JP5894904B2

JP5894904B2 - 離散的光路長調整装置及び離散的光路長調整方法

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Publication number: JP5894904B2
Application number: JP2012249123A
Authority: JP
Inventors: 一貴納戸; 雅晶井上; 和典片山; 真鍋　哲也; 哲也真鍋; 東　裕司; 裕司東
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2032-11-13
Also published as: JP2014099680A

Description

この発明は、光線路の光路長を一定長間隔で変化させる光路長調整技術に係り、特に二重化した光線路の光路長が同じになるように調整するための離散的光路長調整装置及び離散的光路長調整方法に関する。

近年、光線路の支障移転工事等において通信サービスを途絶させることなく既設伝送路から迂回伝送路に通信回線を移転させることを可能とするサービス無瞬断切替技術が開発されている。この技術は、迂回伝送路を用意して、既設伝送路と一時的な通信回線の二重化を行った後に、既設伝送路側の通信光を停止することにより通信回線の移転を行う方式である。ただし、単に回線を二重化するだけでは、光の位相ずれに起因する光干渉が発生するため、通信サービスを維持することができない。従って、現用伝送路と迂回伝送路の光路長差を所定の許容範囲内に収めるための光路長調整技術が不可欠となる。

これまでの離散的光路長調整装置としては、光路長差が２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｍセットの光ファイバ対が２×２光スイッチをｍ＋１個介在して直列接続された構成の光路長調整装置がある（非特許文献１参照）。
しかしながら、この技術では、２×２光スイッチの４つの入出力光ファイバについて光路長を調整する必要があり、製作に時間が掛かるという問題点があった。

吉田他：偏波保持光スイッチによるサービス無瞬断光媒体切替技術の検討,信学技法OFT2011-02-25,vol.110(436),pp.21-26,2008 東他：光アクセス媒体切り替え方式の基礎検討−サービス無瞬断光媒体切り替えシステム−,信学技法OFT2008-52,pp.27-31,2008 田中他：サービス無瞬断光線路切替技術の信頼性向上,信学技法OFT2010-18, pp,11-16,2010

以上のように、従来技術では２×２光スイッチの４つの入出力光ファイバの光路長を調整する必要があり、製作に時間が掛かるという問題点があった。
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、２×２光スイッチの入出力光ファイバの光路長の調整数を削減し、製作に掛かる時間を短縮することのできる離散的光路長調整装置及び離散的光路長調整方法を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明に係る離散的光路長調整装置は、以下のような態様とする。
（１）光信号の遅延時間を変化させる離散的光路長調整装置において、光路長が2⁰，2¹，2²，…，2^n-1のように順に２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｎ本の光ファイバの両端をそれぞれ異なるｎ個の２×２光スイッチの入力と出力に接続し、前記ｎ個の２×２光スイッチを任意の光路長の光ファイバを介して直列接続してなる光スイッチ線路による離散的光路長調整部と、前記２×２光スイッチの出力選択設定を行う制御装置とを具備し、前記２×２光スイッチは、入力２ポートと出力２ポートをストレートまたはクロス結合する２つの切替モードを持ち、ｎ番目の２×２光スイッチは第１の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがストレートの光経路と前記第１の入力ポートから入力された光が第２の出力ポートから出力された後に第２の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがクロスの光経路との間で、光路長が単位長×2^n-1だけ異なるように導波路により接続され、前記ｎ番目の２×２光スイッチとｎ＋１番目の２×２光スイッチはｎ番目の２×２光スイッチの第１の出力ポートとｎ＋１番目の２×２光スイッチの第１の入力ポートで任意の長さの導波路により接続される態様とする。

