JPH11239369A - 光交換機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光信号の損失を補償するための光アンプを拡張
性に富んだ形で配置し、スイッチング容量の順次増加に
適切に対応できる光交換機を提供する。 【解決手段】光交換機を構成する光スイッチ部が３段回
路からなっている場合、１段目の光空間スイッチの入力
側と出力側に光アンプを設け、光空間スイッチと入出力
両側の光アンプとをスイッチング容量の増設の際の増設
ユニットとする。同様に、３段目の光空間スイッチの入
力側と出力側に光アンプを設け、光空間スイッチと入出
力両側の光アンプとをスイッチング容量の増設の際の増
設ユニットとする。従って、可能な最大スイッチング容
量の一部しか使用しない初期設定時等の場合にも、光ア
ンプを無駄に設けることが無く、初期投資を削減するこ
とが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光交換機等の光シ
ステムにおいて光スイッチ部や波長選択部の拡張性を考
慮した構成法に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報の高速化、大容量化に伴い、ネット
ワークならびに伝送システムの広帯域化／大容量化が要
求されている。その一実現手段として、光ネットワーク
の構築が望まれている。光ネットワークを構築する上
で、核となるのが光伝送システムである。

【０００３】図１２は、一般的な光ネットワークの構成
を示す図である。同図（ａ）は単一波長光伝送システム
における光クロスコネクト（光ＸＣ；光交換機）システ
ムであり、複数の入出力光伝送路を収容し、入力光伝送
路から入ってきた光信号を所望の出力光伝送路にルーテ
ィングする装置である。各入力光伝送路１３００から入
力される各光信号は、それぞれ単一の波長の光信号であ
る。同図の例では波長をλ０としている。この構成の場
合、各入力伝送路１３００から入力される光信号は、全
て同じ波長λ０であってもよいし、伝送路毎に異なる波
長であってもよい。ただし、単一波長光伝送システムで
あるので、１つの伝送路を伝播してくる光信号の波長は
単一である。

【０００４】入力光伝送路１３００から入力された各光
信号は、光信号処理部１３０２に入力され、ルーティン
グされて、出力光伝送路１３０１に出力される。光信号
処理部１３０２の行う処理は、各入力光伝送路１３００
から入力された光信号の切り替えを行い、所望の出力光
伝送路１３０１に出力するというものであり、いわゆる
交換機の役割を行う。光信号処理部１３０２の交換機能
は制御部１３０３によって制御される。制御部１３０３
は、ネットワークのオペレーティングシステムからルー
ティングに関する情報を取得し、どの入力光伝送路１３
００から入力された光信号をどの出力光伝送路１３０１
に出力するべきかを判断し、光信号処理部１３０２に制
御信号を与えて、所望の交換機能を実現する。

【０００５】一方、同図（ｂ）は波長多重光伝送システ
ムにおける波長多重光ＸＣシステムであり、複数の入出
力光伝送路を収容し、入力光伝送路から波長多重されて
入ってきた光信号を、波長毎に所望の出力光伝送路にル
ーティングする装置である。

【０００６】すなわち、同図（ａ）と同様に、入力光伝
送路１３０５から入力された光信号を制御部１３０８の
指示により光信号処理部１３０７がルーティングして出
力光伝送路１３０６に出力する交換機能を実現するもの
である。ただし、同図（ａ）と異なるのは、１つの伝送
路を伝播する光信号が複数のチャネルに対応する複数の
波長からなっており、光信号処理部１３０７は、これら
１つ１つの波長の光に対してルーティングを行う必要が
あるという点である。図１３、１４に、波長多重光ＸＣ
システムの光信号処理部の一般的な構成を示す。

【０００７】図１３は、光スイッチを用いた波長多重光
ＸＣシステムの光信号処理部の一般的な構成を示す図で
ある。同図（ａ）は、波長固定型の光信号処理部であ
る。

【０００８】入力路１４００から入力される光信号は波
長λ１〜λｎが多重されたものとしている。この波長多
重された光信号は、先ず、分波器１４０１に入力され、
各波長の光信号に分波される。各波長に分波された光信
号は光スイッチ部１４０２に入力され、ルーティングさ
れた後、合波器１４０３に入力される。そして、合波器
１４０３で再び合波され、波長多重光信号として出力路
１４０４に出力される。同図（ａ）の構成は、波長固定
型を前提にしているので、入力路１４００から入力され
た光信号の波長は変換されず出力され、合波器１４０３
で合波され、出力路１４０４に出力される。すなわち、
入力光信号の内、波長λ１の光信号は、出力路１４０４
に出力されるときも波長λ１のままである。同図（ａ）
に示されるように、合波器１４０３は複数の出力路１４
０４に対応して、複数設けられるが、それぞれの合波器
１４０３には同じ波長の光信号が２以上入力されないよ
うに構成される。これは、光信号を波長多重するために
必要とされることである。従って、例えば、波長λ１の
光信号は、１つの合波器１４０４に１つだけ入力される
ように、光スイッチ部１４０２はルーティングを行う。

【０００９】同図（ｂ）は、波長変換型の光信号処理部
の一般的な構成を示した図である。なお、同図（ａ）と
同じ構成要素には同じ参照番号を付してある。入力路１
４００から入力される波長多重光信号は分波器１４０１
によって各波長の光信号に分波され、光スイッチ部１４
０２に入力される。光スイッチ部１４０２は、これら各
波長の光信号をルーティングし、出力する。ただし、同
図（ｂ）の構成は、波長変換型であるので、光スイッチ
部１４０２は、入力光信号の波長に関係なくルーティン
グを行うので、光スイッチ部１４０２の出力ポートから
出力される光信号を合波器１４０３に入力して、光信号
を合波するのでは、同じ波長の光が２つ以上含まれてし
まい、正常な波長多重ができない可能性がある。そこ
で、光スイッチ部１４０２と合波器１４０３の間に波長
変換部１４０５を設け、１つの合波器１４０３に入力さ
れる各光信号の波長を互いに異なるように波長変換す
る。同図（ｂ）の場合は、各合波器１４０３に入力する
光信号の波長をそれぞれλ１〜λｎに変換している。従
って、波長変換型の光信号処理部では、最初λ１の波長
で入力した光信号は、合波器１４０３から伝送路に出力
される場合に、必ずしも波長λ１で出力されるとは限ら
ず、波長λ１〜λｎのいずれになるかは波長変換部１４
０５がどの光信号をどの波長に変換するかによって変わ
ってくる。

【００１０】なお、図１３の光スイッチ部は、一般的に
８×８光スイッチ等を多段に組み合わせて実現されるの
が通常である。これに対し、光スイッチを使わなくても
光信号処理部を構成することができる。

【００１１】図１４は、波長選択部を使用して光信号処
理部を構成した場合の構成例である。同図（ａ）は、波
長多重光信号をそのまま入力し、ルーティング後、波長
多重された状態で光信号を出力する構成の波長固定型光
信号処理部の構成例を示している。

【００１２】波長多重された光信号は入力路１５００か
ら直接波長選択部１５０１に入力され、ルーティングさ
れる。波長選択部１５０１内部では、各波長毎にルーテ
ィングがされるが、波長の変換は行われない。従って、
ある特定の波長の光信号は、その波長のままルーティン
グされた後、波長多重されて出力路１５０２に出力され
る。

