JP4515963B2 - 光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、光信号をスイッチングする光クロスコネクトシステムにおいて、スイッチングされる各光信号の接続状態を監視する接続状態監視装置に関する。なお、光クロスコネクトシステムには、波長多重光信号を各波長ごとにスイッチングする構成、光アド・ドロップ装置なども含むものとする。

ここで、監視する接続状態とは、スイッチングされる各光信号の入出力ポート間の経路、および各光信号の光透過損失の変動などを含むものとする。なお、入出力ポート間の経路監視が別途行われている場合には、例えば波長λの光信号が所定の入力ポートから所定の出力ポートにルーチングされる経路は正当なものとして、波長λの光信号の光透過損失の変動のみを監視することも含むものとする。

図２９は、光クロスコネクトシステムの構成例を示す（特許文献１）。図において、光クロスコネクトシステムのスイッチ部には、構成の簡易さ、コスト、信頼性の観点から光信号を電気信号に変換せず、そのまま切り替えを行う光スイッチモジュールが用いられる。光スイッチモジュール１０は、入力光信号１〜ｎを入力するｎ本（ｎは２以上の整数）の入力ポートと、出力光信号１〜ｎを出力するｎ本の出力ポートを有し、スイッチ制御回路１１の制御により、各入力ポートと各出力ポートをそれぞれ接続する構成である。

図３０は、波長多重光伝送システムに用いられる光クロスコネクトシステムの構成例を示す。図において、ｍ本（ｍは２以上の整数）の光ファイバ伝送路からそれぞれ波長多重光信号１〜ｍが入力され、波長分波器１２−１〜１２−ｍで各波長の光信号に分波して光スイッチモジュール１０の各入力ポートに入力される。また、光スイッチモジュール１０の出力ポートから出力される各波長の光信号は、ｍ本の光ファイバ伝送路にそれぞれ対応する波長合波器１３−１〜１３−ｍで合波され、各光ファイバ伝送路にそれぞれ波長多重光信号１〜ｍが出力される。各波長多重光信号の波長多重数をｔ（ｔは２以上の整数）とすると、光スイッチモジュール１０の入出力ポート数ｎはそれぞれｍ×ｔとなる。

ここで、波長合波器１３で波長多重する場合には、各光信号の波長が互いに異なっている必要があるが、一般に各光ファイバ伝送路の波長多重光信号に用いられる波長は同じ場合が多い。そのため、各波長合波器１３に対応する光スイッチモジュール１０のｔ本の出力ポートには同じ波長の光信号が出力される場合もある。このような場合には、図３１に示すように、各波長合波器１３に対応する光スイッチモジュール１０のｔ本の出力ポートの一部または全部に波長変換器１４を備え、波長競合が起こった場合にはどちらかの波長を変換してから波長合波器１３に入力し、波長多重する構成がある。なお、波長変換器１４を入力ポート側に挿入する構成もある。

ここで、図２９〜図３１に示す光スイッチモジュール１０としては、例えば図３２に示す３次元ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems) 光スイッチが知られている。３次元ＭＥＭＳ光スイッチは、一対のＭＥＭＳミラーと光ファイバアレイを用い、ＭＥＭＳミラーの角度を駆動制御することによりｎ×ｎのスイッチングが可能な構成である。

このようなＭＥＭＳミラーは、ミラーと基板との間に電圧を印加することによって生ずる静電力と、角度変化時にミラーの周辺接続部の変形によって生ずる機械的応力の釣り合いにより、その角度を決定し、光ビームの方向を決定する構成が一般的である。しかし、この釣り合いが機械的振動等によって変動するとミラー角度の変化を生じ、結果として光スイッチモジュール１０の入出力ポート間の光透過損失が変動し、スイッチングされた光信号電力が不安定になる。

図２９に示す光スイッチモジュール１０の入出力ポート間の光透過損失等の接続状態を監視するには、図３３に示すような構成がある。光スイッチモジュール１０の各入力ポートに光カプラ１５−１〜１５−ｎを介して光源１６−１〜１６−ｎを接続し、各出力ポートに光カプラ１７−１〜１７−ｎを介して受光器１８−１〜１８−ｎを接続し、スイッチ制御回路１１の制御により設定される任意の入出力ポート間で、対応する光源１６−ｉから送信された監視用光信号を対応する受光器１８−ｊで受信する。このとき、スイッチ制御回路１１は、光源１６−１〜１６−ｎから順番に監視用光信号を送信させ、いずれかの受光器１８−１〜１８−ｎに受光する光電力をモニタすることにより、設定したスイッチング経路ごとの光透過損失等の接続状態を監視することができる。

また、図３０に示す光スイッチモジュール１０の入出力ポート間の光透過損失等の接続状態を監視するには、図３４に示すような構成がある。光スイッチモジュール１０の各入力ポートに光カプラ１５−１〜１５−ｍｔを介して光源１６−１〜１６−ｍｔを接続し、各出力ポートに光カプラ１７−１〜１７−ｍｔを介して受光器１８−１〜１８−ｍｔを接続し、スイッチ制御回路１１の制御により設定される任意の入出力ポート間で、対応する光源１６−ｉから送信された監視用光信号を対応する受光器１８−ｊで受信し、その光透過損失等の接続状態を監視する。
特開平６−２９２２４６号公報

図３３，３４に示すように、光スイッチモジュール１０の各入出力ポートにそれぞれ光源および受光器を配置する構成では、任意の入出力ポート間における監視用光信号の光透過損失等からその接続状態を監視することができる。しかし、信号チャネル数の増加とともに必要な光源および受光器の数が増え、コスト増加を招くことになる。

本発明は、光スイッチモジュールを用いる光クロスコネクトシステムにおいて、光スイッチモジュールの各入出力ポート間の接続状態を簡易な構成で監視することができる光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、複数ｎの入力ポートと複数ｎの出力ポートを有し、スイッチ制御手段の制御により各入力ポートと各出力ポートをそれぞれ接続する光スイッチモジュールを含む光クロスコネクトシステムにおいて、波長λc1〜λcnの監視用光信号を順次掃引して出力する波長可変光源と、波長可変光源から出力される監視用光信号を波長に応じて分波する波長分波器と、波長可変光源の波長掃引によって波長分波器から順次分波される監視用光信号を複数ｎの入力ポートにそれぞれ結合する結合手段と、複数ｎの出力ポートからそれぞれ出力される波長λc1〜λcnの監視用光信号を分岐する分岐手段と、分岐手段で分岐された波長λc1〜λcnの監視用光信号を結合するｎ：１光カプラと、波長可変光源の波長掃引のタイミングで透過波長が掃引され、ｎ：１光カプラの出力から波長λc1〜λcnの監視用光信号を順次選択して出力する透過波長可変の光バンドパスフィルタと、透過波長可変の光バンドパスフィルタから出力される掃引波長の監視用光信号を受光する１つの受光器とを備え、スイッチ制御手段は、波長可変光源の波長掃引のタイミングで順番に１つの受光器で受光される監視用光信号をモニタし、監視用光信号の波長に対応する入出力ポート間の接続状態を監視する構成である。

