JP2016111480A - Optical path changeover device and multicore fiber network system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一本のファイバに複数のコアを有するマルチコアファイバを用いて構築されるネットワークシステム及び当該システムに対応した光経路切替装置に関する。 The present invention relates to a network system constructed using a multi-core fiber having a plurality of cores in one fiber, and an optical path switching device corresponding to the system.
今日、光ファイバ通信によるアプリケーションサービスのブロードバンド化が進んでいる。その結果、2年で約2倍の高いレートでインターネットのトラフィック量が増加しており、この傾向は今後も続くと予想されている。また、今後、光ファイバ通信は、基幹系、メトロ系、アクセス系等の数km以上の比較的長い距離のネットワークに加え、データセンタ等に設置されるサーバ等の情報通信技術(ICT: Information and Communication Technology)機器間(数m〜数百m)及び装置内(数cm〜数十cm)の極めて近距離の通信にも適用されると考えられている。光ファイバ通信は、電気配線に比べ、高速化ならびに低消費電力化に優れるからである。 Today, application services using optical fiber communication are becoming broadband. As a result, the amount of Internet traffic has increased at about twice the rate in two years, and this trend is expected to continue. In the future, in addition to relatively long distance networks of several kilometers or more, such as backbone, metro, and access systems, optical fiber communications will include information communication technology (ICT: Information and Information Technology) such as servers installed in data centers. Communication Technology) It is considered to be applied to extremely short-distance communications between devices (several meters to several hundreds of meters) and within devices (several centimeters to tens of centimeters). This is because optical fiber communication is superior in speeding up and lowering power consumption compared to electrical wiring.
これまで、通信容量の増大は、波長多重技術と多値変復調技術の組み合わせにより実現されてきたが、更なる大容量化には限界が見え始めている(非特許文献1)。その限界を打破する技術として、マルチコアファイバ(MCF: Multi-Core Fiber)を伝送路に用いる光通信技術が期待されている。従来のファイバは、一本のファイバ中に一つのコアしか持たない(以下、このファイバを「シングルコアファイバ」という。)。一方、マルチコアファイバは、一本のファイバ中に複数のコアを有する。このため、マルチコアファイバは、大容量かつ高密度伝送が可能な伝送媒体として関心を集めている。現在、基幹系から短距離系のネットワークにマルチコアファイバを適用する研究が、各機関で盛んに行われている(非特許文献1、2)。
Up to now, the increase in communication capacity has been realized by a combination of wavelength multiplexing technology and multi-level modulation / demodulation technology, but there is a limit to further increase in capacity (Non-Patent Document 1). As a technology to overcome this limitation, an optical communication technology using a multi-core fiber (MCF) in a transmission line is expected. A conventional fiber has only one core in one fiber (hereinafter, this fiber is referred to as “single-core fiber”). On the other hand, the multi-core fiber has a plurality of cores in one fiber. For this reason, multi-core fibers are attracting attention as a transmission medium capable of high capacity and high density transmission. Currently, research on applying multi-core fibers from a backbone system to a short-distance network is being actively conducted in each organization (Non-Patent
一方で、大容量かつ高密度の伝送網においては、災害や断線により伝送路に障害が生じた場合の被害は計り知れず、より信頼化を高めるための手段が必要とされる。そこで、マルチコアファイバを伝送路に使用する光ネットワークの信頼性を高める光経路切替装置として、以下に示す光経路切替装置の開発が進められている(特許文献1、非特許文献3)。
