CN111919168A - 多播开关 - Google Patents

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CN111919168A CN201980022617.4A CN201980022617A CN111919168A CN 111919168 A CN111919168 A CN 111919168A CN 201980022617 A CN201980022617 A CN 201980022617A CN 111919168 A CN111919168 A CN 111919168A
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永野充
吉井达也
柳泽雅弘
中桥树纪
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Abstract

提供一种小型的MCS，该MCS的引出线数与以往的构成相比减半。本发明构成为在基板上形成有：M个输入端口、N个输出端口、M×N个光开关单元(光SU)、在M个输入端口、M×N个光SU以及N个输出端口之间进行光连接的光波导、分别连接于M×N个光SU的引出线。本发明构成一种通过使一个光SU成为接通状态而输入至与接通状态的光SU建立了关联的输入端口的光信号从与接通状态的光SU建立了关联的输出端口输出的多播开关。M×N个光SU至少包括门开关和主开关，连接到各个光SU中的门开关和主开关的所述引出线是共同的。

Description

多播开关
技术领域
本发明涉及光开关。具体而言，涉及能在光通信系统中使用的多播开关。
背景技术
ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer：可重构光分插复用器)能不将光纤传输路中的波分复用光信号转换为电信号而按每个波长任意地选择路径，因此ROADM是构建光网络所必需的设备。ROADM需要对波长和输入输出端口进行自由地分配的光开关。
在ROADM中，与波长选择开关、矩阵光开关相比，通常使用作为小型的光学设备的将光分路器(光耦合器)和光开关组合而成的多播开关(MCS)(例如，参照专利文献1)。通过使用MCS，具有能实现小型且经济的ROADM的优点。今后，预测波长数会进一步增加，要求MCS的进一步小型化。
作为在使用了MCS的ROADM中成为基础的光开关的构成，有使用了石英系波导的马赫-曾德尔干涉仪型2×2光开关(MZI光开关)。MZI光开关在两个臂波导附近设有热光移相器(薄膜加热器)，能通过控制薄膜加热器的开启/关闭来改变光信号通过的路径。
图1是举例示出以往的MZI光开关的图。图1的MZI光开关具备输入光波导11a和11b、薄膜加热器12a、12b、定向耦合器13-1、13-2、两个臂波导14a、14b、作为向薄膜加热器12a、12b进行供电的驱动电气布线的引出线15a～15d以及输出光波导16a和16b。在将图1所示的MZI光开关作为1×2光开关使用的情况下，输入光波导11a和11b中的一方成为未连接波导，在将图1所示的MZI光开关作为2×1光开关使用的情况下，输出光波导16a和16b中的一方成为未连接波导。
通常，在图1所示的MZI光开关中，两个臂波导14a、14b被设计成具有半波长的光程差。因此，在不驱动(供电)薄膜加热器12a、12b而不抵消两个臂波导14a、14b之间的半波长的光程差的情况下，光信号的路径成为直通路径(输入光波导11a→输出光波导16a、输入光波导11b→输出光波导16b)。此外，在驱动薄膜加热器12a、12b而通过热光效应抵消了该半波长的光程差的情况下，光信号的路径成为交叉路径(输入光波导11a→输出光波导16b、输入光波导11b→输出光波导16a)。在两个臂波导14a、14b之间不设有半波长的光程差的情况下，在图1所示的MZI光开关中进行与上述相反的动作。因此，通过控制由引出线15a～15d进行的供电，能经由薄膜加热器12a、12b的驱动的开启/关闭来控制MZI光开关的接通/断开。
