JPH05188405A - Method for controlling polarization control type spatial optical switch - Google Patents

Method for controlling polarization control type spatial optical switch

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JPH05188405A
JPH05188405A JP4002092A JP209292A JPH05188405A JP H05188405 A JPH05188405 A JP H05188405A JP 4002092 A JP4002092 A JP 4002092A JP 209292 A JP209292 A JP 209292A JP H05188405 A JPH05188405 A JP H05188405A
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JP
Japan
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polarization
light
signal
control signal
cnt
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4002092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Yamamoto
毅 山本
Takakiyo Nakagami
隆清 中神
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05188405A publication Critical patent/JPH05188405A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To switch optical paths dispersedly by changing over control signal light superposed on information signal light with multistage spatial optical switch. CONSTITUTION:A polarized light separator 1 separates the polarized light of incident light and a polarized light controller 21 controls the polarization direction and outputs the light; and a 1st reflection block 5 which has a lambda/4 plate 3 and an optical path changing element 4 shifts the incident light by an inherent quantity and reflects it and a 2nd reflection block 8 which has a lambda/4 plate 6 and a reflecting mirror 7 reflects the incident light to the same optical path and changes the optical path of the input light of laterally polarized light to a vertical direction as it is according to the separating direction of the polarized light separator 1 by controlling the polarization direction of the polarized light controller 21 to output the light. In this case, the information signal light and the control signal light of the polarized light controller are superposed on the input light, a part of the control signal light is transmitted through the optical path changing element and reflecting mirror 7, and the transmitted control signal light is detected by photodetectors 9 and 10 arranged at the back. Then the light is supplied as control information to a polarized light controller 22 in a succeeding state.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、空間光スイッチの制御
方法に関し、特に空間光スイッチにおいて偏光制御,偏
光ビームスプリッタ(PBS)による偏光分離,プリズ
ム等によって光路変更を行う、偏光制御型空間光スイッ
チの制御方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a spatial light switch, and more particularly to a polarization control type spatial light in which a spatial light switch controls polarization, polarization separation by a polarization beam splitter (PBS), and an optical path change by a prism. The present invention relates to a switch control method.

【0002】通信・情報処理システムにおける高速・大
容量化に対応するため、光を利用して信号の接続,切り
替えを行うことが考えられており、特にボード間,チッ
プ間,導波路間,ファイバ間等の、一次元または二次元
の空間多重化された光信号の可変接続を行う偏光制御型
空間光スイッチの開発が進められている。
In order to cope with high-speed and large-capacity in communication / information processing systems, it is considered to connect and switch signals by using light, particularly between boards, between chips, between waveguides, and fibers. The development of a polarization control type spatial optical switch for variably connecting one-dimensional or two-dimensional spatially multiplexed optical signals in a space, etc. is under way.

【0003】このような偏光制御型空間光スイッチにお
いては、1段構成の空間光スイッチを複数段カスケード
に接続して、多入力,多出力空間光スイッチを構成した
場合の、各段の偏光制御器の設定による光路切り替えを
容易に行うことができるとともに、光信号のセルフルー
チングや分散処理を実現可能なものであることが要望さ
れる。
In such a polarization control type spatial optical switch, polarization control of each stage in the case where a multi-input and multi-output spatial optical switch is constructed by connecting a single-stage spatial optical switch to a plurality of cascades It is demanded that the optical path can be easily switched by setting the device, and that self-routing and dispersion processing of optical signals can be realized.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来の空間光スイッチの制御方法として
は、光信号が入力する入力ノードのアドレスと、その光
信号に対する所望の出力ノードのアドレスとを、光スイ
ッチの制御則に当てはめて、計算機上で光スイッチをシ
ミュレートすることによって、すべての段のすべてのノ
ードの偏光制御器の状態を決定する方法が、一般に用い
られている。
2. Description of the Related Art As a conventional method for controlling a spatial optical switch, a computer is applied by applying an address of an input node to which an optical signal is input and an address of a desired output node for the optical signal to the control rule of the optical switch. The method of determining the state of the polarization controller of all nodes of all stages by simulating an optical switch above is commonly used.

【0005】しかしながら、1段構成の空間光スイッチ
を複数段カスケードに接続して、多段構成の光スイッチ
を構成し、多入力,多出力の空間光スイッチを実現する
技術は、従来知られていない。
However, a technique for realizing a multi-input, multi-output spatial optical switch by connecting a single-stage spatial optical switch to a multi-stage cascade to form a multi-stage optical switch has not been known. ..

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】1段構成の光スイッチ
を複数段カスケードに接続して、多段空間光スイッチを
構成し、多入力、多出力の切り替え可能な光スイッチを
実現しようとする場合には、多段空間光スイッチを構成
するすべての段の光スイッチの制御を行うことが必要で
ある。
When an optical switch having a one-stage configuration is connected to a plurality of stages to form a multi-stage spatial optical switch and an optical switch capable of switching between multiple inputs and multiple outputs is to be realized. It is necessary to control the optical switches of all the stages forming the multi-stage spatial optical switch.

【0007】この場合、光スイッチの切り替えの制御則
としては、光信号自体の持つアドレッシング情報によっ
て行って、それぞれの光スイッチ段での光信号の行き先
を決定することが必要となるが、そのためには、それぞ
れの段,ノードにおいて、個々の偏光制御器の制御を分
散的に行わねばならない。換言すれば、各偏光制御器に
入力した光信号のアドレッシング情報によって、その偏
光制御器の状態を決定しなければならない。
In this case, as a control rule for switching the optical switch, it is necessary to determine the destination of the optical signal in each optical switch stage by performing the addressing information of the optical signal itself. Must dispersively control individual polarization controllers in each stage and node. In other words, the state of each polarization controller must be determined by the addressing information of the optical signal input to each polarization controller.

【0008】そのためには、すべての光スイッチ段で光
信号をモニタして、光信号中に含まれる制御信号を抽出
して、偏光制御器の制御情報に変換する必要がある。し
かしながら、従来、このような制御方式は全く知られて
いない。
For that purpose, it is necessary to monitor the optical signal in all the optical switch stages, extract the control signal contained in the optical signal, and convert it into the control information of the polarization controller. However, heretofore, such a control method has not been known at all.

【0009】本発明はこのような従来技術の課題を解決
しようとするものであって、多段構成の空間光スイッチ
において、各光スイッチ段で光信号をモニタして、光信
号中に含まれる制御信号を抽出して、偏光制御器の制御
情報に変換することができるようにするものであり、そ
のための制御信号の多重化方式,制御信号のモニタ方式
等を含む偏光制御型空間光スイッチの制御方式を提供す
ることを目的としている。
The present invention is intended to solve such a problem of the prior art, and in a spatial optical switch having a multistage structure, an optical signal is monitored at each optical switch stage and control included in the optical signal is performed. It is intended to extract a signal and convert it into control information of a polarization controller, and control of a polarization control type spatial optical switch including a control signal multiplexing method and a control signal monitoring method therefor. It is intended to provide a scheme.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理的
構成を示したものである。本発明は、入射光における一
方の偏光成分を通過させ、これと直交する他方の偏光成
分を反射させて出力する偏光分離器1と、偏光分離器1
の入射光側に配置され外部制御に応じて入力光INの偏
光方向をそのまま、またはこれと直交方向に変化させて
出力する偏光制御器21 と、主軸が入射光の偏光方向と
45°をなすように、偏光分離器1の反射光と垂直に配
置されたλ/4板3と、λ/4板3からの入射光を中心
軸に対して反対側にその素子に固有の量だけ光路をシフ
トさせて反射する光路変更素子4とからなる第1の反射
ブロック5と、光軸が入射光の偏光方向と45°をなす
ように偏光分離器1の通過光と垂直に配置されたλ/4
板6と、λ/4板6からの入射光を同一光路に反射する
反射鏡7とからなる第2の反射ブロック8とを有し、偏
光制御器21 における偏光方向の制御によって、偏光分
離器1の分離方向に応じて縦偏光または横偏光の入力光
INの光路を、そのまままたはその進行方向と垂直方向
に変更して出力光OUTを発生する空間光スイッチ、ま
たは、第1の反射ブロック5と第2の反射ブロック8と
を入れ換えてなる空間光スイッチ、または、偏光制御器
1 および光路変更素子4をアレイ状にして複数の光入
力を可能にした空間光スイッチにおいて、入力光INに
おいて、情報信号光とこれと同偏光からなる偏光制御器
の制御信号光とを重畳するとともに、光路変更素子4お
よび反射鏡7を該制御信号光の一部が透過できる特性と
して、該透過した制御信号光を該光路変更素子4および
反射鏡7の背後に配置された光検出器9,10によって
検出することによって、入力光INの偏光方向のいかん
にかかわらず、または異なる偏光方向の光が同時に入力
しても、前記制御信号を検出して次段の偏光制御器22
に制御情報として与えることができるようにしたもので
ある。
FIG. 1 shows the basic configuration of the present invention. The present invention is directed to a polarization separator 1 that allows one polarization component of incident light to pass therethrough and reflects the other polarization component orthogonal to this polarization component for output, and a polarization separator 1.
As the polarization direction of the input light IN according to the arrangement to external control on the incident light side of, or between the polarization controller 2 1 orthogonal direction is changed to output this, the spindle is the polarization direction and 45 ° of the incident light As described above, the λ / 4 plate 3 arranged perpendicularly to the reflected light of the polarization separator 1 and the incident light from the λ / 4 plate 3 are provided on the opposite side with respect to the central axis by an optical path specific to the element. A first reflection block 5 composed of an optical path changing element 4 which shifts and reflects the light, and λ arranged perpendicular to the light passing through the polarization separator 1 so that the optical axis forms an angle of 45 ° with the polarization direction of the incident light. / 4
A plate 6, and a second reflection block 8 consisting of the reflecting mirror 7 for reflecting the same optical path the incident light from lambda / 4 plate 6, under the control of the polarization direction in the polarization controller 2 1, polarization separation A spatial light switch for generating output light OUT by changing the optical path of vertically polarized light or horizontally polarized input light IN as it is or in the direction perpendicular to its traveling direction according to the separation direction of the device 1, or a first reflection block. 5 and space optical switch comprising interchanged and the second reflection block 8, or in space optical switch that allows multiple optical inputs to a polarization controller 2 1 and the optical path changing element 4 in an array, the input light iN In the above, the information signal light and the control signal light of the polarization controller having the same polarization as that of the information signal light are superposed, and at the same time, the optical path changing element 4 and the reflecting mirror 7 have a characteristic that a part of the control signal light can be transmitted. Control By detecting the signal light by the photodetectors 9 and 10 arranged behind the optical path changing element 4 and the reflecting mirror 7, regardless of the polarization direction of the input light IN, or light of different polarization directions is simultaneously detected. Even if input, the control signal is detected and the polarization controller 2 2 at the next stage is detected.
The control information can be given to the.

【0011】本発明はこの場合に、情報信号に対して時
分割で制御信号を重畳するとともに、光路変更素子4ま
たは反射鏡7を、光の一部を透過し、残りの光を反射す
る特性を有するものとし、入力光の一部が該光路変更素
子4または反射鏡7を通過することによって、光検出器
9または10において、入力光における制御情報を検出
するものである。
In this case, according to the present invention, the control signal is superimposed on the information signal in a time division manner, and a part of the light is transmitted through the optical path changing element 4 or the reflecting mirror 7, and the remaining light is reflected. When a part of the input light passes through the optical path changing element 4 or the reflecting mirror 7, the photodetector 9 or 10 detects the control information in the input light.

【0012】また本発明はこの場合に、光路変更素子4
または反射鏡7の反射部を波長フィルタの効果を有する
ものとし、反射部で反射される波長の情報信号光と、そ
の一部が反射部を透過する波長の制御信号光とを波長多
重した入力光INから、光検出器9,10によって制御
情報を検出するものである。
In this case, the present invention also provides an optical path changing element 4
Alternatively, the reflection part of the reflection mirror 7 may have a wavelength filter effect, and the information signal light of the wavelength reflected by the reflection part and the control signal light of the wavelength part of which is transmitted through the reflection part are wavelength-multiplexed input. The control information is detected by the photodetectors 9 and 10 from the light IN.

【0013】また本発明はこの場合に、情報信号光の波
長と、前記制御信号光の波長とがλ/4板3,6で生じ
る常光と異常光との間の位相差が(2mπ+π/2)ラ
ジアン(mは整数)になるようにすることによって、情
報信号光と制御信号光との波長の相違に基づくλ/4板
の特性の相違が生じないようにしたものである。
Further, in the present invention, in this case, the wavelength difference between the information signal light and the control signal light is (2mπ + π / 2) between the ordinary light and the extraordinary light generated at the λ / 4 plates 3 and 6. ) The radians (m is an integer) are used to prevent the difference in the characteristics of the λ / 4 plate due to the difference in the wavelength between the information signal light and the control signal light.

