JP2609610B2 - 光バイパススイッチモジュール - Google Patents
光バイパススイッチモジュールInfo
- Publication number
- JP2609610B2 JP2609610B2 JP62133372A JP13337287A JP2609610B2 JP 2609610 B2 JP2609610 B2 JP 2609610B2 JP 62133372 A JP62133372 A JP 62133372A JP 13337287 A JP13337287 A JP 13337287A JP 2609610 B2 JP2609610 B2 JP 2609610B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- switch element
- input
- output
- switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は，ループ形光ローカルエリアネットワークに
於いて，ループのノード間に挿入されてループとノード
の接続／切り離しを行なうと共に光信号の変調を行なう
光バイパススイッチデータリンクモジュールに関する。
於いて，ループのノード間に挿入されてループとノード
の接続／切り離しを行なうと共に光信号の変調を行なう
光バイパススイッチデータリンクモジュールに関する。
［従来の技術］ 光ローカルエリアネットワーク（光LAN）の一方式と
して，ループ形光LANがある。この方式は第３図に示し
たようにループライン13に，多数のノード14を接続し，
ノード14間で通信を行なう方式である。
して，ループ形光LANがある。この方式は第３図に示し
たようにループライン13に，多数のノード14を接続し，
ノード14間で通信を行なう方式である。
ここで，あるノード14が故障や保守のため停止する場
合その影響が全体に及ぶのを防ぐために，光バイパスス
イッチ10が使用されている。このスイッチ10は,2入力２
出力端子を有し通常はループラインからの信号をノード
14のレシーバ11に，またノード14のトランスミッタ12か
らの信号をループラインに送出するように端子が接続さ
れている。ところが，バイパスが必要な場合は，ループ
ラインの入力信号がスイッチ10中で折返されて，そのま
まループラインに出力するように端子間の切換が行なわ
れている。
合その影響が全体に及ぶのを防ぐために，光バイパスス
イッチ10が使用されている。このスイッチ10は,2入力２
出力端子を有し通常はループラインからの信号をノード
14のレシーバ11に，またノード14のトランスミッタ12か
らの信号をループラインに送出するように端子が接続さ
れている。ところが，バイパスが必要な場合は，ループ
ラインの入力信号がスイッチ10中で折返されて，そのま
まループラインに出力するように端子間の切換が行なわ
れている。
この種の光スイッチ10としては，従来，光学素子の可
動部を有するメカニカル形式の光スイッチが用いられて
きた（例えば，青山，他“光ファイバリンク用２×２光
スイッチ”昭55年度電子通信学会総合全国大会講演予稿
集No.2211）。
動部を有するメカニカル形式の光スイッチが用いられて
きた（例えば，青山，他“光ファイバリンク用２×２光
スイッチ”昭55年度電子通信学会総合全国大会講演予稿
集No.2211）。
［発明が解決しようとする問題点］ さて，この種の機械式スイッチは低損失で，低漏話
（−50dB以下）であるが，切換動作の信頼性という点で
は十分ではない。即ち，ループ形光LANではノードの切
り離しはごく間欠的であり，場合によっては，数年に１
度ということもある。可動部を有する形式ではこの間に
可動部分あるいは可動部に接触している部分に何らかの
変質が生じ，切換動作特性が劣化し易い。
（−50dB以下）であるが，切換動作の信頼性という点で
は十分ではない。即ち，ループ形光LANではノードの切
り離しはごく間欠的であり，場合によっては，数年に１
度ということもある。可動部を有する形式ではこの間に
可動部分あるいは可動部に接触している部分に何らかの
変質が生じ，切換動作特性が劣化し易い。
これ故に，磁気光学効果や電気光学効果を利用したノ
ンメカニカルな光スイッチが検討されているが，現在報
告されている構成のものは，いずれも漏話量が−20〜30
dB程度にとどまり，光LANで必要とされる漏話量（−50d
B以下）を満足していない。
ンメカニカルな光スイッチが検討されているが，現在報
告されている構成のものは，いずれも漏話量が−20〜30
dB程度にとどまり，光LANで必要とされる漏話量（−50d
B以下）を満足していない。
また，バイパス切換に必要とされる切換時間は通常数
10msec以内であればよいので，上記のノンメカニカルな
光スイッチの有する高速切換性能は有効に利用されてい
ない。光信号の変調は光源であるLDあるいはLEDによっ
ている。
10msec以内であればよいので，上記のノンメカニカルな
光スイッチの有する高速切換性能は有効に利用されてい
ない。光信号の変調は光源であるLDあるいはLEDによっ
ている。
そこで，本発明の技術的課題は上記欠点に鑑み，低漏
