JPH02103011A - 光通信ネットワーク - 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】 〔関連出願の記載〕 １９８５年９月１８日出願の係属中の米国特許出願Ｎｎ
１７７、６６０　　（ＭｃＡｕｌａｙ、　　Ｔｌ−１１
２５１）、１９８６年８月２９日出願の係属中の米国特
許出願Ｎ１９０１．８６８　（ＭｃＡｕｌａｙ、　　Ｔ
ｆ−１０９５２Ａ）　、及び１９８６年８月１４日出願
の係属中の米国特許出願ＮＩ　Ｏ８５，９９３（Ｃｏｈ
ｎ、　Ｔｌ−１２７４７）は、関連する内容を開示する
。これらの関連出願は、本願の譲受人に譲渡されている
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は通信ネットワークに関し、さらに詳細に−は、
多数の入力から多数の出力を再構成するスイッチングの
為の空間光変調器を使用するマルチチャネルスイッチに
関する。

〔従来の技術〕

幾つもの高速送信器から幾つもの受信器へと再構成通信
をすることは、扱いにくく困難な課題である。しかしな
がら、（再構成りロスバースイッチを含む）再構成通信
ネットワークは、多数のプロセッサが互いに情報を送信
し合い或いは共通の信号源を分は持つような高速の並列
演算アーキテクチャ、電話中継局などに於ける通信のス
イッチング、及び、幾つかのセンサを幾つものプロセッ
サが分担し得る能力と過誤に対する冗長性とを備えた再
構成を必要とする航空機の光フアイババスなどの多様な
装置の基礎となっている。クロスバ−スイッチは、実際
、Ｎ個の入力の各々をＭ個の出力のいずれか又は全てへ
と接続するための、Ｎ×Ｍ個配列配列たスイッチである
。航空機の電子システム、スーパーコンピュータのプロ
セッサ同士の通信、ローカルエリアネットワーク、など
の幾つかの応用に於いては、アレイのサイズは中程度（
ＮとＭとが、いずれも２０程度）でよいけれども、機械
の頑丈さと光通信とによって可能となる耐ノイズ性と、
広い帯域幅を備えた即時処理とが必要となる。移動−固
定ネットワーク、工業用自動制御、ローカルエリアネッ
トワークに於ける本体系コンピュータとの通信、などの
他の応用に於いては、再構成の容易なりロスバースイッ
チが要望されている。

超ＬＳＩもまた、並列処理の使用を促進しつつある。並
列処理は処理要素間の何等かの通信を必要とし、これは
、広範囲なアルゴリズムを取り扱う能力と速度との兼ね
合いという問題を生ずる。

例えば、複雑な通信ネットワークは処理速度は遅いけれ
ども幾つかの面に於ける柔軟性をもたらし、また、特定
のアルゴリズムに固定された通信に於いては高速が達成
されよう。問題は、多数の処理要素を効率的に使用して
、アルゴリズムの極めて高度な柔軟性を保ちつつ同時に
、優れた高速性を達成することである。並列処理の効率
は、「同一形式のプロセッサを単独で使用した場合の速
度に対する速度の増加」を「プロセッサの数」で除した
ものである。また、処理要素の複雑さは実現可能な並列
処理の度合いに関わり、複雑な演算は、ありふれたレベ
ルの並列処理では処理できない部分を有することが多い
。全体の速度は、ありふれたレベルの並列処理では処理
し得ないそのような部分によって支配される。また、高
速プロセッサ要素の数が多くなることは、・プロセッサ
間の通信にかなりの困難を生ずる。従って、簡便に再構
成し得る機能を有する並列プロセッサ通信が必要となる
。

固定的な通信は、効率的に実行し得るアルゴリズムの範
囲を制限する。カーネギ−・メロン大学（Ｃａｒｎｅｇ
ｉｅ−Ｍｅｌｌｏｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）にて開発
されたもの（Ｋｕｎｇ　１１．Ｔ、、Ｗｈｙ　５ｙｓｔ
ｏｌｉｃ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ？。

ＩＥＥＥ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＋　１９８２年１月号　第
３７頁〜第４６頁）等の収縮構成は、命令の長さとメモ
リとを減らすためのアルゴリズム構造を使用する。これ
は、通信の所要時間を減らし、多数のプロセッサが効率
的に並列に使用されることを可能にする。

しかし、固定的通信であるから、アルゴリズムに受ける
制限は同様である。。

アルゴリズムの柔軟さは複合的な再構成通信ネットワー
クにより達成可能で、あり、バニャンスイッチを使用し
且つ８個やプロセッサを有する試作システムが、オース
チンのテキサス大学（ＴｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏ
ｆ　Ｔｅｘａｓ）に於いて運転されている（Ｂｒｏｔｍ
ｎｅ　Ｊ、Ｃ，、Ｐａｒａｌｌｅｌ　　Ａｒｃｈｉｔｅ
ｃｔｕｒｅｓ　　ｆｏｒＣｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｙｓｔｅ
ｍｓ＋　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｔｏｄａｙ＋　　Ｖｏｌ、
　　３７、階５．１９８４年５月）。バニャンは、２×
２スイツチのレベルからなるマルチチャネルスイッチで
ある。しかし、この形式の再構成はこれまでに提案され
たシステムの中でも大きな制御用オーバーヘッドと遅延
とをもたらし、このことが、システムの速度とプロセッ
サ数とを制限する。

最近、半導体装置にて全体が作られている市販の小規模
クロスバ−スイッチを利用し得るようになった。−例を
あげれば、テキサスインッルメント社（Ｔｅｘａｓ　Ｉ
ｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）の。Ａ３８８４０チツプがある
。このＡ３８８４０は、ダイナミックに再構成し得る１
６ボートのクロスバ−集積回路であり、各ボートはニブ
ル（４ビツト）を双方向に取り扱い得る。

しかし、電子的な再構成りロスバースイッチの殆どに於
いては電磁的妨害を制御することが困難であり、さらに
、電子的な実施は、製造が困難であるか又は多くの時間
を消費する稠密な配列を必要とする。

