JP2008289060A - Redundant configuration optical transmission apparatus and optical switcher - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ネットワークシステムの光信号を処理する光伝送装置において、現用・予備の切り替えを行う冗長構成光伝送装置および光切替器に関する。 The present invention relates to a redundant configuration optical transmission apparatus and an optical switch for switching between active and standby in an optical transmission apparatus that processes an optical signal of an optical network system.
光ネットワークシステムに用いられる光伝送装置は、複数の入力ポートと複数の出力ポートを有する光ユニットで、各入力光信号を電気信号に変換し、所定の信号処理を行った後に再び光信号に変換して出力する構成である。また、光ユニットには、光/電気変換せずに光信号のまま信号処理する構成もある。このような光伝送装置において、光ユニット故障時の信号救済や、光ユニット交換のために予備の光ユニットを配置し、現用・予備の光ユニットを切り替える構成がある。 An optical transmission device used in an optical network system is an optical unit having a plurality of input ports and a plurality of output ports. Each input optical signal is converted into an electrical signal, subjected to predetermined signal processing, and then converted into an optical signal again. Output. The optical unit also has a configuration in which signal processing is performed as an optical signal without optical / electrical conversion. In such an optical transmission device, there is a configuration in which a spare optical unit is arranged for signal relief when an optical unit fails or an optical unit is replaced, and the active / spare optical unit is switched.
図9は、現用・予備の切り替えを行う従来の冗長構成光伝送装置の構成例を示す(特許文献1)。図において、冗長構成光伝送装置は、2つの光ユニット11,12を備え、入力光信号S1〜Snをそれぞれ光分岐器13−1〜13−nで2分岐して光ユニット11,12の各入力ポートに入力する。光ユニット11,12の出力ポートからそれぞれ出力される各2つの光信号は、各出力ポート対応の光切替器14−1〜14−nでその一方が選択され、出力光信号S1〜Snとして出力される。また、光ユニット11,12の出力ポートにはそれぞれモニタ用光カプラ15−1〜15−n、15−(n+1) 〜15−(2n)が挿入され、各モニタ用光カプラで分岐した各光信号がそれぞれ対応する光検出器16−1〜16−n、16−(n+1) 〜16−(2n)に入力する。切替制御回路17は各光検出器の検出出力を入力し、各検出出力に応じて光ユニット11,12の出力ポートからそれぞれ出力される各2つの光信号のいずれか一方を選択する選択信号を光切替器14−1〜14−nに出力する。なお、光ユニット11,12は、例えばn×nの光スイッチであってもよい。
FIG. 9 shows a configuration example of a conventional redundant configuration optical transmission apparatus that switches between active and standby (Patent Document 1). In the figure, the redundant configuration optical transmission apparatus includes two
このような従来の冗長構成光伝送装置において、光ユニット11を現用系、光ユニット12を予備系とすると、光切替器14−1〜14−nは通常、光ユニット11の出力を選択して冗長構成光伝送装置の出力とする。ここで、光ユニット11の1つの出力またはいくつかの出力に異常が生じた場合、切替制御回路17は光ユニット11の各出力ポートに接続される光検出器16−1〜16−nの検出出力に基づき、異常値を示した出力ポートに接続された光切替器に予備系の光ユニット12から出力される光信号を選択する選択信号を出力する。この選択信号を受信した光切替器は、光ユニット11の出力から光ユニット12の出力を選択するように切り替えを行い、当該光信号を救済する。
従来の冗長構成光伝送装置において、出力光信号S1〜Snの波長が互いに異なる場合、これらの出力光信号を波長合波器で合波し、波長多重光信号として1本の光ファイバ伝送路に出力する構成をとることも可能である。ここで、各出力ポートからの光信号レベルは同一ではなく、図10に示すようにバラツキがあるものとする。一般に、波長多重光信号の各波長の光信号レベルが均一になるように、あるいは光増幅器等の波長依存性をもつ装置を通過後に光信号レベルが均一になるように、各波長の光信号レベルが調整される。そのため、図10に示すように光信号レベル間にバラツキがある場合、図11に示すように、光切替器14−1〜14−nの出力側に各光信号レベルを調整する光可変減衰器18−1〜18−nを配置する。光可変減衰器18−1〜18−nは、出力制御回路19により各光信号レベルが均一になるように制御される。
In the conventional redundant configuration optical transmission apparatus, when the wavelengths of the output optical signals S1 to Sn are different from each other, these output optical signals are multiplexed by a wavelength multiplexer, and are combined into one optical fiber transmission line as a wavelength multiplexed optical signal. It is also possible to take a configuration to output. Here, it is assumed that the optical signal levels from the respective output ports are not the same and vary as shown in FIG. In general, the optical signal level of each wavelength so that the optical signal level of each wavelength of the wavelength multiplexed optical signal is uniform, or the optical signal level is uniform after passing through a wavelength dependent device such as an optical amplifier. Is adjusted. Therefore, when there is a variation between the optical signal levels as shown in FIG. 10, as shown in FIG. 11, an optical variable attenuator that adjusts each optical signal level on the output side of the optical switch 14-1 to 14-n. 18-1 to 18-n are arranged. The optical variable attenuators 18-1 to 18-n are controlled by the
ところで、光ユニット11の各出力ポート対応に、光切替器14−1〜14−nおよび光可変減衰器18−1〜18−nを個別に備えると、コスト増加および信頼性低下を招く可能性があった。
By the way, if the optical switchers 14-1 to 14-n and the optical variable attenuators 18-1 to 18-n are individually provided for each output port of the
本発明は、光切替機能と光可変減衰機能を合わせた光切替器を用い、高信頼性を確保しつつ低コスト化および運用性向上を可能にする冗長構成光伝送装置および光切替器を提供することを目的とする。 The present invention provides a redundant configuration optical transmission device and an optical switch that use an optical switch that combines an optical switching function and an optical variable attenuation function, and that can reduce costs and improve operability while ensuring high reliability. The purpose is to do.
