JPH05130655A - 波長多重クロスコネクト回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 波長多重された信号が入出力する入出力ポー
ト間の接続と波長変換とを同時に行い、波長多重された
信号の交換を行う波長多重クロスコネクト回路に関し、
必要とする波長変換スイッチおよび波長変換回数を最小
限に抑える。 【構成】 各入力ポートから入力される波長多重された
信号を波長ごとに分離し、それぞれ所定の波長の信号に
波長変換を行う第１の波長変換手段と、入力ポートに対
応するそれぞれの第１の波長変換手段から入力される信
号を波長多重して分配する波長多重化手段と、出力ポー
ト対応に設置され、波長多重化手段から入力される波長
多重された信号からその出力ポートに対応する波長の信
号を選択し、それぞれ所定の波長の信号に波長変換を行
って出力ポートに波長多重して送出する第２の波長変換
手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、波長多重された信号が
入出力する入出力ポート間の接続と波長変換とを同時に
行い、波長多重された信号の交換を行う波長多重クロス
コネクト回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、波長多重クロスコネクト回路の
従来構成を示すブロック図である（参考文献：安井，上
村、“波長割当て交換方式の検討”、電子情報通信学
会、交換システム研究会資料、SSE90-97、pp.1-6、1990
年12月）。

【０００３】図６(1) において、入力ポート６１₁ 〜６
１₃ にはそれぞれ波長λ₁ 〜λ₃ の信号が波長多重され
て入力され、出力ポート６２₁ 〜６２₃ にはそれぞれ波
長λ ₁ 〜λ₃ の信号が波長多重されて出力される。波長
多重クロスコネクト回路は、入出力ポート間をスイッチ
回路６３₁ 〜６３₉ と接続リンク６４₁ 〜６４₁₈により
格子状に接続した構成である。ここで、スイッチ回路６
３₇ の内部構造を図６(2) に示すが、他のスイッチ回路
においても同様である。

【０００４】スイッチ回路６３₇ は、直交する接続リン
ク６４₁₃、６４₁₀を波長変換スイッチ（λＳＷ）６５お
よび波長多重化回路６６で接続した構成である。波長変
換スイッチ６５は、例えば図６(3)に示すように、λ₁
〜λ₃ のどの波長にもチューニングできる可変波長選択
フィルタ６７₁ 〜６７₃ と、発振波長がλ₁ 〜λ₃ で固
定である波長変換素子６８₁ 〜６８₃ とから構成され
る。この波長変換素子は、それぞれ固有の発振波長を有
する半導体レーザなどで実現可能である。

【０００５】パスの接続は、入力ポート６１と接続先の
出力ポート６２の交差点に位置する波長変換スイッチ６
５において、出力波長に対応する波長変換素子６８に接
続された可変波長選択フィルタ６７をスイッチング対象
の入力波長にチューニングすることで実現される。たと
えば、入力ポート６１₁ から入力される波長λ₃ の信号
を波長λ₁ に変換して出力ポート６２₂ に接続する場合
は、スイッチ回路６３ ₂ の波長変換スイッチ６５の可変
波長選択フィルタ６７₁ を波長λ₃にチューニングする
ことにより、波長λ₃ の信号を波長変換素子６８₁ で波
長λ₁ の信号に波長変換して出力ポート６２₂ に出力さ
せることができる。

【０００６】図７は、波長多重クロスコネクト回路の他
の従来構成を示すブロック図である（参考文献：S.Suzu
ki,K.Nagashima,"Optical Broadband Communications N
etwork Architecture Utilizing Wavelength-Dvision S
witching Technology",Proceeding of Topical Meeting
on Photonic Switching,ThA-2,March 1987)。

【０００７】図７において、入力ポート６１₁ 〜６１₃
にはそれぞれ波長λ₁ 〜λ₃ の信号が波長多重されて入
力され、出力ポート６２₁ 〜６２₃ にはそれぞれ波長λ
₁〜λ₃ の信号が波長多重されて出力される。ここに示
す波長多重クロスコネクト回路は、図６に示した同様の
波長変換スイッチ（λＳＷ）６５を３段接続して等価な
機能を実現している。なお、２段目の波長変換スイッチ
６５₄ 〜６５₆ の入力側および３段目の波長変換スイッ
チ６５₇ 〜６５₉ の入出力側に挿入される波長多重化回
路（ＭＵＸ）６６₁ 〜６６₉ は、波長λ₁ 〜λ₃ の３本
の信号を１本に波長多重する。また、このような波長多
重クロスコネクト回路は、従来から知られている３段接
続構成の空間スイッチ回路と等価であり、任意の入出力
ポート間の接続が可能になっている。