（２）（１）において、さらに、前記光スイッチ線路の片方の端に光遮断スイッチを接続する態様とする。
（３）光信号の遅延時間を変化させる離散的光路長調整装置において、光路長差が2⁰，2¹，2²，…，2^m-1のように順に２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｍセットの光ファイバ対が低ビット２×２光スイッチｍ＋１個を介在して直列接続されて構成される低ビット光スイッチ線路と、光路長が2^m，2^m+1，2^m+2，…，2^n-1のように２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｎ−ｍ本の光ファイバの両端をそれぞれ異なるｎ−ｍ個の高ビット２×２光スイッチの入力と出力に接続したｎ−ｍ個の高ビット２×２光スイッチを任意の光路長の光ファイバを介して直列接続されてなる高ビット光スイッチ線路とを直列に接続されて構成される離散的光路長調整部と、前記低ビット２×２光スイッチおよび前記高ビット２×２光スイッチの出力選択設定を行う制御装置とを具備し、前記２×２光スイッチは、入力２ポートと出力２ポートをストレートまたはクロス結合する２つの切替モードを持ち、ｎ番目の２×２光スイッチは第１の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがストレートの光経路と前記第１の入力ポートから入力された光が第２の出力ポートから出力された後に第２の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがクロスの光経路との間で、光路長が単位長×2^n-1だけ異なるように導波路により接続され、前記ｎ番目の２×２光スイッチとｎ＋１番目の２×２光スイッチはｎ番目の２×２光スイッチの第１の出力ポートとｎ＋１番目の２×２光スイッチの第１の入力ポートで任意の長さの導波路により接続され、ｍ＋１個の光スイッチのｉ番目の第１の出力ポートとｉ＋１番目の第１の入力ポートを接続している光ファイバと２×２光スイッチのｉ番目の第２の出力ポートとｉ＋１番目の第２の入力ポートを接続している光ファイバは、光路長が単位長×2^i-1だけ異なる一組の導波路により接続される態様とする。

（４）（３）において、さらに、前記低ビット光スイッチ線路および前記高ビット光スイッチ線路のどちらか一方の片方の端に光遮断スイッチを接続する態様とする。
また、この発明に係る離散的光路長調整方法は、以下のような態様とする。
（５）光路長が2⁰，2¹，2²，…，2^n-1のように順に２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｎ本の光ファイバの両端をそれぞれ異なるｎ個の２×２光スイッチの入力と出力に接続し、前記ｎ個の２×２光スイッチを任意の光路長の光ファイバを介して直列接続してなる光スイッチ線路による離散的光路長調整部を備え、前記２×２光スイッチは、入力２ポートと出力２ポートをストレートまたはクロス結合する２つの切替モードを持ち、ｎ番目の２×２光スイッチは第１の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがストレートの光経路と前記第１の入力ポートから入力された光が第２の出力ポートから出力された後に第２の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがクロスの光経路との間で、光路長が単位長×2^n-1だけ異なるように導波路により接続され、前記ｎ番目の２×２光スイッチとｎ＋１番目の２×２光スイッチはｎ番目の２×２光スイッチの第１の出力ポートとｎ＋１番目の２×２光スイッチの第１の入力ポートで任意の長さの導波路により接続される離散的光路長調整装置に適用され、前記２×２光スイッチの切替モードを任意の遅延に合わせてストレートまたはクロスの結合に切り替えて、単位長で延伸させる態様とする。

（６）光路長差が2⁰，2¹，2²，…，2^m-1のように順に２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｍセットの光ファイバ対が低ビット２×２光スイッチｍ＋１個を介在して直列接続されて構成される低ビット光スイッチ線路と、光路長が2^m，2^m+1，2^m+2，…，2^n-1のように２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｎ−ｍ本の光ファイバの両端をそれぞれ異なるｎ−ｍ個の高ビット２×２光スイッチの入力と出力に接続したｎ−ｍ個の高ビット２×２光スイッチを任意の光路長の光ファイバを介して直列接続されてなる高ビット光スイッチ線路とを直列に接続されて構成される離散的光路長調整部を備え、前記２×２光スイッチは、入力２ポートと出力２ポートをストレートまたはクロス結合する２つの切替モードを持ち、ｎ番目の２×２光スイッチは第１の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがストレートの光経路と前記第１の入力ポートから入力された光が第２の出力ポートから出力された後に第２の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがクロスの光経路との間で、光路長が単位長×2^n-1だけ異なるように導波路により接続され、前記ｎ番目の２×２光スイッチとｎ＋１番目の２×２光スイッチはｎ番目の２×２光スイッチの第１の出力ポートとｎ＋１番目の２×２光スイッチの第１の入力ポートで任意の長さの導波路により接続され、ｍ＋１個の光スイッチのｉ番目の第１の出力ポートとｉ＋１番目の第１の入力ポートを接続している光ファイバと２×２光スイッチのｉ番目の第２の出力ポートとｉ＋１番目の第２の入力ポートを接続している光ファイバは、光路長が単位長×2^i-1だけ異なる一組の導波路により接続される離散的光路長調整装置に適用され、前記２×２光スイッチの切替モードを任意の遅延に合わせてストレートまたはクロスの結合に切り替えて、単位長で延伸させる態様とする。