第1の発明は、複数n個の入力光信号S1〜Snをそれぞれ分岐して第1の光ユニットおよび第2の光ユニットの各n個の入力ポートに接続し、第1の光ユニットのn個の出力ポートから出力される光信号を各入力ポート1に入力し、第2の光ユニットのn個の出力ポートから出力される光信号を各入力ポート2に入力し、各一方を選択して各出力ポートに出力光信号S1〜Snとして出力するn個の光切替器を備えた冗長構成光伝送装置において、光切替器は、入力ポート1の光信号を損失なく透過し入力ポート2の光信号を遮断する第1のモードと、入力ポート2の光信号を遮断したまま入力ポート1の光信号に所定の損失を与える第2のモードと、入力ポート1の光信号を遮断したまま入力ポート2の光信号に所定の損失を与える第3のモードと、入力ポート2の光信号を損失なく透過し入力ポート1の光信号を遮断する第4のモードのいずれかに設定可能な構成である。
In the first invention, a plurality of n input optical signals S1 to Sn are branched and connected to n input ports of the first optical unit and the second optical unit, respectively. An optical signal output from each of the output ports is input to each
ここで、光ユニットを3以上備え、光切替器は3以上の入力ポートを有し、任意の2つの入力ポートに対してそれぞれ第1〜第4のモードを設定し、3以上対1の光切り替えおよび光可変減衰制御を行う構成としてもよい。 Here, three or more optical units are provided, the optical switch has three or more input ports, the first to fourth modes are set for any two input ports, respectively, and three or more to one light is set. It is good also as a structure which performs switching and optical variable attenuation | damping control.
光切替器は、少なくとも2つの入力ポートと1つの出力ポートを備え、各入力ポートからの光信号を反射させて出力ポートに結合する反射角可変ミラーを備え、反射角可変ミラーは、第1〜第4のモードに対応するそれぞれの反射角度に制御される構成である。 The optical switch includes at least two input ports and one output port, and includes a reflection angle variable mirror that reflects an optical signal from each input port and couples it to the output port. It is the structure controlled to each reflection angle corresponding to a 4th mode.
光切替器は、少なくとも2つの光干渉計を備え、第1の光干渉計の一方の入力アームを第1の入力ポートとし、第1の光干渉計の一方の出力アームと第2の光干渉計の一方の入力アームを接続し、第2の光干渉計の他方の入力アームを第2の入力ポートとし、第2の光干渉計の一方の出力アームを出力ポートとするかまたは第(m+1)(mは3以上の整数)の光干渉計の一方の入力アームと接続し、同様に第mの光干渉計の他方の入力アームを第mの入力ポートとし、第mの光干渉計の一方の出力アームを出力ポートとし、各光干渉計の光路長を調整して第1〜第4のモードに対応する第1〜第mの入力ポートから出力ポートへの透過量を制御する構成である。 The optical switch includes at least two optical interferometers, one input arm of the first optical interferometer is used as a first input port, and one output arm of the first optical interferometer is connected to the second optical interference. One input arm of the meter is connected, the other input arm of the second optical interferometer is used as the second input port, and one output arm of the second optical interferometer is used as the output port. ) (M is an integer of 3 or more) one of the input arms of the optical interferometer, and the other input arm of the mth optical interferometer is used as the mth input port. One output arm is used as an output port, and the optical path length of each optical interferometer is adjusted to control the transmission amount from the first to m-th input ports corresponding to the first to fourth modes to the output port. is there.