【0014】また本発明はこの場合に、上述のいずれか
の空間光スイッチを多段に接続したものからなり、0か
ら(2N −1)の整数によって順次番号を与えられた2
N 個の入力と出力とを有し、2N-1 ,…,2N-n ,…,
0 チャンネルシフト(n=1,2,…,N)のN段の
N ノードの一般ルーチング用光スイッチ段によって構
成された光スイッチ網、またはこれに1段または複数段
の迂回用の光スイッチ段を加えて構成した光スイッチ
網、またはこれらの場合の光スイッチ段の順序を入れ換
えた光スイッチ網における一般ルーチング段において、
到達すべき出力ノードのアドレスを二進数で表したNビ
ットの二値のシリアル信号の先頭に随時“1”の同期識
別用のビットBdis を付加したN+1ビットの信号とし
て与えられる制御信号Scnt と、各段で制御信号Scnt
から抽出され、制御信号Scnt の1パルスの幅と同程度
のパルス幅を持ち、2N-n シフトの段ではnビット目に
同期する同期信号Ssyn と、2N-n シフトの段における
ノード番号の二進数表示のnビット目の数字によって表
される、段数,ノードの状態を表す信号Snodeと、ある
光スイッチ段における光路変更素子4が偏光分離器1の
横偏光が出射する側にある場合は“0”となり、縦偏光
が出射する側にある場合は“1”となる光路変更素子4
の位置を表す信号Sops とを設定し、横偏光からなるそ
の段の入射光を優先させる場合には、(横偏光の制御信
号Scnt と信号Snodeと信号Sops の否定の排他的論理
和と横偏光の同期信号Ssyn との積)と(縦偏光の制御
信号Scn t と信号Snodeの否定と信号Sops の否定の排
他的論理和と横偏光の同期信号S syn の否定との積)と
の和をとり、その結果が“0”のときは、入射光の偏光
をそのまま出力し、結果が“1”のときは入射光の偏光
を90°回転させるように次段の偏光制御器アレイの同
番号のノードの偏光制御器の状態を制御する。また縦偏
光からなるその段の入射光を優先させる場合には、(横
偏光の制御信号Scn t と信号Snodeと信号Sops の否定
の排他的論理和と縦偏光の同期信号Ssyn の否定との
積)と(縦偏光の制御信号Scnt と信号Snodeの否定と
信号Sops の否定の排他的論理和と縦偏光の同期信号S
syn の積)との和をとり、その結果が“0”のときは、
入射光の偏光をそのまま出力し、結果が“1”のときは
入射光の偏光を90°回転させるように次段の偏光制御
器アレイの同番号のノードの偏光制御器の状態を制御
し、または制御信号Scnt,信号Snode, 同期信号Ssys,
信号Sops とからなる制御情報に対して以上の制御と同
様の効果をもたらす論理処理を行うものである。
In this case, the present invention is also applicable to any one of the above.
It consists of multiple spatial light switches connected in multiple stages.
Et al (2N2 sequentially numbered by the integer of -1)
NHas 2 inputs and 2 outputsN-1, ..., 2Nn,… ,
Two0Channel shift (n = 1, 2, ..., N)
TwoNStructured by optical switching stage for general routing of node
Optical switch network made, or one or more stages
Optical switch configured by adding an optical switch stage for bypassing
Swap the nets, or the order of the optical switch stages in these cases
In the general routing stage of the optical switch network,
The address of the output node that should be reached
Bit binary serial signal starts with “1” synchronization at any time
Bit B for anotherdisAs an N + 1 bit signal with
Control signal S given bycntAnd the control signal S at each stagecnt
Extracted from the control signal ScntAbout the same as the width of one pulse
Has a pulse width of 2NnIn the shift stage, at the nth bit
Sync signal S for synchronizationsynAnd 2NnIn the shift stage
Expressed by the nth bit number in binary notation of node number
Signal S indicating the number of stages and the state of the nodenodea
The optical path changing element 4 in the optical switch stage is
If it is on the output side of the horizontally polarized light, it becomes "0", and the vertically polarized light
The optical path changing element 4 which becomes "1" when the light is on the side of emitting light
Signal S indicating the position ofopsAnd the horizontal polarization.
To prioritize the incident light in the
Issue ScntAnd signal SnodeAnd signal SopsExclusive logic of denial of
Sync signal S of sum and horizontal polarizationsynAnd product) and (vertical polarization control)
Signal Scn tAnd signal SnodeDenial and signal SopsDenial of
Alternate OR and horizontal polarization sync signal S synProduct of the denial of) and
When the result is “0”, the polarization of the incident light is
Is output as is, and when the result is "1", the polarization of the incident light
Of the next polarization controller array so that
Controls the state of the polarization controller at the numbered node. Vertical bias
To prioritize incident light consisting of light,
Polarization control signal Scn tAnd signal SnodeAnd signal SopsDenial of
Of the exclusive OR of S and the vertically polarized sync signal SsynWith the denial of
Product) and (vertically polarized control signal ScntAnd signal SnodeWith the denial of
Signal SopsExclusive-OR of Negative and vertical polarization sync signal S
synAnd the result is “0”,
Output the polarized light of the incident light as it is, and when the result is "1",
Polarization control of the next stage to rotate the polarization of incident light by 90 °
The state of the polarization controller of the node with the same number in the optical array
Or control signal Scnt,Signal Snode,Sync signal Ssys,
Signal SopsFor control information consisting of
It is a logical process that brings about such an effect.

【0015】また本発明は上述の偏光制御型空間光スイ
ッチの制御方法において、信号Sno deの値を各段,各ノ
ードで固定とし、偏光分離器1から縦偏光の光が出射す
る方向に光路変更素子4が配置されている構成におい
て、その段における横偏光の入射光を優先させる場合に
は、信号Snodeが“0”の箇所では、(横偏光の制御信
号Scnt と横偏光の同期信号Ssyn との積)と(縦偏光
の制御信号Scnt の否定と横偏光の同期信号Ssyn の否
定との積)との和をとり、その結果が“0”のときは入
射光の偏光をそのまま、“1”のときは入射光の偏光を
90°回転させるよう、信号Snodeが“1”の箇所で
は、(横偏光の制御信号Scnt の否定と横偏光の同期信
号Ssyn との積)と(縦偏光の制御信号Scnt と横偏光
の同期信号S syn の否定との積)との和をとり、その結
果が“0”のときは入射光の偏光をそのまま、“1”の
ときは入射光の偏光を90°回転させるように、次段の
偏光制御器アレイの同番号のノードの偏光制御器の状態
を制御する。または偏光分離器1から縦偏光の光が出射
する方向に光路変更素子4が配置されている構成におい
て、その段における縦偏光の入射光を優先させる場合に
は、信号Snodeが“0”の箇所では、(横偏光の制御信
号Scnt と縦偏光の同期信号Ssyn の否定との積)と
(縦偏光の制御信号Scnt の否定と縦偏光の同期信号S
syn との積)との和をとり、その結果が“0”のときは
入射光の偏光をそのまま、“1”のときは入射光の偏光
を90°回転させるように、信号Snodeが“1”の箇所
では、(横偏光の制御信号Scnt の否定と縦偏光の同期
信号Ssyn の否定との積)と(縦偏光の制御信号Scnt
と縦偏光の同期信号Ssyn との積)との和をとり、その
結果が“0”のときは入射光の偏光をそのまま、“1”
のときは入射光の偏光を90°回転させるように、次段
の偏光制御器アレイの同番号のノードの偏光制御器の状
態を制御する。または偏光分離器1から横偏光の光が出
射する方向に光路変更素子4が配置されている構成にお
いて、その段における横偏光の入射光を優先させる場合
には、信号Snodeが“1”の箇所では、(横偏光の制御
信号Scnt と横偏光の同期信号Ssyn との積)と(縦偏
光の制御信号Scnt の否定と横偏光の同期信号Ssyn
否定との積)との和をとり、その結果が“0”のときは
入射光の偏光をそのまま、“1”のときは入射光の偏光
を90°回転させるように、信号S nodeが“0”の箇所
では、(横偏光の制御信号Scnt の否定と縦偏光の同期
信号Ssyn との積)と(縦偏光の制御信号Scnt と横偏
光の同期信号Ssyn の否定との積)との和をとり、その
結果が“0”のときは入射光の偏光をそのまま、“1”
のときは入射光の偏光を90°回転させるように、次段
の偏光制御器アレイの同番号のノードの偏光制御器の状
態を制御する。または偏光分離器1から横偏光の光が出
射する方向に光路変更素子4が配置されている構成にお
いて、その段における縦偏光の入射光を優先させる場合
には、信号Snodeが“1”の箇所では、(横偏光の制御
信号Scnt と縦偏光の同期信号Ssyn の否定との積)と
(縦偏光の制御信号Scnt の否定と縦偏光の同期信号S
syn との積)との和をとり、その結果が“0”のときは
入射光の偏光をそのまま、“1”のときは入射光の偏光
を90°回転させるように、信号Snodeが“0”の箇所
では、(横偏光の制御信号Scnt の否定と縦偏光の同期
信号Ssyn の否定との積)と(縦偏光の制御信号S cnt
と縦偏光の同期信号Ssyn との積)との和をとり、その
結果が“0”のときは入射光の偏光をそのまま、“1”
のときは入射光の偏光を90°回転させるように、次段
の偏光制御器アレイの同番号のノードの偏光制御器の状
態を制御するものである。
The present invention also relates to the polarization control type spatial light switch described above.
In the control method of the switch, the signal Sno deValue of each step,
It is fixed by the mode and vertically polarized light is emitted from the polarization separator 1.
In the configuration in which the optical path changing element 4 is arranged in the direction
When prioritizing the horizontally polarized incident light at that stage,
Is the signal SnodeIs "0", (control signal for horizontal polarization
Issue ScntAnd horizontally polarized sync signal SsynProduct of) and (vertical polarization
Control signal ScntNegative and horizontal polarization sync signal SsynNo
Constant product) and the result is “0”, enter
The polarization of the incident light is unchanged, and when it is “1”, the polarization of the incident light is changed.
Signal S to rotate 90 °nodeIs in the place of "1"
Is (transversely polarized control signal ScntDenial and horizontal polarization sync signal
Issue SsynProduct of) and (vertical polarization control signal ScntAnd horizontal polarization
Sync signal S synAnd the product of
When the result is "0", the polarization of the incident light is unchanged and the
When the polarization of the incident light is rotated by 90 °,
State of the polarization controller of the node with the same number in the polarization controller array
To control. Or vertically polarized light is emitted from the polarization separator 1.
In the configuration in which the optical path changing element 4 is arranged in the direction
When prioritizing the vertically polarized incident light in that stage,
Is the signal SnodeIs "0", (control signal for horizontal polarization
Issue ScntAnd vertically polarized sync signal SsynProduct of the denial of) and
(Vertical polarization control signal ScntOf negative and vertically polarized sync signal S
synAnd the product) and the result is “0”,
The polarization of the incident light is unchanged, and when it is "1", the polarization of the incident light
Signal S to rotatenodeIs "1"
Then, (horizontal polarization control signal ScntOf negative and vertical polarization
Signal SsynAnd the vertical polarization control signal Scnt
And vertically polarized sync signal SsynAnd the product of
When the result is "0", the polarization of the incident light is unchanged and "1"
In the case of, the polarized light of the incident light should be rotated by 90 degrees.
Of the same numbered nodes in the polarization controller array of
Control the state. Or the horizontally polarized light is emitted from the polarization separator 1.
In the configuration in which the optical path changing element 4 is arranged in the direction of irradiation.
And prioritize the horizontally polarized incident light at that stage.
The signal SnodeIs "1", (transverse polarization control
Signal ScntAnd horizontally polarized sync signal SsynProduct) and (vertical bias
Light control signal ScntNegative and horizontal polarization sync signal Ssynof
When the result is “0”,
The polarization of the incident light is unchanged, and when it is "1", the polarization of the incident light
Signal S to rotate nodeIs "0"
Then, (horizontal polarization control signal ScntOf negative and vertical polarization
Signal SsynProduct of) and (vertical polarization control signal ScntAnd lateral
Optical synchronization signal SsynAnd the product of the
When the result is "0", the polarization of the incident light is unchanged and "1"
In the case of, the polarized light of the incident light should be rotated by 90 degrees.
Of the same numbered nodes in the polarization controller array of
Control the state. Or the horizontally polarized light is emitted from the polarization separator 1.
In the configuration in which the optical path changing element 4 is arranged in the direction of irradiation.
And prioritize vertically polarized incident light at that stage.
The signal SnodeIs "1", (transverse polarization control
Signal ScntAnd vertically polarized sync signal SsynProduct of the denial of) and
(Vertical polarization control signal ScntOf negative and vertically polarized sync signal S
synAnd the product) and the result is “0”,
The polarization of the incident light is unchanged, and when it is "1", the polarization of the incident light
Signal S to rotatenodeIs "0"
Then, (horizontal polarization control signal ScntOf negative and vertical polarization
Signal SsynAnd the vertical polarization control signal S cnt
And vertically polarized sync signal SsynAnd the product of
When the result is "0", the polarization of the incident light is unchanged and "1"
In the case of, the polarization of the incident light is rotated by 90 °
Of the same numbered nodes in the polarization controller array of
It controls the state.

【0016】また本発明はこれらの偏光制御型空間光ス
イッチの制御方法において、迂回用光スイッチ段におけ
る信号Snodeの値を固有として制御するものである。
Further, the present invention is to control these polarization control type spatial optical switches by uniquely controlling the value of the signal S node in the detour optical switch stage.

【0017】また本発明はこれらの偏光制御型空間光ス
イッチの制御方法において、制御信号Scnt を、特定ビ
ットBdis と、各段での制御に必要なビットを並べたも
のを段数回繰り返したものとするとともに、制御信号S
cnt から作成される同期信号Ssyn をそのビットに同期
するように作成して、繰り返し間隔を、制御信号の処理
回路の動作速度と偏光制御器の動作速度を併せた時間τ
以上とることによって、次段で検出される制御信号が進
むべき光路へ切り替えられる前に次段へ入射することを
防止するようにしたものである。
In the present invention, in these polarization control type spatial optical switch control methods, the control signal S cnt is repeated several times by arranging a specific bit B dis and a bit required for control at each stage. And control signal S
The sync signal S syn created from cnt is created so as to be synchronized with that bit, and the repetition interval is defined as the time τ that is the sum of the operation speed of the control signal processing circuit and the operation speed of the polarization controller.
By the above, the control signal detected in the next stage is prevented from entering the next stage before being switched to the optical path which should travel.

