JP2001242398A - 熱作動光学アド／ドロップスイッチ - Google Patents

熱作動光学アド／ドロップスイッチ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】信号の導入及び送出に関する柔軟性を有し、信
号強度損失の均一性を実現できる光学アド／ドロップス
イッチ装置を提供する。 【解決手段】光学アド／ドロップスイッチ装置は、光信
号を受信する複数の入力ポート（８６，８８，９０，９
２）と、複数の出力ポート（９４，９６，９８，１０
０）と、両者を光学的に結合されるようにする第１の光
路と、第１の光路に交差しつつ一側に設けられる複数の
ドロップ・ポート（１０２，１０４）まで延びる第２の
光路と、第１の光路に交差しつつ他側に設けられる複数
のアド・ポート（１０６，１０８）まで延びる第３の光
路と、第１の光路に対して第２又は第３の光路が交差す
るマトリクス位置に設けられる光学スイッチング・ユニ
ットを有する。光学スイッチング・ユニットは、熱で制
御される屈折率整合流体を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に光学スイッ
チング装置に関するものであり、さらに詳細に記せば、
入力ポート及びアド・ポートから出力ポート及びドロッ
プ・ポートへの光信号を選択的に操作する熱作動スイッ
チング・ユニットの装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、通信網及びデータ通信網内の信号
は、導電線を介して電気信号を伝送することによって送
受信されてきたが、データ送受信の代替モードは、光フ
ァイバを介した光信号の伝送である。情報は、レーザが
発生させる光の変調の形態で交換される。光信号を効率
的に生成及び伝送するための機器が設計され、実現され
てきたが、通信網及びデータ通信網で使用される光学ス
イッチの設計は問題が多い。その結果、光信号を伝送す
るネットワーク内のスイッチング要件は、スイッチング
網の入力において、光信号を電気信号に変換し、スイッ
チング網の出力においてその電気信号を光信号に再変換
することによって満足されることが多い。
【０００３】最近、信頼性の高い光学スイッチング・シ
ステムが開発された。米国特許第５，６９９，４６２号
（Ｆｏｕｑｕｅｔ等へ発行され、本願の出願人へ譲渡）
は、光信号を数多の並列入力光ファイバのうちの１つか
ら数多の並列出力光ファイバの１つへルーティングする
ために使用可能なスイッチング・マトリクスを開示して
いる。分離されたスイッチ・ユニット１０を図１に示
す。このスイッチング・ユニットは、基板上の複数層に
よって形成される平メイン導波路を備える。この導波路
層は、下部被覆層１４と、光コア１６と不図示の上部被
覆層とを含む。この光コアの基本的に二酸化シリコンで
あるが、このコアに対する所望の屈折率を実現可能な他
の材料を使用してもよい。被覆層は、コアの材料の屈折
率と全く異なる屈折率を有する材料で形成され、それに
よって光信号はコアに沿って導かれる。
【０００４】コア材料１６の層には、第1の光路の第1の
入力導波路２０及び第1の出力導波路２６が設けられ、
さらに第２の光路の第２の入力導波路２４と第２の出力
導波路２２が設けられた導波路セグメントにパターン化
される。その後、上部被覆層は、パターン化されたコア
材料上に堆積される。コア材料と、上部被覆層と下部被
覆層１４の少なくとも一部分とに溝２８をエッチングす
ることによって、空隙が形成される。第１の入力導波路
２０と第２の出力導波路２２は、全反射（TIR)の臨界角
よりも大きい入射角で溝２８の側壁と交差し、両導波路
の交点３０に蒸気又は気体が充填される。したがって、
屈折率整合流体が一列に並んだ入力導波路２０と出力導
波路との間の交点３０内に存在しない限り、TIRは入力
導波路２０から出力導波路２２へ光を向ける。溝２８
は、溝の一側壁が導波路の軸の交差部を通過するか、又
はわずかにずれるように、４つの導波路に対して配置さ
れる。
【０００５】Ｆｏｕｑｕｅｔ等への上記特許は、光学ス
