JP4729473B2 - 光スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、光スイッチに関し、特に光通信システムにおける光アド／ドロップ装置などに適用される波長選択スイッチとして用いて好適の、光スイッチに関する。

近年、ネットワークの柔軟性、高い冗長性などから、波長多重ＯＡＤＭ（Optical Add Drop Multiplexer）装置の商用導入が活発に行なわれている。波長多重ＯＡＤＭ装置では、リング状などに構成されたネットワーク間で、任意の方路に、任意の波長を自在に乗せ換える機能が求められる。
特に、伝送路ファイバ破断時の方路切り替えなどの高速な冗長機能は、システム全体の信頼性を左右するため、切り替え速度だけでなく確実性についても求められる。

波長多重ＯＡＤＭノードの構成例を図１９に示す。図１９に示すＯＡＤＭノード（ＯＡＤＭ装置）１００においては、プリアンプ１０１，プリアンプ１０１からの光を２分岐する分岐部１０２，分岐部１０２で分岐された一方の光について任意の波長チャンネルの光を選択的に出力（ドロップ）するドロップ用波長選択型光スイッチ１０３，分岐部１０２で分岐された他方の光についてアド用の波長チャンネルの光を挿入するアド用波長選択型光スイッチ１０４およびポストアンプ１０５をそなえて構成される。

また、ドロップ用およびアド用の波長選択型スイッチ１０３，１０４は、この図１９に示すように、必要に応じて複数の波長選択型光スイッチを縦続に接続して構成されるようになっている。従って、この図１９に示すような構成のＯＡＤＭノード１００は、波長数に応じたチャンネル増設作業や、ポート接続作業等の負荷が比較的小さく、複数チャネルの柔軟な方路変更などに有利な点から、今後の波長多重光伝送システムにおけるノード構成の主流の一つとなると考えられている。

図２０，図２１に、上述のＯＡＤＭノード１００においてドロップ用およびアド用に用いられる波長選択型光スイッチ１１０（１０３，１０４）の概略構成例を示す。図２０は波長選択型光スイッチ１１０の上視図で、図２１は正視図である。ここで、波長選択型光スイッチ１１０は、伝送路をなす入出力光ファイバとの間で光学的な結合を図るコリメータ１１１，コリメータ１１１からの平行光について分光する分光素子１１２，集光レンズ１１３および可動ミラーアレイ１１４などから構成される。ここでは、入力１ポートに対する出力出力２ポートとした構成例を示しているが、入出力経路を逆向きとして入力２ポートに対する出力１ポートとすることもできる。

可動ミラーアレイ１１４においては、分光素子１１２において分光された波長ごとの光（ここではλ１〜λ５）について個別にＸ軸についての反射面角度が設定されて反射することができるようミラーデバイス１１４ａがアレイ状（ここではＸ軸に沿って一列）に配列されている。尚、各ミラーデバイス１１４ａは、Ｘ軸およびＹ軸について個別に回動可能に支持されて、図示しない機械的、光電気或いは光磁気効果などの物理的外力を供給する機構から受けた力によって、Ｘ軸およびＹ軸についての反射面角度を個別に設定することができるようになっている。

即ち、図２１に示すコリメータ１１１−１を通じて入力された光を可動ミラーアレイ１１４で波長ごとにＸ軸についての反射面角度を調整することにより、反射光を２つのコリメータ１１１−２，１１１−３における任意の一方を通じて出力光ファイバに導くことができ、これにより、入力１ポートで入力された光を波長チャンネルごとに出力２ポートを切り替える波長選択型光スイッチとして動作させることができるようになる。このように、可動ミラーアレイ１１４は、光伝送システムに必要な波長数分設置され、各々独立に動作するようになっている。

図１９に示すＯＡＤＭ装置１００のように、波長選択型光スイッチを用いたＯＡＤＭ装置においては、光伝送システムにおける将来のトラフィック増加を考慮して数１０チャンネル程度へのアップグレードが可能な設計である場合が多いが、通常、実際のシステムへの導入当初は少数チャンネルからのサービス開始が一般的であり、この場合には非運用のチャンネルが比較的多くなる。

このような非運用の、即ちインサービスされない待機チャンネルは、光伝送路中に介装される光アンプによる自然放出光(ＡＳＥ光)を除去するため、又、急峻な光入力による光アンプでの光サージ発生を防止するために、光スイッチ内のシャッター動作領域で遮蔽することが行なわれている。具体的には、図２２に示すように、ミラーデバイス１１４ａを、Ｘ軸についてのみならず、Ｘ軸に垂直なＹ軸についても反射面角度を設定することができるようにしているので、非運用のチャンネルの光については、出力先のコリメータ１１１−２，１１１−３に光学的に結合される領域からそれた領域Ｓｔ（シャッター動作領域）に導かれるようにしている（図２２の点線に示す復路光参照）。

なお、波長選択型の光スイッチに関する技術としては、例えば以下に示す特許文献１，２がある。その他、本願発明に関連する技術として、特許文献３および４に記載された技術もある。
米国特許第６６６１９４８号明細書 特開２００６−２７６４８７号公報 特開２００３−２１５６４５号公報 特開平２−０２４６３５号公報

ところで、上述の図２０，図２１に示す光スイッチ１１０をなす可動ミラーアレイ１１４は、外部から入力される信号に基づいて、機械的、光電気或いは光磁気効果などの物理的外力を受けて反射面角度が可変動作されるものであり、一定の故障発生率が存在する。一方で、上述のＯＡＤＭ装置１００等に光スイッチ１１０を適用する場合において、上述のごとき方路切り替え等の冗長動作を行なうにあたって、待機している光ポートや波長チャンネルを、障害発生時に高速に切り替える必要がある。

このため、波長選択型の光スイッチをＯＡＤＭ装置１００等に適用する場合には、上述の故障発生に対する予防措置として、光スイッチ自身で、待機中（即ち非運用中）においても十分な切り替え性能を有していることを監視し、そして故障検出を常時行なうことができるようにしておくことが望ましい。
しかしながら、図２０，図２１に示す光スイッチ１１０においては、図２２に示すように、非運用中の波長チャンネルの光については、通常は出力先のコリメータ１１１−２，１１１−３には積極的に結合させないようにしているので、光スイッチ外部に一切の光信号を出力しない。よって、待機チャンネルの信号光入力の有無や、待機チャンネルの故障或いは、可動ミラーアレイ１１４等の劣化の有無を外部から観測できないという課題がある。

上述の特許文献１〜４においても、上述のごとき待機中のチャンネルにおける光スイッチングの性能を監視する技術についてまで開示するものではない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、待機中のチャンネルにおける光スイッチングの性能を監視し、又は、光スイッチ構成の故障を検出できるようにすることを目的とする。

また、出力されない待機チャンネルの波長の光をモニタして、光スイッチとしての有用性を向上させることを目的とする。

（１）このため、本発明の光スイッチ装置は、ｍ（ｍは自然数）個の光入力ポートからの光ビームの出力先をｎ（ｎは自然数）個の光出力ポートのうちで波長単位に切り替え可能な光スイッチであって、前記光入力ポートからの光を平行光にするコリメート部と、該コリメート部からの光を分光する分光部と、該分光部で分光された光ビームを波長ごとに集光する集光部と、該集光部で集光された波長ごとの光ビームを個別に反射させるべく配置されて前記光ビームを反射させる反射面角度を回動により設定しうる回動ミラーと、をそなえて、前記の光入力ポートと光出力ポートとの間に往復光路が形成され、かつ、該回動ミラーにおける反射面角度を前記反射される光ビームの波長ごとに制御して、前記反射された波長ごとの光ビームの光出力ポートへの光結合のオンオフを切り替えるとともに、前記反射された波長ごとの光ビームが出力される光出力ポート位置を定めるミラー角度制御部とともに、前記光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの復光路上に、前記光結合がオフされる光ビームをモニタするモニタ部をそなえたことを特徴としている。

（２）また、上記（１）の構成において、該回動ミラーは独立した複数の回動軸を有するように構成され、かつ、該ミラー角度制御部を、該回動ミラーにおける一の回動軸についての角度を前記反射される光ビームの波長ごとに制御して、前記反射された波長ごとの光ビームの光出力ポートへの光結合のオンオフを切り替えるとともに、該回動ミラーにおける他の回動軸についての角度を前記反射される光ビームの波長ごとに制御して、前記反射された波長ごとの光ビームが出力される光出力ポート位置を定めるように構成することができる。

（３）また、上記（２）の構成において、該ミラー角度制御部は、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームの軌道が周期移動されるように該当回動ミラーにおける前記一又は他の回動軸についての角度を変動させる移動動作付与部がそなえられ、かつ、該移動動作付与部で付与する移動動作によって該モニタ部でモニタされる光量変化の振幅又は周波数に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームを反射させる回動ミラーの動作状態を監視する監視部をそなえることとしてもよい。

（４）さらに、上記（２）の構成において、該ミラー角度制御部は、前記光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの軌道が移動されるように該回動ミラーにおける前記一または他の回動軸についての角度を変動させる移動動作付与部がそなえられ、該モニタ部は、該移動動作付与部によって付与される光ビームの軌道の移動方向に沿って、受光感度が重なるように配置された２つの受光素子からなる受光素子組をそなえ、かつ、該受光素子組で受光された光量に応じた信号に基づいて、該移動動作付与部で付与する移動動作に伴い前記受光感度が重なったときの該回動ミラーの角度を得るための該ミラー角度制御部での制御量を検出し、該検出結果に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームを反射させる回動ミラーの動作状態を監視する監視部をそなえることもできる。

（５）また、上記（３）又は（４）の構成において、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長が複数ある場合には、該移動動作付与部では、前記複数の波長のうちで監視対象とする一の波長についての回動ミラーについての角度を変動させるとともに、該監視部では前記監視を行なう一方、該移動動作付与部および該監視部は、監視対象とする波長についての回動ミラーを順次切り替えることとしてもよい。