電磁的妨害と帯域幅の問題点を光クロスバ−スイッチが
克服し得るということが言い出された。

電子工学への集中を避けてスイッチングの目的へと立ち
返るべく、通信工業は、光ファイバを広範囲に使用し、
光スイツチング機器を開発しつつある。ＶＬＳ　Ｉを用
いる通信の為に、光学は、ｐｉｎフォトダイオードの帯
域幅の限界と端部接続に於ける制約とを克服すべきであ
ることを指摘されている。このことに関しては、Ｇｏｏ
ｄｍａｎ　Ｊ、Ｗ、とＬｅｏｎｂｅｒｇｅｒ　Ｆ、Ｊ、
とＫｕｎｇ　Ｓ、Ｙ、と八ｔｈａｌｅ　Ｒ，Ａ、とによ
る下記論文を参照のこと。０ｐｔｉｃａｌＩｎｔｅｒｃ
ｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ＶＬＳＩ　Ｓｙｓｔｅ
ｍｓ、　Ｐｒｏｃ。

ＩＥＥＩＥ、ＶＯＬ、　７２　、Ｉｋ　７．１９８４年
７月、第８５０頁〜第８６６頁。

Ｅｒｅｃｔｒｏ　０ｐｔｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｄｅｓｉ
ｇｎ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅの１９７１年会報の第２５
９頁〜第２６４頁のり、Ｇｒａｎｔ他による論文Ａｎ　
０ｐｔｉｃａｌ　Ｐｈａｓｅｄ　ＡｒｒａｙＢｅａｍ　
Ｓｔｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅには、薄膜空間
光変調器から平行光が反射されてサンプリングマスクを
通過することと空間光変調器の画素により生ずる位相変
化との組合わせにより、受信器アレイの上に単一のスポ
ットを形成することが述べられている。画素の歪みの変
化が位相変化を制御し、それにより、スポットを受信器
アレイへと向かわせる。

再構成スイッチ要素としてＤＭＤアレイを使用する大規
模な（Ｎ＞１００）光クロスバ−スイッチのための設計
要件と光の割当てが、Ａ、ＭｃＡｕｌａｙ他により検討
された。これは、Ｎａνａｌ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈの事務
所により運営されたＤＡＲＰＡ　Ｃｏｎｔｒａｃｔ　Ｎ
０ＯＯ１４８５−Ｃ−０７５５のための中間リポート及
び最終リポートに明らかにされており、また、Ｐ。

Ｃｏｈｎによる論文Ｌｉｎｋ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ
　ａ　ＤｅｆｏｒｍａｂｌｅＭｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃ
ｅ　Ｂａ５ｅｄ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｃｒｏｓｓｂａｒ　
５ｗ１ｔｃｈ。

Ｐｒｏｃ、　５ＰＩＩＥ８２５　　（１９８７年）に明
らかである。

しかしながら、従来知られていた高速データ伝送用光通
信ネットワークはまず第一に、波長、偏光、スイッチン
グ速度、グイナミソクレンジ、およびスイッチ形態、な
どを制限しがちな光スイツチング要素の性能によって制
限される。そのうえ現今のシステムは、光出力を取り扱
うについての効率と機械的粗雑さを有する領域とに起因
する著しい制約を受ける。

〔発明の］概要〕

本発明は、入出力用光ファイバと前記光ファイバの端部
を空間光変調器の上に結像するとともに反射された光を
光フアイバ端部へと戻して再結像し得る結像用レンズと
を備えている反耐形空間光変調器を使用する光通信ネッ
トワークを提供する。

空間光変調器の各画素は入力の１つと出力の１つとの間
のスイッチとして働き、このネットワークは、アドレス
指定した画素に光フアイバ端部へと戻す反射を中断させ
ることにより、簡単に再構成し得る。

提示する実施例は、空間光変調器へと向けて光を射出す
るとともに前記空間光変調器から反射された光を受は取
るための共通の端部を備えている二股に分岐した光ファ
イバを使用する。提示する実施例は、Ｎ個の入力とＭ個
の出力とのために、端部を一直線に並べて束ねられたＮ
ＸＭ本の光ファイバと、−直線に並んだＮＸＭ個の画素
を存する変形し得る反射鏡装置と、−直線に並んだＮ×
Ｍ個の要素を有するレンズアレイによる結像とを使用す
る。機械的に丈夫な構造を得るため、−直線状のレンズ
アレイは一直線状のファイバアレイ端部に接合されてよ
く、また更に、−直線に並んだ変形し得る反射鏡装置が
一直線状のレンズアレイに接合されてよい。或いはまた
、変形し得る反射鏡装置は、自己整列形コネクタを用い
ることにより、レンズアレイに対し正確に配置されてよ
い。

この種のコネクタは、作業性の改善をはかるために機械
的完全性を少し犠牲にするものである。

束ねられた二分岐光ファイバから出た光が変形し得る反
射鏡装置の上へ結像し反射されて戻った光が光ファイバ
の上で再び結像するようにしたことが、再構成の容易さ
、電磁的妨害、漏話、機械的丈夫さ等についてのクロス
バ−スイッチの諸問題を解決する。

〔実施例〕

まず、再構成し得る光クロスバ−スイッチにっいての予
備的説明をし、その次に、本発明の提示実施例について
説明する。クロスバ−スイッチは一般にＮ個の入力をに
個の出力へと接続するものであり、出力の各々は、入力
のうちの選択された１つ、もしくは入力の全部又はゼロ
に等しい。クロスバ−スイッチ自身は１つのオンオフ装
置であり、代表的にはディジタルデータの流れを取り扱
う。接続を変更し得る、すなわち再構成し得るクロスバ
−スイッチは、出力の決定に関与する入力の選択を変更
することが出来る。

第１ａ図は、４個×４個の画素を有するクロスバ−スイ
ッチｌＯＯを概略的に示している。各交差点は、水平の
入力ラインを垂直の出力ラインに接続させ得るスイッチ
を有している。黒丸は、閉じられたスイッチを示す。１
つの出力は１つの入力からの情報を受は取るけれども、
１つの入力は幾つかの出力へと広範囲に連絡することが
出来る。

第１ｂ図は、空間光変調器１３０を有するクロスバ−ス
イッチ１００を示す。黒丸は、第１ａ図と同様な配置の
透明層を示す。入力側の光源（Ｌ［ＥＤ１〜ＬＤＥ４）
から来る光を、縦に広げることなく水平方向に扇形に広
げるため、光学レンズシステム（図示せず）が使用され
る。空間光変調器１３０を通過した光はレンズシステム
（図示せず）により受信側ダイオード（検出器１〜検出
器４）の上へと集束され、前記レンズシステムは、水平
方向に光を拡散させることなく縦方向に集光する。