【０００８】たとえば、入力ポート６１₁ から入力され
る波長λ₃ の信号を波長λ₁ に変換して出力ポート６２
₂ に接続する場合は、波長変換スイッチ６５₁ を介して
ここでは波長λ₂ の信号に波長変換し、波長多重化回路
６６₂ を介して波長変換スイッチ６５₅ に送出する。波
長変換スイッチ６５₅ では、波長λ₁ の信号を出力ポー
ト６２₂ に出力するために波長λ₃ の信号に波長変換
し、波長多重化回路６６ ₅ を介して波長変換スイッチ６
５₈ に送出する。波長変換スイッチ６５₈ では、波長λ
₃ の信号を波長λ₁ の信号に波長変換し、波長多重化回
路６６₈ を介して出力ポート６２₂ に出力する。なお、
波長変換スイッチ６５₁ で変換する波長は、出力リンク
の状態に応じて適宜選択される。すなわち、最終的に出
力ポート６２₂ に接続される波長変換スイッチ６５₈ に
入力して波長λ₁ に波長変換すればよいので、その間の
ルートによって波長変換スイッチ６５₁ で変換される波
長が決定される。図７では、取りうるルートを太線で示
す。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
構成の波長多重クロスコネクト回路では、入出力ポート
をマトリクス状に配置し、そのすべての交差点に波長変
換スイッチ６５が必要となるために、波長変換スイッチ
の個数が入出力ポート数の２乗に比例する。したがっ
て、波長多重数および入出力ポート数の大きいクロスコ
ネクト回路を構成する場合には、回路規模が大きくなる
ことが避けられなかった。また、例えば入力ポートを１
つ増設するだけで、出力ポート数分の波長変換スイッチ
が必要となるとともに、それらを接続する接続リンクが
それ以上必要となるように、入出力ポートの増設に伴っ
て追加された波長変換スイッチを接続する作業も複雑に
なっていた。

【００１０】一方、図７に示す構成の波長多重クロスコ
ネクト回路では、必要となる波長変換スイッチ６５の数
は図６に示す構成と同じく９個であるが、入出力ポート
数が大きくなるに従って、図７に示す構成の方が波長変
換スイッチの数を少なくすることができる。たとえば、
同じ波長多重数で入出力ポート数を４とすると、図６に
示す構成の場合には16個必要となり、図７に示す構成の
場合には11個となる。

【００１１】しかし、図７に示す構成では、中間段の波
長変換スイッチ６５を波長多重数の増加に応じた数だけ
設ける必要があり、図６に示す構成では波長変換スイッ
チの数が波長多重数に依存しないのに比べて不利とな
る。すなわち、図７に示す構成では入出力ポート数が少
ない場合でも波長多重数に応じた回路規模が必要であっ
た。

【００１２】さらに、図６に示す構成では波長変換回数
が１回であるのに対して、図７に示す構成では同じ波長
に変換される場合も含めて各段で波長変換が行われるた
めに波長変換回数が増大する。この波長変換回数の増大
は、変換動作の不完全性に起因して信号のレベルあるい
は波長が変動する問題や、波長間のクロストークが大き
くなる問題を顕在化させる。この問題は、波長変換スイ
ッチ６５が図６(3) に示すように波長変換素子６８とし
て半導体レーザなどのアクティブ素子を含むので、これ
らの素子で発生する雑音の累積によってＳＮ比特性が劣
化する問題を発生させる。

【００１３】このように、従来の波長多重クロスコネク
ト回路は、入出力ポート数に応じて回路規模が飛躍的に
増大したり、それを避ける構成であってもクロストーク
や雑音によってＳＮ比特性が劣化するなどの問題があっ
た。また、小容量のシステムから大容量のシステムま
で、容易にかつ効率よく構築することが困難であった。

【００１４】本発明は、波長多重された信号が入出力す
る入出力ポート間のルーチングと波長変換とを同時に行
う波長多重クロスコネクト回路を波長変換スイッチを用
いて構成する場合に、必要とする波長変換スイッチおよ
び波長変換回数を最小限に抑えることができる波長多重
クロスコネクト回路を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の入力ポ
ートからそれぞれ波長多重された信号が入力され、各波
長の信号を所定の出力ポートの所定の波長に変換して出
力する波長多重クロスコネクト回路において、前記各入
力ポートから入力される波長多重された信号を波長ごと
に分離し、それぞれ所定の波長の信号に波長変換を行う
第１の波長変換手段と、前記入力ポートに対応するそれ
ぞれの第１の波長変換手段から入力される信号を波長多
重して分配する波長多重化手段と、前記出力ポート対応
に設置され、前記波長多重化手段から入力される波長多
重された信号からその出力ポートに対応する波長の信号
を選択し、それぞれ所定の波長の信号に波長変換を行っ
て前記出力ポートに波長多重して送出する第２の波長変
換手段とを備えたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明は、入力ポートの第１の波長変換手段で
入力信号の波長変換を行い、さらに波長多重化手段で複
数の入力ポートに対応する各第１の波長変換手段の出力
信号を波長多重し、それを出力ポートに分配する。出力
ポートの第２の波長変換手段では、分配された波長多重
信号からその出力ポートに対応する波長の信号を選択
し、それらについて所定の波長変換を行う。なお、従来
構成では中間段の波長が入力信号の波長のどれかに変換
されるが、本発明構成の中間段では入力信号の波長と異
なる波長に変換される場合もある。

