JP3095975B2 - 光スイッチング網 - Google Patents
光スイッチング網Info
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- JP3095975B2 JP3095975B2 JP19770495A JP19770495A JP3095975B2 JP 3095975 B2 JP3095975 B2 JP 3095975B2 JP 19770495 A JP19770495 A JP 19770495A JP 19770495 A JP19770495 A JP 19770495A JP 3095975 B2 JP3095975 B2 JP 3095975B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光信号をある回
線から他の回線へ選択的に接続する光スイッチング網に
関する。
線から他の回線へ選択的に接続する光スイッチング網に
関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバにより送られる光信号を光の
まま、ある回線から他の回線へ選択的に接続する光交換
技術が、盛んに研究されている。この光交換の中核デバ
イスの１つとして、光スイッチング網（光マトリクスス
イッチと称する場合もある。）がある。この場合、ある
回線から他の回線への光信号の接続は電気的に行われ
る。
まま、ある回線から他の回線へ選択的に接続する光交換
技術が、盛んに研究されている。この光交換の中核デバ
イスの１つとして、光スイッチング網（光マトリクスス
イッチと称する場合もある。）がある。この場合、ある
回線から他の回線への光信号の接続は電気的に行われ
る。
【０００３】そして、この光スイッチング網は機能的に
みて、完全非閉塞型、再配置非閉塞型、閉塞型に大きく
分類できる。これらの型の代表的なマトリクス構成が、
文献１：「S. Hinton, An Introductionn to Photonic
Switching Fabrics, PLENUM,pp.83-113, 1993」 に開示
されている。例えば、完全非閉塞型としてツリー型およ
びクロスバー型、再配置非閉塞型としてベネス型、閉塞
型としてバンヤン型がある。
みて、完全非閉塞型、再配置非閉塞型、閉塞型に大きく
分類できる。これらの型の代表的なマトリクス構成が、
文献１：「S. Hinton, An Introductionn to Photonic
Switching Fabrics, PLENUM,pp.83-113, 1993」 に開示
されている。例えば、完全非閉塞型としてツリー型およ
びクロスバー型、再配置非閉塞型としてベネス型、閉塞
型としてバンヤン型がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、光スイッチン
グ網は、機能性すなわち回線を接続する際の自由度を考
慮すると、閉塞型よりも非閉塞型、特に完全非閉塞型が
よいと考えられる。図６には、上述した完全非閉塞型、
再配置非閉塞型および閉塞型の代表的なマトリクス構成
を示している。図６（Ａ）は、４個の入力ポートおよび
４個の出力ポートをもつツリー型の光スイッチング網を
示し、図６（Ｂ）は、４個の入力ポートおよび４個の出
力ポートをもつクロスバー型の光スイッチング網を示
し、図６（Ｃ）は、４個の入力ポートおよび４個の出力
ポートをもつベネス型の光スイッチング網を示し、図６
（Ｄ）は、４個の入力ポートおよび４個の出力ポートを
もつバンヤン型の光スイッチング網を示している。な
お、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）中、単位光スイッチ２６に
は、ハッチングを付して示している。ただし、符号２６
は一部の単位光スイッチにのみ付しており、単位光スイ
ッチ２６間を接続しているのが導波路である。
グ網は、機能性すなわち回線を接続する際の自由度を考
慮すると、閉塞型よりも非閉塞型、特に完全非閉塞型が
よいと考えられる。図６には、上述した完全非閉塞型、
再配置非閉塞型および閉塞型の代表的なマトリクス構成
を示している。図６（Ａ）は、４個の入力ポートおよび
４個の出力ポートをもつツリー型の光スイッチング網を
示し、図６（Ｂ）は、４個の入力ポートおよび４個の出
力ポートをもつクロスバー型の光スイッチング網を示
し、図６（Ｃ）は、４個の入力ポートおよび４個の出力
ポートをもつベネス型の光スイッチング網を示し、図６
（Ｄ）は、４個の入力ポートおよび４個の出力ポートを
もつバンヤン型の光スイッチング網を示している。な
お、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）中、単位光スイッチ２６に
は、ハッチングを付して示している。ただし、符号２６
は一部の単位光スイッチにのみ付しており、単位光スイ
ッチ２６間を接続しているのが導波路である。
【０００５】また、光スイッチング網を形成するに当た
って、機能性以外にも、光スイッチング網のクロストー
ク特性、および光スイッチング網の長さを考慮する必要
がある。
って、機能性以外にも、光スイッチング網のクロストー
ク特性、および光スイッチング網の長さを考慮する必要
がある。
【０００６】図７には、入力ポート数に対する光スイッ
チング網のクロストーク特性ＳＸＲ（最悪のクトストー
ク値）を計算により求めた結果を、横軸（２を底とする
対数目盛）に入力ポート数を取り、縦軸に光スイッチン
グ網のクロストーク特性ＳＸＲを取って示している。な
お、図７中、曲線ａはクロスバー型、曲線ｂはツリー
型、曲線ｃはベネス型、曲線ｄはバンヤン型の光スイッ
チング網のクロストーク特性を示し、それぞれ入力ポー
ト数および出力ポート数が等しい場合の結果である。こ
の場合、クロスバー型に対するクロストーク特性ＳＸＲ
の計算には、文献１中の（３．３．６）式、すなわち下
記の（１）式を用い、ツリー型に対するクロストーク特
性ＳＸＲの計算には、文献１中の（３．３．１０）式、
すなわち下記の（２）式を用い、ベネス型に対するクロ
ストーク特性ＳＸＲの計算には、文献１中の（３．３．
１５）式、すなわち下記の（３）式を用い、バンヤン型
に対するクロストーク特性ＳＸＲの計算には、下記の
（４）式を用いた。（１）〜（４）式中のＮは入力ポー
ト数、Ｘc は単位光スイッチに対するクロストーク特性
を示す。また、（１）式中のＬは導波路の交差点でのク
ロストーク特性を示す。そして、Ｘc ＝−２５ｄＢ、Ｌ
＝０とし、Ｎが２から１２８の範囲で計算した。
チング網のクロストーク特性ＳＸＲ（最悪のクトストー
ク値）を計算により求めた結果を、横軸（２を底とする
対数目盛）に入力ポート数を取り、縦軸に光スイッチン
グ網のクロストーク特性ＳＸＲを取って示している。な
お、図７中、曲線ａはクロスバー型、曲線ｂはツリー
型、曲線ｃはベネス型、曲線ｄはバンヤン型の光スイッ
チング網のクロストーク特性を示し、それぞれ入力ポー
ト数および出力ポート数が等しい場合の結果である。こ
の場合、クロスバー型に対するクロストーク特性ＳＸＲ
の計算には、文献１中の（３．３．６）式、すなわち下
記の（１）式を用い、ツリー型に対するクロストーク特
性ＳＸＲの計算には、文献１中の（３．３．１０）式、
すなわち下記の（２）式を用い、ベネス型に対するクロ
ストーク特性ＳＸＲの計算には、文献１中の（３．３．
１５）式、すなわち下記の（３）式を用い、バンヤン型
に対するクロストーク特性ＳＸＲの計算には、下記の
（４）式を用いた。（１）〜（４）式中のＮは入力ポー
ト数、Ｘc は単位光スイッチに対するクロストーク特性
を示す。また、（１）式中のＬは導波路の交差点でのク
ロストーク特性を示す。そして、Ｘc ＝−２５ｄＢ、Ｌ
＝０とし、Ｎが２から１２８の範囲で計算した。
【０００７】 SXR ＝-Xc -10log[(1-10(1-N)L/10)/(10L/10 -1)] （１） SXR ＝-10log[log2N]-2Xc （２） SXR ＝-10log[2log2N -1]-Xc （３） SXR ＝-10log[2log22N -1]-Xc （４） 図７から理解できるように、入力ポート数が同じ場合、
ツリー型のＳＸＲは、バンヤン型、ベネス型、クロスバ
ー型の２倍程度または２倍以上であって最も良く、そし
て、ＳＸＲはバンヤン型、ベネス型、クロスバー型の順
に悪化する。
ツリー型のＳＸＲは、バンヤン型、ベネス型、クロスバ
ー型の２倍程度または２倍以上であって最も良く、そし
て、ＳＸＲはバンヤン型、ベネス型、クロスバー型の順
に悪化する。
【０００８】また、光スイッチング網の長さを考慮した
場合には、クロスバー型よりもツリー型、ベネス型およ
びバンヤン型の方が有利である。これは、入力ポート数
および出力ポート数が等しい場合おいて、クロスバー型
は入力ポート数に比例して単位光スイッチの段数が増加
するのに対して、ツリー型、ベネス型およびバンヤン型
は入力ポート数の対数に比例（要するに、ｌｏｇ2 （入
力ポート数）に比例）して単位光スイッチの段数が増加
するためである。
場合には、クロスバー型よりもツリー型、ベネス型およ
びバンヤン型の方が有利である。これは、入力ポート数
および出力ポート数が等しい場合おいて、クロスバー型
は入力ポート数に比例して単位光スイッチの段数が増加
するのに対して、ツリー型、ベネス型およびバンヤン型
は入力ポート数の対数に比例（要するに、ｌｏｇ2 （入
力ポート数）に比例）して単位光スイッチの段数が増加
するためである。
【０００９】図８には、入力ポート数に対する光スイッ
チング網の長さを計算により求めた結果を、横軸（２を
底とする対数目盛）に入力ポート数を取り、縦軸（常用
対数目盛）に光スイッチング網の長さを取って示してい
る。なお、図８中、曲線ｅはクロスバー型、曲線ｆはツ
リー型、曲線ｇはベネス型、曲線ｈはバンヤン型の光ス
イッチング網について示し、それぞれ入力ポート数およ
び出力ポート数が等しい場合の結果である。この場合、
基板材料をＬｉＮｂＯ3 、単位光スイッチの長さを６ｍ
ｍ、導波路の曲率半径を４０ｍｍ、導波路の最小の交差
角を６°と仮定している。また、単位光スイッチ間の間
隔をクロスバー型では５０μｍとし、その他は１００μ
ｍとしている。
チング網の長さを計算により求めた結果を、横軸（２を
底とする対数目盛）に入力ポート数を取り、縦軸（常用
対数目盛）に光スイッチング網の長さを取って示してい
る。なお、図８中、曲線ｅはクロスバー型、曲線ｆはツ
リー型、曲線ｇはベネス型、曲線ｈはバンヤン型の光ス
イッチング網について示し、それぞれ入力ポート数およ
び出力ポート数が等しい場合の結果である。この場合、
基板材料をＬｉＮｂＯ3 、単位光スイッチの長さを６ｍ
ｍ、導波路の曲率半径を４０ｍｍ、導波路の最小の交差
角を６°と仮定している。また、単位光スイッチ間の間
隔をクロスバー型では５０μｍとし、その他は１００μ
ｍとしている。
【００１０】図８から理解できるように、入力ポート数
が同じ場合、光スイッチング網の長さは、バンヤン型に
おいて最も短く、ベネス型、ツリー型、クロスバー型の
順に長くなる。いずれの場合でも、入力ポート数が増加
すると光スイッチング網の長さは長くなる。従って、光
スイッチング網を形成する場合には、基板の大きさによ
り入力ポート数が制限される。例えば、基板の大きさを
１００ｍｍとして図８の場合と同じ条件で光スイッチン
グ網を形成すると、入力ポート数を２n （ｎは２以上の
整数）で表した場合の最大の入力ポート数は、バンヤン
型で６４、ベネス型で１６、ツリー型で８、クロスバー
型で４となる。
が同じ場合、光スイッチング網の長さは、バンヤン型に
おいて最も短く、ベネス型、ツリー型、クロスバー型の
