JPH01202942A - 光ノード用光スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光Ｌ　Ａ　Ｎ　（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎ
ｅｔｗｏｒｋ）等に用いられる光ノード用光スイッチの
構成に関するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技トドｉとしては、電子情報通
信学会創立７０周年記念総合全国人会（昭和６２年）講
演論文集（第４分冊）、講演番号Ｓ１”ｌ−７＜昭６２
−３）Ｐ、４−２８０に記載されるものがあった。以下
、その構成を図を用いて説明する。

第２図は前記文献に記載された従来の光ノートの一構成
例を示すブロック図であり、第３図は第２図の光ノード
用光スイッチの構成図でおる。

第２図において、この先ノードは、第１．第２の光送信
部１−１．１−２、光ノード用光スイッチ（以下、単に
光スイッチという）２、第１．第２の光受信部３−１．
３−２及び電気信＠処理部４によって構成されている。

光スイッチ２は、第１、第２の光送信部１−１．１−２
、第１．第２の光受信部３−１．３−２、第１．第２の
入力用光ファイバ５−１．５−２、及び第１．第２の出
力用光ファイバ６−１．６−２に接続され、第１゜第２
の入力用光ファイバ５−１．５−２からの光信号と第１
．第２の光送信部１−１．１−２からの光信号とを切り
換えるものである。

前記光スイッチ２の詳細は第３図に示される。

この光スイッチ２は電気光学効果を有する結晶基板７上
に形成されている。光スイッチ２の入力端には、第１．
第２の入力用光ファイバ５−１゜５−２及び第１．第２
の光送信部１−１．１−２がそれぞれ接続される第１〜
第４の入カポ−１へ８−１〜８−４が設けられている。

また、光スイッチ２の出力側には、第１．第２の出力用
光ファイバ６−１．６−２及び第１．第２の光受信部３
−１．３−２がそれぞれ接続される第］〜第４の出力ボ
ート９−１〜９−４が設けられている。

前記入カポ−１−８−１〜８−４と出力ボート９−１〜
９−４は、投数の導波路１０から成る導波路網によって
接続されている。それぞれの導波路１０か交差する箇所
には、合計６個のスイッチセル１１−１〜１１−６か設
（プられている。これらのスイッチセル１１−１〜１１
−６は、３個のスイッチセル１１−１〜１１−３と３個
のスイッチセル１１−４〜１１−６が、２段に配列され
た構成となっている。

このように構成された光スイッチ２において、例えば第
１の入力用光ファイバ５−１からの信号は、第１の入力
ボート８−１から入力し、スイッチセル１１−１によっ
てスイッチセル１１−４もしくはスイッチセル１１−５
に伝えられる。スイッチセル１１−４に入力した信号は
、第１の出力ボート９−１から第１の出力用光ファイバ
６−１へ伝えられる。一方、信号がスイッチセル１１−
５に入力した場合には、その信号はスイッチセル１１−
５によって第３の出力ポート９−３もしくは第４の出力
ボート９−４に出力され、それぞれ第１の光受信部３−
１もしくは第２の光受信部３−２へ伝えられる。

以上の光スイッチ２においては、第１．第２の光送信部
１−１．１−２及び第１．第２の光受信部３−１．３−
２がそれぞれ巽なったスイッチセルに接続するため、第
１．第２の光送信部１−１゜１−２からの出力光かスイ
ッチごルを通して光受信部３−１．３−２へ漏れ込むこ
とがなく、タ自ストーク特性に優れＣいるという特長を
有している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の光ノード用光スイッチにおい
ては、次のような問題点があった。

即ら、第１の入力用光ファイバ５−１から第２の出力用
光ファイバ６−２、もしくは第２の入力用光ファイバ５
−２から第１の出力用光ファイバ６−１への切り換えか
できないという問題があった。このことは、例えば第１
の入力用光フッ・イバ５−１と第１の出力用光ファイバ
６−１を常用している場合において、いずれかに不調を
来たしたとき、不調な：しのに代えて第２の入力用光フ
ァイバ５−２もしくは第２の出力用光ファイバ６−２を
用いることができない。また、第１．第２の入力用光フ
ァイバ５−１．５−２と第１．第２の光受信部３−１．
３−２の切り換えができないことも同様の問題を生じ、
実用上の汎用性を欠くことになる。