【００１３】同図（ｂ）は、波長変換型の光信号処理部
の構成を示している。なお、同図（ａ）と同じ構成要素
には同じ参照番号を付してある。同図（ｂ）の構成で
は、入力路１５００から波長多重された光信号がそのま
ま波長選択部１５０１に入力される。波長選択部１５０
１は、波長多重された光信号を各波長毎にルーティング
し、出力する。同図（ｂ）の場合は、波長変換型なの
で、入力路１５００から波長選択部１５０１に入力した
特定の光信号は、波長選択部１５０１のどの出力ポート
から出力されるか分からない。すなわち、同図（ａ）の
場合には、図示されていないが、特定の波長を持った光
信号は特定のルートを通るように決められており、波長
多重する場合に同じ波長の光信号同士を波長多重しない
ように構成されているが、同図（ｂ）の場合には、波長
に関係なくルーティングされるので、波長選択部１５０
１の特定の出力ポートを１つの合波器１５０４に対応さ
せて光信号を合波すると、同じ波長の光信号同士を合波
してしまう可能性がある。従って、合波器１５０４で同
じ波長の光信号同士を合波しないように、波長変換部１
５０３が光信号の波長を変換して合波器１５０４に入力
している。

【００１４】このように、同図（ｂ）の場合も入力路１
５００から波長選択部１５０１に入力したときに特定の
波長を持っていた光信号は、出力路１５０２から伝送路
に送出される際に、同じ波長を持っているとは限らな
い。

【００１５】上述したようなシステムを実現する上でキ
ーとなるのが大容量な光スイッチ部や波長選択部であ
り、拡張性（運用中の光信号を切断することなく、処理
容量を増設すること。尚、初期時から最大容量収容時ま
でにおいて、増設ポート数に比例してハード量が増えて
いくことが望まれる。）は重要な項目である。

【００１６】一般的に空間スイッチにおける容量の拡張
手段としては、Ｃｌｏｓによって提案された３段構成に
代表されるように多段構成が取られる。当然、光スイッ
チ回路網においてもその手法は用いられている。

【００１７】波長多重光ＸＣシステムにおける波長選択
部の構成は、例えば、波長変換型における構成が特願平
８−０１９９６４号明細書に詳細が記載されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来の構成において
は、例えば、３段回路における拡張の方法としては、２
段目のスイッチを全て最初から用意しておき、１段目と
３段目のスイッチをペアで順次増設して行くことにな
る。また、５段回路における拡張の方法としては、３段
目のスイッチを全て最初から用意しておき、１段目と５
段目、２段目と４段目のスイッチをそれぞれペアで順次
増設していくことになる。

【００１９】こうした多段スイッチ回路網では、中間段
のスイッチを全て最初から用意しておく必要があるた
め、初期時のハード量が大きくなってしまい、拡張性の
点で問題があった。

【００２０】また、光スイッチ回路網においては、スイ
ッチング容量の増加に伴い光信号の損失（パワーレベル
の劣化）が大きくなってしまう。従って、損失を補償す
るために光アンプをスイッチ回路網の中に挿入する必要
がある。その場合においても拡張性を考慮して光アンプ
を配置し、スイッチング容量の拡張に応じて順次増設で
きるようにする必要がある。

【００２１】同様に、波長選択部においても、処理容量
の増加に伴い光信号の損失（パワーレベルの劣化）が大
きくなってしまう。従って、損失を補償するために光ア
ンプを波長選択部の中に挿入する必要がある。その場合
においても拡張性を考慮して光アンプを配置し、処理容
量の拡張に応じて順次増設できるようにする必要があ
る。

【００２２】本発明の課題は、光信号の損失を補償する
ための光アンプを拡張性に富んだ形で配置し、スイッチ
ング容量の順次増加に適切に対応できる光交換機を提供
することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面にお
ける光交換機は、波長多重された光信号を複数のポート
から入力し、ルーティングして、複数のポートから出力
する光交換機において、入力された光信号に含まれる特
定の波長の光信号を選択的にルーティングするルーティ
ング素子と、該入力された光信号、あるいは、該特定の
波長の光信号を増幅する光増幅手段とを備え、該ルーテ
ィング素子と該光増幅手段とを組み合わせて増設ユニッ
トを構成し、該増設ユニットの設置数を増やすことによ
って該光交換機のスイッチング容量を増加することを特
徴とする。

【００２４】本発明の第２の側面における光交換機は、
各段が複数の光空間スイッチを含む３段光スイッチ回路
網からなる光交換機において、１段目と３段目の光空間
スイッチの各入出力に配置された光アンプを備え、光空
間スイッチと該光空間スイッチの入出力両側の光アンプ
とを増設ユニットとして該光交換機のスイッチング容量
を拡張していくことを特徴とする。

【００２５】本発明の第３の側面における光交換機は、
各段が複数の光空間スイッチを含む３段光スイッチ回路
網からなる光交換機において、１段目の光空間スイッチ
の各出力ポートに設けられた１×ｋ（ｋは自然数）光ス
イッチと、３段目の光空間スイッチの各入力ポートに設
けられたｋ×１光スイッチとを具備し、１段目と３段目
の１個の光空間スイッチにつながる１×ｋ光スイッチと
ｋ×１光スイッチを２段目における増設ユニットとして
該光交換機のスイッチング容量を拡張していくことを特
徴とする。

【００２６】本発明の第４の側面における光交換機は、
各段が複数の光空間スイッチを含む３段光スイッチ回路
網からなる光交換機において、１段目と３段目の光空間
スイッチの各入出力に配置された光アンプと、１段目の
光空間スイッチの各出力ポートに設けられた１×ｋ（ｋ
は自然数）光スイッチと、３段目の光空間スイッチの各
入力ポートに設けられたｋ×１光スイッチとを具備し、
１段目と３段目の増設ユニットにつながる１×ｋ光スイ
ッチとｋ×１光スイッチを２段目における増設ユニット
とし、光空間スイッチと該光空間スイッチの入出力両側
の光アンプとを１段目と３段目における増設ユニットと
して該光交換機のスイッチング容量を拡張していくこと
を特徴とする。

【００２７】本発明の第５の側面における光交換機は、
各段が複数の光空間スイッチを含む５段光スイッチ回路
網からなる光交換機において、１段目と５段目の光空間
スイッチの各入出力に配置され、光空間スイッチと組み
合わされて１段目と５段目の増設ユニットを構成する第
１の光アンプと、２段目の光空間スイッチの各出力に配
置され、光空間スイッチと組み合わされて増設ユニット
を構成する第２の光アンプと、４段目の光空間スイッチ
の各入力に配置され、光空間スイッチと組み合わされて
増設ユニットを構成する第３の光アンプとを備え、上記
各増設ユニット数を順次増加することによって該光交換
機のスイッチング容量を拡張していくことを特徴とす
る。