順に長くなる。いずれの場合でも、入力ポート数が増加
すると光スイッチング網の長さは長くなる。従って、光
スイッチング網を形成する場合には、基板の大きさによ
り入力ポート数が制限される。例えば、基板の大きさを
１００ｍｍとして図８の場合と同じ条件で光スイッチン
グ網を形成すると、入力ポート数を２n （ｎは２以上の
整数）で表した場合の最大の入力ポート数は、バンヤン
型で６４、ベネス型で１６、ツリー型で８、クロスバー
型で４となる。
【００１１】上述したように、ツリー型、バンヤン型、
ベネス型およびクロスバー型の中で、クロストーク特性
ＳＸＲはツリー型において最も良い。しかし、入力ポー
ト数が１００以上となると、光スイッチング網の長さが
長くなり、光スイッチング網の形成が難しくなる。そこ
で、ツリー型以外、すなわちバンヤン型、ベネス型およ
びクロスバー型の中で、光スイッチング網の長さが最も
短く、かつクロストーク特性の最も良いバンヤン型に注
目した。しかし、バンヤン型は、閉塞型であるため、非
閉塞型の光スイッチング網と比較して機能性が不十分で
ある。さらに、入力ポート数が１００以上となると、バ
ンヤン型の光スイッチング網のクロストーク特性は２０
ｄＢ以下となり、クロストーク特性の悪化は無視できな
くなる。ここで、入力ポート数が１００以上の場合で
も、クロストーク特性を維持するには、単位光スイッチ
に対するクロストーク特性を向上する必要があるが、現
在までのところ、単位光スイッチに対するクロストーク
特性を、−２５ｄＢ程度以上とすることは難しい。
ベネス型およびクロスバー型の中で、クロストーク特性
ＳＸＲはツリー型において最も良い。しかし、入力ポー
ト数が１００以上となると、光スイッチング網の長さが
長くなり、光スイッチング網の形成が難しくなる。そこ
で、ツリー型以外、すなわちバンヤン型、ベネス型およ
びクロスバー型の中で、光スイッチング網の長さが最も
短く、かつクロストーク特性の最も良いバンヤン型に注
目した。しかし、バンヤン型は、閉塞型であるため、非
閉塞型の光スイッチング網と比較して機能性が不十分で
ある。さらに、入力ポート数が１００以上となると、バ
ンヤン型の光スイッチング網のクロストーク特性は２０
ｄＢ以下となり、クロストーク特性の悪化は無視できな
くなる。ここで、入力ポート数が１００以上の場合で
も、クロストーク特性を維持するには、単位光スイッチ
に対するクロストーク特性を向上する必要があるが、現
在までのところ、単位光スイッチに対するクロストーク
特性を、−２５ｄＢ程度以上とすることは難しい。
【００１２】従って、ポート数が増加した場合において
も、長さによる形成の困難性の心配がなく、並びに機能
性およびクロストーク特性に優れた光スイッチング網の
出現が望まれていた。
も、長さによる形成の困難性の心配がなく、並びに機能
性およびクロストーク特性に優れた光スイッチング網の
出現が望まれていた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このため、この発明のス
イッチング網によれば、複数の導波路と複数の単位光ス
イッチとから形成された、Ｎ個の入力ポートおよびＮ個
の出力ポートをもつバンヤン型光スイッチングユニット
（以下、Ｎ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ット、又はＮ入力Ｎ出力のユニットと略称する場合があ
る。）をＮ／４個配列して構成した入力段と、複数の導
波路と複数の単位光スイッチとから形成された、Ｎ個の
入力ポートおよびＮ個の出力ポートをもつユニットをＮ
／４個配列して構成した出力段とを具え、入力段と出力
段との間を接続して成る。ただし、Ｎを２a （ａは３以
上の整数）とする。
イッチング網によれば、複数の導波路と複数の単位光ス
イッチとから形成された、Ｎ個の入力ポートおよびＮ個
の出力ポートをもつバンヤン型光スイッチングユニット
（以下、Ｎ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ット、又はＮ入力Ｎ出力のユニットと略称する場合があ
る。）をＮ／４個配列して構成した入力段と、複数の導
波路と複数の単位光スイッチとから形成された、Ｎ個の
入力ポートおよびＮ個の出力ポートをもつユニットをＮ
／４個配列して構成した出力段とを具え、入力段と出力
段との間を接続して成る。ただし、Ｎを２a （ａは３以
上の整数）とする。
【００１４】そして、入力段の個々のユニットが入力段
の個々のユニットの入力ポート側から出力ポート側に向
かって４個の１入力Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、入力段の個々
のユニットのＮ個の入力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する４個の入力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の入力ポートとしてある。このため、入力段
の個々のＮ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の入力ポート側から出力
ポート側に向かって、見かけ上、４個の１入力Ｎ／４出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とＮ／４個の４
入力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
の個々のユニットの入力ポート側から出力ポート側に向
かって４個の１入力Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、入力段の個々
のユニットのＮ個の入力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する４個の入力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の入力ポートとしてある。このため、入力段
の個々のＮ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の入力ポート側から出力
ポート側に向かって、見かけ上、４個の１入力Ｎ／４出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とＮ／４個の４
入力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
【００１５】同様に、出力段の個々のユニットが出力段
の個々のユニットの出力ポート側から入力ポート側に向
かって４個の１入力Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、出力段の個々
のユニットのＮ個の出力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する４個の出力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の出力ポートとしてある。このため、出力段
の個々のＮ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の出力ポート側から入力
ポート側に向かって、見かけ上、４個の１入力Ｎ／４出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とＮ／４個の４
入力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
の個々のユニットの出力ポート側から入力ポート側に向
かって４個の１入力Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、出力段の個々
のユニットのＮ個の出力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する４個の出力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の出力ポートとしてある。このため、出力段
の個々のＮ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の出力ポート側から入力
ポート側に向かって、見かけ上、４個の１入力Ｎ／４出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とＮ／４個の４
入力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
【００１６】さらに、この発明の光スイッチング網によ
れば、前記入力段のＮ／４個の各々のユニットは前記出
力段のＮ／４個のそれぞれのユニットと接続されてあ
り、この各ユニット間の接続は、前記入力段のユニット
のもつＮ個の出力ポートのうち、隣接する２つの単位光
スイッチに接続されている４個の出力ポートと、前記出
力段のユニットのもつＮ個の入力ポートのうち、隣接す
る２つの単位光スイッチに接続されている４個の入力ポ
ートとを、２本の並列経路および２本の交差経路から成
る経路束を介して接続することによってなされてある。
れば、前記入力段のＮ／４個の各々のユニットは前記出
力段のＮ／４個のそれぞれのユニットと接続されてあ
り、この各ユニット間の接続は、前記入力段のユニット
のもつＮ個の出力ポートのうち、隣接する２つの単位光
スイッチに接続されている４個の出力ポートと、前記出
力段のユニットのもつＮ個の入力ポートのうち、隣接す
る２つの単位光スイッチに接続されている４個の入力ポ
ートとを、２本の並列経路および２本の交差経路から成
る経路束を介して接続することによってなされてある。
【００１７】この場合、任意の１個の経路束、その経路
束によって接続された入力段のバンヤン型光スイッチン
グユニットのもつ４個の出力ポートおよび出力段のバン
ヤン型光スイッチングユニットのもつ４個の入力ポート
が接続する合わせて４つの単位光スイッチ、その４つの
単位光スイッチに接続する合わせて８個の導波路、その
８個の導波路が接続する合わせて４つの単位光スイッ
チ、並びにその４つの単位光スイッチに接続する合わせ
て８個の導波路から構成される部分は、広義の非閉塞型
の４入力４出力の光スイッチとして動作する。すなわ
ち、任意の１個の経路束に接続する２個の４入力４出力
のバンヤン型光スイッチ（入力段と出力段にそれぞれ１
個ずつ設けられている。）から構成される部分は、広義
の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチとして動作す
る。
束によって接続された入力段のバンヤン型光スイッチン
グユニットのもつ４個の出力ポートおよび出力段のバン
ヤン型光スイッチングユニットのもつ４個の入力ポート
が接続する合わせて４つの単位光スイッチ、その４つの
単位光スイッチに接続する合わせて８個の導波路、その
８個の導波路が接続する合わせて４つの単位光スイッ
チ、並びにその４つの単位光スイッチに接続する合わせ
て８個の導波路から構成される部分は、広義の非閉塞型
の４入力４出力の光スイッチとして動作する。すなわ
ち、任意の１個の経路束に接続する２個の４入力４出力
のバンヤン型光スイッチ（入力段と出力段にそれぞれ１
個ずつ設けられている。）から構成される部分は、広義
の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチとして動作す
る。
【００１８】以上のような構成のため、この発明の光ス
イッチング網は、当該光スイッチング網の入力ポート側
から出力ポート側に向かって、見かけ上、Ｎ個の１入力
Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして動作する部分、Ｎ2
／１６個の広義の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチ
として動作する部分、およびＮ個のＮ／４入力１出力の
分岐光スイッチとして動作する部分が接続した構成とみ
なすことが出来る。そして、この発明の光スイッチング
網のクロストークは基本的に広義の非閉塞型の４入力４
出力の光スイッチとして動作する部分でのみ発生する。
この４入力４出力の光スイッチを伝達する光は４つの単
位光スイッチを経由するため、この発明の光スイッチン
グ網のクロストークは単位光スイッチから６ｄＢ悪化す
るのみである。
イッチング網は、当該光スイッチング網の入力ポート側
から出力ポート側に向かって、見かけ上、Ｎ個の１入力
Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして動作する部分、Ｎ2
／１６個の広義の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチ
として動作する部分、およびＮ個のＮ／４入力１出力の
分岐光スイッチとして動作する部分が接続した構成とみ
なすことが出来る。そして、この発明の光スイッチング
網のクロストークは基本的に広義の非閉塞型の４入力４
出力の光スイッチとして動作する部分でのみ発生する。
この４入力４出力の光スイッチを伝達する光は４つの単
位光スイッチを経由するため、この発明の光スイッチン
グ網のクロストークは単位光スイッチから６ｄＢ悪化す
るのみである。
【００１９】また、この発明の光スイッチング網を形成
する場合、先ず、バンヤン型光スイッチングユニットを
独立して形成し、その後、このバンヤン型光スイッチン
グユニットを複数個用いて上述したように接続する。こ
のため、同一基板上にはバンヤン型光スイッチングユニ
ットを形成するだけで良い。従って、光スイッチング網
の長さが長くなるために、光スイッチング網の形成が困
難になるという弊害を緩和することができる。また、こ
の発明の光スイッチング網を同一基板上に形成する場
合、当該光スイッチング網の長さは、入力段と出力段と
の和程度、要するに入力段を構成するバンヤン型光スイ
ッチングユニットの長さと、出力段を構成するバンヤン
型光スイッチングユニットの長さとの和程度である。バ
ンヤン型光スイッチング網は、もともとその長さがを短
いためこれを２段（入力段および出力段）組み合わせた
この発明の光スイッチング網の場合でも、光スイッチン
グ網の長さを短く抑えることが出来ると考えられる。
する場合、先ず、バンヤン型光スイッチングユニットを
独立して形成し、その後、このバンヤン型光スイッチン
グユニットを複数個用いて上述したように接続する。こ
のため、同一基板上にはバンヤン型光スイッチングユニ
ットを形成するだけで良い。従って、光スイッチング網
の長さが長くなるために、光スイッチング網の形成が困
難になるという弊害を緩和することができる。また、こ
の発明の光スイッチング網を同一基板上に形成する場
合、当該光スイッチング網の長さは、入力段と出力段と
の和程度、要するに入力段を構成するバンヤン型光スイ
ッチングユニットの長さと、出力段を構成するバンヤン
型光スイッチングユニットの長さとの和程度である。バ
ンヤン型光スイッチング網は、もともとその長さがを短
いためこれを２段（入力段および出力段）組み合わせた
この発明の光スイッチング網の場合でも、光スイッチン
グ網の長さを短く抑えることが出来ると考えられる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
のスイッチング網の実施の形態について説明する。これ
らの図面において各構成成分は、この発明が理解できる
程度に各構成成分の形状、大きさ、および配置関係を概
略的に示してあるにすぎない。また、説明に用いる各図
において同様な構成成分については同一の番号を付して
示してある。なお、各図において符号を一部分省略して
いる場合もある。
のスイッチング網の実施の形態について説明する。これ
らの図面において各構成成分は、この発明が理解できる
程度に各構成成分の形状、大きさ、および配置関係を概
略的に示してあるにすぎない。また、説明に用いる各図
において同様な構成成分については同一の番号を付して
示してある。なお、各図において符号を一部分省略して
いる場合もある。
【００２１】以下の説明において、発明の理解を容易に
するため、この発明の光スイッチング網の基本構成を説
明した後、その具体例を第１の形態および第２の形態に
おいて説明する。
するため、この発明の光スイッチング網の基本構成を説
明した後、その具体例を第１の形態および第２の形態に
おいて説明する。
【００２２】１．基本構成 図１は、この発明の光スイッチング網の基本構成を説明
するための概略図である。図１に示すように、この発明
の光スイッチング網５０は、Ｎ個の入力ポートおよびＮ
個の出力ポートをもつバンヤン型光スイッチングユニッ
ト（以下、単位バンヤン型光スイッチング網と称する場
合がある。）１６ａをＮ／４（ただし、Ｎは２a （ａは
３以上の整数）である。）個配列して構成された入力段
１２と、バンヤン型光スイッチングユニット１６ｂをＮ
／４個配列して構成された出力段１４とを具えている。
この場合、個々のバンヤン型光スイッチングユニット１
６ａおよび１６ｂはそれぞれ異なる基板（図示せず）上
に形成される。そして、入力段１２の任意の１個のバン
ヤン型光スイッチングユニット１６ａと、出力段１４の
任意の１個のバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ
とが、例えば光ファイバー１８を介して接続している様
子を概略的に示している。なお、Ｎ個の入力ポートおよ
びＮ個の出力ポートをもつ個々のバンヤン型光スイッチ
ングユニット１６ａ、１６ｂは、複数の導波路（入力ポ
ートおよび出力ポートを含む。）および複数の単位光ス
イッチを具えているが、図１においては、それらをまと
めて四角形で表してある。ただし、光スイッチング網５
０の入力ポート２０および出力ポート２２として用いら
れる導波路だけを四角形の外側に実線で示してある。す
なわち、入力段１２の個々のバンヤン型光スイッチング
ユニット１６ａはＮ個の入力ポートを有しているが、光
スイッチング網５０をこの発明の目的に適うように作動
させるときには４個の入力ポートしか使用しないので、
この使用する入力ポート２０に着目して図１に示し、他
の入力ポートを省略してある。同様に、出力段１４の個
々のバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂはＮ個の
出力ポートを有しているが、光スイッチング網５０をこ
の発明の目的に適うように作動させるときには４個の出
力ポートしか使用しないので、この使用する出力ポート
２２に着目して図１に示し、他の出力ポートを省略して
ある。
するための概略図である。図１に示すように、この発明
の光スイッチング網５０は、Ｎ個の入力ポートおよびＮ
個の出力ポートをもつバンヤン型光スイッチングユニッ
ト（以下、単位バンヤン型光スイッチング網と称する場
合がある。）１６ａをＮ／４（ただし、Ｎは２a （ａは
３以上の整数）である。）個配列して構成された入力段
１２と、バンヤン型光スイッチングユニット１６ｂをＮ
／４個配列して構成された出力段１４とを具えている。
この場合、個々のバンヤン型光スイッチングユニット１
６ａおよび１６ｂはそれぞれ異なる基板（図示せず）上
に形成される。そして、入力段１２の任意の１個のバン
ヤン型光スイッチングユニット１６ａと、出力段１４の
任意の１個のバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ
とが、例えば光ファイバー１８を介して接続している様
子を概略的に示している。なお、Ｎ個の入力ポートおよ
びＮ個の出力ポートをもつ個々のバンヤン型光スイッチ
ングユニット１６ａ、１６ｂは、複数の導波路（入力ポ
ートおよび出力ポートを含む。）および複数の単位光ス
イッチを具えているが、図１においては、それらをまと
めて四角形で表してある。ただし、光スイッチング網５
０の入力ポート２０および出力ポート２２として用いら
れる導波路だけを四角形の外側に実線で示してある。す
なわち、入力段１２の個々のバンヤン型光スイッチング
ユニット１６ａはＮ個の入力ポートを有しているが、光
スイッチング網５０をこの発明の目的に適うように作動
させるときには４個の入力ポートしか使用しないので、
この使用する入力ポート２０に着目して図１に示し、他
の入力ポートを省略してある。同様に、出力段１４の個
々のバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂはＮ個の
出力ポートを有しているが、光スイッチング網５０をこ
の発明の目的に適うように作動させるときには４個の出
力ポートしか使用しないので、この使用する出力ポート
２２に着目して図１に示し、他の出力ポートを省略して
ある。
【００２３】図２は、入力段１２を構成するバンヤン型
光スイッチングユニット１６ａの構成を説明するための
概略図である。図２に示すように、基板１０上に形成さ
れたバンヤン型光スイッチングユニット１６ａは、前段
１６ａｘと、この前段１６ａｘに接続させた後段１６ａ
ｙとをもって構成してある。前段１６ａｘは、導波路と
単位光スイッチ２６とを組み合わせて形成される分岐ス
イッチとして動作する。この分岐スイッチがどういう単
位光スイッチ２６（図中、白丸印で示してある。）の組
み合わせで構成されるかは、バンヤン型光スイッチング
ユニット１６ａの入力ポートのうちどの入力ポートをス
イッチング網５０の入力ポートとして用いるかによって
決まる。この発明では、４個の入力ポートをスイッチン
グ網５０の入力ポートとして使用するため、前段１６ａ
ｘは、４個の１入力Ｎ／４出力の分岐スイッチとして動
作する。他方、後段１６ａｙはＮ／４個の４入力４出力
のバンヤン型光スイッチとして動作する。前段１６ａｘ
が１入力Ｎ／４出力の分岐スイッチ４個として動作する
ため、入力段１２を構成するバンヤン型光スイッチング
ユニット１６ａがもつＮ個の入力ポートのうち、異なる
単位光スイッチに接続する４個の入力ポートを光スイッ
チング網５０の入力ポート２０として用いる。また、後
段１６ａｙが４入力４出力のバンヤン型光スイッチＮ／
４個として動作するため、入力段１２を構成するバンヤ
ン型光スイッチングユニット１６ａがもつＮ個の出力ポ
ートを出力段１４を構成する個々のバンヤン型光スイッ
チングユニット１６ｂとの接続用出力ポート２４として
用いる。
光スイッチングユニット１６ａの構成を説明するための
概略図である。図２に示すように、基板１０上に形成さ
れたバンヤン型光スイッチングユニット１６ａは、前段
１６ａｘと、この前段１６ａｘに接続させた後段１６ａ
ｙとをもって構成してある。前段１６ａｘは、導波路と
単位光スイッチ２６とを組み合わせて形成される分岐ス
イッチとして動作する。この分岐スイッチがどういう単
位光スイッチ２６（図中、白丸印で示してある。）の組
み合わせで構成されるかは、バンヤン型光スイッチング
ユニット１６ａの入力ポートのうちどの入力ポートをス
イッチング網５０の入力ポートとして用いるかによって
決まる。この発明では、４個の入力ポートをスイッチン
グ網５０の入力ポートとして使用するため、前段１６ａ
ｘは、４個の１入力Ｎ／４出力の分岐スイッチとして動
作する。他方、後段１６ａｙはＮ／４個の４入力４出力
のバンヤン型光スイッチとして動作する。前段１６ａｘ