また、第１．第２の光送信部１−１．１−２の出力信号
を直接力１．第２の光受信部３−１゜３−２へ送ること
ができないため、光送信部１−１．１−２の光信号のモ
ニタを行なえないという問題もあった。

前記問題点を解決するためには、４個のスイッチセルを
４段に配列した完全格子形の光スイッチの採用も考えら
れる。しかしこの場合には、構造が複雑な上に不要なス
イッチセルをも設けなければならず効率的ではない。

本発明は、前記従来技術が有する課題として、第１．第
２の入力用光ファイバと第１．第２の出力用光フアイバ
間の切り換え、第１．第２の入力用光ファイバと第１．
第２の光受信部間の切り換え、及び第１．第２の光送信
部と第１．第２の光受信部間の切り換えを、簡潔なスイ
ッチセルの構成によって実現する必要がある点について
解決した光ノード用光スイッチを提供するものである。

（課題を解決刃るだめの手段） 本発明は、前記課題を解決するために、第１の入力用光
ファイバ、第２の入力用光ファイバ、第１の光送信部及
び第２の光送信部にそれぞれ接続される第１．第２．第
３及び第４の入力ポートと、第１の出力用光ファイバ、
第２の出力用光ファイバ、第１の光受信部及び第２の光
受信部にそれぞれ接続される第１．第２．第３及び第４
の出力ポートと、前記入力ポートと前記出力ポートを接
続する導波路網と、前記導波路網上に設けられた複数の
スイッチセルとを、備えた光ノート用光スイッチにおい
て、前記第１の入力ポートと前記第１゜第２及び第３の
出力ポートとを接続する導波路と、前記第２の入カポ−
１−と前記第１．第２及び第４の出力ポートとを接続す
る導波路と、前記第３の入力ポートと前記第１の出力ポ
ートとを接続する導波路と、前記第４の入力ポートと前
記第２の出力ポートとを接続する導波路とで、前記導波
路網を構成すると共に、それぞれの前記導波路にｃ１５
ける交差箇所に前記スイッチセルを設け、該スイッチセ
ルを３段に配置したものである。

上記手段に加えて、前記第１の入カポ−と前記第４の出
力ポート、及び前記第２の入力ポートと前記第３の出力
ポートを接続する導波路を備え、各導波路における交差
箇所に前記スイッチセルを設ければ、さらに汎用性上の
効果が増大する。

また、第１．第２の光送信部と第１．第２の光受信部間
の切り換えを簡潔なスイッチセルの構成によって実現す
るためには、上記手段に加えて、前記第３の入力ポート
と前記第３の出力ポート、及び前記第４の入力ポートと
前記第４の出力ポートを接続する導波路を備え、各導波
路おける交差箇所に前記スイッチセルを設けるとよい。

（作　用〉 本発明によれば、以上のように光ノード用光スイッチを
構成したので、第１の入力ポートと第１゜第２．第３の
出力ポート、第２の入力ポートと第１、第２．第４の出
力ポート、第３の入力ポートと第１の出力ポート、第４
の入カポ−１〜と第２の出力ポートをそれぞれ接続覆る
導波路、及び前記導波路の交差箇所に設けられ３段に配
置されたスイッチセルは、スイッチセルの簡潔な配列を
構成し、クロストーク特性を損なうことな（、第１゜第
２の入力用光ファイバと第１．第２の出力用光ファイバ
の切り換えを可能にする働きをする。

また、第１の入力ポートと第４の出力ポート、第２の入
力ポートと第３の出力ポートを接続する導波路、及びこ
れらの導波路の交差箇所に設けられたスイッチセルは、
前記配列の簡潔性を保持し、クロストーク特性を損なわ
ずに、第１．第２の入力用光ファイバと第１．第２の光
受信部の切り換えを可能にする。