【0018】また本発明はこれらの偏光制御型空間光ス
イッチの制御方法において、制御信号Scnt を、制御信
号の処理回路の動作速度と偏光制御器の動作速度を併せ
た時間τ以上の時間間隔をおいて光スイッチの段数回ま
たはそれ以上繰り返した後に、情報信号光を送出するこ
とによって、制御信号の処理回路の動作速度および偏光
制御器の動作速度の影響を除去するようにしたものであ
る。
According to the present invention, in these polarization control type spatial light switch control methods, the control signal S cnt is set to a time interval of τ or more, which is the sum of the operation speed of the control signal processing circuit and the operation speed of the polarization controller. After the optical switch is repeated several times or more, the information signal light is transmitted to eliminate the influence of the operating speed of the control signal processing circuit and the operating speed of the polarization controller. ..

【0019】また本発明はこれらの偏光制御型空間光ス
イッチの制御方法において、各段の偏光制御器の直前に
光バッファを挿入し、制御信号の処理回路の動作速度と
偏光制御器の動作速度を併せた時間τ以上の時間バッフ
ァリングすることによって、制御信号の処理回路の動作
速度および偏光制御器の動作速度の影響を除去するよう
にしたものである。
Further, according to the present invention, in these polarization control type spatial optical switch control methods, an optical buffer is inserted immediately before the polarization controller at each stage, and the operating speed of the control signal processing circuit and the operating speed of the polarization controller are increased. By performing buffering for a time equal to or longer than the combined time τ, the influences of the operating speed of the control signal processing circuit and the operating speed of the polarization controller are removed.

【0020】[0020]

【作用】図2は本発明の基礎となる偏光制御型空間光ス
イッチの基本原理を示す図、図3は本発明の基礎となる
多入力多段空間光スイッチを示す図である。
2 is a diagram showing the basic principle of a polarization control type spatial optical switch which is the basis of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a multi-input multi-stage spatial optical switch which is the basis of the present invention.

【0021】まず、本発明の基礎となる偏光制御型空間
光スイッチの基本原理について説明する。図2におい
て、1は入射光の一方の偏光成分を通過させ、これと直
交する偏光成分を反射させて出力する偏光分離器、2は
外部制御に応じて入力光の偏光方向をそのまま、または
直交方向に変化させて出力する偏光制御器である。3は
使用波長λに対するλ/4板であって、主軸が入射光の
偏光方向と45°をなすように、偏光分離器1の反射光と
垂直に配置される。4はλ/4板3からの入射光のビー
ムを中心軸に対して反対側にその素子に固有の量だけシ
フトさせた光路に反射する光路変更素子、5は入射光を
反射する第1の反射ブロック、6は使用波長λに対する
λ/4板であって、主軸が入射光の偏光方向と45°をな
すように、偏光分離器1の通過光と垂直に配置される。
7はλ/4板6からの入射光を同一光路に反射する反射
鏡、8は入射光を反射する第2の反射ブロックである。
First, the basic principle of the polarization control type spatial optical switch which is the basis of the present invention will be described. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a polarization separator which transmits one polarization component of incident light and reflects a polarization component orthogonal to the polarization component for output, and 2 denotes the polarization direction of the input light as it is or orthogonally according to external control. It is a polarization controller that changes the direction and outputs. Reference numeral 3 denotes a λ / 4 plate for the used wavelength λ, which is arranged perpendicularly to the reflected light of the polarization separator 1 so that the main axis forms 45 ° with the polarization direction of the incident light. Reference numeral 4 denotes an optical path changing element that reflects the incident light beam from the λ / 4 plate 3 to an optical path that is shifted to the opposite side with respect to the central axis by an amount peculiar to the element, and 5 is a first optical path changing element that reflects the incident light. The reflection block 6 is a λ / 4 plate for the used wavelength λ, and is arranged perpendicular to the light passing through the polarization separator 1 so that the principal axis forms 45 ° with the polarization direction of the incident light.
Reference numeral 7 is a reflecting mirror that reflects the incident light from the λ / 4 plate 6 in the same optical path, and 8 is a second reflection block that reflects the incident light.

【0022】また図3は、本発明の基礎となる多入力多
段空間光スイッチを示したものであって、図2に示され
た偏光制御型空間光スイッチを、複数段、カスケードに
接続した構成を有している。
FIG. 3 shows a multi-input multi-stage spatial optical switch which is the basis of the present invention, in which the polarization control type spatial optical switch shown in FIG. 2 is connected in multiple stages in a cascade. have.

【0023】図2および図3に示された、空間光スイッ
チの動作原理は、次のようなものである。すなわち、横
方向または縦方向の単一偏光で入射した光の偏光状態
を、偏光分離器1の直前に配置した偏光制御器2によっ
て、偏光分離器1を通過する偏光にするか、または偏光
分離器1で反射される偏光にするかを決定することによ
って光路の選択を行う。
The operating principle of the spatial light switch shown in FIGS. 2 and 3 is as follows. That is, the polarization state of light that is incident as a single polarized light in the horizontal direction or the vertical direction is converted into polarized light that passes through the polarization separator 1 by the polarization controller 2 arranged immediately in front of the polarization separator 1. The optical path is selected by determining whether the polarized light reflected by the container 1 is used.

【0024】光が反射ブロック5または8で反射して戻
ってくるときに、λ/4板3または6を2回通過するこ
とによって偏光が90°回転して、横偏光は縦偏光に、
縦偏光は横偏光に変化するため、偏光分離器1を通過す
るものと、反射されるものとの関係が逆になり、2つの
光路を通ってきた光が合波されて、入射方向とは逆の方
向に出射する。
When the light is reflected by the reflecting block 5 or 8 and returns, the polarized light is rotated 90 ° by passing through the λ / 4 plate 3 or 6 twice, and the laterally polarized light becomes longitudinally polarized light.
Since the vertically polarized light is changed to the horizontally polarized light, the relationship between the light passing through the polarization separator 1 and the reflected light is reversed, and the light that has passed through the two optical paths is combined, and the incident direction is Emit in the opposite direction.

【0025】このとき、反射ブロック5を通過する側の
光路において、挿入された光路変更素子4によって光路
のシフトが行われるため、偏光制御器2によって入射光
の偏光を制御することによって、光の空間スイッチング
を行うことができる。
At this time, since the optical path changing element 4 inserted in the optical path on the side passing through the reflection block 5 shifts the optical path, the polarization controller 2 controls the polarization of the incident light so that Space switching can be performed.

【0026】この場合における光のシフト量は、光路変
更素子4の形状,サイズのみに依存し、光の入射位置に
依存しないため、複数の光入力を扱うことが可能である
とともに、すべての光を同一方向に出射させることがで
きる。従って、図2に示された空間光スイッチを複数段
カスケードに接続して、図3に示されたような多入力多
段空間光スイッチを構成することも可能である。
In this case, the shift amount of light depends only on the shape and size of the optical path changing element 4 and does not depend on the incident position of light, so that it is possible to handle a plurality of light inputs and all light is input. Can be emitted in the same direction. Therefore, it is also possible to connect the spatial light switches shown in FIG. 2 in a multistage cascade to form a multi-input multistage spatial light switch as shown in FIG.

【0027】このような空間光スイッチを用いて、図3
に示されるように、バニヤン網型の多入力,多段の光ス
イッチを構成した場合、それぞれの段,ノードでの偏光
制御器の状態は、そこに入射してくる入力光が、最終的
に到達すべきアドレスの値で決定される。そのため、そ
のアドレスの値を情報として持った制御情報光を情報信
号光に重畳し、それぞれの光スイッチ段ごとに制御信号
を抽出して、その情報によって各ノードの偏光制御器の
状態を決定することが必要となる。またこのとき、情報
信号を持った光と制御信号を持った光とは、同一の光路
をとって最終ノードに到達しなければならない。
Using such a spatial light switch as shown in FIG.
As shown in, when a Banyan network type multi-input, multi-stage optical switch is configured, the state of the polarization controller at each stage and node is such that the input light incident on it finally arrives. It is determined by the value of the address to be used. Therefore, control information light having the address value as information is superimposed on the information signal light, the control signal is extracted for each optical switch stage, and the state of the polarization controller of each node is determined by the information. Will be required. At this time, the light having the information signal and the light having the control signal must reach the final node through the same optical path.

【0028】図1に示された本発明の原理的構成におい
ては、図2に示された構成に対して、さらに、第1の反
射ブロックの出力側に配置された光検出器9と、第2の
反射ブロックの出力側に配置された光検出器10とを有
している。また入力側の偏光制御器21 に対して、次段
の入力側の偏光制御器22 が示されている。
In addition to the configuration shown in FIG. 2, the principle configuration of the present invention shown in FIG. 1 further includes a photodetector 9 arranged at the output side of the first reflection block, and And a photodetector 10 arranged on the output side of the second reflection block. Further, the polarization controller 2 2 on the input side of the next stage is shown with respect to the polarization controller 2 1 on the input side.

【0029】制御信号が重畳された情報信号光は、偏光
制御器21 によって偏光を制御されたのち、その偏光方
向に応じて、偏光分離器1を通過し、または反射され
て、光路変更素子4または反射鏡7に入射する。このと
き、光路変更素子4と反射鏡7の特性を、制御信号光の
一部が通過できるようなものとして、光路変更素子4,
反射鏡7の背後にそれぞれ光検出器9,10を配置する
ことによって、次段の偏光制御器22 の制御信号を検出
することが可能となる。
The information signal light control signal is superimposed, after being controlled polarization by the polarization controller 2 1, depending on its polarization direction, it passes through the polarized light separator 1, or is reflected, the optical path changing element 4 or incident on the reflecting mirror 7. At this time, the characteristics of the optical path changing element 4 and the reflecting mirror 7 are set such that a part of the control signal light can pass therethrough.
By arranging the photodetectors 9 and 10 behind the reflecting mirror 7, it becomes possible to detect the control signal of the polarization controller 2 2 in the next stage.

【0030】この光スイッチでは、一つのノード、すな
わち1素子の偏光制御器に、縦,横の偏光方向の光が同
時に入射する場合も存在するが、この光スイッチの特徴
の一つとして、そのように縦偏光の光と、横偏光の光と
が同時に入射しても、混じることなく分離できる。この
モニタ方式を使用することによって、一つのノードに
縦,横の偏光方向の光が同時に入射しても、この二つの
入力光を同時にモニタして、制御情報を独立に抽出する
ことができる。
In this optical switch, there is a case where light of vertical and horizontal polarization directions is simultaneously incident on one node, that is, a single element polarization controller. One of the features of this optical switch is that Thus, even if the vertically polarized light and the horizontally polarized light are simultaneously incident, they can be separated without being mixed. By using this monitor method, even if light of vertical and horizontal polarization directions is simultaneously incident on one node, these two input lights can be simultaneously monitored and control information can be independently extracted.

【0031】制御信号を情報信号光に重畳させる方法、
およびその信号をとり出すための方法として、次に示す
二通りの方法をとることができる。
A method of superimposing a control signal on the information signal light,
And as a method for extracting the signal, the following two methods can be adopted.

【0032】一つの方法として、情報信号に時分割で制
御信号を重畳して、光路変更素子4,反射鏡7の反射部
をビームスプリッタで構成する。これによって、入力光
の一部を透過させて、光検出器9または10によってそ
の光をモニタして、これから制御信号を抽出することが
できる。
As one method, a control signal is superimposed on the information signal in a time division manner, and the optical path changing element 4 and the reflecting portion of the reflecting mirror 7 are constituted by a beam splitter. This allows a portion of the input light to pass through and be monitored by the photodetector 9 or 10 to extract a control signal therefrom.

【0033】他の方法として、情報信号光に、これと偏
光方向が同じで波長が異なる制御信号光を合波すること
によって、情報信号と制御信号とを重畳し、光路変更素
子4,反射鏡7の反射部を波長フィルタの効果を有する
もの、例えば誘電体多層膜のようなもので構成する。そ
して、情報信号光を反射部で反射される波長とし、制御
信号光をその一部が反射部を透過し、残りが反射される
波長とする。これによって、制御信号光を光検出器9,
10でモニタして、制御信号を抽出することができる。
As another method, the information signal and the control signal are superposed by multiplexing the information signal light and the control signal light having the same polarization direction but different wavelengths, and the optical path changing element 4 and the reflecting mirror. The reflection part 7 is made of a material having a wavelength filter effect, such as a dielectric multilayer film. Then, the information signal light is set to have a wavelength that is reflected by the reflecting portion, and the control signal light is set to have a wavelength that is partially transmitted through the reflecting portion and the rest is reflected. Thereby, the control signal light is transmitted to the photodetector 9,
The control signal can be extracted by monitoring at 10.

【0034】この場合は、二つの波長を使用することに
なるが、λ/4板の特性は波長に依存するので、使用す
る二つの波長が、ともにλ/4板の特性を満足するよう
に選ばなければならない。この場合の波長の選択方法と
しては、次の二つの方法がある。
In this case, two wavelengths are used, but since the characteristics of the λ / 4 plate depend on the wavelength, the two wavelengths used should both satisfy the characteristics of the λ / 4 plate. You have to choose. In this case, there are the following two methods for selecting the wavelength.