また、請求項１に記載の波長可変光源に代えて、波長λc1〜λcnを含む広帯域の監視用光信号を出力する広帯域光源または多波長光源を備え、スイッチ制御手段は、光バンドパスフィルタの透過波長を制御し、そのタイミングで順番に１つの受光器で受光される監視用光信号をモニタし、監視用光信号の波長に対応する入出力ポート間の接続状態を監視する構成としてもよい（請求項２）。

請求項１または２に記載の発明において、監視用光信号の波長帯域と主信号光の波長帯域が異なるように設定され、結合手段および分岐手段は各波長帯域で相補的な透過特性を有し、監視用光信号と主信号光を過剰損失なく結合または分岐する構成としてもよい（請求項３）。また、主信号光を増幅する光増幅器の波長帯域外に監視用光信号の波長帯域を設定する構成としてもよい（請求項４）。

請求項１または２に記載の発明において、監視用光信号の波長と主信号光の波長が交互に設定され、結合手段および分岐手段は周期的かつ相補的な透過特性を有し、監視用光信号と主信号光を過剰損失なく結合または分岐する構成としてもよい（請求項５）。

請求項１または２に記載の発明において、光バンドパスフィルタの透過波長の設定時に、所定の光出力レベルを超えるタイミングで監視用光信号を通過させるゲート時間を設ける構成としてもよい（請求項６）。

請求項２に記載の発明において、広帯域光源または多波長光源および波長分波器に代えて、所定の波長の監視用光信号を出力する光源と、所定の波長の監視用光信号の波長をシフトし、波長λc1〜λcnの監視用光信号を生成する複数の周波数シフタとを備え、複数の周波数シフタから順次出力される各波長の監視用光信号を結合手段を介して複数ｎの入力ポートにそれぞれ結合する構成としてもよい（請求項７）。さらに、光スイッチモジュールの出力側にヘテロダイン検出用光源と、光バンドパスフィルタに代えてヘテロダイン検出用光源の出力とｎ：１光カプラから出力される監視用光信号を結合して１つの受光器に出力する光カプラと、１つの受光器の出力から波長λc1〜λcnの監視用光信号に対応するヘテロダイン検出出力を順次選択して出力するバンドパスフィルタとを備え、スイッチ制御手段は、バンドパスフィルタの透過周波数を掃引することにより受光器のヘテロダイン検出出力を選択して入力し、監視用光信号の波長に対応する入出力ポート間の接続状態を監視する構成としてもよい（請求項８）。さらに、光スイッチモジュールの出力側のヘテロダイン検出用光源に代えて、光スイッチモジュールの入力側の監視用光信号を出力する光源を用いる構成としてもよい（請求項９）。

請求項１０に記載の発明は、複数ｍの波長分波器でそれぞれ分波された複数ｔの波長の光信号を入力する複数（ｍ×ｔ）の入力ポートと、複数（ｍ×ｔ）の出力ポートを有し、スイッチ制御手段の制御により各入力ポートと各出力ポートをそれぞれ接続する光スイッチモジュールを含み、複数ｍの波長合波器で各出力ポートから出力された複数ｔの波長の光信号をそれぞれ合波して出力する構成である光クロスコネクトシステムにおいて、請求項１に記載の接続状態監視装置を備え、複数の波長の監視用光信号を波長分波器の入力側に結合し、波長合波器の出力側から監視用光信号を分岐する構成であり、複数の波長の監視用光信号と光スイッチモジュールでルーチングされる主信号光が、波長分波器および波長合波器で合分波される同じ波長グリッドに設定される構成である。

ここで、波長可変光源、広帯域光源または多波長光源は、波長λc1〜λctの監視用光信号を出力する構成とする（請求項１１）。また、入力ポート側または出力ポート側に備えられた波長変換器を監視用光信号が迂回する手段を備えてもよい（請求項１２）。また、出力ポート側に備えられた波長変換器の入力側で監視用光信号を反射させる手段を備え、監視用光信号を出力する光源の出力段に戻った監視用光信号を分岐して接続状態の監視に供する構成としてもよい（請求項１３）。

本発明は、監視用光信号の光源、監視用光信号の受光器を結合する構成をとることにより、簡易な構成で光スイッチモジュールの各入出力ポート間の接続状態を監視することができる。これにより、システムの低コスト化と高信頼性を確保し、運用性を向上させることができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を示す。本実施形態は、図２９に示す光クロスコネクトシステムの接続状態監視に適用したものであり、図３３に示す従来の接続状態監視装置に代わるものである。

図において、光スイッチモジュール１０は、入力光信号１〜ｎを入力するｎ本（ｎは２以上の整数）の入力ポートと、出力光信号１〜ｎを出力するｎ本の出力ポートを有し、スイッチ制御回路１１の制御により、各入力ポートと各出力ポートをそれぞれ接続する構成である。

監視用光信号を出力する波長可変光源２１は、監視制御回路２２からの指示に従って監視用光信号の波長を所定のタイミングで掃引する。掃引された波長λc1〜λcnの監視用光信号は波長分波器２３で分波され、光スイッチモジュール１０の各入力ポートに接続された光カプラ１５−１〜１５−ｎを介して光スイッチモジュール１０に入力される。

スイッチ制御回路１１の設定に対応して光スイッチモジュール１０の各出力ポートにルーチングされた波長λc1〜λcnの監視用光信号は、光カプラ１７−１〜１７−ｎを介して受光器１８−１〜１８−ｎに入力され、それぞれ電気信号に変換されて一括してスイッチ制御回路１１に入力される。このとき、各波長の監視用光信号に対応する電気信号は波長掃引のタイミングに同期して順番にスイッチ制御回路１１に入力されることになる。

一方、波長可変光源２１から出力される波長λc1〜λcnの監視用光信号は、光カプラ２４を介して受光器２５に入力され、電気信号に変換されてスイッチ制御回路１１に入力される。スイッチ制御回路１１は、監視制御回路２２からの波長掃引に関する情報により、受光器２５から得られる送信側の波長λciの監視用光信号レベルと、受光器１８−１〜１８−ｎのいずれかから得られる受信側の波長λciの監視用光信号レベルを比較し、各掃引波長λc1〜λcnに対応する入出力ポート間の光透過損失等の接続状態を順次検出する。そしてスイッチ制御回路１１は、得られた情報をもとに対応する光スイッチの状態を操作し、安定した光信号レベルが維持されるように制御する。

なお、スイッチ制御回路１１で受光器１８−１〜１８−ｎの出力を個別に監視する構成とすれば、入出力ポート間のルーチング経路の監視も可能である。

（第１の実施形態の変形例１）
図２は、本発明の第１の実施形態の変形例１を示す。ここでは、光スイッチモジュール１０の各出力ポートに接続される光カプラ１７−１〜１７−ｎで分岐される各波長の光信号をｎ：１光カプラ２６、波長可変バンドパスフィルタ（ＴＢＰＦ）２７を介して１つの受光器１８に入力する。監視制御回路２２は、波長可変光源２１から出力される監視用光信号の波長を掃引するが、その波長掃引に同期して各掃引波長をＴＢＰＦ２７の透過中心波長として設定する。掃引波長λc1〜λcnとＴＢＰＦ２７の透過特性の関係を図３に示す。これにより、スイッチ制御回路１１は、図１に示す構成と同様に、波長可変光源２１の波長掃引に同期して掃引波長に対応する入出力ポート間の接続状態を検出することができる。

