JPH11275614A - 光交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 波長多重を用いた空間分割光交換装置または
波長／空間分割光交換装置において、波長多重数を増加
または減少させる手段を提供すること。 【解決手段】 入力光伝送路１０から入力された波長λ
０〜λ７の光信号は、光合波器３１により合波され、光
波長ルータ６に入力される。光波長ルータ６の出力ポー
トｏ０およびｏ２からは波長λ０、λ２、λ４、λ６の
波長多重光信号が、出力ポートｏ１およびｏ３からは波
長λ１、λ３、λ５、λ７の波長多重光信号が出力され
る。空間分割光スイッチ３２は、１対１６までのマルチ
キャストが可能な４×１６光クロスバ・スイッチであ
る。空間分割光スイッチ３２から出力された４波長の波
長多重光信号から、光波長セレクタ３３により所望の波
長の光信号が選択され、出力光伝送路１１に送出され
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、波長多重技術を用
いた光交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信システムの分野において、
光信号を電気信号に変換せず光信号のまま交換する光交
換装置は、電気式の交換装置では実現困難な大容量の交
換を実現する技術として注目されている。光交換技術に
は、空間分割光交換、波長分割光交換、時分割光交換等
の種類があり、さらに、これらを複合した波長／空間分
割光交換、波長／時分割光交換等の技術も存在する。こ
のうち、本発明が直接関連するのは、空間分割光交換及
び波長／空間分割光交換である。

【０００３】空間分割光交換では、チャネルが空間のみ
に割り当てられている。図１１は、空間分割光交換装置
の一例である。第０乃至第３の入力チャネルは、それぞ
れ、第０乃至第３の入力光伝送路１０−０，１０−１，
１０−２，および１０−３に割り当てられ、一方、第０
乃至第３の出力チャネルは、それぞれ、第０乃至第３の
出力光伝送路１１−０．１１−１，１１−２，および１
１−３に割り当てられており、空間分割光スイッチ１
は、任意の入力チャネルと任意の出力チャネルとを接続
することが可能である。

【０００４】空間分割光スイッチ１の例としては、半導
体光増幅器などをゲート・スイッチとして用いたスプリ
ッタ／コンバイナ型光スイッチ（例えば、前野他、電子
情報通信学会１９９６年総合大会、ＳＢ−９−５）があ
る。

【０００５】図１２にスプリッタ／コンバイナ型光スイ
ッチの一例を示す。このスイッチは第０乃至第３の入力
光導波路２０−０，２０−１，２０−２，および２０−
３と、第０乃至第３の光分波器２１−０，２１−２，２
１−２，および２１−３と、第０乃至第１５の光ゲート
・スイッチ２２−１、２２−１，２２−２，２２−３，
２２−４，２２−５，２２−６，２２−７，２２−８，
２２−９，２２−１０，２２−１１，２２−１２，２２
−１３，２２−１４，および２２−１５と、第０乃至第
３の光合波器２３−０，２３−２，２３−２，および２
２−３と、第０乃至第３の出力光導波路２４−０，２４
−１，２４−２，および２３−３とからなる。

【０００６】光ゲート・スイッチ２２−１〜２２−１５
の各々は、典型的には半導体光増幅器であり、電流を流
したときは光を透過するオン状態となり、電流を流さな
いときは光を吸収するオフ状態となる。例えば、第０の
光ゲート・スイッチ２２−０をオンにすると、第０の入
力光導波路２０−０と第０の出力光導波路２４−０とが
接続される。

【０００７】スプリッタ／コンバイナ型光スイッチは、
完全非閉塞で、かつ、ある入力チャネルとある出力チャ
ネルとを接続する際の接続経路が一意に定まる、所謂、
光クロスバ・スイッチであり、このスイッチを用いた空
間分割光交換装置は、クロスバ網になる。しかし、スプ
リッタ／コンバイナ型光スイッチでは（ポート数）２個
の光ゲート・スイッチを必要とするため、ポート数が多
いと実装が困難になるという短所もある。

