JP3494079B2 - 光スイッチャ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光スイッチャに係
り、特に複数の光分岐と複数の光スイッチ及び光アンプ
により構成される光スイッチャに関する。

【０００２】

【従来の技術】放送局などで使用されるＨＤＴＶディジ
タルシリアル信号は、１．５Ｇｂｐｓと非常に高速であ
り、同軸ケーブルによる伝送では、伝送距離が制限され
るため光ファイバーケーブルを用いた光伝送方式が規格
化されている。この光伝送方式では、従来の電気式スイ
ッチャに代わって、光信号のままスイッチングを行う光
スイッチャが用いられる。

【０００３】この光スイッチャとして、従来より図２の
構成図に示すような光スイッチが知られている（特開平
４−９９２９号公報）。同図に示すように、この従来の
光スイッチは、入力ポート１１ａ、１１ｂと、出力ポー
ト１２ａ、１２ｂを備えてなる光スイッチにおいて、入
力ポート１１ａの入力光は分岐器１３ａで２分され、一
方は光増幅器１４ａを介して合波器１５ａに入力され、
他方は光増幅器１４ｂを介して合波器１５ｂに入力され
る。また、入力ポート１１ｂの入力光は分岐器１３ｂで
２分され、一方は光増幅器１４ｃを介して合波器１５ｂ
に入力され、他方は光増幅器１４ｄを介して合波器１５
ａに入力される。

【０００４】光増幅器１４ａ〜１４ｄは、ポンプ光源１
６で適宜発生された励起信号であるポンプ光が入力され
た時には２０ｄＢ程度の利得を有し、ポンプ光が入力さ
れない時には入力光に対して２０〜３０ｄＢ程度の減衰
する。これにより、ポンプ光源１６からのポンプ光を選
択することにより、入力ポート１１ａ、１１ｂの入力光
を出力ポート１２ａ、１２ｂの一方に選択出力できる。

【０００５】例えば、入力ポート１１ａの入力光を出力
ポート１２ｂに出力させ、入力ポート１１ｂの入力光を
出力ポート１２ａに出力させる場合は、ポンプ光源１６
から出力されるポンプ光Ｂ、Ｄをオン、ポンプ光Ａ、Ｃ
をオフに設定することにより、光増幅器１４ａ、１４ｃ
をオフ状態、光増幅器１４ｂ、１４ｄをオフ状態とす
る。これにより、入力ポート１１ａに入力された入力光
は、光増幅器１４ｂで増幅されて合波器１５ｂを介して
出力ポート１２ｂに出力される。一方、入力ポート１１
ｂに入力された入力光は、光増幅器１４ｄで増幅されて
合波器１５ａを介して出力ポート１２ａに出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の光スイッチャでは、光増幅器１４ａ〜１４ｄの後段に
光合波器１５ａ及び１５ｂを設け、光増幅器１４ａ〜１
４ｄのゲート機能によりスイッチングを実現している
が、光合波器１５ａ及び１５ｂには通常、３ｄＢカップ
ラが用いられるため、その挿入損失が３ｄＢ以上であり
比較的大きいという問題がある。このため、光増幅器に
より損失を補償する必要があり、消費電力が大きいとい
う問題がある。

【０００７】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
挿入損失が小さく、消費電力を低減し得る光スイッチャ
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、第１乃至第ｎのｎ個（ｎは２以上の整
数）の信号光のうち各信号光に対してｍ個（ｍは２以上
の整数）ずつ設けられており、入力された信号光を通電
時に増幅して出力し、非通電時は遮断する全部でｎ×ｍ
個の光アンプと、各々ｎ個の入力端子を有し、第１乃至
第ｎの信号光を入力とするｎ個の光アンプの出力端子が
各入力端子に接続され、ｎ個の入力端子のうち一の入力
端子に入力される信号光を選択して出力するｍ個のｎ入
力１出力型の光スイッチと、ｍ個の光スイッチを選択動
作させると共に、ｎ×ｍ個の光アンプのうち光スイッチ
から選択出力される信号光を出力する光アンプのみを通
電し、他の光アンプは非通電制御する制御装置とを有す
る構成としたものである。

【０００９】この発明では、光合波器よりも挿入損失が
小さな光スイッチを複数の光アンプの後段に接続し、光
スイッチによりスイッチングを行って所望の信号光を選
択出力できる。

【００１０】また、本発明は、複数の光アンプのうち出
力に接続される光信号を増幅する光アンプ以外の光アン
プには通電しないことを特徴とする。この発明では、複
数の光アンプのうち出力に接続される光信号を増幅する
光アンプのみ通電される。

