JP2000324052A - Wavelength multiplex type add/drop device and wavelength multiplex type add/drop method - Google Patents

Wavelength multiplex type add/drop device and wavelength multiplex type add/drop method

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JP2000324052A
JP2000324052A JP11125831A JP12583199A JP2000324052A JP 2000324052 A JP2000324052 A JP 2000324052A JP 11125831 A JP11125831 A JP 11125831A JP 12583199 A JP12583199 A JP 12583199A JP 2000324052 A JP2000324052 A JP 2000324052A
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JP
Japan
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switch
wavelength
optical
signal light
path
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JP11125831A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimasa Katagiri
祥雅 片桐
Shinji Nagaoka
新二 長岡
Fumikazu Ohira
文和 大平
Tomomi Sakata
知巳 阪田
Hitoshi Obara
仁 小原
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Optical Integrated Circuits (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To flexibly cope with variation in the used wavelength of an optical network by connecting output ports of respective paths of an optical path changeover switches to input pots of next-stage paths in order, inserting multiple reflection type wavelength selecting elements into multiple optical waveguides, reflecting a signal light of a given wavelength and transmitting light signals of other wavelength, and separating a main transmitted signal light and an add signal light. SOLUTION: The main signal light inputted from a main input port 56 to a port 1 of an optical circulator 11 is outputted from a port 2 and inputted to a path A1 of an optical path changeover switch 13a. This signal light passes through the path A1 and a 2×2 switch #1 and is inputted to a reflection type wavelength selecting element 14-1. Signal lights except wavelength λ1 are transmitted through a reflection type wavelength selecting element 14-1 and inputted to a path A2 of the optical path changeover switch 13a through a optical waveguide 15a. Signal of wavelength pk1 is reflected by the reflection type wavelength selecting element 14-1 to travel backward through the path A1 and is outputted to a drop port 58.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重分離技術
を用いた光ネットワークの光ノードにおいて、所定の波
長を分岐・挿入する波長多重型アドドロップ装置および
波長多重型アドドロップ方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength multiplexing type add / drop device and a wavelength multiplexing type add / drop method for dropping / adding a predetermined wavelength in an optical node of an optical network using a wavelength multiplexing / demultiplexing technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】波長多重分離技術を用いた光ネットワー
クでは、光ノードにおいて各波長信号を自由に入れ替え
る波長多重型アドドロップ装置(以下「光ADM(Add-
Drop Multiplexer) 」という)が重要な構成要素とな
る。この光ADMの構成としては、例えば2組のアレイ
導波路回折格子(以下「AWG(Arrayed Waveguide Gr
ating)」という)と、チャネルごとに配置した2×2の
マッハツェンダ型熱光学スイッチ(以下「TOスイッ
チ」という)を石英系PLC作製技術により1つの回路
上に集積化したものが知られている。
2. Description of the Related Art In an optical network using the wavelength division multiplexing / demultiplexing technology, a wavelength division multiplexing type add / drop device (hereinafter referred to as "optical ADM") which freely exchanges each wavelength signal in an optical node.
Drop Multiplexer) ") is an important component. As a configuration of the optical ADM, for example, two sets of arrayed waveguide gratings (hereinafter referred to as “AWG (Arrayed Waveguide Gr
ating)), and a 2 × 2 Mach-Zehnder thermo-optical switch (hereinafter referred to as a “TO switch”) arranged for each channel is integrated on one circuit by a quartz PLC manufacturing technique. .

【0003】図12は、AWGとTOスイッチを用いた
従来の光ADMの構成例を示す。図において、AWG5
1とAWG54との間を結ぶ光導波路と、AWG52と
AWG53との間を結ぶ光導波路との間にTOスイッチ
55が設けられ、このTOスイッチ55の切り替えによ
り所定の波長信号がアド・ドロップされる。
FIG. 12 shows a configuration example of a conventional optical ADM using an AWG and a TO switch. In the figure, AWG5
A TO switch 55 is provided between an optical waveguide connecting between the AWG 54 and the AWG 54 and an optical waveguide connecting between the AWG 52 and the AWG 53. A predetermined wavelength signal is added and dropped by switching the TO switch 55. .

【0004】ここで、すべてのTOスイッチ55がオフ
のとき、メイン入力ポート56から入力される波長多重
されたメインの信号光は、まずAWG51で分波され、
TOスイッチ55のクロスポートを通じてAWG53で
再び合波され、メイン出力ポート57へメインの透過信
号光として出力される。次に、所定のTOスイッチ55
がオンされると、AWG51で分波された各波長信号の
うちオンされたTOスイッチ55に入力される波長信号
が、そのスルーポートを通じてAWG54で合波され、
ドロップポート58からドロップ信号光として出力され
る。
Here, when all the TO switches 55 are off, the wavelength-multiplexed main signal light input from the main input port 56 is first split by the AWG 51,
The signal is multiplexed again by the AWG 53 through the cross port of the TO switch 55, and is output to the main output port 57 as main transmitted signal light. Next, a predetermined TO switch 55
Is turned on, of the wavelength signals demultiplexed by the AWG 51, the wavelength signal input to the turned-on TO switch 55 is multiplexed by the AWG 54 through its through port,
The light is output from the drop port 58 as a drop signal light.

【0005】また、アドポート59から入力されたアド
信号光はAWG52で分波され、オンされたTOスイッ
チ55のスルーポートを通じてAWG53で合波され、
ドロップポート58に出力されたドロップ信号光と入れ
替えにメイン出力ポート57へ出力される。
The add signal light input from the add port 59 is split by the AWG 52 and multiplexed by the AWG 53 through the through port of the TO switch 55 which is turned on.
The signal is output to the main output port 57 in place of the drop signal light output to the drop port 58.

【0006】なお、光ADMでは、ドロップ信号光をデ
ータ処理し、同じチャネル(波長)でアド信号光として
出力することにより隣接端局へのデータ伝送を行う構成
と、複数のドロップ信号光のデータを入れ替えて他のチ
ャネル(波長)のアド信号光として出力することにより
クロスコネクトを行う構成がある。
In the optical ADM, data processing is performed on the drop signal light and output as an add signal light on the same channel (wavelength) to perform data transmission to an adjacent terminal station. There is a configuration in which cross-connection is performed by exchanging signals and outputting as add signal light of another channel (wavelength).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】AWGを用いた光AD
Mは、AWGの特性に応じて入出力する波長があらかじ
め決まってしまう。すなわち、容量が固定であり、需要
に応じてチャネルの追加あるいは使用波長の変更等が困
難であり、フレキシブルな光ネットワークの構成の妨げ
になっていた。
SUMMARY OF THE INVENTION Optical AD using AWG
For M, the wavelength to be input and output is determined in advance according to the characteristics of the AWG. That is, the capacity is fixed, and it is difficult to add a channel or change a used wavelength according to demand, which hinders the configuration of a flexible optical network.

【0008】また、AWGは、16チャネルまたは64チャ
ネルの波長の合分波が可能なものが実現しているが、そ
れ以上の大容量化は今のところ実現されていない。した
がって、例えば 254チャネルの波長多重光信号を扱う光
ネットワークにおける光ADMとして用いることはでき
なかった。
[0008] In addition, although AWGs capable of multiplexing / demultiplexing wavelengths of 16 channels or 64 channels have been realized, no further increase in capacity has been realized so far. Therefore, for example, it could not be used as an optical ADM in an optical network that handles 254 wavelength-multiplexed optical signals.

【0009】また、従来の光ADMは、AWGで波長多
重光信号を一旦各波長に分波し、その中からアド・ドロ
ップする波長をTOスイッチで選択し、さらにAWGで
合波する構成になっている。したがって、波長分散を有
する光伝送路を介してこのような光ADMを多段接続す
る場合には、波長帯域が制限される要因になる。
The conventional optical ADM has a configuration in which a wavelength-division multiplexed optical signal is once demultiplexed into respective wavelengths by an AWG, a wavelength to be added / dropped is selected from the wavelengths by a TO switch, and further multiplexed by an AWG. ing. Therefore, when such optical ADMs are connected in multiple stages via an optical transmission line having chromatic dispersion, the wavelength band is limited.