なお、ＴＢＰＦ２７を省略することも可能である。その場合には、各掃引波長の監視用光信号が順番に受信器１８に入力されるので、図１の構成と同様にスイッチ制御回路１１で波長可変光源２１の波長掃引に同期して掃引波長に対応する入出力ポート間の接続状態を検出することになる。

ただし、ＴＢＰＦ２７には次のような効用がある。波長可変光源２１から出力される監視用光信号の波長掃引が連続的である場合には、各波長が遷移する境界で図４に示すように、監視用光信号の光電力に不確定さが存在する可能性がある。その場合には、時間ゲートを設けて一定の光電力を超える時間だけその光電力を監視するような機能を設けることにより、この不確定さを排除することができる。このような機能は、例えばスイッチ制御回路１１あるいはＴＢＰＦ２７を制御する監視制御回路２２に備えることができる。

（第１の実施形態の変形例２）
図５は、本発明の第１の実施形態の変形例２を示す。ここでは、図１の構成における波長可変光源２１に代えて、監視用光信号の波長λc1〜λcnを含む広帯域の監視用光信号を出力する広帯域光源３１または多波長光源を用いる。広帯域光源３１または多波長光源は、波長λc1〜λcnの監視用光信号を同時に発生し、波長分波器２３を介して各波長の監視用光信号を同時に光スイッチモジュール１０に入力する。この場合、スイッチ制御回路１１で各出力ポートに対応する受光器１８−１〜１８−ｎで検出される光信号レベルを個別に監視することにより、監視用光信号の各波長に対応する各入出力ポート間の接続状態を同時に検出することができる。

（第１の実施形態の変形例３）
図６は、本発明の第１の実施形態の変形例３を示す。ここでは、図２の構成における波長可変光源２１に代えて、監視用光信号の波長λc1〜λcnを含む広帯域の監視用光信号を出力する広帯域光源２８または多波長光源を用いる。広帯域光源２８または多波長光源は、波長λc1〜λcnの監視用光信号を同時に発生し、波長分波器２３を介して各波長の監視用光信号を同時に光スイッチモジュール１０に入力する。本構成では、監視制御回路２２がＴＢＰＦ２７の透過中心波長を順次切り替えることにより、図２の構成と同様の動作で、監視用光信号の各波長に対応する各入出力ポート間の接続状態を検出することができる。

以上示した第１の実施形態における主信号光波長と監視用光信号の波長λc1〜λcnの関係について、図７を参照して説明する（以下に示す実施形態でも同様）。図７(1) は、主信号光波長帯と監視用光信号の波長帯が異なるように配置する例を示す。光スイッチモジュール１０の各入出力ポートに配置される光カプラ１５−１〜１５−ｎ，１７−１〜１７−ｎとして、主信号光波長帯と監視用光信号波長帯との間に遮断波長を有する光合分波型カプラを用いることにより、主信号光および監視用光信号を過剰挿入損失なく合分波することができる。また、光伝送システムが光増幅器を用いている場合、通常は光増幅器の増幅帯域と主信号光波長帯は一致するが、監視用光信号波長帯を光増幅器の増幅帯域外に設定することにより、監視用光信号が光伝送路を伝搬しても、他装置に影響を与えることを回避できる。

図７(2) は、主信号光波長と監視用光信号波長を交互に配置する例を示す。光スイッチモジュール１０の各入出力ポートに配置される光カプラ１５−１〜１５−ｎ，１７−１〜１７−ｎとして、周期的な透過特性を有する周期性フィルタ（例えばマッハツェンダ型干渉計）を用いることにより、主信号光および監視用光信号を過剰挿入損失なく合分波することができる。

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態を示す。本実施形態は、図２９に示す光クロスコネクトシステムの接続状態監視に適用したものであり、図３３に示す従来の接続状態監視装置に代わるものである。

図において、光スイッチモジュール１０は、入力光信号１〜ｎを入力するｎ本（ｎは２以上の整数）の入力ポートと、出力光信号１〜ｎを出力するｎ本の出力ポートを有し、スイッチ制御回路１１の制御により、各入力ポートと各出力ポートをそれぞれ接続する構成である。

光源３１から出力される波長λc1の監視用光信号は光カプラ２４，３２−１を介して、さらに光スイッチモジュール１０の第１の入力ポートに接続された光カプラ１５−１を介して光スイッチモジュール１０に入力される。また、光カプラ３２−１で分岐された波長λc1の監視用光信号は周波数シフタ３３−２で波長λc2に変換され、光カプラ３２−２および光カプラ１５−２を介して光スイッチモジュール１０に入力される。以下同様に、光カプラ３２−ｉで分岐された波長λciの監視用光信号は周波数シフタ３３−(i＋1)で波長λc(i+1)に変換され、光スイッチモジュール１０の第(i＋1)の入力ポートに接続された光カプラ１５−(i＋1)を介して光スイッチモジュール１０に入力される。また、光源３１から出力される波長λc1の監視用光信号は、光カプラ２４を介して受光器２５に入力され、電気信号に変換されてスイッチ制御回路１１に入力される。

光スイッチモジュール１０の各出力ポートにルーチングされた波長λc1〜λcnの監視用光信号は、光カプラ１７−１〜１７−ｎで分岐され、ｎ：１光カプラ２６で結合して受光器３４に入力される。また、ヘテロダイン検出用光源３５は、順次周波数シフトされる監視用光信号の波長λc1〜λcnと異なる波長のヘテロダイン検出用光信号を出力し、光カプラ３６で波長λc1〜λcnの監視用光信号と合波して受光器３４に入力する。受光器３４の出力は、可変バンドパスフィルタ（ＴＢＰＦ）３７を介してスイッチ制御回路１１に入力される。

周波数シフタ３３として例えば音響光学変調器等を用いれば、容易に 100ＭHz程度の周波数シフトが可能である。受光器３４は、波長λc1〜λcnの監視用光信号とヘテロダイン検出用光信号を入力してヘテロダイン検波を行う。その結果は、受光器３４の出力には、図９に示すように、波長λc1〜λcnの監視用光信号とヘテロダイン検出用光信号のビート信号に相当するスペクトルが、周波数シフタ３３のシフト量Δｆの間隔でｎ本現れる。

監視制御回路２２は、ＴＢＰＦ３７の透過中心波長を掃引することにより、波長λc1〜λcnの監視用光信号に対応するビート信号のスペクトルを順次透過させ、スイッチ制御回路１１に入力させる。スイッチ制御回路１１は、光源３１から出力される波長λc1の光信号レベルと、各波長λc1〜λcnに対応のスペクトル強度を比較し、監視用光信号の各波長に対応する各入出力ポート間の接続状態を順次検出する。そしてスイッチ制御回路１１は、得られた情報をもとに対応する光スイッチの状態を操作し、安定した光出力レベルが維持されるように制御する。

