JP3425878B2 - 光スイッチ、および該光スイッチを有する光スイッチシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信および光交
換で用いられる光スイッチ、および光スイッチを有する
光スイッチシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】光信号をノード内で電気信号に変換する
ことなく光のままで光伝搬経路の編集を行う光クロスコ
ネクトシステムなどの光交換はノードの規模を小さくす
ることができ、通信の低コスト化に大きく貢献する。こ
のようなノードを構成する上では光スイッチ技術が重要
となる。従来の光スイッチとしては、ニオブ酸リチウム
を用いて作製されたものや、半導体光増幅器をゲートス
イッチとして用いた光クロスバ・スイッチ等が考案され
ており、これらの光スイッチを用いた光スイッチ網など
の光スイッチシステムに関しても様々な構成のものが提
案されている。

【０００３】例えば、従来の光スイッチシステムとして
は、並列コンピュータの相互結合網への応用をねらい、
半導体光増幅器をゲートスイッチとして使用する光クロ
スバ・スイッチを用いた光スイッチ網が、電子情報通信
学会１９９６年総合大会 ＳＢ−９−５（前野氏他）に
おいて提案されている。また、波長多重技術を用いて１
ポートあたりの伝送容量を増やした光スイッチ網も電子
情報通信学会１９９６年通信ソサイエティ大会 Ｂ−１
０７２（石田氏他）において提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光スイッチ網で用いられている、半導体光増幅
器を光ゲートスイッチとして使用した光クロスバ・スイ
ッチは、入出力ポート数の２乗個の半導体光増幅器を必
要とするため、スイッチの規模が大きくなると、コスト
が急激に増大するとともにスイッチの実装が非常に困難
になるという問題点がある。例えば、入力ポートが４つ
で出力ポートが４つの、４×４の光クロスバ・スイッチ
では１６個の半導体光増幅器を必要するが、１６×１６
の光クロスバ・スイッチでは２５６個、６４×６４の光
クロスバ・スイッチでは４０９６個の半導体光増幅器を
必要とする。

【０００５】また、波長多重技術を用いた光スイッチ網
では、ゲート数を少なくしようとすると、波長多重光源
が必要となり、光スイッチ網を安価に構成することが困
難になるという問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、複数の光伝送路における
光のスイッチングを行う際に１つのスイッチ駆動によっ
て複数の光伝送路のスイッチング動作を制御することが
可能な光スイッチ、およびその光スイッチを用いること
で、必要な光スイッチの数を少なくすることができ、小
型で、かつコストの低い光スイッチシステムを提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、互いの端面同士が対向した２つの光ファ
イバから１組が構成された複数組の光ファイバで、端面
同士が対向した２つの光ファイバの間での光のスイッチ
ングを行う光スイッチであって、前記複数組の光ファイ
バのそれぞれの組で２つの光ファイバの端面同士の間に
備えられ、前記２つの光ファイバのうち一方の光ファイ
バの端面から出射された光を、前記一方の光ファイバと
他方の光ファイバとの互いに対向する端面同士の光軸が
略一致した状態でコリメートまたは空間伝播して前記他
方の光ファイバの端面に入射させるための空間伝播部
と、前記複数組の光ファイバのうち特定の組の光ファイ
バを除く全ての組の光ファイバで、２つの光ファイバの
うち一方の光ファイバの端面から出射された光を前記空
間伝播部を介して他方の光ファイバの端面に入射させる
状態、および前記出射された光を前記空間伝播部で遮断
する状態を切り替えて前記光のスイッチングを行うため
に、前記一方の光ファイバの端面からの前記光を前記他
方の光ファイバの端面に入射させる際に前記空間伝播部
の外部に配置され、前記光を遮断する際に前記空間伝播
部に配置されて前記一方の光ファイバの端面からの前記
光を前記空間伝播部で遮断する遮蔽板とを有し、前記遮
蔽板の、前記特定の組の光ファイバに対応する部分に切
欠部が形成されている。

【０００８】上記の発明では、互いの端面同士が対向し
た２つの光ファイバから１組が構成された複数組の光フ
ァイバで、端面同士が対向した２つの光ファイバの間で
光のスイッチングを行うためにそれらの２つの光ファイ
バの間の空間伝播部に配置されたり、空間伝播部の外部
に配置されたりする遮蔽板が光スイッチに備えられ、遮
蔽板の、特定の組の光ファイバに対応する部分に切欠部
が形成されたことにより、遮蔽板を移動させるという１
つのスイッチ駆動によって、特定の組の光ファイバを除
く全ての組の光ファイバにおける光のスイッチングを一
度に行うことができる。

【０００９】また、本発明は、互いの端面同士が対向し
た２つの光ファイバから１組が構成された複数組の光フ
ァイバで、端面同士が対向した２つの光ファイバの間で
の光のスイッチングを行う光スイッチであって、前記複
数組の光ファイバのそれぞれの組で２つの光ファイバの
端面同士の間に備えられ、前記２つの光ファイバのうち
一方の光ファイバの端面から出射された光を、前記一方
の光ファイバと他方の光ファイバとの互いに対向する端
面同士の光軸が略一致した状態でコリメートまたは空間
伝播して前記他方の光ファイバの端面に入射させるため
の空間伝播部と、前記複数組の光ファイバのうち特定の
組を除く全ての組の光ファイバで、２つの光ファイバの
うち一方の光ファイバの端面から出射された光を前記空
間伝播部を介して他方の光ファイバの端面に入射させる
状態、および前記出射された光を前記空間伝播部で遮断
する状態を切り替えて前記光のスイッチングを行うため
に、前記一方の光ファイバの端面からの前記光を前記他
方の光ファイバの端面に入射させる際に前記空間伝播部
の外部に配置され、前記光を遮断する際に前記空間伝播
部に配置されて前記一方の光ファイバの端面からの前記
光を前記空間伝播部で遮断する遮蔽板とを有し、前記複
数組の光ファイバのそれぞれの組が対応する前記遮蔽板
が複数枚備えられおり、複数枚の前記遮蔽板がそれぞ
れ、前記複数組の光ファイバのうち、それぞれの前記遮
蔽板に対応する組の光ファイバを除く全ての組の光ファ
イバにおける前記光のスイッチングを一度に行うもので
ある。

【００１０】上記の発明では、１つのスイッチ駆動によ
って特定の組の光ファイバを除く全ての組の光ファイバ
における光のスイッチングを一度に行う遮蔽板を複数枚
用いることによって、複数組の光ファイバのうちいずれ
の組の光ファイバで光のスイッチングを行うかという、
光ファイバの選択の自由度が広くなる。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】さらに、本発明は、ｎ本の入力用光ファイ
バとｍ本の出力用光ファイバとの間で、前記ｎ本の入力
用光ファイバのうち特定の入力用光ファイバに入力され
た光を前記ｍ本の出力用光ファイバのうち少なくとも１
本の出力用光ファイバへと出力させるために、前記ｎ本
の入力用光ファイバと前記ｍ本の出力用光ファイバとの
間で光伝送路を切り替えるための光スイッチシステムで
あって、前記ｎ本の入力用光ファイバのそれぞれに対し
て、１つの入力用光ファイバに入力された光の光伝送路
をｍ本に分岐する光分岐器と、前記光分岐器により分岐
されたｎ×ｍ本の光伝送路を構成する複数本の光ファイ
バと、前記光分岐器により分岐されたｎ×ｍ本の光伝送
路に対して、特定のｎ本の光伝送路を１本の光伝送路に
結合し、前記特定のｎ本の光伝送路に入力された光を前
記出力用光ファイバに入力するための光結合器と、前記
ｎ本の入力用光ファイバと前記ｍ本の出力用光ファイバ
との間の光伝送路を切り替えるために前記光分岐器と前
記光結合器との間の光伝送路に挿入された上記の発明の
光スイッチとを有する。

【００１８】上記の発明では、本発明の、１つのスイッ
チ駆動で複数の光伝送路のスイッチングを行うことが可
能な光スイッチを用いて光クロスコネクトシステムを構
成することにより、従来の、光クロスコネクトシステム
である光クロスバ・スイッチ網と全く同様な光のスイッ
チングを行える機能を備えながら、従来の光クロスバ・
スイッチ網よりも少ない数の光スイッチで構成された光
クロスコネクトシステムを得ることができる。従って、
光スイッチのハード量が削減され、小型で、コストが低
い光クロスコネクトシステムを実現することができる。

【００１９】さらに、本発明は、ｎ本の入力用光ファイ
バとｍ本の出力用光ファイバとの間で、前記ｎ本の入力
用光ファイバのうち特定の入力用光ファイバに入力され
た光を前記ｍ本の出力用光ファイバのうち少なくとも１
本の出力用光ファイバへと出力させるために、前記ｎ本
の入力用光ファイバと前記ｍ本の出力用光ファイバとの
間で光伝送路を切り替えるための光スイッチシステムで
あって、前記ｎ本の入力用光ファイバのそれぞれに対し
て、１つの入力用光ファイバに入力された光の光伝送路
をｍ本に分岐する光分岐器と、前記光分岐器により分岐
されたｎ×ｍ本の光伝送路を構成する複数本の光ファイ
バと、前記光分岐器により分岐されたｎ×ｍ本の光伝送
路に対して、特定のｎ本の光伝送路を１本の光伝送路に
結合し、特定のｎ本の光伝送路に入力された光を前記出
力用光ファイバに入力するための光結合器と、前記ｎ本
の入力用光ファイバと前記ｍ本の出力用光ファイバとの
間の光伝送路を切り替えるために前記光分岐器または前
記光結合器に備えられ、前記光分岐器または前記光結合
器における光のスイッチングを行う光ゲートスイッチ
と、前記ｎ本の入力用光ファイバと前記ｍ本の出力用光
ファイバとの間の光伝送路を切り替えるために前記光分
岐器と前記光結合器との間の光伝送路に挿入された前記
の発明の光スイッチとを有する。

【００２０】上記の発明では、本発明の光スイッチと光
ゲートスイッチを用いて光クロスコネクトシステムを構
成することにより、従来の、光クロスコネクトシステム
である光クロスバ・スイッチ網と全く同様な光のスイッ
チングを行える機能を備えながら、従来の光クロスバ・
スイッチ網よりも、必要な光スイッチの数が大幅に削減
された光クロスコネクトシステムを得ることができる。
従って、光スイッチのハード量が削減され、小型で、コ
ストが低い光クロスコネクトシステムを実現することが
できる。

【００２１】前記光分岐器および光結合器は、光ファイ
バのシングルモードおよびマルチモードのいずれか一方
を他方に変換するものであり、例えば光分岐器および光
結合器でシングルマルチコンバイナが用いられているこ
とが好ましい。この場合、光の分離および合流時に光の
損失を少なくすることが可能である。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２３】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施形態の光スイッチとしてのアレイ型空間光スイ
ッチを模式的に示す斜視図である。図１に示すように本
実施形態のアレイ型空間光スイッチ１０では、光ファイ
バ１０１ａ〜１０４ａのそれぞれの一端部が支持部材１
０５ａに固定されている。光ファイバ１０１ｂ〜１０４
ｂのそれぞれの一端部は支持部材１０５ｂに固定されて
いる。光ファイバ１０１ａと１０１ｂは、１つの組とな
って互いの端面同士が対向し、光ファイバ１０２ａと１
０２ｂは、１つの組となって互いの端面同士が対向して
いる。また、光ファイバ１０３ａと１０３ｂは、１つの
組となって互いの端面同士が対向し、光ファイバ１０４
ａと１０４ｂは、１つの組となって互いの端面同士が対
向している。これらの光ファイバ１０１ａ〜１０４ａ
と、光ファイバ１０１ｂ〜１０４ｂとのそれぞれの端面
同士の間が空間伝播部２００となっている。