【0010】また、TOスイッチを用いた光ADMは、
自己保持性がなくアド・ドロップするチャネルに対して
は常に電力を必要とするため、運用中の省エネルギー化
が困難であった。また、非常時に電力供給が途絶えた場
合には、光ADMでアド・ドロップすることができなく
なり、復旧時には再設定が必要であった。このため、ラ
イフラインとして信頼性を高めようとすると、保守コス
トが膨大になる問題点があった。
An optical ADM using a TO switch is
It is difficult to save energy during operation because power is always required for a channel that has no self-holding property and is added and dropped. Also, if the power supply is interrupted in an emergency, it is no longer possible to add / drop using the optical ADM, and it is necessary to reset it when restoring. For this reason, there has been a problem that the maintenance cost becomes enormous in order to increase the reliability as a lifeline.

【0011】本発明は、自己保持機能を有するスイッチ
素子を用いて所定の波長をアド・ドロップすることがで
き、さらに光ネットワークの使用波長の変更にも柔軟に
対応できる波長多重型アドドロップ装置および波長多重
型アドドロップ方法を提供することを目的とする。
According to the present invention, there is provided a wavelength multiplexing type add / drop apparatus which can add / drop a predetermined wavelength by using a switch element having a self-holding function, and can flexibly cope with a change in a wavelength used in an optical network. An object of the present invention is to provide a wavelength multiplexing type add / drop method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の光ADMは、
光路切替スイッチと、2つの光サーキュレータと、複数
の光導波路と、複数の反射型波長選択素子により構成さ
れ、光路切替スイッチの各2×2スイッチの状態に応じ
て反射型波長選択素子を通過する経路または迂回する経
路を選択し、アド・ドロップ波長を選択する構成であ
る。
The optical ADM according to claim 1 is:
It is composed of an optical path switch, two optical circulators, a plurality of optical waveguides, and a plurality of reflection type wavelength selection elements, and passes through the reflection type wavelength selection element according to the state of each 2 × 2 switch of the optical path selection switch. In this configuration, a route or a bypass route is selected, and an add / drop wavelength is selected.

【0013】光路切替スイッチは、並列に配置された複
数の経路Aと、複数の経路Aに交差する経路Bと、経路
Aと経路Bの各交差部で光路を切り替える無電力自己保
持型の複数の2×2スイッチとを有し、各経路Aの一端
を入力ポート、他端を出力ポートとし、初段の経路Aの
入力ポートまたは経路Bの一端をメインの信号光および
ドロップ信号光を入出力する第1入出力ポートとし、最
終段の経路Aの出力ポートまたは経路Bの他端をメイン
の透過信号光およびアド信号光を入出力する第2入出力
ポートとする。
The optical path switch includes a plurality of paths A arranged in parallel, a path B intersecting the plurality of paths A, and a plurality of non-power self-holding type switches for switching an optical path at each intersection of the paths A and B. One end of each path A is used as an input port, the other end is used as an output port, and the input port of the first-stage path A or one end of the path B inputs and outputs a main signal light and a drop signal light. The output port of the final path A or the other end of the path B is a second input / output port for inputting / outputting the main transmitted signal light and the add signal light.

【0014】第1の光サーキュレータは、光路切替スイ
ッチの第1入出力ポートに入力するメインの信号光と、
同ポートから出力されたドロップ信号光を分離する。複
数の光導波路は、光路切替スイッチの各経路Aの出力ポ
ートと次段の経路Aの入力ポートを順次接続する。複数
の反射型波長選択素子は、複数の光導波路に挿入され、
それぞれ所定の波長の信号光を反射するとともに他の波
長の信号光を透過する。第2の光サーキュレータは、光
路切替スイッチの第2入出力ポートから出力されたメイ
ンの透過信号光と、同ポートに入力するアド信号光を分
離する。
The first optical circulator includes a main signal light input to a first input / output port of the optical path changeover switch,
The drop signal light output from the same port is separated. The plurality of optical waveguides sequentially connect the output port of each path A of the optical path changeover switch and the input port of the path A of the next stage. The plurality of reflective wavelength selection elements are inserted into the plurality of optical waveguides,
Each reflects signal light of a predetermined wavelength and transmits signal light of another wavelength. The second optical circulator separates the main transmitted signal light output from the second input / output port of the optical path switch and the add signal light input to the same port.

【0015】請求項2の光ADMは、光路切替スイッチ
と、2つの光サーキュレータと、複数の光導波路と、複
数の反射型波長選択素子により構成され、光路切替スイ
ッチの各2×2スイッチの状態に応じて反射型波長選択
素子を通過する経路または迂回する経路を選択し、アド
・ドロップ波長を選択する構成である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical ADM comprising an optical path switch, two optical circulators, a plurality of optical waveguides, and a plurality of reflection-type wavelength selection elements. In this configuration, a path that passes through the reflection-type wavelength selection element or a path that bypasses the reflection-type wavelength selection element is selected, and an add / drop wavelength is selected.

【0016】光路切替スイッチは、並列に配置された複
数の経路Aと、複数の経路Aに交差する経路Bと、経路
Aと経路Bの各交差部で光路を切り替える無電力自己保
持型の複数の2×2スイッチとを有し、各経路Aの一端
を入力ポート、他端を出力ポートとし、経路Bの一端を
メインの信号光およびドロップ信号光を入出力する第1
入出力ポート、他端をメインの透過信号光およびアド信
号光を入出力する第2入出力ポートとする。
The optical path switch includes a plurality of paths A arranged in parallel, a path B intersecting the plurality of paths A, and a plurality of powerless self-holding type switches for switching an optical path at each intersection of the paths A and B. 2 × 2 switch, one end of each path A as an input port, the other end as an output port, and one end of a path B for inputting / outputting a main signal light and a drop signal light.
The input / output port and the other end are second input / output ports for inputting / outputting the main transmitted signal light and the add signal light.

【0017】第1の光サーキュレータは、光路切替スイ
ッチの第1入出力ポートに入力するメインの信号光と、
同ポートから出力されたドロップ信号光を分離する。複
数の光導波路は、光路切替スイッチの各経路Aの入力ポ
ートと出力ポートをそれぞれ接続する。複数の反射型波
長選択素子は、複数の光導波路に挿入され、それぞれ所
定の波長の信号光を反射するとともに他の波長の信号光
を透過する。第2の光サーキュレータは、光路切替スイ
ッチの第2入出力ポートから出力されたメインの透過信
号光と、同ポートに入力するアド信号光を分離する。
The first optical circulator comprises: a main signal light input to a first input / output port of the optical path changeover switch;
The drop signal light output from the same port is separated. The plurality of optical waveguides respectively connect the input port and the output port of each path A of the optical path switch. The plurality of reflection-type wavelength selection elements are inserted into the plurality of optical waveguides, each of which reflects signal light of a predetermined wavelength and transmits signal light of another wavelength. The second optical circulator separates the main transmitted signal light output from the second input / output port of the optical path changeover switch from the add signal light input to the same port.

【0018】請求項4の光ADMは、2×2スイッチユ
ニットを用いた光路切替スイッチと、2つの光サーキュ
レータと、複数の光導波路と、複数の反射型波長選択素
子により構成され、光路切替スイッチの各2×2スイッ
チユニットの状態に応じて反射型波長選択素子を通過す
る経路または迂回する経路を選択し、アド・ドロップ波
長を選択する構成である。
An optical ADM according to a fourth aspect of the present invention comprises an optical path switch using a 2 × 2 switch unit, two optical circulators, a plurality of optical waveguides, and a plurality of reflection type wavelength selection elements. In this configuration, a path passing through or bypassing the reflection type wavelength selection element is selected according to the state of each 2 × 2 switch unit, and an add / drop wavelength is selected.

【0019】光路切替スイッチは、無電力自己保持型の
2つの1×2スイッチを有し、第1の1×2スイッチの
1端子ポートを第1入力ポート、第2の1×2スイッチ
の2端子ポートの一方を第2入力ポート、第1の1×2
スイッチの2端子ポートの一方を第1出力ポート、第2
の1×2スイッチの1端子ポートを第2出力ポートと
し、第1の1×2スイッチの2端子ポートの他方と第2
の1×2スイッチの2端子ポートの他方とを接続した2
×2スイッチユニットを複数並列に配置した構成であ
る。
The optical path changeover switch has two 1 × 2 switches of a powerless self-holding type. One terminal port of the first 1 × 2 switch is a first input port, and two terminals of the second 1 × 2 switch are two. One of the terminal ports is a second input port, the first 1 × 2
One of the two terminal ports of the switch is a first output port,
Of the 1 × 2 switch of the first 1 × 2 switch as the second output port, and the other of the two terminal ports of the first 1 × 2 switch and the second output port.
2 connected to the other of the two terminal ports of the 1 × 2 switch
In this configuration, a plurality of × 2 switch units are arranged in parallel.

