JP2980708B2 - 光クロスバースイッチ - Google Patents
光クロスバースイッチInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
- G02F1/3536—Four-wave interaction
- G02F1/3538—Four-wave interaction for optical phase conjugation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、純光学的手段により入
出力間の信号のスイッチ（任意の入出力間の１対１の接
続のみでなく、１対多の放送型及び多対１の接続も含
む）を行なう光クロスバースイッチに関する。
出力間の信号のスイッチ（任意の入出力間の１対１の接
続のみでなく、１対多の放送型及び多対１の接続も含
む）を行なう光クロスバースイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、入出力間の非閉鎖型情報ネットワ
ーク接続手段として電気的クロスバースイッチが用いら
れている。ところが、この電気的クロスバースイッチで
は、入出力ターミナル数の積に比例して電気的なスイッ
チが増加するので、大規模化に伴い伝送帯域の不足、シ
ステム（及び配線）の物理的な複雑化、大型化等の問題
が生じ、大規模化は困難であった。
ーク接続手段として電気的クロスバースイッチが用いら
れている。ところが、この電気的クロスバースイッチで
は、入出力ターミナル数の積に比例して電気的なスイッ
チが増加するので、大規模化に伴い伝送帯域の不足、シ
ステム（及び配線）の物理的な複雑化、大型化等の問題
が生じ、大規模化は困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、上記の問題に鑑み、光の高い並列性、無誘導、高
速、広帯域性を利用した純光学的な方法によってクロス
バースイッチを実現することで、電気的クロスバスイッ
チ方法での問題を回避できるコンパクトな光クロスバー
スイッチを提供することにある。
は、上記の問題に鑑み、光の高い並列性、無誘導、高
速、広帯域性を利用した純光学的な方法によってクロス
バースイッチを実現することで、電気的クロスバスイッ
チ方法での問題を回避できるコンパクトな光クロスバー
スイッチを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明による光クロスバースイッチは、ダブル位相共役鏡
と、互いに波長の異なる複数のチャンネルの入力側光束
が、それぞれ異なる角度で一端に入射するように構成さ
れた入力側多モード光ファイバーと、入力側多モード光
ファイバー中を伝搬し、その他端から出射した入力側光
束を波長に応じた角度で前記ダブル位相共役鏡の一方の
側に入射させる入力側波長分散素子と、互いに波長の異
なる複数のチャンネルの出力側光束が、それぞれ異なる
角度で一端に入射するように構成された出力側多モード
光ファイバーと、出力側多モード光ファイバー中を伝搬
し、その他端から出射した出力側光束を波長に応じた角
度で前記ダブル位相共役鏡の他方の側に入射させる出力
側波長分散素子とから成ることを特徴とする。この構成
を採用することによって、入力及び出力のそれぞれの側
で、ダブル位相共役鏡を通して取り出される位相共役波
が、多モード光ファイバーからチャンネルに応じて異な
る角度で出射されるため、これらのチャンネルを区別し
て検出することが容易になる。
明による光クロスバースイッチは、ダブル位相共役鏡
と、互いに波長の異なる複数のチャンネルの入力側光束
が、それぞれ異なる角度で一端に入射するように構成さ
れた入力側多モード光ファイバーと、入力側多モード光
ファイバー中を伝搬し、その他端から出射した入力側光
束を波長に応じた角度で前記ダブル位相共役鏡の一方の
側に入射させる入力側波長分散素子と、互いに波長の異
なる複数のチャンネルの出力側光束が、それぞれ異なる
角度で一端に入射するように構成された出力側多モード
光ファイバーと、出力側多モード光ファイバー中を伝搬
し、その他端から出射した出力側光束を波長に応じた角
度で前記ダブル位相共役鏡の他方の側に入射させる出力
側波長分散素子とから成ることを特徴とする。この構成
を採用することによって、入力及び出力のそれぞれの側
で、ダブル位相共役鏡を通して取り出される位相共役波
が、多モード光ファイバーからチャンネルに応じて異な
る角度で出射されるため、これらのチャンネルを区別し
て検出することが容易になる。
【０００５】より具体的には、前記ダブル位相共役鏡に
