JP2000214498A - Optical switch - Google Patents
Optical switchInfo
- Publication number
- JP2000214498A JP2000214498A JP11018638A JP1863899A JP2000214498A JP 2000214498 A JP2000214498 A JP 2000214498A JP 11018638 A JP11018638 A JP 11018638A JP 1863899 A JP1863899 A JP 1863899A JP 2000214498 A JP2000214498 A JP 2000214498A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- switch
- input
- output
- optical matrix
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は，光信号の経路を電
気的に切り換えるための光スイッチに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical switch for electrically switching an optical signal path.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来，光スイッチを用いて多くの入出力
ポートを得ること，すなわち，大規模化のためには，光
マトリクススイッチを組み合わせていく方法が一般的で
あった。この組み合わせ方法には様々あるが，例えば，
文献「１９９８電子情報通信学会総合大会講演Ｂ−１０
−９７，１９９８年３月」で使用されているクロス網を
用いる方法がある。クロス網を用いる方法によれば，ｎ
×ｎ光マトリクススイッチにより，ｎ２／２（＝Ｎ）規
模程度の光スイッチ網を構成することが可能である。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to obtain a large number of input / output ports using an optical switch, that is, to increase the scale, a method of combining optical matrix switches has been generally used. There are various methods for this combination. For example,
Document "1998 IEICE General Conference Lecture B-10
-97, March 1998 ". According to the method using the cross network, n
By × n optical matrix switch, it is possible to configure the n 2/2 (= N) scale about the optical switch network.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで，光マトリク
ススイッチの組み合わせにクロス網を用いる場合にも，
また他の方法による場合にも，大規模化のためには，３
段の光マトリクススイッチを用いることが必要である。
しかしながら，光マトリクススイッチがモジュールとし
て大きいために，システム全体が大きくなるという問題
点を有していた。光マトリクススイッチの総数は，全ス
イッチ網のポート数をＮとすると，｛２Ｎ／（ｎ／
２）｝＋ｎ＝３ｎ＝３（２Ｎ）１／２必要である。By the way, even when a cross network is used for the combination of the optical matrix switches,
Also, when using other methods, 3
It is necessary to use a staged optical matrix switch.
However, since the optical matrix switch is large as a module, there is a problem that the whole system becomes large. The total number of optical matrix switches is given by: {2N / (n /
2)｝ + n = 3n = 3 (2N) 1/2 is required.
【０００４】本発明は，従来の光スイッチが有する上記
問題点及びその他の問題点に鑑みてなされたものであ
り，本発明の第１の目的は，光マトリクススイッチ数を
減少することの可能な，新規かつ改良された光スイッチ
を提供することである。The present invention has been made in view of the above problems and other problems of the conventional optical switch, and a first object of the present invention is to reduce the number of optical matrix switches. , To provide a new and improved optical switch.
【０００５】また，本発明の第２の目的は，光マトリク
ススイッチの規模にかかわらず，任意の規模を構成する
ことが可能な，光スイッチを提供することである。[0005] A second object of the present invention is to provide an optical switch that can be configured to have an arbitrary size regardless of the size of the optical matrix switch.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，請求項１によれば，光スイッチにおいて，複数の入
力ポート及び複数の出力ポートと，入力ポート及び出力
ポートと接続され，入力ポートより入力される光を出力
ポートに切り替えるための光マトリクススイッチとを備
え，各入力ポートに対応して備えられ，各入力ポートに
入力される光を光マトリクススイッチに分光するための
入力側スターカプラと，各出力ポートに対応して備えら
れ，光マトリクススイッチより出力される光を集光する
ための出力側スターカプラとを備え，光マトリクススイ
ッチは，入力側スターカプラにより分光された光を選択
して入力するための入力側光ゲートと，出力側スターカ
プラにより集光される光を選択して出力するための出力
側光ゲートとを備えたことを特徴とする光スイッチが提
供される。According to a first aspect of the present invention, in an optical switch, a plurality of input ports and a plurality of output ports are connected to an input port and an output port. An optical matrix switch for switching input light to an output port; an input star coupler provided for each input port for separating light input to each input port to the optical matrix switch; , An output star coupler for condensing light output from the optical matrix switch, which is provided corresponding to each output port, and the optical matrix switch selects light dispersed by the input star coupler. Input optical gate for inputting the light, and output optical gate for selecting and outputting the light condensed by the output star coupler Optical switch is provided, characterized in that.
【０００７】かかる構成によれば，光マトリクススイッ
チを１段で構成することが可能であり，所定の光スイッ
チ規模の場合，光マトリクススイッチ数を減少すること
が可能である。さらに，光マトリクススイッチとして，
従来は，完全非閉塞形を必要としていたのに対して，例
えば，請求項６に記載のように，単純なバンヤン網を用
いることができ，光スイッチの実現が容易である。According to this configuration, the optical matrix switch can be configured in one stage, and the number of optical matrix switches can be reduced in the case of a predetermined optical switch scale. Furthermore, as an optical matrix switch,
Conventionally, a completely non-blocking type was required, but for example, a simple banyan network can be used as described in claim 6, and the realization of an optical switch is easy.
【０００８】例えば，入力ポートと出力ポートとの接続
の一例としては，請求項２に示したように，光マトリク
ススイッチは，入力ポートの数Ｎ（Ｎは正の整数）及び
出力ポートの数Ｎに対して，（Ｎ／２）−１備えられ，
各入力ポートは各光マトリクススイッチと接続され，各
出力ポートは各光マトリクススイッチと接続される。For example, as an example of a connection between an input port and an output port, as described in claim 2, the optical matrix switch includes a number N of input ports (N is a positive integer) and a number N of output ports. For (N / 2) -1
Each input port is connected to each optical matrix switch, and each output port is connected to each optical matrix switch.