【0020】第1の光サーキュレータは、光路切替スイ
ッチの初段の2×2スイッチユニットの第1入力ポート
に入力するメインの信号光と、同ポートから出力された
ドロップ信号光を分離する。複数の光導波路は、光路切
替スイッチの各2×2スイッチユニットの第1出力ポー
トと第2入力ポートを接続し、第2出力ポートと次段の
2×2スイッチユニットの第1入力ポートをそれぞれ接
続する。複数の反射型波長選択素子は、2×2スイッチ
ユニットの第1出力ポートと第2入力ポートを接続する
光導波路に挿入され、それぞれ所定の波長の信号光を反
射するとともに他の波長の信号光を透過する。第2の光
サーキュレータは、光路切替スイッチの最終段の2×2
スイッチユニットの第2出力ポートから出力されたメイ
ンの透過信号光と、同ポートに入力するアド信号光を分
離する。
The first optical circulator separates the main signal light input to the first input port of the first 2 × 2 switch unit of the optical path changeover switch from the drop signal light output from the same port. The plurality of optical waveguides connect the first output port and the second input port of each 2 × 2 switch unit of the optical path changeover switch, and respectively connect the second output port and the first input port of the next stage 2 × 2 switch unit. Connecting. The plurality of reflection-type wavelength selection elements are inserted into an optical waveguide connecting the first output port and the second input port of the 2 × 2 switch unit, and each reflect signal light of a predetermined wavelength and signal light of another wavelength. Through. The second optical circulator is a 2 × 2 at the last stage of the optical path switch.
The main transmission signal light output from the second output port of the switch unit is separated from the add signal light input to the same port.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は、本発
明の第1の実施形態を示す。ここでは、アド・ドロップ
する波長がλ1〜λ4の場合の構成例を示す。図におい
て、11,12は光サーキュレータ、13aは光路切替
スイッチ、14−1〜14−4は反射型波長選択素子、
15aは光導波路である。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. Here, a configuration example in the case where the wavelength to be added / dropped is λ1 to λ4 is shown. In the figure, 11 and 12 are optical circulators, 13a is an optical path changeover switch, 14-1 to 14-4 are reflection type wavelength selection elements,
15a is an optical waveguide.

【0022】光路切替スイッチ13aは、並列に配置さ
れた5本の経路A1〜A5と、それと交差する経路B
と、その交差点で光路を切り替える2×2スイッチ♯1
〜♯5により構成される。2×2スイッチは、図2に示
すように、状態0では経路Aと経路Bは直交状態になっ
て双方の信号光は干渉せずに透過し、状態1では経路A
は経路Bに、経路Bは経路Aにそれぞれ変換される。
The optical path changeover switch 13a includes five paths A1 to A5 arranged in parallel and a path B intersecting therewith.
And 2 × 2 switch # 1 that switches the optical path at the intersection
To $ 5. In the 2 × 2 switch, as shown in FIG. 2, in state 0, path A and path B are in an orthogonal state, and both signal lights are transmitted without interference, and in state 1, path A
Is converted to the path B, and the path B is converted to the path A.

【0023】メイン入力ポート56と光サーキュレータ
11のポート1が接続される。光サーキュレータ11の
ポート2には、光路切替スイッチ13aの経路A1の入
力ポート、2×2スイッチ♯1、経路A1の出力ポート
を介して反射型波長選択素子14−1が接続され、その
通過端に光導波路15aを介して光路切替スイッチ13
aの経路A2の入力ポートが接続される。以下同様に、
各反射型波長選択素子14−2〜14−4の通過端にそ
れぞれ次の経路A3〜A5の入力ポートが接続され、さ
らに2×2スイッチ♯5、経路A5の出力ポートを介し
て光サーキュレータ12のポート2が接続される。光サ
ーキュレータ12のポート3にはメイン出力ポート57
が接続される。また、光サーキュレータ11のポート3
にドロップポート58が接続され、光サーキュレータ1
2のポート1にアドポート59が接続される。
The main input port 56 and the port 1 of the optical circulator 11 are connected. The reflection type wavelength selecting element 14-1 is connected to the port 2 of the optical circulator 11 via the input port of the path A1 of the optical path switch 13a, the 2 × 2 switch # 1, and the output port of the path A1. Optical path changeover switch 13 via optical waveguide 15a
The input port of the path A2 of a is connected. Similarly,
The input ports of the following paths A3 to A5 are connected to the passing ends of the reflection type wavelength selection elements 14-2 to 14-4, respectively, and the optical circulator 12 is further connected via the 2 × 2 switch # 5 and the output port of the path A5. Port 2 is connected. Port 3 of the optical circulator 12 has a main output port 57
Is connected. Port 3 of the optical circulator 11
Port 58 is connected to the optical circulator 1
The add port 59 is connected to the port 1 of the second.

【0024】図3は、波長λ1の信号光をアド・ドロッ
プする場合の光路切替スイッチ13aの状態を示す。2
×2スイッチ♯1〜♯5は、それぞれ状態0,1,0,
0,1に設定される。
FIG. 3 shows the state of the optical path switch 13a when the signal light of the wavelength λ1 is added and dropped. 2
× 2 switches # 1 to # 5 are in the states 0, 1, 0,
It is set to 0,1.

【0025】メイン入力ポート56から光サーキュレー
タ11のポート1に入力されたメインの信号光は、ポー
ト2から出力されて光路切替スイッチ13aの経路A1
に入力される。この信号光は、経路A1および2×2ス
イッチ♯1を通過して反射型波長選択素子14−1に入
力される。波長λ1を除く信号光は、反射型波長選択素
子14−1を透過し、光導波路15aを介して光路切替
スイッチ13aの経路A2に入力される。波長λ1の信
号光は、反射型波長選択素子14−1で反射して経路A
1を逆行し、光サーキュレータ11のポート3からドロ
ップ信号光としてドロップポート58に出力される。
The main signal light input from the main input port 56 to the port 1 of the optical circulator 11 is output from the port 2 and is output to the path A1 of the optical path switch 13a.
Is input to This signal light passes through the path A1 and the 2 × 2 switch # 1, and is input to the reflection-type wavelength selection element 14-1. The signal light other than the wavelength λ1 is transmitted through the reflection-type wavelength selection element 14-1, and is input to the path A2 of the optical path switch 13a via the optical waveguide 15a. The signal light having the wavelength λ1 is reflected by the reflection-type wavelength selection element 14-1 and is reflected on the path A.
1, and is output from the port 3 of the optical circulator 11 to the drop port 58 as a drop signal light.

【0026】光路切替スイッチ13aの経路A2に入力
された波長λ1を除く信号光は、2×2スイッチ♯2で
経路Bに移り、2×2スイッチ♯3,♯4を介して2×
2スイッチ♯5に入力され、経路A5に移って光サーキ
ュレータ12のポート2に入力され、ポート3からメイ
ン出力ポート57に透過信号光として出力される。
The signal light excluding the wavelength λ1 input to the path A2 of the optical path changeover switch 13a moves to the path B by the 2 × 2 switch # 2, and passes through the 2 × 2 switches # 3 and # 4 to the 2 ×.
The signal is input to the second switch # 5, is transferred to the path A5, is input to the port 2 of the optical circulator 12, and is output from the port 3 to the main output port 57 as transmitted signal light.

【0027】また、波長λ1のアド信号光を光サーキュ
レータ12のポート1から入力すると、ポート2から光
路切替スイッチ13aに入力され、2×2スイッチ♯
5,♯4,♯3,♯2、光導波路15aを介して反射型
波長選択素子14−1に入力して反射し、逆行して光サ
ーキュレータ12のポート2に戻り、ポート3からメイ
ンの透過信号光に重畳してメイン出力ポート57に出力
される。
When the add signal light having the wavelength λ1 is input from the port 1 of the optical circulator 12, the input signal light is input from the port 2 to the optical path switch 13a, and the 2 × 2 switch ♯
5, ♯4, ♯3, ♯2, input to the reflection-type wavelength selection element 14-1 via the optical waveguide 15a, reflected, reflected, returned to the port 2 of the optical circulator 12, and transmitted from the port 3 to the main transmission. The signal is superimposed on the signal light and output to the main output port 57.