【００２８】本発明の第６の側面における光交換機は、
各段が複数の光空間スイッチを含む５段光スイッチ回路
網からなる光交換機において、２段目の光空間スイッチ
の各出力ポートに設けられた１×ｋ（ｋは自然数）光ス
イッチと、４段目の光空間スイッチの各入力ポートに設
けられたｋ×１光スイッチとを具備し、２段目と４段目
の光空間スイッチにつながる１×ｋ光スイッチとｋ×１
光スイッチを３段目における増設ユニットとして該光交
換機のスイッチング容量を拡張していくことを特徴とす
る。

【００２９】本発明の第７の側面における光交換機は、
各段が複数の光空間スイッチを含む５段光スイッチ回路
網からなる光交換機において、１段目と５段目の光空間
スイッチの各入出力に配置され、光空間スイッチと組み
合わされて１段目と５段目の増設ユニットを構成する第
１の光アンプと、２段目の光空間スイッチの各出力に配
置され、光空間スイッチと組み合わされて増設ユニット
を構成する第２の光アンプと、４段目の光空間スイッチ
の各入力に配置され、光空間スイッチと組み合わされて
増設ユニットを構成する第３の光アンプと、２段目の光
空間スイッチの各出力ポートに設けられた１×ｋ（ｋは
自然数）光スイッチと、４段目の光空間スイッチの各入
力ポートに設けられたｋ×１光スイッチとを具備し、２
段目と４段目の増設ユニットにつながる１×ｋ光スイッ
チとｋ×１光スイッチを３段目における増設ユニットと
し、上記各増設ユニット数を順次増加することによって
該光交換機のスイッチング容量を拡張していくことを特
徴とする。

【００３０】本発明の第８の側面における光交換機は、
複数の入出力光伝送路を収容し、入力された波長多重光
信号を各波長の光信号毎に処理する回路を有する光交換
機において、少なくとも１つの波長の光信号を該波長多
重光信号から選択出力する波長フィルタと、該波長フィ
ルタの各入出力に配置された光アンプとを備え、該波長
フィルタと該光アンプとを組み合わせたものを増設ユニ
ットとし、その数を増加させることにより該光交換機の
処理容量を拡張していくことを特徴とする。

【００３１】本発明によれば、光空間スイッチをルーテ
ィング素子として使用する光交換機においては、始めか
ら全てのスイッチを用意しておく必要のある中間段以外
の段の光空間スイッチと光アンプとを組み合わせること
により、光空間スイッチのみではなく、光アンプもスイ
ッチング容量の増設に伴って増やすようにしているの
で、光交換機設置初期において、スイッチング容量が少
なくて済むような場合に、不必要に光アンプを配置する
必要がなく、初期投資を削減できる。

【００３２】更に、中間段の光空間スイッチを１×ｋ、
ｋ×１スイッチで構成することにより、中間段も増設可
能とすることにより、中間段に対する初期投資をも低減
することができる。

【００３３】また、波長フィルタを用いた光交換機にお
いても、波長フィルタとその前後に設けられた光アンプ
とを増設ユニットとすることにより、光交換機のスイッ
チング容量の増設に柔軟に対応することが出来る。

【００３４】

【発明の実施の形態】図１〜図３は、３段回路構成の場
合の光スイッチ部の構成例である。図１は従来の３段回
路の構成において、光アンプを挿入した場合で拡張性を
持たせた構成例である。

【００３５】光スイッチで光スイッチ部を構成する場
合、各光スイッチでロスを生じるので、このロスを補償
するために各光スイッチの後段に光アンプが必要とな
る。更に、光信号を光スイッチ部に入力する場合に、伝
送路で受けた損失を補償するために、光スイッチ部の入
力ポート側にも光アンプが必要となる。なお、同図で
は、光スイッチ部全体の規模としては、６４×６４を想
定しているが、必ずしもこれに限られるものではない。

【００３６】入力ポート側から入力された光信号は、最
初に光アンプで伝送路における損失が補償され、１段目
の光スイッチに入力される。この光スイッチに入力され
た光信号は、不図示の制御回路の指示に基づき、１段目
の光スイッチの１６個の出力ポートのいづれかから出力
され、光アンプによって増幅されて、１段目の光スイッ
チによる損失が補償される。１段目の光スイッチの１６
個の出力ポートは、２段目の１６個の光スイッチにそれ
ぞれ対応しており、１段目から出力された光信号は２段
目の１６個の光スイッチの内のいずれか１つに入力さ
れ、ルーティングされる。２段目の１つの光スイッチの
出力ポートは、それぞれ３段目の８つの光スイッチに対
応しており、２段目から出力された光信号は、光アンプ
で２段目の光スイッチによる損失の補償を受け、３段目
の８つの光スイッチのいずれかに入力される。そして、
３段目の光スイッチで切り替えが行われ、３段目の光ス
イッチから出力され、光アンプで増幅されてから、光ス
イッチ部の外部に送出される。

【００３７】上記説明では、光スイッチ部は最大限増設
されていることを前提に説明したが、スイッチング容量
がもっと少なくて良い場合には、１段目と３段目の増設
ユニットが減らされるので、２段目の各光スイッチの入
力ポート及び出力ポートの内、使用されないものができ
る。この場合の動作も上記説明と基本的に同じなので説
明は省略する。

【００３８】同図の場合、光アンプの挿入位置として
は、入力ポート側（伝送路での伝送損失を補償する
為）、１段目と２段目のスイッチの間（１段目のスイッ
チでの損失を補償する為）、２段目と３段目のスイッチ
の間（２段目のスイッチでの損失を補償する為）、そし
て出力ポート側（３段目でのスイッチでの損失を補償す
る為）、の計４箇所ある。先にも述べたように３段回路
では、２段目のスイッチを全て予め用意しておく必要が
ある。そこで光アンプは１段目と３段目の光スイッチの
各入出力に配置し、光アンプ−光スイッチ−光アンプを
増設ユニットとして順次増設していく。増設する場合に
は、１段目と３段目に必要な数の光スイッチ（同図の場
合、８×１６、１６×８の光スイッチ）を配置し、既に
設けられている２段目の８×８の各光スイッチと接続す
るようにすればよい。

【００３９】このように、光スイッチのスイッチング容
量に合わせて数を変更することの出来る１段目と３段目
の光スイッチと光アンプを組み合わせて、増設単位とす
ることにより、光アンプを最小限設ければ良くなる。す
なわち、光アンプを２段目の光スイッチと組み合わせて
設置する場合には、２段目の光スイッチが始めから全ス
イッチを配置しておく必要があることから、光アンプも
２段目の光スイッチに合わせて、使用されるかされない
かに関わらず２段目の全ての光スイッチのポート数だけ
設けなくてはならなくなる。従って、実際には使用され
ない光スイッチを設置する必要があるので、初期投資と
して無駄な投資をしなければならない。これに対し、１
段目、及び３段目の光スイッチと組み合わせれば、光ア
ンプの数も必要最小限に抑えることが出来、初期投資の
無駄をなくすことができる。

