JPH02199431A - Optical switch and optical network - Google Patents
Optical switch and optical networkInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光ネットワークの構成に利用され、特に、2重
リング型光ネットワークにおいて、予備リング切替え、
ノードバイパス、ループバックおよび自己診断のすべて
の切替えを行うことができる光スイッチおよび光ネット
ワークに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is utilized in the configuration of an optical network, and in particular, in a dual ring type optical network, protection ring switching,
The present invention relates to an optical switch and an optical network that can perform all switching such as node bypass, loopback, and self-diagnosis.
本発明の理解を容易にするため、始めにリング型光ネッ
トワークの故障対策法について説明する。In order to facilitate understanding of the present invention, a failure countermeasure method for a ring type optical network will first be explained.
第5図(a)〜(d)は、ノードを2本の光ファイバで
リング状に結んだトークンリングまたはスロノテドリン
グ等のリング型光ファイバネットワークの説明図である
。第5図(a)〜(d)において、A、B、CおよびD
はノード、PおよびSはそれぞれ通常用および非常用の
ラインである。ラインPおよびSの添字Iおよび○はそ
れぞれノードへの入力部およびノードからの出力部を表
している。ノードの内部には、光スイッチ<SW) 、
データ制御用回路(MAC>、光送信器(O8)および
光受信器(OR)などが含まれている。ノード内部の構
成については後述する。FIGS. 5(a) to 5(d) are explanatory diagrams of a ring-type optical fiber network such as a token ring or slotted ring in which nodes are connected in a ring shape with two optical fibers. In Figures 5(a) to (d), A, B, C and D
is a node, and P and S are normal and emergency lines, respectively. The subscripts I and O on lines P and S represent inputs to and outputs from the nodes, respectively. Inside the node, there are optical switches (SW),
It includes a data control circuit (MAC), an optical transmitter (O8), an optical receiver (OR), etc. The internal configuration of the node will be described later.
第5図(a)は通常時の光信号伝送状態である。光信号
は矢印で示すように、ラインPを使用して、ノードA、
B、C,Dの順に伝達される。FIG. 5(a) shows a normal optical signal transmission state. The optical signal is sent to node A, using line P, as shown by the arrow.
B, C, and D are transmitted in this order.
第5図ら)は予備リング切替時の光信号伝送状態である
。もしラインP上にファイバ断(図中×印)などの異常
がある場合、各ノードA、B、CおよびDの内部に設置
された光スイッチによって光パスがP1→P0の状態か
らS1→Soへと切り替わり、光信号はラインSを用い
て、ノードD、C1B、Aの順に伝達される(一般に、
ラインPとSの光信号の伝達方向は逆方向となっている
)。Figures 5 and 5) show the state of optical signal transmission at the time of protection ring switching. If there is an abnormality such as a fiber break (x mark in the figure) on line P, the optical switch installed inside each node A, B, C, and D changes the optical path from P1→P0 to S1→So. , and the optical signal is transmitted using line S to nodes D, C1B, and A in this order (generally,
The transmission directions of optical signals on lines P and S are opposite directions).
第5図(C)はノードバイパス時の光信号伝送状態であ
る。例えば、ノードC中のデータ制御用回路または光送
信器または光受信器に異常(図中×印)がある場合、ノ
ードCの内部に設置された光スイッチによって光パスが
切り替わり、異常ノードがバイパスされる。これによっ
て、他の正常なノード間の通信は継続される。FIG. 5(C) shows the state of optical signal transmission during node bypass. For example, if there is an abnormality in the data control circuit, optical transmitter, or optical receiver in node C (x mark in the diagram), the optical path is switched by an optical switch installed inside node C, and the abnormal node is bypassed. be done. This allows communication between other normal nodes to continue.
第5図(d)はループバック時の光信号伝送状態である
。例えば、ノードB、C間のケーブル切断事故により2
本の光フアイバラインPおよびSが共に切断(図中×印
)された場合、ノードBおよびC内の光スイッチは、ノ
ードBでは入力がP1出力がSoに、ノードCでは入力
がS1出力がP。FIG. 5(d) shows the state of optical signal transmission during loopback. For example, due to a cable cut accident between nodes B and C, 2
When optical fiber lines P and S are both cut (marked with an x in the figure), the optical switches in nodes B and C will have an input of P1 at node B and an output of S1, and an output of S1 at node C. P.
になるUターン形に切り替わる。このとき、ノードAお
よびDのラインS側はノードバイパス状態となる。これ
によって、光信号は通常モードと同じノードA、BSC
,Dの順に伝達される。It switches to a U-turn shape. At this time, the line S side of nodes A and D enters a node bypass state. As a result, the optical signal is sent to the same node A and BSC as in the normal mode.
, D.
従って、いずれの故障時でも光パスは各ノード内の光ス
イッチにより異常部を避けるように設定される。このた
め、光スイッチは故障に対する信頼度の高いリング型光
ファイバネットワークを実現するためには欠かせない重
要部品の一つである。Therefore, in the event of any failure, the optical path is set by the optical switch within each node so as to avoid the abnormal part. Therefore, optical switches are one of the essential components in order to realize a ring-type optical fiber network that is highly reliable against failures.