なお、本実施形態では、同一特性の周波数シフタを順次通過させて波長λc1〜λcnの監視用光信号を生成しているが、光源３１の出力光をｎ分岐し、それぞれ異なる周波数シフト量を有する周波数シフタを通過させて波長λc1〜λcnの監視用光信号を生成してもよい。

（第２の実施形態の変形例）
図１０は、本発明の第２の実施形態の変形例を示す。ここでは、図８の構成における光源３１の出力波長をλc0とし、周波数シフタ３３−１で波長λc1に変換して生成された監視用光信号が光スイッチモジュール１０の第１の入力ポートに入力される。以下同様に、各波長の監視用光信号が生成され、光スイッチモジュール１０の各入力ポートに入力される。さらに、光源３１から出力された波長λc0の光信号は、光カプラ３８を介して受信側に伝送され、光カプラ３６を介して受光器３４に入力する。これにより、周波数シフタは１つ増えるが、ヘテロダイン検出用光源３５に代えて送信側の光源３１を用いることができ、監視用光信号波長に対するヘテロダイン検出用光源波長の安定化が容易になる。

（第３の実施形態）
図１１は、本発明の第３の実施形態を示す。本実施形態は、図２９に示す光クロスコネクトシステムの接続状態監視に適用したものであり、図３３に示す従来の接続状態監視装置に代わるものである。

図において、光スイッチモジュール１０は、入力光信号１〜ｎを入力するｎ本（ｎは２以上の整数）の入力ポートと、出力光信号１〜ｎを出力するｎ本の出力ポートを有し、スイッチ制御回路１１の制御により、各入力ポートと各出力ポートをそれぞれ接続する構成である。

光源３１から出力される監視用光信号は、１：ｎ光スイッチ４１、光カプラ１５−１〜１５−ｎを介して光スイッチモジュール１０の各入力ポートに入力される。１：ｎ光スイッチ４１は、監視制御回路２２からの指示に従って監視用光信号を入力する入力ポートを切り替える。また、光源３１から出力される監視用光信号は、光カプラ２４を介して受光器２５に入力され、電気信号に変換されてスイッチ制御回路１１に入力される。

光スイッチモジュール１０の各出力ポートにルーチングされた監視用光信号は、光カプラ１７−１〜１７−ｎのいずれかで分岐され、ｎ：１光カプラ２６を介して受光器１８に入力される。受光器１８は、１：ｎ光スイッチ４１の選択に対応する入力ポートに入力され、対応する出力ポートから出力された監視用光信号を入力し、対応する電気信号が１：ｎ光スイッチ４１の選択に同期して順番にスイッチ制御回路１１に入力される。スイッチ制御回路１１は、監視制御回路２２からの１：ｎ光スイッチ４１の切り替えタイミングに同期して、受光器２５から得られる送信側の監視用光信号レベルと、受光器１８から得られる受信側の監視用光信号レベルを比較し、各入出力ポート間の光透過損失等の接続状態を順次検出する。そしてスイッチ制御回路１１は、得られた情報をもとに対応する光スイッチの状態を操作し、安定した光信号レベルが維持されるように制御する。

ところで、１：ｎ光スイッチ４１の出力は、切り替えに伴う遷移時間の間は安定した光出力にならない可能性がある。この場合には、図１２に示すように、１：ｎ光スイッチ４１の各ポートへの接続時間よりも短い時間幅のゲート時間で検出動作を行うことにより、このような過渡的時間変化の影響を低減することができる。

（第３の実施形態の変形例）
図１３は、本発明の第３の実施形態の変形例を示す。ここでは、図１１の構成において図１２で説明したような問題を解決するために、ｎ：１光カプラ２６に代えてｎ：１光スイッチ４２を用いる。監視制御回路２２は、１：ｎ光スイッチ４１およびｎ：１光スイッチ４２に対して、スイッチ制御回路１１が光スイッチモジュール１０に設定する経路に応じた入出力ポートの組み合わせになるように切り替える。本構成では、光スイッチの切り替えに伴う光出力の不安定要因を低減し、かつｎ：１光カプラ２６における光損失を低減することができる。

（第４の実施形態）
図１４は、本発明の第４の実施形態を示す。本実施形態は、図２９に示す光クロスコネクトシステムの接続状態監視に適用したものであり、図３３に示す従来の接続状態監視装置に代わるものである。

図において、光スイッチモジュール１０は、入力光信号１〜ｎを入力するｎ本（ｎは２以上の整数）の入力ポートと、出力光信号１〜ｎを出力するｎ本の出力ポートを有し、スイッチ制御回路１１の制御により、各入力ポートと各出力ポートをそれぞれ接続する構成である。

光源３１から出力される監視用光信号は１：ｎ光カプラ４３でｎ分岐され、光変調器４４−１〜４４−ｎでそれぞれ異なる周波数ｆc1〜ｆcn（ｆc1＜ｆcn、２ｆc1＞ｆcn）で強度変調され、光カプラ１５−１〜１５−ｎを介して光スイッチモジュール１０の各入力ポートに入力される。また、光源３１から出力される監視用光信号は、光カプラ２４を介して受光器２５に入力され、電気信号に変換されてスイッチ制御回路１１に入力される。

光スイッチモジュール１０の各出力ポートにルーチングされた監視用光信号は、光カプラ１７−１〜１７−ｎで分岐され、ｎ：１光カプラ２６で結合して受光器１８に入力される。受光器３６の出力は、可変バンドパスフィルタ（ＴＢＰＦ）４５を介してスイッチ制御回路１１に入力される。受光器３６の出力には、図１５に示すように周波数ｆc1〜ｆcnの強度変調成分の他に、変調周波数間の和および差に相当する混変調スペクトルが現れる。ここで、２ｆc1＞ｆcnとすることにより、混変調成分が監視用光信号の検出への影響を排除することができる。監視制御回路２２は、ＴＢＰＦ４５の透過中心波長を掃引することにより、周波数ｆc1〜ｆcnの強度変調成分を順次透過させ、スイッチ制御回路１１に入力させる。スイッチ制御回路１１は、光源３１から出力される送信側の光信号レベルと、各強度変調成分に対応の受信側のスペクトル強度を比較し、各強度変調成分に対応する各入出力ポート間の接続状態を順次検出する。そしてスイッチ制御回路１１は、得られた情報をもとに対応する光スイッチの状態を操作し、安定した光出力レベルが維持されるように制御する。

なお、ＴＢＰＦ４５の掃引によって周波数ｆc1〜ｆcnの強度変調成分を検出する場合には、その掃引途中の検出値は図１６に示すように不確定さが存在する可能性がある。その場合には、時間ゲートを設けて一定の光電力を超える時間だけその強度変調成分を検出することにより、この不確定さを排除することができる。

