JPH08211426A - 光スイッチおよび光スイッチ回路網 - Google Patents
光スイッチおよび光スイッチ回路網Info
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- JPH08211426A JPH08211426A JP7271016A JP27101695A JPH08211426A JP H08211426 A JPH08211426 A JP H08211426A JP 7271016 A JP7271016 A JP 7271016A JP 27101695 A JP27101695 A JP 27101695A JP H08211426 A JPH08211426 A JP H08211426A
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3137—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure with intersecting or branching waveguides, e.g. X-switches and Y-junctions
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号光波長λSを有する光入力信号Ｓ1，Ｓ2
が供給される少なくとも１つの入力導波路５５，５６
と、それぞれで光出力信号が取出し可能である少なくと
も２つの出力導波路５１，５２，５３，５４とを備えた
光スイッチにおいて、光損失を補償し、クロストーク特
性を改善する。 【解決手段】 光入力信号は、入力導波路に、ポンプ光
波長λPを有するポンプ光Ｐ1とともに供給されかつ少な
くとも出力導波路および／またはこれに後置接続されて
いるガイド導波路３８，３９，４０，４１が、ポンプ光
波長における吸収および信号光波長λSにおける誘導放
出を呈するドーピング材によってドーピングされてい
る。
が供給される少なくとも１つの入力導波路５５，５６
と、それぞれで光出力信号が取出し可能である少なくと
も２つの出力導波路５１，５２，５３，５４とを備えた
光スイッチにおいて、光損失を補償し、クロストーク特
性を改善する。 【解決手段】 光入力信号は、入力導波路に、ポンプ光
波長λPを有するポンプ光Ｐ1とともに供給されかつ少な
くとも出力導波路および／またはこれに後置接続されて
いるガイド導波路３８，３９，４０，４１が、ポンプ光
波長における吸収および信号光波長λSにおける誘導放
出を呈するドーピング材によってドーピングされてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、前以て決められた
信号光波長を有する光入力信号が供給される少なくとも
１つの入力導波路と、それぞれで光出力信号が取り出し
可能である少なくとも２つの出力導波路とを備えた光ス
イッチ並びに少なくとも２つのこの種の光スイッチを有
する光スイッチ回路網から出発している。
信号光波長を有する光入力信号が供給される少なくとも
１つの入力導波路と、それぞれで光出力信号が取り出し
可能である少なくとも２つの出力導波路とを備えた光ス
イッチ並びに少なくとも２つのこの種の光スイッチを有
する光スイッチ回路網から出発している。
【０００２】
【従来の技術】デジタル光スイッチ（ＤＯＳ）の入力導
波体に加わる入力信号をＤＯＳの２つの出力側の一方に
切り換えるために用いられるＤＯＳが公知である。この
ために、ＤＯＳは熱的な衝撃物質を有しており、これを
用いて、ポリマー導波体の熱光学効果がスイッチ内の導
波体状態を変化するために利用される。光信号のことに
入力結合および出力結合において、光損失を補償するた
めに、これまで光ファイバ増幅器が使用される。
波体に加わる入力信号をＤＯＳの２つの出力側の一方に
切り換えるために用いられるＤＯＳが公知である。この
ために、ＤＯＳは熱的な衝撃物質を有しており、これを
用いて、ポリマー導波体の熱光学効果がスイッチ内の導
波体状態を変化するために利用される。光信号のことに
入力結合および出力結合において、光損失を補償するた
めに、これまで光ファイバ増幅器が使用される。
【０００３】
【発明の解決すべき課題】本発明の課題は、光スイッチ
における光損失を補償するための信号増幅が行われかつ
クロストーク特性が改善される光スイッチを提供するこ
とである。
における光損失を補償するための信号増幅が行われかつ
クロストーク特性が改善される光スイッチを提供するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は、冒頭に述べ
た形式の光スイッチにおいて、光入力信号は、入力導波
路に、前以て決められたポンプ光波長を有するポンプ光
とともに供給されかつ少なくとも出力導波路および／ま
たは該出力導波路に後置接続されているガイド導波路
が、ポンプ光波長における吸収および信号光波長におけ
る誘導放出を呈するドーピング材によってドーピングさ
れていることによって解決される。本発明の光スイッチ
は、出力導波路および／またはこれに後置接続されてい
るガイド導波路のドーピングによって、光スイッチにお
ける光損失の補償のために特別スペース節約形でしかも
安価な信号増幅が可能であるという利点を有する。さら
に、クロストーク特性が改善される。というのは、光入
力信号を導かない出力導波体の吸光が高められるからで
ある。
た形式の光スイッチにおいて、光入力信号は、入力導波
路に、前以て決められたポンプ光波長を有するポンプ光