【0028】表1は、光路切替スイッチ13aの2×2
スイッチの状態とアド・ドロップ波長、透過波長の関係
を示す。
Table 1 shows 2 × 2 of the optical path changeover switch 13a.
The relationship between the switch state and the add / drop wavelength and transmission wavelength is shown.

【0029】[0029]

【表1】 なお、メイン入力ポート56から入力されるメインの信
号光に、反射型波長選択素子14−1〜14−4の選択
波長に対応しない波長を含む場合には、それらの信号光
はすべて透過信号としてメイン出力ポート57から出力
される。すなわち、AWGを用いた光ADMと違い、本
発明の光ADMは新たな波長のチャネルを追加すること
が可能である。
[Table 1] When the main signal light input from the main input port 56 includes a wavelength that does not correspond to the wavelength selected by the reflection-type wavelength selection elements 14-1 to 14-4, all of the signal lights are transmitted signals. Output from the main output port 57. That is, unlike the optical ADM using the AWG, the optical ADM of the present invention can add a channel of a new wavelength.

【0030】また、第1の実施形態の構成において、メ
インの信号光を光路切替スイッチ13aの経路Bから入
力してもよい。その場合には、表1における2×2スイ
ッチ♯1の状態0と状態1を反対にすればよい。また、
メインの透過信号光を光路切替スイッチ13aの経路B
から出力してもよい。その場合には、表1における2×
2スイッチ♯5の状態0と状態1を反対にすればよい。
Further, in the configuration of the first embodiment, the main signal light may be inputted from the path B of the optical path switch 13a. In this case, the state 0 and the state 1 of the 2 × 2 switch # 1 in Table 1 may be reversed. Also,
Route the main transmitted signal light to the path B of the optical path switch 13a.
May be output. In that case, 2 × in Table 1
The state 0 and the state 1 of the switch # 5 may be reversed.

【0031】(第2の実施形態)図4は、本発明の第2
の実施形態を示す。ここでは、アド・ドロップする波長
がλ1〜λ4の場合の構成例を示す。図において、1
1,12は光サーキュレータ、13bは光路切替スイッ
チ、14−1〜14−4は反射型波長選択素子、15b
は光導波路である。第1の実施形態との違いは、光路切
替スイッチ13bの構成および光路切替スイッチ13b
と光導波路15bとの接続形態である。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
An embodiment will be described. Here, a configuration example in the case where the wavelength to be added / dropped is λ1 to λ4 is shown. In the figure, 1
Reference numerals 1 and 12 denote optical circulators, 13b denotes an optical path changeover switch, 14-1 to 14-4 denote reflection wavelength selection elements, and 15b
Is an optical waveguide. The difference from the first embodiment is that the configuration of the optical path switch 13b and the optical path switch 13b
This is a connection form between the optical waveguide 15b and the optical waveguide 15b.

【0032】光路切替スイッチ13bは、並列に配置さ
れた4本の経路A1〜A4と、それと交差する経路B
と、その交差点で光路を切り替える2×2スイッチ♯1
〜♯4により構成される。2×2スイッチは、図2に示
すように、状態0では経路Aと経路Bは直交状態になっ
て双方の信号光は干渉せずに透過し、状態1では経路A
は経路Bに、経路Bは経路Aにそれぞれ変換される。
The optical path changeover switch 13b includes four paths A1 to A4 arranged in parallel and a path B intersecting therewith.
And 2 × 2 switch # 1 that switches the optical path at the intersection
~ $ 4. In the 2 × 2 switch, as shown in FIG. 2, in state 0, path A and path B are in an orthogonal state, and both signal lights are transmitted without interference, and in state 1, path A
Is converted to the path B, and the path B is converted to the path A.

【0033】メイン入力ポート56と光サーキュレータ
11のポート1が接続される。光サーキュレータ11の
ポート2には、光路切替スイッチ13bの経路B、2×
2スイッチ♯1、経路A1の出力ポートを介して反射型
波長選択素子14−1が接続され、その通過端に光導波
路15bを介して光路切替スイッチ13bの経路A1の
入力ポートが接続される。以下同様に、光路切替スイッ
チ13bの経路A2〜A4は、それぞれ反射型波長選択
素子14−2〜14−4および光導波路15bを介して
ループ状に接続され、さらに経路Bの他端には光サーキ
ュレータ12のポート2が接続される。光サーキュレー
タ12のポート3にはメイン出力ポート57が接続され
る。また、光サーキュレータ11のポート3にドロップ
ポート58が接続され、光サーキュレータ12のポート
1にアドポート59が接続される。
The main input port 56 and the port 1 of the optical circulator 11 are connected. The port 2 of the optical circulator 11 has a path B of the optical path changeover switch 13b, 2 ×
The reflection type wavelength selection element 14-1 is connected to the 2 switch # 1 via the output port of the path A1, and the input port of the path A1 of the optical path changeover switch 13b is connected to the passing end thereof via the optical waveguide 15b. Similarly, the paths A2 to A4 of the optical path changeover switch 13b are connected in a loop via the reflection-type wavelength selection elements 14-2 to 14-4 and the optical waveguide 15b, respectively. Port 2 of circulator 12 is connected. The main output port 57 is connected to the port 3 of the optical circulator 12. The drop port 58 is connected to the port 3 of the optical circulator 11, and the add port 59 is connected to the port 1 of the optical circulator 12.

【0034】図5は、波長λ1の信号光をアド・ドロッ
プする場合の光路切替スイッチ13bの状態を示す。2
×2スイッチ♯1〜♯4は、それぞれ状態1,0,0,
0に設定される。
FIG. 5 shows the state of the optical path switch 13b when the signal light having the wavelength λ1 is added or dropped. 2
The × 2 switches # 1 to # 4 have states 1, 0, 0,
Set to 0.

【0035】メイン入力ポート56から光サーキュレー
タ11のポート1に入力されたメインの信号光は、ポー
ト2から出力されて光路切替スイッチ13bの経路Bに
入力される。この信号光は、2×2スイッチ♯1で経路
Bから経路A1に移って反射型波長選択素子14−1に
入力され、波長λ1を除く信号光が透過して光導波路1
5bを介して光路切替スイッチ13bの経路A1に入力
される。波長λ1の信号光は、反射型波長選択素子14
−1で反射して経路A1,Bを逆行し、光サーキュレー
タ11のポート3からドロップ信号としてドロップポー
ト58に出力される。
The main signal light input from the main input port 56 to the port 1 of the optical circulator 11 is output from the port 2 and input to the path B of the optical path switch 13b. This signal light is transferred from the path B to the path A1 by the 2 × 2 switch # 1, and is input to the reflection-type wavelength selection element 14-1.
5b is input to the path A1 of the optical path switch 13b. The signal light having the wavelength λ1 is transmitted to the reflection type wavelength selection element 14.
The light is reflected at −1, and travels back through the paths A1 and B, and is output from the port 3 of the optical circulator 11 to the drop port 58 as a drop signal.

【0036】光路切替スイッチ13bの経路A1に入力
された波長λ1を除く信号光は、2×2スイッチ♯1で
経路Bに移り、2×2スイッチ♯2〜♯5を順次通過し
て光サーキュレータ12のポート2に入力され、ポート
3からメイン出力ポート57に透過信号光として出力さ
れる。
The signal light excluding the wavelength λ1 input to the path A1 of the optical path changeover switch 13b is transferred to the path B by the 2 × 2 switch # 1, passes through the 2 × 2 switches # 2 to # 5 in order, and becomes an optical circulator. The signal is input to port 2 of port 12, and is output from port 3 to main output port 57 as transmitted signal light.

【0037】また、波長λ1のアド信号光を光サーキュ
レータ12のポート1から入力すると、ポート2から光
路切替スイッチ13bに入力され、2×2スイッチ♯
4,♯3,♯2,♯1、光導波路15bを介して反射型
波長選択素子14−1に入力して反射し、逆行して光サ
ーキュレータ12のポート2に戻り、ポート3からメイ
ンの透過信号光に重畳してメイン出力ポート57に出力
される。
When the add signal light having the wavelength λ1 is input from the port 1 of the optical circulator 12, the input signal light is input from the port 2 to the optical path switch 13b, and the 2 × 2 switch ♯
4, .SIGMA.3, .SIGMA.2, .SIGMA.1 and are input to the reflection-type wavelength selection element 14-1 via the optical waveguide 15b, reflected, reflected, returned to the port 2 of the optical circulator 12, and transmitted from the port 3 to the main transmission. The signal is superimposed on the signal light and output to the main output port 57.