光誘起屈折率効果（ＰＲ効果、これについては後述）有
する電気光学結晶を用いたり、単一若しくは複数の波長
可変なレーザからの強度或は位相変調された入力側の光
束てある信号光において、使用する波長により接続され
る出力チャンネルを指定したり、出力側のチャンネルの
光束は、互いに異なる予め決められた波長を持って常に
前記位相共役鏡に入射しており、入力側のチャンネルの
光束は、使用波長を、接続されるべき出力側のチャンネ
ルの光束の波長に一致させることで出力チャンネルを指
定したりする。
光誘起屈折率効果（ＰＲ効果、これについては後述）有
する電気光学結晶を用いたり、単一若しくは複数の波長
可変なレーザからの強度或は位相変調された入力側の光
束てある信号光において、使用する波長により接続され
る出力チャンネルを指定したり、出力側のチャンネルの
光束は、互いに異なる予め決められた波長を持って常に
前記位相共役鏡に入射しており、入力側のチャンネルの
光束は、使用波長を、接続されるべき出力側のチャンネ
ルの光束の波長に一致させることで出力チャンネルを指
定したりする。
【０００６】本発明の原理を、より具体的な構成に従っ
て以下に説明する。図１に本発明による光クロスバース
イッチの自己ルーティング機能の概念図を示す。チャン
ネル１からチャンネルＮで成る入力において、１つのチ
ャンネルの入力信号の波長を波長λ1 からλN までの中
の１つに選択することにより、夫々の入力チャンネル
（１〜Ｎ）からの入力信号は行き先（出力チャンネル
（１〜Ｎ））を自分で指定することになり、こうして自
己ルーティング機能を持つ様に設定される。出力側で
は、入力側で使用する波長に対応してチャンネル１から
Ｎまであり、入力での波長λ1 〜λN が出力でのチャン
ネル１〜Ｎに夫々対応している。これにより、Ｎ×Ｎの
自己ルーティング機能を有するインターコネクション
（クロスバースイッチ）が実現できる。この１つの波長
からなる光信号は、図１に示す様に、先ずスイッチング
システムに入力する時点では、例えば波長λ1 で、クロ
スバースイッチでのアドレス情報を含む制御情報部分と
情報フィールド部分との２つのセルからなり、前処理部
により制御情報部分が読み出されてクロスバースイッチ
でのアドレス情報（出力チャンネル）に対応する波長の
光（例えば波長λN ）に変換される。この時、次段のス
イッチングシステムでの制御情報部分に当る情報と元々
の情報フィールド部分がその波長（波長λN ）で変調さ
れる様になる。後述する実施例では、この前処理部を経
てきた段階から説明される。従って、クロスバースイッ
チ通過後は、波長λN の制御情報と情報フィールドで変
調された光信号が次段のスイッチングシステムに入射す
ることになる。これについては、「北山他、第３回光通
信システムシンポジウム資料、ＯＣＳ８９−１Ｓ〜１１
Ｓ（１９８９）、光通信システム研究専門委員会（電子
情報通信学会）」を参照されたい。
て以下に説明する。図１に本発明による光クロスバース
イッチの自己ルーティング機能の概念図を示す。チャン
ネル１からチャンネルＮで成る入力において、１つのチ
ャンネルの入力信号の波長を波長λ1 からλN までの中
の１つに選択することにより、夫々の入力チャンネル
（１〜Ｎ）からの入力信号は行き先（出力チャンネル
（１〜Ｎ））を自分で指定することになり、こうして自
己ルーティング機能を持つ様に設定される。出力側で
は、入力側で使用する波長に対応してチャンネル１から
Ｎまであり、入力での波長λ1 〜λN が出力でのチャン
ネル１〜Ｎに夫々対応している。これにより、Ｎ×Ｎの
自己ルーティング機能を有するインターコネクション
（クロスバースイッチ）が実現できる。この１つの波長
からなる光信号は、図１に示す様に、先ずスイッチング
システムに入力する時点では、例えば波長λ1 で、クロ
スバースイッチでのアドレス情報を含む制御情報部分と
情報フィールド部分との２つのセルからなり、前処理部
により制御情報部分が読み出されてクロスバースイッチ
でのアドレス情報（出力チャンネル）に対応する波長の
光（例えば波長λN ）に変換される。この時、次段のス
イッチングシステムでの制御情報部分に当る情報と元々
の情報フィールド部分がその波長（波長λN ）で変調さ
れる様になる。後述する実施例では、この前処理部を経
てきた段階から説明される。従って、クロスバースイッ
チ通過後は、波長λN の制御情報と情報フィールドで変
調された光信号が次段のスイッチングシステムに入射す
ることになる。これについては、「北山他、第３回光通
信システムシンポジウム資料、ＯＣＳ８９−１Ｓ〜１１
Ｓ（１９８９）、光通信システム研究専門委員会（電子
情報通信学会）」を参照されたい。