とともに供給されかつ少なくとも出力導波路および／ま
たは該出力導波路に後置接続されているガイド導波路
が、ポンプ光波長における吸収および信号光波長におけ
る誘導放出を呈するドーピング材によってドーピングさ
れていることによって解決される。本発明の光スイッチ
は、出力導波路および／またはこれに後置接続されてい
るガイド導波路のドーピングによって、光スイッチにお
ける光損失の補償のために特別スペース節約形でしかも
安価な信号増幅が可能であるという利点を有する。さら
に、クロストーク特性が改善される。というのは、光入
力信号を導かない出力導波体の吸光が高められるからで
ある。
【０００５】請求項２から９までに記載の構成によっ
て、請求項１に記載の光スイッチの百合な実施例および
改良例が可能である。
て、請求項１に記載の光スイッチの百合な実施例および
改良例が可能である。
【０００６】ポンプ光を光入力信号に結合することがで
きる波長選択結合エレメントを設けることが特別有利で
ある。その理由はこれにより特別簡単な方法でポンプ光
が光スイッチに達することができるからである。
きる波長選択結合エレメントを設けることが特別有利で
ある。その理由はこれにより特別簡単な方法でポンプ光
が光スイッチに達することができるからである。
【０００７】ポンプ光を出力結合するための出力側の波
長選択結合エレメントの配置は、有利にも信号品質の改
善のために用いられる。というのは、別の波長選択結合
エレメントの後ろの障害となるポンプ光成分はもはや殆
ど存在しないからである。
長選択結合エレメントの配置は、有利にも信号品質の改
善のために用いられる。というのは、別の波長選択結合
エレメントの後ろの障害となるポンプ光成分はもはや殆
ど存在しないからである。
【０００８】別の波長選択結合エレメントを介して逆方
向ポンプ光を入力結合すると特別有利である。その理由
は、比較的長い出力導波路ないしガイド導波路において
殊に、この付加的なポンプ光による光減衰を補償するこ
とができるからである。
向ポンプ光を入力結合すると特別有利である。その理由
は、比較的長い出力導波路ないしガイド導波路において
殊に、この付加的なポンプ光による光減衰を補償するこ
とができるからである。
【０００９】光リフレクタを有する導波路部材を配置す
ることは有利な手段である。すなわち、光リフレクタ
は、同時にポンプ光を出力結合しかつ逆方向のポンプ光
としての、出力結合されたポンプ光の反射成分を再び入
力結合するために用いられる特別コストの面で有利な素
子であるからである。
ることは有利な手段である。すなわち、光リフレクタ
は、同時にポンプ光を出力結合しかつ逆方向のポンプ光
としての、出力結合されたポンプ光の反射成分を再び入
力結合するために用いられる特別コストの面で有利な素
子であるからである。
【００１０】出力導波体の１つに、増幅された自然放出
によって生じた光に対して不透過性である光フィルタを
後置接続すれば、光フィルタの後ろで取り出される信号
が、ＳＮ比を低減するような光を殆ど含んでいないとい
う利点が得られる。
によって生じた光に対して不透過性である光フィルタを
後置接続すれば、光フィルタの後ろで取り出される信号
が、ＳＮ比を低減するような光を殆ど含んでいないとい
う利点が得られる。
【００１１】光フィルタの前に光アイソレータを前置接
続すれば、フィルタにより生じる、ドーピングされた導
波路の方向における反射が低減される点で有利であり、
これによりドーピングおよびポンプ光を用いて得られる
増幅の場合の安定特性が依存として補償される。
続すれば、フィルタにより生じる、ドーピングされた導
波路の方向における反射が低減される点で有利であり、
これによりドーピングおよびポンプ光を用いて得られる
増幅の場合の安定特性が依存として補償される。
【００１２】光スイッチの少なくとも一部を入力導波路
および２つの出力導波路とともに１つのサブストレート
に集積することは、光スイッチの特別スペースを節約す
る配置が得られるので、有利であることがわかってい
る。
および２つの出力導波路とともに１つのサブストレート
に集積することは、光スイッチの特別スペースを節約す
る配置が得られるので、有利であることがわかってい
る。
【００１３】ポリマー接着剤が充填されている導波路チ
ャネルの形の少なくとも一つのガイド導波路を設けるこ
とは、ポリマー接着剤が同時に、集積された光スイッチ
に対する保護カバーの機械的な固定のためにも用いるこ
とができるので有利である。
ャネルの形の少なくとも一つのガイド導波路を設けるこ
とは、ポリマー接着剤が同時に、集積された光スイッチ
に対する保護カバーの機械的な固定のためにも用いるこ
とができるので有利である。
【００１４】光スイッチ回路網を請求項１からまでのい
ずれか１項記載の光スイッチの少なくとも２つおよび少
なくとも１つの信号合波器によって形成すれば、高い増
幅度によって特徴付けられる光スイッチは、光スイッチ
の増幅が特別重要である光スイッチ回路網の分野に対し
ても望ましい。光スイッチは集積可能に実現されている
ので、信号増幅部を含む光スイッチ回路網は完全に集積
可能である。
ずれか１項記載の光スイッチの少なくとも２つおよび少
なくとも１つの信号合波器によって形成すれば、高い増
幅度によって特徴付けられる光スイッチは、光スイッチ
の増幅が特別重要である光スイッチ回路網の分野に対し
ても望ましい。光スイッチは集積可能に実現されている
ので、信号増幅部を含む光スイッチ回路網は完全に集積
可能である。
【００１５】２つのガイド導波路を交差箇所にクロスト
ークを低減する角度において配置すれば、有利にも、交