【００４０】図２は従来の３段回路の構成において、２
段目のスイッチにおいても拡張性を持たせた構成例であ
る。具体的には、１段目のスイッチの各出力ポートに１
×８スイッチ、３段目のスイッチの各入力ポートに８×
１スイッチを具備する。また、１×８スイッチの８本の
出力ポートは各々異なる８個の８×１スイッチの一つの
入力ポートに接続される。この時８個の８×１スイッチ
の出力ポートは、それぞれ異なる８個の３段目のスイッ
チに接続されている。そして１段目と３段目の各光スイ
ッチを増設ユニットとし、１段目と３段目の増設ユニッ
トにつながる２段目の１×８光スイッチ（１６個）と８
×１光スイッチ（１６個）を更に増設ユニットとして順
次増設していく。なお、ここでは、１×８や８×１のス
イッチや８×１６、１６×８のスイッチを例に説明した
が、実際には、ｍ１×ｍ２、ｍ２×ｍ１のスイッチ（ｍ
１≧２×ｍ２−１：これは非閉塞条件を示す；non-bloc
king）や１×ｋやｋ×１のスイッチ（ｋは自然数）が使
用可能である。

【００４１】更に、図２では、光アンプを挿入してい
る。光アンプの挿入位置は、１段目及び３段目の光スイ
ッチ（光空間スイッチ）の入出力側である。従って、図
１と同様に、１段目及び３段目の増設単位は、光スイッ
チとその入出力側に配置された光アンプとなる。このよ
うに、同図では、図１と同様、光アンプを余分に設ける
必要がないという意味で、初期投資の無駄を省くことが
出来ると共に、２段目の構成を図１とは異ならせたこと
により、２段目にも増設単位を設定することが出来るよ
うになっている。よって、図１のように２段目に、後の
増設を見込んで、予め全ての光スイッチを設置しておか
なくても、増設が必要になった時点で２段目の増設単位
を増やせばよい。すなわち、図１に比べて、更に初期投
資の無駄を省くことができる。

【００４２】なお、光アンプは、図１と同様に、１段目
及び３段目の光スイッチとともに増設単位として構成し
ている様子を示したが、同図の場合、２段目も増設単位
を構成可能であるので、１段目の光スイッチの出力側の
光アンプ、および３段目の光スイッチの入力側の光アン
プを２段目の増設単位に組み込んだ構成とする事も出来
る。すなわち、１段目の光スイッチの出力側の光アンプ
を２段目の１×８スイッチの入力側に設け、３段目の光
スイッチの入力側の光アンプを２段目の８×１スイッチ
の出力側に設けて、増設単位とすることが可能である。

【００４３】図３は、図２の構成において、増設の様子
を示す図である。同図は、図２の６４×６４スイッチの
構成において、スイッチ規模を１６×１６に設定した場
合の構成を示している。

【００４４】同図の構成においては、１段目の増設ユニ
ットは２つ設けられており、２段目、３段目の増設ユニ
ットも同様に２つずつ設けられている。図２のように、
６４×６４のスイッチを構成する場合には、これら増設
ユニットをそれぞれの段において、８つずつの増設ユニ
ットを設ける。同図の構成で、最小のスイッチング容量
は、８×８であり、１段目、２段目、及び３段目の増設
ユニットをそれぞれ１つずつ設けるようにする。このと
き、１×８スイッチの８つの出力ポートの内、実際に使
用されるのは１つだけである。同様に、８×１スイッチ
の８つの入力ポートの内、実際に使用されるのは１つで
ある。次に、８×８スイッチから１６×１６のスイッチ
に増設しようとする場合には、１段目、２段目、及び３
段目のそれぞれに増設ユニットを１つずつ加え、２段目
の１×８スイッチと８×１スイッチの配線をそれぞれ異
なる増設ユニット間で行うようにする。このとき、１×
８スイッチの出力ポートの内、実際に使用されるのは、
２つのみであり、８×１スイッチの入力ポートの内、実
際に使用されるのも２つのみである。このようにして、
スイッチを増設する場合には各段の増設ユニットを順次
増やしていくと共に、２段目の１×８スイッチの出力ポ
ートと８×１スイッチの入力ポートとをそれぞれ新たに
接続する作業を行う。そして、最大限スイッチング容量
を増加した場合が、図２の状態である。図２では、全て
の増設ユニットを記載することは行っていないが、実際
には各段に増設ユニットが８つずつあり、２段目の１×
８スイッチの出力ポートと８×１スイッチの入力ポート
は全て使用されている状態となる。

【００４５】なお、同図の１×８スイッチは、入力した
光信号を８つの出力ポートのいずれかに出力し、８×１
スイッチは、８つの入力ポートから入力した光信号の内
１つを出力ポートに出力すればよいので、１×８スイッ
チ及び８×１スイッチの一方は、１×８あるいは８×１
の光カプラでよい。

【００４６】また、図２、図３では、各光スイッチのス
イッチング容量に関し、特定の値を例にとって説明した
が、図１で説明したように、任意のスイッチング容量の
光スイッチを使用可能である。図４及び図５は、光スイ
ッチ部として５段回路を採用した場合の構成例である。

【００４７】図４は、従来の５段回路の構成において、
光アンプを挿入した場合で拡張性を持たせた構成例であ
る。光アンプの挿入位置としては、入力ポート側（伝送
路での伝送損失を補償する為）、１段目と２段目のスイ
ッチの間（１段目のスイッチでの損失を補償する為）、
２段目と３段目のスイッチの間（２段目のスイッチでの
損失を補償する為）、３段目と４段目のスイッチの間
（３段目のスイッチでの損失を補償する為）、４段目と
５段目のスイッチの間（４段目のスイッチでの損失を補
償する為）、そして出力ポート側（５段目でのスイッチ
での損失を補償する為）の計６個所ある。５段回路で
は、３段回路の２段目のスイッチのように、３段目のス
イッチを全て予め用意しておく必要がある。そこで、光
アンプは１段目と５段目の光スイッチの各入出力に、ま
た、２段目の光スイッチの各出力と４段目の光スイッチ
の各入力に配置する。そして、光アンプ−光スイッチ−
光アンプからなる増設ユニット（１段目と５段目）、１
段目の増設ユニットにつながり、光スイッチ−光アンプ
からなる増設ユニット（２段目）、５段目の増設ユニッ
トにつながり、光アンプ−光スイッチからなる増設ユニ
ット（４段目）を順次増設していく。例えば、同図の場
合、２段目と３段目の増設ユニットは、入出力ポートの
増加数が６４個を越す毎に１個増設する必要があり、一
方、１段目と５段目の増設ユニットは入出力ポートの増
加数が８個を越す毎に１個増設する必要がある。

【００４８】なお、前述のように、各光スイッチのスイ
ッチング容量は、それぞれ設計者が適宜選択されるべき
ものであって、同図の構成に限定されるものではない。
図５は、従来の５段回路の構成において、３段目のスイ
ッチにおいても拡張性を持たせた構成例である。

【００４９】具体的には、２段目のスイッチの各出力ポ
ートに１×８スイッチ、４段目のスイッチの各入力ポー
トに８×１スイッチを具備する。また、１×８スイッチ
の８本の出力ポートは各々異なる８個のユニット内の１
つの８×１スイッチの一つの入力ポートに接続される。
この時、８個の８×１スイッチの出力ポートは、それぞ
れ４段目の異なる８個の増設ユニット内の光スイッチに
接続されている。