【００１１】 また、本発明は上記の目的を達成するた
め、各々入力された信号光をｎ分岐（ｎは２以上の整
数）する全部でｍ個（ｍは２以上の整数）の光分岐と、
光分岐から分岐して出力されたｎ個の信号光をそれぞれ
互いに独立して通電時は光増幅し、非通電時は遮断す
る、全部でｍ×ｎ個の光アンプと、各々がｍ個の光分岐
から取り出されてｍ×ｎ個の光アンプのうち、互いに入
力信号光が異なるｍ個の光アンプの出力端子にｍ個の入
力端子が接続され、そのうちの一の入力端子への信号光
を選択する全部でｎ個のｍ入力１出力型光スイッチと、
ｎ個の光スイッチにより１つの入力信号光を選択して出
力させると共に、ｎ個の光スイッチから出力される各信
号光を増幅する光アンプのみ動作させ、他の光アンプを
非動作に制御する制御装置とを有する構成としたもので
ある。

【００１２】この発明では、各々がｍ個の光分岐から取
り出されてｍ×ｎ個の光アンプのうちｍ個の光アンプを
通したｍ個の信号光が入力され、かつ、互いに異なるｍ
個の光アンプを通して信号光が入力される全部でｎ個の
光スイッチにより、１つの入力信号光が選択して出力さ
れると共に、出力される信号光を増幅する光アンプのみ
動作させ、他の光アンプを非動作に制御するようにした
ため、光アンプのゲート機能によりスイッチングして光
合波器で光合波する構成の従来スイッチャに比し、光合
波器よりも挿入損失の小さな光スイッチを使用してスイ
ッチングできると共に、動作させる光アンプの個数を最
小限にすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態につ
いて図面と共に説明する。図１は本発明になる光スイッ
チャの一実施の形態の構成図を示す。本実施の形態の光
スイッチャは、４×４分配接続型光スイッチャで、４つ
の光分岐１₁〜１₄と、光分岐１₁〜１₄のうちｍ番目（ｍ
＝１〜４）の光分岐１_mの出力側に４つ並列に設けられ
た光アンプ２_m1〜２_m4と、４つの４入力１出力型光スイ
ッチ３₁〜３₄と、全部で１６個の光アンプ２₁₁〜２₄₄と
４つの光スイッチ３₁〜３₄の動作を制御する制御装置４
とから構成されている。この実施の形態は、光アンプ２
₁₁〜２₄₄の後段に光スイッチ３₁〜３₄が設けられている
点に特徴がある。なお、光アンプ２₁₁〜２₄₄は光ファイ
バーアンプなどの公知のものを使用できる。

【００１４】次に、この実施の形態の動作について説明
する。光分岐１₁に入射された第１の信号光は、ここで
４分岐されて光アンプ２₁₁、２₁₂、２₁₃及び２₁₄にそれ
ぞれに供給される。同様に、第２の信号光は光分岐１₂
により、第３の信号光は光分岐１₃により、第４の信号
光は光分岐１₄により、それぞれ４分岐され、光分岐１ ₂
からの分岐光は光アンプ２₂₁、２₂₂、２₂₃及び２₂₄に、
光分岐１₃からの分岐光は光アンプ２₃₁、２₃₂、２₃₃及
び２₃₄に、光分岐１₄からの分岐光は光アンプ２_{4 1}、２
₄₂、２₄₃及び２₄₄にそれぞれ供給される。なお、第１〜
第４の信号光は、例えば、ＨＤＴＶデジタルシリアル信
号を光信号に変換した信号光である。

【００１５】ここで、光アンプ２₁₁〜２₄₄は制御装置４
からの制御信号により動作（オン）又は非動作（オフ）
のいずれかをとり、オン動作の光アンプからのみ、ある
利得で光増幅された信号光が取り出され、オフ動作の光
アンプは増幅動作を行わず、信号光は取り出されない。

【００１６】光スイッチ３₁は光アンプ２₁₁、２₂₁、２
₃₁及び２₄₁のいずれかから取り出された信号光を、制御
装置４からの選択信号に基づいて選択して出力する。同
様に、制御装置４からの選択信号に基づいて、光スイッ
チ３₂は光アンプ２₁₂、２₂₂、２₃₂及び２₄₂のいずれか
から取り出された信号光を選択し、光スイッチ３₃は光
アンプ２₁₃、２₂₃、２₃₃及び２₄₃のいずれかから取り出
された信号光を選択し、光スイッチ３₄は光アンプ
２₁₄、２₂₄、２₃₄及び２₄₄のいずれかから取り出された
信号光を選択して出力する。

【００１７】ここで、光スイッチ３₁〜３₄のそれぞれは
４入力１出力型であり、４つの光アンプの出力光信号が
入力されるように構成されているが、この実施の形態で
は、１つの光アンプの出力光信号だけが入力される。す
なわち、この実施の形態では、制御装置４により光スイ
ッチ３₁〜３₄の制御に同期して、光アンプ２₁₁〜２₄₄の
うち出力に接続される信号光を増幅する光アンプのみ動
作するように制御している（すなわち、使用しない光ア
ンプはオフとするように制御している）ため、光スイッ
チ３₁〜３₄のそれぞれには各々一つの光アンプから出力
された信号光のみ入力される。使用しない光アンプをオ
フとして通電しないのは、消費電力の低減のためであ
る。