が１入力Ｎ／４出力の分岐スイッチ４個として動作する
ため、入力段１２を構成するバンヤン型光スイッチング
ユニット１６ａがもつＮ個の入力ポートのうち、異なる
単位光スイッチに接続する４個の入力ポートを光スイッ
チング網５０の入力ポート２０として用いる。また、後
段１６ａｙが４入力４出力のバンヤン型光スイッチＮ／
４個として動作するため、入力段１２を構成するバンヤ
ン型光スイッチングユニット１６ａがもつＮ個の出力ポ
ートを出力段１４を構成する個々のバンヤン型光スイッ
チングユニット１６ｂとの接続用出力ポート２４として
用いる。
【００２４】この図２中にはバンヤン型光スイッチング
ユニット１６ａを形成する複数の導波路および複数の単
位光スイッチ２６のうちの一部分だけを示している。ま
た、図２中には、既に説明した様に、前段１６ａｘを形
成する単位光スイッチ２６には白丸印で示してあるが、
後段１６ａｙを形成する単位光スイッチ２６には丸印中
にハッチングを付して示してある（以下に示す実施の形
態において同じ）。なお、入力段１２を構成するバンヤ
ン型光スイッチングユニット１６ａの構成と、出力段１
４を構成するバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ
の構成とは同じである。このため、図２中に示すバンヤ
ン型光スイッチングユニット１６ａを、出力段１４を構
成するバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂとして
用いる場合には、光スイッチング網５０の入力ポート２
０側から出力ポート２２側に向かって、Ｎ／４個の４入
力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分と
４個の１入力Ｎ／４出力の分岐スイッチ４個として動作
する部分とを配置すれば良い。この場合、出力段１４を
構成するバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂがも
つＮ個の出力ポートのうち、異なる単位光スイッチに接
続する４個の出力ポートを光スイッチング網５０の出力
ポート２２として用い、出力段１４を構成するバンヤン
型光スイッチングユニット１６ｂがもつＮ個の入力ポー
トを入力段１２を構成する個々のバンヤン型光スイッチ
ングユニット１６ａとの接続用入力ポートとして用い
る。
ユニット１６ａを形成する複数の導波路および複数の単
位光スイッチ２６のうちの一部分だけを示している。ま
た、図２中には、既に説明した様に、前段１６ａｘを形
成する単位光スイッチ２６には白丸印で示してあるが、
後段１６ａｙを形成する単位光スイッチ２６には丸印中
にハッチングを付して示してある（以下に示す実施の形
態において同じ）。なお、入力段１２を構成するバンヤ
ン型光スイッチングユニット１６ａの構成と、出力段１
４を構成するバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ
の構成とは同じである。このため、図２中に示すバンヤ
ン型光スイッチングユニット１６ａを、出力段１４を構
成するバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂとして
用いる場合には、光スイッチング網５０の入力ポート２
０側から出力ポート２２側に向かって、Ｎ／４個の４入
力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分と
４個の１入力Ｎ／４出力の分岐スイッチ４個として動作
する部分とを配置すれば良い。この場合、出力段１４を
構成するバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂがも
つＮ個の出力ポートのうち、異なる単位光スイッチに接
続する４個の出力ポートを光スイッチング網５０の出力
ポート２２として用い、出力段１４を構成するバンヤン
型光スイッチングユニット１６ｂがもつＮ個の入力ポー
トを入力段１２を構成する個々のバンヤン型光スイッチ
ングユニット１６ａとの接続用入力ポートとして用い
る。
【００２５】２．第１の形態 図３は、第１の形態の光スイッチング網を説明するため
の概略図である。第１の形態のスイッチング網は、Ｎを
８とした場合のスイッチング網である。すなわち、図３
には、バンヤン型光スイッチングユニットを２個配列し
て構成された入力段１２および出力段１４を具え、これ
ら入力段１２と、出力段１４とが接続されている光スイ
ッチング網１００が示されている。
の概略図である。第１の形態のスイッチング網は、Ｎを
８とした場合のスイッチング網である。すなわち、図３
には、バンヤン型光スイッチングユニットを２個配列し
て構成された入力段１２および出力段１４を具え、これ
ら入力段１２と、出力段１４とが接続されている光スイ
ッチング網１００が示されている。
【００２６】個々のバンヤン型光スイッチングユニット
は複数の導波路（入力ポートおよび出力ポートを含
む。）と複数の単位光スイッチとから形成され、８個の
入力ポートおよび８個の出力ポートをもっている。この
場合、個々のバンヤン型光スイッチングユニットはそれ
ぞれ異なる基板１０上に形成される。基板１０として、
例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）基板を用い
る。そして、導波路は基板の構成材料に応じ基板中若し
くは基板上に公知の導波路作製技術で形成できる。ま
た、単位光スイッチも、基板の構成材料に応じて、公知
の光スイッチを公知の光スイッチ作製技術で形成でき
る。なお、図３中には、入力段１２のバンヤン型光スイ
ッチングユニット１６ａ1 、１６ａ2 のもつ入力ポート
のうち、光スイッチング網１００の入力ポートとして用
いられる合わせて８個の入力ポート２０1 〜２０8 のみ
を示し、出力段１４のバンヤン型光スイッチングユニッ
ト１６ｂ1 、１６ｂ2 のもつ出力ポートのうち、光スイ
ッチング網１００の出力ポートとして用いられる合わせ
て８個の出力ポート２２1 〜２２8 のみを示している。
また、図３中、２４1 〜２４16は入力段１２と出力段１
４との接続に用いられる入力段１２のバンヤン型光スイ
ッチングユニット１６ａ1 、１６ａ2 のもつ接続用出力
ポートであり、２８1 〜２８16は入力段１２と出力段１
４との接続に用いられる出力段１４のバンヤン型光スイ
ッチングユニット１６ｂ1 、１６ｂ2 のもつ接続用入力
ポートである。
は複数の導波路（入力ポートおよび出力ポートを含
む。）と複数の単位光スイッチとから形成され、８個の
入力ポートおよび８個の出力ポートをもっている。この
場合、個々のバンヤン型光スイッチングユニットはそれ
ぞれ異なる基板１０上に形成される。基板１０として、
例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）基板を用い
る。そして、導波路は基板の構成材料に応じ基板中若し
くは基板上に公知の導波路作製技術で形成できる。ま
た、単位光スイッチも、基板の構成材料に応じて、公知
の光スイッチを公知の光スイッチ作製技術で形成でき
る。なお、図３中には、入力段１２のバンヤン型光スイ
ッチングユニット１６ａ1 、１６ａ2 のもつ入力ポート
のうち、光スイッチング網１００の入力ポートとして用
いられる合わせて８個の入力ポート２０1 〜２０8 のみ
を示し、出力段１４のバンヤン型光スイッチングユニッ
ト１６ｂ1 、１６ｂ2 のもつ出力ポートのうち、光スイ
ッチング網１００の出力ポートとして用いられる合わせ
て８個の出力ポート２２1 〜２２8 のみを示している。
また、図３中、２４1 〜２４16は入力段１２と出力段１
４との接続に用いられる入力段１２のバンヤン型光スイ
ッチングユニット１６ａ1 、１６ａ2 のもつ接続用出力
ポートであり、２８1 〜２８16は入力段１２と出力段１
４との接続に用いられる出力段１４のバンヤン型光スイ
ッチングユニット１６ｂ1 、１６ｂ2 のもつ接続用入力
ポートである。
【００２７】また、入力段１２のバンヤン型光スイッチ
ングユニット１６ａ1 、および出力段１４のバンヤン型
光スイッチングユニット１６ｂ1 に着目した場合、入力
段１２のバンヤン型光スイッチングユニット１６ａ1 の
もつ８個の出力ポートのうち、隣接する２つの単位光ス
イッチに接続している４個の接続用出力ポート２４1〜
２４4 と、出力段１４のバンヤン型光スイッチングユニ
ット１６ｂ1 のもつ８個の入力ポートのうち、隣接する
２つの単位光スイッチに接続する４個の接続用入力ポー
ト２８1 〜２８4 とが２本の並列経路および２本の交差
経路から成る経路束を介して接続している。すなわち、
接続用出力ポート２４1 と接続用入力ポート２８1 とを
接続する光ファイバー１８1 および接続用出力ポート２
４4 と接続用入力ポート２８4 とを接続する光ファイバ
ー１８4 が並列経路を構成し、接続用出力ポート２４2
と接続用入力ポート２８3 とを接続する光ファイバー１
８2 および接続用出力ポート２４3 と接続用入力ポート
２８2 とを接続する光ファイバー１８3 が交差経路を構
成する。このような関係は、入力段１２のバンヤン型光
スイッチングユニット１６ａ1 、１６ａ2 と出力段１４
のバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ1 、１６ｂ
2 との間のすべての場合について同じである。つまり、
入力段１２の任意の１個のバンヤン型光スイッチングユ
ニットと、出力段１４のすべてのバンヤン型光スイッチ
ングユニット１６ｂ1 、１６ｂ2 とが２本の並列経路お
よび２本の交差経路から成る経路束を介して接続してい
る。
ングユニット１６ａ1 、および出力段１４のバンヤン型
光スイッチングユニット１６ｂ1 に着目した場合、入力
段１２のバンヤン型光スイッチングユニット１６ａ1 の
もつ８個の出力ポートのうち、隣接する２つの単位光ス
イッチに接続している４個の接続用出力ポート２４1〜
２４4 と、出力段１４のバンヤン型光スイッチングユニ
ット１６ｂ1 のもつ８個の入力ポートのうち、隣接する
２つの単位光スイッチに接続する４個の接続用入力ポー
ト２８1 〜２８4 とが２本の並列経路および２本の交差
経路から成る経路束を介して接続している。すなわち、
接続用出力ポート２４1 と接続用入力ポート２８1 とを
接続する光ファイバー１８1 および接続用出力ポート２
４4 と接続用入力ポート２８4 とを接続する光ファイバ
ー１８4 が並列経路を構成し、接続用出力ポート２４2
と接続用入力ポート２８3 とを接続する光ファイバー１
８2 および接続用出力ポート２４3 と接続用入力ポート
２８2 とを接続する光ファイバー１８3 が交差経路を構
成する。このような関係は、入力段１２のバンヤン型光
スイッチングユニット１６ａ1 、１６ａ2 と出力段１４
のバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ1 、１６ｂ
2 との間のすべての場合について同じである。つまり、
入力段１２の任意の１個のバンヤン型光スイッチングユ
ニットと、出力段１４のすべてのバンヤン型光スイッチ
ングユニット１６ｂ1 、１６ｂ2 とが２本の並列経路お
よび２本の交差経路から成る経路束を介して接続してい
る。
【００２８】また、入力段１２の個々のバンヤン型光ス
イッチングユニットがもつ８個の入力ポートのうち、異
なる単位光スイッチに接続する４個の入力ポートを光ス
イッチング網１００の入力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット１６ａ1 につい
て、４個の入力ポート２０1 〜２０4 をスイッチング網