【０００８】そこで、波長多重を適用することにより、
光ゲート・スイッチ数を削減した、図１３に示すような
空間分割光交換装置が提案されている（例えば、特願平
０９−１１１０４４号（以下、先行技術１と呼ぶ。）参
照）。この空間分割光交換装置では、第０乃至第１５の
入力光伝送路１０−０，１０−１，１０−２，１０−
３，１０−４，１０−５，１０−６，１０−７，１０−
８，１０−９，１０−１０，１０−１１，１０−１２，
１０−１２，１０−１３，１０−１４，および１０−１
５から、それぞれ異なる第０乃至第３の波長λ０〜λ３
のうちのいずれかを１つを持つ第０乃至第１５の入力光
信号が入力され、これらの入力光信号を第０乃至第３の
光合波器３１−０，３１−１，３１−２，および３１−
３により合成する。

【０００９】詳述すると、第０の光合波器３１−０は、
第０乃至第３の入力光伝送路１０−０〜１０−３から供
給される第０乃至第３の波長λ０〜λ３を持つ第０乃至
第３の入力光信号を合波して、第０の合波した光信号を
出力する。同様に、第１の光合波器３１−１は、第４乃
至第７の入力光伝送路１０−４〜１０−７から供給され
る第０乃至第３の波長λ０〜λ３を持つ第４乃至第７の
入力光信号を合波して、第１の合波した光信号を出力す
る。第２の光合波器３１−２は、第８乃至第１１の入力
光伝送路１０−８〜１０−１１から供給される第０乃至
第３の波長λ０〜λ３を持つ第８乃至第１１の入力光信
号を合波して、第３の合波した光信号を出力する。第３
の光合波器３１−３は、第１２乃至第１５の入力光伝送
路１０−１２〜１０−１５から供給される第０乃至第３
の波長λ０〜λ３を持つ第１２乃至第１５の入力光信号
を合波して、第３の合波した光信号を出力する。

【００１０】４×１６の空間分割光スイッチ３２は、最
大１対４のマルチキャストが可能な光クロスバ・スイッ
チであり、第０乃至第３の合波した光信号が供給される
第０乃至第３の入力ポートｉ０，ｉ１，ｉ２，およびｉ
３と、第０乃至第１５の波長多重光信号を出力する第０
乃至第１５の出力ポートｏ０，ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ
４，ｏ５，ｏ６，ｏ７，ｏ８，ｏ９，ｏ１０，ｏ１１，
ｏ１２，ｏ１３，ｏ１４，およびｏ１５とを持つ。空間
分割光スイッチ３２の第０乃至第１５の出力ポートｏ１
〜ｏ１５は、それぞれ、第０乃至第１５の光波長セレク
タ３３Ａ−０，３３Ａ−１，３３Ａ−２，３３Ａ−３，
３３Ａ−４，３３Ａ−５，３３Ａ−６，３３Ａ−７，３
３Ａ−８，３３Ａ−９，３３Ａ−１０，３３Ａ−１１，
３３Ａ−１２，３３Ａ−１３，３３Ａ−１３，３３Ａ−
１４，および３３Ａ−１５に接続されている。第０乃至
第１５の光波長セレクタ３３Ａ−０〜３３Ａ−１５は、
それぞれ、空間分割光スイッチ３２から出力された第０
乃至第１５の波長多重光信号から所望の１波長を選択し
て、第０乃至第１５の選択した光信号を出力する。第０
乃至第１５の光波長セレクタ３３Ａ−０〜３３Ａ−１５
は、それぞれ、第０乃至第１５の出力光伝送路１１−
０，１１−１，１１−２，１１−３，１１−４，１１−
５，１１−６，１１−７，１１−８，１１−９，１１−
１０，１１−１１，１１−１２，１１−１３，１１−１
４，および１１−１５に接続されており、第０乃至第１
５の出力光伝送路１１−０〜１１−１５は、第０乃至第
１５の選択した光信号をそれぞれ第０乃至第１５の出力
光信号として伝送する。

【００１１】以上により、この空間分割光交換装置は１
６×１６クロスバ網の機能を有する。空間分割光スイッ
チ３２は、典型的には先に述べたスプリッタ／コンバイ
ナ型光スイッチであり、６４個の光ゲート・スイッチを
含んでいる。