需要说明的是，MZI没有方向性，因此输入端口和输出端口这样的称呼方式仅是为了进行区别，其均可以用于输入和输出这两方。
图2是举例示出由使用了MZI光开关的现有技术的4输入4输出MCS(以下，4×4MCS)构成的MCS的图。在图2中示出了MCS，所述MCS具备分别连接于光波导的四个输入端口In1至In4和输出端口Out1至Out4、1×2分路器SP、作为1×2开关的门开关GSW1,1至GSW4,4、作为2×1开关的主开关MSW1,1至MSW4,4、用于控制GSW和MSW接通/断开的引出线15以及用于将GSW和MSW接地的接地线17。使用如图1所示的MZI光开关作为GSW和MSW。在现有技术的MCS中，光波导的弯曲半径大，为了小型化，不是折弯的构造，而是缩短长尺寸方向的构造是有利的。因此，需要采用GSW与MSW在纵向上相互交错地填充间隙的配置(嵌套配置)的构成。
1×2分路器SP是非对称分路器，分光比从第一列的1×2分路器SP向下一列依次被设定为3:1、2:1以及1:1。这是为了防止产生各输出端口之间的光输出的差异。
在图2所示的4×4MCS中，在将输入到特定输入端口的光信号从特定的输出端口输出时，存在被接通/断开控制的GSW和MSW的组，由该组构成光开关单元SU。例如，能通过对GSW1,1和MSW1,1进行接通/断开控制来从输出端口Out1输出被输入到输入端口In1的光信号。光开关单元SU被分为图3所举例示出的SUa的构成和图4所举例示出的SUb的构成。
图3是举例示出了以往的SUa的构成的图。在图3中示出了包括1×2分路器SP、GSW以及MSW的SUa。如图3所示，SUa是将具有第一输入端a和第二输入端b、第一输出端c和第二输出端d的分路器组合而成的1×2开关。
GSW和MSW分别连接于不同的引出线15和接地线17，一方的输出端连接于终端波导e。GSW和MSW具有交叉/直通型的开关功能，在没有施加电压的断开状态下，成为直通状态(连接于终端波导e)，在经由引出线15施加了电压的接通状态下，成为交叉状态(透过状态)。
如图3所示，从SUa的第一输入端a输入的第一光信号通过1×2分路器SP被分支为两部分，被分支的一方的第一光信号耦合到SUa的第一输出端c，另一方的第一光信号耦合到GSW的输入端。GSW在断开状态的情况下，成为直通状态而将第一光信号输出到终端波导e，在接通状态的情况下，成为交叉状态而将光信号输出到MSW。
MSW从SUa的第一输入端a介由GSW输入第一光信号，从SUa的第二输入端b输入第二光信号。MSW在断开状态的情况下，成为直通状态而将第二光信号输出到SUa的第二输出端d，在断开状态的情况下，成为交叉状态而将第二光信号输出到终端波导e并且将第一光信号输出到SUa的第二输出端d。
图4是举例示出以往的SUb的构成的图。在图4中示出了包括门开关GSW、主开关MSW以及引出线15的SUb。如图4所示，SUb是具有第一输入端a和第二输入端b、输出端d的2×1开关。GSW和MSW分别连接于不同的引出线15和接地线17。
如图4所示，从SUb的第一输入端a输入的第一光信号耦合到GSW的输入端。GSW在断开状态的情况下，成为直通状态而将第一光信号输出到终端波导e，在接通状态的情况下，成为交叉状态而将光信号输出到MSW。
MSW从SUb的第一输入端a经由GSW输入第一光信号，从SUb的第二输入端b输入第二光信号。MSW在断开状态的情况下，成为直通状态而将第二光信号输出到SUb的输出端d，在接通状态的情况下，成为交叉状态而将第二光信号输出到终端波导e并且将第一光信号输出到SUb的输出端d。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5913139号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在图2所示的以往的4×4MCS的情况下，需要将不同的引出线15分别连接于各GSW和MSW，因此仅引出线15就需要(4×4)×2＝32条。在图2所示的以往的4×4MCS中，由于需要在基板上不交叉地布局、作业/工序的容易度的关系，引出线15的引出方向成为与信号光的输入输出方向垂直的方向。因此，存在32条引出线15形成列，大面积被32条引出线15占有的问题。此外，在M×NMCS的情况下，引出线需要(M×N)×2条，因此，存在随着输入输出端口数的增加，引出线的条数也增加，其占有面积变得越来越大的问题。
