JPH04352133A - マッハツェンダ干渉計型光スイッチの駆動回路 - Google Patents
マッハツェンダ干渉計型光スイッチの駆動回路Info
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- JPH04352133A JPH04352133A JP12726291A JP12726291A JPH04352133A JP H04352133 A JPH04352133 A JP H04352133A JP 12726291 A JP12726291 A JP 12726291A JP 12726291 A JP12726291 A JP 12726291A JP H04352133 A JPH04352133 A JP H04352133A
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- Optical Integrated Circuits (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光信号を光のままでスイ
ッチするマッハツェンダ干渉計型光スイッチの駆動回路
に関するものである。このような光スイッチを利用する
分野としては、通信網における交換機の通話路、交換機
の中の複数のモジュール間の接続の切り替え、通信網に
おける伝送線路の切り替え、光関係の測定における光信
号の切り替え等がある。
ッチするマッハツェンダ干渉計型光スイッチの駆動回路
に関するものである。このような光スイッチを利用する
分野としては、通信網における交換機の通話路、交換機
の中の複数のモジュール間の接続の切り替え、通信網に
おける伝送線路の切り替え、光関係の測定における光信
号の切り替え等がある。
【０００２】
【従来の技術】図７はマッハツェンダ干渉計型光スイッ
チＳＷとその駆動回路の従来構成を示す。マッハツェン
ダ干渉計型光スイッチＳＷは、２つの入力ポートＰｉ
１，Ｐｉ２と、分岐用の３ｄＢカプラＣ１と、光導波路
でなる２つのアームＡ１，Ａ２と、結合用の３ｄＢカプ
ラＣ２と、２つの出力ポートＰｏ １，Ｐｏ ２と、加
熱することによりアームＡ１の実効光路長を可変にする
ヒータＨとを備えており、光信号Ｓ１，Ｓ２が入力され
る。 駆動回路１は、電圧Ｖが印加された端子Ｔと、可変抵抗
Ｒと、スイッチＳとを有している。スイッチＳの投入に
よりヒータＨが発熱し、熱光学効果によりアームＡ１の
屈折率が変わり実効光路長が変化する。
チＳＷとその駆動回路の従来構成を示す。マッハツェン
ダ干渉計型光スイッチＳＷは、２つの入力ポートＰｉ
１，Ｐｉ２と、分岐用の３ｄＢカプラＣ１と、光導波路
でなる２つのアームＡ１，Ａ２と、結合用の３ｄＢカプ
ラＣ２と、２つの出力ポートＰｏ １，Ｐｏ ２と、加
熱することによりアームＡ１の実効光路長を可変にする
ヒータＨとを備えており、光信号Ｓ１，Ｓ２が入力され
る。 駆動回路１は、電圧Ｖが印加された端子Ｔと、可変抵抗
Ｒと、スイッチＳとを有している。スイッチＳの投入に
よりヒータＨが発熱し、熱光学効果によりアームＡ１の
屈折率が変わり実効光路長が変化する。
【０００３】図７において入力ポートＰｉ １から入っ
た光信号Ｓ１は３ｄＢカプラＣ１により理想的には等量
に分岐されそれぞれ２つのアームＡ１，Ａ２を通った後
３ｄＢカプラＣ２で結合される。この時、２つのアーム
Ａ１，Ａ２の実効光路長差が光信号Ｓ１の波長の整数倍
であれば入力ポートＰｉ １からの光信号Ｓ１はすべて
出力ポートＰｏ ２へ出力される。即ち、入力ポートＰ
ｉ １に入力した光信号Ｓ１が出力ポートＰｏ ２（Ｐ
ｏ １ではなく）から出力されるので、このときの状態
をクロス状態と称す。また、２つのアームＡ１，Ａ２の
実効光路長差が光信号Ｓ１の波長の整数倍プラス半波長
分であれば入力ポートＰｉ １からの光信号Ｓ１はすべ
て出力ポートＰｏ １から出力される。即ち、入力ポー
トＰｉ １に入力した光信号Ｓ１が出力ポートＰｏ １
（Ｐｏ ２ではなく）から出力されるので、このときの
状態をバー状態と称す。 入力ポートＰｉ ２からの光信号Ｓ２も同様の動作とな
り、２つのアームＡ１，Ａ２の実効光路長差が光信号Ｓ
２の波長の整数倍であれば光信号Ｓ２はすべて出力ポー
トＰｏ １へ出力されてクロス状態となり、２つのアー
ムＡ１，Ａ２の実効光路長差が光信号Ｓ２の波長の整数
倍プラス半波長分であれば出力ポートＰｏ ２へ出力さ
れてバー状態となる。
た光信号Ｓ１は３ｄＢカプラＣ１により理想的には等量
に分岐されそれぞれ２つのアームＡ１，Ａ２を通った後
３ｄＢカプラＣ２で結合される。この時、２つのアーム
Ａ１，Ａ２の実効光路長差が光信号Ｓ１の波長の整数倍
であれば入力ポートＰｉ １からの光信号Ｓ１はすべて
出力ポートＰｏ ２へ出力される。即ち、入力ポートＰ
ｉ １に入力した光信号Ｓ１が出力ポートＰｏ ２（Ｐ
ｏ １ではなく）から出力されるので、このときの状態
をクロス状態と称す。また、２つのアームＡ１，Ａ２の
実効光路長差が光信号Ｓ１の波長の整数倍プラス半波長
分であれば入力ポートＰｉ １からの光信号Ｓ１はすべ
て出力ポートＰｏ １から出力される。即ち、入力ポー
トＰｉ １に入力した光信号Ｓ１が出力ポートＰｏ １
（Ｐｏ ２ではなく）から出力されるので、このときの
状態をバー状態と称す。 入力ポートＰｉ ２からの光信号Ｓ２も同様の動作とな
り、２つのアームＡ１，Ａ２の実効光路長差が光信号Ｓ
２の波長の整数倍であれば光信号Ｓ２はすべて出力ポー
トＰｏ １へ出力されてクロス状態となり、２つのアー
ムＡ１，Ａ２の実効光路長差が光信号Ｓ２の波長の整数
倍プラス半波長分であれば出力ポートＰｏ ２へ出力さ
れてバー状態となる。
【０００４】従来例では、通常、２つのアームＡ１，Ａ
２の長さは等しくなるように作られ、ヒータＨから熱を