【０００７】次に、入出力間のクロスバースイッチング
を純光学的に行ない、しかもそのスイッチ制御を入力信
号自身で行なうことができる自己ルーティング制御を実
現する原理を、ダブル位相共役鏡（ｄｏｕｂｌｅ ｐｈ
ａｓｅ−ｃｏｎｊｕｇａｔｅｍｉｒｒｏｒ，以下ＤＰＣ
Ｍと言う）と多モード光ファイバーを用いた構成に沿っ
て説明する。
を純光学的に行ない、しかもそのスイッチ制御を入力信
号自身で行なうことができる自己ルーティング制御を実
現する原理を、ダブル位相共役鏡（ｄｏｕｂｌｅ ｐｈ
ａｓｅ−ｃｏｎｊｕｇａｔｅｍｉｒｒｏｒ，以下ＤＰＣ
Ｍと言う）と多モード光ファイバーを用いた構成に沿っ
て説明する。
【０００８】この具体例に沿って、図４に示す本発明の
実施例を説明する準備として、先ず最初に、ＤＰＣＭの
原理について図２を用いて説明する。同図において、２
１は光誘起屈折率効果（ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖ
ｅ ｅｆｆｅｃｔ，以下ＰＲ効果と言う）を有する電気
光学結晶である。ここで、ＰＲ効果とは光照射により結
晶２１中に空間電界分布が生じて、線形電気光学効果
（ポッケルス効果）により屈折率の変化が生じる現象で
ある。この様なものとして、強誘電体電気光学結晶であ
るチタン酸バリウム等や半導体電気光学結晶であるＧａ
Ａｓ等があるが、ここでは、チタン酸バリウムを例にと
って説明する。図２において、チタン酸バリウム結晶２
１のｃ軸が図に示す様な適当な方向に配置された場合に
は、入射光束２２が結晶２１の中で散乱されるが、その
散乱光と入射光束２２とで結晶２１中に多くの屈折率格
子が形成される。この場合、散乱光が入射光束２２との
間で（２波結合と呼ばれる）非線形な相互作用によりエ
ネルギーの交換が行なわれて、散乱光に入射光束２２の
エネルギーが移っていく。一方、図の左側から入射光束
２３が結晶２１に入射すると、この光束２３も結晶２１
中でその散乱光により屈折率格子が形成され、入射光束
２３のエネルギーが散乱光に移行していく。この様な過
程において、入射光束２２と２３が夫々の散乱光とで形
成した屈折率格子群のうち共通の屈折率格子が互いの入
射光束を回折させて、この共通の屈折率格子を強調する
と言う誘導散乱を引き起こす。この為に、定常状態では
この様な共通の屈折率格子のみが生き残ることになる。
ここで注意すべきことは、該屈折率格子は入射光束２２
とその散乱光２５及び入射光束２３とその散乱光２４と
で形成されたものである為に、入射光束２２と２３は互
いにコヒーレントである必要はないと言うことである。
実施例を説明する準備として、先ず最初に、ＤＰＣＭの
原理について図２を用いて説明する。同図において、２
１は光誘起屈折率効果（ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖ
ｅ ｅｆｆｅｃｔ，以下ＰＲ効果と言う）を有する電気
光学結晶である。ここで、ＰＲ効果とは光照射により結
晶２１中に空間電界分布が生じて、線形電気光学効果
（ポッケルス効果）により屈折率の変化が生じる現象で
ある。この様なものとして、強誘電体電気光学結晶であ
るチタン酸バリウム等や半導体電気光学結晶であるＧａ
Ａｓ等があるが、ここでは、チタン酸バリウムを例にと
って説明する。図２において、チタン酸バリウム結晶２
１のｃ軸が図に示す様な適当な方向に配置された場合に
は、入射光束２２が結晶２１の中で散乱されるが、その
散乱光と入射光束２２とで結晶２１中に多くの屈折率格
子が形成される。この場合、散乱光が入射光束２２との
間で（２波結合と呼ばれる）非線形な相互作用によりエ
ネルギーの交換が行なわれて、散乱光に入射光束２２の
エネルギーが移っていく。一方、図の左側から入射光束
２３が結晶２１に入射すると、この光束２３も結晶２１
中でその散乱光により屈折率格子が形成され、入射光束
２３のエネルギーが散乱光に移行していく。この様な過
程において、入射光束２２と２３が夫々の散乱光とで形
成した屈折率格子群のうち共通の屈折率格子が互いの入
射光束を回折させて、この共通の屈折率格子を強調する
と言う誘導散乱を引き起こす。この為に、定常状態では
この様な共通の屈折率格子のみが生き残ることになる。
ここで注意すべきことは、該屈折率格子は入射光束２２
とその散乱光２５及び入射光束２３とその散乱光２４と
で形成されたものである為に、入射光束２２と２３は互
いにコヒーレントである必要はないと言うことである。
【０００９】それ故に、入射光束２２及び２３が同時に
結晶２１中に存在する時には、入射光束２２と２３が互
いにインコヒーレントであっても散乱光２４と２５は、
