十分となる。

【００３９】さらに、光中継器３０−Ｎから送出され光
ファイバ幹線６を伝送する伝送信号光を１．５５μｍ帯
の光にし、複数の子局から送出される伝送信号光を１．
３μｍ帯の光とすることで、同様の効果がもたらされ
る。同時に、中継器３０−Ｎから送出された長距離に渡
って伝送される伝送信号光を、光ファイバの伝送損失の
より小さい１．５５μｍ帯の波長に設定でき、また、エ
ルビウムドープファイバアンプを用いて容易に増幅する
ことが可能となる。次に、例えば図１６の光伝送システ
ムと本実施の形態の光伝送システムを比較した場合に
は、以下のような利点が生じる。

【００４０】例えば、５０の異なる子局からの信号を伝
送する場合、従来の図１６の光伝送システムでは、最も
親局１３２に近い中継型子局１６０1 で、この５０の伝
送信号光を一つの電気→光変換器（光源）１６６に多重
する必要がある。ここで、例えばサブキャリア多重方式
を採用すると、サブキャリア一波あたりに割り当てられ
る光変調度は、５．７％となる。これは半導体レーザ等
を電気→光変換器として用いた場合に、ｍ√Ｎ（ｍは一
波あたりの光変調度、Ｎは多重信号波数）で与えられる
実効変調度を４０％以下にすることで、半導体レーザ等
で生じる信号歪みを抑制する必要があるからである。

【００４１】一方、本実施の形態の光伝送システムで５
０の異なる子局からの信号を伝送する場合、中継器３０
−Ｎを１０カ所とし、各中継器３０−Ｎが５つの子局を
収容すると、サブキャリア多重は、各子局で行われる５
波の多重を配慮すれば十分であり、このとき一波あたり
の光変調度は約１８％とすることができる。一般に受信
器における信号対雑音比（ＣＮＲ）は、受信光レベルが
同一の場合、光変調度ｍの２乗に比例するので、従来の
図１６の光伝送システムの一波あたり５．７％の光変調
度に対して、本発明の光伝送システムでは、一波あたり
１８％の光変調度であり、ＣＮＲは約１０倍、すなわち
約１０ｄＢ大きな値となる。したがって、雑音量の少な
い良好な信号伝送が実現される。

【００４２】なお、信号多重は、本実施の形態のサブキ
ャリア多重方式に限定する必要は無く、例えば子局の伝
送信号光を時分割多重にした場合には、一子局に与えら
れるタイムスロットが多重数に反比例することになり、
この場合にも本発明の光伝送システムの有効性は同様に
発揮される。

【００４３】さらにまた、従来の図１６の光伝送システ
ムでは、例えば親局１３２に最も近い中継型子局１６０
1 が電気的なトラブルで停止すると、それより上流から
送信されてくる全ての信号の伝送が不可能となる。これ
に対して、本発明の光伝送システムにあっては、例えば
親局２０に最も近い中継器３０−１が電気的なトラブル
で停止した場合、中継器３０−１が図２に示す中継器３
０−Ｎとすると電気的なトラブル時に、中継器３０−Ｎ
が収容する複数の子局からの信号伝送は不可能となるも
のの、それよりも上流から光ファイバ幹線６を伝送して
くる伝送信号光は受動部品である波長多重分波器３１お
よび波長多重合波器３５を通過するのみであり、電気的
なトラブルの影響を受けずに伝送される。すなわち、本
発明の光伝送システムによればトラブルの波及はより小
さな領域に留まり、システムの信頼性の面でも有利であ
る。

【００４４】さらにまた、本発明の光伝送システムの中
継器の構成として、図２ないし図４の中継器を使用した
場合は、従来の図１６の光伝送システムのように光→電
気変換、電気増幅、電気→光変換を繰り返す必要がない
ので、これらの工程で被る電気的な雑音の蓄積を回避す
ることが可能であり、この点でも良好な品質の信号伝送
が実現可能となる。