加えない時、すなわちヒータＨに電流を流さない時、光
スイッチＳＷはクロス状態となり、ヒータＨから適当な
熱が加えられた時に光スイッチＳＷはバー状態となる。 図７のスイッチＳは光スイッチＳＷのクロス／バー状態
を切り替えるためにあり、スイッチＳが投入された時光
スイッチＳＷはバー状態となり、可変抵抗Ｒはこの時の
クロストーク量が最小になるようにヒータＨの発熱量を
適当な値に設定するためのものである。つまり、アーム
Ａ１，Ａ２の実効光路長差が正確に、光信号波長の整数
倍プラス半波長分となるように、発熱量ひいてはアーム
Ａ１の実効光路長を調整しているのである。なお図７に
は図示していないが、アームＡ２側にも予備のヒータが
設置されており、アームＡ１側のヒータＨが断線したと
きには、アームＡ２側の予備ヒータを用いてクロス／バ
ー状態を切り替える場合がある。
２の長さは等しくなるように作られ、ヒータＨから熱を
加えない時、すなわちヒータＨに電流を流さない時、光
スイッチＳＷはクロス状態となり、ヒータＨから適当な
熱が加えられた時に光スイッチＳＷはバー状態となる。 図７のスイッチＳは光スイッチＳＷのクロス／バー状態
を切り替えるためにあり、スイッチＳが投入された時光
スイッチＳＷはバー状態となり、可変抵抗Ｒはこの時の
クロストーク量が最小になるようにヒータＨの発熱量を
適当な値に設定するためのものである。つまり、アーム
Ａ１，Ａ２の実効光路長差が正確に、光信号波長の整数
倍プラス半波長分となるように、発熱量ひいてはアーム
Ａ１の実効光路長を調整しているのである。なお図７に
は図示していないが、アームＡ２側にも予備のヒータが
設置されており、アームＡ１側のヒータＨが断線したと
きには、アームＡ２側の予備ヒータを用いてクロス／バ
ー状態を切り替える場合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】光スイッチの特性を規
定する指標のひとつにクロストーク量の大きさがあるが
、マッハツェンダ干渉計型光スイッチＳＷの場合、この
クロストーク量は２つの３ｄＢカプラＣ１，Ｃ２のそれ
ぞれの分岐比の精度とアームＡ１，Ａ２の実効光路長の
精度により決まる。図７のような駆動系では、バー状態
では加える熱量を調整することによりアームＡ１の実効
光路長を正確に設定することが可能であり、その場合ク
ロストーク量は２つの３ｄＢカプラＣ１，Ｃ２の精度で
決まる。このため現在の技術レベルではバー状態での信
号対クロストーク比を２５ｄＢ以上にすることは比較的
容易である。一方、クロス状態ではアームＡ１，Ａ２の
実効光路長を調整することができないため製造時のアー
ムＡ１，Ａ２の実効光路長の精度がクロストーク量を規
定する主な要因となる。このため現状の光スイッチ作製
技術ではクロス状態での信号対クロストーク比を再現性
よく２５ｄＢ以上にすることは困難であり、そのため低
クロストークな光スイッチを作製する場合、製造の歩留
りが悪くなるという問題点があった。さらに、図７のよ
うな２×２光スイッチを同一基板内に多数集積化して８
×８程度のマトリクス光スイッチを作る場合には歩留り
は一層低下する。
定する指標のひとつにクロストーク量の大きさがあるが
、マッハツェンダ干渉計型光スイッチＳＷの場合、この
クロストーク量は２つの３ｄＢカプラＣ１，Ｃ２のそれ
ぞれの分岐比の精度とアームＡ１，Ａ２の実効光路長の
精度により決まる。図７のような駆動系では、バー状態
では加える熱量を調整することによりアームＡ１の実効
光路長を正確に設定することが可能であり、その場合ク
ロストーク量は２つの３ｄＢカプラＣ１，Ｃ２の精度で
決まる。このため現在の技術レベルではバー状態での信
号対クロストーク比を２５ｄＢ以上にすることは比較的
容易である。一方、クロス状態ではアームＡ１，Ａ２の
実効光路長を調整することができないため製造時のアー
ムＡ１，Ａ２の実効光路長の精度がクロストーク量を規
定する主な要因となる。このため現状の光スイッチ作製
技術ではクロス状態での信号対クロストーク比を再現性
よく２５ｄＢ以上にすることは困難であり、そのため低
クロストークな光スイッチを作製する場合、製造の歩留
りが悪くなるという問題点があった。さらに、図７のよ
うな２×２光スイッチを同一基板内に多数集積化して８
×８程度のマトリクス光スイッチを作る場合には歩留り
は一層低下する。
【０００６】図８は、図７の光スイッチＳＷの入力ポー
トＰｉ １からの光信号Ｓ１の各出力ポートＰｏ １，
Ｐｏ ２からの出力と、ヒータＨに流れる電流の関係を
示したものである。図７のスイッチＳの開閉によりヒー
タ電流は０とＩＯＮの間で切り替わる。バー状態ではク
ロストーク量は小さいが、クロス状態では最適な光路長
差が得られないため大きなクロストークとなる例を示し
ている。
トＰｉ １からの光信号Ｓ１の各出力ポートＰｏ １，
Ｐｏ ２からの出力と、ヒータＨに流れる電流の関係を
示したものである。図７のスイッチＳの開閉によりヒー
タ電流は０とＩＯＮの間で切り替わる。バー状態ではク
ロストーク量は小さいが、クロス状態では最適な光路長
差が得られないため大きなクロストークとなる例を示し
ている。
【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、製造時にアームの実効的な光路
長が一致しない場合においてもバー状態だけでなくクロ
ス状態においてもクロストーク量の小さな光スイッチを
歩留りよく得ることにある。
のであり、その目的は、製造時にアームの実効的な光路
長が一致しない場合においてもバー状態だけでなくクロ
ス状態においてもクロストーク量の小さな光スイッチを
歩留りよく得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、バー状態及びクロス状態において光スイッ