差する信号の混信が低減される。
ークを低減する角度において配置すれば、有利にも、交
差する信号の混信が低減される。
【００１６】
【実施の形態】次に本発明を図示の実施例につき図面を
用いて詳細に説明する。
用いて詳細に説明する。
【００１７】図１には、光スイッチ回路網が示されてい
る。入力側の光導波体３１が入力結合ファイバ３３とと
もに波長選択結合エレメント１３に導かれている。ポン
プ光源１０はポンプ光Ｐ1を、２つの出力側を有する信
号分波器１１に送出する。信号分波器１１の１つの出力
側に、入力結合ファイバ３３が接続されている。信号分
波器１１の第２の出力側は、別の入力結合ファイバ３２
を介して同じくポンプ出力Ｐ1を別の波長選択結合エレ
メント１２に送出する。この結合エレメントには付加的
に別の入力光導波体３０が導かれている。波長選択結合
エレメント１３の出力側にはファイバ部材３５が設けら
れている。同じく、波長選択結合エレメント１２の出力
側には別のファイバ部材３４が接続されている。サブス
トレート５０は、集積された形においてデジタル光スイ
ッチ１５並びに別のデジタル光スイッチ１４を有してい
る。デジタル光スイッチ１５は入力導波路５５を有して
おり、それは２つの出力導波路５１，５３に移行する。
同様に、別のデジタル光スイッチ１４は別の入力導波路
５６を有しており、それは２つの別の出力導波路５２，
５４に移行する。２つのデジタル光スイッチ１４，１５
の加熱装置は略示されているにすぎない。さらに、サブ
ストレート５０は、それぞれ２つの入力側および１つの
出力側を有する２つの信号合波器１６，１７を有してい
る。２つの信号合成器１６，１７のそれぞれ１つの入力
側は、それぞれ１つのガイド導波路３９，４１を介して
デジタル光スイッチ１５の出力導波路５１，５３の一方
に接続されている。同じく、２つの信号合成器１６，１
７はそれぞれ、別のデジタル光スイッチ１４の別の出力
導波路５４，５２の一方に別つのガイド導波路３８，４
０を介して接続されている。交差箇所１８において、ガ
イド導波路３８，３９，４０，４１の２つが交差してい
る。その際交差箇所１８は、２つの交差するガイド導波
路４０，４１が、クロストークを最小限に保持する角度
を成すように実現されている。デジタル光スイッチ１５
の入力導波路５５は、入力導波路部材３７を介してファ
イバ部材３５に結合されている。同様に別のファイバ部
材３４は別の入力導波路部材３６を介して別のデジタル
光スイッチ１４の別の入力導波路５６に結合されてい
る。信号合成器１６の出力側に、出力導波路部材４２が
接続されており、それはファイバ部材４４に結合されて
いる。さらに、別の信号合成器１７の出力側は、別の出
力導波路部材４３を介して別のファイバ部材４５に結合
されている。別のファイバ部材４５は、出力側の波長選
択結合エレメント１９に導かれている。出力側におい
て、出力側の波長選択結合エレメント１９に、出力結合
ファイバ５７が設けられており、その一端に別のポンプ
光源２２が取り付けられている。ファイバ部材４４は別
の出力側の波長選択結合エレメント２０に結合されてい
る。この別の出力側の波長選択結合エレメント２０は、
サブストレート５０とは反対の側において、導波体部材
５８を有しており、これはその端部において、光リフレ
クタ２１を有している。さらに、別の出力側の波長選択
結合エレメント２０の出力側に、出力光導波体４６が接
続されており、それに、前置されている光アイソレータ
４８を有する光フィルタ２３が挿入されている。光フィ
ルタ２３の後ろで、この出力光導波体４６から出力光信
号Ａ2が出力結合可能である。同じく、出力側の波長選
択結合エレメント１９の出力側に、別の出力光導波体４
７が接続されており、それに、前置されている光アイソ
レータ４９を有する光フィルタ２４が挿入されている。
出力光導波体４７から、別の光フィルタ２４の後ろで、
別の出力光信号Ａ1が取り出し可能である。入力光導波
体３１に光入力信号Ｓ1が入力結合される。別の入力光
導波体３０に別の光入力信号Ｓ2が入力結合される。
る。入力側の光導波体３１が入力結合ファイバ３３とと
もに波長選択結合エレメント１３に導かれている。ポン
プ光源１０はポンプ光Ｐ1を、２つの出力側を有する信
号分波器１１に送出する。信号分波器１１の１つの出力
側に、入力結合ファイバ３３が接続されている。信号分
波器１１の第２の出力側は、別の入力結合ファイバ３２
を介して同じくポンプ出力Ｐ1を別の波長選択結合エレ
メント１２に送出する。この結合エレメントには付加的
に別の入力光導波体３０が導かれている。波長選択結合
エレメント１３の出力側にはファイバ部材３５が設けら
れている。同じく、波長選択結合エレメント１２の出力
側には別のファイバ部材３４が接続されている。サブス
トレート５０は、集積された形においてデジタル光スイ
ッチ１５並びに別のデジタル光スイッチ１４を有してい
る。デジタル光スイッチ１５は入力導波路５５を有して
おり、それは２つの出力導波路５１，５３に移行する。
同様に、別のデジタル光スイッチ１４は別の入力導波路
５６を有しており、それは２つの別の出力導波路５２，
５４に移行する。２つのデジタル光スイッチ１４，１５
の加熱装置は略示されているにすぎない。さらに、サブ
ストレート５０は、それぞれ２つの入力側および１つの
出力側を有する２つの信号合波器１６，１７を有してい
る。２つの信号合成器１６，１７のそれぞれ１つの入力
側は、それぞれ１つのガイド導波路３９，４１を介して
デジタル光スイッチ１５の出力導波路５１，５３の一方