【0035】一つの方法として、λ/4板として広帯域
性を有するものを用い、使用する波長が、λ/4板の特
性が満足される範囲内になるように、選択する。
As one method, a λ / 4 plate having a wide band property is used, and the wavelength to be used is selected so that the characteristics of the λ / 4 plate are satisfied.

【0036】他の方法として、λ/4板においては、そ
こに生じる常光と異常光との位相差が、(2mπ+π/
2)ラジアン(mは整数)となる場合に、最適な状態と
なるので、使用する二つの波長をこの条件を満たすよう
に選択することによって、λ/4板の特性を満足するよ
うにすることができる。
As another method, in the λ / 4 plate, the phase difference between the ordinary light and the extraordinary light generated there is (2mπ + π /
2) When it is radian (m is an integer), it is in the optimum state. Therefore, select the two wavelengths to be used so that this condition is satisfied, so that the characteristics of the λ / 4 plate are satisfied. You can

【0037】図4は、多入力多段空間光スイッチにおけ
る光スイッチ制御則の実現方法を説明するものであっ
て、多入力多段空間光スイッチに対する上述の制御信号
モニタ方式の適用を示し、8入力3段の空間光スイッチ
の場合を例示している。図1におけると同じものを同じ
番号で示し、11は1段目の偏光制御器の前に配置され
たビームスプリッタまたは偏光子を兼ねた偏光ビームス
プリッタである。また図5は、図4の空間光スイッチの
等価回路を示したものである。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of realizing an optical switch control law in a multi-input multi-stage spatial optical switch, showing an application of the above-mentioned control signal monitoring system to the multi-input multi-stage spatial optical switch, and 8 inputs 3 The case of a multi-stage spatial optical switch is illustrated. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and 11 is a beam splitter arranged in front of the first-stage polarization controller or a polarizing beam splitter also serving as a polarizer. 5 shows an equivalent circuit of the spatial light switch of FIG.

【0038】この多入力光スイッチは、0から(2N
1)の整数で順番にアドレス番号を与えられた2N 個の
光入力に、N段からなる光スイッチの各段において、光
路変更素子の構造によって定まる、2N-1 ,…,
N-n ,…,20 チャンネル(n=1,2,…,N)の
シフトを行う、N段の(2N −1)ノードの一般ルーチ
ング用光スイッチ段によって構成されている。
This multi-input optical switch is from 0 to (2 N-
2 N-1 , ..., Determined by the structure of the optical path changing element at each stage of the optical switch consisting of N stages, for 2 N optical inputs whose address numbers are given in order by the integers of 1).
2 Nn, ..., 2 0 channels (n = 1,2, ..., N ) performs a shift, and is configured by (2 N -1) General routing optical switch stage of the node N stages.

【0039】この光スイッチの切り替え制御は、各段,
各ノードの偏光制御器の制御によって行われるものであ
り、その制御情報は、そこへ到達した入力光の制御信号
成分によって抽出される。与えられる制御情報は、その
信号光が到達しようとする出力部のアドレスの値を、二
進数にしたもので表される。図5の等価回路では、2
N-n チャンネルシフトの段の制御情報は、その二進数の
先頭からnビット目の値で表され、“0”のときは低ア
ドレス側に、“1”のときは高アドレス側に、光路のシ
フトが実行される。
Switching control of this optical switch is performed at each stage,
It is controlled by the polarization controller of each node.
The control information is the control signal of the input light reaching it.
Extracted by ingredients. The control information given is
Set the address value of the output section where the signal light is going to reach
It is expressed as a decimal number. In the equivalent circuit of FIG. 5, 2
NnThe control information of the channel shift stage is the binary number.
It is represented by the value of the nth bit from the beginning. When it is "0", it is low
On the dress side, on the high address side when "1", the optical path
Is executed.

【0040】この制御則を図4の光スイッチに適用した
場合、制御則は、入射光の偏光状態と、ノードのアドレ
スと、光路変更素子4が、偏光分離器1の縦と横のいず
れの偏光方向の光が出射する側に配置されているかとい
う状態とによって変化する。
When this control rule is applied to the optical switch shown in FIG. 4, the control rule is that the polarization state of the incident light, the address of the node, and the optical path changing element 4 determines whether the polarization separator 1 is arranged vertically or horizontally. It changes depending on whether or not it is arranged on the side where the light in the polarization direction is emitted.

【0041】これらの情報を、次の各信号からなるパラ
メータで表すものとする。 (1) 到達すべき出力ノードのアドレスを二進数にし、N
ビットの二値のシリアルな信号として与えられた制御信
号Scnt (2) 制御信号の1パルスの幅と同程度のパルス幅を持
ち、2N-n シフトの段ではnビット目に同期するような
同期信号Ssyn (3) 2N-n シフトの段でのノードの番号の二進数表示の
nビット目の数字によって表される、その段数とノード
の状態(番号)を示す信号Snode (4) ある光スイッチ段においての光路変更素子4が、偏
光分離器1の横偏光が出射する側にある場合は“0”の
値を持ち、縦偏光が出射する側にある場合は“1”の値
を持つ、光路変更素子の位置を表す信号Sops
These pieces of information are represented by parameters consisting of the following signals. (1) Convert the address of the output node that should be reached to a binary number, and
A control signal S cnt (2) given as a binary serial signal of bits has a pulse width similar to that of one pulse of the control signal, and is synchronized so as to be synchronized with the nth bit in a 2 Nn shift stage. Signal S syn (3) 2 Nn A signal S node (4) which indicates the number of stages and the state (number) of the node, which is represented by the number of the n-th bit in the binary notation of the node number at the shift stage The optical path changing element 4 in the switch stage has a value of "0" when it is on the side where the horizontally polarized light of the polarization separator 1 is emitted, and has a value of "1" when it is on the side where the vertically polarized light is emitted. , A signal S ops representing the position of the optical path changing element

【0042】この場合、2N-n シフトの光スイッチ段の
各ノードの偏光制御器の制御則は、次に示すものとな
る。 SC=PS xor Snode xor Sops * xor Scnt (n) …(1) ここでScnt (n)は、Scnt のnビット目の値であっ
て、PSはその制御信号を持っていた入力光の偏光状態
を表している。PSは、横偏光であれば“0”であり、
縦偏光であれば“1”となる。またSops * はSops
否定信号を表している。その他の場合も同様である。
In this case, the control rule of the polarization controller at each node of the 2 Nn shift optical switch stage is as follows. SC = PS xor S node xor S ops * xor S cnt (n) (1) where S cnt (n) is the value of the n-th bit of S cnt , and PS had its control signal. The polarization state of the input light is shown. PS is “0” if it is laterally polarized light,
If it is vertically polarized light, it becomes "1". Further, S ops * represents a negative signal of S ops . The same applies to other cases.

【0043】この光スイッチを図4のように構成した場
合、一つのノードに縦と横の二つの偏光方向の信号光が
同時に入射してくる場合が存在するが、この光スイッチ
ではこのような場合でも、二つの信号光は混合すること
なく、分離して次段へ入射してゆくという特徴を持って
いる。ただし、その場合、どちらの信号光の制御信号が
優位なものになるかという、基準を定めておく必要があ
る。そのための方法として、次の手法をとるものとす
る。
When this optical switch is constructed as shown in FIG. 4, there are cases in which signal light of two vertical and horizontal polarization directions is simultaneously incident on one node. Even in this case, the two signal lights are not mixed but separated and are incident on the next stage. However, in that case, it is necessary to set a standard as to which signal light control signal is dominant. As a method for that purpose, the following method is adopted.

【0044】まずNビットの制御信号の先頭に、信号の
有無を識別するためのビットBdis を付加して、N+1
ビットの時系列の信号とする。このビットBdis は、常
時、“1”(on)の状態とし、横偏光のモニタにこの
ビットが検出されたときは、横偏光の入力光が次段のノ
ードに入射することを表し、縦偏光のモニタにこのビッ
トが検出されたときは、縦偏光の入力光が次段のノード
に入射することを表し、横偏光と縦偏光の両方のモニタ
にこのビットが検出されたときは、横偏光の入力光と縦
偏光の入力光が次段のノードに同時に入射することを表
すものとする。
First, a bit B dis for identifying the presence / absence of a signal is added to the head of an N-bit control signal to obtain N + 1.
It is a time-series signal of bits. This bit B dis is always in the “1” (on) state, and when this bit is detected by the horizontally polarized light monitor, it indicates that the horizontally polarized input light is incident on the node at the next stage. When this bit is detected on the polarization monitor, it indicates that vertically polarized input light is incident on the next node, and when this bit is detected on both horizontal polarization and vertical polarization monitors, it is It is assumed that the polarized input light and the vertically polarized input light are simultaneously incident on the next-stage node.

【0045】次に何を優先度の条件にするのかを決定す
る。これは、すべての光スイッチ段,ノードで統一する
ものとする。条件としては、入射光の偏光方向、次段へ
入射するときの光路が直進と切り替えのどちらのモード
であるかとがあるが、どちらも、最終的には、入射光の
偏光方向に関する条件に変換される。すなわち、それぞ
れの光スイッチ段で、どちらの偏光方向で入射してきた
信号を優先すればよいのかということを、決めればよい
ことになる。
Next, what is to be the priority condition is determined. This shall be unified in all optical switch stages and nodes. The conditions include the polarization direction of the incident light and whether the optical path when entering the next stage is a straight traveling mode or a switching mode.Both of them are finally converted into the conditions related to the polarization direction of the incident light. To be done. In other words, it is only necessary to determine which polarization direction the incoming signal should be prioritized in each optical switch stage.

【0046】偏光方向の優先順位が決まれば、次にこの
処理を行うための実現手段を決定することが必要とな
る。以下に、2N-n シフトの光スイッチ段を仮定して、
この手段を説明する。
Once the priority of the polarization direction is determined, it is necessary to determine the realization means for performing this processing next. Below, assuming an optical switch stage of 2 Nn shift,
This means will be described.

【0047】まず、検出された制御信号からBdis のビ
ットを抽出して、これをnビット遅延させて制御信号S
cnt (n)に同期した同期信号Ssyn を作成する。この
同期信号Ssyn を用いて、常に優先度の高い方の制御情
報で偏光制御器の状態が決定されるようにするために
は、以下に示すような処理を行えばよい。まず、横方向
の偏光方向の光を優先する場合を例として説明する。
First, the B dis bit is extracted from the detected control signal and delayed by n bits to obtain the control signal S.
A synchronization signal S syn synchronized with cnt (n) is created. In order to always use the synchronization signal S syn to determine the state of the polarization controller with the control information having the higher priority, the following processing may be performed. First, a case will be described as an example in which light in the horizontal polarization direction is prioritized.

【0048】この場合、偏光制御器の状態を定める処理
は、 SC=(Ssyn (p)and SC(p))or (Ssyn (p)* and SC(s)) …(2) ここで、SC(p),SC(s)は、それぞれ横偏光
(p),縦偏光(s)で次段へ入射しようとする光の制
御信号から抽出した制御情報と、式(1)を用いて求め
たものであり、Ssyn (p)は、横偏光(p)で次段へ
入射しようとする光の制御信号から抽出したビットB
dis から作成した同期信号である。
In this case, the process for determining the state of the polarization controller is as follows: SC = (S syn (p) and SC (p)) or (S syn (p) * and SC (s)) (2) where , SC (p), SC (s) are the control information extracted from the control signal of the light to be incident on the next stage in the laterally polarized light (p) and the vertically polarized light (s), respectively, using the equation (1). S syn (p) is the bit B extracted from the control signal of the light that is going to enter the next stage in the laterally polarized light (p).
It is a sync signal created from dis .

【0049】(1)式を(2)式に代入すると、 SC=(Ssyn (p)and (Snode xor Scnt (n,p)xor Sops * )) or(Ssyn (p)* and (Snode * xor Scnt (n,s)xor Sops * )) …(3) となる。Substituting equation (1) into equation (2), SC = (S syn (p) and (S node xor S cnt (n, p) xor S ops * )) or (S syn (p) * and (S node * xor S cnt (n, s) xor S ops *)) ... it is (3).

【0050】なお、縦方向の偏光方向の光を優先する場
合は、同様にして SC=(Ssyn (s)* and (Snode xor Scnt (n,p)xor Sops * )) or(Ssyn (s) and(Snode * xor Scnt (n,s)xor Sops * )) …(3)' となる。
When priority is given to light in the vertical polarization direction, SC = (S syn (s) * and (S node xor S cnt (n, p) xor S ops * )) or ( S syn (s) and (S node * xor S cnt (n, s) xor S ops * )) (3) ′.

【0051】(3)式においてSops が“0”の場合、
すなわち光路偏光素子4が偏光分離器1の横偏光が出射
する側にあるときは、 SC=(Ssyn (p)and (Snode * xor Scnt (n,p))) or (Ssyn (p)* and (Snode xor Scnt (n,s))) …(4) となる。
In the equation (3), when Sops is "0",
That is, when the optical path polarization element 4 is on the side from which the laterally polarized light of the polarization separator 1 is emitted, SC = (S syn (p) and (S node * xor Scnt (n, p))) or (S syn ( p) * and (S node xor S cnt (n, s))) (4).