【０００９】かかる構成によれば，光マトリクススイッ
チ１段，（Ｎ／２）−１個の光マトリクススイッチで構
成可能であり，後述するように，Ｎ＜７６であれば光マ
トリクススイッチを少なくすることが可能である。According to such a configuration, the optical matrix switch can be composed of one stage and (N / 2) -1 optical matrix switches. As will be described later, if N <76, the number of optical matrix switches is reduced. It is possible.
【００１０】また，入力ポートと出力ポートとの接続の
他の一例としては，請求項３に示したように，光マトリ
クススイッチは，入力ポートの数Ｎ（Ｎは正の整数）及
び出力ポートの数Ｎに対して，（Ｎ／ｎ）２（ｎはＮの
正の約数）備えられ，（ｎ×ｉ＋１）番目から（ｎ×ｉ
＋ｎ）番目（ｉは０以上でかつ（Ｎ／ｎ）−１以下の整
数）の各入力ポートは，（（Ｎ／ｎ）×ｉ＋１）番目か
ら（（Ｎ／ｎ）×ｉ＋（Ｎ／ｎ））番目の各光マトリク
ススイッチと接続され，（（Ｎ／ｎ）×ｉ＋ｊ）番目
（ｊは１以上でかつ（Ｎ／ｎ）以下の整数）の各光マト
リクススイッチは，（（Ｎ／ｎ）×（ｊ−１）＋１）番
目から（（Ｎ／ｎ）×（ｊ−１）＋（Ｎ／ｎ））番目の
各出力ポートと接続される。Further, as another example of the connection between the input port and the output port, as described in claim 3, the optical matrix switch includes a number N of input ports (N is a positive integer) and a number of output ports. For the number N, (N / n) 2 (n is a positive divisor of N) is provided, and from the (n × i + 1) th to (n × i
+ (N) th (i is an integer of 0 or more and (N / n) -1 or less) input ports are ((N / n) × i + 1) to ((N / n) × i + (N / n) ))-Th optical matrix switch, and the ((N / n) × i + j) -th (j is an integer of 1 or more and (N / n) or less) optical matrix switch is ((N / n) ) × (j−1) +1) th to ((N / n) × (j−1) + (N / n)) th output ports.
【００１１】かかる構成によれば，光マトリクススイッ
チ１段で構成することができるとともに，（Ｎ／ｎ）２
の光マトリクススイッチを用いれば，後述するように，
任意の光スイッチ規模Ｎを構成することが可能である。
また，Ｎ＜（１８×ｎ４）１ ／３が成立すると，従来よ
りも光マトリクススイッチ数を少なくすることが可能で
ある。According to such a configuration, the optical matrix switch can be composed of one stage and (N / n) 2
If an optical matrix switch is used, as described later,
It is possible to configure an arbitrary optical switch scale N.
Further, when N <(18 × n 4) 1/3 is established, it is possible to reduce the number of optical matrix switches than before.
【００１２】また，入力側光ゲート及び／または出力側
光ゲートは，請求項４に記載のように，光アンプゲート
であることが好ましい。かかる構成によれば，スターカ
プラで生じる光の分配合流ロスを補償することが可能で
ある。Preferably, the input-side optical gate and / or the output-side optical gate is an optical amplifier gate. According to such a configuration, it is possible to compensate for the combined flow loss of light generated in the star coupler.
【００１３】さらにこの場合，光アンプゲートは，請求
項５に記載のように，半導体型アンプゲートであること
が好ましい。かかる構成によれば，１つの基板上に光ア
ンプゲートを作り込み，アレイ化することができるの
で，小型化することが可能である。また，光マトリクス
スイッチと同一基板上への集積化を図ることも可能であ
る。In this case, it is preferable that the optical amplifier gate is a semiconductor amplifier gate. According to such a configuration, the optical amplifier gate can be formed on one substrate and can be arrayed, so that the size can be reduced. It is also possible to integrate the optical matrix switch on the same substrate.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら，
本発明にかかる光スイッチの好適な実施の形態について
詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実
質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同
一の符号を付することにより重複説明を省略する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
Preferred embodiments of the optical switch according to the present invention will be described in detail. In this specification and the drawings, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
【００１５】（第１の実施の形態）本実施の形態にかか
る光スイッチ１００を，図１を参照しながら説明する。
光スイッチ１００は，Ｎの入力ポート１と，各入力ポー
トと接続されるＮの入力側スターカプラ２ａと，Ｎの出
力ポート６と，各出力ポートと接続されるＮの出力側ス
ターカプラ２ｂと，入力側スターカプラ２ａと出力側ス
ターカプラ２ｂとの間を接続する（Ｎ／２）−１のＮ×
Ｎ光マトリクススイッチ４−１〜４−（（Ｎ／２）−
１）とにより構成されている。(First Embodiment) An optical switch 100 according to a first embodiment will be described with reference to FIG.
The optical switch 100 includes N input ports 1, N input star couplers 2a connected to each input port, N output ports 6, and N output star couplers 2b connected to each output port. , Connecting between the input side star coupler 2a and the output side star coupler 2b, (N / 2) −1 N ×
N optical matrix switches 4-1 to 4-((N / 2)-
1).
【００１６】各入力側スターカプラ２ａは１×（Ｎ／
２）−１型であり，すべての光マトリクススイッチの入
力側と接続されている。また，各出力側スターカプラ２
ｂは（Ｎ／２）−１×１型であり，すべての光マトリク
ススイッチの出力側と接続されている。Each input-side star coupler 2a is 1 × (N /
2) Type-1 and connected to the input side of all optical matrix switches. In addition, each output side star coupler 2
b is (N / 2) -1 × 1 type and is connected to the output side of all the optical matrix switches.