チのヒータに電流を通し、しかも、２つのアームの実効
光路長差を決められた条件に正確に合せるように電流値
をコントロールする駆動回路を備えたことを特徴とする
。また、電流を通すヒータを選択回路で選択するように
した。
本発明では、バー状態及びクロス状態において光スイッ
チのヒータに電流を通し、しかも、２つのアームの実効
光路長差を決められた条件に正確に合せるように電流値
をコントロールする駆動回路を備えたことを特徴とする
。また、電流を通すヒータを選択回路で選択するように
した。
【０００９】
【作用】本発明によれば、マッハツェンダ干渉計型光ス
イッチのクロス状態とバー状態に対応して２つのアーム
の光路長差を、制御信号の大きさ、すなわちヒータに流
す電流値を調整することにより正確に設定することがで
き、クロス状態とバー状態ともにクロストーク量を小さ
くすることが可能となる。また、請求項２の発明では、
前記の大きさを調整した制御信号をアームの一方のヒー
タだけに加えるものである。また請求項３の発明では、
クロス状態とバー状態の制御信号を別々のヒータに加え
るものである。
イッチのクロス状態とバー状態に対応して２つのアーム
の光路長差を、制御信号の大きさ、すなわちヒータに流
す電流値を調整することにより正確に設定することがで
き、クロス状態とバー状態ともにクロストーク量を小さ
くすることが可能となる。また、請求項２の発明では、
前記の大きさを調整した制御信号をアームの一方のヒー
タだけに加えるものである。また請求項３の発明では、
クロス状態とバー状態の制御信号を別々のヒータに加え
るものである。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本発明の第１の実施例を示しており、
請求項２の発明に対応している。同図に示すようにマッ
ハツェンダ干渉計型光スイッチＳＷ１は、入力ポートＰ
ｉ１，Ｐｉ２、３ｄＢカプラＣ１、アームＡ１，Ａ２、
３ｄＢカプラＣ２、出力ポートＰｏ １，Ｐｏ ２、ヒ
ータＨ１，Ｈ２を有しており、光信号Ｓ１，Ｓ２が入力
される。この光スイッチＳＷ１ではアームＡ１とアーム
Ａ２の長さが等しくなるように製作されており、ヒータ
Ｈ１，Ｈ２を加熱しないときにはクロス状態となり、ヒ
ータＨ１，Ｈ２の一方を加熱してアームＡ１，Ａ２の実
効光路長を信号光波長の整数倍プラス半波長分としたと
きにバー状態となる。もちろん、製作精度の誤差がある
ため、実効光路長調整をしないときにはクロストークが
生じるが、次に述べる駆動回路１０により、クロストー
クの低減を図るようにしている。
説明する。図１は本発明の第１の実施例を示しており、
請求項２の発明に対応している。同図に示すようにマッ
ハツェンダ干渉計型光スイッチＳＷ１は、入力ポートＰ
ｉ１，Ｐｉ２、３ｄＢカプラＣ１、アームＡ１，Ａ２、
３ｄＢカプラＣ２、出力ポートＰｏ １，Ｐｏ ２、ヒ
ータＨ１，Ｈ２を有しており、光信号Ｓ１，Ｓ２が入力
される。この光スイッチＳＷ１ではアームＡ１とアーム
Ａ２の長さが等しくなるように製作されており、ヒータ
Ｈ１，Ｈ２を加熱しないときにはクロス状態となり、ヒ
ータＨ１，Ｈ２の一方を加熱してアームＡ１，Ａ２の実
効光路長を信号光波長の整数倍プラス半波長分としたと
きにバー状態となる。もちろん、製作精度の誤差がある
ため、実効光路長調整をしないときにはクロストークが
生じるが、次に述べる駆動回路１０により、クロストー
クの低減を図るようにしている。
【００１１】図１において選択回路Ｌ１は接点α，β，
γを有しており、接点αはヒータＨ１に、接点βはヒー
タＨ２に、接点γは駆動回路１０にそれぞれ接続されて
いる。この選択回路Ｌ１では、接点αと接点γとを接続
するαγ接続モードと、接点βと接点γとを接続するβ
γ接続モードのうちの一方の接続モードが選ばれる。
γを有しており、接点αはヒータＨ１に、接点βはヒー
タＨ２に、接点γは駆動回路１０にそれぞれ接続されて
いる。この選択回路Ｌ１では、接点αと接点γとを接続
するαγ接続モードと、接点βと接点γとを接続するβ
γ接続モードのうちの一方の接続モードが選ばれる。
【００１２】駆動回路１０は、状態変更回路１１と光路
長微調回路１２を備えている。状態変更回路１１は、電
圧Ｖ１が印加された端子Ｔ１と、可変抵抗Ｒ１と、スイ
ッチＳ１を有し、光路長微調回路１２は、電圧Ｖ２が印
加された端子Ｔ２と、ダイオードＤと、可変抵抗器Ｒ２
を有している。また電圧Ｖ１≧電圧Ｖ２となるようにし
ている。
長微調回路１２を備えている。状態変更回路１１は、電
圧Ｖ１が印加された端子Ｔ１と、可変抵抗Ｒ１と、スイ
ッチＳ１を有し、光路長微調回路１２は、電圧Ｖ２が印
加された端子Ｔ２と、ダイオードＤと、可変抵抗器Ｒ２
を有している。また電圧Ｖ１≧電圧Ｖ２となるようにし
ている。
【００１３】次に図１の実施例の動作について、各場合
に分けて説明する。 （イ）選択回路Ｌ１をαγ接続モードとし且つスイッチ
Ｓ１を開放した場合。この場合には、光路長微調回路１
２の可変抵抗Ｒ２を調整することにより、ヒータＨ１に
流す電流を調整して、アームＡ１，Ａ２の実効光路長差
が、正確に、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整数倍となるよ
うにすることができる。かくて、光スイッチＳＷ１をク
ロス状態にすることができ、しかもクロス状態であって
もクロストーク量を極めて小さくすることができる。
に分けて説明する。 （イ）選択回路Ｌ１をαγ接続モードとし且つスイッチ
Ｓ１を開放した場合。この場合には、光路長微調回路１
２の可変抵抗Ｒ２を調整することにより、ヒータＨ１に
流す電流を調整して、アームＡ１，Ａ２の実効光路長差
が、正確に、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整数倍となるよ