これまで1個の光スイッチで前記機能のすべてを満足で
きるものはなく、本発明に最も近い構成では2個の2X
2型光スイツチを組み合わせたものがあった。その構成
ならびに動作を以下に説明する。Until now, there has been no single optical switch that can satisfy all of the above functions, and the closest configuration to the present invention uses two 2X
There was one that combined a type 2 light switch. Its configuration and operation will be explained below.
従来の光スイッチをノードに組み込んだ状態を第6図(
a)〜(d)に示す。第6図(a)〜(d)において、
SWlおよびSW2は従来の光スイッチ、MACはデー
タ制御用回路、ORは光受信器およびO8は光送信器で
ある。光スイッチSW1およびSW2には次の二つのモ
ードがある。Figure 6 shows a state in which a conventional optical switch is incorporated into a node (
Shown in a) to (d). In FIGS. 6(a) to (d),
SWl and SW2 are conventional optical switches, MAC is a data control circuit, OR is an optical receiver, and O8 is an optical transmitter. The optical switches SW1 and SW2 have the following two modes.
(1)平行モード:光入力ポート11から人力した光信
号は光出力ポート01へ、先人力ボートエ、から入力し
た光信号は光出力ポート02へ出力される。(1) Parallel mode: An optical signal input from the optical input port 11 is output to the optical output port 01, and an optical signal input from the input port is output to the optical output port 02.
(2)交換モード:光入力ポート11から入力した光信
号は光出力ポート02へ、光入力ボートI2から入力し
た光信号は光出力ポート0.へ出力される。(2) Exchange mode: The optical signal input from the optical input port 11 goes to the optical output port 02, and the optical signal input from the optical input port I2 goes to the optical output port 0. Output to.
光スイッチSW1およびSW2の構造はこれまで数多く
提案されているが、以下にのべる問題は構造によらず同
じである。このため、第6図(a)〜(d)では光スイ
ッチSWIおよびSW2の機能を矢印で示すだけにした
。Although many structures of optical switches SW1 and SW2 have been proposed so far, the problems described below are the same regardless of the structure. For this reason, in FIGS. 6(a) to 6(d), the functions of the optical switches SWI and SW2 are only indicated by arrows.
第6図(a)は通常の光信号伝送状態である。人力部P
1から入力か光信号は矢印で示すように、SWlの■2
→02→OR→os−sw2のI2→02と通過し、出
力部P0から出力される。FIG. 6(a) shows a normal optical signal transmission state. Human resources department P
1 or the optical signal is input from SWl ■2 as shown by the arrow.
→02→OR→I2 of os-sw2→02, and is output from the output section P0.
第6図ら)は予備リング切替状態またはバイパス状態で
ある。もしラインP上にファイバ断などの異常がある場
合、光スイッチSWIおよびSW2が平行モードから交
換モードに切り替わり、光信号はラインSを用いて伝達
される(予備リング切替状態)。ラインPを使用して光
信号を伝達しているときにノードの光受信器OR,光送
信器O8またはデータ制御用回路MACに異常がある場
合も、第6図(b)の状態とすれば、異常部はバイパス
される(ノードバイパス状態)。ラインS使用中に同様
に異常があるときは、第6図(a)に示すように、光ス
イッチSW1およびSW2は平行モードとなって異常部
はバイパスされる。FIG. 6 et al.) are the standby ring switching state or bypass state. If there is an abnormality such as a fiber break on line P, optical switches SWI and SW2 switch from parallel mode to switching mode, and the optical signal is transmitted using line S (protection ring switching state). If there is an abnormality in the optical receiver OR, optical transmitter O8, or data control circuit MAC of the node while transmitting an optical signal using line P, the state shown in Fig. 6(b) can be applied. , the abnormal part is bypassed (node bypass state). Similarly, if there is an abnormality while the line S is in use, the optical switches SW1 and SW2 go into parallel mode and the abnormal part is bypassed, as shown in FIG. 6(a).
第6図(C)および(d)はループバック時の状態であ
る。例えば人力部Sxおよび出力部P。側の2本の光フ
ァイバが共に切断された場合、第6図(C)に示すよう
に、光スイッチSWIは平行モード、光スイッチSW2
は交換モードとなることにより、人力部P1から人力さ
れた光信号は光スイッチSW1の■2→02→OR→○
S−+SW2のI2→0、→Soと伝達される。あるい
は出力部S0、入力部P1側の2本の光ファイバが共に
切断された場合、第6図(d)に示すように、光スイッ
チSW1は交換モード、光スイッチSW2は平行モード
となることにより、入力部S1から入力された光信号は
光スイッチSWIの11→02→OR→O8−+SW2
のI2→02→P0と伝達される。FIGS. 6(C) and 6(d) show the state during loopback. For example, the human power section Sx and the output section P. When the two optical fibers on the side are both cut, as shown in FIG. 6(C), the optical switch SWI is in the parallel mode, and the optical switch SW2 is in the parallel mode.
is in the exchange mode, and the optical signal manually input from the human power section P1 is changed to ■2→02→OR→○ of the optical switch SW1.
It is transmitted as I2 of S-+SW2→0,→So. Alternatively, if the two optical fibers on the output section S0 and input section P1 sides are both cut, as shown in FIG. 6(d), the optical switch SW1 will be in the exchange mode and the optical switch SW2 will be in the parallel mode. , the optical signal input from the input section S1 is sent to the optical switch SWI from 11→02→OR→O8−+SW2.