（６）さらに、上記（３）の構成において、該モニタ部が、前記光出力ポートに並列して配置された、複数の受光素子をそなえることもできる。
（７）また、上記（４）の構成において、該モニタ部を、２つの受光素子からなる受光素子組が、前記光出力ポートに並列して、複数組配置されて構成することもできる。
（８）さらに、上記（２）の構成において、該ミラー角度制御部は、前記光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの軌道が移動されるように該回動ミラーにおける前記一および他の回動軸についての角度を個別に変動させる移動動作付与部がそなえられ、該モニタ部は、該移動動作付与部によって付与される光ビームの軌道の２つの移動方向に沿って、受光感度が重なるように配置された少なくとも３つの受光素子からなる受光素子組をそなえ、かつ、該監視部は、該受光素子組で受光された光量に応じた信号に基づいて、該移動動作付与部で付与する移動動作に伴い前記受光感度が重なった光ビーム位置を特定するとともに、当該光ビーム位置における該回動ミラーの角度を得るための該ミラー角度制御部での制御量に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームを反射させる回動ミラーにおける、前記一および他の回動軸について動作状態を個別に監視することとしてもよい。

（９）さらに、上記（１）の構成において、該ミラー角度制御部は、運用中の信号光波長の光ビームについては前記光結合をオンとする一方、自然放出光を含む非運用の波長の光ビームについては前記光結合をオフとすべく、該回動ミラーの反射面角度を設定するとともに、該モニタ部は、前記光結合がオフされた、前記自然放出光を含む非運用の信号光波長の光ビームをモニタし、かつ、該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、前記非運用の光波長の光ビームを反射させる回動ミラーの動作状態を監視する監視部をそなえることもできる。

（１０）また、上記（１）の構成において、該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の信号光入力を検出する信号光入力を検出することもできる。

このように、本発明によれば、モニタ部により、従来モニタすることのできなかった待機中のチャンネルにおける光をモニタすることができるので、光スイッチとしての有用性を高めるという利点がある。
また、スイッチングの性能を監視することで運用時の信頼性を高めることができるという利点がある。

以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。又、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及び作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなる。
〔Ａ〕第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態にかかる波長選択型の光スイッチ１を示す模式的斜視図である。この図１に示す光スイッチ１は、例えば図２に示すような、光伝送路上に介装される光スイッチノード１０に適用されるものである。この光スイッチノード１０は、第１実施形態にかかる光スイッチ１をそなえるとともに、光スイッチ１の上流側に前置増幅器（プリアンプ）１１をそなえるとともに、光スイッチ１の下流側に後置増幅器（ポストアンプ）１２をそなえている。尚、１３は光スイッチ１から出力された光信号の一部を取り出す分岐部、１４は分岐部１３で取り出された光信号に基づき光スイッチ１出力のスペクトラム解析を行なうスペクトラムモニタである。

ここで、伝送路を伝播して減衰した光信号は、光スイッチノード１０の前置光増幅器１１で増幅される。このとき運用中（インサービス中）の波長チャンネルの配置が、λ１〜λ３の３チャンネルの場合には、前置増幅器１１に入力される時点（図２のＡ点参照）での光信号の光スペクトルは、図２中Ａ１のようになり、前置増幅器１１から出力される時点（図２のＢ点参照）での光信号の光スペクトルは、図２中Ｂ１のようになる。即ち、信号光波長帯λ１〜λ３の光だけでなく、待機チャンネルの波長成分を有する自然放出光（“待機ｃｈ ＡＳＥ成分”）を含めて光増幅される。

そして、光スイッチ１に前置増幅器１１で増幅された光信号が入力されると、光スイッチ１では、前述の図２２に示すような待機チャンネルの光成分の遮蔽処理がなされることにより、光スイッチ１出力（図２のＣ点参照）での光スペクトルは、図２のＣ１に示すようなる。即ち、待機チャンネル成分が除去され（“光スイッチシャッターで除去されるＡＳＥ成分”）、インサービスチャンネルλ１〜λ３の波長帯スペクトルのみ透過する。その後、この光スイッチ１から出力される光信号は、後置光増幅器１２で増幅され、再び伝送路に出射される。

また、光スイッチ１は、ｍ（ｍは自然数）個の光入力ポートからの光ビームの出力先をｎ（ｎは自然数）個の光出力ポートのうちで波長単位に切り替え可能な光スイッチであって、特に、図１中においては、特に光入力ポート１個に対する光出力ポートをｍ１（ｍ１は４よりも大きい自然数）個としたものである。
さらに、光入力ポートをなす端面２１ａを有する入力光ファイバ２１と光出力ポート２２ａを有する出力光ファイバ２２とが、それぞれの端面２１ａ，２２ａが同一方向を向くように配列されるとともに、光スイッチ１は、端面２１ａから出射される光について、運用中の波長チャンネルの光ごとに、往復光路を設定しながら出力先となる出力光ファイバ２２に導くことができる一方、非運用中（待機中）の波長チャンネルの光については、上述のごとく出力段で除去させることができる。このとき、第１実施形態における光スイッチ１においては、出力段で除去される待機チャンネル成分について監視を行なうことができるようになっている。

このために、光スイッチ１は、コリメータ２，ビーム拡大素子３，分光素子４，レンズ５および可動ミラーアレイ６をそなえて、光入力ポートをなす入力光ファイバ２１の端部２１ａと光出力ポートをなす出力光ファイバ２２の端部２２ａとの間に往復光路が設定され、且つ、可動ミラーアレイ６を駆動するドライバ７とともにモニタ部（受光部）８および制御部９をそなえている。

ここで、コリメータ２は、上述の入力光ファイバ２１からの往光路の光を平行光として後段のビーム拡大素子３に出力する一方、復光路におけるビーム拡大素子３からの運用チャンネルの平行光について出力光ファイバ２２に結合させるものであって、入出力光ファイバ２１，２２とともに、各光ファイバ２１，２２とビーム拡大素子３との間の光軸上に配置されるコリメートレンズ２ａからなる。

また、ビーム拡大素子３は、コリメータ２からの往光路を通じた平行光について、図１中Ｘ軸方向に広がったビーム形状の光として分光素子４に出力する。又、分光素子４からの復光路を通じた光についてはＸ軸方向に広がった平行光のビーム幅を狭くした平行光として出力する。ビーム拡大素子３としては、この図１に示すように一対のレンズ体により構成することができる。従って、上述のコリメータ２およびビーム拡大素子３は、光入力ポートからの光を平行光にするコリメート部を構成する。

さらに、分光素子４は、ビーム拡大素子３からの往光路を通じた平行光について分光して、波長チャンネルの成分ごとに（図中Ｘ軸方向に広がる）異なる角度でレンズ５に出射するものである。又、レンズ５からの復光路を通じた光についても、波長チャンネルの成分ごとに異なる角度でビーム拡大素子３に出射するようになっている。従って、分光素子４は、コリメート部からの光を分光する分光部である。

また、レンズ５は、光波長ごとに異なった角度で入射したビームを全て平行な光線に変換しつつ、波長チャンネルの光ごとに可動ミラーアレイ６をなす異なるミラー６ａに焦点位置で入射させる。更に、可動ミラーアレイ６をなすミラー６ａで反射された復光路の光については分光素子４に出力させる。従って、レンズ５は、分光部で分光された光ビームを波長ごとに集光する集光部である。

また、可動ミラーアレイ６は、レンズ５の焦点位置に、（分光素子４による分光方向に相当する）Ｘ軸に沿って配列されたミラー６ａからなり、各ミラー６ａは、分光素子４で分光された波長チャンネル（図１中においてはλ１〜λ５）ごとの光について個別に反射するようになっており、且つその反射面がＸ軸およびＹ軸について回動可能に構成されている。これにより、反射面角度を上述のＸ軸およびＹ軸について独立して設定することができるようになっている。換言すれば、可動ミラーアレイ６をなすミラー６ａは、集光部で集光された波長ごとの光ビームを個別に反射させるべく配置された複数の回動軸を有する回動ミラーである。

ここで、可動ミラーアレイ６をなす各ミラー６ａは、Ｘ軸についての傾斜角度θｘの設定により、結合される出力光ファイバ２２を定めることができるようになっている。即ち、Ｙ軸についての回動制御量が実質的に０度である場合には、ミラー６ａで反射した光は、レンズ５，分光素子４，ビーム拡大素子３およびコリメータ２を介し、当該ミラー６ａのＸ軸角度で定まる出力光ファイバ２２に結合して出力される。

これに対し、可動ミラーアレイ６をなす各ミラー６ａは、Ｙ軸についての反射面角度θｙを傾斜させることにより、ミラー６ａで反射した光は、レンズ５，分光素子４，ビーム拡大素子３を介して、出力光ファイバ２２に結合されるコリメータ２への光路から外れて、後述のモニタ部８をなす受光素子８１が配置されるシャッター動作領域に出射されるようになっている。

したがって、光スイッチノード１０に適用される光スイッチ１においては、運用中の波長チャンネルの光については、該当するミラー６ａの反射角度θｙを実質的に０度として、出力光ファイバ２２に結合させる一方、待機中の波長チャンネルの光については、図３の復路光Ｒ１に示すように、シャッター動作により、Ｙ軸についての反射面角度θｙを傾斜させるように回動制御することにより、受光素子であるフォトダイオード８１が配置されたシャッター動作領域Ｓｔに出射させる。尚、上述のθｘ，θｙを調整することで、出力光ファイバ２２に結合される光のレベルを設定された目標レベルにまで減衰させることもできる。

また、ドライバ７は、後述の制御部９からの駆動制御を受けて、可動ミラーアレイ６をなす各ミラー６ａのＸ軸およびＹ軸についての反射面角度を個別に調整すべく、可動ミラーアレイ６を駆動するものである。即ち、ドライバ７による可動ミラーアレイ６の駆動によって生成される外力によって、各ミラー６ａはそれぞれ設定された角度だけ傾斜されるようになっているのである。