すなわちこの発明は、装置を構成する調整用光ファイバ余長の設置位置と２×２光スイッチ間の接続経路に着目し、これらの関係について工夫することで、従来、１系統につき２経路を有していた２×２光スイッチ間の接続経路を、１系統につき１経路の構成としたものであり、これにより２×２光スイッチ間の接続ファイバをスイッチ状態（straight/cross）によらず共通経路とすることができ、そのファイバ長の調整を不要としたものである。したがって、この発明によれば、２×２光スイッチの入出力光ファイバの光路長の調整数を削減し、製作に掛かる時間を短縮することのできる離散的光路長調整装置及び離散的光路長調整方法を提供することができる。

本発明に係る光路長調整装置の第１の実施形態の構成を示す光回路図。第１の実施形態の光スイッチの切替モードを示す光回路図。第１の実施形態の初段光スイッチ（S₀）がストレートモードの場合の単位長延伸切替動作を示す光回路図。第１の実施形態の初段光スイッチ（S₀）がクロスモードの場合の単位長延伸切替動作を示す光回路図。本発明に係る光路長調整装置の第２の実施形態の構成を示す光回路図。第２の実施形態の初段光スイッチ（S₀）がクロスモードの場合の単位長延伸切替動作を示す光回路図。第２の実施形態の光スイッチ（S₁）がクロスモードの場合の単位長延伸切替動作を示す光回路図。第２の実施形態の光スイッチ（S₁）がストレートモードの場合の単位長延伸切替動作を示す光回路図。第２の実施形態の初段光スイッチ（S₀）がストレートモードの場合の単位長延伸切替動作を示す光回路図。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明に係る離散的光路長調整装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。図１において、１９〜２６は２×２の光スイッチ、１７〜１８は波長無依存光カプラ、７４は制御装置、１６は光ファイバである。波長依存性の小さい２×２ポートの光スイッチ群からなる２系統の光線路が一組の波長無依存光カプラ（ＷＩＣ）１７，１８によりＡ系統２７とＢ系統２８が結合され、これによって二重化光線路が構成されている。

図２は本実施形態に用いられる２×２光スイッチの切替モードについて示している。２９〜３０は２×２光スイッチ、７０は第１の入力ポート、７１は第２の入力ポート、７２は第１の出力ポート、７３は第２の出力ポートである。図２（ａ），（ｂ）に示すように、２×２光スイッチ２９〜３０は入力２ポートと出力２ポートをストレート（straight）またはクロス（cross）結合する２つの切替モードを持ち、２つのモードにおける内部光路差は無視できるものとする。

Ａ系統２７およびＢ系統２８それぞれの系統のn番目の２×２光スイッチ２９〜３０は、第１の入力ポート７０から入力された光が第１の出力ポート７２から出力される切替モードがストレートの光経路（図２（ａ））の光路長と、第１の入力ポート７０から入力された光が第２の出力ポート７３から出力された後に第２の入力ポート７１から入力された光が第１の出力ポート７２から出力される切替モードがクロスの光経路（図２（ｂ））の光路長との差が単位長×2^n-1だけ異なるように導波路（光ファイバ）により接続されている。各系統のｎ番目の２×２光スイッチとｎ＋１番目の２×２光スイッチはｎ番目の２×２光スイッチの第１の出力ポート７２とｎ＋１番目の２×２光スイッチの第１の入力ポート７０で任意の長さの導波路（光ファイバ）により接続されている。また、分解能を簡易に向上させるために、Ａ系統２７あるいはＢ系統２８に単位長×1/2の長さのオフセットを与える導波路（光ファイバ）を接続してもよい。

