JP2005012328A - 光切替装置およびモニタ光生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光マトリクススイッチにおいて、光入力が無い場合でも切替設定が正常に行われているかどうかモニタできる光切替装置を得る。
【解決手段】光マトリクススイッチ（１）にモニタ光を供給するため、外部入力光を入力されるＮ個の外部入力端子と、モニタ光を発光する発光素子（４０）と、それぞれ上記外部入力端子に対応し該対応する外部入力端子から入力された外部入力光または上記発光素子（４０）が発光したモニタ光のいずれかを選択的にスイッチ入力光として出力するＮ個の第１中継端子（３）とを有する発光制御部（４）を設けた。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通信ネットワークにおける光切替装置に関するものであり、特に光マトリクススイッチ等が正常に切替設定されているかどうかモニタが可能な光切替装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は例えば特開平５−１２２７４５（特許文献１）に示された従来の光切替装置を示す図である。
図において、１００１は光マトリクススイッチ、１００２はこの光マトリクススイッチ１００１内にマトリクス状に配置された２ｘ２光スイッチ（２×２光ＳＷ）、１００３は入力端子Ｉ１〜Ｉ（Ｎ＋１）からなる光マトリクススイッチ１００１の入力端であり、入力端子Ｉ１〜ＩＮにはそれぞれ入力光Ｐ１〜ＰＮが入力される。
１００４は出力端子Ｏ１〜Ｏ（Ｍ＋１）からなる光マトリクススイッチ１００１の出力端であり、出力端子Ｏ１〜ＯＭにはそれぞれ出力光Ｑ１〜ＱＭが出力される。１００５は光を電気信号に変換する光電気変換器である。
マトリクス状に配置された上記２×２光スイッチは図のように相互に光路を形成している。 図１３に示した各２×２光スイッチ１００２においては図の上辺および左辺が入力側、右辺および下辺が出力側である。この２×２光スイッチ１００２は印加電圧９．０Ｖでクロス状態となり、例えば左辺から入力された光は右辺に出力され下辺に光は出力されない。また、２１．５Ｖでバー状態となり、左辺から入力された光は下辺に出力され、右辺には光は出力されない。クロス状態とバー状態以外の状態では、光は印加電圧に従い、左辺から入力された光は右辺と下辺へ配分されて出力される。例えば、印加電圧１５Ｖで光出力は右辺と下辺へほぼ等分されて出力される。
【０００３】
次に動作について説明する。
本従来技術は１個のモニタ光電気変換器でＭ×Ｎ光スイッチの断線を検出する装置に関するものである。
図１３における光マトリクススイッチ１００１は印加電圧によりクロス状態、バー状態及びその中間の状態ととることのできる２ｘ２光マトリックススイッチ１００２を（Ｎ＋１）行（Ｍ＋１）列マトリックス状に多段接続して構成した（Ｎ＋１）行（Ｍ＋１）列光マトリックススイッチであり、第１番目の入力端子Ｉ１に入力Ｐ１が接続され、第２番目の入力端子Ｉ２に入力Ｐ２が接続され、以下同様に第Ｎ番目の入力端子ＩＮに入力ＰＮが接続されている。また第（Ｎ＋１）番目の入力端子Ｉ（Ｎ＋１）は開放されている。
そして、光マトリックススイッチ１００１の第１番目の出力Ｏ１端子から出力Ｑ１が出力され、以下同様に第Ｍ番目の出力端子ＯＭから出力ＱＭが出力され、第Ｍ＋１番目の出力端子Ｏ（Ｍ＋１）は開放状態となる。
また、出力端子Ｏ１に接続されている２ｘ２光スイッチ１００２ａの一方の出力側に光電気変換器１００５が接続される。
以後の説明においては、ａ行ｂ列の位置の２×２光スイッチを光スイッチ（ａ，ｂ）と表現することとする。行および列の方向は図１３中に示した通りである。
【０００４】
第１の入力Ｐ１をモニタしたい場合、光スイッチ（１，１）をクロス状態とバー状態の中間の状態にする。このとき、入力Ｐ１はこの光スイッチ（１，１）で２出力に分割され、その一方の光出力は光スイッチ（１，２）、光スイッチ（１，３）、・・・、光スイッチ（１，Ｍ＋１）と伝達され、さらに光スイッチ（２、Ｍ＋１）、光スイッチ（３、Ｍ＋１）、・・・光スイッチ（Ｎ＋１、Ｍ＋１）、を通り、出力Ｑ１となるように各２×２光スイッチ１００２の印加電圧を調整し、他方の光は、光スイッチ（２，１）、光スイッチ（３，１）、・・・、光スイッチ（Ｎ＋１，１）と伝達され、さらに光スイッチ（Ｎ＋１，２）、光スイッチ（Ｎ＋１，３）、・・・光スイッチ（Ｎ＋１，Ｍ＋１）を通り、光電気変換器１００５へ入力され、モニタされるように各２×２光スイッチ１００２の印加電圧を調整する。
同様に入力Ｐ２〜ＰＮについては、例えば入力Ｐ２に対しては光スイッチ（２，１）を、入力ＰＮに対しては光スイッチ（Ｎ，１）をクロス状態とバー状態の中間状態にすることにより、モニタ状態とすることが可能となる。。また、出力Ｑ１〜ＱＭについては、例えば出力Ｑ１に対しては光スイッチ（Ｎ＋１，Ｍ＋１）を、出力ＱＭに対しては光スイッチ（Ｎ＋１，２）をクロス状態とバー状態の中間状態にすることにより、モニタ状態となる。このように、Ｐ１〜ＰＮ、Ｑ１〜ＱＭの各々のモニタの状態を時分割で行うことにより、光入出力全部のモニタが行える。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１２２７４５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光切替装置は以上のように構成されているので、光切替装置の各ポート（入力端子Ｉ１〜ＩＮ）に光入力がない場合には、モニタすることが出来ない。またモニタされる光は２ｘ２光スイッチにおいてほぼ等分されて出力され、複数の光スイッチを通過することにより、光パワーが大きく減衰し、装置挿入損失が大きくなってしまう。