ざらに、第３の入力ポートと第３の出力ポート、第４の
入力ポートと第４の出力ポートを接続りる導波路、及び
これらの導波路の交差箇所に設けられたスイッチセルは
、前記配列の簡潔性及びクロストーク特性を維持しなが
ら、第１．第２の光送信部と第１．第２の光受信部を接
続するように働′く。

したがって、前記課題を解決することができる。

（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例を示す光ノート用光スイ
ッチの構成図である。

この光スイッチの入力側には、第１．第２の入力用光フ
ァイバ及び第１．第２の光送信部にそれぞれ接続される
第１〜第４の入力ポート２１−１〜２１−４が設けられ
ている。また、出力側には、第１．第２の出力用光ファ
イバ及び第１．第２の光受信部にそれぞれ接続される第
１〜第４の出カポ−（〜２２−１〜２２−４が設けられ
ている。

前記第１の入力ポート２１−１と第１〜第３の出カポ−
１〜２２−１〜２２−３は、複数の導波路２３によって
接続されている。同様に第２の入ツノボート２１−２は
、第１．第２．第４の出力ボート２２−１．２２−２．
２２−４に接続されている。また、第３の入力ボート２
１−３は第１．第２の出力ポート２２−１．２２−２に
接続され、第４の入力ボート２１−４も第１．第２の出
力ポート２２−１．２２−２に接続されている。

前記各入力ポート２１−１〜２１−４と各出力ポート２
２−１〜２２−４を接続する各導波路２３が交差する箇
所には、合ｉｔ６個のスイッチセル２４−１〜２４−６
か８堪プられている。これらのスイッチセル２４−１〜
２４−６は、入力側の２個のスイッチセル２４−１．２
４−２と、中央部の２１固のスイッチセル２４−３．２
４−４と、出力側の２個のスイッチセル２４−５．２４
−６とて３段に配置された構成となっている。

上記のように構成された光スイッチの動作を第４図（ａ
）〜（ｄ＞によって説明覆る。第４図（ａ）〜（ｄ＞は
第１図の光スイッチのスイッチセルの切り換えによる各
動作状態を示１ものである。

第４図（ａ）は通常の動作状態を示すもので、総てのス
イッチセル２４−１〜２４−６が直進状態にある。この
場合には、第１の入力用光ファイバと第１の光受信部が
、第１の入力ボート２１−１、スイッチセル２４−Ｌ第
３の出力ボート２２−３を介して接続される。第１の光
送信部と第１の出力用光ファイバは、第３の入力ボート
２１−３、スイッチセル２４−３．２４−５、第１の出
力ポート２２−１を介して接続される。また、必要に応
じて第２の光送信部と第２の出力用光ファイバが接続さ
れ、第２の入力用光ファイバと第２の光受信部が接続さ
れる。

第４図（ｂ）は、第１の入力用光ファイバと第１の光受
信部、第１の光送信部と第２の出力用光ファイバ、第２
の光送信部と第１の出力用光ファイバ、及び第２の入力
用光ファイバと第２の光受信部を接続するものである。

スイッチセル２４−１．２４−２を直進状態、他のスイ
ッチセル２４−３〜２４−６を反射状態とし、第１の入
力ボート２１−１と第３の出力ポート２２−３、第３の
入力ボート２１−３と第２の出力ボート２２−２、第４
の入力ボート２１−４と第１の出力ポート２２−１、及
び第２の入力ボート２１−２と第１の出力ポート２２−
１を、それぞれ接続している。

第４図（Ｃ）は、第１の入力用光ファイバと第２の出力
用光ファイバ、及び第２の入力用光ファイバと第１の出
力用光ファイバを、それぞれ接続するもので、常用の光
ファイバに不調を来たしたときに光ファイバの系統を変
えたり、故障した光ノードを隔離するためのループバッ
ク動作等に用いる。