光切替器は、2つの入力ポートと、第1の入力ポートと対向し第2の入力ポートと対向しない1つの出力ポートと、少なくとも一端に移動方向に対して傾斜面を有する可動ミラーとを備え、可動ミラーは、第1の入力ポートからの光信号と第2の入力ポートからの光信号の交点位置との位置関係により、第1〜第4のモードに対応して、第1の入力ポートからの光信号のすべてまたは一部を出力ポートに結合するとともに第2の入力ポートからの光信号を遮断し、さらに第1の入力ポートからの光信号を遮断するとともに可動ミラーの傾斜面または非傾斜面で第2の入力ポートからの光信号を反射させて第2の入力ポートからの光信号の一部またはすべてを出力ポートに結合する構成である。 The optical switch includes two input ports, one output port facing the first input port and not facing the second input port, and a movable mirror having an inclined surface at least at one end with respect to the moving direction. The movable mirror corresponds to the first to fourth modes according to the positional relationship between the optical signal from the first input port and the intersection position of the optical signal from the second input port. The optical signal from the second input port is blocked, the optical signal from the first input port is further blocked, and the inclined surface of the movable mirror is not connected. The optical signal from the second input port is reflected by the inclined surface, and a part or all of the optical signal from the second input port is coupled to the output port.
本発明の冗長構成光伝送装置およびその光切替器は、第1〜第4のモードの設定可能な構成により、クロストークを回避しながら光切替機能と光可変減衰機能を合わせて実現することができる。これにより、高信頼性を確保しつつ低コスト化および運用性向上が可能な冗長構成光伝送装置および光切替器を実現することができる。 The redundant configuration optical transmission apparatus of the present invention and the optical switch thereof can be realized by combining the optical switching function and the optical variable attenuation function while avoiding crosstalk by the configuration capable of setting the first to fourth modes. it can. As a result, it is possible to realize a redundant configuration optical transmission device and an optical switch that can reduce costs and improve operability while ensuring high reliability.
(本発明の冗長構成光伝送装置の第1の実施形態)
図1は、本発明の冗長構成光伝送装置の第1の実施形態を示す。
図において、本実施形態の冗長構成光伝送装置は、2つの光ユニット11,12を備え、入力光信号S1〜Snをそれぞれ光分岐器13−1〜13−nで2分岐して光ユニット11,12の各入力ポートに入力する。光ユニット11,12の出力ポートからそれぞれ出力される各2つの光信号は、光可変減衰機能付きの光切替器21−1〜21−nでその一方が選択され、出力光信号S1〜Snとして出力される。また、光ユニット11,12の出力ポートにはそれぞれモニタ用光カプラ15−1〜15−n、15−(n+1) 〜15−(2n)が挿入され、各モニタ用光カプラで分岐した各光信号がそれぞれ対応する光検出器16−1〜16−n、16−(n+1) 〜16−(2n)に入力する。切替・出力制御回路22は各光検出器の検出出力を入力し、各検出出力に応じて光ユニット11,12の出力ポートからそれぞれ出力される各2つの光信号のいずれか一方を選択し、かつ光信号レベルを調整する選択・出力制御信号を光切替器21−1〜21−nに出力する。なお、光ユニット11,12は、例えばn×nの光スイッチであってもよい。
(First Embodiment of Redundant Configuration Optical Transmission Device of the Present Invention)
FIG. 1 shows a first embodiment of a redundantly configured optical transmission apparatus according to the present invention.
In the figure, the redundant configuration optical transmission apparatus according to the present embodiment includes two
このような冗長構成光伝送装置において、光ユニット11を現用系、光ユニット12を予備系とすると、光切替器21−1〜21−nは通常、光ユニット11の出力を選択して冗長構成光伝送装置の出力とする。また、光ユニット11に故障等がない場合、光切替器21−1〜21−nは光可変減衰器として機能し、切替・出力制御回路22の制御により各出力光信号レベルを調整する。ここで、光ユニット11の1つの出力またはいくつかの出力に異常が生じた場合、切替・出力制御回路22は光ユニット11の各出力ポートに接続される光検出器16−1〜16−nの検出出力に基づき、異常値を示した出力ポートに接続された光切替器に予備系の光ユニット12から出力される光信号を選択させ、さらに各出力光信号レベルを調整する。このように、1つの光切替器21を用いて、光信号切り替えと光信号レベル調整の両方を行うことができる。
In such a redundantly configured optical transmission apparatus, when the
