JPH0530550A - 空間分割型光信号選択回路 - Google Patents

空間分割型光信号選択回路

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JPH0530550A
JPH0530550A JP3179632A JP17963291A JPH0530550A JP H0530550 A JPH0530550 A JP H0530550A JP 3179632 A JP3179632 A JP 3179632A JP 17963291 A JP17963291 A JP 17963291A JP H0530550 A JPH0530550 A JP H0530550A
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JP
Japan
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optical
signals
circuit
electric
switch
Prior art date
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Pending
Application number
JP3179632A
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English (en)
Inventor
Yasunao Suzuki
康直 鈴木
Koichi Sano
浩一 佐野
Shinichi Aoyanagi
愼一 青柳
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 M本の光ファイバそれぞれ入力する別の光信
号をN個の出力のいずれにも選択接続できるような回路
を小型にかつ小さい消費電力で実現する。 【構成】 M本の光ファイバの信号をそれぞれN分岐す
る光分岐回路と、その出力をそれぞれオンオフするNチ
ャネルの光スイッチM個と、その出力光信号をそれぞれ
電気信号に変換するMチャネルのN個の一次元光電変換
回路と、その光電変換回路の電気出力をそれぞれ合流す
るN個の電気オア回路を備える。 【効果】 M本の光入力からN本の電気出力を得る。映
像分配サービスに利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光通信に利用する。本発
明は光信号の選択接続に利用する。本発明は多数の光信
号情報源から任意の1つの光信号情報を選択する光信号
選択回路に関する。
【0002】
【従来の技術】いま、ユーザまで個別に光ファイバを施
設してサービスを提供する光加入者系の研究開発がいろ
いろな角度から進められている。このような光加入者系
が利用できるようになると、高速かつ広帯域の信号が通
信網からユーザに直接提供できるようになる。これを利
用する具体的なサービスのうち価値が高いものとして注
目されている一つのサービスは、映像分配サービスある
いはオンデマンドサービスである。これは多数の映像信
号情報源が用意されていて、ユーザはこの多数の映像信
号情報の一つを任意に選択して要求し、この選択された
情報をそのユーザの宅内装置まで接続するものである。
このサービスを実現するには、多数のユーザのうちのど
の一つのユーザについても、この多数の光信号情報源か
ら希望する一つの情報源の信号を自由に選択する光信号
選択回路が必要である。したがってこのサービスを大規
模に実現するためにはこのような光信号選択回路のきわ
めて多数を通信網内に設置することが必要であり、この
ような光信号選択回路を高品質であってかつ安価に提供
できることが必要である。
【0003】ここで光信号選択回路の一般論を図5を用
いて説明すると、複数M個の光信号情報源が用意されて
いて、これがそれぞれ分岐回路2でN個の光信号に分岐
される。Mは入力の数、Nは出力の数である。この分岐
回路2の分岐出力は選択スイッチ部3に接続される。こ
の選択スイッチ部3はN個あり、各選択スイッチ部3の
入力端子はそれぞれM個ある。このM個の入力端子にそ
れぞれ異なるM個の光信号情報源の信号が接続される。
この選択スイッチ部3はそれぞれ入力端子の信号の一つ
を出力端子に接続する選択切替スイッチを備えていて、
このスイッチの切替操作にしたがってM個の光信号情報
源の任意に一つの信号を取り出して端末5に与えること
ができる。この太線4で囲む部分がここで問題とする光
信号選択回路である。
【0004】従来技術では多チャネルの高速スイッチ回
路として、電気信号のレベルでは高速ディジタルスイッ
チ回路が知られている。例えば、1990年電子情報通
信学会春期全国大会、資料番号B−445、志水ほか
「200Mbps級256ch×128ch大規模マト
リクススイッチ」がある。これは入力の数(上述のM)
が256であり出力の数(上記のN)が128であり、
数百Mbpsの高速信号をスイッチできる装置である。
しかしこの装置はスタジオのようなところで利用するに
は適当なスイッチ装置である。このスイッチ装置は装置
の規模がきわめて大きくまた消費電力が大きいものであ
って、上述の光加入者系のサービスに適用するには適当
ではない。光加入者系のサービスではこのような光信号
選択回路がきわめて多数必要であり、さらに小型化、低
電力化しなければならない。
【0005】また、光信号のレベルでスイッチングを行
う空間分割型光スイッチ回路も知られている。例えば、
1990年電子情報通信学会技術研究報告、資料番号S
SE90−69、山口ほか「石英系導波路型TOスイッ
チを用いたマルチメディア光交換機の実験」がある。こ