【００１７】このように本発明では、波長変換を入力ポ
ートと出力ポートの２箇所で行い、その中間段に波長多
重化手段を備えることにより、従来構成に比べて波長変
換手段の個数を削減することができ、さらに波長変換回
数を少なくすることもできる。また、多重波長数の増加
に対しては、中間段に波長多重化手段を備えることによ
って波長変換手段の個数が多重波長数に依存することを
回避でき、入出力ポートの増設に対しては、その分だけ
の波長変換手段を追加するだけでよく、回路規模の削減
を図ることができる。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明の第一実施例構成を示すブロ
ック図である。図において、入力ポート６１₁ 〜６１₃
にはそれぞれ波長λ₁〜λ₃ の信号が波長多重されて入
力され、出力ポート６２₁〜６２₃ にはそれぞれ波長λ
₁ 〜λ ₃ の信号が波長多重されて出力される。各入力ポ
ート６１₁ 〜６１₃ には、それぞれ波長変換スイッチ
（λＳＷ）１１₁ 〜１１₃ が接続される。各波長変換ス
イッチ１１₁ 〜１１₃ で波長変換された信号は、それぞ
れ波長多重化回路（ＭＵＸ）１２₁ 〜１２₃ で波長多重
化されてスターカップラ１３に入力される。スターカッ
プラ１３は、入力信号を波長多重して各出力ポート対応
の波長変換スイッチ（λＳＷ）１４₁ 〜１４₃ に分配す
る。各波長変換スイッチ１４₁ 〜１４₃ でそれぞれ波長
λ₁ 〜λ₃ に波長変換された信号は、各出力ポート対応
の波長多重化回路（ＭＵＸ）１５₁ 〜１５₃ に入力さ
れ、さらに各出力ポート６２₁ 〜６２₃ に送出される。

【００１９】ここで、波長変換スイッチ１１₁ 〜１１₃
は、それぞれ波長λ₁ 〜λ₃ の信号を分離する波長分離
回路（ＤＭＸ）１６₁ 〜１６₃ と、発振波長が接続先に
応じてチューニングできる可変波長変換素子１７₁ 〜１
７₃ ，１７₄ 〜１７₆ ，１７ ₇ 〜１７₉ とから構成され
る。このような可変波長変換素子は、発振波長制御端子
を有する分布帰還形（ＤＦＢ）半導体レーザやブラッグ
反射形（ＤＢＲ）半導体レーザで容易に実現可能であ
る。また、波長変換スイッチ１４₁ 〜１４₃ は、それぞ
れ波長λ₁₁〜λ₃₁，λ₁₂〜λ₃₂，λ₁₃〜λ₃₃の信号を分
離する波長選択フィルタ１８₁ 〜１８₃ ，１８₄ 〜１８
₆ ，１８₇ 〜１８₉ と、発振波長がλ₁ 〜λ₃ で固定で
ある波長変換素子１９₁ 〜１９₃ ，１９₄ 〜１９₆ ，１
９₇ 〜１９ ₉ とから構成される。

【００２０】なお、可変波長変換素子１７₁ 〜１７
₉ は、出力ポートと出力ポートにおける変換波長によっ
てλ₁₁〜λ₃₃の９種類の波長に可変できることが要求さ
れる。また、分離する波長が固定である波長分離回路１
６と波長選択フィルタ１８は同等の機能を果たすので、
それぞれ所定の波長を分離するものであればどちらを用
いてもよい。すなわち、波長変換スイッチ１１₁ 〜１１
₃ では波長選択フィルタでλ₁ 〜λ₃ の信号を分離し、
波長変換スイッチ１４₁ 〜１４₃ では波長分離回路でλ
₁₁〜λ₃₁，λ₁₂〜λ₃₂，λ₁₃〜λ₃₃の信号を分離させて
もよい。ただし、回折格子やプリズムで実現できる波長
分離回路１６は、波長選択フィルタ１８に比べて信号電
力のロスを少なくすることができる。

【００２１】以下、従来技術の説明と同様に、入力ポー
ト６１₁ から入力される波長λ₃ の信号を波長λ₁ に変
換して出力ポート６２₂ に接続する場合の動作について
説明する。

【００２２】入力ポート６１₁ から入力された波長λ₃
の信号は、波長分離回路１６₁ で分離されて可変波長変
換素子１７₃ に入力される。この信号の接続先の波長選
択フィルタ１８₄ の選択波長はλ₁₂であるので、可変波
長変換素子１７₃ は波長λ₃ の信号を波長λ₁₂に変換し
て波長多重化回路１２₁ に送出する。この波長λ₁₂の信
号は、波長多重化回路１２₁ からスターカップラ１３を
介してすべての波長変換スイッチ１４₁ 〜１４₃ に分配
される。波長変換スイッチ１４₁ 〜１４₃ の各波長選択
フィルタ１８₁ 〜１８₉ で波長λ₁₂の信号を選択するの
は波長選択フィルタ１８₄ である。したがって、波長選
択フィルタ１８₄ の出力として取り出された波長λ₁₂の
信号（入力ポート６１₁ から入力される波長λ₃ の信
号）は、波長変換スイッチ１９₄ で波長λ₁ の信号に変
換されて波長多重化回路１５₂ に送出される。波長多重
化回路１５₂ では、他の波長の信号と多重化して出力ポ
ート６２₂ に出力する。