It is transmitted as I2→02→P0.
以上のように、従来の光スイッチを用いた動作によって
、第5図(a)〜(d)で述べたすべての状態を実現す
ることができる。As described above, all the states described in FIGS. 5(a) to 5(d) can be realized by operations using conventional optical switches.
しかし、これまで説明した従来の光スイッチを用いた光
ネットワークには次の問題点があった。However, the optical network using the conventional optical switches described above has the following problems.
(ア) 光損失は光フアイバ中、光導波路中よりも光ス
イッチの入力点、出力点または光コネクタなど光パスの
不連続部で最も大きい。このため、光信号が常時2個の
光スイッチを通過する従来の構成においては、光損失が
大きくなる。(a) Optical loss is greatest at discontinuities in optical paths, such as input points and output points of optical switches, or optical connectors, than in optical fibers or optical waveguides. Therefore, in the conventional configuration in which an optical signal always passes through two optical switches, optical loss increases.
(イ) ノード1個当たり2個の光スイッチが必要であ
るため、光コネクタの価格も考慮すればネットワークが
高価格になる。(b) Since two optical switches are required for each node, the network becomes expensive if the price of the optical connector is also taken into account.
(つ) 自己診断手段がない。すなわち、故障箇所の切
り分けを行う場合や、バイパスされたノードの修理が終
了し、再度ネットワークに接続し、動作をチエツクする
場合、未使用のライン(例えばラインP使用中のときは
ラインS)と他のノード(例えば監視ノード)が必要と
なるので、故障診断作業が複雑となる。(1) There is no self-diagnosis method. In other words, when isolating a failure location, or when repairing a bypassed node is complete and connecting it to the network again to check its operation, an unused line (for example, line S when line P is in use) and Since another node (for example, a monitoring node) is required, the fault diagnosis work becomes complicated.
(つ)の問題点については、第7図のように第三の光ス
イッチSW3をラインSに挿入すことによって解決可能
である。第7図で光スイッチSW1、SW2およびSW
3をすべて交換モードにすることにより、ラインPはバ
イパス状態のまま、光送信器○Sから自己診断用光信号
を送出すれば、SW2のI2→01→SW3の■2→0
.→SW1の■1→02→ORと信号が巡回し、自己診
断が可能となる。しかし、この方法においては前記(ア
)および(イ)の問題点が一層深刻となるので実用的で
はない。Problem (1) can be solved by inserting a third optical switch SW3 into the line S as shown in FIG. In Figure 7, optical switches SW1, SW2 and SW
By setting all 3 to exchange mode and sending out a self-diagnosis optical signal from the optical transmitter ○S while leaving the line P in the bypass state, SW2's I2 → 01 → SW3's ■2 → 0
.. →SW1's ■1→02→OR and the signal circulates, making self-diagnosis possible. However, this method is not practical because the problems (a) and (b) described above become even more serious.
本発明の目的は、前記の問題点を解消することにより、
通常状態、予備リング切替え、ノードバイパスおよびル
ープバック手段のみならず自己診断手段を1個の基板上
に併せ持つ構造の光スイッチと、それを用いた光ネット
ワークを提供することにある。The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems.
An object of the present invention is to provide an optical switch having a structure in which not only normal state, standby ring switching, node bypass, and loopback means but also self-diagnosis means are combined on one substrate, and an optical network using the same.
本発明の光スイッチは、電気光電効果を有する誘電体基
板上に光屈折率上昇効果のある材料を注入して形成され
た光導波路を備えた光スイッチにおいて、前記光導波路
は互いにほぼ平行に配列された第一、第二および第三光
導波路から構成され、前記第一光導波路と前記第二光導
波路の一部に外部からエネルギーを与えることによって
光電力の交換が可能な第一導波路接近部と、光の進行方
向に対して前記第一導波路接近部の前方と後方のそれぞ
れの前記第二光導波路と前記第三光導波路の一部に第二
導波路接近部および第三導波路接近部と、前記第一、第
二および第三導波路接近部に対して外部からエネルギー
を与えるための第一、第二および第三電極対とが設けら
れていることを特徴とする。The optical switch of the present invention is an optical switch including an optical waveguide formed by injecting a material having an optical refractive index increasing effect onto a dielectric substrate having an electro-photoelectric effect, wherein the optical waveguides are arranged substantially parallel to each other. The first waveguide is constructed of first, second, and third optical waveguides, and allows optical power to be exchanged by applying energy to a part of the first optical waveguide and the second optical waveguide from the outside. and a second waveguide approaching part and a third waveguide in a part of the second optical waveguide and the third optical waveguide, respectively, in front and behind the first waveguide approaching part with respect to the traveling direction of the light. The waveguide is characterized in that it is provided with an approach section and first, second, and third electrode pairs for applying energy from the outside to the first, second, and third waveguide approach sections.
