JPH0430130A - 光スイッチ - Google Patents
光スイッチInfo
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- JPH0430130A JPH0430130A JP2136768A JP13676890A JPH0430130A JP H0430130 A JPH0430130 A JP H0430130A JP 2136768 A JP2136768 A JP 2136768A JP 13676890 A JP13676890 A JP 13676890A JP H0430130 A JPH0430130 A JP H0430130A
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- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 25
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Landscapes
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
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。
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−１
本発明は通信分野において、光の高速性・広帯域性を利
用して光のままで交換する光交換技術の中で、特に高速
・非同期の信号を通信網の各スイッチングノートにおい
て、自律分散的に交換する光ＡＴＭ交換に関する。
用して光のままで交換する光交換技術の中で、特に高速
・非同期の信号を通信網の各スイッチングノートにおい
て、自律分散的に交換する光ＡＴＭ交換に関する。
一従来の技術ヨ
自己ルーティングスイッチの一般的な構成を第１図に示
す。この自己ルーティ／グスイノチは、ＴＡＧを基にセ
ルを所望の出線に交換する第１スイッチ部（１ｓｔ Ｓ
Ｗ）と、出線毎に各入線からの情報の衝突を回避するた
めのバッファ部（２ｓｔ ＳＷ）とから成っている。第
１スイ、チ部はスイッチノートを多段に接続して構成さ
れる。また、第２図はスイノチノードを３段に接続した
場合の構成である。
す。この自己ルーティ／グスイノチは、ＴＡＧを基にセ
ルを所望の出線に交換する第１スイッチ部（１ｓｔ Ｓ
Ｗ）と、出線毎に各入線からの情報の衝突を回避するた
めのバッファ部（２ｓｔ ＳＷ）とから成っている。第
１スイ、チ部はスイッチノートを多段に接続して構成さ
れる。また、第２図はスイノチノードを３段に接続した
場合の構成である。
従来は、電気信号のセルを電気的に自己ルーティングす
る方式が提案されていたが、最近より新しい技術として
注目されているのが光ＡＴＭ交換であり、これはスイッ
チノードをＴＡＧ光で駆動し、光のセルを交換すること
によって高速化を図ろうとするものである。
る方式が提案されていたが、最近より新しい技術として
注目されているのが光ＡＴＭ交換であり、これはスイッ
チノードをＴＡＧ光で駆動し、光のセルを交換すること
によって高速化を図ろうとするものである。
以下にその代表的な方法を説明する。第３図にはその動
作原理を示す。λ。の波長で入線されたセルは、各段の
ノードにおける出線を決める波長群λ８・λア・λ、（
Ｔ Ａ Ｇ ）を多重される。１段目のノードではλ８
により出線が、また２段目の７−ドではλアにより出線
が、さらに３段目のノードではλ２により出線がそれぞ
れ決められる。
作原理を示す。λ。の波長で入線されたセルは、各段の
ノードにおける出線を決める波長群λ８・λア・λ、（
Ｔ Ａ Ｇ ）を多重される。１段目のノードではλ８
により出線が、また２段目の７−ドではλアにより出線
が、さらに３段目のノードではλ２により出線がそれぞ
れ決められる。
第４図には第１スイッチ部の光スイツチノードの構成を
示す。ＴＡＧ波長λ８の光だけをセルから分離する波長
フィルタ１、セルλ。とＴＡＧ（λア・２．２）を所望
の出線に切り換える光スィッチ２、光スィッチを駆動す
る駆動回路３、ＴＡＧλ８が光スィッチの駆動回路の所
定の入力を駆動するように選択する波長フィルタ４、波
長フィルタ４の透過光を電気信号に変換するＯ／Ｅ部５
から構成されている。
示す。ＴＡＧ波長λ８の光だけをセルから分離する波長
フィルタ１、セルλ。とＴＡＧ（λア・２．２）を所望
の出線に切り換える光スィッチ２、光スィッチを駆動す
る駆動回路３、ＴＡＧλ８が光スィッチの駆動回路の所