【００１７】（光マトリクススイッチ４−１）光スイッ
チ１００に用いられる光マトリクススイッチの構成を，
図２を参照しながら説明する。本実施の形態において
は，Ｎ×Ｎ光マトリクススイッチの構成の一例として，
２×２光スイッチエレメントをｌｏｇ２Ｎ段接続したバ
ンヤン網と称される構成を説明する。なお，光マトリク
ススイッチ４−１〜４−（（Ｎ／２）−１）は略同一の
構成からなるため，代表して光マトリクススイッチ４−
１について説明する。また，説明を簡略化するため，図
２においてはＮ＝８の場合，すなわち２×２光スイッチ
エレメントをｌｏｇ２８＝３段接続する場合を示してい
る。(Optical Matrix Switch 4-1) The configuration of the optical matrix switch used in the optical switch 100 is as follows.
This will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as an example of the configuration of the N × N optical matrix switch,
A configuration called a Banyan network in which 2 × 2 optical switch elements are connected in log 2 N stages will be described. Since the optical matrix switches 4-1 to 4-((N / 2) -1) have substantially the same configuration, the optical matrix switches
1 will be described. To simplify the explanation, shows the case when the N = 8, i.e. for connecting the 2 × 2 optical switch elements log 2 8 = 3 stages in FIG.
【００１８】光マトリクススイッチ４−１は，図２に示
したように，入力３のそれぞれに対応して備えられた入
力側光ゲートｉｇ１〜ｉｇ８と，出力５のそれぞれに対
応して備えられた出力側光ゲートｏｇ１〜ｏｇ８と，各
入力３から各出力５に経路を切り替えるための光スイッ
チエレメントｅ１１〜ｅ１３，ｅ２１〜ｅ２３，ｅ３１
〜ｅ３３，ｅ４１〜ｅ４３とにより構成されている。な
お，入力側光ゲートｉｇ１〜ｉｇ８及び出力側光ゲート
ｏｇ１〜ｏｇ８は，光アンプゲートとして構成すること
も可能である。さらにこの場合，半導体型の光アンプゲ
ートとすることも可能である。As shown in FIG. 2, the optical matrix switch 4-1 is provided corresponding to each of the input side optical gates ig1 to ig8 provided for each of the inputs 3 and the output 5. Output-side optical gates og1 to og8 and optical switch elements e11 to e13, e21 to e23, e31 for switching paths from each input 3 to each output 5.
To e33 and e41 to e43. The input-side optical gates ig1 to ig8 and the output-side optical gates og1 to og8 can be configured as optical amplifier gates. Further, in this case, it is also possible to use a semiconductor type optical amplifier gate.
【００１９】入力側光ゲートｉｇ１，ｉｇ２は光スイッ
チエレメントｅ１１に接続されている。入力側光ゲート
ｉｇ３，ｉｇ４は光スイッチエレメントｅ２１に接続さ
れている。入力側光ゲートｉｇ５，ｉｇ６は光スイッチ
エレメントｅ３１に接続されている。入力側光ゲートｉ
ｇ７，ｉｇ８は光スイッチエレメントｅ４１に接続され
ている。The input side optical gates ig1 and ig2 are connected to the optical switch element e11. The input side optical gates ig3 and ig4 are connected to the optical switch element e21. The input side optical gates ig5 and ig6 are connected to the optical switch element e31. Input side optical gate i
g7 and ig8 are connected to the optical switch element e41.
【００２０】光スイッチエレメントｅ１１，ｅ２１は，
光スイッチエレメントｅ１２，ｅ３２に接続されてい
る。光スイッチエレメントｅ３１，ｅ４１は，光スイッ
チエレメントｅ２２，ｅ４２に接続されている。The optical switch elements e11 and e21 are
It is connected to the optical switch elements e12 and e32. The optical switch elements e31 and e41 are connected to the optical switch elements e22 and e42.
【００２１】光スイッチエレメントｅ１２，ｅ２２は，
光スイッチエレメントｅ１３，ｅ２３に接続されてい
る。光スイッチエレメントｅ３２，ｅ４２は，光スイッ
チエレメントｅ３３，ｅ４３に接続されている。The optical switch elements e12 and e22 are
It is connected to the optical switch elements e13 and e23. The optical switch elements e32 and e42 are connected to the optical switch elements e33 and e43.
【００２２】出力側光ゲートｏｇ１，ｏｇ２は光スイッ
チエレメントｅ１３に接続されている。出力側光ゲート
ｏｇ３，ｏｇ４は光スイッチエレメントｅ２３に接続さ
れている。出力側光ゲートｏｇ５，ｏｇ６は光スイッチ
エレメントｅ３３に接続されている。出力側光ゲートｏ
ｇ７，ｏｇ８は光スイッチエレメントｅ４３に接続され
ている。The output side optical gates og1 and og2 are connected to the optical switch element e13. The output side optical gates og3 and og4 are connected to the optical switch element e23. The output side optical gates og5 and og6 are connected to the optical switch element e33. Output optical gate o
g7 and og8 are connected to the optical switch element e43.
