JPH0697884A - 光周波数切替スイッチ及び光周波数切替方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 パス編集や回線編集を光周波数を用いて行う
光周波数クロスコネクト装置や光信号の多重化あるいは
分離化を光の周波数切替により行う光周波数多重変換分
離変換装置において、光周波数切替の際に生じる瞬断を
防ぐことを目的とする。 【構成】 送信側に光周波数設定手段２−１〜２−ｎを
有する複数の光周波数光源１−１〜１−ｎを具備し、前
記複数の光周波数光源では互いに相異なる光周波数の複
数の光信号を出力し、光切替手段３により特定の光周波
数光源からの光信号を光出力端子７に出力する。光出力
端子に出力する光信号の光周波数を変える場合には、前
記複数の光周波数光源のうち光出力端子に接続していな
い光周波数光源の光周波数を変更したい光周波数に設定
し、前記光切替手段によって該光周波数光源を光出力端
子に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クロスコネクト装置に
おけるパス編集や回線編集を光の周波数を利用すること
によって行なう光クロスコネクト装置や、多重・分離変
換装置において伝送ビット系列の中から任意のタイムス
ロットの多重化または分離化を光の周波数切替を利用す
ることによって行なう光多重分離変換装置における周波
数切替の際に生じる瞬断を防ぐ、無瞬断光周波数切替に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は光を搬送波とした光クロスコネク
ト装置構成の従来例である。入力端子101からの電気の
入力データ信号5-1〜5-nは、光周波数光源51-1〜51-n内
のデータ信号変調手段54-1〜54-nによって各入力チャネ
ル毎に光を搬送波とする光変調信号へと変換される。一
方、このときの光周波数は同じ光周波数光源51-1〜51-n
内の光周波数設定手段52-1〜52-nにより光周波数切替信
号６を通して各入力チャネルに独立に割り当てられてい
る光周波数f1〜fnに設定されている。例えば多電極半導
体レーザではデータ信号変調手段54-1〜54-nと光周波数
設定手段52-1〜52-nとに別々の電極を割り当てることに
より前記の機能が達成できる。

【０００３】これらの光周波数信号は例えばスターカプ
ラなどの光信号合成分岐手段107によって一旦光周波数
多重信号f1、 f2 、 ・ ・ ・ 、 fN となり該光信号合成分岐
手段107の各出力端子に出力される。一方、該光信号合
成分岐手段107の出力では各出力毎に光周波数チャネル
設定手段108-1〜108-ｎにより該光周波数多重化信号f1、
f2 、 ・ ・ ・ 、 fN の内ひとつの光周波数を選択透過し、
出力光信号26-1〜26-nとして光出力端子109 から出力さ
れる。このとき光周波数チャネル設定手段108-1〜108-
ｎの各光周波数選択特性は互いに重複が無いように特定
のひとつの光周波数に固定されている。

【０００４】従って各入力端子101の各ポートと出力端
子109の各ポートは１対１に対応付けられており入力ー
出力間の対応関係が一意に設定されることによりパス設
定がされている。このような構成で、伝送路のパス設定
変更を行なう入力端子に入力されるデータ信号がひとつ
のクロスコネクト単位となるクロスコネクト動作は以下
の手順で実行される。

【０００５】まず網管理側から回線のトラヒック変動や
支障移転の有無に従ってクロスコネクト装置にパス設定
変更の指示がなされる。クロスコネクト装置ではこのパ
ス設定の変更に伴い、光周波数光源51-1〜51-n内の光周
波数設定手段52-1〜52-nの設定光周波数を光周波数切替
信号6 により変更する。前記光クロスコネクト装置の光
周波数チャネル設定手段108-1 〜108-nからの出力光信
号26-1〜26-nはパス設定変更前後で出力光周波数は変わ
らないものの、光入力端子101と光周波数との対応関係
が変ることでパス設定変更がなされる。