夫々、入射光束２２と２３の位相共役波となる。更に、
これら位相共役波２４及び２５のエネルギーは、入射光
束２３及び２２から来ている（即ち、入射光束２３と２
２の該屈折率格子による回折光となっている）ことに大
きな特徴がある。つまり、位相共役波２４は、そのエネ
ルギーさらにはバイアス位相成分を入射光束２３から受
けるが入射光束２２の時間反転波となっており、位相共
役波２５は、そのエネルギーさらにはバイアス位相成分
を入射光束２４から受けるが入射光束２３の時間反転波
となっている。以上の理論及び実験の詳細は、文献
「Ｂ．Ｆｉｓｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ．，ＩＥＥＥ Ｊ．
Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．ＱＥ−２５，５５
０−５６９（１９８９）」に述べられている。
結晶２１中に存在する時には、入射光束２２と２３が互
いにインコヒーレントであっても散乱光２４と２５は、
夫々、入射光束２２と２３の位相共役波となる。更に、
これら位相共役波２４及び２５のエネルギーは、入射光
束２３及び２２から来ている（即ち、入射光束２３と２
２の該屈折率格子による回折光となっている）ことに大
きな特徴がある。つまり、位相共役波２４は、そのエネ
ルギーさらにはバイアス位相成分を入射光束２３から受
けるが入射光束２２の時間反転波となっており、位相共
役波２５は、そのエネルギーさらにはバイアス位相成分
を入射光束２４から受けるが入射光束２３の時間反転波
となっている。以上の理論及び実験の詳細は、文献
「Ｂ．Ｆｉｓｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ．，ＩＥＥＥ Ｊ．
Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．ＱＥ−２５，５５
０−５６９（１９８９）」に述べられている。
【００１０】次に、位相共役波が多モード光ファイバー
を伝搬した時の特性を図３を用いて説明する。多モード
光ファイバー３１を伝搬した光がレンズ３３を介して位
相共役鏡３２に入射する配置を考える。今、多モード光
ファイバー３１に異なる入射角で入射する光束３４及び
３５を考えると、多モード光ファイバー３１中でモード
分散とモード間散乱が起きる為に、多モード光ファイバ
ー３１から射出した光はスペックル状となり偏光状態も
乱れることになる。しかし、この場合、位相共役鏡３２
がファイバー３１の右端から射出する（偏光状態を含め
た）光に対してその位相共役波を完全に発生する場合に
は、位相共役鏡３２からの反射光は入射光束の時間反転
波である為に、左から右への伝搬径路と全く同様の径路
を時間反転波として右から左へ伝搬し、入射角度と同じ
角度でファイバー３１の左端から射出する。つまり、反
射光３６及び３７は、空間的にも偏光状態においても入
射光束３４及び３５の位相共役波となる。
を伝搬した時の特性を図３を用いて説明する。多モード
光ファイバー３１を伝搬した光がレンズ３３を介して位
相共役鏡３２に入射する配置を考える。今、多モード光
ファイバー３１に異なる入射角で入射する光束３４及び
３５を考えると、多モード光ファイバー３１中でモード
分散とモード間散乱が起きる為に、多モード光ファイバ
ー３１から射出した光はスペックル状となり偏光状態も
乱れることになる。しかし、この場合、位相共役鏡３２
がファイバー３１の右端から射出する（偏光状態を含め
た）光に対してその位相共役波を完全に発生する場合に
は、位相共役鏡３２からの反射光は入射光束の時間反転
波である為に、左から右への伝搬径路と全く同様の径路
を時間反転波として右から左へ伝搬し、入射角度と同じ
角度でファイバー３１の左端から射出する。つまり、反
射光３６及び３７は、空間的にも偏光状態においても入
射光束３４及び３５の位相共役波となる。
【００１１】ところで、位相共役鏡３２として前述のＰ
Ｒ結晶を用いた場合には、ＰＲ効果が或る特定の偏光成
分の入射波についてのみ得られることになる為に、図３
の例では、位相共役鏡３２はファイバー３１の右端から
の射出光の特定の偏光成分のみその位相共役波が発生す
ると言うことになる。しかしながら、この場合でも、フ
ァイバー３１への各々の入射光束（例えば、光束３４又
は３５）の開口数（Ｎ．Ａ．）がファイバー３１のＮ．
Ａ．よりも十分小さく、ファイバー３１中でのモード間
散乱が十分に起こっている場合には、射出光３６及び３
７は入射光束３４及び３５の偏光を保持した位相共役波
としてファイバー３１から射出することが理論的にも実
