JPH0530554A - 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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JPH0530554A
JPH0530554A JP3179705A JP17970591A JPH0530554A JP H0530554 A JPH0530554 A JP H0530554A JP 3179705 A JP3179705 A JP 3179705A JP 17970591 A JP17970591 A JP 17970591A JP H0530554 A JPH0530554 A JP H0530554A
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JP
Japan
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optical
circuit
optical signal
switch
outputs
Prior art date
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Pending
Application number
JP3179705A
Other languages
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M×
Nチャネルの二次元光スイッチと、その光スイッチの各
出力をMチャネル毎にNチャネルの光出力に合流するN
個の光オア回路とを備える。 【効果】 M本の光入力からN本の光出力を得る。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4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
イバの光信号をそれぞれN分岐され、M×N個の出力ポ
ートが縦方向にM個横方向にN個配列された光分岐回路
と、このM×N個の出力ポートの光信号をそれぞれオン
オフするM×N個の二次元状の光スイッチと、この光ス
イッチの出力を入力とし、横方向にN個縦方向にM個配
列されたM×Nの二次元状の入力ポート、および横方向
にN個の一次元状に配列された出力ポートを備え、入力
ポートの横方向第i列(iは1〜Nの任意の数)のM個
の光信号を出力ポートの第i番に合流する光オア回路
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本の光
ファイバに接続する光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
を経由して光オア回路7に入力する。この光オア回路
は、横方向にN、縦方向にM配列されたM×Nの二次元
状の入力ポート、および横方向にN個の一次元状に配列
された出力ポートを備え、入力ポートの横方向第i列
(iは1からNまでの数)のM個の光信号を出力ポート
の第i番に合流する構成である。この光オア回路7の出
力はN本の光ファイバを経由して端末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M×Nの分岐出力をえて、その分岐出力のそれぞれ
は光スイッチ6でオンオフされ、光オア回路7でN個の
光出力信号となる。N個の光出力信号はそれぞれ光電変
換器PDで電気信号に変換され、増幅されディジタル信
号中継回路(3R回路)から端末に供給される。
【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は積層光分岐型
導波路(N分岐M層)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アレイ(M×N素子)
を利用する。光オア回路7には積層集光型導波路(N
層)を利用する。
【0012】M本の光ファイバ8のそれぞれに1チャネ
ルづつ計Mチャネル分の光信号を入力し、積層光分岐型
導波路に接続する。その接続はV字型の溝に光ファイバ
を挿入し光軸合わせを行う方法をとる。光オア回路7で
は縦方向1列分(Mチャネル)の光が導波路の一つの層
に入るように接続すると、導波路内では任意の位置の入
力光信号は出力点の一点に集光される。これをN層分積
層する。
【0013】図3に示す実施例構成として別の例を説明
する。この別の例では、光スイッチとして熱光学スイッ
チ型の二次元光スイッチアレイ(M×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
となる積層光分岐型導波路と一体化して構成することが
できる。
【0014】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
con Photodiode Array",Applied Optics, Vol.15, No.
6, June 1976 (4) R.W.WU, J.T.BOYD, H.A.TIMLIN, H.E.JACKSON, and
J.L.JANNING,"Optical Waveguide Detection : Photod
etector Array Formed on the Wave-guide Utilizing L
aser Recrystallized Silicon",Appl.Phys.Lett.46(5),
March 1985 (5) A.LARSSON, P.A.ANDERSSON, S.T.ENG, J.SALZMAN ,
and A.YARIV,"High-Speed Dual-Wavelength Demultiple
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
1986 (8) T.IZAWA, H.MORI, Y.MURAKAMI, and N.SHIMIZU,"De
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ectional Coupler Using Deposited Silica Wavegu
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cs, Vol.QE-17, No.6, pp.982-987, June1981 (10) K.KAEDE, and R.ISHIKAWA,"Ten-Port Graded Inde
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onics Letters, Vol.20, No.8, pp.313-314, April 198
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e Fibers to Single-mode Thin-filmWaveguides",Appli
ed Optics, Vol.19, No.17, September 1980
【0015】
【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ブ
ロック構成図。
【図4】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 光オア回路 8 光ファイバ 9 光ファイバ

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、 出力光信号が送出されるN本(Nは1以上の整数)の光
    ファイバ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M
    ×N個の分岐出力を得る光分岐回路と、 このM×N個の分岐出力の光信号をそれぞれオンオフす
    る横方向にN個、縦方向にM個配列されたM×N個の二
    次元光スイッチと、 この光スイッチの出力を入力とし、横方向にN個縦方向
    にM個配列されたM×N個の二次元状の入力ポート、お
    よび横方向にN個の一次元状に配列された出力ポートを
    備え、入力ポートの横方向第i列(iは1からNまでの
    数)のM個の光信号を出力ポートの第i番に合流する光
    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。
JP3179705A 1991-07-19 1991-07-19 空間分割型光信号選択回路 Pending JPH0530554A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08204213A (ja) * 1995-01-25 1996-08-09 Nec Corp 光交換装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08204213A (ja) * 1995-01-25 1996-08-09 Nec Corp 光交換装置

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