特に光切替装置の入出力数が例えば１００を超えるような大規模な装置に適用する場合に問題となる。また、光ネットワークにおいて光信号を光のまま切替をおこなう光クロスコネクト装置に適用する場合、装置挿入損失が大きくなってしまうことは、光受信機で光信号を受信できなくなるという問題に繋がる。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、光入力が無い場合にでもモニタできるとともに、光パワーを減衰させることなく、切替動作が正常かどうかをモニタできる光切替装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光切替装置は、発光制御部と、受光制御部と、Ｎ入力Ｍ出力（Ｎ≧１、Ｍ≧１）の光マトリクススイッチと、制御手段を備えた光切替装置であって、上記発光制御部は、外部入力光を入力されるＮ個の外部入力端子と、モニタ光を発光する発光素子と、それぞれ上記外部入力端子に対応し該対応する外部入力端子から入力された外部入力光または上記発光素子が発光したモニタ光のいずれかを選択的にスイッチ入力光として出力するＮ個の第１中継端子とを有し、上記受光制御部は、受光素子と、上記光マトリクススイッチから出力されるスイッチ出力光を中継するＭ個の第２中継端子と、それぞれ上記Ｍ個の第２中継端子に対応する外部出力端子とを有し、上記第２中継端子から入力されるスイッチ出力光を該第２中継端子が対応する外部出力端子に出力するかまたは上記受光素子に入力し、上記光マトリクススイッチは、上記第１中継端子のいずれかから入力されたスイッチ入力光を、上記受光制御部の所定の第２中継端子にスイッチ出力光として出力し、上記制御手段は、上記発光制御部がスイッチ入力光として上記モニタ光を出力する場合、上記受光制御部は上記スイッチ出力光を上記受光素子に入力するように上記発光制御部と受光制御部を制御するものである。
【０００９】
またこの発明に係るモニタ光生成装置は、複数入力の光マトリクススイッチの切替設定確認用モニタ光を生成するモニタ光生成装置であり、外部入力光を入力される複数の外部入力端子と、モニタ光を発光する発光素子と、それぞれ上記外部入力端子に対応し該対応する外部入力端子から入力された外部入力光または上記発光素子が発光したモニタ光のいずれかを選択的にスイッチ入力光として上記光マトリクススイッチに対して出力する中継端子を備えたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
実施の形態１を図１から図５を用いて説明する。
図１はこの実施の形態における光切替装置を示す図、図２は２×２光スイッチのクロス状態とバー状態の図、図３は２×２光スイッチを多段接続して光マトリクススイッチを構成した図、図４はこの実施の形態における発光制御部の構成図、図５はこの実施の形態における受光制御部の構成図である。
【００１１】
図１において１はクロス状態、バー状態をとることのできる２ｘ２光スイッチ（２×２光ＳＷ）２をＮ行Ｍ列のマトリックス状に多段接続して構成したＮｘＭの光マトリクススイッチ、３は中継端子Ｉ１〜ＩＮを含む第１中継端、４は発光制御部であり、第１番目の中継端子Ｉ１に発光制御部４を通した入力Ｐ１が接続され、第２番目の中継端子Ｉ２に発光制御部４を通した入力Ｐ２が接続され、以下同様に第Ｎ番目の中継端子ＩＮに発光制御部４を通した入力ＰＮが接続される。５は中継端子Ｏ１〜ＯＭを含む第２中継端、６は受光制御部で、第１番目の中継端子Ｏ１から上記受光制御部６を通した出力Ｑ１が出力され、第２番目の中継端子Ｏ２から上記受光制御部６を通した出力Ｑ２が出力され、以下同様に第Ｍ番目の中継端子ＯＭから上記受光制御部６を通した出力ＱＭが出力される。上記発光制御部４と受光制御部６の詳細構造は後述する。
７は制御手段である制御回路であり、すべての２ｘ２光スイッチ２はこの制御回路７に接続され、制御回路７からの制御信号によりクロス状態とバー状態の切替を制御される。
【００１２】
上記発光制御部４へ入力される入力Ｐ１〜ＰＮは図示しない外部入力端子から入力される。また上記受光制御部６から出力される出力Ｑ１〜ＱＭは図示しない外部出力端子から出力される。
また上記第１中継端３に含まれる中継端子Ｉ１〜ＩＮの総称を第１中継端子、上記第２中継端５に含まれる中継端子Ｏ１〜ＯＭの総称を第２中継端子とする。
さらに、上記説明では第１中継端にふくまれるＮ個の第１中継端子を発光制御部４とは別の構成要素としたが、第１中継端子は発光制御部４に含まれると表現しても差し支えない。同様に第２中継端に含まれるＭ個の第２中継端子Ｏ１〜ＯＭを受光制御部に含まれると表現しても差し支えない。
【００１３】
図２（ａ）（ｂ）は図１のＮｘＭ光マトリックススイッチ１を構成する２ｘ２光スイッチ２の動作説明図で、図２（ａ）はクロス状態であり、第１の入力ｉ１が第２の出力ｏ２に、第２の入力ｉ２が第１の出力ｏ１に接続される。図２（ｂ）はバー状態であり、第１の入力ｉ１は第１の出力ｏ１に、第２の入力ｉ２は第２の出力ｏ２に接続される。
クロス状態とバー状態の切替は、例えば内部のミラーの位置を制御することにより行われる。第１の入力ｉ１及び第２の入力ｉ２からの入力光が反射される位置にミラー位置を制御する場合には、第１の入力ｉ１が第２の出力ｏ２に出力され、第２の入力ｉ２は第１の出力ｏ１に接続され、これがクロス状態である。つぎに、第１の入力ｉ１及び第２の入力ｉ２からの入力光が反射されるされることなく直進する位置にミラー位置を制御する場合には、第１の入力ｉ１が第１の出力ｏ１に出力され、第２の入力ｉ２は第２の出力ｏ２に接続され、これがバー状態である。
ただし図１においてはクロス状態とバー状態をそれぞれ図２（ａ）（ｂ）の右側の模式的な状態として示している。
【００１４】