【0052】またここで、Sops が“1”の場合、すな
わち光路偏光素子4が偏光分離器1の縦偏光が出射する
側にあるときは、 SC=(Ssyn (p)and (Snode xor Scnt (n,p))) or (Ssyn (p)* and (Snode * xor Scnt (n,s))) …(5) となる。
Here, when S ops is “1”, that is, when the optical path polarization element 4 is on the side where the vertically polarized light of the polarization separator 1 is emitted, SC = (S syn (p) and (S node xor S cnt (n, p))) or (S syn (p) * and (S node * xor S cnt (n, s))) (5).

【0053】上述の論理処理の結果から、求めたSCの
値が“0”のときは、偏光制御器を「入射光の偏光方向
がそのまま出射される状態」とし、SCの値が“1”の
ときは、偏光制御器を「入射光の偏光方向が90°回転
して出射される状態」とすることで、入射光が所望の光
路をとるように、偏光制御器の状態を制御することがで
きる。
From the result of the above logical processing, when the calculated SC value is "0", the polarization controller is set to "a state in which the polarization direction of incident light is emitted as it is", and the SC value is "1". In this case, the polarization controller is set to "a state in which the polarization direction of the incident light is rotated by 90 ° and emitted" to control the state of the polarization controller so that the incident light takes a desired optical path. You can

【0054】図6は、制御信号の処理回路の例(1)を
示したものであって、上述の(4)式の場合の処理を論
理回路によって表現した場合の回路構成を示したもので
ある。
FIG. 6 shows an example (1) of the control signal processing circuit, and shows the circuit configuration when the processing in the case of the above equation (4) is expressed by a logic circuit. is there.

【0055】上述の論理処理において、信号Snodeはそ
れぞれのノードにおいて固有のものであり、“0”,
“1”のどちらかの状態に固定することが可能である。
nodeを固定にすることによって、一つの光スイッチ段
の中に、2種類の論理回路が混在することになるが、そ
の論理回路自体を簡略化することが可能である。この場
合の論理処理を以下に説明する。
In the logic process described above, the signal S node is unique to each node and is "0",
It is possible to fix the state to either "1".
By fixing S node , two kinds of logic circuits are mixed in one optical switch stage, but the logic circuit itself can be simplified. The logical processing in this case will be described below.

【0056】まず式(4)の場合は、Snode=0の箇所
では、 SC=(Ssyn (p) and Scnt (n,p)* ) or (Ssyn (p)* and (Scnt (n,s)) となり、Snode=1の箇所では、 SC=(Ssyn (p) and Scnt (n,p)) or (Ssyn (p)* and (Scnt (n,s)* ) となる。
First, in the case of the equation (4), SC = (S syn (p) and S cnt (n, p) * ) or (S syn (p) * and (S cnt ) at the position of S node = 0. (N, s)), and SC = (S syn (p) and S cnt (n, p)) or (S syn (p) * and (S cnt (n, s)) at the position where S node = 1. * )

【0057】次に式(5)の場合は、Snode=0の箇所
では、 SC=(Ssyn (p) and Scnt (n,p)) or (Ssyn (p)* and (Scnt (n,s)* ) となり、Snode=1の箇所では、 SC=(Ssyn (p) and Scnt (n,p)* ) or (Ssyn (p)* and Scnt (n,s)) となる。
Next, in the case of the equation (5), SC = (S syn (p) and S cnt (n, p)) or (S syn (p) * and (S cnt ) at the position of S node = 0. (N, s) * ), and SC = (S syn (p) and S cnt (n, p) * ) or (S syn (p) * and S cnt (n, s) at the position of S node = 1. ))

【0058】これらのものを整理すると、Sops xor
node=0の箇所では SC=(Ssyn (p) and Scnt (n,p)* ) or (Ssyn (p)* and Scnt (n,s)) …(6) Sops xor Snode=1の箇所では SC=(Ssyn (p) and Scnt (n,p)) or (Ssyn (p)* and Scnt (n,s)* ) …(7) とまとめることができる。
When these items are arranged, S ops xor
At S node = 0, SC = (S syn (p) and S cnt (n, p) * ) or (S syn (p) * and S cnt (n, s)) (6) S ops xor S At node = 1, SC = (S syn (p) and S cnt (n, p)) or (S syn (p) * and S cnt (n, s) * ) (7) can be summarized. ..

【0059】なお、縦方向の偏光方向の光を優先する場
合は、同様にして、Sops =1すなわち偏光分離器1か
ら縦偏光の光が出射する方向に光路変更素子4が配置さ
れている構成において、Snode=0の箇所では SC=(Ssyn (s)* and Scnt (n,p)) or (Ssyn (s) and (Scnt (n,s)* ) となり、Snode=1の箇所では、 SC=(Ssyn (s)* and Scnt (n,p)* ) or (Ssyn (s) and Scnt (n,s)) となる。
When priority is given to light in the vertical polarization direction, similarly, the optical path changing element 4 is arranged in the direction in which Sops = 1, that is, the vertically polarized light is emitted from the polarization separator 1. In the configuration, SC = (S syn (s) * and S cnt (n, p)) or (S syn (s) and (S cnt (n, s) * )) at S node = 0, and S node = 1, SC = (S syn (s) * and S cnt (n, p) * ) or (S syn (s) and S cnt (n, s)).

【0060】また、Sops =0すなわち偏光分離器1か
ら横偏光の光が出射する方向に光路変更素子4が配置さ
れている構成において、Snode=1の箇所では SC=(Ssyn (s)* and Scnt (n,p)) or (Ssyn (s) and (Scnt (n,s)* ) となり、Snode=0の箇所では、 SC=(Ssyn (s)* and Scnt (n,p)* ) or (Ssyn (s) and Scnt (n,s)) となる。
[0060] In the configuration where the light path changing element 4 in the direction S ops = 0 i.e. the light horizontally polarized light from the polarization separator 1 is emitted is located, at a point S node = 1 SC = (S syn (s ) * And S cnt (n, p)) or (S syn (s) and (S cnt (n, s) * ), and at the node where S node = 0, SC = (S syn (s) * and S cnt (n, p) * ) or (S syn (s) and S cnt (n, s)).

【0061】これらのものを整理すると、Sops xor
node=1の箇所では SC=(Ssyn (s)* and Scnt (n,p)) or (Ssyn (s) and Scnt (n,s)* ) …(6)’ Sops xor Snode=0の箇所では SC=(Ssyn (s)* and Scnt (n,p)* ) or (Ssyn (s) and Scnt (n,s)) …(7)’ とまとめることができる。
When these items are arranged, S ops xor
SC = (S syn (s) * and S cnt (n, p)) or (S syn (s) and S cnt (n, s) * ) (6) 'S ops xor at S node = 1 At S node = 0, SC = (S syn (s) * and S cnt (n, p) * ) or (S syn (s) and S cnt (n, s)) (7) ' You can

【0062】図7は、制御信号の処理回路の例(2)を
示したものであって、上述の(6),(7)式の場合の
処理を、論理回路によって表現した場合の回路構成を示
し、(a)はSnode=0の場合、(b)はSnode=1の
場合を示している。
FIG. 7 shows an example (2) of the control signal processing circuit, in which the processing in the case of the above equations (6) and (7) is expressed by a logic circuit. (A) shows the case where S node = 0, and (b) shows the case where S node = 1.

【0063】以上は、一般の光スイッチ段の制御方法に
ついて説明したものである。基本的に、バニヤン網にお
いては、信号の衝突が発生するため、多対多の完全なク
ロスコネクトを行おうとすると、信号のブロッキングに
よって、実現不可能な入出力の組み合わせが発生する。
The above is a description of a general optical switch stage control method. Basically, in a banyan network, signal collision occurs, and thus when trying to perform a many-to-many complete cross-connect, an unrealizable combination of input and output occurs due to signal blocking.

【0064】これは図4に示されたような構成の多入力
多段空間光スイッチで、バニヤン網型のネットワークを
組んだ場合においても同様であって、なんらかの手段を
用いて、これを回避する必要があるが、そのための一つ
の方法として、一般の光スイッチ段の他に、迂回用の光
スイッチ段を設ける方法がある。
This is also the case when a banyan network type network is constructed in a multi-input multi-stage spatial optical switch having the configuration shown in FIG. 4, and it is necessary to avoid it by using some means. However, as one method for that purpose, there is a method of providing a detour optical switch stage in addition to a general optical switch stage.

【0065】図8は、ノンブロックな多入力多段空間光
スイッチの実現方法を説明するものであって、8×8の
光スイッチの場合を例示し、図示のように、4段構成を
とることによって、ノンブロッキングな光スイッチを構
成することができる。
FIG. 8 illustrates a method of realizing a non-blocking multi-input multi-stage spatial optical switch, illustrating an example of an 8 × 8 optical switch, and adopting a four-stage configuration as shown in the figure. By this, a non-blocking optical switch can be configured.

【0066】図9は、図8に示された8×8ノンブロッ
ク多段空間光スイッチの等価回路を示したものである。
図示のように、1段目,3段目,4段目は上述の一般段
の制御則を用いて構成することができるが、2段目にお
いては、負荷を分散させるための制御則が必要である。
FIG. 9 shows an equivalent circuit of the 8.times.8 non-block multistage spatial optical switch shown in FIG.
As shown in the figure, the first stage, the third stage, and the fourth stage can be configured by using the above-mentioned general stage control law, but the second stage needs a control law for distributing the load. Is.

【0067】この場合の制御則は、次に示す論理処理で
表すことができる。 SC=PS xor Sops * xor Scnt (2) …(8) (8)式は、 SC=PS xor 0 xor Sops * xor Scnt (2) …(9) とも記述することが可能であり、これは式(1)のS
node=0の場合と同等のものとみなすことができる。
The control law in this case can be expressed by the following logical process. SC = PS xor S ops * xor S cnt (2) (8) Equation (8) can also be described as SC = PS xor 0 xor S ops * xor S cnt (2) (9) , Which is S in equation (1)
It can be regarded as equivalent to the case of node = 0.

【0068】そのため、上述の式(4)から(7)の論
理処理における、Snode=0の場合のものをそのまま流
用することが可能である。この場合の論理回路は、図
6,図7に示されたものと同様のものとなる。
Therefore, in the logical processing of the above equations (4) to (7), the case where S node = 0 can be used as it is. The logic circuit in this case is similar to that shown in FIGS.

【0069】これらの制御方式においては、制御信号の
整理回路、偏光制御器の動作速度が信号速度に比べて、
十分に高速な場合には問題ないが、信号速度に比べて十
分に高速であるとは言えない場合には、次段の所望のノ
ードに切り替えられる前に、制御信号が通りすぎてしま
うため、次段以降の偏光制御器の設定を行うことができ
なくなる。
In these control methods, the operating speeds of the control signal arrangement circuit and the polarization controller are higher than the signal speed.
There is no problem in the case of sufficiently high speed, but if it cannot be said that the speed is sufficiently higher than the signal speed, the control signal will pass before switching to the desired node in the next stage, It becomes impossible to set the polarization controller in the subsequent stages.

【0070】そのため、制御信号Scnt のパルス幅を、
制御信号の処理回路の動作速度と、偏光制御器の動作速
度を併せた時間r以上に取り、次段で検出される制御信
号が進むべき光路に切り替えられる前に、次段へ入射し
てしまうことを防止しなければならない。
Therefore, the pulse width of the control signal S cnt is
The operating speed of the control signal processing circuit and the operating speed of the polarization controller are combined for a time r or more, and the control signal detected in the next stage is incident on the next stage before being switched to the optical path along which it should travel. Must be prevented.

【0071】このような問題を解決するための、他の方
法として、以下に示すものを挙げることができる。
Other methods for solving such a problem include the following.

【0072】一つの方法は、制御信号Scnt を、ビット
dis と各段での制御に必要なビットを並べたものを段
数回繰り返したものとする。この制御信号Scnt から作
成される同期信号Ssyn は、そのビットに同期するよう
に作成されるものとし、その繰り返し間隔を、制御信号
の処理回路の動作速度と偏光制御器の動作速度を併せた
時間τ以上とるものとする。
One method is to repeat the control signal S cnt by arranging the bit B dis and the bits necessary for control at each stage, which are repeated several times. The synchronization signal S syn generated from the control signal S cnt is assumed to be generated so as to be synchronized with the bit, and the repetition interval thereof is set to the operation speed of the control signal processing circuit and the operation speed of the polarization controller. The time taken is τ or more.

【0073】このようにすることによって、次段で検出
される制御信号が進むべき光路に切り替えられる前に、
次段へ入射してしまうことを防止することが可能とな
る。
By doing so, before the control signal detected in the next stage is switched to the optical path to be traveled,
It is possible to prevent the light from entering the next stage.

【0074】他の方法は、制御信号Scnt を、制御信号
の処理回路の動作速度と偏光制御器の動作速度を併せた
時間τ以上の時間間隔をおいて、光スイッチの段数の
数、もしくはそれ以上の回数、繰り返したものとして、
その後に情報を載せた信号光を流す方式である。
Another method is to set the control signal S cnt to the number of stages of the optical switch at a time interval of τ or more, which is the sum of the operation speed of the control signal processing circuit and the operation speed of the polarization controller. Repeatedly over and over,
This is a system in which a signal light carrying information after that is sent.

【0075】このようにすることによって、制御信号を
情報信号と同程度のパルス幅を持たせたまま、制御信号
の処理回路の動作速度と、偏光制御器の動作速度の影響
をなくすことができる。
By doing so, it is possible to eliminate the influence of the operating speed of the control signal processing circuit and the operating speed of the polarization controller, while keeping the control signal having the same pulse width as that of the information signal. ..