さらに、モニタ部８は、光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの復光路上にそなえられ、その光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームをモニタするものであり、例えばコリメータ２が配置される結合領域から外れたシャッター動作領域にそなえられた、受光量に応じた電気信号を出力する受光素子としてのフォトダイオード８１により構成される。

また、制御部９は、運用中の波長チャンネルについての入力光ファイバ２１に対する出力光ファイバ２２の接続対応関係が設定されると、該当するスイッチングがなされるようにドライバ７を駆動制御する一方、入力光ファイバ２１に対する出力光ファイバ２２の接続対応関係が設定されていない待機中の波長チャンネルの光については、シャッター動作領域Ｓｔに出射されるようにドライバ７を駆動制御するようになっている。

したがって、上述の制御部９およびドライバ７が協働することにより、ミラー６ａにおける一の回動軸としてのＹ軸についての角度を反射される光ビームの波長ごとに制御して、反射された波長ごとの光ビームの光出力ポートへの光結合のオンオフを切り替えるとともに、ミラー６ａにおける他の回動軸としてのＸ軸についての角度を反射される光ビームの波長ごとに制御して、反射された波長ごとの光ビームが出力される光出力ポート位置を定めるミラー角度制御部を構成する。

すなわち、ミラー角度制御部をなす制御部９により、運用中の信号光波長の光ビームについては光出力ポートとの光結合をオンとする一方、自然放出光を含む非運用の信号光波長の光ビームについては光出力ポートとの光結合をオフとすべく、ミラー６ａの角度を設定する。
このために、制御部９は、図４に示すように、光電流検出回路９ａ，ＡＤコンバータ９ｂ，温度センサ９ｃ，制御／比較演算部９ｄおよびＤＡコンバータ９ｅをそなえている。光電流検出回路９ａは、受光素子８１で受光した光量に応じた電流信号を検出するものであり、例えばアンプ等により構成することができる。ＡＤコンバータ９ｂは、電流検出回路９ａで検出された電流信号値（アナログ信号）をディジタル信号に変換するものである。

さらに、制御／比較演算部９ｄは、ミラー６ａごとの上述したＸ軸についての傾斜角度を設定制御することで、運用波長チャンネルについての光入出力ポートの接続を規定するとともに、ミラー６ａごとのＹ軸についての傾斜角度を設定制御することで、運用波長チャンネルの光は光出力ポートへ通じるコリメータ２の結合領域に出射させる一方で、非運用波長チャンネルの光はシャッター動作領域Ｓｔに出射させる。

このとき、制御／比較演算部９ｄにおいては、シャッター動作領域Ｓｔに出射される、待機中の波長チャンネルの光を反射するミラー６ａについては、Ｘ軸についての傾斜角度の設定制御を通じて、図４に示すようにＸ軸について相反する２方向で交互かつ周期的に回転させるデザリング動作をさせるべく制御を行なうようになっている。即ち、上述の制御／比較演算部９ｄの制御によってデザリング動作したミラー６ａに反射した復路光の光軸は、図４に示す光軸Ｒ１１およびＲ１２の間で周期的に変動するようになっている。

図５（ａ）〜図５（ｃ）は、コリメータ２と受光素子８１の相対的な配置関係とともに、上述の復路光の光軸が周期的に変動することによって、受光素子８１で受光する光量が変動することを説明するための図である。図５（ａ）〜図５（ｃ）中においては、例示として、光入出力ポートに結合されるコリメータ２として、３つのコリメータ２がコリメータ結合領域Ｃ内に配列されていることを示し、コリメータ２への結合をオフとされるシャッター動作領域Ｓｔ内において受光素子８１がそなえられている。但し、図５（ａ）〜図５（ｃ）は、本発明が波長チャンネル数について限定されることを趣旨とするものではない。

ここで、図５（ｂ），図５（ｃ）に示すように、インサービス中の波長チャンネルλ１〜λ３についてはそれぞれポート♯１〜♯３をなすコリメータ２に結合され、待機中の波長チャンネルλ４，λ５についてはシャッター動作領域Ｓｔに入射されるようになっている。
復路光はミラー６ａのＹ軸についての反射面の回動によりコリメータ結合領域Ｃから遮蔽されるようになっているので、シャッター動作領域Ｓｔは、この図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、コリメータ結合領域ＣからＸ軸上にそれた位置に配置される。これにより、例えば図５（ｂ）に示すように、待機中の波長チャンネルλ４について、該当ミラー６ａをＸ軸についてデザリング動作させることで、シャッター動作領域Ｓｔに入射される光の位置を受光素子８１の受光位置を基準としてＹ軸に沿って上下させることができるようになっている。又、Ｙ軸についてデザリング動作させることとすれば、シャッター動作領域Ｓｔに入射される光の位置を受光素子８１での受光位置を基準としてＸ軸に沿って左右させることができるようになる。

後述するように、シャッター動作領域Ｓｔに入射される波長λ４の光の上下変動を受光素子８１でモニタすることを通じて、波長λ４を反射させるミラー６ａの動作状態を監視することができるようになっている。尚、待機中の波長チャンネルが複数ある場合、例えば図５（ｂ），図５（ｃ）に示すように、２つの波長チャンネルλ４，λ５が待機中である場合には、順番に１波長ずつデザリングによる光変動をモニタする。

この場合においては、図５（ｂ）に示すように、まず波長チャンネルλ４の光を先行してデザリングさせてλ４の光を監視対象とする一方、その間は他の波長チャンネルλ５の光についてはシャッター動作領域Ｓｔ中の受光素子８１の受光位置から外れた退避領域Ｓｔ１に入射させる。次に、図５（ｃ）に示すように、波長チャンネルλ５の光をデザリングさせてλ５の光を監視対象に切り替える一方、波長チャンネルλ４の光については退避領域Ｓｔ１に入射させるようにする。このようにして、待機中の波長チャンネル全てにおいて、予め設定された周期間隔で監視対象の波長チャンネルを切り替える。これにより、特にミラー６ａでの過渡応答の劣化を監視することができるようになる。

図６（ａ）〜図６（ｅ）は、監視対象のミラー６ａをデザリングさせることにより、該当波長チャンネルの過渡応答の劣化を監視できることについて説明するための図である。制御／比較演算部９ｄによる制御を通じて、ミラー６ａに与えるデザリング動作の周波数をｆとすると、デザリング周波数に応じて、図６（ａ）に示すように受光素子８１による光電流振幅が変化するようになっている。

この図６（ａ）における（１），（２）の周波数領域においては、図６（ｂ），図６（ｃ）に示すように、ミラー６ａのデザリングによるミラー振り幅に対応して光入射位置が変動するので、安定した光電流振幅Ａｐｄが得られることを示している。換言すれば、ドライバ７からの駆動信号の振幅（変調振幅）に応じたミラー振り幅となる応答を有しているので、受光素子８１における光電流振幅Ａｐｄについても安定した値をとるのである。

これに対し、デザリング周波数がｆ０となると〔図６（ａ）の（３）参照〕、ミラー６ａが共振動作するようになるので、ミラー６ａの振れ角も最大となることが想定できる。即ち、図６（ｄ）に示すように、受光素子８１における光電流振幅Ａｐｄについても最大値をとるようになる。従って、このときのｆ０はミラー６ａのＸ軸についての共振周波数ということができる。そして、デザリング周波数ｆ０よりも大きくなると〔図６（ａ）の（４）参照〕、ミラー６ａが駆動信号の周波数（変調周波数）に応答できなくなるので、ミラー６ａの振れ角も小さくなり、図６（ｅ）に示すように、受光素子８１における光電流振幅Ａｐｄは、上述の図６（ｂ）〜図６（ｄ）の場合よりも小さくなるのである。

したがって、制御／比較演算部９ｄにおいては、ミラー６ａが正常に動作する時、例えば可動ミラーアレイ６についての製造時における変調周波数と対応する受光素子８１での光電流振幅値を保持しておき、監視対象となるミラー６ａに対する変調周波数と光電流振幅Ａｐｄとの対応を比較することにより、ミラー６ａの過渡応答特性の劣化を監視することができるようになる。

具体的には、監視対象となるミラー６ａでの最大となる光電流振幅値のときが共振していると想定できるが、この振幅値が、上述のごとく保持されている製造時に測定された振幅値対する所定の上下範囲内にある場合には、劣化していないと判断する一方、所定の上下範囲外にある場合には劣化しているとしてアラームを出力する。
このように、制御部９をなす制御／比較演算部９ｄおよびＤＡコンバータ９ｅ並びにドライバ７は、光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの軌道が周期移動されるようにミラー６ａにおけるＸ軸またはＹ軸についての角度を変動させる移動動作付与部を構成する。

また、制御部９をなす光電流検出回路９ａ，ＡＤコンバータ９ｂおよび制御／比較演算部９ｄは、モニタ部８でのモニタ結果に基づいて、非運用信号光波長の光ビームを反射させるミラーの動作状態を監視する監視部を構成する。更に、この監視部としての制御／比較演算部９ｄは、移動動作付与部で付与する移動動作によって受光素子８１でモニタされる光量変化の振幅に基づいて、非運用信号光波長の光ビームを反射させるミラー６ａの動作状態を監視することができる。

なお、第１実施形態においては、制御／比較演算部９ｄでは、光電流検出回路９ａおよびＡＤコンバータ９ｂを通じて入力される光電流振幅の値によって、共振点を判断するようになっているが、ドライバ７からの駆動周波数よりも十分応答速度の速い受光素子８１を適用することとすれば、制御／比較演算部９ｄでは直接受光信号の周波数を取り込んで、ミラー６ａの動作状態を監視することもできる。