うにすることができる。かくて、光スイッチＳＷ１をク
ロス状態にすることができ、しかもクロス状態であって
もクロストーク量を極めて小さくすることができる。
【００１４】（ロ）選択回路Ｌをαγ接続モードとし且
つスイッチＳ１を投入した場合。この場合には状態変更
回路１１からヒータＨ１に電流が流れ、熱光学効果によ
りアームＡ１の屈折率が変わり、アームＡ１，Ａ２の実
効光路長差が、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整数倍プラス
半波長分となり、バー状態となる。しかも可変抵抗Ｒ１
を調整してヒータＨ１に流す電流を調整し、実効光路長
差が上述した条件に正確に合うようにする。かくて光ス
イッチＳＷ１をクロス状態にし、しかもクロストークを
極めて小さくすることができる。なお、この場合、ダイ
オードＤは逆流防止の機能を果し、状態変更回路１１か
ら光路長微調回路１２へ電流が流れ込むことなく、電流
がヒータＨ１へ送られるようにしている。
つスイッチＳ１を投入した場合。この場合には状態変更
回路１１からヒータＨ１に電流が流れ、熱光学効果によ
りアームＡ１の屈折率が変わり、アームＡ１，Ａ２の実
効光路長差が、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整数倍プラス
半波長分となり、バー状態となる。しかも可変抵抗Ｒ１
を調整してヒータＨ１に流す電流を調整し、実効光路長
差が上述した条件に正確に合うようにする。かくて光ス
イッチＳＷ１をクロス状態にし、しかもクロストークを
極めて小さくすることができる。なお、この場合、ダイ
オードＤは逆流防止の機能を果し、状態変更回路１１か
ら光路長微調回路１２へ電流が流れ込むことなく、電流
がヒータＨ１へ送られるようにしている。
【００１５】（ハ）選択回路Ｌ１をβγ接続モードとし
且つスイッチＳ１を開放した場合。この場合には、光路
長微調回路１２の可変抵抗Ｒ２を調整することにより、
ヒータＨ２に流す電流を調整して、アームＡ１，Ａ２の
実効光路長差が、正確に、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整
数倍となるようにすることができる。かくて、光スイッ
チＳＷ１をクロス状態にすることができ、しかもクロス
状態であってもクロストーク量を極めて小さくすること
ができる。
且つスイッチＳ１を開放した場合。この場合には、光路
長微調回路１２の可変抵抗Ｒ２を調整することにより、
ヒータＨ２に流す電流を調整して、アームＡ１，Ａ２の
実効光路長差が、正確に、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整
数倍となるようにすることができる。かくて、光スイッ
チＳＷ１をクロス状態にすることができ、しかもクロス
状態であってもクロストーク量を極めて小さくすること
ができる。
【００１６】（ニ）選択回路Ｌをβγ接続モードとし且
つスイッチＳ１を投入した場合。この場合には状態変更
回路１１からヒータＨ２に電流が流れ、熱光学効果によ
りアームＡ２の屈折率が変わり、アームＡ１，Ａ２の実
効光路長差が、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整数倍プラス
半波長分となり、バー状態となる。しかも可変抵抗Ｒ１
を調整してヒータＨ２に流す電流を調整し、実効光路長
差が上述した条件に正確に合うようにする。かくて光ス
イッチＳＷ１をクロス状態にし、しかもクロストークを
極めて小さくすることができる。
つスイッチＳ１を投入した場合。この場合には状態変更
回路１１からヒータＨ２に電流が流れ、熱光学効果によ
りアームＡ２の屈折率が変わり、アームＡ１，Ａ２の実
効光路長差が、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整数倍プラス
半波長分となり、バー状態となる。しかも可変抵抗Ｒ１
を調整してヒータＨ２に流す電流を調整し、実効光路長
差が上述した条件に正確に合うようにする。かくて光ス
イッチＳＷ１をクロス状態にし、しかもクロストークを
極めて小さくすることができる。
【００１７】図２は、図１の実施例において、光スイッ
チＳＷ１の入力ポートＰｉ １から入力した光信号Ｓ１
が出力ポートＰｏ １，Ｐｏ ２から出力されてくる光
出力と、ヒータに流す電流との関係を示す。図２からわ
かるように、ヒータに流す電流値をＩ１ とするとクロ
ストーク量を極めて小さくしてバー状態とでき、電流値
をＩ２ とするとクロストーク量を極めて小さくしてク
ロス状態とすることができる。
チＳＷ１の入力ポートＰｉ １から入力した光信号Ｓ１
が出力ポートＰｏ １，Ｐｏ ２から出力されてくる光
出力と、ヒータに流す電流との関係を示す。図２からわ
かるように、ヒータに流す電流値をＩ１ とするとクロ
ストーク量を極めて小さくしてバー状態とでき、電流値
をＩ２ とするとクロストーク量を極めて小さくしてク
ロス状態とすることができる。
【００１８】図１の実施例では、アームＡ１，Ａ２の長
さが等しくなるよう製作された光スイッチＳＷ１を用い
たが、アームＡ１とアームＡ２の長さの差が信号光波長
の整数倍プラス半波長分となるように製作した光スイッ
チを用いるようにしてもよい。このような光スイッチを
採用したときには、前述の（イ）（ハ）の場合にバー状
態となり、（ロ）（ニ）の場合にクロス状態となり、当
然にクロストーク量も極めて小さくなる。
さが等しくなるよう製作された光スイッチＳＷ１を用い
たが、アームＡ１とアームＡ２の長さの差が信号光波長
の整数倍プラス半波長分となるように製作した光スイッ
チを用いるようにしてもよい。このような光スイッチを
採用したときには、前述の（イ）（ハ）の場合にバー状
態となり、（ロ）（ニ）の場合にクロス状態となり、当