図３は初段光スイッチ３１（S₀）がストレートモードの場合の単位長延伸切替動作を示す。３１〜３３は２×２光スイッチである。単位光路長をl₀、各系統に対応する２×２光スイッチ３１〜３３を光路長差が短い方からS₀，S₁，…，S_n-1とする。２×２光スイッチ３１〜３３の切替モードが全てストレートのとき光路長は最短となる。図３（ａ）に示すように、２×２光スイッチ３１（S₀）の切替モードがストレートの場合に、２×２光スイッチ３１（S₀）のモードを図３（ｂ）に示すようにクロスに切り替えることによって、２×２光スイッチ３２（S₁）から２×２光スイッチ３３（S_n-1）までは同じ光路が選択されているので、l₀×2⁰（＝単位長）の光ファイバが光路の一部として選択されることになり、結果的にl₀だけ光路長が延伸される。

図４に初段光スイッチ３１（S₀）がクロスモードの場合の単位長延伸切替動作を示す。３１〜３５は２×２光スイッチである。図４では図３と同じものは共通の符号(数字)を用いて示した。図４（ａ）に示すように２×２光スイッチ３１（S₀）の切替モードがクロスの場合に、２×２光スイッチ３１（S₀）の切替モードを図４（ｂ）に示すようにストレートに切り替えて、かつ２×２光スイッチ３２（S₁）から２×２光スイッチ３３（S_n-1）までの間で、光路長差が短い方から数えて初めて２×２光スイッチの切替モードがストレートになっている２×２光スイッチ３４（S_k）の切替モードをクロスに切り替えて、かつ２×２光スイッチ（S_k-1）から２×２光スイッチ３２の（S₁）までの切替モードをストレートに切り替えることによって、２×２光スイッチ３５（S_k+1）から２×２光スイッチ３３（S_n-1）までは同じ光路が選択され、２×２光スイッチ３１（S₀）から２×２光スイッチ３４（S_k）までは光路長がl₀×(2⁰+…+2^k-1)からl₀×2^kまで延伸されているので、結果的にl₀だけ光路長が延伸される。

以上のことから、常に２×２光スイッチのモードを切り替えることによって光路長を単位光路長ずつ延伸していくことができることになる。以下、同様の手順によりＡ系統２７及びＢ系統２８それぞれにおいて単位光路長ステップでl₀(2ⁿ-1)までの光路長延伸が可能になる。したがって、図１の系において通信光を通しながら両系統で単位長ずつ延伸していったとしても、Ａ系統２７及びＢ系統２８の光路差は単位光路長l₀を超えることがない。このときデジタル光通信に用いられる信号のパルス幅が単位光路長l₀より十分大きければ、Ａ系統２７およびＢ系統２８が二重化されていても通信に及ぼす影響は無視できると考えられる。

一方、２×２光スイッチ３１〜３５の切り替え時に入出力２ポートの間にクロストークが存在する場合、２×２光スイッチ３１〜３５の切替モードを切り替えることで複数の光経路が発生する可能性がある。図４に示すように２×２光スイッチ３４（S_k）の切替モードを切り替えたとき、２×２光スイッチ３４（S_k）の切替モードの切替動作が完了するまでの間に反転前後の２つのパスがアクティブとなれば、２×２光スイッチ群を通過する通信光パルスに光路差l₀×2^k-1に対応する遅延差が生じることになり、延伸動作中の系統の光路長ともう片側の系統の光路長との間に大きな光路長差が発生し、通信状態に大きな影響を及ぼすことになる。この場合、光遮断スイッチを各系統の２×２光スイッチ３１（S₀）の第１の入力ポート７０あるいは２×２光スイッチ３３（S_n-1）の第１の出力ポート７２に設けて２×２光スイッチによる経路組み換えの最中には光の導通を遮断してもよい。

また、Ａ系統２７およびＢ系統２８を最も光路長が短くなる全ての２×２光スイッチの切替モードをストレートにした場合に、Ａ系統２７とＢ系統２８に光路長差が発生する場合には、発生した光路長差分だけどれか１つの２×２光スイッチの第１入力ポート７０あるいは第１出力ポート７２に接続されている光ファイバの光路長を調整する。あるいは、２×２光スイッチの出力選択設定を行う制御装置７４で発生した光路長差が最小になるように、光路長が短い系統を２×２光スイッチ群の経路パターンを変更し、光路長差が最小になった２×２光スイッチ群の経路パターンを初期値として設定してもよい。光路長が短い系統に初期値を設定する場合、オフセットを設定した後の最小光路長が短い系統から延伸する方が両系統の光路長差が小さくなるため望ましい。