【００１２】一方、光波長セレクタ３３Ａ（添え字省
略）は、図７のように構成される。入力光導波路４０か
ら入力された第０乃至第３の波長λ０〜λ３を持つ波長
多重光信号は、光波長分波器４１Ａにより波長毎に分波
される。そこで、所望の波長が入力された第０乃至第３
の光ゲート・スイッチ４２−０，４２−１，４２−３お
よび４２−３のみをオンにし、その他をオフにすること
により、所望の波長のみが光合波器４３を経て出力光導
波路４４より出力される。

【００１３】したがって、図１３の空間分割光交換装置
には全部で１２８個の光ゲート・スイッチが使われてい
ることになり、スプリッタ／コンバイナ型光スイッチに
より１６×１６空間分割光交換装置を構成した場合の２
５６個と比べて、ゲート・スイッチ数が半分に削減され
ている。

【００１４】一方、波長／空間分割光交換では、チャネ
ルが波長と空間の両方に割り当てられている。図１４は
波長／空間分割光交換装置の一例を示している。第０乃
至第３の入力チャネルは第０乃至第１の入力光伝送路１
０−１および１０−１と入力光伝送路上の光信号の第０
および第１の波長λ０およびλ１に、第０乃至第３の出
力チャネルは第０および第１の出力光伝送路１１−０お
よび１１−１と出力光伝送路上の光信号の第０および第
１の波長λ０およびλ１に、それぞれ割り当てられてい
る。波長／空間分割光スイッチ２は、任意の入力チャネ
ルと任意の出力チャネルとを接続することが可能であ
る。

【００１５】また、ハード量の少ない波長／空間分割光
交換装置の一例は、特開平３−２１９７９３号公報（以
下、先行技術２と呼ぶ。）に記述されている。この波長
／空間光交換装置の一例を図１５に示す。第０乃至第３
の入力光伝送路１０−０，１０−１，１０−２および１
０−３より、各々が第０乃至第３の波長λ０〜λ３を持
つ第０乃至第３の入力波長多重光信号が４×１６の空間
分割光スイッチ３２に入力される。空間分割光スイッチ
３２は、最大１対４のマルチキャストが可能な光クロス
バ・スイッチであり、第０乃至第３の入力波長多重信号
がそれぞれ供給される第０乃至第３の入力ポートｉ０〜
ｉ３と第０乃至第１５のスイッチした波長多重信号を出
力する第０乃至第１５の出力ポートｏ０〜ｏ１５とを持
つ。空間分割光スイッチ３２の第０乃至第１５の出力ポ
ートｏ０〜ｏ１５は、それぞれ、第０乃至第１５の光波
長セレクタ３３Ａ−０，３３Ａ−１，３３Ａ−２，３３
Ａ−３，３３Ａ−４，３３Ａ−５，３３Ａ−６，３３Ａ
−７，３３Ａ−８，３３Ａ−９，３３Ａ−１０，３３Ａ
−１１，３３Ａ−１２，３３Ａ−１３，３３Ａ−１４，
および３３Ａ−１５に接続されており、第０乃至第１５
の光波長セレクタ３３Ａ−０〜３３Ａ−１５は、それぞ
れ、空間分割光スイッチ３２から出力された第０乃至第
１５のスイッチした波長多重光信号から所望の１波長を
選択して、第０乃至第１５の選択した光信号を出力す
る。第０乃至第１５の光波長セレクタ３３Ａ−０〜３３
Ａ−１５は、それぞれ、第０乃至第１６の光波長変換器
３６Ｂ−０，３６Ｂ−１，３６Ｂ−２，３６Ｂ−３，３
６Ｂ−４，３６Ｂ−５，３６Ｂ−６，３６Ｂ−７，３６
Ｂ−８，３６Ｂ−９，３６Ｂ−１０，３６Ｂ−１１，３
６Ｂ−１２，３６Ｂ−１３，３６Ｂ−１４，および３６
Ｂ−１５に接続されており、第０乃至第１５の光波長変
換器３６Ｂ−０〜３６Ｂ−１５は、それぞれ、第０乃至
第１５の選択した光信号波長をそれぞれに割り当てられ
た固定波長に変換し、第０乃至第１５の波長変換した光
信号を出力する。

