JP2008039821A - Method and apparatus for stabilizing optical output of optical switch - Google Patents

Method and apparatus for stabilizing optical output of optical switch Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a stable output light intensity at high speed by performing angular control of mirrors so that the output light intensity in a plurality of output ports is optimized in an optical switch. <P>SOLUTION: An apparatus for stabilizing an optical output of an optical switch is applied to an optical switch in which the light beam input from an arbitrary input port is continuously reflected by a plurality of mirrors and output to an arbitrary output port among the plurality of input/output ports, the apparatus detecting output light intensity in the plurality of output ports, performing angular adjustment of the plurality of mirrors in the route of each light beam in accordance with each output light intensity, and stabilizing the output light intensity of each detected output port. The apparatus is equipped with a plurality of light sources that generate control light of wavelengths different from each other and that input the control light of wavelengths different from each other to each input port of the optical switch, and is equipped with a plurality of light intensity detectors for measuring the output light intensity of the control light of the wavelength different from each other output from each output port of the optical switch. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の入出力ポート間で、任意の入力ポートから入力した光ビームを複数のＭＥＭＳ（Micro Electric Mechanical System) ミラーによって連続的に反射させ、任意の出力ポートに出力する光スイッチにおいて、光ビームの出力経路を決める複数のＭＥＭＳミラーの角度調整を行い、出力ポートにおける出力光強度を安定化する光スイッチの光出力安定化方法および装置に関する。   The present invention provides an optical switch that continuously reflects a light beam input from an arbitrary input port between a plurality of input / output ports by a plurality of MEMS (Micro Electric Mechanical System) mirrors and outputs the light beam to an arbitrary output port. The present invention relates to an optical output stabilization method and apparatus for an optical switch that adjusts the angles of a plurality of MEMS mirrors that determine an output path of an optical beam and stabilizes output light intensity at an output port.

図１４は、光スイッチの構成例を示す。図１４において、光スイッチは、複数のコリメータを２次元に配置した２つのコリメータアレイ１，２と、複数のミラーを２次元に配置した２つのＭＥＭＳミラーアレイ３，４を組み合わせた構成である。なお、入力側のコリメータアレイ１には、各コリメータ（入力ポート）に対応させて複数の光ファイバを２次元に配置した入力光ファイバアレイが接続され、出力側のコリメータアレイ２には、各コリメータ（出力ポート）に対応させて複数の光ファイバを２次元に配置した出力光ファイバアレイが接続される。また、各ミラーはＭＥＭＳ技術によりその角度が制御され、２つのＭＥＭＳミラーアレイ３，４で反射させるミラーの組み合わせによって任意の入出力光ファイバ間の接続（出力経路の切り替え）が可能になっている。   FIG. 14 shows a configuration example of the optical switch. In FIG. 14, the optical switch has a configuration in which two collimator arrays 1 and 2 in which a plurality of collimators are two-dimensionally arranged and two MEMS mirror arrays 3 and 4 in which a plurality of mirrors are two-dimensionally arranged. An input optical fiber array in which a plurality of optical fibers are two-dimensionally arranged corresponding to each collimator (input port) is connected to the input collimator array 1, and each collimator array 2 is connected to each collimator array 2. An output optical fiber array in which a plurality of optical fibers are two-dimensionally arranged corresponding to (output port) is connected. In addition, the angle of each mirror is controlled by MEMS technology, and any input / output optical fiber can be connected (switching the output path) by a combination of mirrors reflected by the two MEMS mirror arrays 3 and 4. .

ここで、入出力光ファイバ間の接続を行うための光スイッチの調整として、出力ポートごとに最適な出力光強度が得られるように、各ミラーの角度を調整する必要がある。従来の調整方法としては、光スイッチの各出力ポートの出力光強度を検出し、出力光強度が最適になるように各ミラーの角度調整を行う方法がある（特許文献１）。例えば、微分駆動法では、位置調整対象であるミラーを微小駆動（回転）させたときのミラー駆動（回転）量と駆動位置における光ビーム強度とから光強度微分値を求め、この光強度微分値と所定のステップ量とから次の移動目標位置を算出し、その目標位置に順次ミラーを移動させることによりミラーを最適位置に調整する。また、円駆動法では、ミラーから反射した光ビームが円環状の軌跡を描くようにミラーを円駆動させ、円駆動中の任意の角度における光ビーム強度を検出し、その中で最大の光ビーム強度を検出した角度を算出し、その角度にミラーを調整する手順を順次繰り返して光ビームが最大になる位置にミラーを調整する。
特開２００４−２７１９７７号公報 Here, as an adjustment of the optical switch for performing the connection between the input and output optical fibers, it is necessary to adjust the angle of each mirror so that the optimum output light intensity can be obtained for each output port. As a conventional adjustment method, there is a method in which the output light intensity of each output port of an optical switch is detected and the angle of each mirror is adjusted so that the output light intensity is optimized (Patent Document 1). For example, in the differential drive method, a light intensity differential value is obtained from the mirror drive (rotation) amount when the mirror to be adjusted is finely driven (rotated) and the light beam intensity at the drive position, and this light intensity differential value is obtained. Then, the next moving target position is calculated from the predetermined step amount, and the mirror is adjusted to the optimum position by sequentially moving the mirror to the target position. In the circular drive method, the mirror is driven so that the light beam reflected from the mirror draws an annular trajectory, and the intensity of the light beam at an arbitrary angle during the circular drive is detected. The angle at which the intensity is detected is calculated, and the procedure for adjusting the mirror to that angle is sequentially repeated to adjust the mirror to a position where the light beam is maximized.
JP 2004-271977 A

ところで、光スイッチの出力ポートの出力光強度を検出してミラーの角度調整を行う方法では、各ミラーが初期設定状態のときに、ミラーの角度を調整するための十分な光強度が得られるとは限らない。   By the way, in the method of detecting the output light intensity of the output port of the optical switch and adjusting the mirror angle, when each mirror is in the initial setting state, sufficient light intensity for adjusting the mirror angle is obtained. Is not limited.

