JP2002101432A - 光スイッチ網、光クロスコネクト装置および光分岐・挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低損失、小型および拡張性に富む光スイッチ網
等を提供する。 【解決手段】本発明の光スイッチ網の１つの構成は、複
数の入力ポートと、複数の出力ポートと、入力ポートに
対応してそれぞれ設けられ、入力ポートより入力される
光の波長を変換する複数の波長変換手段３１と、複数の
波長変換手段３１の出力光波長を波長に応じて特定の出
力ポートに出力する選択手段とを備える。このような構
成の光スイッチ網は、光分岐結合器を備えないので、従
来の分配選択型の光スイッチ網に較べて、低損失、小型
および拡張性に富む。また、本発明の光スイッチ網の他
の構成は、光分岐結合手段の前後に方路の切換を行う光
切換手段を配置したものであり、この構成により光分岐
結合手段における分配数を少なくすることができるた
め、光ＳＷ網の損失低減を図ることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割多重光信
号を交換する光スイッチ網において、低損失、小型およ
び拡張性に富む光スイッチ網に関する。さらに、この光
スイッチ網を備える光クロスコネクト装置および光分岐
・挿入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネットを始めとするマル
チメディア通信が急速に普及している。通信技術の分野
では、この急速な普及によるトラヒック量の激増に対応
するため、超長距離通信と大容量通信とを可能とする光
通信技術が鋭意に研究・開発されている。そして、更な
るトラヒック量の増加に対応するため、時分割多重（以
下、「ＴＤＭ」と略記する。）伝送の高速化および波長
分割多重（以下、「ＷＤＭ」と略記する。）伝送の高密
度多重化の取り組みが行われている。

【０００３】特に、通信の要求に柔軟に対応するため
に、光伝送システムを１対１の構成（ポイント・ツゥ・
ポイント、point-to-point）だけでなく、網などの多対
多の構成とすることが必要である。そのため、光クロス
コネクト装置、特に、その核となる光スイッチ網の開発
が要望されている。従来、光スイッチ網は、光分配部、
複数個の波長選択部および複数個の波長変換部を備えて
構成される。光分配部は、光分岐結合器（光カプラ）な
どが利用され、入力ＷＤＭ光信号を出力ポートの数に分
配する。ＷＤＭ光信号は、互いに波長の異なる複数の光
信号を波長多重した信号である。複数個の波長選択部
は、光分配部の各出力にそれぞれ接続され、ＷＤＭ光信
号から任意の波長を選択する。波長選択部として、光フ
ィルタなどが利用される。複数個の波長変換部は、１個
の波長選択部に１個ずつ接続され、入力光の波長を任意
の波長に変更する。波長変換部としては、Ｏ／Ｅ−Ｅ／
Ｏのように光信号を一旦電気信号に変換した後に所定の
波長の光信号に変換する装置や四光波混合を利用した装
置などが利用される。

【０００４】このような構成の光スイッチ網は、分配選
択型の光スイッチ網であり、入力ＷＤＭ光信号を出力ポ
ートの数に光分配部で分配し、出力ポートに出力すべき
情報を持つ波長の光信号を波長選択部で分配された入力
ＷＤＭ光信号から選択し、選択された波長の光信号を出
力ポートに出力すべき波長に波長変換部で波長変換す
る。光スイッチ網は、こうして入力された光信号の方路
を変更する。

【０００５】なお、本明細書において、交換スイッチで
ある光スイッチと、透過・遮断する個別部品の光スイッ
チとを区別するために、交換スイッチを「光スイッチ
網」（「光ＳＷ網」）と称し、個別部品の光スイッチを
単に「光スイッチ」（ＳＷ）と称する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光ス
イッチ網の構成では、光分岐結合器（光カプラ）や光ス
イッチ、光フィルタなどの比較的大きな損失を発生する
光部品が多数使用されることになる。具体的な一例を挙
げると、前述した光分配部に用いられる光カプラにおい
ては、分配数をＮとして、次の（１）式で表される分配
による損失が少なくとも発生する。

【０００７】 分配損失＝３×ｌｏｇ₂Ｎ［ｄＢ］ …（１） このように、従来構成の光スイッチ網では、ＷＤＭ光信
号を高密度多重にすると必然的に分配損失が増大すると
いう問題がある。例えば、１２８波の波長多重では、上
記のような光カプラにおける分配損失が約３０ｄＢ程度
になる。これは、１．３μｍ帯単一モード光ファイバの
伝送距離に換算すると約１００ｋｍ以上に相当してしま
い、伝送距離が約１００ｋｍ短くなることを意味するこ
とになる。このような分配損失による制約を軽減するた
めには、光カプラを使用しない光スイッチ網の構成を実
現するか、または、光カプラにおける分配数（光カプラ
のポート数）を少なくすることが望まれる。

【０００８】一方、分配損失などを補償するため、光増
幅器を光スイッチ網に導入すると、光増幅器の自然放出
光（ＡＳＥ；amplified spontaneous emission）による
雑音の発生、広波長帯域に対応する光増幅器の必要、お
よび、光増幅器による消費電力の増大などの問題が生じ
る。この結果、高価格化および環境悪化などがもたらさ
れる。

【０００９】そして、従来構成の光スイッチ網では、高
密度多重に対応させると光分配部の光分岐結合器の個
数、波長選択部の光フィルタ等の個数および波長変換部
の個数が増加するため、光スイッチ網の巨大化および高
価格化を招くという問題がある。その結果、光クロスコ
ネクトも巨大化および高価格化を招くという問題があ
る。

【００１０】さらに、ユーザは、普通、装置導入後にト
ラヒック量の増加に合わせて光スイッチ網の処理量を増
加させる。このため、光スイッチ網は、これに対応する
拡張性も備える必要がある。本発明は上記の点に着目し
てなされたもので、低損失、小型、低価格および拡張性
に富む光スイッチ網を実現し、また、この光スイッチ網
を用いた、光クロスコネクト装置および光分岐・挿入装
置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる光スイッ
チ網の第１の態様は、複数の入力ポートと、複数の出力
ポートと、入力ポートに対応してそれぞれ設けられ、入
力ポートより入力される光の波長を変換する複数の波長
変換手段と、複数の波長変換手段の出力光波長を波長に
応じて特定の出力ポートに出力する選択手段とを備えて
構成されるものである。ここで、入力ポートの個数と出
力ポートの個数とは、同じ数でも異なる数でもよい。

【００１２】また、上記の光スイッチ網については、選
択手段を複数設け、波長変換手段の出力を任意の選択手
段に切り換える光スイッチを設けて構成されるようにし
てもよい。このような光スイッチ網の第１の態様では、
入力ポートに入射された光の方路は、可変波長変換手段
によって変換された光の波長に応じて制御されるので、
光分岐結合器を使用しないで光スイッチ網を構成するこ
とができる。したがって、原理的に前述した（１）式の
損失を発生することがない。このため、本発明の光スイ
ッチ網は、低損失、小型、低価格および拡張性に富む。

【００１３】本発明にかかる光スイッチ網の第２の態様
は、複数の入力ポートと、複数の出力ポートと、入力ポ
ートに対応してそれぞれ設けられ、入力ポートより入力
される光の波長を変換する複数の波長変換手段と、それ
ら各波長変換手段および各出力ポートの間に配置される
複数の光分岐結合手段と、各波長変換手段で波長変換さ
れた光を、その変換後の波長および出力先に設定された
出力ポートに応じて、複数の光分岐結合手段のうちのい
ずれか１つに送る入力側光切換手段と、各光分岐結合手
段からの出力光を、その出力された分岐結合手段および
出力光の波長に応じて、複数の出力ポートのうちのいず
れか１つに送る出力側光切換手段とを備えて構成される
ものである。ここでも、入力ポートの個数と出力ポート
の個数とは、同じ数でも異なる数でもよい。

【００１４】このような光スイッチ網の第２の態様で
は、入力ポートに入射された光は波長変換手段によって
波長変換された後に、入力側光切換手段によって選択的
に光分岐結合手段に送られ、さらに、光分岐結合手段か
らの出力光が出力側光切換手段によって選択的に各出力
ポートに送られる。このように、各光分岐結合手段の前
後に方路の切換を行う光切換手段を配置することで、各
々の光分岐結合手段における分配数を少なくすることが
できるため、光スイッチ網の損失低減を図ることが可能
になる。

【００１５】本発明にかかる光クロスコネクト装置は、
波長多重された光を波長分離する波長分離手段と、波長
分離手段の複数の出力が複数の入力ポートにそれぞれ接
続される光スイッチ網と、光スイッチ網の出力ポートに
対応してそれぞれ設けられ、光の波長を変換する複数の
固定波長変換手段と、複数の固定波長変換手段の出力光
を波長多重する複数の波長多重手段とを備えて構成され
る光クロスコネクト装置であって、上記の光スイッチ網
として、前述したような本発明の第１または第２の態様
を適用したものである。

【００１６】本発明にかかる光分岐・挿入装置は、複数
個の光信号を波長多重した波長分割多重光信号から所定
の光信号を分岐する分岐部と、分岐部から出力される波
長多重光信号に所定の光信号を挿入する挿入部と、分岐
部から出力される所定の光信号を所定の方路に変更する
ための第１光スイッチ網と、入力される光信号の方路を
挿入部に出力すべく変更するための第２光スイッチ網と
を備えて構成される光分岐・挿入装置であって、上記の
第１および第２光スイッチ網として、上述したような本
発明の第１または第２の態様をそれぞれ適用したもので
ある。

【００１７】上記のような本発明かかる光クロスコネク
ト装置および光分岐・挿入装置、並びに、それを利用し
て構築した光ネットワークは、上述したような本発明に
よる光スイッチ網を追加するだけなので拡張性に富んだ
構成が実現される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の
構成については、同一の符号を付し、その説明を省略す
る。まず、本発明の実施形態（１−１）について説明す
る。実施形態（１−１）は、本発明にかかる光スイッチ
網の第１の態様に対応した、例えばｍ×ｍ光スイッチ網
の実施形態である。

【００１９】図１は、実施形態（１−１）の光ＳＷ網の
構成を示す図である。図１において、複数ｍ個の各入力
ポートは、複数ｍ個の可変波長変換部３１に１対１でそ
れぞれ接続される。可変波長変換部３１は、入力された
光信号の波長を所定の波長に制御回路３２の制御信号に
従って変換する。所定の波長は、１からｒ（ｒ≦ｍ）の
範囲で任意に変えることができる。

【００２０】複数ｍ個の可変波長変換部３１の各出力
は、ｍ×ｍ合分波部３２の複数ｍ個の入力に１対１でそ
れぞれ接続される。ｍ×ｍ合分波部３２は、互いに波長
の異なる複数ｒ個の光信号を扱うことができ、その出力
の位置は、光信号が入力される入力の位置とその波長と
に応じて一意に決まる。ｍ×ｍ合分波部３２が、複数の
可変波長変換部３１の出力光をその出力光の波長に応じ
て特定の出力ポートに出力する選択部である。

【００２１】ｍ×ｍ合分波部３２の複数ｍ個の各出力
は、複数ｍ個の出力ポートに１対１でそれぞれ接続され
る。メモリなどの記憶回路３４は、ｍ×ｍ合分波部３２
における入力の位置および入力された光の波長と出力の
位置との対応関係を示す波長依存入出力対応テーブルを
格納する。

【００２２】マイクロプロセッサなどの制御回路３３
は、記憶回路３４に接続され、各可変波長変換部３１が
変換すべき波長を波長依存入出力対応テーブルを参照し
て制御する。ここで、ｍ，ｒは、正の整数である。光Ｓ
Ｗ網、合分波器およびＳＷなどにおける「Ａ×Ｂ」の表
記は、入力ポートがＡ個、出力ポートがＢ個であること
を示す。

【００２３】次に、実施形態（１−１）の作用効果につ
いて説明する。波長λａの光信号は、入力ポートｂに入
力される。制御回路３３は、この光信号が入力された入
力ポートｂを識別する。制御回路３３は、この光信号の
方路を示すルーティング（routing）情報を読み取り、
出力すべき出力ポートｃを識別する。

【００２４】この識別は、例えば、各入力ポートに光分
岐器と光信号を受信する光受信器とを設け、光信号の一
部を分岐・受信して、ルーティング情報を読み取るよう
にすればよい。そして、制御回路３３は、ルーティング
情報が受信されると共に受信された光受信器から入力ポ
ートｂも識別することができる。制御回路３３は、記憶
回路３４の波長依存入出力対応テーブルを参照すること
によって、入力ポートｂの位置と出力ポートｃの位置と
から、入力ポートｂが可変波長変換部３１−ｂを介して
接続されるｍ×ｍ合分波部３２の入力に、入力すべき波
長λｄを判別する。

【００２５】制御回路３３は、入力ポートｂに接続され
る可変波長変換部３１−ｂに光信号の波長を波長λｄに
変換する制御信号を出力する。可変波長変換部３１−ｂ
は、制御信号に基づいて光信号の波長を波長λａから波
長λｄに変換し、ｍ×ｍ合分波部３２に光信号を出力す
る。光信号は、ｍ×ｍ合分波部３２に入力され、方路が
変更されて、出力ポートｃに接続される出力から出力さ
れる。

【００２６】さらに、波長λａの光信号が入力ポートｂ
に入力され、出力ポートｃに出力する要求がある場合
に、同時に波長λｅの光信号が入力ポートｆ（ｆ≠ｂ）
に入力され、出力ポートｇ（ｇ≠ｃ）に出力する要求が
ある場合について説明する。この場合では、制御回路３
３は、同様に、波長依存入出力対応テーブルを参照する
ことによって入力ポートｆの位置と出力ポートｇの位置
とから、入力ポートｆが可変波長変換部３１−ｆを介し
て接続されるｍ×ｍ合分波部３２の入力に、入力すべき
波長λｈを判別し、可変波長変換部３１−ｆで光信号の
波長を波長λｅから波長λｈに変換する。入力ポートｆ
の光信号は、ｍ×ｍ合分波部３２に入力され、方路が変
更されて、出力ポートｇに接続される出力から出力され
る。

【００２７】このように制御回路が２つの光信号の波長
をそれぞれ制御することによって、同時に２つの光信号
の方路を変更することができる。さらに、同時に３つ以
上の光信号が入力された場合にも同様に方路を変更する
ことが可能である。このように、実施形態（１−１）に
おけるｍ×ｍ光ＳＷ網は、入力ポートに入力された光信
号を所定の出力ポートから出力することができる完全非
閉塞な光ＳＷ網である。

【００２８】上述の作用効果の説明において、１≦ａ，
ｄ，ｅ，ｈ≦ｒ、１≦ｂ，ｃ，ｆ，ｇ≦ｍである。な
お、実施形態（１−１）では、ｍ×ｍ合分波部のすべて
の入力および出力を使用したが、必ずしもすべての入力
および出力を使用しなくてもよい。この場合では、入力
ポートの個数と出力ポートの個数とが異なることにな
る。

【００２９】次に、本発明の実施形態（１−２）につい
て説明する。実施形態（１−２）は、ｎ×ｎの光ＳＷ網
の実施形態である。図２は、実施形態（１−２）の光Ｓ
Ｗ網の構成を示す図である。図２において、光ＳＷ網５
０は、ｎ個の入力ポート、ｎ個の可変波長変換部５１、
ｎ個の１×ｐＳＷ、ｐ・ｐ個のｍ×ｍ合分波部５３、ｎ
個のｐ×１ＳＷおよびｎ個の出力ポートを備えて構成さ
れる。

【００３０】ここで、ｎ、ｐおよびｍは、正の整数であ
り、次の（２）式に示す関係にある。 ｎ＝ｐ・ｍ …（２） なお、通常の数学表記と同様に「・」は、乗算を示し、
省略されることもある。ｎ個の入力ポートは、可変波長
変換部５１を介してｎ個の１×ｐＳＷ５２にそれぞれ接
続される。

【００３１】このｎ個の入力ポートは、仮想的にｍ本を
１つの束としたｐ群に分けられる。なお、ｎ×ｎ光ＳＷ
網５０に入力される光信号が、ＷＤＭ光信号である場合
では、ｍが多重数ｍに相当し、ｐがｎ×ｎ光ＳＷ網５０
に接続される光伝送路数に相当すると考えることができ
る。可変波長変換部５１は、入力ポートから入力された
光信号の波長をｎ×ｎ光ＳＷ網５０で処理し得るｍ個の
波長、例えば、λ１〜λｍに変換することができる。そ
の詳細は、後述する。

【００３２】各群の各１×ｐＳＷ５２において、ある１
つの１×ｐＳＷ５２のｐ個の各出力は、ｐ個のｍ×ｍ合
波部５３に１対１でそれぞれ接続される。すなわち、第
１群において、第１番目の１×ｐＳＷ５２−１１の第１
番目の出力は、第１番目のｍ×ｍ合分波部５３−１１の
第１番目に入力し、第１番目の１×ｐＳＷ５２−１１の
第２番目の出力は、第２番目のｍ×ｍ合分波部５３−１
２の第１番目に入力し、以下、同様に、第１番目の１×
ｐＳＷ５２−１１の第Ｐ番目の出力は、第Ｐ番目のｍ×
ｍ合分波部５３−１Ｐの第１番目に入力する。そして、
第１群において、第２番目の１×ｐＳＷ５２−１２の第
１番目の出力は、第１番目のｍ×ｍ合分波部５３−１１
の第２番目に入力し、第２番目の１×ｐＳＷ５２−１２
の第２番目の出力は、第２番目のｍ×ｍ合分波部５３−
１２の第２番目に入力し、以下、同様に、第２番目の１
×ｐＳＷ５２−１２の第Ｐ番目の出力は、第Ｐ番目のｍ
×ｍ合分波部５３−２Ｐの第２番目に入力する。以下同
様に、第１群において、第Ｍ番目の１×ｐＳＷ−１Ｍの
第Ｐ番目の出力は、第Ｐ番目のｍ×ｍ合分波部５３−１
Ｐに入力する。各群において、同様に接続されるから、
結局、第Ｋ群の第Ｍ番目の１×ｐＳＷ−ＫＭの第Ｐ番目
の出力は、第Ｐ番目のｍ×ｍ合分波部５３−ＫＰに入力
する。