１００の入力ポートとして用いるため、２個のバンヤン
型光スイッチングユニット１６ａ1 、１６ａ2 から成る
入力段１２全体では、８個の入力ポート２０1 〜２０8
が光スイチング網１００の入力ポートとして用いられ
る。
イッチングユニットがもつ８個の入力ポートのうち、異
なる単位光スイッチに接続する４個の入力ポートを光ス
イッチング網１００の入力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット１６ａ1 につい
て、４個の入力ポート２０1 〜２０4 をスイッチング網
１００の入力ポートとして用いるため、２個のバンヤン
型光スイッチングユニット１６ａ1 、１６ａ2 から成る
入力段１２全体では、８個の入力ポート２０1 〜２０8
が光スイチング網１００の入力ポートとして用いられ
る。
【００２９】また、出力段１４の個々のバンヤン型光ス
イッチングユニットがもつ８個の出力ポートのうち、異
なる単位光スイッチに接続する４個の出力ポートを光ス
イッチング網１００の出力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ1 につい
て、４個の出力ポート２２1 〜２２4 をスイッチング網
１００の出力ポートとして用いるため、２個のバンヤン
型光スイッチングユニット１６ｂ1 、１６ｂ2 から成る
出力段１４全体では、８個の出力ポート２２1 〜２２8
が光スイチング網１００の出力ポートとして用いられ
る。
イッチングユニットがもつ８個の出力ポートのうち、異
なる単位光スイッチに接続する４個の出力ポートを光ス
イッチング網１００の出力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ1 につい
て、４個の出力ポート２２1 〜２２4 をスイッチング網
１００の出力ポートとして用いるため、２個のバンヤン
型光スイッチングユニット１６ｂ1 、１６ｂ2 から成る
出力段１４全体では、８個の出力ポート２２1 〜２２8
が光スイチング網１００の出力ポートとして用いられ
る。
【００３０】従って、この光スイチング網１００は、８
入力８出力の光スイチング網である。
入力８出力の光スイチング網である。
【００３１】以上のような構成のため、入力段１２の個
々の８入力８出力のバンヤン型光スイッチングユニット
は、光スイッチング網１００の入力ポート側から出力ポ
ート側に向かって、見かけ上、４個の１入力２出力の分
岐光スイッチとして動作する部分（図３中、該当部分の
単位光スイッチを白丸印で示している。）と２個の４入
力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
（図３中、該当部分の単位光スイッチには丸印中にハッ
チングを付して示している。）とが接続した構成とみな
すことが出来る。同様に、出力段１４の個々の８入力８
出力のバンヤン型光スイッチングユニットは、光スイッ
チング網１００の出力ポート側から入力ポート側に向か
って、見かけ上、４個の１入力２出力の分岐光スイッチ
として動作する部分（図３中、該当部分の単位光スイッ
チを白丸印で示している。）と２個の４入力４出力のバ
ンヤン型光スイッチとして動作する部分（図３中、該当
部分の単位光スイッチには丸印中にハッチングを付して
示している。）とが接続した構成とみなすことが出来
る。言い換えると、４個の１入力２出力の分岐スイッチ
として動作する部分を有する様に、入力段１２を構成す
るバンヤン型光スイッチングユニットがもつ８個の入力
ポートのうち、異なる単位光スイッチに接続する４個の
入力ポートを光スイッチング網１００の入力ポートとし
て用い、２個の４入力４出力のバンヤン型光スイッチと
して動作する部分を有する様に、入力段１２を構成する
バンヤン型光スイッチングユニットがもつ８個の出力ポ
ートを出力段１４を構成する個々のバンヤン型光スイッ
チングユニットとの接続用出力ポートとして用いる。同
様に、４個の１入力２出力の分岐スイッチとして動作す
る部分を有する様に、出力段１４を構成するバンヤン型
光スイッチングユニットがもつ８個の出力ポートのう
ち、異なる単位光スイッチに接続する４個の出力ポート
を光スイッチング網１００の出力ポートとして用い、２
個の４入力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作す
る部分を有する様に、出力段１４を構成するバンヤン型
光スイッチングユニットがもつ８個の入力ポートを入力
段１２を構成する個々のバンヤン型光スイッチングユニ
ットとの接続用入力ポートとして用いる。
々の８入力８出力のバンヤン型光スイッチングユニット
は、光スイッチング網１００の入力ポート側から出力ポ
ート側に向かって、見かけ上、４個の１入力２出力の分
岐光スイッチとして動作する部分（図３中、該当部分の
単位光スイッチを白丸印で示している。）と２個の４入
力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
（図３中、該当部分の単位光スイッチには丸印中にハッ
チングを付して示している。）とが接続した構成とみな
すことが出来る。同様に、出力段１４の個々の８入力８
出力のバンヤン型光スイッチングユニットは、光スイッ
チング網１００の出力ポート側から入力ポート側に向か
って、見かけ上、４個の１入力２出力の分岐光スイッチ
として動作する部分（図３中、該当部分の単位光スイッ
チを白丸印で示している。）と２個の４入力４出力のバ
ンヤン型光スイッチとして動作する部分（図３中、該当
部分の単位光スイッチには丸印中にハッチングを付して
示している。）とが接続した構成とみなすことが出来
る。言い換えると、４個の１入力２出力の分岐スイッチ
として動作する部分を有する様に、入力段１２を構成す
るバンヤン型光スイッチングユニットがもつ８個の入力
ポートのうち、異なる単位光スイッチに接続する４個の
入力ポートを光スイッチング網１００の入力ポートとし
て用い、２個の４入力４出力のバンヤン型光スイッチと
して動作する部分を有する様に、入力段１２を構成する
バンヤン型光スイッチングユニットがもつ８個の出力ポ
ートを出力段１４を構成する個々のバンヤン型光スイッ
チングユニットとの接続用出力ポートとして用いる。同
様に、４個の１入力２出力の分岐スイッチとして動作す
る部分を有する様に、出力段１４を構成するバンヤン型
光スイッチングユニットがもつ８個の出力ポートのう
ち、異なる単位光スイッチに接続する４個の出力ポート
を光スイッチング網１００の出力ポートとして用い、２
個の４入力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作す
る部分を有する様に、出力段１４を構成するバンヤン型
光スイッチングユニットがもつ８個の入力ポートを入力
段１２を構成する個々のバンヤン型光スイッチングユニ
ットとの接続用入力ポートとして用いる。
【００３２】また、この発明の光スイッチング網の理解
を容易にするため、図３に示す光スイッチング網１００
を構成する単位光スイッチのうち、単位光スイッチ２６
1 と２６2 との位置、単位光スイッチ２６3 と２６4 と
の位置、単位光スイッチ２６5 と２６7 との位置、およ
び単位光スイッチ２６6 と２６8 との位置を交換し、さ
らに、単位光スイッチ２６9 を単位光スイッチ２６12の
位置へ、単位光スイッチ２６10を単位光スイッチ２６9
の位置へ、単位光スイッチ２６14を単位光スイッチ２６
11の位置へ、単位光スイッチ２６11を単位光スイッチ２
６13の位置へ、単位光スイッチ２６13を単位光スイッチ
２６14の位置へ、および、単位光スイッチ２６12を単位
光スイッチ２６10の位置に再配置した場合の光スイッチ
ング網１００の構成を図４に示す。
を容易にするため、図３に示す光スイッチング網１００
を構成する単位光スイッチのうち、単位光スイッチ２６
1 と２６2 との位置、単位光スイッチ２６3 と２６4 と
の位置、単位光スイッチ２６5 と２６7 との位置、およ
び単位光スイッチ２６6 と２６8 との位置を交換し、さ
らに、単位光スイッチ２６9 を単位光スイッチ２６12の
位置へ、単位光スイッチ２６10を単位光スイッチ２６9
の位置へ、単位光スイッチ２６14を単位光スイッチ２６
11の位置へ、単位光スイッチ２６11を単位光スイッチ２
６13の位置へ、単位光スイッチ２６13を単位光スイッチ
２６14の位置へ、および、単位光スイッチ２６12を単位
光スイッチ２６10の位置に再配置した場合の光スイッチ
ング網１００の構成を図４に示す。
【００３３】図４から理解できる様に、任意の１個の経
路束、その経路束によって接続された入力段のバンヤン
型光スイッチングユニットのもつ４個の出力ポートおよ
び出力段のバンヤン型光スイッチングユニットのもつ４
個の入力ポートが接続する合わせて４つの単位光スイッ
チ、その４つの単位光スイッチに接続する合わせて８個
の導波路、その８個の導波路が接続する合わせて４つの
単位光スイッチ、並びにその４つの単位光スイッチに接
続する合わせて８個の導波路から構成される部分は、広
義の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチとして動作す
る。すなわち、任意の１個の経路束に接続する２個の４
入力４出力のバンヤン型光スイッチ（入力段と出力段に
それぞれ１個ずつ設けられている。）から構成される部
分は、広義の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチとし
て動作する。そして、この光スイッチング網１００は、
入力ポート側から出力ポート側に向かって、見かけ上、
８個の１入力２出力の分岐光スイッチとして動作する部
分（図４中、該当部分の単位光スイッチを白丸印で示し
ている。）、４個の広義の非閉塞型の４入力４出力の光
スイッチ３０1 〜３０4 として動作する部分（図４中、
該当部分の単位光スイッチには丸印中にハッチングを付
している。）、および８個の２入力１出力の分岐光スイ
ッチとして動作する部分（図４中、該当部分の単位光ス
イッチを白丸印で示している。）が接続した構成とみな
すことが出来る。
路束、その経路束によって接続された入力段のバンヤン
型光スイッチングユニットのもつ４個の出力ポートおよ
び出力段のバンヤン型光スイッチングユニットのもつ４
個の入力ポートが接続する合わせて４つの単位光スイッ
チ、その４つの単位光スイッチに接続する合わせて８個
の導波路、その８個の導波路が接続する合わせて４つの
単位光スイッチ、並びにその４つの単位光スイッチに接
続する合わせて８個の導波路から構成される部分は、広
義の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチとして動作す
る。すなわち、任意の１個の経路束に接続する２個の４
入力４出力のバンヤン型光スイッチ（入力段と出力段に
それぞれ１個ずつ設けられている。）から構成される部
分は、広義の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチとし
て動作する。そして、この光スイッチング網１００は、
入力ポート側から出力ポート側に向かって、見かけ上、
８個の１入力２出力の分岐光スイッチとして動作する部
分（図４中、該当部分の単位光スイッチを白丸印で示し
ている。）、４個の広義の非閉塞型の４入力４出力の光
スイッチ３０1 〜３０4 として動作する部分（図４中、
該当部分の単位光スイッチには丸印中にハッチングを付
している。）、および８個の２入力１出力の分岐光スイ
ッチとして動作する部分（図４中、該当部分の単位光ス
イッチを白丸印で示している。）が接続した構成とみな