然にクロストーク量も極めて小さくなる。
【００１９】図３は本発明の第２の実施例を示しており
、請求項３の発明に対応している。この実施例に用いる
マッハツェンダ干渉計型光スイッチＳＷ２は、図１に示
す光スイッチＳＷ１と同一構造となっている。
、請求項３の発明に対応している。この実施例に用いる
マッハツェンダ干渉計型光スイッチＳＷ２は、図１に示
す光スイッチＳＷ１と同一構造となっている。
【００２０】図３において選択回路Ｌ２は接点α，β，
γ，θを有しており、α，γを接続するとともにβ，θ
を接続する第１接続モード（図４参照）と、α，βを接
続するとともにγ，θを接続する第２接続モード（図５
参照）とのうち、一方の接続モードが選ばれる。
γ，θを有しており、α，γを接続するとともにβ，θ
を接続する第１接続モード（図４参照）と、α，βを接
続するとともにγ，θを接続する第２接続モード（図５
参照）とのうち、一方の接続モードが選ばれる。
【００２１】駆動回路２０は、状態変更回路２１と光路
長微調回路２２を備えている。状態変更回路２１は、電
圧Ｖ３が印加された端子Ｔ３と、可変抵抗Ｒ３と、スイ
ッチＳ３とを有し、接点θに接続されている。光路長微
調回路２２は、電圧Ｖ４が印加された端子Ｔ４と、抵抗
ｒ４と、スイッチＳ４と、可変抵抗Ｒ４とを有しており
、接点αに接続されている。スイッチＳ３とスイッチＳ
４はコンプリメンタリーな動作をし、スイッチＳ３が開
放のときはスイッチＳ４は投入され、スイッチＳ３が投
入のときはスイッチＳ４は開放される。なお、選択回路
Ｌ２の接点γはヒータＨ１に接続され、接点βはヒータ
Ｈ２に接続されている。
長微調回路２２を備えている。状態変更回路２１は、電
圧Ｖ３が印加された端子Ｔ３と、可変抵抗Ｒ３と、スイ
ッチＳ３とを有し、接点θに接続されている。光路長微
調回路２２は、電圧Ｖ４が印加された端子Ｔ４と、抵抗
ｒ４と、スイッチＳ４と、可変抵抗Ｒ４とを有しており
、接点αに接続されている。スイッチＳ３とスイッチＳ
４はコンプリメンタリーな動作をし、スイッチＳ３が開
放のときはスイッチＳ４は投入され、スイッチＳ３が投
入のときはスイッチＳ４は開放される。なお、選択回路
Ｌ２の接点γはヒータＨ１に接続され、接点βはヒータ
Ｈ２に接続されている。
【００２２】次に図３の実施例の動作について、各場合
に分けて説明する。 （１）選択回路Ｌ２を第１接続モード（図４）とし且つ
スイッチＳ３を開放してスイッチＳ４を投入した場合。 この場合にはヒータＨ１には光路長微調回路２２から電
流が流れ、ヒータＨ２には電流が流れない。そこで、光
路長微調回路２２の可変抵抗Ｒ４を調整することにより
、ヒータＨ１に流す電流を調整して、アームＡ１，Ａ２
の実効光路長差が、正確に、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の
整数倍となるようにすることができる。かくて、光スイ
ッチＳＷ２をクロス状態にすることができ、しかもクロ
ス状態であってもクロストーク量を極めて小さくするこ
とができる。
に分けて説明する。 （１）選択回路Ｌ２を第１接続モード（図４）とし且つ
スイッチＳ３を開放してスイッチＳ４を投入した場合。 この場合にはヒータＨ１には光路長微調回路２２から電
流が流れ、ヒータＨ２には電流が流れない。そこで、光
路長微調回路２２の可変抵抗Ｒ４を調整することにより
、ヒータＨ１に流す電流を調整して、アームＡ１，Ａ２
の実効光路長差が、正確に、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の
整数倍となるようにすることができる。かくて、光スイ
ッチＳＷ２をクロス状態にすることができ、しかもクロ
ス状態であってもクロストーク量を極めて小さくするこ
とができる。
【００２３】（２）選択回路Ｌ２を第１接続モード（図
４）とし且つスイッチＳ３を投入してスイッチＳ４を開
放した場合。この場合にはヒータＨ１には電流は流れず
、ヒータＨ２には状態変更回路２１から電流が流れる。 このため、ヒータＨ２に電流が流れて生じた熱光学効果
により、アームＡ２の屈折率が変わり、アームＡ１，Ａ
２の実効光路長差が、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整数倍
プラス半波長分となり、バー状態となる。しかも可変抵
抗Ｒ３を調整してヒータＨ２に流す電流を調整し、実効
光路長差が上述した条件に正確に合うようにする。かく
て光スイッチＳＷ２をバー状態にし、しかもクロストー
ク量を極めて小さくすることができる。
４）とし且つスイッチＳ３を投入してスイッチＳ４を開
放した場合。この場合にはヒータＨ１には電流は流れず
、ヒータＨ２には状態変更回路２１から電流が流れる。 このため、ヒータＨ２に電流が流れて生じた熱光学効果
により、アームＡ２の屈折率が変わり、アームＡ１，Ａ
２の実効光路長差が、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整数倍
プラス半波長分となり、バー状態となる。しかも可変抵
抗Ｒ３を調整してヒータＨ２に流す電流を調整し、実効
光路長差が上述した条件に正確に合うようにする。かく
て光スイッチＳＷ２をバー状態にし、しかもクロストー
ク量を極めて小さくすることができる。
【００２４】（３）選択回路Ｌ２を第２接続モード（図
５）とし且つスイッチＳ３を開放してスイッチＳ４を投
入した場合。この場合にはヒータＨ２には光路長微調回
路２２から電流が流れ、ヒータＨ１には電流が流れない
。そこで、光路長微調回路２２の可変抵抗Ｒ４を調整す
ることにより、ヒータＨ２に流す電流を調整して、アー
ムＡ１，Ａ２の実効光路長差が、正確に、光信号Ｓ１，
Ｓ２の波長の整数倍となるようにすることができる。か
くて、光スイッチＳＷ２をクロス状態にすることができ