情仰を、送信器から射出される変調された光ビームとし
てコーティングし、且つ、受信された信号を復調するこ
とにより、スイッチ１００を通して情報が伝達される。

第２図は、送信器、受信器、および伝送媒体からなる通
信リンクとしての光クロスバ−スイッチを示す。伝送媒
体は、短い光ファイバと、開放大気中に設けられた光学
系とを含む。検出器に至る前に既にファイバによる大き
な減衰が信号雑音比を低下させてしまう長距離リンクに
対し、クロスバ−に於ける損失は主として反射によるも
のであり、送信器側レーザによる雑音を無視すれば雑音
は主として受信器に起因する。

第３図は、演算処理要素間のプログラマブル通信ネット
ワークとして機能する光フアイバクロスバ−スイッチ１
００を示しており、前記機能は、反射性を有する空間光
変調器１３０としての変形可能な反射鏡装置（ＤＭＤ）
が多数のプロセッサのためのスイッチへと接続されくこ
とにより・実行される。ＤＭＤは透明な空間光変調器と
してよりもむしろ反射器として働くので、空間光変調器
による光の経路は、空間光変調器自身の上で折り返され
る。光束分割器１３２は、反射されて戻って来る入射光
を分割するために使用される。（場合によっては、光軸
に対しＤＶＤ　１３０を傾斜させることにより、光束分
割器を取り除くことも可能である。）ＤＭＤ１３０の変
形していない画素からの反射光および画素の間の領域か
らの反射光を遮るため、シュリーレン光学系１３４が使
用される。３ＧＩＩｚまでの変調能力を有するレーザダ
イオード１３６が光源として働き、ｐｉｎダイオード１
３８は検出器として機能する。第１ｂ図には示されてい
なかった光学系が、第３図に概略的に示されている。円
柱レンズ光学系１４０は入力側光源１３６から来る光を
扇形に水平に広げ、円柱レンズ系１４２は光を受信側ダ
イオード１３８の上へと縦方向に集束する。勿論、図示
されたレンズは、複雑な構成となっている実際の光学系
の機能を分り易く示したものである。光源１３６および
受信器１３８は、処理要素の上に直接的に統合されてよ
い。

薄膜状の画素と、片持梁状ビームと、トーションビーム
とを備えた形式の変形し得る反射鏡装置が開発された。

薄膜ＤＶＤを用いるスペクトル分析の実施とその成績が
、Ｄ、　Ｒ，Ｐａｐｅとり、　Ｊ。

１１ｏｒｎｂｅｃｋとにより、Ｏｐｔ、［！ｎｇ、、　
　２２（６）、６７６（１９８３年）に発表された。ま
た、いずれもり、　Ｊ、　Ｈｏｒｎｂｅｃｋによる、米
国特許Ｉｌ＆１４．５６６．９３５および隘４．５９６
，９９２、ならびに、１９８８年３月１６日に出願され
た同時係属中の米国特許出願Ｎ１１１６８．７２４の中
に、片持梁状ビームとトーションビームＤＭＤについて
の記載がある。ＭＯＳトランジスタアレイを用いてアド
レス指定され得る画素のＸ−Ｙアレイに基づく、片持梁
状ビームＤＶＤもしくはトーションビームＤＭＤの代表
的なものが、第４ａ図および第４ｂ図に示されている。

第４ａ図は単一の画素（画素１つにつき１個の反射鏡要
素）の斜視図であり、第４ｂ図はアレイの概略図である
。反射性を有する導電性金属層２６〜２８は、アレイの
表面を覆っており、且つ、反射鏡要素３０を形成する切
抜きを有している。

ＤＭＤのアドレス指定のためのライン構成が第４ｂ図に
示されており、データは、直並列変換器１７１へと供給
される。直並列変換器１７１はドレインライン１７２へ
接続され、さらにＭＯＳトランジスタのドレイン１７０
へと接続されている。

ドレインライン１７２がチャージされ（ｍ番目のライン
１７２は電位φ７．いにチャージされる）、ゲートライ
ン１７６およびＭＯＳトランジスタのゲート１８０に接
続されているデコーダ１７４は、ｎ番目のゲートライン
１７６を選択してオンにする。そこで、ｎ番目のゲート
ライン１７６に接続されているＭＯＳ）ランジスタのフ
ローティング状態にあるソース１７８が、対応するドレ
イン１７２の電位へとチャージされる（ｍ番目がφ７．
。

にチャージされる）。未接続の、フローティング状態に
あるソースは、反射鏡要素３０を歪ませ変形させるため
の電極である。次に、ゲート１８０がオフとなり、反射
鏡要素３０は定められた電位ＶＨにホールドされる。こ
うして、■Ｈ−φ。、。

に比例する静電力が（ｎ、ｍ）番目の反射鏡要素に作用
し、その反射鏡要素を、フローティング状態にあるソー
ス１７８の方へと向けて、すなわち下方へと向けて変形
させる。反射鏡要素の機械的応答時間は数μｓｅｃであ
り、それに伴ってラインの動作時間もその程度となる。

ｎ番目のゲートライン１７６のフローティングソース１
７８がセットされたならば、次のラインのデータがドレ
インライン１７２に供給され、次のゲートライン１７６
がデコーダ１７４により選択される。薄膜と片持梁状ビ
ームとトーションビームの装置のための反射鏡要素の代
表的な寸法は、２５〜５０ミクロン平方のオーダである
。第４Ｃ図は、−直線に並んだアレイＤＶＤの反射鏡要
素３０の配置を示す平面図である。

第５図は、第３図に示された光クロスバ−スイッチの詳
細な配置図であり、光学系を図解するための幾つかの光
の経路が示されている。第５図は、三方向から見たクロ
スバ−スイッチを示している。

このシステムは回転対称ではなく幾つかのレンズ（円柱
レンズ）はただ１つの図に於いてのみ光を集めるという
ことに留意すべきである。また、理解し易くするために
、５×５画素の反射装置としてではなく透過伝送装置と
してＤＭＤが描かれていることにも留意すべきである。