また、光スイッチでは、調整に必要な光パス数が多数になるが、１つの光パスずつ順番に調整していたのでは時間がかかるので、なるべく速やかに十分な光強度が得られるように各ミラーの角度を調整する方法が必要である。そのために、複数の光パスの出力光強度を同時に検出できるように、複数の入力ポートに同時に制御光を入力する方法が考えられている。しかし、この場合には次に示す問題がある。   Also, in an optical switch, the number of optical paths required for adjustment becomes large, but it takes time to adjust each optical path in order, so each optical path can be obtained as quickly as possible. There is a need for a method of adjusting the angle of the mirror. Therefore, a method is conceived in which control light is simultaneously input to a plurality of input ports so that output light intensities of a plurality of optical paths can be detected simultaneously. However, this case has the following problems.

まず、光スイッチの各出力ポートの出力光強度は、各出力ポートのコリメータにおける入射ビーム位置ずれと入射角度ずれに依存する。さらに、光ビームはガウシアン分布の幅をもっているため、図１５(1) に示すように、当該ミラーや出力ポートに入射する光ビームの一部は隣接するミラーや出力ポートにも入射する。ここで、同一光源から出力される制御光を用いて、隣接する２つの出力ポートの出力光強度をモニタする場合、その２つの光ビームによってコヒーレント干渉が発生する。そのため、図１５(2) に示すように、隣接する出力ポートの一方に入射ビーム位置ずれがあるとき、コヒーレント干渉によってそれぞれ検出される光強度の揺らぎが大きくなるが、その強度変動要因としてミラーの角度変化とコヒーレント干渉が重なり、最適な光強度になるようなミラー角度調整ができなくなる。   First, the output light intensity of each output port of the optical switch depends on the incident beam position shift and the incident angle shift in the collimator of each output port. Further, since the light beam has a Gaussian distribution width, as shown in FIG. 15 (1), a part of the light beam incident on the mirror or output port also enters the adjacent mirror or output port. Here, when the output light intensity of two adjacent output ports is monitored using the control light output from the same light source, coherent interference is generated by the two light beams. For this reason, as shown in FIG. 15 (2), when the incident beam position shifts in one of the adjacent output ports, the fluctuation of the light intensity detected by coherent interference increases. The angle change and coherent interference overlap, making it impossible to adjust the mirror angle to achieve the optimum light intensity.

本発明は、光スイッチの複数の出力ポートにおける出力光強度が最適値になるようにミラーの角度制御を行い、高速に安定な出力光強度を得ることができる光スイッチの光出力安定化方法および装置を提供することを目的とする。   The present invention relates to a method for stabilizing the optical output of an optical switch capable of obtaining a stable output light intensity at high speed by performing mirror angle control so that the output light intensity at a plurality of output ports of the optical switch becomes an optimum value. An object is to provide an apparatus.

第１の発明は、複数の入出力ポート間で、任意の入力ポートから入力した光ビームを複数のミラーによって連続的に反射させ、任意の出力ポートに出力する光スイッチに適用され、複数の出力ポートにおける出力光強度を検出し、その各出力光強度に応じて各光ビームの経路にある複数のミラーの角度調整を行い、各出力ポートの出力光強度を安定化する光スイッチの光出力安定化装置において、互いに異なる波長の制御光を発生し、光スイッチの各入力ポートに互いに異なる波長の制御光を入力する複数の光源と、光スイッチの各出力ポートから出力される互いに異なる波長の制御光の出力光強度を測定する複数の光強度検出器とを備える。   The first invention is applied to an optical switch that continuously reflects a light beam input from an arbitrary input port between a plurality of input / output ports by a plurality of mirrors and outputs the light beam to an arbitrary output port. Stabilize the optical output of the optical switch that detects the output light intensity at the port and adjusts the angle of the multiple mirrors in the path of each light beam according to each output light intensity to stabilize the output light intensity at each output port A plurality of light sources that generate control lights of different wavelengths and input control lights of different wavelengths to the input ports of the optical switch, and control of different wavelengths output from the output ports of the optical switch. A plurality of light intensity detectors for measuring the output light intensity of the light.

第２の発明は、第１の発明における複数の光源に代えて、広帯域な波長を有する制御光を出力する１つの広帯域光源と、広帯域の制御光を分波して互いに波長が異なる複数の制御光に変換し、光スイッチの各入力ポートに入力する波長分波器とを備える。   In the second invention, instead of the plurality of light sources in the first invention, one broadband light source that outputs control light having a broadband wavelength and a plurality of controls having different wavelengths by demultiplexing the broadband control light. A wavelength demultiplexer that converts the light into light and inputs the light into each input port of the optical switch.

第３の発明は、第１の発明における複数の光源に代えて、光スイッチの入出力ポート数よりも少ない波長数で、少なくとも２波長の制御光を発生する光源と、各波長の制御光を光スイッチの入力ポート数に応じて分配する光分配器と、光分配器で分配された各波長の制御光を入力し、光スイッチの出力ポート側で同一波長の制御光が隣接しないように、光スイッチの接続パターンに応じて少なくとも２波長の制御光を対応する入力ポートに接続する光スイッチとを備える。   In the third invention, instead of the plurality of light sources in the first invention, a light source that generates control light of at least two wavelengths with a number of wavelengths smaller than the number of input / output ports of the optical switch, and control light of each wavelength The optical distributor that distributes according to the number of input ports of the optical switch and the control light of each wavelength distributed by the optical distributor are input, so that the control light of the same wavelength is not adjacent on the output port side of the optical switch. And an optical switch for connecting control light of at least two wavelengths to a corresponding input port according to the connection pattern of the optical switch.