【０００６】次に、パケット信号伝送のように入力デー
タ信号5-1 〜5-nの信号内に図８で示されるような多数
の異なる信号源からのデータ信号が時分割多重化されて
いる場合を考える。伝送路の信号の回線やパス編集を行
なう際に、このような各チャネルの時分割多重化信号の
ある一定の時間長で区切られる情報列がクロスコネクト
単位となり、各チャネル信号からパス編集したいクロス
コネクト単位同士を光出力端子109の中の特定の一つの
出力端子に導き、新たな光時分割多重化信号列を生成す
るものとする。

【０００７】具体的には、図８に示すように各入力チャ
ネル内のクロスコネクト単位毎に特定の光周波数が割当
てられ、図 7に示す光周波数設定手段52-1〜52-nにより
光周波数を順次切替え、光信号合成分岐手段107により
光周波数多重化信号にした後、光周波数チャネル設定手
段108-1〜108-nにより特定の光周波数信号のみが選択透
過されることにより、図８に示すような出力チャネル毎
に新たな時分割多重化信号26-1〜26-4が得られることに
なる。

【０００８】上記の光周波数光源として用いる半導体レ
ーザ素子例として多電極DBR（Distributed Bragg Refle
ctor）レーザダイオードを用いる方法がある。（例え
ば、H.Kobrinski, et. al. IEEE Journal on Selected
Area in Communications. vol.8, no. 6 pp. 1190ー120
2、August 1990参照）DBR レーザダイオードは、レーザ
発振領域( 活性層領域）とレーザ発振周波数を選択的に
制御するブラッグ回折格子を内蔵しレーザ発振光に対し
透明なパッシブ導波路層からなる領域（DBR領域）と、
この両者の間に挟まれDBR領域に注入する電流の増減に
よって発生するモードホップ現象を抑圧し連続光周波数
掃引制御を行なわしめるレーザ発振光に対し透明でDBR
領域と同一組成のパッシブな導波路層からなる位相調整
領域の３領域で構成される。

【０００９】光周波数切替信号は位相調整領域とDBR領
域を抵抗分割接続により連続光周波数掃引可能な状態に
回路設定された２つの領域を図７の光周波数設定手段と
して用いこれらに電流注入することにより実現される。
（例えば、H.Kobrinski, et.al. IEEE Journalon Selec
ted Area in Communications. vol. 8, no. 6 p.1195
、August 1990参照）データ信号変調手段としては該多
電極DBRレーザダイオードの活性層領域に直流電流によ
るバイアスと共にデータ信号変調電流を重畳することに
より" ０"または"１"からなるディジタルデータ信号列
をレーザ発振周波数Ｆを中心として"F＋ΔF"または"Fー
ΔF"からなるＦＳＫ変調信号に変換することにより実現
される。

【００１０】光信号合成分岐手段としては光スターカプ
ラを用いる方法がある。（例えばH.Toba、et. al., Jou
rnal of Lightwave Technology,vol.8, no. 9, pp.1396
-1401, September 1990）これは融着接続された２入力-
２出力のファイバ型カプラを多段接続したものである。
光周波数チャネル設定手段としてはシリコンの導波路を
用いた多段構成のマッハツェンダ型チャネル選択フィル
タを用いることにより実現される （例えばH.Toba、et.
al., Journal ofLightwave Technology,vol. 8, no.
9, pp.1396-1401, September 1990）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、今まで述べて
きたような従来構成では、クロスコネクト機能を実現す
る光周波数切替をクロスコネクト装置の１入力端子当り
１台の光周波数光源に持たせているため、光源の光周波
数切替に要する時間がデータビット長と同等程度又はこ
れより長い場合は該データビットが欠落する即ち光周波
数の切替に伴う瞬断が生じるという欠点があった。