、しかもクロス状態であってもクロストーク量を極めて
小さくすることができる。
５）とし且つスイッチＳ３を開放してスイッチＳ４を投
入した場合。この場合にはヒータＨ２には光路長微調回
路２２から電流が流れ、ヒータＨ１には電流が流れない
。そこで、光路長微調回路２２の可変抵抗Ｒ４を調整す
ることにより、ヒータＨ２に流す電流を調整して、アー
ムＡ１，Ａ２の実効光路長差が、正確に、光信号Ｓ１，
Ｓ２の波長の整数倍となるようにすることができる。か
くて、光スイッチＳＷ２をクロス状態にすることができ
、しかもクロス状態であってもクロストーク量を極めて
小さくすることができる。
【００２５】（４）選択回路Ｌ２を第２接続モード（図
５）とし且つスイッチＳ３を投入してスイッチＳ４を開
放した場合。この場合にはヒータＨ２には電流は流れず
、ヒータＨ１には状態変更回路２１から電流が流れる。 このため、ヒータＨ１に電流が流れて生じた熱光学効果
により、アームＡ１の屈折率が変わり、アームＡ１，Ａ
２の実効光路長差が、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整数倍
プラス半波長分となり、バー状態となる。しかも可変抵
抗Ｒ３を調整してヒータＨ１に流す電流を調整し、実効
光路長差が上述した条件に正確に合うようにする。かく
て光スイッチＳＷ２をバー状態にし、しかもクロストー
ク量を極めて小さくすることができる。
５）とし且つスイッチＳ３を投入してスイッチＳ４を開
放した場合。この場合にはヒータＨ２には電流は流れず
、ヒータＨ１には状態変更回路２１から電流が流れる。 このため、ヒータＨ１に電流が流れて生じた熱光学効果
により、アームＡ１の屈折率が変わり、アームＡ１，Ａ
２の実効光路長差が、光信号Ｓ１，Ｓ２の波長の整数倍
プラス半波長分となり、バー状態となる。しかも可変抵
抗Ｒ３を調整してヒータＨ１に流す電流を調整し、実効
光路長差が上述した条件に正確に合うようにする。かく
て光スイッチＳＷ２をバー状態にし、しかもクロストー
ク量を極めて小さくすることができる。
【００２６】図３に示す光スイッチＳＷ２の製造時の２
つのアームＡ１，Ａ２の光路長差が０から半波長以上に
わたってばらつく場合に、回路２１，２２の電流値の可
変範囲がこのばらつきをすべてカバーするためには、回
路２１により設定可能な電流値Ｉ３と回路２２により可
能な電流値Ｉ４は、 Ｉ＜Ｉ３（ｍａｘ） Ｉ３（ｍｉｎ）＜Ｉ／√２＜Ｉ４（ｍａｘ ）Ｉ４（ｍ
ｉｎ）＝０ という関係を満たす必要がある。ただし、Ｉ３の範囲を
〔Ｉ３（ｍｉｎ），Ｉ３（ｍａｘ）〕、Ｉ４の範囲を〔
Ｉ４（ｍｉｎ），Ｉ４（ｍａｘ）〕で表すものとする。 また、Ｉは、Ｉ４＝０となる様な光スイッチ、すなわち
、両方のヒータに電流を流さない時に光スイッチがクロ
ス状態またはバー状態になるような光スイッチを別の状
態に切り替えるためにヒータに流す電流値である。
つのアームＡ１，Ａ２の光路長差が０から半波長以上に
わたってばらつく場合に、回路２１，２２の電流値の可
変範囲がこのばらつきをすべてカバーするためには、回
路２１により設定可能な電流値Ｉ３と回路２２により可
能な電流値Ｉ４は、 Ｉ＜Ｉ３（ｍａｘ） Ｉ３（ｍｉｎ）＜Ｉ／√２＜Ｉ４（ｍａｘ ）Ｉ４（ｍ
ｉｎ）＝０ という関係を満たす必要がある。ただし、Ｉ３の範囲を
〔Ｉ３（ｍｉｎ），Ｉ３（ｍａｘ）〕、Ｉ４の範囲を〔
Ｉ４（ｍｉｎ），Ｉ４（ｍａｘ）〕で表すものとする。 また、Ｉは、Ｉ４＝０となる様な光スイッチ、すなわち
、両方のヒータに電流を流さない時に光スイッチがクロ
ス状態またはバー状態になるような光スイッチを別の状
態に切り替えるためにヒータに流す電流値である。
【００２７】また図３の中の光路長微調回路２２では、
ヒータと並列に調整用可変抵抗Ｒ４が入る構成となって
いるが、本回路を状態変更回路２１と同様な構成、すな
わち、ヒータと直列に調整用可変抵抗を入れる構成にす
ることも可能である。この場合、回路２２で設定可能な
電流値の下限Ｉ４（ｍｉｎ）は０とはならないが、直列
な調整抵抗の値が十分大きければ実用上問題ない。
ヒータと並列に調整用可変抵抗Ｒ４が入る構成となって
いるが、本回路を状態変更回路２１と同様な構成、すな
わち、ヒータと直列に調整用可変抵抗を入れる構成にす
ることも可能である。この場合、回路２２で設定可能な
電流値の下限Ｉ４（ｍｉｎ）は０とはならないが、直列
な調整抵抗の値が十分大きければ実用上問題ない。
【００２８】図６は、図３の実施例において、光スイッ
チＳＷ２の入力ポートＰｉ １から入力した光信号Ｓ１
が出力ポートＰｏ １，Ｐｏ ２から出力されてくる光
出力と、ヒータに流す電流との関係を示す。図６におい
て、原点よりも右側は一方のヒータに電流を流し、他方
のヒータには電流を流さない状態を表わし、図の左側は
その逆の状態を表わしている。この例でも、光スイッチ
のクロス状態の時のヒータ電流とバー状態の時のヒータ
電流を適当な値（図ではＩ４とＩ３）に設定することで
、クロストーク量が小さくなることがわかる。更に図３
の実施例の状態変更回路２１から流す電流は、図１の実
施例の状態変更回路１１から流す電流よりも小さくてよ
い。 回路１１では、回路１２で流した電流の状態から状態を
変化させる値の電流を流さなくてはならないのに対し、
回路２１では電流が零の状態から状態を変化させる値の
電流を流せばよいからである。
チＳＷ２の入力ポートＰｉ １から入力した光信号Ｓ１
が出力ポートＰｏ １，Ｐｏ ２から出力されてくる光
出力と、ヒータに流す電流との関係を示す。図６におい
て、原点よりも右側は一方のヒータに電流を流し、他方
のヒータには電流を流さない状態を表わし、図の左側は
その逆の状態を表わしている。この例でも、光スイッチ
のクロス状態の時のヒータ電流とバー状態の時のヒータ