【００３３】ｍ×ｍ合分波部５３は、光信号が入力され
るポート位置と光信号の波長とに応じて出力ポートを選
択する巡回型マトリックススイッチである。その詳細
は、後述する。また、各出力ポートには、ｐ×１ＳＷ５
４がそれぞれ接続されている。そして、各群の各ｍ×ｍ
合分波部５３において、ｍ×ｍ合分波部５３のｍ個の出
力は、出力側の各群にそれぞれ接続されるようにｐ×１
ＳＷ５４に１対１にそれぞれ接続される。すなわち、第
１群の第１番のｍ×ｍ合分波部５３−１１のｍ個の出力
は、第１群のｍ個のｐ×１ＳＷ５４−１１〜５４−１ｍ
にそれぞれ接続される。第１群の第２番のｍ×ｍ合分波
部５３−１２のｍ個の出力は、第２群のｍ個のｐ×１Ｓ
Ｗ５４−２１〜５４−２ｍにそれぞれ接続される。以
下、同様に、第１群の第ｐ番のｍ×ｍ合分波部５３−１
１のｍ個の出力は、第ｐ群のｍ個のｐ×１ＳＷ５４−ｐ
１〜５４−ｐｍにそれぞれ接続される。さらに、第２群
の第１番のｍ×ｍ合分波部５３−２１のｍ個の出力は、
第１群のｍ個のｐ×１ＳＷ５４−１１〜５４−１ｍにそ
れぞれ接続される。第２群の第２番のｍ×ｍ合分波部５
３−２２のｍ個の出力は、第２群のｍ個のｐ×１ＳＷ５
４−２１〜５４−２ｍにそれぞれ接続される。以下、同
様に、第２群の第ｐ番のｍ×ｍ合分波部５３−２１のｍ
個の出力は、第ｐ群のｍ個のｐ×１ＳＷ５４−ｐ１〜５
４−ｐｍにそれぞれ接続される。以下、同様に、第ｒ群
の第ｐ番のｍ×ｍ合分波部５３−ｒ１のｍ個の出力は、
第ｐ群のｍ個のｐ×１ＳＷ５４−ｐ１〜５４−ｐｍにそ
れぞれ接続される。

【００３４】なお、上述の説明では、出力ポートの束数
と群数とを一致させるように分けたが、異なるように分
けてもよい。この場合において、出力ポートをｊ本、ｋ
群に分ける場合では、ｊおよびｋを正の整数として次の
（３）式のようにすればよい。 ｎ＝ｐ・ｍ＝ｋ・ｊ …（３） 記憶回路（不図示）は、ｍ×ｍ合分波部５３における入
力の位置および入力された光の波長と出力の位置との対
応関係を示す波長依存入出力対応テーブル、各入力ポー
トと各出力ポートとを繋ぐための可変波長変換部５１と
１×ｐＳＷ５２とｍ×ｍ合分波部５３とｐ×１ＳＷ５４
との間における関係テーブルなどを格納する。制御回路
（不図示）は、記憶回路に接続され、各テーブルを参照
することにより、各可変波長変換部５１、各１×ｐＳＷ
５２、各ｍ×ｍ合分波部５３および各ｐ×１ＳＷ５４を
制御する。

【００３５】次に、ｍ×ｍ合分波部５３について説明す
る。このようなｍ×ｍ合分波部５３は、例えば、ｍ×ｍ
アレー導波路格子形光合分波器（以下、「ＡＷＧ」と略
記する。）を使用することができる。ＡＷＧは、一般的
に知られた光学素子であるが、その一例について説明す
る。図３は、ｍ×ｍ合分波器の構成および入出力関係を
示す図である。

【００３６】図３（ａ）は、ｍ×ｍＡＷＧの構成例を示
す図であり、図３（ｂ）は、ｍ×ｍＡＷＧの入力と出力
との関係を示す図である。図３（ａ）において、ＡＷＧ
７０は、ｍ個の入力導波路７１、２個のスラブ導波路７
２、ｍ個のアレー導波路７３およびｍ個の出力導波路７
４を備えて構成される。

【００３７】任意の入力導波路７１を伝播した光は、ス
ラブ導波路７２−１に入射され、スラブ導波路７２−１
で展開された後にアレー導波路７３群に導かれる。各ア
レー導波路７３は、隣り合う導波路間の光路長差が一定
になるように設定される。アレー導波路７３では、一定
の波長の光は、一定の波面の傾きを持ちながらスラブ導
波路７２−２の入射側に達し、対応する出射側導波路に
焦点を結び結合する。異なる波長に対して波面の傾きが
異なるから、焦点を結ぶ位置、つまり、出力導波路７４
が異なることになる。

【００３８】このような構成のｍ×ｍＡＷＧ７０では、
入力側と出力側との関係は、図３（ｂ）に示すように、
入力導波路７１に入射する光の波長に応じて出力導波路
７４が巡回的に選択される。入力ポートの番号を入力
Ｎ、出力ポートの番号を出力Ｎ、互いに波長が異なるｍ
波の光を波長（λ１〜λｍ）の小さい順（大きい順でも
よい）に番号をつけた場合の番号を波長Ｎとすると、出
力ポートと入力ポートとの関係は、光の波長により、次
の（４）式に示すような関係になる。

【００３９】 （入力Ｎ＋出力Ｎ）≦ｍ＋１の場合、出力Ｎ＝波長Ｎ−入力Ｎ＋１ （入力Ｎ＋出力Ｎ）＞ｍ＋１の場合、出力Ｎ＝波長Ｎ−入力Ｎ＋ｍ＋１ …（４） すなわち、入力ポート１の入力導波路７１−１に入射し
た波長λ１（波長Ｎ＝１）の光は、出力導波路７４−１
の出力ポート１から出射される。入力ポート１の入力導
波路７１−１に入射した波長λ２（波長Ｎ＝２）の光
は、出力導波路７４−２の出力ポート２から出射され
る。入力ポート１の入力導波路７１−１に入射した波長
λ３（波長Ｎ＝３）の光は、出力導波路７４−３の出力
ポート３から出射される。以下、同様に、入力ポート１
の入力導波路７１−１に入射した波長λｍ（波長Ｎ＝
ｍ）の光は、出力導波路７４−ｍの出力側ｍから出射さ
れる。

【００４０】そして、入力ポートの位置を入力ポート１
から入力ポート２に１つずらすと、出力ポートも１つず
れ、さらに、出力ポートｍの次が出力ポート１に戻るよ
うに巡回する。つまり、入力ポート２の入力導波路７１
−２に入射した波長λ１の光は、出力導波路７４−ｍの
出力ポートｍから出射される。入力ポート２の入力導波
路７１−２に入射した波長λ２の光は、出力導波路７４
−１の出力ポート１から出射される。入力ポート２の入
力導波路７１−２に入射した波長λ３の光は、出力導波
路７４−２の出力ポート２から出射される。

【００４１】以下、出力ポートの位置は、入力ポートの
位置とこれに入射される波長とに対応して同様に巡回的
に変化する。そして、図３（ｂ）から分かるように全入
力ポートに同一の波長の光が入力されたとしても、各光
信号は、別々の出力ポートから出力される。さらに、こ
のような構成のｍ×ｍ合分波部５３は、光学的な特性お
よび構造を利用することによって入力光を合分波するの
で、入力光が光路を伝播する時間で入力光の方路を切り
換えることができる。このため、極めて短時間で方路を
切り換えることが可能である。

【００４２】このような図３（ｂ）に示すｍ×ｍ合分波
部５３の波長に依存する入力と出力との関係が、波長依
存入出力対応テーブルとして、記憶回路に格納される。
また、ｍ×ｍ合分波部５３は、例えば、図４に示すよう
に、ｍ・ｍ個の光サーキュレータ（以下、「ＯＣ」と略
記する。）８１、ｍ・ｍ個のファイバグレーティングフ
ィルタ（以下、「ＦＢＧ」と略記する。）８２およびｍ
個の光分岐結合器（以下、「ＣＰＬ」と略記する。）８
３を備えて構成することもできる。

【００４３】図４は、実施形態（１−２）のＳＷ網にお
けるｍ×ｍ合分波部の別の構成例である。ＯＣ８１は、
第１、第２および第３の３個のポートを備え、第１のポ
ートに入射された光が第２のポートに出射され、第２の
ポートに入射された光が第３のポートに出射される。

【００４４】ｍ・ｍ個のＯＣ８１は、ｍ行ｍ列のアレー
状に配置される。各ＯＣ８１の第２のポートには、ＦＢ
Ｇ８２がそれぞれ接続され、各ＦＢＧ８２のもう一方の
端は、行において隣接するＯＣ８１の第１のポートに接
続される。ＯＣ８１の第３のポートは、各列ごとにｍ×
１ＣＰＬ８３の入力側に接続される。そして、ＦＢＧ８
２の反射波長帯域の中心は、第１行ではλ１から順にλ
ｍまでに設定され、第２行ではλ２から順にλｍそして
λ１までに設定され、第３行ではλ３から順にλｍそし
てλ１、λ２までに設定される。以下、同様に各行のＦ
ＢＧ８２の反射波長帯域の中心が設定される。すなわ
ち、各行においてＦＢＧ８２の反射波長帯域の中心は、
行番号から順に設定され、波長λｍの次が波長λ１に巡
回的に戻される。

【００４５】このような構成のｍ×ｍ合波部では、入力
と出力との関係は、図３（ｂ）に示すように、出力ポー
トは、入力ポートの位置と入射する光の波長に応じて巡
回的に選択される。例えば、入力ポート１に入射された
波長λ２の光は、ＯＣ８１−１１の第１のポートに入射
され、ＯＣ８１−１１の第２のポート、ＦＢＧ８２−１
１、ＯＣ８１−１２の第１のポートおよびＯＣ８１−１
２の第２のポートを介して、ＦＢＧ８２−１２に入射さ
れ、ＦＢＧ８２−１２で反射される。反射された光は、
ＯＣ８１−１２の第２のポートに再び入射されて、ＯＣ
８１−１２の第３のポートおよびＣＰＬ８３−２を介し
て出力ポート２から出射される。

【００４６】このような構成のｍ×ｍ合分波部５３も、
光学的な特性および構造を利用することによって入力光
を制御するので、入力光が光路を伝播する時間で入力光
の方路を切り換えることができる。このため、極めて短
時間で方路を切り換えることができる。次に、可変波長
変換部５１の構成について説明する。

【００４７】図５は、実施形態（１−２）の光ＳＷ網に
おける可変波長変換部の構成を示す図である。可変波長
変換部５１は、Ｏ／Ｅ−Ｅ／Ｏ変換によって構成され
る。図５（ａ）において、入力光信号は、Ｏ／Ｅ９１に
入射され、光信号から電気信号に光電変換される。一
方、光源９２から出射されたレーザ光は、外部変調器９
３、例えば、マッハツェンダ干渉計型の外部変調器に入
射され、Ｏ／Ｅ９１から出力された電気信号に応じて変
調される。Ｏ／Ｅ９１は、例えば、入力光を受光するホ
トダイオード、このホトダイオードの出力から同期信号
を抽出する同期回路、そして、ホトダイオードの出力か
らこの同期信号に基づいて信号を識別する識別回路など
を備えて構成することができる。

【００４８】このような構成の可変波長変換部５１は、
光源９２として、レーザ光の波長を可変にすることがで
きる光源を使用することによって、入力した光信号の波
長を所望の波長に変換した光信号として出力することが
できる。なお、外部変調器９３に入射されるレーザ光の
波長を安定させる観点から、光源９２と外部変調器９３
との間に波長ロッカーを備えることが好ましい。

【００４９】そして、光源９２として、例えば、分布帰
還型や分布ブラッグ反射型など波長可変半導体レーザを
使用することができる。また、例えば、図５（ｂ）に示
す構成の光源１００を使用することもできる。ここで、
光源１００の構成について説明する。図５（ｂ）におい
て、光源１００は、互いに波長の異なる複数ｘ個のレー
ザダイオード（以下、「ＬＤ」と略記する）１０１、Ｌ
Ｄ１０１の個数と等しいｘ個の半導体光増幅器（以下、
「ＳＯＡ」と略記する。）１０２およびｘ×１合分波器
１０３を備えて構成される。各ＬＤ１０１は、それぞれ
ＳＯＡ１０２を介してｘ×１合分波器１０３に接続され
る。

【００５０】光源１００は、所望波長のレーザ光を発振
するＬＤ１０１に接続されるＳＯＡ１０２を駆動するこ
とによって、所望波長のレーザ光をｘ×１合分波器１０
３から出射することができ、所望波長のレーザ光は、Ｓ
ＯＡ１０２で光増幅された後に出射される。合分波器１
０３としては、例えば、誘電体多層膜フィルタやＡＷＧ
を使用することができる。

【００５１】次に、実施形態（１−２）の作用効果につ
いて説明する。波長λａの光信号は、第ｙ群の入力ポー
トｂに入力される。制御回路は、この光信号が入力され
た群ｙと入力ポートｂを識別する。制御回路は、この光
信号の方路を示すルーティング情報を読み取り、出力す
べき第ｚ群の出力ポートｃを識別する。

【００５２】この識別は、実施形態（１−１）と同様に
行われ、制御回路は、ルーティング情報が受信されると
共に受信された光受信器から群ｙおよび入力ポートｂも
識別することができる。制御回路は、入力側第ｙ群と出
力側第ｚ群とを結ぶ、１×ｐＳＷ５２、ｍ×ｍ合分波部
５３およびｐ×１ＳＷ５４を判別する。制御回路は、第
ｙ群の入力ポートｂが可変波長変換部５１−ｙｂを介し
て接続される１×ｐＳＷ５２を、第ｚ群の各ｐ×１ＳＷ
５４に各出力が接続されるｍ×ｍ合分波部５３に繋がる
ように切り換える。制御回路は、第ｚ群の出力ポートｃ
に繋がるようにｐ×１ＳＷを切り換える。

【００５３】そして、制御回路は、記憶回路の波長依存
入出力対応テーブルを参照することによって、第ｙ群の
入力ポートｂの位置と第ｚ群の出力ポートｃの位置とか
ら、第ｙ群の入力ポートｂが可変波長変換部５１−ｙｂ
を介して接続されるｍ×ｍ合分波部５３の入力に、入力
すべき波長λｄを判別する。制御回路は、第ｙ群の入力
ポートｂに接続される可変波長変換部５１−ｙｂに光信
号の波長を波長λｄに変換する制御信号を出力する。

【００５４】可変波長変換部５１−ｙｂは、制御信号に
基づいて光信号の波長を波長λａから波長λｄに変換
し、ｍ×ｍ合分波部５２に光信号を出力する。光信号
は、ｍ×ｍ合分波部５２に入力され、方路が変更され
て、ｐ×１ＳＷ５４を介して第ｚ群の出力ポートｃに接
続される出力から出力される。例えば、第２群の入力ポ
ート１に入力された波長λ３の光信号が、第１群の出力
ポート２へ出力する場合についてより具体的に説明す
る。

【００５５】制御回路は、この光信号が入力された第２
群と入力ポート１を識別する。制御回路は、この光信号
の方路を示すルーティング情報を読み取り、出力すべき
第１群の出力ポート２を識別する。制御回路は、入力側
第２群の入力ポート１と出力側第１群の出力ポート２と
を結ぶ、１×ｐＳＷ５２−２１、ｍ×ｍ合分波部５３−
２１およびｐ×１ＳＷ５４−１２を判別する。制御回路
は、１×ｐＳＷ５２−２１をｍ×ｍ合分波部５３−２１
に繋がるように切り換える。制御回路は、出力側第１群
の出力ポート２に繋がるようにｐ×１ＳＷ−１２を切り
換える。制御回路は、記憶回路の波長依存入出力対応テ
ーブルを参照することによって、入力側第２群の入力ポ
ート１の位置と出力側第１群の出力ポート２の位置とか
ら、ｍ×ｍ合分波部５３−２１の入力に、入力すべき波
長λ２を判別する。

【００５６】制御回路は、可変波長変換部５１−２１に
光信号の波長を波長λ２に変換する制御信号を出力す
る。可変波長変換部５１−２１は、制御信号に基づいて
光信号の波長を波長λ３から波長λ２に変換し、ｍ×ｍ
合分波部５２−２１に光信号を出力する。光信号は、ｍ
×ｍ合分波部５２−２１の入力ポート１に入力され出力
ポート２から出力され、ｐ×１ＳＷ５４−１２を介して
出力側第１群の出力ポート２から出力される。

【００５７】また、例えば、第４群の入力ポート２に入
力された波長λ５の光信号が、第２群の出力ポート３へ
出力する場合について簡単に説明すると、光信号は、制
御回路の制御信号に基づいて可変波長変換部５１−４２
で波長λ５から波長λ４に変換され、１×ｐＳＷ５２−
４２とｍ×ｍ合分波部５３−４２とｐ×１ＳＷ５４−２
３とを介して、第２群の出力ポート３から出力される。

【００５８】さらに、例えば、第７群の入力ポート３に
入力された波長λ５の光信号が、第３群の出力ポート１
０へ出力する場合について簡単に説明すると、光信号
は、制御回路の制御信号に基づいて可変波長変換部５１
−７５で波長λ５から波長λ１４に変換され、１×ｐＳ
Ｗ５２−７５とｍ×ｍ合分波部５３−７５とｐ×１ＳＷ
５４−３１０とを介して、第３群の出力ポート１０から
出力される。