５つの入力素子は、強度を変調される５個のレーザダイ
オードであり、このレーザ光は、代表的には１００μｍ
のファイバ直径を有し且つ１００μｍずつの等しい間隔
で離隔されている５本の光ファイバからなる垂直方向ア
レイ１３６によって搬入される。ファイバは密に束ねら
れてよいが、レーザダイオードは、電磁気的絶縁と組立
ての容易さのため離されてもよい。第５図の平面図に於
いて、ファイバからの光は、ＤＭＤ　１３０に於ける画
素の行の横幅に等しい幅へと散開させられる。レンズ１
４４は、光を平行にしてＤＭＤ　１３０の平面へと向か
わせる。第５図には光を射出しているファイバ１５１．
１５３．１５５が描かれており、その光は、。

ＤＭＤ　１３０の画素の行１６１．１６３．１６５を照
射している。ＤＭＤ　ｌ　３０の、行１６１の中の１つ
の画素と行１６５の中の１つの画素とのみが、歪ませら
れ変形する。

平行にされた光はＤＭＤ　１３０から反射し、歪ませら
れていない画素からの反射光および画素の間の領域から
の反射光は低い空間周期性を有しているので、シュリー
レン遮光板１４６によって極度に減衰させられる（これ
は、第５図の平面図に点線で示されている）、それとは
逆に、歪ませられた画素から反射した光は高い空間周波
数にて位相変調され、第５図の断面図に点線の円にて示
されているように軽度の減衰を受けるだけでシュリーレ
ン遮光板１４６の周囲を通過する。シュリーレン遮光板
１４６を通過した光は受信側光ファイバの水平方向アレ
イ１３８の上に再び結像しそこを照射し、ＤＭＤ　１３
０の画素の１つの列から来る光は、受信側ファイバのた
だ１つのみを照射する。第５図に於いて、行１６５の第
２画素と行１６１の第４画素のみが変形させられ、その
上に光を受けるので、受信側の第２フアイバと第４フア
イバが照射される。理想的には、ＤＶＤの１つの行の中
の変形させられた画素から来る光のみが受信側の適切な
出力ファイバの上を照射する。しかしながら、変形させ
られていない他の行から来る光（入力側アレイの他のフ
ァイバから伝送された光）の一部が、垂直なシュリーレ
ン遮光板の周りに回折し、変形した画素からの目的とす
る光信号と同様に、受信しつつあるそのファイバ上に集
められる。従って、水平および垂直の遮光板の寸法を設
計するに際しては、受信側アレイ１３Ｂに到達する偏向
させられた光エネルギの、偏向させられていない光エネ
ルギに対する比を最大とするよう留意しなければならな
い。

提示される第１実施例の光通信ネットワークは４×４ク
ロスバ−スイッチであり、概略的分解斜視図として第６
図に示され、参照番号２００により指し示されている。

クロスバ−スイッチ２００は、４つの送信器２５１．２
５２．２５３．２５４と、４つの受信器２６１．２６２
．２６３．２６４と、１６本の二股に分岐した光ファイ
バ２７１〜２８６と、レンズ１６個を含むマイクロレン
ズアレイ２４０と、１６個の画素を含み且つ一列に並ん
でいるリニアＤＭＤ　２３０とを含む。

各送信器２５１〜２５４は、アナログ入力信号又はディ
ジタル入力信号により駆動されるＬＥＤもしくはレーザ
ダイオード等の、帯域幅の狭い光源を含む。第６図に於
いては、その入力はディジタル化された映像データの流
れである。各送信器２５１〜２５４はその出力を１対４
光フアイバ分割器２９１〜２９４へと供給し、１６個の
分割器の出力は各々、対応する二分岐光ファイバ２７１
〜２８６の同等な２本の脚のうちの片方へと供給される
。１６本の二分岐光ファイバのもう１方の脚は（４本ず
つ纒められて）４つある４対ｌ光ファイバ複合器２９６
〜２９９へと取り付けられ、各複合器の出力は光受信器
２６１〜２６４のうちの１つへと供給される。各送信器
に取り付けられた二分枝光ファイバが、各受信器へと連
結し得るように纒められている。こうして、全体が適切
に通信し得る経路が準備される。ＤＶＤによる再構成は
、実際にデータが伝送される経路を制御する。

二分岐光ファイバ２７１〜２８６の単独で１本ずつ伸び
ている方の端部は、中心から中心までをほぼ２５０ミク
ロンずつ離隔された一直線状の７レイを形成すべく、一
対のシリコンチップ２４５の配置を揃えて刻み込まれた
溝の中に接着される。

シリコンチップは、厚さ約５００ミクロンのサンドイッ
チを形成する。光ファイバ２７１〜２８６の端部は、シ
リコンチップの端面と同じ高さとなるように磨かれる。

光ファイバ２７１〜２８６は各々、５０ミクロンのコア
、、部分直径と１２５ミクロンの外径とを有する０、璋
信器２５１〜２５４から送り出される光は、受信３２６
１〜２６４のいずれかへと直接的に伝えられることはな
（、シリコンチップ２４５へと伝えられる。ＤＭＤ　２
３０により反射されて再びレンズアレイ２４０を通過し
た光はシリコンチップ２４５に於いて再び光ファイバ２
７１〜２８６の中へと入り、送信器２５１〜２５４へは
戻らずに受信器２６１〜２６４へと伝えられる。

マイクロレンズアレイ２４０は、シリコンチップ２４５
内の光ファイバ２７１〜２８６の中心から中心までの間
隔と同じだけの間隔を保って一直線に配置されてルする
１６個のレンズを有する。アレイ２４０の各レンズは、
約０．４鶴の焦点距離と、使用される光ファイバに対し
て適切な開口数とを有する。ＤＭＤ２３０は、シリコン
チップ２４５内の光ファイバ２７１〜２８６の中心から
中心までの間隔と同じだけの間隔を有するトーションビ
ーム反射鏡要素を備えており且つ一直線に並んでいる画
素のアレイを有する。各トーションビームは、はぼ５０
０ミフロン×５ミクロン（光ファイバ２７１〜２８６の
コア直径にほぼ等しい）の領域を占めている。マイクロ
レンズアレイ２４０は、各レンズがファイバ端部から約
０．８ｍｍＭ隔され且つ各光ファイバが対応するレンズ
に対し整合するようにして、シリコンチップ２４５に接
合される。