に接続されている。同じく、２つの信号合成器１６，１
７はそれぞれ、別のデジタル光スイッチ１４の別の出力
導波路５４，５２の一方に別つのガイド導波路３８，４
０を介して接続されている。交差箇所１８において、ガ
イド導波路３８，３９，４０，４１の２つが交差してい
る。その際交差箇所１８は、２つの交差するガイド導波
路４０，４１が、クロストークを最小限に保持する角度
を成すように実現されている。デジタル光スイッチ１５
の入力導波路５５は、入力導波路部材３７を介してファ
イバ部材３５に結合されている。同様に別のファイバ部
材３４は別の入力導波路部材３６を介して別のデジタル
光スイッチ１４の別の入力導波路５６に結合されてい
る。信号合成器１６の出力側に、出力導波路部材４２が
接続されており、それはファイバ部材４４に結合されて
いる。さらに、別の信号合成器１７の出力側は、別の出
力導波路部材４３を介して別のファイバ部材４５に結合
されている。別のファイバ部材４５は、出力側の波長選
択結合エレメント１９に導かれている。出力側におい
て、出力側の波長選択結合エレメント１９に、出力結合
ファイバ５７が設けられており、その一端に別のポンプ
光源２２が取り付けられている。ファイバ部材４４は別
の出力側の波長選択結合エレメント２０に結合されてい
る。この別の出力側の波長選択結合エレメント２０は、
サブストレート５０とは反対の側において、導波体部材
５８を有しており、これはその端部において、光リフレ
クタ２１を有している。さらに、別の出力側の波長選択
結合エレメント２０の出力側に、出力光導波体４６が接
続されており、それに、前置されている光アイソレータ
４８を有する光フィルタ２３が挿入されている。光フィ
ルタ２３の後ろで、この出力光導波体４６から出力光信
号Ａ2が出力結合可能である。同じく、出力側の波長選
択結合エレメント１９の出力側に、別の出力光導波体４
７が接続されており、それに、前置されている光アイソ
レータ４９を有する光フィルタ２４が挿入されている。
出力光導波体４７から、別の光フィルタ２４の後ろで、
別の出力光信号Ａ1が取り出し可能である。入力光導波
体３１に光入力信号Ｓ1が入力結合される。別の入力光
導波体３０に別の光入力信号Ｓ2が入力結合される。
【００１８】光入力信号Ｓ1は、波長選択結合エレメン
ト１３を用いてポンプ光Ｐ1と混合される。したがって
ファイバ部材３５は、光入力信号Ｓ1並びにポンプ光Ｐ1
を導く。この光は、入力導波路部材３７を介してデジタ
ル光スイッチ１５に達し、そこで光は２つの出力導波路
５１，５３の一方に導かれる。デジタル光スイッチ１５
の熱状態に応じて、光入力信号Ｓ1およびポンプ光Ｐ1か
ら成る混合光は出力導波路５１または別の出力導波路５
３に加わる。ガイド導波路３９，４１の一方を用いて、
この光は信号合成器１６，１７に供給される。光入力信
号Ｓ1に相応して、別の波長選択結合エレメント１２に
おいて、別の光入力信号Ｓ2およびポンプ光Ｐ1の２つの
光成分の結合が行われる。この光は別のファイバ部材３
４および別の入力導波路部材３６を介して別のデジタル
光スイッチ１４に達し、そこでこの場合の切換状態に応
じて、光の、２つの別の出力導波路５２，５４の一方へ
の供給が行われる。別のガイド導波路４０，３８を介し
て、ここでも、別の出力導波路５２，５４の、信号合波
器１６，１７への結合が行われる。交差箇所１８に、２
つのガイド導波路４０，４１が大きな（鈍）角度におい
て交差し、これによりクロストークは最小限に低減され
る。デジタル光スイッチ１４，１５および信号合成器１
６，１７を設けたことによって、デジタル光スイッチ１
４，１５の相応の切換によって、光入力信号Ｓ1，Ｓ2を
出力導波路部材４２，４３の任意の組み合わせにおいて
接続することが可能である。ファイバ部材４４，４５を
介して信号合成器１６，１７において合成された光は出
力側の波長選択結合エレメント１９，２０に達する。そ
こでポンプ光Ｐ1は再び出力結合される。付加的に、別
のポンプ光源２２を介して逆方向ポンプ光Ｐ3がポンプ
光Ｐ1の経路とは正確に反対に波長選択結合エレメント
１９を介してファイバ部材４５に入力結合される。そこ
から、逆方向ポンプ光Ｐ3が別の信号合波器１７を介し
てガイド導波路４０，３９に伝播される。導波路部材５
８の端部に設けられている光リフレクタ２１によって、
ファイバ部材４４から結合されたポンプ光Ｐ1が反射さ
れかつ再び反対方向の経路においてファイバ部材４４に
入力結合される。ポンプ光Ｐ1から送出される、出力側
の波長選択結合エレメント１９、２０の後ろに存在する
光は、出力光導波体４６，４７を介して光アイソレータ
４８，４９を経て光フィルタ２３，２４に達する。入力
導波路部材３６，３７、入力導波路５５，５６、出力導
波路５１，５２，５３，５４、ガイド導波路３９，４
０，４１，３８、信号合波器１６，１７および出力導波
路部材４２，４３のドーピングによって、光入力信号Ｓ
1，Ｓ2の信号光の光増幅が行われる。その際ドーピング
材は、ポンプ光波長λPにおける光出力を吸収しかつそ
の際に他方において信号光波長λSにおける信号出力を
増幅する。光入力信号Ｓ1，Ｓ2の信号光がポンプ光Ｐ1
とともにデジタル光スイッチ１４，１５を用いて同時に
切り換えられることによって、信号光が導かれる所にお
いてのみ増幅が生じる。反対に、信号光が導かれないガ
イド導波路３９，４０，４１，３８におけるドーピング
は増幅作用をしない。というのは、ポンプ光Ｐ1も存在
しないからである。しかもドーピングはこの場合、吸収
によって存在する残留信号成分の付加的な減衰作用をす