【0076】さらに他の方法は、各段の偏光制御器の直
前に、光のバッファを挿入し、制御信号の処理回路の動
作速度と偏光制御器の動作速度を併せた時間τ以上の時
間、バッファリングを行う方式である。
Still another method is to insert an optical buffer immediately before the polarization controller of each stage, and for a time equal to or longer than time τ, which is the sum of the operation speed of the control signal processing circuit and the operation speed of the polarization controller, This is a method of buffering.

【0077】この方式をとった場合、信号自体には手を
加えることなく、制御信号の処理回路の動作速度と、偏
光制御器の動作速度の影響を防止することができる。
When this system is adopted, the influence of the operating speed of the control signal processing circuit and the operating speed of the polarization controller can be prevented without modifying the signal itself.

【0078】図10は、制御信号の構成例を示したもの
であって、(a)は制御信号Scnt の構成を示し、
(b)は制御信号Scnt と情報信号の重畳の例を示して
いる。
FIG. 10 shows an example of the structure of the control signal. FIG. 10A shows the structure of the control signal S cnt .
(B) shows an example of superposition of the control signal S cnt and the information signal.

【0079】いま、図4に示された多入力多段空間光ス
イッチにおいて、図10(b)に示されたような制御信
号と情報信号とを重畳させた信号を入力光INとするも
のとする。まず1段目の制御情報は、1段目の偏光制御
器2の前に配置されたビームスプリッタもしくは偏光子
を兼ねた偏光ビームスプリッタ11で分離され、偏光制
御器2と逆側に配置された光検出器アレイ10によって
検出された制御信号光から、式(4)または(5)によ
って抽出され、この制御情報によって1段目の偏光制御
器アレイ2の状態が決定される。偏光制御器アレイ2の
状態によって、所望の偏光方向に変換された入力光は、
偏光分離器1を透過し、またはそれによって反射され
る。
Now, in the multi-input multi-stage spatial optical switch shown in FIG. 4, it is assumed that the signal obtained by superimposing the control signal and the information signal as shown in FIG. 10B is used as the input light IN. .. First, the control information of the first stage is separated by the beam splitter arranged in front of the polarization controller 2 of the first stage or the polarization beam splitter 11 also serving as a polarizer, and arranged on the opposite side of the polarization controller 2. The control signal light detected by the photodetector array 10 is extracted by the equation (4) or (5), and the state of the first-stage polarization controller array 2 is determined by this control information. The input light converted into a desired polarization direction depending on the state of the polarization controller array 2 is
It is transmitted by the polarization separator 1 or reflected by it.

【0080】その後、光路変更素子4または反射鏡7へ
入射した入力光は、そのままの光路で、もしくは光路を
変更されて、次段へ出射される。その際、その一部がそ
れぞれの反射部を透過し、背後に配置された光検出器ア
レイ9または10に入射して、制御信号成分を抽出され
る。抽出されたこの制御信号成分によって、式(4)ま
たは(5)によって決定された制御情報によって、2段
目の偏光制御器2の状態が決定される。
After that, the input light incident on the optical path changing element 4 or the reflecting mirror 7 is emitted to the next stage with the optical path as it is or after the optical path is changed. At that time, a part of the light passes through the respective reflection portions and is incident on the photodetector array 9 or 10 arranged behind, and the control signal component is extracted. The state of the second-stage polarization controller 2 is determined by the control information determined by the equation (4) or (5) by the extracted control signal component.

【0081】このように各段の光検出器アレイによって
検出され、抽出された制御情報によって、次段の偏光制
御器の状態を決定することによって、各段の偏光制御器
の状態を決定して、入力光の光路を設定することができ
る。また、迂回段の制御は、式(9)に従って決定され
る。
In this way, the state of the polarization controller of each stage is determined by determining the state of the polarization controller of the next stage based on the control information detected and extracted by the photodetector array of each stage. , The optical path of the input light can be set. The control of the detour stage is determined according to the equation (9).

【0082】[0082]

【実施例】図11は、本発明の一実施例を示したもので
あって、8×8のノンブロッキング偏光制御型空間光ス
イッチの場合を例示し、図4におけると同じものを同じ
番号で示している。13はビーム分離器、14は光検出
器アレイ、15は偏光制御器、16は偏光分離器、17
は光路変更素子、18は光検出器アレイ、19は偏光制
御器である。また図12は、図11の実施例における入
力光D(1,i)の持つ制御情報の例を示したものであ
る。さらに図13は、図11の実施例における光路切り
替え制御の等価回路を示したものである。
EXAMPLE FIG. 11 shows an example of the present invention, illustrating a case of an 8 × 8 non-blocking polarization control type spatial optical switch, and the same elements as those in FIG. 4 are indicated by the same numbers. ing. Reference numeral 13 is a beam separator, 14 is a photodetector array, 15 is a polarization controller, 16 is a polarization separator, and 17
Is an optical path changing element, 18 is a photodetector array, and 19 is a polarization controller. FIG. 12 shows an example of control information of the input light D (1, i) in the embodiment of FIG. Further, FIG. 13 shows an equivalent circuit of the optical path switching control in the embodiment of FIG.

【0083】いま、図11において、(0,1,2,
3,4,5,6,7)の入力ノードから入射する入力光
D(1,i)が到達すべき出力ノードD(5,j)を、
(0,6,3,5,7,1,2,4)とする。図12に
おいては、この場合の入力光D(1,i)の持つ制御情
報を例示している。
Now, in FIG. 11, (0, 1, 2,
3, 4, 5, 6, 7) input light D (1, i) incident from the input node D (5, j)
(0,6,3,5,7,1,2,4). In FIG. 12, the control information of the input light D (1, i) in this case is illustrated.

【0084】図11において、信号Sops は1段目から
4段目において、それぞれ1,0,1,0となる。優先
度の条件として、そのノードに直進モードで入射した光
を優先するものとすると、この条件は、各ノードへの入
射光の偏光状態に置き換えることが可能であって、1段
目から4段目の光検出器へそれぞれ横,縦,横,縦の偏
光方向で入射してきたものを優先するという条件にな
る。この中から、入力光D(1,1)を例にとって、説
明する。
In FIG. 11, the signal S ops becomes 1,0,1,0 in the first to fourth stages, respectively. As a condition of the priority, if the light incident on the node in the straight traveling mode is prioritized, this condition can be replaced with the polarization state of the light incident on each node. The condition is that the light incident on the photodetector of the eye in the horizontal, vertical, horizontal, and vertical polarization directions is given priority. Of these, the input light D (1,1) will be described as an example.

【0085】入力光D(1,1)の目的ノードはD
(5,6)であり、このアドレスを二進数で表すと11
0となる。これを基にした制御情報は、図12において
(b)に示すものとなる。
The destination node of the input light D (1,1) is D
It is (5, 6), and when this address is expressed in binary, it is 11
It becomes 0. The control information based on this is shown in (b) in FIG.

【0086】以下、図11の光スイッチにおいて、図1
2(b)に示す制御情報を適用した場合について、説明
する。
Hereinafter, in the optical switch shown in FIG.
A case where the control information shown in 2 (b) is applied will be described.

【0087】8チャンネルの光源のアレイからなる入射
部から8チャンネルの入力光が入射する。ただし入射光
の偏光の初期状態は、すべて横方向(p)であるものと
する。このうち、D(1,1)から入射した光の一部
が、ビーム分離器13で分離されて、光検出器アレイ1
4へ入射する。
Eight-channel input light is incident from an incident portion formed of an array of 8-channel light sources. However, the initial state of the polarization of the incident light is assumed to be in the lateral direction (p). Of these, a part of the light incident from D (1,1) is separated by the beam separator 13, and the light detector array 1
Incident on 4.

【0088】光検出器アレイ14で検出された信号は、
図12(b)に示すものとなるので、この信号からビッ
トBdis を抽出して、これを1ビット遅延させて、1段
目の偏光制御器アレイ15用の同期信号Ssyn を作成す
る。
The signals detected by the photodetector array 14 are
As shown in FIG. 12B, the bit B dis is extracted from this signal and delayed by 1 bit to generate the synchronization signal S syn for the first-stage polarization controller array 15.

【0089】1段目の偏光制御器アレイ15において
は、横方向で入射してくる光が優先され、信号Sops
1である。また、この場合のノードは1であって、二進
数に直すと001なので、信号Snode=0となり、S
ops xor Snode=1となるので、この場合の制御則
は、式(7)から SC=(Ssyn (p) and Scnt (1,p)) or (Ssyn (p)* and Scnt (1,s)* ) となる。
In the first-stage polarization controller array 15, the light incident in the lateral direction is prioritized, and the signal S ops =
It is 1. In addition, the node in this case is 1, and when converted to a binary number, it is 001, so the signal S node = 0 and S
Since ops xor S node = 1, the control rule in this case is that SC = (S syn (p) and S cnt (1, p)) or (S syn (p) * and S cnt from equation (7). (1, s) * ).

【0090】初段への入射光の偏光状態は横方向(p)
なので、光検出器アレイ14によって得られるビットB
dis から求められる同期信号Ssyn はSsyn (p)とな
り、Ssyn (p)は1となるため、上式は、 SC=Scnt (1,p)=1 となって、D(1,1)から出射した光が入射する偏光
制御器15の状態は“on”となる。
The polarization state of the incident light on the first stage is in the lateral direction (p).
Therefore, the bit B obtained by the photodetector array 14
Since the synchronization signal S syn obtained from dis is S syn (p) and S syn (p) is 1, the above equation is SC = S cnt (1, p) = 1 and D (1, The state of the polarization controller 15 on which the light emitted from 1) is incident is "on".

【0091】そのため、入射光は、1段目の偏光制御器
15によって縦偏光となり、偏光分離器16によって反
射された後に、光路変更素子17によって光路を4チャ
ンネルシフトされ、横偏光となって、偏光分離器16を
透過して、次段のD(2,5)へ入射する。
Therefore, the incident light is vertically polarized by the polarization controller 15 in the first stage, reflected by the polarization separator 16, and then the optical path is shifted by four channels by the optical path changing element 17 to become horizontal polarized light. The light is transmitted through the polarization separator 16 and is incident on D (2,5) in the next stage.

【0092】このとき、光路変更素子17の反射部を通
過した入力光の一部は、光検出器アレイ18に入力す
る。光検出器アレイ18に入力した光によって検出され
た信号から、上述と同様の手法によって制御信号が抽出
され、次段の偏光制御器19の制御情報が作成される。
At this time, a part of the input light that has passed through the reflecting portion of the optical path changing element 17 is input to the photodetector array 18. A control signal is extracted from the signal detected by the light input to the photodetector array 18 by the same method as described above, and the control information of the polarization controller 19 in the next stage is created.

【0093】このようにして各段において、制御が行わ
れることよって、図11において実線によって示すよう
に、D(1,1)からD(5,6)へ入力光が伝播す
る。この場合の等価配線は、図13に示すようになる。
By performing control in each stage in this way, the input light propagates from D (1,1) to D (5,6) as shown by the solid line in FIG. The equivalent wiring in this case is as shown in FIG.

【0094】図14は、各段における入射光が通過する
ノードと、各ノードにおけるパラメータをまとめて示し
たものである。ただし、2段目は迂回段であり、従って
すべてのノードにおいて、信号Snodeは0となってい
る。
FIG. 14 collectively shows the nodes through which the incident light passes in each stage and the parameters in each node. However, the second stage is a detour stage, and therefore the signal S node is 0 at all nodes.

【0095】図14に示されたパラメータによって、2
段目ないし4段目の制御則は次のように定められる。 (1)2段目 SC=(Ssyn (s)* and Scnt (2,p)* ) or (Ssyn (s) and Scnt (2,s)) (2)3段目 SC=(Ssyn (p) and Scnt (2,p)* ) or (Ssyn (p)* and Scnt (2,s)) (3)4段目 SC=(Ssyn (s)* and Scnt (3,p)) or (Ssyn (s) and Scnt (3,s)*
According to the parameters shown in FIG. 14, 2
The control rules for the fourth to fourth steps are defined as follows. (1) Second stage SC = (S syn (s) * and S cnt (2, p) * ) or (S syn (s) and S cnt (2, s)) (2) Third stage SC = ( S syn (p) and S cnt (2, p) * ) or (S syn (p) * and S cnt (2, s)) (3) Fourth stage SC = (S syn (s) * and S cnt (3, p)) or (S syn (s) and S cnt (3, s) * )

【0096】1,2,4段目においては、D(1,1)
からの入力光の持つ制御信号Scnt によって制御情報が
決定されるが、3段目においては、図13に示されたよ
うにD(1,7)からの入力光が、D(1,1)からの
入力光と衝突する。
In the first, second, and fourth rows, D (1,1)
The control information is determined by the control signal S cnt of the input light from D.sub.c , but in the third stage, the input light from D (1,7) is D (1,1) as shown in FIG. ) Collide with the input light from.

【0097】これを3段目の制御則に当てはめると、D
(1,7)からの入力光の持つ制御信号Scnt の方が優
先され、この制御情報によって、3段目の偏光制御器の
状態が決定される。これらの制御則によって決定された
各段の、D(1,1)からの入力光が入射するノードの
偏光制御器の状態を図14において、併せて示してい
る。
Applying this to the control rule of the third stage, D
The control signal S cnt of the input light from (1, 7) has priority, and the state of the third-stage polarization controller is determined by this control information. FIG. 14 also shows the states of the polarization controllers at the nodes to which the input light from D (1,1) is incident, in each stage determined by these control rules.