【００５９】上述では、光信号が個別に入力される場合
について説明したが、複数の光信号が同時に入力される
場合においても、ｍ×ｍ合分波部５３は、複数の光信号
を同時に経路を変更することができる。このため、制御
回路が複数の光信号の波長をそれぞれ制御することによ
って、同時に複数の光信号の方路を変更することができ
る。このように実施形態（１−２）におけるｎ×ｎ光Ｓ
Ｗ網は、入力ポートに入力された光信号を所定の出力ポ
ートから出力することができる完全非閉塞な光ＳＷ網で
ある。そして、実施形態（１−２）の光ＳＷ網は、空間
分割等価構成とみることができる。

【００６０】なお、上述の作用効果の説明において、１
≦ａ，ｄ，ｅ，ｈ≦ｍ、１≦ｂ，ｃ，ｆ，ｇ≦ｎ、１≦
ｙ，ｚ≦ｐである。ここで、実施形態（１−２）におけ
るｎ×ｎ光ＳＷ網５０において、出力ポートから出射さ
れる波長を所定の波長に再生する観点から、固定波長変
換部をｐ×１ＳＷ５４と出力ポートの間にそれぞれ備え
ることが好ましい。特に、群において、各所定の波長を
ＷＤＭ光信号における各光信号の波長に対応させ、各出
力ポートから出射された光信号を波長多重することによ
ってＷＤＭ光信号の出力を得ることができる。このよう
な固定波長変換部は、図５（ａ）に示す可変波長変換部
５１の構成に対し光源９２を所定の一波長を発振する光
源に代えることによって構成することができる。このよ
うな光源として、例えば、ファブリペロ型、分布帰還
型、分布ブラッグ反射型など各種の半導体レーザを利用
することができる。

【００６１】なお、実施形態（１−２）においてｐ×１
ＳＷ５４は、ｐ×１ＣＰＬでもよい。次に、本発明の実
施形態（１−３）について説明する。実施形態（１−
３）は、実施形態（１−２）のｎ×ｎ光ＳＷ網よりさら
に入出力ポートを増やした大規模光ＳＷ網を構築するこ
とを目的としたＤ×Ｄ光ＳＷ網の実施形態である。

【００６２】図６は、実施形態（１−３）の光ＳＷ網の
構成を示す図である。このＤ×Ｄ光ＳＷ網１５０は、Ｄ
個の入力ポート、ｎ個のｋ×２ｋ光ＳＷ網１５１、２ｋ
個のｎ×ｎ光ＳＷ網５０、ｎ個の２ｋ×ｋ光ＳＷ網およ
びＤ個の出力ポートを備えた３段の光ＳＷ網で構成され
る。ここで、Ｄ，ｋは、正の整数であり、次の（５）式
に示す関係にある。

【００６３】Ｄ＝ｎ・ｋ …（５） 図６において、Ｄ個の入力ポートは、ｎ本を１つの束と
したｋ群に分けられる。そして、各群の入力ポートにお
いて、ｎ個の入力ポートは、ｎ個のｋ×２ｋ光ＳＷ網１
５１に１対１でそれぞれ接続される。ｋ×２ｋ光ＳＷ網
１５１は、ｋ個の１×２ＣＰＬ１５３および２個のｋ×
ｋＳＷ１５４を備えて構成される。１つの１×２ＣＰＬ
１５３において、その２個の出力は、２個のｋ×ｋＳＷ
１５４にそれぞれ１対１で接続される。

【００６４】各ｋ×２ｋ光ＳＷ網１５１において、一方
のｋ×ｋＳＷ１５４のｋ個の出力は、ｋ個のｎ×ｎ光Ｓ
Ｗ網５０−１〜５０−ｋに１対１でそれぞれ接続され、
他方のｋ×ｋＳＷ１５４のｋ個の出力は、ｋ個のｎ×ｎ
光ＳＷ網５０−ｋ＋１〜５０−２ｋに１対１でそれぞれ
接続される。このｎ×ｎ光ＳＷ網５０は、実施形態（１
−２）で説明した光スイッチ網である。

【００６５】各ｎ×ｎ光ＳＷ網５０において、ｎ個の出
力は、ｎ個の２ｋ×ｋ光ＳＷ網１５２に１対１でそれぞ
れ接続される。２ｋ×ｋ光ＳＷ網１５２は、２個のｋ×
ｋＳＷおよびｋ個の２×１ＣＰＬを備えて構成される。
各ｋ×ｋＳＷ１５６において、そのｋ個の出力は、ｋ個
の２×１ＣＰＬに１対１でそれぞれ接続される。

【００６６】Ｄ個の出力ポートは、ｎ本を１つの束とし
たｋ群に分けられる。ｎ個の各２ｋ×ｋ光ＳＷ網１５２
において、そのｋ個の出力は、ｋ個の各群の出力ポート
に１対１で出力される。記憶回路１５８は、ｎ×ｎ光Ｓ
Ｗ網５０のｍ×ｍ合分波部における入力の位置および入
力された光の波長と出力の位置との対応関係を示す波長
依存入出力対応テーブル、各入力ポートと各出力ポート
とを繋ぐための可変波長変換部と１×ｐＳＷとｍ×ｍ合
分波部とｐ×１ＳＷとの間における関係テーブルなどを
格納する。制御回路１５９は、記憶回路１５８に接続さ
れ、各テーブルを参照することにより、各ｋ×２ｋ光Ｓ
Ｗ網１５１、各２ｋ×ｋ光ＳＷ網１５２、および、各ｎ
×ｎ光ＳＷ網５０内の各可変波長変換部と各１×ｐＳＷ
と各ｍ×ｍ合分波部と各ｐ×１ＳＷを制御する。

【００６７】このように実施形態（１−３）におけるＤ
×Ｄ光ＳＷ網は、３段クロス（close）型光ＳＷ網と等
価な構成である。次に、実施形態（１−３）の作用効果
について説明する。波長λａの光信号は、第ｙ群の入力
ポートｂに入力される。制御回路１５９は、この光信号
が入力された群ｙと入力ポートｂを識別する。制御回路
１５９は、この光信号の方路を示すルーティング情報を
読み取り、出力すべき第ｚ群の出力ポートｃを識別す
る。

【００６８】制御回路１５９は、入力側第ｙ群と出力側
第ｚ群とを結ぶ、ｋ×２ｋ光ＳＷ網１５１、ｎ×ｎ光Ｓ
Ｗ網５０および２ｋ×ｋ光ＳＷ網１５２を判別する。制
御回路１５９は、第ｙ群の入力ポートｂが接続されるｋ
×２ｋ光ＳＷ網１５１を、目的の第ｚ群の出力ポートｃ
に方路を結ぶｎ×ｎ光ＳＷ網５０に繋がるように切り換
える。制御回路１５９は、第ｚ群の出力ポートｃに繋が
るように２ｋ×ｋ光１５２を切り換える。

【００６９】制御回路１５９が、目的の出力ポートに光
信号を出力させるために、１×ｐＳＷの切換、ｐ×ＳＷ
の切換および可変波長変換部の光信号の波長変換を行う
ｎ×ｎ光ＳＷ網５０内の作用効果は、実施形態（１−
２）の場合と同様であるので、その説明を省略する。光
信号は、ｋ×２光ＳＷ網１５１を介してｎ×ｎ光ＳＷ網
５０に入力され、波長依存入出力関係に応じて方路が変
更されて、２ｋ×ｋ光ＳＷ網１５２を介して第ｚ群の出
力ポートｃに接続される出力から出力される。

【００７０】例えば、入力側第１群の入力ポート３に入
力された波長λ３の光信号が、出力側第４群の出力ポー
ト２へ出力する場合についてより具体的に説明する。制
御回路１５９は、この光信号が入力された第１群の入力
ポート３を識別する。制御回路１５９は、この光信号の
方路を示すルーティング情報を読み取り、出力すべき第
４群の出力ポート２を識別する。

【００７１】制御回路１５９は、入力側第１群の入力ポ
ート３と出力側第４群の出力ポート２とを結ぶ、ｋ×２
ｋ光ＳＷ網１５１−１、ｎ×ｎ光ＳＷ網５０−４および
２ｋ×ｋ光ＳＷ網１５２−４を判別する。ｋ×２ｋ光Ｓ
Ｗ網１５１−１では、光信号の経路は、１×２ＣＰＬ１
５３−１３およびｋ×ｋＳＷ１５４−１１である。

【００７２】２ｋ×ｋ光ＳＷ網１５２−４では、光信号
の経路は、ｋ×ｋＳＷ１５６−４１および２×１ＣＰＬ
１５７−４３である。ｎ×ｎ光ＳＷ網５０−４では、ｍ
×ｍ合分波部において、入力ポート３に入力された光信
号を出力ポート４に出力すべく波長を波長λ３から波長
λ６に変換する。

【００７３】このようにして光信号が所望の群における
所望の出力ポートに出力される。そして、複数の光信号
が同時に入力される場合においても、ｎ×ｎ光ＳＷ網５
０内のｍ×ｍ合分波部は、複数の光信号を同時に経路を
変更することができる。このため、制御回路１５９が複
数の光信号の波長をそれぞれ制御することによって、同
時に複数の光信号の方路を変更することができる。この
ように実施形態（１−３）におけるＤ×Ｄ光ＳＷ網１５
０は、入力ポートに入力された光信号を所定の出力ポー
トから出力することができる完全非閉塞な光ＳＷ網であ
る。

【００７４】なお、上述の作用効果の説明において、１
≦ａ，ｄ≦ｍ、１≦ｂ，ｃ≦ｎ、１≦ｙ，ｚ≦ｋであ
る。次に、本発明の実施形態（１−４）について説明す
る。実施形態（１−４）は、大規模光ＳＷ網を構築する
ことを目的としたＤ×Ｄ光ＳＷ網の実施形態である。

【００７５】図７は、実施形態（１−４）の光ＳＷ網の
構成を示す図である。図８は、実施形態（１−４）のＤ
×Ｄ光ＳＷ網におけるｎ×ｎ光ＳＷ網の構成を示す図で
ある。実施形態（１−４）のＤ×Ｄ光ＳＷ網１５０ａ
は、実施形態（１−３）のＤ×Ｄ光ＳＷ網１５０では可
変波長変換部５１をｎ×ｎ光ＳＷ網５０中に備えていた
が、この可変波長変換部５１をＤ個の入力ポートとｎ個
のｋ×２ｋ光ＳＷ網１５１との間に備え、これにともな
いｎ×ｎ光ＳＷ網５０を図８に示すｎ×ｎ光ＳＷ網５０
ａとした点である。

【００７６】したがって、図７に示す実施形態（１−
４）のＤ×Ｄ光ＳＷ網１５０ａの構成において、Ｄ個の
入力ポートは、ｎ本を１つの束としたｋ群に分けられ
る。各群の入力ポートにおいて、ｎ個の入力ポートは、
可変波長変換部５１を介してｎ個のｋ×２ｋ光ＳＷ網１
５１に１対１でそれぞれ接続される。そして、ｋ×２ｋ
光ＳＷ網１５１以降の実施形態（１−４）のＤ×Ｄ光Ｓ
Ｗ網の構成は、図６に示す実施形態（１−３）のＤ×Ｄ
光ＳＷ網の構成と、ｎ×ｎ光ＳＷ網５０ａを用いる点を
除き同一なのでその説明を省略する。

【００７７】このｎ×ｎ光ＳＷ網５０ａの構成は、図８
に示すように、図２に示すｎ×ｎ光ＳＷ網５０において
可変波長変換部５１を無くし、ｎ個の各入力ポートを直
接ｎ個の１×ｐＳＷ５２にそれぞれ接続する。１×ｐＳ
Ｗ５２以降の構成については、図２に示すｎ×ｎ光ＳＷ
網５０と同一なので、その説明を省略する。そして、実
施形態（１−４）のＤ×Ｄ光ＳＷ網の作用効果は、実施
形態（１−３）の場合と同様なのでその説明を省略す
る。

【００７８】このような構成とすることによって、実施
形態（１−４）では、実施形態（１−３）に較べ、可変
波長変換部５１の個数を２・ｋ・ｎ個からｋ・ｎ個の半
分に減らすことができる。したがって、実施形態（１−
４）では、実施形態（１−３）に対し光ＳＷ網をさらに
小型化および低価格化を実現することができる。

【００７９】ここで、実施形態（１−３）および実施形
態（１−４）におけるＤ×Ｄ光ＳＷ網１５０，１５０ａ
において、出力ポートから出射される波長を所定の波長
に再生する観点から、固定波長変換部を２ｋ×ｋ光ＳＷ
網１５２と出力ポートの間にそれぞれ備えることが好ま
しい。次に、本発明の実施形態（１−５）について説明
する。

【００８０】実施形態（１−５）は、光クロスコネクト
装置（以下、「光ＸＣ」と略記する。）の実施形態であ
る。図９は、実施形態（１−５）の光クロスコネクト装
置の構成を示す図である。図９において、ｋ本の光伝送
路、例えば、光ファイバは、ｋ個の光分波器（以下、
「ＤＥＭＵＸ」と略記する。）１７１に接続される。

【００８１】ＤＥＭＵＸ１７１は、入射されたＷＤＭ光
信号を波長ごとに分離する光学素子である。各ＤＥＭＵ
Ｘ１７１の出力は、それぞれ１つの群として、ｎ×ｎ光
ＳＷ網５０の各群に分かれた各入力ポートに接続され
る。ｎ×ｎ光ＳＷ網５０は、図２に示す実施形態（１−
２）と同一なのでその説明を省略する。

【００８２】記憶回路（不図示）は、ｎ×ｎ光ＳＷ網５
０の合分波部における波長依存入出力対応テーブル、各
入力ポートと各出力ポートとを繋ぐための可変波長変換
部５１と１×ｐＳＷ５２とｍ×ｍ合分波部５３とｐ×１
ＳＷ５４との間における関係テーブルなどを格納する。
制御回路（不図示）は、記憶回路に接続され、各テーブ
ルを参照することにより、各可変波長変換部５１、各１
×ｐＳＷ５２、各ｍ×ｍ合分波部５３および各ｐ×１Ｓ
Ｗ５４を制御する。

【００８３】ｎ×ｎ光ＳＷ網５０の各出力は、固定波長
変換部５５をそれぞれ介して、群ごとにｋ個の光合波器
（以下、「ＭＵＸ」と略記する。）１７２に接続され
る。固定波長変換部５５は、入力光信号を所定の一波長
に変換し、例えば、図５（ａ）に示す可変波長変換部５
１の構成に対し光源９２を所定の一波長を発振する光源
に代えることによって構成することができる。そして、
１つのＭＵＸ１７２には、ＷＤＭ光信号における各波長
に対応する光信号が入射されるように、固定波長変換部
５５の所定の波長がそれぞれ設定される。

【００８４】ＭＵＸ１７２は、入射された光を波長多重
する光学素子である。ＤＥＭＵＸ１７１およびＭＵＸ１
７２としては、例えば、誘電体多層膜フィルタやＡＷＧ
などを利用することができる。次に、実施形態（１−
５）の作用効果について説明する。第xi番目の光伝送路
を伝送したｎ波のＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ１７１−
xiに入力される。ｎ波のＷＤＭ光信号は、互いに波長の
異なる複数ｎ個の光信号を波長多重した光信号である。

【００８５】ｎ波のＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ１７１
−xiでｎ個の光信号に波長分離された後に、各光信号
は、第xi群としてｎ×ｎ光ＳＷ網５０に入力される。ｎ
×ｎ光ＳＷ網５０における方路の変更は、実施形態（１
−２）の場合と同様であるので、その説明を省略する。
ｎ×ｎ光ＳＷ網５０の第xo群から出力された各光信号
は、固定波長変換部５５で所定の波長に変換された後
に、それぞれＭＵＸ１７２−xoに入力され、再びｎ波の
ＷＤＭ光信号となって第xo番目の光伝送路へ送出され
る。ここで、ＷＤＭ光信号がｎ波多重であるので、１つ
のＭＵＸ１７２に接続されるｎ個の各固定波長変換部５
５における所定の一波長は、波長λ１から波長λｎのう
ちのいずれか１つの波長が重複しないように割り振られ
る。

【００８６】このように実施形態（１−５）の光ＸＣで
は、任意の光伝送路から入力されたＷＤＭ光信号をｎ×
ｎ光ＳＷ網５０で各光信号ごとに方路を変更することに
よって、任意のＭＵＸ１７２に出力することができ、Ｍ
ＵＸ１７２は、同一の光伝送路から入力されたＷＤＭ光
信号における光信号と異なる伝送路から入力されたＷＤ
Ｍ光信号における光信号と再び波長多重することができ
る。

【００８７】すなわち、実施形態（１−５）の光ＸＣで
は、任意の光伝送路から入力されたＷＤＭ光信号におけ
る光信号を任意の光伝送路へ出力することができる。な
お、実施形態（１−５）では、ｎ波多重数×ｋ本の光伝
送路およびｎ×ｎ光ＳＷ網５０内の合分波部が取り扱う
ことができる波長数をｍ個としたが、ｎ・ｋ＝ｖ・ｑを
保ちながら、ｎ×ｎ光ＳＷ網５０をｖ本×ｑ群（ｖ、ｑ
は正の整数）に構成することにより、合分波部が取り扱
う波長数をｍ個より小さいｖ個にすることができる。

【００８８】また、実施形態（１−５）の光ＸＣでは、
実施形態（１−２）のｎ×ｎ光ＳＷ網５０を使用した
が、図６に示す実施形態（１−３）のＤ×Ｄ光ＳＷ網１
５０や図７に示す実施形態（１−４）のＤ×Ｄ光ＳＷ網
１５０ａを利用することもできる。これによって、大規
模な光ＸＣを実現することができる。次に、本発明の実
施形態（１−６）について説明する。

【００８９】実施形態（１−６）は、複数の波長帯域に
亘るＷＤＭ光信号の回線を交換する光クロスコネクト装
置の実施形態である。図１０は、実施形態（１−６）の
光クロスコネクト装置の構成を示す図である。図１０に
おいて、ｋ本の光伝送路は、ｋ個の帯域光分波器（以
下、「Ｂ−ＤＥＭＵＸ」と略記する。）１８１に接続さ
れる。