定の入力を駆動するように選択する波長フィルタ４、波
長フィルタ４の透過光を電気信号に変換するＯ／Ｅ部５
から構成されている。
第５図には光スィッチ２の構造を示す。
本例は入出力ＩＩＩＸｍの場合であり、（ａ ）ｍＸ
ｍのマトリクススイッチを用いる方法、（ｂ ）Ｉ Ｘ
ｍスイ。
ｍのマトリクススイッチを用いる方法、（ｂ ）Ｉ Ｘ
ｍスイ。
チをｍ個並列に配列した構造とがある。このスイッチは
通常２×２の方向性結合器を多段に組み合わせて構成で
き、同一基盤上に先導波路で構成する光ＩＣ型が考えら
れる。スイッチングは導波路の結合部の光学的性質（例
えば、複屈折）を電圧を印加することによって変化させ
ることによって行える。
通常２×２の方向性結合器を多段に組み合わせて構成で
き、同一基盤上に先導波路で構成する光ＩＣ型が考えら
れる。スイッチングは導波路の結合部の光学的性質（例
えば、複屈折）を電圧を印加することによって変化させ
ることによって行える。
「発明が解決しようとする課題」
上述した従来の光ＡＴＭ交換では、入線数×出線数の光
スィッチの点数は製作上の困難さから高々１０程度に制
限されているため、交換すべき通話路数の増加に伴い自
己ルーティングモジュールを構成する光スィッチの接続
段数を増やさねばならない。そのため、ハードウェアの
構成か複雑になるばかりでなく、接続段数の増加によっ
て光損失も増加するので、取り扱える通話路には限界か
あった。さらに、ＴＡＧ光を一旦電気信号に変換して、
電気的に光スィッチを駆動する方法であったので、スイ
・ノチ速度はＯ／Ｅ部の受光素子の応答速度に制限され
、十分な高速化は期待できないのが実状であった。高速
化を実現するためにはＴＡＧ光を光のまま利用してスイ
ッチノートを切り換える全光型スイッチノードが必要と
なるか、現状では未た実現されたという報告はない。
スィッチの点数は製作上の困難さから高々１０程度に制
限されているため、交換すべき通話路数の増加に伴い自
己ルーティングモジュールを構成する光スィッチの接続
段数を増やさねばならない。そのため、ハードウェアの
構成か複雑になるばかりでなく、接続段数の増加によっ
て光損失も増加するので、取り扱える通話路には限界か
あった。さらに、ＴＡＧ光を一旦電気信号に変換して、
電気的に光スィッチを駆動する方法であったので、スイ
・ノチ速度はＯ／Ｅ部の受光素子の応答速度に制限され
、十分な高速化は期待できないのが実状であった。高速
化を実現するためにはＴＡＧ光を光のまま利用してスイ
ッチノートを切り換える全光型スイッチノードが必要と
なるか、現状では未た実現されたという報告はない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、光通信網において、通信メディアを光
の高速性・広帯域性を利用して光のままで、極めて多数
の高速・非同期の光信号を自己ルーティング交換し、音
声、画像、データ等の低速から高速まで幅広い速度の多
くの様々な通信メチイアを統合的に扱える光通信網を実
現することにある。
とするところは、光通信網において、通信メディアを光
の高速性・広帯域性を利用して光のままで、極めて多数
の高速・非同期の光信号を自己ルーティング交換し、音
声、画像、データ等の低速から高速まで幅広い速度の多
くの様々な通信メチイアを統合的に扱える光通信網を実
現することにある。
″課題を解決するための手段」
上記の目的を達成するため、本発明の光スィッチは、交
換光の通話路を指定する情報をＴＡＧ光の波長で表現し
、光スイッチとして実時間ホログラム型の光クロスパス
イ、チを用い、自己ルーチングの方法としてＴＡＧ光の
波長によって情報フィールド光の回折方向を光学的に制
御し、これによって情報フィールド光の通話路の設定を
自律的に行う手段を提供するものである。
換光の通話路を指定する情報をＴＡＧ光の波長で表現し
、光スイッチとして実時間ホログラム型の光クロスパス
イ、チを用い、自己ルーチングの方法としてＴＡＧ光の
波長によって情報フィールド光の回折方向を光学的に制
御し、これによって情報フィールド光の通話路の設定を
自律的に行う手段を提供するものである。
−作用」
本発明の光スィッチでは、光通信網を介して高速・非同
期で伝達されてくるセルを、実時間ホログラムを用いて
純光学的に自己ルーティフグ交換する。
期で伝達されてくるセルを、実時間ホログラムを用いて
純光学的に自己ルーティフグ交換する。
１実施例号
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第６図は本発明の１実施例に関する、光自己ルーティン
グスイッチの構成および機能を示す概念図である。