験的にも確認されている。この詳細については、論文
「Ｙ．Ｔｏｍｉｔａ ｅｔ ａｌ．，ＩＥＥＥＪ．Ｑｕ
ａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．ＱＥ−２５，３１５−
３３８（１９８９）」において述べられている。従っ
て、上記の条件では、反射光３６及び３７は、空間的に
も偏光状態においても入射光束３４及び３５の位相共役
波となる。
Ｒ結晶を用いた場合には、ＰＲ効果が或る特定の偏光成
分の入射波についてのみ得られることになる為に、図３
の例では、位相共役鏡３２はファイバー３１の右端から
の射出光の特定の偏光成分のみその位相共役波が発生す
ると言うことになる。しかしながら、この場合でも、フ
ァイバー３１への各々の入射光束（例えば、光束３４又
は３５）の開口数（Ｎ．Ａ．）がファイバー３１のＮ．
Ａ．よりも十分小さく、ファイバー３１中でのモード間
散乱が十分に起こっている場合には、射出光３６及び３
７は入射光束３４及び３５の偏光を保持した位相共役波
としてファイバー３１から射出することが理論的にも実
験的にも確認されている。この詳細については、論文
「Ｙ．Ｔｏｍｉｔａ ｅｔ ａｌ．，ＩＥＥＥＪ．Ｑｕ
ａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．ＱＥ−２５，３１５−
３３８（１９８９）」において述べられている。従っ
て、上記の条件では、反射光３６及び３７は、空間的に
も偏光状態においても入射光束３４及び３５の位相共役
波となる。
【００１２】以上の原理に基づいて、本発明では、位相
共役鏡の作用で入出力間のクロスバースイッチングが純
光学的に行なわれ、しかもそのスイッチ制御を使用波長
の制御により入力信号自身で行なうことができる自己ル
ーティング制御が実現されている。また、本発明による
と、図３で説明した原理により、入力側と出力側との接
続が実現した時刻と同時刻に、出力側からの接続応答信
号が入力側へ送られる機能を有する様にもできるので、
接続が適切であったかどうかが入力側で実時間で確認で
きると言う特徴も備えうる。
共役鏡の作用で入出力間のクロスバースイッチングが純
光学的に行なわれ、しかもそのスイッチ制御を使用波長
の制御により入力信号自身で行なうことができる自己ル
ーティング制御が実現されている。また、本発明による
と、図３で説明した原理により、入力側と出力側との接
続が実現した時刻と同時刻に、出力側からの接続応答信
号が入力側へ送られる機能を有する様にもできるので、
接続が適切であったかどうかが入力側で実時間で確認で
きると言う特徴も備えうる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図４は本
発明の実施例を示し、図２で説明したＤＰＣＭが位相共
役鏡４１として用いられる。用いる非線形光学結晶とし
ては、上述のＰＲ結晶を用いることが望ましいが、ＤＰ
ＣＭとしての機能を果たすものであれば、他の結晶であ
っても構わない。位相共役鏡４１の両側は、回折格子等
を用いた波長分散素子４２及び４３を介して多モード光
ファイバー４６及び４７が接続されている。今、チャン
ネル１に対応する光束５２が、単一或は複数の波長可変
なレーザーからの振幅あるいは位相変調された光信号と
して多モード光ファイバー４７の左端から入射する場合
を考える。
発明の実施例を示し、図２で説明したＤＰＣＭが位相共
役鏡４１として用いられる。用いる非線形光学結晶とし
ては、上述のＰＲ結晶を用いることが望ましいが、ＤＰ
ＣＭとしての機能を果たすものであれば、他の結晶であ
っても構わない。位相共役鏡４１の両側は、回折格子等
を用いた波長分散素子４２及び４３を介して多モード光
ファイバー４６及び４７が接続されている。今、チャン
ネル１に対応する光束５２が、単一或は複数の波長可変
なレーザーからの振幅あるいは位相変調された光信号と
して多モード光ファイバー４７の左端から入射する場合
を考える。
【００１４】例えば、光束５２の波長をλN に設定した
とすると（これについては、図１での説明を参照）、光
束５２は多モード光ファイバー４７とレンズ４５を通過
して波長分散素子４３に入射する。ここで、波長分散素
子４３は、各波長の光束に対して空間的に異なる角度で
位相共役鏡４１に入射する様に調整されている。今の場
合は、チャンネル１の光束は波長λN に対応する角度で
位相共役鏡４１に入射することになる。
とすると（これについては、図１での説明を参照）、光
束５２は多モード光ファイバー４７とレンズ４５を通過
して波長分散素子４３に入射する。ここで、波長分散素
子４３は、各波長の光束に対して空間的に異なる角度で