図2は、光可変減衰機能付きの光切替器の透過特性を示す。図において、横軸は光切替器21への制御電圧、縦軸は出力光信号レベルを示し、実線は光ユニット11からの光信号を入力する入力ポート1と出力ポート間の透過特性、破線は光ユニット12からの光信号を入力する入力ポート2と出力ポート間の透過特性を示す。
FIG. 2 shows the transmission characteristics of an optical switch with an optical variable attenuation function. In the figure, the horizontal axis indicates the control voltage to the
この光切替器21の制御電圧が小さい領域Aでは、入力ポート1の光信号を損失なく透過させ、入力ポート2の光信号を遮断する(モード1)。次に、制御電圧を増加させた領域Bでは、入力ポート2の光信号を遮断したまま、入力ポート1の光信号の損失が徐々に増加する(モード2)。さらに制御電圧を増加させた領域Cでは、入力ポート1の光信号を遮断し、入力ポート2の光信号の損失が徐々に低下する(モード3)。そして、制御電圧が最大の領域Dでは、入力ポート2の光信号を損失なく透過させ、入力ポート1の光信号を遮断する(モード4)。制御電圧の領域Bと領域Cの間は、入力ポート1,2の光信号が互いにクロストークとなる。このクロストークの許容値に応じて、領域B,Cの範囲を広げることは可能である。
In the region A where the control voltage of the
このような透過特性において、現用系として光ユニット11を用いる場合には、光切替器21に領域Aの制御電圧を印加し、さらに光ユニット11からの光信号レベルを調整する場合には、光切替器21に領域Bの制御電圧を印加する。一方、故障等により予備系の光ユニット12に切り替える場合には、光切替器21に領域Dの制御電圧を印加し、さらに光ユニット12からの光信号レベルを調整する場合には、光切替器21に領域Cの制御電圧を印加する。
In such a transmission characteristic, when the
(本発明の光可変減衰機能付きの光切替器の第1の実施形態)
図3は、本発明の光可変減衰機能付きの光切替器の第1の実施形態を示す。図において、光可変減衰機能付きの光切替器は、2つの入力ポート1,2と1つの出力ポートとの間に、それぞれコリメートレンズ(図では省略)を介して反射角可変ミラー31を配置した構成である。本構成では、入力ポート1からの光信号は、コリメートレンズで平行光ビームとなり、空間伝搬した後に反射角可変ミラー31で反射し、出力ポートに結合して出力光信号となる。ここで、反射角可変ミラー31に図2の領域Aの制御電圧を印加して反射角度を制御し、入力ポート1からの光ビーム入射角度θ1のときに出力ポートで最大出力が得られたとする。次に、反射角可変ミラー31に図2の領域Bの制御電圧を印加して反射角度を変化させ、入力ポート1からの光ビーム入射角度をΔθ1だけ増加させると、その反射光ビームの出力ポートにおける結合効率が低下し、出力光信号レベルが減衰することになる。
(First embodiment of optical switch with variable optical attenuation function of the present invention)
FIG. 3 shows a first embodiment of an optical switch with an optical variable attenuation function according to the present invention. In the figure, an optical switch with a variable optical attenuation function has a reflection angle variable mirror 31 disposed between two
同様に、反射角可変ミラー31に図2の領域Dの制御電圧を印加して反射角度を制御し、入力ポート2からの光ビーム入射角度θ2のときに出力ポートで最大出力が得られたとする。次に、反射角可変ミラー31に図2の領域Cの制御電圧を印加して反射角度を変化させ、入力ポート2からの光ビーム入射角度をΔθ2だけ増加させると、その反射光ビームの出力ポートにおける結合効率が低下し、出力光信号レベルが減衰することになる。
Similarly, the control voltage in the region D in FIG. 2 is applied to the reflection angle variable mirror 31 to control the reflection angle, and the maximum output is obtained at the output port at the light beam incident angle θ2 from the
このような反射角可変ミラー31を用いた光学系の光ビーム入射角度ずれに対する出力光信号レベルの計算例を図4に示す。例えば光ビーム入射角度ずれが 0.1度の場合に光減衰量は15dB程度となるので、反射角可変ミラー31の角度を 0.1度程度の範囲内で変化させることにより所要の光減衰量を設定することができる。一方、光ビーム入射角度ずれが0.15度以上では出力光信号レベルが大きく低下し、遮断されたと見なすことができる。 FIG. 4 shows a calculation example of the output optical signal level with respect to the deviation of the light beam incident angle of the optical system using such a reflection angle variable mirror 31. For example, when the incident angle deviation of the light beam is 0.1 degree, the light attenuation amount is about 15 dB. Therefore, the required light attenuation amount is set by changing the angle of the reflection angle variable mirror 31 within a range of about 0.1 degree. Can do. On the other hand, when the deviation of the incident angle of the light beam is 0.15 degrees or more, the output optical signal level is greatly reduced, and it can be considered that the light is blocked.