さらに、ＤＭＤ２３０は、ファイバ端部とマイクロレン
ズとの対に対してトーションビームが整合し且つ各レン
ズがトーションビームから約０．８１１離隔されるよう
にして、マイクロレンズアレイ２４０に接合されるか、
もしくはコネクタを用いて接続される。それにより、特
定の光ファイバの端部から射出された光が、対応するマ
イクロレンズによって、対応するトーションビームの上
へ結像させられる。もし、トーションビームが変形させ
られず従って光を偏向させないならば、ファイバ端部か
ら射出されたマイクロレンズによりトーションビームの
上へ結像させられた光は、反射されて戻り、マイクロレ
ンズによって再びファイバ端部の上へ結像させられる。

それに対し、トーションビームが変形させられた場合に
は、ファイバ端部から射出された光は軸を外れてマイク
ロレンズ以外の方向へと偏向させられ、いずれのファイ
バ端部へも入射しない。

第７図は、トーションビームが変形させられていない場
合（実線）及びトーションビームが変形させられている
場合（点線）の光の経路を示す断面側面図である。トー
ションビームが変形させられていない場合には、マイク
ロレンズの軸に沿って衝突する円錐状の光の正反射は、
もし不整合が無いならば同様に軸に沿うもう１つの円錐
状の光となり、衝突時の円錐光をほぼ辿ることになる。

トーションビームが変形させられている場合の正反射は
、軸から２θだけ逸れている円錐状の光となる。ここに
、θはトーションビームの変形すなわち偏向の角度であ
る。使用される光ファイバの開口数に関連する光の円錐
の半角よりもθの方が大きいならば、この、変形させら
れたトーションビームから反射する円錐状の光の偏向に
よって、マイクロレンズの瞳の中へと入り光ファイバの
コアの端部に結像するのはわずかな散乱光だけとなる。

クロスバ−スイッチ２００のサイズは、容易に大きくさ
れ得る。例えば、４００または２．５００画素の直線状
に並んだＤＭＤが製造可能であり、こうしたＤＭＤは、
２０又は５０の入力および出力を存するクロスバ−スイ
ッチの基礎となる。

ＤＭＤのアレイについて述べるならば、既に１２８Ｘ１
２８のものが製造されており、より大きなものも製造可
能である。ＤＭＤアレイを有するクロスバ−スイッチは
、光フアイバアレイ及びマイクロレンズアレイをも含み
、それぞれ光の散開と集束とに使用される光ブアイバ分
割器と光フアイバ複合器とを備えた第１ｂ図の概略的構
成に似たものとなろう。

電子的クロスバ−スイッチと比較するならば、クロスバ
−スイッチ２００は、データスイッチングに際し検出と
デマルチプレクシングとそれに続くリマルチプレクシン
グとを必要としないという伝送速度における利点を有し
ており、その上、殆ど完璧なＥＭＩ耐性とＲＦＩ耐性と
、ボードスペースが小さくて済むこと、実施上の不利益
を生ずることなく信号源とプロセッサとから離れ得る光
学的な配置等々の利点を有する。必要とされる出力は小
さいので、要素の数および複雑さは最少限度で済む。

他の光スィッチと比較するならば、クロスバ−スイッチ
２００は、コストが低く　（多数の光スイツチング要素
がシリコンアドレッシング回路とともに集積されて製造
され得る）、そのうえ、スイッチされる光の変調に偏光
回転その他の二次的効果が含まれていないので容易に適
用し得るという利点を有している。さらに、変形し得る
反射鏡装置は、入射光の波長に対する感受性が低く紫外
線から１０ミクロンの赤外線までを高率に反射すること
の出来るスイッチに基づいている。スイッチ２００は、
入力光の偏光に対しても同様に非感受性である。

クロスバ−スイッチ２００はブロッキングを行わず、ま
た、整合のための構成要素として、他の自由空間スイッ
チに比し最も少ない数の要素を有している。モノリシッ
ク導波管と比較するならば、クロスバ−スイッチ２００
は、電気光学的に活性な基板を必要とせず、また、導波
管の設置や組立てを必要とすることもない。スイッチ２
００は、単一の基板の上に、もっと多くのスイッチング
要素を作り上げることが出来る。大量のスイッチング要
素およびそれらに固有な特性は、改良された生産物また
は冗長、もしくはその両方を提供することの出来る設計
を可能にする。

クロスバ−スイッチ２００のようなスイッチング要素と
してＤＭＤが使用される場合には、再構成の速度は、液
晶空間光変調器が使用される場合よりも温かに高速にす
ることが出来る。その上、スイッチの速度は複合的なア
ドレッシング時間によって支配されるものであり個々の
要素のスイッチング速度によって決まるものではないか
ら、ＤＭＤに基礎を置くクロスバ−スイッチの再構成速
度は、大規模なスイッチの場合には、磁気光学または他
の、半導体以外のものに基礎を置くスイッチの再構成速
度を凌ぐことが可能である。

第８ａ図ないし第８ｃ図は本発明の提示実施例のコネク
タ３００を示しており、コネクタ、３００は光フアイバ
アレイ２４５を、接着によらずにマイクロレンズアレイ
２４０及びＤＭＤ　２３０へと取り付ける。第８ａ図は
斜視図であり、第８ｂ図及び第８ｃ図はそれぞれ断面側
面図と平面図である。コネクタ３００は、ＤＭＤのなす
平面に対して垂直な両方の面に、自己整列のための斜面
３１０を有している。コネクタ３００の雄部分３１２は
光ファイバとマイクロレンズアレイ２４０とを備えたシ
リコンチップ２４５を収容しており、また、コネクタ３
００の雌部分３１４はＤＭＤ２３０のパッケージに付帯
している。コネクタ３００のこれら２つの部分は、ねじ
を切られたスリーブ３１６によって互いに接続される。

コネクタ３００は、機械的に高度の安定性を有すること
が最も優先的な事項ではないコンピュータ通信ネットワ
ークのような適用分野に於いて使用されてよい。ＤＭＤ
　２３０の故障を生ずるまでの平均時間は長いけれども
、コネクタ３ＱＱを使用すれば、このシステムの残余部
分を破壊することなくＤＭＤ２３０に交換することが可
能となる。