【００４５】（その他の実施の形態）図７は本発明の光
伝送システムの他の実施の形態を示すものである。本実
施の形態の光伝送システムの特徴は中継器７０−１〜７
０−Ｎにある。実施の形態１では、中継器３０−Ｎが収
容する複数の子局１０1 〜１０ｍ＋ｎ〜からの信号は、
光信号の形で供給されたが、図７に示す光伝送システム
にあっては、中継器７０−１〜７０−Ｎは複数の子局７
０1 〜７０ｎ＋ｍ〜からの信号を電気信号の形で受信す
るようになっている。例えば、中継器７０−Ｎは図８に
示すように子局７０1 〜７０3 からの電気信号を一括し
て信号合波器７１で合波して増幅器７２で増幅する。増
幅された電気信号はＤＦＢレーザ等からなる電気→光変
換器７３で光強度変調を受け、この光強度変調を受けた
伝送信号光が波長多重合波器３５で波長多重され、光フ
ァイバ幹線６に合波され、親局２０に導かれる。

【００４６】なお、図７および図８の光伝送システムに
おいて、図１ないし図５の光伝送システムと同一の構成
要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。本
実施の形態のように複数の子局７０1 〜７０ｎ＋ｍ〜か
らの信号を電気信号の形で中継器７０−Ｎで受信して光
ファイバ幹線６に合波しても実施の形態１と同様の効果
が得られる。また実施の形態１では、複数の子局１０ｍ
〜１０ｍ＋ｎ〜からの信号を光ファイバ幹線６を利用し
て中継器３０−Ｎに伝送し、インフラをより有効に活用
可能としているが、システムの設置条件によっては、図
９に示す光伝送システムのように、例えば複数の子局１
０ｍ〜１０ｍ＋ｎ〜からの信号を、光ファイバ幹線６と
は異なる他の光ファイバ伝送路９１を用いて中継器９０
に伝送しても良い。

【００４７】この場合、実施の形態１で使用する図２な
いし図４に示す中継器３０−Ｎ、３０Ａ、３０Ｂの中継
器における波長多重合波器３１を省いた図１０ないし図
１２に示す中継器９０、９０Ａ、９０Ｂ等の中継器を用
いることで、実施の形態１と同様の効果が得られる。な
お、図９ないし図１２の光伝送システムにおいて、図１
ないし図４の光伝送システムと同一の構成要素には同一
の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００４８】なおまた、以上説明した本発明の光伝送シ
ステムの実施の形態においては、電気→光変換を、半導
体レーザ等を用いた直接強度変調方式を中心に説明した
が、ニオブ酸リチウムを用いたマッハツエンダー型の外
部変調器や、電界吸収型の半導体外部変調器等の他の変
調器を用いても良く、本発明の光伝送システムの効果は
何ら損なわれることは無い。

【００４９】さらに、以上説明した本発明の光伝送シス
テムの実施の形態においては、光ファイバ幹線を伝送し
て親局に到達する伝送信号光を、親局において波長多重
分波器により波長分離した後に受光器で光→電気変換を
行なっているが、この波長多重分波器による波長分離は
必ずしも必要ではなく、従来の例と同様に、波長分離せ
ずに一つの受光器で一括して光→電気変換を行なった後
に、電気信号レベルで信号を分離しても、本発明の基本
的な効果が妨げられることは無く、むしろ波長多重分波
器が省略でき、システム構成はより簡素化する。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように本発明の請求項１ない
し請求項５の光伝送システムによれば、使用する光源の
波長数を最小限に抑え従来の中継方式で問題であったシ
ステムの信頼性を改善できる。またインフラの有効活用
のために最小限の光伝送線によって、多地点の信号を良
好な品質で長距離に渡り伝送することが可能となり大伝
送容量の光ファイバ通信網を、より簡素な設計で容易に
実現できる。

【００５１】本発明の請求項１の光伝送システムによれ
ば、光ファイバ幹線に必要とされる光の波長は、中継器
の数と同等数に低減され、システム設計や光源の確保へ
の負荷が低減し、システム構築やシステム管理が容易と
なる。また、伝送される全ての信号に対して電気的な中
継を繰り返す必要は無く、一つの光源に多数の信号が集
中することも避けられるので、従来問題であった信号品
質の劣化や変調度の制限、雑音の増大等の問題も軽減さ
れると同時に、システムの信頼性もそれほど犠牲にせず
にシステムの構築が可能となる。

【００５２】本発明の請求項２の光伝送システムによれ
ば、光ファイバ幹線の有効利用を更に促進できる。

【００５３】本発明の請求項３の光伝送システムによれ
ば、光源波長の設計や光源の確保が容易となる。

【００５４】本発明の請求項４の光伝送システムによれ
ば、光ファイバ幹線に沿った長距離伝送を、より光ファ
イバの損失の小さい１．５５μm 帯の波長で行なうこと
が可能となり、加えて、エルビウムドープの光増幅器の
適用が容易となるばかりでなく、中継器までの短距離の
伝送に用いられる光信号との明確な波長の分離が可能と
なるため、システム設計や光源の確保が容易となる。

