JPH0537971A - 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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JPH0537971A
JPH0537971A JP3187852A JP18785291A JPH0537971A JP H0537971 A JPH0537971 A JP H0537971A JP 3187852 A JP3187852 A JP 3187852A JP 18785291 A JP18785291 A JP 18785291A JP H0537971 A JPH0537971 A JP H0537971A
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JP
Japan
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optical
electric
signals
outputs
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3187852A
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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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  • 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M個の光分岐回路と、その出力を各M本の光ファイバ
について入力するNチャネルM個の一次元光電変換器
と、その出力電気信号をオンオフする電気的スイッチ手
段と、その電気信号を上記M本発明のそれぞれから分岐
された信号が入力するように接続されたM個の入力信号
が合流するN個の電気オア回路を備える。電気的スイッ
チ手段は、光電変換器のバイアス電流を変更するもの
と、電気的開閉スイッチによるものとがある。 【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6を用
いて説明すると、複数M個の光信号情報源1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入力
とし電気信号に変換するNチャネルM個の光電変換器
と、このNチャネルM個の光電変換器の出力をそれぞれ
オンオフする電気的スイッチ手段と、このNチャネルM
個の各電気信号出力を前記M本の光ファイバのそれぞれ
から分岐されたM個の光信号に対応する電気信号がそれ
ぞれ入力する入力端子の数がMであり各入力端子の信号
が一つの出力端子に合流するN個の電気オア回路とを備
えたことを特徴とする。
【0008】ここで、この電気的スイッチ手段には次の
二通りがある。その第一は前記光電変換器のバイアス電
流を個別に変化させる手段であり、その第二は前記光電
変換器の出力回路に設けられた電気的開閉スイッチであ
る。
【0009】
【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。
【0010】
【実施例】図1は本発明第一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電気信
号に変換される。この電気信号は電気的スイッチ手段に
よりその出力電気信号をオンオフする構成である。その
出力電気信号は電気オア回路7に入力する。この電気オ
ア回路7の入力には上記M個のスイッチ6のそれぞれ別
のスイッチの出力が電気信号に変換された信号が接続さ
れ、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。
【0011】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
ネルの分岐出力をM個の光電変換器15の入力に接続す
る。一つの光電変換器15にはN個の光信号入力端子が
ある。この光信号はそれぞれ電気信号に変換され、増幅
器14により増幅されて、電気オア回路7でN個の電気
出力にそれぞれ合流される。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回路)から端末5に供給される。
【0012】図3は本発明第一実施例装置の構成を集積
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M個ある。
光ファイバと光分岐型導波路との接続はV字溝に光ファ
イバを挿入し光軸を合わせる方法により行う。光分岐回
路2の光信号出力はM個のユニット10に接続される。
このユニット10は光電変換素子がN素子一次元的に配
列された光電変換器15および前置増幅器14がN素子
一次元的に配列された増幅器14が一体的に形成された
ものである。その各出力にはNチャネルの電気信号が得
られる。この電気信号は電気オア回路7により各ユニッ
ト10のそれぞれからの信号が一つの電気信号線9に合
流される。電気信号線9の数はN個ある。ここで、光電
変換器15はその各素子に印加されるバイアス電流が制
御できるようになっていて、電気的スイッチ手段として
光電変換器15の各出力はそのバイアス電流により制御
されてオンオフされる。したがって実質的に第1図で説
明したスイッチ6と同等の作用がある。
【0013】図4に本発明第二実施例装置の構成を示
す。この例では、電気的スイッチ手段を光電変換器15
とは別に電気スイッチ6としてその出力回路に設けたと
ころに特徴がある。その他の構成は図2で説明したもの
と同様である。
【0014】図5はこの第二実施例装置を集積回路で実
現する場合の構成図である。電気オア回路7に入力する
電気信号は開閉型の電気スイッチ6を通過するように接
続される。その他の構成は図3で説明したものと同様で
ある。
【0015】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, a
nd J.R.POTPPOWICZ,"Twelve-Channel Individually Add
rressable InGaAs/InP p-i-n Photodiodeand InGaAsP/I
nP LED Arrays Compact Package",Journal of Lightwav
e Technology, Vol.LT-5, No.8, pp.1118-1122, August
1987(2) K.KAEDE, T.UJI, T.NAGAHORI, T.SUZAKI, T.TO
RIKAI, J.HAYASHI,I.WATANABE, W.ITOU, H.HONMOU, and
M.SHIKADA,"12 Channel Parallel Optical-Fiber Tra
nsmission Using a Low-Drive Cur-rent 1.3μm LED Ar
ray and a p-i-nPD Array",Journal of Lightwave Tech
nology, Vo1.8, No.6, pp.883-888, June 1990(3) J.T.