図３は前記２ｘ２光スイッチを多段接続して２ｘ２の光マトリクススイッチを構成した図である。
図に示すように、入力Ｉ１は１行１列の２ｘ２光スイッチ２１の第２の入力端２１２に接続され、入力Ｉ２は２行１列の２ｘ２光スイッチ２３の第２の入力端２３２に接続される。２ｘ２光スイッチ２１の第１の入力端２１１は開放され、第１の出力２１３は１行２列の２ｘ２光スイッチ２２の第２の入力端２２２に接続され、第２の出力２１４は２ｘ２光スイッチ２３の第１の入力端２３１に接続される。２ｘ２光スイッチ２２の第１の入力端２２１と第１の出力２２３は開放され、第２の出力２２４は２行２列の２ｘ２光スイッチ２４の第１の入力端２４１に接続される。２ｘ２光スイッチ２３の第１の出力２３３は２ｘ２光スイッチ２４の第２の入力端２４２に接続され、第２の出力２３４は出力Ｏ２に接続される。２ｘ２光スイッチ２４の第１の出力２４３は開放され、第２の出力２４４はＯ１に接続される。これと同様にして２ｘ２光スイッチをＮ行Ｍ列多段接続することにより、図１に示したＮｘＭ光マトリクススイッチが構成できる。なお、ここで２ｘ２光スイッチ２の第１，第２の入力端端子の接続を逆にしてもクロス状態とバー状態の状態が逆になるだけであるから、切替制御を変えることにより同じ動作を行うことが出来る。同様に、第１、第２の出力端の接続を逆にしてもよい。
【００１５】
図４は前記発光制御部４の構成の一例の図である。
図において、４０はモニタ光である単一光を出力する発光素子、４１は１つの入力とＮ個の出力を有する１ｘＮ光スイッチ、４２１〜４２Ｎは２つの入力と１つの出力とを有する２ｘ１光スイッチである。１ｘＮ光スイッチ４１と２ｘ１光スイッチ４２１〜４２Ｎは、図１における制御回路７からの制御信号により切替制御される。
第１番目の入力Ｐ１は、２ｘ１光スイッチ４２１の一方の入力に接続される。２ｘ１光スイッチの４２１の他方の入力は１ｘＮ光スイッチ４１のＮ個の出力のうちの１つに接続される。１ｘＮ光スイッチ４１の入力は、発光素子４０の出力に接続される。１ｘＮ光スイッチ４１は、制御回路７からの制御信号により切替制御される。また、それぞれの２ｘ１光スイッチ４２１〜４２Ｎも制御回路７からの制御信号により切替制御され、それぞれ個別に切替制御される。２ｘ１光スイッチ４２１の出力はＩ１に接続されており、Ｉ１にはＰ１からの入力光または、発光素子４０からの光が選択的に出力される。
２ｘ１光スイッチ４２１〜４２Ｎの動作原理は、前記２ｘ２光スイッチと同様である。ただし、前記２ｘ２光スイッチ２における出力ポートをどちらか片方のみを使用すると考えてよい。
【００１６】
第２番目の入力Ｐ２は、２ｘ１光スイッチ４２２の一方の入力に接続される。２ｘ１光スイッチの４２２の他方の入力は１ｘＮ光スイッチ４１のＮ個の出力のうちの１つに接続される。上記の通り１ｘＮ光スイッチ４１の入力は、発光素子４０の出力に接続される。１ｘＮ光スイッチ４１は、制御回路７からの制御信号により切替制御される。また、２ｘ１光スイッチ４２２も制御回路７からの制御信号により切替制御され、それぞれ個別に切替制御される。２ｘ１光スイッチ４２２の出力はＩ２に接続されており、Ｉ２にはＰ２からの入力光または発光素子４０からの光が選択的に出力される。
以下同様に第Ｎ番目の２ｘ１光スイッチ４２Ｎの出力に接続されたＩＮにはＰＮまたは発光素子４０からの光が選択的に出力される。
【００１７】
上記の発光制御部４はモニタ光を生成するので、モニタ光生成装置と呼ぶこともできる。これは以下のすべての実施の形態において同様である。
【００１８】
図５は前記受光制御部６の構成の一例の図である。
図において、５０は受光素子、５１はＭ個の入力と１つの出力を有するＭｘ１光スイッチ、５２１〜５２Ｍは１つの入力と２つの出力を有する１ｘ２光スイッチである。Ｍｘ１光スイッチ５１と１ｘ２光スイッチ５２１〜５２Ｍは、図１における制御回路７からの制御信号により切替制御される。
第１番目の入力Ｏ１は、１ｘ２光スイッチ５２１の入力に接続される。２ｘ１光スイッチ５２１の出力のひとつは、受光制御部出力Ｑ１に接続され、もう一方の出力はＭｘ１光スイッチ５１のＭ個の入力の１つに接続される。Ｍｘ１光スイッチ５１の出力は、受光素子５０に接続される。Ｍｘ１光スイッチ５１は、制御回路７からの制御信号により切替制御される。
また、１ｘ２光スイッチ５２１〜５２Ｍも制御回路７からの制御信号により切替制御され、それぞれ個別に切替制御される。１ｘ２光スイッチ５２１の入力はＯ１に接続されており、Ｏ１からの入力光は、Ｑ１側または、受光素子５０側に選択的に出力される。
ここで１ｘ２光スイッチ５２１〜５２Ｍ動作原理も前記２ｘ２光スイッチと同様である。ただし、前記２ｘ２光スイッチ１１における入力ポートをどちらか片方のみを使用すると考えてよい。
【００１９】
第２番目から第Ｍ番目までも第１番目と同様である。第Ｍ番目の入力ＯＭは、１ｘ２光スイッチ５２Ｍの入力に接続される。２ｘ１光スイッチ５２Ｍの出力のひとつは、受光制御部出力ＱＭに接続され、もう一方の出力はＭｘ１光スイッチ５１のＭ本の入力の１つに接続される。Ｍｘ１光スイッチ５１の出力は、受光素子５０に接続される。Ｍｘ１光スイッチ５１は、制御回路７からの制御信号により切替制御される。また、１ｘ２光スイッチ５２Ｍも制御回路７からの制御信号により切替制御され、それぞれ個別に切替制御される。１ｘ２光スイッチ５２Ｍの入力はＯＭに接続されており、ＯＭからの入力光は、ＱＭ側または、受光素子５０側に選択的に出力される。
【００２０】
次に図１、図４、図５を参照しながらこの実施の形態におけるにおいて光マトリックススイッチが正しく切替設定されているかモニタする方法を説明する。ここで入力Ｐ１、Ｐ２、・・・、ＰＮと出力Ｑ１、Ｑ２、・・・、ＱＭがそれぞれ対応するように、Ｎ＝Ｍとする。
