JP2003332992A - 光制御光ポート選択スイッチ - Google Patents
光制御光ポート選択スイッチInfo
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- JP2003332992A JP2003332992A JP2002142979A JP2002142979A JP2003332992A JP 2003332992 A JP2003332992 A JP 2003332992A JP 2002142979 A JP2002142979 A JP 2002142979A JP 2002142979 A JP2002142979 A JP 2002142979A JP 2003332992 A JP2003332992 A JP 2003332992A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コネクタの外れを高速で検知してポート切り
替えでき、小型で低コストな光制御光ポート選択スイッ
チを提供することにある。 【解決手段】 入力された信号光Ｌをポート切り替えし
て出力する光制御光ポート選択スイッチ１において、正
ポート２ａにモニタ光Ｍを出力すると共に、正ポート２
ａに接続されたコネクタ３ａが外れた時、ポート選択す
るためにモニタ光Ｍの戻り光ＲＭを出力する戻り光制御
部４と、戻り光制御部４から戻り光ＲＭが入力されない
時、入力された信号光Ｌを正ポート２ａに出力し、戻り
光制御部４から戻り光ＲＭが入力された時、入力された
信号光Ｌを副ポート２ｂに切り替えて出力する出力ポー
ト選択光回路５とを備えたものである。
替えでき、小型で低コストな光制御光ポート選択スイッ
チを提供することにある。 【解決手段】 入力された信号光Ｌをポート切り替えし
て出力する光制御光ポート選択スイッチ１において、正
ポート２ａにモニタ光Ｍを出力すると共に、正ポート２
ａに接続されたコネクタ３ａが外れた時、ポート選択す
るためにモニタ光Ｍの戻り光ＲＭを出力する戻り光制御
部４と、戻り光制御部４から戻り光ＲＭが入力されない
時、入力された信号光Ｌを正ポート２ａに出力し、戻り
光制御部４から戻り光ＲＭが入力された時、入力された
信号光Ｌを副ポート２ｂに切り替えて出力する出力ポー
ト選択光回路５とを備えたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力された信号光
をポート切り替えして出力する光ポート選択スイッチに
関するものである。
をポート切り替えして出力する光ポート選択スイッチに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ポート選択スイッチは、入力さ
れた信号光をポート切り替えして出力するものである。
この光ポート選択スイッチには、各ポートに接続された
コネクタの着脱状態を検知するためのフォトダイオード
（ＰＤ）が備えられている。
れた信号光をポート切り替えして出力するものである。
この光ポート選択スイッチには、各ポートに接続された
コネクタの着脱状態を検知するためのフォトダイオード
（ＰＤ）が備えられている。
【０００３】従来の光ポート選択スイッチでは、正ポー
トにコネクタが接続されている通常時、ＰＤに光信号が
入力されず、ＰＤから電気信号が出力されないので、入
力された信号光を通常の出力ポートである正ポートに出
力している。
トにコネクタが接続されている通常時、ＰＤに光信号が
入力されず、ＰＤから電気信号が出力されないので、入
力された信号光を通常の出力ポートである正ポートに出
力している。
【０００４】一方、正ポートに接続されたコネクタが外
れた時には、ＰＤに光信号が入力され、ＰＤから電気信
号が出力されるので、その電気信号に基づいてポート切
り替えが行われ、入力された信号光を冗長（リダンダン
ト）用の出力ポートである副ポートに出力している。
れた時には、ＰＤに光信号が入力され、ＰＤから電気信
号が出力されるので、その電気信号に基づいてポート切
り替えが行われ、入力された信号光を冗長（リダンダン
ト）用の出力ポートである副ポートに出力している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題 】しかしながら、従来
の光ポート選択スイッチは、コネクタの着脱状態をフォ
トダイオードで検知しており、光信号を一旦電気信号に
変換しているので、コネクタの外れを高速で検知してポ
ート切り替えできないという問題がある。特に、近年の
通信機器は伝送速度が１Ｇｂｐｓ以上であり、このよう
な通信機器に従来の光ポート選択スイッチを使用する
と、安定した通信を確保できない場合がある。
の光ポート選択スイッチは、コネクタの着脱状態をフォ
トダイオードで検知しており、光信号を一旦電気信号に
変換しているので、コネクタの外れを高速で検知してポ
ート切り替えできないという問題がある。特に、近年の
通信機器は伝送速度が１Ｇｂｐｓ以上であり、このよう
な通信機器に従来の光ポート選択スイッチを使用する
と、安定した通信を確保できない場合がある。
【０００６】また、従来の光ポート選択スイッチは、光
回路の他に、フォトダイオードの周囲に電気回路を形成
する必要があるので、光回路と電気回路を別々の工程で
作製しなければならず、一括形成できないという問題が
ある。したがって、光ポート選択スイッチが大型とな
り、その製造コストも高くなる。
回路の他に、フォトダイオードの周囲に電気回路を形成