【００１６】図示の例では、第０乃至第３の波長変換し
た光信号は、それぞれ、第０乃至第３の波長λ０〜λ３
を持ち、第４乃至第７の波長変換された光信号は、それ
ぞれ、第０乃至第３の波長λ０〜λ３を持つ。同様に、
第８乃至第１１の波長変換した光信号は、それぞれ、第
０乃至第３の波長λ０〜λ３を持ち、第１２乃至第１５
の波長変換された光信号は、それぞれ、第０乃至第３の
波長λ０〜λ３を持つ。第０乃至第３の波長変換された
光信号は第０の光合波器３７Ｂ−０に供給され、第４乃
至第７の波長変換した光信号は第１の光合波器３７Ｂ−
１に供給され、第８乃至第１１の波長変換した光信号は
第２の光合波器３７Ｂ−２に供給され、第１２乃至第１
５の波長変換した光信号は第３の光合波器３７Ｂ−３に
供給される。第０の光合波器３７Ｂ−０は第０乃至第３
の波長変換した光信号を合波して、第０の合波した光信
号を第０の出力波長多重光信号として第０の出力光伝送
路１１−０へ出力する。同様に、第１の光合波器３７Ｂ
−１は第４乃至第７の波長変換した光信号を合波して、
第１の合波した光信号を第１の出力波長多重光信号とし
て第１の出力光伝送路１１−１へ出力する。第２の光合
波器３７Ｂ−２は第８乃至第１１の波長変換した光信号
を合波して、第２の合波した光信号を第２の出力波長多
重光信号として第２の出力光伝送路１１−２へ出力す
る。第３光合波器３７Ｂ−３は第１２乃至第１５の波長
変換した光信号を合波して、第３の合波した光信号を第
３の出力波長多重光信号として第３の出力光伝送路１１
−３へ出力する。

【００１７】この波長／空間分割光交換装置は、任意の
入力チャネルと任意の出力チャネルとを接続することが
出来、完全非閉塞で、かつ、ある入力チャネルとある出
力チャネルを接続する際の接続経路が一意に定まる、所
謂クロスバ網である。

【００１８】空間分割光スイッチ３２と光波長セレクタ
３３Ａ（添え字省略）は、図１３に示した空間分割光ス
イッチの場合と同じく光ゲート・スイッチを使用したも
のを用いることが出来る。

【００１９】尚、本発明に関連する先行技術として、次
に述べるものが知られている。例えば、特開平７−５９
１２７号公報（以下、先行技術３と呼ぶ）には、高速化
される光通信システムにおいて、高速に変換処理を実行
する事の出来る「時分割・波長分割融合型光スイッチ」
が開示されている。この先行技術１に開示された時分割
・波長分割融合型光スイッチは、可変波長フィルタ、光
ゲートスイッチ、光遅延素子及び可変波長変換素子が、
この順に直列に接続されて構成されるか、或いは可変波
長フィルタ、光ゲートスイッチ、可変波長変換素子及び
光遅延素子が、この順に直列に接続されて構成されてい
る。

【００２０】また、特開平１−１０９９９１号公報（以
下、先行技術４と呼ぶ）には、入側ハイウェイから波長
多重されて入力されてくる信号を波長分割交換して、出
側ハイウェイに出力する「波長分割交換システム」が開
示されている。この先行技術４に開示された波長分割交
換システムでは、従来の波長毎に割り当てられていた格
段のスイッチ回路網の内部リンクを波長多重して使うこ
とにより、１対多接続を可能にしている。

【００２１】更に、特開平３−１００５２６号公報（以
下、先行技術５と呼ぶ）には、挿入損失が小さな多入力
多出力「光スイッチアレイ」が開示されている。この先
行技術５では、光スイッチアレイを、クロスバー型接続
を行った回路と分岐回路とを組み合わせて構成してい
る。

【００２２】又、特開平２−２７８９２号公報（以下、
先行技術６と呼ぶ）には、光ファイバ伝送路の広帯域性
を生かすため、画像、動画像、精細高品質画像を含む高
度なリアルタイムでまとめ、必要とする情報のみを迅速
に情報要求相手に伝送する高度なサービスが可能で実用
的な「光交換システム」が開示されている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】波長多重を用いた空間
分割光交換装置や、波長／空間分割光交換装置では、波
長多重数に何らかの最適値が存在する。例えば、図１３
に示した空間分割光スイッチでは、空間分割光スイッチ
３２に使用される光ゲート・スイッチ数Ｍと光波長セレ
クタ３３Ａ（添え字省略）に使用される光ゲート・スイ
ッチ数Ｎが波長多重数に依存し、空間分割光スイッチ全
体で使用される光ゲート・スイッチ数（Ｍ＋Ｎ）は、Ｍ
＝Ｎのとき最小になる。