【００２３】上記構成からなる光マトリクススイッチ４
−１の動作について説明する。バンヤン網は，２つの入
力へのみ光が入った場合には完全に非閉塞になることが
知られている。光が２つの入力へのみ入るためには，入
力ポート１から，入力側スターカプラ２ａによって分配
された光が，バンヤン網に２つだけ入力されるように入
力側光ゲートを，１つの光マトリクススイッチあたり２
つ開く。入力３より入力された光は，光スイッチエレメ
ントを不図示の制御回路で切り換えることによって，所
望の出力５へ出る。この場合，光スイッチエレメントへ
２つの光が同時に入力しないようにして，光スイッチエ
レメントでのクロストークの発生を抑える。Optical matrix switch 4 having the above configuration
The operation of -1 will be described. Banyan nets are known to be completely unblocked when light enters only two inputs. In order for light to enter only two inputs, an input optical gate is provided so that only two lights distributed by the input star coupler 2a are input from the input port 1 to the banyan network, and one optical matrix is provided. 2 per switch
Open. The light input from the input 3 is output to a desired output 5 by switching the optical switch element by a control circuit (not shown). In this case, the occurrence of crosstalk in the optical switch element is suppressed by preventing two lights from being simultaneously input to the optical switch element.
【００２４】そして，出力側ゲートｏｇ１〜ｏｇ８のう
ち，光の出力先の２つのゲートだけを開く。光ゲートを
開くには，不図示の駆動回路に電流を注入すれば良い。
かかる構成によれば，バンヤン網で生じたクロストーク
光が余分な出力５へ洩れ出すことを防止できる。Then, of the output side gates og1 to og8, only two gates to which light is output are opened. To open the optical gate, a current may be injected into a drive circuit (not shown).
According to such a configuration, it is possible to prevent crosstalk light generated in the banyan network from leaking to an extra output 5.
【００２５】上述のように構成され動作する光スイッチ
１００によれば，光マトリクススイッチを１段で，かつ
（Ｎ／２）−１個で構成可能である。従来の光スイッチ
では，３（２Ｎ）１／２の光マトリクススイッチを必要
としていたので，３（２Ｎ）１ ／２＞（Ｎ／２）−１が
成立する場合，すなわち，Ｎ＜７６が成立する場合であ
れば，本実施の形態にかかる光スイッチ２００の方が光
マトリクススイッチを少なくすることができる。According to the optical switch 100 configured and operated as described above, the optical matrix switch can be configured in one stage and (N / 2) −1. In the conventional optical switch, since not require optical matrix switch 3 (2N) 1/2, 3 ( 2N) 1/2> (N / 2) if -1 is established, i.e., N <76 is satisfied If so, the optical switch 200 according to the present embodiment can reduce the number of optical matrix switches.
【００２６】しかも，光マトリクススイッチとして従来
は完全非閉塞形を必要としていたのに対して，本実施の
形態によれば，単純なバンヤン網を用いることができ，
容易に実現することが可能である。In addition, in contrast to the conventional case where a completely non-blocking type optical matrix switch is required, according to the present embodiment, a simple banyan network can be used.
It can be easily realized.
【００２７】また，光ゲートとして光アンプゲートを用
いることで，入力側スターカプラ２ａ，出力側スターカ
プラ２ｂで生じる光の分配合流ロスを補償することが可
能である。分配合流ロスは，スターカプラとゲートのみ
を用いた従来構成に比べ，片側１０ｌｏｇ１０２ｄＢ
（＝約３ｄＢ），したがって全体で約６ｄＢ改善されて
いる。Further, by using an optical amplifier gate as the optical gate, it is possible to compensate for the loss of the combined flow of light generated in the input star coupler 2a and the output star coupler 2b. Separation flow loss is 10 log 10 2 dB on one side compared to the conventional configuration using only a star coupler and a gate.
(= Approximately 3 dB), so that the overall improvement is approximately 6 dB.
【００２８】さらに，光アンプゲートとして半導体型の
光アンプゲートを用いることで１つの基板上に作り込
み，アレイ化が可能となるので小型化できる。また，光
スイッチエレメントと同一基板上への集積化もできる。Further, by using a semiconductor type optical amplifier gate as the optical amplifier gate, it can be formed on one substrate and can be formed in an array, so that the size can be reduced. Also, the optical switch element can be integrated on the same substrate.
【００２９】（第２の実施の形態）本実施の形態にかか
る光スイッチ２００を説明する。光スイッチ２００は，
Ｎの入力ポートと，各入力ポートと接続されるＮの入力
側スターカプラと，Ｎの出力ポートと，各出力ポートに
接続されるＮの出力側スターカプラと，入力側スターカ
プラと出力側スターカプラとを接続する（Ｎ／ｎ）２の
ｎ×ｎ光マトリクススイッチとにより構成されている。(Second Embodiment) An optical switch 200 according to this embodiment will be described. The optical switch 200
N input ports, N input star couplers connected to each input port, N output ports, N output star couplers connected to each output port, an input star coupler and an output star It is composed of (N / n) 2 n × n optical matrix switches for connecting to a coupler.
【００３０】Ｎの入力ポートは，ｎの入力ポートを１つ
の群とするＮ／ｎ個の入力ポート群に分けられる。（Ｎ
／ｎ）２の光マトリクススイッチは，Ｎ／ｎの光マトリ
クススイッチを１つの群とするＮ／ｎ個の光マトリクス
スイッチ群に分けられる。Ｎの出力ポートは，ｎの出力
ポートを１つの群とするＮ／ｎ個の出力ポート群に分け
られる。The N input ports are divided into N / n input port groups each including n input ports. (N
/ N) The two optical matrix switches are divided into N / n optical matrix switch groups each including N / n optical matrix switches. The N output ports are divided into N / n output port groups, each group including the n output ports.
【００３１】各入力側スターカプラは１×（Ｎ／ｎ）型
であり，各出力側スターカプラは（Ｎ／ｎ）×１型であ
る。ｉ（ｉは１以上Ｎ／ｎ以下の整数）番目の入力ポー
ト群の各入力ポートは，ｉ番目の光マトリクススイッチ
群の各光マトリクススイッチと相互に接続されている。
また，各光マトリクススイッチ群のｊ（ｊは１以上Ｎ／
ｎ以下の整数）番目の光マトリクススイッチは，ｊ番目
の出力ポート群の各出力ポートと相互に接続されてい
る。Each input-side star coupler is of the 1 × (N / n) type, and each output-side star coupler is of the (N / n) × 1 type. Each input port of the i-th input port group (i is an integer of 1 or more and N / n or less) is mutually connected to each optical matrix switch of the i-th optical matrix switch group.