第４の発明は、第１の発明における複数の光源に代えて、１つの光源と、１つの光源から出力される制御光を光スイッチの入力ポート数に分配する光分配器と、光分配器で分配された各制御光に、光スイッチの出力ポート側で互いにコヒーレント長以上の遅延差が生じるようにそれぞれ所定の遅延を与える遅延線とを備える。   According to a fourth invention, instead of the plurality of light sources in the first invention, one light source, an optical distributor that distributes control light output from one light source to the number of input ports of the optical switch, and an optical distributor Are provided with a delay line for giving a predetermined delay to each control light distributed in step 1 so that a delay difference equal to or greater than a coherent length occurs on the output port side of the optical switch.

第５の発明は、第１〜第４の発明における複数の光強度検出器に代えて、光スイッチの各出力ポートから出力される複数の制御光を１つずつ切り替えて出力する選択光スイッチと、選択光スイッチから順次出力される制御光の出力光強度を測定する１つの光強度検出器とを備える。   5th invention replaces with the some light intensity detector in 1st-4th invention, the selection optical switch which switches and outputs the some control light output from each output port of an optical switch one by one, And one light intensity detector for measuring the output light intensity of the control light sequentially output from the selection light switch.

第６の発明は、複数の入出力ポート間で、任意の入力ポートから入力した光ビームを複数のミラーによって連続的に反射させ、任意の出力ポートに出力する光スイッチに適用され、複数の出力ポートにおける出力光強度を検出し、その各出力光強度に応じて各光ビームの経路にある複数のミラーの角度調整を行い、各出力ポートの出力光強度を安定化する光スイッチの光出力安定化方法において、互いに異なる波長の制御光を光スイッチの各入力ポートに入力するステップと、光スイッチの各出力ポートから出力される互いに異なる波長の制御光の出力光強度を測定するステップを有する。   A sixth invention is applied to an optical switch that continuously reflects a light beam input from an arbitrary input port between a plurality of input / output ports by a plurality of mirrors and outputs the light beam to an arbitrary output port. Stabilize the optical output of the optical switch that detects the output light intensity at the port and adjusts the angle of the multiple mirrors in the path of each light beam according to each output light intensity to stabilize the output light intensity at each output port The method includes a step of inputting control light having different wavelengths to each input port of the optical switch, and a step of measuring output light intensity of control light having different wavelengths output from each output port of the optical switch.

第７の発明は、複数の入出力ポート間で、任意の入力ポートから入力した光ビームを複数のミラーによって連続的に反射させ、任意の出力ポートに出力する光スイッチに適用され、複数の出力ポートにおける出力光強度を検出し、その各出力光強度に応じて各光ビームの経路にある複数のミラーの角度調整を行い、各出力ポートの出力光強度を安定化する光スイッチの光出力安定化方法において、光スイッチの出力ポート側で同一波長の制御光が隣接しないように、光スイッチの接続パターンに応じて少なくとも２波長の制御光を対応する入力ポートに入力するステップと、光スイッチの各出力ポートから出力される制御光の出力光強度を測定するステップを有する。   The seventh invention is applied to an optical switch that continuously reflects a light beam input from an arbitrary input port between a plurality of input / output ports by a plurality of mirrors and outputs the light beam to an arbitrary output port. Stabilize the optical output of the optical switch that detects the output light intensity at the port and adjusts the angle of the multiple mirrors in the path of each light beam according to each output light intensity to stabilize the output light intensity at each output port And a step of inputting control light of at least two wavelengths to a corresponding input port according to a connection pattern of the optical switch so that control light of the same wavelength is not adjacent on the output port side of the optical switch, Measuring the output light intensity of the control light output from each output port.

第８の発明は、複数の入出力ポート間で、任意の入力ポートから入力した光ビームを複数のミラーによって連続的に反射させ、任意の出力ポートに出力する光スイッチに適用され、複数の出力ポートにおける出力光強度を検出し、その各出力光強度に応じて各光ビームの経路にある複数のミラーの角度調整を行い、各出力ポートの出力光強度を安定化する光スイッチの光出力安定化方法において、所定の波長の制御光に、光スイッチの出力ポート側で互いにコヒーレント長以上の遅延差が生じるようにそれぞれ所定の遅延を与えて各入力ポートに入力するステップと、光スイッチの各出力ポートから出力される制御光の出力光強度を測定するステップを有する。   The eighth invention is applied to an optical switch that continuously reflects a light beam input from an arbitrary input port between a plurality of input / output ports by a plurality of mirrors and outputs the light beam to an arbitrary output port. Stabilize the optical output of the optical switch that detects the output light intensity at the port and adjusts the angle of the multiple mirrors in the path of each light beam according to each output light intensity to stabilize the output light intensity at each output port In the method, the control light having a predetermined wavelength is given a predetermined delay so that a delay difference equal to or greater than the coherent length occurs on the output port side of the optical switch, and is input to each input port. Measuring the output light intensity of the control light output from the output port.

本発明は、複数のミラーによる反射を利用して光経路切り替えを行う光スイッチにおいて、出力ポートの出力光強度を最適にするミラー角度を調整する際に、出力ポートごとに異なる波長の制御光、または隣接する出力ポート間で異なる波長の制御光、または隣接する出力ポート間でコヒーレント長以上の遅延差が生じる制御光を、複数の入力ポートに同時に入力することにより、各出力ポートで隣接する出力ポートから受けるコヒーレント干渉による強度変動を抑圧することができる。これにより、光スイッチの各出力ポートの出力光強度を最適にするミラー角度の調整を効率よくかつ高速に行うことができる。   The present invention provides an optical switch that switches an optical path using reflection by a plurality of mirrors, and adjusts a mirror angle that optimizes the output light intensity of the output port. Alternatively, control light with different wavelengths between adjacent output ports, or control light that causes a delay difference greater than or equal to the coherent length between adjacent output ports, can be input to multiple input ports at the same time, so that adjacent output at each output port It is possible to suppress intensity fluctuation due to coherent interference received from the port. As a result, the mirror angle can be adjusted efficiently and at high speed to optimize the output light intensity of each output port of the optical switch.