【００２４】この空間伝播部２００に挿入されたり、空
間伝播部２００から抜き出されたりする遮蔽板３００が
本実施形態のアレイ型空間光スイッチ１０に備えられて
いる。ここで、空間伝播部２００には、空間伝播部２０
０を通る光をコリメートさせるための光学素子を配置し
てもよい。これにより、光ファイバ１０１ａ〜１０４ａ
の支持部材１０５ａ側の端面からそれぞれ出射した光が
空間伝播部２００でコリメートさせられて、光ファイバ
１０１ａ〜１０４ａのそれぞれに対応する光ファイバへ
と伝送することができる。

【００２５】本実施形態のアレイ型空間光スイッチ１０
を作製する方法としては、まず、４本の光ファイバを用
意し、４本の光ファイバのそれぞれの一部を取り除いて
光ファイバ１０１ａ〜１０４ａ，１０１ｂ〜１０４ｂや
空間伝播部２００を形成する。そして、アレイ型空間光
スイッチ１０に、光ファイバ１０１ａ〜１０４ａの支持
部材１０５ａ側の端面からそれぞれ出射した光の進行方
向に対して垂直な方向に移動可能な遮蔽板３００を設け
る。

【００２６】図２は、図１に示したアレイ型空間光スイ
ッチ１０において空間伝播部２００に遮蔽板３００が挿
入されていない状態を示す断面図である。図２に示すよ
うに、空間伝播部２００に遮蔽板３００が挿入されてお
らず、空間伝播部２００の外部に遮蔽板３００が配置さ
れている状態では、アレイ型空間光スイッチ１０に入力
された信号光は、空間伝播部２００を通してコリメート
または空間伝播された後にアレイ型空間光スイッチ１０
から出力される。

【００２７】図２に示した状態において、例えば、光フ
ァイバ１０１ａ〜１０４ａの、支持部材１０５ａ側と反
対側の端面から１５５０ｎｍ帯の信号光がアレイ型空間
光スイッチ１０に入力される。この場合、光ファイバ１
０１ａの支持部材１０５ａ側の端面から出射した信号光
は、空間伝播部２００を通過する際にコリメートまたは
空間伝播され、コリメートまたは空間伝播された信号光
が光ファイバ１０１ｂへと伝播される。光ファイバ１０
２ａの支持部材１０５ａ側の端面から出射した信号光
は、空間伝播部２００を通過する際にコリメートまたは
空間伝播され、コリメートまたは空間伝播された信号光
が光ファイバ１０２ｂへと伝播される。また、光ファイ
バ１０３ａの支持部材１０５ａ側の端面から出射した信
号光は、空間伝播部２００を通過する際にコリメートま
たは空間伝播され、コリメートまたは空間伝播された信
号光が光ファイバ１０３ｂへと伝播される。同様に、光
ファイバ１０４ａの支持部材１０５ａ側の端面から出射
した信号光は、空間伝播部２００を通過する際にコリメ
ートまたは空間伝播され、コリメートまたは空間伝播さ
れた信号光が光ファイバ１０４ｂへと伝播される。従っ
て、空間伝播部２００に遮蔽板３００が挿入されていな
い状態では、アレイ型空間光スイッチ１０における光伝
送路が全てオンの状態となる。

【００２８】図３は、図１に示したアレイ型空間光スイ
ッチ１０において空間伝播部２００に遮蔽板３００が挿
入された状態を示す断面図である。図３に示すように、
空間伝播部２００に遮蔽板３００が挿入され、空間伝播
部２００に遮蔽板３００が配置されている状態では、光
ファイバ１０１ａ〜１０４ａの、支持部材１０５ａと反
対側の端面からアレイ型空間光スイッチ１０に入力され
た信号光は、遮蔽板３００によって遮られてアレイ型空
間光スイッチ１０からは出力されない。この状態では、
全ての光伝送路が全てオンの状態から、それぞれの組の
光ファイバに対してアレイ型空間光スイッチ１０におけ
る全ての光伝送路がオフの状態に切り替わっている。

【００２９】以上のように、空間伝播部２００に遮蔽板
３００を挿入したり、空間伝播部２００から遮蔽板３０
０を抜き出したりすることで、互いの端面同士が対向し
た２つの光ファイバから１組が構成された複数組の光フ
ァイバにおける２つの光ファイバの間で、オンおよびオ
フのスイッチングを一度に行うことが可能となる。

【００３０】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２の実施形態の光スイッチとしてのアレイ型空間光スイ
ッチについて説明するための断面図である。また、図５
は、図４に示される遮蔽板の平面図である。本実施形態
のアレイ型空間光スイッチでは、第１の実施形態のもの
と比較して、空間伝播部に挿入される遮蔽板の形状が異
なっている。図４では、第１の実施形態と同一の構成部
品に同一の符号を付してあり、以下では、第１の実施形
態と異なる点を中心に説明する。

【００３１】図４に示すように本実施形態のアレイ型空
間光スイッチには、空間伝播部２００に挿入されたり、
空間伝播部２００から抜き出されたりする遮蔽板３１０
が、第１の実施形態で用いた遮蔽板３００の代わりに備
えられている。この遮蔽板３１０には、図４および図５
に示すように切欠部３１０ａが形成されている。切欠部
３１０ａは、空間伝播部２００に遮蔽板３１０を挿入し
た際に光ファイバ１０２ａ，１０２ｂに対応する位置に
配置されており、空間伝播部２００に遮蔽板３１０を挿
入した際に光ファイバ１０２ａと１０２ｂとの間で空間
伝播部２００を介して信号光が伝播される。

【００３２】本実施形態のアレイ型空間光スイッチに
は、光ファイバ１０１ａ〜１０４ａの、支持部材１０５
ａ側と反対側のそれぞれの端面から１３００ｎｍ帯の信
号光が入力される。空間伝播部２００に遮蔽板３１０が
挿入されておらず、空間伝播部２００の外部に遮蔽板３
１０が配置されているオンの状態では、第１の実施形態
と同様に光ファイバ１０１ａ〜１０４ａのそれぞれの端
面からアレイ型空間光スイッチに入力された信号光が空
間伝播部２００を通過してアレイ型空間光スイッチから
出力される。

【００３３】アレイ型空間光スイッチが上記のオンの状
態から、光ファイバ１０１ａ〜１０４ａに入力した信号
光のうち光ファイバ１０２ａに入力した信号光のみをア
レイ型空間光スイッチから出力する際に、空間伝播部２
００に遮蔽板３１０を挿入して空間伝播部２００に遮蔽
板３１０を配置させる。これにより、光ファイバ１０１
ａ，１０３ａ，１０４ａのそれぞれに入力された信号光
が遮蔽板３１０によって遮られ、光ファイバ１０２ａに
入力された信号光のみが空間伝播部２００および光ファ
イバ１０２ｂを通して出力される。

【００３４】以上で説明したように本実施形態のアレイ
型空間光スイッチでは、遮蔽板３１０の形状が、複数組
の光ファイバのうち光ファイバ１０２ａ，１０２ｂの組
を除く全ての組の光ファイバにおける光のスイッチング
を１度に行うようなものとなっている。

【００３５】（第３の実施の形態）図６は、本発明の第
３の実施形態の光スイッチとしてのアレイ型空間光スイ
ッチの構成を模式的に示す図である。図６に示すよう
に、本実施形態のアレイ型空間光スイッチでは、光ファ
イバ１１ａの一端部、光ファイバ１１ｂ，１１ｃ，１１
ｄ、および光ファイバ１１ｅの一端部が、それぞれの光
ファイバの光軸が一致するように所定の間隔をおいてこ
の順番で並べられて固定されている。また、光ファイバ
１２ａの一端部、光ファイバ１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、
および光ファイバ１２ｅの一端部が、それぞれの光ファ
イバの光軸が一致するように所定の間隔をおいてこの順
番で並べられて固定されている。さらに、光ファイバ１
３ａの一端部、光ファイバ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、お
よび光ファイバ１３ｅの一端部が、それぞれの光ファイ
バの光軸が一致するように所定の間隔をおいてこの順番
で並べられて固定されている。同様に、光ファイバ１４
ａの一端部、光ファイバ１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ、およ
び光ファイバ１４ｅの一端部が、それぞれの光ファイバ
の光軸が一致するように所定の間隔をおいてこの順番で
並べられて固定されている。

【００３６】光ファイバ１１ａ〜１１ｅが、１つの光伝
送路を構成するための１組となり、光ファイバ１２ａ〜
１２ｅが、１つの光伝送路を構成するための１組となっ
ている。また、光ファイバ１３ａ〜１３ｅが、１つの光
伝送路を構成するための１組となり、光ファイバ１４ａ
〜１４ｅが、１つの光伝送路を構成するための１組とな
っている。

【００３７】光ファイバ１１ａの光ファイバ１１ｂ側の
端部、光ファイバ１２ａの光ファイバ１２ｂ側の端部、
光ファイバ１３ａの光ファイバ１３ｂ側の端部、および
光ファイバ１４ａの光ファイバ１４ｂ側の端部は、それ
ぞれの端部における端面が同一平面内に配置されるよう
に互いに平行に並んでいる。また、光ファイバ１１ｂ，
１２ｂ，１３ｂ，１４ｂのそれぞれの長さは全て同じで
あり、光ファイバ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの一
方の端面がそれぞれ、同一平面内に配置され、それらの
光ファイバの他方の端面がそれぞれ、同一平面内に配置
されるようにそれらの光ファイバが互いに平行に並んで
いる。さらに、光ファイバ１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１
４ｃのそれぞれの長さは全て同じであり、光ファイバ１
１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１４ｃの一方の端面がそれぞ
れ、同一平面内に配置され、それらの光ファイバの他方
の端面がそれぞれ、同一平面内に配置されるようにそれ
らの光ファイバが互いに平行に並んでいる。同様に、光
ファイバ１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ，１４ｄのそれぞれの
長さは全て同じであり、光ファイバ１１ｄ，１２ｄ，１
３ｄ，１４ｄの端面が同一平面内に配置され、それらの
光ファイバの他方の端面がそれぞれ、同一平面内に配置
されるようにそれらの光ファイバが互いに平行に並んで
いる。さらに、光ファイバ１１ｅの光ファイバ１１ｄ側
の端部、光ファイバ１２ｅの光ファイバ１２ｄ側の端
部、光ファイバ１３ｅの光ファイバ１３ｄ側の端部、お
よび光ファイバ１４ｅの光ファイバ１４ｄ側の端部は、
それぞれの端部における端面が同一平面内に配置される
ように互いに平行に並んでいる。

【００３８】光ファイバ１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４
ａと、光ファイバ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂとの
間が空間伝播部２００ａとなり、光ファイバ１１ｂ，１
２ｂ，１３ｂ，１４ｂと、光ファイバ１１ｃ，１２ｃ，
１３ｃ，１４ｃとの間が空間伝播部２００ｂとなってい
る。また、光ファイバ１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ
と、光ファイバ１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ，１４ｄとの間
が空間伝播部２００ｃとなり、光ファイバ１１ｄ，１２
ｄ，１３ｄ，１４ｄと、光ファイバ１１ｅ，１２ｅ，１
３ｅ，１４ｅとの間が空間伝播部２００ｄとなってい
る。