また、本実施形態を非特許文献２のような無瞬断切替システムの光路長調整装置として用いて現用光線路との二重化を行う場合には、非特許文献２に示されているように、先ず通信光とは異なる試験光によるチャープパルスの干渉を利用した光路差計測手段により光路長調整装置が実現するべき光路長を求める。これに応じて何れかの系統を現用線路と二重化する迂回路とするために必要な光スイッチ群の経路パターン（オン・オフパターン）を求めることになる。

そのパターンが実際に実現されるまでの間は両系統の導通は遮断されていなければならないが、これは、例えば光遮断スイッチをオフにしておけばよい。そして先ず、現用線路と二重化を行う系統において、２×２光スイッチ群が構成すべき経路パターンを２×２光スイッチの出力選択設定を行う制御装置７４で実現した後、オフにしておいた光遮断スイッチをオンにさせれば、全体として必要な経路パターンが完成すると同時に当該経路に光が導通し、現用線路との二重化が達成される。

（第２の実施形態）
本発明は図１に示した第１の実施形態の構成に限定されるものではない。図５に本発明に係る第２の実施形態を示す。図５において、４５〜６０は２×２光スイッチ、３６〜３７は波長無依存光カプラ、４１〜４４は無反射終端、３８は光ファイバ、４０はＡ系統、３９はＢ系統である。

図５に示す第２の実施形態の離散的光路長調整装置は、Ａ系統４０及びＢ系統３９において、前段に、光路長差が2⁰，2¹，2²，…，2^m-1のように順に２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｍセットの光ファイバ対が低ビット２×２光スイッチｍ＋１個を介在して直列接続されて構成される低ビット光スイッチ線路を備える。また、後段に、光路長が2^m，2^m+1，2^m+2，…，2^n-1のように２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｎ−ｍ本の光ファイバの両端を、それぞれ異なるｎ−ｍ個の高ビット２×２光スイッチ線路の入力と出力に接続したｎ−ｍ個の高ビット２×２光スイッチを任意の光路長の光ファイバを介して直列接続されて構成される高ビット光スイッチ線路を備える。そして、低ビット光スイッチ線路と高ビット光スイッチ線路とを直列に接続してなる離散的光路長調整部と、低ビット２×２光スイッチおよび高ビット２×２光スイッチの出力選択設定を行う制御装置７４とを組み合わせて構成される。

この場合には、ｍ＋１個の光スイッチのｉ番目の第１の出力ポート７２とｉ＋１番目の第１の入力ポート７０を接続している光ファイバと２×２光スイッチのｉ番目の第２の出力ポート７３とｉ＋１番目の第２の入力ポート７１を接続している光ファイバは、光路長が単位長×2^i-1だけ異なる一組の導波路（光ファイバ）により接続されている。

図６に単位長延伸切替動作を示す。６１〜６３は２×２光スイッチ、６６〜６７は無反射終端である。単位光路長をl₀、２×２光スイッチ６１−６３を光路長差が短い方からS₀，S₁，…，S_mとする。図６（ａ）に示すように、２×２光スイッチ６１（S₀）と２×２光スイッチ６３（S_m）がクロス接続、その他の２×２光スイッチがストレート接続のとき、光スイッチ群の光路長は最短となる。ここで、図６（ｂ）に示すように、S₀とS_１のモードを反転させれば、l₀×2⁰（＝単位長）の光ファイバが光路の一部として選択されることになり、この分だけ光路長が延伸される。

図７及び図８に本実施形態での光スイッチ６１（S₀）がクロスモードの場合の単位長延伸切替動作を示す。図７はS₁がクロスモードの場合、図８はS₁がストレートモードの場合を示している。図７及び図８において、６１〜６３は２×２光スイッチ、６６〜６７は無反射終端である。図７及び図８では図６と同一部分には同じ符号を付して示している。