図１においてＮｘＭ光マトリックススイッチ１を構成する２ｘ２光スイッチ２は、１行Ｍ列、２行Ｍ−１列・・・・・Ｎ行１列がバー状態であり、それ以外の２ｘ２光スイッチ１１ａはクロス状態であるとすると、Ｐ１→Ｑ１、Ｐ２→Ｑ２、ＰＮ→ＱＮが接続されている状態となる。
【００２１】
図４の発光制御部４において、Ｉ１、Ｉ２・・・・・ＩＮから発光素子からのモニタ光が順次出力されるように１ｘＮ光スイッチ４１および２ｘ１光スイッチ４２を制御回路７が制御する。ここでＩ１、Ｉ２・・・・・ＩＮからモニタ光が出力される時間はそれぞれ数十ミリ秒以下である。
Ｉ１にモニタ光が出力されているタイミングで、図５の受光制御部６においてＯ１からのモニタ光が受光素子５０に入力されるように１ｘＭ光スイッチ５１および２Ｘ１光スイッチ５２１を制御回路７が制御する。このとき、受光素子５０ではモニタ光を検出することにより、Ｐ１→Ｑ１への接続が正常であるかどうかを検知できる。
同様に発光制御器４でＩ２にモニタ光が出力されているタイミングにおいては、受光制御部６においてＯ２からのモニタ光が受光素子５０に入力されるようにＭｘ１光スイッチ５１および１Ｘ２光スイッチ５２２を制御し、受光素子５０ではモニタ光を検出することにより、Ｐ２→Ｑ２への接続が正常であるかどうかを検知できる。
【００２２】
以上の手順で、順次モニタ光をスキャンニングさせ、受光制御部６でも同期したタイミングでスキャンニングすることにより、短時間ですべての組み合わせを完了させることが可能となる。
順次Ｉ１、Ｉ２・・・・・ＩＮの順番に発光制御部４、受光制御部６の動作を同期させることにより、Ｐ１→Ｑ１、Ｐ２→Ｑ２、ＰＮ→ＱＮが正常に接続されているかどうかを検知する。Ｉ１、Ｉ２・・・・・ＩＮからモニタ光が出力される時間はそれぞれ数十ミリ秒であるため、Ｉ１からＩＮまですべてをスキャンするためには、Ｎ＝１００の場合でも検知に必要な時間は数秒以下にできる。
【００２３】
上記の状態から、図１における２ｘ２光スイッチ２を１行Ｍ−１列、２行Ｍ−２列、・・・・、Ｎ−１行１列、Ｎ行Ｍ列がバー状態で、それ以外の２ｘ２光スイッチ１１ａはクロス状態に制御回路７により切り替えると、Ｐ１→Ｑ２、Ｐ２→Ｑ３、・・・・、ＰＮ→Ｑ１が接続されている状態となる。この切替設定状態において、光マトリックススイッチ１が正しく切替設定されているかモニタする方法を説明する。
発光制御部４において、発光素子４０からのモニタ光がＩ１、Ｉ２・・・・・ＩＮから順次出力されるように１ｘＮ光スイッチ４１および２ｘ１光スイッチ４２を制御回路７により制御する。この場合は、Ｉ１にモニタ光が出力されているタイミングで、受光制御部６においてＯ２からのモニタ光が受光素子５０に入力されるように１ｘＭ光スイッチ５１および２Ｘ１光スイッチ５２２を制御する。
このとき、受光素子５０ではモニタ光を検出することにより、Ｐ１→Ｑ２への接続が正常であるかどうかを検知できる。
Ｉ２にモニタ光が出力されているタイミングにおいては、受光制御部６においてＯ３からのモニタ光が受光素子５０に入力されるように１ｘＭ光スイッチ５１および２Ｘ１光スイッチ５２３を制御し、受光素子５０ではモニタ光を検出することにより、Ｐ２→Ｑ３への接続が正常であるかどうかを検知できる。
順次Ｉ１、Ｉ２・・・・・ＩＮの順番に発光制御部４、受光制御部６動作を同期させることにより、Ｐ１→Ｑ２、Ｐ２→Ｑ３、・・・・・、ＰＮ→Ｑ１が正常に接続されているかどうかを検知する。この場合においてもＩ１、Ｉ２・・・・・ＩＮからモニタ光が出力される時間はそれぞれ数十ミリ秒であるため、Ｎ＝１００の場合で検知に必要な時間は数秒以下にできる。
【００２４】
以上の動作を繰り返すことにより、すべての入力Ｉｘと出力Ｏｙ（ｘ＝１〜Ｎ、ｙ＝１〜Ｍ）の組合せが正常に接続されていることをチェックすることが可能となる。
【００２５】
以上、詳細を説明したように、この実施の形態よれば、発光制御部において２ｘ１光スイッチ４２ｘの出力に接続されたＩｘには、Ｐｘまたは発光素子４０からの光が選択的に出力され、受光制御部６においては１ｘ２光スイッチ５２１〜５２Ｍの入力はＯｙに接続されており、第ｙ番目の入力Ｏｙは、Ｑｙ側または、受光素子５０側に選択的に出力され、順次Ｉ１、Ｉ２・・・・・ＩＮの順番に発光制御部４、受光制御部６動作を同期させるようにしたので、光マトリックススイッチ１７に入力光がない場合において、切替設定が正常かどうかをモニタすることができる。
また、光の一部を分岐して出力光パワーを小さくすることがなく、光マトリクススイッチが正常に設定されているかどうかをモニタできる。
【００２６】
なお上記の実施の形態においては、Ｎ＝Ｍの正方行列としたがＮ≠Ｍであってもよい。
この場合、任意のＰｘからＱｙへの接続は、光マトリクススイッチ１のｘ行ｙ列の２×２スイッチをバー、他の２×２スイッチをクロスにすることによりモニタ可能であり、必要に応じて上記説明と同様の動作を複数回繰り返すことによりすべての組合せについてモニタすることが可能となる。
また以上の説明においては、光マトリクススイッチ１と発行制御部４および受光制御部６の間にそれぞれ第１中継端３および第２中継端５を設けると説明したが、光マトリクススイッチ１と発行制御部４および受光制御部６の間は端子を用いず直結されていてもよく、この発明における中継端および中継端子という用語は光マトリクススイッチ１と発行制御部４および受光制御部５の接続部という意味である。
【００２７】
また、上記の操作によりいずれかの入力Ｐｘから出力Ｑｙへの接続が正常でない場合、どの２×２光スイッチに故障が発生しているのかを把握できる場合がある。その場合は、制御回路７は故障が発生している２×２光スイッチを迂回して所定の入力Ｐｘと出力Ｑｙを接続するように経路を選択する。
【００２８】
実施の形態２．
実施の形態２を図１、図６を用いて説明する。