れは、大容量で高速な処理が可能であり、消費電力を小
さくできる可能性があり、小型にできる可能性がある。
しかし、このスイッチ装置はあくまでも光交換機への応
用を前提としているものである。したがって通信機能の
実現が最優先の課題と考えられ、2×2の基本格子光ス
イッチの多段接続によるマトリクススイッチ構成となっ
ている。このため、情報源の数が多くなるとマトリクス
規模が幾何級数的に大きくなる、ポイント−to−マル
チの接続を実現しようとするとマトリクス規模が大きく
なる、など、上述の映像信号選択回路への適用を考える
となお十分ではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
光加入者系の映像信号選択回路に適用できる光信号選択
回路を実現しようとするものである。上述の光加入者系
のサービスに用いるこの光信号選択回路は、ディジタル
信号用の映像信号選択回路となるものと考えられ、
通過する信号速度が高速である(数Mb/s〜数百Mb
/s)こと、 一方向性のスイッチ回路であること、
ポイント−to−マルチの接続ができること、
ノンブロッキング接続ができること、 スイッチ回路
が小型であること、 消費電力が小さいこと、 入
力情報源の数を大きくすることができること、などの条
件を満足する光信号選択回路を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、M本の光ファ
イバの光信号がM個の光分岐回路によりそれぞれN分岐
され、このM個の光分岐回路にそれぞれ接続されNチャ
ネルの光信号をそれぞれオンオフするM個の光スイッチ
と、この光スイッチの各光出力信号のそれぞれ別の光出
力信号M個を入力としそれぞれ電気信号に変換するMチ
ャネルN個の光電変換器と、このN個の光電変換器の各
出力信号を合流するN個の電気オア回路とを備えたこと
を特徴とする。
【0008】
【作用】入力光信号が到来するM本の光ファイバの信号
のいずれをも選択して、出力信号が送出されるN本の電
気信号線に接続する回路を小型に構成することができ
る。この構成は、高集積化が容易であり入力ソースの多
チャネル化に適し、ポイント−to−マルチ接続構成を
実現するためにマトリクス光スイッチの構成をとる必要
がない。本発明の構成ではマトリクス部分についてはM
×Nのマトリクス構成であり、従来の2×2格子光スイ
ッチのマトリクス構成よりはるかに小型化がはかれる。
【0009】
【実施例】図1は本発明実施例装置のブロック構成図で
ある。すなわち、M個の光情報源1の光信号はM本の光
ファイバ8によりこの実施例装置に入力し、光分岐回路
2でそれぞれN分岐されM×N個の分岐出力を得る。こ
のM×N個の分岐出力の光信号はそれぞれ光スイッチ6
を経由する。この光スイッチ6はNチャネルの信号をそ
れぞれオンオフするM個の光スイッチにより構成され
る。この光スイッチ6の光出力信号はここで電気信号に
変換されるが、このとき、上記M個の光スイッチ6のそ
れぞれ別の光スイッチの出力がMチャネルN個の光電変
換器に入力する。このN個の光電変換の各出力信号が電
気オア回路7に入力する。この電気オア回路7の出力は
N本の電気信号線9を経由して端末5に達する。
【0010】図2はこの実施例装置のさらに詳しいブロ
ック構成図である。M本の光入力信号はそれぞれN分岐
されNチャネルの分岐出力がM個得られる。そのNチャ
ネルの分岐出力のそれぞれにNチャネルの光スイッチ6
が全部でM個接続され、各チャネルの光信号をオンオフ
する。この光スイッチ6の出力は、MチャネルN個の光
電変換器12により電気信号に変換される。すなわち、
M個の光スイッチ6の各Nチャネルの出力が各光電変換
器12に配分されるように接続される。この電気信号は
MチャネルN個の増幅器13により増幅されて電気オア
回路7に入力する。この電気オア回路7では各増幅器1
3のMチャネルの信号が出力電気信号線9に合流して、
N個の電気出力信号が得られる。このN個の電気出力信
号はそれぞれ電気信号線9を経由し、増幅されディジタ
ル中継回路(3R)から端末5に供給される。
【0011】図3は本発明の構成を集積回路により実現
する場合の構成図である。光分岐回路2は光分岐型導波
路(N分岐)により構成され、光スイッチ6はツイスト
ネマティック液晶と偏光板を組み合わせ、電圧を加えて
駆動する液晶光スイッチの一次元アレイ(N素子)を利
用する。この光スイッチ6の各出力には光ファイバ11
によりユニット14が接続される。このユニット14は
光電変換素子がM素子一次元的に配列された光電変換器
12および前置増幅器がM素子一次元的に配列された増
幅器13が一体的に形成されたものである。その各出力
にはMチャネルの電気信号が得られる。光ファイバ11
は各光スイッチ6のNチャネルの出力がそれぞれ別のM
チャネルN個のユニット14に入力するように接続され
る。このユニット14の出力電気信号は電気オア回路7
によりそれぞれ合流されNチャネルの電気信号を得る。
【0012】図4に別の実施例構成を説明する。この別
の例では、光スイッチとして熱光学スイッチ型の一次元
光スイッチアレイ(N素子)を利用する。これはマッハ
ツエンダ型光導波路の一部に熱を加えて導波路の屈折率
を変化させ光スイッチングを行うものである。このスイ
ッチアレイはその前段の光分岐回路2となる光分岐型導
波路と一体化して構成する。その他の構成は図3で説明
したものと同様である。
【0013】上記各種光回路については最近さまざまな
研究が報告されている。その代表的な例をいくつか次に
提示する。 (1) Y.OTA, R.C.MILLER, S.R.FORREST,D.R.KAPLAN, C.