第４図（ｄ＞は電源オフ時の動作状態で、バイパス動作
となる。スイッチセル２４−１〜２４−４は反射状態、
スイッチセル２４−５゜２４−６は直進状態とする。

以上のように、第１の実施例においては、第１゜第２の
入力用光ファイバと第１．第２の出力用光ファイバの切
り換えか可能になると共に、第１゜第２の光送信部と第
１．第２の出力用光ファイバの切り換えもできるという
利点を有している。

第５図は前記第１の実施例の変形例を示ず光スイッチの
構成図である。

この実施例は、第１図の光スイッチに対し出力側のスイ
ッチセルを１個減らして、５個のスイッチセル３１−１
〜３１−５で構成したものである。

この光スイッチは、第１図の光スイッチとほぼ同様の動
作機能をもちながら、スイッチセル数を減少できるとい
う利点を有している。但し、第１図の光スイッチに比較
してクロストーク特性は劣化覆る。

第６図は前記第１の実施例の伯の変形例を示す光スイッ
チの構成図である。

この光スイッチは、５１固のスイッチセル４１−１〜４
１−５で構成され、中央部に１個のスイッチセル４１−
３が配置されたもので、第１図及び第５図の光スイッチ
に比較して小型化を図れるという利点がある。但し、第
１．第２の光送信部と第１．第２の出力用光ファイバの
切り換え、即ち第３．第４の入力ポート２１−３．２１
−４と第１．第２の出力ポート２２−１〜２２−２の切
り換えは、できない。

第７図は本発明の第２の実施例を示す光スイッチの構成
図である。

この実施例か第１図の前記第１の実施例と異なる点は、
第１の入力ボート２１−１と第４の出力ポート２２−４
を接続する導波路２３、及び第２の入力ポート２１−２
と第３の出力ポート２２−３を接続する導波路２３を形
成し、合計７個のスイッチセル５１−１〜５１−７を設
けたものである。

このような構成とすれば、前記第１の実施例とほぼ同様
の作用、利点を有すると共に、第１．第２の入力用光フ
ァイバと第１．第２の光受信部との切り換えも行なうこ
とかできる。但し、第１の実施例に比ベスイッチセル数
か増加し、構造も少々複雑になる。

第８図〜第１２図は本発明の第３の実施例を示す光スイ
ッチの構成図である。

この第３の実施例か前記第１．第２の実施例と異なる点
は、第３の入カポ−１〜２１−３と第３の出力ボート２
２−３を接続する導波路２３、及び第４の入力ポート２
１−４と第４の出力ポート２２−４を接続する導波路２
３を形成し、それぞれの導波路２３におＣプる交差箇所
にスイッチセルを設けたことである。

このようにすれば、第１．第２の光送信部の出力信号を
直接第１．第２の光受信部へ送ることが可能となり、光
送信部の出力信号のモニタを行なえるという利点を生じ
る。以下、各四角に構成を説明する。

第８図は、第１図の光スイッチに第３の実施例を適用し
たものである。第１図の光スイッチに比べて、４個のス
イッチセル２４−７〜２４−１０が増設されている。第
１の光送信部のモニタを行なうときは、第３の入力ポー
ト２１−３、スイッチセル２４−７、スイッチセル２４
−９、第３の出力ポート２２−３の順に信号伝達させる
。

第９図及び第１０図は、第５図の光スイッチに第３の実
施例を適用したものである。第９図の光スイッチでは４
個のスイッチセル３１−６〜３１−９が増設されている
。第１０図の光スイッチでは２個のスイッチセル３１−
１０．３１−１１が増設されている。

第１１図は、第６図の光スイッチに第３の実施例を適用
したものであり、４個のスイッチセル４１−６〜４１−
９が増設されている。

第１２図は、第７図の光スイッチに第３の実施例を適用
したもので、２個のスイッチセル５１−８．５１−９が
増設されている。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
か可能である。例えば第８図において、スイッチセル２
４−７．２４−９或はスイッチセル２４−８．２４−１
０のいずれか１組は、設けなくてもよい。但し、その場
合には第１．第２の光送信部のいずれか一方のみについ
てモニタできることになる。また、本発明の趣日は４Ｘ
４光スイツヂ以外の光スイッチ、例えば６×６光スイツ
チ等に対しても適用可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、請求項１の光ノード用光ス
イッチにおいては、従来に比べてスイッチセルの個数を
増やすことなく簡潔な構成によって、第１．第２の入力
用光ファイバと第１．第２の出力用光ファイバの切り換
えが可能になるという効果がある。また、クロストーク
特性にも倒れている。