実施の形態１における発光制御部４では、発光素子４０からのモニタ光の出力先（２×１スイッチ４２１〜４２Ｎ）を１×Ｎ光スイッチ４１により順次切り替えていたが、この実施の形態では１×Ｎ光スイッチを必要としない例を示す。
この実施の形態における光切替装置は、以下に説明する発光制御部を除いて実施の形態１で説明したものと同様の構成である。
【００２９】
図６はこの実施の形態に係わる発光制御部４である。
図において、４は発光制御部、６１は面発光素子でり、この面発光素子６１は例えばＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ ｅｍｉｔｔｉｎａ Ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ）などの多数の発光部６２（図中６２１〜６２Ｎ）をひとつの同一面に多数有するデバイスである。それぞれの発光部６２は、図１における制御回路７からの制御信号により切替制御される。４２１〜４２Ｎは２つの入力を１つの出力を有する２ｘ１光スイッチで、実施の形態１と同様に制御回路７からの制御信号により切替制御される。
第１番目の入力Ｐ１は、２ｘ１光スイッチ４２１の片方の入力に接続される。
２ｘ１光スイッチの４２１のもう一方の入力は面発光素子６１の発光部６２１の１つに接続される。２ｘ１光スイッチ４２１も制御回路７からの制御信号により切替制御され、それぞれ個別に切替制御される。２ｘ１光スイッチ４２１の出力はＩ１に接続されており、Ｉ１にはＰ１からの入力光または、面発光素子６１からの光が選択的に出力される。第２番目の入力Ｐ２〜ＰＮとＩ２〜ＩＮについても同様の接続である。
【００３０】
この構成において、実施の形態１と同様にＮｘＭ光マトリックススイッチ１を構成する２ｘ２光スイッチ２は、１行Ｍ列、２行Ｍ−１列・・・・・Ｎ行１列がバー状態であり、それ以外の２ｘ２光スイッチ２はクロス状態であるとすると、Ｐ１→Ｑ１、Ｐ２→Ｑ２、ＰＮ→ＱＮが接続されている状態となる。
また制御回路７によりＩ１、Ｉ２・・・・・ＩＮから面発光素子６１からのモニタ光が順次出力されるように面発光素子６１および２ｘ１光スイッチ４２１〜４２Ｎを制御する。ここでＩ１、Ｉ２・・・・・ＩＮからモニタ光が出力される時間はそれぞれ数十ミリ秒以下である。
このように順次Ｉ１、Ｉ２・・・・・ＩＮの順番に制御回路７、受光制御部６の動作を同期させることにより、Ｐ１→Ｑ１、Ｐ２→Ｑ２、ＰＮ→ＱＮが正常に接続されているかどうかを検知する。
【００３１】
以後同様の動作によりすべての入力Ｉｘと出力Ｏｙ（ｘ＝１〜Ｎ、ｙ＝１〜Ｍ）の組合せが正常に接続されていることをチェックすることが可能となる。
【００３２】
以上、詳細を説明したように、この実施の形態によれば、発光制御部からのモニタ光が順次出力されるように発光部６２１〜６２Ｎおよび２ｘ１光スイッチ４２１〜４２Ｎを制御するようにしたので、光マトリックススイッチ１に入力光がない場合において、切替設定が正常かどうかをモニタすることができる。
また、光の一部を分岐して出力光パワーを小さくすることがなく、光マトリクススイッチが正常に設定されているかどうかをモニタできる。
さらに実施の形態１で使用している１×Ｎ光スイッチが不要なので構成が簡略になる。
【００３３】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、発光制御部４において発光素子４０からの光を１×Ｎ光スイッチ４１で順次切り替えて、各２×１光スイッチに入力する例を説明したが、この実施の形態では、切替を行わず、発光素子４０からの光は常に各２×１光スイッチ４２１〜４２Ｎに入力される例を示す。
この実施の形態における光切替装置は、以下に説明する発光制御部を除いて実施の形態１で説明したものと同様の構成である。
【００３４】
図７はこの実施の形態に係わる発光制御部である。
図において、７１は１つの入力光をＮに分岐する分岐器、であり、その他は実施の形態１で図４を用いて説明した発光制御部４と同様である。
【００３５】
分岐器７１は外部より制御されることなく、分岐光をすべての２ｘ１光スイッチ４２１〜４２Ｎに出力する。２ｘ１光スイッチ４２１〜４２Ｎは、制御回路７からの制御信号により切替制御される。
第１番目の入力Ｐ１は、２ｘ１光スイッチ４２１の一方の入力に接続される。２ｘ１光スイッチの４２１の他方の入力は分岐器７１のＮ個の出力の１つに接続される。
分岐器７１の入力は、発光素子４０の出力に接続される。分岐器７１は、外部より制御されることなく、分岐光を出力するが、２ｘ１光スイッチ４２は制御回路７からの制御信号により切替制御される。２ｘ１光スイッチ４２１の出力はＩ１に接続されており、Ｉ１にはＰ１からの入力光または、発光素子４０からの光が選択的に出力される。
以下同様に第Ｎ番目の２ｘ１光スイッチ４２Ｎの出力に接続されたＩＮには、ＰＮまたは発光素子４０からの光が選択的に出力される。
【００３６】
以上のように、この実施の形態に係わる発光制御部によれば分岐器を用いて、２ｘ１光スイッチに出力するように構成したので分岐部の制御が不要になり、光マトリックススイッチ１に入力光がない場合において、簡単な制御で、切替設定が正常かどうかをモニタすることができる。
【００３７】
実施の形態４．
上記実施の形態においては、各入力Ｉ１〜ＩＮの波形については言及していないが、この実施の形態においては、それぞれが識別可能なように変調される例を示す。
この実施の形態における光切替装置は、以下に説明する発光制御部および受光制御部を除いて実施の形態１で説明したものと同様の構成である。
図８はこの実施の形態に係わる発光制御部である。
図において、８０は外部からの制御可能な制御機能付発光素子、８１は発光素子制御部である。その他の構成は実施の形態１で図４を用いて説明した発光制御部４と同様である。
【００３８】