【００２３】このように本実施例構成では、入出力ポー
トにそれぞれ対応する数の波長変換スイッチがあればよ
く、図６に示す従来構成に比べて波長変換スイッチの個
数を少なくすることができ、図７に示す従来構成に比べ
て波長変換回数を少なくすることができる。また、入出
力ポートの増設に際しては、図７に示す従来構成と同様
に増設ポートに対応する波長変換スイッチを増やすだけ
で対応することができ、多重波長数の増加に対しては、
図６に示す従来構成と同様に波長変換スイッチの数を増
やす必要はないので、回路規模の削減を図ることができ
る。なお、スターカップラ１３は小型で受動的な回路で
あるので、多重波長数の増加に備えて最初から多ポート
のものを用意しても回路規模に与える影響は少ない。

【００２４】図２は、本発明の第二実施例構成を示すブ
ロック図である。図において、入力ポート６１₁ 〜６１
₃ にはそれぞれ波長λ₁ 〜λ₃ の信号が波長多重されて
入力され、出力ポート６２₁ 〜６２₃ にはそれぞれ波長
λ₁ 〜λ ₃ の信号が波長多重されて出力される。各入力
ポート６１₁ 〜６１₃ には、それぞれ波長変換スイッチ
（λＳＷ）２１₁ 〜２１₃ が接続される。各波長変換ス
イッチ２１₁ 〜２１₃ で波長変換された信号は、それぞ
れスターカップラ２３₁ 〜２３₃ に入力される。スター
カップラ２３₁ 〜２３₃ は、それぞれ入力信号を波長多
重して各出力ポート対応の波長変換スイッチ（λＳＷ）
２４₁ 〜２４₃ に分配する。各波長変換スイッチ２４₁
〜２４₃ でそれぞれ波長λ₁ 〜λ₃ に波長変換された信
号は、各出力ポート対応の波長多重化回路（ＭＵＸ）２
５₁ 〜２５₃ に入力され、さらに各出力ポート６２₁ 〜
６２₃ に送出される。

【００２５】ここで、波長変換スイッチ２１₁ 〜２１₃
は、それぞれλ₁ 〜λ₃ のいずれかの波長にチューニン
グして波長λ₁ 〜λ₃ の信号を分離する可変波長選択フ
ィルタ２６₁ 〜２６₃ ，２６₄ 〜２６₆ ，２６₇ 〜２６
₉ と、発振波長が接続先に応じてチューニングできる可
変波長変換素子２７₁ 〜２７₃ ，２７₄ 〜２７₆ ，２７
₇ 〜２７₉ とから構成される。また、波長変換スイッチ
２４₁ 〜２４₃ は、それぞれ波長λ₁ 〜λ₃ の信号を分
離する波長選択フィルタ２８₁ 〜２８₃ ，２８ ₄ 〜２８
₆ ，２８₇ 〜２８₉ と、発振波長をλ₁ 〜λ₃ のいずれ
かにチューニング可能な可変波長変換素子２９₁ 〜２９
₃ ，２９₄ 〜２９₆ ，２９₇ 〜２９₉ とから構成され
る。なお、分離する波長が固定である波長選択フィルタ
２８は、回折格子やプリズムで実現できる波長分離回路
に置き換えることもできる。

【００２６】以下、第一実施例の説明と同様に、入力ポ
ート６１₁ から入力される波長λ₃ の信号を波長λ₁ に
変換して出力ポート６２₂ に接続する場合の動作につい
て説明する。

【００２７】入力ポート６１₁ から入力された波長λ₃
の信号は、ここでは可変波長選択フィルタ２６₂ の選択
波長をλ₃にチューニングすることにより、可変波長選
択フィルタ２６₂ から可変波長変換素子２７₂ に入力さ
れる。この信号の接続先は、スターカップラ２３₂ を介
して波長変換スイッチ２４₂ の波長選択フィルタ２８ ₆
であるので、可変波長変換素子２７₂ の発振波長をλ₃
にチューニングすることにより、波長λ₃ でスターカッ
プラ２３₂ に送出され、さらにすべての波長変換スイッ
チ２４₁ 〜２４₃ に分配される。波長変換スイッチ２４
₁ 〜２４₃ のそれぞれ対応する波長選択フィルタ２
８₂ ，２８₆ ，２８₇ で波長λ₃ の信号を選択するのは
波長選択フィルタ２８₆ である。したがって、波長選択
フィルタ２８ ₆ の出力として取り出された波長λ₃ の信
号（入力ポート６１₁ から入力される波長λ₃ の信号）
は、可変波長変換スイッチ２９₆ の発振波長をλ₁にチ
ューニングすることにより、波長λ₁ の信号に変換され
て波長多重化回路２５₂ に送出される。波長多重化回路
２５₂ では、他の波長の信号と多重化して出力ポート６
２₂ に出力する。