此外，在图2所示的以往的4×4MCS中，在连接有引出线15的各MZI光开关的每列设有一条接地线17，因此若包含接地线17，电气布线的占有面积进一步变大。
另一方面，也可以考虑通过引出线15的线宽的细线化、引出线15之间的间隔的窄幅化来抑制电气布线的占有面积的增大。然而，若考虑到驱动薄膜加热器12所需的电流量，则由加热器驱动电流引起的断线、短路风险增大，因此存在极限，难以进一步细线化、窄幅化。
如上所述，存在随着光回路的大规模化、多通道化，引出线15、接地线17等电气布线在基板上所占的比例增大，成为光开关的小型化的障碍的问题。
本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种减少了引出线数的小型的多播开关。
用于解决问题的方案
本发明的一方案是一种多播开关，其构成为在高折射率波导基板上形成有：M个输入端口，与第一编号1,……,M中的不同的任一个编号分别建立了关联，输入光信号；N个输出端口，与第二编号1,……,N中的不同的任一个编号分别建立了关联，输出所述光信号；M×N个光开关单元，与分别不同的编号的组[m,n]建立了关联，所述m是1≤m≤M的整数，对应于所述第一编号，所述n是1≤n≤N的整数，对应于所述第二编号；光波导，在所述M个输入端口、所述M×N个光开关单元以及所述N个输出端口之间进行光连接；以及引出线，为了对所述光开关单元进行接通/断开控制而分别连接于所述M×N个光开关单元，通过使所述M×N个光开关单元中的一个光开关单元成为接通状态，输入到与所述接通状态的光开关单元建立了关联的与所述第一编号建立了关联的所述输入端口的光信号被从与所述接通状态的光开关单元建立了关联的与所述第二编号建立了关联的所述输出端口输出，所述多播开关的特征在于，所述M×N个光开关单元至少包括作为1×1开关的门开关和设于所述门开关的后级的作为2×1开关的主开关，连接于各个所述光开关单元中的所述门开关和所述主开关的所述引出线是共同的。
发明效果
根据本发明的多播开关，能实现MCS的小型化。
附图说明
图1是举例示出现有技术的MZI光开关的图。
图2是举例示出现有技术的由4×4MZI光开关构成的MCS的图。
图3是举例示出现有技术的SU的构成的图。
图4是举例示出现有技术的SU的构成的图。
图5是说明4×4MCS的动作的图。
图6是说明另一构成的4×4MCS的动作的图。
图7是表示本发明的实施例1的M×NMCS的构成的简化例的图。
图8是举例示出本发明的实施例1的SU的构成的图。
图9是举例示出本发明的实施例1的SU的构成的图。
图10是表示本发明的实施例1的SU的构成的另一例的图。
图11是表示本发明的实施例1的SU的构成的另一例的图。
图12是表示本发明的实施例1的SU的构成的又一例的图。
图13是表示本发明的实施例1的SU的构成的又一例的图。
图14是表示本发明的实施例1的SU的构成的还一例的图。
图15是表示本发明的实施例1的SU的构成的还一例的图。
图16是表示本发明的实施例2的M×NMCS的简化例的图。
图17是举例示出本发明的实施例3的4×4MCS的构成的图。
图18是表示本发明的实施例3的4×4MCS的构成的简化例的图。
图19是举例示出本发明的实施例4的4×4MCS的图。
图20是举例示出本发明的实施例5的8×16MCS的构成的图。
具体实施方式
发明者们在仔细考察了光开关的动作状态时，发现成为接通状态的MZI光开关并非完全随机地存在于M×N矩阵上，而是在一定的制约之下存在。即，发现在SU中的GSW和MSW中的一方接通的情况下，另一方也同时接通，同样地在一方断开的情况下，另一方也同时变为断开。根据这样的制约条件，如果能共享并汇集SU中的GSW和MSW的引出线，则能削减引出线所占有的面积。