位相共役鏡４１に入射する様に調整されている。今の場
合は、チャンネル１の光束は波長λN に対応する角度で
位相共役鏡４１に入射することになる。
【００１５】更に、この実施例では、多モード光ファイ
バー４６の右端からは、波長λ1 からλN までの波長に
対して入射角度が異なる様に配置された光束４９から５
０が多モード光ファイバー４６に入射する様にする（夫
々、出力チャンネル１〜Ｎに対応している）。この場
合、出力チャンネル側の入射光束４９から５０は、入射
光束５２から５４（チャンネル１からチャンネルＮ）の
入射があるなしに拘らず多モード光ファイバー４６の右
端から入射している様にする。この状態で、上述した波
長λN の入射光束５２が位相共役鏡４１に入射すると、
波長λN の２つの入射光束（１つは光束５２、もう１つ
は光束５０）が、上記の原理に基づいて、誘導散乱によ
り共通の屈折率格子を形成することによって位相共役鏡
４１から夫々の位相共役波を発生する。その結果、入射
光束５２からの振幅或は位相変調された光信号は、入射
光束５０の位相共役波として、波長分散素子４２とレン
ズ４４を伝搬して多モード光ファイバ４６に自動的に効
率１００％（フレネル反射を除いて）で結合して、多モ
ード光ファイバー４６中を入射光束５０の時間反転波と
して伝搬して、チャンネルＮから光束５１として射出す
る。同様に、位相共役鏡４１から発生した、入射光束５
０からの振幅或は位相変調された光信号を持つ入射光束
５２の位相共役波は、波長分散素子４３及びレンズ４５
を伝搬して多モード光ファイバー４７に自動的に効率１
００％（フレネル反射を除いて）で結合して、多モード
光ファイバー４７中を入射光束５２の時間反転波として
伝搬して、チャンネル１から光束５３として射出する。
バー４６の右端からは、波長λ1 からλN までの波長に
対して入射角度が異なる様に配置された光束４９から５
０が多モード光ファイバー４６に入射する様にする（夫
々、出力チャンネル１〜Ｎに対応している）。この場
合、出力チャンネル側の入射光束４９から５０は、入射
光束５２から５４（チャンネル１からチャンネルＮ）の
入射があるなしに拘らず多モード光ファイバー４６の右
端から入射している様にする。この状態で、上述した波
長λN の入射光束５２が位相共役鏡４１に入射すると、
波長λN の２つの入射光束（１つは光束５２、もう１つ
は光束５０）が、上記の原理に基づいて、誘導散乱によ
り共通の屈折率格子を形成することによって位相共役鏡
４１から夫々の位相共役波を発生する。その結果、入射
光束５２からの振幅或は位相変調された光信号は、入射
光束５０の位相共役波として、波長分散素子４２とレン
ズ４４を伝搬して多モード光ファイバ４６に自動的に効
率１００％（フレネル反射を除いて）で結合して、多モ
ード光ファイバー４６中を入射光束５０の時間反転波と
して伝搬して、チャンネルＮから光束５１として射出す
る。同様に、位相共役鏡４１から発生した、入射光束５
０からの振幅或は位相変調された光信号を持つ入射光束
５２の位相共役波は、波長分散素子４３及びレンズ４５
を伝搬して多モード光ファイバー４７に自動的に効率１
００％（フレネル反射を除いて）で結合して、多モード
光ファイバー４７中を入射光束５２の時間反転波として
伝搬して、チャンネル１から光束５３として射出する。
【００１６】以上の過程により、入力としての入射光束
５２（チャンネル１）からの光信号は多モード光ファイ
バー４７、４６を介して、出力としての射出光束５１
（チャンネルＮ）へ接続可能となる。しかも、接続時点
で（同時刻に）、入力側で波長λN の射出光束５３を検
出できる為に接続チャンネルを確認することができる。
こうして、入力側の各入射光束の波長設定はλ1 からλ
N の中で自由に選べるから、Ｎ×Ｎの自己ルーティング
機能を有するクロスバースイッチングが実現できる。
５２（チャンネル１）からの光信号は多モード光ファイ
バー４７、４６を介して、出力としての射出光束５１
（チャンネルＮ）へ接続可能となる。しかも、接続時点
で（同時刻に）、入力側で波長λN の射出光束５３を検
出できる為に接続チャンネルを確認することができる。
こうして、入力側の各入射光束の波長設定はλ1 からλ
N の中で自由に選べるから、Ｎ×Ｎの自己ルーティング
機能を有するクロスバースイッチングが実現できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、位
相共役鏡として、例えば、ＤＰＣＭを用い、そして、例
えば、波長分散素子を介して多モード光ファイバーなど
を経て位相共役鏡に入出力側から光束を入射させること
により入出力間のクロスバースイッチが純光学的に実現