On the other hand, in a large-capacity and high-density transmission network, damage caused when a failure occurs in a transmission line due to a disaster or disconnection is immeasurable, and means for increasing reliability is required. Therefore, the following optical path switching devices are being developed as optical path switching devices that improve the reliability of optical networks that use multi-core fibers for transmission lines (
図1を用い、提案されているマルチコアファイバネットワーク対応の光経路切替装置を説明する(非特許文献3)。この光経路切替装置1は、マルチコアファイバ2とシングルコアファイバ3を接続するファンイン/ファンアウトデバイス4、シングルコアファイバ対応の入出力ポートを有する光スイッチモジュール5、光経路切替制御回路6、通信障害判定回路10(タップフォトダイオード7と、電流/電圧変換回路8と、アナログ/デジタル変換回路9とからなる)、光スイッチモジュール用駆動制御回路11、光切替制御信号用光源12から構成される。
A proposed optical path switching device compatible with a multi-core fiber network will be described with reference to FIG. This optical
光経路切替制御回路6は、通信障害判定回路10から入力される信号に基づいて通信障害の有無を判定し、その判定結果に従って光経路切替制御信号を他の光経路切替装置に送る。この際、必要に応じて、他の光経路切替装置1と同期を取りながら、光経路の切り替えを行う。この従来の光経路切替装置1は、装置内でマルチコアファイバ2を伝播する光信号を複数のシングルコアファイバ3に分岐し、光スイッチモジュール5の各ポートに接続する。このため、異なるマルチコアファイバのコア間における光経路の切り替えに加え、同じマルチコアファイバ内のコア間でも光経路を切り替えることができる。
The optical path
しかし、従来の光経路切替装置1は、伝送容量が増大した場合に、光スイッチモジュール5のポート数の増加、ファンイン/ファンアウトデバイス4の増加、タップフォトダイオード数の増加による通信障害判定回路10の大型化に加え、シングルコアファイバ3の光経路切替装置1内への収容も困難になる。これらの技術上の課題は、光経路切替装置1の高価格化や大型化に繋がる。従って、伝送容量が増加しても、マルチコアファイバネットワークに対応する安価で小型な光経路切替装置の実用化が望まれる。
However, the conventional optical
上記課題を解決するために、本発明の代表的な光経路切替装置では、複数のマルチコアファイバの間で光経路を直接スイッチングする光スイッチモジュールと、現用系のマルチコアファイバの1つのコアを伝播する現用光信号のレベル及び/又は予備系のマルチコアファイバの1つのコアを伝播するモニター光信号のレベルを検出するマルチコアファイバ対応通信障害監視回路と、光経路切替制御信号を発生する光経路切替制御信号用光源と、前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路の検出信号を監視し、通信障害の検出時、前記光スイッチモジュールに対して前記光経路切替制御信号を与えて、光経路を前記現用系のマルチコアファイバから前記予備系のマルチコアファイバに切り替える光経路切替制御回路とを設ける。 In order to solve the above problems, in a typical optical path switching device of the present invention, an optical switch module that directly switches an optical path between a plurality of multi-core fibers and one core of an active multi-core fiber are propagated. Multi-core fiber compatible communication fault monitoring circuit for detecting the level of an active optical signal and / or the level of a monitor optical signal propagating through one core of a standby multi-core fiber, and an optical path switching control signal for generating an optical path switching control signal Monitoring the detection signal of the communication light source and the communication failure monitoring circuit corresponding to the multi-core fiber, and providing the optical path switching control signal to the optical switch module when the communication failure is detected, thereby changing the optical path to the active multi-core. And an optical path switching control circuit for switching from the fiber to the standby multi-core fiber.