【００１２】これを回避するためにデータビットの中に
切替に必要なガードビットを挿入するような方法をとる
場合、クロスコネクト装置にこれらガードビットを挿入
する機能を持たせるための電気回路を用意しなければな
らずハードウエア規模も大きくならざるを得なかった。
さらにパケット信号形式のフォーマットにガードビット
を付与する場合、パケット長によっては１パケット長に
含まれるデータビット数とパケット間に配備するガード
ビット数が近付き、クロスコネクト装置内のビットレー
トを増加させるという欠点があった。

【００１３】以下にこれらの欠点を説明する。通常、光
周波数可変光源としてはDBR-LDのような波長可変型の素
子が用いられる。DBR-LDの場合、光周波数の切替時間D
ＴはDBR領域に注入されるキャリヤのキャリヤ寿命tsに
より決定されキャリヤ寿命tsが短い程切替時間DＴは短
くなる。さらにキャリヤ寿命の逆数1/tsはキャリヤの注
入量Ｎに比例するため、DBR領域へのキャリヤ注入量が
多い程（即ちバイアス注入電流が多い程）短い切替時間
が得られることになる。

【００１４】ここで光クロスコネクトの光周波数多重化
部において互いのチャネル間のクロストークを一定値以
下におさえるためには各チャネルの伝送ビットレートの
１０倍程度の周波数間隔を設ける必要がある。例えば62
2Mb/sのチャネル当たりの伝送速度では周波数間隔とし
て約6.22GHz必要であり、これを100チャネル設けようと
した場合は約622GHzの帯域が必要になるため、光周波数
光源の中心波長を1555nmとした場合は約5nmの波長掃引
幅が必要になる。

【００１５】一方、伝送速度622Mb/sの場合１タイムス
ロット（１ビット）当りの時間長は1.6nsec程度であ
り、DBR-LDの高注入時の光周波数切替時間がせいぜい１
〜２nsecであることを考慮すると、１ビット程度のガー
ドビットで十分である。しかし、入出力チャネル数を確
保するため5nmの光波長掃引幅を実現するためにはキャ
リア注入量の低いDBR領域のキャリア密度の変化も利用
せざるを得なくなり、その光周波数切替時間は数nsec〜
数十nsecになるため無瞬断切替を実現するためにはこの
切替時間相当するガードビットをデータビット間に用意
する必要がある。伝送速度622Mb/sの場合には数十ビッ
トのガードビットが必要となり伝送効率が大幅に低下す
る。

【００１６】一方この光周波数光源として多電極分布帰
還型半導体レーザ（多電極DFB-LD）を用いる方法があ
る。多電極DFB-LDの場合レーザ素子の導波路層全てにブ
ラッグの回折格子が内蔵されており、光周波数の切替も
キャリヤの注入による屈折率の変化によるところはDBRー
LD と同様である。しかしDFB-LDの場合、導波路層全て
が活性層となっているために注入されるキャリヤの大部
分はレーザ発振のための誘導放出に寄与し、注入される
キャリヤ寿命tsは総じて短くなるため、光周波数切替に
必要となる駆動電流値は増加するものの、光周波数切替
のための応答時間は短くなり光周波数切替時間DＴはDBR
ーLDの場合よりも短くすることができる。

【００１７】DFB-LDを波長可変光源として使用する場
合、データ信号の変調が高速で行なうことができ、光周
波数の切替速度が高速に行なえるが、その半面DFB-LDの
場合各注入領域が全て活性層でありため、光周波数切替
信号による制御信号を印加しても活性領域の発振光周波
数にロックされる傾向にあるので、その光周波数の可変
範囲幅はDBR-LD程広く取ることができない。従って光ク
ロスコネクト装置の入力端子におけるチャネル当たりの
ビットレートが高くになるに従い、上記DBR-LDの光帯域
光周波数掃引の場合と同じくデータビット系列間に多量
のガードビットを挿入せざるを得なくなる。