Also, j of each optical matrix switch group (j is 1 or more and N /
The (nth integer or less) th optical matrix switch is mutually connected to each output port of the jth output port group.
【００３２】本実施の形態にかかる光スイッチ２００の
構成を明確化するために，一例として，Ｎ＝６，ｎ＝２
（Ｎ／ｎ＝３）の場合について，図３を参照しながら説
明する。Ｎ＝６，ｎ＝２の場合，入力ポートの数はＮ＝
６であり（１１〜１６），光マトリクススイッチの数は
（Ｎ／ｎ）２＝９であり（４１〜４９），出力ポートの
数はＮ＝６である（６１〜６６）。In order to clarify the configuration of the optical switch 200 according to the present embodiment, for example, N = 6, n = 2
The case of (N / n = 3) will be described with reference to FIG. When N = 6 and n = 2, the number of input ports is N =
6, the number of optical matrix switches is (N / n) 2 = 9 (41-49), and the number of output ports is N = 6 (61-66).
【００３３】入力ポート１１〜１６は，入力ポート１１
及び入力ポート１２と，入力ポート１３及び入力ポート
１４と，入力ポート１５及び入力ポート１６の３つの入
力ポート群に分けられる。光マトリクススイッチ４１〜
４９は，光マトリクススイッチ４１〜４３と，光マトリ
クススイッチ４４〜４６と，光マトリクススイッチ４７
〜４９の３つの光マトリクススイッチ群に分けられる。
出力ポート６１〜６６は，出力ポート６１及び出力ポー
ト６２と，出力ポート６３及び出力ポート６４と，出力
ポート６５及び出力ポート６６の３つの組に分けられ
る。The input ports 11 to 16 are connected to the input port 11
And input port 12, input port 13 and input port 14, and input port 15 and input port 16. Optical matrix switches 41-
49 is an optical matrix switch 41 to 43, an optical matrix switch 44 to 46, and an optical matrix switch 47.
~ 49 optical matrix switch groups.
The output ports 61 to 66 are divided into three sets of an output port 61 and an output port 62, an output port 63 and an output port 64, and an output port 65 and an output port 66.
【００３４】第１の入力ポート群（１１，１２）は第１
の光マトリクススイッチ群（４１〜４３）と相互に接続
されている。第２の入力ポート群（１３，１４）は第２
の光マトリクススイッチ群（４４〜４６）と接続されて
いる。第３の入力ポート群（１５，１６）は第３の光マ
トリクススイッチ群（４７〜４９）と接続されている。The first input port group (11, 12) is
Of optical matrix switches (41-43). The second input port group (13, 14)
Of optical matrix switches (44 to 46). The third input port group (15, 16) is connected to the third optical matrix switch group (47-49).
【００３５】各光マトリクススイッチの組の１番目の光
マトリクススイッチ４１，４４，４７は第１の出力ポー
ト群（６１，６２）と相互に接続されている。各光マト
リクススイッチの組の２番目の光マトリクススイッチ４
２，４５，４８は第２の出力ポート群（６３，６４）と
相互に接続されている。各光マトリクススイッチの組の
３番目の光マトリクススイッチ４３，４６，４９は第３
の出力ポート群（６５，６６）と相互に接続されてい
る。The first optical matrix switch 41, 44, 47 of each optical matrix switch set is mutually connected to the first output port group (61, 62). Second optical matrix switch 4 of each optical matrix switch set
2, 45 and 48 are mutually connected to the second output port group (63, 64). The third optical matrix switch 43, 46, 49 of each optical matrix switch set is the third optical matrix switch.
Output port groups (65, 66).
【００３６】上記構成によれば，すべての入力ポートか
らすべての出力ポートへの経路の切替が可能である。According to the above configuration, it is possible to switch the path from all input ports to all output ports.
【００３７】（光マトリクススイッチ４１）光スイッチ
２００に用いられる光マトリクススイッチの構成を，図
４を参照しながら説明する。なお，光マトリクススイッ
チ４１〜４９は略同一の構成からなるため，代表して光
マトリクススイッチ４１について説明する。また，説明
を簡略化するため，図４においてはｎ＝４の場合，すな
わち４×４の光マトリクススイッチを示している。(Optical Matrix Switch 41) The configuration of the optical matrix switch used in the optical switch 200 will be described with reference to FIG. Since the optical matrix switches 41 to 49 have substantially the same configuration, the optical matrix switch 41 will be described as a representative. For simplicity of description, FIG. 4 shows a case where n = 4, that is, a 4 × 4 optical matrix switch.