イッチング・ユニット１０を伝送状態と反射状態との間
でスイッチングするための多数の代替方法を開示してい
る。１つの方法を図１に示す。スイッチング装置１０
は、流体含有溝内の泡の形成を制御するマイクロ加熱装
置３８を備える。図１の実施形態には図示されないが、
スイッチング・マトリクスの導波路は、典型的に、導波
路基板上に形成され、加熱装置及び加熱装置制御回路
は、導波路基板に接着された加熱装置基板上に集積され
る。溝内の流体は、４つの導波路２０〜２６のコア材料
１６の屈折率に近い屈折率を有する。流体充填穴３４，
３６は、流体の安定供給を実現するために使用可能であ
るが、これは必須ではない。スイッチング・ユニットの
動作において、加熱装置３８は、泡を形成するのに十分
な高温まで加熱される。泡が形成されると、泡は加熱装
置への力を維持することによって位置を維持可能であ
る。図１において、泡は４つの導波路の交点３０に配置
される。結果的に、導波路２０に沿った入力信号は、溝
２８の側壁に到達すると屈折率の不一致が発生する。こ
れによって、スイッチング・ユニットは反射状態とな
り、導波路２０に沿った光信号は第２の出力導波路２２
へ再送信される。ただし、この反射状態であっても、第
２の入力導波路２４は、第１の出力導波路２６と通信し
ていない。
【０００６】交点３０の加熱装置３８が動作されない場
合、泡はすぐに凝縮して消える。これによって、屈折率
整合流体が導波路２０〜２６の交点３０は充填状態とな
り得る。その後、入力信号が入力導波路２０，２４と溝
２８との界面の屈折率の大きな変化に遭遇しなければ、
スイッチング・ユニット１０は伝送状態となる。この伝
送状態において、第１の入力導波路２０に沿った光信号
は溝を介して第１の出力導波路２６に伝わり、第２の入
力導波路２４を介して導かれた光信号は溝を介して第２
の出力導波路２２に伝わる。
【０００７】スイッチング素子１０の複数のマトリクス
を使えば、複雑なスイッチング装置を形成可能である。
１つのスイッチング・マトリクスが有する入力ポート
（Ｎ）及び出力ポート（Ｍ）の個数はいくつでもよく、
各ポートは１本の光ファイバに接続される。既存の接続
を再構成しなくてもいずれかの空いている入力ファイバ
はいずれかの空いている出力ファイバと光学的に結合可
能であるため、流体制御型スイッチング・ユニットによ
って、この装置は、厳密に「非ブロッキング」のマトリ
クスとなることが可能である。
【０００８】別の種類のスイッチング・マトリクスは、
入力及び出力ポートに加えてアド・ポート及びドロップ
・ポートを備えるアド／ドロップ・マルチプレクサであ
る。このようなマルチプレクサは、信号が一連のノード
を介して送信される通信用途において利用され、各ノー
ドはさらなる信号を導入可能で、ノードを対象として識
別する信号を抽出可能である。例えば、それらのノード
は、多数の都市における電話の呼をサポートする長距離
通信業者のスイッチング・ファシリティとすることも可
能である。ある都市から発信された電話の呼はその都市
のスイッチング・ファシリティ内のアド・ポートを使用
して導かれる。一方、そのスイッチング・ファシリティ
によってサポートされる電話に対して発信された呼のデ
ータ及び音声情報はドロップ・ポートを介して抽出され
る。再構成可能なアド／ドロップ・スイッチとして使用
可能な既知のスイッチング装置４２を図２に示す。この
装置は、４つの入力ポート４４，４６，４８，５０のう
ちのいずれか１つを４つの出力ポート５２，５４，５
６，５８のうちのいずれか１つと選択的に接続する光ス
イッチング・ユニットの４４マトリクスを含む。図２に
おいて、反射状態にあるスイッチング・ユニットのそれ
ぞれは、入力導波路及び出力導波路とスイッチング・ユ
ニットとの交差部の領域に泡を有するものとする。した
がって、スイッチング・ユニット６０，６２，６４，６
６は反射状態である。残りの１２個のスイッチング・ユ
ニットは、入力導波路及び出力導波路とそれらのスイッ
チング・ユニットとの交差部に泡が全く存在しないた
め、伝送状態である。
【０００９】光ファイバは、入力ポート４４〜５０のそ
れぞれと出力ファイバ５２〜５８のそれぞれと接続され