（本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第１の実施形態）
図１は、本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第１の実施形態を示す。図において、ＭＥＭＳ光スイッチ１０のｎ個の入力ポートには、互いに波長が異なる光源１１−１〜１１−ｎから同時に互いに異なる波長の制御光が入力される。これにより、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の各出力ポートでは、仮に図１５(2) に示すように隣接する出力ポートの光ビームが近接する場合でも、コヒーレント干渉を抑圧することができる。ＭＥＭＳ光スイッチ１０の各出力ポートには、それぞれ光強度検出器１２−１〜１２−ｎを接続し、各出力ポートにおける出力光強度を測定し、その測定値に応じて図示しないスイッチ制御回路によりＭＥＭＳ光スイッチ１０の各ミラーの角度調整を一斉に行う。 (First Embodiment of Optical Output Stabilizing Device for Optical Switch of the Present Invention)
FIG. 1 shows a first embodiment of an optical output stabilizing device for an optical switch according to the present invention. In the figure, control lights having different wavelengths are simultaneously input to n input ports of the MEMS optical switch 10 from light sources 11-1 to 11-n having different wavelengths. Thereby, at each output port of the MEMS optical switch 10, coherent interference can be suppressed even if the light beams of adjacent output ports are close as shown in FIG. 15 (2). Each output port of the MEMS optical switch 10 is connected to a light intensity detector 12-1 to 12-n, and the output light intensity at each output port is measured, and a switch control circuit (not shown) is used according to the measured value. The angle adjustment of each mirror of the MEMS optical switch 10 is performed simultaneously.

（本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第２の実施形態）
図２は、本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第２の実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態の構成において、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の各出力ポートにｎ×１光スイッチ１３を接続し、ｎ×１光スイッチ１３で各出力ポートにおける出力光強度を順次切り替え、１つの光強度検出器１２で測定する構成になっている。これにより、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の各出力ポートにおける出力光強度を順次測定し、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の各ミラーの角度調整を順番に行うことができる。 (Second Embodiment of Optical Output Stabilizing Device for Optical Switch of the Present Invention)
FIG. 2 shows a second embodiment of the optical output stabilizing device for an optical switch of the present invention. In this embodiment, in the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, an n × 1 optical switch 13 is connected to each output port of the MEMS optical switch 10, and the output light at each output port by the n × 1 optical switch 13. The intensity is sequentially switched and the measurement is performed by one light intensity detector 12. Thereby, the output light intensity | strength in each output port of the MEMS optical switch 10 can be measured sequentially, and the angle adjustment of each mirror of the MEMS optical switch 10 can be performed in order.

なお、本実施形態は、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の各入力ポートに互いに異なる波長の制御光を入力し、各出力ポートに一斉に各波長の制御光を出力させている状態で、１つの光パスごとに出力光強度を検出して対応するミラーの角度調整を行っている。ここでは、ｎ×１光スイッチ１３および光強度検出器１２を高速動作させることが可能であるので、ＭＥＭＳ光スイッチ１の各入力ポートに１波ずつ入力し、対応する光パス上のミラーの角度調整を行う場合に比べて高速かつ効率的な調整が可能となる。以下に示すｎ×１光スイッチ１３を用いる実施形態においても同様である。   In the present embodiment, control light having different wavelengths is input to each input port of the MEMS optical switch 10, and control light having each wavelength is output to each output port all at once. The angle of the corresponding mirror is adjusted by detecting the output light intensity. Here, since the n × 1 optical switch 13 and the optical intensity detector 12 can be operated at high speed, one wave is input to each input port of the MEMS optical switch 1 and the angle of the mirror on the corresponding optical path. Faster and more efficient adjustment is possible compared to the case where adjustment is performed. The same applies to the embodiment using the n × 1 optical switch 13 shown below.

（本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第３の実施形態）
図３は、本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第３の実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態の構成において、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の各入力ポートに接続される互いに波長が異なる光源１１−１〜１１−ｎに代えて１つの広帯域光源１４を用い、出力される広帯域制御光を波長分波器１５を介して互いに異なる波長の制御光に分波し、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の各入力ポートに入力する。その他の構成および各ミラーの角度調整は第１の実施形態と同様である。 (Third Embodiment of Optical Output Stabilizing Device for Optical Switch of the Present Invention)
FIG. 3 shows a third embodiment of the optical output stabilizing device of the optical switch of the present invention. This embodiment is different from the light sources 11-1 to 11-n having different wavelengths connected to the input ports of the MEMS optical switch 10 in the configuration of the first embodiment shown in FIG. The broadband control light to be output is demultiplexed into control lights having different wavelengths via the wavelength demultiplexer 15 and input to each input port of the MEMS optical switch 10. Other configurations and angle adjustment of each mirror are the same as those in the first embodiment.

（本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第４の実施形態）
図４は、本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第３の実施形態を示す。本実施形態は、第２の実施形態と第３の実施形態の構成を合わせたものである。すなわち、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の入力ポート側に広帯域光源１４および波長分波器１５を備え、出力ポート側にｎ×１光スイッチ１３および光強度検出器１２を備える。 (Fourth Embodiment of Optical Output Stabilizing Device for Optical Switch of the Present Invention)
FIG. 4 shows a third embodiment of the optical output stabilizing device for an optical switch of the present invention. This embodiment is a combination of the configurations of the second embodiment and the third embodiment. That is, the MEMS optical switch 10 includes the broadband light source 14 and the wavelength demultiplexer 15 on the input port side, and the n × 1 optical switch 13 and the light intensity detector 12 on the output port side.