する必要があるので、光回路と電気回路を別々の工程で
作製しなければならず、一括形成できないという問題が
ある。したがって、光ポート選択スイッチが大型とな
り、その製造コストも高くなる。
【０００７】そこで、本発明の目的は、コネクタの外れ
を高速で検知してポート切り替えでき、小型で低コスト
な光制御光ポート選択スイッチを提供することにある。
を高速で検知してポート切り替えでき、小型で低コスト
な光制御光ポート選択スイッチを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために創案されたものであり、請求項１の発明は、
入力された信号光をポート切り替えして出力する光ポー
ト選択スイッチにおいて、正ポートにモニタ光を出力す
ると共に、正ポートに接続されたコネクタが外れた時、
ポート選択するためにモニタ光の戻り光を出力する戻り
光制御部と、戻り光制御部から戻り光が入力されない
時、入力された信号光を正ポートに出力し、戻り光制御
部から戻り光が入力された時、入力された信号光を副ポ
ートに切り替えて出力する出力ポート選択光回路とを備
えた光制御光ポート選択スイッチである。
するために創案されたものであり、請求項１の発明は、
入力された信号光をポート切り替えして出力する光ポー
ト選択スイッチにおいて、正ポートにモニタ光を出力す
ると共に、正ポートに接続されたコネクタが外れた時、
ポート選択するためにモニタ光の戻り光を出力する戻り
光制御部と、戻り光制御部から戻り光が入力されない
時、入力された信号光を正ポートに出力し、戻り光制御
部から戻り光が入力された時、入力された信号光を副ポ
ートに切り替えて出力する出力ポート選択光回路とを備
えた光制御光ポート選択スイッチである。
【０００９】請求項２の発明は、上記戻り光制御部は、
信号光と異なる波長のモニタ光を出力するモニタ光ＬＤ
と、モニタ光ＬＤからのモニタ光を正ポートに出力する
と共に、正ポートからの戻り光を出力ポート選択光回路
に出力する光サーキュレータとを備えた請求項１記載の
光制御光ポート選択スイッチである。
信号光と異なる波長のモニタ光を出力するモニタ光ＬＤ
と、モニタ光ＬＤからのモニタ光を正ポートに出力する
と共に、正ポートからの戻り光を出力ポート選択光回路
に出力する光サーキュレータとを備えた請求項１記載の
光制御光ポート選択スイッチである。
【００１０】請求項３の発明は、上記出力ポート選択光
回路は、入力された信号光を分岐するＹ分岐と、分岐し
た信号光がそれぞれ伝搬する二つのアームと、分岐した
信号光を再結合し、正ポートあるいは副ポートに出力す
るＸ結合とからなる請求項１記載の光制御光ポート選択
スイッチである。
回路は、入力された信号光を分岐するＹ分岐と、分岐し
た信号光がそれぞれ伝搬する二つのアームと、分岐した
信号光を再結合し、正ポートあるいは副ポートに出力す
るＸ結合とからなる請求項１記載の光制御光ポート選択
スイッチである。
【００１１】請求項４の発明は、上記Ｙ分岐は、信号光
を等パワーに分岐する３ｄＢカプラで構成され、上記一
方のアームは、戻り光が入力されることによりそのアー
ムを伝搬する信号光の位相を変調する位相変調用の半導
体光増幅器を備え、上記他方のアームは、整合用の半導
体光増幅器を備え、上記Ｘ結合は、双方の半導体光増幅
器が位相変調しない通常時、双方のアームを伝搬する信
号光を合波して正ポートに出力し、位相変調用の半導体
光増幅器が位相変調するコネクタ外れ時、双方のアーム
を伝搬する信号光を合波して副ポートに切り替えて出力
する３ｄＢカプラで構成される請求項３記載の光制御光
ポート選択スイッチである。
を等パワーに分岐する３ｄＢカプラで構成され、上記一
方のアームは、戻り光が入力されることによりそのアー
ムを伝搬する信号光の位相を変調する位相変調用の半導
体光増幅器を備え、上記他方のアームは、整合用の半導
体光増幅器を備え、上記Ｘ結合は、双方の半導体光増幅
器が位相変調しない通常時、双方のアームを伝搬する信
号光を合波して正ポートに出力し、位相変調用の半導体
光増幅器が位相変調するコネクタ外れ時、双方のアーム
を伝搬する信号光を合波して副ポートに切り替えて出力
する３ｄＢカプラで構成される請求項３記載の光制御光
ポート選択スイッチである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施の形態を
添付図面にしたがって説明する。
添付図面にしたがって説明する。
【００１３】図１は、本発明の好適実施の形態である光
制御光ポート選択スイッチの概略図を示したものであ
る。
制御光ポート選択スイッチの概略図を示したものであ
る。
【００１４】図１に示すように、本発明に係る光制御光
ポート選択スイッチ１は、主として複数のポートを有す
る通信機器内に備えられて使用されるものであり、通常
時の出力ポートである正ポート２ａとその冗長（リダン
ダント）用の出力ポートである副ポート２ｂとに接続さ
れ、入力された信号光Ｌを、正ポート２ａあるいは副ポ
ート２ｂのどちらか一方に切り替えて出力するものであ
る。
ポート選択スイッチ１は、主として複数のポートを有す
る通信機器内に備えられて使用されるものであり、通常
時の出力ポートである正ポート２ａとその冗長（リダン
ダント）用の出力ポートである副ポート２ｂとに接続さ
れ、入力された信号光Ｌを、正ポート２ａあるいは副ポ
ート２ｂのどちらか一方に切り替えて出力するものであ
る。
【００１５】正・副ポート２ａ，２ｂには、コネクタ３