【0038】表2は、光路切替スイッチ13bの2×2
スイッチの状態とアド・ドロップ波長、透過波長の関係
を示す。
Table 2 shows 2 × 2 of the optical path changeover switch 13b.
The relationship between the switch state and the add / drop wavelength and transmission wavelength is shown.

【0039】[0039]

【表2】 なお、メイン入力ポート56から入力されるメインの信
号光に、反射型波長選択素子14−1〜14−4の選択
波長に対応しない波長を含む場合には、それらの信号光
はすべて透過信号としてメイン出力ポート57から出力
される。すなわち、AWGを用いた光ADMと違い、本
発明の光ADMは新たな波長のチャネルを追加すること
が可能である。
[Table 2] When the main signal light input from the main input port 56 includes a wavelength that does not correspond to the wavelength selected by the reflection-type wavelength selection elements 14-1 to 14-4, all of the signal lights are transmitted signals. Output from the main output port 57. That is, unlike the optical ADM using the AWG, the optical ADM of the present invention can add a channel of a new wavelength.

【0040】(第3の実施形態)図1に示す第1の実施
形態の光路切替スイッチ13aの2×2スイッチ、図4
に示す第2の実施形態の光路切替スイッチ13bの2×
2スイッチは、1×2スイッチを2つ用いて構成するこ
とができる。図6は、2つの1×2スイッチ♯ia,♯
ibを用いて反射型波長選択素子(選択波長λi)14
−iを通過するか否かを切り替える2×2スイッチユニ
ットを示す。1×2スイッチ♯ia,♯ibの状態0を
透過、状態1を反射とすると、図7に示すように、状態
(0,0)では反射型波長選択素子14−iを通過する
経路となり、状態(1,1)では反射型波長選択素子1
4−iを迂回する経路となる。
(Third Embodiment) 2 × 2 switches of the optical path switch 13a of the first embodiment shown in FIG. 1, FIG.
2 × of the optical path changeover switch 13b of the second embodiment shown in FIG.
The two switches can be configured using two 1 × 2 switches. FIG. 6 shows two 1 × 2 switches {ia,}
reflection type wavelength selection element (selection wavelength λi) 14 using ib
-Indicates a 2x2 switch unit that switches whether to pass i. Assuming that the state 0 of the 1 × 2 switches ♯ia and ♯ib is transmitted and the state 1 is reflected, as shown in FIG. 7, in the state (0, 0), the path passes through the reflective wavelength selection element 14-i, In the state (1, 1), the reflection type wavelength selection element 1
The route bypasses 4-i.

【0041】図8は、図4の光路切替スイッチ13bの
2×2スイッチ♯1〜♯4に代えて図6の2×2スイッ
チユニットを用いた本発明の第3の実施形態を示す。例
えば、図4の2×2スイッチ♯1と図8の1×2スイッ
チ♯1a,♯1bが対応する。波長λ1〜λ4の信号光
のアド・ドロップ動作および透過動作は第2の実施形態
と同様である。すなわち、表2におけるスイッチ♯iの
状態0と図8の1×2スイッチ♯ia,♯ibの状態
(1,1)を対応付け、スイッチ♯iの状態1と1×2
スイッチ♯ia,♯ibの状態(0,0)を対応付けれ
ば、そのまま表2を用いて図8の光ADMの動作を説明
することができる。
FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention using the 2 × 2 switch unit of FIG. 6 instead of the 2 × 2 switches # 1 to # 4 of the optical path changeover switch 13b of FIG. For example, the 2 × 2 switch # 1 in FIG. 4 corresponds to the 1 × 2 switches # 1a and # 1b in FIG. The add / drop operation and the transmission operation of the signal light having the wavelengths λ1 to λ4 are the same as in the second embodiment. That is, the state 0 of the switch #i in Table 2 is associated with the state (1, 1) of the 1 × 2 switches #ia and #ib in FIG.
By associating the states (0, 0) of the switches #ia and #ib, the operation of the optical ADM shown in FIG.

【0042】図9は、本発明の第3の実施形態と等価な
構成を示す。図8に示す第3の実施形態との違いは、光
路切替スイッチ13dの1×2スイッチ♯1a,♯1b
〜♯4a,♯4bの接続方向を変えたところにある。た
だし、表2におけるスイッチ♯iの状態0と図9の1×
2スイッチ♯ia,♯ibの状態(0,0)を対応付
け、スイッチ♯iの状態1と1×2スイッチ♯ia,♯
ibの状態(1,1)を対応付ける。本構成では、反射
型波長選択素子の通過端と次の1×2スイッチを接続す
る光導波路を大きく引き回す必要がなく、全体としてコ
ンパクトにできる特徴がある。
FIG. 9 shows a configuration equivalent to the third embodiment of the present invention. The difference from the third embodiment shown in FIG. 8 is that the 1 × 2 switches # 1a, # 1b of the optical path switch 13d
This is where the connection directions of # 4a and # 4b are changed. However, the state 0 of the switch #i in Table 2 and the 1 × in FIG.
The state (0, 0) of the two switches ♯ia and ♯ib is associated with the state 1 of the switch ♯i and the 1 × 2 switch ♯ia, ♯
The state (1, 1) of ib is associated. The present configuration has a feature that the optical waveguide connecting the passing end of the reflection-type wavelength selection element and the next 1 × 2 switch does not need to be largely routed, and can be made compact as a whole.

【0043】(実施例)図10は、本発明の光ADMに
用いる光路切替スイッチ13a,13bの実施例構成を
示す。
(Embodiment) FIG. 10 shows an embodiment of the optical path changeover switches 13a and 13b used in the optical ADM of the present invention.

【0044】本実施例の光路切替スイッチ13a,13
bの2×2スイッチは「熱毛管光スイッチ」と呼ばれ、
交差する導波路に極めて薄い溝をそれぞれの導波路の光
軸に対して斜め45度にきり、その溝の中で屈折率整合オ
イルを熱毛管現象によりスライドさせ、全反射と透過を
切り替える構成である。すなわち、オイルが導波路の交
差点に位置しているときは光をそのまま透過し、オイル
が導波路の交差点に位置していないときは交差する別の
導波路に光を全反射させて光路を切り替えるようになっ
ている。この熱毛管光スイッチは、状態切り替え時のみ
に電力を消費する自己保持性を有する他、原理的に波長
依存性および偏波依存性がない特徴がある(参考文献:
特開平8−62645号公報(特願平6−19525
9、表面聴力熱制御型導波路光スイッチ及びマトリクス
型光スイッチ))。
The optical path changeover switches 13a, 13 of this embodiment
The 2 × 2 switch of b is called a “thermocapillary light switch”,
An extremely thin groove is cut in the intersecting waveguides at an angle of 45 degrees to the optical axis of each waveguide, and the index matching oil is slid in the groove by thermal capillary action to switch between total reflection and transmission. is there. That is, when the oil is located at the intersection of the waveguides, the light is transmitted as it is, and when the oil is not located at the intersection of the waveguides, the light path is switched by totally reflecting the light to another intersecting waveguide. It has become. The thermocapillary optical switch has a self-holding property that consumes electric power only at the time of state switching, and has a characteristic that there is no wavelength dependence and polarization dependence in principle (references:
JP-A-8-62645 (Japanese Patent Application No. 6-19525)
9. Surface hearing thermal control type waveguide optical switch and matrix type optical switch)).

【0045】このような光路切替スイッチ13a,13
bの状態は、設定するアド・ドロップ波長に応じて、各
2×2スイッチを表1または表2に示すパターンに応じ
て一斉に切り替える。その切り替えを行うための構成と
しては、表1または表2のパターンを記憶したメモリ2
1と、設定するアド・ドロップ波長に応じてメモリを参
照して対応する2×2スイッチを駆動制御する制御部2
2と、センタからコマンドにより遠隔制御するためのバ
ス制御インタフェース23等が備えられる。
Such optical path changeover switches 13a, 13
In the state b, the 2 × 2 switches are simultaneously switched according to the patterns shown in Table 1 or Table 2 according to the add / drop wavelength to be set. As a configuration for performing the switching, the memory 2 storing the pattern of Table 1 or Table 2 is used.
1 and a control unit 2 for driving and controlling a corresponding 2 × 2 switch by referring to a memory according to an add / drop wavelength to be set
2 and a bus control interface 23 for remote control by commands from the center.