この実施の形態において、光マトリックススイッチが正しく切替設定されているかモニタする際には、発光制御部４においてＩ１、Ｉ２・・・・・ＩＮから発光素子からのモニタ光が順次出力されるように１ｘＮ光スイッチ４１および２ｘ１光スイッチ４２を制御する。このとき、発光素子制御部８１は、Ｉ１に出力されるタイミングでは、Ｉ１と認識できる光信号として制御機能付発光素子８０を制御し、Ｉ１モニタ信号を出力する。次にＩ２に出力されるタイミングでは、Ｉ１と認識できる光信号として制御機能付発光素子８０を制御し、ＩＮまで異なる光信号をモニタ信号として出力する。
Ｉ１モニタ信号、Ｉ２モニタ信号、・・・、ＩＮモニタ信号は、例えば図９に示すようなアナログ的な変調制御をおこなうことにより識別可能である。Ｉ１においてはｆ１の周波数での変調光とし、Ｉ２ではｆ１とは異なる周波数ｆ２で変調光とし、同様にＩＮではｆＮでの変調光とする。
【００３９】
受光制御部６の構成は実施の形態１で図５を用いて説明したものと同様である。
この実施の形態においては、まず入力Ｉ１にＩ１モニタ信号が出力されているタイミングで、Ｉ１モニタ信号が出力Ｏ１を経由して受光素子５０に入力されるように、制御回路７が光マトリクススイッチ１と受光制御部６のＭ×１光スイッチ５１および２Ｘ１光スイッチ５２１〜５２Ｍを制御する。
このとき、光マトリクススイッチ１が正常に切替設定されていればｆ１の周波数での変調光であるＩ１モニタ信号が受光素子で受信されるが、正常に切替設定されていない場合には受信されない。
【００４０】
受信されなかった場合、受光制御部６を出力Ｏ１から受光素子５０に入力されるようにしたまま、発光制御部で異なるモニタ信号であるＩｘモニタ信号（ｘ＝２〜Ｎ）を入力Ｉｘに順次入力していくと、受光素子５０はいずれかのＩｘを受信する場合がある。
【００４１】
以上の動作により、受光素子５０はモニタ光を受信した場合、受信光の周波数により受信光が入力された入力Ｉｘ（ｘ＝１〜Ｎ）を識別して制御回路７に通知し、制御回路７は受光素子から通知された入力Ｉｘによって、光マトリクススイッチ１が正常に切替設定されているかどうか、また正常でない切替設定がされている場合はどのように誤っているかを判定する。
以上の動作をすべての出力Ｏｙ（ｙ＝１〜Ｍ）について行う。
【００４２】
以上、詳細を説明したようにこの実施の形態によれば、発光素子制御部８１は、Ｉ１に出力されるタイミングでは、Ｉ１と認識できる光信号として制御機能付発光素子８０を制御し、Ｉ１モニタ信号を出力する。次にＩ２に出力されるタイミングでは、Ｉ１と認識できる光信号として制御機能付発光素子８０を制御し、ＩＮまで異なる光信号をモニタ信号として出力するようにしたので、マトリクススイッチが正常に切替設定されていればｆ１の周波数での変調光であるＩ１モニタ信号が受信されるが、正常に切替設定されていない場合には、異なるモニタ信号が受信されるので、切替設定の異常をモニタできるだけでなく、どのように光マトリックススイッチが切替設定されてしまっているかも容易に検知できる。
【００４３】
なお、上記の説明では各モニタ信号（Ｉｘモニタ信号）はアナログ変調された例を示したが、図１０に示すようにそれぞれ異なるパターンを有するデジタル変調を行っても識別可能であり、上記と同様の効果を奏する。
【００４４】
実施の形態５．
実施の形態５を図１１、図１２を用いて説明する。
上記実施の形態１〜４では、発光制御部と受光制御部を別々に設置する例を示したが、この実施の形態においては、この両者を一体化する例を示す。
図１１はこの実施の形態における発光受光制御部と周知の多ポート光マトリクススイッチを組み合わせた光切替装置の図、図１２はこの実施の形態における発光受光制御部の詳細を示す図である。
【００４５】
図１１において、発光制御部１１０に入力されたＮ個の入力Ｐ１〜ＰＮは出力端１１１に出力され、多ポート光マトリクススイッチ１３０に入力された後、入力端１１２から再度発光制御部１１０に入力されてＭ個の出力Ｑ１〜ＱＭとして出力される。
多ポート光マトリクススイッチ１３０は例えば６４入力６４出力であり、発光制御部１１０からの制御信号により切替設定が行われる。
【００４６】
図１２はこの実施の形態に係わる発光受光制御部１１０の構成を示す図である。
図において、１１０は発光受光制御部である。４０は単一光を出力する発光素子、４１は１つの入力とＮ個の出力を有する１ｘＮ光スイッチ、４２１〜４２Ｎは２つの入力と１つの出力とを有する２ｘ１光スイッチである。１ｘＮ光スイッチ４１と２ｘ１光スイッチ４２１〜４２Ｎは、制御回路７からの信号により切替制御される。
５０は受光素子、５１はＭ個の入力と１つの出力を有するＭｘ１光スイッチ（Ｍ×１光ＳＷ）、５２１〜５２Ｍは１つの入力を２つの出力を有する１ｘ２光スイッチである。Ｍｘ１光スイッチ５１と１ｘ２光スイッチ５２１〜５２Ｍは、制御回路７からの制御信号により切替制御される。
【００４７】
この発光受光制御部１１０は、Ｎ個の入力Ｐ１〜ＰＮとＭ個の出力Ｑ１〜ＱＭを有し、またＮ個の光マトリックススイッチ入力へ接続する中継端子Ｉ１〜ＩＮからなる出力端１１１とＭ個の光マトリックススイッチ出力へ接続する中継端子Ｏ１〜ＯＭからなる入力端１１２を有する。
【００４８】
上記の構成において、第１番目の入力Ｐ１は、２ｘ１光スイッチ４２１の一方の入力に接続される。２ｘ１光スイッチの４２１の他方の入力は１ｘＮ光スイッチ４１のＮ個の出力のうちの１つに接続される。１ｘＮ光スイッチ４１の入力は、発光素子４０の出力に接続される。１ｘＮ光スイッチ４１は、制御回路７からの制御信号により切替制御される。また、それぞれの２ｘ１光スイッチ４２１〜４２Ｎも制御回路７からの制御信号により切替制御され、それぞれ個別に切替制御される。２ｘ１光スイッチ４２１の出力は光マトリックススイッチ入力へ接続する出力端１１１のＩ１に接続されており、Ｉ１にはＰ１からの入力光または、発光素子４０からの光が選択的に出力される。