る。入力ポート４４に導入される光信号は、スイッチン
グ・ユニット６２で反射され、出力ポート５４を介して
出力される。同様に、入力ポート４６からの光信号は、
スイッチング・ユニット６４で反射され、ポート５６で
出力される。入力ポート４８からの光信号は、スイッチ
ング・ユニット６６で反射され、ポート５８を介して出
力される。また、ポート５０の光信号は、スイッチング
・ユニット６０によって出力ポート５２に反射される。
【００１０】装置４２は、４つのアド・ポート６８，７
０，７２，７４を備える。アド・ポートのうちの１つに
導入される光信号は、それと並んだ出力ポートにのみ向
かうことが可能であるため、各アド・ポートは、出力ポ
ート５２から５８のうちの１つと一意に関連付けられ
る。したがって、アド・ポート６８上の光信号は、スイ
ッチング・ユニット６０を伝送状態に変更することによ
って出力ポート５２へ向けられることが可能である。こ
の伝送状態への変更によって、入力ポート５０はドロッ
プ・ポート７６との光通信を行なうことになる。ドロッ
プ・ポート７６は、その他の入力又はアド・ポートと光
学的に接続不可であるため、ドロップ・ポート７６は入
力ポート５０と一意に関連づけられる。同様に、他の３
つのドロップ・ポート７８，８０，８２のそれぞれは、
ドロップ・ポートが直線的に並んだ入力ポート４４，４
６，４８と一意にそれぞれ関連付けられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図２の光学装置４２の
問題は、信号の導入及び送出に関する柔軟性が限られて
いることである。必要なのは、光信号を入力ポートから
ドロップ・ポートへ、及びアド・ポートから出力ポート
へのチャネリングに関する高い柔軟性を有する光学スイ
ッチング装置である。従来技術の装置の別の問題は、特
定の入力ポートから特定の出力ポートへリンクするため
に通過しなければならないパスの長さとスイッチング・
ユニットの数の違いによって、信号強度損失が一定でな
くなることである。したがって、信号損失の均一性を改
善する装置も必要である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】熱作動スイッチング・ユ
ニットを有する導波路装置内で光信号を操作する柔軟性
の向上と、装置内の伝送パスに沿った損失特性における
均一性の向上との両方は、少なくとも２組の流体含有溝
を形成し、その組感の差が導波路の交点を中心とした溝
のオフセットの方向とすることによって実現される。す
なわち、第1の溝（例えば、左に並ぶ溝）が関連する導
波管交点を中心とした第1の溝の空間的関係は、第２の
溝（例えば、右側に並ぶ溝）が関連する導波路交点を中
心とした第２の溝の空間的関係の鏡像である。その結
果、第１の溝の反射特性は、第２の溝の反射特性の鏡像
となる。
【００１３】好適実施形態において、光学装置は、第１
の端部の入力ポートを有し反対側の端部の出力ポートを
有する一般的に並列の第１の光路のアレイを有するアド
／ドロップ・スイッチである。各光路は、流体含有溝を
交差させる、通常一列に並んだ導波管で形成される。第
１の光路は、ドロップ・パスによって第１の溝で交差す
る。各ドロップ・パスは、一端にドロップ・ポートを有
し、通常一列に並んだ導波路で形成される。第１の光路
は、アド・パスによって第２の溝で交差する。このアド
・パスは、導波路によって形成され、アド・ポートを備
える。第１の溝内の流体を操作することによって、いず
れかの入力ポートは、ドロップ・ポートのいずれかに光
学的に接続されることが可能となる。同様に、第２の溝
内の流体を操作することによって、アド・ポートのいず
れかは、出力ポートのいずれかと光学的に接続されるこ
とが可能となる。
【００１４】各溝は、反射状態と伝送状態とを切り換え
ることを目的とした、屈折率整合流体の操作に応答した
スイッチング・ユニットが設けられる。典型的に、この
流体は、導波路の光コア材の屈折率に略整合する屈折率
を有する液体である。その結果、流体が導波路を有する
溝の界面に存在する場合、その導波路を通って伝わる光