【００２４】また、光ゲート・スイッチとして半導体光
増幅器を用いる場合は、半導体光増幅器の飽和を避ける
ため、出来るだけ波長多重数を少なくしたいという要求
もある。半導体光増幅器の飽和による非線型光学効果を
避けるためには、波長多重数が多くなるほど１波長あた
りの光パワーを小さくしなければならず、光受信器にお
けるビット誤り率を十分に小さくすることが困難にな
る。図１５に示した波長／空間分割光スイッチでも全く
同じことがいえる。

【００２５】しかしながら、波長多重数は常に自由に決
められる訳ではない。例えば、図１６に示すようなシス
テムがあったとする。第０および第１の入力光伝送路１
０−０および１０−１の各々を伝送されてきた８波長λ
０〜λ７の入力波長多重信号は、第０および第１の光波
長分波器４−０および４−１により波長毎に分波され、
それぞれが第０乃至第１５の光受信器３４−０，３４−
１，３４−２，３４−３，３４−４，３４−５，３４−
６，３４−７，３４−８，３４−９，３４−１０，３４
−１１，３４−１２，３４−１３，３４−１４，および
３４−１５により電気信号に変換される。この電気信号
が１６×１６の電気スイッチ３により交換され、第０乃
至第１５の光送信器３０−０，３０−１，３０−２，３
０−３，３０−４，３０−５，３０−６，３０−７，３
０−８，３０−９，３０−１０，３０−１１，３０−１
２，３０−１３，３０−１４，および３０−１５により
光信号に変換された後、第０および第１の光波長合波器
５−０および５−１により合波されて第０および第１の
出力光伝送路１１−０および１１−１に出力される。

【００２６】このシステムのスイッチ部分だけを光スイ
ッチに置き換えて、図１７のようなシステムに変更する
とする。このとき、波長／空間分割光スイッチ２を光ゲ
ート・スイッチを用いて構成するとする。この場合、１
６０個の光ゲート・スイッチが必要になり、同じ１６×
１６スイッチである図１５のスイッチに必要な光ゲート
・スイッチ数１２８よりも多くの光ゲート・スイッチを
要することになる。

【００２７】このように、すでに伝送路に波長多重が導
入されているような場合は、光スイッチで使用する波長
を自由に決められず、波長多重数を最適値（例えば、光
ゲート・スイッチ数が最小になる波長多重数）に設定す
ることが出来ない。この問題は、スイッチの規模が大き
くなるほど顕著になる。例えば、２５６×２５６スイッ
チでは、波長多重数を１６に設定すれば、必要な光ゲー
ト・スイッチ数は８１９２個となるが、波長多重数を２
や１２８に設定すると、必要な光ゲート・スイッチ数は
３３２８０個となり、理想的な波長多重数１６の場合の
約４倍となる。

【００２８】そこで、本発明は、波長多重数を増加また
は減少させることが出来る、空間分割光交換装置または
波長／空間分割光交換装置を提供することを目的とす
る。

【００２９】尚、前述した先行技術３〜６のいずれに
も、波長多重数を増加または減少させる技術については
何ら開示されていない。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、空間分割光スイッチングを行なう前段
に光波長ルータを有し、当該光波長ルータを有しない場
合と比較して、空間分割光スイッチングの入力に係る経
路毎に波長多重数を減らすこととした。