本発明の光ネットワークは、前記の本発明の光スイッチ
と、光送信器および光受信器とを含む複数のノードが通
常用と非常用の2本の光ファイバによってリング状に接
続されて構成され、一つの前記ノードの光スイッチの三
つの入力端には当該ノードに接続される隣合う二つの前
記ノードからの2本の光ファイバと当該ノードの光送信
器からの1本の光ファイバとが接続され、三つの出力端
には当該ノードに接続される隣合う二つのノードへの2
本の光ファイバと当該ノードの光受信器への1本の光フ
ァイバとが接続されたことを特徴とする。The optical network of the present invention includes a plurality of nodes including the optical switch of the present invention, an optical transmitter, and an optical receiver connected in a ring shape by two optical fibers, one for normal use and one for emergency use. , two optical fibers from two adjacent nodes connected to the node and one optical fiber from the optical transmitter of the node are connected to the three input ends of the optical switch of one node. connected, and the three output terminals have two output terminals connected to the two adjacent nodes connected to the node.
It is characterized in that two optical fibers and one optical fiber to the optical receiver of the node are connected.
本発明の光スイッチは、同一誘電体基板上に形成された
3本の光導波路と、三つの導波路接近部とにより3×3
光スイツチを構成する。そして、この光スイッチの入力
端および出力端をそれぞれ2本の光ファイバと当該ノー
ド内の光受信器および光送出器に接続することで光ネッ
トワークは構成される。The optical switch of the present invention has three optical waveguides formed on the same dielectric substrate and three waveguide approach parts, in a 3×3 structure.
Configure a light switch. An optical network is constructed by connecting the input end and output end of this optical switch to two optical fibers and an optical receiver and an optical transmitter in the node, respectively.
従って、通常状態、予備リング切替え、ノードバイパス
、ループバックおよび自己診断手段を併せ持つ光スイッ
チを用いて光ネットワークを構成することが可能となる
。Therefore, it is possible to configure an optical network using an optical switch that has normal state, protection ring switching, node bypass, loopback, and self-diagnosis means.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図(a)は本発明の光スイッチの一実施例を示す平
面図、第1図(b)はそのx−x’拡大断面図である。FIG. 1(a) is a plan view showing an embodiment of the optical switch of the present invention, and FIG. 1(b) is an enlarged sectional view taken along the line xx'.
本実施例の光スイッチは、電気光電効果を有する誘電体
基板LN上に光屈折率上昇効果のある材料を注入して形
成された光導波路を備えた光スイッチにおいて、
前記光導波路は互いにほぼ平行に配列された第、第二お
よび第三光導波路T1、T2およびT3から構成され、
第一光導波路T1と第二光導波路T2との一部に外部か
らエネルギーとして電圧を与えることによって光電力の
交換が可能な第一導波路接近部N1と、光の進行方向に
対して第一導波路接近部N1の前方と後方の第二光導波
路T2と第三光導波路T、とのそれぞれの一部に第二導
波路接近部N2および第三導波路接近部N3 と、第一
、第二および第三導波路接近部Nl5N2およびN3に
対して外部からエネルギーを与えるための第一、第二ふ
よび第三電極対(El、E1′)、(E2 、E2’
)および(E3 、E3’ )とが設けられている。The optical switch of this embodiment is an optical switch including an optical waveguide formed by injecting a material having an optical refractive index increasing effect onto a dielectric substrate LN having an electro-photoelectric effect, wherein the optical waveguides are substantially parallel to each other. Consisting of second, second and third optical waveguides T1, T2 and T3 arranged in
A first waveguide approach part N1 that allows optical power to be exchanged by applying a voltage as energy to a part of the first optical waveguide T1 and the second optical waveguide T2 from the outside; A second waveguide approach part N2 and a third waveguide approach part N3 are provided in respective parts of the second optical waveguide T2 and the third optical waveguide T in front and behind the waveguide approach part N1, and the first and third waveguide approach parts First, second and third electrode pairs (El, E1'), (E2, E2') for externally applying energy to the second and third waveguide approach parts Nl5N2 and N3
) and (E3, E3') are provided.
ここで基板LNはLiNbO3など電気光学効果のある
誘電体基板である。電気光学効果とはポッケルス効果、
カー効果など電界によって光の屈折率が変化する現象で
ある。光導波路T1、T2およびT3は基板LN上にT
iO2など光の屈折率を基板LNよりも数%高くする材
料を注入して形成される。I3、■、およびI5は光入
力ポート、03.04および05は光出力ポートである
。Here, the substrate LN is a dielectric substrate having an electro-optic effect, such as LiNbO3. The electro-optical effect is the Pockels effect,
This is a phenomenon such as the Kerr effect in which the refractive index of light changes depending on an electric field. The optical waveguides T1, T2 and T3 are arranged on the substrate LN.
It is formed by injecting a material such as iO2 that makes the refractive index of light several percent higher than that of the substrate LN. I3, ■, and I5 are optical input ports, and 03.04 and 05 are optical output ports.
導波路近接部N1、N2およびN3は光導波路T1、T
2およびT3を通過している光信号の進路を電界を加え
ることによって交換可能となる程の間隔に設定される。Waveguide adjacent parts N1, N2 and N3 are optical waveguides T1, T
The intervals are set such that the paths of the optical signals passing through T2 and T3 can be exchanged by applying an electric field.