【００５０】光アンプを含まない構成の場合には、光ス
イッチからなる増設ユニット（１段目と５段目）、１段
目の増設ユニットにつながり、光スイッチからなる増設
ユニット（２段目）、５段目の増設ユニットにつなが
り、光スイッチからなる増設ユニット（４段目）、２段
目と４段目の増設ユニットにつながり、１×８光スイッ
チ（２５６個）と８×１光スイッチ（２５６個）からな
る増設ユニット（５段目）を順次増設していく。

【００５１】光アンプを挿入した場合には、１段目は、
１つの８×１６スイッチと、この入出力側にそれぞれ設
けられる光アンプとが１つの増設ユニットを構成する。
同様に、５段目は、１つの１６×８スイッチと、この入
出力側にそれぞれ設けられた光アンプとが１つの増設ユ
ニットを構成する。２段目は、１６個の８×１６スイッ
チと、各８×１６スイッチの出力側に設けられる光アン
プとが増設ユニットを構成する。同様に、４段目は、１
６個の１６×８スイッチと、各１６×８スイッチの入力
側に設けられる光アンプとが増設ユニットを構成する。
３段目は、２段目の増設ユニットに含まれる８×１６ス
イッチの出力ポートの数と同数の、２５６個の１×８ス
イッチと、４段目の増設ユニットに含まれる１６×８ス
イッチの入力ポートの数と同数の、２５６個の８×１ス
イッチとが増設ユニットを構成する。

【００５２】なお、光アンプは、必ずしも同図のように
配置しなくてもよい。すなわち、２段目の増設ユニット
の８×１６スイッチの出力側の光アンプは、３段目の１
×８スイッチの入力側に配置し、３段目の増設ユニット
に組み込んでもよい。また、同様に、４段目の増設ユニ
ットの１６×８スイッチの入力側の光アンプは、３段目
の８×１スイッチの出力側に配置し、３段目の増設ユニ
ットに組み込んでもよい。また、初期投資がやや大きく
なるが、１段目の８×１６の出力側の光アンプ、及び５
段目の１６×８スイッチの入力側の光アンプを２段目、
及び４段目の増設ユニットにそれぞれ組み込んでもよ
い。

【００５３】図６に光空間スイッチの構成例、及びｋ×
２ｋ（２ｋ×ｋ）の光空間スイッチの構成例を示す。な
お、同図で、Ｃｒｏｓｓと記載されているのは、光信号
の進路が交叉することを示しており、Ｂａｒは光信号の
進路が平行になることを示している。各交叉点での光信
号の進路がＣｒｏｓｓとなるかＢａｒとなるかは、不図
示の制御回路から与えられる制御信号によって決定され
る。

【００５４】同図（ａ）の光空間スイッチは、図１〜図
５における各光スイッチの基本単位となる構成の一例で
ある。同図（ａ）の構成では、４×４スイッチを例とし
て取り上げている。同図（ａ）に示されているように、
光空間スイッチは、基板６２に互いに交叉する光導波路
を形成し、各導波路の交叉部分（図中、丸で囲まれてい
る部分）に電圧の印加等により光信号の進路を変更する
ことの出来る構成を設ける。各導波路の交叉部分に印加
される電圧等は不図示の駆動回路で生成される。基板６
２上に形成された各光導波路には、入力ファイバ６０か
ら光信号が入力され、入力された光信号は、各交叉部分
で進路が切り替えられながら導波路内を進行し、駆動回
路から与えられた制御に従って、所望の出力ファイバ６
１に送出される。

【００５５】同図（ａ）に示したのは、４×４スイッチ
の構成例であるが、よりスイッチング容量の大きい光空
間スイッチを使用することも可能である。同図（ａ）の
光空間スイッチの詳細は、例えば、特公平６−６６９８
２号公報に記載されている。

【００５６】同図（ｂ）は、同図（ａ）のような光空間
スイッチを使用して、一般にｋ×２ｋ、あるいは、２ｋ
×ｋ（ｋは自然数）スイッチを構成する方法を示した図
である。

【００５７】前述したように、光ＸＣを構成する場合
に、出力ポートがあるにも係わらず入力された光信号
が、その出力ポートから出力できないという「閉塞」を
生じさせないためには、光ＸＣに使用する光スイッチの
出力ポートの数が入力ポートの数の２倍であればよい。
従って、入力ポートの数ｋに対し、出力ポートの数が２
ｋである光スイッチを光ＸＣに使用すれば、非閉塞の光
ＸＣを構成することができる。

【００５８】同図（ａ）のようなｋ×ｋタイプの光空間
スイッチを使用してｋ×２ｋ、あるいは２ｋ×ｋタイプ
の光スイッチを構成するには、同図（ｂ）に示すよう
に、ｋ×ｋタイプの光空間スイッチを２つと、１×２タ
イプの光スイッチを用いればよい。１×２タイプの光ス
イッチは、例えば、Ｙ分岐導波路の分岐部分に光信号の
経路を電気的に切り替える構成を設けたものを使用すれ
ばよい。

【００５９】ｋ個の入力光信号は、各入力毎に設けられ
る１×２スイッチでｋ×ｋスイッチのいずれかに入力さ
れる。この制御は、不図示の制御回路の指示により、不
図示の駆動回路を介して行われる。１×２スイッチで振
り分けられた光信号は、入力したｋ×ｋスイッチで切り
換えられ、２ｋ個ある出力のいずれかに出力される。

【００６０】２ｋ×ｋスイッチは、同図（ｂ）の入力と
出力を逆にして使用すれば容易に得ることが出来る。図
７は、図１４（ａ）に示した波長固定型光ＸＣシステム
において、内部に光アンプを備える波長選択部の構成例
である。

【００６１】同図に示す波長選択部は、入力ポートの数
が１６、且つ、出力ポートの数が１６の構成を示してい
る。各入力ポートからはλ１〜λ３２の波長の光信号が
多重されて伝送されてきており、各出力ポートからも波
長λ１〜λ３２の波長の光信号が多重されて出力され
る。入力ポート側から入力された波長多重光信号は、１
×１６光カプラ７０で分岐される。光カプラ７０が１×
１６の構成を取っているのは、出力ポートが１６個ある
ことに対応している。なお、１×１６光カプラ７０に入
力する光信号は、１×１６光カプラ７０で分岐される前
に、光アンプで増幅される。これは、伝送路を伝播する
ことによるロスを補償するために行われるものである。
１×１６光カプラ７０で分岐された光信号は、再び光ア
ンプで増幅されてから多波長フィルタに入力される。こ
こでの光アンプによる増幅は、１×１６光カプラ７０に
よるロスを補償するために行われる。多波長フィルタ
は、入力された光信号のうち、所望の波長の光信号（１
以上の任意の波長の光信号）を選択出力し、光アンプを
介して１６×１光カプラ７２に入力する。ここでの光ア
ンプの役割は、多波長フィルタによるロスを補償するこ
とである。

【００６２】光カプラ７２が１６×１構成を取っている
のは、入力ポートが１６個あることに対応している。１
６×１光カプラ７２に入力された各光信号は互いに合波
され、波長λ１〜λ３２を含む波長多重光信号として出
力される。