【００３１】具体的には、本発明によれば、以下に示す
解決手段が得られる。

【００３２】すなわち、本発明の第１の態様によれば、
第０乃至第（Ｍ−１）の波長λ０、λ１、・・・、λ
（Ｍ−１）からなるＭ個（Ｍは２以上の整数）の入力光
信号を各々伝搬する第０乃至第（Ｍ−１）の入力伝送路
を各々が備えた第０乃至第（Ｎ−１）（Ｎは２以上の整
数）の入力光伝送路群と、該第０乃至第（Ｎ−１）の入
力光伝送路群から入力されたＭ個の入力光信号をそれぞ
れ合波して、第０乃至第（Ｎ−１）の合波した光信号を
出力する第０乃至第（Ｎ−１）の光合波器と、該第０乃
至第（Ｎ−１）の光合波器の出力端子にそれぞれ接続さ
れた第０乃至第（Ｎ−１）の入力ポートと第０乃至第
（ＭＮ−１）の出力ポートとを持ち、前記第０乃至第
（Ｎ−１）の合波した光信号を切り換えて、第０乃至第
（ＭＮ−１）のスイッチした光信号をそれぞれ前記第０
乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートから出力するＮ×ＭＮ
空間分割スイッチ部と、該Ｎ×ＭＮ空間分割スイッチ部
の前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートにそれぞれ
接続され、前記第０乃至第（ＭＮ−１）のスイッチした
光信号のなかから所望の波長を選択して、第０乃至（Ｍ
Ｎ−１）の選択した光信号を出力する第０乃至第（ＭＮ
−１）の光波長セレクタと、該第０乃至第（ＭＮ−１）
の光波長セレクタの出力端子にそれぞれ接続され、前記
第０乃至第（ＭＮ−１）の選択した光信号をそれぞれ第
０乃至第（ＭＮ−１）の出力光信号として伝送する第０
乃至第（ＭＮ−１）の出力光伝送路とからなるＭＮ×Ｍ
Ｎ空間分割光交換装置において、前記Ｎ×ＭＮ空間分割
光スイッチが、前記第０乃至第（Ｎ−１）の光合波器の
出力端子にそれぞれ接続された第０乃至第（Ｎ−１）の
入力ポートと第０乃至第（Ｋ−１）の出力ポートとを持
ち、前記第０乃至第（Ｎ−１）の合波した光信号を波長
別に切り換えて、第０乃至第（Ｋ−１）のルート光信号
をそれぞれ前記第０乃至第（Ｋ−１）の出力ポートから
出力するＮ×Ｋ（Ｋは２以上の整数）光波長ルータと、
該Ｎ×Ｋ光波長ルータの前記第０乃至第（Ｋ−１）の出
力ポートにそれぞれ接続された第０乃至第（Ｋ−１）の
入力ポートと前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポート
とを持ち、前記第０乃至第（Ｋ−１）のルート光信号を
切り換えて、前記第０乃至第（ＭＮ−１）のスイッチし
た光信号をそれぞれ前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力
ポートから出力するＫ×ＭＮ空間分割光スイッチとから
構成されていることを特徴とする空間分割光交換装置が
得られる。