ａ，３ｂがそれぞれ接続されている。各コネクタ３ａ，
３ｂには、図示しない光ファイバがそれぞれ接続されて
いる。正ポート２ａあるいは副ポート２ｂのどちらか一
方から出力された信号光Ｌは、スイッチ１が備えられた
通信機器により、その通信機器とは異なる通信機器に向
けて送信される。
ａ，３ｂがそれぞれ接続されている。各コネクタ３ａ，
３ｂには、図示しない光ファイバがそれぞれ接続されて
いる。正ポート２ａあるいは副ポート２ｂのどちらか一
方から出力された信号光Ｌは、スイッチ１が備えられた
通信機器により、その通信機器とは異なる通信機器に向
けて送信される。
【００１６】さて、本発明に係る光制御光ポート選択ス
イッチ１は、正ポート２ａに接続されたコネクタ３ａの
着脱状態を検知するためのモニタ光Ｍを、正ポート２ａ
に出力すると共に、正ポート２ａに接続されたコネクタ
３ａが外れた時、ポート選択するためにモニタ光Ｍの戻
り光ＲＭを出力する戻り光制御部４と、戻り光制御部４
から戻り光ＲＭが入力されない時、入力された信号光Ｌ
を正ポート２ａに出力し、戻り光制御部４から戻り光Ｒ
Ｍが入力された時、入力された信号光Ｌを副ポート２ｂ
に切り替えて出力する出力ポート選択光回路５と、正ポ
ート２ａ、戻り光制御部４、出力ポート選択光回路５の
三者間に接続され、正ポート２ａにコネクタ３ａが接続
されている通常時に信号光Ｌとモニタ光Ｍとを合波し、
コネクタ３ａ外れ時に信号光Ｌの戻り光ＲＬと戻り光Ｒ
Ｍとを分離する波長分割多重（ＷＤＭ）カプラ６と、出
力ポート選択光回路５とＷＤＭカプラ６間に接続され、
通常時に信号光Ｌを通過させ、コネクタ３ａ外れ時に信
号光Ｌの戻り光ＲＬを除去する光アイソレータ７とから
なっている。
イッチ１は、正ポート２ａに接続されたコネクタ３ａの
着脱状態を検知するためのモニタ光Ｍを、正ポート２ａ
に出力すると共に、正ポート２ａに接続されたコネクタ
３ａが外れた時、ポート選択するためにモニタ光Ｍの戻
り光ＲＭを出力する戻り光制御部４と、戻り光制御部４
から戻り光ＲＭが入力されない時、入力された信号光Ｌ
を正ポート２ａに出力し、戻り光制御部４から戻り光Ｒ
Ｍが入力された時、入力された信号光Ｌを副ポート２ｂ
に切り替えて出力する出力ポート選択光回路５と、正ポ
ート２ａ、戻り光制御部４、出力ポート選択光回路５の
三者間に接続され、正ポート２ａにコネクタ３ａが接続
されている通常時に信号光Ｌとモニタ光Ｍとを合波し、
コネクタ３ａ外れ時に信号光Ｌの戻り光ＲＬと戻り光Ｒ
Ｍとを分離する波長分割多重（ＷＤＭ）カプラ６と、出
力ポート選択光回路５とＷＤＭカプラ６間に接続され、
通常時に信号光Ｌを通過させ、コネクタ３ａ外れ時に信
号光Ｌの戻り光ＲＬを除去する光アイソレータ７とから
なっている。
【００１７】戻り光制御部４は、二端子形の光部品であ
る。この戻り光制御部４は、信号光Ｌの波長とは異なる
波長のモニタ光Ｍを、常時一方の端子４ａから正ポート
２ａに出力し、コネクタ３ａ外れ時には、一方の端子４
ａに戻り光ＲＭが入力されると共に、その戻り光ＲＭを
他方の端子４ｂから出力ポート選択光回路５にそのまま
出力する。戻り光制御部４は、モニタ光Ｍの強度とその
戻り光ＲＭの強度が異なるので、ポート選択するために
適切な強度の戻り光ＲＭを出力するように、モニタ光Ｍ
の強度を調整している。
る。この戻り光制御部４は、信号光Ｌの波長とは異なる
波長のモニタ光Ｍを、常時一方の端子４ａから正ポート
２ａに出力し、コネクタ３ａ外れ時には、一方の端子４
ａに戻り光ＲＭが入力されると共に、その戻り光ＲＭを
他方の端子４ｂから出力ポート選択光回路５にそのまま
出力する。戻り光制御部４は、モニタ光Ｍの強度とその
戻り光ＲＭの強度が異なるので、ポート選択するために
適切な強度の戻り光ＲＭを出力するように、モニタ光Ｍ
の強度を調整している。
【００１８】信号光Ｌと別にモニタ光Ｍが必要な理由
は、信号光Ｌの出力ポートが切り替わり、正ポート２ａ
からの信号光Ｌの戻り光ＲＬが消えても、正ポート２ａ
のコネクタ３ａの着脱情報である戻り光ＲＭを提供する
ためである。
は、信号光Ｌの出力ポートが切り替わり、正ポート２ａ
からの信号光Ｌの戻り光ＲＬが消えても、正ポート２ａ
のコネクタ３ａの着脱情報である戻り光ＲＭを提供する
ためである。
【００１９】出力ポート選択光回路５は、二入力二出力
を有する四端子形の光部品である。この出力ポート選択
光回路５は、通常時、一方の入力端子５ｉａに入力され
た入力光Ｌを、一方の出力端子５ｏａから正ポート２ａ
に出力し、コネクタ３ａ外れ時には、一方の入力端子５
ｉａに入力された入力光Ｌを、他方の入力端子５ｉｂに
戻り光ＲＭが入力されることにより、他方の出力端子５
ｏｂから副ポート２ｂに切り替えて出力する。
を有する四端子形の光部品である。この出力ポート選択
光回路５は、通常時、一方の入力端子５ｉａに入力され
た入力光Ｌを、一方の出力端子５ｏａから正ポート２ａ
に出力し、コネクタ３ａ外れ時には、一方の入力端子５
ｉａに入力された入力光Ｌを、他方の入力端子５ｉｂに
戻り光ＲＭが入力されることにより、他方の出力端子５
ｏｂから副ポート２ｂに切り替えて出力する。
【００２０】本実施の形態の作用を説明する。
【００２１】正・副ポート２ａ，２ｂにコネクタ３ａ，
３ｂが接続されており、両ポート２ａ，２ｂとも、光制
御光ポート選択スイッチ１に入力された信号光Ｌが出力
可能な状態になっているものとする。
３ｂが接続されており、両ポート２ａ，２ｂとも、光制
御光ポート選択スイッチ１に入力された信号光Ｌが出力