それに対し、例えばミサイルのような・近接しがたい通
用分野に於いては、互いに接合することが、重量削減と
高度な機械的安定性とをもたらす。

第８ｂ図は、基板の窪みを覆う窓を備えたプラスチック
製ＤＩＰパッケージのＥＦＲＯＭに似た手法にてＤＶＤ
がパッケージされる場合に、マイクロレンズアレイ２４
０をＤＭＤへと付属させることが可能であることを示す
、マイクロレンズアレイをパッケージの窓に取り付ける
方式を用いる場合には、窓に嵌め込まれたマイクロレン
ズアレイが効果的であるので、光の経路に他の余計な板
を取り付けずに済む。

提示された光通信ネットワークの第２実施例は、４×４
画素クロスバースイッチであり、分解斜視図として第９
図に概略的に示されており且つ参照番号４００にて指し
示されている。クロスバ−スイッチ４００は、４つの送
信器４５１，４５２．４５３．４５４と、４つの受信器
４６１４６２．４６３．４６４と、前記送信器に接続さ
れている４つの１対４光フアイバ、分割器４９１４９２
．４９３．４９４と、前記受信器に接続されている４つ
の４対１光ファイバ複合器４９６．４９７．４９８．４
９９と、前記分割器に接続されている１６本の光ファイ
バ４７１〜４８６からなる第１セツトと、前記複合器に
接続されている１６本の光ファイバ４１１〜４２６から
なる第２セントと、光束分割器４４２と、１６個のレン
ズを含むマイクロレンズアレイ４４０と、１６個の画素
を含む直線状に並んだＤＭＤ　４３０とを含む。

各送信器４５１．４５２．４５３．４５４は、アナログ
信号またはディジタル信号により駆動される狭帯域の光
源を含む、各送信器の出力は、１対４光フアイバ分割器
４９１．４９２．４９３．４９４のうちの１つへと供給
されく。分割器から出る１６本の光ファイバ４７１〜４
８６は、スイッチ２００に於けるシリコンチップ２４５
と類似のシリコンチップサンドイッチ４４５の中に据え
付けられる。１６本の光ファイバ４７１〜４８６から射
出された光は、光束分割器４４２へと向かい、マイクロ
レンズアレイ４４０の１６個のレンズによってＤＭＤ４
３０の１６個の画素の上に結像させられる。第１０図は
、光ファイバ４７１と光ファイバ４２６とを含む平面に
於ける断面図である（光ファイバの他の対を含む平面を
通る断面も同様である）。第１０図の小さな矢印は、光
ファイバ４７１のコアから射出され光束分割器４４２を
通り抜ける充円錐を示している（分り易くするため、反
射される部分は示さない）。その充円錐は、アレイ４４
０のマイクロレンズによりＤＭＤ　４３０のトーション
ビームの上に結像させられ、次に、マイクロレンズの方
へと反射され（仮にトーションビームが角度θだけ向き
を変えられたならば、充円錐は、偏向させられてマイク
ロレンズの瞳から逸脱する）、次いで、光束分割器によ
り反射されて光ファイバ４２６のコアに像を結ぶ。この
ように、ＤＭＤ　４３０は１組のスイッチとして働き、
送信器４５１〜４５４から受信器４６１〜４６ベベと至
る１６本の光の経路の各々をオンにしたりオフにしたり
する。

マイクロレンズアレイ４４０は、光束分割器４４２に取
り付けられる。シリコンチップサンドイッチ４４５．４
４６もまた、光束分割器４４２に取り付けられてよい。

クロスバ−スイッチ２００の場合と同様に、シリコンチ
ップサンドイッチ４４５の中の光ファイバの中心から中
心までの間隔は、マイクロレンズアレイ４４０のレンズ
の中心から中心までの間隔に等しく、またさらに、シリ
コンチップサンドインチ４４６の中の光ファイバの中心
から中心までの間隔、および、ＤＭＤ４３０の画素の中
心から中心までの間隔にも等しい。クロスバ−スイッチ
２００に於いては、画素が１向させられている場合であ
っても、送信器２５１〜２５４のうちの１つから射出さ
れて二分枝光ファイバ２７１〜２８６のうちの１本の複
式端部の一方の脚を送られてゆく光のうちの小部分が、
他方の脚へと漏れて入り込み、対応する受信器２６１〜
２６４により受信されてしまう。それに対してクロスバ
−スイッチ４００に於いては光ファイバが相互に絶縁さ
れているので、クロスバ−スイッチ４００はクロスバ−
スイッチ２００を凌ぐ利点を有している。

射出された光線が空間光変調器の上に像を結ぶようにす
ることと前記空間光変調器から反射された光線がほぼ同
じ光軸に沿って戻り再び像を結ぶようにすることとの両
方のために同一のレンズ（又はレンズシステム）を使用
するという特徴を残しつつ、提示した実施例の装置およ
び方法に多様な修正が加えられてよい。例えば、反射形
空間光変調器の大きさと形状、その偏向要素の機械的構
造、画素の数および幾何学的配置、１画素あたりの反射
鏡要素の数、画素の形状および間隔、例えば角形アレイ
等の光フアイバアレイの大きさと形状などが変更されて
よい。光ファイバは、写真製版の手法にて製造される導
波路に取り替えられてもらい。レンズシステムは、光フ
アイバアレイに取り付けられているか又は離されている
マイクロレンズアレイ、もしくは、単一の大きさ結像用
レンズ又はレンズシステムであってよい。また、偏光と
ファイバとが使用されてもよい。その上、特にレンズの
開口数が光ファイバの開口数またはＤＭＤの画素のθに
整合しないような場合には、吸光のためのマスクが挿入
されてもよい。光フアイバコアの像は反射鏡要素よりも
かなり小さくなり得るので、密に纒められた反射鏡要素
を光フアイバコアの直径に比し大きくすれば、心合わせ
の公差を大きくすることが出来る。第１１図は、（幅の
狭いトーションビーム５３０．５３２．５３４のおかげ
で）大きな偏角を実現し得るとともに、（１画素あたり
に多段トーションビーム５３０．５３２．５３４を設け
たおかげで）１画素あたりの反射鏡領域を大きくし得る
画素アーキテクチャを示す。また、画素が変形し向きを
変える角度θだけＤＭＤを傾斜させて配置すれば、変形
させられた画素は光ファイバへと戻るように光を反射し
、変形させられていない画素はレンズの瞳から逸れるら
うに光を反射する。