【００３３】また、本発明の第２の態様によれば、第０
乃至第（Ｍ−１）の波長λ０、λ１、・・・、λＭ−１
からなるＭ個（Ｍは２以上の整数）の光信号を各々伝搬
する第０乃至第（Ｍ−１）の入力伝送路を各々が備えた
第０乃至第（Ｎ−１）（Ｎは２以上の偶数）の入力光伝
送路群と、該第０乃至第（Ｎ−１）の入力光伝送路群に
それぞれ接続され、前記Ｍ個の光信号を合波して、第０
乃至第（Ｎ−１）の初段合波した光信号を出力する第０
乃至第（Ｎ−１）の初段光合波器と、該第０乃至第（Ｎ
−１）の光合波器の出力端子にそれぞれ接続された第０
乃至第（Ｎ−１）の入力ポートと第０乃至第（ＭＮ−
１）の出力ポートとを持ち、前記第０乃至第（Ｎ−１）
の初段合波した光信号を切り換えて、第０乃至第（ＭＮ
−１）のスイッチした光信号をそれぞれ前記第０乃至第
（ＭＮ−１）の出力ポートから出力するＮ×ＭＮ空間分
割スイッチ部と、該Ｎ×ＭＮ空間分割スイッチの前記第
０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートにそれぞれ接続さ
れ、前記第０乃至第（ＭＮ−１）のスイッチした光信号
の中からｋら所望の波長を選択して、第０乃至第（ＭＮ
−１）の選択した光信号を出力する第０乃至第（ＭＮ−
１）の光波長セレクタと、該第０乃至第（ＭＮ−１）の
光波長セレクタの出力端子にそれぞれ接続され、前記第
０乃至第（ＭＮ−１）の選択した光信号をそれぞれ第０
乃至第（ＭＮ−１）の出力光信号として伝送する第０乃
至第（ＭＮ−１）の出力光伝送路とからなるＭＮ×ＭＮ
空間分割光交換装置において、前記Ｎ×ＭＮ空間分割光
スイッチ部が、前記第０乃至第（Ｎ−１）の初段光合波
器のうち奇数番目のものの出力端子にそれぞれ接続さ
れ、該奇数番目の初段光合波器から出力される初段合波
した光信号の波長をシフトして、第０乃至第（Ｋ−１）
（Ｋ＝Ｎ／２）の波長シフトした光信号を出力する第０
乃至第（Ｋ−１）の光波長シフタと、前記第０乃至第
（Ｎ−１）の初段光合波器のうちの偶数番目のものの出
力端子と前記第０乃至第（Ｋ−１）の光波長シフタの出
力端子とにそれぞれ接続され、前記偶数番目の初段光合
波器から出力される初段合波した光信号と前記第０乃至
第（Ｋ−１）の波長シフトした光信号とをを合成して、
第０乃至第（Ｋ−１）の次段合波した光信号を出力する
第０乃至第（Ｋ−１）の次段光合波器と、該第０乃至第
（Ｋ−１）の次段光合波器の出力端子にそれぞれ接続さ
れた第０乃至第（Ｋ−１）の入力ポートと前記第０乃至
第（ＭＮ−１）の出力ポートとを持ち、前記第０乃至第
（Ｋ−１）の次段合波した光信号を切り換えて、前記第
０乃至第（ＭＮ−１）のスイッチした光信号をそれぞれ
前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートから出力する
Ｋ×ＭＮ空間分割光スイッチとから構成されていること
を特徴とする空間分割光交換装置が得られる。

【００３４】さらに、本発明の第３の態様によれば、各
々第０乃至第（Ｍ−１）の波長λ０、λ１、・・・、λ
Ｍ−１のＭ個（Ｍは２以上の整数）の光信号が波長多重
された第０乃至第（Ｎ−１）の入力波長多重光信号を伝
搬する第０乃至第（Ｎ−１）（Ｎは１以上の整数）の入
力光伝送路と、各々第０乃至第（Ｓ−１）の波長λ０、
λ１、・・・、λＳ−１のＳ個（Ｓは２以上の整数）の
光信号が波長多重された第０乃至第（Ｔ−１）の出力波
長多重光信号を伝搬する第０乃至第（Ｔ−１）（Ｔは１
以上の整数）の出力光伝送路と、前記第０乃至第（Ｎ−
１）の入力光伝送路と前記第０乃至第（Ｔ−１）の出力
光伝送路との間で光信号の交換を行うＭＮ×ＳＴ波長／
空間分割光スイッチ部と備えた波長／空間分割交換装置
において、前記ＭＮ×ＳＴ波長／空間分割光スイッチ部
が、前記第０乃至第（Ｎ−１）の入力伝送路の出射端に
それぞれ接続された第０乃至第（Ｎ−１）の入力ポート
と第０乃至第（Ｋ−１）の出力ポートとを持ち、前記第
０乃至第（Ｎ−１）の入力波長多重光信号を波長別に切
り換えて、第０乃至第（Ｋ−１）のルート光信号をそれ
ぞれ前記第０乃至第（Ｋ−１）の出力ポートから出力す
るＮ×Ｋ（Ｋは１以上の整数）光波長ルータと、該Ｎ×
Ｋ光波長ルータの前記第０乃至第（Ｋ−１）の出力ポー
トにそれぞれ接続された第０乃至第（Ｋ−１）の入力ポ
ートと、前記第０乃至第（Ｔ−１）の出力光伝送路の入
射端にそれぞれ接続された第０乃至第（Ｔ−１）の出力
ポートとを持ち、前記第０乃至第（Ｋ−１）のルート光
信号を切り換えて、第０乃至第（Ｔ−１）のスイッチし
た波長多重光信号をそれぞれ前記第０乃至第（Ｔ−１）
の出力ポートから出力するＪＫ×ＭＮ（ＪはＪＫ＝ＭＮ
を満たす整数）波長／空間分割光スイッチ部と、から構
成されていることを特徴とする波長／空間分割光交換装
置が得られる。