なお、制御／比較演算部９ｄにおいては、周囲温度によってミラー６ａの応答特性が変動することを考慮して、温度センサ９ｃによって検出されたミラー６ａ周辺の温度特性に応じた駆動信号を与えるべくドライバ７を制御することもできる。
上述の構成による、本発明の第１実施形態にかかる光スイッチ１の待機中の波長チャンネルについての監視動作について、図７のフローチャートを用いて以下に説明する。

まず、サービスしていない待機チャンネルは、インサービス中のチャンネルへ不必要に光結合しないようシャッター動作領域〔図３，図５（ａ）〜図５（ｃ）のＳｔ参照〕へ全て向けるとともに（ステップＡ１）、このシャッター動作領域で待機チャンネルを保持させる（ステップＡ２）。
そして、監視対象を、波長λｎの光ビームを反射するミラー６ａとすると、当該ミラー６ａで反射された光の受光素子８１への結合が最適となるように、駆動信号としてのＸ軸回動用電圧Ｖｘ（ｎ）およびＹ軸回動用電圧Ｖｙ（ｎ）を調整する（ステップＡ３）。このとき、待機チャンネルが複数ある場合においては一つのチャンネルずつ順次監視対象としている。尚、Ｖｘ（ｎ），Ｖｙ（ｎ）は、受光素子への結合が最適となるように、予め製造時に調整し、メモリ等に格納しておいても良い。

次に、制御部９によるドライバ７に対する制御およびドライバ７のミラー６ａに対する駆動を通じて、監視対象の可動ミラー６ａをデザリング動作させて、可動ミラー６ａの共振周波数ｆ０を検出する。このとき、デザリング動作させる周波数は、想定される共振周波数ｆ０よりも低い周波数からｆ０を高い周波数まで、ｆ０をまたぐような適切な範囲で、適切なステップ値（step）ずつ可変させる。又、変調振幅は、受光素子８１及び光電流をＡＤ変換するＡＤコンバータ９ｂ（図２参照）が飽和せず、雑音レベルの影響も無い範囲で適切に設定する。

ここでは、制御部９の制御／比較演算部９ｄ（図２参照）では、Ｘ軸について反射面角度をデザリングさせるため、Ｖｘ（ｎ）に与える周波数成分の値を、想定されるｆ０よりも十分小さい周波数（ｆｘｍｉｎ）から開始して、ステップ値ずつ増加させるようにドライバ７を制御しつつ（ステップＡ４）、その都度、受光素子８１で検出される光電流Ｉｐｄの最大値Ｉｐｄｍａｘおよび最小値Ｉｐｄｍｉｎを抽出して（ステップＡ５）、光電流振幅Ａｐｄ（ｎ）＝Ｉｐｄｍａｘ−Ｉｐｄｍｉｎを計算する（ステップＡ６）。

このような光電流振幅の計算を、ｆ０をまたぐ十分高い周波数ｆｘｍａｘとなるまで、ステップ値stepずつ増加させて順次計算する（ステップＡ７のＮＯルートからステップＡ８，ステップＡ４〜ステップＡ６）。
そして、上述のｆ０をまたぐ範囲ｆｘｍｉｎ〜ｆｘｍａｘでのデザリングの結果、光電流振幅Ａｐｄ（ｎ）が最大となるときのデザリング周波数（変調周波数）ｆ０ｘｂ（ｎ）を検出する（ステップＡ７のＹＥＳルートからステップＡ９）。前述したように、ミラー６ａをデザリング動作した結果、受光素子８１で検出する光電流振幅が最大となるときのミラー６ａに与えられているデザリング周波数ｆ０ｘｂ（ｎ）が、当該ミラー６ａの実質的な共振周波数となる。

以上の動作にて検出した、測定共振周波数ｆ０ｘｂ（ｎ）と、製品出荷時に試験しメモリに格納されている初期共振周波数ｆ０ｘａ（ｎ）と、を比較し、予め定めた変動閾値ｆｃの範囲内かを比較する。具体的には、検出された共振周波数ｆ０ｘｂ（ｎ）と、当該光スイッチ１の製造出荷時におけるミラー６ａの共振周波数ｆ０ｘａ（ｎ）と、の差Δｆ０ｘ（ｎ）を計算し（ステップＡ１０）、この差Δｆ０ｘ（ｎ）が、規定上限値ｆｘｃよりも小さいか否かにより、Δｆ０ｘ（ｎ）が規定範囲内にあるかを判定する（ステップＡ１１）。

このとき、Δｆ０ｘ（ｎ）がｆｘｃよりも大きい場合には規定範囲を超えているので、当該監視対象のミラー６ａの機械的強度が低下したと判断し、制御／比較演算部８ｄでは、図示しない上位システムに故障あるいは劣化が起こった旨のアラームフラグを発出する（ステップＡ１１のＮＯルートからステップＡ１２）。
また、上述のＸ軸についてのデザリングの結果、ｆ０ｘ（ｎ）が規定範囲内にある場合においては（ステップＡ１１のＹＥＳルート）、続いて、Ｙ軸についてのデザリングによる監視についても行なうことができる。具体的には、上述のＸ軸についての反射面角度のデザリングと同様に、Ｙ軸についての反射面角度についても駆動電圧Ｖｙ（ｎ）をデザリングさせることで、共振周波数ｆ０ｙｂ（ｎ）を求め（ステップＡ１３）、求められた周波数ｆ０ｙｂ（ｎ）が規定範囲内にあるか否かを判定する（ステップＡ１４，Ｘ軸のデザリングの場合のステップＡ１０，Ａ１１参照）。

この場合においても、Δｆ０ｙｂ（ｎ）が予め設定された規定上限値ｆｙｃよりも大きい場合には規定範囲を超えているので、当該監視対象のミラー６ａの機械的強度が低下したと判断し、制御／比較演算部８ｄでは、図示しない上位システムに故障あるいは劣化が起こった旨のアラームフラグを発出する（ステップＡ１４のＮＯルートからステップＡ１５）。

このようにして、波長λｎの光ビームを反射するミラー６ａについての監視が終了する（ステップＡ１４のＹＥＳルート）。他の待機チャンネルの波長が存在する場合は、全ての待機チャンネルの波長を反射するミラー６ａについて、上述の場合と同様の監視を一波長ずつ行ない（ステップＡ１６のＮＯルートからステップＡ１７を通じたステップＡ３）、全ての待機チャンネルの波長を反射するミラー６ａについての監視を行なう（ステップＡ１６のＹＥＳルート）。

このように、本発明の第１実施形態にかかる光スイッチ１によれば、モニタ部８および制御部９により、待機中のチャンネルにおける光スイッチングの性能を監視して、サービスしていない待機チャンネルの機械的、電気的劣化などの特性変化を、インサービスチャンネルに影響を与えることなく検出することができるので、光スイッチ１としての運用時の信頼性を高めることができる。

〔Ｂ〕第２実施形態の説明
図８は本発明の第２実施形態にかかる光スイッチ３０の要部構成を示す図であり、第１実施形態にかかる光スイッチ１についての図４に示す視方向図に相当するものである。この図８に示す光スイッチ３０は、第１実施形態における光スイッチ１と同様、波長選択型光スイッチとして機能するものである。

ここで、第２実施形態にかかる光スイッチ３０は、前述の第１実施形態における光スイッチ１と基本的に同様の図示しないコリメータおよびエキスパンダーをそなえるとともに、分光素子４，レンズ５，可動ミラーアレイ６およびドライバ７をそなえているが、光スイッチ１とは異なる構成のモニタ部３８および制御部３９をそなえている。尚、図８中、図４と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。

第２実施形態にかかる光スイッチ３０は、前述の第１実施形態の場合と異なり、モニタ部３８として、コリメータ２の配列に並列して、Ｙ軸方向に沿って２つの受光素子３８１，３８２からなる受光素子組３８をそなえている。この２つの受光素子３８１，３８２は、後述の制御部３９およびドライバ７によって付与される光ビームの軌道の移動方向に沿って、受光感度が重なるように配置されている。

このため、制御部３９は、上述の受光素子３８１，３８２からの受光電流についてそれぞれ検出するため２つの光電流検出回路３９１ａ，３９２ａと、各光電流検出回路３９１ａ，３９２ａからの信号についてそれぞれＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換を行なうＡＤコンバータ３９１ｂ，３９２ｂをそなえている。
さらに、制御／比較演算部３９ｄは、上述のＤＡコンバータ９ｅおよびドライバ７とともに、可動ミラーアレイ６をなすミラー６ａの反射面角度について設定制御を行なうもので、ミラー角度制御部としての機能を有する構成するものであるが、光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの軌道が移動されるように該当ミラー６ａにおけるＸ軸またはＹ軸についての反射面角度を変動させる移動動作付与部としての機能についても有している。

また、この制御／比較演算部３９ｄは、上述の光電流検出回路３９１ａ，３９２ａおよびＡＤコンバータ３９１ｂ，３９２ｂとともに監視部を構成する。即ち、上述の光電流検出回路３９１ａ，３９２ａ，ＡＤコンバータ３９１ｂ，３９２ｂおよび制御／比較演算部３９ｄが協働することにより、受光素子組３８で受光された光量に応じた信号に基づいて、ドライバ７で付与する移動動作に伴い受光感度が重なったときの該当ミラー６ａの角度を得るための制御量を検出し、検出結果に基づいて、光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームを反射させる回動ミラーの動作状態を監視する。

図９（ａ）〜図９（ｃ）は、コリメータ２および受光素子組３８の配置関係とともに、シャッター動作領域Ｓｔに入射される光を移動させることについて説明するための図である。この図９（ａ）〜図９（ｃ）に示すように、可動ミラーアレイ６をなすミラー６ａの静特性劣化を監視するため、２個の受光素子３８１，３８２をそなえている。尚、図９（ａ）〜図９（ｃ）中においては、ポート数を３個とした例であるが、ポート数について限定するものではない。