すことが出来る。
【００３４】従って、光スイッチング網１００を用い
て、入力ポート２０1 〜２０8 から出力ポート２２1 〜
２２8 へ信号光を伝達する場合、入力ポート側の１入力
２出力の分岐光スイッチで、符号２２1 〜２２4 の出力
ポートから出力するか、符号２２5 〜２２8 の出力ポー
トから出力するかを選択する。また、出力ポート側の１
入力２出力の分岐光スイッチで符号３０1 の４入力４出
力の光スイッチと接続するか、符号３０2 の４入力４出
力の光スイッチと接続するかを選択する。または符号３
０3 の４入力４出力の光スイッチと接続するか、符号３
０4 の４入力４出力の光スイッチと接続するかを選択す
る。そして、どの入力ポートとどの出力ポートとをつな
ぐかは、広義の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチを
制御して決定する。この場合、４入力４出力の光スイッ
チを構成する単位光スイッチの切り換えアルゴリズム、
すなわち切り換え順序を特定のものとすれば、非閉塞と
なる。このように、４入力４出力の光スイッチが広義の
非閉塞型の光スイッチとして動作すれば、光スイッチン
グ網１００も広義の非閉塞型の光スイッチング網として
動作する。
て、入力ポート２０1 〜２０8 から出力ポート２２1 〜
２２8 へ信号光を伝達する場合、入力ポート側の１入力
２出力の分岐光スイッチで、符号２２1 〜２２4 の出力
ポートから出力するか、符号２２5 〜２２8 の出力ポー
トから出力するかを選択する。また、出力ポート側の１
入力２出力の分岐光スイッチで符号３０1 の４入力４出
力の光スイッチと接続するか、符号３０2 の４入力４出
力の光スイッチと接続するかを選択する。または符号３
０3 の４入力４出力の光スイッチと接続するか、符号３
０4 の４入力４出力の光スイッチと接続するかを選択す
る。そして、どの入力ポートとどの出力ポートとをつな
ぐかは、広義の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチを
制御して決定する。この場合、４入力４出力の光スイッ
チを構成する単位光スイッチの切り換えアルゴリズム、
すなわち切り換え順序を特定のものとすれば、非閉塞と
なる。このように、４入力４出力の光スイッチが広義の
非閉塞型の光スイッチとして動作すれば、光スイッチン
グ網１００も広義の非閉塞型の光スイッチング網として
動作する。
【００３５】また、光スイッチング網１００のクロスト
ークは基本的に広義の非閉塞型の４入力４出力の光スイ
ッチ３０1 〜３０4 でのみ発生する。この４入力４出力
の光スイッチ３０1 〜３０4 を伝達する光は４つの単位
光スイッチ２６を経由するため、光スイッチング網１０
０のクロストークは単位光スイッチから６ｄＢ悪化する
のみである。
ークは基本的に広義の非閉塞型の４入力４出力の光スイ
ッチ３０1 〜３０4 でのみ発生する。この４入力４出力
の光スイッチ３０1 〜３０4 を伝達する光は４つの単位
光スイッチ２６を経由するため、光スイッチング網１０
０のクロストークは単位光スイッチから６ｄＢ悪化する
のみである。
【００３６】また、光スイッチング網１００を形成する
場合、先ず、バンヤン型光スイッチングユニットを独立
して形成し、その後、このバンヤン型光スイッチングユ
ニットを複数個用いて上述したように接続する。このた
め、同一基板上にはバンヤン型光スイッチングユニット
を形成するだけで良い。従って、光スイッチング網の長
さが長くなるために、光スイッチング網の形成が困難に
なるという弊害を緩和することができる。また、光スイ
ッチング網１００を同一基板上に形成する場合、光スイ
ッチング網１００の長さは、入力段１２と出力段１４と
の和程度、要するに入力段１２を構成するバンヤン型光
スイッチングユニットの長さと、出力段１４を構成する
バンヤン型光スイッチングユニットの長さとの和程度で
ある。バンヤン型光スイッチング網は、もともとその長
さがを短いためこれを２段（入力段および出力段）組み
合わせた場合でも、光スイッチング網１００の長さを短
く抑えることが出来ると考えられる。
場合、先ず、バンヤン型光スイッチングユニットを独立
して形成し、その後、このバンヤン型光スイッチングユ
ニットを複数個用いて上述したように接続する。このた
め、同一基板上にはバンヤン型光スイッチングユニット
を形成するだけで良い。従って、光スイッチング網の長
さが長くなるために、光スイッチング網の形成が困難に
なるという弊害を緩和することができる。また、光スイ
ッチング網１００を同一基板上に形成する場合、光スイ
ッチング網１００の長さは、入力段１２と出力段１４と
の和程度、要するに入力段１２を構成するバンヤン型光
スイッチングユニットの長さと、出力段１４を構成する
バンヤン型光スイッチングユニットの長さとの和程度で
ある。バンヤン型光スイッチング網は、もともとその長
さがを短いためこれを２段（入力段および出力段）組み
合わせた場合でも、光スイッチング網１００の長さを短
く抑えることが出来ると考えられる。
【００３７】また、光スイッチング網１００は、２本の
並列経路および２本の交差経路から成る経路束を４個有
しており、６４個の経路束を有する完全非閉塞型の８入
力８出力のツリー型の光スイッチング網の場合に比べ
て、構成が単純となる。
並列経路および２本の交差経路から成る経路束を４個有
しており、６４個の経路束を有する完全非閉塞型の８入
力８出力のツリー型の光スイッチング網の場合に比べ
て、構成が単純となる。
【００３８】３．第２の形態 図５は、第２の形態の光スイッチング網の説明に供する
図である。第２の形態のスイッチング網は、Ｎを１６と
した場合のスイッチング網である。すなわち、図５
（Ａ）には、バンヤン型光スイッチングユニットを４個
配列して構成された入力段１２および出力段１４を具
え、これら入力段１２と、出力段１４とが接続されてい
る光スイッチング網２００が示されている。ただし、図
５（Ａ）には、２本の並列経路および２本の交差経路か
ら成る経路束を、図５（Ｂ）に示す省略図を用いて示し
ている。
図である。第２の形態のスイッチング網は、Ｎを１６と
した場合のスイッチング網である。すなわち、図５
（Ａ）には、バンヤン型光スイッチングユニットを４個
配列して構成された入力段１２および出力段１４を具
え、これら入力段１２と、出力段１４とが接続されてい
る光スイッチング網２００が示されている。ただし、図
５（Ａ）には、２本の並列経路および２本の交差経路か
ら成る経路束を、図５（Ｂ）に示す省略図を用いて示し
ている。
【００３９】個々のバンヤン型光スイッチングユニット
は複数の導波路（入力ポートおよび出力ポートを含
む。）と複数の単位光スイッチとから形成され、１６個
の入力ポートおよび１６個の出力ポートをもっている。
この場合、個々のバンヤン型光スイッチングユニットは
それぞれ異なる基板１０上に形成される。なお、図５中
には、入力段１２のバンヤン型光スイッチングユニット
１６ａ1 〜１６ａ4 のもつ入力ポートのうち、光スイッ
チング網２００の入力ポートとして用いられる１６個の
入力ポート２０1 〜２０16のみを示し、出力段１４のバ
ンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ1 〜１６ｂ4 の
もつ出力ポートのうち、光スイッチング網２００の出力
ポートとして用いられる合わせて１６個の出力ポート２
２1 〜２２16のみを示している。
は複数の導波路（入力ポートおよび出力ポートを含
む。）と複数の単位光スイッチとから形成され、１６個
の入力ポートおよび１６個の出力ポートをもっている。
この場合、個々のバンヤン型光スイッチングユニットは
それぞれ異なる基板１０上に形成される。なお、図５中
には、入力段１２のバンヤン型光スイッチングユニット
１６ａ1 〜１６ａ4 のもつ入力ポートのうち、光スイッ
チング網２００の入力ポートとして用いられる１６個の
入力ポート２０1 〜２０16のみを示し、出力段１４のバ
ンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ1 〜１６ｂ4 の
もつ出力ポートのうち、光スイッチング網２００の出力
ポートとして用いられる合わせて１６個の出力ポート２
２1 〜２２16のみを示している。
【００４０】また、入力段１２のバンヤン型光スイッチ
ングユニット１６ａ1 、および出力段１４のバンヤン型
光スイッチングユニット１６ｂ1 に着目した場合、入力
段１２のバンヤン型光スイッチングユニット１６ａ1 の
もつ１６個の出力ポートのうち、隣接する２つの単位光
スイッチに接続している４個の接続用出力ポートと、出
力段１４のバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ1
のもつ１６個の入力ポートのうち、隣接する２つの単位
光スイッチに接続している４個の接続用入力ポートとが
２本の並列経路および２本の交差経路から成る経路束を
介して接続している。このような関係は、入力段１２の
バンヤン型光スイッチングユニット１６ａ1 〜１６ａ4
と出力段１４のバンヤン型光スイッチングユニット１６
ｂ1 〜１６ｂ4 との間のすべての場合について同じであ
る。つまり、入力段１２の任意の１個のバンヤン型スイ
ッチングユニットと、出力段１４のすべてのバンヤン型
スイッチングユニット１６ｂ1 〜１６ｂ4 とが２本の並
列経路および２本の交差経路から成る経路束を介して接
続している。
ングユニット１６ａ1 、および出力段１４のバンヤン型
光スイッチングユニット１６ｂ1 に着目した場合、入力
段１２のバンヤン型光スイッチングユニット１６ａ1 の
もつ１６個の出力ポートのうち、隣接する２つの単位光
スイッチに接続している４個の接続用出力ポートと、出
力段１４のバンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ1
のもつ１６個の入力ポートのうち、隣接する２つの単位
光スイッチに接続している４個の接続用入力ポートとが
２本の並列経路および２本の交差経路から成る経路束を
介して接続している。このような関係は、入力段１２の
バンヤン型光スイッチングユニット１６ａ1 〜１６ａ4
と出力段１４のバンヤン型光スイッチングユニット１６
ｂ1 〜１６ｂ4 との間のすべての場合について同じであ
る。つまり、入力段１２の任意の１個のバンヤン型スイ
ッチングユニットと、出力段１４のすべてのバンヤン型
スイッチングユニット１６ｂ1 〜１６ｂ4 とが２本の並
列経路および２本の交差経路から成る経路束を介して接
続している。
【００４１】また、入力段１２の個々のバンヤン型光ス
イッチングユニットがもつ１６個の入力ポートのうち、
異なる単位光スイッチに接続する４個の入力ポートを光
スイッチング網２００の入力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット１６ａ1 につい
て、４個の入力ポート２０1 〜２０4 をスイッチング網
２００の入力ポートとして用いるため、４個のバンヤン
型光スイッチングユニット１６ａ1 〜１６ａ4 から成る
入力段１２全体では、１６個の入力ポート２０1 〜２０
16が光スイチング網２００の入力ポートとして用いられ
る。
イッチングユニットがもつ１６個の入力ポートのうち、
異なる単位光スイッチに接続する４個の入力ポートを光
スイッチング網２００の入力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット１６ａ1 につい
て、４個の入力ポート２０1 〜２０4 をスイッチング網
２００の入力ポートとして用いるため、４個のバンヤン