本発明によれば、伝送容量が増加しても小型で製造コストも小さく済むマルチファイバネットワーク対応の光経路切替装置を実用化することができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, it is possible to put to practical use an optical path switching device compatible with a multi-fiber network that is small in size and low in manufacturing cost even if the transmission capacity increases. Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の態様は、後述する形態例に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々の変形が可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment of the present invention is not limited to the embodiments described later, and various modifications are possible within the scope of the technical idea.
[実施例1]
図2に、マルチコアファイバネットワークに対応した本実施例に係る光経路切替装置13の構成を示す。光経路切替装置13は、マルチコアファイバ2、マルチコアファイバアダプター16、マルチコアファイバ対応の入出力ポートを有する光スイッチモジュール14、光経路切替制御回路6、マルチコアファイバ対応通信障害監視回路15、光スイッチモジュール用駆動制御回路11、光経路切替制御信号用光源12から構成される。
[Example 1]
FIG. 2 shows a configuration of the optical
図3に、マルチコアファイバ対応通信障害監視回路15の構成例を示す。以下単に「監視回路」という。現用光信号用(以下「現用系」ともいう。)のマルチコアファイバに対応する監視回路は、マルチコアファイバ2、マルチコアファイバアダプター16、コリメートレンズ17、光バンドパスフィルター18、光路変換プリズム19、フォトダイオード20、電流/電圧変換回路8、アナログ/デジタル変換回路9、シングルコアファイバアダプター21から構成される。マルチコアファイバ2には複数のコアが内蔵されている。本実施例の場合、複数のコアのうち一つのコアを伝播する現用光信号22(波長をλ2と仮定)の一部分23を、光バンドパスフィルター18により通信障害の監視用に抜き出している。
FIG. 3 shows a configuration example of the multi-core fiber compatible communication
光バンドパスフィルター18は、現用光信号22の一部分23の光路を、現用光信号22の伝播方向に対して90度変換する。その後、現用光信号22の一部分23は、光路変換プリズム19を通過してフォトダイオード20に入射される。フォトダイオード20は、現用光信号22の一部分23の受光レベル(光パワー)を電流の大きさに変換し、電流/電圧変換回路8に出力する。電流/電圧変換回路8は入力された電流の大きさに応じた電圧を出力する。この電圧は、アナログ/デジタル変換回路9によりデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、現用光信号22のレベルを表す情報として、光経路切替制御回路6に出力される。
The
複数の光経路切替装置13間における光経路切替制御信号の送受信は、マルチコアファイバ2の少なくとも1つのコアを通じて行われる。光経路切替制御回路6から与えられる光経路切替制御信号は、光切替制御信号用光源12において電気信号から光信号に変換された後、コリメートレンズ17を通じて光バンドパスフィルター18に出力される。光バンドパスフィルター18は、光信号の形態で入力される光経路切替制御信号24(波長をλ1と仮定)の光路を90度変換し、マルチコアファイバ2の複数のコアのうち予め決められた一つのコアに向けて出力する。
Transmission / reception of the optical path switching control signal between the plurality of optical
例えば複数のコアを同心円状に配置する構造のマルチコアファイバの場合、光経路切替制御信号24の伝播には、クロストークが比較的大きい中心位置のコアを使用する。図4に、本実施例で使用する光バンドパスフィルター18の反射率特性を示す。光バンドパスフィルター18の反射率特性は、現用光信号22(λ2)に対して低反射率(すなわち透過)に選択される一方で、光経路切替制御信号24(λ1)に対して高反射率に選択される。このような特性を有する光バンドパスフィルター18は、例えば二酸化チタン(TiO2)と二酸化シリコン(SiO2)の層を交互に積層した構造からなる誘電体多層膜フィルター、又は、ガリウム砒素(GaAs)とアルミガリウム砒素(AlGaAs)の層を交互に積層した構造からなる半導体多層膜フィルターにより実現できる。
For example, in the case of a multi-core fiber having a structure in which a plurality of cores are arranged concentrically, a core at a center position where crosstalk is relatively large is used for propagation of the optical path switching
予備(以下「予備系」ともいう。)のマルチコアファイバに対応する監視回路の構成は、図2において光スイッチモジュール14の右側に配置される場合と左側に配置される場合で異なっている。
The configuration of the monitoring circuit corresponding to the standby (hereinafter also referred to as “standby system”) multi-core fiber differs depending on whether it is arranged on the right side or the left side of the
図5Aに、前者の監視回路の構成を示す。この監視回路は、マルチコアファイバ2、マルチコアファイバアダプター16、コリメートレンズ17、光バンドパスフィルター18、光バンドパスフィルター32、光経路切替制御信号用光源12、シングルコアファイバアダプター21、モニター光信号用光源34(波長をλ3と仮定)から構成される。
FIG. 5A shows the configuration of the former monitoring circuit. The monitoring circuit includes a
図5Bに、後者の監視回路の構成を示す。この監視回路は、マルチコアファイバ2、マルチコアファイバアダプター16、コリメートレンズ17、光バンドパスフィルター18、光路変換プリズム19、フォトダイオード20、電流/電圧変換回路8、アナログ/デジタル変換回路9、光経路切替制御信号用光源12、シングルコアファイバアダプター21から構成される。