（本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第５の実施形態）
図５は、本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第５の実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態の構成において、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の各入力ポートに接続される互いに波長が異なる光源１１−１〜１１−ｎに代えて、互いに波長が異なる２つの光源１１−１，１１−２を用い、それぞれ出力される波長λ１，λ２の制御光を光カプラ１６−１，１６−２を介してそれぞれｎ／２分配してｎ×ｎ光スイッチ１７に入力する。ｎ×ｎ光スイッチ１７は、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の出力ポート側で波長λ１の制御光と波長λ２の制御光が隣接しないように、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の接続パターンに応じて、入力するｎ／２個の波長λ１の制御光およびｎ／２個の波長λ２の制御光の入力ポートを設定する。その他の構成および各ミラーの角度調整は第１の実施形態と同様である。 (Fifth Embodiment of Optical Output Stabilizing Device for Optical Switch of the Present Invention)
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the optical output stabilizing device for an optical switch of the present invention. This embodiment is different from the light sources 11-1 to 11-n having different wavelengths connected to the input ports of the MEMS optical switch 10 in the configuration of the first embodiment shown in FIG. Using the two light sources 11-1 and 11-2, the control light having the wavelengths λ1 and λ2 to be output is distributed n / 2 through the optical couplers 16-1 and 16-2, respectively, and the n × n optical switch 17 is used. To enter. The n × n optical switch 17 inputs n / 2 according to the connection pattern of the MEMS optical switch 10 so that the control light having the wavelength λ1 and the control light having the wavelength λ2 are not adjacent to each other on the output port side of the MEMS optical switch 10. The input ports for the control light with the wavelength λ1 and the control light with n / 2 wavelengths λ2 are set. Other configurations and angle adjustment of each mirror are the same as those in the first embodiment.

なお、互いに波長が異なる２つの光源１１−１，１１−２は、図３に示すように、広帯域光源と波長分波器を用いて、波長λ１，λ２の制御光を出力する構成としてもよい。   As shown in FIG. 3, the two light sources 11-1 and 11-2 having different wavelengths may be configured to output control light having wavelengths λ1 and λ2 using a broadband light source and a wavelength demultiplexer. .

また、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の出力ポートが図１１に示すように二次元配置の場合に、「隣接する出力ポート」は縦および横に隣接する出力ポートとし、斜めに隣接する出力ポートを除外すると２波長で対応することができるが、斜めに隣接する出力ポートを含めると９波長が必要になる。いずれにしても、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の入出力ポート数ｎが大きい値の場合に、必要とする波長数を減らすことができる利点がある。   Further, when the output ports of the MEMS optical switch 10 are two-dimensionally arranged as shown in FIG. 11, “adjacent output ports” are output ports adjacent in the vertical and horizontal directions. Although it is possible to cope with the wavelength, if the output ports that are obliquely adjacent are included, 9 wavelengths are required. In any case, when the number n of input / output ports of the MEMS optical switch 10 is a large value, there is an advantage that the required number of wavelengths can be reduced.

（本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第６の実施形態）
図６は、本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第６の実施形態を示す。本実施形態は、第５の実施形態と第２の実施形態の構成を合わせたものである。すなわち、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の入力ポート側に互いに波長が異なる２つの光源１１−１，１１−２、光カプラ１６−１，１６−２およびｎ×ｎ光スイッチ１７を備え、出力ポート側にｎ×１光スイッチ１３および光強度検出器１２を備える。 (Sixth Embodiment of Optical Output Stabilizing Device for Optical Switch of the Present Invention)
FIG. 6 shows a sixth embodiment of the optical output stabilizing device for an optical switch of the present invention. This embodiment is a combination of the configurations of the fifth embodiment and the second embodiment. That is, the MEMS optical switch 10 includes two light sources 11-1 and 11-2, optical couplers 16-1 and 16-2 and n × n optical switches 17 having different wavelengths on the input port side, and n on the output port side. A x1 optical switch 13 and a light intensity detector 12 are provided.

（本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第７の実施形態）
図７は、本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第７の実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態の構成において、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の各入力ポートに接続される互いに波長が異なる光源１１−１〜１１−ｎに代えて、１つの光源１１から出力される制御光を光カプラ１６でｎ分配し、各制御光を出力ポート側で互いにコヒーレント長以上の遅延が生じるように設定する遅延線１８−１〜１８−ｎを介してＭＥＭＳ光スイッチ１０の各入力ポートに接続する。これにより、１波長を用いても、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の各出力ポートにおけるコヒーレント干渉を抑圧することができる。その他の構成および各ミラーの角度調整は第１の実施形態と同様である。 (Seventh Embodiment of Optical Output Stabilizing Device for Optical Switch of the Present Invention)
FIG. 7 shows a seventh embodiment of the optical output stabilizing device for an optical switch of the present invention. In this embodiment, in the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, instead of the light sources 11-1 to 11-n having different wavelengths connected to each input port of the MEMS optical switch 10, one light source 11 is used. The control light output from the optical coupler 16 is divided into n, and the MEMS optical switch is provided via delay lines 18-1 to 18-n that set each control light so that a delay equal to or greater than the coherent length occurs on the output port side. Connect to each of the 10 input ports. Thereby, even if 1 wavelength is used, the coherent interference in each output port of the MEMS optical switch 10 can be suppressed. Other configurations and angle adjustment of each mirror are the same as those in the first embodiment.