る。これにより出力光信号Ａ1，Ａ2に対するクロストー
ク特性が改善される。逆方向ポンプ光Ｐ3ないし反射ポ
ンプ光Ｐ1によって、付加的な増幅作用が行われ、それ
は、大きなスイッチ回路網において殊に、大きな光路に
おける光入力信号Ｓ1，Ｓ2の減衰に対抗作用するもので
ある。全体のドーピングされた導波路において、ドーピ
ング材を介して増幅される自然放出（Amplified Sponta
neous Emission ASE）も存在するので、光フィルタ２
３，２４は、信号光を妨害するこの光成分の除去のため
に用いられる。フィルタにより生じる、スイッチ網の方
向における光フィルタ２３，２４の反射を低減するため
に、光アイソレータ４８，４９が用いられる。光フィル
タ２３，２４の後ろで、最終的に出力光信号Ａ1，Ａ2が
取り出され、これらは引き続き転送されるかまたは評価
される。
ト１３を用いてポンプ光Ｐ1と混合される。したがって
ファイバ部材３５は、光入力信号Ｓ1並びにポンプ光Ｐ1
を導く。この光は、入力導波路部材３７を介してデジタ
ル光スイッチ１５に達し、そこで光は２つの出力導波路
５１，５３の一方に導かれる。デジタル光スイッチ１５
の熱状態に応じて、光入力信号Ｓ1およびポンプ光Ｐ1か
ら成る混合光は出力導波路５１または別の出力導波路５
３に加わる。ガイド導波路３９，４１の一方を用いて、
この光は信号合成器１６，１７に供給される。光入力信
号Ｓ1に相応して、別の波長選択結合エレメント１２に
おいて、別の光入力信号Ｓ2およびポンプ光Ｐ1の２つの
光成分の結合が行われる。この光は別のファイバ部材３
４および別の入力導波路部材３６を介して別のデジタル
光スイッチ１４に達し、そこでこの場合の切換状態に応
じて、光の、２つの別の出力導波路５２，５４の一方へ
の供給が行われる。別のガイド導波路４０，３８を介し
て、ここでも、別の出力導波路５２，５４の、信号合波
器１６，１７への結合が行われる。交差箇所１８に、２
つのガイド導波路４０，４１が大きな（鈍）角度におい
て交差し、これによりクロストークは最小限に低減され
る。デジタル光スイッチ１４，１５および信号合成器１
６，１７を設けたことによって、デジタル光スイッチ１
４，１５の相応の切換によって、光入力信号Ｓ1，Ｓ2を
出力導波路部材４２，４３の任意の組み合わせにおいて
接続することが可能である。ファイバ部材４４，４５を
介して信号合成器１６，１７において合成された光は出
力側の波長選択結合エレメント１９，２０に達する。そ
こでポンプ光Ｐ1は再び出力結合される。付加的に、別
のポンプ光源２２を介して逆方向ポンプ光Ｐ3がポンプ
光Ｐ1の経路とは正確に反対に波長選択結合エレメント
１９を介してファイバ部材４５に入力結合される。そこ
から、逆方向ポンプ光Ｐ3が別の信号合波器１７を介し
てガイド導波路４０，３９に伝播される。導波路部材５
８の端部に設けられている光リフレクタ２１によって、
ファイバ部材４４から結合されたポンプ光Ｐ1が反射さ
れかつ再び反対方向の経路においてファイバ部材４４に
入力結合される。ポンプ光Ｐ1から送出される、出力側
の波長選択結合エレメント１９、２０の後ろに存在する
光は、出力光導波体４６，４７を介して光アイソレータ
４８，４９を経て光フィルタ２３，２４に達する。入力
導波路部材３６，３７、入力導波路５５，５６、出力導
波路５１，５２，５３，５４、ガイド導波路３９，４
０，４１，３８、信号合波器１６，１７および出力導波
路部材４２，４３のドーピングによって、光入力信号Ｓ
1，Ｓ2の信号光の光増幅が行われる。その際ドーピング
材は、ポンプ光波長λPにおける光出力を吸収しかつそ
の際に他方において信号光波長λSにおける信号出力を
増幅する。光入力信号Ｓ1，Ｓ2の信号光がポンプ光Ｐ1
とともにデジタル光スイッチ１４，１５を用いて同時に
切り換えられることによって、信号光が導かれる所にお
いてのみ増幅が生じる。反対に、信号光が導かれないガ
イド導波路３９，４０，４１，３８におけるドーピング
は増幅作用をしない。というのは、ポンプ光Ｐ1も存在
しないからである。しかもドーピングはこの場合、吸収
によって存在する残留信号成分の付加的な減衰作用をす
る。これにより出力光信号Ａ1，Ａ2に対するクロストー
ク特性が改善される。逆方向ポンプ光Ｐ3ないし反射ポ
ンプ光Ｐ1によって、付加的な増幅作用が行われ、それ
は、大きなスイッチ回路網において殊に、大きな光路に
おける光入力信号Ｓ1，Ｓ2の減衰に対抗作用するもので
ある。全体のドーピングされた導波路において、ドーピ
ング材を介して増幅される自然放出（Amplified Sponta
neous Emission ASE）も存在するので、光フィルタ２
３，２４は、信号光を妨害するこの光成分の除去のため
に用いられる。フィルタにより生じる、スイッチ網の方
向における光フィルタ２３，２４の反射を低減するため
に、光アイソレータ４８，４９が用いられる。光フィル
タ２３，２４の後ろで、最終的に出力光信号Ａ1，Ａ2が
取り出され、これらは引き続き転送されるかまたは評価
される。
【００１９】結合エレメント１２，１３，１９，２０と
して、方向性結合器が使用可能でありかつ信号合成器と
してＹ字形結合器が使用可能である。ドーピング材とし
て、信号光の波長λSに依存して、エルビウムまたはプ
ラセオジムのような希土類が適しているが、有機色素も
適している。デジタル光スイッチ１４，１５は、１つの
加熱装置を備えることができるかまたは一層迅速な切換
のために２つの加熱装置（熱的な衝撃物質）を備えてい
る。ガイド導波路３８，３９，４０，４１に対する材料
として、ポリマー並びにオルモセル（Ｏｒｍｏｃｅｒ）