波長1.3−の光で通信を行う場合、光導波路T1、T
2およびT3の幅は9μm程度、導波路近接部N、 、
N2およびN、の間隔は2〜lbcmである。電極E1
、EI′、E2、E2 、E3およびE3′は基板LN
表面上にAuなどにより形成される。φは電極E2.8
22間に電圧を加えたときに生じる電界である。適切な
寸法設定および電圧にしたとき、この電界φによって、
光導波路T1を通過する光は光導波路T2に乗り移り、
同時に導波路T2を通過する光は導波路Tに乗り移る。When communicating with light with a wavelength of 1.3-, the optical waveguides T1 and T
The width of 2 and T3 is about 9 μm, and the waveguide adjacent part N, ,
The spacing between N2 and N is 2-lbcm. Electrode E1
, EI', E2, E2, E3 and E3' are the substrate LN
It is formed of Au or the like on the surface. φ is electrode E2.8
This is the electric field generated when a voltage is applied between 22. With proper dimensioning and voltage, this electric field φ gives
The light passing through the optical waveguide T1 transfers to the optical waveguide T2,
At the same time, the light passing through the waveguide T2 transfers to the waveguide T.
本発明の特徴は、第1図(a)および(b)において、
基板LN上に、3本の光導波路T1、T2およびT3を
設け、それにそれぞれ電極対(E、、E、′)、(E2
、E2′)および(E3 、E3’ )を有する導波路
近接部N1、N2およびN3を設け、3×3光スイツチ
を構成したことにある。The feature of the present invention is that in FIGS. 1(a) and (b),
Three optical waveguides T1, T2 and T3 are provided on the substrate LN, and electrode pairs (E, ,E,') and (E2) are provided on the substrate LN, respectively.
, E2') and (E3, E3') are provided to form a 3×3 optical switch.
次に、第2図(a)〜(f)に示す説明図を用いて本実
施例の光スイッチの動作について説明する。Next, the operation of the optical switch of this embodiment will be explained using explanatory diagrams shown in FIGS. 2(a) to 2(f).
第2図(a)〜(f)は、本実施例の光スイッチを使用
する場合の状態を示し、電極の白ぬきは電界オフ(平行
モード)状態、黒塗りは電界オン(交換モード)状態を
表す。Figures 2 (a) to (f) show the states in which the optical switch of this embodiment is used, with the white electrodes showing the electric field off (parallel mode), and the black electrodes showing the electric field on (exchange mode). represents.
第2図(a)は通常状態である。光入力ポートI3から
人力した光信号S、は、導波路近接部N1→N3を通過
し、光出力ポート04から出力される。FIG. 2(a) shows the normal state. The optical signal S, manually inputted from the optical input port I3, passes through the waveguide adjacent portion N1→N3 and is output from the optical output port 04.
光入力ポート■、から入力した光信号S2は、導波路近
接部N2→N3を通過し、光出力ポート05から出力さ
れる。先人カポ−)1=tから人力した光信号S3は導
波路近接部N2−+N、を通過して光出力ポート03か
ら出力される。The optical signal S2 inputted from the optical input port (2) passes through the waveguide adjacent portion N2→N3, and is output from the optical output port 05. The optical signal S3 manually generated from the predecessor capo)1=t passes through the waveguide proximal portion N2-+N and is output from the optical output port 03.
以下、同様にして光信号の伝達経路を求めることができ
る。Thereafter, the transmission path of the optical signal can be found in the same manner.
第2図(b)は予備リング切替状態である。この場合、
光信号S1、N2およびN3はそれぞれ、■3→N1→
N3→05、■4→N2→N1→03、および■5→N
2→N3→04の経路で伝達される。FIG. 2(b) shows the spare ring switching state. in this case,
The optical signals S1, N2 and N3 are respectively ■3→N1→
N3→05, ■4→N2→N1→03, and ■5→N
It is transmitted along the route 2→N3→04.
第2図(C)はバイパス状態である。この場合、光信号
S1、N2およびN3はそれぞれ、■3→N→N3→0
5、■、→N2→、N3→04、およびI5→N2→N
、→03の経路で伝達される。FIG. 2(C) shows the bypass state. In this case, the optical signals S1, N2 and N3 are respectively ■3→N→N3→0
5, ■, →N2→, N3→04, and I5→N2→N
, →03.
第2図(d)はもう一つのバイパス状態である。この場
合、光信号S1、N2およびN3はそれぞれ、I3→N
、→03、I4→N2→N3→04、および、I5→N
2→N3→05の経路で伝達される。FIG. 2(d) is another bypass state. In this case, the optical signals S1, N2 and N3 are respectively I3→N
, →03, I4→N2→N3→04, and I5→N
It is transmitted along the route 2→N3→05.
第2図(e)はループバック状態である。この場合、光
信号S1、N2およびN3はそれぞれ、工。→N1→N
3→01、■4→N2→N1→08、およびl5−N2
→N3−05の経路で伝達される。FIG. 2(e) shows the loopback state. In this case, the optical signals S1, N2 and N3 are respectively →N1→N
3→01, ■4→N2→N1→08, and l5-N2
→Transmitted via route N3-05.
第2図(f)はもう一つのループバック状態である。FIG. 2(f) is another loopback state.
この場合、光信号5ISS2およびN3はそれぞれ、I
3→N1→03、I4→N2→N3→06、および、I
5→N2→NI−+04の経路で伝達される。In this case, the optical signals 5ISS2 and N3 are each
3→N1→03, I4→N2→N3→06, and I
It is transmitted along the route 5→N2→NI-+04.