FIG. 5B shows the configuration of the latter monitoring circuit. The monitoring circuit includes a
図5A及び図5Bには、図3と対応する部材に同一の符号を付して示している。従って、図5Aに特有の部材は、光バンドパスフィルター32とモニター光信号用光源34である。図6に、光バンドパスフィルター32の反射特性を示す。ここで、λ1、λ2、λ3は、それぞれ光経路切替制御信号24、現用光信号22、モニター光信号33の波長である。図6に示すように、光バンドパスフィルター32の反射率特性は、モニター光信号33に対してのみ高反射率に選択され、光経路切替制御信号24と現用光信号22に対しては低反射率に選択される。このため、光バンドパスフィルター32は光経路切替制御信号24と現用光信号22の大部分を通過し、モニター光信号33を反射する。
5A and 5B, members corresponding to those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. Therefore, the members unique to FIG. 5A are the
図5Bに示す監視回路の構成は、基本的に図3に示した監視回路と同じである。ただし、ここでの光バンドパスフィルター18の反射率特性は、モニター光信号33(λ3)の一部分35を取り出す一方、光経路切替制御信号24(λ1)を反射するように選択される。なお、図5Bに示す監視回路は、監視対象とするマルチコアファイバ2が予備系から現用系に切り替わった後は、現用光信号22(λ2)の監視に使用される。従って、当該光バンドパスフィルター18は、現用光信号22(λ2)に対して図4に示す反射率特性を示す。
The configuration of the monitoring circuit shown in FIG. 5B is basically the same as that of the monitoring circuit shown in FIG. However, the reflectance characteristic of the
図2の説明に戻る。光経路切替制御回路6は、現用光信号22又はモニター光信号33の一部分22、35の受光レベルが設定された通信障害レベルを下回った場合、光経路切替制御信号を発生する。光経路切替制御信号24は、光スイッチモジュール用駆動制御回路11に与えられる。光スイッチモジュール用駆動制御回路11は、光経路切替制御信号24に基づき、光スイッチモジュール14を駆動し、通信が回復できるよう光経路の切り替えを行う。具体的には、現用系のマルチコアファイバ2によって伝播されている現用光信号22の光経路を予備系のマルチコアファイバ2に切り替える。
Returning to the description of FIG. The optical path switching
図7に、光スイッチモジュール14の構成例を示す。光スイッチモジュール14には、3次元MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)光スイッチを適用する。光スイッチモジュール14は、各ポートに1つずつ複数のマルチコアファイバ2が接続されるマルチコアファイバアレイ25、各ポートに対応してマイクロレンズが配置されているマイクロレンズアレイ26、各ポートに対応する光信号の光経路を個別に切り替えることが可能なマイクロレンズの集合体であるMEMSチルトミラーアレイ27から構成される。入力ポート側の一本のマルチコアファイバ2から出射した光ビーム28は、マイクロレンズアレイ26でコリメート光ビームに変換され、その後、MEMSチルトミラーアレイ27で反射され、所望の出力ポート側のマルチコアファイバ2に入射される。MEMSチルトミラーアレイ27の各マイクロミラーの傾きは、光スイッチモジュール用駆動制御回路11から与えられる電圧により個別に制御される。各マイクロミラーの傾きの制御により、光経路の切替え(入力ポートに接続される出力ポートの組み換え)が実行される。
FIG. 7 shows a configuration example of the
以下、図8A〜図8Dを用い、現用系のマルチコアファイバ2によって伝播される現用光信号22(λ2)及び光経路切替制御信号24(λ1)と各コアとの関係、予備系のマルチコアファイバ2によって伝播される光経路切替制御信号24(λ1)及びモニター光信号33(λ3)と各コアとの関係を説明する。図8Aは、光経路切替装置38及び39により、通信障害が発生した現用系のマルチコアファイバ40から予備系のマルチコアファイバ41に光経路が切り替わる様子を模式的に表している。
8A to 8D, the relationship between the active optical signal 22 (λ2) and the optical path switching control signal 24 (λ1) propagated by the active
図8B〜図8Dに示すように、本実施例における現用系のマルチコアファイバ40と予備系のマルチコアファイバ41は、いずれも中心に1コア、その周辺に6コアを有している。図8Bは、光経路の切り替え前における、現用系のマルチコアファイバ40の各コアと光信号の位置関係を示している。本実施例の場合、中心コア42には光経路切替制御信号24(λ1)が伝播され、周辺の6コアには現用光信号22(λ2)が伝播している。現用光信号22が伝播する6コアのうちの一つであるコア43が、現用系のマルチコアファイバ40の障害監視用に用いられる。もっとも、コア43以外の位置のコアを監視対象としても良い。
As shown in FIGS. 8B to 8D, each of the active
図8Cは、光経路の切替前における、予備系のマルチコアファイバ41の各コアと光信号との位置関係を示している。本実施例の場合、中心コア44には光経路切替制御信号24(λ1)が伝播され、周辺6コアのうちの一つであるコア45にはモニター光信号33(λ3)が伝播されている。このコア45が、予備系のマルチコアファイバ41の障害監視用に用いられる。もっとも、コア45以外の位置のコアを監視対象としても良い。
FIG. 8C shows the positional relationship between each core of the standby