コリメータ２はコリメータ２結合領域Ｃ内において各光入出力ポートに結合される位置に配列されるものであるが、２つの受光素子３８１，３８２は、コリメータ２への結合がオフとされるシャッター動作領域Ｓｔ内においてコリメータ２の配列に並列してそなえられている。
ここで、図９（ｂ），図９（ｃ）に例示するものにおいては、インサービス中の波長チャンネルλ１〜λ３をそれぞれポート♯１〜♯３としてのコリメータ２に結合させ、待機中の波長チャンネルλ４，λ５については、シャッター動作領域Ｓｔに入射させるようにしている。

そして、例えば波長チャンネルλ４を監視対象とする場合においては、λ４に対応するミラー６ａをＸ軸方向に回動させることにより、図８又は図９（ｂ）に示すように、シャッター動作領域Ｓｔに入射される波長λ４の復路光の入射位置が、図示する矢印方向ＡＲに受光素子３８１，３８２をまたぐように動作させる。このとき、波長チャンネルλ５については受光素子３８１，３８２への入射を退避したシャッター動作領域Ｓｔである退避領域Ｓｔ１に入射させるようにしている。

すなわち、制御／比較演算部３９ｄにより、ＤＡコンバータ９ｅを通じて、ドライバ７を駆動することにより、待機チャンネルの波長λ４のためのミラー６ａを、Ｘ軸について回動動作させることにより、図８に実線で示す復路光Ｒ２から破線で示す復路光Ｒ３，Ｒ４のように光線が上下に移動する。
このとき、受光素子３８１，３８２は、入射する光ビーム径に応じた適切な受光径を有するとともに適切な間隔で配置されているので、制御／比較演算部３９ｄでは、これらの受光素子３８１，３８２からの光電流検出値から、基準となるミラー６ａの角度となっているときの駆動電流の値を導出することができるようになっている。

すなわち、光電流検出回路３９１ａ，３９２ａで検出する受光素子３８１，３８２からの光電流は、それぞれ図１０（ａ），図１０（ｂ）に示すような関係を有している。このとき、受光素子３８１，３８２の搭載間隔が調整されているので、図１０（ｃ）に示すように、ある駆動電圧（基準駆動電圧Ｖ）で受光素子３８１，３８２からの光電流の検出値が重なるようになっている。換言すれば、ミラー６ａはある絶対的な角度位置において、受光素子３８１，３８２からの光電流の検出値が重なるのである。

制御／比較演算部３９ｄでは、ＡＤコンバータ３９１ｂ，３９２ｂからの検出電流値を取り込み、上述した光電流の検出値の差がゼロとなるときのミラー６ａに対する基準駆動電圧Ｖ０を導出する。一方、上述のごとく受光素子３８１，３８２からの光電流の検出値が重なるときの（ミラー６ａの回動角度を得るための）駆動電流値を製造出荷時において測定しておき、制御／比較演算部３９ｄの内部にそなえらえたメモリ等に格納しておく。

そして、制御／比較演算部３９ｄでは、適切な周期で監視動作を起動することにより、上述の基準駆動電圧Ｖ０を測定し、メモリに格納された試験時のデータと比較する。このとき、比較結果が、予め定められた閾値を越える場合は、制御／比較演算部３９ｄでは、故障として上位システムへアラーム発出することができるようになっている。
なお、待機チャンネルが複数存在する場合においては、図９（ｃ）に示すように、待機中であったλ５と、λ４を入れ替え、λ５の劣化検出を行なう。以上の動作を待機チャネル全てにおいて、適切な周期で行なうことで、待機チャンネルの静的劣化を監視することが可能となる。

また、一連の劣化検出動作中に、待機チャネルの切替え指示が上位システムから有る場合は、ただちに劣化検出動作を中断し、目的の接続を行なうか、劣化検出動作を上位システムから指示がある時のみに行なうように制御しても良い。
上述のごとく構成された光スイッチ３０の待機中の波長チャンネルについての監視動作について、図１１のフローチャートを用いて以下に説明する。

まず、前述の第１実施形態の場合と同様に、サービスしていない待機チャンネルは、インサービス中のチャンネルへ不必要に光結合しないようシャッター動作領域〔図１０（ａ）〜図１０（ｃ）のＳｔ参照〕へ全て向けるとともに（ステップＢ１）、このシャッター動作領域で待機チャンネルを保持させる（ステップＢ２）。そして、監視対象を、波長λｎの光ビームを反射するミラー６ａとすると、当該ミラー６ａで反射された光の一の受光素子３８１への結合が最適となるように、駆動信号としてのＸ軸回動用電圧Ｖｘ１（ｎ）およびＹ軸回動用電圧Ｖｙ（ｎ）を調整する（ステップＢ３）。

次に、制御／比較演算部３９ｄにより、ＤＡコンバータ９ｅを通じてドライバ７を駆動することにより、ドライバ７から該当ミラー６ａのＸ軸についての回動のために出力される駆動電圧Ｖｘ（ｎ）を、上述のＶｘ１（ｎ）から増分電圧値Ｖstepで増大させることにより、ミラー６ａを回動させて、シャッター動作領域Ｓｔに入射されるλ４の光の入射位置を、受光素子３８２へ光結合される方向に向けて移動させる（ステップＢ４）。

このとき、駆動電圧を増大させるたびに、制御／比較演算部３９ｄでは、これらの受光素子３８１，３８２からの光電流検出値Ｉｐｄ１，Ｉｐｄ２から（ステップＢ５）、受光素子３８１，３８２からの光電流の検出値が重なるか否かを判断する（ステップＢ７）。即ち、制御／比較演算部３９ｄでは、ＡＤコンバータ３９１ｂ，３９２ｂからの検出電流値を取り込み、上述した光電流の検出値の差がゼロとなるまで、上述の増分電圧値Vstepを所定の刻み幅ΔStepで増大させることにより（Vstep＝Vstep+ΔStep）、駆動電圧Ｖｘ（ｎ）を増大させる（ステップＢ７のＮＯルートからステップＢ６を通じたステップＢ４）。

これにより、上述のＡＤコンバータ３９１ｂ，３９２ｂからの検出電流値が等しくなるときの駆動電圧値Ｖｘｂ（ｎ）を検出することができる（ステップＢ７のＹＥＳルートからステップＢ８）。一方、製造出荷時において測定しておいた、上述のごとく受光素子３８１，３８２からの光電流の検出値が重なるときの駆動電流値Ｖｘａ（ｎ）を制御／比較演算部３９ｄの内部にそなえらえたメモリ等から取り出し、上述のごとく検出されたＶｘｂ（ｎ）と比較する。具体的には、これらのＶｘｂ（ｎ）とＶｘａ（ｎ）との差ΔＶｘ（ｎ）を求め（ステップＢ９）、このΔＶｘ（ｎ）が規定の値Ｖｃ以下となるか否かを判定することで、ΔＶｘ（ｎ）が規定範囲内にあるかを判定する（ステップＢ１０）。

このとき、ΔＶｘ（ｎ）がＶｃ以下である場合には異常なしと判断する一方（ステップＢ１０のＹＥＳルートからステップＢ１２）、ΔＶｘ（ｎ）がＶｃよりも大きい場合には規定範囲を超えているので、当該監視対象のミラー６ａの機械的強度が低下したと判断し、制御／比較演算部３９ｄでは、図示しない上位システムに故障あるいは劣化が起こった旨のアラームフラグを発出する（ステップＢ１０のＮＯルートからステップＢ１１）。

このようにして、波長λｎの光ビームを反射するミラー６ａについての監視が終了する。他の待機チャンネルの波長が存在する場合は、全ての待機チャンネルの波長を反射するミラー６ａについて、上述の場合と同様の監視を一波長ずつ行ない（ステップＢ１２のＮＯルートからステップＢ１３を通じたステップＢ３）、全ての待機チャンネルの波長を反射するミラー６ａについての監視を行なう（ステップＢ１２のＹＥＳルート）。

すなわち、光出力ポートへの光結合がオフされる波長が複数ある場合には、制御／比較演算部３９ｄでは、複数の波長のうちで監視対象とする一の波長についてのミラー６ａについての角度を変動させるとともに監視を行なう一方、監視対象とする波長についての回動ミラーを順次切り替えるようにしている。
このように、本発明の第２実施形態にかかる光スイッチ３０においても、モニタ部３８および制御部３９により、待機中のチャンネルにおける光スイッチングの性能を監視して、サービスしていない待機チャンネルの機械的、電気的劣化などの特性変化を、インサービスチャンネルに影響を与えることなく検出することができるので、光スイッチ１としての運用時の信頼性を高めることができる。

また、上述の第１実施形態の場合と異なり、監視対象となるミラー６ａについて、シャッター動作領域Ｓｔへの入射位置についての移動については、往復移動を必要としないので、ミラー６ａに対する制御を簡素化させ、監視のためにミラー６ａにかかる負荷を軽減させるとともに、故障検出処理の迅速化が期待できる。
なお、上述の第２実施形態における受光素子組３８は、コリメータ２の配列方向（Ｙ軸方向）に沿って、２つの受光素子３８１，３８２をそなえているが、本発明によれば、Ｘ軸に沿った配列方向で２つの受光素子をそなえて、監視対象となるミラー６ａについて、シャッター動作領域Ｓｔへの入射位置についての移動をＸ軸に沿った方向で行なわせることとしてもよく、このようにすれば、ミラー６ａについてのＹ軸についての回動方向での動作状態を監視することができるようになる。

さらに、図１２（ａ），図１２（ｂ）に示すように、コリメータ２の配列方向（Ｙ軸方向）に沿って、２つの受光素子３８１，３８２とともに、受光素子３８１とともにＸ軸に沿った配列方向で配列される受光素子３８３をそなえて、図１２（ａ）に示すようなミラー６ａについてのＸ軸についての回動方向での動作状態とともに、図１２（ｂ）に示すようなミラー６ａについてのＹ軸についての回動方向での動作状態についても監視するようにしてもよい。このようにすれば、前述の第２実施形態の場合よりも監視精度を高めることができるようになる。