グスイッチの構成および機能を示す概念図である。
この第６図において、符号６は入線の通話路列■〜■、
７は実時間ホログラム、８は分波器、９は出線の通話路
列■〜■、１０はセル光、１１はＴＡＧ光、１２は情報
フィールド光である。セル光は第７図に示すように、波
長人、（ｉ＝１，２・・・）のＴＡＧ光と波長人。の情
報フィールド光を合波した光パルスである。入線の通話
路■のセル光は、８の分波器によってＴＡＧ光とセル光
に分離され、それぞれ異なる方向から実時間ホログラム
に入射する。
７は実時間ホログラム、８は分波器、９は出線の通話路
列■〜■、１０はセル光、１１はＴＡＧ光、１２は情報
フィールド光である。セル光は第７図に示すように、波
長人、（ｉ＝１，２・・・）のＴＡＧ光と波長人。の情
報フィールド光を合波した光パルスである。入線の通話
路■のセル光は、８の分波器によってＴＡＧ光とセル光
に分離され、それぞれ異なる方向から実時間ホログラム
に入射する。
例えば、入線■、■へのＴＡＧ光波長をそれぞれ人７、
人、とすると、通話路■の情報フィールド光は出線■の
方向に回折され、一方、通話路■の情報フィールド光は
出線■の方向に回折される。
人、とすると、通話路■の情報フィールド光は出線■の
方向に回折され、一方、通話路■の情報フィールド光は
出線■の方向に回折される。
本クロスバスイッチの例は２×２の場合であるか、一般
的なＮＸＭの拡張は容易である。
的なＮＸＭの拡張は容易である。
第８図は自己位相整合に基づく実時間ホログラムの回折
の原理を示している。ｋは波長へクトルであり、入線の
情報フィールド光、ＴＡＧ光、出線の情報フィールド光
の波動ベクトル、回折格子にはそれぞれｉｎ、ＴＡＧ、
ｏｕｔ、ｇの添字を付している。一般に体積ホログラム
においては、情報フィールド光の回折方向は、入線の情
報フィールド光と出線の情報フィールド光の波動ベクト
ルによって形成される回折格子の波動ベクトルが、ＴＡ
Ｇ光の波動ベクトルとその回折光の波動ベクトルによっ
て形成される回折格子の波動ヘクトルと一致するように
、自律的しかも一意的に定められる。これは２波浪合に
おける自己位相整合として、波動光学の分野では公知の
現象である。
の原理を示している。ｋは波長へクトルであり、入線の
情報フィールド光、ＴＡＧ光、出線の情報フィールド光
の波動ベクトル、回折格子にはそれぞれｉｎ、ＴＡＧ、
ｏｕｔ、ｇの添字を付している。一般に体積ホログラム
においては、情報フィールド光の回折方向は、入線の情
報フィールド光と出線の情報フィールド光の波動ベクト
ルによって形成される回折格子の波動ベクトルが、ＴＡ
Ｇ光の波動ベクトルとその回折光の波動ベクトルによっ
て形成される回折格子の波動ヘクトルと一致するように
、自律的しかも一意的に定められる。これは２波浪合に
おける自己位相整合として、波動光学の分野では公知の
現象である。
一般にホログラムは回折格子が２波の干渉縞をホログラ
ム媒体の屈折率の変調として記録するものであるが、実
時間ホログラムはこの回折格子を随時消去し、再ひ記録
することか可能であり、通話路を随時変更する必要があ
る光スィッチへの応用には適している。実時間ホログラ
ムの媒体には、光屈折効果を有する強誘電体結晶や常誘
電体結晶、不純物トープあるいはＥＬ２等の格子欠陥の
ある化合物半導体が使用可能であるか、特に自己ポンプ
の４波混合の効果か大きい結晶か適しており、現状では
種々の結晶が入手可能である。
ム媒体の屈折率の変調として記録するものであるが、実
時間ホログラムはこの回折格子を随時消去し、再ひ記録
することか可能であり、通話路を随時変更する必要があ
る光スィッチへの応用には適している。実時間ホログラ
ムの媒体には、光屈折効果を有する強誘電体結晶や常誘
電体結晶、不純物トープあるいはＥＬ２等の格子欠陥の
ある化合物半導体が使用可能であるか、特に自己ポンプ
の４波混合の効果か大きい結晶か適しており、現状では
種々の結晶が入手可能である。
光スィッチに要求されるスイッチング速度について述べ
る。通信網で転送されるデータ長は、テークの場合の４
ＫＢから高精細画像の６ＭＢまでかなり幅かあり、伝送
速度をＩＧｂ／ｓとすればスイッチング速度は４０ｕｓ
〜６ｍｓ、将来的なｌ０Ｇｂ／ｓの高速伝送を想定する
と４ｕｓ〜０ 、６ ｍｓとなる。上記の光屈折結晶の
応答速度はｕｓ”−ｓまて種類によって異なるが、将来
的な高速伝送においても十分に適用可能であるといえる
。
る。通信網で転送されるデータ長は、テークの場合の４
ＫＢから高精細画像の６ＭＢまでかなり幅かあり、伝送
速度をＩＧｂ／ｓとすればスイッチング速度は４０ｕｓ