が適している。デジタル光スイッチ１４，１５は、アナ
ログ光スイッチとして作動可能であるか、ないしこの種
のスイッチによって置換可能である。
して、方向性結合器が使用可能でありかつ信号合成器と
してＹ字形結合器が使用可能である。ドーピング材とし
て、信号光の波長λSに依存して、エルビウムまたはプ
ラセオジムのような希土類が適しているが、有機色素も
適している。デジタル光スイッチ１４，１５は、１つの
加熱装置を備えることができるかまたは一層迅速な切換
のために２つの加熱装置（熱的な衝撃物質）を備えてい
る。ガイド導波路３８，３９，４０，４１に対する材料
として、ポリマー並びにオルモセル（Ｏｒｍｏｃｅｒ）
が適している。デジタル光スイッチ１４，１５は、アナ
ログ光スイッチとして作動可能であるか、ないしこの種
のスイッチによって置換可能である。
【００２０】さらに、波長選択結合エレメント１２，１
３，１９，２０も光アイソレータ４８，４９および光フ
ィルタ２３，２４もサブストレート５０上に集積可能で
ある。これにより、光スイッチ回路網の特別スペース節
約形の実施例が可能である。さらに、ポンプ光源１０，
２２または図示の全体の配置をサブストレート５０上に
集積しかつ単に入力光導波体３０，３１および光フィル
タ２３，２４の後ろに存在する引き続き導かれている出
力光導波体４６，４７のみをサブストレート５０に接続
することによって、集積度をさらに高めることが可能で
ある。
３，１９，２０も光アイソレータ４８，４９および光フ
ィルタ２３，２４もサブストレート５０上に集積可能で
ある。これにより、光スイッチ回路網の特別スペース節
約形の実施例が可能である。さらに、ポンプ光源１０，
２２または図示の全体の配置をサブストレート５０上に
集積しかつ単に入力光導波体３０，３１および光フィル
タ２３，２４の後ろに存在する引き続き導かれている出
力光導波体４６，４７のみをサブストレート５０に接続
することによって、集積度をさらに高めることが可能で
ある。
【００２１】デジタル光スイッチ１４，１５を使用する
代わりに、マッハツェンダー干渉計を相応の方法でドー
ピング材によってドーピングしかつポンプ光Ｐ1を供給
することもでき、この場合もここで信号光の増幅が行わ
れる。
代わりに、マッハツェンダー干渉計を相応の方法でドー
ピング材によってドーピングしかつポンプ光Ｐ1を供給
することもでき、この場合もここで信号光の増幅が行わ
れる。
【００２２】信号合成器１６，１７の代わりに、別のデ
ジタル光スイッチを使用することもでき、その結果別の
通し接続を実施することができる。
ジタル光スイッチを使用することもでき、その結果別の
通し接続を実施することができる。
【図１】本発明の光スイッチを備えた光スイッチ回路網
の概略図である。
の概略図である。
Ｓ1，Ｓ2 光入力信号、 Ｐ1 ポンプ光、 １４，１
５ 光スイッチ、 ５５，５６ 入力導波路、 ５１，
５２，５３，５４ 出力導波路、 ３８，３９，４０，
４１ ガイド導波路、 １６，１７ 信号合波器、 １
２，１３，１９，２０ 結合エレメント
５ 光スイッチ、 ５５，５６ 入力導波路、 ５１，
５２，５３，５４ 出力導波路、 ３８，３９，４０，
４１ ガイド導波路、 １６，１７ 信号合波器、 １
２，１３，１９，２０ 結合エレメント
Claims (11)
- 【請求項１】 前以て決められた信号光波長（λS）を
有する光入力信号（Ｓ1，Ｓ2）が供給される少なくとも
１つの入力導波路（５５，５６）と、それぞれで光出力
信号が取り出し可能である少なくとも２つの出力導波路
（５１，５２，５３，５４）とを備えた光スイッチにお
いて、 前記光入力信号（Ｓ1，Ｓ2）は、前記入力導波路（５
５，５６）に、前以て決められたポンプ光波長（λP）
を有するポンプ光（Ｐ1）とともに供給されかつ少なく
とも出力導波路（５１，５２，５３，５４）および／ま
たは該出力導波路(５１，５２，５３，５４）に後置接
続されているガイド導波路（３８，３９，４０，４１）
が、ポンプ光波長（λP）における吸収および信号光波
長（λS）における誘導放出を呈するドーピング材によ
ってドーピングされていることを特徴とする光スイッ
チ。 - 【請求項２】 前記入力導波路（５５，５６）に前置接
続されている波長選択結合エレメント（１２，１３）が
設けられており、該波長選択結合エレメントを用いて前
記ポンプ光（Ｐ1）は前記光入力信号（Ｓ1，Ｓ2）に付
加結合可能である請求項１記載の光スイッチ。 - 【請求項３】 前記出力導波路（５１，５２，５３，５
４）の少なくとも１つに、出力側の波長選択結合エレメ
ント（１９，２０）が後置接続されており、該結合エレ
メントは前記ポンプ光（Ｐ1）を再び出力結合する請求
項１または２記載の光スイッチ。 - 【請求項４】 前記別の波長選択結合エレメント（１
９，２０）は同様に、逆方向ポンプ光（Ｐ3）を前記入
力導波路（５５，５６）の方向に入力結合するためにも
用いられる請求項３記載の光スイッチ。 - 【請求項５】 前記別の波長選択結合エレメント（１
９，２０）は、前記ポンプ光（Ｐ1）を反射するための
光リフレクタ（２１）が配置されている導波体部材（５
８）を有している請求項３記載の光スイッチ。 - 【請求項６】 前記出力導波路（５１，５２，５３，５
４）の少なくとも１つに、光フィルタ（２３，２４）が
後置接続されており、該光フィルタは増幅された自然放
出によって生じた光に対して不透過性である請求項１か
ら５までのいずれか１項記載の光スイッチ。 - 【請求項７】 前記光フィルタ（２３，２４）に、光ア