〔Ｃ〕第３実施形態の説明
図１４は本発明の第３実施形態を示す図である。前述の第１実施形態における光スイッチ１はシャッター動作領域Ｓｔに１つの受光素子８１をそなえるようになっているが、この図１４に示すように、複数の受光素子、特に、各光出力ポート（又は各入出力ポートと結合するコリメータ）の配置に対応付けて、ポート数分の受光素子８１〜８ｎ（図１４の場合には５つの受光素子８１〜８５）をそなえることとしてもよい。

また、受光素子８１〜８５で受光する光に応じた光電流を検出するため、第２実施形態の場合に倣って受光素子数に応じた光電流検出回路およびＡＤコンバータをそなえることができる。尚、その他の構成については、前述の第１実施形態の場合と同様とすることができる。
また、図１４中においては光出力ポート♯１〜♯５に相当するコリメータ２が、コリメータ結合領域Ｃに搭載されていることを例示しているが、光入出力ポート数について限定する趣旨ではない。

ここで、可動ミラーアレイ６をなすミラー６ａ（図１参照）の傾斜角度は、図１３に示すように、駆動電圧の大きさに応じて角度が変化するようになっている。例えば、あるミラー６ａで反射する復路光を、ポート♯５のコリメータ２に結合させる場合には、傾斜させるべきミラー角度の大きさは他のポート♯１〜♯４に結合させる場合に比べて最も小さく、当該ミラー６ａで必要となる駆動電圧信号についても最も低電圧のＶ♯５となる。

これに対し、ミラー６ａで反射する復路光に結合させるコリメータ２を、ポート♯５から離れてゆく位置のポート♯４〜ポート♯１に対応するものとしていくに従い、ミラー６ａで必要となる傾斜角度も大きくなってゆき、対応する駆動電圧信号もしだいに大きくなる（Ｖ♯４〜Ｖ♯１）。
このように、復路光が光結合されるポート♯１〜♯５の位置が異なれば、対応するミラー６ａのＸ軸についての傾斜角度も異なってくるので、個々のポートに結合されているときのＸ軸についての傾斜状態を模擬して、それぞれの動作状態について監視できるようにしているので、前述の第１実施形態の場合よりも高精度の監視を行なうことができるようになる。

すなわち、第１実施形態の場合と同様に、光電流振幅のモニタによる共振周波数を各受光素子８１〜８ｎで導出することを通じてミラー６ａの監視を行なうことで、光出力ポート接続するあらゆるミラー傾斜状態のもとでの故障検出が可能となる。具合的には、各ポート♯１〜♯５対応にそなえられた受光素子８１〜８５に結合させる波長を、待機チャンネルの波長で割り当てて、該当するミラー６ａの動作状態を監視する。

たとえば、波長λ１が待機中となっている場合には、まず例えば受光素子８１に結合させている状態から第１実施形態の場合と同様のデザリングを行なうことにより、波長λ１を反射するミラー６ａについて、ポート♯１に結合されているときの状態で動作状態を監視することができる。以降、同様に受光素子８２〜８５に結合させている状態でそれぞれデザリングを行なうことを通じて、ポート♯２〜♯５に結合されている状態でそれぞれ動作状態を監視することができる。

また、待機中のチャンネルが複数ある場合には、受光素子８１〜８５に結合させる波長を１波長チャンネルずつ割り当ててそれぞれ監視を行なう一方、一定周期で受光素子８１〜８５に結合させる波長の割り当てを順次変更していくことで、複数の待機チャンネルについての各ポート♯１〜♯５対応の監視を効率的かつ高精度に行なうことができる。
すなわち、例えば波長チャンネルごとにポート切り替えの対応に応じて予め記憶された駆動電圧を供給すべくドライバ７を制御することを通じて、ミラー６ａの傾斜角度を適切に設定することで、目的の光接続を得ようとするが、目標角度に達しない故障が可動ミラーに生じる場合が想定される。このとき、第３実施形態のごとく各ポート対応で故障検出を行なう構成をそなえることで、波長チャンネルを反射するミラー６ａごとに、全ての光ポート接続する角度において故障検出が可能となるのである。

このように、本発明の第３実施形態によれば、前述の第１実施形態の場合と同様の利点があるほか、光出力ポートに並列して配置された、光出力ポートの数に相当する数の受光素子をそなえているので、監視精度を向上させることができる利点がある。
〔Ｄ〕第４実施形態の説明
図１５は本発明の第４実施形態を示す図である。前述の第２実施形態における光スイッチ３０はシャッター動作領域Ｓｔに１つの受光素子組３８（２つの受光素子３８１，３８２）をそなえるようになっているが、本発明によれば複数の受光素子組をコリメータ２の配列に並列（平行）にそなえることとしてもよい。例えば、この図１５に示すモニタ部４８のように、切り替え可能な（光スイッチで収容する）波長チャンネル数分（ｍ波長）の受光素子組４８１〜４８ｍをそなえることとしてもよいし、変形例として、光出力ポートの数分そなえることとしてもよい。

また、受光素子組４８１〜４８ｎで受光する光に応じた光電流を検出するため、第２実施形態の場合に倣って受光素子数に応じた光電流検出回路およびＡＤコンバータをそなえることができる。尚、その他の構成については、前述の第２実施形態の場合と同様とすることができる。
これにより、例えば図１６（ａ）に示すように、受光素子組４８１〜４８ｍにおいて波長λ１〜λｍの波長の光を受光それぞれ受光させるよう各ミラー６ａの反射面角度を設定する一方、前述の第２実施形態の場合に倣い、各受光素子組４８１〜４８ｍからの光電流の検出値に基づいて、基準駆動電圧Ｖｘ（１）〜Ｖｘ（ｍ）を求めることを通じて、各ミラー６ａの動作状態を同時に監視する。

また、特に受光素子組４８１〜４８ｍに入射させる波長チャンネルを固定しておくと、回動角度を比較的大きくする必要がある特定の波長チャンネルの光についてのミラー６ａに比較的重い負荷がかかるため、所定周期で監視対象となる波長チャンネルと受光素子組４８１〜４８ｍの対応関係をローテーションさせることにより切り替える。
具体的には、図１６（ａ）での監視に続いて、図１６（ｂ）に示すように、受光素子組４８１〜４８ｍを用いた監視対象となる波長チャンネルを、それぞれ波長λｍ，λ１〜λｍ−１とし、ついで、図１６（ｃ）に示すように、受光素子組４８１〜４８ｍを用いた監視対象となる波長チャンネルを、それぞれ波長λｍ−１，λｍ，λ１〜λｍ−２とし、以降順次１波長チャンネルずつシフトさせるようにする。

したがって、第４実施形態によれば、第２実施形態の場合と同様の利点があるほか、切り替え可能な波長チャンネル数分（ｍ波長）の受光素子組４８１〜４８ｍをそなえているので、常時全ての待機チェンネルの故障監視が可能となり、リアルタイムでの故障検出を実現し、故障検出精度に対する信頼性をより高めることができる。
なお、上述の第４実施形態においては、（波長チャンネル数ｍ×２）個の受光素子がそなえらえていることになるが、少なくとも波長チャンネル数＋１個の受光素子を配置することとして、第２実施形態における各波長チャンネルについての監視のための構成を適用することとしてもよい。この場合においては、各波長チャンネルの監視は順番に行ない、隣接する波長チャンネルの光については退避させおく。そして、監視対象の波長チャンネルと受光素子との対応付けをローテーションさせるにあたっては、１個の受光素子ずつ受光素子組としての割当をずらすことができる。

〔Ｅ〕第５実施形態の説明
図１７は本発明の第５実施形態を示す図である。前述の第４実施形態においては、各光出力ポート（又は各入出力ポートと結合するコリメータ）の配置に対応付けて、コリメータ２の配列方向に沿った方向の２つの受光素子からなる受光素子組４８１〜４８ｍを、切り替え可能な（光スイッチで収容する）波長チャンネル数分（ｍ波長）配置しているが、本発明によれば、モニタ部５８として、前述の図１２（ａ），図１２（ｂ）に示すような配置の３つの受光素子からなる受光素子組５８１〜５８ｍを、コリメータ２の配列に並列（平行）に複数組そなえることとしてもよい。

たとえば、この図１７に示すモニタ部５８のように、切り替え可能な（光スイッチで収容する）波長チャンネル数分（ｍ波長）の受光素子組５８１〜５８ｍをそなえることとしてもよいし、変形例として、光出力ポートの数分そなえることとしてもよい。尚、各組の受光素子の数や配置については、この図１７の場合に限定されるものではなく、例えばＸ軸に平行に並ぶ受光素子数を３つ以上とする等、適宜変更することができる。

この場合においても、受光素子組５８１〜５８ｎで受光する光に応じた光電流を検出するため、第２，第４実施形態の場合に倣って受光素子数に応じた光電流検出回路およびＡＤコンバータをそなえることができる。尚、その他の構成については、前述の図１２（ａ），図１２（ｂ）の実施形態の場合と同様とすることができる。
これにより、例えば図１８のＳ１，Ｓ２に示すように、受光素子組５８１〜５８ｍにおいて波長λ１〜λｍの波長の光を受光それぞれ受光させるよう各ミラー６ａの反射面角度を設定する一方、前述の図１２の実施形態の場合に倣い、ミラー６ａをＸ軸について回動した場合（Ａ）の基準駆動電圧Ｖｘ（１）〜Ｖｘ（ｍ）を求めるとともに、ミラー６ａをＹ軸について回動した場合（Ｂ）の基準駆動電圧Ｖｙ（１）〜Ｖｙ（ｍ）を求めることを通じて、各波長チャンネルを反射するミラー６ａの動作状態を同時に監視する。

また、第４実施形態の場合と同様、受光素子組５８１〜５８ｍに入射させる波長チャンネルを固定しておくと、回動角度を比較的大きくする必要がある特定の波長チャンネルの光についてのミラー６ａに比較的重い負荷がかかるため、所定周期で監視対象となる波長チャンネルと受光素子組５８１〜５８ｍの対応関係をローテーションさせることにより切り替える。