W.SEABURY,R.B.HUNTINGTON, J.G.JOHNSON, and J.R.POT
PPOWICZ,"Twelve-Channel Individually Addrressable
InGaAs/InP p-i-n Photodiodeand InGaAsP/InP LED Arr
ays Compact Package",Journal of Lightwave Technolo
gy, Vol.LT-5, No.8, pp.1118-1122, August1987 (2) K.KAEDE, T.UJI, T.NAGAHORI, T.SUZAKI, T.TORIKA
I, J.HAYASHI,I.WATANABE, W.ITOU, H.HONMOU, and M.S
HIKADA,"12 Channel Parallel Optical-Fiber Transmi
ssion Using a Low-Drive Cur-rent 1.3μm LED Array
and a p-i-n PD Array",Journal of Lightwave Technol
ogy, Vo1.8, No.6, pp.883-888, June 1990 (3) J.T.BOYD and C.L.Chen,"Integrated Optical Sili
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xing and Detction in a MonolithicSuperlattice p-i-
n Waveguide Detector Array",Appl.Phys.Lett.49(5),
August 1986 (6) 木下岳司、佐野浩一:「32素子ホトダイオードア
レーを使用したプログラマブル光分波器」電子情報通信
学会論文誌C Vol.J71-C,No.4, pp.553-560, 1988 (7) D.R.KAPLAN, and S.R.FOREST,"Electrical Crossta
lk in p-i-n Arrays Part l: Theory",Journal of ligh
twave Technology, Vol.LT-4,No.10,pp.1460-1469,June
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4 (16) P.D.BEAR,"Microlenses for Coupling Single-mod
e Fibers to Single-mode Thin-filmWaveguides",Appli
ed Optics, Vol.19, No.17, September 1980
【0014】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
要素をアレイ化あるいは集積化して構成することができ
るから全体をきわめて小型に構成することができる。す
なわち多チャネルの回路を小型に構成することができ
る。ポイント−to−マルチ接続を光電変換を伴うマト
リクススイッチを利用することなく実現できる。また信
号の分岐および選択を光信号のレベルで行うので、かな
りの高速動作が可能であり電力消費がきわめて小さい。
電力消費を必要とする要素は光スイッチのみであり、L
SI論理スイッチに比べて低電力で実現することが可能
である。さらに要部を光信号のまま各処理を行うから高
速動作およびノンブロッキング動作が可能であり、光伝
送路との整合性がよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例装置の機能的なブロック構成図。
【図2】本発明実施例装置のさらに詳しいブロック構成
図。
【図3】本発明実施例装置を集積回路により実現する構
成図。
【図4】本発明実施例装置の集積回路により実現する別
の構成図。
【図5】本発明で実現しようとする空間分割型光信号選
択回路を説明する図。
【符号の説明】
1 情報源 2 分岐回路 3 選択スイッチ部 4 光信号選択回路 5 端末 6 光スイッチ 7 電気オア回路 8 光ファイバ(入力) 9 電気信号線(出力) 11 光ファイバ 12 光電変換器 13 増幅器 14 ユニット(光電変換器および増幅器が一体的に構
成される)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 入力光信号が到来するM本(Mは1以上
    の整数)の光ファイバと、 出力電気信号が送出されるN本(Nは1以上の整数)の
    電気信号線とを備えた空間分割型光信号選択回路におい
    て、 前記M本の光ファイバの光信号をそれぞれN分岐してそ
    れぞれの分岐出力を得るM個の光分岐回路と、 このM個の光分岐回路の出力にそれぞれN個づつ送出さ
    れる光信号をそれぞれオンオフするNチャネルのM個の
    光スイッチと、 このM個の光スイッチのそれぞれ異なるチャネルを入力
    とし、電気信号に変換するMチャネルN個の光電変換器
    と、 このN個の光電変換器の各出力信号を合流するN個の電
    気オア回路とを備えたことを特徴とする空間分割型光信
    号選択回路。
JP3179632A 1991-07-19 1991-07-19 空間分割型光信号選択回路 Pending JPH0530550A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07288503A (ja) * 1994-04-14 1995-10-31 Elvex Video Kk 情報信号選択装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07288503A (ja) * 1994-04-14 1995-10-31 Elvex Video Kk 情報信号選択装置

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