【0046】なお、反射型波長選択素子14には、それ
ぞれ所定の透過波長を有するファイバグレーティングを
ループ状に接続したものを用いることができる。また、
光路切替スイッチ13、反射型波長選択素子14、光導
波路15をすべて同一基板上に集積化するようにしても
よい。このような素子は、通常石英系の平面導波路光回
路(PLC)を用いて作製可能であるが、InP 系の半
導体基板を用いても同様に作製可能である。
The reflection-type wavelength selection element 14 may be one in which fiber gratings having predetermined transmission wavelengths are connected in a loop. Also,
The optical path switch 13, the reflection type wavelength selection element 14, and the optical waveguide 15 may all be integrated on the same substrate. Such an element can be usually manufactured using a quartz-based planar waveguide optical circuit (PLC), but can also be manufactured using an InP-based semiconductor substrate.

【0047】また、光路切替スイッチ13a,13bに
用いる「熱毛管光スイッチ」と呼ばれる2×2スイッチ
は、図2に示すように2方向からの入力に対して同時に
透過または全反射を行うことが可能であるが、光路切替
スイッチ13c,13dに用いる1×2スイッチとして
も用いることができる。
A 2 × 2 switch called a “thermocapillary light switch” used for the light path changeover switches 13a and 13b can simultaneously transmit or totally reflect input from two directions as shown in FIG. Although possible, it can also be used as a 1 × 2 switch used for the optical path changeover switches 13c and 13d.

【0048】また、光路切替スイッチ13c,13dに
用いる1×2スイッチとしては、例えばファイバマイク
ロマシン技術を用いたラッチ型スイッチを用いることが
できる(参考文献:S.Nagaoka,"Compact Latching-Type
Single-Mode-Fiber Switches Fabricated by a Fiber-
Micromachining Technique and Their Practical Appli
cations",IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTU
M ELECTRONICS, VOL.5, NO.1, JAN./FEB., 1999)。
As the 1 × 2 switch used for the optical path changeover switches 13c and 13d, for example, a latch type switch using fiber micromachine technology can be used (reference: S. Nagaoka, "Compact Latching-Type").
Single-Mode-Fiber Switches Fabricated by a Fiber-
Micromachining Technique and Their Practical Appli
cations ", IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTU
M ELECTRONICS, VOL.5, NO.1, JAN./FEB., 1999).

【0049】これは、図11に示すように、1本の可動
光ファイバ31と2本の固定光ファイバ32−1,32
−2を対向させ、可動光ファイバ31に磁性体33を塗
布し、ソレノイドコイル34およびマグネット35を用
いた磁力駆動により、可動光ファイバ31を2本の固定
光ファイバ32−1,32−2のいずれか一方に正対さ
せる構成である。
This is, as shown in FIG. 11, one movable optical fiber 31 and two fixed optical fibers 32-1 and 32.
The movable optical fiber 31 is coated with a magnetic material 33 on the movable optical fiber 31 and magnetically driven using a solenoid coil 34 and a magnet 35 to move the movable optical fiber 31 to the two fixed optical fibers 32-1 and 32-2. In this configuration, one of them is directly opposed.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、再設定
可能な波長多重型アドドロップ装置(光ADM)を簡単
な構成および低コストで提供できるとともに、自己保持
性を有するスイッチ素子を用いることにより運用コスト
および省電力化を図ることができる。
As described above, according to the present invention, a resettable wavelength multiplexing type add / drop device (optical ADM) can be provided with a simple configuration and at low cost, and a switch element having a self-holding property is used. As a result, operation cost and power saving can be achieved.

【0051】さらに、組み込まれた反射型波長選択素子
で反射する波長以外の信号光は透過するので、すでにイ
ンストールしている設備を更改することなく、新たな波
長のチャネルを追加することが可能である。これによ
り、極めて拡張性の高い光ネットワークを構築すること
ができる。
Further, since signal light other than the wavelength reflected by the built-in reflection type wavelength selection element is transmitted, it is possible to add a new wavelength channel without renewing the installed equipment. is there. As a result, an extremely scalable optical network can be constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】2×2スイッチの状態を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a state of a 2 × 2 switch.

【図3】波長λ1の信号光をアド・ドロップする場合の
光路切替スイッチ13aの状態を示す図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state of an optical path changeover switch 13a when a signal light having a wavelength λ1 is added and dropped.

【図4】本発明の第2の実施形態を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】波長λ1の信号光をアド・ドロップする場合の
光路切替スイッチ13bの状態を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a state of an optical path changeover switch 13b when a signal light having a wavelength λ1 is added / dropped.

【図6】2つの1×2スイッチを用いて構成される2×
2スイッチユニットの構成を示す図。
FIG. 6 shows a 2 × configuration using two 1 × 2 switches.
The figure which shows the structure of a two switch unit.

【図7】2×2スイッチユニットの状態を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a state of a 2 × 2 switch unit.

【図8】本発明の第3の実施形態を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施形態と等価な構成を示す
図。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration equivalent to the third embodiment of the present invention.

【図10】光路切替スイッチ13a,13bの実施例構
成を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an embodiment of optical path changeover switches 13a and 13b.

【図11】1×2スイッチの実施例構成を示す図。FIG. 11 is a diagram showing an embodiment configuration of a 1 × 2 switch.

【図12】AWGとTOスイッチを用いた従来の光AD
Mの構成例を示す図。
FIG. 12 shows a conventional optical AD using an AWG and a TO switch.
The figure which shows the structural example of M.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12 光サーキュレータ 13a,13b,13c,13d 光路切替スイッチ 14−1〜14−4 反射型波長選択素子 15a,15b,15c 光導波路 21 メモリ 22 制御部 23 バス制御インタフェース 31 可動光ファイバ 32−1,32−2 固定光ファイバ 33 磁性体 34 ソレノイドコイル 35 マグネット 51〜54 アレイ導波路回折格子(AWG) 55 マッハツェンダ型熱光学スイッチ(TOスイッ
チ) 56 メイン入力ポート 57 メイン出力ポート 58 ドロップポート 59 アドポート
11, 12 Optical circulator 13a, 13b, 13c, 13d Optical path changeover switch 14-1 to 14-4 Reflection type wavelength selection element 15a, 15b, 15c Optical waveguide 21 Memory 22 Control unit 23 Bus control interface 31 Movable optical fiber 32-1 , 32-2 Fixed optical fiber 33 Magnetic material 34 Solenoid coil 35 Magnet 51-54 Array waveguide diffraction grating (AWG) 55 Mach-Zehnder thermo-optic switch (TO switch) 56 Main input port 57 Main output port 58 Drop port 59 Add port

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 6/28 B (72)発明者 大平 文和 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 阪田 知巳 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 小原 仁 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2H041 AA06 AA14 AC04 2H047 KB01 LA01 LA19 LA26 TA00 5K002 BA02 BA04 BA05 BA06 BA21 CA05 DA02 FA01 5K069 AA13 BA09 DA05 DB33 DB35 DB36 EA24 EA25 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02B 6/28 B (72) Inventor Fumiwa Ohira 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Inside Telephone Co., Ltd. (72) Inventor Tomomi Sakata 3-192-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Hitoshi Ohara 3-2-1, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Telephone Co., Ltd. F-term (reference) 2H041 AA06 AA14 AC04 2H047 KB01 LA01 LA19 LA26 TA00 5K002 BA02 BA04 BA05 BA06 BA21 CA05 DA02 FA01 5K069 AA13 BA09 DA05 DB33 DB35 DB36 EA24 EA25