〜６ｍｓ、将来的なｌ０Ｇｂ／ｓの高速伝送を想定する
と４ｕｓ〜０ 、６ ｍｓとなる。上記の光屈折結晶の
応答速度はｕｓ”−ｓまて種類によって異なるが、将来
的な高速伝送においても十分に適用可能であるといえる
。
次にスイッチ素子数を見積もる。−結晶で実現できるス
イッチ数は、ホログラムの解像度で制限される。解像度
以下では隣接ホログラム間て漏話が生じる。スイッチ数
の増加、即ちホログラムの多重記録数の増大は、回折効
率の低下を招（。現状で人手可能な５−ｍｍ立方角の結
晶を用いた体積ホログラムにおいて、解像度を２０本／
ｍｍとすると１０６個のスイッチか得られるので、実用
的にも十分な規模のＩＱ ３ ｘ ｌ Ｑ ３の光クロ
スノースイッチか実現できる。
イッチ数は、ホログラムの解像度で制限される。解像度
以下では隣接ホログラム間て漏話が生じる。スイッチ数
の増加、即ちホログラムの多重記録数の増大は、回折効
率の低下を招（。現状で人手可能な５−ｍｍ立方角の結
晶を用いた体積ホログラムにおいて、解像度を２０本／
ｍｍとすると１０６個のスイッチか得られるので、実用
的にも十分な規模のＩＱ ３ ｘ ｌ Ｑ ３の光クロ
スノースイッチか実現できる。
「発明の効果廖
以上説明したように本発明によれば、光通信網において
、光信号として伝達されてくる極めて多数の高速・非同
期の通信メディアを、光のままで自己ルーティング交換
することか可能である。また光クロスパススイッチであ
るから非閉塞であり、複数の入線から同時に同一の出線
への呼かない限り、既に設定されている他の通話路を変
更することなくこの新しい呼を、単位ユニット時間内に
処理することか可能である。さらに、Ｔ Ａ Ｇ光を一
旦電気信号に変換して、電気的に光スイッチを駆動する
という従来の方法と異なり、スイッチ速度か○／Ｅ部の
応答速度に制限されないので、十分な高速化か期待でき
る。また、大規模化か図れるので、従来のスイッチノー
トを多段に接続する自己ルーティングスイッチに比へ太
幅に７１−トウエアを簡略化できる。
、光信号として伝達されてくる極めて多数の高速・非同
期の通信メディアを、光のままで自己ルーティング交換
することか可能である。また光クロスパススイッチであ
るから非閉塞であり、複数の入線から同時に同一の出線
への呼かない限り、既に設定されている他の通話路を変
更することなくこの新しい呼を、単位ユニット時間内に
処理することか可能である。さらに、Ｔ Ａ Ｇ光を一
旦電気信号に変換して、電気的に光スイッチを駆動する
という従来の方法と異なり、スイッチ速度か○／Ｅ部の
応答速度に制限されないので、十分な高速化か期待でき
る。また、大規模化か図れるので、従来のスイッチノー
トを多段に接続する自己ルーティングスイッチに比へ太
幅に７１−トウエアを簡略化できる。
したかって、音声、画像、テーク等の低速から高速まで
の幅広い速度の多くの様々な通信メチイアを統合的に扱
う、将来的なＡＴＭ伝達方式に適した光交換方式である
。
の幅広い速度の多くの様々な通信メチイアを統合的に扱
う、将来的なＡＴＭ伝達方式に適した光交換方式である
。
第１図は自己ルーテイノグスイノチの一般的なＩイを示
す図、第２図は３段のスイッチノードの構成を示す図、
第３図は従来提案されている光自己ルーティングスイッ
チの動作原理図、第４図は第１スイッチ部の光スイツチ
ノードの構成を示す図、第５図は光スィッチ２の構造を
示す図であって、本例は入出力ｍＸｍの場合であり、（
ａ ）ｍＸ ｍのマトリクススイッチを用いる方法、（
ｂ ）ＩＸ ｍスイッチをｍ個並列に配置した構造とが
ある。第６図は本発明の１実施例に関する、光自己ルー
ティング交換方式の構成と動作を示す概念図、第７図は
セル光パルスを示す図、第８図は自己位相整合に基づく
実時間ホログラムの回折の原理図である。 ６・・・・・・入線の通話路列■〜■、７・・・・・・
実時間ホログラム、８・・・・・・分波器、９・・・・
・・出線の通話路列■〜■、ｌＯ・・・・・・セル光、
１１・・・・・・ＴＡ（４，１２・・・・・・情報フィ
ールド光。
す図、第２図は３段のスイッチノードの構成を示す図、
第３図は従来提案されている光自己ルーティングスイッ
チの動作原理図、第４図は第１スイッチ部の光スイツチ
ノードの構成を示す図、第５図は光スィッチ２の構造を
示す図であって、本例は入出力ｍＸｍの場合であり、（
ａ ）ｍＸ ｍのマトリクススイッチを用いる方法、（
ｂ ）ＩＸ ｍスイッチをｍ個並列に配置した構造とが
ある。第６図は本発明の１実施例に関する、光自己ルー
ティング交換方式の構成と動作を示す概念図、第７図は
セル光パルスを示す図、第８図は自己位相整合に基づく