（本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第８の実施形態）
図８は、本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第８の実施形態を示す。本実施形態は、第７の実施形態と第２の実施形態の構成を合わせたものである。すなわち、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の入力ポート側に１つの光源１１、光カプラ１６および遅延線１８−１〜１８−ｎを備え、出力ポート側にｎ×１光スイッチ１３および光強度検出器１２を備える。 (Eighth Embodiment of Optical Output Stabilizing Device for Optical Switch of the Present Invention)
FIG. 8 shows an eighth embodiment of the optical output stabilizing device for an optical switch of the present invention. This embodiment is a combination of the configurations of the seventh embodiment and the second embodiment. That is, the MEMS optical switch 10 includes one light source 11, an optical coupler 16, and delay lines 18-1 to 18-n on the input port side, and an n × 1 optical switch 13 and a light intensity detector 12 on the output port side. .

（本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第９の実施形態）
図９は、本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第９の実施形態を示す。本実施形態は、図７に示す第７の実施形態の構成において、遅延線１８−１〜１８−ｎに代えて、遅延量制御回路１９により遅延量が可変設定できる可変遅延線２０−１〜２０−ｎを用い、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の出力ポート側で互いにコヒーレント長以上の遅延が生じるように、それぞれの遅延量を設定する構成である。本実施形態は、例えば第５の実施形態における２種類の波長を用いる場合のように、隣接する出力ポートで互いにコヒーレント長以上の遅延が生じるようにＭＥＭＳ光スイッチ１０の接続パターンに応じて、２種類の遅延量を対応する可変遅延線に設定することも可能である。その他の構成および各ミラーの角度調整は第１の実施形態と同様である。 (Ninth Embodiment of Optical Output Stabilizing Device for Optical Switch of the Present Invention)
FIG. 9 shows a ninth embodiment of the optical output stabilizing device for an optical switch of the present invention. In the present embodiment, in the configuration of the seventh embodiment shown in FIG. 7, instead of the delay lines 18-1 to 18-n, the variable delay lines 20-1 to 20-1 can be variably set by the delay amount control circuit 19. 20-n, and the delay amounts are set so that delays of the coherent length or more occur on the output port side of the MEMS optical switch 10. According to the connection pattern of the MEMS optical switch 10 according to the present embodiment, for example, when two types of wavelengths in the fifth embodiment are used, two or more coherent length delays occur at adjacent output ports. It is also possible to set the type of delay amount to the corresponding variable delay line. Other configurations and angle adjustment of each mirror are the same as those in the first embodiment.

（本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第１０の実施形態）
図１０は、本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第１０の実施形態を示す。本実施形態は、第９の実施形態と第２の実施形態の構成を合わせたものである。すなわち、ＭＥＭＳ光スイッチ１０の入力ポート側に１つの光源１１、光カプラ１６、遅延量制御回路１９および可変遅延線２０−１〜２０−ｎを備え、出力ポート側にｎ×１光スイッチ１３および光強度検出器１２を備える。 (10th Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention)
FIG. 10 shows a tenth embodiment of the optical output stabilizing device for an optical switch of the present invention. The present embodiment is a combination of the configurations of the ninth embodiment and the second embodiment. That is, the MEMS optical switch 10 includes one light source 11, an optical coupler 16, a delay amount control circuit 19, and variable delay lines 20-1 to 20-n on the input port side, and an n × 1 optical switch 13 on the output port side. A light intensity detector 12 is provided.

（本発明の光スイッチの光出力安定化方法の第１の実施形態）
図１１は、本発明の光スイッチの光出力安定化方法の第１の実施形態を示す。本実施形態は、図１〜図４に示す装置構成に対応するものであり、光スイッチの各入力ポートに互いに異なる波長の制御光を入力するステップＳ１と、光スイッチの各出力ポートから出力される互いに異なる波長の制御光の出力光強度を測定するステップＳ２と、測定された出力光強度に応じて光スイッチのミラーの角度調整を行うステップＳ３からなる。 (First Embodiment of Optical Output Stabilization Method for Optical Switch of the Present Invention)
FIG. 11 shows a first embodiment of the optical output stabilization method of the optical switch of the present invention. The present embodiment corresponds to the apparatus configuration shown in FIGS. 1 to 4, and is output from each output port of the optical switch and step S <b> 1 of inputting control light having different wavelengths to each input port of the optical switch. Step S2 for measuring the output light intensity of the control light having different wavelengths, and Step S3 for adjusting the angle of the mirror of the optical switch according to the measured output light intensity.

（本発明の光スイッチの光出力安定化方法の第２の実施形態）
図１２は、本発明の光スイッチの光出力安定化方法の第２の実施形態を示す。本実施形態は、図５〜図６に示す装置構成に対応するものであり、光スイッチの出力ポート側で同一波長の制御光が隣接しないように、光スイッチの接続パターンに応じて少なくとも２波長の制御光を対応する入力ポートに入力するステップＳ11と、光スイッチの各出力ポートから出力される制御光の出力光強度を測定するステップＳ12と、測定された出力光強度に応じて光スイッチのミラーの角度調整を行うステップＳ13からなる。 (Second Embodiment of Optical Output Stabilization Method for Optical Switch of the Present Invention)
FIG. 12 shows a second embodiment of the optical output stabilization method of the optical switch of the present invention. The present embodiment corresponds to the device configuration shown in FIGS. 5 to 6 and has at least two wavelengths according to the connection pattern of the optical switch so that the control light of the same wavelength is not adjacent on the output port side of the optical switch. Step S11 for inputting the control light to the corresponding input port, Step S12 for measuring the output light intensity of the control light output from each output port of the optical switch, and the optical switch according to the measured output light intensity. It consists of step S13 which performs angle adjustment of a mirror.