【００２８】なお、本実施例では、波長変換スイッチ２
１₁ の可変波長選択フィルタ２６₂ の選択波長をλ₃ に
チューニングしたために、可変波長変換素子２７₂ の発
振波長をλ₃ にチューニングすることになったが、たと
えば可変波長選択フィルタ２６₁ の選択波長をλ₃ にチ
ューニングした場合には、可変波長変換素子２７₁ の発
振波長をλ₂ にチューニングし、スターカップラ２３₁
を介して波長変換スイッチ２４₂ に送出する。また、そ
の場合には、波長変換スイッチ２４₂ の可変波長変換素
子２９₅ が発振波長λ₁ にチューニングされる。スター
カップラ２３₃ を通過させる場合も同様である。

【００２９】また、本実施例の構成は、論理的に図７に
示す従来の３段構成に等価であり、スターカップラ２３
₁ 〜２３₃ を経由するリンクが従来の中間段の波長変換
スイッチ６５₄ 〜６５₆ のリンクに対応している。

【００３０】このように本実施例構成においても、第一
実施例と同様に従来構成に比べて波長変換スイッチの個
数を削減することができ、さらに波長変換回数を少なく
することもでき、回路規模の削減を図ることができる。
また、入出力ポートの増設に対しても容易に対応するこ
とができる。

【００３１】なお、本実施例は、可変波長変換素子２７
でチューニングする波長および波長選択フィルタ２８の
選択波長がλ₁ 〜λ₃ の３種類ですむ。ただし、スター
カップラが３個必要となる。一方、第一実施例では、ス
ターカップラは１個でよいが、可変波長変換素子１７で
チューニングする波長および波長選択フィルタ１８の選
択波長がλ₁₁〜λ₃₃の９種類が必要となっていた。

【００３２】図３は、本発明の第三実施例構成を示すブ
ロック図である。図において、入力ポート６１₁ 〜６１
₃ にはそれぞれ波長λ₁ 〜λ₃ の信号が波長多重されて
入力され、出力ポート６２₁ 〜６２₃ にはそれぞれ波長
λ₁ 〜λ ₃ の信号が波長多重されて出力される。各入力
ポート６１₁ 〜６１₃ には、それぞれ波長変換スイッチ
（λＳＷ）３１₁ 〜３１₃ が接続される。各波長変換ス
イッチ３１₁ 〜３１₃ で波長変換された信号は、それぞ
れスターカップラ３３₁ 〜３３₃ に入力される。スター
カップラ３３₁ 〜３３₃ は、それぞれ入力信号を波長多
重して各出力ポート対応の波長変換スイッチ（λＳＷ）
３４₁ 〜３４₃ に分配する。各波長変換スイッチ３４₁
〜３４₃ でそれぞれ波長λ₁ 〜λ₃ に波長変換された信
号は、各出力ポート対応の波長多重化回路（ＭＵＸ）３
５₁ 〜３５₃ に入力され、さらに各出力ポート６２₁ 〜
６２₃ に送出される。

【００３３】ここで、波長変換スイッチ３１₁ 〜３１₃
は、それぞれλ₁ 〜λ₃ のいずれかの波長にチューニン
グして波長λ₁ 〜λ₃ の信号を分離する可変波長選択フ
ィルタ３６₁ 〜３６₃ ，３６₄ 〜３６₆ ，３６₇ 〜３６
₉ と、発振波長がλ₁ 〜λ₃で固定である波長変換素子
３７₁ 〜３７₃ ，３７₄ 〜３７₆ ，３７₇ 〜３７₉ とか
ら構成される。また、波長変換スイッチ３４₁ 〜３４₃
は、それぞれλ₁ 〜λ ₃ のいずれかの波長にチューニン
グして波長λ₁ 〜λ₃ の信号を分離する可変波長選択フ
ィルタ３８₁ 〜３８₃ ，３８₄ 〜３８₆ ，３８₇ 〜３８
₉ と、発振波長をλ₁ 〜λ₃ のいずれかにチューニング
可能な可変波長変換素子３９₁ 〜３９₃ ，３９₄ 〜３９
₆ ，３９₇ 〜３９₉ とから構成される。

【００３４】すなわち、第二実施例が出力ポート側の波
長変換スイッチ２４₁ 〜２４₃ の各波長選択フィルタ２
８₁ 〜２８₉ の選択波長を固定としたのに対して、本実
施例は入力ポート側の波長変換スイッチ３１₁ 〜３１₃
の各波長変換素子３７₁ 〜３７₉ の発振波長を固定とし
た構成である。

【００３５】以下、第一実施例および第二実施例の説明
と同様に、入力ポート６１₁ から入力される波長λ₃ の
信号を波長λ₁ に変換して出力ポート６２₂ に接続する
場合の動作について説明する。