発光器および受光器は、アルゴンガリウムヒ素レーザと
、ガリウムヒ素−シリコンウェファの上に他のシリコン
素子とともに一体に製造されたフォトダイオードと、空
間光変調器との調整のため送受信器とアレイの基板の縁
との間に設けられた二酸化ケイ素光導波管とであってよ
い。

本発明は、小さな寸法、軽い重量、および機械的安定性
などの利益を提供する。

以上の記載に関連して、以下の各項を開示する。

１、　　（ａ）　　各々が少なくも第１状態と第２状態
とを有する多数の反射性画素を備えている空間光変調器
と、 （ｂ）１つの光学系にして、（ｉ）多数の光入力のうち
の１つから射出される光が前記空間光変調器の対応する
画素を照射しくｉｉ）前記対応する画素が前記第１状態
である場合には前記対応する画素から反射した光が前記
照射の際の前記光学系を通る経路をほぼ忠実に逆戻りし
て多数の光出力のうちの１つを再照射し且つ前記対応す
る画素が前記第２状態である場合には再照射しないよう
にした前記光学系と、 を含む光通信ネットワーク。

２、　１ａｌ　　前記光入力を前記光学系へと接続する
第１光フアイバシステムと、 （ｂ）　　前記光学系を前記光出力へと接続する第２光
フアイバシステムと、 を含む前記項１記載の光通信ネットワーク。

３、　　（ａ）　　前記第１光フアイバシステムと前記
第２光フアイバシステムとの各々が、二股に分岐してい
る共通の光ファイバを共用している、ことを特徴とする
前記項２記載の光通信ネットワーク。

４、　１ａ）　　前記光学系と前記第１、第２光フアイ
バシステムの各々との間に設けられた光束分割器、を含
む前記項２記載の光通信ネットワーク。

５、　　ｔａ）　　多数の入力側光ファイバと、（ｂ）
　　多数の出力側光ファイバと、（Ｃ）　　各々が少な
（も第１状態と第２状態とを有している多数の反射性画
素を備えた空間光変調器と、 （ｄ）　　前記入力側光ファイバのうらの１つのものの
前記第１端部から射出される光が前記空間光変調器の対
応する画素の上に結像してこの画素を照射し、前記対応
する画素が前記第１状態である場合には前記対応する画
素から反射した前記の光が前記照射の際の前記光学系を
通る経路をほぼ忠実に逆戻りして前記出力側光ファイバ
のうちの１つのものの第１端部を再照射し、且つ、前記
対応する画素が前記第２状態である場合には再照射しな
いようにした光学系と、 を含む光クロスバ−スイッチ。

６、　　（ａ）　　Ｎ個の発光器と、 （ｂｌ　　Ｎ個の光分割器にして、前記分割器の各々力
月対Ｍ分割器であり且つＮ個の前記発光器のうちの１つ
に接続され、さらに、前記分割器の各々の各出力が前記
入力側光ファイバのうちの対応する１つへと接続される
ようにしたＮ個の光分割器と、 （Ｃ）　　Ｍ個の受光器と、 （ｄ）Ｍ個の光複合器にして、前記複合器の各々がＮ対
１複合器であり且つＭ個の前記受光器のうちの１つに接
続され、さらに、前記複合器の各々の各入力が前記出力
側光ファイバのうちの対応する１つへと接続されるよう
にしたＭ個の光複合器と、 （ｅ）　　それにより、Ｎ個の前記発光器の各々が、Ｎ
ｘＭだけの個数の前記画素のうちのそれぞれ対応する１
つによって、Ｍ個の前記受光器の各々へと接続されもし
くは接続を断たれることと、を含む前記項５記載の光ク
ロスバ−スイッチ。

？、　　（ａｌ　　前記空間光変調器がＮＸＭ画素の直
線状に並んだアレイを含み、さらに、前記画素の各々が
トーションビーム反射鏡要素を含み、Ｔｂ）　　前記入
力側光ファイバの前記端部の各々が、前記出力側光ファ
イバの前記端部のそれぞれ１つと調和し、 （ｃｌ　　ＮＸＭ個の前記画素の各々に１つずつのレン
ズを配置し得るよう、前記光学系がＮＸＭ個のマイクロ
レンズからなる直線状のアレイを含む、ことを特徴とす
る前記項６記載の光クロスバ−スイッチ。

８、　　（ａ）　　第１傾斜部分に収められている前記
入力側光ファイバ（および出力側光ファイバ）の前記端
部と前記光ファイバの前記端部に接合されている前記マ
イクロレンズアレイとを含む第１コネフタ部分と、 （ｂｌ　　前記第１傾斜部分と相補的であり且つ前記反
射形空間光変調器へと接合されている第２傾斜部分を含
む第２コネクク部分と、 （Ｃ）　　前記第１コネクタ部分を前記第２コネクタ部
分へと連結する締結具と、 を含む前記項７記載の光クロスバ−スイッチ。

９、　　（ａｌ　　前記空間光変調器がＮＸＭ画素の直
線状に並んだアレイを含み、さらに、前記画素の各々が
多数のトーションビーム反射鏡要素を含み、（ｂ）　　
前記入力側光ファイバの前記端部の各々が、前記出力側
光ファイバの前記端部のそれぞれ１つと調和し、 （ｃ）ＮＸＭ個の前記画素の各々に１つずつのレンズを
配置し得るよう、前記光学系が殉×Ｍ個のマイクロレン
ズからなる直線状のアレイを含む、ことを特徴とする前
記項６記載の光クロスバ−スイッチ。

１０、（ａｌ　　第１　（ｔｌ斜部分に収められている
前記入力側光ファイバ（および出力側光ファイバ）の前
記端部と前記光ファイバの前記端部に接合されている前
記マイクロレンズアレイとを含む第１コネクタ部分と、 （ｂｌ　　前記第１傾斜部分と相補的であり且つ前記反
射形空間光変調器へと接合されている第２傾斜部分を含
む第２コネクタ部分と１ 、（Ｃ）前記第１コネクタ部分を前記第２コネクタ部分
へと連結する締結具と、 を含む前記項９記載の光クロスバ−スイッチ。