可能な状態になっているものとする。
【００２２】まず、戻り光制御部４からはＷＤＭカプラ
６に常時モニタ光Ｍが出力されている。正ポート２ａに
コネクタ３ａが接続されている通常時、出力ポート選択
回路５に入力された信号光Ｌは、戻り光ＲＭが発生して
おらず、出力ポート選択回路５に戻り光ＲＭが入力され
ないので、ＷＤＭカプラ６に出力される。信号光Ｌとモ
ニタ光ＭはＷＤＭカプラ６で合波され、正ポート２ａに
出力される。
６に常時モニタ光Ｍが出力されている。正ポート２ａに
コネクタ３ａが接続されている通常時、出力ポート選択
回路５に入力された信号光Ｌは、戻り光ＲＭが発生して
おらず、出力ポート選択回路５に戻り光ＲＭが入力され
ないので、ＷＤＭカプラ６に出力される。信号光Ｌとモ
ニタ光ＭはＷＤＭカプラ６で合波され、正ポート２ａに
出力される。
【００２３】このとき、何らかの原因で正ポート２ａか
らコネクタ３ａが外れると、合波された信号光Ｌとモニ
タ光Ｍは正ポート２ａで反射され、合波された戻り光Ｒ
Ｌと戻り光ＲＭが発生する。
らコネクタ３ａが外れると、合波された信号光Ｌとモニ
タ光Ｍは正ポート２ａで反射され、合波された戻り光Ｒ
Ｌと戻り光ＲＭが発生する。
【００２４】合波された戻り光ＲＬと戻り光ＲＭは、Ｗ
ＤＭカプラ６で分離され、戻り光ＲＬが光アイソレータ
７に出力され、戻り光ＲＭが戻り光制御部４に出力され
る。戻り光ＲＬは、光アイソレータ７で除去される。一
方、戻り光ＲＭは、戻り光制御部４に入力されると、そ
のまま出力ポート選択光回路５に出力される。
ＤＭカプラ６で分離され、戻り光ＲＬが光アイソレータ
７に出力され、戻り光ＲＭが戻り光制御部４に出力され
る。戻り光ＲＬは、光アイソレータ７で除去される。一
方、戻り光ＲＭは、戻り光制御部４に入力されると、そ
のまま出力ポート選択光回路５に出力される。
【００２５】この状態で出力ポート選択光回路５に入力
された入射光Ｌは、出力ポート選択回路５に戻り光ＲＭ
が入力されているので、副ポート２ｂに切り替えられて
出力される。コネクタ３ａが外れてから入射光Ｌが副ポ
ート２ｂに切り替えられて出力されるまでの時間は、ｎ
ｓｅｃオーダーである。
された入射光Ｌは、出力ポート選択回路５に戻り光ＲＭ
が入力されているので、副ポート２ｂに切り替えられて
出力される。コネクタ３ａが外れてから入射光Ｌが副ポ
ート２ｂに切り替えられて出力されるまでの時間は、ｎ
ｓｅｃオーダーである。
【００２６】このように本発明に係る光制御光ポート選
択スイッチ１は、正ポート２ａのコネクタ３ａの着脱状
態をモニタ光Ｍの戻り光ＲＭで検知しており、光信号を
電気信号に変換していないので、コネクタ３ａの外れを
高速で検知して正ポート２ａから副ポート２ｂにポート
切り替えできる。特に、伝送速度が１Ｇｂｐｓ以上の通
信機器に使用しても、安定した通信を確保できる。
択スイッチ１は、正ポート２ａのコネクタ３ａの着脱状
態をモニタ光Ｍの戻り光ＲＭで検知しており、光信号を
電気信号に変換していないので、コネクタ３ａの外れを
高速で検知して正ポート２ａから副ポート２ｂにポート
切り替えできる。特に、伝送速度が１Ｇｂｐｓ以上の通
信機器に使用しても、安定した通信を確保できる。
【００２７】また、電気回路を形成する必要がないの
で、光制御光ポート選択スイッチ１を一括形成できる。
したがって、光部品の集積化が可能となるので、光制御
光ポート選択スイッチ１は小型であり、低コストであ
る。
で、光制御光ポート選択スイッチ１を一括形成できる。
したがって、光部品の集積化が可能となるので、光制御
光ポート選択スイッチ１は小型であり、低コストであ
る。
【００２８】次に、第２の実施の形態を説明する。
【００２９】図２は、第２の実施の形態である光制御光
ポート選択スイッチ２０の概略図を示したものである。
ポート選択スイッチ２０の概略図を示したものである。
【００３０】図２に示すように、本発明に係る光制御光
ポート選択スイッチ２０は、図１で説明した戻り光制御
部４のより詳細な一例である戻り光制御部４０と、出力
ポート選択光回路５のより詳細な一例である出力ポート
選択光回路５０とを備えたものであり、その他の構成
は、光制御光ポート選択スイッチ１と同じ構成である。
ポート選択スイッチ２０は、図１で説明した戻り光制御
部４のより詳細な一例である戻り光制御部４０と、出力
ポート選択光回路５のより詳細な一例である出力ポート
選択光回路５０とを備えたものであり、その他の構成
は、光制御光ポート選択スイッチ１と同じ構成である。
【００３１】戻り光制御部４０は、信号光Ｌと異なる波
長のモニタ光Ｍを出力するモニタ光レーザダイオード
（ＬＤ）４１と、モニタ光ＬＤ４１からのモニタ光Ｍを
正ポート２ａに出力すると共に、正ポート２ａからの戻
り光ＲＭを出力ポート選択光回路５０にそのまま出力す
る光サーキュレータ４２と、光サーキュレータ４２と出
力ポート選択光回路５０間に接続され、光サーキュレー
タ４２からの戻り光ＲＭを通過させ、出力ポート選択光
回路５０からの逆方向の光を除去する光アイソレータ４
３とからなっている。
長のモニタ光Ｍを出力するモニタ光レーザダイオード
（ＬＤ）４１と、モニタ光ＬＤ４１からのモニタ光Ｍを
正ポート２ａに出力すると共に、正ポート２ａからの戻
り光ＲＭを出力ポート選択光回路５０にそのまま出力す
る光サーキュレータ４２と、光サーキュレータ４２と出
力ポート選択光回路５０間に接続され、光サーキュレー
タ４２からの戻り光ＲＭを通過させ、出力ポート選択光