例えば現用系のマルチコアファイバ40に通信障害が生じた場合、光経路切替装置38及び39は光経路切替制御信号24(λ1)を送信し、光経路の切り替えを実行する。光経路の切り替えにより、入力信号36は、予備系のマルチコアファイバ41を伝播し、出力信号37が回復する。経路の切り替えの後、切り替え前に予備系であったマルチコアファイバ41の周辺コアを用いて現用光信号22(λ2)が伝播され、中心コア46を用いて光経路切替制御信号24(λ1)が伝播される。その結果、光経路の切り替え前にモニター光信号33(λ3)が伝播されていたコア45に対応するコア47が、通信障害の監視用に用いられる。現用系のマルチコアファイバ40の障害監視に用いるコア43の位置と予備系のマルチコアファイバ41の障害監視に用いるコア45(47)の位置は任意に選択することができる。すなわち、コア43とコア45(47)は同じ位置でも良いし、異なっていても良い。
For example, when a communication failure occurs in the active
以上説明したように、本実施例に係る光経路切替装置13を用いれば、マルチコアファイバ内を伝播する複数の光信号を別のマルチコアファイバに直接切り替えることができる。このため、従来装置では必須であった、ファンイン/ファンアウトデバイス4やシングルコアファイバ3を不要にできる。
As described above, when the optical
また、本実施例に係る光経路切替装置13は、現用系及び予備系のマルチコアファイバの通信障害の発生の監視をそれぞれ1つのコアを伝播する光信号の監視により実現する。このため、伝送容量が増加しても、本実施例に係る光経路切替装置13では、信号レベルのモニター用の素子数の増大、光スイッチモジュールのポート数の増大、シングルコアファイバの配線数の増大等がない。従って、マルチコアファイバネットワーク対応の安価で小型な光経路切替装置13を実現できる。
In addition, the optical
[実施例2]
図9に、本実施例に係るマルチコアファイバネットワークに対応した光経路切替装置29の構成を示す。図9には、図2との対応部分に同一符号を付して示している。光経路切替装置29は、マルチコアファイバ2、マルチコアファイバアダプター16、マルチコアファイバ対応の入出力ポートを有し、かつ、マルチコアファイバ対応通信障害監視回路を内蔵する光スイッチモジュール30、光経路切替制御回路6、光スイッチモジュール用駆動制御回路11、光切替制御信号用光源12から構成される。
[Example 2]
FIG. 9 shows a configuration of an optical
図10に、通信障害監視回路を内蔵する光スイッチモジュール30の構成例を示す。図10には、図7との対応部分に同一符号を付して示している。光スイッチモジュール30は、マルチコアファイバ2、マルチコアファイバアレイ25、マイクロレンズアレイ26、MEMSチルトミラーアレイ27、コリメートレンズ17、光バンドパスフィルター18、光路変換プリズム19、フォトダイオード20、電流/電圧変換回路8、アナログ/デジタル変換回路9、シングルコアファイバアダプター21から構成される。光バンドパスフィルター18の反射特性は、実施例1で述べた特性と同等の特性を有している。
FIG. 10 shows a configuration example of the
本実施例の場合、現用系のマルチコアファイバ2を伝播する現用光信号22(λ2)の監視に用いる光学系と、予備系のマルチコアファイバ2を伝播するモニター光信号33(λ3)の監視に用いる光学系とを同じ光学系で共用する。また、現用系のマルチコアファイバに光経路切替制御信号24(λ1)を導入するための光学系と、予備系のマルチコアファイバに光経路切替制御信号24(λ1)を導入するための光学系とを同じ光学系で共用する。このため、実施例1に比して、装置構成が一段と小型の光経路切替装置29を実現することができる。
In the case of the present embodiment, the optical system used for monitoring the working optical signal 22 (λ2) propagating through the working
[実施例3]
図11A〜11Cに、前述の実施例に係る光経路切替装置31(すなわち光経路切替装置13及び/又は光経路切替装置29)をノードに用いて構築されるマルチコアファイバネットワークシステムの形態例を示す。図11Aは、マルチコアファイバにより2つの光経路切替装置31をP2P型ネットワークで接続したシステムを示している。図11Bは、マルチコアファイバにより4つの光経路切替装置31をリング型ネットワークで接続したシステムを示している。図11Cは、マルチコアファイバ2により4つの光経路切替装置31をメッシュ型ネットワークで接続したシステムを示している。前述の各実施例に係る光経路切替装置31を用いてマルチコアファイバネットワークシステムを構築することにより、ネットワークシステムの高信頼化が実現される。
[Example 3]
11A to 11C show an example of a multi-core fiber network system constructed using the optical path switching device 31 (that is, the optical
[他の実施例]
本発明は、上述した実施例に限定されるものでなく、様々な変形例を含んでいる。例えば、本発明は、前述の実施例で説明した全ての構成を備える必要はない。また、ある実施例の一部を他の実施例の構成に置き換えることができる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることもできる。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の一部を追加、削除又は置換することもできる。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the present invention need not include all the configurations described in the above embodiments. In addition, a part of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. Moreover, the structure of another Example can also be added to the structure of a certain Example. In addition, with respect to a part of the configuration of each embodiment, a part of the configuration of another embodiment can be added, deleted, or replaced.