图5是说明4×4MCS的动作的图。在图5中，省略布线而未进行图示。在图5中，示出了SU1,1至SU4,4共计16个SU。在4×4MCS中，分别连接于输出端口Out1至Out4的SU3,1、SU4,2、SU1,3以及SU2,4成为SUb，除此以外的SU成为SUa。从SUa输入的光信号经由两个SUa从输出侧的SUb输出。
在不向任何一个SU施加电压的情况下，输入端口In1至In4的所有光信号都连接于终端波导e，因此不会输出到输出端口Out1至Out4。例如，输入端口In1的光信号在SU1,3处连接于终端波导e，因此不会输出到输出端口Out1至Out4。同样地，输入端口In2至In4在SU2,4、SU3,1以及SU4,2处分别连接于终端波导e，因此也不会输出到输出端口Out1至Out4。
例如，在将输入端口In2的光信号输出到输出端口Out3的情况下，向SU2,3施加电压即可。此时，来自输入端口In2的光信号经由直通状态的SU2,2和SU2,1，从在接通状态下成为交叉状态的SU2,3经由直通状态的SU1,3从输出端口Out3输出。
若将SU的功能设为相反的设定，即，若设定为在未施加电压的通常状态下成为交叉状态(连接于终端波导)，在施加电压的状态下成为直通状态(透过状态)，则成为图6所示的布局图。
在M×NMCS的情况下，SU由M×(N-1)个光开关单元(SUa)和连接于输出端口的M个光开关单元(SUb)构成。在将从Inm输入的光信号输出到Outn的情况下，控制SUm,n的接通/断开即可。
实施例1
图7是表示将本发明的实施例1的M×NMCS100(M和N分别是2以上的整数)的构成简化后的例子的图。在图7中，示出了M×NMCS100，其构成为在高折射率波导基板上形成有：输入光信号的M个输入端口In1至InM、输出光信号的N个输出端口Out1至OutN、M×N个光开关单元SU110、在输入端口In1至InM、SU110以及输出端口Out1至OutN之间进行光连接的光波导101、分别连接于各SU110以便通过对各SU110进行供电来对各SU110进行接通/断开控制的M×N条引出线115以及用于将SU110接地的接地线117。
SU110[m,n]与输入端口Inm和输出端口Outn分别建立关联，当使SU110[m,n]成为接通状态时，输入到输入端口Inm的光信号从输出端口Outn输出。其中，m是1≤m≤M的整数，对应于输入端口的第一编号，n是1≤n≤N的整数，对应于输出端口的第二编号。
如图7所示，实施例1的M×NMCS100由多个光开关单元列(以下，SU列)140构成，SU列140包括排列成纵列(与引出线115、接地117平行)的多个SU110。以与各SU列140平行的方式配置接地线117，该平行配置的接地线117与各SU列140的各SU110分别连接。
此外，各SU110包括作为1×1开关的GSW和设于GSW的后级的作为2×1开关的MSW。在各SU列140中，各SU110中包括的多个GSW和多个MSW分别排列成纵列，构成GSW列120和MSW列130。SU110中包括的GSW和MSW连接于同一条引出线。在实施例1的M×NMCS100中，SU110在高折射率波导基板上在纵横方向上排列成直线状，从而配置成格子状。然而，如果在共享引出线等电气布线的布局的允许范围内，则各SU110也可以错开其位置。如图7所示，GSW列120和MSW列130从输入端口至输出端口交替地排列，GSW连接于输入端口In1至InM，MSW连接于输出端口Out1至OutN。
图8和图9是分别举例示出了本发明的实施例1的SUa和SUb的构成的图。如图8和图9所示，在本实施例1的SUa和SUb中，GSW和MSW通过共同的引出线115和接地线117串联连接，同时进行接通/断开控制。GSW和MSW的布线被布局成不交叉地相连。本实施例1的SUa和SUb除了通过该共同的引出线115和接地线117连接这一点以外，与图3和图4所示的SUa和SUb相同。