【００３９】さらに、本実施形態のアレイ型空間光スイ
ッチには、それぞれの空間伝播部に差し込まれたり、そ
れぞれの空間伝播部から抜き出されたりする遮蔽板３０
１〜３０４が備えられている。遮蔽板３０１は、空間伝
播部２００ａにおける光ファイバ１２ｄと１２ｅとの
間、光ファイバ１３ｄと１３ｅとの間、および光ファイ
バ１４ｄと１４ｅとの間に挿入されるものである。空間
伝播部２００ａに遮蔽板３０１を差し込むことで空間伝
播部２００ａに遮蔽板３０１を配置した際に、光ファイ
バ１２ｄと１２ｅとの間、光ファイバ１３ｄと１３ｅと
の間、および光ファイバ１４ｄと１４ｅとの間で遮蔽板
３０１によって信号光が遮断され、光ファイバ１１ｄと
１１ｅとの間では空間伝播部２００ａを介して信号光が
伝播される。

【００４０】遮蔽板３０２は、空間伝播部２００ｂに挿
入されるものであり、この遮蔽板３０２には切欠部３０
２ａが形成されている。切欠部３０２ａは、空間伝播部
２００ｂに遮蔽板３０２を挿入した際に光ファイバ１２
ｃ，１２ｄに対応する位置に配置されている。空間伝播
部２００ｂに遮蔽板３０２を挿入することで空間伝播部
２００ｂに遮蔽板３０２を配置した際に、光ファイバ１
１ｃと１１ｄとの間、光ファイバ１３ｃと１３ｄとの
間、および光ファイバ１４ｃと１４ｄとの間で遮蔽板３
０２によって信号光が遮断され、光ファイバ１２ｃと１
２ｄとの間で空間伝播部２００ｂを介して信号光が伝播
される。

【００４１】遮蔽板３０３は、空間伝播部２００ｃに挿
入されるものであり、この遮蔽板３０３には切欠部３０
３ａが形成されている。切欠部３０３ａは、空間伝播部
２００ｃに遮蔽板３０３を挿入した際に光ファイバ１３
ｂ，１３ｃに対応する位置に配置されている。空間伝播
部２００ｃに遮蔽板３０３を挿入することで空間伝播部
２００ｃに遮蔽板３０３を配置した際に、光ファイバ１
１ｂと１１ｃとの間、光ファイバ１２ｂと１２ｃとの
間、および光ファイバ１４ｂと１４ｃとの間で遮蔽板３
０３によって信号光が遮断され、光ファイバ１３ｂと１
３ｃとの間で空間伝播部２００ｃを介して信号光が伝播
される。

【００４２】遮蔽板３０４は、空間伝播部２００ｄにお
ける光ファイバ１１ａと１１ｂとの間、光ファイバ１２
ａと１２ｂとの間、および光ファイバ１３ａと１３ｂと
の間に挿入されるものである。空間伝播部２００ｄに遮
蔽板３０４を差し込むことで空間伝播部２００ｄに遮蔽
板３０４を配置した際に、光ファイバ１１ａと１１ｂと
の間、光ファイバ１２ａと１２ｂとの間、および光ファ
イバ１３ａと１３ｂとの間で遮蔽板３０４によって信号
光が遮断され、光ファイバ１４ａと１４ｂとの間では空
間伝播部２００ｄを介して信号光が伝播される。

【００４３】本実施形態のアレイ型空間光スイッチ１０
を作製する方法としては、まず、４本の光ファイバを用
意し、４本の光ファイバの、空間伝播部２００ａ〜２０
０ｄのそれぞれに対応する部分を取り除くことで、図６
に示したそれぞれの光ファイバや、空間伝播部２００ａ
〜２００ｄを形成する。そして、それぞれの光ファイバ
に対して垂直な方向に移動可能な遮蔽板３０１〜３０４
を設ける。

【００４４】本実施形態のアレイ型空間光スイッチに
は、光ファイバ１１ａ〜１４ａの、光ファイバ１１ｂ〜
１４ｂ側と反対側のそれぞれの端面から１５５０ｎｍ帯
の信号光が入力される。ここで、光ファイバ１１ａ〜１
４ａに入力した光のうち光ファイバ１３ａに入力した光
１つのみを光スイッチから出力する場合、空間伝播部２
００ａ〜２００ｄのそれぞれに遮蔽板が挿入されていな
い状態から、空間伝播部２００ｃに遮蔽板３０３を挿入
する。これにより、全ての組の光ファイバに対するアレ
イ型空間光スイッチのオンの状態から、光ファイバ１１
ａ，１２ａ，１４ａからの信号光の出力が遮蔽板３０３
により遮蔽され、光ファイバ１３ａからの信号光のみが
光スイッチから出力される状態に切り替わる。これと同
様に、遮蔽板３０１，３０２，３０４のいずれか１つを
空間伝播部に挿入することで、光スイッチにおける任意
の光出力ポートから光を取り出すことができる。

【００４５】以上で説明したように、本実施形態のアレ
イ型空間光スイッチは、１つの光伝送路を構成するため
の複数の光ファイバから１組が構成された複数組の光フ
ァイバに対して、複数組の光ファイバのうち特定の組の
光ファイバを除く全ての組の光ファイバにおける光のス
イッチングを行うものである。このアレイ型空間光スイ
ッチは、複数組の光ファイバにおけるそれぞれの組が対
応する遮蔽板３０１〜３０４を有しており、遮蔽板３０
１〜３０４がそれぞれ、複数組の光ファイバのうち遮蔽
板３０１〜３０４がそれぞれが対応する組の光ファイバ
を除く全ての組の光ファイバにおける光のスイッチング
を行うものとなっている。

【００４６】（第４の実施の形態）図７は、本発明の第
４の実施形態の光スイッチとしてのアレイ型空間光スイ
ッチの構成を模式的に示す図である。本実施形態のアレ
イ型空間光スイッチでは、第１の実施形態のものと比較
して、空間伝播部に挿入される遮蔽板が異なっている。
図７では、第１の実施形態と同一の構成部品に同一の符
号を付してあり、以下では、第１の実施形態と異なる点
を中心に説明する。

【００４７】図７に示すように本実施形態のアレイ型空
間光スイッチには、光ファイバ１０１ａと１０１ｂとの
間で光を遮蔽するための遮蔽板３０５、光ファイバ１０
２ａと１０２ｂとの間で光を遮蔽するための遮蔽板３０
６、光ファイバ１０３ａと１０３ｂとの間で光を遮蔽す
るための遮蔽板３０７、および光ファイバ１０４ａと１
０４ｂとの間で光を遮蔽するための遮蔽板３０８が、第
１の実施形態で用いた遮蔽板３００の代わりに備えられ
ている。

【００４８】光ファイバ１０１ａと１０１ｂとの間で光
を遮蔽する際には空間伝播部２００における光ファイバ
１０１ａと１０１ｂとの間の部分に遮蔽板３０５を挿入
してその部分に遮蔽板３０５を配置し、光ファイバ１０
２ａと１０２ｂとの間で光を遮蔽する際には空間伝播部
２００における光ファイバ１０２ａと１０２ｂとの間の
部分に遮蔽板３０６を挿入してその部分に遮蔽板３０６
を配置する。また、光ファイバ１０３ａと１０３ｂとの
間で光を遮蔽する際には空間伝播部２００における光フ
ァイバ１０３ａと１０３ｂとの間の部分に遮蔽板３０７
を挿入してその部分に遮蔽板３０７を配置し、光ファイ
バ１０４ａと１０４ｂとの間で光を遮蔽する際には空間
伝播部２００における光ファイバ１０４ａと１０４ｂと
の間の部分に遮蔽板３０８を挿入してその部分に遮蔽板
３０８を配置する。

【００４９】本実施形態のアレイ型空間光スイッチに
は、光ファイバ１０１ａ〜１０４ａの、光ファイバ１０
１ｂ〜１０４ｂ側と反対側のそれぞれの端面から１５５
０ｎｍ帯の信号光が入力される。ここで、光ファイバ１
０１ａ〜１０４ａのそれぞれに入力した光のうち光ファ
イバ１０２ａ，１０３ａに入力した光２つを光スイッチ
から出力する場合、空間伝播部２００に遮蔽板３０５〜
３０８が挿入されておらず、空間伝播部２００の外部に
遮蔽板３０５〜３０８が配置されている状態から、空間
伝播部２００に遮蔽板３０５，３０８を挿入する。これ
により、全ての組の光ファイバに対するアレイ型空間光
スイッチのオンの状態から、光ファイバ１０１ａからの
信号光の出力が遮蔽板３０５により遮蔽されると共に光
ファイバ１０４ａからの信号光の出力が遮蔽板３０８に
より遮蔽され、光ファイバ１０２ａ，１０３ａからの信
号光のみが光スイッチから出力される状態に切り替わ
る。これと同様に、遮蔽板３０１，３０２，３０４のい
ずれか１つを空間伝播部に挿入することで、光スイッチ
の任意の光出力ポートから光を取り出すことができる。
この場合、遮蔽板３０５，３０８を空間伝播部２００に
挿入することになるが、遮蔽板３０５，３０８を移動さ
せるための適当な駆動力伝達手段を用いることで、一度
のスイッチング駆動で複数の遮蔽板を同時に移動させる
制御を行うことができる。従って、遮蔽板３０５〜３０
８のそれぞれの動作を制御することで本実施形態のアレ
イ型空間光スイッチにおける任意の光出力ポートから光
を取り出すことができる。

【００５０】（第５の実施の形態）図８は、本発明の第
５の実施形態の光スイッチとしてのアレイ型空間光スイ
ッチの構成を模式的に示す図である。本実施形態のアレ
イ型空間光スイッチでは、第１の実施形態のものと比較
して、空間伝播部で光のスイッチングを行う際に遮蔽板
を用いずに光ファイバの端部を移動させる点が大きく異
なっている。図８では、第１の実施形態と同一の構成部
品に同一の符号を付してあり、以下では、第１の実施形
態と異なる点を中心に説明する。

【００５１】図８に示すように本実施形態のアレイ型空
間光スイッチでは、光ファイバ１０１ａの光ファイバ１
０１ｂ側の端部が可動部４１となり、光ファイバ１０２
ａの光ファイバ１０２ｂ側の端部が可動部４２となって
いる。また、光ファイバ１０３ａの光ファイバ１０３ｂ
側の端部が可動部４３となり、光ファイバ１０４ａの光
ファイバ１０４ｂ側の端部が可動部４４となっている。
可動部４１〜４４はそれぞれ、本実施形態のアレイ型空
間光スイッチに備えられた不図示の移動手段によって移
動される。

【００５２】本実施形態のアレイ型空間光スイッチに
は、光ファイバ１０１ａ〜１０４ａの、光ファイバ１０
１ｂ〜１０４ｂ側と反対側のそれぞれの端面から１５５
０ｎｍ帯の信号光が入力される。光ファイバ１０１ａに
入力された信号光を、空間伝播部２００を通して光ファ
イバ１０１ｂに入射させる際には、移動手段により可動
部４１の端面を光ファイバ１０１ｂの光ファイバ１０１
ａ側の端面に対向させると共に可動部４１の光軸を光フ
ァイバ１０１ｂの光ファイバ１０１ａ側の端部の光軸と
一致させる。光ファイバ１０１ａと１０１ｂとの間で光
の結合を解除してオフの状態にする際には、可動部４１
を移動手段により移動させて可動部４１の光軸を光ファ
イバ１０１ｂの端部の光軸と大きく異ならせることで、
可動部４１の端面から出射される信号光を、光ファイバ
１０１ｂに向かう方向とは異なる方向に出射させる。こ
のように、可動部４１を移動させることで、光ファイバ
１０１ａと１０１ｂとの間で光のスイッチングを行うこ
とができる。