型光スイッチングユニット１６ａ1 〜１６ａ4 から成る
入力段１２全体では、１６個の入力ポート２０1 〜２０
16が光スイチング網２００の入力ポートとして用いられ
る。
【００４２】また、出力段１４の個々のバンヤン型光ス
イッチングユニットがもつ１６個の出力ポートのうち、
異なる単位光スイッチに接続する４個の出力ポートを光
スイッチング網２００の出力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ1 につい
て、４個の出力ポート２２1 〜２２4 をスイッチング網
２００の出力ポートとして用いるため、４個のバンヤン
型光スイッチングユニット１６ｂ1 〜１６ｂ4 から成る
出力段１４全体では、１６個の出力ポート２０1 〜２２
16が光スイチング網２００の出力ポートとして用いられ
る。
イッチングユニットがもつ１６個の出力ポートのうち、
異なる単位光スイッチに接続する４個の出力ポートを光
スイッチング網２００の出力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット１６ｂ1 につい
て、４個の出力ポート２２1 〜２２4 をスイッチング網
２００の出力ポートとして用いるため、４個のバンヤン
型光スイッチングユニット１６ｂ1 〜１６ｂ4 から成る
出力段１４全体では、１６個の出力ポート２０1 〜２２
16が光スイチング網２００の出力ポートとして用いられ
る。
【００４３】従って、この光スイチング網２００は、１
６入力１６出力の光スイチング網である。
６入力１６出力の光スイチング網である。
【００４４】以上のような構成のため、光スイチング網
２００は、光スイチング網１００と同様の効果を得るこ
とが出来る。ただし、光スイッチング網２００は、２本
の並列経路および２本の交差経路から成る経路束を１６
個有しており、２５６個の経路束を有する完全非閉塞型
の１６入力１６出力のツリー型の光スイッチング網の場
合に比べて、構成が単純となる。
２００は、光スイチング網１００と同様の効果を得るこ
とが出来る。ただし、光スイッチング網２００は、２本
の並列経路および２本の交差経路から成る経路束を１６
個有しており、２５６個の経路束を有する完全非閉塞型
の１６入力１６出力のツリー型の光スイッチング網の場
合に比べて、構成が単純となる。
【００４５】この発明は上述の第１および第２の形態に
限定されるものではないことは明らかである。例えば、
上述の各形態では、Ｎ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッ
チングユニットの所定の入力ポート、出力ポートを、こ
の光スイッチング網の入力ポート、出力ポートおよび入
力段の光スイッチングユニットと出力段の光スイッチン
グユニットとを接続するための接続用入力ポート、接続
用出力ポートとして用いているが、入力ポート、出力ポ
ート、接続用入力ポート、および接続用出力ポートを特
定しておき、入力ポートから出力ポートへ信号光が伝達
する経路のみを形成しても良い。すなわち、不必要な導
波路および単位光スイッチを形成しない場合でも、同一
の効果が得られる。
限定されるものではないことは明らかである。例えば、
上述の各形態では、Ｎ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッ
チングユニットの所定の入力ポート、出力ポートを、こ
の光スイッチング網の入力ポート、出力ポートおよび入
力段の光スイッチングユニットと出力段の光スイッチン
グユニットとを接続するための接続用入力ポート、接続
用出力ポートとして用いているが、入力ポート、出力ポ
ート、接続用入力ポート、および接続用出力ポートを特
定しておき、入力ポートから出力ポートへ信号光が伝達
する経路のみを形成しても良い。すなわち、不必要な導
波路および単位光スイッチを形成しない場合でも、同一
の効果が得られる。
【００４６】また、上述の第１および第２の形態では、
Ｎが８および１６の場合について説明したが、Ｎが１６
より大きい場合でも同様の効果が得られる。
Ｎが８および１６の場合について説明したが、Ｎが１６
より大きい場合でも同様の効果が得られる。
【００４７】
【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の光スイッッチング網によれば、複数の導波路と複
数の単位光スイッチとから形成された、Ｎ個の入力ポー
トおよびＮ個の出力ポートをもつバンヤン型光スイッチ
ングユニットをＮ／４個配列して構成した入力段と、複
数の導波路と複数の単位光スイッチとから形成された、
Ｎ個の入力ポートおよびＮ個の出力ポートをもつバンヤ
ン型光スイッチングユニットをＮ／４個配列して構成し
た出力段とを具え、入力段と出力段との間を接続して成
る。ただし、Ｎは２a （ａは３以上の整数）である。
発明の光スイッッチング網によれば、複数の導波路と複
数の単位光スイッチとから形成された、Ｎ個の入力ポー
トおよびＮ個の出力ポートをもつバンヤン型光スイッチ
ングユニットをＮ／４個配列して構成した入力段と、複
数の導波路と複数の単位光スイッチとから形成された、
Ｎ個の入力ポートおよびＮ個の出力ポートをもつバンヤ
ン型光スイッチングユニットをＮ／４個配列して構成し
た出力段とを具え、入力段と出力段との間を接続して成
る。ただし、Ｎは２a （ａは３以上の整数）である。
【００４８】そして、入力段の個々のユニットが入力段
の個々のユニットの入力ポート側から出力ポート側に向
かって４個の１入力Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、入力段の個々
のユニットのＮ個の入力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する４個の入力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の入力ポートとしてある。このため、入力段
の個々のＮ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の入力ポート側から出力
ポート側に向かって、見かけ上、４個の１入力Ｎ／４出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とＮ／４個の４
入力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
の個々のユニットの入力ポート側から出力ポート側に向
かって４個の１入力Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、入力段の個々
のユニットのＮ個の入力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する４個の入力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の入力ポートとしてある。このため、入力段
の個々のＮ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の入力ポート側から出力
ポート側に向かって、見かけ上、４個の１入力Ｎ／４出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とＮ／４個の４
入力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
【００４９】同様に、出力段の個々のユニットが出力段
の個々のユニットの出力ポート側から入力ポート側に向
かって４個の１入力Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、出力段の個々
のユニットのＮ個の出力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する４個の出力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の出力ポートとしてある。このため、出力段
の個々のＮ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の出力ポート側から入力
ポート側に向かって、見かけ上、４個の１入力Ｎ／４出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とＮ／４個の４
入力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
の個々のユニットの出力ポート側から入力ポート側に向
かって４個の１入力Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、出力段の個々
のユニットのＮ個の出力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する４個の出力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の出力ポートとしてある。このため、出力段
の個々のＮ入力Ｎ出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の出力ポート側から入力
ポート側に向かって、見かけ上、４個の１入力Ｎ／４出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とＮ／４個の４
入力４出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
【００５０】さらに、この発明の光スイッチング網によ
れば、 前記入力段のＮ／４個の各々のユニットは前記
出力段のＮ／４個のそれぞれのユニットと接続されてあ
り、この各ユニット間の接続は、前記入力段のユニット
のもつＮ個の出力ポートのうち、隣接する２つの単位光
スイッチに接続されている４個の出力ポートと、前記出
力段のユニットのもつＮ個の入力ポートのうち、隣接す
る２つの単位光スイッチに接続されている４個の入力ポ
ートとを、２本の並列経路および２本の交差経路から成
る経路束を介して接続することによってなされてある。
れば、 前記入力段のＮ／４個の各々のユニットは前記
出力段のＮ／４個のそれぞれのユニットと接続されてあ
り、この各ユニット間の接続は、前記入力段のユニット
のもつＮ個の出力ポートのうち、隣接する２つの単位光
スイッチに接続されている４個の出力ポートと、前記出
力段のユニットのもつＮ個の入力ポートのうち、隣接す
る２つの単位光スイッチに接続されている４個の入力ポ
ートとを、２本の並列経路および２本の交差経路から成
る経路束を介して接続することによってなされてある。
【００５１】この場合、任意の１個の経路束、その経路
束によって接続された入力段のバンヤン型光スイッチン
グユニットのもつ４個の出力ポートおよび出力段のバン
ヤン型光スイッチングユニットのもつ４個の入力ポート
が接続する合わせて４つの単位光スイッチ、その４つの
単位光スイッチに接続する合わせて８個の導波路、その
８個の導波路が接続する合わせて４つの単位光スイッ
チ、並びにその４つの単位光スイッチに接続する合わせ
て８個の導波路から構成される部分は、広義の非閉塞型
の４入力４出力の光スイッチとして動作する。すなわ
ち、任意の１個の経路束に接続する２個の４入力４出力
のバンヤン型光スイッチ（入力段と出力段にそれぞれ１
個ずつ設けられている。）から構成される部分は、広義
の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチとして動作す
る。
束によって接続された入力段のバンヤン型光スイッチン