請求項２の光ノード周光スイッチにおいては、従来に比
べてスイッチセルか１個増加するものの、請求項１の効
果に加えて、第１．第２の入力用光ファイバと第１．第
２の光受信部の切り換えも可能になるという効果がある
。

請求項３の光ノード用光スイッチにおいては、スイッチ
セルの個数は増１１０復るものの比較的簡単な構成によ
って、請求項１及び請求項２の光ノート用光スイッチに
対し、第１．第２の光送信部の出力信号を直接第１．第
２の光受信部へ送れるという効果を付加でることかでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す光ノート用光スイ
ッチの構成図、第２図は従来の光ノードのブロック図、
第３図は第２図の光ノード開光スイッチの構成図、第４
図（ａ）〜（ｄ）は第１図の光ノード用光スイッチの動
作図、第５図及び第６図は第１の実施例における変形例
を示す光ノート月光スイッチの構成図、第７図は本発明
の第２の実施例を示す光ノード用光スイッチの構成図、
第８図〜第１２図は本発明の第３の実施例を示す光ノー
ド用光スイッチの構成図である。 ２１−１〜２１−４・・・・・・第１〜第４の人力ポー
ト、２２−１〜２２−４・・・・・・第１〜第４の出力
ポート、２３・・・・・・導波路、２４−１〜２４−１
０゜３１−１〜３１−１１，４１−１〜４１−９゜５１
−１〜５１−９・・・・・・スイッチセル。 出願人代理人　　イｎｌｉ　　　本　　恭　　成木発明
の光スイッチ 第７図 従来の光ノードのプロッタ図 第２図 ２４−１〜２４−７０　　スイッチセル３；−１〜３７
−９：スイッチセル 本発明の他の光スイッチ 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１の入力用光ファイバ、第２の入力用光ファイバ
   、第１の光送信部及び第２の光送信部にそれぞれ接続さ
   れる第１、第２、第３及び第４の入力ポートと、第１の
   出力用光ファイバ、第２の出力用光ファイバ、第１の光
   受信部及び第２の光受信部にそれぞれ接続される第１、
   第２、第３及び第４の出力ポートと、前記入力ポートと
   前記出力ポートを接続する導波路網と、前記導波路網上
   に設けられた複数のスイッチセルとを、備えた光ノード
   光スイッチにおいて、 前記第１の入力ポートと前記第１、第２及び第３の出力
   ポートとを接続する導波路と、前記第２の入力ポートと
   前記第１、第２及び第４の出力ポートとを接続する導波
   路と、前記第３の入力ポートと前記第１の出力ポートと
   を接続する導波路と、前記第４の入力ポートと前記第２
   の出力ポートとを接続する導波路とで、前記導波路網を
   構成すると共に、 それぞれの前記導波路における交差箇所に前記スイッチ
   セルを設け、該スイッチセルを３段に配置したことを特
   徴とする光ノード用光スイッチ。 ２、前記導波路網は、前記第１の入力ポートと前記第４
   の出力ポートとを接続する導波路、及び前記第２の入力
   ポートと前記第３の出力ポートとを接続する導波路を備
   え、それぞれの導波路における交差箇所に前記スイッチ
   セルを有する請求項１記載の光ノード用光スイッチ。 ３、前記導波路網は、前記第３の入力ポートと前記第３
   の出力ポートとを接続する導波路、及び前記第４の入力
   ポートと前記第４の出力ポートとを接続する導波路を備
   え、それぞれの導波路における交差箇所に前記スイッチ
   セルを有する請求項１または２記載の光ノード用光スイ
   ッチ。