【００５３】それと同様に、光ファイバ１０２ａと１０
２ｂとの間、光ファイバ１０３ａと１０３ｂとの間、お
よび光ファイバ１０４ａと１０４ｂとの間でも、可動部
４２〜４４をそれぞれ、移動手段により移動させて光の
空間結合を制御することで光のスイッチングを行うこと
ができる。

【００５４】ここで、光ファイバ１０１ａ〜１０４ａの
それぞれに入力した光のうち光ファイバ１０２ａ，１０
３ａに入力した光２つを出力する場合、それぞれの組の
光ファイバにおける空間伝播部２００側の端部同士の光
軸が一致している状態から移動手段により可動部４１，
４４を移動させて光ファイバ１０１ａと１０１ｂとの光
結合、および光ファイバ１０４ａと１０４ｂとの光結合
を解除する。これにより、全ての組の光ファイバに対す
るアレイ型空間光スイッチのオンの状態から、光ファイ
バ１０１ａ，１０４ａからの信号光の出力が遮蔽され、
光ファイバ１０２ａ，１０３ａからの信号光が出力され
る状態に切り替わる。

【００５５】この場合、可動部４１，４４の動作を制御
することになるが、可動部４１〜４４を移動させる移動
手段として適当なもの用いることで、その移動手段によ
って一度のスイッチ駆動で複数の可動部を同時に制御す
ることができる。従って、移動手段によって可動部４１
〜４４を制御することで本実施形態のアレイ型空間光ス
イッチにおける任意の光出力ポートから光を取り出すこ
とができる。

【００５６】また、アレイ型空間光スイッチは、前記複
数組の光ファイバに対して、それぞれの組の光ファイバ
における一方の光ファイバの端部を移動させるための動
力を伝達する動力伝達手段を、それぞれの組の光ファイ
バに対応して複数有していてもよい。これにより、複数
組の光ファイバのうち、いずれの組の光ファイバで光の
スイッチングを行うかという、光ファイバの選択の自由
度が広くなる。

【００５７】（第６の実施の形態）図９は、本発明の第
６の実施形態の光スイッチとしてのアレイ型空間光スイ
ッチの構成を模式的に示す図である。本実施形態のアレ
イ型空間光スイッチでは、第１の実施形態のものと比較
して、空間伝播部で光のスイッチングを行う際に遮蔽板
を用いずに、光ファイバの端部に形成された光増幅器を
用いている点が大きく異なっている。図９では、第１の
実施形態と同一の構成部品に同一の符号を付してあり、
以下では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明す
る。

【００５８】図９に示すように本実施形態のアレイ型空
間光スイッチでは、光ファイバ１０１ａの、空間伝播部
２００と隣接する部分に、光学素子であるＥＤＦＡ（Er
bium-Doped Fiber Amplifier：エルビウム添加ファイバ
増幅器）ゲート部５１が形成され、光ファイバ１０２ａ
の、空間伝播部２００と隣接する部分に、光学素子であ
るＥＤＦＡゲート部５２が形成されている。また、光フ
ァイバ１０３ａの、空間伝播部２００と隣接する部分
に、光学素子であるＥＤＦＡゲート部５３が形成され、
光ファイバ１０４ａの、空間伝播部２００と隣接する部
分に、光学素子であるＥＤＦＡゲート部５４が形成され
ている。ＥＤＦＡゲート部５１〜５４はそれぞれ、光フ
ァイバの端部にエルビウム（Ｅｒ）を添加することで形
成されたエルビウム添加ファイバとなった部分である。
これらＥＤＦＡゲート部５１〜５４のそれぞれでは、Ｅ
ＤＦＡゲート部に注入する励起光の強度を制御すること
により、それぞれの組の光ファイバにおけるアレイ型空
間光スイッチのスイッチングが行われる。

【００５９】本実施形態のアレイ型空間光スイッチに
は、光ファイバ１０１ａ〜１０４ａの、光ファイバ１０
１ｂ〜１０４ｂ側と反対側のそれぞれの端面から１５５
０ｎｍ帯の信号光が入力される。ここで、光ファイバ１
０１ａ〜１０４ａのそれぞれに入力した光のうち光ファ
イバ１０２ａ，１０３ａに入力した光２つを出力する場
合、ＥＤＦＡゲート部５１，５４へ入力するための励起
光を遮断する。これにより、全ての組の光ファイバに対
するアレイ型空間光スイッチのオンの状態から、光ファ
イバ１０１ａ，１０４ａからの信号光の出力がＥＤＦＡ
ゲート部５１，５４によって遮蔽され、光ファイバ１０
２ａ，１０３ａからの信号光を出力する状態に切り替わ
る。

【００６０】この場合、ＥＤＦＡゲート部５１，５４を
制御することになるが、適当な励起光伝達手段を備えた
制御手段を用いることで、励起光を出力させる一度の制
御で複数のＥＤＦＡゲート部を同時に制御することがで
きる。従って、制御手段を用いてＥＤＦＡゲート部５１
〜５４を制御することで、本実施形態のアレイ型空間光
スイッチにおける任意の光出力ポートから光を取り出す
ことができる。

【００６１】このようにアレイ型空間光スイッチにおけ
る光のスイッチングを行うためにエルビウム添加ファイ
バ増幅器を用いることにより、光スイッチでの光パワー
の損失を補償することができるので、そのアレイ型空間
光スイッチが用いられた光受信機で入力光パワーのマー
ジンが増加するという利点がある。

【００６２】本実施形態のアレイ型空間光スイッチは、
複数組の光ファイバにおける光のスイッチングを一度に
行うようにＥＤＦＡゲート部５１〜５４の全てを制御す
る制御手段、あるいは複数組の光ファイバのうち特定の
組の光ファイバを除く全ての組の光ファイバにおける光
のスイッチングを一度に行うようにＥＤＦＡゲート部５
１〜５４のそれぞれを制御する制御手段を有していても
よい。さらには、複数組の光ファイバのそれぞれが対応
する駆動手段を複数有し、複数の駆動手段がそれぞれ、
それぞれの駆動手段に対応する１組の光ファイバにおけ
るＥＤＦＡゲート部の動作を制御して光のスイッチング
を行うものであってもよい。この場合、複数組の光ファ
イバのうち、いずれの組の光ファイバで光のスイッチン
グを行うかという、光ファイバの選択の自由度が広くな
る。

【００６３】また、本実施形態のアレイ型空間光スイッ
チにおいて光ファイバ１０１ａ〜１０４ａに光学素子と
してＥＤＦＡゲート部５１〜５４を形成する代わりに、
光ファイバ１０１ａ〜１０４ａのそれぞれに対応する複
数の光減衰器、または１つの光減衰器を用いて、光ファ
イバ１０１ａ〜１０４ａのそれぞれに入力された光のス
イッチングを行ってもよい。

【００６４】（第７の実施の形態）図１０は、本発明の
第７の実施形態の光スイッチシステムが適用されるマト
リックス型光回路の構成を模式的に示す図である。図１
０に示される光回路は、４つの光入力ポートと、４つの
光出力ポートを有する４×４のマトリックス型光回路で
ある。図１０に示すように、それぞれの光入力ポートに
は入力用光ファイバ７１ａ〜７４ａがそれぞれ取り付け
られ、それぞれの光出力ポートには出力用光ファイバ７
１ｂ〜７４ｂがそれぞれ取り付けられている。入力用光
ファイバ７１ａの出力用光ファイバ７１ｂ側の一端に
は、入力用光ファイバ７１ａに入力された光の光伝送路
を光伝送路１１１〜１１４に分岐する光分岐器としての
光分離部６１が接続されている。光伝送路１１１〜１１
４は、図１１に基づいて後述するように複数本の光ファ
イバとアレイ型空間光スイッチとから構成されている。
入力用光ファイバ７２ａ〜７４ａの出力用光ファイバ側
のそれぞれの一端にも、入力用光ファイバに入力された
光の光伝送路を４本の光伝送路に分岐する光分岐器とし
ての光分離部６２〜６４がそれぞれ接続されている。

【００６５】一方、出力用光ファイバ７１ｂの入力用光
ファイバ７１ａ側の一端には、４本の光伝送路を１本の
光伝送路に結合する光結合器としての光合流部６５が接
続されている。この光合流部６５には、光分離部６１に
より分岐された４本の光伝送路のうちの光伝送路１１１
と、光分離部６２により分岐された４本の光伝送路のう
ちの１本と、光分離部６３により分岐された４本の光伝
送路のうちの１本と、光分離部６４により分岐された４
本の光伝送路のうちの１本とが接続されている。従っ
て、光分離部６１〜６４のそれぞれで分岐された４本の
光伝送路のうちの１本ずつが光合流部６５により結合さ
れており、光合流部６５により結合された４本の光伝送
路に入力された光が光合流部６５を通して出力用光ファ
イバ７１ｂへと出力される。

【００６６】出力用光ファイバ７２ｂ〜７４ｂの入力用
光ファイバ側のそれぞれの一端にも、光分離部６１〜６
４のそれぞれで分岐された４本の光伝送路のうちの１本
ずつを結合する光合流部６６〜６８がそれぞれ接続され
ている。これにより、光合流部６６で合流される４本の
光伝送路に入力された光が光合流部６６を通して出力用
光ファイバ７２ｂへと出力される。また、光合流部６７
で合流される４本の光伝送路に入力された光が光合流部
６７を通して出力用光ファイバ７３ｂへと出力され、光
合流部６８で合流される４本の光伝送路に入力された光
が光合流部６８を通して出力用光ファイバ７４ｂへと出
力される。

【００６７】図１１は、本実施形態の光スイッチシステ
ムとしての光クロスコネクトシステムの構成を模式的に
示す図である。図１１に示すように、本実施形態の光ク
ロスコネクトシステムは、移動可能な遮蔽板３０１〜３
０４を有する、第３の実施形態のアレイ型空間光スイッ
チと同様な構成のものを用いたものである。この光クロ
スコネクトシステムには、第３の実施形態のアレイ型空
間光スイッチと同様な構成のものが４つ備えられてお
り、それぞれのアレイ型空間光スイッチが入力用光ファ
イバ７１ａ〜７４ａのそれぞれに対応している。図１１
では、入力用光ファイバ７１ａに対応するアレイ型空間
光スイッチ、１つのみが示されている。

【００６８】従って、光伝送路１１１〜１１４はそれぞ
れ、複数本の光ファイバと空間伝播部２００ａ〜２００
ｄとから構成されている。遮蔽板２００ａは、空間伝播
部２００ａに挿入されることで、光伝送路１１２〜１１
４に入力された光を遮断するものであり、遮蔽板２００
ｂは、空間伝播部２００ｂに挿入されることで、光伝送
路１１１，１１３，１１４に入力された光を遮断するも
のである。また、遮蔽板２００ｃは、空間伝播部２００
ｃに挿入されることで、光伝送路１１１，１１２，１１
４に入力された光を遮蔽するものであり、遮蔽板２００
ｄは、空間伝播部２００ｄに挿入されることで、光伝送
路１１１〜１１３に入力された遮蔽するものである。

【００６９】本実施形態の光クロスコネクトシステムに
は、入力用光ファイバ７１ａ〜７４ａの、光分離部側と
反対側のそれぞれの端面から１５５０ｎｍ帯の信号光が
入力される。例えば、空間伝播部２００ａ〜２００ｄの
いずれにも遮蔽板が挿入されていない状態では、入力用
光ファイバ７１ａに入力された光は光分離部６１により
光伝送路１１１〜１１４のそれぞれへと分離される。光
伝送路１１１に入力された光は光合流部６５を通して出
力用光ファイバ７１ｂへと出力され、光伝送路１１２に
入力された光は光合流部６６を通して出力用光ファイバ
７２ｂへと出力される。また、光伝送路１１３に入力さ
れた光は光合流部６７を通して出力用光ファイバ７３ｂ
へと出力され、光伝送路１１４に入力された光は光合流
部６８を通して出力用光ファイバ７３ｂへと出力され
る。