信号は溝に入り、その溝を通って溝の反対側の側壁にあ
る導波路へ伝わる。一方、導波路から溝への界面に流体
が存在しない場合、この溝は反射状態となり、その界面
に到達する全ての光信号は反射される。装置がアド／ド
ロップ・スイッチである本好適実施形態において、第１
の溝による反射は、入力ポートからドロップ・ポートへ
のものであり、第２の溝での反射は、アド・ポートから
出力ポートへのものである。
【００１５】一実施形態において、入力ポートの数
（Ｍ）は、出力ポートの数と等しく、アド・ポートの数
（Ｍ/２）の２倍及びドロップ・ポートの数の２倍であ
る。したがって、各ドロップ・パスはＭ個の第１の溝と
交差し、各アド・パスはＭ個の第２の溝と交差する。た
だし、他の実施形態も考えられる。
【００１６】本発明の利点は、単一の基板上に鏡像反射
特性を有する異なる組の溝を設けることによって、スイ
ッチング装置は信号操作の柔軟な選択が可能となること
である。このアド／ドロップ・スイッチの実施形態にお
いて、「アド」信号は、あらゆる既存の接続を再構成し
なくても、利用可能な出力ポートのいずれか１つにスイ
ッチングされることが可能である。さらに、あらゆる入
力信号は、既存の接続の再構成なしに利用可能なドロッ
プ・ポートのいずれか１つにスイッチングされることが
可能である。本好適実施形態の別の利点は、入力ポート
から関連の出力ポートへのパスの全てがパスの長さと通
過しなければならない溝の数において同一であることで
ある。その結果、入力ポートから出力ポートへ伝わる入
力信号は、均一な挿入損失を経験することとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、本発
明の好適実施形態となる光学スイッチについて詳細に説
明する。図３において、光学スイッチング・ユニットの
マトリクス８４は、入力ポート８６，８８，９０，９２
を出力ポート９４，９６，９８，１００、又は２つのド
ロップ・ポート１０２，１０４のうちのいずれか１つに
選択的に接続する数多くのスイッチング・セルを使用す
る。さらに、２つのアド・ポート１０６，１０８のうち
のいずれか１つは、４つの出力ポートのうちのいずれか
１つに光学的に接続されることが可能である。任意で、
スイッチング・ユニットのさらなる列及び行を基板１１
０上に形成してもよく、追加ポートを収容するために導
波路に接続されてもよい。
【００１８】マトリクス８４は、「導波路」又は「中間
導波路」を選択的に結合することによって光学的に接続
可能な「ポート」を有するものとして説明されるが、図
１を参照にして前述したように、当業者は、様々なポー
ト、導波路及び中間導波路が、典型的に、パターン化さ
れたコア材及び被覆層で形成される導波路セグメントで
あることが簡単に認識するであろう。光ファイバへの結
合のために基板１１０の端部まで延びる導波路セグメン
トは、それらの導波路セグメントを内部導波路セグメン
トとより明確に区別する目的で「ポート」として識別さ
れる。さらに、図３には不図示であるが、加熱装置は、
導波路基板１１０に結合される加熱装置基板上に形成さ
れることが多い。加熱装置を動作させる制御回路は、典
型的にこの加熱装置基板上に集積される。
【００１９】各入力「ポート」８６〜９２をそれと並ん
だ出力「ポート」９４〜１００に接続する３つの「導波
路」がある。例えば、入力ポート９２は、３つの中間導
波路１１２，１１４，１１６によって出力ポート１００
に接続される。これらの導波路は、基板１１０を横切る
第１の光路を形成する。図３の実施形態には、４つの並
列光路がある。
【００２０】それらの４つの並列の第１の光路に加え
て、２つのアド・パス及び２つのドロップ・パスがあ
る。それらのアド・パスは、２つのアド・ポート１０
６，１０８から延びて、溝で４つの第１の光路のそれぞ
れと交差する。同様にして、ドロップ・パスは、４つの
第１の光路との交点を通過して、ドロップ・ポート１０
２，１０４へ延びる。
【００２１】入力ポート９２から出力ポート１００への
第１の光路をわずかに拡大して示す図を図４に示す。中
間導波路１１２，１１４，１１６と２つのポート９２，