１１、　　（ａｌ　　Ｎ本の入力側光ファイバと、（ｂ
ｌ　　Ｎ本の出力側光ファイバと、（ＣＩ　　Ｎ個の画
素を有する１つの空間光変調器と、ｆｄｌ　　前記入力
側光ファイバから射出される光が前記画素の上に結像し
てこの画素を照射し前記画素からの反射光が前記出力側
光ファイバを再照射するように配置されており且つＮ個
のレンズを有しているマイクロレンズアレイと、 を含む光通信ネットワーク。

１２、（ａ）　　前記空間光変調器が直線状に並べられ
た画素のアレイを含み、さらに、前記画素の各々がトー
ションビーム反射鏡要素を含んでおり、（ｂ）　　前記
マイクロレンズアレイが、前記画素の各々に１つずつの
レンズを配置するようにして直線状に並んでいるマイク
ロレンズの７レイを含んでいる、 ことを特徴とする前記項１１記載の光通信ネットワーク
。

１３、（ａ）　　第１傾斜部分に収められている光フア
イバアレイと前記光ファイバの端部に接合されているマ
イクロレンズアレイとを含む第１コネクタ部分と、 （ｂ）　　前記第１傾斜部分と相補的であり且つ反射形
空間光変調器へと接合されている第２傾斜部分を含む第
２コネクタ部分と、 （Ｃ１前記第１コネクタ部分を前記第２コネクタ部分へ
と連結する締結具と、 を含む光通信ネットワーク用コネクタ。

１４、（ａ）　　第１傾斜部分に収められている光フア
イバアレイを含む第１コネクタ部分と、（ｂ）　　前記
第１傾斜部分と相補的であり且つマイクロレンズアレイ
及び反射系空間光変調器へ接合されている第２傾斜部分
を含む第２コネクタ部分と、 （Ｃ）　　前記第１コネクタ部分を前記第２コネクタ部
分へと連結する締結具と、 を含む光通信ネットワーク用コネクタ。

１５、（ａ）（ｉ）送信器（２５１〜２５４）及び受信
器（２６１〜２６４）へ接続されている同等な複式の端
部と、（ｉｉ）直線状のマイクロレンズアレイ（２４０
）と直線状の空間光変調器（２３０）とに隣接している
直線状アレイ（２４５）の中に収められている単式の端
部と、を有する二股に分岐した光ファイバ（２７１〜２
８６）、 を備えており、さらに、前記空間光変調器（２３０）の
画素が偏向させられていない場合には前記単式端部から
射出された光が反射されて前記単式端部へと戻され、前
記空間光変調器（２３０）の画素が偏向させられている
場合には前記射出された光が前記単式端部へは戻されな
いようにした光クロスバ−スイッチ（２００）。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図及び第１ｂ図は光クロスバ−スイッチの概略図
、 第２図は通信リンクに於ける光クロスバ−スイッチを示
す図、 第３図は光クロスバ−スイッチの開放大気中に配置され
た部分を示す図、 第４ａ図ないし第４ｃ図は変形し得るトーションビーム
反射鏡装置を示す図、 第５図は光クロスバ−スイッチに於ける光の経路を示す
図、 第６図は本発明の第１実施例の斜視図、第７図は第１実
施例のレンズの様子を示す断面側面図、 第８ａ図ないし第８Ｃ図は本発明によるコネクタの実施
例を示す図、 第９図は本発明の第２実施例の斜視図、第１０図は第２
実施例のレンズの様子を示す断面側面図、 第１１図は画素アーキテクチャの平面図である。 ２２・・・シリコン、２４・・・スペーサ、２６・・・
金属、２８・・・反射する金属導電体層、３０・・・反
射鏡要素、４４・・・二酸化ケイ素、１００，２００，
４００・・・４×４画素クロスバースイッチ、１３０・
・・空間光変調器、１３２．４４２・・・光束分割器、
１３４・・・シュリーレン光学系、１３６・・・レーザ
ダイオード、１３８　・　・　・　ｐｉｎダイオード、
１４０．１４２・・・円柱レンズ光学系、１４４・・・
レンズ、１４６・・・シュリーレン遮光面、１５１．１
５３．１５５・・・光ファイバ、１６１．１６２．１６
３．１６５・・・画素の行、１７０・・・ドレイン、１
７１・・・直並列変換器、１７２・・・ドレインライン
、１７４・・・デコーダ、１７６・・・ゲートライン、
１７８・・・ソース、１８０・・・ゲート、２３０．４
３０・・・直線状に並んだＤＭＤ　（変形し得る反射鏡
装置）、２４０．４４０・・・マイクロレンズアレイ、
２４５・・・シリコンチップ、２５１〜２５４．４５１
〜４５４・・・送信器、２６１〜２６４．４６１〜４６
４・・・受信器、２７１〜２８６・・・二股に分岐した
光ファイバ、２９１〜２９４．４９１〜４９４・・・１
対４光フアイバ分割器、２９６〜２９９．４９６〜４９
９４対１光ファイバ複合器、３００・・・コネクタ、３
１０・・・自己整列のための斜面、３１２・・・コネク
タの雄部分、３１４・・・コネクタの雌部分、３１６・
・・ねじ付きスリーブ、４１１〜４２６・・・光ファイ
バの第２セツト、４４５．４４６・・・シリコンチップ
サンドイッチ、４７１〜４８６・・・光ファイバの第１
セツト、５３０．５３２．５３４・・・トーションビー
ム（変形し得る、すなわち向きを変え得る粱）、θ・・
・トーションビームの偏向する角度。 平成 年 月 日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）各々が少なくも第１状態と第２状態とを有する多
   数の反射性画素を備えている空間光変調器と、 （ｂ）１つの光学系にして、 （ｉ）多数の光入力のうちの１つから射出される光が前
   記空間光変調器の対応する画素を照射し （ｉｉ）前記対応する画素が前記第１状態である場合に
   は前記対応する画素から反射した光が前記照射の際の前
   記光学系を通る経路をほぼ忠実に逆戻りして多数の光出
   力のうちの１つを再照射し且つ前記対応する画素が前記
   第２状態である場合には再照射しないようにした前記光
   学系とを含む光通信ネットワーク。