（第４の実施形態の変形例）
図１７は、本発明の第４の実施形態の変形例を示す。ここでは、図１４の構成において、光スイッチモジュール１０として図３２に示すようなＭＥＭＳ光スイッチを用いる場合に、各入力ポートに対応する光変調器４４−１〜４４−ｎに代えて、各ＭＥＭＳミラーの角度に微小変動を与えるミラー変調回路４６を備え、各入力ポートまたは出力ポートに対応して固有に割り当てた周波数ｆc1〜ｆcnで各ＭＥＭＳミラーをそれぞれ変調する。本構成においても図１４の実施形態と同様に各強度変調成分に対応する各入出力ポート間の接続状態を順次検出することができる。

図１４および図１７に示す第４の実施形態では、各入出力ポート間に同時に変調をかけているので、ＴＢＰＦ４５で周波数掃引する代わりに、各周波数ｆc1〜ｆcnに対応したｎ個のバンドパスフィルタにより、各強度変調成分を同時に検出するようにしてもよい。

また、図１７の構成において、ｎ種類より少ない変調周波数を用意し、少ない変調周波数に対応する接続状態検出対象の入出力ポートごとに、光スイッチモジュール１０を順次切り替えることにより、すべての入出力ポート間の接続状態を順次検出することができる。さらに、図１７の構成では１種類の変調周波数を用いるようにしても、すべての入出力ポート間の接続状態を順次検出することができる。

（第５の実施形態）
図１８は、本発明の第５の実施形態を示す。本実施形態は、図３０に示す波長多重光伝送システムに用いられる光クロスコネクトシステムの接続状態監視に適用したものであり、図３４に示す従来の接続状態監視装置に代わるものである。

図において、監視用光信号を出力する波長可変光源２１は、監視制御回路２２からの指示に従って監視用光信号の波長を所定のタイミングで掃引する。掃引された波長λc1〜λctの監視用光信号は１：ｍ光カプラ５１で分岐され、光カプラ１５−１〜１５−ｍを介して波長分波器１２−１〜１２−ｍに入力され、それぞれ分波されて光スイッチモジュール１０の各入力ポートに入力される。したがって、掃引波長λc1〜λctは、波長多重光信号１〜ｍに対応して設けられている各波長分波器１２の各波長グリッドに一致する必要がある。このとき、波長分波器１２としてＡＷＧを用いた場合には、波長多重光信号の各主信号波長と監視用光信号波長は各ポートごとにＡＷＧのＦＳＲの整数倍の関係になる。

スイッチ制御回路１１の設定に対応して光スイッチモジュール１０の各出力ポートにルーチングされた波長λc1〜λctの監視用光信号は、波長合波器１３−１〜１３−ｍでそれぞれ合波され、さらに光カプラ１７−１〜１７−ｍを介して受光器１８−１〜１８−ｍに入力され、それぞれ電気信号に変換されてスイッチ制御回路１１に入力される。

なお、波長可変光源２１が波長λc1の監視用光信号を出力すると、各波長分波器１２−１〜１２−ｍのそれぞれ所定のポートから同時に出力され、光スイッチモジュール１０をルーチングして受信側の各波長合波器１３−１〜１３−ｍのぞれぞれ所定のポートに同時に入力され、受光器１８−１〜１８−ｍに同時に受光される。受光器１８−１〜１８−ｍは、各波長の監視用光信号に対応する電気信号を波長掃引のタイミングに同期して順番に出力し、各波長ごとにスイッチ制御回路１１に同時に入力されることになる。

一方、波長可変光源２１から出力される波長λc1の監視用光信号は、光カプラ２４を介して受光器２５に入力され、電気信号に変換されてスイッチ制御回路１１に入力される。スイッチ制御回路１１は、監視制御回路２２からの波長掃引に関する情報により、受光器２５から得られる送信側の波長λc1の監視用光信号レベルと、受光器１８−１〜１８−ｍから得られる受信側の波長λc1の監視用光信号レベルを比較し、掃引波長λc1に対応するｍ：ｍの入出力ポート間の光透過損失等の接続状態を同時に検出する。他の掃引波長についても同様であり、各掃引波長ごとに対応する入力ポート間の光透過損失等の接続状態を順次検出する。そしてスイッチ制御回路１１は、得られた情報をもとに対応する光スイッチの状態を操作し、安定した光信号レベルが維持されるように制御する。

（第５の実施形態の変形例１）
図１９は、本発明の第５の実施形態の変形例１を示す。
基本的な構成は図１８に示す第５の実施形態と同様であり、ここでは受信側の構成を中心に示す。本実施形態では、掃引波長λc1〜λctの監視用光信号が波長変換器１４を迂回するように、主信号波長と監視用光信号波長λc1〜λctを合分波する光カプラ５２，５３を用いる。主信号波長と監視用光信号波長λc1〜λctの関係および光カプラ５２，５３としては、図７に示す関係および伝達特性があれば、過剰損失なしに分離、結合が可能である。なお、本構成では、波長変換器１４を光スイッチモジュール１０の出力ポート側に配置した例を示すが、入力ポート側にあってもよい。以下に示す実施形態においても同様である。

（第５の実施形態の変形例２）
図２０は、本発明の第５の実施形態の変形例２を示す。
基本的な構成は図１８に示す第５の実施形態と同様であり、ここでは受信側の構成を中心に示す。本実施形態では、各波長変換器１４の直前に図１９の構成と同機能の光カプラ５２を設け、例えば波長合波器１３−１に対応する各光カプラ５２から分岐された監視用光信号について、図２に示すようなｔ：１光カプラ５４−１、ＴＢＰＦ２７−１を介して受光器１８−１で受光し、その出力をスイッチ制御回路１１に入力するようにする。

また、波長変換器１４が光電変換器を用いた波長変換を行う場合には、各波長変換器１４の直前に配置した光カプラ５２、ｔ：１光カプラ５４、ＴＢＰＦ２７、受光器１８に代えて、各波長変換器１４の光電変換器から出力される電気信号を同様にスイッチ制御回路１１に入力する構成としてもよい。

（第６の実施形態）
図２１は、本発明の第６の実施形態を示す。本実施形態は、図３０に示す波長多重光伝送システムに用いられる光クロスコネクトシステムの接続状態監視に適用したものであり、図３４に示す従来の接続状態監視装置に代わるものである。

波長分波器１２−１〜１２−ｍの前段から監視用光信号を入力し、波長合波器１３−１〜１３−ｍの後段から監視用光信号を出力する構成は、図１８に示す第５の実施形態と同様である。本実施形態では、監視用光信号の生成・入力手段および検出手段として、図８の第２の実施形態に示す周波数シフタおよびヘテロダイン検波を用いることを特徴とする。ただし、第２の実施形態では単一波長の監視用光信号を出力する光源３１を用いたが、本実施形態では波長λc1〜λctを掃引する波長可変光源２１を用いる。これにより、周波数シフタ３３の周波数シフト量をΔｆとすると、掃引波長λc1に対して、λc1＋Δf,λc1＋２Δf,…，λc1＋ (m-1)Δf の合計ｍ本の各波長分波器１２−１〜１２−ｍを介して光スイッチモジュール１０に入力され、各波長合波器１３−１〜１３−ｍにそれぞれ入力されて１：ｍ光カプラ５５で結合され、ヘテロダイン検波される。次の掃引波長λc2以下についても同様である。