在图7所示的本实施例1的M×NMCS100中，在M×N个SU中的连接于Out1至OutN的SU是图9所示的SUb，除此以外的Su是图8所示的SUa(为了简化，省略了连接于SUa的前级的1×2分路器SP)。在以下的各实施例中，SUa和Sub被设为也具有与图8和图9所示的SUa和SUb相同的构成。
在本实施例1的M×NMCS100中，使M×N个SU中的一个SU成为接通状态，由此输入到与接通状态的SU建立了关联的与第一编号建立了关联的输入端口的光信号从与接通状态的SU建立了关联的与第二编号建立了关联的输出端口被输出。例如，通过使与任意的编号[m,n]建立了关联的SU成为接通状态，能将输入到输入端口Inm的光信号从输出端口Outn输出。
图10和图11是分别示出本发明的实施例1的SUa和SUb的构成的另一例的图。如图10和图11所示，在SUa和SUb中，GSW和MSW可以通过共同的引出线115和接地线117并联地连接。
此外，图12和图13是分别示出本发明实施例1的SUa和SUb的构成的又一例的图。图12和图13示出了包括两个以上的GSW1至GSWN的SUa和SUb。在图12和图13示出的例子中，多个GSW1至GSWN和MSW通过共同的引出线115和接地线117并联地连接，同时进行接通/断开控制。
根据图12和图13示出的例子，在GSW为2个以上的情况下，能通过后级的GSW切断第一级的GSW1在进行断开动作时漏出的光，因此能降低噪声。此外，根据图12和图13所示的例子，与用以往的不共享引出线的方法来增加GSW的情况相比，相对于GSW的数量N，能将布线数减少N条。
图14和图15是分别示出本发明实施例1的SUa和SUb的构成的又一例的图。在图12和图13所示的例子中，多个GSW1至GSWN和MSW并联连接。然而，不限于此，也可以如图14和图15所示的例子那样，以通过共同的引出线115和接地线117将多个GSW1至GSWN和MSW串联连接的方式构成。
根据本实施例1的MCS，通过共享各光开关单元的GSW和MSW的引出线，与以往的构成相比能将引出线数减半，因此能实现MCS的小型化。
实施例2
图16是表示将本发明实施例2的M×NMCS200的构成简化后的例子的图。在图16中，示出了M×NMCS200，其构成为在高折射率波导基板上形成有：输入光信号的M个输入端口In1至InM、输出光信号的N个输出端口Out1至OutN、M×N个SU210、在输入端口In1至InM、SU210以及输出端口Out1至OutN之间进行光连接的光波导201、分别连接于各SU210以便对各SU210进行接通/断开控制的M×N条引出线215以及用于将SU210接地的接地线217。
如图16所示，本实施例2的M×NMCS200包括由SU列2401至240x构成的多个SU列240，各个SU列240由多个SU210排列成纵列而构成。
本实施例2的M×NMCS200具有相邻的SU列240之间的光波导201被折回而形成的折回波导部分202。
在实施例2中，作为SU列240的列数的x被设为2以上的偶数。而且，对于本实施例2的M×NMCS200而言，两个SU列240通过折回而排列成纵列，从而构成SU列250。SU列250取决于将折回波导部分202配置在何处，但至少具备M+M、M+N或N+N中的任一个数量的SU210。为了MCS的小型化，在SU列240的中间附近折回是有利的，因此理想的是在SU列250中包括M+N个SU210的构成。在正中间折回的情况下，SU列250的列数成为x/2列。
各SU210包括GSW和设于GSW的后级的MSW，在各SU列2401至240x中分别构成有GSW列220和MSW列230。GSW列220和MSW列230从输入端口至输出端口交替地排列，GSW连接于输入端口In1至InM，MSW连接于输出端口Out1至OutN。
在本实施例2的M×NMCS200中，设有用于在第x/2列的SU列240x/2与第(x/2)+1列的SU列240(x/2)+1之间将光路变换180°的折回波导部分202。由此，SU列2401至240x的一半的列被折回，成为输入端口In1至InM和输出端口Out1至OutN配置在同一侧的构成。折回波导部分202可以构成为：例如通过在波导设置具有任意弯曲半径的两个90°光路变换用的弯曲波导部分来将光路变换180°。