話が実現できると共に，発光素子自体の変調帯域に係ら
ず広帯域なデジタリンク用光バイパススイッチモジュー
ルを提供することである。
話が実現できると共に，発光素子自体の変調帯域に係ら
ず広帯域なデジタリンク用光バイパススイッチモジュー
ルを提供することである。
［発明の概要］ 第１図に示すとおり，本発明の光バイパススイッチモ
ジュールは，誘電体又は半導体基板１上に，モノリシッ
クに形成された３個の縦続接続された１×２（１入力２
出力又は２入力１出力）の第1,第２及び第３の電気光学
効果スイッチ素子2,3,4と，発光素子６受光素子５及び
１対の入出力ファイバ7,8から構成されている。
ジュールは，誘電体又は半導体基板１上に，モノリシッ
クに形成された３個の縦続接続された１×２（１入力２
出力又は２入力１出力）の第1,第２及び第３の電気光学
効果スイッチ素子2,3,4と，発光素子６受光素子５及び
１対の入出力ファイバ7,8から構成されている。
受光素子５は第１のスイッチ素子２の−出力側に接続
される。発光素子６は第３のスイッチ素子４の−入力側
に接続される。また，入力側光ファイバ７は第１のスイ
ッチ素子２の−入力側に，出力側光ファイバ８は第３の
スイッチ素子４の−出力側に接続される。ここで，バイ
パスモードの時には,3つのスイッチ素子2,3,4すべて
に，駆動電圧が印加されず，入力側ファイバ７からの光
は、３つのスイッチ素子2,3,4を経て出力側ファイバ８
に結合する。
される。発光素子６は第３のスイッチ素子４の−入力側
に接続される。また，入力側光ファイバ７は第１のスイ
ッチ素子２の−入力側に，出力側光ファイバ８は第３の
スイッチ素子４の−出力側に接続される。ここで，バイ
パスモードの時には,3つのスイッチ素子2,3,4すべて
に，駆動電圧が印加されず，入力側ファイバ７からの光
は、３つのスイッチ素子2,3,4を経て出力側ファイバ８
に結合する。
一方，ノーマルモードの時には,3つのスイッチ素子2,
3,4すべてに駆動電圧が印加され，入力側ファイバ７か
らの光は第１のスイッチ素子２をへて受光素子に結合
し，第１のスイッチ素子２でのクロストークとして漏れ
出た光は，第２のスイッチ素子３により遮断される。発
光素子６からの光は，第３のスイッチ素子４を経て，出
力側ファイバ８に結合する。この時発光素子５に変調電
流信号が印加されず，単に一定光（CW光）が出ている場
合，第３のスイッチ素子４に変調電圧信号を印加して，
外部変調方式のモジュールとすることが出来る。
3,4すべてに駆動電圧が印加され，入力側ファイバ７か
らの光は第１のスイッチ素子２をへて受光素子に結合
し，第１のスイッチ素子２でのクロストークとして漏れ
出た光は，第２のスイッチ素子３により遮断される。発
光素子６からの光は，第３のスイッチ素子４を経て，出
力側ファイバ８に結合する。この時発光素子５に変調電
流信号が印加されず，単に一定光（CW光）が出ている場
合，第３のスイッチ素子４に変調電圧信号を印加して，
外部変調方式のモジュールとすることが出来る。
発光素子６に変調電流信号を供給する従来の直接変調
方式では，普通のLEDを用いた場合，数十Mb/s程度の帯
域が限界である。一方，本発明に係るモジュールでは，
外部変調方式が適用できるので，普通のLEDを用いても
第３のスイッチ素子４の帯域（数百Mb〜数Gb/s）まで変
調可能であり，きわめて広帯域なモジュールとすること
ができる。
方式では，普通のLEDを用いた場合，数十Mb/s程度の帯
域が限界である。一方，本発明に係るモジュールでは，
外部変調方式が適用できるので，普通のLEDを用いても
第３のスイッチ素子４の帯域（数百Mb〜数Gb/s）まで変
調可能であり，きわめて広帯域なモジュールとすること
ができる。
また，上記の構成にすれば，漏話の問題も解決でき
る。即ち，ノーマルモード時の入力側ファイバ７から入
るライン側信号の，出力側ファイバ８への漏れは，第３
の光スイッチ素子４を単に光路切換として機能させる場
合，第1,2,3のスイッチ素子2,3,4の漏話の総和となり，
また，第３の光スイッチ素子４を変調器として機能させ
る場合，第１と第２のスイッチ素子2,3の漏話の和とな
る１つのスイッチ素子の漏話を，現状の電気光学効果ス
イッチで得られている普通の値−25dBとすると，前者の
使い方では−75dB,後者の使い方では−50dBが本モジュ
ールでは実現できる。
る。即ち，ノーマルモード時の入力側ファイバ７から入
るライン側信号の，出力側ファイバ８への漏れは，第３
の光スイッチ素子４を単に光路切換として機能させる場
合，第1,2,3のスイッチ素子2,3,4の漏話の総和となり，
また，第３の光スイッチ素子４を変調器として機能させ
る場合，第１と第２のスイッチ素子2,3の漏話の和とな
る１つのスイッチ素子の漏話を，現状の電気光学効果ス
イッチで得られている普通の値−25dBとすると，前者の
使い方では−75dB,後者の使い方では−50dBが本モジュ
ールでは実現できる。
一方，ノーマルモードの時の送出信号の受光素子５へ
の漏れは，原理上では送出信号が出力側ファイバ８の近
端，又は遠端で反射した光のまわり込みが主要因とな
る。出力側ファイバ８からの反射光は第3,2,1のスイッ