１００とを同一線上にあるとしているが、これは好適実
施形態である。ただし、代替の実施形態においては、各
導波路を前の導波路に対してオフセットすることの利点
がある。そのオフセットは、導波路材料と溝１１８，１
２０，１２２，１２４内の流体との屈折率における厳密
な一致の欠如を考慮して設計されるものである。（尚、
ここでは、参照番号１１８，１２０，１２２，１２４は
溝を示すものとして参照したが、この溝はスイッチング
・ユニットの外形を構成するものであり、以下では同じ
参照番号で、スイッチング・ユニットを説明することも
ある。） この流体は、導波路の交点と並ぶ場合、光信号その溝を
通って伝わるが、いくらかの反射が発生する。隣接導波
路間のオフセットの程度は、屈折率の不一致の結果発生
する反射量に基づいて選択される。同様のオフセット
が、アド・パスとドロップ・パスにも適用可能である。
【００２２】各入力ポート８６〜９２は、４５〜６０の
範囲の入射角で溝（例えば溝１１８）の側壁と交差す
る。さらに図４において、より重要なことに、同様に溝
１１８と交差する導波路１２７は、入力ポート９２に対
して９０より大きく。１５０より小さい角度である。よ
り好ましい範囲は９６〜１３５である。
【００２３】溝１１８〜１２４のそれぞれは、泡制御シ
ステムを備える。図１及び図２を参照して前述したよう
に、加熱装置は、溝内に泡を一時的に形成するように選
択的に作動される。図４において、加熱装置１２６は、
溝１１８，１２２において非作動とされるため、泡はま
ったく存在しない。その結果、溝１１８，１２２を含む
スイッチング・ユニットは、伝送状態となる。一方、交
点加熱装置１２６は、溝１２０，１２４内で動作され
る。この交点加熱装置の動作によって、それらの溝と関
連付けられたスイッチング・ユニットを反射状態に切り
換える。図４に示すスイッチ状態において、入力ポート
９２から導入される光信号は、溝１１８を通って伝わる
が、溝１２０の側壁で反射される。溝１２０の側壁での
反射は、図３及び図４に図示するように、光信号を、導
波路１３０を含むドロップ・パスに再度向ける。
【００２４】アド・ポート１０８から導入される「ア
ド」信号は、溝１２４の側壁で反射され、出力ポートに
入って、不図示の出力光ファイバにチャネリングされ
る。アド・ポート１０６から導入される「アド」信号
は、溝１２２を通って伝わる。図３においては、溝１３
２を通って継続的に伝わるが、溝１３４内の泡によって
反射される。反射後、「アド」信号は、溝１３６を通っ
て伝搬され、出力ポート９６に入り、不図示の出力光フ
ァイバを介して解放される。
【００２５】図３及び図４に図示するように、流体充填
穴は、通常、溝及び流体貯蔵庫へ接続され、流体が必要
に応じて補給可能となっている。多くの代替流体を使用
可能であるが、各流体は、関連した利点及び不利点を有
する。
【００２６】４つの入力ポート８６〜９２のいずれか１
つがドロップ・ポート１０２，１０４のいずれかに接続
可能とし、さらに、２つのアド・ポート１０６，１０８
のいずれか１つを出力ポート９４〜１００のいずれか１
つに光学的に接続可能とする形状は、ドロップ・パスに
沿った溝のオフセットに対するアド・パスに沿った溝の
オフセットの関係である。図４に最も良く示すように、
溝１１８，１２０の（図４の向きから見て）左側の側壁
は、そららの溝に付随する導波路の交点と交差する。一
方、溝１２２，１２４の右側の側壁は、関連づけられた
導波路交点と交差する平面に沿っている。換言すれば、
溝１１８，１２０は、導波路交点の一方の側へオフセッ
トされており、溝１２２，１２４は関連の交点の反対側
へオフセットされる。当業者には理解されるように、本
発明は、側壁を交点と交差させるものとして説明した
が、交点と側壁との間には、スイッチング・ユニットが
意図的に動作可能とならないのであれば、ある程度の空
間があってもよい。
【００２７】溝１２２，１２４は、「第２の溝」と呼ば
れる１組の溝を構成している。第２の溝は、出力ポート
９４〜１００に延びる第１の光路に入るように、光信号
を再方向づけする。溝１１８，１２０は、「第１の溝」
と呼ばれる１組の溝を構成している。各第１の溝は、第