【００９０】Ｂ−ＤＥＭＵＸ１８１は、入射された複数
の波長帯域に亘るＷＤＭ光信号を波長帯域（バンド、ｂ
ａｎｄ）ごとに分離する光学素子である。各Ｂ−ＤＥＭ
ＵＸ１８１の各出力は、バンドごとに用意されたＤＥＭ
ＵＸ１８２にそれぞれ接続される。ＤＥＭＵＸ１８２
は、バンドごとに分離されたＷＤＭ光信号をさらに各波
長に対応した光信号に分離する。このＤＥＭＵＸ１８２
で分離された各光信号の纏まりが実施形態（１−３）に
おける入力側の各群に相当する。

【００９１】ｋ×２ｋ光ＳＷ網１５１、ｎ×ｎ光ＳＷ網
５０および２ｋ×ｋ光ＳＷ網１５２の構成は、図６に示
す実施形態（１−３）と同一なのでその説明を省略す
る。記憶回路（不図示）は、ｎ×ｎ光ＳＷ網５０の合分
波部における波長依存入出力対応テーブル、各入力ポー
トと各出力ポートとを繋ぐための可変波長変換部と１×
ｐＳＷとｍ×ｍ合分波部とｐ×１ＳＷとの間における関
係テーブルなどを格納する。制御回路（不図示）は、記
憶回路に接続され、各テーブルを参照することにより、
各可変波長変換部、各１×ｐＳＷ、各ｍ×ｍ合分波部お
よび各ｐ×１ＳＷを制御する。

【００９２】２ｋ×ｋ光ＳＷ網１５２の各出力は、固定
波長変換部１８３をそれぞれ介して、バンドごとにＭＵ
Ｘ１８４に接続される。固定波長変換部１８３は、入力
光信号を所定の一波長に変換する。各固定波長変換部１
８３では、１つのＭＵＸ１８４には当該バンドにおける
各光信号に対応する光信号が入射されるように、固定波
長変換部１８３の波長がそれぞれ設定される。

【００９３】ＭＵＸ１８４は、入射された光信号を波長
多重し、当該バンドのＷＤＭ光信号を生成する。各ＭＵ
Ｘ１８４で生成されたバンドの異なるＷＤＭ光信号は、
ｋ個の帯域光合波器（以下、「Ｂ−ＭＵＸ」と略記す
る。）１８５に入力され、再び複数の波長帯域に亘りＷ
ＤＭ光信号となって、光伝送路に送出される。Ｂ−ＤＥ
ＭＵＸ１８１およびＢ−ＭＵＸとしては、例えば、誘電
体多層膜フィルタなどを利用することができる。

【００９４】次に、実施形態（１−６）の作用効果につ
いて説明する。光ネットワークにおいては、光信号を伝
送する波長帯域に応じて、Ｓ＋バンド（１４５０ｎｍ〜
１４９０ｎｍ）、Ｓバンド（１４９０ｎｍ〜１５３０ｎ
ｍ）、Ｃバンド（１５３０ｎｍ〜１５７０ｎｍ）、Ｌバ
ンド（１５７０ｎｍ〜１６１０ｎｍ）およびＬ＋バンド
（１６１０ｎｍ〜１６５０ｎｍ）などが複数個利用され
る。

【００９５】複数の波長帯域に亘るＷＤＭ光信号は、例
えば、Ｃバンドにｎ波多重され、Ｌバンドにｍ波多重さ
れる。第xi番目の光伝送路を伝送したこの（ｎ＋ｍ）波
のＷＤＭ光信号は、Ｂ−ＤＥＭＵＸ１８１−xiに入力さ
れ、ＣバンドとＬバンドとに波長帯域ごとに分離され、
それぞれＤＥＭＵＸ１８２−xiｃ、１８２−xiＬに入力
される。

【００９６】ＣバンドのＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ１
８２−xiｃでｎ個の光信号に波長分離された後に、各光
信号は、第xiｃ群としてｎ×ｎ光ＳＷ網５０に入力され
る。同様に、ＬバンドのＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ１
８２−xiＬでｍ個の光信号に波長分離された後に、各光
信号は、第xiＬ群としてｎ×ｎ光ＳＷ網５０に入力され
る。

【００９７】ｎ×ｎ光ＳＷ網５０における方路の変更
は、実施形態（１−２）の場合と同様であるので、その
説明を省略する。ｎ×ｎ光ＳＷ網５０の第xoｃ群から出
力された各光信号は、固定波長変換部１８３でＣバンド
の所定の波長に変換された後に、それぞれＭＵＸ１８４
−xoｃに入力され、再びｎ波のＣバンドのＷＤＭ光信号
となってＢ−ＭＵＸ１８５−xoに入力される。

【００９８】同様に、ｎ×ｎ光ＳＷ網５０の第xoＬ群か
ら出力された各光信号は、固定波長変換部１８３でＬバ
ンドの所定の波長に変換された後に、それぞれＭＵＸ１
８４−xoＬに入力され、再びｍ波のＬバンドのＷＤＭ光
信号となってＢ−ＭＵＸ１８５−xoに入力される。Ｂ−
ＭＵＸ１８５−xoは、これらを波長多重して（ｎ＋ｍ）
波のＷＤＭ光信号として第xo番目の光伝送路へ送出され
る。

【００９９】このように実施形態（１−６）の光ＸＣで
は、複数の波長帯域に亘るＷＤＭ光信号も実施形態（１
−５）の場合と同様に、ｎ×ｎ光ＳＷ網５０で各光信号
ごとに方路を変更することによって、任意の光伝送路か
ら任意の光伝送路へ出力することができる。なお、実施
形態（１−６）において、図６に示す実施形態（１−
３）の光ＳＷ網を利用したが、実施形態（１−２）およ
び実施形態（１−４）に示した光ＳＷ網も利用すること
ができる。

【０１００】次に、本発明の実施形態（１−７）につい
て説明する。実施形態（１−７）は、広波長帯域なＷＤ
Ｍ光信号の回線を交換する光クロスコネクト装置の実施
形態である。図１１は、実施形態（１−７）の光クロス
コネクト装置の構成を示す図である。

【０１０１】図１２は、実施形態（１−７）の光クロス
コネクト装置における１２８×１２８光ＳＷ網の構成を
示す図である。図１１において、実施形態（１−７）の
光ＸＣ１９０は、実施形態（１−６）の光ＸＣ１８０に
おいて、Ｂ−ＤＥＭＵＸ１８１の代わりにＣＰＬ１９１
を使用する点で異なるだけで、その他の点の構成は、図
１０に示す実施形態（１−６）の光ＸＣ１８０と同様で
あるので、その説明を省略する。

【０１０２】このような光ＸＣ１９０では、ＣＰＬ１９
１に入射された複数の波長帯域に亘る広波長帯域のＷＤ
Ｍ光信号は、ＣＰＬ１９１でＤＥＭＵＸ１８２の個数分
に分岐される。広波長帯域のＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵ
Ｘ１８２にそれぞれ入射され、ＤＥＭＵＸ１８２で波長
ごとに分離される。一般に、ＤＥＭＵＸ１８２は、所定
の波長帯域における複数の波長のみを波長ごとに分離す
るので、広波長帯域のＷＤＭ光信号が入射されたとして
も、ＤＥＭＵＸ１８２から波長分離されて出射される各
光信号は、実施形態（１−６）の場合と同様にとなる。

【０１０３】なお、図１１では、ＷＤＭ光信号が２波長
帯域である場合の光ＸＣの構成を示している。また、図
１２は、図２においてｍ＝１６、ｐ＝８の場合の構成を
示しているので、その構成の説明を省略する。よって、
ＤＥＭＵＸ１８２以降の光ＸＣ１９０の作用効果は、実
施形態（１−６）と同様なのでその説明を省略する。

【０１０４】このような構成の光ＸＣ１９０は、例え
ば、Ｃバンドに波長λ１〜λ６４の６４波を波長多重
し、さらに、Ｌバンドに波長λ６５〜λ１２８の６４波
を波長多重した１２８波の２波長帯域ＷＤＭ光信号を各
光信号ごとに方路を変更することができる。このような
構成の光ＸＣ１９０では、広波長帯域のＷＤＭ光信号に
おける波長帯域数が増加した場合でも、ＤＥＭＵＸ１８
２およびこれに対応する構成部分を増設するだけで対応
することができる。実施形態（１−６）では、Ｂ−ＤＥ
ＭＵＸ１８１も増設された波長帯域応じて変更する必要
があるので、実施形態（１−７）の光ＸＣは、この点で
有利である。

【０１０５】例えば、今、ＣバンドおよびＬバンドの２
波長帯域ＷＤＭ光信号に対する光ＸＣであったとして、
新たにＳバンドのＷＤＭ光信号を加え、３波長帯域ＷＤ
Ｍ光信号に増設する場合では、Ｓバンドに対応するＤＥ
ＭＵＸ１８２およびこれに対応する構成部分を増設し、
Ｃバンドに対応するＤＥＭＵＸ１８２−１、Ｌバンドに
対応するＤＥＭＵＸ１８２−２およびこのＳバンドに対
応するＤＥＭＵＸ１８２に、３波長帯域ＷＤＭ光信号を
ＣＰＬ１９１でそれぞれ分岐するようにすればよい。

【０１０６】次に、本発明の実施形態（１−８）につい
て説明する。実施形態（１−８）は、光クロスコネクト
装置の実施形態である。図１３は、実施形態（１−８）
の光クロスコネクト装置の構成を示す図である。実施形
態（１−８）は、実施形態（１−６）および実施形態
（１−７）の場合と同様に複数の波長帯域に亘るＷＤＭ
光信号の方路を変更することができる点では共通である
が、波長帯域ごとに独立して方路を変更することができ
る点で、実施形態（１−６）および実施形態（１−７）
の場合とは相違する。

【０１０７】これを実現するため、Ｂ−ＤＥＭＵＸ１９
５で各波長帯域のＷＤＭ光信号に分離した後に、各波長
帯域のＷＤＭ光信号は、波長帯域ごとに用意された光Ｓ
Ｗ網５０で波長帯域ごとに方路が変更される。例えば、
各Ｂ−ＤＥＭＵＸ１９５で帯域分離されたＳバンドの各
ＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ１９６−１ｓ〜１９６−ｋ
ｓに入力され、各光信号にさらに波長分離された後に、
Ｓバンド用のｎ×ｎ光ＳＷ網５０Ｓに入力される。各Ｂ
−ＤＥＭＵＸ１９５で帯域分離されたＣバンドの各ＷＤ
Ｍ光信号は、ＤＥＭＵＸ１９６−１ｃ〜１９６−ｋｃに
入力され、各光信号にさらに波長分離された後に、Ｃバ
ンド用のｎ×ｎ光ＳＷ網５０Ｃに入力される。各Ｂ−Ｄ
ＥＭＵＸ１９５で帯域分離されたＬバンドの各ＷＤＭ光
信号は、ＤＥＭＵＸ１９６−１Ｌ〜１９６−ｋＬに入力
され、各光信号にさらに波長分離された後に、Ｌバンド
用のｎ×ｎ光ＳＷ網５０Ｌに入力される。

【０１０８】方路を変更された光信号は、バンドごとに
ＭＵＸ１９７に入力され、再び各バンドのＷＤＭ光信号
となった後にＢ−ＭＵＸ１９８に入力され、再び複数波
長帯域に亘るＷＤＭ光信号となって、光伝送路に送出さ
れる。例えば、Ｓバンドでは、方路を変更された光信号
は、Ｓバンド用のｎ×ｎ光ＳＷ網５０ＳからＭＵＸ１９
７−１ｓ〜１９７−ｋｓに入力され、それぞれＢ−ＭＵ
Ｘ１９８に入力される。Ｃバンドでは、方路を変更され
た光信号は、Ｃバンド用のｎ×ｎ光ＳＷ網５０ＣからＭ
ＵＸ１９７−１ｃ〜１９７−ｋｃに入力され、それぞれ
Ｂ−ＭＵＸ１９８に入力される。Ｌバンドでは、方路を
変更された光信号は、Ｌバンド用のｎ×ｎ光ＳＷ網５０
ＬからＭＵＸ１９７−１Ｌ〜１９７−ｋＬに入力され、
それぞれＢ−ＭＵＸ１９８に入力される。各Ｂ−ＭＵＸ
１９８では、再びＳ、ＣおよびＬバンドのＷＤＭ光信号
を波長多重し、３波長帯域に亘るＷＤＭ光信号として光
伝送路に送出する。

【０１０９】上述したように、実施形態（１−８）で
は、波長帯域ごとに独立して方路を変更する点で相違す
るだけで、実施形態（１−６）および実施形態（１−
７）の場合と同様なので、作用効果の説明を省略する。
次に、本発明の実施形態（１−９）について説明する。
実施形態（１−９）は、光ネットワークの実施形態であ
る。

【０１１０】図１４は、実施形態（１−９）の光ネット
ワークの構成を示す図である。図１５は、実施形態（１
−９）の光ネットワークにおける光分岐・挿入装置の構
成を示す図である。図１４において、光ネットワーク
は、ネットワーク内を伝送するＷＤＭ光信号から所定の
光信号を必要に応じて分岐・挿入する光分岐・挿入装置
（以下、「ＯＡＤＭ」と略記する。）を備える複数個の
局２１１と、これらの局２１１を接続する複数本の光伝
送路２１２とからリング状のネットワークを構成する。

【０１１１】図１４では、光ネットワークＸと光ネット
ワークＹの一部とが図示されている。また、光ネットワ
ークＸでは、光伝送路２１２は、２群の現用の光伝送路
２１２−Ｘ１，２１２−Ｘ２を備え、局２１１は、４個
の局２１１−Ｘ１，２１１−Ｘ２，２１１−Ｘ３，２１
１−Ｘ４を備えて構成される。光ネットワークＹでは、
光伝送路２１２は、２群の現用Ａ、Ｂの光伝送路２１２
−Ｙ１，２１２−Ｙ２および１群の予備Ｃの光伝送路２
１２−Ｙ３を備え、局２１１−Ｘ１が２個の光ネットワ
ークＸ、Ｙ間において光信号を分岐・挿入する局として
備えられて構成される。

【０１１２】通常の光通信においては、現用の光伝送路
によってＷＤＭ光信号が伝送され、現用の光伝送路に障
害が発生した場合には、予備の光伝送路が使用される。
次に、局２１１に備えられるＯＡＤＭ２２０の構成につ
いて説明する。図１５において、複数Ｋ個（Ｋは正の整
数）の分岐部２２１が複数Ｋ本の光伝送路２１２にそれ
ぞれ接続される。光伝送路は、Ｋ本のうちの１からｋ１
までが現用Ａに割り当てられ、（ｋ１＋１）からｋ２ま
でが現用Ｂに割り当てられ、（ｋ２＋１）からＫまでが
予備Ｃに割り当てられる。

【０１１３】分岐部２２１は、光伝送路２１２を伝送す
るＷＤＭ光信号から任意の数の任意の波長の光信号を分
岐する回路である。このような分岐部２２１として、例
えば、音響光学チューナブルフィルタ（以下、「ＡＯＴ
Ｆ」と略記する。）を利用することができる。このＡＯ
ＴＦは、圧電作用を示す基板に形成された２本の光導波
路と、入射端から出射端までの間でこれら光導波路を互
いに２箇所で交差させた交差部分に設けられた偏光ビー
ムスプリッタと、これら交差部分の間で２本の光導波路
に弾性表面波（超音波）を生じさせる電極とを備えて構
成される。ＡＯＴＦは、弾性表面波による音響光学効果
によってこれら光導波路に屈折率変化を誘起させ、光導
波路を伝播する光の偏波状態を回転させることで任意の
波長の光を分離・選択するフィルタである。弾性表面波
は、電極にＲＦ周波数の電圧を印加することによって生
じさせる。ＡＯＴＦによって波長の異なる複数の光信号
を分岐する場合には、分岐すべき波長に対応するＦＲ周
波数を分岐すべき光信号の数だけ電極に同時に印加され
る。

【０１１４】透過したＷＤＭ光信号が出力される分岐部
２２１の各透過出力は、Ｋ×Ｋ光ＳＷ網２２２に１対１
でそれぞれ接続される。Ｋ×Ｋ光ＳＷ網２２２は、実施
形態（１−１）〜実施形態（１−４）において示した光
ＳＷ網でもよいし、周知技術の光ＳＷ網でもよい。Ｋ×
Ｋ光ＳＷ網２２２の各出力は、複数Ｋ個のＣＰＬ２２３
に１対１でそれぞれ接続される。

【０１１５】ＣＰＬ２２３の各出力は、複数本の光伝送
路に１対１でそれぞれ接続される。一方、分岐した光信
号（１個または複数個）が出力される分岐部２２１の各
分岐出力は、複数Ｋ個の１×ＮＣＰＬ２２４に１対１で
接続される。各ＣＰＬ２２４において、ＣＰＬ２２４の
複数Ｎ個の出力は、複数Ｎ個の波長選択部２２５をそれ
ぞれ介してＮ・Ｋ×Ｎ・Ｋ光ＳＷ網２２６にそれぞれ接
続される。ＣＰＬ２２４は、複数Ｋ個あるので、結局、
波長選択部２２５は、複数Ｎ・Ｋ個必要となる。

【０１１６】Ｎ・Ｋ×Ｎ・Ｋ光ＳＷ網２２６は、実施形
態（１−１）〜実施形態（１−５）の光ＳＷ網が利用さ
れ、光ＳＷ網２２６の出力が、局２１１から分岐する光
信号となる。波長選択部２２５は、入力された複数の光
信号から所望の波長の光信号を選択して出力する。例え
ば、２個のＮ×ＮＡＷＧ間を複数Ｎ個のＳＯＡを介して
接続し、所望の波長の光が出力される第１ＡＷＧの出力
に接続されるＳＯＡのみを駆動することによって、所望
の波長の光のみを選択的に第２ＡＷＧから出力すること
ができる。