また、図4の計算例から|θ2−θ1|が0.15度以上であれば、入力ポート1からの光ビームによるクロストークはほとんどないと見なすことができる。逆に、入力ポート1に切り替えた状態でも、入力ポート2からの光ビームによるクロストークはほとんどないと見なすことができる。したがって、光可変減衰機能を反射角可変ミラー31の角度変化によって実現する場合には、上記θ1、θ2に対して 0.1度程度の角度制御を可能にするとともに、|θ2−θ1|が0.15度以上になるように設定すればよい。
Further, from the calculation example of FIG. 4, if | θ2−θ1 | is 0.15 degrees or more, it can be considered that there is almost no crosstalk due to the light beam from the
(本発明の冗長構成光伝送装置の第2の実施形態)
図1の第1の実施形態の構成において、光ユニットを3以上備える場合には、光切替器21の入力ポートを3以上にすることにより、容易に冗長構成の拡張が可能である。
(Second Embodiment of Redundant Configuration Optical Transmission Device of the Present Invention)
In the configuration of the first embodiment of FIG. 1, when three or more optical units are provided, the redundant configuration can be easily expanded by setting the input ports of the
図5は、光可変減衰機能付きの光切替器(3入力)の透過特性を示す。図5において、横軸は光切替器21への制御電圧、縦軸は出力光信号レベルを示し、入力ポート1と出力ポート間の透過特性、入力ポート2と出力ポート間の透過特性、入力ポート3と出力ポート間の透過特性を示す。
FIG. 5 shows the transmission characteristics of an optical switch (3 inputs) with an optical variable attenuation function. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the control voltage to the
領域Aの制御電圧では、入力ポート1の光信号を損失なく透過させ、入力ポート2,3の光信号を遮断する。次に、領域Bの制御電圧では、入力ポート2,3の光信号を遮断したまま、入力ポート1の光信号の損失を調整する。領域Cの制御電圧では、入力ポート1,3の光信号を遮断し、入力ポート2の光信号の損失を調整する。領域Dの制御電圧では、入力ポート2の光信号を損失なく透過させ、入力ポート1,3の光信号を遮断する。以上は、図2と同様である。さらに、領域Eの制御電圧では、入力ポート1,2の光信号を遮断し、入力ポート3の光信号の損失を調整する。領域Fの制御電圧では、入力ポート3の光信号を損失なく透過させ、入力ポート1,2の光信号を遮断する。
With the control voltage in region A, the optical signal at
このように、3以上の光ユニットに対応する光切替機能および光可変減衰機能の実現方法は、2つの光ユニットの場合と同様である。また、このような3以上の入力ポートを有する光切替器としては、図3に示す反射角可変ミラー31を用いた構成により容易に対応することができる。 As described above, the method of realizing the optical switching function and the optical variable attenuation function corresponding to three or more optical units is the same as in the case of two optical units. Further, such an optical switch having three or more input ports can be easily handled by the configuration using the reflection angle variable mirror 31 shown in FIG.
(本発明の光可変減衰機能付きの光切替器の第2の実施形態)
図6は、本発明の光可変減衰機能付きの光切替器の第2の実施形態を示す。本実施形態は、2つの光干渉計(マッハツェンダ干渉計)を縦属接続することにより、入力ポート1,2と出力ポート間に図2に示す透過特性を実現し、光切替機能および光可変減衰機能を実現する構成である。
(Second embodiment of optical switch with variable optical attenuation function of the present invention)
FIG. 6 shows a second embodiment of the optical switch with optical variable attenuation function of the present invention. In this embodiment, two optical interferometers (Mach-Zehnder interferometers) are cascade-connected to achieve the transmission characteristics shown in FIG. 2 between the
図において、第1の光干渉計の一方の入力アーム1aを入力ポート1とし、一方の出力アーム1dを第2の光干渉計の一方の入力アーム2bに接続する。さらに、第2の光干渉計の他方の入力アーム2aを入力ポート2とし、一方の出力アーム2cを出力ポートとする。
In the figure, one
本構成において、入力ポート1から出力ポートに接続する場合には、第1の光干渉計の出力アーム1dに最大光出力が得られ、第2の光干渉計の入力アーム2bから出力アーム2cに最大光出力が得られるように、両光干渉計の光路長差をそれぞれのヒータ41,42によって調整する。ヒータ41,42には図2の領域Aの制御電圧が印加される。このとき、入力ポート2から出力ポートへの光出力は、第2の光干渉計によりほとんど遮断される。
In this configuration, when connecting from the
次に、入力ポート1からの光信号に減衰を与える場合には、第1の光干渉計のヒータ41に図2の領域Bの制御電圧を印加して光路長差を調整することにより、入力アーム1aから出力アーム1dへの透過量を加減する。このとき、第2の光干渉計は変化がないため、入力ポート2からのクロストークを生じさせることなく、入力ポート1から出力ポートへの出力光信号レベルを可変させることができる。
Next, when attenuation is applied to the optical signal from the
次に、入力ポート2から出力ポートの切り替えを行う場合には、まず第1の光干渉計のヒータ41に図2の領域C,Dの制御電圧を印加して光路長差を調整することにより、入力アーム1aから出力アーム1dへの透過量を遮断する。一方、第2の光干渉計の入力アーム2aから出力アーム2cに最大光出力が得られるように、ヒータ42に図2の領域Dの制御電圧を印加して光路長差を調整する。
Next, when switching from the
次に、入力ポート2からの光信号に減衰を与える場合には、第2の光干渉計のヒータ42に図2の領域Cの制御電圧を印加して光路長差を調整することにより、入力アーム2aから出力アーム2cへの透過量を加減する。このとき、第1の光干渉計は変化がないため、入力ポート1からのクロストークを生じさせることなく、入力ポート2から出力ポートへの出力光信号レベルを可変させることができる。
Next, when attenuation is applied to the optical signal from the
なお、本実施形態の光切替器において、3以上の光ユニットに対応する光切替機能および光可変減衰機能を実現するには、光干渉計を2段の場合と同様に縦属に多段接続すればよい。すなわち、第mの光干渉計の他方の入力アームを第mの入力ポートとし、第mの光干渉計の一方の出力アームを出力ポートとし、各光干渉計の光路長を調整して第1〜第mの入力ポートから出力ポートへの透過量を制御する構成とする。 In order to realize the optical switching function and the optical variable attenuation function corresponding to three or more optical units in the optical switching device of the present embodiment, the optical interferometers are connected in multiple stages in the same manner as in the case of two stages. That's fine. That is, the other input arm of the m-th optical interferometer is used as the m-th input port, and one output arm of the m-th optical interferometer is used as the output port. The transmission amount from the mth input port to the output port is controlled.