すなわち、本実施例の光スイッチは光信号の伝送状態に
合わせて六通りの動作を行う。That is, the optical switch of this embodiment performs six types of operations depending on the transmission state of the optical signal.
なお、本実施例では電界によって光のパスが切り替わる
場合についてのみ述べたが、その他、熱および磁界等の
作用を利用して切り替えてもよい。In this embodiment, only the case where the optical path is switched by an electric field has been described, but the switching may also be performed using the effects of heat, magnetic field, etc.
第3図は本発明の光ネットワークの一実施例を示すブロ
ック構成図である。FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the optical network of the present invention.
本実施例の光ネットワークは、前記の本発明の3X3の
光スイッチSWと、光送信器O8および光受信器ORと
を含む四つのノードA’ 、B’C′およびD′が通常
用と非常用の2本の光ファイバから構成されるラインP
およびSによってリング状に接続されて構成され、
一つの例えばノードA′の光スイッチSWの三つの入力
端である光入力ポートには、ノードA′に接続される隣
合う二つのノードB′およびD′からの2本の光ファイ
バ(ラインPおよびS)とノードA′の光送信器O8か
らの1本の光ファイバとが接続され、三つの出力端であ
る光出力ポートには、ノードA′ に接続される隣合う
二つのノードB′およびD′への2本の光ファイバ(ラ
インPおよびS)と、ノード八′の光受信器ORへの1
本の光ファイバとが接続される。また、各ノードA′、
B′、C′ およびD′はそれぞれデータ制御回路MA
Cを含み、P+、St ならびにPいS、は各ノードA
′、B′、C′ およびD′の入力部ならびに出力部で
ある。In the optical network of this embodiment, four nodes A', B'C', and D' including the 3×3 optical switch SW of the present invention, an optical transmitter O8, and an optical receiver OR are used for normal use and for emergency use. Line P consisting of two optical fibers for
and S are connected in a ring shape, and the optical input ports, which are the three input ends of the optical switch SW of one node A', have two adjacent nodes B' and S connected to the node A'. Two optical fibers (lines P and S) from D' and one optical fiber from optical transmitter O8 of node A' are connected, and the three output ends, or optical output ports, are connected to node A'. two optical fibers (lines P and S) to two adjacent nodes B' and D' connected to node 8' and one to optical receiver OR of node 8'.
The main optical fiber is connected. Also, each node A',
B', C' and D' are each data control circuit MA
C, and P+, St and Ps are each node A
', B', C' and D' input and output.
本発明の特徴は、第3図において、各ノードA′B′、
C′およびD′に、本発明の3×3型の光スイッチSW
を含むことにある。The feature of the present invention is that in FIG. 3, each node A'B',
C′ and D′ are 3×3 type optical switches SW of the present invention.
It is to include.
次に、本実施例の光ネットワークの動作について、第4
図(a)〜(f)に示す説明図を参照して説明する。Next, we will discuss the operation of the optical network of this example in the fourth section.
This will be explained with reference to explanatory diagrams shown in FIGS. (a) to (f).
第4図(a)〜(f)は、本発明の実施例の3X3型の
光スイッチSWをノードに組み込んだ場合の各種動作を
示し、第2図(a)〜(f)のそれぞれの状態に対応し
ている。第4図では図をわかりやすくするために光スイ
ッチSWの状態を矢印を用いた機能表示のみとしである
。FIGS. 4(a) to 4(f) show various operations when the 3X3 type optical switch SW of the embodiment of the present invention is incorporated into a node, and the respective states of FIGS. 2(a) to (f) It corresponds to In FIG. 4, in order to make the diagram easier to understand, the state of the optical switch SW is only shown by function using arrows.
第4図(a)は通常の信号伝送状態である。プライマリ
−の入力部Psから入力した光信号は矢印で示すように
、光スイッチSWのI3→04→OR→O8→■、→O
3と通過し、プライマリ−の出力部P。から出力される
。FIG. 4(a) shows a normal signal transmission state. The optical signal input from the input part Ps of the primary is sent to the optical switch SW I3→04→OR→O8→■, →O as shown by the arrow.
3 and the output part P of the primary. is output from.
第4図(b)は予備リング切替状態である。もしうイン
P上にファイバ断などの異常がある場合、光スイッチS
Wは図示のように切り替わり、光信号はラインSを用い
て、光スイッチSWのI、→04→OR→○S−+I、
→03の経路で伝達される。FIG. 4(b) shows the spare ring switching state. If there is an abnormality such as a fiber break on InP, optical switch S
W is switched as shown in the figure, and the optical signal is sent to the optical switch SW using the line S, I, →04→OR→○S−+I,
→Transmitted via route 03.