（第７の実施形態）
図２２は、本発明の第７の実施形態を示す。本実施形態は、図３０に示す波長多重光伝送システムに用いられる光クロスコネクトシステムの接続状態監視に適用したものであり、図３４に示す従来の接続状態監視装置に代わるものである。

波長分波器１２−１〜１２−ｍの前段から監視用光信号を入力し、波長合波器１３−１〜１３−ｍの後段から監視用光信号を出力する構成は、図１８に示す第５の実施形態と同様である。本実施形態では、監視用光信号の生成・入力手段および検出手段として、図１１の第３の実施形態に示す光スイッチを用いることを特徴とする。ただし、第３の実施形態では単一波長の監視用光信号を出力する光源３１を用いたが、本実施形態では波長λc1〜λctを掃引する波長可変光源２１を用い、１：ｍ光スイッチ５６で切り替えて波長分波器１２−１〜１２−ｍのいずれかに入力する。１：ｍ光スイッチ５６で選択された波長分波器１２−ｉには波長掃引に応じて波長λc1〜λctの監視用光信号か順次入力され、各波長の監視用光信号が分波されて光スイッチモジュール１０に入力され、いずれかの出力ポートから波長合波器１３−１〜１３−ｍに順次入力される。各波長合波器１３−１〜１３−ｍから順次出力される波長λc1〜λctの監視用光信号は光カプラ１７−１〜１７−ｍで分波され、ｍ：１光カプラ５５を介して受光器１８に入力される。

監視制御回路２２は、波長可変光源２１から出力される監視用光信号の波長を掃引する。これにより、スイッチ制御回路１１は、波長可変光源２１の波長掃引に同期して、波長分波器１２−ｉに対応する入力ポートと波長合波器１３−１〜１３−ｍに対応する出力ポートとの間で、掃引波長に対応する入出力ポート間の接続状態を検出することができる。さらに、監視制御回路２２は、波長可変光源２１で波長λc1〜λctの掃引を完了するごとに、１：ｍ光スイッチ５６の接続先を切り替え、波長掃引とスイッチ切り替えを繰り返す。これにより、スイッチ制御回路１１は、受光器１８で検出される光信号レベルを順次監視することにより、監視用光信号の各波長に対応する各入出力ポート間の接続状態を順次検出することができる。なお、ｍ：１光カプラ５５と受光器１８との間に、図２に示すような波長掃引に同期して各掃引波長を透過中心波長として設定するＴＢＰＦを挿入してもよい。

（第７の実施形態の変形例１）
図２３は、本発明の第７の実施形態の変形例１を示す。ここでは、波長可変光源２１に代えて、監視用光信号の波長λc1〜λcnを含む広帯域の監視用光信号を出力する広帯域光源２８または多波長光源を用いる。広帯域光源２８または多波長光源は、波長λc1〜λctの監視用光信号を同時に発生し、１：ｍ光スイッチ５６および波長分波器１２−ｉを介して各波長の監視用光信号を同時に光スイッチモジュール１０に入力する。この場合、波長λc1〜λctの監視用光信号はいずれかの出力ポートから波長合波器１３−１〜１３−ｍにそれぞれ同時入力される。各波長合波器１３−１〜１３−ｍから同時に出力される波長λc1〜λctの監視用光信号は光カプラ１７−１〜１７−ｍで分波され、ｍ：１光カプラ５５で結合して波長分波器５７で各波長の監視用光信号に分波され、それぞれ対応する受光器１８−１〜１８−ｔに入力される。

これにより、スイッチ制御回路１１は、各受光器１８−１〜１８−ｔで検出される光信号レベルを個別に監視することにより、波長分波器１２−ｉに対応する入力ポートと波長合波器１３−１〜１３−ｍに対応する出力ポートとの間で、掃引波長に対応する入出力ポート間の接続状態を検出することができる。さらに、監視制御回路２２は、１：ｍ光スイッチ５６の接続先を順次切り替える。スイッチ制御回路１１は、監視用光信号の各波長に対応する各入出力ポート間の接続状態を同時に検出することができる。

（第７の実施形態の変形例２）
図２４は、本発明の第７の実施形態の変形例２を示す。ここでは、図２３の構成における波長分波器５７および受光器１８−１〜１８−ｔに代えて、ＴＢＰＦ５８および１つの受光器１８を用いる。ＴＢＰＦ５８の通過波長を監視用光信号の波長λc1〜λctに合わせて掃引することにより、受光器１８で光信号レベルを順次監視し、監視用光信号の各波長に対応する各入出力ポート間の接続状態を順次検出することができる。

（第８の実施形態）
図２５は、本発明の第８の実施形態を示す。本実施形態は、図３０に示す波長多重光伝送システムに用いられる光クロスコネクトシステムの接続状態監視に適用したものであり、図３４に示す従来の接続状態監視装置に代わるものである。

波長分波器１２−１〜１２−ｍの前段から監視用光信号を入力し、波長合波器１３−１〜１３−ｍの後段から監視用光信号を出力する構成は、図１８に示す第５の実施形態と同様である。本実施形態では、監視用光信号の生成・入力手段および検出手段として、図１４の第４の実施形態に示す光変調器を用いることを特徴とする。ただし、第４の実施形態では単一波長の監視用光信号を出力する光源３１を用いたが、本実施形態では波長λc1〜λctを掃引する波長可変光源２１を用い、各波長の監視用光信号を１：ｍ光カプラ５１で分岐してそれぞれ光変調器４４−１〜４４−ｍに入力して所定の変調周波数で変調し、波長分波器１２−１〜１２−ｍに同時に入力する。波長分波器１２−１〜１２−ｍに同時に入力される周波数変調された波長λciの監視用光信号は分波されて光スイッチモジュール１０に入力され、いずれかの出力ポートから波長合波器１３−１〜１３−ｍに同時に入力される。各波長合波器１３−１〜１３−ｍから同時に出力される波長λciの監視用光信号は光カプラ１７−１〜１７−ｍで分波され、ｍ：１光カプラ５５で結合して受光器１８に入力される。受光器１８の出力は、ＴＢＰＦ４５を介してスイッチ制御回路１１に入力される。

監視制御回路２２は、ＴＢＰＦ４５の透過中心波長を掃引することにより、周波数ｆc1〜ｆcmの強度変調成分を順次透過させ、スイッチ制御回路１１に入力させる。スイッチ制御回路１１は、波長可変光源２１から出力される送信側の光信号レベルと、各強度変調成分に対応の受信側のスペクトル強度を比較し、掃引波長ごとに各強度変調成分に対応する各入出力ポート間の接続状態を順次検出する。そしてスイッチ制御回路１１は、得られた情報をもとに対応する光スイッチの状態を操作し、安定した光出力レベルが維持されるように制御する。