回路５０からの逆方向の光を除去する光アイソレータ４
３とからなっている。
【００３２】出力ポート選択光回路５０からの逆方向の
光は、後述するように、位相変調用の半導体光増幅器
（ＳＯＡ）５６ｕからの逆方向（図２では左方向）のア
イドラ光である。光アイソレータ４３は、逆方向のアイ
ドラ光が戻り光ＲＭと干渉するのを防ぐために設けたも
のなので、逆方向のアイドラ光が弱い場合には、設けな
くてもよい。
光は、後述するように、位相変調用の半導体光増幅器
（ＳＯＡ）５６ｕからの逆方向（図２では左方向）のア
イドラ光である。光アイソレータ４３は、逆方向のアイ
ドラ光が戻り光ＲＭと干渉するのを防ぐために設けたも
のなので、逆方向のアイドラ光が弱い場合には、設けな
くてもよい。
【００３３】出力ポート選択光回路５０は、入力された
信号光Ｌを分岐するＹ分岐５１と、分岐光Ｌｕ，Ｌｄが
それぞれ伝搬する上下二つのアーム５２ｕ，５２ｄと、
分岐光Ｌｕ，Ｌｄを再結合し、正ポート２ａあるいは副
ポート２ｂに出力するＸ結合５３とからなる対称マッハ
ツェンダ回路である。この出力ポート選択光回路５０と
しては、例えば、石英系光導波路（石英ＰＬＣ）を使用
することができる。
信号光Ｌを分岐するＹ分岐５１と、分岐光Ｌｕ，Ｌｄが
それぞれ伝搬する上下二つのアーム５２ｕ，５２ｄと、
分岐光Ｌｕ，Ｌｄを再結合し、正ポート２ａあるいは副
ポート２ｂに出力するＸ結合５３とからなる対称マッハ
ツェンダ回路である。この出力ポート選択光回路５０と
しては、例えば、石英系光導波路（石英ＰＬＣ）を使用
することができる。
【００３４】Ｙ分岐５１は、例えば、入力された信号光
Ｌを等パワーに分岐する３ｄＢカプラ５４ｉで構成され
ている。この３ｄＢカプラ５４ｉは、二入力二出力を有
する四端子形であるが、上側の入力端子は使用しない。
Ｌを等パワーに分岐する３ｄＢカプラ５４ｉで構成され
ている。この３ｄＢカプラ５４ｉは、二入力二出力を有
する四端子形であるが、上側の入力端子は使用しない。
【００３５】３ｄＢカプラ５４ｉは、下側の入力端子に
信号光Ｌが入力されると、信号光Ｌを等パワーに分岐
し、互いに位相差がπ／２つけられた分岐光Ｌｕ，Ｌｄ
を上下の出力端子からそれぞれ出力する。Ｙ分岐５１に
相当する３ｄＢカプラとして、方向性結合器やマルチモ
ード干渉計（ＭＭＩ）カプラを使用することができる。
信号光Ｌが入力されると、信号光Ｌを等パワーに分岐
し、互いに位相差がπ／２つけられた分岐光Ｌｕ，Ｌｄ
を上下の出力端子からそれぞれ出力する。Ｙ分岐５１に
相当する３ｄＢカプラとして、方向性結合器やマルチモ
ード干渉計（ＭＭＩ）カプラを使用することができる。
【００３６】上側のアーム５２ｕは、例えば、コネクタ
３ａ外れ時に戻り光制御部４０からの戻り光ＲＭと分岐
光Ｌｕとを合波するＷＤＭカプラ５５ｕと、コネクタ３
ａ外れ時に戻り光ＲＭと分岐光Ｌｕが入力されることに
より分岐光Ｌｕの位相を変調する位相変調用の半導体光
増幅器（ＳＯＡ）５６ｕと、常時ＳＯＡ５６ｕからのア
イドラ光Ｉｕを除去し、コネクタ３ａ外れ時に戻り光Ｒ
Ｍを出力ポート選択光回路５０から除去するＷＤＭカプ
ラ５７ｕとからなっている。これらＷＤＭカプラ５５
ｕ、ＳＯＡ５６ｕ、ＷＤＭカプラ５７ｕは、通常時分岐
光Ｌｕを単に通過させる。
３ａ外れ時に戻り光制御部４０からの戻り光ＲＭと分岐
光Ｌｕとを合波するＷＤＭカプラ５５ｕと、コネクタ３
ａ外れ時に戻り光ＲＭと分岐光Ｌｕが入力されることに
より分岐光Ｌｕの位相を変調する位相変調用の半導体光
増幅器（ＳＯＡ）５６ｕと、常時ＳＯＡ５６ｕからのア
イドラ光Ｉｕを除去し、コネクタ３ａ外れ時に戻り光Ｒ
Ｍを出力ポート選択光回路５０から除去するＷＤＭカプ
ラ５７ｕとからなっている。これらＷＤＭカプラ５５
ｕ、ＳＯＡ５６ｕ、ＷＤＭカプラ５７ｕは、通常時分岐
光Ｌｕを単に通過させる。
【００３７】ＷＤＭカプラ５５ｕは、二入力二出力を有
する四端子形であるが、上側の出力端子は使用しない。
ＷＤＭカプラ５５ｕの上側の入力端子に戻り光制御部４
０からの戻り光ＲＬが入力され、下側の入力端子に分岐
光Ｌｕが入力される。
する四端子形であるが、上側の出力端子は使用しない。
ＷＤＭカプラ５５ｕの上側の入力端子に戻り光制御部４
０からの戻り光ＲＬが入力され、下側の入力端子に分岐
光Ｌｕが入力される。
【００３８】ＳＯＡ５６ｕは、共振器を備え、常に電流
が供給されてレーザ発振している。この常時レーザ発振
している光が正方向（図２では右方向）のアイドラ光Ｉ
ｕである。ＳＯＡ５６ｕは、戻り光ＲＭと分岐光Ｌｕが
入力されることにより、半導体中のキャリア（電子及び
正孔）が戻り光ＲＭの波長の誘導放出に消費され、キャ
リア密度が減少するため、屈折率変化を起こし、分岐光
Ｌｕの波長の位相を変調する。
が供給されてレーザ発振している。この常時レーザ発振
している光が正方向（図２では右方向）のアイドラ光Ｉ
ｕである。ＳＯＡ５６ｕは、戻り光ＲＭと分岐光Ｌｕが
入力されることにより、半導体中のキャリア（電子及び
正孔）が戻り光ＲＭの波長の誘導放出に消費され、キャ
リア密度が減少するため、屈折率変化を起こし、分岐光
Ｌｕの波長の位相を変調する。
【００３９】半導体光増幅器（ＳＯＡ５６ｕ、後述する
ＳＯＡ５６ｄ）を用いた理由は、光信号を電気信号に変
換することなく、高速で戻り光ＲＭを検知し、出力ポー
トを切り替えるためである。
ＳＯＡ５６ｄ）を用いた理由は、光信号を電気信号に変
換することなく、高速で戻り光ＲＭを検知し、出力ポー
トを切り替えるためである。