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 並列に配置された複数の経路Aと、複数
の経路Aに交差する経路Bと、経路Aと経路Bの各交差
部で光路を切り替える無電力自己保持型の複数の2×2
スイッチとを有し、各経路Aの一端を入力ポート、他端
を出力ポートとし、初段の経路Aの入力ポートまたは経
路Bの一端をメインの信号光およびドロップ信号光を入
出力する第1入出力ポートとし、最終段の経路Aの出力
ポートまたは経路Bの他端をメインの透過信号光および
アド信号光を入出力する第2入出力ポートとする光路切
替スイッチと、 前記光路切替スイッチの第1入出力ポートに入力するメ
インの信号光と、同ポートから出力されたドロップ信号
光を分離する第1の光サーキュレータと、 前記光路切替スイッチの各経路Aの出力ポートと次段の
経路Aの入力ポートを順次接続する複数の光導波路と、 前記複数の光導波路に挿入され、それぞれ所定の波長の
信号光を反射するとともに他の波長の信号光を透過する
複数の反射型波長選択素子と、 前記光路切替スイッチの第2入出力ポートから出力され
たメインの透過信号光と、同ポートに入力するアド信号
光を分離する第2の光サーキュレータとを備え、 前記光路切替スイッチの各2×2スイッチの状態に応じ
て前記反射型波長選択素子を通過する経路または迂回す
る経路を選択し、アド・ドロップ波長を選択する構成で
あることを特徴とする波長多重型アドドロップ装置。
1. A plurality of paths A arranged in parallel, a path B intersecting the paths A, and a plurality of powerless self-holding 2 × switching optical paths at each intersection of the paths A and B. 2
One end of each path A is an input port, the other end is an output port, and the input port of the first stage path A or one end of the path B is a first input / output terminal for inputting / outputting main signal light and drop signal light. An optical path changeover switch serving as an output port, and having the other end of the output port of the path A or the other end of the path B as a second input / output port for inputting / outputting a main transmitted signal light and an add signal light; A first optical circulator for separating a main signal light input to one input / output port, a drop signal light output from the same port, an output port of each path A of the optical path changeover switch and a path A of a next stage. A plurality of optical waveguides for sequentially connecting input ports, and a plurality of reflection types inserted into the plurality of optical waveguides, each of which reflects signal light of a predetermined wavelength and transmits signal light of another wavelength. A length selection element; and a second optical circulator for separating a main transmitted signal light output from a second input / output port of the optical path switch and an add signal light input to the port. A wavelength multiplexing type add / drop apparatus, wherein a path passing through the reflective wavelength selecting element or a bypassing path is selected in accordance with the state of each 2 × 2 switch, and an add / drop wavelength is selected. .
【請求項2】 並列に配置された複数の経路Aと、複数
の経路Aに交差する経路Bと、経路Aと経路Bの各交差
部で光路を切り替える無電力自己保持型の複数の2×2
スイッチとを有し、各経路Aの一端を入力ポート、他端
を出力ポートとし、経路Bの一端をメインの信号光およ
びドロップ信号光を入出力する第1入出力ポート、他端
をメインの透過信号光およびアド信号光を入出力する第
2入出力ポートとする光路切替スイッチと、 前記光路切替スイッチの第1入出力ポートに入力するメ
インの信号光と、同ポートから出力されたドロップ信号
光を分離する第1の光サーキュレータと、 前記光路切替スイッチの各経路Aの入力ポートと出力ポ
ートをそれぞれ接続する複数の光導波路と、 前記複数の光導波路に挿入され、それぞれ所定の波長の
信号光を反射するとともに他の波長の信号光を透過する
複数の反射型波長選択素子と、 前記光路切替スイッチの第2入出力ポートから出力され
たメインの透過信号光と、同ポートに入力するアド信号
光を分離する第2の光サーキュレータとを備え、 前記前記光路切替スイッチの各2×2スイッチの状態に
応じて前記反射型波長選択素子を通過する経路または迂
回する経路を選択し、アド・ドロップ波長を選択する構
成であることを特徴とする波長多重型アドドロップ装
置。
2. A plurality of paths A arranged in parallel, a path B intersecting the paths A, and a plurality of 2 × power-free self-holding type switching optical paths at each intersection of the paths A and B. 2
One end of each path A as an input port, the other end as an output port, one end of the path B as a first input / output port for inputting / outputting main signal light and drop signal light, and the other end as a main input / output port. An optical path switch serving as a second input / output port for inputting / outputting the transmitted signal light and the add signal light, a main signal light input to a first input / output port of the optical path switch, and a drop signal output from the port A first optical circulator for separating light, a plurality of optical waveguides respectively connecting an input port and an output port of each path A of the optical path changeover switch, and a signal having a predetermined wavelength inserted into each of the plurality of optical waveguides A plurality of reflective wavelength selection elements that reflect light and transmit signal light of another wavelength; and a main transmission signal output from a second input / output port of the optical path switch. A light and a second optical circulator for separating an add signal light input to the same port; and a path passing through the reflective wavelength selection element according to the state of each 2 × 2 switch of the optical path changeover switch or A wavelength division multiplexing type add / drop apparatus, wherein a bypass route is selected and an add / drop wavelength is selected.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の波長多
重型アドドロップ装置において、 前記光路切替スイッチを構成する2×2スイッチは、直
交する2本の導波路と、その交差部で各導波路の光軸に
対して斜め45度に形成された溝と、その溝の中で熱毛管
現象によりスライドして全反射または透過を切り替える
屈折率整合オイルとを備えた熱毛管光スイッチであるこ
とを特徴とする波長多重型アドドロップ装置。
3. The wavelength-division multiplexing add / drop device according to claim 1, wherein the 2 × 2 switch constituting the optical path changeover switch includes two orthogonal waveguides and an intersection between the two waveguides. A thermo-capillary optical switch including a groove formed at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the waveguide, and a refractive index matching oil that switches between total reflection and transmission by sliding in the groove by a thermo-capillary phenomenon. A wavelength multiplexing type add / drop device characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 無電力自己保持型の2つの1×2スイッ
チを有し、第1の1×2スイッチの1端子ポートを第1
入力ポート、第2の1×2スイッチの2端子ポートの一
方を第2入力ポート、第1の1×2スイッチの2端子ポ
ートの一方を第1出力ポート、第2の1×2スイッチの
1端子ポートを第2出力ポートとし、第1の1×2スイ
ッチの2端子ポートの他方と第2の1×2スイッチの2
端子ポートの他方とを接続した2×2スイッチユニット
を複数並列に配置した光路切替スイッチと、 前記光路切替スイッチの初段の2×2スイッチユニット
の第1入力ポートに入力するメインの信号光と、同ポー
トから出力されたドロップ信号光を分離する第1の光サ
ーキュレータと、 前記光路切替スイッチの各2×2スイッチユニットの第
1出力ポートと第2入力ポートを接続し、第2出力ポー
トと次段の2×2スイッチユニットの第1入力ポートを
それぞれ接続する複数の光導波路と、 前記2×2スイッチユニットの第1出力ポートと第2入
力ポートを接続する光導波路に挿入され、それぞれ所定
の波長の信号光を反射するとともに他の波長の信号光を
透過する複数の反射型波長選択素子と、 前記光路切替スイッチの最終段の2×2スイッチユニッ
トの第2出力ポートから出力されたメインの透過信号光
と、同ポートに入力するアド信号光を分離する第2の光
サーキュレータとを備え、 前記前記光路切替スイッチの各2×2スイッチユニット
の状態に応じて前記反射型波長選択素子を通過する経路
または迂回する経路を選択し、アド・ドロップ波長を選
択する構成であることを特徴とする波長多重型アドドロ
ップ装置。
4. A switch having two 1 × 2 switches of a powerless self-holding type, wherein one terminal port of a first 1 × 2 switch is connected to a first terminal.
An input port, one of the two terminal ports of the second 1 × 2 switch is a second input port, one of the two terminal ports of the first 1 × 2 switch is a first output port, and one of the two terminal ports of the second 1 × 2 switch is The terminal port is defined as a second output port, and the other of the two terminal ports of the first 1 × 2 switch and the second
An optical path switch in which a plurality of 2 × 2 switch units connected to the other of the terminal ports are arranged in parallel, a main signal light input to a first input port of a first stage 2 × 2 switch unit of the optical path switch, A first optical circulator for separating the drop signal light output from the port, a first output port and a second input port of each 2 × 2 switch unit of the optical path switch, and a second output port and a next output port; A plurality of optical waveguides respectively connecting the first input ports of the 2 × 2 switch units of the stage; and a plurality of optical waveguides inserted into the optical waveguides connecting the first output port and the second input port of the 2 × 2 switch unit, each of which has a predetermined shape. A plurality of reflective wavelength-selecting elements that reflect signal light of a wavelength and transmit signal light of other wavelengths; and a 2 × 2 switch at the last stage of the optical path changeover switch. And a second optical circulator for separating the main transmitted signal light output from the second output port of the switch unit and the add signal light input to the same port, wherein each of the 2 × 2 switch units of the optical path changeover switch is provided. A wavelength-division multiplexing add / drop apparatus, wherein a path passing through the reflective wavelength selection element or a bypass path is selected according to a state, and an add / drop wavelength is selected.