（第８の実施形態の変形例１）
図２６は、本発明の第８の実施形態の変形例１を示す。ここでは、図２５の構成において、光スイッチモジュール１０として図３２に示すようなＭＥＭＳ光スイッチを用いる場合に、各入力ポートに対応する光変調器４４−１〜４４−ｍに代えて、各ＭＥＭＳミラーの角度に微小変動を与えるミラー変調回路６２を備え、各入力ポートまたは出力ポートに対応して固有に割り当てた周波数ｆc1〜ｆcmで各ＭＥＭＳミラーをそれぞれ変調する。本構成においても図２５の実施形態と同様に各強度変調成分に対応する各入出力ポート間の接続状態を順次検出することができる。

図２５および図２６に示す第８の実施形態では、ＴＢＰＦ４５で周波数掃引する代わりに、各周波数ｆc1〜ｆcmに対応したｍ個のバンドパスフィルタにより、各強度変調成分を同時に検出するようにしてもよい。

（第８の実施形態の変形例２）
図２７は、本発明の第８の実施形態の変形例２を示す。ここでは、図２６の構成における波長可変光源２１に代えて、監視用光信号の波長λc1〜λcnを含む広帯域の監視用光信号を出力する広帯域光源２８または多波長光源を用いる。広帯域光源２８または多波長光源は、波長λc1〜λctの監視用光信号を同時に発生し、１：ｍ光カプラ５１、波長分波器１２−１〜１２−ｍを介して各波長の監視用光信号を同時に光スイッチモジュール１０に入力する。この場合、波長λc1〜λctの監視用光信号はいずれかの出力ポートから波長合波器１３−１〜１３−ｍにそれぞれ同時入力される。各波長合波器１３−１〜１３−ｍから同時に出力される波長λc1〜λctの監視用光信号は光カプラ１７−１〜１７−ｍで分波され、ｍ：１光カプラ５５で結合してＴＢＰＦ５８を介して受光器１８に入力される。受光器１８の出力は、ＴＢＰＦ４５を介してスイッチ制御回路１１に入力される。

監視制御回路２２は、ＴＢＰＦ４５の通過波長を監視用光信号の波長λc1〜λctに合わせて掃引し、さらにＴＢＰＦ４５の透過中心波長を掃引することにより、各掃引波長における周波数ｆc1〜ｆcmの強度変調成分を順次透過させ、スイッチ制御回路１１に入力させる。スイッチ制御回路１１は、波長可変光源２１から出力される送信側の光信号レベルと、各強度変調成分に対応の受信側のスペクトル強度を比較し、ＴＢＰＦ５８で掃引される波長ごとに各強度変調成分に対応する各入出力ポート間の接続状態を順次検出する。そしてスイッチ制御回路１１は、得られた情報をもとに対応する光スイッチの状態を操作し、安定した光出力レベルが維持されるように制御する。

（第８の実施形態の変形例３）
図２８は、本発明の第８の実施形態の変形例３を示す。ここでは、図１９および図２０に示す実施形態のように出力側に波長変換器１４を備える場合に、波長変換器１４を迂回する構成やその手前から監視用光信号を分岐する構成に代わるもので、波長変換器１４のの手前で波長λc1〜λctの監視用光信号を折り返す反射器６３を用いる例を示す。反射器で折り返された監視用光信号は、光スイッチモジュール１０から光カプラ２４まで逆の経路を辿り、光カプラ２４から出力されて受光器１８に入力する。本構成においても図２５の第８の実施形態および図２６の第８の実施形態の変形例１と同様に、各強度変調成分に対応する各入出力ポート間の接続状態を順次検出することができる。さらに、本実施形態の変形例３の構成は、同様に図２７の第８の実施形態の変形例２にも適用することができる。

また、図２５〜図２８の構成において、ｍ種類より少ない変調周波数を用意し、接続状態検出対象の入出力ポートを少ない変調周波数を用いて光スイッチモジュール１０を順次切り替えることにより、すべての入出力ポート間の接続状態を順次検出することができる。さらに、図２５の構成では１：ｍ光カプラ５１の入力側に光変調器を備えることにより、図２６，図２７および図２８の構成では１種類の変調周波数を用いるようにしても、すべての入出力ポート間の接続状態を順次検出することが可能である。一方、図２７の構成において、全経路に対応するｍｔ種類の変調周波数を用いることにより、光スイッチモジュール１０に対する切り替え制御は１回ですべての入出力ポート間の接続状態を順次検出することが可能である。このｍｔ種類の変調周波数を用いる構成は、図２８の構成にも適用することができる。

以上の構成において、受光器に無変調の監視用光信号が受光される場合には、送信側で監視用光信号に低周波変調を施することにより受信レベルの検出が容易になる。特に、主信号光との完全な分離がなされない構成において監視用光信号の受信レベルを検出する場合には、送信側で監視用光信号に低周波変調を施し、受光器側でこの低周波数成分を検出することにより受信レベルの検出が可能となる。

また、ＭＥＭＳミラーの角度に変調を加える構成では、ＭＥＭＳミラーのドリフト時定数よりも短い時間周期で光スイッチモジュール１０の各入出力ポート間の接続状態監視を行うことにより、正確な監視が可能となる。

本発明の第１の実施形態を示す図。 本発明の第１の実施形態の変形例１を示す図。 掃引波長λc1〜λcnとＴＢＰＦ２７の透過特性の関係を示す図。 波長可変光源２１の波長掃引の様子を示す図。 本発明の第１の実施形態の変形例２を示す図。 本発明の第１の実施形態の変形例３を示す図。 主信号光波長と監視用光信号波長の関係を示す図。 本発明の第２の実施形態を示す図。 ビート信号とＴＢＰＦ３７の透過特性の関係を示す図。 本発明の第２の実施形態の変形例を示す図。 本発明の第３の実施形態を示す図。 １：ｎ光スイッチ４１の特性を示す図。 本発明の第３の実施形態の変形例を示す図。 本発明の第４の実施形態を示す図。 変調周波数を示す図。 ＴＢＰＦ４５の特性を示す図。 本発明の第４の実施形態の変形例を示す図。 本発明の第５の実施形態を示す図。 本発明の第５の実施形態の変形例１（要部）を示す図。 本発明の第５の実施形態の変形例２（要部）を示す図。 本発明の第６の実施形態を示す図。 本発明の第７の実施形態を示す図。 本発明の第７の実施形態の変形例１を示す図。 本発明の第７の実施形態の変形例２を示す図。 本発明の第８の実施形態を示す図。 本発明の第８の実施形態の変形例１を示す図。 本発明の第８の実施形態の変形例２を示す図。 本発明の第８の実施形態の変形例３を示す図。 光クロスコネクトシステムの構成例を示す図。 波長多重光伝送システムに用いられる光クロスコネクトシステムの構成例を示す図。 波長多重光伝送システムに用いられる光クロスコネクトシステムの構成例を示す図。 ３次元ＭＥＭＳ光スイッチの構成例を示す図。 光クロスコネクトシステムの従来の接続状態監視装置の構成例を示す図。 光クロスコネクトシステムの従来の接続状態監視装置の構成例を示す図。