図７（ａ）、図８（ａ）に示すように、S₀がクロスモードでS₀の入力ポートからS_mの出力ポートまで光路が形成されている場合、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、S₀をストレートに切り替えてl₀×2⁰の光ファイバを選択し、かつS₁を反転させれば、S₁の出力ポート以降は同じ光路が選択されているので、結果的にl₀だけ光路長が延伸されたことになる。

図９に図５の実施形態の初段光スイッチ６１（S₀）がストレートモードの場合の単位長延伸切替動作を示す。６１および６４〜６５は２×２光スイッチ、６６は無反射終端である。図９では図７および図８と同一部分には同一符号を付して示す。図９のようにS₀がストレートで、S_k（k≦m）で初めてクロスとなって光路が形成されている場合、S₀をクロスに切り替えて、かつS_k+1を反転させれば、S_k+1の出力ポート以降の光路はそのままで、これ以前の光路長がl₀×(2⁰+…+2^k-1)からl₀×2^kまでl⁰だけ延伸されたことになる。従って、常に２つの光スイッチのモードを反転させることによって、光路長を単位光路長ずつ延伸していくことができる。

ここで、光路長差が小さい２×２光スイッチS₀からS_mが全てストレートモードで最大の光路長が形成されている場合は、S₀とS_mを反転させ、最小光路長を選択すると同時に、光路長差が大きい２×２光スイッチS_m+1からS_nの中で光路長差が短い方から数えて初めて２×２光スイッチの切替モードがストレートになっている２×２光スイッチS_j（m＜j≦n）の切替モードをクロスに切り替えて、かつ２×２光スイッチS_j-1から２×２光スイッチS_m+1までの切替モードをストレートに切り替える。これによって、２×２光スイッチS_j+1から２×２光スイッチS_nまでは同じ光路が選択され、２×２光スイッチS₀から２×２光スイッチS_jまでは光路長がl₀×(2⁰+…+2^j-1)からl₀×2^jまで延伸されているので、結果的にl₀だけ光路長が延伸される。

従って、常に２×２光スイッチのモードを切り替えることによって光路長を単位光路長ずつ延伸していくことができることになる。以下、同様の手順によりＡ系統４０及びＢ系統３９それぞれにおいて単位光路長ステップでl₀×(2ⁿ-1)までの光路長延伸が可能になる。この光路長延伸時にも光スイッチの切り替え時に入出力２ポートの間にクロストークが存在する場合、光スイッチの切替モードを切り替えることで複数の光経路が発生する可能性がある。この場合においても、光遮断スイッチを各系統の光スイッチS₀の第１の入力ポートあるいは２×２光スイッチS_nの第１の出力ポートに設けて光スイッチによる経路組み換えの最中には光の導通を遮断してもよい。

なお、本発明における２系統の二重化、またはその何れかと現用線路との二重化に際して、同一波長の光どうしが干渉を起こして合波光のレベルが不安定になる可能性が存在するが、これは例えば非特許文献３に示されている方法により回避することができる。

以上説明したように、第１及び第２の実施形態によれば、２系統の光スイッチ群を一対の光パワー分岐カプラにより並列接続して構成される二重化線路によりデジタル光通信サービスを途絶させることなく光分岐カプラ間の光路長を延伸していくことを可能になる。したがって、第１及び第２の実施形態の離散的光路長調整装置は、光スイッチ間を接続している光経路が任意の光路長の１経路であるため、従来の光スイッチ間を、光路長差を付けた光ファイバで接続する方式と比べ、光路長を調整する箇所が少ない構造となっている。このため、本実施形態に係る離散的光路長調整装置は、光通信サービス提供中の現用線路に対して光路長の等しい迂回路を構成して二重化することにより実行されるサービス無瞬断切替オペレーションにおけるコンパクトかつ高速な光路長調整装置としての適用が可能となる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１〜２，１７〜１８，３６〜３７波長無依存光カプラ
３〜６，４１〜４４，６６〜６７無反射終端
７〜１４，１９〜２６，２９〜３５，４５〜６５２×２光スイッチ
１５〜１６，３８光ファイバ
２７，４０Ａ系統
２８，３９Ｂ系統
７０第１の入力ポート
７１第２の入力ポート
７２第１の出力ポート
７３第２の出力ポート
７４制御装置