電流を適当な値（図ではＩ４とＩ３）に設定することで
、クロストーク量が小さくなることがわかる。更に図３
の実施例の状態変更回路２１から流す電流は、図１の実
施例の状態変更回路１１から流す電流よりも小さくてよ
い。 回路１１では、回路１２で流した電流の状態から状態を
変化させる値の電流を流さなくてはならないのに対し、
回路２１では電流が零の状態から状態を変化させる値の
電流を流せばよいからである。
【００２９】図３の実施例では、アームＡ１，Ａ２の長
さが等しくなるよう製作された光スイッチＳＷ２を用い
たが、アームＡ１とアームＡ２の長さの差が信号光波長
の整数倍プラス半波長分となるように製作した光スイッ
チを用いるようにしてもよい。このような光スイッチを
採用したときには、前述の（１）（３）の場合にバー状
態となり、（２）（４）の場合にクロス状態となり、当
然にクロストーク量も極めて小さくなる。
さが等しくなるよう製作された光スイッチＳＷ２を用い
たが、アームＡ１とアームＡ２の長さの差が信号光波長
の整数倍プラス半波長分となるように製作した光スイッ
チを用いるようにしてもよい。このような光スイッチを
採用したときには、前述の（１）（３）の場合にバー状
態となり、（２）（４）の場合にクロス状態となり、当
然にクロストーク量も極めて小さくなる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マッハツェンダ干渉計型光スイッチのクロストーク量を
クロス状態とバー状態ともに小さくすることができる。 また、請求項２の発明によれば、一方のヒータを現用と
し他方のヒータを予備として使用できる他、光スイッチ
の状態を切り替えるための（電気）スイッチが光スイッ
チあたり１個で済むという利点がある。また、請求項３
の発明によれば、請求項２の発明による回路よりも、光
スイッチを動作させるための駆動電流が小さくなるとい
う利点がある。
マッハツェンダ干渉計型光スイッチのクロストーク量を
クロス状態とバー状態ともに小さくすることができる。 また、請求項２の発明によれば、一方のヒータを現用と
し他方のヒータを予備として使用できる他、光スイッチ
の状態を切り替えるための（電気）スイッチが光スイッ
チあたり１個で済むという利点がある。また、請求項３
の発明によれば、請求項２の発明による回路よりも、光
スイッチを動作させるための駆動電流が小さくなるとい
う利点がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図である。
【図２】第１実施例における光スイッチの光出力とヒー
タ電流との関係を示す特性図である。
タ電流との関係を示す特性図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す構成図である。
【図４】第２実施例における第１接続モードを示す説明
図である。
図である。
【図５】第２実施例における第２接続モードを示す説明
図である。
図である。
【図６】第２実施例における光スイッチの光出力とヒー
タ電流との関係を示す特性図である。
タ電流との関係を示す特性図である。
【図７】従来技術を示す構成図である。
【図８】従来技術における光スイッチの光出力とヒータ
電流との関係を示す特性図である。
電流との関係を示す特性図である。
ＳＷ，ＳＷ１，ＳＷ２ マッハツェンダ干渉計型光ス
イッチ １，１０，２０ 駆動回路 １１，２１ 状態変更回路 １２，２２ 光路長微調回路 Ｐｉ １，Ｐｉ ２ 入力ポート Ｃ１，Ｃ２ カプラ Ａ１，Ａ２ アーム Ｈ，Ｈ１，Ｈ２ ヒータ Ｐｏ １，Ｐｏ ２ 出力ポート Ｌ１，Ｌ２ 選択回路
イッチ １，１０，２０ 駆動回路 １１，２１ 状態変更回路 １２，２２ 光路長微調回路 Ｐｉ １，Ｐｉ ２ 入力ポート Ｃ１，Ｃ２ カプラ Ａ１，Ａ２ アーム Ｈ，Ｈ１，Ｈ２ ヒータ Ｐｏ １，Ｐｏ ２ 出力ポート Ｌ１，Ｌ２ 選択回路
Claims (3)
- 【請求項１】 光信号を通す２つのアームに個別に備
えたヒータの発熱により、アームの実効光路長の調整が
でき、両アームの実効光路長差が光信号波長の整数倍と
なる条件が成立したときに、第１入力ポートに入力され
た光信号が第２出力ポートから出力され第２入力ポート
に入力された光信号が第１出力ポートから出力されるク
ロス状態となり、両アームの実効光路長差が光信号波長
の整数倍プラス半波長分となる条件が成立したときに、
第１入力ポートに入力された光信号が第１出力ポートか
ら出力され第２入力ポートに入力された光信号が第２出
力ポートから出力されるバー状態となるマッハツェンダ
干渉計型光スイッチにおいて、クロス状態とバー状態の
うちの一方の状態にする際に、一方の状態を実現する実
効光路長差の条件が正確に成立するように、ヒータに流
す電流を調整する第１の回路と、クロス状態とバー状態
のうち他方の状態にする際に、他方の状態を実現する実
効光路長差の条件が正確に成立するように、ヒータに流
す電流を調整する第２の回路と、を有する駆動回路を備
えたことを特徴とするマッハツェンダ干渉計型光スイッ
チの駆動回路。 - 【請求項２】 請求項１において、さらに、前記２つ
のヒータのうちの一方を選択し、選択したヒータに、前
記第１の回路から出力される電流または前記第２の回路
から出力される電流を送る選択回路を備えたことを特徴
とするマッハツェンダ干渉計型光スイッチの駆動回路。 - 【請求項３】 請求項１において、さらに、前記第１
の回路から出力される電流を前記２つのヒータのうちの
一方のヒータに送ったときには前記第２の回路から出力
される電流を他方のヒータに送るよう、通電するヒータ
を選択する選択回路を備えたことを特徴とするマッハツ