（本発明の光スイッチの光出力安定化方法の第３の実施形態）
図１３は、本発明の光スイッチの光出力安定化方法の第３の実施形態を示す。本実施形態は、図７〜図１０に示す装置構成に対応するものであり、光スイッチの出力ポート側で互いにコヒーレント長以上の遅延差が生じるように、制御光にそれぞれ所定の遅延を与えて各入力ポートに入力するステップＳ21と、光スイッチの各出力ポートから出力される制御光の出力光強度を測定するステップＳ22と、測定された出力光強度に応じて光スイッチのミラーの角度調整を行うステップＳ23からなる。 (Third embodiment of optical output stabilization method of optical switch of the present invention)
FIG. 13 shows a third embodiment of the optical output stabilization method of the optical switch of the present invention. The present embodiment corresponds to the apparatus configuration shown in FIGS. 7 to 10, and each control light is given a predetermined delay so that a delay difference equal to or greater than the coherent length occurs on the output port side of the optical switch. Step S21 for inputting to each input port; Step S22 for measuring the output light intensity of the control light output from each output port of the optical switch; and angle adjustment of the mirror of the optical switch according to the measured output light intensity. Step S23 is performed.

本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第１の実施形態を示す図。The figure which shows 1st Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第２の実施形態を示す図。The figure which shows 2nd Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第３の実施形態を示す図。The figure which shows 3rd Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第４の実施形態を示す図。The figure which shows 4th Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第５の実施形態を示す図。The figure which shows 5th Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第６の実施形態を示す図。The figure which shows 6th Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第７の実施形態を示す図。The figure which shows 7th Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第８の実施形態を示す図。The figure which shows 8th Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第９の実施形態を示す図。The figure which shows 9th Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第１０の実施形態を示す図。The figure which shows 10th Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化方法の第１の実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 1st Embodiment of the optical output stabilization method of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第２の実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 2nd Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 本発明の光スイッチの光出力安定化装置の第３の実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 3rd Embodiment of the optical output stabilization apparatus of the optical switch of this invention. 光スイッチの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of an optical switch. 光スイッチの出力ポートにおけるコヒーレント干渉を説明する図。The figure explaining the coherent interference in the output port of an optical switch.

符号の説明Explanation of symbols

１，２ コリメータアレイ
３，４ ＭＥＭＳミラーアレイ
１０ ＭＥＭＳ光スイッチ
１１ 光源
１２ 光強度検出器
１３ ｎ×１光スイッチ
１４ 広帯域光源
１５ 波長分波器
１６ 光カプラ
１７ ｎ×ｎ光スイッチ
１８ 遅延線
１９ 遅延量制御回路
２０ 可変遅延線
1, 2 Collimator array 3, 4 MEMS mirror array 10 MEMS optical switch 11 Light source 12 Light intensity detector 13 n × 1 optical switch 14 Broadband light source 15 Wavelength demultiplexer 16 Optical coupler 17 n × n optical switch 18 Delay line 19 Delay Quantity control circuit 20 Variable delay line

Claims (8)