Claims

光信号の遅延時間を変化させる離散的光路長調整装置において、
光路長差が2⁰，2¹，2²，…，2^m-1のように順に２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｍセットの光ファイバ対が低ビット２×２光スイッチｍ＋１個を介在して直列接続されて構成される低ビット光スイッチ線路と、光路長が2^m，2^m+1，2^m+2，…，2^n-1のように２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｎ−ｍ本の光ファイバの両端をそれぞれ異なるｎ−ｍ個の高ビット２×２光スイッチの入力と出力に接続したｎ−ｍ個の高ビット２×２光スイッチを任意の光路長の光ファイバを介して直列接続されてなる高ビット光スイッチ線路とを直列に接続されて構成される離散的光路長調整部と、
前記低ビット２×２光スイッチおよび前記高ビット２×２光スイッチの出力選択設定を行う制御装置と
を具備し、
前記２×２光スイッチは、入力２ポートと出力２ポートをストレートまたはクロス結合する２つの切替モードを持ち、
ｎ番目の２×２光スイッチは第１の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがストレートの光経路と前記第１の入力ポートから入力された光が第２の出力ポートから出力された後に第２の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがクロスの光経路との間で、光路長が単位長×2^n-1だけ異なるように導波路により接続され、
前記ｎ番目の２×２光スイッチとｎ＋１番目の２×２光スイッチはｎ番目の２×２光スイッチの第１の出力ポートとｎ＋１番目の２×２光スイッチの第１の入力ポートで任意の長さの導波路により接続され、
ｍ＋１個の光スイッチのｉ番目の第１の出力ポートとｉ＋１番目の第１の入力ポートを接続している光ファイバと２×２光スイッチのｉ番目の第２の出力ポートとｉ＋１番目の第２の入力ポートを接続している光ファイバは、光路長が単位長×2^i-1だけ異なる一組の導波路により接続されることを特徴とする離散的光路長調整装置。
さらに、前記低ビット光スイッチ線路および前記高ビット光スイッチ線路のどちらか一方の片方の端に光遮断スイッチを接続するようにしたことを特徴とする請求項１記載の離散的光路長調整装置。
光路長差が2⁰，2¹，2²，…，2^m-1のように順に２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｍセットの光ファイバ対が低ビット２×２光スイッチｍ＋１個を介在して直列接続されて構成される低ビット光スイッチ線路と、光路長が2^m，2^m+1，2^m+2，…，2^n-1のように２のべき乗に単位長を乗じて与えられるｎ−ｍ本の光ファイバの両端をそれぞれ異なるｎ−ｍ個の高ビット２×２光スイッチの入力と出力に接続したｎ−ｍ個の高ビット２×２光スイッチを任意の光路長の光ファイバを介して直列接続されてなる高ビット光スイッチ線路とを直列に接続されて構成される離散的光路長調整部を備え、
前記２×２光スイッチは、入力２ポートと出力２ポートをストレートまたはクロス結合する２つの切替モードを持ち、ｎ番目の２×２光スイッチは第１の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがストレートの光経路と前記第１の入力ポートから入力された光が第２の出力ポートから出力された後に第２の入力ポートから入力された光が第１の出力ポートから出力される切替モードがクロスの光経路との間で、光路長が単位長×2^n-1だけ異なるように導波路により接続され、前記ｎ番目の２×２光スイッチとｎ＋１番目の２×２光スイッチはｎ番目の２×２光スイッチの第１の出力ポートとｎ＋１番目の２×２光スイッチの第１の入力ポートで任意の長さの導波路により接続され、ｍ＋１個の光スイッチのｉ番目の第１の出力ポートとｉ＋１番目の第１の入力ポートを接続している光ファイバと２×２光スイッチのｉ番目の第２の出力ポートとｉ＋１番目の第２の入力ポートを接続している光ファイバは、光路長が単位長×2^i-1だけ異なる一組の導波路により接続される離散的光路長調整装置に適用され、
前記２×２光スイッチの切替モードを任意の遅延に合わせてストレートまたはクロスの結合に切り替えて、単位長で延伸させることを特徴とする離散的光路長調整方法。