在此，若将k设为1≤k≤x/2的整数，则如图16所示，输出端口侧被折回，输出端口侧的SU列240x相对于输入端口侧的SU列2401、输出端口侧的SU列240x-1相对于输入端口侧的SU列2402、……、输出端口侧的SU列240x-k+1相对于输入端口侧的SU列240k、……、以及输出端口侧的SU列240(x/2)+1相对于输入端口侧的SU列240x/2进一步地排列成纵列而构成SU列250。两个SU列240上下排列成为SU列250。并且，各SU列250的各SU210连接有一条共同的接地线217。
在本实施例2的M×NMCS200中，除了共享引出线215的构成之外，还采用在SU列2401至240x的半数的列的部位将光波导201折回的构成，按每个SU列250使用一条共同的接地线217。因此，根据本实施例2的M×NMCS200，通过引出线215的共享，能将引出线数减少至以往的一半。此外，通过该折回构造，输入输出端口之间的SU列240的排列方向的长度能从x列变为x/2列，排列方向的长度能缩短一半左右。而且，通过输入端口侧的SU列和输出端口侧的SU列上的接地线217的共享，能削减接地线的条数。因此，能实现MCS的进一步的小型化。
在此，在本实施例2中，示出了SU列240包括偶数列的例子，但在SU240包括奇数列的情况下，也同样能应用本实施例2的折回构造。在这种情况下，若将SU列240的列数设为y列(y是奇数)，则优选在第(y±1)/2列的SU列240与第{(y±1)/2}+1列的SU列240之间的光波导设置折回波导部分202。
此外，在本实施例2中，示出了在第x/2列的SU列240x/2与第(x/2)+1列的SU列240(x/2)+1之间设置有折回波导部分202的折回构造，但不限定于此，也可以在任意SU列240之间设置折回波导部分202。而且，在通过该折回构造而被折回前的输入端口侧的SU列240和通过该折回构造而被折回后的输出端口侧的SU列240中的至少一组能构成SU列250，能在SU列250的各SU210中使用共同的接地线217。由此，能起到缩短SU列240的排列方向的长度、削减接地线的条数这样的本实施例的效果。
实施例3
图17是表示本发明实施例3的4×4MCS的构成的图。在图17中，示出了4×4MCS300，其在高折射率波导基板上形成有：4个输入端口In1至In4、4个输出端口Out1至Out4、16个SU310、在输入端口In1至In4、SU310以及输出端口Out1至Out4之间进行光连接的光波导301、分别连接于各SU310的16条引出线315以及4条接地线317。
如图17所示，实施例3的4×4MCS300包括4个SU310排列成纵列而成的4列SU列3401至3404。各SU310包括GSW和设于GSW的后级的MSW，在各SU列3401至3404中分别构成有GSW列320和MSW列330。GSW列320和MSW列330从输入端口至输出端口交替地排列，GSW连接于输入端口In1至In4，MSW连接于输出端口Out1至Out4。共同的引出线315连接于各SU310的GSW和MSW。
此外，从第1列到第3列的SU列3401至3403中的SU310在GSW的前级设有1×2分路器SP。1×2分路器SP是非对称分路器，分光比从第一列的SU列3401向第二列、第三列的SU列3403依次被设定为3:1、2:1以及1:1。
图18是表示将本发明实施例3的4×4MCS300的构成简化后的例子的图。在图18中，示出了16个SU1,1至SU4,4。在实施例3的4×4MCS300中，分别连接于输出端口Out1至Out4的SU4,1、SU2,2、SU3,3以及SU1,4为SUb，除此以外的SU为SUa。
在实施例3的4×4MCS300中，例如，在将输入端口In2的光信号输出到输出端口Out3的情况下，向SU2,3施加电压即可。此时，来自输入端口In2的光信号经由直通状态的SU2,4，从在接通状态下成为交叉状态的SU2,3经由直通状态的SU4,3和SU3,3从输出端口Out3输出。