イソレータ（４８，４９）が前置接続されており、該光
アイソレータは、フィルタに基因する、前記入力導波路
（５５，５６）の方向における反射を低減する請求項６
記載の光スイッチ。 - 【請求項８】 光スイッチ（１４，１５）の少なくとも
一部は前記入力導波路（５５，５６）および前記２つの
出力導波路（５１，５２，５３，５４）とともにサブス
トレート（５０）、例えばポリマーまたはオルモセル
（Ｏｒｍｏｃｅｒ）サブストレートに集積されている請
求項１から７までのいずれか１項記載の光スイッチ。 - 【請求項９】 前記ガイド導波路（３８，３９，４０，
４１）の少なくとも１つは、液体の、硬化性ポリマー接
着剤が充填されている導波路チャネルから成っている請
求項１から８までのいずれか１項記載の光スイッチ。 - 【請求項１０】 少なくとも１つの信号合波器、例えば
Ｙ字形結合器（コネクタ）（１６，１７）が設けられて
おり、該結合器の入力側にはそれぞれ、前記光スイッチ
（１４，１５）の出力信号の１つが供給される少なくと
も２つの光スイッチを有する、請求項１から９までのい
ずれか１項記載の光スイッチ回路網。 - 【請求項１１】 前記ガイド導波路（３８，３９，４
０，４１）の２つの交差に対して、該ガイド導波路（３
８，３９，４０，４１）は交差箇所（１８）において相
互に近似的に直角に配置されている請求項１０記載の光
スイッチ回路網。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4437325A DE4437325A1 (de) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | Optischer Schalter und optisches Koppelfeld damit |
| DE4437325.2 | 1994-10-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08211426A true JPH08211426A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=6531145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7271016A Pending JPH08211426A (ja) | 1994-10-19 | 1995-10-19 | 光スイッチおよび光スイッチ回路網 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5784505A (ja) |
| JP (1) | JPH08211426A (ja) |
| DE (1) | DE4437325A1 (ja) |
| FR (1) | FR2726093B1 (ja) |
| IT (2) | IT1277261B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164822B2 (en) | 2002-07-18 | 2007-01-16 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Variable optical gain control device |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7293090B1 (en) | 1999-01-15 | 2007-11-06 | Cisco Technology, Inc. | Resource management protocol for a configurable network router |
| US6724757B1 (en) * | 1999-01-15 | 2004-04-20 | Cisco Technology, Inc. | Configurable network router |
| US6631134B1 (en) * | 1999-01-15 | 2003-10-07 | Cisco Technology, Inc. | Method for allocating bandwidth in an optical network |
| US6856627B2 (en) * | 1999-01-15 | 2005-02-15 | Cisco Technology, Inc. | Method for routing information over a network |
| US6934305B1 (en) | 1999-01-15 | 2005-08-23 | Cisco Technology, Inc. | Method and apparatus for detecting errors in a backplane frame |
| US6658176B2 (en) | 2000-09-29 | 2003-12-02 | Sarnoff Corporation | Optical switch using movable micromechanical cantilevers and evanescent coupling |
| US6995899B2 (en) * | 2002-06-27 | 2006-02-07 | Baker Hughes Incorporated | Fiber optic amplifier for oilfield applications |
