JPH07212804A - Optical switch - Google Patents

Optical switch

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JPH07212804A
JPH07212804A JP6006966A JP696694A JPH07212804A JP H07212804 A JPH07212804 A JP H07212804A JP 6006966 A JP6006966 A JP 6006966A JP 696694 A JP696694 A JP 696694A JP H07212804 A JPH07212804 A JP H07212804A
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optical
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optical signal
switch
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篤 渡辺
Satoshi Okamoto
岡本  聡
Kenichi Sato
健一 佐藤
Masayuki Okuno
将之 奥野
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Abstract

PURPOSE:To equalize and reduce the loss corresponding to the switching route of an optical signal by arbitrarily combining optical signals, which are inputted to respective input ports and are different by wavelength, to distribute them to respective output ports. CONSTITUTION:One-input and two-output optical switches 31-1 to 31-3, 32-1 to 32-3, 33-1 to 33-3, 34-1 to 34-3, and 35-1 to 35-3 have the two-branch constitution and are connected in many stages in one-input and four-output optical switches 81 to 85 which are provided correspondingly to five input ports 11 to 15. Four output lines of the one-input and four-output optical switch 81 are connected to five-input optical signal joiners 41 to 44 corresponding to output ports 21 to 24. In the same manner, four output lines of each of one-input and four-output optical switches 82 to as are connected to five-input optical signal joiners 41 to 44 corresponding to output ports 21 to 24. For example, the optical signal inputted from the input port 11 is sent to the five-input optical signal mixer 43 through one-input and two-output optical switches 31-1 and 31-3 and is mixed with optical signals from the other input ports and is outputted to the output port 23.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光信号の交換処理に用
いる光スイッチに関する。特に、波長多重通信方式によ
って伝送される互いに異なる波長の光信号の交換処理に
用いる光スイッチに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical switch used for optical signal exchange processing. In particular, it relates to an optical switch used for exchanging optical signals of different wavelengths transmitted by a wavelength division multiplexing communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5および図6は光マトリックススイッ
チの構成を示す。なお、本構成は特願平5−23821
4号の明細書に開示されているものである。
2. Description of the Related Art FIGS. 5 and 6 show the structure of an optical matrix switch. In addition, this configuration is Japanese Patent Application No. 5-23821.
It is disclosed in the specification of No. 4.

【0003】図5に示す構成は、入力ポート数Mが5、
出力ポート数Nが4のものである。この入力ポート11
〜15および出力ポート21〜24に対応するM×Nマ
トリックスの交点に、1入力2出力光スイッチ31−1
〜35−4を配置し、各出力ポートに5入力光信号合流
器41〜44が配置される。各入力ポート11〜15か
ら入力された光信号は、それぞれ出力ポート対応の4個
の1入力2出力光スイッチ31−1〜31−4,32−
1〜32−4,33−1〜33−4,34−1〜34−
4,35−1〜35−4の1つで選択され、対応する5
入力光信号合流器41〜44へ送られる。各5入力光信
号合流器41〜44では、列方向に並んでいる5個の1
入力2出力光スイッチ31−1〜35−1,31−2〜
35−2,31−3〜35−3,31−4〜35−4の
出力を合流し、それぞれ対応する出力ポート21〜24
へ送出する。
In the configuration shown in FIG. 5, the number of input ports M is 5,
The number of output ports N is four. This input port 11
˜15 and output ports 21 to 24, the 1-input 2-output optical switch 31-1 is located at the intersection of the M × N matrix.
˜35-4 are arranged, and 5 input optical signal combiners 41 to 44 are arranged at each output port. The optical signals input from the input ports 11 to 15 are four 1-input 2-output optical switches 31-1 to 31-4 and 32-
1-32-4, 33-1 to 33-4, 34-1 to 34-
4, 35-1 to 35-4 selected and corresponding 5
It is sent to the input optical signal combiners 41 to 44. In each of the five-input optical signal combiners 41 to 44, five 1s arranged in the column direction are arranged.
Input 2 output optical switches 31-1 to 35-1, 31-2 to
The outputs of 35-2, 31-3 to 35-3, 31-4 to 35-4 are merged, and the corresponding output ports 21 to 24 are connected.
Send to.

【0004】このような構成により、各入力ポートに入
力される任意の波長の光信号を各出力ポートに任意の組
み合わせで振り分けることができる。すなわち、異なる
入力ポートから入力された光信号を同一の出力ポートへ
波長多重して送出することも可能となる。
With such a configuration, it is possible to distribute an optical signal of an arbitrary wavelength input to each input port to each output port in any combination. That is, it is also possible to wavelength-multiplex optical signals input from different input ports to the same output port and send them out.

【0005】図6に示す構成は、図5に示す構成の入力
段に波長多重信号入力ポート51および光信号分波器6
1を備える。波長多重信号入力ポート51には波長多重
された波長λ1 〜λ5 の光信号が入力され、光信号分波
器61はこの波長多重信号を各波長ごとに分波して各入
力ポート11〜15に入力する。さらに、本構成例では
5入力光信号合流器41〜44に代えて、5入力光信号
合波器71〜74を用いている。このような構成によ
り、波長多重信号入力ポート51に入力される波長多重
された波長λ1 〜λ5 の光信号を4つの各出力ポートに
任意の組み合わせで振り分けることができる。
The configuration shown in FIG. 6 has a wavelength multiplexing signal input port 51 and an optical signal demultiplexer 6 in the input stage of the configuration shown in FIG.
1 is provided. The wavelength-multiplexed signal input port 51 is input with wavelength-multiplexed optical signals of wavelengths λ 1 to λ 5 , and the optical signal demultiplexer 61 demultiplexes the wavelength-multiplexed signal for each wavelength to input ports 11 to 11. Enter in 15. Furthermore, in this configuration example, 5-input optical signal multiplexers 71 to 74 are used instead of the 5-input optical signal multiplexers 41 to 44. With such a configuration, the wavelength-multiplexed optical signals of wavelengths λ 1 to λ 5 input to the wavelength-multiplexed signal input port 51 can be distributed to each of the four output ports in any combination.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図5および図6に示す
ようなM入力N出力の光マトリックススイッチでは、各
出力ポートに振り分けられる光信号ごとに経由する1入
力2出力光スイッチの数が異なる。1個の1入力2出力
光スイッチの挿入損失をL1(dB)、光信号合流器および
光信号合波器の挿入損失をL2(dB)とすると、最小の挿
入損失は1個の1入力2出力光スイッチを経由した場合
で L1+L2 (dB) となり、最大の挿入損失はN個の1入力2出力光スイッ
チを経由した場合で N×L1+L2 (dB) となる。すなわち、光信号の経路(出力ポート)に応じ
て最大で (N−1)L1 (dB) の挿入損失差が生じることになる。
In the M-input / N-output optical matrix switch as shown in FIGS. 5 and 6, the number of 1-input 2-output optical switches passing through differs depending on the optical signal distributed to each output port. . If the insertion loss of one 1-input 2-output optical switch is L 1 (dB) and the insertion loss of the optical signal multiplexer and the optical signal multiplexer is L 2 (dB), the minimum insertion loss is 1 It becomes L 1 + L 2 (dB) when passing through the input 2 output optical switch, and the maximum insertion loss is N × L 1 + L 2 (dB) when passing through N N 1 input 2 output optical switches. That is, a maximum insertion loss difference of (N-1) L 1 (dB) occurs depending on the optical signal path (output port).

【0007】しかし、一般に経路による挿入損失は等し
いことが望ましい。したがって、図5および図6に示す
構成の場合には出力ポート21,22,23に、一般的
には(N−1)個以下の1入力2出力光スイッチを経由
する経路にダミースイッチその他を設け、すべての経路
における挿入損失を最大のN×L1+L2(dB)になるよ
うに均一化しなければならなかった。
However, it is generally desirable that the insertion losses due to the paths are equal. Therefore, in the case of the configurations shown in FIGS. 5 and 6, a dummy switch or the like is added to the output ports 21, 22, and 23, generally (N-1) or less 1-input 2-output optical switch. It was necessary to make the insertion loss uniform in all the paths so that the maximum insertion loss was N × L 1 + L 2 (dB).

【0008】本発明は、各入力ポートに入力される互い
に異なる波長の光信号を各出力ポートに任意の組み合わ
せで振り分けることができ、さらに光信号のスイッチン
グ経路に応じた損失を均等かつ小さくすることができる
光スイッチを提供することを目的とする。
According to the present invention, optical signals of different wavelengths inputted to the respective input ports can be distributed to the respective output ports in any combination, and further, the loss depending on the switching path of the optical signal can be made uniform and small. It is an object of the present invention to provide an optical switch capable of

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の光スイッチは、
M個の入力ポートにそれぞれ接続され、入力ポートから
入力された光信号をN本の出力線のいずれかに送出する
M個の1入力N出力光スイッチと、M個の1入力N出力
光スイッチの各出力線とN個の出力ポートとの間に接続
され、M個の1入力N出力光スイッチの各出力を合流し
て対応する出力ポートに送出するN個のM入力光信号合
流器とを備え、全体でM入力N出力の光スイッチを構成
する(請求項1)。
The optical switch of the present invention comprises:
M 1-input N-output optical switches respectively connected to the M input ports and transmitting the optical signals input from the input ports to any of the N output lines, and M 1-input N-output optical switches Connected between each output line and N output ports, and merges the outputs of the M 1-input N-output optical switches and sends them to the corresponding output ports. And an optical switch having M inputs and N outputs is configured as a whole (Claim 1).

【0010】また、N個のM入力光信号合流器に代え
て、M個の1入力N出力光スイッチの各出力を合波して
対応する出力ポートに送出するN個のM入力光信号合波
器を備える(請求項2)。
In place of the N M-input optical signal combiners, N M-input optical signal combiners for multiplexing the outputs of the M 1-input N-output optical switches and sending them to the corresponding output ports. A wave instrument is provided (Claim 2).

【0011】また、1入力N出力光スイッチは、1入力
2出力光スイッチを2分岐構成で多段に接続し、入力ポ
ートから入力された光信号をN本の出力線のうち出力ポ
ートに対応する1本の出力線に送出する構成である(請
求項3)。
In the 1-input N-output optical switch, the 1-input 2-output optical switch is connected in multiple stages in a two-branch configuration, and the optical signal input from the input port corresponds to the output port of the N output lines. The configuration is such that the output is sent to one output line (claim 3).

【0012】また、1入力N出力光スイッチのN本の出
力線に光ゲートスイッチを挿入し、光信号が送出される
出力線の光ゲートスイッチをオン状態とし、他の出力線
の光ゲートスイッチをオフ状態として光信号(クロスト
ーク成分)の通過を阻止する構成である(請求項4)。
Further, an optical gate switch is inserted into the N output lines of the 1-input N-output optical switch, the optical gate switch of the output line to which the optical signal is transmitted is turned on, and the optical gate switches of the other output lines are turned on. Is turned off to prevent passage of an optical signal (crosstalk component) (claim 4).

【0013】また、光ゲートスイッチは電力を加えたと
きにオン状態となり、電力を加えないときにオフ状態と
なる構成である(請求項5)。また、M個の入力ポート
の前段に、波長多重された光信号が入力され、各波長ご
とに分波してM個の入力ポートにそれぞれ入力する1入
力M出力光信号分波器を備える(請求項6)。
The optical gate switch is in an on state when power is applied and is in an off state when power is not applied (claim 5). In addition, a 1-input M-output optical signal demultiplexer for inputting wavelength-multiplexed optical signals, demultiplexing for each wavelength, and inputting to each of the M input ports is provided in front of the M input ports ( Claim 6).

【0014】[0014]

【作用】本発明の光スイッチでは、入力ポートから入力
された光信号は、1入力N出力光スイッチから出力ポー
トに対応するM入力光信号合流器へ送られる。M入力光
信号合流器では、他の入力ポートからの光信号と合流し
てその出力ポートへ出力する。これにより、各入力ポー
トに入力される互いに異なる波長の光信号を各出力ポー
トに任意の組み合わせで振り分けることができる。
In the optical switch of the present invention, the optical signal input from the input port is sent from the 1-input N-output optical switch to the M-input optical signal combiner corresponding to the output port. The M input optical signal combiner combines the optical signals from the other input ports and outputs the combined optical signals to the output port. As a result, optical signals of different wavelengths input to the input ports can be distributed to the output ports in any combination.

【0015】ここで、1入力2出力光スイッチを2分岐
構成で多段に接続して構成される1入力N出力光スイッ
チにおける損失は、1個の1入力2出力光スイッチの挿
入損失をL1 (dB)、Nを2のベキ乗とすると、 log2N×L1 となる。したがって、本発明のM入力N出力の光スイッ
チにおける損失は、M入力光信号合流器の挿入損失をL
2(dB)とすると、 log2N×L1+L2 (dB) となり、従来のN×L1+L2(dB)に比べて大幅に低減
することができる。しかも、光信号のスイッチング経路
ごとの損失を均等にすることができる。
Here, the loss in a 1-input N-output optical switch constructed by connecting 1-input 2-output optical switches in a two-branch configuration in multiple stages is the insertion loss of one 1-input 2-output optical switch being L 1 (DB), if N is a power of 2, log 2 N × L 1 . Therefore, the loss in the M-input / N-output optical switch according to the present invention is equal to the insertion loss of the M-input optical signal multiplexer.
If it is 2 (dB), it becomes log 2 N × L 1 + L 2 (dB), which can be greatly reduced as compared with the conventional N × L 1 + L 2 (dB). Moreover, it is possible to equalize the loss of the optical signal for each switching path.

【0016】また、M入力光信号合流器に代えてM入力
光信号合波器を用いることにより、挿入損失L2 を大幅
に低減させることができる。したがって、光スイッチ全
体の損失も小さくすることができる。
Further, by using the M input optical signal multiplexer instead of the M input optical signal multiplexer, the insertion loss L 2 can be greatly reduced. Therefore, the loss of the entire optical switch can be reduced.

【0017】また、1入力N出力光スイッチの出力線に
光ゲートスイッチを挿入し、光信号の経路に応じた光ゲ
ートスイッチをオンとし他をオフとすることにより、1
入力N出力光スイッチ内で生じたクロストークの流出を
阻止することができる。
Further, by inserting an optical gate switch into the output line of the 1-input N-output optical switch, turning on the optical gate switch corresponding to the path of the optical signal and turning off the other,
It is possible to prevent the crosstalk from flowing out in the input N output optical switch.

【0018】また、光ゲートスイッチのN本の出力線う
ち1本がオンとなり、(N−1)本がオフとなる。した
がって、光ゲートスイッチは電力を加えたときにオン状
態とし、電力を加えないときにオフ状態とすることによ
り、逆にした場合に比べて全体の消費電力を低く抑える
ことができる。
Further, one of the N output lines of the optical gate switch is turned on and (N-1) lines are turned off. Therefore, by turning on the optical gate switch when power is applied and turning it off when power is not applied, it is possible to suppress the overall power consumption to a low level as compared with the case where it is reversed.

【0019】また、M個の入力ポート(1入力N出力光
スイッチ)の前段に1入力M出力光信号分波器を備える
ことにより、波長多重された光信号を分波し、各波長ご
とに任意の出力ポートへスイッチングすることができ
る。
Further, by providing a 1-input M-output optical signal demultiplexer in the preceding stage of the M input ports (1-input N-output optical switch), the wavelength-multiplexed optical signal is demultiplexed, and each wavelength is demultiplexed. It can be switched to any output port.

【0020】[0020]

【実施例】図1は、本発明の第一実施例(請求項1,3
に対応)の構成を示す。なお、ここでは入力ポート数M
が5、出力ポート数Nが4の場合について示すが、入力
ポート数および出力ポート数はともに任意の数で構成す
ることができる。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention (claims 1, 3).
(Corresponding to) is shown. Here, the number of input ports M
5 and the number N of output ports is 4, but both the number of input ports and the number of output ports can be configured as desired.

【0021】図において、5個の入力ポート11〜15
に対応して設けられる1入力4出力光スイッチ81〜8
5は、それぞれ1入力2出力光スイッチ31−1〜31
−3,32−1〜32−3,33−1〜33−3,34
−1〜34−3,35−1〜35−3を2分岐構成で多
段に接続した構成である。1入力4出力光スイッチ81
の4本の出力線は、出力ポート21〜24に対応する5
入力光信号合流器41〜44にそれぞれ接続される。同
様に、1入力4出力光スイッチ82〜85の各4本の出
力線は、出力ポート21〜24に対応する5入力光信号
合流器41〜44にそれぞれ接続される。
In the figure, five input ports 11-15
1-input 4-output optical switches 81 to 8 provided corresponding to
5 are 1-input 2-output optical switches 31-1 to 31 respectively.
-3, 32-1 to 32-3, 33-1 to 33-3, 34
This is a configuration in which -1 to 34-3 and 35-1 to 35-3 are connected in multiple stages in a two-branch configuration. 1-input 4-output optical switch 81
The four output lines of 5 correspond to the output ports 21 to 24.
It is connected to each of the input optical signal combiners 41 to 44. Similarly, each of the four output lines of the 1-input 4-output optical switches 82-85 is connected to the 5-input optical signal combiners 41-44 corresponding to the output ports 21-24.

【0022】本実施例の1入力4出力光スイッチ81〜
85を構成する1入力2出力光スイッチ31〜35は、
波長多重分離機能を有するマッハツェンダ干渉計型スイ
ッチ(河内正夫,「プレーナ光波回路技術」,NTT R&D,
vol.40, No.2, pp.199-204(1990)の文献に記載)を1
入力2出力で使用する。あるいは、使用する波長帯域で
動作可能なものであれば、半導体を使用した光スイッチ
や導波路型スイッチ、液晶や音響光学素子等の光の通過
・阻止を制御可能な素子を使用した光ゲートスイッチを
利用することができる。
1-input 4-output optical switches 81 to 81 of this embodiment.
The 1-input 2-output optical switches 31 to 35, which constitute 85,
Mach-Zehnder interferometer type switch with wavelength demultiplexing function (Masao Kawauchi, "Planar lightwave circuit technology", NTT R & D,
vol.40, No.2, pp.199-204 (1990)) 1)
Used with 2 inputs and 2 outputs. Alternatively, if it can operate in the wavelength band to be used, an optical switch using a semiconductor, a waveguide switch, an optical gate switch using an element capable of controlling the passage or blocking of light such as a liquid crystal or an acousto-optic element. Can be used.

【0023】5入力光信号合流器41〜44は、例えば
光ファイバを癒着した多段のカプラあるいはスターカプ
ラの出力の1つを用いて、光信号を1つの出力ポートへ
結合する構成である。なお、5入力光信号合流器41〜
44では、入力された光信号を波長多重することになる
ので、5入力光信号合流器の各入力ポートに異なる波長
の光信号を入力することが原則となる。ただし、各入力
ポート11〜15の光信号を同一の出力ポートに出力し
ないという条件であれば、異なる入力ポートから同一波
長の光信号を入力させてもよい。
The five-input optical signal multiplexers 41 to 44 are constructed so as to couple an optical signal to one output port, for example, by using one of the outputs of a multistage coupler or a star coupler fused with an optical fiber. In addition, 5 input optical signal combiners 41-
At 44, since the input optical signals are wavelength-multiplexed, it is a principle to input the optical signals of different wavelengths to the respective input ports of the 5-input optical signal combiner. However, if the optical signals of the input ports 11 to 15 are not output to the same output port, the optical signals of the same wavelength may be input from different input ports.

【0024】ここで、具体的なスイッチング例として、
入力ポート11から入力された光信号を出力ポート23
へ出力する場合について説明する。入力ポート11に対
応する1入力4出力光スイッチ81の1段目の1入力2
出力光スイッチ31−1の出力をb側に設定し、この出
力b側に対応する2段目の1入力2出力光スイッチ31
−3の出力をa側に設定する。これにより、入力ポート
11から入力された光信号は、1入力2出力光スイッチ
31−1,31−3を介して5入力光信号合流器43へ
送られる。5入力光信号合流器43では、他の入力ポー
トからの光信号と合流して出力ポート23へ出力する。
なお、その経路は1通りである。
Here, as a specific switching example,
The optical signal input from the input port 11 is output to the output port 23.
The case of outputting to will be described. 1-input 2-output of 1-input 4-output optical switch 81 corresponding to input port 11
The output of the output optical switch 31-1 is set to the b side, and the 1st input 2 output optical switch 31 of the second stage corresponding to this output b side
-3 output is set to a side. As a result, the optical signal input from the input port 11 is sent to the 5-input optical signal combiner 43 via the 1-input 2-output optical switches 31-1 and 31-3. The 5-input optical signal combiner 43 combines the optical signals from the other input ports and outputs the combined optical signals to the output port 23.
There is only one route.

【0025】図2は、本発明の第二実施例(請求項2,
3,6に対応)の構成を示す。なお、本実施例は、波長
多重された波長λ1 〜λ5 の光信号を4つの各出力ポー
トに任意の組み合わせで振り分けるための構成例であ
る。波長多重数および出力ポート数はともに任意の数に
対応することができる。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention (claims 2 and 3).
(Corresponding to 3 and 6). The present embodiment is a configuration example for distributing wavelength-multiplexed optical signals of wavelengths λ 1 to λ 5 to each of the four output ports in an arbitrary combination. Both the number of wavelength division multiplexing and the number of output ports can correspond to arbitrary numbers.

【0026】図において、波長多重信号入力ポート51
には、波長多重された波長λ1〜λ5の光信号が入力され
る。この波長多重光信号は1入力5出力光信号分波器6
1で各波長ごとに分波され、本発明による5入力4出力
光スイッチの5個の入力ポート11〜15に入力され
る。5個の入力ポート11〜15、4個の出力ポート2
1〜24、1入力4出力光スイッチ81〜85の結合関
係は第一実施例と同じであるが、5入力光信号合流器4
1〜44の代わりに5入力光信号合波器71〜74を用
いる。光信号合波器は、例えばグレーティングによる波
長ごとの反射角度の違いを利用して1つの出力ポートへ
光信号を結合する構成であり、光信号合流器に比べて挿
入損失を小さくすることができる。なお、本実施例にお
いても光信号合流器の使用は可能である。
In the figure, wavelength multiplexed signal input port 51
The wavelength-multiplexed optical signals of wavelengths λ 1 to λ 5 are input to the input terminal. This WDM optical signal has 1 input 5 output optical signal demultiplexer 6
1 is demultiplexed for each wavelength and is input to the five input ports 11 to 15 of the 5-input 4-output optical switch according to the present invention. 5 input ports 11-15, 4 output ports 2
1 to 24 and 1-input 4-output optical switches 81-85 are the same as in the first embodiment, but 5-input optical signal combiner 4 is used.
The 5-input optical signal multiplexers 71 to 74 are used instead of 1 to 44. The optical signal multiplexer has a configuration in which an optical signal is coupled to one output port by utilizing the difference in reflection angle for each wavelength due to a grating, for example, and the insertion loss can be made smaller than that of the optical signal multiplexer. . The optical signal combiner can also be used in this embodiment.

【0027】本実施例の構成では、各入力ポート11〜
15に異なる波長の光信号が入力されるので、第一実施
例の構成で条件としていたことが必然的に達成されてい
る。なお、5入力4出力の光スイッチとしての機能は第
一実施例と同じであり、波長多重された波長λ1 〜λ5
の各光信号を各出力ポートに任意の組み合わせで振り分
けることができる。すなわち、各光信号を任意の組み合
わせで同一の出力ポートへ波長多重して送出することが
可能である。
In the configuration of this embodiment, each input port 11 to 11 is
Since the optical signals of different wavelengths are input to 15, the requirements of the configuration of the first embodiment are inevitably achieved. The function as an optical switch with 5 inputs and 4 outputs is the same as that of the first embodiment, and wavelength-multiplexed wavelengths λ 1 to λ 5 are used.
Each optical signal can be distributed to each output port in any combination. That is, each optical signal can be wavelength-multiplexed and sent to the same output port in any combination.

【0028】図3は、本発明の第三実施例(請求項4,
5に対応)の構成を示す。なお、本実施例は第一実施例
の構成を基本とし、各1入力4出力光スイッチ81〜8
5の出力線に、光ゲートスイッチ91−1〜91−4,
92−1〜92−4,93−1〜93−4,94−1〜
94−4,95−1〜95−4を挿入したものである。
また、1つの1入力4出力光スイッチに対する4個の光
ゲートスイッチは、1つの光ゲートスイッチのみが光を
通過させ、他の光ゲートスイッチが光を阻止するように
制御する。これにより、1入力4出力光スイッチ81〜
85において、1入力2出力光スイッチ31−1〜35
−3のスイッチングに伴う非スイッチング側へのクロス
トークを低減させることができる。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention (claim 4).
(Corresponding to 5). The present embodiment is based on the configuration of the first embodiment, and each 1-input 4-output optical switch 81-8.
5 to the output line of the optical gate switches 91-1 to 91-4,
92-1 to 92-4, 93-1 to 93-4, 94-1 to
94-4, 95-1 to 95-4 are inserted.
Further, the four optical gate switches for one 1-input 4-output optical switch are controlled so that only one optical gate switch allows light to pass and the other optical gate switches block light. As a result, the 1-input 4-output optical switch 81-
In 85, 1-input 2-output optical switches 31-1 to 35
It is possible to reduce crosstalk to the non-switching side due to -3 switching.

【0029】光ゲートスイッチ91−1〜95−4は、
液晶や音響光学素子等の光の通過・阻止を制御可能な素
子を利用する。あるいは、マッハツェッダ干渉計型スイ
ッチの一方の出力を使用することもできる。さらに、使
用する波長帯域で動作可能なものであれば、半導体を使
用した光スイッチや導波路型スイッチの一方の出力を使
用することもできる。ただし、光ゲートスイッチは、ス
イッチング制御用の電力を加えたときにオン状態となっ
て光を通過させ、スイッチング制御用の電力を加えない
ときにオフ状態となって光を阻止するようにする。この
ような素子を用いることにより、小さな消費電力でクロ
ストークの小さいM入力N出力の光スイッチを構成する
ことができる。
The optical gate switches 91-1 to 95-4 are
An element such as a liquid crystal or an acousto-optic element that can control the passage or blocking of light is used. Alternatively, the output of one of the Mach-Zedda interferometer-type switches can be used. Further, as long as it can operate in the wavelength band used, one output of an optical switch using a semiconductor or a waveguide switch can be used. However, the optical gate switch is turned on when light for switching control is applied and allows light to pass therethrough, and is turned off when power for switching control is not applied to block light. By using such an element, an M-input / N-output optical switch with low power consumption and small crosstalk can be configured.

【0030】ここで、具体的なスイッチング例として、
入力ポート11から入力された光信号を出力ポート23
へ出力する場合について説明する。入力ポート11に対
応する1入力4出力光スイッチ81の1段目の1入力2
出力光スイッチ31−1の出力をb側に設定し、この出
力b側に対応する2段目の1入力2出力光スイッチ31
−3の出力をa側に設定する。また、光ゲートスイッチ
91−1〜91−4のうち、光ゲートスイッチ91−3
をオン状態とし、他の光ゲートスイッチをオフ状態とす
る。これにより、入力ポート11から入力された光信号
は、1入力2出力光スイッチ31−1,31−3および
光ゲートスイッチ91−3を介して5入力光信号合流器
43へ送られる。また、1入力2出力光スイッチ31−
1,31−3におけるクロストーク成分は、光ゲートス
イッチ91−1,91−2,91−4で阻止される。5
入力光信号合流器43では、他の入力ポートからの光信
号と合流して出力ポート23へ出力する。なお、その経
路は1通りである。
Here, as a specific switching example,
The optical signal input from the input port 11 is output to the output port 23.
The case of outputting to will be described. 1-input 2-output of 1-input 4-output optical switch 81 corresponding to input port 11
The output of the output optical switch 31-1 is set to the b side, and the 1st input 2 output optical switch 31 of the second stage corresponding to this output b side
-3 output is set to a side. Further, of the optical gate switches 91-1 to 91-4, the optical gate switch 91-3
Is turned on and other optical gate switches are turned off. As a result, the optical signal input from the input port 11 is sent to the 5-input optical signal combiner 43 via the 1-input 2-output optical switches 31-1, 31-3 and the optical gate switch 91-3. Also, the 1-input 2-output optical switch 31-
The crosstalk components at 1, 31-3 are blocked by the optical gate switches 91-1, 91-2, 91-4. 5
The input optical signal combiner 43 combines the optical signals from the other input ports and outputs the combined optical signals to the output port 23. There is only one route.

【0031】図4は、本発明の第四実施例(請求項4,
5,6に対応)の構成を示す。なお、本実施例は第三実
施例の構成において、波長多重された波長λ1 〜λ5
光信号を4つの各出力ポートに任意の組み合わせで振り
分けるための構成例である。波長多重数および出力ポー
ト数はともに任意の数に対応することができる。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention (claim 4).
(Corresponding to 5 and 6). The present embodiment is a configuration example for distributing the wavelength-multiplexed optical signals of wavelengths λ 1 to λ 5 to each of the four output ports in an arbitrary combination in the configuration of the third embodiment. Both the number of wavelength division multiplexing and the number of output ports can correspond to arbitrary numbers.

【0032】図において、波長多重信号入力ポート51
には、波長多重された波長λ1〜λ5の光信号が入力され
る。この波長多重光信号は1入力5出力光信号分波器6
1で各波長ごとに分波され、本発明による5入力4出力
光スイッチの5個の入力ポート11〜15に入力され
る。5個の入力ポート11〜15、4個の出力ポート2
1〜24、1入力4出力光スイッチ81〜85、光ゲー
トスイッチ91−1〜95−4の結合関係は第三実施例
と同じであるが、5入力光信号合流器41〜44の代わ
りに5入力光信号合波器71〜74を用いる。光信号合
波器は、例えばグレーティングによる波長ごとの反射角
度の違いを利用して1つの出力ポートへ光信号を結合す
る構成である。なお、光信号合流器の使用は可能であ
る。
In the figure, wavelength multiplexed signal input port 51
The wavelength-multiplexed optical signals of wavelengths λ 1 to λ 5 are input to the input terminal. This WDM optical signal has 1 input 5 output optical signal demultiplexer 6
1 is demultiplexed for each wavelength and is input to the five input ports 11 to 15 of the 5-input 4-output optical switch according to the present invention. 5 input ports 11-15, 4 output ports 2
1 to 24, 1-input 4-output optical switches 81-85, and optical gate switches 91-1 to 95-4 have the same coupling relationship as in the third embodiment, but instead of 5-input optical signal combiners 41 to 44. The 5-input optical signal multiplexers 71 to 74 are used. The optical signal multiplexer has a configuration in which an optical signal is coupled to one output port by utilizing a difference in reflection angle for each wavelength due to a grating, for example. It is possible to use an optical signal combiner.

【0033】本実施例の構成では、5入力4出力の光ス
イッチとしての機能は第三実施例と同じであり、波長多
重された波長λ1 〜λ5 の各光信号を各出力ポートに任
意の組み合わせで振り分けることができる。すなわち、
各光信号を任意の組み合わせで同一の出力ポートへ波長
多重して送出することが可能である。
In the configuration of this embodiment, the function as a 5-input 4-output optical switch is the same as that of the third embodiment, and the wavelength-multiplexed optical signals of wavelengths λ 1 to λ 5 are arbitrarily output to the respective output ports. Can be sorted by the combination of. That is,
It is possible to wavelength-multiplex each optical signal to the same output port in an arbitrary combination and send it out.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のM入力N
出力の光スイッチは、各入力ポートから入力された互い
に異なる波長の光信号を各出力ポートに、波長多重を含
めて任意の組み合わせて振り分けることができる。しか
も、1入力2出力光スイッチを2分岐構成で多段に接続
した1入力N出力光スイッチと、M入力光信号合流器ま
たはM入力光信号合波器とによりM入力N出力の光スイ
ッチを構成することにより、光信号のスイッチング経路
上の1入力2出力光スイッチの個数をマトリックス型に
比べて削減することができる。これにより、光信号のス
イッチング経路に応じた損失を均等かつ小さくすること
ができる。
As described above, the M input N of the present invention is
The output optical switch can distribute optical signals of different wavelengths input from the respective input ports to the respective output ports in any combination including wavelength multiplexing. Moreover, an M-input / N-output optical switch is configured by the 1-input / N-output optical switch in which the 1-input / 2-output optical switch is connected in multiple stages in a two-branch configuration, and the M-input optical signal combiner or M-input optical signal multiplexer. By doing so, the number of 1-input 2-output optical switches on the optical signal switching path can be reduced as compared with the matrix type. As a result, the loss of the optical signal depending on the switching path can be made uniform and small.

【0035】また、1入力2出力光スイッチを用いるこ
とにより、クロストークの累積を小さくすることができ
る。また、1入力2出力光スイッチの各出力線に光信号
の通過・阻止の制御が可能な光ゲートスイッチを設ける
ことにより、さらにクロストークの小さい光スイッチを
実現することができる。これにより、光信号のSN比が
向上し、高速光信号にも対応することができる。
By using a one-input / two-output optical switch, it is possible to reduce the accumulation of crosstalk. Further, by providing an optical gate switch capable of controlling passage / blocking of an optical signal in each output line of the 1-input 2-output optical switch, an optical switch with even smaller crosstalk can be realized. As a result, the SN ratio of the optical signal is improved, and it is possible to handle high-speed optical signals.

【0036】また、光ゲートスイッチは電力を加えたと
きにオン状態とし、電力を加えないときにオフ状態とす
ることにより、全体の消費電力を低く抑えることができ
る。また、入力ポートの前段に光信号分波器を備えるこ
とにより、波長多重された光信号を各波長ごとに任意の
出力ポートへスイッチングする1入力N出力の光スイッ
チを実現することができる。
Further, by turning on the optical gate switch when power is applied and turning it off when power is not applied, the overall power consumption can be suppressed low. Further, by providing the optical signal demultiplexer in the preceding stage of the input port, it is possible to realize a 1-input N-output optical switch that switches the wavelength-multiplexed optical signal to an arbitrary output port for each wavelength.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一実施例の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第二実施例の構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第三実施例の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第四実施例の構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図5】光マトリックススイッチの構成を示すブロック
図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an optical matrix switch.

【図6】光マトリックススイッチの構成を示すブロック
図。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an optical matrix switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11〜14 入力ポート 21〜24 出力ポート 31−1〜35−4 1入力2出力光スイッチ 41〜44 5入力光信号合流器 51 波長多重信号入力ポート 61 光信号分波器 71〜74 5入力光信号合波器 81〜85 1入力4出力光スイッチ 91−1〜91−4 光ゲートスイッチ 11-14 input port 21-24 output port 31-1-3-5-4 1 input 2 output optical switch 41-44 5 input optical signal combiner 51 wavelength multiplexed signal input port 61 optical signal demultiplexer 71-74 5 input optical Signal multiplexer 81-85 1-input 4-output optical switch 91-1-91-4 Optical gate switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04J 14/02 (72)発明者 奥野 将之 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─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H04J 14/02 (72) Inventor Masayuki Okuno 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数M個の入力ポートおよび複数N個の
出力ポートを有し、任意の入力ポートから入力された光
信号を任意の出力ポートへ出力する光スイッチにおい
て、 前記各入力ポートから入力された光信号をそれぞれN本
の出力線のいずれかに送出するM個の1入力N出力光ス
イッチと、 前記各1入力N出力光スイッチの出力を合流して各出力
ポートに送出するN個のM入力光信号合流器とを備えた
ことを特徴とする光スイッチ。
1. An optical switch having a plurality of M input ports and a plurality of N output ports, which outputs an optical signal input from an arbitrary input port to an arbitrary output port, wherein the input is made from each of the input ports. M 1-input N-output optical switches for sending the generated optical signals to any of the N output lines, and N-pieces for merging the outputs of the 1-input N-output optical switches and sending them to each output port. And an M input optical signal multiplexer.
【請求項2】 請求項1に記載の光スイッチにおいて、 N個のM入力光信号合流器に代えて、各1入力N出力光
スイッチの出力を合波して各出力ポートに送出するN個
のM入力光信号合波器を備えたことを特徴とする光スイ
ッチ。
2. The optical switch according to claim 1, wherein instead of N M-input optical signal combiners, N switches for multiplexing outputs of 1-input N-output optical switches and sending them to respective output ports. 2. An optical switch comprising the M-input optical signal multiplexer of.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の光スイ
ッチにおいて、 1入力N出力光スイッチは、1入力2出力光スイッチを
2分岐構成で多段に接続し、入力ポートから入力された
光信号をN本の出力線のうち出力ポートに対応する1本
の出力線に送出する構成であることを特徴とする光スイ
ッチ。
3. The optical switch according to claim 1 or 2, wherein the 1-input N-output optical switch is configured by connecting 1-input 2-output optical switches in a two-branch configuration in multiple stages and inputting light from an input port. An optical switch having a configuration for sending a signal to one output line corresponding to an output port among N output lines.
【請求項4】 請求項3に記載の光スイッチにおいて、 1入力N出力光スイッチのN本の出力線に光ゲートスイ
ッチを挿入し、光信号が送出される出力線の光ゲートス
イッチをオン状態とし、他の出力線の光ゲートスイッチ
をオフ状態として光信号(クロストーク成分)の通過を
阻止する構成であることを特徴とする光スイッチ。
4. The optical switch according to claim 3, wherein an optical gate switch is inserted into the N output lines of the 1-input N-output optical switch, and the optical gate switch of the output line from which an optical signal is transmitted is turned on. The optical switch is characterized in that the optical gate switch of the other output line is turned off to prevent passage of an optical signal (crosstalk component).
【請求項5】 請求項4に記載の光スイッチにおいて、 光ゲートスイッチは電力を加えたときにオン状態とな
り、電力を加えないときにオフ状態となる構成であるこ
とを特徴とする光スイッチ。
5. The optical switch according to claim 4, wherein the optical gate switch is turned on when power is applied and turned off when power is not applied.
【請求項6】 請求項1または請求項2に記載の光スイ
ッチにおいて、 M個の入力ポートの前段に、波長多重された光信号が入
力され、各波長ごとに分波してM個の入力ポートにそれ
ぞれ入力する1入力M出力光信号分波器を備えたことを
特徴とする光スイッチ。
6. The optical switch according to claim 1 or 2, wherein a wavelength-multiplexed optical signal is input in the preceding stage of the M input ports, the wavelength-division-multiplexed optical signal is demultiplexed for each wavelength, and M number of inputs are input. An optical switch comprising a 1-input M-output optical signal demultiplexer for inputting to each port.
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