【0098】図15は、図11の実施例におけるすべて
の入力光に対する光スイッチ上の光路を示したものであ
って、8×8の光スイッチの場合の実施例を示し、図1
1におけると同じものを同じ番号で示している。また、
図16は、図15の例に対する等価配線を示したもので
ある。
FIG. 15 shows the optical paths on the optical switch for all the input light in the embodiment of FIG. 11, showing an embodiment in the case of an 8 × 8 optical switch.
The same items as in 1 are indicated by the same numbers. Also,
FIG. 16 shows equivalent wiring for the example of FIG.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
入力多段空間光スイッチにおいて、各段の偏光制御器の
設定を容易に行うことができるとともに、分散制御によ
って、セルフルーティングな光スイッチを実現すること
が可能となる。
As described above, according to the present invention, in the multi-input multi-stage spatial optical switch, the polarization controller of each stage can be easily set, and the self-routing optical switch can be controlled by the dispersion control. Can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理的構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a principle configuration of the present invention.

【図2】本発明の基礎となる偏光制御型空間光スイッチ
の基本原理を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a basic principle of a polarization control type spatial light switch which is a basis of the present invention.

【図3】本発明の基礎となる多入力多段空間光スイッチ
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a multi-input multi-stage spatial optical switch which is the basis of the present invention.

【図4】多入力多段空間光スイッチにおける光スイッチ
制御則の実現方法を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of realizing an optical switch control law in a multi-input multi-stage spatial optical switch.

【図5】図4の空間光スイッチの等価回路を示す図であ
る。
5 is a diagram showing an equivalent circuit of the spatial light switch of FIG.

【図6】制御信号の処理回路の例(1)を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing an example (1) of a control signal processing circuit.

【図7】制御信号の処理回路の例(2)を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example (2) of a control signal processing circuit.

【図8】ノンブロックな多入力多段空間光スイッチの実
現方法を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a method of realizing a non-block multi-input multi-stage spatial optical switch.

【図9】図8に示された8×8ノンブロック多段空間光
スイッチの等価回路を示す図である。
9 is a diagram showing an equivalent circuit of the 8 × 8 non-block multistage spatial optical switch shown in FIG.

【図10】制御信号の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a control signal.

【図11】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図12】図11の実施例における入力光D(1,i)
の持つ制御情報の例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an input light D (1, i) in the embodiment of FIG.
It is a figure which shows the example of the control information which it has.

【図13】図11の実施例における光路切り替え制御の
等価回路を示す図である。
13 is a diagram showing an equivalent circuit of the optical path switching control in the embodiment of FIG.

【図14】各段における入射光が通過するノードと、各
ノードにおけるパラメータをまとめて示す図である。
FIG. 14 is a diagram collectively showing a node through which incident light passes in each stage and parameters in each node.

【図15】図11の実施例におけるすべての入力光に対
する光スイッチ上の光路を示す図である。
15 is a diagram showing optical paths on an optical switch for all input light in the embodiment of FIG.

【図16】図15の例に対する等価配線を示す図であ
る。
16 is a diagram showing equivalent wiring for the example of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 偏光分離器 21 ,22 偏光制御器 3,6 λ/4板 4 光路変更素子 7 反射鏡 9,10 光検出器1 Polarization Separator 2 1 , 2 2 Polarization Controller 3,6 λ / 4 Plate 4 Optical Path Changer 7 Reflector 9, 10 Photo Detector