【００３８】光マトリクススイッチ４１は，図４に示し
たように，入力３のそれぞれに対応して備えられた入力
側光ゲートｉｇ１〜ｉｇ４と，出力５のそれぞれに対応
して備えられた出力側光ゲートｏｇ１〜ｏｇ４と，各入
力経路と各出力経路との交差点に備えられた光スイッチ
エレメントｅ１１〜ｅ１４，ｅ２１〜ｅ２４，ｅ３１〜
ｅ３４，ｅ４１〜ｅ４４とにより構成されている。な
お，本実施の形態では，完全非閉塞網としてのクロスバ
ー構成を実現した例を示しているが，本発明はこれに限
定されるものではない。また，入力側光ゲートｉｇ１〜
ｉｇ８及び出力側光ゲートｏｇ１〜ｏｇ８は光アンプゲ
ートとして構成することができ，さらにこの場合，半導
体型の光アンプゲートとすることもできることは第１の
実施の形態と同様である。As shown in FIG. 4, the optical matrix switch 41 includes input-side optical gates ig1 to ig4 provided for each of the inputs 3 and output-side optical gates provided for each of the outputs 5. Optical gate elements og1 to og4, and optical switch elements e11 to e14, e21 to e24, e31 to 31 provided at the intersections of each input path and each output path.
e34, e41 to e44. In the present embodiment, an example is shown in which a crossbar configuration as a completely non-blocking network is realized, but the present invention is not limited to this. Also, the input side optical gates ig1 to ig1
The ig8 and the output-side optical gates og1 to og8 can be configured as optical amplifier gates, and in this case, a semiconductor-type optical amplifier gate can be used as in the first embodiment.
【００３９】上記構成からなる光マトリクススイッチ４
１の動作について説明する。スターカプラ２ａより入力
された光を光マトリクススイッチ４１に入力するため
に，対応する入力側光ゲートを開けることで選択する。
同様に，光信号を光マトリクススイッチ４１からスター
カプラ２ｂに出力するために，対応する出力側光ゲート
を開けることで選択する。The optical matrix switch 4 having the above configuration
1 will be described. In order to input the light input from the star coupler 2a to the optical matrix switch 41, selection is made by opening the corresponding input-side optical gate.
Similarly, in order to output an optical signal from the optical matrix switch 41 to the star coupler 2b, selection is made by opening a corresponding output side optical gate.
【００４０】一の入力側光ゲートと一の出力側光ゲート
とが選択されると，光方向を入力側から出力側へ切り替
えるための光スイッチエレメントが選択される。光スイ
ッチエレメントは各入力経路と各出力経路の交差点に配
置されているため，すべての入力側光ゲートからすべて
の出力側光ゲートへ光方向を切り替えることが可能であ
る。例えば，光が入力側光ゲートｉｇ２より入力され，
出力側光ゲートｏｇ３から出力される場合，光スイッチ
エレメントｅ２３が選択される。光マトリクススイッチ
４１を上述のように構成することで，光スイッチエレメ
ントで生じたクロストーク光のうち，関係のない出力ポ
ート６へ向かうものを排除することができる。When one input-side optical gate and one output-side optical gate are selected, an optical switch element for switching the light direction from the input side to the output side is selected. Since the optical switch element is disposed at the intersection of each input path and each output path, it is possible to switch the light direction from all input optical gates to all output optical gates. For example, light is input from the input side optical gate ig2,
When the light is output from the output side optical gate og3, the optical switch element e23 is selected. By configuring the optical matrix switch 41 as described above, out of the crosstalk light generated in the optical switch element, the crosstalk light directed to an unrelated output port 6 can be excluded.
【００４１】上述のように構成され動作する光スイッチ
２００によれば，光マトリクススイッチを１段で構成す
ることが可能である。さらに，従来のｎ×ｎ光マトリク
ススイッチを用いた光スイッチでは，Ｎ＜ｎ２／２の光
スイッチ網しか構成することができなかったが，光スイ
ッチ２００によれば，（Ｎ／ｎ）２個の光マトリクスス
イッチを用いることで任意の規模Ｎを構成することが可
能である。According to the optical switch 200 configured and operated as described above, it is possible to configure the optical matrix switch in one stage. Furthermore, in the optical switch using the conventional n × n optical matrix switch, but could not be configured only N <n 2/2 of the optical switch network, with the optical switch 200, (N / n) 2 An arbitrary scale N can be configured by using the number of optical matrix switches.
【００４２】従来の光スイッチでは，３（２Ｎ）１／２
の光マトリクススイッチを必要としていたので，３（２
Ｎ）１／２＞（Ｎ／ｎ）２が成立する場合，すなわち，
Ｎ＜（１８ｎ４）１／３が成立する場合であれば，本実
施の形態にかかる光スイッチ２００の方が光マトリクス
スイッチを少なくすることができる。例えば，ｎ＝８で
はＮ＜４２の場合，またｎ＝１６ではＮ＜１０５の場合
である。ただし従来で実現できるのはｎ＝８でＮ＜３
２，ｎ＝１６でＮ＜１２８である。ｎ＝８を用いたＮ＝
３２の素子では本実施の形態の方が効果的である。In a conventional optical switch, 3 (2N) 1/2
3 (2)
N) 1/2 > (N / n) 2 holds, that is,
If N <(18n 4 ) 1/3 is satisfied, the optical switch 200 according to the present embodiment can reduce the number of optical matrix switches. For example, when n = 8, N <42, and when n = 16, N <105. However, it can be realized in the past by n = 8 and N <3
2, n = 16 and N <128. N = using n = 8
This embodiment is more effective for 32 elements.
【００４３】以上，添付図面を参照しながら本発明にか
かる光スイッチの好適な実施形態について説明したが，
本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特
許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において
各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかで
あり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属
するものと了解される。The preferred embodiment of the optical switch according to the present invention has been described with reference to the accompanying drawings.
The present invention is not limited to such an example. It is clear that a person skilled in the art can conceive various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and those modifications naturally fall within the technical scope of the present invention. It is understood to belong.
【００４４】例えば，第２の実施の形態にかかる光スイ
ッチ２００では，光マトリクススイッチとして，図４に
示したクロスバー構成を採った場合の一例について説明
したが，本発明はこれに限定されない。例えば，光マト
リクススイッチとして，図２に示したバンヤン網構成を
採ることにより同様に本発明は適用可能である。For example, in the optical switch 200 according to the second embodiment, an example has been described in which the crossbar configuration shown in FIG. 4 is employed as the optical matrix switch, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be similarly applied by adopting the banyan network configuration shown in FIG. 2 as the optical matrix switch.