(本発明の光可変減衰機能付きの光切替器の第3の実施形態)
図7は、従来の光切替器の構成例を示す。図7(1) において、入力ポート1からの光ビームは、空間伝搬後に出力ポートに結合して出力光信号となる。なお、入力ポートの出力端および出力ポートの入力端のコリメートレンズは省略している。一方、入力ポート2からの光ビームは、入力ポート1からの光ビームと直角になるように配置され、空間伝搬後に出力ポートに結合することはない。
(Third embodiment of optical switch with optical variable attenuation function of the present invention)
FIG. 7 shows a configuration example of a conventional optical switch. In FIG. 7 (1), the light beam from the
図7(2) において、平行移動する可動ミラー51を用いて入力ポート1からの光ビームを遮断し、入力ポート2からの光ビームを反射させて出力ポートに結合させると、入力ポート1から入力ポート2への切り替えが行われる。このような構成では、一方の光ビームからのクロストークなく、他方の光ビームの減衰量を可変調整することは困難である。
In FIG. 7 (2), when the
図8は、本発明の光可変減衰機能付きの光切替器の第3の実施形態を示す。本実施形態は、図7に示す従来構成における可動ミラー51の一端に角度Δθの傾斜面を有する可動ミラー52を用いたことを特徴とする。なお、入力ポートの出力端および出力ポートの入力端のコリメートレンズは省略している。
FIG. 8 shows a third embodiment of the optical switch with optical variable attenuation function of the present invention. This embodiment is characterized in that a
図8(1) において、入力ポート1からの光ビームは、空間伝搬後に出力ポートに結合して出力光信号となる。一方、入力ポート2からの光ビームは、入力ポート1からの光ビームと直角になるように配置され、出力ポートに結合することはない。
In FIG. 8 (1), the light beam from the
図8(2) において、可動ミラー52を入力ポート1からの光ビームのスポット内の位置まで平行移動させると、入力ポート1からの光ビームの一部は出力ポートに結合し、光ビームのスポット径に対する可動ミラー52の相対位置に応じた光可変減衰機能が実現する。一方、入力ポート2からの光ビームは、可動ミラー52の傾斜面で、可動ミラー52に対する最適入射角度から2Δθだけずれた角度で反射し、出力ポートに結合することはない。すなわち、入力ポート2からの光ビームは遮断される。
In FIG. 8 (2), when the
また、このまま可動ミラー52を平行移動すると、入力ポート1からの光ビームは完全に遮断されるとともに、入力ポート2からの光ビームは同じ反射角度のまま可動ミラー52の厚み方向に平行移動し、出力ポートへの結合量が増えていく。すなわち、入力ポート2からの光ビームに対する光可変減衰機能が実現する。
If the
図8(3) において、可動ミラー52を入力ポート1からの光ビームを完全に遮断する位置まで平行移動し、入力ポート2からの光ビームを可動ミラー52の傾斜面と非傾斜面(水平部)の境界付近で反射させると、その反射光ビームの出力ポートにおける結合量が変化し、ここでも入力ポート2からの光ビームに対する光可変減衰機能が実現する。
In FIG. 8 (3), the
図8(4) において、可動ミラー52を入力ポート1からの光ビームを完全に遮断する位置まで平行移動させ、さらに入力ポート2からの光ビームを可動ミラー52の非傾斜面(水平部)で反射させて出力ポートに結合させると、入力ポート1から入力ポート2への切り替えが行われる。
In FIG. 8 (4), the
このように、傾斜面を有する可動ミラー52の位置を調整することにより、出力ポートに結合する入力ポート1,2の切り替え、さらに入力ポート1から出力ポートへの出力光信号レベルおよび入力ポート2から出力ポートへの出力光信号レベルを可変させることができる。
In this way, by adjusting the position of the
また、可動ミラー52の傾斜角Δθが挿入方向に対して段階的に変化する傾斜面を形成することにより、また傾斜面を曲面とすることにより、挿入位置に応じて入力ポート2から出力ポートへの出力光信号レベルを容易に可変させることもできる。
Further, by forming an inclined surface in which the inclination angle Δθ of the
11,12 光ユニット
13 光分岐器
14 光切替器
15 モニタ用光カプラ
16 光検出器
17 切替制御回路
18 光可変減衰器
19 出力制御回路
21 光可変減衰機能付きの光切替器
22 切替・出力制御回路
31 反射角可変ミラー
41,42 ヒータ
51,52 可動ミラー
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記光切替器は、前記入力ポート1の光信号を損失なく透過し前記入力ポート2の光信号を遮断する第1のモードと、前記入力ポート2の光信号を遮断したまま前記入力ポート1の光信号に所定の損失を与える第2のモードと、前記入力ポート1の光信号を遮断したまま前記入力ポート2の光信号に所定の損失を与える第3のモードと、前記入力ポート2の光信号を損失なく透過し前記入力ポート1の光信号を遮断する第4のモードのいずれかに設定可能な構成である
ことを特徴とする冗長構成光伝送装置。 A plurality of n input optical signals S1 to Sn are branched and connected to n input ports of the first optical unit and the second optical unit, and output from n output ports of the first optical unit. Optical signals to be input to each input port 1, optical signals output from n output ports of the second optical unit are input to each input port 2, and one of them is selected and output to each output port In a redundant configuration optical transmission apparatus including n optical switch units that output as optical signals S1 to Sn,