【００７０】本実施形態の光クロスコネクトシステムに
おける動作としては、例えば４つの入力用光ファイバの
うち入力用光ファイバ７１ａに入力された信号光を、４
つの出力用光ファイバのうち出力用光ファイバ７３ｂか
ら出力させる場合、空間伝播部２００ａ〜２００ｄのそ
れぞれに遮蔽板が挿入されていない状態から空間伝播部
２００ｃに遮蔽板３０３を挿入する。この場合、入力用
光ファイバ７１ａに入力された光は光分離部６１を経て
光伝送路１１１〜１１４のそれぞれに分けられる。ここ
で、遮蔽板３０３が挿入されていることにより、光伝送
路１０１〜１０４のそれぞれに入力された光のうち光伝
送路１１３に入力された光１つのみが、遮蔽板３０３の
切欠部、および光合流部６７を経て出力用光ファイバ７
３ｂから出力される。光伝送路１１１，１１２，１１４
に入力された光はそれぞれ、遮蔽板３０３によって遮断
され、出力用光ファイバ７１ｂ，７２ｂ，７４ｂのそれ
ぞれからは、入力用光ファイバ７１ａに入力された信号
光が出力されない。

【００７１】従って、空間伝播部２００ｃに遮蔽板３０
３を挿入することにより、光伝送路１１１〜１１４全て
に対するアレイ型空間光スイッチのオンの状態から、光
伝送路１１１，１１２，１１４に伝播された光が遮蔽さ
れると共に光伝送路１１３に伝播された光のみが出力用
光ファイバ７３ｂを通して光クロスコネクトシステムか
ら出力される状態に切り替わる。これと同様に、遮蔽板
３０１，３０２，３０４のいずれか１つを空間伝播部に
挿入することで、入力用光ファイバ７１ａに入力された
信号光を光クロスコネクトシステムの任意の光出力ポー
トから取り出すことができる。

【００７２】上記のような入力用光ファイバ７１ａと出
力用光ファイバ７１ｂ〜７４ｂとの光伝送路と同様に、
入力用光ファイバ７２ａ〜７４ａのそれぞれと出力用光
ファイバ７１ｂ〜７４ｂとの間の光伝送路が、第３の実
施形態のアレイ型空間光スイッチと同様な構成の光スイ
ッチを用いて構成されている。これにより、光クロスコ
ネクトシステムにおける任意の光入力ポートと光出力ポ
ートとを光結合することができるため、一度のスイッチ
駆動で光伝送路を切り替えることが可能なマトリックス
型光スイッチを実現することができる。

【００７３】（第８の実施の形態）図１２は、本発明の
第８の実施形態の光スイッチシステムとしての光クロス
コネクトシステムの構成を模式的に示す図である。本実
施形態の光クロスコネクトシステムは、第７の実施形態
のものと比較して、第７の実施形態における遮蔽板を用
いたアレイ型空間光スイッチの代わりに、光ファイバの
端部に形成されたＥＤＦＡゲート部を用いる第５の実施
形態のアレイ型空間光スイッチを備えている点が異なっ
ている。図１２では、第５および第７の実施形態と異な
る構成部品に同一の符号を付してあり、以下では、第５
および第７の実施形態と異なる点を中心に説明する。

【００７４】図１２に示すように本実施形態の光クロス
コネクトシステムでは、入力用光ファイバ７１ａに入力
された光の光伝送路が光分離部６１によって、光ファイ
バ１０１ａと１０１ｂとから構成された光伝送路、光フ
ァイバ１０２ａと１０２ｂとから構成された光伝送路、
光ファイバ１０３ａと１０３ｂとから構成された光伝送
路、および光ファイバ１０４ａと１０４ｂとから構成さ
れた光伝送路に分岐されている。それらの光伝送路にア
レイ型空間光スイッチが挿入されており、アレイ型空間
光スイッチは、第３の実施形態と同様に、それぞれの組
の光ファイバにおける２つの光ファイバ同士の間の空間
伝播部２００と、光ファイバ１０１ａ〜１０４ａの空間
伝播部２００側のそれぞれの端部に設けられた可動部４
１〜４４とから構成されている。

【００７５】光ファイバ１０１ａ〜１０４ａの、空間伝
播部２００側と反対側の端部が光分離部６１に接続され
ている。光ファイバ１０１ｂの、空間伝播部２００側と
反対側の端部が光合流部６５と接続され、光ファイバ１
０２ｂの、空間伝播部２００側と反対側の端部が光合流
部６６と接続されている。また、光ファイバ１０３ｂ
の、空間伝播部２００側と反対側の端部が光合流部６７
と接続され、光ファイバ１０４ｂの、空間伝播部２００
側と反対側の端部が光合流部６８と接続されている。

【００７６】このような構成の４×４のアレイ型空間光
スイッチが本実施形態の光クロスコネクトシステムに４
つ備えられており、それぞれのアレイ型空間光スイッチ
が入力用光ファイバ７１ａ〜７４ａのそれぞれに対応し
ている。図１２では、光分離部６１に対応するアレイ型
空間光スイッチのみが示されている。本実施形態の光ク
ロスコネクトシステムにおいても、第５の実施形態と同
様に、光ファイバの端部を移動させることにより光ファ
イバ同士の間の光の空間結合を制御することで、光のス
イッチングを行っている。

【００７７】本実施形態の光クロスコネクトシステムに
は、入力用光ファイバ７１ａ〜７４ａの、光分離部側と
反対側のそれぞれの端面から１５５０ｎｍ帯の信号光が
入力される。例えば、４つの入力用光ファイバのうち入
力用光ファイバ７１ａに入力された信号光を、４つの出
力用光ファイバのうち出力用光ファイバ７３ｂから出力
させる場合、それぞれの組の光ファイバにおける空間伝
播部２００側の端部同士の光軸が一致している状態から
移動手段により可動部４１，４２，４４を移動させて光
ファイバ１０１ａと１０１ｂとの光結合、光ファイバ１
０２ａと１０２ｂとの光結合、および光ファイバ１０４
ａと１０４ｂとの光結合を解除する。この場合、入力用
光ファイバ７１ａに入力された光は光分離部６１を経て
光伝送路１０１ａ〜１０４ａのそれぞれに分けられる
が、上記のように可動部４１，４２，４４により光結合
を解除することにより、全ての組の光ファイバに対する
アレイ型空間光スイッチのオンの状態から、光ファイバ
１０１ａ，１０２ａ，１０４ａからの信号光の出力が遮
蔽されると共に光ファイバ１０３ａからの信号光が空間
伝播部２００を介して光ファイバ１０３ｂへと出力され
る状態に切り替わる。光ファイバ１０３ａから光ファイ
バ１０３ｂに入力された光は光合流部６７を経て出力用
光ファイバ７３ｂに出力される。

【００７８】このような動作では、可動部４１，４２，
４４の３つの部分を制御することになるが、第５の実施
形態と同様に、可動部４１〜４４を移動させる移動手段
として適当なもの用いることで、その移動手段によって
一度のスイッチ駆動で複数の可動部を同時に制御するこ
とができる。従って、移動手段によって可動部４１〜４
４を制御することで本実施形態の光クロスコネクトシス
テムにおける任意の光出力ポートから光を取り出すこと
ができる。また、光分離部６２と光合流部６５〜６８の
それぞれとの間の光伝送路、光分離部６３と光合流部６
５〜６８のそれぞれとの間の光伝送路、および光分離部
６４と光合流部６５〜６８のそれぞれとの間の光伝送路
においても、光分離部６１と光合流部６５〜６８のそれ
ぞれとの間の光伝送路と同様な構成にして光入力ポート
と光出力ポートとを接続することで、一度のスイッチ駆
動で光伝送路を切り替えることが可能なマトリックス型
光スイッチを実現することができる。

【００７９】（第９の実施の形態）図１３は、本発明の
第９の実施形態の光スイッチシステムとしての光クロス
コネクトシステムの構成を模式的に示す図である。本実
施形態の光クロスコネクトシステムは、第８の実施形態
の光クロスコネクトシステムにおいて第５の実施形態の
アレイ型空間光スイッチの代わりに第６の実施形態のア
レイ型空間光スイッチを用いたものである。従って、本
実施形態の光クロスコネクトシステムでは、第８の実施
形態のものと比較して、光分離部と光合流部との間の光
スイッチにおいて光ファイバの端部を移動させる代わり
に、光ファイバの端部に形成されたＥＤＦＡゲート部を
用いて光のスイッチングを行う点が大きく異なってい
る。図１３では、第６および第８の実施形態と異なる構
成部品に同一の符号を付してあり、以下では、第６およ
び第８の実施形態と異なる点を中心に説明する。

【００８０】図１３に示すように本実施形態の光クロス
コネクトシステムでは、第６の実施形態と同様に、光フ
ァイバ１０１ａの空間伝播部２００と隣接する部分にＥ
ＤＦＡゲート部５１が形成され、光ファイバ１０２ａ
の、空間伝播部２００と隣接する部分にＥＤＦＡゲート
部５２が形成されている。また、光ファイバ１０３ａ
の、空間伝播部２００と隣接する部分にＥＤＦＡゲート
部５３が形成され、光ファイバ１０４ａの、空間伝播部
２００と隣接する部分にＥＤＦＡゲート部５４が形成さ
れている。本実施形態の光クロスコネクトシステムにお
いてもＥＤＦＡゲート部５１〜５４を光スイッチとして
利用していて、ＥＤＦＡゲート部５１〜５４のそれぞれ
に注入する励起光の強度を制御することにより、ＥＤＦ
Ａゲート部から出射される光のオンオフの制御が行われ
る。

【００８１】本実施形態の光クロスコネクトシステムに
は、入力用光ファイバ７１ａ〜７４ａの、光分離部側と
反対側のそれぞれの端面から１５５０ｎｍ帯の信号光が
入力される。例えば、４つの入力用光ファイバのうち入
力用光ファイバ７１ａに入力された信号光を、４つの出
力用光ファイバのうち出力用光ファイバ７３ｂから出力
させる場合、ＥＤＦＡゲート部５１〜５４のそれぞれに
励起光が入力されている状態からＥＤＦＡゲート部５
１，５２，５４への励起光を遮断する。この場合、入力
用光ファイバ７１ａに入力された光は光分離部６１を経
て光伝送路１０１ａ〜１０４ａのそれぞれに分けられる
が、上記のようにＥＤＦＡゲート部５１，５２，５４へ
の励起光を遮断することにより、全ての組の光ファイバ
に対するアレイ型空間光スイッチのオンの状態から、光
ファイバ１０１ａ，１０２ａ，１０４ａに入力された信
号光がＥＤＦＡゲート部５１，５２，５４により遮蔽さ
れると共に光ファイバ１０３ａからの信号光が空間伝播
部２００を介して光ファイバ１０３ｂへと出力される状
態に切り替わる。光ファイバ１０３ａから光ファイバ１
０３ｂに入力された光は光合流部６７を経て出力用光フ
ァイバ７３ｂに出力される。