ェンダ干渉計型光スイッチの駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12726291A JPH04352133A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | マッハツェンダ干渉計型光スイッチの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12726291A JPH04352133A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | マッハツェンダ干渉計型光スイッチの駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04352133A true JPH04352133A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=14955687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12726291A Pending JPH04352133A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | マッハツェンダ干渉計型光スイッチの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04352133A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19549245A1 (de) * | 1995-12-19 | 1997-07-03 | Hertz Inst Heinrich | Thermo-optischer Schalter |
| US6081335A (en) * | 1997-06-25 | 2000-06-27 | Nec Corporation | Phase difference measuring device with visible light source for providing easy alignment of optical axes and method therefor |
| JP2007067760A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光分岐挿入スイッチ |
| WO2015049850A1 (ja) * | 2013-10-01 | 2015-04-09 | 日本電気株式会社 | 光減衰器 |
| JP2016054365A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 日本電気株式会社 | 量子鍵配送システムおよび冗長化方法 |
| EP3872564A1 (en) * | 2018-03-14 | 2021-09-01 | Juniper Networks, Inc. | Reduced crosstalk photonic switch |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP12726291A patent/JPH04352133A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19549245A1 (de) * | 1995-12-19 | 1997-07-03 | Hertz Inst Heinrich | Thermo-optischer Schalter |
| DE19549245C2 (de) * | 1995-12-19 | 2000-02-17 | Hertz Inst Heinrich | Thermo-optischer Schalter |
| US6081335A (en) * | 1997-06-25 | 2000-06-27 | Nec Corporation | Phase difference measuring device with visible light source for providing easy alignment of optical axes and method therefor |
| JP2007067760A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光分岐挿入スイッチ |
| JP4599614B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2010-12-15 | 日本電信電話株式会社 | 光分岐挿入スイッチ |
| WO2015049850A1 (ja) * | 2013-10-01 | 2015-04-09 | 日本電気株式会社 | 光減衰器 |
| JP2016054365A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 日本電気株式会社 | 量子鍵配送システムおよび冗長化方法 |
| EP3872564A1 (en) * | 2018-03-14 | 2021-09-01 | Juniper Networks, Inc. | Reduced crosstalk photonic switch |
| US11350190B2 (en) | 2018-03-14 | 2022-05-31 | Aurrion, Inc. | Reduced crosstalk photonic switch |
| US11678091B2 (en) | 2018-03-14 | 2023-06-13 | Openlight Photonics, Inc. | Reduced crosstalk photonic switch |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990914 |