１の光路からの光をそらすように、交点を中心として配
置される。したがって、反射状態にある第２の溝（例え
ば溝１２４）は、反射状態にある第１の溝（例えば溝１
２０）の鏡像となる反射特性を有する。第２の溝で反射
される光信号は、溝に対して、（図４の向きをみて）下
方に、さらに左に接近し、下方に、さらに右に反射され
る。一方、第１の溝１２０で反射される光信号は、溝に
対して、下方に、さらに右に接近し、下方に、さらに左
に反射される。
【００２８】図３に図示するように、アド・ポート１０
６，１０８からアド・パスに沿った光学スイッチング・
ユニットのそれぞれは、第２の溝、すなわち、導波路交
点の側部にオフセットされた溝を含み、アド・パスか
ら、出力ポート９４から１００へのパスの１つへ光を向
ける。一方、ドロップ・ポート１０２，１０４へのドロ
ップ・パスの１つに沿った各スイッチング・ユニット
は、第１の溝、すなわち、入力ポート８６〜９２からド
ロップ・ポート１０２，１０４のうちの１つへ光を向け
る溝を含む。入力ポートのいずれか１つをドロップ・ポ
ートのいずれか１つに光学的に接続可能とし、アド・ポ
ート１０６，１０８のいずれか１つを出力ポート９４〜
１００のうちのいずれか１つに光学的に接続可能とする
のは、この形状である。任意で、さらなるアド・ポート
及びさらなるドロップ・ポートを使用可能である。好ま
しくは、入力ポートの数（Ｍ）が、出力ポートの数と等
しく、アド・ポートの数の２倍で、ドロップ・ポートの
数の２倍となる。ただし、その他の構成も使用可能であ
る。
【００２９】本発明はアド／ドロップ・スイッチングの
応用に使用されるものとして図示して説明したが、単一
基板上の鏡像スイッチング・ユニットは、信号操作の柔
軟性の向上が所望される他の応用中でも使用可能であ
る。ただし、アド／ドロップ・スイッチング応用が、好
適実施形態とされる。
【００３０】本発明を上述の好適実施形態に即して説明
すると、本発明によれば、光信号を受信する複数の入力
ポート（８６，８８，９０，９２）と、該入力ポートか
ら対応出力ポートへと延びる第１の光路を介して前記入
力ポートと動作関連された複数の出力ポート（９４，９
６，９８，１００）と、前記第１の光路へ選択的に接続
される複数個のアド・ポート（１０６，１０８）と、前
記第１の光路に選択的に接続される複数個のドロップ・
ポート（１０２，１０４）と、前記入力ポートから前記
対応出力ポートへの前記第１の光路に沿って配置された
光学スイッチング・ユニット（１１８，１２０，１２
２，１２４）のマトリクスで、前記スイッチング・ユニ
ットのそれぞれは、反射状態と伝送状態との間で前記ス
イッチング・ユニットの各々を切り換えるための屈折率
整合流体の操作に応答し、前記光学スイッチング・ユニ
ットは、前記マトリクス内に前記第１の光路に関連して
配置され、方向づけられて、前記スイッチング・ユニッ
ト内の前記流体の選択的操作によって、前記アド・ポー
トのうちのいずれか１つが前記出力ポートのいずれか１
つに光学的に接続され、前記入力ポートのうちのいずれ
か１つが前記ドロップ・ポートのうちのいずれか１つに
光学的に接続されるようにするマトリクスとを含む光学
アド／ドロップ・スイッチ（８４）が提供される。
【００３１】好ましくは、対応入力ポート（８６，８
８，９０，９２）と出力ポート（９４，９６，９８，１
００）との間の前記の第１の光路の各々は、複数個の通
常一列に並んだ光導波路（１１２，１１４，１１６）に
よって形成されて、前記対応入力ポート及び出力ポート
が通常一列に並ぶようにし、前記第１の光路は、互いに
略並列とされる。
【００３２】好ましくは、前記ドロップ・ポート（１０
２，１０４）は、第２の光路（１２７，１３０）によっ
て前記第１の光路に選択的に接続され、前記アド・ポー
ト（１０６，１０８）は、前記第２の光路に略平行な第
３の光路によって前記第１の光路に選択的に接続され、
前記第２及び第３の光路は前記第１の光路と交点で交差
し、前記光学スイッチング・ユニット（１１８，１２
０，１２２，１２４）が、前記交点に配置される。
【００３３】好ましくは、特定の第２の光路（１２７，