The optical switch transmits the optical signal of the input port 1 without loss and blocks the optical signal of the input port 2, and the optical switch of the input port 1 while blocking the optical signal of the input port 2. A second mode for giving a predetermined loss to the optical signal, a third mode for giving a predetermined loss to the optical signal of the input port 2 while blocking the optical signal of the input port 1, and the light of the input port 2 A redundant configuration optical transmission apparatus characterized in that it can be set to any one of a fourth mode for transmitting a signal without loss and blocking an optical signal of the input port 1.
前記光ユニットを3以上備え、前記光切替器は3以上の入力ポートを有し、任意の2つの入力ポートに対してそれぞれ前記第1〜第4のモードを設定し、3以上対1の光切り替えおよび光可変減衰制御を行う構成である
ことを特徴とする冗長構成光伝送装置。 The redundant configuration optical transmission device according to claim 1,
The optical switch includes three or more optical units, the optical switch has three or more input ports, and the first to fourth modes are set for any two input ports, respectively. A redundant configuration optical transmission apparatus characterized in that it is configured to perform switching and variable optical attenuation control.
前記光切替器は、少なくとも2つの入力ポートと1つの出力ポートを備え、各入力ポートからの光信号を反射させて出力ポートに結合する反射角可変ミラーを備え、
前記反射角可変ミラーは、前記第1〜第4のモードに対応するそれぞれの反射角度に制御される構成である
ことを特徴とする冗長構成光伝送装置。 In the redundant configuration optical transmission apparatus according to claim 1 or 2,
The optical switch includes at least two input ports and one output port, and includes a reflection angle variable mirror that reflects an optical signal from each input port and couples it to the output port,
The redundant configuration optical transmission apparatus, wherein the reflection angle variable mirror is controlled to have respective reflection angles corresponding to the first to fourth modes.
前記光切替器は、少なくとも2つの光干渉計を備え、第1の光干渉計の一方の入力アームを第1の入力ポートとし、第1の光干渉計の一方の出力アームと第2の光干渉計の一方の入力アームを接続し、第2の光干渉計の他方の入力アームを第2の入力ポートとし、第2の光干渉計の一方の出力アームを出力ポートとするかまたは第(m+1)(mは2以上の整数)の光干渉計の一方の入力アームと接続し、同様に第mの光干渉計の他方の入力アームを第mの入力ポートとし、第mの光干渉計の一方の出力アームを出力ポートとし、各光干渉計の光路長を調整して前記第1〜第4のモードに対応する第1〜第mの入力ポートから出力ポートへの透過量を制御する構成である
ことを特徴とする冗長構成光伝送装置。 In the redundant configuration optical transmission apparatus according to claim 1 or 2,
The optical switch includes at least two optical interferometers, one input arm of the first optical interferometer is used as a first input port, one output arm of the first optical interferometer and the second light One input arm of the interferometer is connected, the other input arm of the second optical interferometer is used as the second input port, and one output arm of the second optical interferometer is used as the output port. m + 1) (m is an integer greater than or equal to 2) one of the input arms of the optical interferometer, and similarly, the other input arm of the mth optical interferometer is the mth input port. One output arm is used as an output port, and the optical path length of each optical interferometer is adjusted to control the transmission amount from the first to m-th input ports corresponding to the first to fourth modes to the output port. A redundant configuration optical transmission apparatus characterized by having a configuration.