【００８２】このような動作では、ＥＤＦＡゲート部５
１，５２，５４の３つのゲート部を制御することになる
が、適当な励起光伝達手段を備えた制御手段を用いるこ
とで、励起光を出力させる一度の制御で複数のＥＤＦＡ
ゲート部を同時に制御することができる。従って、制御
手段を用いてＥＤＦＡゲート部５１〜５４を制御するこ
とで、本実施形態のアレイ型空間光スイッチにおける任
意の光出力ポートから光を取り出すことができる。ま
た、光分離部６２と光合流部６５〜６８のそれぞれとの
間の光伝送路、光分離部６３と光合流部６５〜６８のそ
れぞれとの間の光伝送路、および光分離部６４と光合流
部６５〜６８のそれぞれとの間の光伝送路においても、
光分離部６１と光合流部６５〜６８のそれぞれとの間の
光伝送路と同様な構成にして光入力ポートと光出力ポー
トとを接続することで、一度のスイッチ駆動で光伝送路
を切り替えることが可能なマトリックス型光スイッチを
実現することができる。

【００８３】（第１０の実施の形態）図１４は、本発明
の第１０の実施形態の光スイッチシステムとしての光ク
ロスコネクトシステムの構成を模式的に示す図である。
本実施形態の光クロスコネクトシステムでは、第７の実
施形態のものと比較してアレイ型空間光スイッチおよび
光合流部が主に異なっていて、本実施形態で用いた光合
流部には光ゲートスイッチが備えられている。図１４で
は、第７の実施形態と同一の構成部品に同一の符号を付
してある。以下では、第７の実施形態と異なる点を中心
に説明する。

【００８４】図１４に示すように本実施形態の光クロス
コネクトシステムには、光分離部６１，６２のそれぞれ
と出力用光ファイバ７１ｂとの間の光伝送路で光のスイ
ッチングを行うアレイ型空間光スイッチ９１、光分離部
６３，６４のそれぞれと出力用光ファイバ７１ｂとの間
の光伝送路で光のスイッチングを行うアレイ型空間光ス
イッチ９２、光分離部６１，６２のそれぞれと出力用光
ファイバ７３ｂとの間の光伝送路で光のスイッチングを
行うアレイ型空間光スイッチ９３、および光分離部６
３，６４のそれぞれと出力用光ファイバ７３ｂとの間の
光伝送路で光のスイッチングを行うアレイ型空間光スイ
ッチ９４が備えられている。アレイ型空間光スイッチ９
１〜９４はそれぞれ、２つの光入力ポートおよび２つの
光出力ポートを有する２×２のアレイ型空間光スイッチ
である。

【００８５】アレイ型空間光スイッチ９１〜９４は、第
１の実施形態のアレイ型空間光スイッチのように遮蔽板
を用いたもの、第５の実施形態のアレイ型空間光スイッ
チのように光ファイバの端部を移動させるもの、または
第６の実施形態のアレイ型空間光スイッチのようにＥＤ
ＦＡゲート部を用いるもののうちいずれか１つと同様な
構成のものである。いずれのものを用いた場合でも、こ
れらのアレイ型空間光スイッチ９１〜９４は、１つのス
イッチ動作で２つの光伝送路における光のスイッチング
を同時に行うものである。

【００８６】また、本実施形態の光クロスコネクトシス
テムには、アレイ型空間光スイッチ９１，９２のそれぞ
れの光出力ポートから延びる４つの光伝送路を１つに結
合する光結合器としての光合流部６５ａと、アレイ型空
間光スイッチ９３，９４のそれぞれの光出力ポートから
延びる４つの光伝送路を１つに結合する光結合器として
の光合流部６６ａとが備えられている。光合流部６５ａ
には光ゲートスイッチ８１，８２が備えられ、光合流部
６６ａには光ゲートスイッチ８３，８４が備えられてい
る。

【００８７】光分離部６１の、入力用光ファイバ７１ａ
側と反対側の４つの光出力ポートのうちの１つは、アレ
イ型空間光スイッチ９１の一方の光入力ポートと光ファ
イバを介して接続され、光分離部６１のそれら４つの光
出力ポートのうちの他の１つは、アレイ型空間光スイッ
チ９３の一方の光入力ポートと光ファイバを介して接続
されている。光分離部６２の、入力用光ファイバ７２ａ
側と反対側の４つの光出力ポートのうちの１つは、アレ
イ型空間光スイッチ９１の他方の光入力ポートと光ファ
イバを介して接続され、光分離部６２のそれら４つの光
出力ポートのうちの他の１つは、アレイ型空間光スイッ
チ９３の他方の光入力ポートと光ファイバを介して接続
されている。

【００８８】光分離部６３の、入力用光ファイバ７３ａ
側と反対側の４つの光出力ポートのうちの１つは、アレ
イ型空間光スイッチ９２の一方の光入力ポートと光ファ
イバを介して接続され、光分離部６３のそれら４つの光
出力ポートのうちの他の１つは、アレイ型空間光スイッ
チ９４の一方の光入力ポートと光ファイバを介して接続
されている。光分離部６４の、入力用光ファイバ７４ａ
側と反対側の４つの光出力ポートのうちの１つは、アレ
イ型空間光スイッチ９２の他方の光入力ポートと光ファ
イバを介して接続され、光分離部６４のそれら４つの光
出力ポートのうちの他の１つは、アレイ型空間光スイッ
チ９４の他方の光入力ポートと光ファイバを介して接続
されている。

【００８９】光合流部６５ａは、入力用光ファイバ７１
ａから光分離部６１およびアレイ型空間光スイッチ９１
を経由した光と、入力用光ファイバ７２ａから光分離部
６２およびアレイ型空間光スイッチ９１を経由した光
と、入力用光ファイバ７３ａから光分離部６３およびア
レイ型空間光スイッチ９２を経由した光と、入力用光フ
ァイバ７４ａから光分離部６４およびアレイ型空間光ス
イッチ９２を経由した光とを結合するためのものであ
り、光合流部６５ａにより結合された光が出力用光ファ
イバ７１ｂへと出力される。また、光合流部６６ａは、
入力用光ファイバ７１ａから光分離部６１およびアレイ
型空間光スイッチ９３を経由した光と、入力用光ファイ
バ７２ａから光分離部６２およびアレイ型空間光スイッ
チ９３を経由した光と、入力用光ファイバ７３ａから光
分離部６３およびアレイ型空間光スイッチ９４を経由し
た光と、入力用光ファイバ７４ａから光分離部６４およ
びアレイ型空間光スイッチ９４を経由した光とを結合す
るためのものであり、光合流部６６ａにより結合された
光が出力用光ファイバ７３ｂへと出力される。

【００９０】光合流部６５ａに備えられた光ゲートスイ
ッチ８１は、入力用光ファイバ７１ａから光分離部６１
およびアレイ型空間光スイッチ９１を経由した光と、入
力用光ファイバ７３ａから光分離部６３およびアレイ型
空間光スイッチ９２を経由した光とが結合された光のス
イッチングを行うものである。光ゲートスイッチ８２
は、入力用光ファイバ７２ａから光分離部６２およびア
レイ型空間光スイッチ９１を経由した光と、入力用光フ
ァイバ７４ａから光分離部６４およびアレイ型空間光ス
イッチ９２を経由した光とが結合された光のスイッチン
グを行うものである。

【００９１】光合流部６６ａに備えれた光ゲートスイッ
チ８３は、入力用光ファイバ７１ａから光分離部６１お
よびアレイ型空間光スイッチ９３を経由した光と、入力
用光ファイバ７３ａから光分離部６３およびアレイ型空
間光スイッチ９４を経由した光とが結合された光のスイ
ッチングを行うものである。光ゲートスイッチ８４は、
入力用光ファイバ７２ａから光分離部６２およびアレイ
型空間光スイッチ９３を経由した光と、入力用光ファイ
バ７４ａから光分離部６４およびアレイ型空間光スイッ
チ９４を経由した光ととが結合された光のスイッチング
を行うものである。

【００９２】入力用光ファイバ７１ａ〜７４ａのそれぞ
れと出力用光ファイバ７２ｂとの間の光伝送路、および
入力用光ファイバ７１ａ〜７４ａのそれぞれと出力用光
ファイバ７４ｂとの間の光伝送路も、入力用光ファイバ
７１ａ〜７４ａのそれぞれと出力用光ファイバ７１ｂ，
７３ｂとの間の光伝送路と同様に、光分離部６１〜６
４、アレイ型空間光スイッチ、および光ゲートスイッチ
を備えた光合流部や、それらを接続する複数本の光ファ
イバから構成されている。

【００９３】本実施形態の光クロスコネクトシステムに
は、入力用光ファイバ７１ａ〜７４ａの、光分離部側と
反対側のそれぞれの端面から１５５０ｎｍ帯の信号光が
入力される。例えば、入力用光ファイバ７１ａに入力さ
れた信号光を出力用光ファイバ７１ｂから出力させる場
合、アレイ型空間光スイッチ９１をオン、アレイ型空間
光スイッチ９２をオフにし、光ゲートスイッチ８１をオ
ン、光ゲートスイッチ８２をオフにする。これにより、
入力用光ファイバ７１ａと出力用光ファイバ７１ｂとが
光分離部６１、アレイ型空間光スイッチ９１および光合
流部６５ａを介して光結合され、入力用光ファイバ７１
ａに入力された光が、その光に入力用光ファイバ７２ａ
〜７４ａのそれぞれからの光が混入することなく、出力
用光ファイバ７１ｂへと出力される。

【００９４】上記のような光クロスコネクトシステムの
動作と同様に、他の光入力ポートおよび光出力ポートに
対してアレイ型空間光スイッチおよび光ゲートスイッチ
のスイッチ動作を行うことによって、４×４のマトリッ
クス型光スイッチの完全な駆動が実現する。

【００９５】本実施形態の光クロスコネクトシステムで
は、それぞれの光合流部に光ゲートスイッチが備えられ
ているが、光合流部ではなく、それぞれの光分離部に光
ゲートスイッチを備えて、上述したスイッチング動作を
行うことができる光クロスコネクトシステムを構成して
もよい。

【００９６】（第１１の実施の形態）図１５は、本発明
の第１１の実施形態の光スイッチシステムとしての光ク
ロスコネクトシステムの構成を模式的に示す図である。
本実施形態の光クロスコネクトシステムは、８つの光入
力ポートおよび８つの光出力ポートを有する８×８のマ
トリックス型光スイッチである。

【００９７】本実施形態の光クロスコネクトシステムで
は、図１５に示すように、それぞれの光入力ポートに入
力用光ファイバ７０１〜７０８がそれぞれ取り付けら
れ、それぞれの光出力ポートに出力用光ファイバ７１１
〜７１８がそれぞれ取り付けられている。入力用光ファ
イバ７０１〜７０８のそれぞれの一端は、光分岐器であ
る光分離部６０１に接続されている。光分離部６０１
は、入力用光ファイバ７０１〜７０８のそれぞれに対し
て、入力用光ファイバ７０１〜７０８のうちの１つの入
力用光ファイバに入力された光の光伝送路を、出力用光
ファイバの数に対応する８つの伝送路に分岐するもので
ある。図１５では、光分離部６０１の、入力用光ファイ
バ７０１〜７０８のそれぞれに対応する部分の一部が省
略されている。

【００９８】また、本実施形態の光クロスコネクトシス
テムには、光分離部６０１と出力用光ファイバ７１１と
の間の光伝送路で光のスイッチングを行うアレイ型空間
光スイッチ９０１，９０２、および光分離部６０１と出
力用光ファイバ７１２との間で光のスイッチングを行う
アレイ型空間光スイッチ９０３，９０４が備えられてい
る。アレイ型空間光スイッチ９０１〜９０４はそれぞ
れ、４つの光入力ポートおよび４つの光出力ポートを有
する４×４のアレイ型空間光スイッチである。