【００４５】[0045]
【発明の効果】本発明にかかる光スイッチによれば，以
下のような優れた効果がある。The optical switch according to the present invention has the following excellent effects.
【００４６】請求項１に記載の光スイッチによれば，光
マトリクススイッチを１段で構成することが可能であ
り，所定の光スイッチ規模の場合，光マトリクススイッ
チ数を減少することが可能である。さらに，光マトリク
ススイッチとして，従来は，完全非閉塞形を必要として
いたのに対して，例えば，請求項６に記載のように，単
純なバンヤン網を用いることができ，光スイッチの実現
が容易である。According to the optical switch of the first aspect, it is possible to configure the optical matrix switch in one stage, and in the case of a predetermined optical switch scale, it is possible to reduce the number of optical matrix switches. . Furthermore, while a completely non-blocking type is conventionally required as an optical matrix switch, a simple banyan network can be used, for example, as described in claim 6, and the realization of the optical switch is easy. It is.
【００４７】請求項２に記載の光スイッチによれば，光
マトリクススイッチ１段，（Ｎ／２）−１個の光マトリ
クススイッチで構成可能であり，Ｎ＜７６であれば光マ
トリクススイッチを少なくすることが可能である。According to the optical switch of the second aspect, the optical switch can be constituted by one stage of the optical matrix switch and (N / 2) -1 optical matrix switches. It is possible to
【００４８】請求項３に記載の光スイッチによれば，光
マトリクススイッチ１段で構成することができるととも
に，（Ｎ／ｎ）２の光マトリクススイッチを用いれば，
任意の光スイッチ規模Ｎを構成することが可能である。
また，Ｎ＜（１８×ｎ４）１ ／３が成立すると，従来よ
りも光マトリクススイッチ数を少なくすることが可能で
ある。According to the optical switch of the third aspect, the optical switch can be constituted by one stage of the optical matrix switch, and by using the (N / n) 2 optical matrix switch,
It is possible to configure an arbitrary optical switch scale N.
Further, when N <(18 × n 4) 1/3 is established, it is possible to reduce the number of optical matrix switches than before.
【００４９】請求項４に記載の光スイッチによれば，ス
ターカプラで生じる光の分配合流ロスを補償することが
可能である。According to the optical switch of the fourth aspect, it is possible to compensate for the loss of the combined flow of light generated in the star coupler.
【００５０】請求項５に記載の光スイッチによれば，１
つの基板上に光アンプゲートを作り込み，アレイ化する
ことができるので，小型化することが可能である。ま
た，光マトリクススイッチと同一基板上への集積化を図
ることがも可能である。According to the optical switch of the fifth aspect, 1
Since the optical amplifier gate can be formed on one substrate and can be arrayed, the size can be reduced. It is also possible to integrate the optical matrix switch on the same substrate.
【図１】第１の実施の形態にかかる光スイッチの説明図
である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an optical switch according to a first embodiment.
【図２】図１の光スイッチに用いられる光マトリクスス
イッチの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical matrix switch used in the optical switch of FIG.
【図３】第２の実施の形態にかかる光スイッチの説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an optical switch according to a second embodiment.
【図４】図３の光スイッチに用いられる光マトリクスス
イッチの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an optical matrix switch used for the optical switch of FIG. 3;
１，１１〜１６ 入力ポート ２ａ 入力側スターカプラ ２ｂ 出力側スターカプラ ３ 入力経路 ４−１，・・・，４−（（Ｎ／２）−１），４１〜４９
光マトリクススイッチ ５ 出力経路 ６，６１〜６６ 出力ポート ｅ１１〜ｅ１４，ｅ２１〜ｅ２４，ｅ３１〜ｅ３４，ｅ
４１〜ｅ４４ 光スイッチエレメント ｉｇ１〜ｉｇ８ 入力側光ゲート ｏｇ１〜ｏｇ８ 出力側光ゲート1, 11-16 Input port 2a Input star coupler 2b Output star coupler 3 Input path 4-1,..., 4-((N / 2) -1), 41-49
Optical matrix switch 5 Output path 6, 61 to 66 Output port e11 to e14, e21 to e24, e31 to e34, e
41 to e44 Optical switch element ig1 to ig8 Input optical gate og1 to og8 Output optical gate
Claims (6)
及び複数の出力ポートと；前記入力ポート及び前記出力
ポートと接続され，前記入力ポートより入力される光を
前記出力ポートに切り替えるための光マトリクススイッ
チと；を備え，前記各入力ポートに対応して備えられ，
前記各入力ポートに入力される光を前記光マトリクスス
イッチに分光するための入力側スターカプラと；前記各
出力ポートに対応して備えられ，前記光マトリクススイ
ッチより出力される光を集光するための出力側スターカ
プラと；を備え，前記光マトリクススイッチは，前記入
力側スターカプラにより分光された光を選択して入力す
るための入力側光ゲートと；前記出力側スターカプラに
より集光される光を選択して出力するための出力側光ゲ
ートと；を備えたことを特徴とする，光スイッチ。1. An optical switch, comprising: a plurality of input ports and a plurality of output ports; an optical matrix switch connected to the input ports and the output ports for switching light input from the input ports to the output ports. And provided corresponding to each of the input ports,
An input-side star coupler for splitting light input to each of the input ports to the optical matrix switch; provided for each of the output ports for condensing light output from the optical matrix switch; An output side star coupler, the optical matrix switch comprising: an input side optical gate for selecting and inputting light split by the input side star coupler; and condensing by the output side star coupler. An optical switch, comprising: an output-side optical gate for selecting and outputting light.