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光における一方の偏光成分を通過さ
せ、これと直交する他方の偏光成分を反射させて出力す
る偏光分離器(1)と、 該偏光分離器(1)の入射光側に配置され外部制御に応
じて入力光(IN)の偏光方向をそのまま、またはこれ
と直交方向に変化させて出力する偏光制御器(21
と、 主軸が入射光の偏光方向と45°をなすように、偏光分
離器(1)の反射光と垂直に配置されたλ/4板(3)
と、該λ/4板(3)からの入射光を中心軸に対して反
対側にその素子に固有の量だけ光路をシフトさせて反射
する光路変更素子(4)とからなる第1の反射ブロック
(5)と、 光軸が入射光の偏光方向と45°をなすように偏光分離
器(1)の通過光と垂直に配置されたλ/4板(6)
と、該λ/4板(6)からの入射光を同一光路に反射す
る反射鏡(7)とからなる第2の反射ブロック(8)と
を有し、 前記偏光制御器(21 )における偏光方向の制御によっ
て、偏光分離器(1)の分離方向に応じて縦偏光または
横偏光の入力光(IN)の光路を、そのまままたはその
進行方向と垂直方向に変更して出力光(OUT)を発生
する空間光スイッチ、または、前記第1の反射ブロック
(5)と第2の反射ブロック(8)とを入れ換えてなる
空間光スイッチ、または、前記偏光制御器(21 )およ
び光路変更素子(4)をアレイ状にして複数の光入力を
可能にした空間光スイッチにおいて、 入力光(IN)において、情報信号光とこれと同偏光か
らなる偏光制御器の制御信号光とを重畳するとともに、
前記光路変更素子(4)および反射鏡(7)を該制御信
号光の一部が透過できる特性として、該透過した制御信
号光を該光路変更素子(4)および反射鏡(7)の背後
に配置された光検出器(9),(10)によって検出す
ることによって、入力光(IN)の偏光方向のいかんに
かかわらず、または異なる偏光方向の光が同時に入力し
ても、前記制御信号を検出して次段の偏光制御器
(22 )に制御情報として与えることができるようにし
たことを特徴とする偏光制御型空間光スイッチの制御方
法。
1. A polarization separator (1) which allows one polarization component of incident light to pass therethrough and reflects the other polarization component orthogonal thereto to output, and an incident light side of the polarization separator (1). A polarization controller (2 1 ) that is arranged and outputs the input light (IN) by changing the polarization direction of the input light (IN) as it is or by changing it in a direction orthogonal to this.
And a λ / 4 plate (3) arranged perpendicularly to the reflected light of the polarization separator (1) so that the principal axis forms 45 ° with the polarization direction of the incident light.
And an optical path changing element (4) that reflects the incident light from the λ / 4 plate (3) to the opposite side with respect to the central axis by shifting the optical path by an amount peculiar to the element. The block (5) and a λ / 4 plate (6) arranged perpendicular to the light passing through the polarization splitter (1) so that the optical axis forms 45 ° with the polarization direction of the incident light.
And a second reflection block (8) including a reflection mirror (7) for reflecting the incident light from the λ / 4 plate (6) in the same optical path, and in the polarization controller (2 1 ). By controlling the polarization direction, the optical path of the vertically-polarized or horizontally-polarized input light (IN) is changed as it is or in the direction perpendicular to the traveling direction according to the separation direction of the polarization separator (1) to output light (OUT). Generating a spatial light switch, or a spatial light switch in which the first reflection block (5) and the second reflection block (8) are interchanged, or the polarization controller (2 1 ) and an optical path changing element. In a spatial optical switch in which (4) is arranged in an array to enable a plurality of optical inputs, in the input light (IN), an information signal light and a control signal light of a polarization controller having the same polarization as the information signal light are superposed. ,
A part of the control signal light is transmitted through the optical path changing element (4) and the reflecting mirror (7), and the transmitted control signal light is placed behind the optical path changing element (4) and the reflecting mirror (7). By detecting with the photodetectors (9) and (10) arranged, the control signal can be obtained regardless of the polarization direction of the input light (IN) or even when lights of different polarization directions are simultaneously input. A method of controlling a polarization control type spatial optical switch, which is capable of being detected and given to the polarization controller (2 2 ) of the next stage as control information.
【請求項2】 前記入力光において、情報信号に対して
時分割で制御信号を重畳するとともに、前記光路変更素
子(4)または反射鏡(7)を、光の一部を透過し、残
りの光を反射する特性を有するものとし、入力光の一部
が該光路変更素子(4)または反射鏡(7)を通過する
ことによって、前記光検出器(9)または(10)にお
いて、入力光における制御情報を検出することを特徴と
する請求項1に記載の偏光制御型空間光スイッチの制御
方法。
2. In the input light, a control signal is superimposed on an information signal in a time division manner, and at the same time, a part of the light is transmitted through the optical path changing element (4) or the reflecting mirror (7) and the remaining light is transmitted. In the photodetector (9) or (10), the input light has a property of reflecting light, and a part of the input light passes through the optical path changing element (4) or the reflecting mirror (7). The control method of the polarization control type spatial optical switch according to claim 1, wherein the control information is detected.
【請求項3】 前記光路変更素子(4)または反射鏡
(7)の反射部を波長フィルタの効果を有するものと
し、該反射部で反射される波長の情報信号光と、その一
部が該反射部を透過する波長の制御信号光とを波長多重
した入力光(IN)から、前記光検出器(9),(1
0)によって制御情報を検出することを特徴とする請求
項1に記載の偏光制御型空間光スイッチの制御方法。
3. The reflection part of the optical path changing element (4) or the reflection mirror (7) has the effect of a wavelength filter, and the information signal light of the wavelength reflected by the reflection part and a part thereof are From the input light (IN) wavelength-multiplexed with the control signal light having the wavelength that passes through the reflecting portion, the photodetectors (9), (1
The control method according to claim 1, wherein the control information is detected by 0).
【請求項4】 前記情報信号光の波長と、前記制御信号
光の波長とが前記λ/4板(3),(6)で生じる常光
と異常光との間の位相差が(2mπ+π/2)ラジアン
(mは整数)になるようにすることによって、情報信号
光と制御信号光との波長の相違に基づくλ/4板の特性
の相違が生じないようにしたことを特徴とする請求項3
に記載の偏光制御型空間光スイッチの制御方法。
4. The phase difference between the ordinary light and the extraordinary light generated by the λ / 4 plates (3) and (6) in terms of the wavelength of the information signal light and the wavelength of the control signal light is (2mπ + π / 2). ) Radians (m is an integer) so that a difference in characteristics of the λ / 4 plate due to a difference in wavelength between the information signal light and the control signal light does not occur. Three
A method of controlling the polarization control type spatial light switch described in [4].
【請求項5】 請求項1に記載のいずれかの空間光スイ
ッチを多段に接続したものからなり、0から(2N
1)の整数によって順次番号を与えられた2N 個の入力
と出力とを有し、2N-1 ,…,2N-n ,…,20 チャン
ネルシフト(n=1,2,…,N)のN段の2N ノード
の一般ルーチング用光スイッチ段によって構成された光
スイッチ網、またはこれに1段または複数段の迂回用の
光スイッチ段を加えて構成した光スイッチ網、またはこ
れらの場合の光スイッチ段の順序を入れ換えた光スイッ
チ網における一般ルーチング段において、 到達すべき出力ノードのアドレスを二進数で表したNビ
ットの二値のシリアル信号の先頭に随時“1”の同期識
別用のビットBdis を付加したN+1ビットの信号とし
て与えられる制御信号Scnt と、 各段で制御信号Scnt から抽出され、制御信号Scnt
1パルスの幅と同程度のパルス幅を持ち、2N-n シフト
の段ではnビット目に同期する同期信号Ssyn と、 2N-n シフトの段におけるノード番号の二進数表示のn
ビット目の数字によって表される、段数,ノードの状態
を表す信号Snodeと、 ある光スイッチ段における光路変更素子(4)が偏光分
離器(1)の横偏光が出射する側にある場合は“0”と
なり、縦偏光が出射する側にある場合は“1”となる光
路変更素子(4)の位置を表す信号Sops とを設定し、 横偏光からなるその段の入射光を優先させる場合には、
(横偏光の制御信号S cnt と信号Snodeと信号Sops
否定の排他的論理和と横偏光の同期信号Ssyn との積)
と(縦偏光の制御信号Scnt と信号Snodeの否定と信号
ops の否定の排他的論理和と横偏光の同期信号Ssyn
の否定との積)との和をとり、その結果が“0”のとき
は、入射光の偏光をそのまま出力し、結果が“1”のと
きは入射光の偏光を90°回転させるように次段の偏光
制御器アレイの同番号のノードの偏光制御器の状態を制
御し、 縦偏光からなるその段の入射光を優先させる場合には、
(横偏光の制御信号S cnt と信号Snodeと信号Sops
否定の排他的論理和と縦偏光の同期信号Ssyn の否定と
の積)と(縦偏光の制御信号Scnt と信号Snodeの否定
と信号Sops の否定の排他的論理和と縦偏光の同期信号
syn の積)との和をとり、その結果が“0”のとき
は、入射光の偏光をそのまま出力し、結果が“1”のと
きは入射光の偏光を90°回転させるように次段の偏光
制御器アレイの同番号のノードの偏光制御器の状態を制
御し、 または制御信号Scnt,信号Snode, 同期信号Ssys,信号
ops とからなる制御情報に対して以上の制御と同様の
効果をもたらす論理処理を行うことを特徴とする偏光制
御型空間光スイッチの制御方法。
5. The spatial light switch according to claim 1.
Switch is connected in multiple stages from 0 to (2N
2 sequentially numbered by the integer of 1)NInput
And output and 2N-1, ..., 2Nn, ..., 20Chan
N-stage 2 of Nell shift (n = 1, 2, ..., N)Nnode
Optical switch stage for general routing
Switch network, or one-stage or multiple-stage detours
An optical switch network configured by adding optical switch stages, or
In these cases, the optical switch with the order of the optical switch stages changed.
In the general routing stage of the H-network, the address of the output node to be reached is represented by an N-bit
Bit binary serial signal starts with “1” synchronization at any time
Bit B for anotherdisAs an N + 1 bit signal with
Control signal S given bycntAnd the control signal S at each stagecntExtracted from the control signal Scntof
The pulse width is about the same as the width of one pulse, and 2Nnshift
In the stage, the synchronization signal S synchronized with the nth bitsynAnd 2NnN in binary notation of the node number at the shift stage
Number of stages and node status represented by the bit number
Signal SnodeAnd an optical path changing element (4) in a certain optical switch stage
If the laterally polarized light of the separator (1) is on the output side, "0" is set.
And becomes "1" when the vertically polarized light is on the output side.
A signal S representing the position of the path changing element (4)opsIf you set and, and give priority to the incident light of the horizontal polarization,
(Horizontal polarization control signal S cntAnd signal SnodeAnd signal Sopsof
Negative exclusive OR and horizontal polarization sync signal SsynProduct of
And (vertical polarization control signal ScntAnd signal SnodeDenial and signal
SopsExclusive-OR of Negative and horizontal polarization sync signal Ssyn
When the result is “0”
Outputs the polarization of the incident light as it is, and the result is "1".
The next step is to rotate the polarization of the incident light by 90 °.
Controls the state of the polarization controller for the same numbered node in the controller array.
However, when giving priority to the incident light of the vertical polarization,
(Horizontal polarization control signal S cntAnd signal SnodeAnd signal Sopsof
Negative exclusive OR and vertically polarized sync signal SsynWith the denial of
Product of) and (vertical polarization control signal ScntAnd signal SnodeDenial of
And signal SopsExclusive-OR of Negative and Vertically Polarized Sync Signals
SsynWhen the result is “0”
Outputs the polarization of the incident light as it is, and the result is “1”.
The next step is to rotate the polarization of the incident light by 90 °.
Controls the state of the polarization controller for the same numbered node in the controller array.
Control or control signal Scnt,Signal Snode,Sync signal Ssys,signal
SopsThe same as the above control for control information consisting of
Polarization control characterized by performing logical processing that produces an effect
Control method for a compact space optical switch.
【請求項6】 請求項5に記載の偏光制御型空間光スイ
ッチの制御方法において、信号Snodeの値を各段,各ノ
ードで固定とし、偏光分離器(1)から縦偏光の光が出
射する方向に光路変更素子(4)が配置されている構成
において、その段における横偏光の入射光を優先させる
場合には、信号Snodeが“0”の箇所では、(横偏光の
制御信号Scnt と横偏光の同期信号Ssyn との積)と
(縦偏光の制御信号Scnt の否定と横偏光の同期信号S
syn の否定との積)との和をとり、その結果が“0”の
ときは入射光の偏光をそのまま、“1”のときは入射光
の偏光を90°回転させるように、 信号Snodeが“1”の箇所では、(横偏光の制御信号S
cnt の否定と横偏光の同期信号Ssyn との積)と(縦偏
光の制御信号Scnt と横偏光の同期信号Ssyn の否定と
の積)との和をとり、その結果が“0”のときは入射光
の偏光をそのまま、“1”のときは入射光の偏光を90
°回転させるように、次段の偏光制御器アレイの同番号
のノードの偏光制御器の状態を制御し、 または偏光分離器(1)から縦偏光の光が出射する方向
に光路変更素子(4)が配置されている構成において、
その段における縦偏光の入射光を優先させる場合には、
信号Snodeが“0”の箇所では、(横偏光の制御信号S
cnt と縦偏光の同期信号Ssyn の否定との積)と(縦偏
光の制御信号Scnt の否定と縦偏光の同期信号Ssyn
の積)との和をとり、その結果が“0”のときは入射光
の偏光をそのまま、“1”のときは入射光の偏光を90
°回転させるように、 信号Snodeが“1”の箇所では、(横偏光の制御信号S
cnt の否定と縦偏光の同期信号Ssyn の否定との積)と
(縦偏光の制御信号Scnt と縦偏光の同期信号Ssyn
の積)との和をとり、その結果が“0”のときは入射光
の偏光をそのまま、“1”のときは入射光の偏光を90
°回転させるように、次段の偏光制御器アレイの同番号
のノードの偏光制御器の状態を制御し、 または偏光分離器(1)から横偏光の光が出射する方向
に光路変更素子(4)が配置されている構成において、
その段における横偏光の入射光を優先させる場合には、
信号Snodeが“1”の箇所では、(横偏光の制御信号S
cnt と横偏光の同期信号Ssyn との積)と(縦偏光の制
御信号Scnt の否定と横偏光の同期信号Ssyn の否定と
の積)との和をとり、その結果が“0”のときは入射光
の偏光をそのまま、“1”のときは入射光の偏光を90
°回転させるように、 信号Snodeが“0”の箇所では、(横偏光の制御信号S
cnt の否定と縦偏光の同期信号Ssyn との積)と(縦偏
光の制御信号Scnt と横偏光の同期信号Ssyn の否定と
の積)との和をとり、その結果が“0”のときは入射光
の偏光をそのまま、“1”のときは入射光の偏光を90
°回転させるように、次段の偏光制御器アレイの同番号
のノードの偏光制御器の状態を制御し、 または偏光分離器(1)から横偏光の光が出射する方向
に光路変更素子(4)が配置されている構成において、
その段における縦偏光の入射光を優先させる場合には、
信号Snodeが“1”の箇所では、(横偏光の制御信号S
cnt と縦偏光の同期信号Ssyn の否定との積)と(縦偏
光の制御信号Scnt の否定と縦偏光の同期信号Ssyn
の積)との和をとり、その結果が“0”のときは入射光
の偏光をそのまま、“1”のときは入射光の偏光を90
°回転させるように、 信号Snodeが“0”の箇所では、(横偏光の制御信号S
cnt の否定と縦偏光の同期信号Ssyn の否定との積)と
(縦偏光の制御信号Scnt と縦偏光の同期信号Ssyn
の積)との和をとり、その結果が“0”のときは入射光
の偏光をそのまま、“1”のときは入射光の偏光を90
°回転させるように、次段の偏光制御器アレイの同番号
のノードの偏光制御器の状態を制御することを特徴とす
る偏光制御型空間光スイッチの制御方法。
6. The method of controlling a polarization control type spatial optical switch according to claim 5, wherein the value of the signal S node is fixed at each stage and each node, and vertically polarized light is emitted from the polarization separator (1). In the configuration in which the optical path changing element (4) is arranged in the direction of the horizontal direction, when the incident light of the laterally polarized light in that stage is prioritized, the signal S node is “0” (the laterally polarized control signal S cnt and horizontal polarization of the synchronizing signal S syn and product) (vertical polarization of the control signal S sync signal S negative and horizontal polarization of cnt
taking the sum of the product) of the negative of syn, the result is as it is the polarization of the incident light when it is "0", "1" the polarization of the incident light when to rotate 90 °, the signal S node Is "1", (control signal S
takes the sum of cnt negative and horizontally polarized light synchronizing signal S syn and product) and with (the product of the negation of the synchronizing signal S syn vertical polarization of the control signal S cnt and horizontal polarization), the result is "0" When, the polarization of the incident light is unchanged, and when it is “1”, the polarization of the incident light is 90%.
The state of the polarization controller of the node of the same number in the polarization controller array of the next stage is controlled so as to rotate by °, or the optical path changing element (4) is output in the direction in which the vertically polarized light is emitted from the polarization separator (1). ) Is arranged,
When giving priority to the vertically polarized incident light in that stage,
At the point where the signal S node is “0”, (horizontal polarization control signal S
The product of cnt and the negation of the vertically polarized sync signal S syn ) and (the product of the negation of the vertically polarized control signal S cnt and the vertically polarized sync signal S syn ) are summed, and the result is “0”. When, the polarization of the incident light is unchanged, and when it is “1”, the polarization of the incident light is 90%.
In order to rotate the signal S node at “1”, (the control signal S
The product of the negation of cnt and the negation of the vertically polarized sync signal S syn ) and the product of the vertically polarized control signal S cnt and the vertically polarized sync signal S syn is taken, and the result is “0”. When, the polarization of the incident light is unchanged, and when it is “1”, the polarization of the incident light is 90%.
The state of the polarization controller of the node of the same number in the polarization controller array of the next stage is controlled so as to be rotated by °, or the optical path changing element (4) is output in the direction in which the laterally polarized light is emitted from the polarization separator (1). ) Is arranged,
When giving priority to the horizontally polarized incident light in that stage,
At the point where the signal S node is “1”, (control signal S
The product of cnt and the horizontally polarized sync signal S syn ) is multiplied by (the product of the negation of the vertically polarized control signal S cnt and the negation of the horizontally polarized sync signal S syn ), and the result is “0”. When, the polarization of the incident light is unchanged, and when it is “1”, the polarization of the incident light is 90%.
In order to rotate the signal S node at “0”, the (polarization control signal S
The product of the negation of cnt and the synchronizing signal S syn of the vertically polarized light) and the product of the control signal S cnt of the vertically polarized light and the negation of the synchronizing signal S syn of the horizontally polarized light is taken, and the result is "0". When it is, the polarization of the incident light is unchanged, and when it is “1”, the polarization of the incident light is 90%.
The state of the polarization controller of the node of the same number in the polarization controller array of the next stage is controlled so as to be rotated by °, or the optical path changing element (4) is output in the direction in which the laterally polarized light is emitted from the polarization separator (1). ) Is arranged,
When giving priority to the vertically polarized incident light in that stage,
When the signal S node is “1”, (control signal S
The product of cnt and the negation of the vertically polarized sync signal S syn ) and (the product of the negation of the vertically polarized control signal S cnt and the vertically polarized sync signal S syn ) are summed, and the result is “0”. When it is, the polarization of the incident light is unchanged, and when it is “1”, the polarization of the incident light is 90%.
So that the signal S node is “0”, the (horizontal polarization control signal S
The product of the negation of cnt and the negation of the vertical polarization synchronization signal S syn ) and the product of the vertical polarization control signal S cnt and the vertical polarization synchronization signal S syn, and the result is “0”. When it is, the polarization of the incident light is unchanged, and when it is “1”, the polarization of the incident light is 90%.
A method of controlling a polarization control type spatial optical switch, characterized in that the state of the polarization controller of the node of the same number in the polarization controller array of the next stage is controlled so as to rotate.
【請求項7】 請求項5または6に記載の偏光制御型空
間光スイッチの制御方法において、迂回用光スイッチ段
における信号Snodeの値を固有として制御することを特
徴とする偏光制御型空間光スイッチの制御方法。
7. The polarization control type spatial light according to claim 5 or 6, wherein the value of the signal S node in the detour optical switch stage is controlled uniquely. How to control the switch.
【請求項8】 請求項5または6または7に記載の偏光
制御型空間光スイッチの制御方法において、制御信号S
cnt を、特定ビットBdis と、各段での制御に必要なビ
ットを並べたものを段数回繰り返したものとするととも
に、該制御信号Scnt から作成される同期信号Ssyn
そのビットに同期するように作成して、前記繰り返し間
隔を、制御信号の処理回路の動作速度と偏光制御器の動
作速度を併せた時間τ以上とることによって、次段で検
出される制御信号が進むべき光路へ切り替えられる前に
次段へ入射することを防止したことを特徴とする偏光制
御型空間光スイッチの制御方法。
8. The method of controlling a polarization control type spatial light switch according to claim 5, 6 or 7, wherein a control signal S
cnt is a specific bit B dis and a sequence of bits necessary for control at each stage are repeated several times, and a synchronization signal S syn generated from the control signal S cnt is synchronized with the bit. By setting the repetition interval to be equal to or longer than the time τ which is the operation speed of the processing circuit of the control signal and the operation speed of the polarization controller, the control signal detected in the next stage can be transmitted to the optical path. A polarization control type spatial optical switch control method, characterized in that light is prevented from entering the next stage before being switched.
【請求項9】 請求項5または6または7に記載の偏光
制御型空間光スイッチの制御方法において、制御信号S
cnt を、制御信号の処理回路の動作速度と偏光制御器の
動作速度を併せた時間τ以上の時間間隔をおいて光スイ
ッチの段数回またはそれ以上繰り返した後に、情報信号
光を送出することによって、制御信号の処理回路の動作
速度および偏光制御器の動作速度の影響を除去すること
を特徴とする偏光制御型空間光スイッチの制御方法。
9. The method of controlling a polarization control type spatial light switch according to claim 5, 6 or 7, wherein a control signal S
By transmitting cnt , the information signal light after repeating the number of optical switch stages several times or more at a time interval of τ or more, which is the combined operation speed of the control signal processing circuit and the operation speed of the polarization controller. A method for controlling a polarization control type spatial optical switch, characterized in that the influence of the operating speed of a control signal processing circuit and the operating speed of a polarization controller is removed.
【請求項10】 請求項5または6または7に記載の偏
光制御型空間光スイッチの制御方法において、各段の偏
光制御器の直前に光バッファを挿入し、制御信号の処理
回路の動作速度と偏光制御器の動作速度を併せた時間τ
以上の時間バッファリングすることによって、制御信号
の処理回路の動作速度および偏光制御器の動作速度の影
響を除去することを特徴とする偏光制御型空間光スイッ
チの制御方法。
10. The method for controlling a polarization control type spatial optical switch according to claim 5, 6 or 7, wherein an optical buffer is inserted immediately before the polarization controller at each stage, and the operation speed of a control signal processing circuit is increased. Time τ including the operation speed of the polarization controller
A method for controlling a polarization control type spatial optical switch, characterized in that the effects of the operation speed of a control signal processing circuit and the operation speed of a polarization controller are removed by performing the above-mentioned time buffering.
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