符号の説明

１０ 光スイッチモジュール
１１ スイッチ制御回路
１２ 波長分波器
１３ 波長合波器
１４ 波長変換器
１５，１７ 光カプラ
１８ 受光器
２１ 波長可変光源
２２ 監視制御回路
２３ １：ｎ光カプラ
２４ 光カプラ
２５ 受光器
２６ ｎ：１光カプラ
２７ 波長可変バンドパスフィルタ（ＴＢＰＦ）
２８ 広帯域光源
３１ 光源
３２ 光カプラ
３３ 周波数シフタ
３４ 受光器
３５ ヘテロダイン検出用光源
３６ 光カプラ
３７ 可変バンドパスフィルタ（ＴＢＰＦ）
４１ １：ｎ光スイッチ
４２ ｎ：１光スイッチ
４３ １：ｎ光カプラ
４４ 光変調器
４５ 可変バンドパスフィルタ（ＴＢＰＦ）
４６ ミラー変調回路
５１ １：ｍ光カプラ
５２，５３ 光カプラ
５４ ｔ：１光カプラ
５５ ｍ：１光カプラ
５６ １：ｍ光スイッチ
５７ 波長分波器
５８ 波長可変バンドパスフィルタ（ＴＢＰＦ）
６２ ミラー変調回路
６３ 反射器

Claims (13)

1. 複数ｎの入力ポートと複数ｎの出力ポートを有し、スイッチ制御手段の制御により各入力ポートと各出力ポートをそれぞれ接続する光スイッチモジュールを含む光クロスコネクトシステムにおいて、
   波長λc1〜λcnの監視用光信号を順次掃引して出力する波長可変光源と、
   前記波長可変光源から出力される監視用光信号を波長に応じて分波する波長分波器と、
   前記波長可変光源の波長掃引によって前記波長分波器から順次分波される監視用光信号を前記複数ｎの入力ポートにそれぞれ結合する結合手段と、
   前記複数ｎの出力ポートからそれぞれ出力される波長λc1〜λcnの監視用光信号を分岐する分岐手段と、
   前記分岐手段で分岐された波長λc1〜λcnの監視用光信号を結合するｎ：１光カプラと、
   透過波長が掃引され、前記ｎ：１光カプラの出力から波長λc1〜λcnの監視用光信号を順次選択して出力する透過波長可変の光バンドパスフィルタと、
   前記透過波長可変の光バンドパスフィルタから出力される掃引波長の監視用光信号を受光する１つの受光器とを備え、
   前記スイッチ制御手段は、前記波長可変光源の掃引波長および前記光バンドパスフィルタの透過波長を制御し、そのタイミングで順番に前記１つの受光器で受光される監視用光信号をモニタし、監視用光信号の波長に対応する入出力ポート間の接続状態を監視する構成である
   ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
2. 請求項１に記載の光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置において、
   前記波長可変光源に代えて、前記波長λc1〜λcnを含む広帯域の監視用光信号を出力する広帯域光源または多波長光源を備え、
   前記スイッチ制御手段は、前記光バンドパスフィルタの透過波長を制御し、そのタイミングで順番に前記１つの受光器で受光される監視用光信号をモニタし、監視用光信号の波長に対応する入出力ポート間の接続状態を監視する構成である
   ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
3. 請求項１または２に記載の光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置において、
   前記監視用光信号の波長帯域と主信号光の波長帯域が異なるように設定され、
   前記結合手段および前記分岐手段は前記各波長帯域で相補的な透過特性を有し、前記監視用光信号と主信号光を過剰損失なく結合または分岐する構成である
   ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
4. 請求項３に記載の光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置において、
   前記主信号光を増幅する光増幅器の波長帯域外に前記監視用光信号の波長帯域を設定する構成である
   ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
5. 請求項１または２に記載の光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置において、
   前記監視用光信号の波長と主信号光の波長が交互に設定され、
   前記結合手段および前記分岐手段は周期的かつ相補的な透過特性を有し、前記監視用光信号と主信号光を過剰損失なく結合または分岐する構成である
   ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
6. 請求項１または２に記載の光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置において、
   前記光バンドパスフィルタの透過波長の設定時に、所定の光出力レベルを超えるタイミングで前記監視用光信号を通過させるゲート時間を設ける構成である
   ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
7. 請求項２に記載の光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置において、
   前記広帯域光源または多波長光源および波長分波器に代えて、所定の波長の監視用光信号を出力する光源と、前記所定の波長の監視用光信号の波長をシフトし、波長λc1〜λcnの監視用光信号を生成する複数の周波数シフタとを備え、前記複数の周波数シフタから順次出力される各波長の監視用光信号を前記結合手段を介して前記複数ｎの入力ポートにそれぞれ結合する構成である
   ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
8. 請求項７に記載の光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置において、
   前記光スイッチモジュールの出力側にヘテロダイン検出用光源と、
   前記光バンドパスフィルタに代えて、前記ヘテロダイン検出用光源の出力と前記ｎ：１光カプラから出力される監視用光信号を結合して前記１つの受光器に出力する光カプラと、
   前記１つの受光器の出力から前記波長λc1〜λcnの監視用光信号に対応するヘテロダイン検出出力を順次選択して出力するバンドパスフィルタを備え、
   前記スイッチ制御手段は、前記バンドパスフィルタの透過周波数を掃引することにより前記受光器のヘテロダイン検出出力を選択して入力し、監視用光信号の波長に対応する入出力ポート間の接続状態を監視する構成である
   ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
9. 請求項８に記載の光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置において、
   前記光スイッチモジュールの出力側のヘテロダイン検出用光源に代えて、前記光スイッチモジュールの入力側の前記監視用光信号を出力する光源を用いる構成である
   ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
10. 複数ｍの波長分波器でそれぞれ分波された複数ｔの波長の光信号を入力する複数（ｍ×ｔ）の入力ポートと、複数（ｍ×ｔ）の出力ポートを有し、スイッチ制御手段の制御により各入力ポートと各出力ポートをそれぞれ接続する光スイッチモジュールを含み、複数ｍの波長合波器で各出力ポートから出力された複数ｔの波長の光信号をそれぞれ合波して出力する構成である光クロスコネクトシステムにおいて、
    請求項１に記載の接続状態監視装置を備え、
    複数の波長の監視用光信号を前記波長分波器の入力側に結合し、前記波長合波器の出力側から前記監視用光信号を分岐する構成であり、
    前記複数の波長の監視用光信号と前記光スイッチモジュールでルーチングされる主信号光が、前記波長分波器および前記波長合波器で合分波される同じ波長グリッドに設定される構成である
    ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
11. 請求項１０に記載の光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置において、
    前記波長可変光源、前記広帯域光源または前記多波長光源は、波長λc1〜λctの監視用光信号を出力する構成である
    ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
12. 請求項１０に記載の光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置において、
    前記入力ポート側または前記出力ポート側に備えられた波長変換器を前記監視用光信号が迂回する手段を備えた
    ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。
13. 請求項１０に記載の光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置において、
    前記出力ポート側に備えられた波長変換器の入力側で前記監視用光信号を反射させる手段を備え、
    前記監視用光信号を出力する光源の出力段に戻った監視用光信号を分岐して接続状態の監視に供する構成である
    ことを特徴とする光クロスコネクトシステムの接続状態監視装置。

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