第4図(C)およびは〕はバイパス状態である。例えば
ラインP使用中に光送信器O8、光受信器OR1または
データ制御用回路MACに異常がある場合、光スイッチ
SWが切り替わることによってこれらの異常部はバイパ
スされる(バイパス状態)、ラインS使用中の場合も同
様に異常部は光スイッチSWが第4図(d)のように切
り替わることによってバイパスされる。この第4図(C
)と(d)の両バイパス状態においては、光受信器OR
と光送信器O8間に○S→■4→04→ORと巡回する
光パスが形成されている。従って、バイパス状態のまま
で自己診断が可能となる。また、第4図(d)のバイパ
ス状態においては、P、→■3→03→SO%および、
S1→■5→05→P、と各ラインPおよびSを周回す
る光パスが形成されるので、ケーブルの診断も容易に実
施できる。Figures 4(C) and 4) are in the bypass state. For example, if there is an abnormality in the optical transmitter O8, optical receiver OR1, or data control circuit MAC while line P is in use, these abnormal parts are bypassed (bypass state) by switching the optical switch SW. Similarly, in the case of the inside, the abnormal part is bypassed by switching the optical switch SW as shown in FIG. 4(d). This figure 4 (C
) and (d), the optical receiver OR
An optical path is formed between the optical transmitter O8 and the optical transmitter O8 in the order of ○S→■4→04→OR. Therefore, self-diagnosis is possible while in the bypass state. In addition, in the bypass state of FIG. 4(d), P,→■3→03→SO% and,
Since an optical path is formed that goes around each line P and S in the order of S1→■5→05→P, the cable can be easily diagnosed.
第4図(e)および(f)はループバック状態である。FIGS. 4(e) and 4(f) show the loopback state.
もし入力部S1および出力部P。側の2本の光ファイバ
が切断された場合、光スイッチSWが第4図(e)のよ
うに切り替わることにより、入力部P+から人力された
光信号は光スイッチSWの■3→04→○R−、03−
I4→03→Soと伝達される。または、出力部S。お
よび入力部P1側の2本の光ファイバが切断された場合
、光スイッチSWが第4図(f)のように切り替わるこ
とにより入力部S、から入力された光信号は、光スイッ
チSWの■5→04→OR→○S→■4→05→Poと
伝達される。If input part S1 and output part P. When the two optical fibers on the side are disconnected, the optical switch SW switches as shown in Figure 4(e), and the optical signal input manually from the input section P+ is transferred to the optical switch SW ■3 → 04 → ○. R-, 03-
It is transmitted as I4→03→So. Or output section S. When the two optical fibers on the input section P1 side are disconnected, the optical switch SW switches as shown in FIG. 4(f), so that the optical signal input from the input section S is It is transmitted as follows: 5→04→OR→○S→■4→05→Po.
以上のように、本発明によればノード1個当たり1個の
本発明の光スイッチを用いるだけで、通常状態、予備リ
ング切替、ノードバイパス、ループバック、および自己
診断などすべてのネットワーク状態に対応できる。As described above, according to the present invention, by using only one optical switch of the present invention per node, all network states such as normal state, protection ring switching, node bypass, loopback, and self-diagnosis can be handled. can.
なお、光スイッチSWの三つの光入力ポート■3、I4
およびI5には、人力部P+およびSlならびに送信器
O8が、三つの光出力ポート03、○4および05には
、出力部P0およびSoならびに受信器ORが、順序に
よらず接続されていれば、前記で説明したすべての切り
替えが実現できる。In addition, the three optical input ports of the optical switch SW ■3, I4
and I5 are connected with the human power section P+ and Sl and the transmitter O8, and the three optical output ports 03, ○4 and 05 are connected with the output section P0 and So and the receiver OR in any order. , all the switching described above can be realized.
以上説明したように、本発明は、通常状態、予備リング
切替え、ノードバイパス、ループバックなど、従来2個
の光スイッチを必要としていたネットワーク構成の切替
手段を1個の光スイッチで実現し、それを用いて光ネッ
トワークを構成することにより、以下の効果がある。As explained above, the present invention realizes, with a single optical switch, network configuration switching means that conventionally required two optical switches, such as normal state, protection ring switching, node bypass, and loopback. By configuring an optical network using , the following effects can be achieved.
(1)光スイツチ数、光コネクタ数が削減できるため、
光損失が小さくなる。(1) The number of optical switches and optical connectors can be reduced,
Light loss is reduced.
(2)光スイッチ、光コネクタなど光部品数が削減でき
るため、ネットワークの低価格化が図れる。(2) Since the number of optical components such as optical switches and optical connectors can be reduced, the cost of the network can be reduced.
(3) 自己診断、ケーブル診断が実現できるため、
容易に故障部の切り分け、故障復帰時の動作チエツクが
できる。(3) Since self-diagnosis and cable diagnosis can be realized,
You can easily isolate the faulty part and check the operation when recovering from the fault.
特に本発明は、ノード更改、配線切替えが頻繁なビル内
の光ネット7−りに適用すれば、その効果を大きく発揮
することができる。In particular, the present invention can be highly effective when applied to optical networks in buildings where node renewals and wiring changes are frequent.