| US20150212271A1 (en) * | 2012-12-11 | 2015-07-30 | Acacia Communications Inc. | Optical waveguide terminators with doped waveguides |
Family Cites Families (10)
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|---|---|---|---|---|
| EP0053849B1 (en) * | 1980-11-27 | 1984-09-19 | Unilever N.V. | A process for producing a fat-continuous emulsion comprising a fat blend having a high solid fat content at relatively high ambient temperatures |
| EP0161683B1 (en) * | 1984-05-17 | 1993-08-11 | Nec Corporation | Optical switch circuit |
| US4673270A (en) * | 1985-06-28 | 1987-06-16 | Amp Incorporated | Channel add/drop filter-coupler |
| LU87165A1 (de) * | 1987-08-20 | 1988-08-23 | Siemens Ag | Mehrstufige koppelanordnung |
| US4946236A (en) * | 1989-05-30 | 1990-08-07 | At&T Bell Laboratories | Movable fiber optical switch |
| US5050954A (en) * | 1990-01-12 | 1991-09-24 | At&T Bell Laboratories | Multiport optical devices |
| US5181134A (en) * | 1991-03-15 | 1993-01-19 | At&T Bell Laboratories | Photonic cross-connect switch |
| US5255332A (en) * | 1992-07-16 | 1993-10-19 | Sdl, Inc. | NxN Optical crossbar switch matrix |
| US5440654A (en) * | 1993-12-30 | 1995-08-08 | Raytheon Company | Fiber optic switching system |
| US5446809A (en) * | 1994-09-23 | 1995-08-29 | United Technologies Corporation | All fiber wavelength selective optical switch |
-
1994
- 1994-10-19 DE DE4437325A patent/DE4437325A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-10-12 FR FR9511990A patent/FR2726093B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-13 IT IT95MI002110A patent/IT1277261B1/it active IP Right Grant
- 1995-10-13 IT IT000703U patent/ITMI950703U1/it unknown
- 1995-10-19 US US08/545,467 patent/US5784505A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-19 JP JP7271016A patent/JPH08211426A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164822B2 (en) | 2002-07-18 | 2007-01-16 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Variable optical gain control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ITMI952110A1 (it) | 1997-04-13 |
| ITMI952110A0 (ja) | 1995-10-13 |
| ITMI952110A3 (it) | 1996-04-19 |
| ITMI950703U1 (it) | 1996-04-20 |
| DE4437325A1 (de) | 1996-04-25 |
| US5784505A (en) | 1998-07-21 |
| FR2726093A1 (fr) | 1996-04-26 |
| IT1277261B1 (it) | 1997-11-05 |
| ITMI950703V0 (ja) | 1995-10-13 |
| FR2726093B1 (fr) | 1997-10-17 |
| ITMI950703U3 (it) | 1996-04-19 |
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