【０１１７】また、他の光ネットワークから挿入される
光信号は、Ｎ・Ｋ×Ｎ・Ｋ光ＳＷ網２２９に入力され
る。このＮ・Ｋ×Ｎ・Ｋ光ＳＷ網２２９も実施形態（１
−１）〜実施形態（１−５）の光ＳＷ網が利用される。
Ｎ・Ｋ×Ｎ・Ｋ光ＳＷ網２２９の出力は、可変波長変換
部２２８を介してＮ×１ＣＰＬ２２７に入力され、挿入
すべき光伝送路２１１別に分けらる。ＣＰＬ２２７で１
つにまとめられた光信号は、前述の光伝送路２１１に接
続されるＣＰＬ２１３に入力され、Ｋ×Ｋ光ＳＷ網２１
２からの光信号に挿入され、光伝送路２１１に送出され
る。

【０１１８】次に、実施形態（１−９）の作用効果につ
いて説明する。まず、通常時における作用効果について
説明する。光ネットワークＹの現用Ａ，Ｂを伝送するＮ
波多重の各ＷＤＭ光信号は、分岐部２２１にそれぞれ入
力される。分岐部２２１は、必要に応じてＷＤＭ光信号
から光信号を分岐（drop）する。この分岐光信号は、Ｃ
ＰＬ２２４でＮ個に分配され、波長選択部２２５にそれ
ぞれ入力される。波長選択部２２５は、この分岐光信号
がＮ・Ｋ×Ｂ・Ｋ光ＳＷ網２２６の所望の出力ポートか
ら出力されるように選択され、分岐光信号は、この選択
された波長選択部２２５からのみ出力される。Ｎ・Ｋ×
Ｎ・Ｋ光ＳＷ網２２６に入力した分岐光信号は、その入
力の位置と波長に応じて、実施形態（１−１）〜実施形
態（１−５）で説明したように方路が変更され、所望の
出力ポートから出力される。

【０１１９】こうして光ネットワークＹの現用Ａの光信
号は、局２２１−Ｘ１によって光ネットワークＸの現用
Ａの光伝送路２１２−Ｘ１に分岐される。同様に、光ネ
ットワークＹの現用Ｂの光信号は、局２２１−Ｘ１によ
って光ネットワークＸの現用Ｂの光伝送路２１２−Ｘ２
に分岐される。例えば、光伝送路２１２−Ｙ１１を伝送
する３２波（３２チャネル）のＷＤＭ光信号は、分岐部
２２１−１で、例えば、１チャネルないし４チャネルが
分岐される。分岐した１チャネルないし４チャネルは、
ＣＰＬ２２４−１に入力され、各波長選択部２２５−１
１〜２２５−１Ｎに分配される。１チャネルないし４チ
ャネルは、各方路に応じて、例えば、波長選択部２２５
−１１では、１チャネルのみが選択され、波長選択部２
２５−１４では、２チャネルおよび４チャネルが選択さ
れ、波長選択部２２５−１Ｎでは、３チャネルのみが選
択される。Ｎ・Ｋ×Ｎ・Ｋ光ＳＷ網２２６の所定の入力
ポートに入力された各チャネルは、所望の出力ポートか
ら出力され、光ネットワークＸの現用Ａの光伝送路２１
２−Ｘ１のうちの所望の光伝送路２１２−Ｘ１へ送出さ
れる。

【０１２０】一方、光ネットワークＸの現用Ａの光伝送
路２１２−Ｘ１から光ネットワークＹの現用Ａの光伝送
路２１２−Ｙ１に挿入される光信号は、Ｎ・Ｋ×Ｎ・Ｋ
光ＳＷ網２２９の所定の入力ポートに入力され、その入
力の位置と波長に応じて、第１ないし第５の実施形態で
説明したように方路が変更され、所望の出力ポートから
出力される。

【０１２１】Ｎ・Ｋ×Ｎ・Ｋ光ＳＷ網２２９から出力さ
れた光信号は、可変波長変換部２２８で分岐部２２１で
分岐することにより「空き」となったチャネルの波長に
変換される。波長変換された光信号は、ＣＰＬ２２７で
合波され、ＣＰＬ２２３に入力される。「空き」とは、
ここではＷＤＭ光信号において光信号が本来多重されて
いる波長位置（グリッド）に光信号が存在しないことで
ある。

【０１２２】また、分岐部２２１に入力されそのまま透
過したＷＤＭ光信号の各光信号は、Ｋ×Ｋ光ＳＷ網２２
２に入力され、方路を交換されて所望のＣＰＬ２２３に
入力される。ＣＰＬ２２３は、局２２１−Ｘ１を透過す
る光信号と挿入される光信号とを合波し、光ネットワー
クＹの現用Ａの光伝送路２１２−Ｙ１に送出される。

【０１２３】こうして光ネットワークＸの現用Ａの光信
号は、局２２１−Ｘ１によって光ネットワークＹの現用
Ａの光伝送路２１２−Ｘ１に挿入（ａｄｄ）される。同
様に、光ネットワークＸの現用Ｂの光信号は、局２２１
−Ｘ１によって光ネットワークＹの現用Ｂの光伝送路２
１２−Ｘ１に挿入される。例えば、光ネットワークＸの
現用Ａからのチャネル７ないしチャネル１０の光信号
は、Ｎ・Ｋ×Ｋ・Ｎ光ＳＷ網２２９に入力され、それぞ
れ可変波長変換部２２８に入力される。そして、例え
ば、光伝送路２１２−Ｙ２２を伝送するＷＤＭ光信号が
分岐部２２１−２でチャネル２９からチャネル３２が分
岐され、Ｋ×Ｋ光ＳＷ網２２２で光伝送路２１２−Ｙ１
１に方路が変更されるとする。この場合に、例えば、チ
ャネル７は、可変波長変換部２２８−１２に出力されチ
ャネル３１の波長に変換される。チャネル８は、可変波
長変換部２２８−１４に出力されチャネル３０の波長に
変換される。チャネル９は、可変波長変換部２２８−１
８に出力されチャネル３２の波長に変換される。チャネ
ル１０は、可変波長変換部２２８−１Ｎに出力されチャ
ネル２９の波長に変換される。そして、変換されたチャ
ネル２９ないしチャネル３２の各光信号は、ＣＰＬ２２
７で合波され、ＣＰＬ２２３−１で局２１１−Ｘ１１を
透過したそのチャネル１ないしチャネル２８の光信号と
合波され、光伝送路２１２−Ｙ１１に送出される。

【０１２４】次に、障害発生時における作用効果につい
て説明する。例えば、局２１１−Ｘ１の下流側において
現用Ａの光伝送路２１２−Ｙ１に障害が発生し、ＷＤＭ
光信号を現用Ａの光伝送路２１２−Ｙ１を使用して伝送
できなくなったとする。この場合には、光ネットワーク
Ｙの局２１１−Ｘ１を透過する光信号は、Ｋ×Ｋ光ＳＷ
網２２２によって予備Ｃの光伝送路２１２−Ｙ３に送出
されるように方路が切り換えられる。さらに，光ネット
ワークＸの現用Ａから光ネットワークＹの現用Ａの光伝
送路２１２−Ｘ１に挿入されるべき光信号は、Ｎ・Ｋ×
Ｎ・Ｋ光ＳＷ網２２９によって予備Ｃの光伝送路２１２
−Ｙ３に送出されるように方路が切り換えられる。光伝
送路２１２−Ｙ２に障害が発生した場合も同様に説明す
ることができる。

【０１２５】このようにして実施形態（１−９）では、
光伝送路の障害発生時に現用から予備に切り換えるプロ
テクション（protection）機能を実現することができ
る。次に、本発明の実施形態（１−１０）について説明
する。実施形態（１−１０）は、光ネットワークの実施
形態である。図１６は、実施形態（１−１０）の光ネッ
トワークの構成を示す図である。

【０１２６】図１７は、実施形態（１−１０）の光ネッ
トワークにおける光分岐・挿入装置の構成を示す図であ
る。図１６において、光ネットワークは、ＯＡＤＭを備
える複数個の局２５１と、これらの局２５１を接続する
複数本の光伝送路２５２とからリング状のネットワーク
を構成する。

【０１２７】図１６では、光ネットワークＷと光ネット
ワークＺの一部とが図示されている。また、光ネットワ
ークＷでは、光伝送路２５２は、２群の光伝送路２５２
−Ｗ１，２５２−Ｗ２を備え、局２５１は、４個の局２
５１−Ｗ１，２５１−Ｗ２，２５１−Ｗ３，２５１−Ｗ
４を備えて構成される。光ネットワークＺでは、光伝送
路２５２は、２群の光伝送路２５２−Ｚ１，２５２−Ｚ
２を備え、局２５１−Ｗ１が２個の光ネットワークＷ，
Ｚ間において光信号を分岐・挿入する局として備えられ
て構成される。

【０１２８】現用Ａは、光伝送路２５２−Ｗ１，２５２
−Ｚ１の第１波長帯域が使用され、予備Ｃは、光伝送路
２５２−Ｗ１，２５２−Ｚ１の第２波長帯域が使用され
る。同様に、現用Ｂは、光伝送路２５２−Ｗ２，２５２
−Ｚ２の第１波長帯域が使用され、予備Ｄは、光伝送路
２５２−Ｗ２，２５２−Ｚ２の第２波長帯域が使用され
る。例えば、第１波長帯域としてＣバンドが使用され、
第２波長帯域としてＬバンドが使用される。

【０１２９】次に、局２５１に備えられるＯＡＤＭ２６
０の構成について説明する。図１７において、ＯＡＤＭ
２６０は、図１５に示すＯＡＤＭ２２０の構成と比較す
ると分かるように、第１波長帯域と第２波長帯域とを分
離する複数Ｋ個のＤＥＭＵＸ２６１とＷＤＭ光信号の波
長帯域を変換する波長帯域変換部２６５と波長多重する
ＭＵＸ２６６とさらに備える点で相違する。この相違に
よってＯＡＤＭ２６０の入力側では、各光伝送路におい
て、分岐部２２１にはＤＥＭＵＸ２６１を介してＷＤＭ
光信号が入力されるように構成される。さらに、ＯＡＤ
Ｍ２６０の出力側では、ＣＰＬ２２３の各出力は、波長
帯域変換部２６５にそれぞれ入力され、ＭＵＸ２６６で
波長多重されて出力されるように構成される。各光ＳＷ
網２２２ａ，２２６ａ，２２９ａは、実施形態（１−
９）の光ＳＷ網２２２，２２６，２２９よりもそれぞれ
大規模な光ＳＷ網が使用される。

【０１３０】そして、分岐部２２１、光ＳＷ網２２２
ａ，２２６ａ，２２９ａ、ＣＰＬ２２３，２２４，２２
７、波長選択部２２５および可変波長選択部２２８の構
成は、図１５に示す構成と同様であるので、その説明を
省略する。ここで、波長帯域変換部２６５は、例えば、
波長帯域変換を行う光ファイバとこの光ファイバに励起
光を供給する励起光源とを備えて構成される。そして、
ある波長帯域の光は、光ファイバに励起光源とともに入
射され、励起光源によって光ファイバ中で四光波混合現
象によって波長帯域が変換されて他の波長帯域の光とな
って光ファイバから出射される。

【０１３１】出力光の波長λoutは、入力光の波長λin
とし、励起光の波長λpumpとして、次の（６）式に示す
関係をもつ。 λout＝２λin−λpump …（６） 例えば、ＣバンドのＷＤＭ光信号をλ1C＝１５３５．８
ｎｍからλ32C＝１５６０．６ｎｍとし、励起光の波長
をλpump＝１５６７．６ｎｍとすると、Ｌバンドのλ1L
＝１５９９．４ｎｍからλ32L＝１５７４．６ｎｍのＷ
ＤＭ光信号となる。

【０１３２】次に、実施形態（１−１０）の作用効果に
ついて説明する。通常時では、光ネットワークＺの各光
伝送路２５２−Ｚ１を伝送する各２波長帯域のＷＤＭ方
式光信号は、それぞれＤＥＭＵＸ２６１で現用ＡのＷＤ
Ｍ光信号と予備ＣのＷＤＭ光信号とに帯域ごとに波長分
離される。光ネットワークＺの各光伝送路２５２−Ｚ２
を伝送する各２波長帯域のＷＤＭ方式光信号は、それぞ
れ波長ＤＥＭＵＸ２６１で現用ＢのＷＤＭ光信号と予備
ＤのＷＤＭ光信号とに帯域ごとに波長分離される。

【０１３３】帯域分離された現用Ａ，Ｂおよび予備Ｃ，
Ｄの各ＷＤＭ光信号に対する光ネットワークＺから光ネ
ットワークＷへの分岐処理は、実施形態（１−９）と同
様なのでその説明を省略する。ただし、光ネットワーク
Ｗの光伝送路２５２−Ｚ１，２５２−Ｚ２に障害が発生
していない通常時なので、予備Ｃ，Ｄの波長帯域には、
ＷＤＭ光信号は、存在しない。

【０１３４】こうして光ネットワークＺの現用Ａの波長
帯域の光信号は、局２５１−Ｗ１によって光ネットワー
クＷの現用Ａの波長帯域で光伝送路２５２−Ｗ１に分岐
される。同様に、光ネットワークＺの現用Ｂの光信号
は、局２５１−Ｗ１によって光ネットワークＷの現用Ｂ
の波長帯域で光伝送路２５２−Ｗ２に分岐される。ま
た、光ネットワークＷの現用Ａから光ネットワークＺの
現用Ａに挿入される光信号は、実施形態（１−９）と同
様に、光ＳＷ網２２９ａ、可変波長変換部２２８および
ＣＰＬ２２７で処理され、ＣＰＬ２２３に入力される。
ＣＰＬ２２３は、局２５１−Ｗ１を透過する光信号と挿
入される光信号とを合波し、波長帯域変換部２６５に入
力させる。波長帯域変換部２６５は、通常時なので現用
Ａの波長帯域で入力されたＷＤＭ光信号を出力する。出
力されたＷＤＭ光信号は、ＭＵＸ２６６を介して光ネッ
トワークＺの光伝送路２５２−Ｚ１に送出される。

【０１３５】こうして光ネットワークＷの現用Ａの光信
号は、局２５１−Ｗ１によって光ネットワークＺの現用
Ａの波長帯域で光伝送路２５２−Ｚ１に挿入される。同
様に、光ネットワークＷの現用Ｂの光信号は、局２５１
−Ｗ１によって光ネットワークＺの現用Ｂの波長帯域で
光伝送路２５２−Ｚ２に挿入される。一方、例えば、局
２５１−Ｗ１の下流側において光伝送路２５２−Ｚ１に
障害が発生し、ＷＤＭ光信号を光伝送路２５２−Ｚ１を
使用して伝送できなくなったとする。

【０１３６】この場合には、光ネットワークＺの局２５
１−Ｗ１を透過する光信号は、光ＳＷ網２２２ａによっ
て予備Ｄの波長帯域で光伝送路２５２−Ｚ２に送出され
るように方路が切り換えられ、波長帯域変換部２６５で
現用Ａの波長帯域から予備Ｄの波長帯域に変換される。
さらに，光ネットワークＺの現用Ａから光ネットワーク
Ｗの現用Ａに挿入されるべき光信号は、光ＳＷ網２２９
ａによって光伝送路２５２−Ｚ２に送出されるように方
路が切り換えられ、波長帯域変換部２６５で現用Ａの波
長帯域から予備Ｄの波長帯域に変換される。

【０１３７】局２５１−Ｗ１を透過する光信号と挿入さ
れる光信号とは、予備Ｄの波長帯域でＭＵＸ２６６に入
力され、ＭＵＸ２６６で現用Ｂの光信号と波長多重され
て２波長帯域ＷＤＭ光信号となって、光伝送路２５１−
Ｚ２に送出される。このようにして実施形態（１−１
０）では、波長帯域変換部２６５で現用Ａの波長帯域か
ら予備Ｄの波長帯域に変換することによって、光伝送路
２５２−Ｚ１の障害発生時にプロテクション（protecti
on）機能を実現することができる。

【０１３８】同様に、波長帯域変換部２６５で現用Ｂの
波長帯域から予備Ｃの波長帯域に変換することによっ
て、光伝送路２５２−Ｚ２の障害発生時にもプロテクシ
ョン（protection）機能を実現することができる。な
お、図１４および図１６においてプロテクションの場合
における光信号の経路を破線で示す。

【０１３９】ここで、実施形態（１−９）および実施形
態（１−１０）では、ＣＰＬ２２４および波長選択部２
２５を用いるようにしたが、この構成部分の代わりに、
入力される光を波長ごとに分離するＤＥＭＵＸを用いて
もよい。また、実施形態（１−９）および実施形態（１
−１０）では、可変波長選択部２２８およびＣＰＬ２２
７を用いるようにしたが、この構成部分の代わりに、入
力される光を波長多重するＭＵＸを用いてもよい。

【０１４０】次に、本発明の実施形態（２−１）につい
て説明する。実施形態（２−１）は、本発明にかかる光
スイッチ網の第２の態様に対応した、例えば２５６×２
５６光スイッチ網の実施形態である。図１８は、実施形
態（２−１）の光ＳＷ網の構成を示す図である。図１８
において、２５６×２５６光ＳＷ網３００は、２５６個
の入力ポートおよび出力ポートに対応させて、可変波長
変換部３０１、１×８ＳＷ３０２および８×１光カプラ
（ＣＰＬ）３０３をそれぞれ２５６個づつ備えると共
に、各８×１光カプラ（ＣＰＬ）３０３と各出力ポート
の間に８個の３２×３２アレー導波路格子形光合分波器
（ＡＷＧ）３０４を備えて構成される。また、各可変波
長変換部３０１および各１×８ＳＷ３０２の動作を制御
するための構成として、記憶回路３０５および制御回路
３０６が設けられている。