複数の入出力ポート間で、任意の入力ポートから入力した光ビームを複数のミラーによって連続的に反射させ、任意の出力ポートに出力する光スイッチに適用され、複数の出力ポートにおける出力光強度を検出し、その各出力光強度に応じて各光ビームの経路にある複数のミラーの角度調整を行い、各出力ポートの出力光強度を安定化する光スイッチの光出力安定化装置において、
互いに異なる波長の制御光を発生し、前記光スイッチの各入力ポートに互いに異なる波長の制御光を入力する複数の光源と、
前記光スイッチの各出力ポートから出力される互いに異なる波長の制御光の出力光強度を測定する複数の光強度検出器と
を備えたことを特徴とする光スイッチの光出力安定化装置。 Applied to an optical switch that continuously reflects a light beam input from an arbitrary input port between multiple input / output ports by multiple mirrors and outputs it to an arbitrary output port. In the optical output stabilizing device of the optical switch that detects and adjusts the angle of the plurality of mirrors in the path of each light beam according to each output light intensity, and stabilizes the output light intensity of each output port,
A plurality of light sources that generate control lights having different wavelengths and input control lights having different wavelengths to the input ports of the optical switch;
A light output stabilizing device for an optical switch, comprising: a plurality of light intensity detectors for measuring output light intensities of control lights having different wavelengths output from the output ports of the optical switch. 請求項１に記載の光スイッチの光出力安定化装置において、
前記複数の光源に代えて、
広帯域な波長を有する制御光を出力する１つの広帯域光源と、
前記広帯域の制御光を分波して互いに波長が異なる複数の制御光に変換し、前記光スイッチの各入力ポートに入力する波長分波器と
を備えたことを特徴とする光スイッチの光出力安定化装置。 In the optical output stabilization device of the optical switch according to claim 1,
Instead of the plurality of light sources,
One broadband light source that outputs control light having a broadband wavelength;
Optical output of an optical switch, comprising: a wavelength demultiplexer that demultiplexes the broadband control light into a plurality of control lights having different wavelengths, and inputs the control light to each input port of the optical switch Stabilizer. 請求項１に記載の光スイッチの光出力安定化装置において、
前記複数の光源に代えて、
前記光スイッチの入出力ポート数よりも少ない波長数で、少なくとも２波長の制御光を発生する光源と、
前記各波長の制御光を前記光スイッチの入力ポート数に応じて分配する光分配器と、
前記光分配器で分配された各波長の制御光を入力し、前記光スイッチの出力ポート側で同一波長の制御光が隣接しないように、前記光スイッチの接続パターンに応じて前記少なくとも２波長の制御光を対応する入力ポートに接続する光スイッチと
を備えたことを特徴とする光スイッチの光出力安定化装置。 In the optical output stabilization device of the optical switch according to claim 1,
Instead of the plurality of light sources,
A light source that generates control light of at least two wavelengths with a smaller number of wavelengths than the number of input / output ports of the optical switch;
An optical distributor that distributes the control light of each wavelength according to the number of input ports of the optical switch;
The control light of each wavelength distributed by the optical distributor is input, and the control light of the same wavelength is not adjacent on the output port side of the optical switch, according to the connection pattern of the optical switch, An optical output stabilizing device for an optical switch, comprising: an optical switch for connecting control light to a corresponding input port. 請求項１に記載の光スイッチの光出力安定化装置において、
前記複数の光源に代えて、
１つの光源と、
前記１つの光源から出力される制御光を前記光スイッチの入力ポート数に分配する光分配器と、
前記光分配器で分配された各制御光に、前記光スイッチの出力ポート側で互いにコヒーレント長以上の遅延差が生じるようにそれぞれ所定の遅延を与える遅延線と
を備えたことを特徴とする光スイッチの光出力安定化装置。 In the optical output stabilization device of the optical switch according to claim 1,
Instead of the plurality of light sources,
One light source,
An optical distributor that distributes control light output from the one light source to the number of input ports of the optical switch;
A delay line that gives each control light distributed by the optical distributor a predetermined delay so that a delay difference equal to or greater than a coherent length occurs on the output port side of the optical switch. Light output stabilization device for switches. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光スイッチの光出力安定化装置において、
前記複数の光強度検出器に代えて、
前記光スイッチの各出力ポートから出力される複数の制御光を１つずつ切り替えて出力する選択光スイッチと、
前記選択光スイッチから順次出力される制御光の出力光強度を測定する１つの光強度検出器と
を備えたことを特徴とする光スイッチの光出力安定化装置。 In the optical output stabilization apparatus of the optical switch in any one of Claims 1-4,
Instead of the plurality of light intensity detectors,
A selection optical switch that switches and outputs a plurality of control lights output from each output port of the optical switch one by one;
An optical output stabilization device for an optical switch, comprising: one optical intensity detector that measures the output optical intensity of control light sequentially output from the selection optical switch. 複数の入出力ポート間で、任意の入力ポートから入力した光ビームを複数のミラーによって連続的に反射させ、任意の出力ポートに出力する光スイッチに適用され、複数の出力ポートにおける出力光強度を検出し、その各出力光強度に応じて各光ビームの経路にある複数のミラーの角度調整を行い、各出力ポートの出力光強度を安定化する光スイッチの光出力安定化方法において、
互いに異なる波長の制御光を前記光スイッチの各入力ポートに入力するステップと、
前記光スイッチの各出力ポートから出力される互いに異なる波長の制御光の出力光強度を測定するステップと
を有することを特徴とする光スイッチの光出力安定化方法。 Applied to an optical switch that continuously reflects a light beam input from an arbitrary input port between multiple input / output ports by multiple mirrors and outputs it to an arbitrary output port. In the optical output stabilization method of the optical switch that detects and adjusts the angle of the plurality of mirrors in the path of each light beam according to each output light intensity, and stabilizes the output light intensity of each output port.
Inputting control lights having different wavelengths to the input ports of the optical switch;
Measuring the output light intensity of the control light having different wavelengths output from each output port of the optical switch, and stabilizing the optical output of the optical switch. 複数の入出力ポート間で、任意の入力ポートから入力した光ビームを複数のミラーによって連続的に反射させ、任意の出力ポートに出力する光スイッチに適用され、複数の出力ポートにおける出力光強度を検出し、その各出力光強度に応じて各光ビームの経路にある複数のミラーの角度調整を行い、各出力ポートの出力光強度を安定化する光スイッチの光出力安定化方法において、
前記光スイッチの出力ポート側で同一波長の制御光が隣接しないように、前記光スイッチの接続パターンに応じて少なくとも２波長の制御光を対応する入力ポートに入力するステップと、
前記光スイッチの各出力ポートから出力される制御光の出力光強度を測定するステップと
を有することを特徴とする光スイッチの光出力安定化方法。 Applied to an optical switch that continuously reflects a light beam input from an arbitrary input port between multiple input / output ports by multiple mirrors and outputs it to an arbitrary output port. In the optical output stabilization method of the optical switch that detects and adjusts the angle of the plurality of mirrors in the path of each light beam according to each output light intensity, and stabilizes the output light intensity of each output port.
Inputting at least two wavelengths of control light to a corresponding input port according to the connection pattern of the optical switch so that control light of the same wavelength is not adjacent on the output port side of the optical switch;
Measuring the output light intensity of the control light output from each output port of the optical switch, and stabilizing the optical output of the optical switch. 複数の入出力ポート間で、任意の入力ポートから入力した光ビームを複数のミラーによって連続的に反射させ、任意の出力ポートに出力する光スイッチに適用され、複数の出力ポートにおける出力光強度を検出し、その各出力光強度に応じて各光ビームの経路にある複数のミラーの角度調整を行い、各出力ポートの出力光強度を安定化する光スイッチの光出力安定化方法において、
所定の波長の制御光に、前記光スイッチの出力ポート側で互いにコヒーレント長以上の遅延差が生じるようにそれぞれ所定の遅延を与えて各入力ポートに入力するステップと、
前記光スイッチの各出力ポートから出力される制御光の出力光強度を測定するステップと
を有することを特徴とする光スイッチの光出力安定化方法。
Applied to an optical switch that continuously reflects a light beam input from an arbitrary input port between multiple input / output ports by multiple mirrors and outputs it to an arbitrary output port. In the optical output stabilization method of the optical switch that detects and adjusts the angle of the plurality of mirrors in the path of each light beam according to each output light intensity, and stabilizes the output light intensity of each output port.
The control light having a predetermined wavelength is input to each input port by giving a predetermined delay so that a delay difference equal to or greater than the coherent length occurs on the output port side of the optical switch,
Measuring the output light intensity of the control light output from each output port of the optical switch, and stabilizing the optical output of the optical switch.
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