BOYD and C.L.Chen,"Integrated Optical Silicon Phot
odiode Array",Applied Optics, Vol.15,No.6, June 19
76(4) R.W.WU, J.T.BOYD, H.A.TIMLIN, H.E.JACKSON, a
nd J.L.JANNING,"Optical Waveguide Detection : Phot
odetector Array Formed on the Wave-guide Utilizing
Laser Recrystallized Silicon",Appl.Phys.Lett.46
(5), March 1985(5) A.LARSSON, P.A.ANDERSSON, S.T.E
NG, J.SALZMAN ,and A.YARIV,"High-Speed Dual-Wavele
ngth Demultiplexing and Detction in a MonolithicSu
perlattice p-i-n Waveguide Detector Array",Appl.Ph
ys.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.FORE
ST,"Electrical Crosstalk in p-i-n Arrays Part l: T
heory",Journal of lightwave Technology, Vol.LT-4,N
o.10,pp.1460-1469,June 1986(8) T.IZAWA, H.MORI, Y.
MURAKAMI, and N.SHIMIZU,"Deposited Silica Waveguid
e for Integrated Optical Circuits,"Appl.Phys.Lett.
38(7), April 1981(9) Y.MURAKAMI, M.IKEDA, and T.I
ZAWA,"Optical Directional Coupler Using Deposi
ted Silica Waveguides (DSGuides)",IEEE Journal of
Quantum Electronics, Vol.QE-17, No.6, pp.982-987,
June1981(10) K.KAEDE, and R.ISHIKAWA,"Ten-Port Gr
aded Index Waveguide Star Coupler Fabricated by Dr
y IonDiffusion Process","Proc.ECOC83-9th European
Coference on Optical Communication, pp.209-212,198
3(11) M.KAWACHI, M.YASU, and M.KOBAYASHI,"Flame Hy
drolysis Deposition of SiO2 -TiO2 Grass Planer Op
tical Wave-guides on Silicon",Jpn.J.Appl.Phys. Vo
l.22, No.12, Short Notes, pp.1932, 1983(12) M.KAWA
CHI, M.YASU, and T.EDAHIRO,"Fabrication of SiO2 -
TiO2 Glass Planer Waveguides by FlameHydrolysisDep
osition",Electronics Letters, Vol.19, No.15, pp.58
3-584, 1983(13) T.KUROKAWA, N.TAKATO, andY.KATAYAN
A,"Polimer Optical Circuits for Multimode Optical
Fiber Systems",Applied Optics, Vol.19, No.18,Septe
mber 1980(14) O.G.RAMER, C.NELSON, and C.MOHR,"Exp
erimental Integrated Optic Circuit Losses and Fibe
r Pigtailing ofChips",IEEE Journal of Quantum Elec
tronics, Vol.QE-17,No.6, pp.970-974June 1981(15)
Y.YAMADA, M.KAWACHI, M.YASU, and M.KOBAYASHI,"Opti
cal-Fibre Coupling to High Silica Channel W
aveguides WithFibre-Guiding Grooves",Electonics Le
tters, Vol.20, No.8, pp.313-314, April 1984(16) P.
D.BEAR,"Microlenses for Coupling Single-mode Fiber
s to Single-mode Thin-filmWaveguides",Applied Opti
cs, Vol.19, No.17,September 1980
【0016】
【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】本発明第一実施例装置のブロック構成図。
【図3】本発明第一実施例装置を集積回路により実現す
る構成図。
【図4】本発明第二実施例装置のブロック構成図。
【図5】本発明第二実施例装置を集積回路により実現す
る構成図。
【図6】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 電気スイッチ 7 電気オア回路 8 光ファイバ(入力) 9 電気信号線(出力) 10 ユニット(光電変換器、電気的スイッチ手段およ
び増幅器が一体的に構成される) 13 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) 14 増幅器 15 光電変換器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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入力とし電
    気信号に変換するNチャネルM個の光電変換器と、この
    NチャネルM個の光電変換器の出力をそれぞれオンオフ
    する電気的スイッチ手段と、このNチャネルM個の各電
    気信号出力を前記M本の光ファイバのそれぞれから分岐
    されたM個の光信号に対応する電気信号がそれぞれ入力
    する入力端子の数がMであり各入力端子の信号が一つの
    出力端子に合流する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。
  2. 【請求項2】 前記電気的スイッチ手段は、前記光電変
    換器のバイアス電流を個別に変化させる手段を含む請求
    項1記載の空間分割型光信号選択回路。
  3. 【請求項3】 前記電気的スイッチ手段は、前記光電変
    換器の出力回路に設けられた電気的開閉スイッチを含む
    請求項1記載の空間分割型光信号選択回路。
JP3187852A 1991-07-26 1991-07-26 空間分割型光信号選択回路 Pending JPH0537971A (ja)

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JP3187852A JPH0537971A (ja) 1991-07-26 1991-07-26 空間分割型光信号選択回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113301457A (zh) * 2020-06-09 2021-08-24 阿里巴巴集团控股有限公司 光电收发装置及其控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113301457A (zh) * 2020-06-09 2021-08-24 阿里巴巴集团控股有限公司 光电收发装置及其控制方法

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