根据本实施例3的4×4MCS300，与图2所示的以往的4×4MCS相比，能将引出线数比以往的构成减半。因此，能使引出线的占有面积减少，能实现MCS的小型化。
实施例4
图19是表示本发明的实施例4的4×4MCS的构成的图。在图19中，示出了4×4MCS400，其在高折射率波导基板上形成有：4个输入端口In1至In4、4个输出端口Out1至Out4、16个SU410、在输入端口In1至In4、SU410以及输出端口Out1至Out4之间进行光连接的光波导401、分别连接于各SU410的16条引出线415以及2条接地线417。
如图19所示，本实施例4的4×4MCS400由4列SU列4401至4404构成，各SU列440包括4个SU410。SU列4401至4404在SU列4402与4403之间的光波导401具有折回波导部分402，构成“コ”字形的列。本实施例4的4×4MCS400在相当于SU列4401至4404的中心的SU列4402与4403之间具有折回波导部分402，因此，两个SU列440能纵向排列，从而构成两列SU列450。
各SU410包括GSW和设于GSW的后级的MSW，在各SU列4401至4404中分别构成有GSW列420和MSW列430。GSW列420和MSW列430从输入端口至输出端口交替地排列，GSW连接于输入端口In1至In4，MSW连接于输出端口Out1至Out4。
此外，SU列4401至4403中的SU410在GSW的前级设有1×2分路器SP。1×2分路器SP是非对称分路器，分光比从第一列的SU列4401向SU列4402、SU列4403依次被设定为3:1、2:1以及1:1。
在本实施例4的4×4MCS400中，在连接SU列4402与SU列4403之间的光波导401设有折回波导部分402。由此，光波导401在第二列的SU列4402与第三列的SU列4403之间被折回，成为输入端口In1至In4和输出端口Out1至Out4被配置在同一侧的构成。
如图19所示，输入端口侧的SU列4401和输出端口侧的SU列4404以及输入端口侧的SU列4402和输出端口侧的SU列4403通过折回波导部分402的引入而被排列成纵列，从而构成SU列450。然后，各SU列450中包括的8个SU410通过一条共同的接地线417连接。
如此，在本实施例4的4×4MCS400中，除了共享了引出线415的构成之外，还采用在相当于SU列4401至4404的中心的SU列4402与4403之间将光波导401折回的构成，按每个SU列450使用一条共同的接地线417。因此，根据本实施例4的4×4MCS400，能通过引出线415的共享将引出线数减少为以往的一半，并且能通过该折回构造缩短输入输出端口之间的SU列440的排列方向的长度。而且，能通过SU列4401和SU列4404以及SU列4402和SU列4403的接地线417的共享来削减接地线的条数。因此，能实现MCS的进一步的小型化。
实施例5
图20是表示本发明实施例5的8×16MCS的构成的图。在图20中，示出了8×16MCS500，其在高折射率波导基板上形成有：8个输入端口In1至In8、16个输出端口Out1至Out16、128个SU510、在输入端口In1至In8、SU510以及输出端口Out1至Out16之间进行光连接的光波导501、分别连接于SU510的128条引出线515以及4条接地线517。
如图20所示，本实施例5的8×16MCS500包括相同数量的多个SU510排列成纵列而构成的8列SU列5401至5408。SU列5401至5408通过折回波导部分502将SU列之间的光波导501折回，由此构成“コ”字形的列。而且，本实施例5的8×16MCS500形成有4个SU列550，所述SU列550由通过引入折回波导部分而纵向排列的两个SU列540构成。
各SU510包括GSW和设于GSW的后级的MSW，在各SU列5401至5408中分别构成有GSW列520和MSW列530。