【０１４１】２５６個の入力ポートは、それぞれ、可変
波長変換部３０１を介して１×８ＳＷ３０２に接続され
る。ここでは各入力ポートは、仮想的に３２個を１つの
束とした８群（グループ）に分けられるものとする。な
お、２５６×２５６光ＳＷ網３００に入力される光信号
が、ＷＤＭ光信号である場合では、１つの群内の入力ポ
ート数である３２個が多重数に相当し、全体の群数であ
る８個が光ＳＷ網３００に接続される光伝送路数に相当
すると考えることができる。

【０１４２】可変波長変換部３０１は、入力ポートから
入力された光信号の波長を光ＳＷ網３００で処理し得る
任意の波長λｎ（ｎは正の整数であって、例えば３２個
の波長λ１〜λ３２等）に変換することができる。この
可変波長変換部３０１の具体的な構成としては、上述の
図５（ａ）（ｂ）に示したような構成の可変波長変換部
を用いる可能である。

【０１４３】各群の各１×８ＳＷ３０２において、ある
１つの１×８ＳＷ３０２の８個の各出力は、互いに属す
る群の異なる８個の８×１ＣＰＬ３０３に１対１でそれ
ぞれ接続される。すなわち、第１群における第１番目の
１×８ＳＷ３０２−１１の第１番目の出力は、第１群に
おける第１番目の８×１ＣＰＬ３０３−１１の第１番目
に入力し、上記１×８ＳＷ３０２−１１の第２番目の出
力は、第２群における第１番目の８×１ＣＰＬ３０３−
２１の第１番目に入力し、以下、同様に、上記１×８Ｓ
Ｗ３０２−１１の第８番目の出力は、第８群における第
１番目の８×１ＣＰＬ３０３−８１の第１番目に入力す
る。また、第１群における第２番目の１×８ＳＷ３０２
−１２の第１番目の出力は、第１群における第２番目の
８×１ＣＰＬ３０３−１２の第１番目に入力し、上記１
×８ＳＷ３０２−１２の第２番目の出力は、第２群にお
ける第２番目の８×１ＣＰＬ３０３−２２の第１番目に
入力し、以下、同様に、上記１×８ＳＷ３０２−１２の
第８番目の出力は、第８群における第２番目の８×１Ｃ
ＰＬ３０３−８２の第１番目に入力する。そして、上記
と同様にして、第１群における第３２番目の１×８ＳＷ
３０２−１３２の第８番目の出力は、第８群における第
３２番目の８×１ＣＰＬ３０３−８３２の第１番目に入
力する。各群の１×８ＳＷ３０２について、上記と同様
に接続されるから、結局、第Ｋ群における第Ｌ番目の１
×ｐＳＷ３０２−ＫＬの第Ｐ番目の出力は、第Ｐ群にお
ける第Ｌ番目の８×１ＣＰＬ３０３−ＰＬの第Ｋ番目に
入力することになる。

【０１４４】各８×１ＣＰＬ３０３は、入力端子に接続
された各１×８ＳＷ３０２からの光信号を波長多重して
１つの出力端子から出力する。なお、各８×１ＣＰＬ３
０３において各光信号を合波する際に、波長の衝突（同
じ波長の光が合波されること）が発生しないように、各
可変波長変換部３０１での出力波長および各１×８ＳＷ
３０２の切り換え状態が制御回路３０６によって適切に
制御されているものとする。

【０１４５】各３２×３２ＡＷＧ３０４は、光信号が入
力されるポート位置と光信号の波長とに応じて出力ポー
トを選択する巡回型マトリックススイッチであって、具
体的には、上述の図３（ａ）に示したような構成および
図３（ｂ）に示したような入出力関係を持つＡＷＧを用
いることが可能である。ただし、ここでは図３における
入出力導波路数Ｍの値を３２とする。各３２×３２ＡＷ
Ｇ３０４の各々の出力導波路の先には、２５６個の出力
ポートがそれぞれ接続されている。

【０１４６】例えば、第１群の３２×３２ＡＷＧ３０４
−１において、第１番目の入力導波路に入射した波長λ
１の光信号は、図３（ｂ）にあるように、第１番目の出
力導波路から出射され、第１番目の出力ポートに送られ
る。また、第１番目の入力導波路に入射した波長λ２の
光信号は、第２番目の出力導波路から出射され、第２番
目の出力ポートに送られる。以下、同様にして、第１番
目の入力導波路に入射した波長λ３２の光信号は、第３
２番目の出力導波路から出射され、第３２番目の出力ポ
ートに送られる。そして、入力導波路の位置を第１番目
から第Ｌ番目にＬ個ずらすと、出力導波路の位置も巡回
的にＬ個ずれることになり、上述した図３（ｂ）にある
ように、すべての入力導波路に同一の波長の光信号が入
射されたとしても、各光信号は、別々の出力導波路から
出力されるようになる。

【０１４７】このようなＡＷＧ３０４は、上述したよう
に光学的な特性および構造を利用することによって入力
光を合分波するので、入力光の方路を切り換えることが
できる。また、その挿入損失は、３２×３２ＡＷＧの場
合でおよそ６ｄＢ程度と比較的小さい。このため、３２
×３２ＡＷＧ３０４は、低損失で光信号の方路を切り換
えることが可能である。

【０１４８】記憶回路３０５は、各ＡＷＧ３０４におけ
る入力の位置および入力された光の波長と出力の位置と
の対応関係を示す波長依存入出力対応テーブル、並び
に、各入力ポートと各出力ポートとを繋ぐための可変波
長変換部３０１、１×８ＳＷ３０２、８×１ＣＰＬ３０
３およびＡＷＧ３０４の間における関係テーブルなどを
格納する。制御回路３０６は、記憶回路３０５に接続さ
れ、各テーブルを参照することにより、各可変波長変換
部３０１の出力波長および各１×８ＳＷ３０２の切り換
え状態を制御する。

【０１４９】次に、実施形態（２−１）の作用効果につ
いて説明する。ここでは、例えば光ＳＷ網３００の第１
番目の入力ポート１に入力された光信号を第２５６番目
の出力ポート２５６から出力する場合の一例を考えるこ
とにする。なお、入力ポート１に入力された光信号を他
の出力ポートから出力する場合や、他の入力ポートに入
力された光信号の方路を切り換える場合についても同様
にして考えることができる。

【０１５０】入力ポート１に入力された光信号は、第１
群における第１番目の可変波長変換部３０１−１１に入
力される。そして、制御回路３０６は、この光信号の方
路を示すルーティング情報を読み取り、あるいは、スイ
ッチ全体制御部（オペレーションシステム）からの指示
により、光信号が入力された第１群の入力ポート１を識
別すると共に、出力すべき第８群の出力ポート２５６を
識別する。

【０１５１】制御回路３０６は、第１群の入力ポート１
が可変波長変換部３０１−１１を介して接続される１×
８ＳＷ３０２−１１の状態を、出力が第８群の８×１Ｃ
ＰＬ３０３−８１に繋がるように切り換える。また、制
御回路３０６は、記憶回路３０５の波長依存入出力対応
テーブルを参照して、第８群の８×１ＣＰＬ３０３−８
１から出力される光信号が出力ポート２５６から出力さ
れるようにするための波長λ３２を判別し、可変波長変
換部３０１−１１に入力光の波長を波長λ３２に変換す
る制御信号を出力する。

【０１５２】これにより、波長λ３２に変換された光信
号が、第１群の可変波長変換部３０１−１１から１×８
ＳＷ３０２−１１を介して第８群の８×１ＣＰＬ３０３
−８１に送られる。８×１ＣＰＬ３０３−８１では、第
１群の１×８ＳＷ３０２−１１からの光信号と他の群の
１×８ＳＷ３０２からの光信号とが波長多重されて、第
８群の３２×３２ＡＷＧ３０４−８の第１番目の入力導
波路に送られる。

【０１５３】第８群の３２×３２ＡＷＧ３０４−８の第
１番目の入力導波路に送られたＷＤＭ光信号に含まれる
波長λ３２の光信号は、第３２番目の出力導波路に送ら
れて、この出力導波路に接続された出力ポート２５６か
ら出力される。このようにして光信号の方路の切り換え
が行われる光ＳＷ網３００における損失を概算すると、
１×８ＳＷ３０２の損失が約４ｄＢ、８×１ＣＰＬ３０
３の損失が約１０ｄＢ、３２×３２ＡＷＧ３０４の損失
が約６ｄＢであり、合計で２０ｄＢ程度の損失を見積も
ることができる。一方、従来の構成を適用して２５６×
２５６光ＳＷ網を実現した場合、分配数の多い光カプラ
を光信号が通過することになり大きな損失が発生する。
具体的には、２５６×２５６光ＳＷ網を実現するのに、
例えば図２６に示すように、３２×１ＣＰＬと８×１Ｃ
ＰＬとを組み合わせて使用したときには、各々のＣＰＬ
の損失が合計で２６ｄＢ程度になり、光ＳＷ網を構成す
る他の光部品の損失をも考慮すると、本実施形態の光Ｓ
Ｗ網３００に比べて１０ｄＢ以上損失が大きくなるもの
と考えられる。

【０１５４】このように実施形態（２−１）の光ＳＷ網
３００によれば、１×８ＳＷ３０２および３２×３２Ａ
ＷＧ３０４を光カプラの前後に配置して方路の切り換え
を行うようにしたことで、分配数の少ない８×１ＣＰＬ
３０３を用いて２５６×２５６の光スイッチを実現でき
るため、光ＳＷ網の損失低減を図ることが可能になる。

【０１５５】なお、上記の実施形態（２−１）では、２
５６×２５６光ＳＷ網の構成について説明したが、光Ｓ
Ｗ網の入出力ポート数はこれに限られるものではない。
実施形態（２−１）の構成を一般化すると、入力ポート
および出力ポートそれぞれについて、Ｌ個を１つの群
（グループ）としてＫ群に分けた場合（Ｋ，Ｌは正の整
数）、（Ｋ・Ｌ）×（Ｋ・Ｌ）光ＳＷ網となる。この場
合の構成例を図１９の光ＳＷ網３００’に示しておく。

【０１５６】また、光ＳＷ網３００の２５６個の入力ポ
ートのうちの第１番目の入力ポート１に対して光信号が
入力される場合について説明したが、複数の入力ポート
に対して複数の光信号が同時に入力される場合において
も、ＡＷＧの波長依存入出力特性に応じて制御回路３０
６が複数の光信号の波長をそれぞれ制御することによっ
て、光ＳＷ網３００は複数の光信号の方路を同時に変更
することができる。

【０１５７】さらに、実施形態（２−１）の２５６×１
５６光ＳＷ網３００に関する応用例として、図２０に示
すように、各３２×３２ＡＷＧ３０４の各々の出力端子
と各出力ポートとの間に固定波長変換部３０７をそれぞ
れ備えるようにしてもよい。なお、図２０の構成例で
は、記憶回路３０５および制御回路３０６が省略してあ
る。この固定波長変換部３０７は、出力ポートから出射
される光信号の波長を所定の波長に変換する観点から設
けたものである。各固定波長変換部３０７としては、上
述の図５（ａ）に示した可変波長変換部５１の構成に対
し光源９２を所定の一波長を発振する光源に代えること
によって構成することができる。このような光源とし
て、例えば、ファブリペロ型、分布帰還型、分布ブラッ
グ反射型など各種の半導体レーザを利用することができ
る。

【０１５８】次に、本発明の実施形態（２−２）につい
て説明する。実施形態（２−２）は、本発明にかかる光
スイッチ網の第２の態様に対応した、例えば２５６×２
５６光スイッチ網の他の実施形態である。図２１は、実
施形態（２−２）の光ＳＷ網の構成を示す図である。図
２１において、２５６×２５６光ＳＷ網３１０は、２５
６個の入力ポートおよび出力ポートに対応させて、固定
波長変換部３１１、１×３２ＳＷ３１２、３２×８光カ
プラ（ＣＰＬ）３１３、８×１ＳＷ３１４および可変波
長セレクタ３１５をそれぞれ２５６個づつ備えて構成さ
れる。また、１×３２ＳＷ３１２、８×１ＳＷ３１４お
よび可変波長セレクタ３１５の各々の動作を制御するた
めに、記憶回路３１６および制御回路３１７が設けられ
ている。

【０１５９】２５６個の入力ポートは、それぞれ、固定
波長変換部３１１を介して１×３２ＳＷ３１２に接続さ
れる。ここでは各入力ポートは、実施形態（２−１）の
場合と同様にして、仮想的に３２個を１つの束とした８
群（グループ）に分けられるものとする。各固定波長変
換部３１１は、入力ポートから入力された光信号の波長
を光ＳＷ網３１０で処理し得る波長のうちの予め設定さ
れた１つの波長に変換するものである。ここでは、例え
ば、第１群において、第１番目の固定波長変換部３１１
−１１は波長λ１の光信号を出力し、第２番目の固定波
長変換部３１１−１２は波長λ１の光信号を出力し、以
下、同様に、第３２番目の固定波長変換部３１１−１３
２は波長λ３２の光信号を出力するものとする。また、
他の第２群〜第８群の各固定波長変換部３１１について
も、第１群の場合と同様の規則に従った波長の光信号を
出力するものとする。このように入力光の波長を特定の
波長に変換することで、後述する３２×８ＣＰＬ３１３
において各光信号を合波する際の波長の衝突（同じ波長
の光が合波されること）を回避できる。上記のような各
固定波長変換部３１１としては、例えば上述の図５
（ａ）に示した可変波長変換部５１の構成に対し、光源
９２を所定の一波長を発振する光源に代えることによっ
て構成することができる。

【０１６０】各群の各１×３２ＳＷ３１２において、あ
る１つの１×３２ＳＷ３１２の３２個の各出力は、同じ
群に属する３２個の３２×８ＣＰＬ３１３に１対１でそ
れぞれ接続される。すなわち、第１群について、第１番
目の１×８ＳＷ３１２−１１の第１番目の出力は、第１
番目の８×１ＣＰＬ３１３−１１の第１番目に入力し、
上記１×８ＳＷ３１２−１１の第２番目の出力は、第２
番目の８×１ＣＰＬ３１３−１２の第１番目に入力し、
以下、同様に、上記１×８ＳＷ３１２−１１の第３２番
目の出力は、第３２番目の８×１ＣＰＬ３１３−１３２
の第１番目に入力する。また、第１群における第２番目
の１×８ＳＷ３１２−１２の第１番目の出力は、第１番
目の８×１ＣＰＬ３１３−１１の第２番目に入力し、上
記１×８ＳＷ３１２−１２の第２番目の出力は、第２番
目の８×１ＣＰＬ３１３−１２の第２番目に入力し、以
下、同様に、上記１×８ＳＷ３１２−１２の第３２番目
の出力は、第３２番目の８×１ＣＰＬ３１３−１３２の
第２番目に入力する。そして、上記と同様にして、第１
群における第３２番目の１×８ＳＷ３１２−１３２の第
３２番目の出力は、同じ群の第３２番目の８×１ＣＰＬ
３１３−１３２の第３２番目に入力する。各群の１×８
ＳＷ３１２について、上記と同様に接続されるから、結
局、第Ｋ群における第Ｌ番目の１×ｐＳＷ３１２−ＫＬ
の第Ｐ番目の出力は、第Ｋ群における第Ｐ番目の８×１
ＣＰＬ３０３−ＫＰの第Ｌ番目に入力することになる。

【０１６１】各３２×８ＣＰＬ３１３は、入力端子に接
続された各１×３２ＳＷ３１２からの光信号を波長多重
した後、そのＷＤＭ光信号を８分岐して８個の出力端子
からそれぞれ出力する。ある１つの３２×８ＣＰＬ３１
３の８個の各出力は、互いに属する群の異なる８個の８
×１ＳＷ３１４に１対１でそれぞれ接続される。すなわ
ち、第１群における第１番目の３２×８ＣＰＬ３１３−
１１の第１番目の出力は、第１群における第１番目の８
×１ＳＷ３１４−１１の第１番目に入力し、上記３２×
８ＣＰＬ３１３−１１の第２番目の出力は、第２群にお
ける第１番目の８×１ＳＷ３１４−２１の第１番目に入
力し、以下、同様に、上記３２×８ＣＰＬ３１３−１１
の第８番目の出力は、第８群における第１番目の８×１
ＳＷ３１４−８１の第１番目に入力する。また、第１群
における第２番目の３２×８ＣＰＬ３１３−１２の第１
番目の出力は、第１群における第２番目の８×１ＳＷ３
１４−１２の第１番目に入力し、上記３２×８ＣＰＬ３
１３−１２の第２番目の出力は、第２群における第２番
目の８×１ＳＷ３１４−２２の第１番目に入力し、以
下、同様に、上記３２×８ＣＰＬ３１３−１２の第８番
目の出力は、第８群における第２番目の８×１ＳＷ３１
４−８２の第１番目に入力する。そして、上記と同様に
して、第１群における第３２番目の３２×８ＣＰＬ３１
３−１３２の第８番目の出力は、第８群における第３２
番目の８×１ＳＷ３１４−８３２の第１番目に入力す
る。各群の３２×８ＣＰＬ３１３について、上記と同様
に接続されるから、結局、第Ｋ群における第Ｌ番目の３
２×８ＣＰＬ３１３−ＫＬの第Ｐ番目の出力は、第Ｐ群
における第Ｌ番目の８×１ＳＷ３１４−ＰＬの第Ｋ番目
に入力することになる。

【０１６２】各８×１ＳＷ３１４は、それぞれ、互いに
属する群の異なる８個の３２×８ＣＰＬ３１３からのＷ
ＤＭ光信号のうちの１つを選択して、対応する可変波長
セレクタ３１５に送る。各８×１ＳＷ３１４についての
入出力の切り換え状態は、制御回路３１７によって制御
される。各可変波長セレクタ３１５は、それぞれ、各８
×１ＳＷ３１４から送られてくるＷＤＭ光信号に含まれ
得る波長λ１〜λ３２の各光信号のうちから、出力ポー
トに出力すべき波長の光信号を選択的に透過する光デバ
イスである。各可変波長セレクタ３１５で選択される透
過光の波長は、制御回路３１７によって制御される。

【０１６３】記憶回路３１６は、各入力ポートと各出力
ポートとを繋ぐための固定波長変換部３１１、１×３２
ＳＷ３１２、３２×８ＣＰＬ３１３、８×１ＳＷ３１４
および可変波長セレクタ３１５の間における関係テーブ
ルなどを格納する。制御回路３１７は、記憶回路３１６
に接続され、記憶回路３１６の記憶情報を参照すること
により、各１×３２ＳＷ３１２および各８×１ＳＷ３１
４の切り換え状態、並びに、各可変波長セレクタ３１５
における選択波長を制御する。

【０１６４】次に、実施形態（２−２）の作用効果につ
いて説明する。ここでも、前述した実施形態（２−１）
の場合と同様に、例えば光ＳＷ網３１０の第１番目の入
力ポート１に入力された光信号を第２５６番目の出力ポ
ート２５６から出力する場合の一例を考えることにす
る。入力ポート１に入力された光信号は、第１群におけ
る第１番目の固定波長変換部３１１−１１に入力され波
長λ１の光信号に変換される。このとき、制御回路３１
７は、この光信号の方路を示すルーティング情報を読み
取り、あるいは、スイッチ全体制御部からの指示によ
り、光信号が入力された第１群の入力ポート１を識別す
ると共に、出力すべき第８群の出力ポート２５６を識別
する。

【０１６５】制御回路３１７は、第１群の入力ポート１
が固定波長変換部３１１−１１を介して接続される１×
３２ＳＷ３１２−１１の状態を、出力が第１群における
第３２番目の３２×８ＣＰＬ３１３−１３２に繋がるよ
うに切り換える。また、これと同時に、制御回路３１７
は、第８群の出力ポート２５６に可変波長セレクタ３１
５−８３２を介して接続される８×１ＳＷ３１４−８３
２の状態を、入力が第１群における第３２番目の３２×
８ＣＰＬ３１３−１３２に繋がるように切り換える。さ
らに、制御回路３１７は、可変波長セレクタ３１５−８
３２で波長λ３２の光信号が選択され透過されるように
する制御信号を出力する。

【０１６６】これにより、第１群の固定波長変換部３１
１−１１から波長λ３２に変換された光信号が、１×３
２ＳＷ３１２−１１を介して第１群の第３２番目の３２
×８ＣＰＬ３１３−１３２に送られる。３２×８ＣＰＬ
３１３−１３２では、第１群の各１×３２ＳＷ３１２か
らの光信号が波長多重され、そのＷＤＭ光信号が８分岐
されて各群の第３２番目の８×１ＳＷ３１４にそれぞれ
送られる。

【０１６７】第８群における第３２番目の８×１ＳＷ３
１４−８３２では、各群の第３２番目の３２×８ＣＰＬ
３１３にそれぞれ接続する入力端子のうちの第１群の３
２×８ＣＰＬ３１３−１３２に接続する入力端子が１つ
の出力端子に繋がれて、３２×８ＣＰＬ３１３−１３２
からのＷＤＭ光信号が可変波長セレクタ３１５−８３２
に送られる。そして、可変波長セレクタ３１５−８３に
送られたＷＤＭ光信号は、波長λ３２の光信号のみが透
過されて第２５６番目の出力ポート２５６から出力され
る。

【０１６８】このようにして光信号の方路の切り換えが
行われる光ＳＷ網３１０における損失を概算すると、１
×３２ＳＷ３１２の損失が約４ｄＢ、３２×８ＣＰＬ３
１３の損失が約１６ｄＢ、８×１ＳＷ３１４の損失が約
４ｄＢ、可変波長セレクタ３１５の損失が約６ｄＢであ
り、合計で３０ｄＢ程度の損失を見積もることができ
る。一方、従来の構成を適用して２５６×２５６光ＳＷ
網を実現した場合、分配数の多い光カプラを光信号が通
過することになり大きな損失が発生する。具体的には、
上記の実施形態（２−２）のような固定波長変換部およ
び可変波長セレクタを用いた２５６×２５６光ＳＷ網を
実現するのに、例えば図２７に示すように、３２×８Ｃ
ＰＬと１×３２ＣＰＬとを組み合わせて使用したときに
は、各々のＣＰＬの損失が合計で３２ｄＢ程度になり、
光ＳＷ網を構成する他の光部品の損失をも考慮すると、
実施形態（２−２）の光ＳＷ網３１０に比べて１０ｄＢ
以上損失が大きくなるものと考えられる。

【０１６９】このように実施形態（２−２）の光ＳＷ網
３１０によれば、固定波長変換部３１１および１×３２
ＳＷ３１２を光カプラ３１３の前段に配置し、かつ、８
×１ＳＷ３１４および可変波長セレクタ３１５を光カプ
ラ３１３の後段に配置して方路の切り換えを行うように
したことで、分配数の少ない３２×８ＣＰＬ３１３を用
いて２５６×２５６の光スイッチを実現できるため、光
ＳＷ網の損失低減を図ることが可能になる。

【０１７０】なお、上記の実施形態（２−２）でも、２
５６×２５６光ＳＷ網の構成について説明したが、光Ｓ
Ｗ網の入出力ポート数はこれに限られるものではない。
実施形態（２−２）の構成を一般化すると、入力ポート
および出力ポートそれぞれについて、Ｌ個を１つの群
（グループ）としてＫ群に分けた場合（Ｋ，Ｌは正の整
数）、（Ｋ・Ｌ）×（Ｋ・Ｌ）光ＳＷ網となる。この場
合の構成例を図２２の光ＳＷ網３１０’に示しておく。

【０１７１】また、光ＳＷ網３１０の２５６個の入力ポ
ートのうちの第１番目の入力ポート１に対して光信号が
入力される場合について説明したが、複数の入力ポート
に対して複数の光信号が同時に入力される場合において
も、１×３２ＳＷ３１２、８×１ＳＷ３１４および可変
波長セレクタ３１５の動作を適切に制御することによっ
て、光ＳＷ網３１０は複数の光信号の方路を同時に変更
することができる。

【０１７２】さらに、実施形態（２−２）の２５６×２
５６光ＳＷ網３００に関する応用例として、図２３に示
すように、各可変波長セレクタ３１５の各々の出力端子
と各出力ポートとの間に固定波長変換部３１８をそれぞ
れ備えるようにしてもよい。なお、図２３の構成例で
は、記憶回路３１６および制御回路３１７が省略してあ
る。この固定波長変換部３１８は、出力ポートから出射
される光信号の波長を所定の波長に再生する観点から設
けたものである。各固定波長変換部３１８としては、上
述の図５（ａ）に示した可変波長変換部５１の構成に対
し光源９２を所定の一波長を発振する光源に代えること
によって構成することができる。

【０１７３】次に、本発明の実施形態（２−３）につい
て説明する。実施形態（２−３）は、前述した実施形態
（２−１）の光スイッチ網を適用した光クロスコネクト
装置（光ＸＣ）の実施形態である。図２４は、実施形態
（２−３）の光ＸＣの構成を示す図である。図２４にお
いて、光ＸＣ４００は、例えば、局間インターフェース
（ＩＦ）に相当する７本の光伝送路と、局内インターフ
ェース（ＩＦ）に相当する複数本の光伝送路とをそれぞ
れ伝送されるＷＤＭ光信号のクロスコネクトを実現する
ために、前述の図２０に示した２５６×２５６光ＳＷ網
３００’の構成を適用したものである。

【０１７４】具体的には、各局間ＩＦの光伝送路を伝送
されてきた各々のＷＤＭ光信号が、各光分波器（ＤＥＭ
ＵＸ）４０１で波長ごとに分離されて光ＳＷ網３００’
の対応する入力ポートに送られる。また、局内ＩＦの各
光伝送路を伝送されてきた各波長の光信号は、光ＳＷ網
３００’の対応する各入力ポートに直接送られる。そし
て、光ＳＷ網３００’の各出力ポートから出力される各
々の波長の光信号は、局間ＩＦごとに光合波器（ＭＵ
Ｘ）４０２で波長多重されて対応する光伝送路に送られ
るか、または、局内ＩＦの各光伝送路に直接送られる。
なお、ＤＥＭＵＸ４０１およびＭＵＸ４０２としては、
例えば、誘電体多層膜フィルタやＡＷＧなどを利用する
ことができる。

【０１７５】上記のような実施形態（２−３）の光ＸＣ
４００では、例えば、局間ＩＦの第１番目の光伝送路を
伝送した３２波のＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ４０１−
１に入力されて波長ごとに分離された後に、第１群の光
信号として２５６×２５６光ＳＷ網３００’の各入力ポ
ートに入力される。そして、２５６×２５６光ＳＷ網３
００’に入力された各光信号は、前述した実施形態（２
−１）の場合と同様にして方路の切り換えが行われ、対
応する固定波長変換部３０７で所定の波長に変換された
後に、各ＭＵＸ４０２を介して局間ＩＦの光伝送路に送
出されるか、または、局内ＩＦの各光伝送路に送出され
る。

【０１７６】ただし、局間ＩＦを伝送されるＷＤＭ光信
号がここでは３２波多重であるので、１つのＭＵＸ４０
２に接続される３２個の各固定波長変換部３０７におけ
る固定波長は、波長λ１から波長λ３２のうちのいずれ
か１つの波長が重複しないように割り振られるものとす
る。このように実施形態（２−３）の光ＸＣでは、局間
ＩＦおよび局内ＩＦの任意の光伝送路から入力されたＷ
ＤＭ光信号を２５６×２５６光ＳＷ網３００’で各波長
の光信号ごとに方路を変更することによって、局間ＩＦ
および局内ＩＦの任意光伝送路に出力することができ
る。

【０１７７】次に、本発明の実施形態（２−４）につい
て説明する。実施形態（２−４）は、前述した実施形態
（２−２）の光スイッチ網を適用した光クロスコネクト
装置（光ＸＣ）の実施形態である。図２５は、実施形態
（２−４）の光ＸＣの構成を示す図である。図２５にお
いて、光ＸＣ４１０は、前述した実施形態（２−３）の
場合と同様に、例えば、局間ＩＦの７本の光伝送路と、
局内ＩＦの複数本の光伝送路とをそれぞれ伝送されるＷ
ＤＭ光信号のクロスコネクトを実現するために、前述の
図２３に示した２５６×２５６光ＳＷ網３１０’の構成
を適用したものである。

【０１７８】具体的には、各局間ＩＦの光伝送路を伝送
されてきた各々のＷＤＭ光信号が、各光分波器（ＤＥＭ
ＵＸ）４１１で波長ごとに分離されて光ＳＷ網３１０’
の対応する入力ポートに送られる。また、局内ＩＦの各
光伝送路を伝送されてきた各波長の光信号は、光ＳＷ網
３１０’の対応する各入力ポートに直接送られる。そし
て、光ＳＷ網３１０’の各出力ポートから出力される各
々の波長の光信号は、局間ＩＦごとに光合波器（ＭＵ
Ｘ）４１２で波長多重されて対応する光伝送路に送られ
るか、または、局内ＩＦの各光伝送路に直接送られる。
なお、ＤＥＭＵＸ４０１およびＭＵＸ４０２としては、
例えば、誘電体多層膜フィルタやＡＷＧなどを利用する
ことができる。

【０１７９】上記のような実施形態（２−４）の光ＸＣ
４１０では、前述の実施形態（２−３）の場合と同様
に、例えば、局間ＩＦの第１番目の光伝送路を伝送した
３２波のＷＤＭ光信号は、ＤＥＭＵＸ４１１−１に入力
されて波長ごとに分離された後に、第１群の光信号とし
て２５６×２５６光ＳＷ網３１０’の各入力ポートに入
力される。そして、２５６×２５６光ＳＷ網３１０’に
入力された各光信号は、前述した実施形態（２−２）の
場合と同様にして方路の切り換えが行われ、対応する固
定波長変換部３１８で所定の波長に変換された後に、各
ＭＵＸ４１２を介して局間ＩＦの光伝送路に送出される
か、または、局内ＩＦの各光伝送路に送出される。

【０１８０】このように実施形態（２−４）の光ＸＣで
も、局間ＩＦおよび局内ＩＦの任意の光伝送路から入力
されたＷＤＭ光信号を２５６×２５６光ＳＷ網３１０’
で各波長の光信号ごとに方路を変更することによって、
局間ＩＦおよび局内ＩＦの任意光伝送路に出力すること
ができる。なお、前述した実施形態（２−３）および実
施形態（２−４）では、２５６×２５６光ＳＷ網を用い
て光ＸＣを構成したが、本発明の光ＸＣはこれに限ら
ず、一般化した構成として、前述の図１９または図２２
に示した（Ｋ・Ｌ）×（Ｋ・Ｌ）光ＳＷ網を適用するこ
とが可能である。図１９または図２２の構成を光ＸＣに
適用する場合には、（Ｋ・Ｌ）×（Ｋ・Ｌ）光ＳＷ網の
各出力ポートに固定波長変換部を設けるようにする。

【０１８１】また、前述した実施形態（２−３）または
実施形態（２−４）の光ＸＣを利用して、光ネットワー
クを構築することも可能である。具体的には、上述した
実施形態（１−９）や実施形態（１−１０）に示した場
合と同様にして、実施形態（２−３）または実施形態
（２−４）の光ＸＣの構成を、ネットワーク上の局内の
光分岐・挿入装置の構成として適用すればよい。

【０１８２】さらに、上述した実施形態（１−１）〜実
施形態（２−４）については、光ＳＷ網における損失を
補償する必要がある場合、各入力ポートから各出力ポー
トまでの任意の位置に光増幅器を設けるようにしてもよ
い。以上、本明細書で開示された主な発明を以下にまと
める。

【０１８３】（付記１） 複数の入力ポートと、複数の
出力ポートと、前記入力ポートに対応してそれぞれ設け
られ、前記入力ポートより入力される光の波長を変換す
る複数の波長変換手段と、前記複数の波長変換手段の出
力光を波長に応じて特定の前記出力ポートに出力する選
択手段と、を備えることを特徴とする光スイッチ網。

【０１８４】（付記２） 付記１に記載の光スイッチ網
であって、前記選択手段を複数設け、前記波長変換手段
の出力を任意の前記選択手段に切り換える光スイッチを
設けたことを特徴とする光スイッチ網。

【０１８５】（付記３） 付記１に記載の光スイッチ網
であって、前記選択手段を複数設け、前記波長選択手段
の出力を任意の前記選択手段に切り換える第１光切換手
段と、前記複数の選択手段からの出力を切り換え任意の
前記出力ポートに出力する第２光切換手段と、を備える
ことを特徴とする光スイッチ網。

【０１８６】（付記４） 付記３に記載の光スイッチ網
であって、前記第１切換手段および前記第２切換手段
は、複数あることを特徴とする光スイッチ網。

【０１８７】（付記５） 付記４に記載の光スイッチ網
であって、前記複数の入力ポートを複数のグループに分
け、前記複数の選択手段は前記グループの数分設け、前
記第１切換手段は前記グループの数の前記複数の選択手
段に切り換え、前記第２切換手段は前記グループの数の
前記複数の選択手段の出力を特定の出力ポートに切り換
えて出力することを特徴とする光スイッチ網。

【０１８８】（付記６） 付記１に記載の光スイッチ網
であって、前記複数の出力ポートにそれぞれ波長を変換
する波長変換手段を設けたことを特徴とする光スイッチ
網。

【０１８９】（付記７） 波長多重された光を波長分離
する波長分離手段と、前記波長分離手段の複数の出力が
複数の入力ポートにそれぞれ接続される光スイッチ網
と、前記光スイッチ網の出力ポートに対応してそれぞれ
設けられ、光の波長を変換する複数の固定波長変換手段
と、前記複数の固定波長変換手段の出力光を波長多重す
る複数の波長多重手段と、を備え、前記光スイッチ網
は、複数の入力ポートと、複数の出力ポートと、前記入
力ポートに対応してそれぞれ設けられ、前記入力ポート
より入力される光の波長を変換する複数の波長変換手段
と、前記複数の波長変換手段の出力光を波長に応じて特
定の前記出力ポートに出力する選択手段と、を備えるこ
とを特徴とする光クロスコネクト装置。

【０１９０】（付記８） 付記７に記載の光クロスコネ
クト装置であって、前記波長分離手段は、入力された光
を複数個の波長帯域に波長分離した後に各波長帯域で互
いに波長の異なる複数個の光にさらに波長分離する手段
であることを特徴とする光クロスコネクト装置。

【０１９１】（付記９） 付記７または付記８に記載の
光クロスコネクト装置であって、前記波長多重手段は、
入力された光を複数個の波長帯域ごとに波長多重した後
に各波長帯域をさらに波長多重する手段であることを特
徴とする光クロスコネクト装置。

【０１９２】（付記１０） 複数個の光信号を波長多重
した波長分割多重光信号から所定の光信号を分岐する分
岐部と、前記分岐部から出力される波長多重光信号に所
定の光信号を挿入する挿入部と、前記分岐部から出力さ
れる所定の光信号を所定の方路に変更するための光スイ
ッチ網とを備え、前記光スイッチ網は、複数の入力ポー
トと、複数の出力ポートと、前記入力ポートに対応して
それぞれ設けられ、前記入力ポートより入力される光の
波長を変換する複数の波長変換手段と、前記複数の波長
変換手段の出力光を波長に応じて特定の前記出力ポート
に出力する選択手段と、を備えることを特徴とする光分
岐・挿入装置。

【０１９３】（付記１１） 複数個の光信号を波長多重
した波長分割多重光信号から所定の光信号を分岐する分
岐部と、前記分岐部から出力される波長多重光信号に所
定の光信号を挿入する挿入部と、入力される光信号の方
路を前記挿入部に出力すべく変更するための光スイッチ
網とを備え、前記光スイッチ網は、複数の入力ポート
と、複数の出力ポートと、前記入力ポートに対応してそ
れぞれ設けられ、前記入力ポートより入力される光の波
長を変換する複数の波長変換手段と、前記複数の波長変
換手段の出力光を波長に応じて特定の前記出力ポートに
出力する選択手段と、を備えることを特徴とする光分岐
・挿入装置。

【０１９４】（付記１２） 複数個の光信号を波長多重
した波長分割多重光信号から所定の光信号を分岐する分
岐部と、前記分岐部から出力される波長多重光信号に所
定の光信号を挿入する挿入部と、前記分岐部から出力さ
れる所定の光信号を所定の方路に変更するための第１光
スイッチ網と、入力される光信号の方路を前記挿入部に
出力すべく変更するための第２光スイッチ網とを備え、
前記第１および第２光スイッチ網のそれぞれは、複数の
入力ポートと、複数の出力ポートと、前記入力ポートに
対応してそれぞれ設けられ、前記入力ポートより入力さ
れる光の波長を変換する複数の波長変換手段と、前記複
数の波長変換手段の出力光を波長に応じて特定の前記出
力ポートに出力する選択手段と、を備えることを特徴と
する光分岐・挿入装置。

【０１９５】（付記１３） 複数個の局と、前記各局間
を接続する、互い波長の異なる複数個の光信号を波長多
重した波長分割多重光信号を伝送する光伝送路とを備え
る光ネットワークであって、前記複数個の局の少なくと
も１つの局は、付記１０〜付記１２のいずれか１つに記
載の光分岐・挿入装置を備えることを特徴とする光ネッ
トワーク。

【０１９６】（付記１４） 複数の入力ポートと、複数
の出力ポートと、前記入力ポートに対応してそれぞれ設
けられ、前記入力ポートより入力される光の波長を変換
する複数の波長変換手段と、該各波長変換手段および前
記各出力ポートの間に配置される複数の光分岐結合手段
と、前記各波長変換手段で波長変換された光を、当該変
換後の波長および出力先に設定された前記出力ポートに
応じて、前記複数の光分岐結合手段のうちのいずれか１
つに送る入力側光切換手段と、前記各光分岐結合手段か
らの出力光を、当該出力された分岐結合手段および出力
光の波長に応じて、前記複数の出力ポートのうちのいず
れか１つに送る出力側光切換手段と、を備えて構成され
たことを特徴とする光スイッチ網。

【０１９７】（付記１５） 付記１４に記載の光スイッ
チ網であって、前記複数の入力ポートを複数のグループ
に分け、前記複数の光分岐結合手段は、それぞれ、前記
グループの数分の入力端子と１つの出力端子とを有する
光カプラからなり、前記入力側光切換手段は、１つの入
力端子と前記グループの数分の出力端子とを有する複数
の光スイッチを備え、該各光スイッチの入力端子が前記
各波長変換手段の出力端子に１対１に接続され、前記各
光スイッチの各々の出力端子が、前記グループの数に対
応した前記複数の光カプラの１つの入力端子にそれぞれ
接続され、前記出力側光切換手段は、前記各光カプラの
出力端子に１対１に接続する複数の入力導波路と前記各
出力ポートに１対１に接続する複数の出力導波路とを有
するアレー導波路格子形光合分波器を備えたことを特徴
とする光スイッチ網。

【０１９８】（付記１６） 付記１４に記載の光スイッ
チ網であって、前記複数の入力ポートを複数のグループ
に分け、前記複数の光分岐結合手段は、それぞれ、前記
各グループ内に含まれる光の波長数分の入力端子と前記
グループの数分の出力端子とを有する光カプラからな
り、前記入力側光切換手段は、１つの入力端子と前記各
グループ内に含まれる光の波長数分の出力端子とを有す
る複数の光スイッチを備え、該各光スイッチの入力端子
が前記各波長変換手段の出力端子に１対１に接続され、
前記各光スイッチの各々の出力端子が、前記グループの
数に対応した前記複数の光カプラの１つの入力端子にそ
れぞれ接続され、前記出力側光切換手段は、前記グルー
プの数分の入力端子と１つの出力端子を有する複数の光
スイッチと、前記複数の出力ポートに対応してそれぞれ
設けられる複数の可変波長セレクタとを備え、前記各光
スイッチの各々の入力端子が、前記グループの数に対応
した前記複数の光カプラの１つの出力端子にそれぞれ接
続され、前記各光スイッチの出力光に含まれる特定の波
長の光が、前記各可変波長セレクタにより選択されて対
応する前記出力ポートから出力されることを特徴とする
光スイッチ網。

【０１９９】（付記１７） 付記１４に記載の光スイッ
チ網であって、前記出力側光切換手段から前記各出力ポ
ートにそれぞれ送られる光の波長を予め設定した波長に
変換する固定波長変換手段を備えたことを特徴とする光
スイッチ網。

【０２００】（付記１８） 波長多重された光を波長分
離する波長分離手段と、前記波長分離手段の複数の出力
が複数の入力ポートにそれぞれ接続される光スイッチ網
と、前記光スイッチ網の出力ポートに対応してそれぞれ
設けられ、光の波長を変換する複数の固定波長変換手段
と、前記複数の固定波長変換手段の出力光を波長多重す
る複数の波長多重手段とを備え、前記光スイッチ網は、
複数の入力ポートと、複数の出力ポートと、前記入力ポ
ートに対応してそれぞれ設けられ、前記入力ポートより
入力される光の波長を変換する複数の波長変換手段と、
該各波長変換手段および前記各出力ポートの間に配置さ
れる複数の光分岐結合手段と、前記各波長変換手段で波
長変換された光を、当該変換後の波長および出力先に設
定された前記出力ポートに応じて、前記複数の光分岐結
合手段のうちのいずれか１つに送る入力側光切換手段
と、前記各光分岐結合手段からの出力光を、当該出力さ
れた分岐結合手段および出力光の波長に応じて、前記複
数の出力ポートのうちのいずれか１つに送る出力側光切
換手段と、を備えて構成されたことを特徴とする光クロ
スコネクト装置。

【０２０１】（付記１９） 付記１８に記載の光クロス
コネクト装置であって、前記波長分離手段は、入力され
た光を複数個の波長帯域に波長分離した後に各波長帯域
で互いに波長の異なる複数個の光にさらに波長分離する
手段であることを特徴とする光クロスコネクト装置。

【０２０２】（付記２０） 付記１８に記載の光クロス
コネクト装置であって、前記波長多重手段は、入力され
た光を複数個の波長帯域ごとに波長多重した後に各波長
帯域をさらに波長多重する手段であることを特徴とする
光クロスコネクト装置。

【０２０３】（付記２１） 複数個の光信号を波長多重
した波長分割多重光信号から所定の光信号を分岐する分
岐部と、前記分岐部から出力される波長多重光信号に所
定の光信号を挿入する挿入部と、前記分岐部から出力さ
れる所定の光信号を所定の方路に変更するための光スイ
ッチ網とを備え、前記光スイッチ網は、複数の入力ポー
トと、複数の出力ポートと、前記入力ポートに対応して
それぞれ設けられ、前記入力ポートより入力される光の
波長を変換する複数の波長変換手段と、該各波長変換手
段および前記各出力ポートの間に配置される複数の光分
岐結合手段と、前記各波長変換手段で波長変換された光
を、当該変換後の波長および出力先に設定された前記出
力ポートに応じて、前記複数の光分岐結合手段のうちの
いずれか１つに送る入力側光切換手段と、前記各光分岐
結合手段からの出力光を、当該出力された分岐結合手段
および出力光の波長に応じて、前記複数の出力ポートの
うちのいずれか１つに送る出力側光切換手段と、を備え
て構成されたことを特徴とする光分岐・挿入装置。

【０２０４】（付記２２） 複数個の光信号を波長多重
した波長分割多重光信号から所定の光信号を分岐する分
岐部と、前記分岐部から出力される波長多重光信号に所
定の光信号を挿入する挿入部と、入力される光信号の方
路を前記挿入部に出力すべく変更するための光スイッチ
網とを備え、前記光スイッチ網は、複数の入力ポート
と、複数の出力ポートと、前記入力ポートに対応してそ
れぞれ設けられ、前記入力ポートより入力される光の波
長を変換する複数の波長変換手段と、該各波長変換手段
および前記各出力ポートの間に配置される複数の光分岐
結合手段と、前記各波長変換手段で波長変換された光
を、当該変換後の波長および出力先に設定された前記出
力ポートに応じて、前記複数の光分岐結合手段のうちの
いずれか１つに送る入力側光切換手段と、前記各光分岐
結合手段からの出力光を、当該出力された分岐結合手段
および出力光の波長に応じて、前記複数の出力ポートの
うちのいずれか１つに送る出力側光切換手段と、を備え
て構成されたことを特徴とする光分岐・挿入装置。

【０２０５】（付記２３） 複数個の光信号を波長多重
した波長分割多重光信号から所定の光信号を分岐する分
岐部と、前記分岐部から出力される波長多重光信号に所
定の光信号を挿入する挿入部と、前記分岐部から出力さ
れる所定の光信号を所定の方路に変更するための第１光
スイッチ網と、入力される光信号の方路を前記挿入部に
出力すべく変更するための第２光スイッチ網とを備え、
前記第１および第２光スイッチ網のそれぞれは、複数の
入力ポートと、複数の出力ポートと、前記入力ポートに
対応してそれぞれ設けられ、前記入力ポートより入力さ
れる光の波長を変換する複数の波長変換手段と、該各波
長変換手段および前記各出力ポートの間に配置される複
数の光分岐結合手段と、前記各波長変換手段で波長変換
された光を、当該変換後の波長および出力先に設定され
た前記出力ポートに応じて、前記複数の光分岐結合手段
のうちのいずれか１つに送る入力側光切換手段と、前記
各光分岐結合手段からの出力光を、当該出力された分岐
結合手段および出力光の波長に応じて、前記複数の出力
ポートのうちのいずれか１つに送る出力側光切換手段
と、を備えて構成されたことを特徴とする光分岐・挿入
装置。

【０２０６】（付記２４） 複数個の局と、前記各局間
を接続する、互い波長の異なる複数個の光信号を波長多
重した波長分割多重光信号を伝送する光伝送路とを備え
る光ネットワークであって、前記複数個の局の少なくと
も１つの局は、付記２１〜付記２３のいずれか１つに記
載の光分岐・挿入装置を備えることを特徴とする光ネッ
トワーク。

【０２０７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による光Ｓ
Ｗ網の第１の態様では、可変波長変換部と光合分波部と
を組み合わせることによって光ＳＷ網を構成しているの
で、分配選択型の光ＳＷ網における光分岐結合器による
原理的な損失を伴うことがない。また、本発明による光
ＳＷ網の第２の態様では、光分岐結合手段の前後に方路
の切換を行う光切換手段を配置することで、光分岐結合
手段における分配数を少なくすることができるため、光
ＳＷ網の損失低減を図ることが可能になる。このため、
本発明の光ＳＷ網は、入出力数が同規模な光ＳＷ網にお
いて、従来の分配選択型の光ＳＷ網に較べて損失を低減
することができる。よって、光ＳＷ網による損失を補う
ために必要とされる光増幅器を省略することも可能にな
る。光増幅器を省略した場合には、光増幅器による利得
傾斜（ゲインチルト）やＡＳＥなどが無くなるため、こ
れらによる伝送品質の劣化を回避することができ、小型
化および低価格化などを実現することができる。

【０２０８】また、本発明の光ＸＣや分岐・挿入装置
は、上記のような本発明による光ＳＷ網を追加するだけ
なので拡張性に富む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態（１−１）の光ＳＷ網の構成
を示す図である。

【図２】本発明の実施形態（１−２）の光ＳＷ網の構成
を示す図である。

【図３】同上実施形態（１−２）のＳＷ網におけるｍ×
ｍ合分波器の構成および入出力関係を示す図である。

【図４】同上実施形態（１−２）のＳＷ網におけるｍ×
ｍ合分波部の別の構成例である。

【図５】同上実施形態（１−２）のＳＷ網におけるの可
変波長変換部の構成を示す図である。

【図６】本発明の実施形態（１−３）の光ＳＷ網の構成
を示す図である。

【図７】本発明の実施形態（１−４）の光ＳＷ網の構成
を示す図である。

【図８】同上実施形態（１−４）のＤ×Ｄ光ＳＷ網にお
けるｎ×ｎ光ＳＷ網の構成を示す図である。

【図９】本発明の実施形態（１−５）の光クロスコネク
ト装置の構成を示す図である。

【図１０】本発明の実施形態（１−６）の光クロスコネ
クト装置の構成を示す図である。

【図１１】本発明の実施形態（１−７）の光クロスコネ
クト装置の構成を示す図である。

【図１２】同上実施形態（１−７）の光クロスコネクト
装置における１２８×１２８光ＳＷ網の構成を示す図で
ある。

【図１３】本発明の実施形態（１−８）の光クロスコネ
クト装置の構成を示す図である。

【図１４】本発明の実施形態（１−９）の光ネットワー
クの構成を示す図である。

【図１５】同上実施形態（１−９）の光ネットワークに
おける光分岐・挿入装置の構成を示す図である。

【図１６】本発明の実施形態（１−１０）の光ネットワ
ークの構成を示す図である。

【図１７】同上実施形態（１−１０）の光ネットワーク
における光分岐・挿入装置の構成を示す図である。

【図１８】本発明の実施形態（２−１）の光ＳＷ網の構
成を示す図である。

【図１９】同上実施形態（２−１）の光ＳＷ網を一般化
した構成を示す図である。

【図２０】同上実施形態（２−１）の光ＳＷ網の応用例
を示す図である。

【図２１】本発明の実施形態（２−２）の光ＳＷ網の構
成を示す図である。

【図２２】同上実施形態（２−２）の光ＳＷ網を一般化
した構成を示す図である。

【図２３】同上実施形態（２−２）の光ＳＷ網の応用例
を示す図である。

【図２４】本発明の実施形態（２−３）の光クロスコネ
クト装置の構成を示す図である。

【図２５】本発明の実施形態（２−４）の光クロスコネ
クト装置の構成を示す図である。

【図２６】従来の構成を適用した２５６×２５６光ＳＷ
網の一例を示す図である。

【図２７】従来の構成を適用した２５６×２５６光ＳＷ
網の他の一例を示す図である。

【符号の説明】

３１、５１，３０１ 可変波長変換部 ３２、５３ 合分波部 ３３，１５８，３０６，３１７ 制御回路 ３４，１５９，３０５，３１６ 記憶回路 ７０，３０４ アレー導波路格子形光合分波器（ＡＷ
Ｇ） １８３，３０７，３１１，３１８ 固定波長変換部 ２２１ 分岐部 ２２５ 波長選択部 ２５５ 波長帯域変換部 ３０２，３１２，３１４ 光スイッチ（ＳＷ） ３０３，３１３ 光分岐結合器（ＣＰＬ） ３１５ 可変波長セレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒柳 智司 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 津山 功 神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目３番９ 号 富士通ディジタル・テクノロジ株式会 社内 Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB05 DA08 EA04 EA07 EA14 EA28 EA30 EB15 5K002 BA05 DA02 DA09 DA13 5K069 AA06 AA13 AA16 BA09 CB10 DB33 EA24 EA25 EA26

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の入力ポートと、 複数の出力ポートと、 前記入力ポートに対応してそれぞれ設けられ、前記入力
   ポートより入力される光の波長を変換する複数の波長変
   換手段と、 前記複数の波長変換手段の出力光を波長に応じて特定の
   前記出力ポートに出力する選択手段と、 を備えることを特徴とする光スイッチ網。
2. 【請求項２】請求項１に記載の光スイッチ網であって、 前記選択手段を複数設け、 前記波長変換手段の出力を任意の前記選択手段に切り換
   える光スイッチを設けたことを特徴とする光スイッチ
   網。
3. 【請求項３】複数の入力ポートと、 複数の出力ポートと、 前記入力ポートに対応してそれぞれ設けられ、前記入力
   ポートより入力される光の波長を変換する複数の波長変
   換手段と、 該各波長変換手段および前記各出力ポートの間に配置さ
   れる複数の光分岐結合手段と、 前記各波長変換手段で波長変換された光を、当該変換後
   の波長および出力先に設定された前記出力ポートに応じ
   て、前記複数の光分岐結合手段のうちのいずれか１つに
   送る入力側光切換手段と、 前記各光分岐結合手段からの出力光を、当該出力された
   分岐結合手段および出力光の波長に応じて、前記複数の
   出力ポートのうちのいずれか１つに送る出力側光切換手
   段と、 を備えて構成されたことを特徴とする光スイッチ網。
4. 【請求項４】波長多重された光を波長分離する波長分離
   手段と、 前記波長分離手段の複数の出力が複数の入力ポートにそ
   れぞれ接続される光スイッチ網と、 前記光スイッチ網の出力ポートに対応してそれぞれ設け
   られ、光の波長を変換する複数の固定波長変換手段と、 前記複数の固定波長変換手段の出力光を波長多重する複
   数の波長多重手段とを備えて構成される光クロスコネク
   ト装置であって、 前記光スイッチ網が、請求項１〜３のいずれか１つに記
   載の光スイッチ網であることを特徴とする光クロスコネ
   クト装置。
5. 【請求項５】複数個の光信号を波長多重した波長分割多
   重光信号から所定の光信号を分岐する分岐部と、 前記分岐部から出力される波長多重光信号に所定の光信
   号を挿入する挿入部と、 前記分岐部から出力される所定の光信号を所定の方路に
   変更するための第１光スイッチ網と、 入力される光信号の方路を前記挿入部に出力すべく変更
   するための第２光スイッチ網とを備えて構成される光分
   岐・挿入装置であって、 前記第１および第２光スイッチ網のそれぞれが、請求項
   １〜３のいずれか１つに記載の光スイッチ網であること
   を特徴とする光分岐・挿入装置。