【００４０】ＳＯＡ５６ｕと戻り光制御部４０の関係を
より具体的に言えば、戻り光制御部４０は、上述した戻
り光制御部４と同様に、モニタ光Ｍとその戻り光ＲＭの
強度が異なるので、分岐光Ｌｕの位相をπずらす戻り光
ＲＭがＳＯＡ５６ｕに入力されるように、モニタ光ＬＤ
４１が出力するモニタ光Ｍの強度を調整している。
より具体的に言えば、戻り光制御部４０は、上述した戻
り光制御部４と同様に、モニタ光Ｍとその戻り光ＲＭの
強度が異なるので、分岐光Ｌｕの位相をπずらす戻り光
ＲＭがＳＯＡ５６ｕに入力されるように、モニタ光ＬＤ
４１が出力するモニタ光Ｍの強度を調整している。
【００４１】ＷＤＭカプラ５７ｕは、二入力二出力を有
する四端子形であるが、上側の入力端子は使用しない。
ＷＤＭカプラ５７ｕの上側の出力端子から戻り光ＲＭと
アイドラ光Ｉｕが除去され、下側の出力端子から分岐光
Ｌｕが出力される。
する四端子形であるが、上側の入力端子は使用しない。
ＷＤＭカプラ５７ｕの上側の出力端子から戻り光ＲＭと
アイドラ光Ｉｕが除去され、下側の出力端子から分岐光
Ｌｕが出力される。
【００４２】下側のアーム５２ｄは、ＷＤＭカプラ５５
ｕ、ＳＯＡ５６ｕ、ＷＤＭカプラ５７ｕとそれぞれ同一
のＷＤＭカプラ５５ｄ、ＳＯＡ５６ｄ、ＷＤＭカプラ５
７ｄからなっている。これらＷＤＭカプラ５５ｄ、ＳＯ
Ａ５６ｄ、ＷＤＭカプラ５７ｄは、戻り光ＲＭがない通
常時に、上下のアーム５２ｕ，５２ｄを同じ状態にする
ために設けられた整合用の光部品であり、常時分岐光Ｌ
ｄを単に通過させるものである。
ｕ、ＳＯＡ５６ｕ、ＷＤＭカプラ５７ｕとそれぞれ同一
のＷＤＭカプラ５５ｄ、ＳＯＡ５６ｄ、ＷＤＭカプラ５
７ｄからなっている。これらＷＤＭカプラ５５ｄ、ＳＯ
Ａ５６ｄ、ＷＤＭカプラ５７ｄは、戻り光ＲＭがない通
常時に、上下のアーム５２ｕ，５２ｄを同じ状態にする
ために設けられた整合用の光部品であり、常時分岐光Ｌ
ｄを単に通過させるものである。
【００４３】ここで、信号光Ｌ、モニタ光Ｍ、アイドラ
光Ｉｕ，Ｉｄの関係を説明する。信号光Ｌの波長は、Ｓ
ＯＡ５６ｕ，５６ｄの透明帯域にあり、モニタ光Ｍおよ
びアイドラ光Ｉｕ，Ｉｄの波長とは異なる。アイドラ光
Ｉｕ，Ｉｄは、ＳＯＡ５６ｕ，ｄから常時発振している
光であり、その発振波長はモニタ光Ｍと同じでもよい。
モニタ光Ｍの波長とアイドラ光Ｉｕ，Ｉｄの波長は、Ｓ
ＯＡ５６ｕ，５６ｄの利得帯域にあり、互いに同一でも
よい。
光Ｉｕ，Ｉｄの関係を説明する。信号光Ｌの波長は、Ｓ
ＯＡ５６ｕ，５６ｄの透明帯域にあり、モニタ光Ｍおよ
びアイドラ光Ｉｕ，Ｉｄの波長とは異なる。アイドラ光
Ｉｕ，Ｉｄは、ＳＯＡ５６ｕ，ｄから常時発振している
光であり、その発振波長はモニタ光Ｍと同じでもよい。
モニタ光Ｍの波長とアイドラ光Ｉｕ，Ｉｄの波長は、Ｓ
ＯＡ５６ｕ，５６ｄの利得帯域にあり、互いに同一でも
よい。
【００４４】Ｘ結合５３は、例えば、双方のＳＯＡ５６
ｕ，５６ｄが分岐光Ｌｕ，Ｌｄを位相変調しない通常
時、分岐光Ｌｕ，Ｌｄを合波して正ポート２ａに出力
し、ＳＯＡ５６ｕが分岐光Ｌｕを変調するコネクタ３ａ
外れ時、分岐光Ｌｕ，Ｌｄを合波して副ポート２ａに切
り替えて出力する３ｄＢカプラ５４ｏで構成されてい
る。３ｄＢカプラ５４ｏは、３ｄＢカプラ５４ｉと同一
であり、四端子全てを使うようにした点だけが異なって
いる。
ｕ，５６ｄが分岐光Ｌｕ，Ｌｄを位相変調しない通常
時、分岐光Ｌｕ，Ｌｄを合波して正ポート２ａに出力
し、ＳＯＡ５６ｕが分岐光Ｌｕを変調するコネクタ３ａ
外れ時、分岐光Ｌｕ，Ｌｄを合波して副ポート２ａに切
り替えて出力する３ｄＢカプラ５４ｏで構成されてい
る。３ｄＢカプラ５４ｏは、３ｄＢカプラ５４ｉと同一
であり、四端子全てを使うようにした点だけが異なって
いる。
【００４５】第２の実施の形態の作用を説明する。
【００４６】光制御光ポート選択スイッチ２０は、図１
で説明した戻り光制御部４、出力ポート選択光回路５の
より詳細な一例である戻り光制御部４０、出力ポート選
択光回路５０を備えているので、全体としての作用効果
は光制御光ポート選択スイッチ１と同じである。そこ
で、出力ポート選択光回路５０の作用について説明す
る。
で説明した戻り光制御部４、出力ポート選択光回路５の
より詳細な一例である戻り光制御部４０、出力ポート選
択光回路５０を備えているので、全体としての作用効果
は光制御光ポート選択スイッチ１と同じである。そこ
で、出力ポート選択光回路５０の作用について説明す
る。
【００４７】図３（ａ）は、出力ポート選択光回路５０
による通常時のポート選択の仕組みを説明する図であ
る。図３（ｂ）は、出力ポート選択光回路５０によるコ
ネクタ外れ時のポート選択の仕組みを説明する図であ
る。図３（ｃ）は、３ｄＢカプラ通過前後における電界
の関係を示す図である。
による通常時のポート選択の仕組みを説明する図であ
る。図３（ｂ）は、出力ポート選択光回路５０によるコ
ネクタ外れ時のポート選択の仕組みを説明する図であ
る。図３（ｃ）は、３ｄＢカプラ通過前後における電界
の関係を示す図である。
【００４８】図３（ａ）〜（ｃ）における矢印の向き
は、図２で説明した信号光Ｌ、分岐光Ｌｕ，Ｌｄの伝搬
方向ではなく、これらの電界ＥＬ，ＥＵ，ＥＤの複素空
間での位相を表している。信号光Ｌは、３ｄＢカプラ５
４ｉの下側の入力端子に入力されるので、信号光Ｌ、分
岐光Ｌｕ，Ｌｄは、図３（ａ）、（ｂ）では左から右に
伝搬する。
は、図２で説明した信号光Ｌ、分岐光Ｌｕ，Ｌｄの伝搬
方向ではなく、これらの電界ＥＬ，ＥＵ，ＥＤの複素空