できる。更に、入力側の光束の波長による出力チャンネ
ル指定を行なうことで自己ルーティング機能を有するよ
うにもできる。また、本発明によれば、接続ができた時
刻と同時刻に、入力側で、出力側へのチャンネルの接続
の確認が実時間で可能となると言う利点をも有する。
相共役鏡として、例えば、ＤＰＣＭを用い、そして、例
えば、波長分散素子を介して多モード光ファイバーなど
を経て位相共役鏡に入出力側から光束を入射させること
により入出力間のクロスバースイッチが純光学的に実現
できる。更に、入力側の光束の波長による出力チャンネ
ル指定を行なうことで自己ルーティング機能を有するよ
うにもできる。また、本発明によれば、接続ができた時
刻と同時刻に、入力側で、出力側へのチャンネルの接続
の確認が実時間で可能となると言う利点をも有する。
【図１】本発明の自己ルーティング機能を有するクロス
バースイッチングを説明する為の図である。
バースイッチングを説明する為の図である。
【図２】ＤＰＣＭの原理を説明する為の図である。
【図３】多モード光ファイバーでの位相共役波の伝搬を
説明する為の図である。
説明する為の図である。
【図４】本発明の実施例を説明する為の図である。
２１ ＰＲ結晶 ２２，２３ 入射光束 ２４，２５ 位相共役波 ３１ 多モード光ファイバー ３２ 位相共役鏡 ３３ レンズ ３４，３５ 入射光束 ３６，３７ 位相共役波 ４１ ＰＲ結晶 ４２，４３ 波長分散素子 ４４，４５ レンズ ４６，４７ 多モード光ファイバー ４８，５０，５２，５４ 入射光束 ４９，５１，５３，５５ 位相共役波
Claims (2)
- 【請求項１】ダブル位相共役鏡と、互いに波長の異なる
複数のチャンネルの入力側光束が、それぞれ異なる角度
で一端に入射するように構成された入力側多モード光フ
ァイバーと、入力側多モード光ファイバー中を伝搬し、
その他端から出射した入力側光束を波長に応じた角度で
前記ダブル位相共役鏡の一方の側に入射させる入力側波
長分散素子と、互いに波長の異なる複数のチャンネルの
出力側光束が、それぞれ異なる角度で一端に入射するよ
うに構成された出力側多モード光ファイバーと、出力側
多モード光ファイバー中を伝搬し、その他端から出射し
た出力側光束を波長に応じた角度で前記ダブル位相共役
鏡の他方の側に入射させる出力側波長分散素子とから成
る光クロスバースイッチ。 - 【請求項２】前記ダブル位相共役鏡は、光誘起屈折率効
果を有する電気光学結晶から成る請求項１記載の光クロ
スバースイッチ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3039482A JP2980708B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 光クロスバースイッチ |
| DE69225251T DE69225251T2 (de) | 1991-02-08 | 1992-02-06 | Vorrichtung zur optischen Kommunikation |
| EP92101988A EP0498422B1 (en) | 1991-02-08 | 1992-02-06 | Optical communication means |
| US07/831,986 US5339371A (en) | 1991-02-08 | 1992-02-06 | Optical interconnection networks and processes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3039482A JP2980708B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 光クロスバースイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04256931A JPH04256931A (ja) | 1992-09-11 |
| JP2980708B2 true JP2980708B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=12554281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3039482A Expired - Fee Related JP2980708B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 光クロスバースイッチ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5339371A (ja) |