【００６３】なお、同図では１×１６、１６×１光カプ
ラを特に取り上げて説明しているが、一般に、光カプラ
の構成としては出入力ポートの数がそれぞれｋ個であっ
た場合、１×ｋ、ｋ×１光カプラを使用可能である。

【００６４】光アンプの挿入位置としては、入力ポート
側（伝送路での伝送損失を補償する為）、１×１６光カ
プラ７０と多波長フィルタの間（１×１６光カプラ７０
での損失を補償する為）、多波長フィルタと１６×１光
カプラ７２の間（多波長フィルタでの損失を補償するた
め）、そして出力ポート側（１６×１光カプラ７２での
損失を補償する為）の計４箇所ある。ここで多波長フィ
ルタは、波長多重入力光信号の中から所望の複数の波長
を選択するフィルタであり、その例としては音響光学フ
ィルタが挙げられる。本構成では、ポート数の増加に伴
い多波長フィルタを追加する必要がある。そこで光アン
プは多波長フィルタの各入出力に配置し、光アンプ−多
波長フィルタ−光アンプを増設ユニットとして順次増設
していく。また、ポート数を増加する際の増設ユニット
としては、光アンプ−１×１６光カプラ、及び１６×１
光カプラ−光アンプそれぞれを増設ユニットとしてポー
ト数の増加を行うことが出来る。

【００６５】図８は、図７の構成において、光アンプ−
多波長フィルタ−光アンプが集積化技術を用いて製造さ
れている場合の構成例を示している。同図に示される構
成においては、図７と同様に、光アンプ−１×１６光カ
プラ、及び１６×１光カプラ−光アンプをそれぞれ増設
ユニットとしてポート数の増設を図ると共に、複数の多
波長フィルタとその前後の光アンプを１つの増設ユニッ
トとしている。

【００６６】図７では１個の多波長フィルタを基に増設
ユニットを設定したが、集積化技術を用い複数の多波長
フィルタを１つの光モジュールとした場合には、図８に
示したような増設ユニットを設定することも可能であ
る。

【００６７】同図の場合には、光カプラとして１×１６
や１６×１構成のものを使用しているので、入出力ポー
トの数は１６個が最大である。しかし、前述したよう
に、光カプラを一般に１×ｋ、ｋ×１（ｋは自然数）構
成とすることにより、入出力ポートをそれぞれｋ個まで
増設が可能となる。

【００６８】光アンプの配置は、図７で説明した通りで
あって、１×１６光カプラの前段の光アンプは、伝送路
で光信号が受けたロスを補償するためのものである。多
波長フィルタの前段の光アンプは１×１６光カプラによ
るロスを補償するものであり、多波長フィルタの後段の
光アンプは多波長フィルタによるロスを補償するもので
ある。最後に、１６×１光カプラの後段の光アンプは、
１６×１光カプラによるロスを補償するためのものであ
る。

【００６９】図９は、図１４（ｂ）に示した波長選択部
の構成において、光アンプを挿入した場合で拡張性を持
たせた構成例である。同図の場合には、波長変換型光Ｘ
Ｃに適用される波長選択部の構成であって、入力される
波長多重光信号の各波長の光信号をそれぞれ別々の出力
ポートから出力できるように、出力ポートが５１２個設
けられている。この出力ポートの数に対応して、入力側
に設けられた光カプラ９０は１×５１２構成となってい
る。即ち、波長λ１〜λ３２の光信号が波長多重された
波長多重光信号を１つの入力として、これを、５１２個
の同じ波長多重光信号に分岐する。光カプラ９０が５１
２個の出力を持っているのは、同図の波長選択部の出力
ポートが５１２個あることに対応している。分岐された
各光信号は、それぞれ光アンプで増幅され、波長フィル
タに入力される。波長フィルタは、入力された波長多重
光信号の中から所望の波長の光信号を選択出力する。波
長フィルタから出力された光信号は、光アンプによって
増幅され、１６×１光カプラ９１に入力されて、合波さ
れ、出力ポートから送信される。光カプラ９１の入力が
１６個あるのは、同図の波長選択部の入力ポートが１６
個あることに対応している。

【００７０】光アンプの挿入位置としては、入力ポート
側（伝送路での伝送損失を補償する為）、１×５１２光
カプラ９０と波長フィルタの間（１×５１２光カプラ９
０での損失を補償する為）、波長フィルタと１６×１光
カプラ９１の間（波長フィルタでの損失を補償する
為）、出力ポート側（１６×１光カプラ９１での損失を
補償する為）の計４箇所ある。そして、１×５１２光カ
プラ９０内部にも損失補償用の光アンプを挿入する必要
がある場合は挿入する。例えば、１×５１２程度のカプ
ラでは同図下に示したように１×８光カプラを３段に接
続して構成することが一般的であり、その場合は１段目
と２段目、２段目と３段目の間にも光アンプを挿入する
ことになる。つまり本構成例においては、光アンプの挿
入箇所は合計６個所となる。ここで波長フィルタは、波
長多重入力光信号の中から所望の１波長を選択するフィ
ルタであり、その例としては音響光学フィルタやファイ
バファブリペローフィルタ等が挙げられる。本構成で
は、ポート数や波長数の増加に伴い波長フィルタを追加
する必要がある。そこで光アンプは、図７の波長固定型
と同じように波長フィルタの各入出力に配置し、光アン
プ−波長フィルタ−光アンプを増設ユニットとして順次
増設していく。また、入出力ポートの増設ユニットとし
て、光アンプ−１×５１２光カプラ、及び、１６×１光
カプラ−光アンプをそれぞれ増設ユニットとして構成す
る。

【００７１】図１０、及び図１１は、図９の構成におけ
る増設ユニットの構成の変形例を示す図である。図９で
は、１個の波長フィルタを基に増設ユニットを設定した
が、集積化技術を用い複数の波長フィルタを１つの光モ
ジュールとすることにより、図１０、図１１に示すよう
な増設ユニットを設定することも可能である。

【００７２】図１０では、図９と同様に、光アンプ−１
×５１２光カプラ、及び１６×１光カプラ−光アンプを
それぞれ増設ユニットとすると共に、１つの１６×１光
カプラに接続される１６組の光アンプ−波長フィルタ−
光アンプを１つの増設ユニットとしている。このよう
に、光素子の集積化技術を使うことによって、より多く
の波長フィルタ等を含んだユニットを増設ユニットとし
て使用することが出来るので、増設に際し多くの光素子
間の結線や配置決め等の作業を簡単化することが出来
る。

【００７３】例えば、同図の場合、入力ポート数を１６
個から１７個に増設しようとする場合、出力ポートは３
２個増やす必要がある（波長多重数が３２であることに
対応する）。この場合、出力側の、１６×１光カプラの
増設ユニットを３２個増設する必要があると共に、図９
の構成では、波長フィルタの増設ユニットを１６×３２
＝５１２個増やす必要がある。しかし、図１０の構成で
は、既に、１６個の波長フィルタが１つの増設ユニット
として構成されているので、新たに必要となる増設ユニ
ットの数は、３２個で良いことになる。このように、複
数の波長フィルタを１つの増設ユニットとすることによ
り、増設時に準備すべき増設ユニットの数をかなり減少
することが出来るので、作業能率の向上、及び作業の信
頼性の向上に大きく寄与することになる。