間での位相を表している。信号光Ｌは、３ｄＢカプラ５
４ｉの下側の入力端子に入力されるので、信号光Ｌ、分
岐光Ｌｕ，Ｌｄは、図３（ａ）、（ｂ）では左から右に
伝搬する。
【００４９】図３（ａ）に示すように、正ポートにコネ
クタが接続されている通常時、信号光の電界ＥＬは、３
ｄＢカプラ５４ｉを通過すると、振幅が１／√２（入力
Ａに対して１／√２倍）、位相が±π／４にそれぞれベ
クトル分解された分岐光の電界Ｅｕ，Ｅｄとなる。各電
界ＥＬ，Ｅｕ，Ｅｄの関係を図３（ｃ）に示す。
クタが接続されている通常時、信号光の電界ＥＬは、３
ｄＢカプラ５４ｉを通過すると、振幅が１／√２（入力
Ａに対して１／√２倍）、位相が±π／４にそれぞれベ
クトル分解された分岐光の電界Ｅｕ，Ｅｄとなる。各電
界ＥＬ，Ｅｕ，Ｅｄの関係を図３（ｃ）に示す。
【００５０】つまり、電界は、３ｄＢカプラを下から下
へあるいは上から上へと通過する場合は、位相が−π／
４ずらされ、下から上へあるいは上から下へと通過する
場合には、位相が＋π／４ずらされる。
へあるいは上から上へと通過する場合は、位相が−π／
４ずらされ、下から上へあるいは上から下へと通過する
場合には、位相が＋π／４ずらされる。
【００５１】各電界Ｅｕ，Ｅｄは、アーム５２ｕ，５２
ｄの双方のＳＯＡにモニタ光の戻り光が入力されないの
で位相変調されず、アーム５２ｕ，５２ｄを通過する間
変化しない。
ｄの双方のＳＯＡにモニタ光の戻り光が入力されないの
で位相変調されず、アーム５２ｕ，５２ｄを通過する間
変化しない。
【００５２】各電界Ｅｕ，Ｅｄは、３ｄＢカプラ５４ｏ
を通過すると、同様にしてそれぞれベクトル分解された
分岐光の電界Ｅａ１〜Ｅａ４となる。各電界Ｅａ１〜Ｅ
ａ４は、入力Ａの電界ＥＬに対して振幅が１／２倍にな
る。
を通過すると、同様にしてそれぞれベクトル分解された
分岐光の電界Ｅａ１〜Ｅａ４となる。各電界Ｅａ１〜Ｅ
ａ４は、入力Ａの電界ＥＬに対して振幅が１／２倍にな
る。
【００５３】よって、３ｄＢカプラ５４ｏの上側の出力
端子では分解された二つの電界Ｅａ２，Ｅａ３同士が強
め合い、下側の出力端子では分解された二つの電界同士
Ｅａ１，Ｅａ４が相殺される。すなわち、３ｄＢカプラ
５４ｏの上側の出力端子からのみ信号光が出力され、信
号光は正ポートに出力されることになる。
端子では分解された二つの電界Ｅａ２，Ｅａ３同士が強
め合い、下側の出力端子では分解された二つの電界同士
Ｅａ１，Ｅａ４が相殺される。すなわち、３ｄＢカプラ
５４ｏの上側の出力端子からのみ信号光が出力され、信
号光は正ポートに出力されることになる。
【００５４】一方、図３（ｂ）に示すように、コネクタ
外れ時、電界Ｅｕは、アーム５２ｕのＳＯＡにモニタ光
の戻り光が入力されるので位相変調され、電界Ｅｕから
位相がπずらされた電界Ｅｕｍとなる。
外れ時、電界Ｅｕは、アーム５２ｕのＳＯＡにモニタ光
の戻り光が入力されるので位相変調され、電界Ｅｕから
位相がπずらされた電界Ｅｕｍとなる。
【００５５】各電界Ｅｕｍ，Ｅｄは、３ｄＢカプラ５４
ｏを通過すると、同様にしてそれぞれベクトル分解され
た分岐光の電界Ｅｂ１，Ｅｂ２、Ｅａ３，Ｅａ４とな
る。各電界Ｅｂ１，Ｅｂ２も、入力Ａの電界ＥＬに対し
て振幅が１／２倍になる。
ｏを通過すると、同様にしてそれぞれベクトル分解され
た分岐光の電界Ｅｂ１，Ｅｂ２、Ｅａ３，Ｅａ４とな
る。各電界Ｅｂ１，Ｅｂ２も、入力Ａの電界ＥＬに対し
て振幅が１／２倍になる。
【００５６】よって、３ｄＢカプラ５４ｏの下側の出力
端子では分解された二つの電界Ｅｂ１，Ｅａ４同士が強
め合い、上側の出力端子では分解された二つの電界Ｅｂ
２，Ｅａ３同士が相殺される。すなわち、３ｄＢカプラ
５４ｏの下側の出力端子からのみ信号光が出力され、信
号光は正ポートから副ポートに切り替えられて出力され
ることになる。
端子では分解された二つの電界Ｅｂ１，Ｅａ４同士が強
め合い、上側の出力端子では分解された二つの電界Ｅｂ
２，Ｅａ３同士が相殺される。すなわち、３ｄＢカプラ
５４ｏの下側の出力端子からのみ信号光が出力され、信
号光は正ポートから副ポートに切り替えられて出力され
ることになる。
【００５７】このように、光制御光ポート選択スイッチ
２０は、正ポート２ａのコネクタ３ａの着脱状態をモニ
タ光Ｍの戻り光ＲＭで検知しており、光信号を電気信号
に変換していないので、コネクタ３ａの外れを高速で検
知して正ポート２ａから副ポート２ｂにポート切り替え
できる。特に、伝送速度が１Ｇｂｐｓ以上の通信機器に
使用しても、安定した通信を確保できる。
２０は、正ポート２ａのコネクタ３ａの着脱状態をモニ
タ光Ｍの戻り光ＲＭで検知しており、光信号を電気信号
に変換していないので、コネクタ３ａの外れを高速で検
知して正ポート２ａから副ポート２ｂにポート切り替え
できる。特に、伝送速度が１Ｇｂｐｓ以上の通信機器に
使用しても、安定した通信を確保できる。
【００５８】また、電気回路を形成する必要がないの
で、光制御光ポート選択スイッチ２０を一括形成でき
る。したがって、光部品の集積化が可能となるので、光
制御光ポート選択スイッチ２０は小型であり、低コスト
である。
で、光制御光ポート選択スイッチ２０を一括形成でき
る。したがって、光部品の集積化が可能となるので、光
制御光ポート選択スイッチ２０は小型であり、低コスト
である。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００６０】（１）コネクタの外れを高速で検知してポ