前記光切替器は、2つの入力ポートと、第1の入力ポートと対向し第2の入力ポートと対向しない1つの出力ポートと、少なくとも一端に移動方向に対して傾斜面を有する可動ミラーとを備え、
前記可動ミラーは、第1の入力ポートからの光信号と第2の入力ポートからの光信号の交点位置との位置関係により、前記第1〜第4のモードに対応して、第1の入力ポートからの光信号のすべてまたは一部を出力ポートに結合するとともに第2の入力ポートからの光信号を遮断し、さらに第1の入力ポートからの光信号を遮断するとともに前記可動ミラーの傾斜面または非傾斜面で第2の入力ポートからの光信号を反射させて第2の入力ポートからの光信号の一部またはすべてを出力ポートに結合する構成である
ことを特徴とする冗長構成光伝送装置。 The redundant configuration optical transmission device according to claim 1,
The optical switch includes two input ports, one output port facing the first input port and not facing the second input port, and a movable mirror having an inclined surface at least at one end with respect to the moving direction. Prepared,
The movable mirror has a first input corresponding to the first to fourth modes according to a positional relationship between an optical signal from the first input port and an intersection position of the optical signal from the second input port. All or part of the optical signal from the port is coupled to the output port, the optical signal from the second input port is blocked, the optical signal from the first input port is blocked, and the inclined surface of the movable mirror Alternatively, the optical signal from the second input port is reflected on the non-inclined surface, and a part or all of the optical signal from the second input port is coupled to the output port. apparatus.
少なくとも2つの入力ポートと1つの出力ポートを備え、各入力ポートからの光信号を反射させて出力ポートに結合する反射角可変ミラーを備え、
前記反射角可変ミラーは、前記第1〜第4のモードに対応するそれぞれの反射角度に制御される構成である
ことを特徴とする光切替器。 In the optical switching device of the redundant configuration optical transmission device according to claim 1 or 2,
Comprising at least two input ports and one output port, comprising a reflection angle variable mirror that reflects an optical signal from each input port and couples it to the output port;
The variable reflection angle mirror is configured to be controlled to a reflection angle corresponding to each of the first to fourth modes.
少なくとも2つの光干渉計を備え、第1の光干渉計の一方の入力アームを第1の入力ポートとし、第1の光干渉計の一方の出力アームと第2の光干渉計の一方の入力アームを接続し、第2の光干渉計の他方の入力アームを第2の入力ポートとし、第2の光干渉計の一方の出力アームを出力ポートとするかまたは第(m+1)(mは2以上の整数)の光干渉計の一方の入力アームと接続し、同様に第mの光干渉計の他方の入力アームを第mの入力ポートとし、第mの光干渉計の一方の出力アームを出力ポートとし、各光干渉計の光路長を調整して前記第1〜第4のモードに対応する第1〜第mの入力ポートから出力ポートへの透過量を制御する構成である
ことを特徴とする光切替器。 In the optical switching device of the redundant configuration optical transmission device according to claim 1 or 2,
At least two optical interferometers, one input arm of the first optical interferometer serving as a first input port, one output arm of the first optical interferometer and one input of the second optical interferometer; The other input arm of the second optical interferometer is used as the second input port, and one output arm of the second optical interferometer is used as the output port, or (m + 1) (m is 2 And the other input arm of the mth optical interferometer is used as the mth input port, and one output arm of the mth optical interferometer is connected to one input arm of the optical interferometer The output port is configured to control the amount of transmission from the first to mth input ports corresponding to the first to fourth modes to the output port by adjusting the optical path length of each optical interferometer. An optical switch.
2つの入力ポートと、第1の入力ポートと対向し第2の入力ポートと対向しない1つの出力ポートと、少なくとも一端に移動方向に対して傾斜面を有する可動ミラーとを備え、
前記可動ミラーは、第1の入力ポートからの光信号と第2の入力ポートからの光信号の交点位置との位置関係により、前記第1〜第4のモードに対応して、第1の入力ポートからの光信号のすべてまたは一部を出力ポートに結合するとともに第2の入力ポートからの光信号を遮断し、さらに第1の入力ポートからの光信号を遮断するとともに前記可動ミラーの傾斜面または非傾斜面で第2の入力ポートからの光信号を反射させて第2の入力ポートからの光信号の一部またはすべてを出力ポートに結合する構成である
ことを特徴とする光切替器。 In the optical switching device of the redundant configuration optical transmission device according to claim 1,
Two input ports, one output port facing the first input port and not facing the second input port, and a movable mirror having an inclined surface with respect to the moving direction at least at one end,
The movable mirror has a first input corresponding to the first to fourth modes according to a positional relationship between an optical signal from the first input port and an intersection position of the optical signal from the second input port. All or part of the optical signal from the port is coupled to the output port, the optical signal from the second input port is blocked, the optical signal from the first input port is blocked, and the inclined surface of the movable mirror Alternatively, the optical switch is configured to reflect an optical signal from the second input port on a non-inclined surface and couple a part or all of the optical signal from the second input port to the output port.
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