１３０）との特定の第１の光路の交点に配置された前記
光学スイッチング・ユニット（１１８，１２０）の各々
は、前記光学スイッチング・ユニットが前記反射状態に
あるとき、光信号を、前記特定の第１の光路から、前記
特定の第２の光路へ伝送するように方向づけられ、それ
によって、前記光信号を前記入力ポート（８６，８８，
９０，９２）のうちの１つから前記ドロップ・ポート
（１０２，１０４）のうちの１つに伝送する。
【００３４】好ましくは、特定の第１の光路との特定の
第３の光路の交点に配置された各光学スイッチング・ユ
ニット（１２２，１２４）は、前記光学スイッチング・
ユニットが前記反射状態にあるとき、前記特定の第３の
光路から前記特定の第１の光路に光信号を伝送するよう
に方向づけられ、それによって、前記光信号を、前記ア
ド・ポート（１０６，１０８）のうちの１つから前記出
力ポート（９４，９６，９８，１００）のうちの１つに
伝送する。
【００３５】好ましくは、前記光学スイッチング・ユニ
ットは、前記第１の交点の第１の側部に溝を有する第１
のスイッチング・ユニット（１１８，１２０）を備え、
前記第２の交点の第２の側部に溝を有する第２のスイッ
チング・ユニット（１２２，１２４）を備え、前記第２
の側部は前記第１の側部の反対側とされる。
【００３６】好ましくは、前記溝は、平行な、長さ方向
の軸を有する。
【００３７】好ましくは、前記屈折率整合流体は、前記
光導波路（１１２，１１４，１１６）の屈折率に十分に
近接した屈折率を有して、前記流体が１対の通常一列に
並んだ光導波路間にあるとき、前記流体を通った光信号
の伝送が可能である。
【００３８】好ましくは、Ｍ個の入力ポート（８６，８
８，９０，９２）及びＭ個の出力ポート（９４，９６，
９８，１００）とが存在し、Ｍ/２個のアド・ポート
（１０６，１０８）とＭ/２個のドロップ・ポート（１
０２，１０４）とが存在する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術及び本発明で使用され得る、全反射を
利用した光学スイッチング・ユニットの平面図である。
【図２】従来技術に従って４つの入力ポートのいずれか
１つと４つの出力ポートのいずれか１つとの間を光学的
に接続可能とする、図１のスイッチング・ユニットによ
る４４マトリクスである。
【図３】本発明による、図１のスイッチング・ユニット
を利用した４４マトリクス・スイッチの平面図で、１組
の溝が、第２の組の溝のオフセットと反対の方向でオフ
セットされているものである。
【図４】図３のスイッチング・ユニットの４つを拡大し
て示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 分離スイッチ・ユニット １４ 下部被覆層 １６ コア ２０，２４ 入力導波路 ２２，２６ 出力導波路 ２８ 溝 ３０ 交点 ３４，３６ 流体充填穴 ３８ 加熱装置 ４４，４６，４８，５０ 入力ポート ５２，５４，５６，５８ 出力ポート ６０，６２，６４，６６ スイッチング・ユニット ６８，７０，７２，７４ アド・ポート ７６，７８，８０，８２ ドロップ・ポート ８４ 光学アド／ドロップ・スイッチ ８６，８８，９０，９２ 入力ポート ９４，９６，９８，１００ 出力ポート １０２，１０４ ドロップ・ポート １０６，１０８ アド・ポート １１２，１１４，１１６ 光導波路 １１８，１２０，１２２，１２４ 光学スイッチング・
ユニット（又はその溝）
フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 デビッド・アンダーソン アメリカ合衆国カリフォルニア州サニーベ イル ミドルバリー・ドライブ595

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光信号を受信する複数の入力ポートと；該
    入力ポートから対応出力ポートへと延びる第１の光路を
    介して前記入力ポートと動作関連された複数の出力ポー
    トと；前記第１の光路へ選択的に接続される複数個のア
    ド・ポートと；前記第１の光路に選択的に接続される複