以下同様に第Ｎ番目の２ｘ１光スイッチ４２Ｎの出力に接続された多ポート光マトリックススイッチ１３０の入力へ接続する中継端子ＩＮには、ＰＮまたは発光素子４０からの光が選択的に出力される。
【００４９】
光マトリックススイッチ出力へ接続する入力端１１２の第１番目の中継端子Ｏ１は、１ｘ２光スイッチ５２１の入力に接続される。２ｘ１光スイッチ５２１の出力の一方は、発行受光制御部出力Ｑ１に接続され、他方の出力はＭｘ１光スイッチ５１のＭ個の入力のうちの１つに接続される。Ｍｘ１光スイッチ５１の出力は、受光素子５０に接続される。Ｍｘ１光スイッチ５１は、制御回路７からの制御信号により切替制御される。また、１ｘ２光スイッチ５２１〜５２Ｍも制御回路７からの制御信号により切替制御され、それぞれ個別に切替制御される。それぞれの１ｘ２光スイッチ５２１〜５２Ｍの入力は多ポート光マトリックススイッチ１３０出力へ接続する入力端１１２に接続されており、多ポート光マトリックススイッチ１３０出力へ接続する入力端１１２からの入力光は、出力Ｑ１側または、受光素子５０側に選択的に出力される。第２番目から第Ｍ−１番目、第Ｍ番目まで同様の構成である。
【００５０】
この実施の形態において、多ポート光マトリックススイッチ１３０が正しく切替設定されているかモニタする方法を図１１，図１２を参照して説明する。ここでもＰ１、Ｐ２、・・・、ＰＮとＱ１、Ｑ２、・・・、ＱＭが対応するようにＮ＝Ｍとする。例えばＮ＝Ｍ＝６４である。
上記構成において、Ｎ個の光マトリックススイッチ入力へ接続する出力端１１１とＭ個の光マトリックススイッチ出力へ接続する入力端１１２には、例えば図１２に示す多ポート光マトリックススイッチ１３０の入力および出力に接続されている。
【００５１】
発光受光制御部９０において、モニタ光が順次出力されるように１ｘＮ光スイッチ４１および２ｘ１光スイッチ４２１〜４２Ｎを制御する。
図１２における中継端子Ｉ１にモニタ光が出力されているタイミングで、Ｏ１からのモニタ光が受光素子５０に入力されるように１ｘＭ光スイッチ５１および２Ｘ１光スイッチ５２１〜５２Ｍを制御する。このとき、受光素子５０ではモニタ光を検出することにより、Ｐ１→Ｑ１への接続が正常であるかどうかを検知できる。
Ｉ２にモニタ光が出力されているタイミングにおいては、受光制御部６においてＯ２からのモニタ光が受光素子５０に入力されるように１ｘＭ光スイッチ５１および２Ｘ１光スイッチ５２１〜５２Ｍを制御し、受光素子５０ではモニタ光を検出することにより、Ｐ２→Ｑ２への接続が正常であるかどうかを検知できる。ここで前記実施の形態１の場合と同様に、順次Ｉ１、Ｉ２・・・・・ＩＮの順番に発光素子側と受光素子側の動作を同期させることにより、Ｐ１→Ｑ１、Ｐ２→Ｑ２、ＰＮ→ＱＮが正常に接続されているかどうかを検知する。Ｉ１、Ｉ２・・・・・ＩＮからモニタ光が出力される時間は数十ミリ秒であるため、Ｎ＝１００の場合でも検知に必要な時間は数秒以下である。
【００５２】
以上、詳細を説明したようにこの実施の形態によれば、発光受光制御部１１０は、Ｎ個の入力Ｐ１〜ＰＮとＭ個の出力Ｑ１〜ＱＭとＮ個の光マトリックススイッチ入力へ接続する出力端１１１とＭ個の光マトリックススイッチ出力へ接続する入力端１１２を有するようにしたので、既存の光マトリックススイッチの入出力と光ファイバなどで接続することにより、光マトリックススイッチの切替機能のモニタができる。また、光マトリックススイッチのポート数の拡張にも容易に対応できる。
【００５３】
なお上記の発光受光制御部１１０においても、実施の形態２〜４で説明したような発光部の変形例が適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る光切替装置によれば、光切替装置の各ポート（入力端子Ｉ１〜ＩＮ）に光入力がない場合にも切替動作が正常に行われているかどうかをモニタすることが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係わる光切替装置を示す図である。
【図２】２ｘ２光スイッチのクロス状態とバー状態の図である。
【図３】２ｘ２光スイッチを多段接続して光マトリクススイッチを構成した図である。
【図４】この発明の実施の形態１における発光制御部の構成図である。
【図５】この発明における受光制御部の構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係わる発光制御部の構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係わる発光制御部の構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係わる発光制御部の構成図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係わるモニタ信号の説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係わるモニタ信号の説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態５に係わる光切替装置の構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態５に係わる発光受光制御部の図である。
【図１３】従来の光切替装置の説明図である。
【符号の説明】
１ 光マトリクススイッチ、
２ ２ｘ２光スイッチ、
３ 第１中継端、
４ 発光制御部、
５ 第２中継端、
６ 受光制御部、
７ 制御回路、
２１〜２４ ２×２光スイッチ、
４０ 発光素子、
４１ １×Ｎ光スイッチ、
５０ 受光素子、