第1図(a)は本発明の光スイッチの一実施例を示す平
面図。
第1図ら)はそのx−x’拡大断面図。
第2図(a)〜(f)はその動作を示す説明図。
第3図は本発明の光ネットワークの一実施例を示すブロ
ック構成図。
第4図(a)〜(f)はその動作を示す説明図。
第5図(a)〜(d)はリング型光ネットワークの各種
状態を示す説明図。
第6図(a)〜(d)は従来の光ネットワークの一例の
動作を示す説明図。
第7図は従来の光ネットワークの他の例の動作を示す説
明図。
A、A’ 、BS B’ 、CS C’ ・・・
ノード、El、E、’ 、E2、E2’ 、E3、E3
’ ・・・電極、I1、I2、I3・・・光入力ポート
、LN・・・基板、MAC・・・データ制御用回路、N
3、N2、N3・・・導波路近接部、00.02.03
・・・光出力ポート、○R・・・光受信器、O8・・・
光送信器、P、S・・・ライン、Pr、S+−人力部、
Po5S。、、、出力部、S l %S2、S3・・・
光信号、SW、SWI、SW2、SW3・・・光スイッ
チ、Tl5T2、T3・・・光導波路、φ・・・電界。FIG. 1(a) is a plan view showing an embodiment of the optical switch of the present invention. Fig. 1 et al.) is an enlarged sectional view taken along the line xx'. FIGS. 2(a) to 2(f) are explanatory diagrams showing the operation. FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the optical network of the present invention. FIGS. 4(a) to 4(f) are explanatory diagrams showing the operation. FIGS. 5(a) to 5(d) are explanatory diagrams showing various states of the ring type optical network. FIGS. 6(a) to 6(d) are explanatory diagrams showing the operation of an example of a conventional optical network. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of another example of a conventional optical network. A, A', BS B', CS C'...
Node, El, E,' , E2, E2' , E3, E3
'... Electrode, I1, I2, I3... Optical input port, LN... Board, MAC... Data control circuit, N
3, N2, N3...Waveguide vicinity, 00.02.03
...Optical output port, ○R... Optical receiver, O8...
Optical transmitter, P, S... line, Pr, S+-human power department,
Po5S. ,,,output section, S l %S2, S3...
Optical signal, SW, SWI, SW2, SW3... optical switch, Tl5T2, T3... optical waveguide, φ... electric field.
Claims (1)
効果のある材料を注入して形成された光導波路を備えた
光スイッチにおいて、 前記光導波路は互いにほぼ平行に配列された第一、第二
および第三光導波路(T_1、T_2およびT_3)か
ら構成され、 前記第一光導波路と前記第二光導波路の一部に外部から
エネルギーを与えることによって光電力の交換が可能な
第一導波路接近部(N_1)と、光の進行方向に対して
前記第一導波路接近部の前方と後方のそれぞれの前記第
二光導波路と前記第三光導波路の一部に第二導波路接近
部(N_2)および第三導波路接近部(N_3)と、 前記第一、第二および第三導波路接近部に対して外部か
らエネルギーを与えるための第一、第二および第三電極
対と が設けられていることを特徴とする光スイッチ。 2、請求項1の光スイッチと、光送信器および光受信器
とを含む複数のノードが通常用と非常用の2本の光ファ
イバによってリング状に接続されて構成され、 一つの前記ノードの光スイッチの三つの入力端には当該
ノードに接続される隣合う二つの前記ノードからの2本
の光ファイバと当該ノードの光送信器からの1本の光フ
ァイバとが接続され、三つの出力端には当該ノードに接
続される隣合う二つのノードへの2本の光ファイバと当
該ノードの光受信器への1本の光ファイバとが接続され
たことを特徴とする光ネットワーク。[Claims] 1. An optical switch including an optical waveguide formed by injecting a material having an optical refractive index increasing effect onto a dielectric substrate having an electro-photoelectric effect, wherein the optical waveguides are substantially parallel to each other. It is composed of arranged first, second and third optical waveguides (T_1, T_2 and T_3), and exchanges optical power by applying energy to a part of the first optical waveguide and the second optical waveguide from the outside. a first waveguide approach portion (N_1) capable of a second waveguide approach section (N_2) and a third waveguide approach section (N_3); and first, second and third waveguide approach sections for externally applying energy to the first, second and third waveguide approach sections. An optical switch characterized by being provided with a third electrode pair. 2. A plurality of nodes including the optical switch of claim 1, an optical transmitter, and an optical receiver are connected in a ring shape by two optical fibers for normal use and for emergency use, and one of the nodes Two optical fibers from two adjacent nodes connected to the node and one optical fiber from the optical transmitter of the node are connected to the three input ends of the optical switch, and three outputs are connected to the three input ends of the optical switch. An optical network characterized in that two optical fibers to two adjacent nodes connected to the node and one optical fiber to an optical receiver of the node are connected to an end thereof.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1020309A JPH02199431A (en) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Optical switch and optical network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1020309A JPH02199431A (en) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Optical switch and optical network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02199431A true JPH02199431A (en) | 1990-08-07 |
Family
ID=12023542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1020309A Pending JPH02199431A (en) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Optical switch and optical network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02199431A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07143059A (en) * | 1993-06-23 | 1995-06-02 | Nec Corp | Node device for optical network capable of uninterruptible switching and uninterruptible switching system |
JP2004513534A (en) * | 2000-04-06 | 2004-04-30 | 富士通株式会社 | Method and apparatus for optical channel switching in an optical add / drop multiplexer |
US6968102B2 (en) | 2003-03-04 | 2005-11-22 | Fujitsu Limited | Node device of optical ring network |
JP2010504681A (en) * | 2006-09-21 | 2010-02-12 | ケーエムダブリュ・インコーポレーテッド | Switchable coupler / distributor with multiple inputs and outputs |
-
1989
- 1989-01-30 JP JP1020309A patent/JPH02199431A/en active Pending
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