【００９９】アレイ型空間光スイッチ９０１〜９０４
は、第１の実施形態のアレイ型空間光スイッチのように
遮蔽板を用いたもの、第５の実施形態のアレイ型空間光
スイッチのように光ファイバの端部を移動させるもの、
または第６の実施形態のアレイ型空間光スイッチのよう
にＥＤＦＡゲート部を用いるもののうちいずれか１つと
同様な構成のものである。いずれのものを用いた場合で
も、これらのアレイ型空間光スイッチ９０１〜９０４
は、１つのスイッチ動作で４つの光伝送路における光の
スイッチングを同時に行うものである。

【０１００】アレイ型空間光スイッチ９０１のそれぞれ
の光入力ポートには、入力用光ファイバ７０１〜７０４
のそれぞれから光分離部６０１を経由した光伝送路が接
続され、アレイ型空間光スイッチ９０２のそれぞれの光
入力ポートには、入力用光ファイバ７０５〜７０８のそ
れぞれから光分離部６０１を経由した光伝送路が接続さ
れている。アレイ型空間光スイッチ９０３のそれぞれの
光入力ポートには、入力用光ファイバ７０１〜７０４の
それぞれから光分離部６０１を経由した光伝送路が接続
され、アレイ型空間光スイッチ９０４のそれぞれの光入
力ポートには、入力用光ファイバ７０５〜７０８のそれ
ぞれから光分離部６０１を経由した光伝送路が接続され
ている。光分離部６０１とアレイ型空間光スイッチ９０
１〜９０４のそれぞれとは光ファイバを介して接続され
ている。

【０１０１】アレイ型空間光スイッチ９０１，９０２の
それぞれの光出力ポートは光ファイバを介して、光結合
器である光合流部６１１と接続され、アレイ型空間光ス
イッチ９０３，９０４のそれぞれの光出力ポートは光フ
ァイバを介して、光結合器である光合流部６１２と接続
されている。光合流部６１１は、アレイ型空間光スイッ
チ９０１，９０２を経由した光を１つの光に合流するた
めのものであり、光合流部６１１により合流された光は
出力用光ファイバ７１１へと出力される。光合流部６１
２は、アレイ型空間光スイッチ９０３，９０４を経由し
た光を１つの光に合流するためのものであり、光合流部
６１２により合流された光は出力用光ファイバ７１２へ
と出力される。

【０１０２】光合流部６１１には光ゲートスイッチ８０
１〜８０４が備えられ、光合流部６１２には光ゲートス
イッチ８０５〜８０８が備えられている。光ゲートスイ
ッチ８０１は、入力用光ファイバ７０１から光分離部６
０１およびアレイ型空間光スイッチ９０１を経由した光
と、入力用光ファイバ７０５から光分離部６０１および
アレイ型空間光スイッチ９０２を経由した光とが結合さ
れた光のスイッチングを行うものである。光ゲートスイ
ッチ８０２は、入力用光ファイバ７０２から光分離部６
０１およびアレイ型空間光スイッチ９０１を経由した光
と、入力用光ファイバ７０６から光分離部６０１および
アレイ型空間光スイッチ９０２を経由した光とが結合さ
れた光のスイッチングを行うものである。光ゲートスイ
ッチ８０３は、入力用光ファイバ７０３から光分離部６
０１およびアレイ型空間光スイッチ９０１を経由した光
と、入力用光ファイバ７０７から光分離部６０１および
アレイ型空間光スイッチ９０２を経由した光とが結合さ
れた光のスイッチングを行うものである。光ゲートスイ
ッチ８０４は、入力用光ファイバ７０４から光分離部６
０１およびアレイ型空間光スイッチ９０１を経由した光
と、入力用光ファイバ７０８から光分離部６０１および
アレイ型空間光スイッチ９０２を経由した光とが結合さ
れた光のスイッチングを行うものである。

【０１０３】また、光ゲートスイッチ８０５は、入力用
光ファイバ７０１から光分離部６０１およびアレイ型空
間光スイッチ９０３を経由した光と、入力用光ファイバ
７０５から光分離部６０１およびアレイ型空間光スイッ
チ９０４を経由した光とが結合された光のスイッチング
を行うものである。光ゲートスイッチ８０３は、入力用
光ファイバ７０２から光分離部６０１およびアレイ型空
間光スイッチ９０３を経由した光と、入力用光ファイバ
７０６から光分離部６０１およびアレイ型空間光スイッ
チ９０４を経由した光とが結合された光のスイッチング
を行うものである。光ゲートスイッチ８０７は、入力用
光ファイバ７０３から光分離部６０１およびアレイ型空
間光スイッチ９０３を経由した光と、入力用光ファイバ
７０７から光分離部６０１およびアレイ型空間光スイッ
チ９０４を経由した光とが結合された光のスイッチング
を行うものである。光ゲートスイッチ８０８は、入力用
光ファイバ７０４から光分離部６０１およびアレイ型空
間光スイッチ９０３を経由した光と、入力用光ファイバ
７０８から光分離部６０１およびアレイ型空間光スイッ
チ９０４を経由した光とが結合された光のスイッチング
を行うものである。入力用光ファイバ７０１〜７０８の
それぞれと出力用光ファイバ７１３〜７１８のそれぞれ
との間の光伝送路も、入力用光ファイバ７０１〜７０８
のそれぞれと出力用光ファイバ７１１，７１２との間の
光伝送路と同様に、光分離部６０１、４×４のアレイ型
空間光スイッチ、および光ゲートスイッチを備えた光合
流部や、それらを接続する複数本の光ファイバから構成
されている。

【０１０４】本実施形態の光クロスコネクトシステムに
は、入力用光ファイバ７０１〜７０８の、光分離部６０
１側と反対側のそれぞれの端面から１５５０ｎｍ帯の信
号光が入力される。例えば、入力用光ファイバ７０１に
入力された信号光を出力用光ファイバ７１１から出力さ
せる場合、アレイ型空間光スイッチ９０１をオン、アレ
イ型空間光スイッチ９０２をオフにし、光ゲートスイッ
チ８０１をオン、光ゲートスイッチ８０２〜８０４をオ
フにする。これにより、入力用光ファイバ７０１と出力
用光ファイバ７１１とが光分離部６０１、アレイ型空間
光スイッチ９０１および光合流部６１１を介して光結合
され、入力用光ファイバ７０１に入力された光が、その
光に入力用光ファイバ７０２〜７０８のそれぞれからの
光が混入することなく、出力用光ファイバ７１１へと出
力される。

【０１０５】上記のような光クロスコネクトシステムの
動作と同様に、他の光入力ポートおよび光出力ポートに
対してアレイ型空間光スイッチおよび光ゲートスイッチ
のスイッチ動作を行うことによって、４×４のマトリッ
クス型光スイッチの完全な駆動が実現される。

【０１０６】本実施形態の光クロスコネクトシステムで
は、入力用光ファイバ７０１〜７０８のそれぞれと出力
用光ファイバ７１１との間の光伝送路でアレイ型空間光
スイッチ９０１，９０２と光ゲートスイッチ８０１〜８
０４とが用いられており、その光伝送路では合計６個の
光スイッチが用いられている。従って、８×８の光クロ
スコネクトシステム全体では、光スイッチが、６×８の
合計４８個用いられている。このような光クロスコネク
トシステムに対して、従来の８×８の光クロスコネクト
システムである８×８光クロスバ・スイッチ網では必要
な光スイッチの数が合計６４個であり、本実施形態の光
クロスコネクトシステムで用いられている光スイッチの
数が、従来の８×８光クロスバ・スイッチ網における光
スイッチの数の３／４になっている。この、光クロスコ
ネクトシステムの光スイッチが数が少なくなるという効
果は、光クロスコネクトシステムの規模が大きくなるほ
ど顕著になる。

【０１０７】例えば、本実施形態の光クロスコネクトシ
ステムにおける入力光ファイバと出力光ファイバと間の
光伝送路と同様な構成で、１６波長を用いる、１６×１
６の光クロスコネクトシステムを作製すると、必要な光
スイッチの数は合計１１２個となる。一方、従来の光ク
ロスバ・スイッチ網と同様な構成で１６×１６光クロス
コネクトシステムを作製すると２５６個の光スイッチが
必要になる。従って、本実施形態の光クロスコネクトシ
ステムと同様な構成を有する１６×１６のものでは、必
要な光スイッチの数が、従来の１６×１６光クロスバ・
スイッチ網における光スイッチ数の１／２に削減されて
いる。ここで、光スイッチとして半導体光増幅器を用い
た場合には、半導体光増幅器の数が１／２に削減される
ことになる。

【０１０８】従って、従来のマトリックス型光スイッチ
では光入力ポート数の２乗個の光スイッチが必要である
が、アレイ型空間光スイッチとゲートスイッチの組合せ
でマトリックス型光スイッチを構成することによって、
必要な光スイッチの数を大幅に削減することができる。
また、本実施形態の光クロスコネクトシステムの構成を
用いることにより、マトリックス型光スイッチのサイズ
を小さくすることができるため、アレイ型空間光スイッ
チのアレイ化が可能となる。

【０１０９】本実施形態の光クロスコネクトシステムで
は、それぞれの光合流部に光ゲートスイッチが備えられ
ているが、光合流部ではなく、光分離部６０１に光ゲー
トスイッチを備えて、上述したスイッチング動作を行う
ことができる光クロスコネクトシステムを構成してもよ
い。

【０１１０】上述した本発明の光スイッチは、上述した
第１〜６のそれぞれの実施形態におけるアレイ型空間光
スイッチの構成のみ限定されるものではなく、それぞれ
の実施形態のアレイ型空間光スイッチの特徴を有するも
のは全て、本発明に含まれるものであり、本発明の光ス
イッチの基本原理は様々な構成のアレイ型空間光スイッ
チに利用できる。

【０１１１】また、上述した実施形態で用いた遮蔽板の
形状は、参照した図１、図３、図４、図５、図６および
図７に示したものに限定されるものではない。空間伝播
する任意の光経路を遮蔽し、かつ、空間伝播部で遮断し
ない光に対して遮蔽時に影響を及ぼさない遮蔽板であれ
ばいかなるものでも代用できる。

【０１１２】さらに、光ファイバの端部を移動させる際
には、その移動方法は特に限定されるものではない。例
えば、磁気式、電気式等のどの方法でも利用可能であ
る。

【０１１３】さらに、ＥＤＦＡ（Erbium-Doped Fiber A
mplifier：エルビウム添加ファイバ増幅器）ゲートに対
しては、ＥＤＦＡゲート部と同じ動作原理もしくは機能
を有するものであれば代用可能である。また、遮蔽板を
用いる方法、光ファイバの端部を移動させる方法、およ
び光を増幅または減衰させる光学素子を用いる方法の、
これら３つの方法に類するもの、もしくはそれらの方法
の組合せによって作製されたアレイ型空間光スイッチも
本発明に含まれるものである。

【０１１４】さらに、空間伝播部の設置方法も、遮蔽
板、光ファイバの可動部、もしくはＥＤＦＡゲートの位
置に制限されるものではない。例えば、１つの空間伝播
部に複数の遮蔽板、光ファイバの可動部、もしくはＥＤ
ＦＡゲートを設置することも可能である。

【０１１５】さらに、第１〜第６の実施形態のそれぞれ
のアレイ型空間光スイッチにおいては、光入力ポートお
よび光出力ポートのそれぞれの数が４つであるが、それ
ぞれのポートの数は４に限定されるものではなく、８、
１６、３２、６４など任意の数に自由に設定でき、多数
の光ファイバに対してアレイ型空間光スイッチを用いて
一括してスイッチングすることが可能である。