1 光経路切替装置(従来)
2 マルチコアファイバ
3 シングルコアファイバ
4 ファンイン/ファンアウトデバイス
5 光スイッチモジュール
6 光経路切替制御回路
7 タップフォトダイオード
8 電流/電圧変換回路
9 アナログ/デジタル変換回路
10 通信障害判定回路
11 光スイッチモジュール用駆動制御回路
12 光切替制御信号用光源
13 光経路切替装置(実施例1)
14 光スイッチモジュール
15 マルチコアファイバ対応通信障害監視回路
16 マルチコアファイバアダプター
17 コリメートレンズ
18 光バンドパスフィルター
19 光路変換プリズム
20 フォトダイオード
21 シングルコアファイバアダプター
22 現用光信号
23 現用光信号の一部分
24 光経路切替制御信号
25 マルチコアファイバアレイ
26 マイクロレンズアレイ
27 MEMSチルトミラーアレイ
28 光ビーム
29 光経路切替装置
30 光スイッチモジュール(マルチコアファイバ対応通信障害監視回路内蔵)
31 光経路切替装置
32 光バンドパスフィルター
33 モニター光信号
34 モニター光信号用光源
35 モニター光信号の一部分
36 入力信号
37 出力信号
38 光経路切替装置
39 光経路切替装置
40 現用系のマルチコアファイバ
41 予備系のマルチコアファイバ
42 光経路切替制御信号が伝播するコア(中心コア)
43 監視対象とする現用光信号が伝播するコア(周辺コア)
44 光経路切替制御信号が伝播するコア(中心コア)
45 光経路の切り替え前にモニター光信号が伝播するコア(周辺コア)
46 光経路切替制御信号が伝播するコア(中心コア)
47 光経路の切り替え後に監視対象とする現用光信号が伝播するコア
1 Optical path switching device (conventional)
2
14
31 Optical
43 Core (peripheral core) through which the working optical signal to be monitored propagates
44 Core where optical path switching control signal propagates (central core)
45 Core that transmits monitor optical signal before switching optical path (peripheral core)
46 Core for transmitting optical path switching control signal (central core)
47 Core through which the working optical signal to be monitored propagates after switching the optical path
Claims (6)
現用系のマルチコアファイバの1つのコアを伝播する現用光信号のレベル及び/又は予備系のマルチコアファイバの1つのコアを伝播するモニター光信号のレベルを検出するマルチコアファイバ対応通信障害監視回路と、
光経路切替制御信号を発生する光経路切替制御信号用光源と、
前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路の検出信号を監視し、通信障害の検出時、前記光スイッチモジュールに対して前記光経路切替制御信号を与えて、光経路を前記現用系のマルチコアファイバから前記予備系のマルチコアファイバに切り替える光経路切替制御回路と
を有する光経路切替装置。 An optical switch module that directly switches an optical path between a plurality of multi-core fibers;
A communication fault monitoring circuit for a multicore fiber that detects the level of an active optical signal propagating through one core of an active multicore fiber and / or the level of a monitor optical signal propagating through one core of a standby multicore fiber;
A light source for an optical path switching control signal for generating an optical path switching control signal;
The detection signal of the communication failure monitoring circuit corresponding to the multi-core fiber is monitored, and when the communication failure is detected, the optical path switching control signal is given to the optical switch module, so that the optical path is changed from the active multi-core fiber to the standby line. An optical path switching device having an optical path switching control circuit for switching to a multi-core fiber of the system.
前記光スイッチモジュールは、
それぞれに1つの前記マルチコアファイバが接続される複数のポートを有する複数のマルチコアファイバアレイと、
各ポートに対応する複数のマイクロミラーで構成され、各ポートに対応する光信号の光経路を個別に切り替える複数のマイクロレンズアレイと
を更に有する、請求項1記載の光経路切替装置。 The optical path switching device according to claim 1,
The optical switch module is
A plurality of multi-core fiber arrays each having a plurality of ports to which one multi-core fiber is connected;
The optical path switching device according to claim 1, further comprising: a plurality of microlens arrays configured by a plurality of micromirrors corresponding to each port, and individually switching an optical path of an optical signal corresponding to each port.
前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路は、前記光スイッチモジュールと前記光経路切替装置の入力ポートの間に位置し、
前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路は、
前記入力ポートの側で、第1のマルチコアファイバと接続される第1のアダプターと、
前記光スイッチモジュールの側で、第2のマルチコアファイバと接続される第2のアダプターと、
前記第1のアダプターと前記第2のアダプターの間の空間に位置し、前記空間を前記第1のアダプターから前記第2のアダプターの方向に伝播する前記現用光信号を第1の光量を有する通過光と第2の光量(<前記第1の光量)を有する反射光に分離すると共に、前記光経路切替制御信号用光源から入力された前記光経路切替制御信号を反射して前記第1のアダプターの方向に伝播させる光バンドパスフィルターと、
前記光バンドパスフィルターで反射された前記現用光信号のレベルを検出するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードから出力されるアナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換する電流/電圧変換素子と、
前記アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、前記光経路切替制御回路に出力するアナログ/デジタル変換素子と、
を更に有する、光経路切替装置。 The optical path switching device according to claim 1,
The multi-core fiber compatible communication failure monitoring circuit is located between the optical switch module and an input port of the optical path switching device,
The multi-core fiber compatible communication failure monitoring circuit is:
A first adapter connected to the first multi-core fiber on the input port side;
A second adapter connected to a second multi-core fiber on the optical switch module side;
The working optical signal that is located in a space between the first adapter and the second adapter and propagates in the space from the first adapter to the second adapter has a first light amount. The first adapter is configured to separate light into reflected light having a second light amount (<the first light amount) and reflect the light path switching control signal input from the light path switching control signal light source. An optical bandpass filter that propagates in the direction of
A photodiode for detecting a level of the working optical signal reflected by the optical bandpass filter;
A current / voltage conversion element for converting an analog current signal output from the photodiode into an analog voltage signal;
An analog / digital conversion element that converts the analog voltage signal into a digital voltage signal and outputs the digital voltage signal to the optical path switching control circuit;
An optical path switching device further comprising:
前記モニター光信号を発生するモニター光信号用光源を更に有し、
前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路は、第1の監視回路と第2の監視回路を有し、
前記第1の監視回路は、前記光スイッチモジュールと前記光経路切替装置の入力ポートの間に位置し、
前記第1の監視回路は、
前記入力ポートの側で、第1のマルチコアファイバと接続される第1のアダプターと、
前記光スイッチモジュールの側で、第2のマルチコアファイバと接続される第2のアダプターと、
前記第1のアダプターと前記第2のアダプターの間の空間に位置し、前記第2のアダプターから前記第1のアダプターの方向に伝播する光信号を通過すると共に、前記モニター光信号用光源から入力された前記モニター光信号を反射して前記第1のアダプターの方向に伝播させる第1の光バンドパスフィルターと、
前記第1のアダプターと前記第2のアダプターの間の空間に位置し、前記第2のアダプターから前記第1のアダプターの方向に伝播する光信号を通過すると共に、前記光経路切替制御信号用光源から入力された前記光経路切替制御信号を反射して前記第1のアダプターの方向に伝播させる第2の光バンドパスフィルターと、
を更に有し、
前記第2の監視回路は、
前記入力ポートの側で、第3のマルチコアファイバと接続される第3のアダプターと、
前記光スイッチモジュールの側で、第4のマルチコアファイバと接続される第4のアダプターと、
前記第3のアダプターから前記第4のアダプターの間の空間に位置し、前記空間を前記第3のアダプターから前記第4のアダプターの方向に伝播する前記モニター光信号を第1の光量を有する通過光と第2の光量(<前記第1の光量)を有する反射光に分離すると共に、前記光経路切替制御信号用光源から入力された前記光経路切替制御信号を反射して前記第3のアダプターの方向に伝播させる第3の光バンドパスフィルターと、
前記第3の光バンドパスフィルターで反射された前記モニター光信号のレベルを検出するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードから出力されるアナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換する電流/電圧変換素子と、
前記アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、前記光経路切替制御回路に出力するアナログ/デジタル変換素子と
を更に有する、光経路切替装置。 The optical path switching device according to claim 1,
A monitor light signal light source for generating the monitor light signal;
The multi-core fiber compatible communication failure monitoring circuit has a first monitoring circuit and a second monitoring circuit,
The first monitoring circuit is located between the optical switch module and an input port of the optical path switching device,
The first monitoring circuit includes:
A first adapter connected to the first multi-core fiber on the input port side;
A second adapter connected to a second multi-core fiber on the optical switch module side;
Located in a space between the first adapter and the second adapter, and passes an optical signal propagating from the second adapter in the direction of the first adapter, and is input from the light source for the monitor optical signal A first optical bandpass filter that reflects the transmitted monitor light signal and propagates it in the direction of the first adapter;
The light source for the optical path switching control signal is located in a space between the first adapter and the second adapter, passes an optical signal propagating from the second adapter in the direction of the first adapter, and is used for the optical path switching control signal light source. A second optical bandpass filter that reflects and propagates the optical path switching control signal input from the direction of the first adapter;
Further comprising
The second monitoring circuit includes:
A third adapter connected to a third multi-core fiber on the input port side;
A fourth adapter connected to a fourth multi-core fiber on the optical switch module side;
The monitor light signal that is located in a space between the third adapter and the fourth adapter and propagates in the space from the third adapter toward the fourth adapter has a first light amount. The third adapter separates light into reflected light having a second light quantity (<the first light quantity) and reflects the light path switching control signal input from the light path switching control signal light source. A third optical bandpass filter that propagates in the direction of
A photodiode for detecting a level of the monitor optical signal reflected by the third optical bandpass filter;
A current / voltage conversion element for converting an analog current signal output from the photodiode into an analog voltage signal;
An optical path switching device further comprising: an analog / digital conversion element that converts the analog voltage signal into a digital voltage signal and outputs the digital voltage signal to the optical path switching control circuit.