チ素子4,3,2（漏話成分）と入力側ファイバ７の近端又
は遠端反射をへて，第１のスイッチ素子２を通過して，
受光素子５に入射する，この時の漏話は，スイッチ素子
３個の漏話分（−75dB）,2ケ所のフレネル反射損（−25
dB）の和−100dBとなり，全く問題ない。なお，バイパ
スモード時は発光素子6,受光素子５とも通常使用しない
ので，漏話の問題は生じない。また，バイパスモード時
には，入力光は３ケのスイッチ素子2,3,4を通過するこ
とになるが，導波路形スイッチの場合，スイッチ素子自
体の損失は小さい（0.2dB以下）ので大きな問題とはな
らない。
の漏れは，原理上では送出信号が出力側ファイバ８の近
端，又は遠端で反射した光のまわり込みが主要因とな
る。出力側ファイバ８からの反射光は第3,2,1のスイッ
チ素子4,3,2（漏話成分）と入力側ファイバ７の近端又
は遠端反射をへて，第１のスイッチ素子２を通過して，
受光素子５に入射する，この時の漏話は，スイッチ素子
３個の漏話分（−75dB）,2ケ所のフレネル反射損（−25
dB）の和−100dBとなり，全く問題ない。なお，バイパ
スモード時は発光素子6,受光素子５とも通常使用しない
ので，漏話の問題は生じない。また，バイパスモード時
には，入力光は３ケのスイッチ素子2,3,4を通過するこ
とになるが，導波路形スイッチの場合，スイッチ素子自
体の損失は小さい（0.2dB以下）ので大きな問題とはな
らない。
［実施例］ 次に，本発明の一実施例について述べる。
第２図は本発明を適用した光バイパススイッチモジュ
ールの構成を示したものである。モジュール本体基板１
には，ニオブ酸リチウム（LiNbO3）（0.5×20×60mm）T
iを熱拡散して導波路を形成した。その後SiO2のバッフ
ァ層をつけた後金属電極14を蒸着して３つのΔβ反転形
スイッチ素子（素子長16mm,スイッチ電圧6V）2,3,4を形
成した。スイッチ素子2,3,4は駆動電圧が印加時はパラ
レルモードに，電圧印加がない時はクロスバーモードに
なるよう導波路パラメータを設定した。光ファイバ7,8,
15は，受光素子側16を除いてはモードフィールド径10μ
ｍの偏波保持ファイバを使用している。受光素子側はコ
ア径50μｍのマルチモードファイバを使用している。光
源には波長1.3μｍの半導体レーザ，受光素子５にはGe
・APDを用いている。
ールの構成を示したものである。モジュール本体基板１
には，ニオブ酸リチウム（LiNbO3）（0.5×20×60mm）T
iを熱拡散して導波路を形成した。その後SiO2のバッフ
ァ層をつけた後金属電極14を蒸着して３つのΔβ反転形
スイッチ素子（素子長16mm,スイッチ電圧6V）2,3,4を形
成した。スイッチ素子2,3,4は駆動電圧が印加時はパラ
レルモードに，電圧印加がない時はクロスバーモードに
なるよう導波路パラメータを設定した。光ファイバ7,8,
15は，受光素子側16を除いてはモードフィールド径10μ
ｍの偏波保持ファイバを使用している。受光素子側はコ
ア径50μｍのマルチモードファイバを使用している。光
源には波長1.3μｍの半導体レーザ，受光素子５にはGe
・APDを用いている。
入出力ファイバ間挿入損失,2.5dB,入力ファイバー受
光器間損失,1.8dB,光源ファイバー出力ファイバ間損失
1.9dB,ノーマルモード時の入出力ファイバ間漏話は，第
３のスイッチ素子４を単に光路切換器として使用した時
−70dBが得られた。また，第３のスイッチ素子４を光変
調器として使用した時,1Gb/sの高速応答が得られ，この
時の漏話は−50dBであった。
光器間損失,1.8dB,光源ファイバー出力ファイバ間損失
1.9dB,ノーマルモード時の入出力ファイバ間漏話は，第
３のスイッチ素子４を単に光路切換器として使用した時
−70dBが得られた。また，第３のスイッチ素子４を光変
調器として使用した時,1Gb/sの高速応答が得られ，この
時の漏話は−50dBであった。
なお，ニオブ酸リチウム基板の代りに，半導体基板
（例えばInP基板）を用いると３ケのスイッチ素子の他
に第１のスイッチ素子２の−出力側に受光素子５（例え
ばInGaAs−PD）を，また，第３のスイッチ素子４の−入
力側に発光素子６（例えばInGaAsP−LD）をモノリシッ
クに形成することも可能である。また発光素子6,受光素
子５及びスイッチ素子2,3,4の駆動信号処理電子回路を
もモノリシックに形成することも可能である。
（例えばInP基板）を用いると３ケのスイッチ素子の他
に第１のスイッチ素子２の−出力側に受光素子５（例え
ばInGaAs−PD）を，また，第３のスイッチ素子４の−入
力側に発光素子６（例えばInGaAsP−LD）をモノリシッ
クに形成することも可能である。また発光素子6,受光素
子５及びスイッチ素子2,3,4の駆動信号処理電子回路を
もモノリシックに形成することも可能である。
［発明の効果］ 以上，詳細に説明したように，本発明の光バイパスス
イッチモジュールは，モノリシックに形成され縦続に配
置された３ケの導波路形光スイッチ素子と，ライン入出
力ファイバ及び，発光，受光素子から構成され,3ケのス
イッチ素子に駆動電圧が印加されてない時は，バイパス
モードとなり，電圧印加時はノーマルモードになる。こ