【００３６】入力ポート６１₁ から入力された波長λ₃
の信号は、ここでは可変波長選択フィルタ３６₂ の選択
波長をλ₃にチューニングすることにより、可変波長選
択フィルタ３６₂ から波長変換素子３７₂ に入力され
る。この波長λ₃ の信号は、波長変換素子３７₂ で波長
λ₂ に変換されてスターカップラ３３₂ に送出され、さ
らにすべての波長変換スイッチ３４₁ 〜３４₃ に分配さ
れる。波長変換スイッチ３４₁ 〜３４₃ のそれぞれ対応
する可変波長選択フィルタ３８₂ ，３８₅ ，３８ ₈ のう
ち、可変波長選択フィルタ３８₅ の選択波長をλ₂ にチ
ューニングすることにより、スターカップラ３３₂ から
送られた波長λ₂ の信号（入力ポート６１ ₁ から入力さ
れる波長λ₃ の信号）は可変波長変換スイッチ３９₅ に
送出され、その発振波長をλ₁ にチューニングすること
により、波長λ₁ の信号に変換されて波長多重化回路３
５₂ に送出される。波長多重化回路３５₂ では、他の波
長の信号と多重化して出力ポート６２₂ に出力する。

【００３７】なお、本実施例では、波長変換スイッチ３
１₁ の可変波長選択フィルタ３６₂ の選択波長をλ₃ に
チューニングしたために、波長変換スイッチ３４₂ の可
変波長選択フィルタ３８₅ の選択波長をλ₂ にチューニ
ングし、可変波長変換素子３９₅ の発振波長をλ₁ にチ
ューニングすることになった。したがって、たとえば可
変波長選択フィルタ３６₁ の選択波長をλ₃ にチューニ
ングした場合には、波長λ₁ でスターカップラ３３₁ を
通過するので、波長変換スイッチ３４₂ の可変波長選択
フィルタ３８₄ の選択波長をλ₁ にチューニングし、可
変波長変換素子３９₄ の発振波長をλ₁ にチューニング
する。スターカップラ３３₃ を通過させる場合も同様で
ある。

【００３８】また、本実施例の構成は、論理的に図７に
示す従来の３段構成に等価であり、スターカップラ３３
₁ 〜３３₃ を経由するリンクが従来の中間段の波長変換
スイッチ６５₄ 〜６５₆ のリンクに対応している。

【００３９】このように本実施例構成においても、第一
実施例および第二実施例と同様に従来構成に比べて波長
変換スイッチの個数を削減することができ、さらに波長
変換回数を少なくすることもでき、回路規模の削減を図
ることができる。また、入出力ポートの増設に対しても
容易に対応することができる。

【００４０】なお、本実施例は、波長変換素子３７の発
振波長および可変波長選択フィルタ３８でチューニング
する波長がλ₁ 〜λ₃ の３種類ですむ。ただし、スター
カップラが３個必要となる。

【００４１】図６は、本発明の第四実施例構成を示すブ
ロック図である。図において、入力ポート６１₁ 〜６１
₃ にはそれぞれ波長λ₁ 〜λ₃ の信号が波長多重されて
入力され、出力ポート６２₁ 〜６２₃ にはそれぞれ波長
λ₁ 〜λ ₃ の信号が波長多重されて出力される。各入力
ポート６１₁ 〜６１₃ には、それぞれ波長変換スイッチ
（λＳＷ）４１₁ 〜４１₃ が接続される。各波長変換ス
イッチ４１₁ 〜４１₃ で波長変換された信号は、それぞ
れ波長多重化回路（ＭＵＸ）４２₁ 〜４２₃ で波長多重
化されてスターカップラ４３に入力される。スターカッ
プラ４３は、入力信号を波長多重して各出力ポート対応
の波長変換スイッチ（λＳＷ）４４₁ 〜４４₃ に分配す
る。各波長変換スイッチ４４₁ 〜４４₃ でそれぞれ波長
λ₁ 〜λ₃ に波長変換された信号は、各出力ポート対応
の波長多重化回路（ＭＵＸ）４５₁ 〜４５₃ に入力さ
れ、さらに各出力ポート６２₁ 〜６２₃ に送出される。

【００４２】ここで、波長変換スイッチ４１₁ 〜４１₃
は、それぞれλ₁ 〜λ₃ のいずれかの波長にチューニン
グして波長λ₁ 〜λ₃ の信号を分離する可変波長選択フ
ィルタ４６₁ 〜４６₃ ，４６₄ 〜４６₆ ，４６₇ 〜４６
₉ と、発振波長が接続先に応じてチューニングできる可
変波長変換素子４７₁ 〜４７₃ ，４７₄ 〜４７₆ ，４７
₇ 〜４７₉ とから構成される。また、波長変換スイッチ
４４₁ 〜４４₃ は、それぞれ波長λ₁₁〜λ₃₁，λ₁₂〜λ
₃₂，λ₁₃〜λ₃₃の信号を分離する波長選択フィルタ４８
₁ 〜４８₃ ，４８₄ 〜４８₆ ，４８₇ 〜４８₉ と、発振
波長をλ₁ 〜λ ₃ のいずれかにチューニング可能な可変
波長変換素子４９₁ 〜４９₃ ，４９₄ 〜４９₆ ，４９₇
〜４９₉ とから構成される。なお、分離する波長が固定
である波長選択フィルタ４８は、回折格子やプリズムで
実現できる波長分離回路に置き換えることもできる。