ポートの数Ｎ（Ｎは正の整数）及び前記出力ポートの数
Ｎに対して，（Ｎ／２）−１備えられ，前記各入力ポー
トは前記各光マトリクススイッチと接続され，前記各出
力ポートは前記各光マトリクススイッチと接続されるこ
とを特徴とする，請求項１に記載の光スイッチ。2. The optical matrix switch is provided with (N / 2) −1 for the number N of the input ports (N is a positive integer) and the number N of the output ports, and each of the input ports is The optical switch according to claim 1, wherein each of the output ports is connected to each of the optical matrix switches, and each of the output ports is connected to each of the optical matrix switches.
ポートの数Ｎ（Ｎは正の整数）及び前記出力ポートの数
Ｎに対して，（Ｎ／ｎ）２（ｎはＮの正の約数）備えら
れ，（ｎ×ｉ＋１）番目から（ｎ×ｉ＋ｎ）番目（ｉは
０以上でかつ（Ｎ／ｎ）−１以下の整数）の前記各入力
ポートは，（（Ｎ／ｎ）×ｉ＋１）番目から（（Ｎ／
ｎ）×ｉ＋（Ｎ／ｎ））番目の前記各光マトリクススイ
ッチと接続され，（（Ｎ／ｎ）×ｉ＋ｊ）番目（ｊは１
以上でかつ（Ｎ／ｎ）以下の整数）の前記各光マトリク
ススイッチは，（（Ｎ／ｎ）×（ｊ−１）＋１）番目か
ら（（Ｎ／ｎ）×（ｊ−１）＋（Ｎ／ｎ））番目の前記
各出力ポートと接続されることを特徴とする，請求項１
に記載の光スイッチ。3. The optical matrix switch according to claim 1, wherein the number N of input ports (N is a positive integer) and the number N of output ports are (N / n) 2 (n is a positive divisor of N). ), The (n × i + 1) th to (n × i + n) th (i is an integer of 0 or more and (N / n) −1 or less) input ports are ((N / n) × i + 1) ) Th to ((N /
(n) × i + (N / n)) th optical matrix switch, and ((N / n) × i + j) th (j is 1)
Each of the optical matrix switches of (N / n) or less is ((N / n) × (j−1) +1) to ((N / n) × (j−1) + ( 2. An N / n) -th output port.
An optical switch according to claim 1.
力側光ゲートは，光アンプゲートであることを特徴とす
る，請求項１，２または３のいずれかに記載の光スイッ
チ。4. The optical switch according to claim 1, wherein the input optical gate and / or the output optical gate is an optical amplifier gate.
ゲートであることを特徴とする，請求項４に記載の光ス
イッチ。5. The optical switch according to claim 4, wherein the optical amplifier gate is a semiconductor type optical amplifier gate.
網により構成されることを特徴とする，請求項１，２，
３，４または５のいずれかに記載の光スイッチ。6. The optical matrix switch according to claim 1, wherein the optical matrix switch comprises a banyan network.
6. The optical switch according to any one of 3, 4, and 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11018638A JP2000214498A (en) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | Optical switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11018638A JP2000214498A (en) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | Optical switch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000214498A true JP2000214498A (en) | 2000-08-04 |
Family
ID=11977161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11018638A Withdrawn JP2000214498A (en) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | Optical switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000214498A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006309066A (en) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical branching module |
-
1999
- 1999-01-27 JP JP11018638A patent/JP2000214498A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006309066A (en) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical branching module |
| JP4651012B2 (en) * | 2005-05-02 | 2011-03-16 | 日本電信電話株式会社 | Optical branching module |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5530813A (en) | Field-programmable electronic crossbar system and method for using same | |
| US6748575B1 (en) | Programming programmable logic devices using hidden switches | |
| US5208491A (en) | Field programmable gate array | |
| US5656950A (en) | Interconnect lines including tri-directional buffer circuits | |
| US5675262A (en) | Fast carry-out scheme in a field programmable gate array | |
| AU618477B2 (en) | Network topology for reduced blocking and photonic system implementation thereof | |
| EP0295001B1 (en) | Cmos integrated circuit fan-in logic tree layout arrangement | |
| JPH11266273A (en) | Switching structure and upgrading method therefor | |
| JPH06224394A (en) | Fpga architecture including direct interconnection of logic function circuit and input-output module | |
| KR940004818A (en) | Multiple Array High Density Programmable Logic Devices with Multiple Programmable Switch Matrix | |
| US4970507A (en) | Broadband switching matrix for delay equalization and elimination of inversion | |
| JP3592639B2 (en) | Time multiplex emulation system in the area | |
| JPH07170541A (en) | Switching means for multistage communication | |
| JP2000214498A (en) | Optical switch | |
| US7634753B2 (en) | System for signal routing line aggregation in a field-programmable gate array | |
| EP0396119B1 (en) | Broadband switch using deactivated crosspoints for establishing switching paths | |
| JP2001222032A (en) | Optical switch | |
| Obara | Cascaded versus parallel architectures of two‐stage optical crossbar switches with an extra set of inputs and outputs | |
| JPH0783504B2 (en) | Optical switch device | |
| US5049877A (en) | Broadband switch matrix with non-linear cascading | |
| FI932176A0 (en) | Foerfarande samt system Foer omedelbar anknytning and omkoppling av digitala korskopplingsnaet | |
| EP1445974B1 (en) | Electrical space switching matrix | |
| US6538780B1 (en) | Apparatus and method for reducing the number of control elements for crosstalk reduction devices in an optical switching network | |
| JP2817517B2 (en) | LSI placement and routing system | |
| JPS61134034A (en) | Ic with testing circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |