JPH0787605B2

JPH0787605B2 - Optical switch

Info

Publication number: JPH0787605B2
Application number: JP63229494A
Authority: JP
Inventors: 秀彰岡山; 清長井; 孝牛窪; 彰渡辺
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1995-09-20
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: JPH0276497A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は複数の入力ポートと複数の出力ポートとの間の
光信号経路の接続関係を電気的に制御する光交換機に関
するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical switch that electrically controls the connection relationship of optical signal paths between a plurality of input ports and a plurality of output ports.

[Conventional technology]

複数の情報を１本の伝送路で効率よく伝送する方式とし
ては時分割多重伝送や周波数多重伝送があるが、光ファ
イバ伝送においては、これらに加えて、空間分割多重伝
送や波長分割多重伝送等の新しい伝送形態が可能であ
る。Time division multiplex transmission and frequency multiplex transmission are methods for efficiently transmitting a plurality of information on one transmission line. In addition to these, space division multiplex transmission, wavelength division multiplex transmission, etc. are used in optical fiber transmission. A new transmission form of is possible.

空間分割多重伝送は、光ファイバ素線の細径性を利用し
て多数の光ファイバ素線を限られた空間に布設すること
で得られる伝送形態である。そして、この伝送形態にお
いて使用される光交換機としては光マトリクススイッチ
がある。Space division multiplex transmission is a transmission mode obtained by laying a large number of optical fiber strands in a limited space by utilizing the small diameter property of the optical fiber strands. An optical matrix switch is used as an optical switch used in this transmission mode.

また、波長分割多重伝送は波長の異なる複数の光信号を
１本の光ファイバを通して伝送する伝送形態である。そ
して、この形態の光交換機としては、例えば特開昭62−
206531号公報に開示されたものがある。この光交換機
は、複数の異なる波長の光信号をＮ本の光導波路に分配
する光分配回路と、この分配された光信号の中の任意の
波長成分のみを通過させる通過波長可変の光波長フィル
タと、この光波長フィルタを通過した光を特定の波長に
変換するＮ個の光波長変換器と、この光波長変換器の出
射信号を合波して１本の出力導波路に導く光合波回路と
からなる。The wavelength division multiplexing transmission is a transmission mode in which a plurality of optical signals having different wavelengths are transmitted through one optical fiber. An example of an optical switch of this form is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-
There is one disclosed in Japanese Patent No. 206531. This optical switch includes an optical distribution circuit that distributes optical signals of a plurality of different wavelengths to N optical waveguides, and an optical wavelength filter that allows passage of only arbitrary wavelength components in the distributed optical signals. And N optical wavelength converters that convert the light passing through the optical wavelength filter into a specific wavelength, and an optical multiplexing circuit that multiplexes the output signals of the optical wavelength converters and guides them to one output waveguide. Consists of.

[Problems to be Solved by the Invention]

しかし、上記空間分割多重伝送においては光マトリクス
スイッチで光交換を行うので、大規模な光マトリクスス
イッチが必要であり、このような光マトリクススイッチ
の製造は困難であるという問題があった。However, in the above-mentioned space division multiplex transmission, since optical exchange is performed by the optical matrix switch, a large-scale optical matrix switch is required, and there is a problem that it is difficult to manufacture such an optical matrix switch.

また、上記波長分割多重伝送の光交換機においては、回
線の数だけ多重された光信号を分割しなければならず、
波長を高い密度で分割する光波長フィルタが必要にな
る。しかし、このような光波長フィルタの製造は技術的
に困難であり、また実用的なものは普及していないとい
う問題があった。Further, in the above wavelength division multiplexing transmission optical switch, it is necessary to divide the multiplexed optical signal by the number of lines,
An optical wavelength filter that divides the wavelength with high density is required. However, there is a problem in that it is technically difficult to manufacture such an optical wavelength filter, and that a practical filter is not widely used.

そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
小規模な光マトリクススイッチと比較的少ない波長多重
度により、構成が簡単で大規模な光交換機を提供するこ
とにある。Therefore, the present invention has been made in order to solve the problems of the above-described conventional techniques, and the purpose is to:
An object of the present invention is to provide a large-scale optical switch with a simple structure by using a small-scale optical matrix switch and a relatively small wavelength multiplicity.

〔課題を解決するための手段〕本発明に係る光交換機は、（ｍ×ｎ）個（ｍ及びｎは自
然数である。）の第１入出力端局（1a−1₁,…,1a−1_m,
…,1a−n₁,…,1a−n_m）と、（ｐ×ｎ）個（ｐは自然数
である。）の第２入出力端局（1b−1₁,…,1b−1_p,…,1b
−n₁,…,1b−n_p）とを有する。また、この光交換機は、
それぞれに第１から第ｍまでの第１端子（Ａ−1₁,…,A
−1_m,…,A−n₁,…,A−n_m）と第１から第ｒ（ｒは自然数
である。）までの第２端子（Ｂ−1₁,…,B−1_r,…,B−
n₁,…,B−n_r）とが備えられた第１から第ｎまでの第１
光マトリクススイッチ（3a−1,…,3a−ｎ）と、それぞ
れに第１から第ｎまで第１端子（Ｃ−1₁,…,C−1_n,…,C
−r₁,…,C−r_n）と第１から第ｎまでの第２端子（Ｄ−1
₁,…,D−1_n,…,D−r₁,…,D−r_n）とが備えられた第１か
ら第ｒまでのスターカプラ（４−1,…,4−ｒ）と、それ
ぞれに第１から第ｒまでの第１端子（Ｅ−1₁,…,E−1_r,
…,E−n₁,…,E−n_r）と第１から第ｐまでの第２端子
（Ｆ−1₁,…,F−1_p,…,F−n₁,…,F−n_p）とが備えられ
た第１から第ｎまでの第２光マトリクススイッチ（3b−
1,…,3b−ｎ）とを有する。[Means for Solving the Problem] The optical switch according to the present invention includes (m × n) (m and n are natural numbers) first input / output terminal stations (1a- ₁₁ , ..., 1a-). 1 _m ,
,, 1a-n ₁ , ..., 1a-n _m ) and (p × n) (p is a natural number) second input / output terminal stations (1b-1 ₁ , ..., 1b-1 _p , …, 1b
-N _1, ..., with a 1b-n _p) and. In addition, this optical switch,
The first terminals (A- ₁₁ , ..., A) from the first to the m-th
−1 _m , ..., A−n ₁ , ..., A−n _m ) and the second terminals (B−11 ₁ , ..., B−1 _r ,) from the first to the r-th (r is a natural number). …, B-
n ₁ , ..., B−n _r ) and the first to n-th first
, 3a-n, and first to nth terminals (C- ₁₁ , ..., C- _1n , ..., C) respectively.
-R ₁ , ..., C-r _n ) and the first to n-th second terminals (D-1)
_{_{1, ..., D-1 n}} , ..., D-r 1, ..., D-r n) and is from the first provided to the r star coupler (4-1, ..., and 4-r), Each of the first to r-th first terminals (E- ₁₁ , ..., E-1 _r ,
, E−n ₁ , ..., E−n _r ) and the second terminals (F−11 ₁ , ..., F−1 _p , ..., F−n ₁ , ..., F−n) from the first to the p th _p ) and the second to nth optical matrix switches (3b−
, ..., 3b-n).

また、第１入出力端局（1a−1₁,…,1a−1_m,…,1a−n₁,
…,1a−n_m）又は第２入出力端局（1b−1₁,…,1b−1_p,
…,1a−n₁,…,1a−n_p）の少なくともいずれか一方の入
出力端局（（1a−1₁,…,1a−1_m,…,1a−n₁,…,1a−n_m）
又は（1b−1₁,…,1b−1_p,…,1a−n₁,…,1a−n_p））は、
それぞれについて設定された波長帯域の光信号のみを選
択的に透過させる波長選択フィルタを有する。Further, the first input / output terminal stations (1a−1 ₁ , ..., 1a−1 _m , ..., 1a−n ₁ ,
, 1a-n _m ) or the second input / output terminal station (1b- ₁₁ , ..., 1b-1 _p ,
, 1a-n ₁ , ..., 1a-n _p ) at least one of the input / output terminal stations ((1a- ₁₁ , ..., 1a-1 _m , ..., 1a-n ₁ , ..., 1a-n _m )
Or _{(1b-1 1, ...,} 1b-1 p, ..., 1a-n 1, ..., 1a-n p)) is
It has a wavelength selection filter that selectively transmits only an optical signal in a wavelength band set for each.

また、第１から第ｒまでのスターカプラ（４−1,…,4−
ｒ）のそれぞれは、スターカプラの第１端子（Ｃ−1₁,
…,C−1_n,…,C−r₁,…,C−r_n）に異なる波長の光信号が
入力された場合に、それぞれのスターカプラに入力され
た光信号を重ね合わせた多重信号を上記スターカプラの
第２端子（Ｄ−1₁,…,D−1_n,…,D−r₁,…,D−r_n）から
出力させる機能、又は、スターカプラの第２端子（Ｄ−
1₁,…,D−1_n,…,D−r₁,…,D−r_n）に異なる波長の光信
号が入力された場合に、それぞれのスターカプラに入力
された光信号を重ね合せた多重信号をスターカプラの第
１端子（Ｃ−1₁,…,C−1_n,…,C−r₁,…,C−r_n）から出
力される機能のうち少なくともいずれか一方の機能を持
つ。In addition, the first to r-th star couplers (4-1, ..., 4-
r) is the first terminal (C- ₁₁ ,
,, C−1 _n ,…, C−r ₁ ,…, C−r _n ), when the optical signals of different wavelengths are input, the multiplexed signal obtained by superposing the optical signals input to the respective star couplers. the second terminal of the star coupler _{(D-1 1, ...,} D-1 n, ..., D-r 1, ..., D-r n) function to output from or the second terminal (D star coupler −
1 ₁ , ..., D−1 _n , ..., D−r ₁ , ..., D−r _n ) When optical signals of different wavelengths are input, the optical signals input to the star couplers are superimposed. the first terminal of the multiplex signal of the star coupler the _{(C-1 1, ...,} C-1 n, ..., C-r 1, ..., C-r n) at least one of the functions among the functions output from have.

また、第１入出力端局（1a−1₁,…,1a−1_m,…,1a−n₁,
…,1a−n_m）のそれぞれを、対応する第１から第ｎまで
の第１光マトリクススイッチ（3a−1,…,3a−ｎ）の第
１端子（Ａ−1₁,…,A−1_m,…,A−n₁,…,A−n_m）に接続
し、第２入出力端局（1b−1₁,…,1b−1_p,…,1a−n₁,…,
1a−n_p）のそれぞれを、対応する第１から第ｎまでの第
２光マトリクススイッチ（3b−1,…,3b−ｎ）の第２端
子（Ｆ−1₁,…,F−1_p,…,F−n₁,…,F−n_p）に接続す
る。Further, the first input / output terminal stations (1a−1 ₁ , ..., 1a−1 _m , ..., 1a−n ₁ ,
, 1a-n _m ) of the corresponding first to n-th first optical matrix switches (3a-1, ..., 3a-n) at the first terminals (A- ₁₁ , ..., A-). 1 _m , ..., A-n ₁ , ..., A-n _m ) and connected to the second input / output terminal stations (1b- ₁₁ , ..., 1b-1 _p , ..., 1a-n ₁ , ...,
1a-n _p ) respectively corresponding to the second terminals (F- ₁₁ , ..., F-1 _p ) of the corresponding first to n-th second optical matrix switches (3b-1, ..., 3b-n). , ..., F−n ₁ , ..., F−n _p ).

また、第１から第ｎまでの第１光マトリクススイッチ
（3a−1,…,3a−ｎ）のそれぞれに備えられた第２端子
（Ｂ−1₁,…,B−1_r,…,B−n₁,…,B−n_r）のうちｊ番目
（ｊ＝1,…,r）の第２端子（Ｂ−1_j,…,B−n_j）が、第
１から第ｒまでのスターカプラ（４−1,…,4−ｒ）のう
ちｊ番目のスターカプラ（４−ｊ）の第１端子（Ｃ−
j₁,…,C−j_n）に接続されるように、第１から第ｎまで
の第１光マトリクススイッチ（3a−1,…,3a−ｎ）の第
２端子（Ｂ−1₁,…,B−1_r,…,B−n₁,…,B−n_r）を第１
から第ｒまでのスターカプラ（４−1,…,4−ｒ）の第１
端子（Ｃ−1₁,…,C−1_n,…,C−r₁,…,C−r_n）に接続
し、第１から第ｎまでの第２光マトリクススイッチ（3b
−1,…,3b−ｎ）のそれぞれに備えられた第１端子（Ｅ
−1₁,…,E−1_p,…,E−n₁,…,E−n_p）のうちｋ番目（ｋ
＝1,…,r）の第１端子（Ｅ−1_k,…,E−n_k）が、第１か
ら第ｒまでのスターカプラ（４−1,…,4−ｒ）のうちｋ
番目のスターカプラ（４−ｋ）の第２端子（Ｄ−k₁,…,
D−k_n）に接続されるように、第１から第ｎまでの第２
光マトリクススイッチ（3b−1,…,3b−ｎ）の第１端子
（Ｅ−1₁,…,E−1_p,…,E−n₁,…,E−n_p）を第１から第
ｒまでのスターカプラ（４−1,…,4−ｒ）の第２端子
（Ｄ−1₁,…,D−1_n,…,D−r₁,…,D−r_n）に接続する。Further, the second terminals (B- ₁₁ , ..., B- _1r , ..., B) provided in each of the first to nth first optical matrix switches (3a-1, ..., 3a-n). -N ₁ , ..., B-n _r ), the j-th (j = 1, ..., r) second terminal (B-1 _j , ..., B-n _j ) of the first to r-th Of the star couplers (4-1, ..., 4-r), the first terminal (C- of the j-th star coupler (4-j))
_{j 1, ..., C-j} n) to so as to be connected, first optical matrix switch (3a-1 of the first through n, ..., 3a-n) of the second terminal (B-1 _1, ..., B-1 _r , ..., B-n ₁ , ..., B-n _r )
First of star couplers (4-1, ..., 4-r) from 1 to r
Terminal _{(C-1 1, ...,} C-1 n, ..., C-r 1, ..., C-r n) connected to the second optical matrix switch (3b from the first to the n
-1, ..., 3b-n) provided with a first terminal (E)
−1 ₁ , ..., E−1 _p , ..., E−n ₁ , ..., E−n _p ) k-th (k
, 1, ..., R) has a first terminal (E−1 _k , ..., E−n _k ) of k among the first to r-th star couplers (4-1, ..., 4-r).
The second terminal (D−k ₁ , ...,) Of the th star coupler (4-k)
D−k _n ), so that the first to n-th second
Optical matrix switch (3b-1, ..., 3b -n) a first terminal of _{(E-1 1, ...,} E-1 p, ..., E-n 1, ..., E-n p) second from the first star coupler to r (4-1, ..., 4- r) second terminal of the _{(D-1 1, ...,} D-1 n, ..., D-r 1, ..., D-r n) connected to the .

[Action]

本発明に係る光交換機は、第１入出力端局（1a−1₁,…,
1a−1_m,…,1a−n₁,…,1a−n_m）から入力された光信号の
それぞれを第２入出力端局（1b−1₁,…,1b−1_m,…,1b−
n₁,…,1b−n_m）のうちの希望するものから出力させる機
能、又は、第２入出力端局（1b−1₁,…,1b−1_m,…,1b−
n₁,…,1b−n_m）から入力された光信号のそれぞれを第１
入出力端局（1a−1₁,…,1a−1_m,…,1a−n₁,…,1a−n_m）
のうちの希望するものから出力させる機能のうち少なく
ともいずれか一方の機能を持つ。The optical switch according to the present invention includes a first input / output terminal station (1a- ₁₁ , ...,
1a-1 _m , ..., 1a-n ₁ , ..., 1a-n _m ) receives the respective optical signals input from the second input / output terminal stations (1b-1 ₁ , ..., 1b-1 _m , ..., 1b −
n _1, ..., function of the output from the desired ones of the 1b-n _m), or the second output terminal station _{(1b-1 1, ...,} 1b-1 m, ..., 1b-
n ₁ , ..., 1b−n _m ) each of the optical signals input from the first
Output terminal station _{(1a-1 1, ...,} 1a-1 m, ..., 1a-n 1, ..., 1a-n m)
It has at least one of the functions to output from the desired one of them.

以下に、第１入出力端局（1a−1₁,…,1a−1_m,…,1a−
n₁,…,1a−n_m）から入力された光信号のそれぞれを第２
入出力端局（1b−1₁,…,1b−1_m,…,1b−n₁,…,1b−n_m）
のうちの希望するものから出力させる場合について説明
する。Hereinafter, the first output terminal station _{(1a-1 1, ...,} 1a-1 m, ..., 1a-
n ₁ , ..., 1a-n _m ) each of the optical signals input from the second
Output terminal station _{(1b-1 1, ...,} 1b-1 m, ..., 1b-n 1, ..., 1b-n m)
A case where the desired one of the above is output will be described.

第１入出力端局（1a−1₁,…,1a−1_m,…,1a−n₁,…,1a−
n_m）に入力した光信号は、第１から第ｎまでの第１光マ
トリクススイッチ（3a−1,…,3a−ｎ）のそれぞれの第
１から第ｍまでの第１端子（Ａ−1₁,…,A−1_m,…,A−
n₁,…,A−n_m）に入力し、第１から第ｒまでの第２端子
（Ｂ−1₁,…,B−1_r,…,B−n₁,…,B−n_r）のいずれかか
ら出力する。第１入出力端局（1a−1₁,…,1a−1_m,…,1a
−n₁,…,1a−n_m）の送信波長は、第１光マトリクススイ
ッチ（3a−1,…,3a−ｎ）ごとに異なる。The first output terminal station _{(1a-1 1, ...,} 1a-1 m, ..., 1a-n 1, ..., 1a-
Light signals inputted to the n _m) is the first optical matrix switch (3a-1 of the first through n, ..., the first terminal of the first respective 3a-n) until the m (A-1 ₁ , ..., A-1 _m , ..., A−
n ₁ , ..., A-n _m ) and input from the first to r-th second terminals (B- ₁₁ , ..., B-1 _r , ..., B-n ₁ , ..., B-n _r) ). 1st input / output terminal station (1a- ₁₁ , ..., 1a- _1m , ..., 1a
The transmission wavelength of −n ₁ , ..., 1a-n _m ) is different for each first optical matrix switch (3a-1, ..., 3a-n).

第１から第ｒまでの第２端子（Ｂ−1₁,…,B−1_r,…,B−
n₁,…,B−n_r）から出力した信号は、第１から第ｒまで
のスターカプラ（４−1,…,4−ｒ）の第１端子（Ｃ−
1₁,…,C−1_n,…,C−r₁,…,C−r_n）に入力する。このと
き、第１から第ｎまでの第１光マトリクススイッチ（3a
−1,…,3a−ｎ）のそれぞれに備えられた第２端子（Ｂ
−1₁,…,B−1_r,…,B−n₁,…,B−n_r）のうちｊ番目（ｊ
＝1,…,r）の第２端子（Ｂ−1_j,…,B−n_j）から出力さ
れた信号は、第１から第ｒまでのスターカプラ（４−1,
…,4−ｒ）のうちｊ番目のスターカプラ（４−ｊ）の第
１端子（Ｃ−j₁,…,C−j_n）に入力される。The second terminals from the first to the r-th (B- ₁₁ , ..., B- _1r , ..., B-
_{n 1, ..., B-n} r) output signals from the star coupler the first through r (4-1, ..., 4- r) first terminal (C-
1 ₁ , ..., C−1 _n , ..., C−r ₁ , ..., C−r _n ). At this time, the first to n-th first optical matrix switches (3a
-1, ..., 3a-n) each provided with a second terminal (B
−1 ₁ , ..., B−1 _r , ..., B−n ₁ , ..., B−n _r )
= 1, ..., R), the signals output from the second terminals (B−1 _j , ..., B−n _j ) are the star couplers (4-1,
, 4-r) is input to the first terminal (C-j ₁ , ..., C-j _n ) of the j-th star coupler (4-j).

第１から第ｒまでのスターカプラ（４−1,…,4−ｒ）の
それぞれは、スターカプラの第１端子（Ｃ−1₁,…,C−1
_n,…,C−r₁,…,C−r_n）に入力された異なる波長の光信
号を重ね合わせ、スターカプラ（４−1,…,4−ｒ）の第
２端子（Ｄ−1₁,…,D−1_n,…,D−r₁,…,D−r_n）からは
入力された光信号を重ね合わせた多重信号を出力する。Each of the first to r-th star couplers (4-1, ..., 4-r) has a first terminal (C- ₁₁ , ..., C-1) of the star coupler.
_n , ..., C-r ₁ , ..., C-r _n ) the optical signals of different wavelengths input are superposed, and the second terminal (D-1) of the star coupler (4-1, ..., 4-r) is superposed. _{_{1, ..., D-1 n}} , ..., D-r 1, ..., from the D-r _n) and outputs the multiplexed signal superimposed an input optical signal.

スターカプラ（４−1,…,4−ｒ）の第２端子（Ｄ−1₁,
…,D−1_n,…,D−r₁,…,D−r_n）からは出力された多重信
号は、第１から第ｎまでの第２光マトリクススイッチ
（3b−1,…,3b−ｎ）にそれぞれ備えられた第１から第
ｒまでの第１端子（Ｅ−1₁,…,E−1_r,…,E−n₁,…,E−n
_r）に入力し、第１から第ｐまでの第２端子（Ｆ−1₁,
…,F−1_p,…,F−n₁,…,F−n_p）のいずれかから出力さ
れ、波長選択フィルタを透過することによって、それぞ
れについて設定された波長の光信号のみを透過させる。Star coupler (4-1, ..., 4-r ) of the second terminal _(D-1 1,
,, D−1 _n , ..., D−r ₁ , ..., D−r _n ) are multiplexed signals output from the first to nth optical matrix switches (3b−1, ..., 3b). the first terminal of the first provided respectively -n) to the _{r (E-1 1, ...} , E-1 r, ..., E-n 1, ..., E-n
_r ), and the second terminal (F- ₁₁ ,
, F−1 _p ,…, F−n ₁ ,…, F−n _p ), and transmits only the optical signal of the wavelength set for each by passing through the wavelength selection filter. .

以上の動作により、本発明に係る光交換機は、第１入出
力端局（1a−1₁,…,1a−1_m,…,1a−n₁,…,1a−n_m）から
入力された光信号のそれぞれを第２入出力端局（1b−
1₁,…,1b−1_m,…,1b−n₁,…,1b−n_m）のうちの希望する
ものから出力させる。By the above operation, the light switch according to the present invention, first input-output terminal station _{(1a-1 1, ...,} 1a-1 m, ..., 1a-n 1, ..., 1a-n m) is input from the Each of the optical signals is sent to the second input / output terminal station (1b-
1 ₁ , ..., 1b−1 _m , ..., 1b−n ₁ , ..., 1b−n _m ) is output from the desired one.

〔Example〕

以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.

第１図は本発明に係る光交換機の一実施例を示す構成図
であり、図において、1a（個々を指す場合には、1a−
1₁,…,1a−1_m,…,1a−n₁,…,1a−n_mで示す。）及び1b
（個々に指す場合には、1b−1₁,…,1b−1_m,…,1b−n₁,
…,1b−n_mを示す。）は入出力ポートに配置された送受
信端局を示している。また、3a（個々を指す場合には、
3a−1,…,3a−ｎで示す。）は（ｍ×ｒ）光マトリクス
スイッチ、3b（個々を指す場合には、3b−1,…,3b−ｎ
で示す。）は（ｎ×ｐ）光マトリクススイッチ、４は
（ｎ×ｎ）スターカプラである。このように本実施例は
送信側と受信側とが明確に分かれていない双方向形に構
成されている。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an optical switch according to the present invention. In the figure, 1a (1a-
1 ₁ , ..., 1a−1 _m , ..., 1a−n ₁ , ..., 1a−n _m . ) And 1b
(When individually indicated, 1b-1 ₁ , ..., 1b-1 _m , ..., 1b-n ₁ ,
..., 1b-n _m is shown. ) Indicates a transmitting / receiving terminal station arranged in the input / output port. Also, 3a (when referring to individual,
3a-1, ..., 3a-n. ) Is an (m × r) optical matrix switch, 3b (3b−1, ..., 3b−n, when referring to the individual)
Indicate. ) Is an (n × p) optical matrix switch, and 4 is an (n × n) star coupler. In this way, the present embodiment is constructed in a bidirectional type in which the transmitting side and the receiving side are not clearly separated.

ここで、ｍはそれぞれの光マトリクススイッチ3aの入力
端子数、ｒはそれぞれの光マトリクススイッチ3aの出力
端子数（光マトリクススイッチ3bの入力端子数であり、
スターカプラ４の台数でもある）、ｐはそれぞれの光マ
トリクススイッチ3bの出力端子数、ｎは光マトリクスス
イッチ3aの数（光マトリクススイッチ3bの数）である。Here, m is the number of input terminals of each optical matrix switch 3a, r is the number of output terminals of each optical matrix switch 3a (the number of input terminals of the optical matrix switch 3b,
P is the number of output terminals of each optical matrix switch 3b, and n is the number of optical matrix switches 3a (the number of optical matrix switches 3b).

従って、（ｍ×ｒ）光マトリクススイッチ3aを入力側、
（ｒ×ｐ）光マトリクススイッチ3bを出力側とすると、
（ｍ×ｎ）×（ｒ×ｐ）の光交換機を構成することとな
る。Therefore, the (m × r) optical matrix switch 3a is connected to the input side,
If the (r × p) optical matrix switch 3b is on the output side,
An optical switch of (m × n) × (r × p) is configured.

本実施例においては、上記スターカプラ４はｒ個であ
り、それぞれのスターカプラ４はｎ個の入力端子とｎ個
の出力端子を備え、任意の入力端子から入力された光を
すべての出力端子に等分配する。スターカプラ４のｎ個
の入力端子にはそれぞれに異なる波長の光信号（例え
ば、波長λ_１〜λ_ｎ）を入力させ、そのｎ個の出力端子
のそれぞれに波長λ_１〜λ_ｎの光信号が重ね合わされた
多重信号（例えば、λ_１＋λ_２＋…＋λ_ｎ）を出力す
る。In this embodiment, the number of the star couplers 4 is r, and each of the star couplers 4 has n input terminals and n output terminals, and outputs light input from any input terminal to all output terminals. Equally distribute to Each of the n input terminals to different wavelengths of the optical signals of the star coupler 4 (e.g., a wavelength lambda ₁ to [lambda] _n) is inputted to the optical signal of wavelength lambda ₁ to [lambda] _n in each of its n output terminals And outputs a multiplexed signal (for example, λ ₁ + λ ₂ + ... + λ _n ).

また、上記光マトリクススイッチ3b−1,…,3b−ｎは、
スターカプラ４−1,…,4−ｒより出力される多重信号を
それぞれのスターカプラ４−1,…,4−ｒより一ずつ入力
させ、これら入力されたｒ個の多重信号の中から一又は
複数の（ｐ個）の多重信号を選択して送受信端局1bへ出
力する。尚、本実施例は双方向形であるため、光マトリ
クススイッチ3aも同様の構成となっている。Also, the optical matrix switches 3b-1, ..., 3b-n are
The multiplexed signals output from the star couplers 4-1, ..., 4-r are input from the respective star couplers 4-1, ..., 4-r one by one, and one of these r multiplexed signals is input. Alternatively, a plurality of (p) multiplexed signals are selected and output to the transmitting / receiving terminal station 1b. Since the present embodiment is a bidirectional type, the optical matrix switch 3a has the same configuration.

また、第２図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ送受信端局1a及
び1bを示す構成図である。同図において、21は例えばレ
ーザダイオード等の発光素子、22は受光素子、23は透過
波長可変の透過フィルタ（波長選択フィルタ）、24はビ
ームスプリッタである。2 (a) and 2 (b) are configuration diagrams showing the transmitting / receiving terminal stations 1a and 1b, respectively. In the figure, 21 is a light emitting element such as a laser diode, 22 is a light receiving element, 23 is a transmission filter (wavelength selection filter) having a variable transmission wavelength, and 24 is a beam splitter.

そして、同図（ａ）の送受信端局1aを送信側とするとき
には、透過フィルタ23と受光素子22は使用されず、発光
素子21の発する光をビームスプリッタ24で折り曲げて光
マトリクススイッチ3aに出力する。その際、発光素子21
の波長λ_１〜λ_ｎは、対応する光マトリクックス3a−1,
…,3a−ｎ毎に異なるように設定される。そして、同図
（ｂ）の送受信端局1bを受信側とするときには、発光素
子21は使用されず、透過フィルタ23により光波長λ_１〜
λ_ｎのなかの、接続すべき送信側の送受信端局1aの光波
長に対応した１つの波長のみを選択し受光素子22で受信
する。送受信端局1a,1bは各光マトリクススイッチごと
にその出力端子の数だけ備えられている。When the transmission / reception terminal station 1a in FIG. 7A is set as the transmission side, the transmission filter 23 and the light receiving element 22 are not used, and the light emitted from the light emitting element 21 is bent by the beam splitter 24 and output to the optical matrix switch 3a. To do. At that time, the light emitting element 21
Wavelengths λ _{1 to} λ _n of the corresponding optical matrix 3a−1,
..., 3a-n are set differently. When the transmission / reception terminal station 1b of FIG. 3B is set as the reception side, the light emitting element 21 is not used and the transmission filter 23 causes the light wavelengths λ ₁ to
Among λ _n , only one wavelength corresponding to the optical wavelength of the transmitting / receiving terminal station 1a on the transmitting side to be connected is selected and received by the light receiving element 22. The transmission / reception terminal stations 1a and 1b are provided for each optical matrix switch by the number of output terminals thereof.

従って、上記構成において送受信端局1aを送信側とし送
受信端局1bを受信側とすると、本実施例は次のように動
作する。即ち、光マトリクススイッチ3a−1,…,3a−ｎ
の端子Ａ−1₁,…,A−1_m,…,A−n₁,…,A−n_mにはそれぞ
れ送受信端局1a−1₁,…,1a−1_m,…,1a−n₁,…,1a−n_mの
送信する光マトリクススイッチ3a毎に異なる波長の光信
号が入力される。光マトリクススイッチ3a−1,…,3a−
ｎの端子Ｂ−1₁,…,B−1_r,…,B−n₁,…,B−n_rからの出
力は光マトリクススイッチ3aにより選択されたスターカ
プラ４−1,…,4−ｒの端子Ｃ−1₁,…,C−1_n,…,C−r₁,
…,C−r_nに入力され、スターカプラ４−1,…,4−ｒのそ
れぞれの端子（Ｄ−1₁,…,D−1_n,…,D−r₁,…,D−r_n）
からは光信号λ_１〜λ_ｎが重ね合わされた多重信号が出
力され、光マトリクススイッチ3b−1,…,3b−ｎの端子
Ｅ−1₁,…,E−1_r,…,E−n₁,…,E−n_rに入力される。光
マトリクススイッチ3b−1,…,3b−ｎは、スターカプラ
４−1,…,4−ｒのいずれかを選択して端子Ｆ−1₁,…,F
−1_p,…,F−n₁,…,F−n_pのいずれかから送受信端局1b−
1₁,…,1b−1_m,…,1b−n₁,…,1b−n_mに光信号を出力す
る。この光信号は多重信号であり、送受信端局1bは波長
選択機能を持つ透過フィルタ23により多重信号の中の所
望の送受信端局1aに対応した波長成分のみを選択して出
力する。これにより、所望の送受信端局1aと1bとが接続
される。Therefore, in the above configuration, when the transmitting / receiving terminal station 1a is the transmitting side and the transmitting / receiving terminal station 1b is the receiving side, the present embodiment operates as follows. That is, the optical matrix switches 3a-1, ..., 3a-n
Terminal A-1 ₁ _{of, ..., A-1 m,} ..., A-n 1, ..., A-n each of the _m transceiver terminal station _{1a-1 1, ..., 1a} -1 m, ..., 1a-n _1, ..., 1a-n _m wavelength optical signals different for each optical matrix switches 3a to transmit the is input. Optical matrix switch 3a-1, ..., 3a-
n terminals B-1 ₁ _{of, ..., B-1 r,} ..., B-n 1, ..., star coupler 4-1 output from B-n _r selected by the optical matrix switch 3a, ..., 4- terminal _C-1 1 of _{r, ..., C-1 n} , ..., C-r 1,
, C−r _n, and the respective terminals (D−11 ₁ , ..., D−1 _n , ..., D−r ₁ , ..., D−r of the star couplers 4-1, ..., 4-r are input. _n )
Outputs a multiplexed signal in which the optical signals λ _{1 to} λ _n are superposed, and the terminals E- ₁₁ , ..., E-1 _r , ..., E-n of the optical matrix switches 3b-1, ..., 3b-n are output. Input to ₁ , ..., E-n _r . The optical matrix switches 3b-1, ..., 3b-n select one of the star couplers 4-1, ..., 4-r to select terminals F- ₁₁ , ..., F.
−1 _p , ..., F−n ₁ , ..., F−n _p
_{1 1, ..., 1b-1} m, ..., 1b-n 1, ..., and outputs the optical signal to 1b-n _m. This optical signal is a multiplexed signal, and the transmission / reception terminal station 1b selects and outputs only the wavelength component corresponding to the desired transmission / reception terminal station 1a in the multiplexed signal by the transmission filter 23 having a wavelength selection function. As a result, the desired transmission / reception terminal stations 1a and 1b are connected.

以上のように、送受信端局1aを送信側とし送受信端局1b
を受信側としたときには、複数のスターカプラ４と、複
数の光マトリクススイッチ3bと、送受信端局1bの波長選
択フィルタ23との組み合わせにより、例えば光交換機を
光マトリクススイッチのみにより構成した場合に比べて
小規模な光マトリクススイッチを使用することができ
る。これは上記構成のうちスターカプラと波長選択フィ
ルタの組み合わせが光マトリクススイッチ（光マトリク
ススイッチ3bとは別）と同様に機能することができるか
らである。そして、スターカプラは、大きな入出力ポー
ト数のものが光マトリクススイッチよりはるかに容易に
作れるので、容易に大きなポート数の交換機を作ること
ができる。また、本実施例によれば、波長多重度は入力
ポート数/nでよく、少なくできる。As described above, the transmitting / receiving terminal station 1a is set as the transmitting side and the transmitting / receiving terminal station 1b
When is set to the receiving side, a combination of a plurality of star couplers 4, a plurality of optical matrix switches 3b, and the wavelength selection filter 23 of the transmission / reception terminal station 1b makes it possible to compare, for example, an optical switch with only optical matrix switches. Therefore, a small-scale optical matrix switch can be used. This is because the combination of the star coupler and the wavelength selection filter in the above configuration can function similarly to the optical matrix switch (apart from the optical matrix switch 3b). Since a star coupler having a large number of input / output ports can be manufactured much more easily than an optical matrix switch, a switch having a large number of ports can be easily manufactured. Further, according to this embodiment, the wavelength multiplicity can be reduced by the number of input ports / n.

また、送受信端局1bを送信側とし送受信端局1aを受信側
としたときには、複数のスターカプラ４と、複数の光マ
トリクススイッチ3aと、送受信端局1aの波長選択フィル
タ23との組み合わせにより同様な効果を持つ。Further, when the transmission / reception terminal station 1b is the transmission side and the transmission / reception terminal station 1a is the reception side, the same is achieved by the combination of the plurality of star couplers 4, the plurality of optical matrix switches 3a, and the wavelength selection filter 23 of the transmission / reception terminal station 1a. Have a positive effect.

第３図は第１図の実施例の動作を補足するため（スター
カプラと波長選択フィルタの組み合わせが光マトリクス
スイッチと同様に機能すること）の参考図であり、クロ
ス型通話機を示すものである。同図において、第１図と
等価とみなすことのできる構成には、同一の符号を付
す。このクロス型通話機は第２図で示された入出力端局
1a（1b）の波長可変の透過フィルタ23を、光マトリクス
スイッチ3a（3b）とスターカプラ４の間に設けたもので
ある。入出力端局1a（1b）とスターカプラ４の間の経路
が光マトリクススイッチ3a（3b）により選択されて一の
経路で結ばれているときには、透過フィルタ23をこの経
路上のどの位置に備えても等価であり、第２図の構成は
第３図の構成に変形できる。第３図の構成では、図中破
線で囲んだ部分31はｎ×ｎ光マトリクススイッチと全く
同一の働きをする。スターカプラ４の入力時にはポート
別に光の波長が異なるが、スターカプラ４の出力端では
波長が異なる全ての光が混合して出力される。こここ
で、透過フィルタ23の透過波長帯域を設定すれば１つの
波長のみを選択出力することになり、即ちスターカプラ
４の入力ポートを選択することになる。よって、上記構
成は光マトリクススイッチとして働くことがわかる。た
だし、第１図の構成では、双方向通信が可能であるのに
対し、第３図のようにフィルタ23をスターカプラ４と光
マトリクススイッチ3a,3bとの間に設けると、片方向通
信のみ可能となる。FIG. 3 is a reference diagram for supplementing the operation of the embodiment of FIG. 1 (that the combination of the star coupler and the wavelength selection filter functions similarly to the optical matrix switch) and shows a cross type telephone. is there. In the figure, the same reference numerals are given to the components that can be regarded as equivalent to those in FIG. This cross type telephone is the input / output terminal station shown in FIG.
The variable wavelength transmission filter 23 of 1a (1b) is provided between the optical matrix switch 3a (3b) and the star coupler 4. When the path between the input / output terminal 1a (1b) and the star coupler 4 is selected by the optical matrix switch 3a (3b) and connected by one path, the transmission filter 23 is provided at any position on this path. However, they are equivalent, and the configuration of FIG. 2 can be modified to the configuration of FIG. In the configuration shown in FIG. 3, the portion 31 surrounded by a broken line in the drawing functions exactly the same as the n × n optical matrix switch. When the star coupler 4 is input, the wavelength of light differs for each port, but at the output end of the star coupler 4, all the light having different wavelengths are mixed and output. Here, if the transmission wavelength band of the transmission filter 23 is set, only one wavelength is selectively output, that is, the input port of the star coupler 4 is selected. Therefore, it can be seen that the above structure functions as an optical matrix switch. However, in the configuration of FIG. 1, two-way communication is possible, but when the filter 23 is provided between the star coupler 4 and the optical matrix switches 3a and 3b as shown in FIG. 3, only one-way communication is possible. It will be possible.

また、本実施例の入出力端局の構成である透過フィルタ
23と受光素子22の組み合わせは、ｎ個の受光素子とｎ個
の透過フィルタによって実施でき、現在すでに実用され
ている部品により構成できる。In addition, a transmission filter that is the configuration of the input / output terminal station of this embodiment
The combination of 23 and the light-receiving element 22 can be implemented by n light-receiving elements and n transmission filters, and can be constituted by the components already in practical use at present.

第４図はこの発明の他の実施例を示す構成図である。同
図において、41は送受信端局、43はｎ個の（ｍ×2m）光
マトリクススイッチ、44はｍ個の（ｎ×ｎ）スターカプ
ラである。この構成は折り返しリンクネットワーク構成
として知られているものに、本発明を適用したものであ
る。即ち、この実施例の構成は光マトリクススイッチの
数が半減できる利点を有し、入出力端を同一側に実装し
たい場合に適している。尚、この場合に、例えば波長多
重度を16として、光マトリクススイッチ43として８×16
型を16個、スターカプラ44に16×16型を８個用いれば12
8回線の交換機が構成できる。FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. In the figure, 41 is a transmitting / receiving terminal station, 43 is an (m × 2 m) optical matrix switch, and 44 is an (n × n) star coupler. This configuration is one in which the present invention is applied to what is known as a loopback link network configuration. That is, the configuration of this embodiment has an advantage that the number of optical matrix switches can be reduced by half, and is suitable for mounting the input and output ends on the same side. In this case, for example, the wavelength multiplicity is 16 and the optical matrix switch 43 is 8 × 16.
12 if you use 16 molds and 8 16x16 molds for the star coupler 44
An eight-line switch can be configured.

〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、複数のスターカ
プラと、複数の光マトリクススイッチと、波長選択フィ
ルタとの組み合わせにより、製造の難しい大規模な光マ
トリクススイッチを使用することなく、大規模な光交換
機を構成できる。また、スターカプラによる波長多重度
は少なくてよく、波長選択フィルタの波長分割の密度を
低くできるという効果を有する。As described above, according to the present invention, by combining a plurality of star couplers, a plurality of optical matrix switches, and a wavelength selection filter, a large-scale optical matrix switch, which is difficult to manufacture, can be used in a large scale. Optical switch can be configured. In addition, the wavelength multiplicity of the star coupler may be small, and the wavelength division density of the wavelength selection filter can be reduced.

[Brief description of drawings]

第１図は本発明に係る光交換機の一実施例を示す構成
図、第２図（ａ）、（ｂ）は第１図の送受信端局、第３図は第１図の説明を補足するための参考図、第４図は本発明に係る光交換機の他の例を示す構成図で
ある。 1a……送受信端局（第１入出力端局）、1b……送受信端
局（第２入出力端局）、3a,3b……光マトリクススイッ
チ、４……スターカプラ、 23……透過フィルタ（波長選択フィルタ）。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical switch according to the present invention, FIGS. 2 (a) and 2 (b) are transmission / reception terminal stations of FIG. 1, and FIG. 3 supplements the explanation of FIG. 4 is a block diagram showing another example of the optical switch according to the present invention. 1a ... Transmitting / receiving terminal station (first input / output terminal station), 1b ... Transmitting / receiving terminal station (second input / output terminal station), 3a, 3b ... Optical matrix switch, 4 ... Star coupler, 23 ... Transmission filter (Wavelength selection filter).

Claims

[Claims]

[Claim 1] (m × n) pieces (m and n are natural numbers.) The first output terminal station _{(1a-1 1, ...,} 1a-1 m, ..., 1a-
n _1, ..., and _{1a-n m), (p} × n) pieces (p is a natural number. The second output terminal _{station) (1b-1 1, ...} , 1b-1 p, ..., 1b-
n _1, ..., in 1b-n _p) and an optical switch having a first terminal from the first to the respective up to the _{m (A-1 1, ...} , A
−1 _m , ..., A−n ₁ , ..., A−n _m ) and the second terminals (B−11 ₁ , ..., B−1 _r ,) from the first to the r-th (r is a natural number). …, B-
n ₁ , ..., B−n _r ) and the first to n-th first
, 3a-n and the first terminals (C- ₁₁ , ..., C-1) from the first to the n-th terminals, respectively.
_{_{n, ..., C-r 1}} , ..., C-r n) and the second terminal of the first through _{n (D-1 1, ...} , D-1 n, ..., D-r 1, ..., D -R _n ) and first to r-th star couplers (4-1, ..., 4-r)
, And the first terminals (E- ₁₁ , ..., E) from the first to the r-th
−1 _r , ..., E−n ₁ , ..., E−n _r ) and the second terminals (F−1 ₁ , ..., F−1 _p , ..., F−n ₁ , ...) from the first to the pth. , F−n _p ) and first to n-th second optical matrix switches (3b
-1, ..., 3b-n) and has a said first output terminal station _{(1a-1 1, ...,} 1a-1 m, ..., 1a-n 1, ...,
1a-n _m ) or the second input / output terminal station (1b- ₁₁ , ..., 1b- _1p , ..., 1a
-N ₁ , ..., 1a-n _p ) and / or at least one input / output terminal station ((1a- ₁₁ , ..., 1a-1 _m , ..., 1a-n ₁ , ..., 1a-n _m ) or _{(1b-1 1, ...,} 1b-1 p, ..., 1a-n 1, ..., 1a-n p)) , the wavelength selective filter for selectively transmitting only the light signal of wavelength band set for each And the above-mentioned first to r-th star couplers (4-1, ..., 4-
Each of r) is the first terminal (C-
1 ₁ , ..., C−1 _n , ..., C−r ₁ , ..., C−r _n ) When optical signals of different wavelengths are input, the optical signals input to the star couplers are superimposed. the second terminal of the multiplex signal of the star coupler was _{(D-1 1, ...,} D-1 n, ..., D-r 1, ..., D-r n)
Function to output from or the second terminal of the star coupler _{(D-1 1, ...,} D-1 n, ..., D-r 1, ..., D-r n) optical signals of different wavelengths is input when the, the multiplexed signal combined superimposed optical signal input to each of the star coupler the first terminal of the star coupler _{(C-1 1, ...,} C-1 n, ..., C-r 1, ..., C
Having at least one of the features, is enabled to be output from -r _n), said first output terminal station _{(1a-1 1, ...,} 1a-1 m, ..., 1a-n 1, ...,
1a-n _m ) respectively corresponding to the first terminals (A- ₁₁ , ..., A-1) of the first to n-th first optical matrix switches (3a-1, ..., 3a-n). _m , ..., A−n ₁ , ..., A−n _m ) and connected to the second input / output terminal station (1b−1 ₁ , ..., 1b−1 _p , ..., 1a−n ₁ , ...,
1a-n _p ) respectively corresponding to the second terminals (F- ₁₁ , ..., F-1) of the corresponding first to n-th second optical matrix switches (3b-1, ..., 3b-n). _p , ..., F−n ₁ , ..., F−n _p ) and is connected to the first to nth optical matrix switches (3a).
-1, ..., 3a-n) each provided with a second terminal (B
−1 ₁ , ..., B−1 _r , ..., B−n ₁ , ..., B−n _r )
, 1, ..., R) of the second terminal (B-1 _j , ..., B-n _j ) is _j among the first to r-th star couplers (4-1, ..., 4-r). The first terminal (C- of the th star coupler (4-j)
j ₁ , ..., C−j _n ) so that the first to nth
Optical matrix switch (3a-1, ..., 3a-n) up to
The second terminal of _{(B-1 1, ...,} B-1 r, ..., B-n 1, ..., B-n r) star coupler (4-1 to the first through third r, ..., 4 −
The first terminal of the _{r) (C-1 1,} ..., C-1 n, ..., C-r 1, ..., C-
r _n ), and the first to n-th second optical matrix switches (3b
-1, ..., 3b-n) provided with a first terminal (E)
−1 ₁ , ..., E−1 _p , ..., E−n ₁ , ..., E−n _p ) k-th (k
= 1, ..., r) has a first terminal (E- _1k , ..., E- _nk ) of k among the first to r-th star couplers (4-1, ..., 4-r). The second terminal (D- of the th star coupler (4-k)
k ₁ , ..., D−k _n ) so that the first to nth
Second optical matrix switch (3b-1, ..., 3b-n) up to
The first terminal of the _{(E-1 1, ...,} E-1 p, ..., E-n 1, ..., E-n p) star coupler (4-1 to the first through third r, ..., 4 −
The second terminal of _{r) (D-1 1,} ..., D-1 n, ..., D-r 1, ..., D-
r _n ), and connected to the first input / output terminal station (1a−1 ₁ , ..., 1a−1 _m , ..., 1a−n ₁ ,.
1a-n _m ) of each of the optical signals input from the second input / output terminal stations (1b- ₁₁ , ..., 1b-1 _m , ..., 1b-n ₁ , ..., 1b-n _m ) function to output from those desired, or, the second output terminal station _{(1b-1 1, ...,} 1b-1 m, ..., 1b-n 1, ..., 1b-
n _m) the first input-output terminal station each input optical signal from the _{(1a-1 1, ...,} 1a-1 m, ..., 1a-n 1, ..., hope of 1a-n _m) An optical switch characterized by having at least one of the functions to be output from the one to be output.