    数個のドロップ・ポートと；前記入力ポートから前記対
    応出力ポートへの前記第１の光路に沿って配置された光
    学スイッチング・ユニットのマトリクスで、前記スイッ
    チング・ユニットのそれぞれは、反射状態と伝送状態と
    の間で前記スイッチング・ユニットの各々を切り換える
    ための屈折率整合流体の操作に応答し、前記光学スイッ
    チング・ユニットは、前記マトリクス内に前記第１の光
    路に関連して配置され、方向づけられて、前記スイッチ
    ング・ユニット内の前記流体の選択的操作によって、前
    記アド・ポートのうちのいずれか１つが前記出力ポート
    のいずれか１つに光学的に接続され、前記入力ポートの
    うちのいずれか１つが前記ドロップ・ポートのうちのい
    ずれか１つに光学的に接続されるようにするマトリクス
    とを含むことを特徴とする光学アド／ドロップ・スイッ
    チ。
  2. 【請求項２】対応入力ポートと出力ポートとの間の前記
    の第１の光路の各々は、複数個の通常一列に並んだ光導
    波路によって形成されて、前記対応入力ポート及び出力
    ポートが通常一列に並ぶようにし、前記第１の光路は、
    互いに略並列である請求項１記載の光学アド／ドロップ
    ・スイッチ。
  3. 【請求項３】前記ドロップ・ポートは、第２の光路によ
    って前記第１の光路に選択的に接続され、前記アド・ポ
    ートは、前記第２の光路に略平行な第３の光路によって
    前記第１の光路に選択的に接続され、前記第２及び第３
    の光路は前記第１の光路と交点で交差し、前記光学スイ
    ッチング・ユニットが、前記交点に配置される請求項１
    又は２記載の光学アド／ドロップ・スイッチ。
  4. 【請求項４】特定の第２の光路との特定の第１の光路の
    交点に配置された前記光学スイッチング・ユニットの各
    々は、前記光学スイッチング・ユニットが前記反射状態
    にあるとき、光信号を、前記特定の第１の光路から、前
    記特定の第２の光路へ伝送するように方向づけられ、そ
    れによって、前記光信号を前記入力ポートのうちの１つ
    から前記ドロップ・ポートのうちの１つに伝送する請求
    項３記載の光学アド／ドロップ・スイッチ。
  5. 【請求項５】特定の第１の光路との特定の第３の光路の
    交点に配置された各光学スイッチング・ユニットは、前
    記光学スイッチング・ユニットが前記反射状態にあると
    き、前記特定の第３の光路から前記特定の第１の光路に
    光信号を伝送するように方向づけられ、それによって、
    前記光信号を、前記アド・ポートのうちの１つから前記
    出力ポートのうちの１つに伝送する請求項３又は４記載
    の光学アド／ドロップ・スイッチ。
  6. 【請求項６】前記光学スイッチング・ユニットは、前記
    第１の交点の第１の側部に溝を有する第１のスイッチン
    グ・ユニットを備え、前記第２の交点の第２の側部に溝
    を有する第２のスイッチング・ユニットを備え、前記第
    ２の側部は前記第１の側部の反対側である請求項３，４
    又は５に記載の光学アド／ドロップ・スイッチ。
  7. 【請求項７】前記溝は、平行な、長さ方向の軸を有する
    請求項６記載の光学アド／ドロップ・スイッチ。
  8. 【請求項８】前記屈折率整合流体は、前記光導波路の屈
    折率に十分に近接した屈折率を有して、前記流体が１対
    の通常一列に並んだ光導波路間にあるとき、前記流体を
    通った光信号の伝送が可能である請求項２，３，４，
    ５，６又は７記載の光学アド／ドロップ・スイッチ。
  9. 【請求項９】Ｍ個の入力ポート及びＭ個の出力ポートと
    が存在し、Ｍ/２個のアド・ポートとＭ/２個のドロップ
    ・ポートとが存在する請求項１，２，３，４，５，６，
    ７又は８記載の光学アド／ドロップ・スイッチ。
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