【００４３】本実施例の構成の特徴とするところは、第
一実施例のように１個のスターカップラを用いるにもか
かわらず、各可変波長変換素子４７でチューニングする
波長がλ₁₁〜λ₃₃の９種類必要としない点である。以
下、図５を参照してその理由を説明する。

【００４４】波長変換スイッチ４４₁ 〜４４₃ の各波長
選択フィルタ４８₁ 〜４８₃ ，４８ ₄ 〜４８₆ ，４８₇
〜４８₉ における選択波長が、それぞれλ₁₁〜λ₃₁，λ
₁₂〜λ₃₂，λ₁₃〜λ₃₃であるときに、その配列が図５
(1) に示すようにλ₁₁からλ₃₃まで順に並ぶものとす
る。その場合には、波長変換スイッチ４４₁ 〜４４₃ ご
とに各波長選択フィルタ４８の通過帯域が集中している
ので設計が容易である。

【００４５】ここで、波長変換スイッチ４１₁ 〜４１₃
の各可変波長変換素子４７₁ 〜４７ ₃ ，４７₄ 〜４
７₆ ，４７₇ 〜４７₉ は、それぞれλ₁₁〜λ₃₃のすべて
の波長をカバーする必要はなく、各波長変換スイッチ４
４₁ 〜４４₃ に割り当てられている波長から互いに重複
しないように３種類を組み合わせればよい。たとえば、
可変波長変換素子４７₁ ，４７₄ ，４７₇ は発振波長を
λ₁₁，λ₁₂，λ₁₃（図中）の範囲とし、可変波長変換
素子４７₂ ，４７₅ ，４７₈ は発振波長をλ₂₁，λ ₂₂，
λ₂₃（図中）の範囲とし、可変波長変換素子４７₃ ，
４７₆ ，４７₉ は発振波長をλ₃₁，λ₃₂，λ₃₃（図中
）の範囲とすればよい。

【００４６】これは、第一実施例に対して、波長変換ス
イッチ４４で最終的に波長変換する素子を可変にしたこ
とによる大きな利点であるが、図５(1) の組み合わせで
は波長変換スイッチ４１₁ 〜４１₃ ごとの可変波長変換
素子４７の波長範囲は広くなる。

【００４７】なお、その組み合わせは、重複せずかつ接
続先がすべての出力ポートに対応できるものであれば、
例えば図７(2) に示す組み合わせ、その他でもよい。ま
た、各波長の配列が図７(3) に示すように、図７(1) に
示した組み合わせでそれぞれ連続して並ぶようにしても
よい。その場合には、波長変換スイッチ４４₁ 〜４４ ₃
ごとの可変波長選択フィルタ４８の通過帯域が逆に広が
るが、波長変換スイッチ４１₁ 〜４１₃ ごとの可変波長
変換素子４７の波長範囲を狭くすることができる。な
お、各組み合わせ内での波長配列を替えてもよい。

【００４８】以下、第一実施例〜第三実施例の説明と同
様に、入力ポート６１₁ から入力される波長λ₃ の信号
を波長λ₁ に変換して出力ポート６２₂ に接続する場合
の動作について説明する。

【００４９】なお、波長変換スイッチ４１₁ 〜４１₃ の
各可変波長変換素子４７₁ 〜４７₃ ，４７₄ 〜４７₆ ，
４７₇ 〜４７₉ における発振波長の組み合わせは、図５
(1)の場合を採用するものとする。すなわち、波長変換
スイッチ４１₁ と波長変換スイッチ４４₂ との間で用い
る波長に応じて、まず可変波長選択フィルタ４６₁ 〜４
６₃ の１つが指定される。

【００５０】入力ポート６１₁ から入力された波長λ₃
の信号は、ここでは可変波長選択フィルタ４６₂ の選択
波長をλ₃にチューニングすることにより、可変波長選
択フィルタ４６₂ から可変波長変換素子４７₂ に入力さ
れる。この信号の接続先は波長変換スイッチ４４₂ であ
るので、可変波長変換素子４７₂ の発振波長をλ₂₂にチ
ューニングすることにより、スターカップラ４３を介し
て波長変換スイッチ４４₂ の波長選択フィルタ４８₅ に
入力され、さらに可変波長変換スイッチ４９₅ に入力さ
れる。ここで、可変波長変換スイッチ４９₅ の発振波長
をλ₁ にチューニングすることにより、波長λ₁ の信号
に変換されて波長多重化回路４５₂ に送出され、他の波
長の信号と多重化されて出力ポート６２₂ に出力され
る。