【請求項5】 請求項4に記載の波長多重型アドドロッ
プ装置において、 前記光路切替スイッチの2×2スイッチユニットを構成
する1×2スイッチは、直交する2本の導波路と、その
交差部で各導波路の光軸に対して斜め45度に形成された
溝と、その溝の中で熱毛管現象によりスライドして全反
射または透過を切り替える屈折率整合オイルとを備えた
熱毛管光スイッチであることを特徴とする波長多重型ア
ドドロップ装置。
5. The wavelength-division multiplexing add / drop device according to claim 4, wherein the 1 × 2 switch constituting the 2 × 2 switch unit of the optical path switch includes two orthogonal waveguides and an intersection thereof. A thermocapillary optical switch comprising a groove formed at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of each waveguide, and a refractive index matching oil that slides in the groove by thermal capillary action to switch between total reflection and transmission. A wavelength multiplexing type add / drop device characterized by the following.
【請求項6】 請求項4に記載の波長多重型アドドロッ
プ装置において、 前記光路切替スイッチの2×2スイッチユニットを構成
する1×2スイッチは、1本の可動光ファイバと2本の
固定光ファイバを対向させ、可動光ファイバに磁性体を
塗布し、磁力駆動によって可動光ファイバを2本の固定
光ファイバのいずれか一方に正対させる構成であること
を特徴とする波長多重型アドドロップ装置。
6. The wavelength-division multiplexing add / drop device according to claim 4, wherein the 1 × 2 switch constituting the 2 × 2 switch unit of the optical path switch is one movable optical fiber and two fixed lights. A wavelength division multiplexing type add / drop apparatus characterized in that a fiber is opposed to the movable optical fiber, a magnetic substance is applied to the movable optical fiber, and the movable optical fiber is directly opposed to one of the two fixed optical fibers by magnetic driving. .
【請求項7】 請求項1,請求項2,請求項4に記載の
波長多重型アドドロップ装置において、 前記反射型波長選択素子は、前記光導波路に形成された
グレーティングフィルタであることを特徴とする波長多
重型アドドロップ装置。
7. The wavelength multiplexing type add / drop device according to claim 1, wherein the reflection type wavelength selecting element is a grating filter formed in the optical waveguide. Wavelength multiplex type add / drop device.
【請求項8】 請求項7に記載の波長多重型アドドロッ
プ装置において、 前記光路切替スイッチ、光導波路、および前記反射型波
長選択素子が同一基板上にモノリシック集積された構成
であることを特徴とする波長多重型アドドロップ装置。
8. The wavelength-division multiplexing add / drop device according to claim 7, wherein the optical path switching switch, the optical waveguide, and the reflection type wavelength selection element are monolithically integrated on the same substrate. Wavelength multiplex type add / drop device.
【請求項9】 請求項1または請求項2に記載の波長多
重型アドドロップ装置を用いた波長多重型アドドロップ
方法において、 波長多重されたメインの信号光を前記第1の光サーキュ
レータを介して前記第1入出力ポートに入力し、 前記光路切替スイッチの2×2スイッチの切替状態の組
み合わせに応じて、前記反射型波長選択素子を通過する
経路または迂回する経路を選択し、 前記反射型波長選択素子で反射した信号光を逆経路で前
記第1入出力ポートに取り出し、前記第1の光サーキュ
レータを介してメインの信号光から分離したドロップ信
号光として出力し、 前記反射型波長選択素子を透過した信号光および前記反
射型波長選択素子を迂回した信号光をメインの透過信号
光として前記第2入出力ポートに取り出し、前記第2の
光サーキュレータを介して出力することを特徴とする波
長多重型アドドロップ方法。
9. A wavelength multiplexing add / drop method using the wavelength multiplexing type add / drop device according to claim 1 or 2, wherein the wavelength-multiplexed main signal light is passed through the first optical circulator. Inputting the signal to the first input / output port, selecting a path that passes through or bypasses the reflective wavelength selection element according to a combination of switching states of the 2 × 2 switch of the optical path switch; Taking out the signal light reflected by the selection element through the reverse path to the first input / output port, outputting the signal light as drop signal light separated from the main signal light through the first optical circulator, The transmitted signal light and the signal light bypassing the reflective wavelength selecting element are taken out to the second input / output port as main transmitted signal light, and the second optical circuit A wavelength multiplexing type add / drop method, wherein the output is performed via a comparator.
【請求項10】 請求項9に記載の波長多重型アドドロ
ップ方法において、 前記第1の光サーキュレータから出力されるドロップ信
号光の波長のいずれかに等しい波長のアド信号光を前記
第2の光サーキュレータを介して前記第2入出力ポート
に入力し、対応する反射型波長選択素子で反射させて前
記メインの透過信号光に合波することを特徴とする波長
多重型アドドロップ方法。
10. The wavelength-division multiplexing add / drop method according to claim 9, wherein the add signal light having a wavelength equal to one of the wavelengths of the drop signal light output from the first optical circulator is used as the second light. A wavelength-division multiplexing add / drop method, wherein the signal is input to the second input / output port via a circulator, reflected by a corresponding reflection-type wavelength selection element, and multiplexed with the main transmission signal light.
【請求項11】 請求項4に記載の波長多重型アドドロ
ップ装置を用いた波長多重型アドドロップ方法におい
て、 波長多重されたメインの信号光を前記第1の光サーキュ
レータを介して前記光路切替スイッチの初段の2×2ス
イッチユニットの第1入力ポートに入力し、 前記光路切替スイッチの2×2スイッチユニットの切替
状態の組み合わせに応じて、前記反射型波長選択素子を
通過する経路または迂回する経路を選択し、 前記反射型波長選択素子で反射した信号光を逆経路で前
記第1入力ポートに取り出し、前記第1の光サーキュレ
ータを介してメインの信号光から分離したドロップ信号
光として出力し、 前記反射型波長選択素子を透過した信号光および前記反
射型波長選択素子を迂回した信号光をメインの透過信号
光として、前記光路切替スイッチの最終段の2×2スイ
ッチユニットの第2出力ポートに取り出し、前記第2の
光サーキュレータを介して出力することを特徴とする波
長多重型アドドロップ方法。
11. The wavelength multiplexing type add / drop method using the wavelength multiplexing type add / drop device according to claim 4, wherein the optical path switching switch multiplexes the wavelength multiplexed main signal light via the first optical circulator. The first input port of the 2 × 2 switch unit of the first stage, and the path that passes through or bypasses the reflective wavelength selection element according to the combination of the switching states of the 2 × 2 switch unit of the optical path switch. The signal light reflected by the reflection type wavelength selection element is taken out to the first input port by a reverse path, and output as a drop signal light separated from the main signal light through the first optical circulator, The signal light transmitted through the reflection-type wavelength selection element and the signal light bypassing the reflection-type wavelength selection element are used as main transmission signal light as the optical path. Replacement extraction to a second output port of the 2 × 2 switch unit in the final stage of the switch, a wavelength multiplexing add-drop method and outputting through the second optical circulator.
【請求項12】 請求項11に記載の波長多重型アドド
ロップ方法において、 前記第1の光サーキュレータから出力されるドロップ信
号光の波長のいずれかに等しい波長のアド信号光を前記
第2の光サーキュレータを介して前記光路切替スイッチ
の最終段の2×2スイッチユニットの第2出力ポートに
入力し、対応する反射型波長選択素子で反射させて前記
メインの透過信号光に合波することを特徴とする波長多
重型アドドロップ方法。
12. The wavelength multiplexing add / drop method according to claim 11, wherein the add signal light having a wavelength equal to one of the wavelengths of the drop signal light output from the first optical circulator is used as the second light. The signal is input to a second output port of a 2 × 2 switch unit at the last stage of the optical path switch via a circulator, reflected by a corresponding reflection type wavelength selection element, and multiplexed with the main transmitted signal light. Wavelength multiplex type add / drop method.
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