の時，発光素子が接続された第３のスイッチ素子を外部
電圧変調器として用いることも可能である。このため
に，低漏話が実現できるとともに，第３のスイッチ素子
を外部変調器として使用する場合，発光素子自体の変調
帯域が狭くても広帯域な（高速応答な）データリンク用
光バイパススイッチモジュールが実現できる。
イッチモジュールは，モノリシックに形成され縦続に配
置された３ケの導波路形光スイッチ素子と，ライン入出
力ファイバ及び，発光，受光素子から構成され,3ケのス
イッチ素子に駆動電圧が印加されてない時は，バイパス
モードとなり，電圧印加時はノーマルモードになる。こ
の時，発光素子が接続された第３のスイッチ素子を外部
電圧変調器として用いることも可能である。このため
に，低漏話が実現できるとともに，第３のスイッチ素子
を外部変調器として使用する場合，発光素子自体の変調
帯域が狭くても広帯域な（高速応答な）データリンク用
光バイパススイッチモジュールが実現できる。
第１図は本発明の光バイパススイッチモジュールの基本
構成を示す図，第２図は本発明の一実施例を示した図，
第３図は，ループ形光ローカルエリアネットワークの基
本構成を示す図である。 １……基板,2……第１のスイッチ素子,3……第２のスイ
ッチ素子,4……第３のスイッチ素子,5……受光素子,6…
…発光素子,7……入力側ファイバ,8……出力側ファイ
バ,9……導波路,10……バイパススイッチ,11……レシー
バ,12……トランスミッタ,13……ループライン,14……
ノード,15……光ファイバ,16……光ファイバ。
構成を示す図，第２図は本発明の一実施例を示した図，
第３図は，ループ形光ローカルエリアネットワークの基
本構成を示す図である。 １……基板,2……第１のスイッチ素子,3……第２のスイ
ッチ素子,4……第３のスイッチ素子,5……受光素子,6…
…発光素子,7……入力側ファイバ,8……出力側ファイ
バ,9……導波路,10……バイパススイッチ,11……レシー
バ,12……トランスミッタ,13……ループライン,14……
ノード,15……光ファイバ,16……光ファイバ。
Claims (2)
- 【請求項１】１の入力導波路と第１及び第２の２の出力
導波路を有する第１の導波路形スイッチ素子と、 前記第１の導波路形スイッチ素子とモノリシックに形成
され、１の入力導波路と１の出力導波路を有し、前記第
１の導波路形スイッチ素子の前記第１の出力導波路に縦
続接続された第２のスイッチ素子と、 前記第１の導波路形スイッチ素子とモノリシックに形成
され、第１及び第２の２の入力導波路と１の出力導波路
を有し、前記第２の導波路形スイッチ素子の前記出力導
波路に前記第１の入力導波路が縦続接続された第３のス
イッチ素子と、 前記第１の導波路形スイッチ素子の前記入力導波路に接
続される第１の入出力光ファイバと、 前記第１の導波路形スイッチ素子の前記第２の出力導波
路に接続される受光素子と、 前記第３の導波路形スイッチ素子の前記出力導波路に接
続される第２の入出力光ファイバと、 前記第３の導波路形スイッチ素子の前記第２の入力導波
路に接続される発光素子とを備え、 前記第１の導波路形スイッチ素子と前記第２の導波路形
スイッチ素子と前記第３の導波路形スイッチ素子に電圧
が印加されていないときに、前記第１の入出力光ファイ
バと前記第２の入出力光ファイバ間が結合し、 前記第１の導波路形スイッチ素子と前記第２の導波路形
スイッチ素子と前記第３の導波路形スイッチ素子に電圧
が印加されているときに、前記第１の入出力光ファイバ
は受光素子と結合し、前記第２の入出力光ファイバは前
記発光素子に結合することを特徴とする光バイパススイ
ッチモジュール。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の光バイパスス
イッチモジュールに於いて、発光素子に直流電流を印加
してCW発振させ、前記第３のスイッチ素子に変調信号電
圧を印加して光信号を送出することを特徴とする光バイ
パススイッチモジュール。 ［産業上の利用分野］
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133372A JP2609610B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 光バイパススイッチモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133372A JP2609610B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 光バイパススイッチモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63300218A JPS63300218A (ja) | 1988-12-07 |