【０１１６】さらに、第１〜第６の実施形態のそれぞれ
のアレイ型空間光スイッチにおいて、入力光の波長は１
５５０ｎｍ帯に限定されるものではなく、１３００ｎｍ
帯など、また位置波長のみならず波長多重光を伝播する
ことも自由に設定できる。光の入力方向もどちらか一方
に限定されるものではなく、光入力ポートおよび光出力
ポートを混在して使用したり、一つのポートを入出力用
として用いてもよい。

【０１１７】さらに、本発明の光スイッチシステムは、
第７〜第１１の実施形態のそれぞれの光クロスコネクト
システムに限定されるものではなく、光クロスコネクト
システムにおける光入力ポートおよび光出力ポートの数
は、８、１６、３２、６４など任意の数に自由に設定で
き、多数の光ファイバを光クロスコネクトシステムを用
いて一括してスイッチングすることが可能である。さら
には、光入力ポートの数と光出力ポートの数とが異なっ
ていてもよく、例えば、光入力ポートの数がｎ個で光出
力ポートの数がｍ個で、それぞれのポートの数が任意の
整数に設定されていてもよい。光クロスコネクトシステ
ムに備えられたアレイ型空間光スイッチにおいては、上
記の第１〜第６の実施形態のいずれかのもの、またはそ
れらのアレイ型空間光スイッチと同じ原理もしくは機能
を有する他のものであれば代用可能である。

【０１１８】また、光が分岐される際の損失を補償する
ために、光増幅機能を有するアレイ型空間光スイッチも
しくは光ゲートスイッチを用いることも可能である。さ
らに、光クロスコネクトシステムにおいて、光ファイバ
の分岐方法、アレイ型空間光スイッチで一括して制御す
る波長数は、上記のそれぞれの実施形態に記載されたも
の以外にも自由に設定することが可能である。

【０１１９】さらに、第７〜第１１の実施形態のそれぞ
れの光クロスコネクトシステムにおいて、入力光の波長
は１５５０ｎｍ帯に限定されるものではなく、１３００
ｎｍ帯など、また位置波長のみならず波長多重光を伝播
することも自由に設定できる。光の入力方向もどちらか
一方に限定されるものではなく、光入力ポートおよび光
出力ポートを混在して使用したり、一つのポートを入出
力用として用いてもよい。

【０１２０】また、第７〜第１１の実施形態のそれぞれ
の光クロスコネクトシステムで用いた光分離部および光
合流部は通常の光分岐・結合器を用いることも可能であ
るが、光分離部および光合流部で、光ファイバのシング
ルモードおよびマルチモードのいずれか一方を他方に変
換する機能を有するシングルマルチコンバイナを用いる
ことで、光の分離および合流時の損失を少なくすること
も可能である。

【０１２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、以下のよ
うな効果がある。

【０１２２】請求項１および２に記載の発明は、２つの
光ファイバから１組が構成された複数組の光ファイバに
おいてそれぞれの組の光ファイバにおける２つの光ファ
イバの間で光のスイッチングを行う際に、一つのスイッ
チ駆動で複数組の光ファイバで同時にオンまたはオフに
する制御が可能になるという効果がある。

【０１２３】また、請求項３および４に記載の発明は、
従来の光クロスコネクトシステムである光クロスバ・ス
イッチ網と全く同等の機能を備えながら、光スイッチシ
ステムで用いる光スイッチの数を少なくすることができ
るので、光スイッチのハード量が削減され、小型で、か
つ、コストが低いマトリックス型光スイッチが得られる
という効果がある。

【０１２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の光スイッチとしての
アレイ型空間光スイッチを模式的に示す斜視図である。

【図２】図１に示したアレイ型空間光スイッチにおいて
空間伝播部に遮蔽板が挿入されていない状態を示す断面
図である。

【図３】図１に示したアレイ型空間光スイッチにおいて
空間伝播部に遮蔽板が挿入された状態を示す断面図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施形態の光スイッチとしての
アレイ型空間光スイッチについて説明するための断面図
である。

【図５】図４に示される遮蔽板の平面図である。

【図６】本発明の第３の実施形態の光スイッチとしての
アレイ型空間光スイッチの構成を模式的に示す図であ
る。

【図７】本発明の第４の実施形態の光スイッチとしての
アレイ型空間光スイッチの構成を模式的に示す図であ
る。

【図８】本発明の第５の実施形態の光スイッチとしての
アレイ型空間光スイッチの構成を模式的に示す図であ
る。

【図９】本発明の第６の実施形態の光スイッチとしての
アレイ型空間光スイッチの構成を模式的に示す図であ
る。

【図１０】本発明の第７の実施形態の光スイッチシステ
ムが適用されるマトリックス型光回路の構成を模式的に
示す図である。

【図１１】本発明の第７の実施形態の光スイッチシステ
ムとしての光クロスコネクトシステムの構成を模式的に
示す図である。

【図１２】本発明の第８の実施形態の光スイッチシステ
ムとしての光クロスコネクトシステムの構成を模式的に
示す図である。

【図１３】本発明の第９の実施形態の光スイッチシステ
ムとしての光クロスコネクトシステムの構成を模式的に
示す図である。

【図１４】本発明の第１０の実施形態の光スイッチシス
テムとしての光クロスコネクトシステムの構成を模式的
に示す図である。

【図１５】本発明の第１１の実施形態の光スイッチシス
テムとしての光クロスコネクトシステムの構成を模式的
に示す図である。

【符号の説明】

１０、９１〜９４、９０１〜９０４ アレイ型空間光
スイッチ １１ａ〜１１ｅ、１２ａ〜１２ｅ、１３ａ〜１３ｅ、１
４ａ〜１４ｅ、１０１〜１０４ 光ファイバ ４１〜４４ 可動部 ５１〜５４ ＥＤＦＡゲート部 ６１〜６４、６０１ 光分離部 ６５〜６８、６５ａ、６６ａ、６１１、６１２ 光合
流部 ７１ａ〜７４ａ、７０１〜７０８ 入力用光ファイバ ７１ｂ〜７４ｂ、７１１〜７１８ 出力用光ファイバ ８１〜８４、８０１〜８０８ 光ゲートスイッチ １０５ａ、１０５ｂ 支持部材 １１１〜１１４ 光伝送路 ２００、２００ａ〜２００ｄ 空間伝播部 ３００〜３０８、３１０ 遮蔽板 ３０２ａ、３０３ａ、３１０ａ 切欠部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−123501（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−231530（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−341207（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−230151（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いの端面同士が対向した２つの光ファイ
   バから１組が構成された複数組の光ファイバで、端面同
   士が対向した２つの光ファイバの間での光のスイッチン
   グを行う光スイッチであって、 前記複数組の光ファイバのそれぞれの組で２つの光ファ
   イバの端面同士の間に備えられ、前記２つの光ファイバ
   のうち一方の光ファイバの端面から出射された光を、前
   記一方の光ファイバと他方の光ファイバとの互いに対向
   する端面同士の光軸が略一致した状態でコリメートまた
   は空間伝播して前記他方の光ファイバの端面に入射させ
   るための空間伝播部と、 前記複数組の光ファイバのうち特定の組を除く全ての組
   の光ファイバで、２つの光ファイバのうち一方の光ファ
   イバの端面から出射された光を前記空間伝播部を介して
   他方の光ファイバの端面に入射させる状態、および前記
   出射された光を前記空間伝播部で遮断する状態を切り替
   えて前記光のスイッチングを行うために、前記一方の光
   ファイバの端面からの前記光を前記他方の光ファイバの
   端面に入射させる際に前記空間伝播部の外部に配置さ
   れ、前記光を遮断する際に前記空間伝播部に配置されて
   前記一方の光ファイバの端面からの前記光を前記空間伝
   播部で遮断する遮蔽板とを有し、 前記複数組の光ファイバのそれぞれの組が対応する前記
   遮蔽板が複数枚備えられおり、各遮蔽板には対応する光
   ファイバ組の信号光のみが空間伝播される位置に１つの
   切欠部が形成されており、複数枚の前記遮蔽板がそれぞ
   れ、前記複数組の光ファイバのうち、それぞれの前記遮
   蔽板に対応する組の光ファイバを除く全ての組の光ファ
   イバにおける前記光のスイッチングを一度に行うもので
   ある光スイッチ。
2. 【請求項２】ｎ本の入力用光ファイバとｍ本の出力用光
   ファイバとの間で、前記ｎ本の入力用光ファイバのうち
   特定の入力用光ファイバに入力された光を前記ｍ本の出
   力用光ファイバのうち少なくとも１本の出力用光ファイ
   バへと出力させるために、前記ｎ本の入力用光ファイバ
   と前記ｍ本の出力用光ファイバとの間で光伝送路を切り
   替えるための光スイッチシステムであって、 前記ｎ本の入力用光ファイバのそれぞれに対して、１つ
   の入力用光ファイバに入力された光の光伝送路をｍ本に
   分岐する光分岐器と、 前記光分岐器により分岐されたｎ×ｍ本の光伝送路を構
   成する複数本の光ファイバと、 前記光分岐器により分岐されたｎ×ｍ本の光伝送路に対
   して、特定のｎ本の光伝送路を１本の光伝送路に結合
   し、前記特定のｎ本の光伝送路に入力された光を前記出
   力用光ファイバに入力するための光結合器と、 前記ｎ本の入力用光ファイバと前記ｍ本の出力用光ファ
   イバとの間の光伝送路を切り替えるために前記光分岐器
   と前記光結合器との間の光伝送路に挿入された、請求項
   １に記載の光スイッチとを有する光スイッチシステム。
3. 【請求項３】ｎ本の入力用光ファイバとｍ本の出力用光
   ファイバとの間で、前記ｎ本の入力用光ファイバのうち
   特定の入力用光ファイバに入力された光を前記ｍ本の出
   力用光ファイバのうち少なくとも１本の出力用光ファイ
   バへと出力させるために、前記ｎ本の入力用光ファイバ
   と前記ｍ本の出力用光ファイバとの間で光伝送路を切り
   替えるための光スイッチシステムであって、 前記ｎ本の入力用光ファイバのそれぞれに対して、１つ
   の入力用光ファイバに入力された光の光伝送路をｍ本に
   分岐する光分岐器と、 前記光分岐器により分岐されたｎ×ｍ本の光伝送路を構
   成する複数本の光ファイバと、 前記光分岐器により分岐されたｎ×ｍ本の光伝送路に対
   して、特定のｎ本の光伝送路を１本の光伝送路に結合
   し、特定のｎ本の光伝送路に入力された光を前記出力用
   光ファイバに入力するための光結合器と、 前記ｎ本の入力用光ファイバと前記ｍ本の出力用光ファ
   イバとの間の光伝送路を切り替えるために前記光分岐器
   または前記光結合器に備えられ、前記光分岐器または前
   記光結合器における光のスイッチングを行う光ゲートス
   イッチと、 前記ｎ本の入力用光ファイバと前記ｍ本の出力用光ファ
   イバとの間の光伝送路を切り替えるために前記光分岐器
   と前記光結合器との間の光伝送路に挿入された、請求項
   １に記載の光スイッチとを有する光スイッチシステム。
4. 【請求項４】前記光分岐器が、光ファイバのシングルモ
   ードおよびマルチモードのいずれか一方を他方に変換す
   るものである請求項２または３に記載の光スイッチシス
   テム。
5. 【請求項５】前記光結合器が、光ファイバのシングルモ
   ードおよびマルチモードのいずれか一方を他方に変換す
   るものである請求項２または３に記載の記載の光スイッ
   チシステム。