実時間ホログラムの回折の原理図である。 ６・・・・・・入線の通話路列■〜■、７・・・・・・
実時間ホログラム、８・・・・・・分波器、９・・・・
・・出線の通話路列■〜■、ｌＯ・・・・・・セル光、
１１・・・・・・ＴＡ（４，１２・・・・・・情報フィ
ールド光。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光信号に対して通話路の入線・出線の関係を設定し、入
線から所望の出線へ該光信号を伝達する光交換技術であ
って、 非同期に到着する光信号の単位ブロックである情報フィ
ールドとルーティング情報を担うＴＡＧとからなるセル
を、ＴＡＧのアドレス情報に基づいて自律的に交換する
自己ルーティングスイッチにおいて、情報フィールド光
の波長と異なるＴＡＧ光の波長でアドレス情報を表現し
、いわゆる情報実時間ホログラムで構成した光クロスバ
スイッチにおいて、 情報フィールド光とＴＡＧ光とを同時に実時間ホログラ
ムに入射させるとによって、該ホログラムの自己位相整
合によって随時回折格子をホログラム内に形成し、ＴＡ
Ｇ光の波長によって設定される所望の出線方向に情報フ
ィールド光を回折することで、情報フィールドを出線に
送出して空間的に自己ルーティングを純光学的に行うこ
とを特徴とする光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2136768A JPH0430130A (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2136768A JPH0430130A (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 光スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0430130A true JPH0430130A (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=15183062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2136768A Pending JPH0430130A (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0430130A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100368899B1 (ko) * | 1994-06-10 | 2003-05-12 | 텔레폰아크티에볼라게트 엘엠 에릭슨 | 3단스위칭유닛 |
| WO2004086134A1 (fr) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Georgii Viktorovich Zhuvikin | Systeme de commutation optoelectronique a canaux multiples |
| US6810176B2 (en) | 2000-08-07 | 2004-10-26 | Rosemount Inc. | Integrated transparent substrate and diffractive optical element |
-
1990
- 1990-05-25 JP JP2136768A patent/JPH0430130A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100368899B1 (ko) * | 1994-06-10 | 2003-05-12 | 텔레폰아크티에볼라게트 엘엠 에릭슨 | 3단스위칭유닛 |
| US6810176B2 (en) | 2000-08-07 | 2004-10-26 | Rosemount Inc. | Integrated transparent substrate and diffractive optical element |
| WO2004086134A1 (fr) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Georgii Viktorovich Zhuvikin | Systeme de commutation optoelectronique a canaux multiples |
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