如图20所示，在本实施例5的8×16MCS500中，从输入端口侧，在连接SU列5404与SU列5405之间的光波导501设有折回波导部分502。这是因为，为了实现小型化，在相当于SU列5401至5408的中心的部分设置折回波导部分502是最佳的。由此，光波导501在SU列5404与SU列5405之间被折回，成为输入端口In1至In8和输出端口Out1至Out16被配置在同一侧的构成。
在本实施例5中，相对于输入数8输出数为16，因此需要对输入光进行分支，在各输入端口In1至In8与包括在SU列5401中的各SU510之间分别设有分光比被设定为1:1的1×2分路器SP。此外，各SU中的1×2分路器SP是非对称分路器，分光比从SU列5401向SU列5407依次被设定为7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1以及1:1。
如图20所示，即使在8×16MCS的情况下，也能应用本发明的原理，能实现比以往的8×16MCS更小型的8×16MCS。
工业上的可利用性
本发明可用于光通信系统。

Claims (8)

1.一种多播开关，构成为在高折射率波导基板上形成有：
M个输入端口，与第一编号1,……,M中的不同的任一个编号分别建立了关联，输入光信号；
N个输出端口，与第二编号1,……,N中的不同的任一个编号分别建立了关联，输出所述光信号；
M×N个光开关单元，与分别不同的编号的组[m,n]建立了关联，所述m是1≤m≤M的整数，对应于所述第一编号，所述n是1≤n≤N的整数，对应于所述第二编号；
光波导，在所述M个输入端口、所述M×N个光开关单元以及所述N个输出端口之间进行光连接；以及
引出线，为了对所述光开关单元进行接通/断开控制而分别连接于所述M×N个光开关单元，
通过使所述M×N个光开关单元中的一个光开关单元成为接通状态，输入到与所述接通状态的光开关单元建立了关联的与所述第一编号建立了关联的所述输入端口的光信号被从与所述接通状态的光开关单元建立了关联的与所述第二编号建立了关联的所述输出端口输出，
所述多播开关的特征在于，
所述M×N个光开关单元至少包括作为1×1开关的门开关和设于所述门开关的后级的作为2×1开关的主开关，
连接于各个所述光开关单元中的所述门开关和所述主开关的所述引出线是共同的。
2.根据权利要求1所述的多播开关，其特征在于，
多个所述光开关单元至少直线状地排列。
3.根据权利要求2所述的多播开关，其特征在于，
多个所述光开关单元格子状地排列。
4.根据权利要求1所述的多播开关，其特征在于，
构成有包括与所述引出线平行地排列的多个所述光开关单元的光开关单元列，
所述多播开关还具备接地线，所述接地线分别被配置为与多个所述光开关单元列的每一列平行，
所述多条接地线的每一条连接于与该接地线平行的光开关单元列的各光开关单元。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的多播开关，其特征在于，
所述M×N个光开关单元的任意光开关单元之间的光波导具有用于通过折回所述光波导而将所述M个输入端口和所述N个输出端口配置于同一侧的折回波导部分，
被所述折回波导部分折回之前的输入端口侧的第一光开关单元列和被所述折回波导部分折回之后的输出端口侧的所述第一光开关单元列中的至少一组进一步重叠排列成纵列，从而构成由M+N个所述光开关单元构成的第二光开关单元列，
在所述第二光开关单元列中的各光开关单元连接有共同的接地线。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的多播开关，其特征在于，
所述光开关单元包括在前级中具备1×2分路器的第一光开关单元和不具备所述1×2分路器的第二光开关单元，
连接于所述输出端口的光开关单元是所述第二光开关单元。
7.根据权利要求6所述的多播开关，其特征在于，
所述1×2分路器是非对称分路器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的多播开关，其特征在于：
在所述M×N个光开关单元中，至少一个所述光开关单元具备多个所述门开关。
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