【００１８】このようにして、光スイッチ３₁からは光
増幅された第１の信号光〜第４の信号光のいずれかが取
り出され、光スイッチ３₂〜３₄のそれぞれからも、光増
幅された第１の信号光〜第４の信号光のいずれかがそれ
ぞれ取り出される。この場合、光スイッチ３₁〜３₄の各
出力信号光は、光分岐１₁〜１₄に入力された第１の信号
光〜第４の信号光のうち、すべて同一の信号光であって
もよく、すべて異なる信号光であってもよく、また複数
ずつ混在していてもよいことは勿論である。例えば、光
スイッチ３₁、３₂、３₃及び３₄から第４、第３、第２及
び第１の信号光を出力するときには、光アンプ２₁₄、２
₂₃、２₃₂及び２₄₁がそれぞれオンとされ、他の光アンプ
はそれぞれオフとされる。

【００１９】このように、この実施の形態では、光アン
プ２₁₁〜２₄₄の後段に光スイッチ３ ₁〜３₄を接続し、光
スイッチ３₁〜３₄のスイッチングにより光分岐１₁〜１₄
に入力された第１の信号光〜第４の信号光を選択出力す
るようにしているため、光スイッチの後段に光合波器を
用いた従来の光スイッチャに比し、挿入損失が光合波器
よりも光スイッチの方が小さいので、光アンプを省いた
部分の損失は、本実施の形態の方が小さくでき、また、
１６ある光アンプのうち４つの光アンプのみを動作させ
１２の光アンプは通電しないので、全体の消費電力を低
減することができる。

【００２０】また、この実施の形態では、光アンプをオ
フすることにより、光スイッチ３₁〜３₄のクロスポート
（選択されていない入力ポート）への入力光パワーが小
さくなるので、光スイッチで発生するクロストークを低
減することができる。

【００２１】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、入力数と出力数は４以外でもよく、
また入力数と出力数は異なっていてもよい。更に、光分
岐は設けなくてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光アンプのゲート機能によりスイッチングして光合波器
で光合波する構成の従来スイッチャに比し、光合波器よ
りも挿入損失の小さな光スイッチを光アンプの後段に設
けて光スイッチでスイッチングするようにしたため、従
来のスイッチャに比べて光アンプを省いた部分の損失を
小さくすることができる。

【００２３】また、本発明によれば、複数の光アンプの
うち出力に接続される光信号を増幅する光アンプのみ通
電される動作させる光アンプの個数を最小限にするよう
にしたため、全体の消費電力を低減することができ、よ
って、光スイッチャを大規模、集積化する場合に特に有
効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の構成図である。

【図２】従来の一例の構成図である。

【符号の説明】

１₁〜１₄ 光分岐 ２₁₁〜２₄₄ 光アンプ ３₁〜３₄ 光スイッチ ４ 制御装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１乃至第ｎのｎ個（ｎは２以上の整
   数）の信号光のうち各信号光に対してｍ個（ｍは２以上
   の整数）ずつ設けられており、入力された前記信号光を
   通電時に増幅して出力し、非通電時は遮断する全部でｎ
   ×ｍ個の光アンプと、 各々ｎ個の入力端子を有し、前記第１乃至第ｎの信号光
   を入力とするｎ個の前記光アンプの出力端子が各入力端
   子に接続され、ｎ個の入力端子のうち一の入力端子に入
   力される信号光を選択して出力するｍ個のｎ入力１出力
   型の光スイッチと、 ｍ個の前記光スイッチを選択動作させると共に、前記ｎ
   ×ｍ個の光アンプのうち前記光スイッチから選択出力さ
   れる信号光を出力する光アンプのみを通電し、他の光ア
   ンプは非通電制御する制御装置と を有する ことを特徴と
   する光スイッチャ。
2. 【請求項２】 各々入力された信号光をｎ分岐（ｎは２
   以上の整数）する全部でｍ個（ｍは２以上の整数）の光
   分岐と、 前記光分岐から分岐して出力されたｎ個の信号光をそれ
   ぞれ互いに独立して通電時は光増幅し、非通電時は遮断
   する、全部でｍ×ｎ個の光アンプと、 各々が前記ｍ個の光分岐から取り出されて前記ｍ×ｎ個
   の光アンプのうち、互いに入力信号光が異なるｍ個の光
   アンプの出力端子にｍ個の入力端子が接続され、そのう
   ちの一の入力端子への信号光を選択する全部でｎ個のｍ
   入力１出力型光スイッチと、 前記ｎ個の光スイッチにより１つの入力信号光を選択し
   て出力させると共に、該ｎ個の光スイッチから出力され
   る各信号光を増幅する光アンプのみ動作させ、他の光ア
   ンプを非動作に制御する制御装置とを有することを特徴
   とする光スイッチャ。