グユニットのもつ４個の出力ポートおよび出力段のバン
ヤン型光スイッチングユニットのもつ４個の入力ポート
が接続する合わせて４つの単位光スイッチ、その４つの
単位光スイッチに接続する合わせて８個の導波路、その
８個の導波路が接続する合わせて４つの単位光スイッ
チ、並びにその４つの単位光スイッチに接続する合わせ
て８個の導波路から構成される部分は、広義の非閉塞型
の４入力４出力の光スイッチとして動作する。すなわ
ち、任意の１個の経路束に接続する２個の４入力４出力
のバンヤン型光スイッチ（入力段と出力段にそれぞれ１
個ずつ設けられている。）から構成される部分は、広義
の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチとして動作す
る。
【００５２】以上のような構成のため、この発明の光ス
イッチング網は、当該光スイッチング網の入力ポート側
から出力ポート側に向かって、見かけ上、Ｎ個の１入力
Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして動作する部分、Ｎ2
／１６個の広義の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチ
として動作する部分、およびＮ個のＮ／４入力１出力の
分岐光スイッチＮ個として動作する部分が接続した構成
とみなすことが出来る。４入力４出力の光スイッチが広
義の非閉塞型の光スイッチとして動作すれば、光スイッ
チング網も広義の非閉塞型の光スイッチング網として動
作する。そして、この発明の光スイッチング網のクロス
トークは基本的に広義の非閉塞型の４入力４出力の光ス
イッチとして動作する部分でのみ発生する。この４入力
４出力の光スイッチを伝達する光は４つの単位光スイッ
チを経由するため、この発明の光スイッチング網のクロ
ストークは単位光スイッチから６ｄＢ悪化するのみであ
る。
イッチング網は、当該光スイッチング網の入力ポート側
から出力ポート側に向かって、見かけ上、Ｎ個の１入力
Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして動作する部分、Ｎ2
／１６個の広義の非閉塞型の４入力４出力の光スイッチ
として動作する部分、およびＮ個のＮ／４入力１出力の
分岐光スイッチＮ個として動作する部分が接続した構成
とみなすことが出来る。４入力４出力の光スイッチが広
義の非閉塞型の光スイッチとして動作すれば、光スイッ
チング網も広義の非閉塞型の光スイッチング網として動
作する。そして、この発明の光スイッチング網のクロス
トークは基本的に広義の非閉塞型の４入力４出力の光ス
イッチとして動作する部分でのみ発生する。この４入力
４出力の光スイッチを伝達する光は４つの単位光スイッ
チを経由するため、この発明の光スイッチング網のクロ
ストークは単位光スイッチから６ｄＢ悪化するのみであ
る。
【００５３】また、この発明の光スイッチング網を形成
する場合、先ず、バンヤン型光スイッチングユニットを
独立して形成し、その後、このバンヤン型光スイッチン
グユニットを複数個用いて上述したように接続する。こ
のため、同一基板上にはバンヤン型光スイッチングユニ
ットを形成するだけで良い。従って、光スイッチング網
の長さが長くなるために、光スイッチング網の形成が困
難になるという弊害を緩和することができる。また、こ
の発明の光スイッチング網を同一基板上に形成する場
合、当該光スイッチング網の長さは、入力段と出力段と
の和程度、要するに入力段を構成するバンヤン型光スイ
ッチングユニットの長さと、出力段を構成するバンヤン
型光スイッチングユニットの長さとの和程度である。バ
ンヤン型光スイッチング網は、もともとその長さがを短
いためこれを２段（入力段および出力段）組み合わせた
この発明の光スイッチング網の場合でも、光スイッチン
グ網の長さを短く抑えることが出来ると考えられる。
する場合、先ず、バンヤン型光スイッチングユニットを
独立して形成し、その後、このバンヤン型光スイッチン
グユニットを複数個用いて上述したように接続する。こ
のため、同一基板上にはバンヤン型光スイッチングユニ
ットを形成するだけで良い。従って、光スイッチング網
の長さが長くなるために、光スイッチング網の形成が困
難になるという弊害を緩和することができる。また、こ
の発明の光スイッチング網を同一基板上に形成する場
合、当該光スイッチング網の長さは、入力段と出力段と
の和程度、要するに入力段を構成するバンヤン型光スイ
ッチングユニットの長さと、出力段を構成するバンヤン
型光スイッチングユニットの長さとの和程度である。バ
ンヤン型光スイッチング網は、もともとその長さがを短
いためこれを２段（入力段および出力段）組み合わせた
この発明の光スイッチング網の場合でも、光スイッチン
グ網の長さを短く抑えることが出来ると考えられる。
【００５４】また、この発明のＮ入力Ｎ出力の光スイッ
チング網は、２本の並列経路および２本の交差経路から
成る経路束をＮ2 ／１６個有しており、Ｎ2 個の経路束
を有する完全非閉塞型のＮ入力Ｎ出力のツリー型の光ス
イッチング網の場合に比べて、単純な構成となる。
チング網は、２本の並列経路および２本の交差経路から
成る経路束をＮ2 ／１６個有しており、Ｎ2 個の経路束
を有する完全非閉塞型のＮ入力Ｎ出力のツリー型の光ス
イッチング網の場合に比べて、単純な構成となる。
【図１】光スイッチング網の基本構成を説明するための
概略図である。
概略図である。
【図２】バンヤン型光スイッチングユニットの構成を説
明するための概略図である。
明するための概略図である。
【図３】第１の形態の光スイッチング網を説明するため
の概略図である。
の概略図である。
【図４】第１の形態の光スイッチング網の説明に供する
図である。
図である。
【図５】（Ａ）は第２の形態の光スイッチング網を説明
するための概略図であり、（Ｂ）は経路束の省略図であ
る。
するための概略図であり、（Ｂ）は経路束の省略図であ
る。
【図６】（Ａ）はツリー型、（Ｂ）はクロスバー型、
（Ｃ）はベネス型、（Ｄ）はバンヤン型の光スイッチン
グ網である。
（Ｃ）はベネス型、（Ｄ）はバンヤン型の光スイッチン
グ網である。
【図７】光スイッチング網のクロストーク特性を示す曲
線図である。
線図である。
【図８】光スイッチング網の長さを示す曲線図である。
１０：基板 １２：入力段 １４：出力段 １６ａ、１６ｂ：バンヤン型光スイッチングユニット １６ａｘ：前段 １６ａｙ：後段 １８：光ファイバー ２０：入力ポート ２２：出力ポート ２４、２４1 〜２４16：接続用出力ポート ２６：単位光スイッチ ２８1 〜２８16：接続用入力ポート ３０1 〜３０4 ：４入力４出力の光スイッチ ５０、１００、２００：光スイッチング網
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04Q 3/52 - 3/52 101 H04B 10/02 H04L 12/28
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｎを２a （ａは３以上の整数）としたと
き、 複数の導波路と複数の単位光スイッチとから形成され
た、Ｎ個の入力ポートおよびＮ個の出力ポートをもつバ
ンヤン型光スイッチングユニット（以後、ユニットと略
称することがある。）をＮ／４個配列して構成した入力
段と、複数の導波路と複数の単位光スイッチとから形成
された、Ｎ個の入力ポートおよびＮ個の出力ポートをも
つユニットをＮ／４個配列して構成した出力段とを具
え、前記入力段と前記出力段との間を接続して成るスイ
ッチング網であって、 前記入力段のＮ／４個の各々のユニットは前記出力段の
Ｎ／４個のそれぞれのユニットと接続されてあり、この
各ユニット間の接続は、前記入力段のユニットのもつＮ
個の出力ポートのうち、隣接する２つの単位光スイッチ
に接続されている４個の出力ポートと、前記出力段のユ
ニットのもつＮ個の入力ポートのうち、隣接する２つの
単位光スイッチに接続されている４個の入力ポートと
を、２本の並列経路および２本の交差経路から成る経路
束を介して接続することによってなされてあり、 前記入力段の個々のユニットが前記入力段の個々のユニ
ットの入力ポート側から出力ポート側に向かって４個の
１入力Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして動作する部分
を有する構成になるように、前記入力段の個々のユニッ
トのＮ個の入力ポートのうち、異なる単位光スイッチに
接続する４個の入力ポートを選んで当該光スイッチング
網の入力ポートとしてあり、 前記出力段の個々のユニットが前記出力段の個々のユニ
ットの出力ポート側から入力ポート側に向かって４個の
１入力Ｎ／４出力の分岐光スイッチとして動作する部分
を有する構成になるように、前記出力段の個々のユニッ
トのＮ個の出力ポートのうち、異なる単位光スイッチに
接続する４個の出力ポートを選んで当該光スイッチング
網の出力ポートとしてあることを特徴とする光スイッチ
ング網。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19770495A JP3095975B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | 光スイッチング網 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19770495A JP3095975B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | 光スイッチング網 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0946736A JPH0946736A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3095975B2 true JP3095975B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=16378977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19770495A Expired - Fee Related JP3095975B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | 光スイッチング網 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3095975B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000235199A (ja) * | 1999-02-15 | 2000-08-29 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光スイッチ |
| JP7028445B2 (ja) * | 2018-05-09 | 2022-03-02 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 完全非閉塞光スイッチ |
-
1995
- 1995-08-02 JP JP19770495A patent/JP3095975B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0946736A (ja) | 1997-02-14 |
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