前記モニター光信号を発生するモニター光信号用光源を更に有し、
前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路を内蔵する前記光スイッチモジュールは、
第1のポートの側で、複数のマルチコアファイバを終端する第1のマルチコアファイバアレイと、
第2のポートの側で、複数のマルチコアファイバを終端する第2のマルチコアファイバアレイと、
前記第1のマルチコアファイバアレイと前記第2のマルチコアファイバアレイの間で光信号を反射し、マルチコアファイバ単位で前記光信号の経路をスイッチングする一組のチルトミラーアレイと、
前記一組のチルトミラーアレイのうちの1つと前記第1又は前記第2のマルチコアファイバアレイの間の空間に位置し、前記空間を前記第1又は前記第2のマルチコアファイバアレイから他方のマルチコアファイバアレイの方向に伝播する前記現用光信号を第1の光量を有する通過光と第2の光量(<前記第1の光量)を有する反射光に分離すると共に、前記モニター光信号用光源から入力された前記モニター光信号を反射して前記他方のマルチコアファイバアレイの方向に伝播させる第1の光バンドパスフィルターと、
前記一組のチルトミラーアレイのうちの1つと前記第1又は前記第2のマルチコアファイバアレイの間の空間に位置し、前記空間を前記第1又は前記第2のマルチコアファイバアレイから前記他方のマルチコアファイバアレイの方向に伝播する前記現用光信号又は前記モニター光信号を第3の光量を有する通過光と第4の光量(<前記第3の光量)を有する反射光に分離すると共に、前記光経路切替制御信号用光源から入力された前記光経路切替制御信号を反射して前記他方のマルチコアファイバアレイの方向に伝播させる第2の光バンドパスフィルターと、
前記第2の光バンドパスフィルターで反射された前記現用光信号又は前記モニター光信号のレベルを検出するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードから出力されるアナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換する電流/電圧変換素子と、
前記アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、前記光経路切替制御回路に出力するアナログ/デジタル変換素子と、
を有する光経路切替装置。 The optical path switching device according to claim 1,
A monitor light signal light source for generating the monitor light signal;
The optical switch module incorporating the communication failure monitoring circuit for the multi-core fiber,
A first multicore fiber array terminating a plurality of multicore fibers on the first port side;
A second multi-core fiber array terminating a plurality of multi-core fibers on the second port side;
A set of tilt mirror arrays that reflect an optical signal between the first multi-core fiber array and the second multi-core fiber array and switch the path of the optical signal in units of multi-core fibers;
A space between one of the set of tilt mirror arrays and the first or second multi-core fiber array is located, and the space is moved from the first or second multi-core fiber array to the other multi-core fiber. The working optical signal propagating in the direction of the array is separated into a passing light having a first light amount and a reflected light having a second light amount (<the first light amount), and inputted from the monitor light signal light source. A first optical bandpass filter that reflects the monitor optical signal and propagates it in the direction of the other multi-core fiber array;
A space between one of the set of tilt mirror arrays and the first or second multi-core fiber array is located, and the space is moved from the first or second multi-core fiber array to the other multi-core. The working optical signal or the monitor optical signal propagating in the direction of the fiber array is separated into a passing light having a third light amount and a reflected light having a fourth light amount (<the third light amount), and the optical path A second optical bandpass filter that reflects the optical path switching control signal input from the switching control signal light source and propagates it in the direction of the other multi-core fiber array;
A photodiode for detecting a level of the working optical signal or the monitor optical signal reflected by the second optical bandpass filter;
A current / voltage conversion element for converting an analog current signal output from the photodiode into an analog voltage signal;
An analog / digital conversion element that converts the analog voltage signal into a digital voltage signal and outputs the digital voltage signal to the optical path switching control circuit;
An optical path switching device.
前記複数のノードをマルチコアファイバにより接続するP2P型、リング型、又は、メッシュ型の光ネットワークと
を有する光ネットワークシステム。 A plurality of nodes including the optical path switching device according to claim 1;
An optical network system comprising: a P2P type, ring type, or mesh type optical network that connects the plurality of nodes by a multi-core fiber.
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