| JP2609610B2 true JP2609610B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=15103187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62133372A Expired - Lifetime JP2609610B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 光バイパススイッチモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2609610B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6597830B1 (en) | 1998-07-01 | 2003-07-22 | Nec Corporation | Matrix optical switch and optical ADM |
| JPWO2005078970A1 (ja) * | 2004-02-17 | 2008-01-10 | 日本電信電話株式会社 | 光伝送システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5895330A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光スイツチ |
| JPS61185731A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏波面保存光フアイバ形バイパススイツチ |
-
1987
- 1987-05-30 JP JP62133372A patent/JP2609610B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63300218A (ja) | 1988-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2125751C (en) | Polarization independent transmissive/reflective optical switch | |
| CA1178703A (en) | Optical switch | |
| US4815803A (en) | Optical signal network with node by-pass switching capability | |
| EP0279520B1 (en) | Optical waveguide switch | |
| Korotky et al. | Fully connectorized high-speed Ti: LiNbO 3 switch/modulator for time-division multiplexing and data encoding | |
| EP0806824A2 (en) | Apparatus and method for a single-port modulator having amplification | |
| Himeno et al. | 4× 4 optical-gate matrix switch | |
| JP2609610B2 (ja) | 光バイパススイッチモジュール | |
| US5185831A (en) | Optical waveguide device | |
| CN110784194B (zh) | 基于单微环谐振器光开关的全光d触发器 | |
| US4913509A (en) | Fail-safe port for use with an optical fiber | |
| Taylor | Technology and design considerations for a very-high-speed fiber-optic data bus | |
| Matsushita et al. | Fiber-optic devices for local area network application | |
| US4871222A (en) | Reflex transmitter for a bidirectional light waveguide communication system | |
| Villarruel et al. | Tapped tee single-mode data distribution system | |
| JPH1073791A (ja) | 半導体マッハツェンダ型光変調器、光変調器モジュールおよび光伝送装置 | |
| US6498885B1 (en) | Semiconductor nonlinear waveguide and optical switch | |
| JP2903700B2 (ja) | 導波路型光デバイス | |
| JP2998373B2 (ja) | 光制御回路 | |
| JP3060503B2 (ja) | 光ローカルエリアネットワークのノード装置 | |
| JP2900569B2 (ja) | 光導波路デバイス | |
| JPH09269428A (ja) | 反射戻り光補償回路 | |
| JP2912039B2 (ja) | 光制御デバイス | |
| JP2000068943A (ja) | 光伝送装置 | |
| JPS6344208B2 (ja) |