具体的には、図１８のＡ，Ｂでの監視に続いて、図１８のＣ，Ｄに示すように、受光素子組５８１〜５８ｍを用いた監視対象となる波長チャンネルを、それぞれ波長λｍ，λ１〜λｍ−１として、受光素子組５８１〜５８ｍを用いた監視対象となる波長チャンネルを１波長チャンネル分シフトさせ、ついで、図１８のＥ，Ｆに示すように、受光素子組５８１〜５８ｍを用いた監視対象となる波長チャンネルを、それぞれ波長λｍ−１，λｍ，λ１〜λｍ−２とし、以降順次１波長チャンネルずつシフトさせるようにする。

したがって、第５実施形態によれば、第２実施形態の場合と同様の利点があるほか、切り替え可能な波長チャンネル数分（ｍ波長）の受光素子組５８１〜５８ｍをそなえているので、常時全ての待機チェンネルの故障監視が可能となり故障検出の信頼性をより高めることができ、更に、ミラー６ａについてのＹ軸についての回動方向での動作状態を監視することができるので、リアルタイムでの監視精度を更に向上させることができる。

なお、全波長チャンネルのミラー６ａについてのＸ軸およびＹ軸についての回動方向での動作状態を監視する構成としては、上述の第５実施形態での構成のほかに、シャッター動作領域Ｓｔに配置する受光素子を、コリメータ２の配列に並列した２列の受光素子列であって、一列が少なくとも（波長チャンネル数＋１）個の受光素子を配置した構成としてもよい。この場合においては、各波長チャンネルの監視は順番に行ない、隣接する波長チャンネルの光については退避させおく。そして、監視対象の波長チャンネルと受光素子との対応付けをローテーションさせるにあたっては、コリメータ２の配列方向に沿って１段ずつ割当をずらすことで監視動作を実現する。

〔Ｆ〕その他
上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することができる。
たとえば、上述の各実施形態のごとくシャッター動作領域Ｓｔに配置される受光素子からの光電流の検出値を用いることにより、光ポートの入力検出や、入力チャンネルの検出を行なうことが可能である。具体的には、前述の第１実施形態にかかる光スイッチ１の構成において、制御／比較演算部９ｄにおいて、ＡＤコンバータ９ｂからの光電流検出値にに基づいて、信号光入力に相当するレベルの光電流が検出された場合に、光出力ポートへの光結合がオフされる波長、即ち待機中の波長の信号光入力を検出して、これを上位システムに通知することができる。

一般に、光スイッチの光通信システムへの初期導入時は、少数光ポートのみが使用され、トラフィックの増加、あるいは、サービスの増加に伴い運用される光ポートが追加されるようになっている。従って、待機している光ポートへ、新たにサービス信号を追加した場合、システムは入力を自動検出し、目的の伝送を果たす必要がある。
そこで、例えば図１４に示すような光ポート数に相当する数の受光素子８１〜８５を配列する構成において、例えば制御／比較演算部（図８の符号３９ｄ参照）において、これら受光素子８１〜８５からの光電流の検出値に基づいて、待機中の波長チャンネルの光信号の光ポートへの入力の有無を監視する。尚、待機中の波長チャンネルの信号光がどの光ポートから入力される場合においても入力の有無を検出できるようにするため、被検出光ポート接続の経路について、適切な周期でミラー６ａを動作させることにより、入力の有無をポーリング検出する。

このとき、光入力を検出した場合は、制御／比較演算部では、可動ミラー動作角度と、検出した受光素子の位置により、入力された光ポートを特定し、上位システムに通知することができる。これにより、光スイッチとしての有用性を高めることができる。
さらに、図１５に示す切り替え可能な波長チャンネル（光スイッチで収容可能な波長チャンネル）の数ｍに相当する受光素子組４８１〜４８ｍをそなえたの構成によれば、未使用の光入力ポートへの入力検出に加え、入力された波長チャンネルを同時に検出することが可能となる。

また、上述した実施形態の開示により、当業者であれば本発明の装置を製造することは可能である。
〔Ｇ〕付記
（付記１）
ｍ（ｍは自然数）個の光入力ポートからの光ビームの出力先をｎ（ｎは自然数）個の光出力ポートのうちで波長単位に切り替え可能な光スイッチであって、
前記光入力ポートからの光を平行光にするコリメート部と、該コリメート部からの光を分光する分光部と、該分光部で分光された光ビームを波長ごとに集光する集光部と、該集光部で集光された波長ごとの光ビームを個別に反射させるべく配置されて前記光ビームを反射させる反射面角度を回動により設定しうる回動ミラーと、をそなえて、前記の光入力ポートと光出力ポートとの間に往復光路が形成され、
かつ、該回動ミラーにおける反射面角度を前記反射される光ビームの波長ごとに制御して、前記反射された波長ごとの光ビームの光出力ポートへの光結合のオンオフを切り替えるとともに、前記反射された波長ごとの光ビームが出力される光出力ポート位置を定めるミラー角度制御部とともに、
前記光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの復光路上に、前記光結合がオフされる光ビームをモニタするモニタ部をそなえたことを特徴とする、光スイッチ。

（付記２）
該回動ミラーは独立した複数の回動軸を有するように構成され、
かつ、該ミラー角度制御部は、該回動ミラーにおける一の回動軸についての角度を前記反射される光ビームの波長ごとに制御して、前記反射された波長ごとの光ビームの光出力ポートへの光結合のオンオフを切り替えるとともに、該回動ミラーにおける他の回動軸についての角度を前記反射される光ビームの波長ごとに制御して、前記反射された波長ごとの光ビームが出力される光出力ポート位置を定めるように構成されたことを特徴とする、付記１記載の光スイッチ。

（付記３）
該ミラー角度制御部は、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームの軌道が周期移動されるように該当回動ミラーにおける前記一又は他の回動軸についての角度を変動させる移動動作付与部がそなえられ、
かつ、該移動動作付与部で付与する移動動作によって該モニタ部でモニタされる光量変化の振幅又は周波数に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームを反射させる回動ミラーの動作状態を監視する監視部をそなえたことを特徴とする、付記２記載の光スイッチ。

（付記４）
該ミラー角度制御部は、前記光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの軌道が移動されるように該回動ミラーにおける前記一または他の回動軸についての角度を変動させる移動動作付与部がそなえられ、
該モニタ部は、該移動動作付与部によって付与される光ビームの軌道の移動方向に沿って、受光感度が重なるように配置された２つの受光素子からなる受光素子組をそなえ、
かつ、該受光素子組で受光された光量に応じた信号に基づいて、該移動動作付与部で付与する移動動作に伴い前記受光感度が重なったときの該回動ミラーの角度を得るための該ミラー角度制御部での制御量を検出し、該検出結果に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームを反射させる回動ミラーの動作状態を監視する監視部をそなえたことを特徴とする、付記２記載の光スイッチ。

（付記５）
前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長が複数ある場合には、該移動動作付与部では、前記複数の波長のうちで監視対象とする一の波長についての回動ミラーについての角度を変動させるとともに、該監視部では前記監視を行なう一方、該移動動作付与部および該監視部は、監視対象とする波長についての回動ミラーを順次切り替えることを特徴とする、付記３又は４記載の光スイッチ。

（付記６）
該モニタ部が、前記光出力ポートに並列して配置された、複数の受光素子をそなえたことを特徴とする、付記３記載の光スイッチ。
（付記７）
該モニタ部が、前記光出力ポートに並列して配置された、前記光出力ポートの数に相当する数の受光素子をそなえたことを特徴とする、付記３記載の光スイッチ。

（付記８）
該モニタ部が、前記光出力ポートに並列して配置された、前記出力先を切り替え可能な波長数に相当する数の受光素子をそなえたことを特徴とする、付記３記載の光スイッチ。
（付記９）
前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長が複数ある場合には、該移動動作付与部および監視部は、監視対象とする前記複数の波長についての回動ミラーと該受光素子とを個別に対応付けることにより、各複数の波長についての回動ミラーの動作状態を監視する一方、前記監視対象とする前記複数の波長についての回動ミラーと該受光素子との対応付けを順次切り替えることを特徴とする、付記６〜８のいずれか１項記載の光スイッチ。

（付記１０）
該モニタ部が、２つの受光素子からなる受光素子組が、前記光出力ポートに並列して、複数組配置されて構成されたことを特徴とする、付記４記載の光スイッチ。
（付記１１）
該モニタ部が、２つの受光素子からなる受光素子組が、前記光出力ポートに並列して、前記光出力ポートの数に相当する組数配置されて構成されたことを特徴とする、付記４記載の光スイッチ。

（付記１２）
該モニタ部が、２つの受光素子からなる受光素子組が、前記光出力ポートに並列して、前記出力先を切り替え可能な波長数に相当する組数配置されて構成されたことを特徴とする、付記４記載の光スイッチ。
（付記１３）
該ミラー角度制御部は、前記光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの軌道が移動されるように該回動ミラーにおける前記一および他の回動軸についての角度を個別に変動させる移動動作付与部がそなえられ、
該モニタ部は、該移動動作付与部によって付与される光ビームの軌道の２つの移動方向に沿って、受光感度が重なるように配置された少なくとも３つの受光素子からなる受光素子組をそなえ、
かつ、該監視部は、該受光素子組で受光された光量に応じた信号に基づいて、該移動動作付与部で付与する移動動作に伴い前記受光感度が重なった光ビーム位置を特定するとともに、当該光ビーム位置における該回動ミラーの角度を得るための該ミラー角度制御部での制御量に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームを反射させる回動ミラーにおける、前記一および他の回動軸について動作状態を個別に監視することを特徴とする、付記２記載の光スイッチ。