【００１８】このように半導体レーザの光周波数切替に
は本質的にキャリヤ寿命tsで決定される一定の時間長が
必要であり、データ信号の欠落を１ビットも許さない無
瞬断切替をクロスコネクト装置内で実現するためにはガ
ードビットの挿入が不可欠であった。また、ガードビッ
トの挿入に当っては、例えば８ビットに１ビットのガー
ドビットを挿入する必要がある場合、装置内では新たに
９／８倍の同期クロックを生成する電気回路が必要とさ
れる。このように光の高速・広帯域性を生かすために周
辺の電気回路の負荷が大きくなり電気レベルのハードウ
エア規模が大きくならざるを得ないという欠点があっ
た。

【００１９】本発明の目的は、電気回路の負荷を増大さ
せずにガードビットなしに光周波数を無瞬断で切り替え
ることができる光周波数切替スイッチと光周波数切替方
法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の欠点を解決するた
めに、本発明請求項１では送信側に光信号データ変調手
段と光周波数設定手段とを有する光周波数光源を１チャ
ネル当り複数台配置し、データ信号と同期して光経路切
替を行なうことができる光切替手段とを具備する構成を
とる。

【００２１】また本発明請求項２では送信側に光周波数
設定手段を有する光周波数光源を１チャネル当り複数台
配置し、データ信号と同期して光経路切替を行なうこと
ができる光切替手段とを具備し、前記光切替手段から出
力した光信号を変調する光信号データ変調手段とを具備
する構成を取る。

【００２２】本発明請求項３では、一つの光周波数光源
がある設定された周波数f1で光信号を送信し、これに接
続されている光切替手段により光周波数光源の出力光が
光合成分岐手段に導かれている。この間に、クロスコネ
クト機能としてのパス設定が変更にされ、別の光周波数
光源では次の新たなパス設定に割当てられる光周波数f2
の設定準備が行われる。前記別の光周波数光源の光周波
数f2が所望の光周波数の範囲内に設定された後、光切替
手段が導く光信号合成分岐手段の入力を前記一つの光周
波数光源から前記別の光周波数光源に、該光切替手段に
よりデータ信号のクロックに同期させて切替える光周波
数切替方法を提供する。

【００２３】

【作用】前記光切替手段の切替速度が伝送速度に比べて
十分速い場合には光出力端子に接続される光周波数光源
が無瞬断で切り替わるため、伝送速度と同程度の電気回
路で光出力端子から出力される光周波数が無瞬断で切り
替わる。

【００２４】

【実施例】以下に、本発明の具体的実施例を図面を用い
て説明する。図１は請求項１に記載の発明の実施例であ
る光スイッチを示すものである。図１全体で図７の光周
波数光源51-1〜51-nの一つに対応する。第一の光周波数
光源１-１の光信号は、光周波数切替信号６の制御に従
って光周波数設定手段2-１によって光周波数f1に設定さ
れると同時に、光信号データ変調手段4-1によってデー
タ信号５に対応した光周波数f1を搬送波とする変調を受
けている。このとき光切替手段の出力側端子3-2は入力
側端子3-1と接続状態にあり該光周波数光源１-1からの
光信号は出力端子７に導かれる。

【００２５】この状態から第二の光周波数光源１−ｎを
異なる光周波数f2で発振状態に至らしめ、該光周波数f2
の状態でデータ変調信号を無瞬断で出力端子７に切替え
る方法を説明する。光周波数光源１−ｎは光周波数f2に
切り替えられる以前には任意の光周波数fxでレーザ発振
状態にあるものとする。今、制御側の要請（多くはクロ
スコネクト装置におけるトラヒック変動や支障移転に伴
うパス設定変更命令）により、光周波数切替信号６を通
じて光周波数設定手段２−ｎを用いて光周波数光源１ー
ｎの光周波数fxをf2に切替える。この切替にはある時間
長の切替時間DＴを要する。この切替時間DＴを経過し、
該光周波数光源１−ｎの光周波数f2が定常状態に達した
時点で光切替手段３の入力側端子3-1-1と出力側端子3-2
の接続状態を入力側端子3-1-nと出力側端子3-2の接続状
態に切替える。

【００２６】このとき該光周波数光源１-１、１-ｎの光
データ変調手段4-１、4-ｎでは、両者のデータ信号によ
る変調は同位相で行なわれるように光周波数切替信号6
がクロック同期手段９により制御される。同様に光切替
手段３の切替動作も、データ信号５のタイミングに合わ
せて切替作業を行うように光切替手段制御信号8 がクロ
ック同期手段９により制御される。クロック同期手段９
のクロックはデータ信号５から抽出して得られる。

【００２７】上記のような切替を行なうことにより、光
切替手段３の応答速度が光周波数光源1-1 〜1-n 内の光
周波数設手段2-1 〜2-n の応答速度やデータ信号５の１
ビットの時間長よりも充分高速に応答すれば光周波数f1
はf2に無瞬断で切替わることになる。このとき、光周波
数設定手段の光周波数切替動作ならびに光切替手段の切
替動作はクロック同期手段によりデータ信号のクロック
位相に同期するようそれぞれの切替を行なう。一般に、
データビットレートＢ［bit/sec］の逆数１／Ｂ［sec］
で与えられる１ビット当りの時間長の１／２、即ち１ビ
ット当たりの継続時間１／２Ｂ［sec］の時間長がデー
タ信号として確保されれば誤り率１０^-9を達成すること
ができ、光切替手段の切替時間DＴsが、 DＴs＜１／２Ｂ （１） であれば無瞬断な切替ができるものと見なせる。

【００２８】さらに光周波数f2から次の周波数f3に切替
える場合には、第一の光周波数光源１−１の光周波数を
f3に切替え、上記切替手続きと同様の手続きを取ること
によって無瞬断切替を実現することができる。従って、
上記のような手続きの繰返しを行なうことにより少なく
とも２台の光周波数光源と１台の光切替手段を用いるこ
とによって常に無瞬断な光周波数とデータ変調信号の切
替が実現することになる。

【００２９】ここまでの説明では２台の光周波数光源１
と１台の光切替手段を用いる動作説明を行なったが、光
周波数の切替時間DＴが長く、２台の光周波数光源では
無瞬断動作を達成できない場合（即ち、パケット切替の
際に、パケット時間長より光周波数切替時間DＴが長い
ような場合）には、さらに光周波数光源の数を増すこと
によりこれを補完することができる。

【００３０】この動作を具体的な素子を例に、図を用い
てさらに具体的に説明する。図３は光周波数光源として
３電極型のDBR-LD20と21の２台と、入出力関係が２×２
の方向性結合器導波路型光スイッチを光切替手段3 とし
て組合せて実現される請求項１に記載の発明の実際の素
子を用いた構成例である。第一、第二の半導体レーザと
して用いるDBR-LD20及び21のDBR領域20-1及び21-1と位
相調整領域20-2及び21-2は抵抗器R1、 R2、 R3、 R4を用い
た抵抗分割接続によりDBRーLD20及び21の光周波数が連続
光周波数掃引可能な状態に回路設定されており、光周波
数設定手段1-1 及び1-2 として機能する。このとき抵抗
分割接続されたDBR領域20-1と21-1ならびに位相調整領
域20-2と21-2には、端子１２-１、１２-２を介してそれ
ぞれの素子の光周波数を切替えるLD光周波数制御電流１
０-１、１０-２が印加される。

【００３１】またDBR-LD20と21の活性層領域20-3と21-3
は直流電流バイアス （DCバイアス電流１１-１、１１-
２）によりDBR-LD20と21を発振状態に保持するととも
に、該DCバイアス電流11-1、11-2に端子13-1、13-2を介
してデータ変調信号１４を重畳することにより光信号デ
ータ変調手段４-1及び４-2として機能する。例えばディ
ジタルデータ信号の"0"、"1" がレーザ発振周波数Fを中
心として"F＋ΔF"、"FーΔF"のFSK変調信号に変換さ
れ、各半導体レーザ素子の光周波数を搬送波とするデー
タの変調がなされる。

【００３２】一方、光切替手段3 としては例えば２×２
の光スイッチを用い、入力端子3-1-1、3-2-2と出力端子
3-2-1、3-2-2の間で"クロス"状態と"バー"状態の２つの
接続状態を設定することにより実現される。このとき出
力端子としては端子3-2-1または3-2-2のどちらか一方を
用いる。光スイッチの入出力端子間の"クロス"又は"バ
ー"状態は光切替手段制御信号15により達成される。

【００３３】この２×２の光スイッチの構成例を図４に
示す。図４はLiNbO3で構成される方向性結合器型の光ス
イッチの例である。このデバイスの動作原理は例えば朝
倉書店刊、応用物理学会光学懇話会編 ”光集積回路
基礎と応用”ｐ160に記載されているように２つの光導
波路が平行に近接配備され、その導波路間の光パワの移
行状態を電極19に加える電圧を変化させることによって
制御するものである。

【００３４】そのスイッチング特性は相互作用長Ｌと２
本の平行導波路間隔ｄおよび印加電圧Ｖの相互関係で決
定される。例えば印加電圧０［Ｖ］の時"バー"状態、印
加電圧Ｖ［Ｖ］の時"クロス状態に設定することが可能
であり、そのスイッチング速度は1GHz以上の応答も可能
である。（Journal of Lightwave Technology, vol.8,
no.4, pp. 618-622 April 1990）従って、光周波数光源
1-1 〜1-n における光周波数設定手段2-1 〜2-n の応答
速度が数nsecから数十nsecであることを考慮すれば、例
えば上述のLiNbO₃方向性結合器型光スイッチを用いるこ
とによりデータ信号のビットレートが500Mb/s場合で
も、式（１）より本発明の構成で半導体レーザの周波数
切替をガードビットのデータビット間への挿入というよ
うな特別なデータフォーマットをとることなしに無瞬断
で実現することができる。

【００３５】図５は光周波数光源を２台用いた場合の切
替タイミングの一例を示すものである。（ａ）は今クロ
スコネクトに必要とされる所望の光周波数切替動作を示
したものである。この切替動作を実現するために、第一
のレーザ素子と第二のレーザ素子の光周波数切替駆動電
流をそれぞれ図５（ｂ）（ｅ）に示すように制御する。
このとき、第一、第二の半導体レーザの光周波数切替の
際には所望の周波数に到達するまでに（ｃ）（ｄ）に示
されるような一定の時間遅れ応答を生ずる。従って、所
望の光周波数の切替動作が図５（ａ）であるとするなら
ば、それぞれ第一のレーザと第二のレーザの一定光周波
数となる周期部分を光切替手段となる光スイッチで交互
に切替えることによって（ｆ）に示す光出力として所望
の光周波数動作（ａ）と同一の切替動作を行なうことが
できる。

【００３６】上述のような動作により例えば図８に示す
ようなパケット信号のクロスコネクトにおいても光周波
数光源の光周波数切替時間DＴとパケット長Ｔdの関係に
おいて、 DＴ＜Ｔd （２） の関係を満たし、かつデータ信号のビットレートと光切
替手段の切替速度との関係では式（１）を同時に満足す
れば、瞬断なく光周波数の切替動作をさせることが可能
となる。

【００３７】図２は請求項２に記載の光スイッチの実施
例である。本実施例では光信号データ変調手段4 が光周
波数光源1-1 〜1-n に内蔵されずに光切替手段3 からの
出力信号を変調する点に実施例１との違いがある。光周
波数設定手段2-1 〜2-2 により設定された光周波数で発
振している光周波数光源1-1 〜1-n からの光出力は、光
切替手段3 の入力側端子3-1-1 〜3-1-n に導かれる。該
光切替手段３の複数の入力側端子3-1-1 〜3-1-n のひと
つは出力側端子3-2 と接続状態にあり、光切替手段制御
信号８によりその入出力端子間の接続状態を変更可能で
ある。また、該光切替手段からの出力光は光信号データ
変調手段４に導かれ、データ信号系列に従って光切替手
段３からの出力光の光周波数を搬送波とするデータ変調
が行なわれ出力端子７に導かれる。

【００３８】この他の無瞬断切替動作の手続きは請求項
１の動作に同じである。光周波数設定手段１として上述
の多電極DBRーLDを用いた場合の具体例を示す。請求項１
ではDBR-LDの活性層領域にDCバイアス電流に重畳してデ
ータ信号を重畳していたが、請求項２ではDBR-LDの活性
層領域にはDCバイアスのみ注入し、半導体レーザを発振
状態に置く作用しかない。請求項２では光データ変調手
段４を光切替手段３の出力側に配備することによって、
請求項１では光周波数光源１に対しひとつずつ必要であ
った光データ変調手段を例えば光周波数光源２台に対し
１／２に削減することが可能となる。

【００３９】図６は光変調手段として光の強度変調を行
なう場合の光データ変調手段の具体例を示すものであ
る。このデバイスの動作原理は例えば朝倉書店刊、応用
物理学会光学懇話会編”光集積回路 基礎と応用”ｐ16
3に示されるようなLiNbO₃のマッハツェンダ干渉計型の
光変調器22で示される。入力端子23からの入力光は光導
波路を２分岐し、再び合成され出力端子24に至る。その
間に、片方の導波路に配備された電極間にデータ信号
の"0"又 は"1"に対応する電圧を端子25より印加するこ
とによって、２つの導波路間に位相差を設け再度合成さ
れた光波が干渉により"ON"または"OFF"の状態を選択す
ることができるものである。

【００４０】また、強度変調以外にも光データ変調手段
として位相変調器を用いれば位相変調された光信号が得
られる。以上述べたような本発明による光周波数切替ス
イッチを図７で示される従来例のクロスコネクト装置の
光周波数光源として用いることにより、光クロスコネク
ト装置内ではパス編集に伴うクロスコネクト動作を無瞬
断で行なうことが可能となる。

【００４１】以上の述べた実施例の中で、光周波数光源
としては請求項１の場合、多電極DFB-LDや他の構造の光
周波数可変機能と光データ変調機能を有するものであれ
ばいずれも適用可能なものであり、請求項２では多電極
DFB-LDや他の構造の光周波数可変機能を有するものであ
ればいずれも適用可能なものである。また光周波数光源
として複数の半導体レーザが必要な場合、複数の半導体
レーザをアレー状に一体集積化したアレーレーザの適用
も可能である。

【００４２】光切替手段としては、例えば朝倉書店刊、
応用物理学会光学懇話会編 ”光集積回路 基礎と応
用”ｐ162に示されるような交差型光スイッチを用いる
ことも可能であり、実施例の中で述べた複数入力の光切
替機能を有するものであれば全て適用可能である。さら
に光周波数光源と光切替手段としてはこれらが一体集積
化された構造のものを用いても構わない。

【００４３】さらにデータ変調方式としては強度変調方
式やＦＳＫ変調方式のほかにＰＳＫ変調方式のような他
のデータ変調方式を用いても構わない。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光クロスコネクトとしてパス設定変更を行なう経路切替
時における送信光源の光周波数切替に際して、１台の送
信光源の光周波数切替時における瞬断時間の発生を複数
の光源と複数入力１出力の１台の光スイッチの組合せに
より回避することができる。また伝送データ信号間に１
台の送信光源での切替に必要であったガードビットをデ
ータビット間に挿入する必要がなくなりガードビット挿
入のために必要なハードウエア規模を削減することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の原理構成を示すブロッ
ク図

【図２】請求項２に記載の発明の原理構成を示すブロッ
ク図

【図３】請求項１に記載の発明に基づいて構成したDBR-
LDと２×２光スイッチを用いた無瞬断光周波数スイッチ
の動作を示す動作原理図

【図４】２×２光スイッチ素子の構成図

【図５】光周波数の無瞬断切替の動作タイミングを示す
タイムチャート

【図６】マッハツェンダ干渉計型光変調素子の構成図

【図７】従来の光クロスコネクト装置の原理構成を示す
ブロック図

【図８】パケット信号伝送における光周波数を用いたク
ロスコネクトの原理図

【符号の説明】

１−１、・・・、１−ｎ 光周波数光源 ２−１、・・・、２−ｎ 光周波数設定手段 ３ 光切替手段 ３−１−１、・・・、３−１−ｎ 光切替手段入力側端
子 ３−２、３−２−１、３−２−２ 光切替手段出力側端
子 ４ 光信号データ変調手段 ４−１、・・・、４−ｎ 光信号データ変調手段 ５ データ信号 ５−１、・・・、５−ｎ 入力データ信号 ６ 光周波数切替信号 ７ 出力端子 ８ 光切替手段制御信号 ９ クロック同期手段 １０−１、１０−２ ＬＤ光周波数制御電流 １１−１、１１−２ ＤＣバイアス電流 １２−１、１２−２ ＬＤ光周波数制御電流用端子 １３−１、１３−２ ＤＣバイアス電流用端子 １４ データ変調信号 １５ 光切替手段制御信号 １６、１７ 光出力 １８ 端子 １９ 電極 ２０、２１ 半導体レーザ素子 ２０−１、２１−１ ＤＢＲ領域 ２０−２、２１−２ 位相調整領域 ２０−３、２１−３ 活性層領域 ２２ 光変調器 ２３ 光変調器入力端子 ２４ 光変調器出力端子 ２５ 電圧印加端子 ２６−１、・・・、２６−ｎ 出力光信号 ５１―１、・・・、５１―ｎ 光周波数光源 ５２−１、・・・、５２−ｎ 光周波数設定手段 ５４−１、・・・、５４−ｎ 光信号データ変調手段 １０１ 入力端子 １０７ 光信号合成分岐手段 １０８−１、・・・、１０８−ｎ 光周波数チャネル設
定手段 １０９ 光出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 修 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】出力する光信号の光周波数を指定された値
   に設定することができる光周波数設定手段と、データ信
   号を入力して前記光信号にディジタル変調を加える光信
   号データ変調手段とを有する複数の光周波数光源と、 前記複数の光周波数光源からのそれぞれの出力光を入力
   光とし、この中から一つの入力光を選択して出力する光
   切替手段と、 前記複数の光周波数設定手段と前記複数の光信号データ
   変調手段と前記光切替手段とをデータ信号に合わせて同
   期動作させるクロック同期手段とを有することを特徴と
   する光周波数切替スイッチ。
2. 【請求項２】出力する光信号の光周波数を指定された値
   に設定することができる光周波数設定手段を有する複数
   の光周波数光源と、 前記複数の光周波数光源からのそれぞれの出力光を入力
   光とし、この中から一つの入力光を選択して出力する光
   切替手段と、 データ信号を入力して前記光切替手段からの出力光に対
   してディジタル変調を加える光信号データ変調手段と、 前記複数の光周波数設定手段と前記光信号データ変調手
   段と前記光切替手段とをデータ信号に合わせて同期動作
   させるクロック同期手段とを有することを特徴とする光
   周波数切替スイッチ。
3. 【請求項３】請求項１及び請求項２に記載の光周波数切
   替スイッチにおいて、前記複数の光周波数光源のうち１
   つの光周波数光源が第一の光周波数で光信号を送信して
   いる間に他の光周波数光源では送信する光信号の光周波
   数を前記第一の光周波数とは異なる第二の光周波数に設
   定し、 前記クロック同期手段により前記光周波数設定手段と前
   記光切替手段とを前記光信号データ変調手段に入力する
   データ信号に同期させて前記光周波数光源から送信され
   る光信号の光周波数を前記第一の光周波数から前記第二
   の光周波数に切替えることを特徴とする光周波数切替方
   法。