【００７４】なお、１×５１２光カプラの構成として
は、図９と同様、１×８光カプラを３段に接続し、その
間に光アンプを設けた構成を示している。図１１は、更
に、波長フィルタの集積化を進めて増設ユニットを構成
した場合を示す図である。

【００７５】入力側の増設ユニットとしては、光アンプ
ー１×５１２光カプラ構成を採用しており、出力側の増
設ユニットとしては、１６×１光カプラ−光アンプ構成
を採用している。また、１×５１２光カプラとしては、
１×８光カプラを３段に設け、その間に光アンプを配置
した構成を示している。

【００７６】波長フィルタの増設ユニットとしては、１
６×３２＝５１２個の波長フィルタを集積化し、それぞ
れの波長フィルタの入力側及び出力側それぞれに光アン
プを配置した構成を採用している。このように、多数の
波長フィルタを集積化して増設ユニットを構成しておく
と、入力ポート及び出力ポートの増設時に必要となる波
長フィルタの増設ユニットの数を減らして、作業能率、
及び作業の信頼性の向上に役立つ。特に、図１１の場合
では、入力ポートを１５個から１６個に増設しようとす
る場合には、出力ポートの数が３２個増える。しかし、
図１１の波長フィルタの増設ユニットの場合には、増設
ユニット１つで出力ポート３２個をカバーするので、増
設時に必要となる波長フィルタの増設ユニットの数は１
つだけでよい。

【００７７】なお、上記説明では、光スイッチ部や波長
選択部の入出力ポートの数や、その中に用いられる光ス
イッチや光カプラの構成を特定の数値を挙げて説明した
が、本発明は、これら特定の数値に限定されず、適用が
可能である。これら具体的な数値は、本発明を利用する
当業者によって適切に設定されるべきものである。

【００７８】

【発明の効果】以上説明した様に、３段光スイッチ回路
網において光アンプを１段目と３段目の光スイッチの各
入出力に配置し、光アンプ−光スイッチ−光アンプを増
設ユニットとして順次増設したり、１段目のスイッチの
各出力ポートに１×ｋスイッチ（ｋは自然数）、３段目
のスイッチの各入力ポートにｋ×１スイッチを具備し、
１段目と３段目の各増設ユニットにつながる複数の１×
ｋスイッチと複数のｋ×１スイッチを２段目における増
設単位として順次増設することで、拡張性を持たせた構
成とすることができ、本構成を用いた光伝送システムの
性能向上に寄与するところが大きい。

【００７９】また、５段光スイッチ回路網において光ア
ンプを１段目と５段目の光スイッチの各入出力に、また
２段目の光スイッチの各出力と４段目の光スイッチの各
入力に配置し、光アンプ−光スイッチ−光アンプからな
る増設ユニット（１段目と５段目）、１段目の増設ユニ
ットにつながり光スイッチー光アンプからなる増設ユニ
ット（２段目）、５段目の増設ユニットにつながり光ア
ンプ−光スイッチからなる増設ユニット（４段目）を順
次増設したり、２段目のスイッチの各出力ポートに１×
ｋスイッチ、４段目のスイッチの各入力ポートにｋ×１
スイッチを具備し、２段目と４段目の各増設ユニットに
つながる複数の１×ｋスイッチと複数のｋ×１スイッチ
を３段目における増設ユニットとして順次増設すること
で、拡張性を持たせた構成とすることができ、本構成を
用いた光伝送システムの性能向上に寄与するところが大
きい。

【００８０】更に波長フィルタあるいは多波長フィルタ
を用いた波長選択部において、光アンプ−光カプラ、光
カプラ−光アンプ、あるいは、１個または複数の光アン
プ−多波長フィルタ（または波長フィルタ）−光アンプ
を増設ユニットとして順次増設することで、拡張性を持
たせた構成とすることができ、本構成を用いた光伝送シ
ステムの性能向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】３段回路構成の場合の光スイッチ部の構成例を
示す図（その１）である。