５１ Ｍ×１光スイッチ、
６１ 面発光素子、
６２ 発光部、
７１ 分岐器、
８０ 制御機能付発光素子、
８１ 発光素子制御部、
１１０ 発光制御部、
１１１ 第１中継端、
１１２ 第２中継端、
１３０ 多ポート光マトリクススイッチ、
２１１〜２１４ 中継端子、
２２１〜２２４ 中継端子、
２３１〜２３４ 中継端子、
２４１〜２４４ 中継端子、
４２１〜４２Ｎ ２×１光スイッチ
５２１〜５２Ｍ １×２光スイッチ
１００１ 光マトリクススイッチ、
１００２ ２ｘ２光スイッチ、
１００３ 入力端、
１００４ 出力端、
１００５ 光電気変換器。

Claims (10)

1. 発光制御部と、受光制御部と、Ｎ入力Ｍ出力（Ｎ≧１、Ｍ≧１）の光マトリクススイッチと、制御手段を備えた光切替装置であって、
   上記発光制御部は、
   外部入力光を入力されるＮ個の外部入力端子と、モニタ光を発光する発光素子と、それぞれ上記外部入力端子に対応し該対応する外部入力端子から入力された外部入力光または上記発光素子が発光したモニタ光のいずれかを選択的にスイッチ入力光として出力するＮ個の第１中継端子とを有し、
   上記受光制御部は、
   受光素子と、上記光マトリクススイッチから出力されるスイッチ出力光を中継するＭ個の第２中継端子と、それぞれ上記Ｍ個の第２中継端子に対応する外部出力端子とを有し、上記第２中継端子から入力されるスイッチ出力光を該第２中継端子が対応する外部出力端子に出力するかまたは上記受光素子に入力し、
   上記光マトリクススイッチは、
   上記第１中継端子のいずれかから入力されたスイッチ入力光を、上記受光制御部の所定の第２中継端子にスイッチ出力光として出力し、
   上記制御手段は、
   上記発光制御部がスイッチ入力光として上記モニタ光を出力する場合、上記受光制御部は上記スイッチ出力光を上記受光素子に入力するように上記発光制御部と受光制御部を制御することを特徴とする光切替装置。
2. 上記発光制御部は、
   Ｎ個の２入力１出力の２×１光スイッチをさらに備え、
   各２×１光スイッチは、
   それぞれ一方の入力に上記モニタ光を入力され他方の入力に上記外部入力端子から外部入力光を入力されるよう構成され、出力を上記第１中継端子に接続され、
   上記制御手段は、
   各２×１光スイッチが上記モニタ光または外部入力光を選択的に出力するように制御することを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
3. 上記発光制御部は、
   １入力Ｎ出力の１×Ｎ光スイッチをさらに備え、
   該１×Ｎ光スイッチの入力は上記発光素子に接続され、出力は上記各２×１光スイッチの一方の入力に接続され、
   上記制御手段は、
   上記１×Ｎ光スイッチが所定の２×１光スイッチに対して上記モニタ光を出力するよう上記１×Ｎ光スイッチを制御することを特徴とする請求項２に記載の光切替装置。
4. 上記発光素子はモニタ光を同時にＮ個出力可能なＮ出力発光素子であり、
   該Ｎ個のモニタ光はそれぞれ上記Ｎ個の２×１光スイッチの一方の入力に入力されることを特徴とする請求項２に記載の光切替装置。
5. 上記発光制御部は、
   上記発光素子からモニタ光を入力されＮ個に分岐して出力し、該分岐されたＮ個のモニタ光をそれぞれ上記Ｎ個の２×１光スイッチの一方の入力に入力する分岐器をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の光切替装置。
6. 上記発光制御部は、
   上記発光素子が発光するモニタ光を変調する発光素子制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光切替装置。
7. 上記受光制御部は、
   Ｍ入力１出力のＭ×１光スイッチと、Ｍ個の１入力２出力の１×２光スイッチとをさらに備え、
   上記Ｍ×１光スイッチは、
   出力を上記受光素子に接続され各入力を上記Ｍ個の１×２光スイッチの一方の出力に接続され、
   上記１×２光スイッチは、
   それぞれ一方の出力を上記Ｍ×１光スイッチの入力に接続され、他方の出力を上記Ｍ個の外部出力端子のいずれかに接続され、入力を上記第２中継端子のいずれかに接続され、
   上記制御手段は、
   上記Ｍ×１光スイッチと１×２光スイッチを、
   上記第２中継端子から該受光制御部に入力されたスイッチ出力光を、上記受光素子または上記外部出力端子のいずれかに出力するように制御することを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
8. 上記発光制御手段と受光制御手段とを一体に構成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光切替装置。
9. 上記制御手段は、
   一の上記第１中継端子から上記光マトリクススイッチに入力されたスイッチ入力光が所定の第２中継端子にスイッチ出力光として出力されるように上記光マトリクススイッチを制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光切替装置。
10. 複数入力の光マトリクススイッチの切替設定確認用モニタ光を生成するモニタ光生成装置であり、
    外部入力光を入力される複数の外部入力端子と、モニタ光を発光する発光素子と、それぞれ上記外部入力端子に対応し該対応する外部入力端子から入力された外部入力光または上記発光素子が発光したモニタ光のいずれかを選択的にスイッチ入力光として上記光マトリクススイッチに対して出力する中継端子を備えたことを特徴とするモニタ光生成装置。

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