【００５１】また、たとえば波長変換スイッチ４１₁ と
波長変換スイッチ４４₂ との間で用いる波長をλ₁₂とし
た場合には、可変波長選択フィルタ４６₁ の選択波長を
λ₃ にチューニングし、可変波長変換素子４７₁ の発振
波長をλ₁₂にチューニングしてスターカップラ４３を介
して波長変換スイッチ４４₂ に送出する。その場合に
は、波長変換スイッチ４４₂ の可変波長変換素子４９₄
が発振波長λ₁ にチューニングされる。ここで、先の例
のように波長変換スイッチ４１₁ と波長変換スイッチ４
４₂との間で波長をλ₂₂を用いて接続が行われていると
きに、入力ポート６１₂ から入力される波長λ₃ の信号
を波長λ₂に変換して出力ポート６２₂ に接続する場合
の動作について説明する。

【００５２】波長変換スイッチ４１₂ では、波長λ₂₂が
すでに可変波長変換素子４７₂ に割り当てられて使用で
きないので、波長変換スイッチ４４₂ へルーチングする
には可変波長選択フィルタ４６₄ あるいは４６₆ の選択
波長をλ₃ にチューニングする。可変波長選択フィルタ
４６₄ で入力ポート６１₂ の波長λ₃ の信号を選択した
場合には、可変波長変換素子４７₄ の発振波長をλ₁₂に
チューニングし、可変波長選択フィルタ４６₆ で入力ポ
ート６１₂ の波長λ₃ の信号を選択した場合には、可変
波長変換素子４７₆ の発振波長をλ₃₂にチューニングす
る。以下同様である。

【００５３】このように本実施例では、入力ポート側で
波長変換するときに割り当てる波長を選択する。この性
質は、論理的に図７に示す従来の３段構成に等価であ
り、図５に示す，，の波長の集合が従来の中間段
の波長変換スイッチ６５₄ 〜６５₆ のリンクに対応して
いる。

【００５４】なお、本実施例構成においても、第一実施
例〜第三実施例と同様に従来構成に比べて波長変換スイ
ッチの個数を削減することができ、さらに波長変換回数
を少なくすることもでき、回路規模の削減を図ることが
できる。また、入出力ポートの増設に対しても容易に対
応することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、波長変換
スイッチの削減が可能となり、また各回路間の接続リン
クの本数を少なくすることができる。さらに、回路構成
がモジュール化されているので、これをビルディングブ
ロック状に接続するだけで、入出力ポートの増設に容易
に対応することができる。また、その回路規模も入出力
ポート数に応じたものとなり、最初から大規模なものを
設置する必要がない。したがって、任意の規模に対応で
きる波長多重クロスコネクト回路を小型で経済的に実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の第二実施例構成を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の第三実施例構成を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明の第四実施例構成を示すブロック図であ
る。

【図５】第四実施例における波長の割り当て法を説明す
る図である。

【図６】波長多重クロスコネクト回路の従来構成を示す
ブロック図である。

【図７】波長多重クロスコネクト回路の別の従来構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１１，１４ 波長変換スイッチ（λＳＷ） １２，１５ 波長多重化回路（ＭＵＸ） １３ スターカップラ １６ 波長分離回路（ＤＭＸ） １７ 可変波長変換素子 １８ 波長選択フィルタ １９ 波長変換素子 ２１，２４ 波長変換スイッチ（λＳＷ） ２３ スターカップラ ２５ 波長多重化回路（ＭＵＸ） ２６ 可変波長選択フィルタ ２７ 可変波長変換素子 ２８ 波長選択フィルタ ２９ 可変波長変換素子 ３１，３４ 波長変換スイッチ（λＳＷ） ３３ スターカップラ ３５ 波長多重化回路（ＭＵＸ） ３６ 可変波長選択フィルタ ３７ 波長変換素子 ３８ 可変波長選択フィルタ ３９ 可変波長変換素子 ４１，４４ 波長変換スイッチ（λＳＷ） ４２，４５ 波長多重化回路（ＭＵＸ） ４３ スターカップラ ４６ 可変波長選択フィルタ ４７ 可変波長変換素子 ４８ 波長選択フィルタ ４９ 可変波長変換素子 ６１ 入力ポート ６２ 出力ポート ６３ スイッチ回路 ６４ 接続リンク ６５ 波長変換スイッチ ６６ 波長多重化回路 ６７ 可変波長選択フィルタ ６８ 波長変換素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の入力ポートからそれぞれ波長多重
   された信号が入力され、各波長の信号を所定の出力ポー
   トの所定の波長に変換して出力する波長多重クロスコネ
   クト回路において、 前記各入力ポートから入力される波長多重された信号を
   波長ごとに分離し、それぞれ所定の波長の信号に波長変
   換を行う第１の波長変換手段と、 前記入力ポートに対応するそれぞれの第１の波長変換手
   段から入力される信号を波長多重して分配する波長多重
   化手段と、 前記出力ポート対応に設置され、前記波長多重化手段か
   ら入力される波長多重された信号からその出力ポートに
   対応する波長の信号を選択し、それぞれ所定の波長の信
   号に波長変換を行って前記出力ポートに波長多重して送
   出する第２の波長変換手段とを備えたことを特徴とする
   波長多重クロスコネクト回路。