【図２】３段回路構成の場合の光スイッチ部の構成例を
示す図（その２）である。

【図３】３段回路構成の場合の光スイッチ部の構成例を
示す図（その３）である。

【図４】光スイッチ部として５段回路を採用した場合の
構成例を示す図（その１）である。

【図５】光スイッチ部として５段回路を採用した場合の
構成例を示す図（その２）である。

【図６】光空間スイッチの構成例、及びｋ×２ｋ（２ｋ
×ｋ）の光空間スイッチの構成例を示す図である。

【図７】図１４（ａ）に示した波長固定型光ＸＣシステ
ムにおいて、内部に光アンプを備える波長選択部の構成
例である。

【図８】図７の構成において、光アンプ−多波長フィル
タ−光アンプが集積化技術を用いて製造されている場合
の構成例を示している。

【図９】図１４（ｂ）に示した波長選択部の構成におい
て、光アンプを挿入した場合で拡張性を持たせた構成例
である。

【図１０】図９の構成における増設ユニットの構成の変
形例を示す図（その１）である。

【図１１】図９の構成における増設ユニットの構成の変
形例を示す図（その２）である。

【図１２】一般的な光ネットワークの構成を示す図であ
る。

【図１３】波長多重光ＸＣシステムの光信号処理部の一
般的な構成を示す図（その１）である。

【図１４】波長多重光ＸＣシステムの光信号処理部の一
般的な構成を示す図（その２）である。

【符号の説明】

６０ 入力ファイバ ６１ 出力ファイバ ６２ 基板 ７０ １×１６光カプラ ７２、９１ １６×１光カプラ ９０ １×５１２光カプラ １３００、１３０５ 入力伝送路 １３０１、１３０６ 出力伝送路 １３０２、１３０７ 光信号処理部 １３０３、１３０８ 制御部 １４００、１５００ 入力路 １４０１ 分波器 １４０２ 光スイッチ部 １４０３、１５０４ 合波器 １４０４、１５０２ 出力路 １４０５、１５０３ 波長変換部 １５０１ 波長選択部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 卓二 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 津山 功 神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目３番９ 号 富士通ディジタル・テクノロジ株式会 社内 (72)発明者 中島 一郎 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】波長多重された光信号を複数のポートから
   入力し、ルーティングして、複数のポートから出力する
   光交換機において、 入力された光信号に含まれる特定の波長の光信号を選択
   的にルーティングするルーティング素子と、 該入力された光信号、あるいは、該特定の波長の光信号
   を増幅する光増幅手段とを備え、 該ルーティング素子と該光増幅手段とを組み合わせて増
   設ユニットを構成し、該増設ユニットの設置数を増やす
   ことによって該光交換機のスイッチング容量を増加可能
   な構成としたことを特徴とする光交換機。
2. 【請求項２】前記ルーティング素子は、光空間スイッチ
   であることを特徴とする請求項１に記載の光交換機。
3. 【請求項３】前記光空間スイッチは、ｋ×２ｋ（ｋは自
   然数）光スイッチ、あるいは、２ｋ×ｋ光スイッチであ
   ることを特徴とする請求項２に記載の光交換機。
4. 【請求項４】前記光空間スイッチは、ｋ×２ｋ（ｋは自
   然数）光スイッチ、あるいは、２ｋ×ｋ光スイッチを複
   数組み合わせたものであることを特徴とする請求項２に
   記載の光交換機。
5. 【請求項５】前記ルーティング素子は、１×ｋ（ｋは自
   然数）光スイッチとｋ×１光スイッチとを接続したもの
   であることを特徴とする請求項１に記載の光交換機。
6. 【請求項６】前記ルーティング素子は、波長フィルタで
   あることを特徴とする請求項１に記載の光交換機。
7. 【請求項７】前記波長フィルタは音響光学フィルタであ
   ることを特徴とする請求項６に記載の光交換機。
8. 【請求項８】前記波長フィルタは、ファイバファブリペ
   ローフィルタであることを特徴とする請求項６に記載の
   光交換機。
9. 【請求項９】各段が複数の光空間スイッチを含む３段光
   スイッチ回路網からなる光交換機において、 １段目と３段目の光空間スイッチの各入出力に配置され
   た光アンプを備え、 光空間スイッチと該光空間スイッチの入出力両側の光ア
   ンプとを増設ユニットとして該光交換機のスイッチング
   容量を拡張可能な構成としたことを特徴とする光交換
   機。
10. 【請求項１０】各段が複数の光空間スイッチを含む３段
    光スイッチ回路網からなる光交換機において、 １段目の光空間スイッチの各出力ポートに設けられた１
    ×ｋ（ｋは自然数）光スイッチと、 ３段目の光空間スイッチの各入力ポートに設けられたｋ
    ×１光スイッチとを具備し、 １段目と３段目の１個の光空間スイッチにつながる１×
    ｋ光スイッチとｋ×１光スイッチを２段目における増設
    ユニットとして該光交換機のスイッチング容量を拡張可
    能な構成としたことを特徴とする光交換機。
11. 【請求項１１】各段が複数の光空間スイッチを含む３段
    光スイッチ回路網からなる光交換機において、 １段目と３段目の１個の光空間スイッチの各入出力に配
    置された光アンプと、 １段目の光空間スイッチの各出力ポートに設けられた１
    ×ｋ（ｋは自然数）光スイッチと、 ３段目の光空間スイッチの各入力ポートに設けられたｋ
    ×１光スイッチとを具備し、 １段目と３段目の増設ユニットにつながる１×ｋ光スイ
    ッチとｋ×１光スイッチを２段目における増設ユニット
    とし、光空間スイッチと該光空間スイッチの入出力両側
    の光アンプとを１段目と３段目における増設ユニットと
    して該光交換機のスイッチング容量を拡張可能な構成と
    したことを特徴とする光交換機。
12. 【請求項１２】各段が複数の光空間スイッチを含む５段
    光スイッチ回路網からなる光交換機において、 １段目と５段目の光空間スイッチの各入出力に配置さ
    れ、光空間スイッチと組み合わされて１段目と５段目の
    増設ユニットを構成する第１の光アンプと、 ２段目の光空間スイッチの各出力に配置され、光空間ス
    イッチと組み合わされて増設ユニットを構成する第２の
    光アンプと、 ４段目の光空間スイッチの各入力に配置され、光空間ス
    イッチと組み合わされて増設ユニットを構成する第３の
    光アンプとを備え、 上記各増設ユニット数を順次増加することによって該光
    交換機のスイッチング容量を拡張可能な構成としたこと
    を特徴とする光交換機。
13. 【請求項１３】各段が複数の光空間スイッチを含む５段
    光スイッチ回路網からなる光交換機において、 ２段目の光空間スイッチの各出力ポートに設けられた１
    ×ｋ（ｋは自然数）光スイッチと、 ４段目の光空間スイッチの各入力ポートに設けられたｋ
    ×１光スイッチとを具備し、 ２段目と４段目の光空間スイッチにつながる１×ｋ光ス
    イッチとｋ×１光スイッチを３段目における増設ユニッ
    トとして該光交換機のスイッチング容量を拡張可能な構
    成としたことを特徴とする光交換機。
14. 【請求項１４】各段が複数の光空間スイッチを含む５段
    光スイッチ回路網からなる光交換機において、 １段目と５段目の光空間スイッチの各入出力に配置さ
    れ、光空間スイッチと組み合わされて１段目と５段目の
    増設ユニットを構成する第１の光アンプと、 ２段目の光空間スイッチの各出力に配置され、光空間ス
    イッチと組み合わされて増設ユニットを構成する第２の
    光アンプと、 ４段目の光空間スイッチの各入力に配置され、光空間ス
    イッチと組み合わされて増設ユニットを構成する第３の
    光アンプと、 ２段目の光空間スイッチの各出力ポートに設けられた１
    ×ｋ（ｋは自然数）光スイッチと、 ４段目の光空間スイッチの各入力ポートに設けられたｋ
    ×１光スイッチとを具備し、 ２段目と４段目の増設ユニットにつながる１×ｋ光スイ
    ッチとｋ×１光スイッチを３段目における増設ユニット
    とし、上記各増設ユニット数を順次増加することによっ
    て該光交換機のスイッチング容量を拡張可能な構成とし
    たことを特徴とする光交換機。
15. 【請求項１５】複数の入出力光伝送路を収容し、入力さ
    れた波長多重光信号を各波長の光信号毎に処理する回路
    を有する光交換機において、 少なくとも１つの波長の光信号を該波長多重光信号から
    選択出力する波長フィルタと、 該波長フィルタの各入出力に配置された光アンプとを備
    え、 該波長フィルタと該光アンプとを組み合わせたものを増
    設ユニットとし、その数を増加させることにより該光交
    換機の処理容量を拡張可能な構成としたことを特徴とす
    る光交換機。
16. 【請求項１６】前記増設ユニットは、複数の前記波長フ
    ィルタと複数の前記光アンプとを組み合わせたことを特
    徴とする請求項１５に記載の光交換機。
17. 【請求項１７】前記光交換機の前記回路は、（波長多重
    数×出力光伝送路数）の出力ポートを収容することを特
    徴とする請求項１５に記載の光交換機。
18. 【請求項１８】前記光交換機の前記回路は、（波長多重
    数×出力光伝送路数）の出力ポートを収容することを特
    徴とする請求項１６に記載の光交換機。
19. 【請求項１９】入力光伝送路側に設けられた光カプラ
    と、 該光カプラの入力側に設けられた光アンプとを更に備
    え、 該光カプラと該光アンプとを組み合わせて増設ユニット
    を構成し、該増設ユニットの数を増加することによって
    該光交換機の処理容量を拡張可能な構成としたことを特
    徴とする請求項１５〜１８のいずれか１つに記載の光交
    換機。
20. 【請求項２０】出力伝送路側に設けられた光カプラと、 該光カプラの出力側に設けられた光アンプとを更に備
    え、 該光カプラと該光アンプとを組み合わせて増設ユニット
    を構成し、該増設ユニットの数を増加することによって
    該光交換機の処理容量を拡張可能な構成としたことを特
    徴とする請求項１５〜１８のいずれか１つに記載の光交
    換機。