| EP (1) | EP0498422B1 (ja) |
| JP (1) | JP2980708B2 (ja) |
| DE (1) | DE69225251T2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO1998008138A1 (fr) * | 1996-08-22 | 1998-02-26 | Fujitsu Limited | Systeme de communication a fibre optique utilisant un conjugue de la phase optique, appareil applicable au systeme et son procede de fabrication |
| JP2002532589A (ja) | 1998-12-11 | 2002-10-02 | ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチエン | 高固形分を有するシリル末端ポリマー分散体 |
| US6674971B1 (en) | 1999-09-03 | 2004-01-06 | Teraconnect, Inc. | Optical communication network with receiver reserved channel |
| US6582363B2 (en) * | 2000-08-25 | 2003-06-24 | Pentax Corporation | Video endoscope system and illumination optical system |
| US7460605B2 (en) * | 2001-11-15 | 2008-12-02 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Time reversal communication system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4953954A (en) * | 1989-02-10 | 1990-09-04 | Rockwell International Corporation | Phase-conjugate communication using mutually incoherent laser beams |
| US4913534A (en) * | 1989-03-02 | 1990-04-03 | Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Real-time dynamic holographic image storage device |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3039482A patent/JP2980708B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-02-06 EP EP92101988A patent/EP0498422B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-06 US US07/831,986 patent/US5339371A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-02-06 DE DE69225251T patent/DE69225251T2/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＡＰＰＬＩＥＤ ＯＰＴＩＣＳ、第２７巻、第１６号、３４２２−３４２８頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0498422A3 (en) | 1993-03-31 |
| DE69225251D1 (de) | 1998-06-04 |
| EP0498422A2 (en) | 1992-08-12 |
| DE69225251T2 (de) | 1998-10-01 |
| US5339371A (en) | 1994-08-16 |
| EP0498422B1 (en) | 1998-04-29 |
| JPH04256931A (ja) | 1992-09-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |