JPH07168217A

JPH07168217A - 光／光２×２スイッチ

Info

Publication number: JPH07168217A
Application number: JP31620893A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yano; 隆矢野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1995-07-04

Abstract

(57)【要約】【目的】光信号の進路を超高速で切換えることなどに
用いる、光信号で制御する２入力２出力光スイッチ
に関する。【構成】位相変調部分に光カー媒質５１を用いる干
渉計型光スイッチは、は、原理的に入力ポート，出力
ポートをそれぞれ２つづつ備えている。そこで、独立し
た２つの信号光をそれぞれの入力ポートに入力し、それ
ぞれの出力する構成とすることで、制御光の有無によっ
てその進路を互いに入れ換えることができる、超高速動
作可能な２入力２出力光スイッチを実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の適用分野】本発明は、光信号の進路を超高速
で切換えることなどに用いる、新規な光／光２×２ス
イッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術の光スイッチとその動作につ
いて説明する。＜２×２スイッチ＞２×２スイッチとは、図７（Ａ）
（Ｂ）にあるように、２つの入力と２つの出力を備え、
クロスとバーの２つの状態を持つスイッチである。外部
からの制御信号に応じてクロスとバーの状態を切換え
る。光２×２スイッチは、光信号の交換を行う非常に重
要な素子である。＜光２×２スイッチ＞近年、光信号を切換える２×２ス
イッチの開発が進められている。その代表的な構成は、
マッハツェンダー（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）光干渉
計型である。その構成を図８に示す。干渉計の一方の腕
に位相変調器を備え、制御信号の有無により干渉フリン
ジの明暗を制御し、出力ポートを切換えるものである。＜電気／光スイッチ＞現在一般に入手可能な２×２光ス
イッチの代表的なものにＬｉＮｂＯ₃導波路干渉計型ス
イッチがある。その典型的な構成は、マッハツェンダー
干渉計であり、位相変調には、電気信号によって生じる
電気光学効果（Ｐｏｃｋｅｌｓ効果）を用いる。このタ
イプの光スイッチは、制御信号が電気信号であり、それ
で光信号を切換えるという意味で“電気／光スイッ
チ”と表記する。＜光／光スイッチ＞一方、超高速な光多重信号の分離装
置（Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）として、光制御信号
による光信号のスイッチングを可能とした“光／光ス
イッチ”が、近年活発に提案・研究されている。その代
表的な原理は電気／光スイッチと同様に干渉を利用
するもので、電気光学効果の代わりに、光強度に応じて
屈折率が変わるカー（Ｋｅｒｒ）効果を利用して位相変
調をかけるものである。＜光／光スイッチの高速動作の理由＞光信号による制御
は、主に次の２つの理由により電気信号によるものに比
べて高速動作し得る。１つは光信号の広帯域性により、
超短パルスの生成が可能な点である。例えば、幅が１
［ｐｓ］のパルスはその周波数帯域を少なくとも５００
［ＧＨｚ］必要とする。このような帯域を電気信号（ベ
ースバンド信号）で確保する事はまず不可能であるが、
光信号領域では困難ではない。もう１つの理由は、光Ｋ
ｅｒｒ効果の応答速度が大変高速である点である。例え
ば、文献「“ＮｏｎｌｉｎｅａｒＦｉｂｅｒＯｐｔ
ｉｃｓ”，Ｇ．Ｐ．Ａｇｒａｗａｌ著，Ａｃａｄｅｍｉ
ｃＰｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．，ＳａｎＤｉｅｇｏ，１９
８９」の１８２頁に、石英光ファイバの場合の応答速度
は〜２〜４［ｆｓ］であると記されている。＜サニャック干渉計型光／光スイッチの代表例ＮＯ
ＬＭ＞このタイプの光／光スイッチの代表的なものにＮ
ＯＬＭ（ＮｏｎｌｉｎｅａｒＯｐｔｉｃａｌＬｏｏｐ
Ｍｉｒｒｏｒ）がある。（特開平２−１９３１２６号
公報，特開平４−１９７１７号公報，特開平４−２２９
８３６号公報参照）この典型的な構成と動作を図９で説明する。ＮＯＬＭの
従来報告では非線形媒質として、石英光ファイバを用い
ている。光ファイバのカー効果は弱いため、作用長を１
０［ｋｍ］程度と長くしなければならない。このような
長さに渡って干渉計を安定に構成するために、サニャッ
ク（Ｓａｇｎａｃ）干渉計と呼ばれるループ干渉計の構
成とし、温度変動などによる光路長のゆっくりとした変
化をキャンセルさせて動作を安定化している。

【０００３】どちらか一方のポートから入力された信号
光は、カプラで２等分され、ループを互いに逆方向に回
り始める。再びカプラに戻ってきた信号光は干渉し、２
つある出力ポートに、その位相差に応じて出力される。
位相差がない理想的な場合には、干渉後の出力は入力さ
れたポートに戻っていく。その様子が鏡の反射と同じな
ので、ＮＯＬＭと名づけられている。

【０００４】次にスイッチングを行うための制御光を導
入する。一般に、光強度に比例して屈折率が変化する非
線形媒質である光ファイバ中を、２つの光が同時に伝搬
する時、その強度に応じた位相変調を互いにかけあう現
象を相互位相変調（ＸＰＭ：ｃｒｏｓｓｐｈａｓｅ
ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）とよぶ。一般的なＮＯＬＭで
は、ＸＰＭによる位相変化を片方まわりの信号光に大き
く生じさせるため、図９にあるように３ｄＢカプラをル
ープ端に入れ、そこから制御光を入力する構成としてい
る（特開平４−２２９８３６号公報）。図９の例では制
御光は右回りに進む。制御光と並んで進行する右回りの
信号光は、制御光が誘起する大きな屈折率変化が生じて
いる中を常に進行するため、左回りの信号光と同一の光
路を通っているにもかかわらず、僅かに光路長が変化
し、位相差を生じる。その結果干渉後の出力は、制御光
がない時とは反対のポートからも出力されるようにな
る。

【０００５】このようにしてＮＯＬＭから出力された光
信号は、３ｄＢカプラなどを用いて、ＮＯＬＭに入射し
ようとする光と分離される。＜従来のサニャック干渉計型光／光スイッチの適用
形態＞これらのサニャック干渉計型光／光スイッチ
は、様々な用途への適用が検討されている。その中でも
ＮＯＬＭは、その超高速動作を実用的な光パワーで実現
した代表的なものであり、実験報告も多数行われてい
る。

【０００６】時分割多重分離装置（Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌ
ｅｘｅｒ）への適用例として、文献「１９９３年１０
月、エレクトロニクス・レターズ、第２９巻、第２１
号、１８７０〜１８７１頁、（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ（ｐｅｒｉｏ
ｄ）２１，ｐｐ．１８７０−１８７１，Ｏｃｔｏｂｅ
ｒ，１９９３）」には、６．３Ｇｂ／ｓの光信号を１６
多重して得た１００Ｇｂ／ｓの信号から再び６．３Ｇｂ
／ｓの信号を分離（ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）した報告
がされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

＜動作速度＞現在入手可能な光の２×２スイッチは、
機械式のものか、もしくはＬｉＮｂＯ₃などによる電気
／光スイッチである。この電気／光スイッチの課題とし
て、前述のような電気回路による速度制限がある。制御
信号が電気信号であるから、電気信号では実現しにくい
超高速（２０ｐｓ以下）でのスイッチング動作は困難で
ある。これでは、光信号は電気信号よりも高速で大容量
な信号を扱えるという重要な特長を生かすことができな
い。＜光／光スイッチの構成の問題＞また、電気回路による
速度制限を受けず超高速動作が可能な、光／光スイッチ
も開発されつつある。しかしこれは時分割多重分離装置
（Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）などへの適用はなされ
ているが、光信号の交換を行うために不可欠な２×２の
スイッチへの適用はなされていない。

【０００８】本発明は、上記のような従来技術の欠点を
克服することができる、超高速動作が可能な光／光
２×２スイッチを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

請求項１本発明の光／光２×２スイッチは、２つの入力ポー
トと２つの出力ポートを有する光結合器と、前記光結合
器の２つの出力ポートに両端が接続された光カー媒質
と、からなる光非線形サニャック干渉であり、２つの信
号光がそれぞれ寝器光結合器の２つの入力ポートから出
力する構成とし、さらに、前記光結合器の２つの入力ポ
ートにそれぞれ接続した２つの、進行方向が異なる光を
分離する素子、を有し、前記光カー媒質に制御光を入力
することで、前記光結合器の２つの入力ポートから反射
するように出力される信号光を互いに入れ換えることを
特徴とする。

【００１０】

【作用】

第１の発明これら従来技術の課題は、改良された干渉計型光／光ス
イッチを使用することで克服することができる。より明
確には、干渉計型光／光スイッチは、原理的に入力
ポート，出力ポートをそれぞれ２つづつ備えていること
に着目し、その位相変調部分に光カー媒質を用いること
で、超高速２×２光スイッチとしての利用を可能
にするものである。

【００１１】本発明の構成を、マッハツェンダー干渉計
を例にして、図１に示す。

【００１２】この基本的な構成は、従来の技術である
干渉計型電気／光スイッチと同様である。その位
相変調部分に、従来の技術では、電気信号によって生じ
る電気光学効果（Ｐｏｃｋｅｌｓ効果）を用いていた
が、本発明では、光信号強度に応じて屈折率が変わる
カー効果を用いる。

【００１３】第２の発明これら従来技術の課題は、改良されたサニャック干渉計
型光／光スイッチを使用することで克服することができ
る。より明確には、カー効果と干渉を利用した、サニャ
ック干渉計型光／光スイッチを、入力ポート，出力
ポートをそれぞれ２つづつ備えた構成にすることで、超
高速２×２光スイッチとしての利用を可能にする
ものである。

【００１４】本発明の光／光２×２スイッチの基
本構成をＮＯＬＭを例にして図２で説明する。

【００１５】各光結合器は、同図に示すように、２つの
入力ポートａ，ｂと２つの出力ポートｃ，ｄを有してい
る。光カー媒質５０と光結合器１０は、光結合器１０の
２つのポート１０ｃ，１０ｄを通じて光学的に接続さ
れ、サニャック干渉計の基本を構成している。さらに図
のように、制御光を導入するための光結合器２０が光結
合器１０と光カー媒質５０の間に、サニャック干渉計の
動作に本質的な影響を与えない形で入れられている。本
例では、光結合器１０のポート１０ｃと光カー媒質５０
の間に入れているが、これは、光結合器１０のポート１
０ｄと光カー媒質５０の間に入れても、動作に変化はな
い。

【００１６】加えて、光結合器１０のポート１０ａ，１
０ｂから出てくる光と、これから入ろうとする光を分離
するため、光結合器１０のポート１０ｂには光サーキュ
レータ３０が、１０ａには光サーキュレータ４０が、図
２のように接続されている。この例では、光カー媒質50
は、サニャック干渉計を構成する光導波路の役目も兼ね
ている。

【００１７】２つの入力光信号１０１と１０２は、それ
ぞれ入力２０１と２０２から本スイッチに入射する。制
御光１２０の無い時には、各々の光信号はＮＯＬＭで反
射されたかのように、入力されたポートの方へ戻り、サ
ーキュレータ３０，４０で入射光と分離されて出力２１
１，２１２から出力される。制御光１２０がある時に
は、ＮＯＬＭは透過状態となり、入力されたポートと反
対のポートから出力される。

【００１８】各部の動作波形の一例を図３に示す。入力
信号光１０１，１０２を連続光（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ
ｗａｖｅ）とし、制御光１２０を一定時間入力した時
の、対応する出力信号光１１１，１１２を示した。

【００１９】以上のようにして、光／光２×２スイ
ッチの基本的な動作を得ることができる。

【００２０】本光／光スイッチにおいて、信号光を１
つにすると、従来の技術の非線形光学効果を用いたサニ
ャック干渉計型光／光スイッチと同一となる。本発明の
スイッチの特色は、２つの入力信号、出力信号に対し
て、スイッチング動作が、完全に等しく対称に行われる
点にある。

【００２１】本例では、２つの入力信号光１０１，１０
２が光結合器１０において干渉してしまい、期待した動
作をしない可能性がある。それを防止するには次のよう
な方法がある。

【００２２】１つは、信号光１０１，１０２の波長にわ
ずかに差を持たせる方法である。ただし、周波数が極端
に離れるとカー媒質の持つ波長分散効果による性能低下
を生じる怖れがあることなどから、その差周波数が光検
出器の帯域内に入ってきてしまわない程度の適切な周波
数差を選ぶ。

【００２３】もう１つの方法は、２つの信号光を互いに
直交した偏光状態で入力することで、干渉を防ぐもので
ある。その場合、制御光を円偏光にするなどして、全て
の偏光の信号光に対してスイッチング効率が一定になる
ようにする。（特開平４−１９７１７号公報参照）

【実施例】次に、本発明の実施例を図を用いて詳細に説
明する。

【００２４】第１の発明の実施例について説明する。 −構成− 図４がその構成図である。

【００２５】本スイッチは、石英基板上に光導波路を形
成して光回路を構成する手段を用いて、光部品を集積化
した構造を取っている。

【００２６】光導波路を用いて形成された光方向性結合
器１１，１２が光学的に接続され、マッハツェンダー干
渉計の基本を構成している。その光結合器間には、２本
の光導波路による光路が形成される。そのうちの一方の
途中に、半導体非線形導波路５２と、それに制御光を導
入するための光結合器２０が組込まれている。

【００２７】半導体非線形導波路５２は、Ｓ．Ｎａｋａ
ｍｕｒａらによる文献「１９９３年３月、アプライド・
フィジックス・レターズ、第６２巻、第９号、９２５〜
９２７頁、（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏ
ｌ．６２，Ｎｏ．９，ｐｐ．９２５−９２７，Ｍａｒｃ
ｈ，１９９３）」で報告されているものと同様のもの
で、その構造は、ストライプ装荷型Ａｌ_XＧａ_{1 - X}Ａ
ｓ導波路である。これを石英導波路基板に空けた穴に埋
めこむように入れてある。石英光導波路と半導体非線形
導波路５２は、光学的に接続されている。

【００２８】光結合器２０は、光結合器１１，１２と同
様のものである。

【００２９】本実施例では、作用の節で述べたような、
信号光同士の干渉を防ぐため、その波長を異ならせてあ
る。結果として、制御光と合わせて、３つの波長の光を
利用する。

【００３０】入力信号光１０１は波長λ₁＝８６０［ｎ
ｍ］の光信号、入力信号光１０２は波長λ₂＝８６４
［ｎｍ］の光信号、制御光１２０は波長λ_C＝８３０
［ｎｍ］の制御光信号である。

【００３１】光フィルタ３０１，３０２は、制御光を除
去するもので、帯域通過（ｂａｎｄｐａｓｓ）特性を持
つ。その帯域幅は約５［ｎｍ］である。

【００３２】次に図４の光／光２×２スイッチの動
作を説明する。

【００３３】入力光信号１０１は入力２０１から、入力
信号光１０２は入力２０２から、マッハツェンダー干渉
計に入射する。

【００３４】マッハツェンダー干渉計に入射した光は、
それぞれ光結合器１１で２等分され、それぞれ光導波路
を通過し、光結合器１２で干渉する。その出力光は、制
御光λ_Cを除去する光フィルタ３０１，３０２を通過し
た後、出力２１１，２１２にそれぞれ出力される。その
結果、出力信号光１１１は、制御光１２０が無い時は入
力信号光１０１となり、制御光１２０が有る時には入力
信号光１０２となる。出力信号光１１２は、制御光１２
０が無い時は入力信号光１０２となり、制御光１２０が
有る時には入力信号光１０１となる。

【００３５】以上のようにして、本構成は光／光２×
２スイッチとして動作する。

【００３６】実際に本実施例の動作を実験で確認した。
制御光は光パルス列とし、その繰返しは１０［ＭＨ
ｚ］、パルス幅は約３５［ｐｓ］とした。信号光は連続
光とした。制御光のピークパワーを１７０［ｍＷ］とし
た時干渉信号光の位相差がπとなり、信号光の出力先が
反転した。出力信号光をストリークカメラと光スペクト
ラムアナライザを用いて観測した結果、約４０［ｐｓ］
のパルス幅で、信号光の出力先が切り替わる様子が観測
され、本構成が、超高速動作可能な２×２スイッチ
として良好な動作をすることが確認された。

【００３７】第２の発明の実施例について説明する。

【００３８】図５がその構成図である。

【００３９】本実施例では、作用の節の説明で用いた光
結合器として３ｄＢカプラを、光カー媒質として石英系
光ファイバ５１を用いている。

【００４０】光ファイバ５１とカプラ１３が光学的に接
続され、サニャック干渉計の基本を構成している。この
光ファイバ５１は、石英系の単一モード光ファイバ（長
さ:１０［ｋｍ］，零分散波長：１５５０［ｎｍ］，全
損失：約３ｄＢ）であり、サニャック干渉計を構成する
光導波路であると同時に光非線形媒質の役目も兼ねてい
る。

【００４１】その中に、サニャック干渉計の動作に本質
的な影響を与えない形で、制御光導入３ｄＢカプラ２１
が入れられている。信号光は、その分、過剰な損失（３
ｄＢ）を受けるが、それは、その他の要因による損失と
同様の影響しか与えない。

【００４２】カプラ１３のポート１３ａ，１３ｂには、
図２で説明した光サーキュレータに相当する、３ｄＢカ
プラ３１，４１が接続され、さらに入力ポートに戻ろう
とする光を遮断するための光アイソレータ３１１，３１
２が図５のように接続されている。本実施例では、作
用の節で述べたような、信号光同士の干渉を防ぐため、
その波長を異ならせてある。結果として、制御光と合わ
せて、３つの波長の光を利用する。

【００４３】入力信号光１０１は波長λ₁＝１５５３．
５［ｎｍ］の光信号、入力信号光１０２は波長λ₂＝１
５５２．５［ｎｍ］の光信号、制御光１２０は波長λ_C
＝１５４７［ｎｍ］の制御光信号である。

【００４４】これら３光波の波長設定を図６に示す。

【００４５】点線で描かれた曲線は、光ファイバ５１の
零分散波長１５５０［ｎｍ］を基準とした時の、各波長
での波長分散による相対的な遅延時間を表している。相
対遅延が少ない方がスイッチングに要する制御光パワー
が少なくてすむため、これら３光波は、相対遅延時間が
互いに最も少なくなるようにし、なおかつ光フィルタで
分離可能な程度まで離している。

【００４６】光フィルタ３０１，３０２は、制御光を除
去するもので、帯域通過（ｂａｎｄｐａｓｓ）特性を持
つ。その帯域幅は約３［ｎｍ］である。

【００４７】偏光制御器３３１，３３２，３３３は、λ
／２、λ／４位相板の角度を手動で調整することで、任
意の偏光変換を可能とする偏光変換器である。

【００４８】次に図５の光／光２×２スイッチの動
作を説明する。

【００４９】入力光信号１０１は、アイソレータ３１
１，カプラ３１を通って、サニャック干渉計に入射す
る。一方、入力信号光１０２もアイソレータ３１２，カ
プラ４１を通って、サニャック干渉計に入射する。この
時、カプラ３１，４１のポート３１ｄ，４１ｄからも入
力信号光が出てくるがこれは捨てる。この反射などの悪
影響を防ぐため、終端している。

【００５０】サニャック干渉計に入射した光は、それぞ
れカプラ１３で２等分され、ループを回り、カプラ１３
で干渉する。制御光１２０がない時には、それぞれの干
渉出力光は入射されたポートに戻り、制御光が適切な位
相差πを生じさせる分量で存在する場合は、それぞれの
干渉出力光は入射されたポートとは反対のポートから出
力される。制御光は光λ_Cフィルタ３０１，３０２によ
って除去されている。まとめると、カプラ３１のポート
３１ａから出力される出力信号光１１１は、制御光１２
０が無い時は入力信号光１０１となり、制御光１２０が
有る時には入力信号光１０２となる。

【００５１】カプラ４１のポート４１ａから出力される
出力信号光１１２は、制御光１２０が無い時は入力信号
光１０２となり、制御光１２０が有る時には入力信号光
１０１となる。

【００５２】以上のようにして、本構成は光／光２×
２スイッチとして動作する。

【００５３】実際に本実施例の動作を実験で確認した。

【００５４】偏光制御器３３１は、サニャック干渉計の
干渉フリンジの初期値を適切な点に設定するために用い
る。この実験では、制御光がない時に上記接続となるよ
うに設定した。

【００５５】偏光制御器３３２は、光カー媒質内で入力
信号光１０１と制御光１２０の偏光が一致するように調
整した。偏光制御器３３３は、光カー媒質内で入力信号
光１０１と入力信号光１０２の偏光が一致するように調
整した。

【００５６】制御光は光パルス列とし、その繰返しは５
［ＧＨｚ］、パルス幅は約２２［ｐｓ］とした。信号光
は連続光とした。制御光のピークパワーを４００［ｍ
Ｗ］とした時干渉信号光の位相差がπとなり、信号光の
出力先が反転した。出力信号光をストリークカメラと光
スペクトラムアナライザを用いて観測した結果、約２２
［ｐｓ］のパルス幅で、信号光の出力先が切り替わる様
子が観測され、本構成が、超高速動作可能な２×２
スイッチとして良好な動作をすることが確認された。＜変形例＞本実施例では、２つの信号光同士の干渉を防
止するため、波長をわずかに変えているが、この方法に
限らず、例えば、２つの信号光を互いに直交した偏光状
態にして入力し、制御光を円偏光にするなどして、全て
の偏光の信号光に対してスイッチング効率が一定になる
ようにする方法がある。（特開平４−１９７１７号公報
参照）光カー媒質は、光強度によって屈折率が変わる非線形性
を示す媒質であるならば、ここで挙げた半導体非線形導
波路や石英光ファイバだけに限らない。例えば、第１９
回光通信に関するヨーロッパ会議（１９ｔｈＥｕｒｏ
ｐｅａｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＯｐｔｉｃａ
ｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）のｐｒｏｃｅｅｄｉ
ｎｇｓ第１巻６８−７５頁（Ｖｏｌ．１，ｐｐ６８−
７５）に掲載されている、Ｍ．Ｅｉｓｅｌｔらによる
「ループミラー構成に組み入れられた半導体レーザー増
幅器による信号処理（ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＬ
ａｓｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒＢｌａｎｋｉｎＬ
ｏｏｐＭｉｒｒｏｒＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ
ｆｏｒＳｉｇｎａｌ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」の
報告にあるような、半導体光増幅素子でも構わない。

【００５７】光サーキュレータは、その機能を持つ素子
の総称としてそのように記したものであって、具体的に
は様々な実現法が考えられる。代表的なものは実施例で
用いた３ｄＢカプラを利用するものである。この場合、
得られる出力信号光のパワーは必然的に入力信号光の１
／４（−６ｄＢ）以下となる。また戻り光を抑えるため
には光アイソレータが必要となる。このカプラの分岐比
は３ｄＢでなくともよい。また、他の構成のサーキュレ
ータを用いても構わない。

【００５８】また、文献「１９８８年７月、ジャーナル
オブライトウェーブテクノロジー、第６巻、第７
号、１２１７〜１２２４頁、（Ｊ．ｏｆｌｉｇｈｔｗ
ａｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．６，Ｎｏ．
７，ｐｐ１２１７−１２２４，Ｊｕｌｙ，１９８８）」
で述べられているように、干渉計型光スイッチは、干渉
計内の偏光管理によって干渉の明暗を逆にすることが可
能であり、制御光の有無に対するクロスとバー状態の対
応を逆にする構成も可能である。

【００５９】干渉計内の偏光管理によって干渉の明暗を
逆にすることが可能であり、制御光の有無に対するクロ
スとバー状態の対応を逆にする構成も可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述した本発明の光／光２×２
スイッチによれば、速度制限要因である電気信号が関与
せずに、光信号を交換することができる。

【００６１】第２の発明の構成は、従来の技術であるサ
ニャック干渉計型光／光スイッチを２入力２出力のスイ
ッチに発展させたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の基本構成図である。

【図２】第２の発明の基本構成図である。

【図３】本発明の動作波形の説明図である。

【図４】第１の発明の実施例の構成図である。

【図５】第２の発明の実施例の構成図である。

【図６】第２の発明の実施例の波長設定の説明図であ
る。

【図７】従来の２×２スイッチの説明図である。

【図８】従来の干渉計型光スイッチの説明図である。

【図９】従来のＮＯＬＭの基本構成と動作の説明図であ
る。

【符号の説明】

１０光結合器（サニャック干渉計の信号光の分岐・干
渉カプラ）１１光結合器（マッハツェンダー干渉計の信号光の分
岐カプラ）１２光結合器（マッハツェンダー干渉計の信号光の干
渉カプラ）１３カプラ（サニャック干渉計の信号光の分岐・干渉
カプラ）２０光結合器（制御光導入カプラ）２１カプラ（制御光導入カプラ）３０光サーキュレータ３１サーキュレータである、カプラ４０光サーキュレータ４１サーキュレータである、カプラ５０光カー媒質５１光ファイバ（サニャック干渉計を構成する光導波
路であり、非線形光学も兼ねた光ファイバ）５１半導体非線形導波路１０１入力信号光１０２入力信号光１１１出力信号光１１２出力信号光１２０制御光２０１入力２０２入力２１１出力２１２出力３０１光フィルタ３０２光フィルタ３３１偏光制御器３３２偏光制御器３３３偏光制御器９００光／光２×２スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの入力ポートと２つの出力ポートを
有し、前記入力ポートからそれぞれ入力される２つの信
号光をそれぞれ出力ポートに分波する第１の光結合器
と、前記第１の光結合器の２つの出力ポートに縦続接続され
た２つの光導波路と、２つの入力ポートと２つの出力ポートを有し、２つの入
力ポートは、前記光導波路にそれぞれ接続され、前記光
導波路を通過した信号光を干渉させ、２つの出力ポート
から出力する第２の光結合器と、からなる光干渉計であ
り、前記光導波路の一方あるいは両方に光カー媒質を有し、前記光カー媒質に制御光を入力することで、前記第２の
光結合器の２つの出力ポートに出力される信号光を互い
に入れ換えることを特徴とする干渉計型光／光２×
２スイッチ。
【請求項２】２つの入力ポートと２つの出力ポートを
有する光結合器と、前記光結合器の２つの出力ポートに両端が接続された光
カー媒質と、からなる光非線形サニャック干渉計であ
り、２つの信号光がそれぞれ前記光結合器の２つの入力ポー
トから前記サニャック干渉計に入力され、かつ、前記光結合器に戻った信号光が、２つの前記入力
ポートから出力する構成とし、さらに、前記光結合器の２つの入力ポートにそれぞれ接
続した２つの、進行方向が異なる光を分離する素子、を
有し、前記光カー媒質に制御光を入力することで、前記光結合
器の２つの入力ポートから反射するように出力される信
号光を互いに入れ換えることを特徴とする光／光２
×２スイッチ。