ート切り替えできる。
ート切り替えできる。
【００６１】（２）伝送速度が１Ｇｂｐｓ以上の通信機
器に使用しても、安定した通信を確保できる。
器に使用しても、安定した通信を確保できる。
【００６２】（３）一括形成できる。
【００６３】（４）小型である。
【００６４】（５）低コストである。
【図１】本発明の好適実施の形態を示す概略図である。
【図２】第２の実施の形態を示す概略図である。
【図３】図３（ａ）は、図２に示した出力ポート選択光
回路５０による通常時のポート選択の仕組みを説明する
図である。図３（ｂ）は、出力ポート選択光回路５０に
よるコネクタ外れ時のポート選択の仕組みを説明する図
である。図３（ｃ）は、３ｄＢカプラ通過前後における
電界の関係を示す図である。
回路５０による通常時のポート選択の仕組みを説明する
図である。図３（ｂ）は、出力ポート選択光回路５０に
よるコネクタ外れ時のポート選択の仕組みを説明する図
である。図３（ｃ）は、３ｄＢカプラ通過前後における
電界の関係を示す図である。
１ 光制御光ポート選択スイッチ
２ａ 正ポート
２ｂ 副ポート
３ａ，３ｂ コネクタ
４ 戻り光制御部
５ 出力ポート選択光回路
６ ＷＤＭカプラ
７ 光アイソレータ
Ｌ 信号光
Ｍ モニタ光
ＲＬ 信号光の戻り光
ＲＭ モニタ光の戻り光
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｈ０４Ｂ 10/13
10/135
10/14
Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB09 AB13 BA01 CA13
DA08 DA11 HA13
5K102 AA11 AA15 AA44 AH27 LA06
LA17 LA22 LA33 LA46 LA52
MH02 MH15 MH22 PH15 PH41
PH43 PH47 PH48 PH49 PH50
Claims (4)
- 【請求項１】 入力された信号光をポート切り替えして
出力する光ポート選択スイッチにおいて、正ポートにモ
ニタ光を出力すると共に、正ポートに接続されたコネク
タが外れた時、ポート選択するためにモニタ光の戻り光
を出力する戻り光制御部と、戻り光制御部から戻り光が
入力されない時、入力された信号光を正ポートに出力
し、戻り光制御部から戻り光が入力された時、入力され
た信号光を副ポートに切り替えて出力する出力ポート選
択光回路とを備えたことを特徴とする光制御光ポート選
択スイッチ。 - 【請求項２】 上記戻り光制御部は、信号光と異なる波
長のモニタ光を出力するモニタ光レーザダイオードと、
モニタ光レーザダイオードからのモニタ光を正ポートに
出力すると共に、正ポートからの戻り光を出力ポート選
択光回路に出力する光サーキュレータとを備えた請求項
１記載の光制御光ポート選択スイッチ。 - 【請求項３】 上記出力ポート選択光回路は、入力され
た信号光を分岐するＹ分岐と、分岐した信号光がそれぞ
れ伝搬する二つのアームと、分岐した信号光を再結合
し、正ポートあるいは副ポートに出力するＸ結合とから
なる請求項１記載の光制御光ポート選択スイッチ。 - 【請求項４】 上記Ｙ分岐は、信号光を等パワーに分岐
する３ｄＢカプラで構成され、上記一方のアームは、戻
り光が入力されることによりそのアームを伝搬する信号
光の位相を変調する位相変調用の半導体光増幅器を備
え、上記他方のアームは、整合用の半導体光増幅器を備
え、上記Ｘ結合は、双方の半導体光増幅器が位相変調し
ない通常時、双方のアームを伝搬する信号光を合波して
正ポートに出力し、位相変調用の半導体光増幅器が位相
変調するコネクタ外れ時、双方のアームを伝搬する信号
光を合波して副ポートに切り替えて出力する３ｄＢカプ
ラで構成される請求項３記載の光制御光ポート選択スイ
ッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142979A JP2003332992A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 光制御光ポート選択スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142979A JP2003332992A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 光制御光ポート選択スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003332992A true JP2003332992A (ja) | 2003-11-21 |
Family
ID=29703110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002142979A Pending JP2003332992A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 光制御光ポート選択スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003332992A (ja) |
-
2002
- 2002-05-17 JP JP2002142979A patent/JP2003332992A/ja active Pending
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