（付記１４）
該モニタ部が、少なくとも３つの受光素子からなる受光素子組が、前記光出力ポートに並列して複数組配置されて構成されたことを特徴とする、付記１３記載の光スイッチ。
（付記１５）
該モニタ部が、少なくとも３つの受光素子からなる受光素子組が、前記光出力ポートに並列して、前記光出力ポートの数に相当する組数配置されて構成されたことを特徴とする、付記１３記載の光スイッチ。

（付記１６）
該モニタ部が、少なくとも３つの受光素子からなる受光素子組が、前記光出力ポートに並列して、前記出力先を切り替え可能な波長数に相当する組数配置されて構成されたことを特徴とする、付記１３記載の光スイッチ。
（付記１７）
前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長が複数ある場合には、該移動動作付与部および監視部は、監視対象とする前記複数の波長についての回動ミラーと該受光素子組とを個別に対応付けることにより、各複数の波長についての回動ミラーの動作状態を監視する一方、前記監視対象とする前記複数の波長についての回動ミラーと該受光素子対との対応付けを順次切り替えることを特徴とする、付記１０〜１２，１４〜１６のいずれか１項記載の光スイッチ。

（付記１８）
該ミラー角度制御部は、運用中の信号光波長の光ビームについては前記光結合をオンとする一方、自然放出光を含む非運用の波長の光ビームについては前記光結合をオフとすべく、該回動ミラーの反射面角度を設定するとともに、
該モニタ部は、前記光結合がオフされた、前記自然放出光を含む非運用の信号光波長の光ビームをモニタし、
かつ、該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、前記非運用の光波長の光ビームを反射させる回動ミラーの動作状態を監視する監視部をそなえたことを特徴とする、付記１記載の光スイッチ。

（付記１９）
入力信号光について前記自然放出光を伴って増幅する光増幅部が、前記光入力ポートの前段に配置されたことを特徴とする、付記１８記載の光スイッチ。
（付記２０）
該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の信号光入力を検出する信号光入力を検出することを特徴とする、付記１記載の光スイッチ。

本発明の第１実施形態にかかる光スイッチを示す模式的斜視図である。 第１実施形態における光スイッチが適用された光スイッチングノードを示す図である。 第１実施形態にかかる光スイッチの要部構成を示す図である。 第１実施形態にかかる光スイッチの要部構成を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）はいずれも、第１実施形態にかかる光スイッチの要部構成および動作を説明する図である。 （ａ）〜（ｅ）はいずれも、第１実施形態にかかる光スイッチの要部構成および動作を説明する図である。 第１実施形態にかかる光スイッチの動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる光スイッチを示す図である。 （ａ）〜（ｃ）はいずれも、第２実施形態にかかる光スイッチの要部構成および動作を説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）はいずれも、第２実施形態にかかる光スイッチの動作を説明する図である。 第２実施形態にかかる光スイッチの動作を説明するためのフローチャートである。 （ａ），（ｂ）はともに第２実施形態にかかる光スイッチの変形例を示す図である。 本発明の第３実施形態を説明するための図である。 本発明の第３実施形態を示す図である。 本発明の第４実施形態を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）はいずれも、本発明の第４実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の第５実施形態を示す図である。 本発明の第５実施形態の動作を説明するための図である。 従来技術を示す図である。 従来技術を示す図である。 従来技術を示す図である。 従来技術を示す図である。

符号の説明

１ 光スイッチ
１１，１２ アンプ
１３ 分岐部
１４ スペクトラムモニタ
２ コリメータ
２ａ コリメートレンズ
２１，２２ 光ファイバ
２１ａ，２２ａ 端面
３ ビーム拡大素子
４ 分光素子
５ レンズ
６ 可動ミラーアレイ
６ａ ミラー
７ ドライバ
８ モニタ部
８１〜８ｍ 受光素子
９ 制御部
９ａ 光電流検出回路
９ｂ ＡＤコンバータ
９ｃ 温度センサ
９ｄ 制御／比較演算部
９ｅ ＤＡコンバータ
３０ 光スイッチ
３８ モニタ部
３８１，３８２ 受光素子
３９ 制御部
３９１ａ，３９２ａ 光電流検出回路
３９１ｂ，３９２ｂ ＡＤコンバータ
３９ｄ 制御／比較演算部
４８ モニタ部
４８１〜４８ｍ 受光素子組
５８ モニタ部
５８１〜５８ｍ 受光素子組
１００ ＯＡＤＭノード
１０１ プリアンプ
１０２ 分岐部
１０３ ドロップ用波長選択型光スイッチ
１０４ アド用波長選択型光スイッチ
１０５ ポストアンプ
１１０ 波長選択型光スイッチ
１１１ コリメータ
１１２ 分光素子
１１３ 集光レンズ
１１４ 可動ミラーアレイ
１１４ａ ミラーデバイス

Claims (10)

1. ｍ（ｍは自然数）個の光入力ポートからの光ビームの出力先をｎ（ｎは自然数）個の光出力ポートのうちで波長単位に切り替え可能な光スイッチであって、
   前記光入力ポートからの光を平行光にするコリメート部と、該コリメート部からの光を分光する分光部と、該分光部で分光された光ビームを波長ごとに集光する集光部と、該集光部で集光された波長ごとの光ビームを個別に反射させるべく配置されて前記光ビームを反射させる反射面角度を回動により設定しうる回動ミラーと、をそなえて、前記の光入力ポートと光出力ポートとの間に往復光路が形成され、
   かつ、該回動ミラーにおける反射面角度を前記反射される光ビームの波長ごとに制御して、前記反射された波長ごとの光ビームの光出力ポートへの光結合のオンオフを切り替えるとともに、前記反射された波長ごとの光ビームが出力される光出力ポート位置を定めるミラー角度制御部とともに、
   前記光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの復光路上に、前記光結合がオフされる光ビームをモニタするモニタ部をそなえたことを特徴とする、光スイッチ。
2. 該回動ミラーは独立した複数の回動軸を有するように構成され、
   かつ、該ミラー角度制御部は、該回動ミラーにおける一の回動軸についての角度を前記反射される光ビームの波長ごとに制御して、前記反射された波長ごとの光ビームの光出力ポートへの光結合のオンオフを切り替えるとともに、該回動ミラーにおける他の回動軸についての角度を前記反射される光ビームの波長ごとに制御して、前記反射された波長ごとの光ビームが出力される光出力ポート位置を定めるように構成されたことを特徴とする、請求項１記載の光スイッチ。
3. 該ミラー角度制御部は、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームの軌道が周期移動されるように該当回動ミラーにおける前記一又は他の回動軸についての角度を変動させる移動動作付与部がそなえられ、
   かつ、該移動動作付与部で付与する移動動作によって該モニタ部でモニタされる光量変化の振幅又は周波数に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームを反射させる回動ミラーの動作状態を監視する監視部をそなえたことを特徴とする、請求項２記載の光スイッチ。
4. 該ミラー角度制御部は、前記光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの軌道が移動されるように該回動ミラーにおける前記一または他の回動軸についての角度を変動させる移動動作付与部がそなえられ、
   該モニタ部は、該移動動作付与部によって付与される光ビームの軌道の移動方向に沿って、受光感度が重なるように配置された２つの受光素子からなる受光素子組をそなえ、
   かつ、該受光素子組で受光された光量に応じた信号に基づいて、該移動動作付与部で付与する移動動作に伴い前記受光感度が重なったときの該回動ミラーの角度を得るための該ミラー角度制御部での制御量を検出し、該検出結果に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームを反射させる回動ミラーの動作状態を監視する監視部をそなえたことを特徴とする、請求項２記載の光スイッチ。
5. 前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長が複数ある場合には、該移動動作付与部では、前記複数の波長のうちで監視対象とする一の波長についての回動ミラーについての角度を変動させるとともに、該監視部では前記監視を行なう一方、該移動動作付与部および該監視部は、監視対象とする波長についての回動ミラーを順次切り替えることを特徴とする、請求項３又は４記載の光スイッチ。
6. 該モニタ部が、前記光出力ポートに並列して配置された、複数の受光素子をそなえたことを特徴とする、請求項３記載の光スイッチ。
7. 該モニタ部が、２つの受光素子からなる受光素子組が、前記光出力ポートに並列して、複数組配置されて構成されたことを特徴とする、請求項４記載の光スイッチ。
8. 該ミラー角度制御部は、前記光出力ポートへの光結合がオフされる光ビームの軌道が移動されるように該回動ミラーにおける前記一および他の回動軸についての角度を個別に変動させる移動動作付与部がそなえられ、
   該モニタ部は、該移動動作付与部によって付与される光ビームの軌道の２つの移動方向に沿って、受光感度が重なるように配置された少なくとも３つの受光素子からなる受光素子組をそなえ、
   かつ、該監視部は、該受光素子組で受光された光量に応じた信号に基づいて、該移動動作付与部で付与する移動動作に伴い前記受光感度が重なった光ビーム位置を特定するとともに、当該光ビーム位置における該回動ミラーの角度を得るための該ミラー角度制御部での制御量に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の光ビームを反射させる回動ミラーにおける、前記一および他の回動軸について動作状態を個別に監視することを特徴とする、請求項２記載の光スイッチ。
9. 該ミラー角度制御部は、運用中の信号光波長の光ビームについては前記光結合をオンとする一方、自然放出光を含む非運用の波長の光ビームについては前記光結合をオフとすべく、該回動ミラーの反射面角度を設定するとともに、
   該モニタ部は、前記光結合がオフされた、前記自然放出光を含む非運用の信号光波長の光ビームをモニタし、
   かつ、該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、前記非運用の光波長の光ビームを反射させる回動ミラーの動作状態を監視する監視部をそなえたことを特徴とする、請求項１記載の光スイッチ。
10. 該モニタ部でのモニタ結果に基づいて、前記光出力ポートへの光結合がオフされる波長の信号光入力を検出する信号光入力を検出することを特徴とする、請求項１記載の光スイッチ。

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