【００５５】本発明の請求項５の光伝送システムによれ
ば、中継器に用いられる波長多重分波器を従来に比べて
より簡単な構成とすることにより、設計、製作を容易に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光伝送システムの一実施の形態を示す
ブロック図である。

【図２】図１の光伝送システムに使用される中継器の一
実施の形態を示すブロック図である。

【図３】図１の光伝送システムに使用される中継器の他
の実施の形態を示すブロック図である。

【図４】図１の光伝送システムに使用される中継器のそ
の他の実施の形態を示すブロック図である。

【図５】図１の光伝送システムに使用される中継器のそ
の他の実施の形態を示すブロック図である。

【図６】（イ）および（ロ）は図１の光伝送システムに
使用される中継器の波長多重分波器の実施の形態を示す
ブロック図である。

【図７】本発明の光伝送システムの他の実施の形態を示
すブロック図である。

【図８】図７の光伝送システムに使用される中継器の一
実施の形態を示すブロック図である。

【図９】本発明の光伝送システムのその他の実施の形態
を示すブロック図である。

【図１０】図９の光伝送システムに使用される中継器の
一実施の形態を示すブロック図である。

【図１１】図９の光伝送システムに使用される中継器の
他の実施の形態を示すブロック図である。

【図１２】図９の光伝送システムに使用される中継器の
その他の実施の形態を示すブロック図である。

【図１３】従来の光伝送システムの一例を示すブロック
図である。

【図１４】従来の光伝送システムの他の一例を示すブロ
ック図である。

【図１５】従来の光伝送システムのその他の一例を示す
ブロック図である。

【図１６】従来の光伝送システムのその他の一例を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

２ テレビカメラ ３ 変調器 ４ 電気→光変換器 ５ 光カプラ ６ 光ファイバ幹線 １０1 〜１０ｍ＋ｎ〜 子局 ２０ 親局 ２１ 波長多重分波器 ２２ 光→電気変換器 ２３ 復調器 ３０−１〜３０−Ｎ 中継器 ３１ 波長多重分波器 ３２ 光→電気変換器 ３３ 電気増幅器 ３４ 電気→光変換器 ３５ 波長多重合波器 Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３ 伝送信号光

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 H04N 7/22

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数地点の子局からの伝送信号を光ファ
   イバ幹線を用いて親局へ伝送する光伝送システムにおい
   て、前記光ファイバ幹線が一つ以上の中継器を有し、こ
   の中継器はこの中継器に集められる複数の子局からの伝
   送信号を、この中継器よりも上流から光ファイバ幹線上
   を伝送されてくる伝送信号光の波長とは異なる前記中継
   器固有の波長の光に変換して光ファイバ幹線に合波して
   下流へ伝送することを特徴とする光伝送システム。
2. 【請求項２】 中継器に集められる複数の子局からの伝
   送信号光は、光ファイバ幹線を伝送されて中継器へ集め
   られ、かつ、これらの伝送信号光の光波長は、光ファイ
   バ幹線上をそれよりも上流から伝送されてくる伝送信号
   光の波長とは異なることを特徴とする請求項１に記載の
   光伝送システム。
3. 【請求項３】 光ファイバ幹線を伝送されて中継器に集
   められる複数の子局からの伝送信号光と、光ファイバ幹
   線を伝送されるそれ以外の伝送信号光が、互いに波長帯
   の異なる光信号であることを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の光伝送システム。
4. 【請求項４】 光ファイバ幹線を伝送されて中継器に集
   められる複数の子局からの伝送信号光が１．３μm 帯の
   光信号であり、それ以外の光信号が１．５５μm 帯の光
   信号であることを特徴とする請求項１ないし請求項３に
   記載の光伝送システム。
5. 【請求項５】 中継器がこの中継器よりも上流から光フ
   ァイバ幹線上を伝送されてくる伝送信号光の特定の波長
   を反射し、これとは波長の異なる前記複数子局からの伝
   送信号光は透過させる光ファイバグレーティングを波長
   多重分波器として用いて構成されていることを特徴とす
   る請求項１ないし請求項４に記載の光伝送システム。