【００３５】更に又、本発明の第４の態様によれば、各
々が第０乃至第（Ｍ−１）の波長λ０、λ１、・・・、
λＭ−１のＭ個（Ｍは２以上の整数）の光信号が波長多
重された第０乃至第（Ｎ−１）の入力波長多重光信号を
伝搬する第０乃至第（Ｎ−１）（Ｎは２以上の偶数）の
入力光伝送路と、各々が第０乃至第（Ｓ−１）の波長λ
０、λ１、・・・、λＳ−１のＳ個（Ｓは２以上の整
数）の光信号が波長多重された第０乃至第（Ｔ−１）の
出力波長多重光信号を伝搬する第０乃至第（Ｔ−１）
（Ｔは１以上の整数）の出力光伝送路と、前記第０乃至
第（Ｎ−１）の入力光伝送路と前記第０乃至第（Ｔ−
１）の出力光伝送路との間で光信号の交換を行うＭＮ×
ＳＴ波長／空間分割光スイッチ部とからなる波長／空間
分割光交換装置において、前記ＭＮ×ＳＴ波長／空間分
割光スイッチ部が、前記第０乃至第（Ｎ−１）の入力光
伝送路のうち奇数番目のものの出射端にそれぞれ接続さ
れ、該奇数番目の入力光伝送路から出射される入力波長
多重光信号の波長をシフトして、第０乃至第（Ｋ−１）
（Ｋ＝Ｎ／２）の波長シフトした光信号を出力する第０
乃至第（Ｋ−１）の光波長シフタと、前記第０乃至第
（Ｎ−１）の入力光伝送路のうち偶数番目のものの出射
子と前記第０乃至第（Ｋ−１）の光波長シフタの出力端
子とにそれぞれ接続され、前記偶数番目の入力光伝送路
から出射される入力波長多重光信号と前記第０乃至第
（Ｋ−１）の波長シフトした光信号とを合成して、第０
乃至第（Ｋ−１）の初段合波した光信号を出力する第０
乃至第（Ｋ−１）の初段光合波器と、該第０乃至第（Ｋ
−１）の初段光合波器の出力端子にそれぞれ接続された
第０乃至第（Ｋ−１）の入力ポートと、前記第０乃至第
（Ｔ−１）の出力光伝送路入射端にそれぞれ接続された
第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートとを持ち、前記第
０乃至第（Ｋ−１）の初段合波した光信号を切り換え
て、第０乃至第（Ｔ−１）のスイッチした波長多重光信
号をそれぞれ前記第０乃至第（Ｔ−１）の出力ポートか
ら出力するＪＫ×ＭＮ（ＪはＪＫ＝ＭＮを満たす整数）
空間分割光スイッチ部と、から構成されていることを特
徴とする波長／空間分割光交換装置が得られる。

【００３６】尚、上記第３及び第４の態様に係る波長／
空間分割光交換装置において、前記ＪＫ×ＭＮ波長／空
間分割光スイッチ部は、例えば、該Ｎ×Ｋ光波長ルータ
の前記第０乃至第（Ｋ−１）の出力ポートにそれぞれ接
続された前記第０乃至第（Ｋ−１）の入力ポートと第０
乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートとを持ち、前記第０乃
至第（Ｋ−１）のルート光信号を切り換えて、第０乃至
第（ＭＮ−１）のスイッチした光信号をそれぞれ前記第
０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートから出力するＫ×Ｍ
Ｎ空間分割光スイッチと、該Ｋ×ＭＮ空間分割光スイッ
チの前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートにそれぞ
れ接続され、前記第０乃至第（ＭＮ−１）のスイッチし
た光信号から所望の波長のみを選択して、第０乃至第
（ＭＮ−１）の選択した光信号を出力する第０乃至第
（ＭＮ−１）の光波長セレクタと、該第０乃至第（ＭＮ
−１）の光波長セレクタの出力端子にそれぞれ接続さ
れ、前記第０乃至第（ＭＮ−１）の選択した光信号の波
長を変換して、第０乃至第（ＭＮ−１）の波長変換した
光信号を出力する第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長変換
器と、該第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長変換器と前記
第０乃至第（Ｔ−１）の出力光伝送路の入射端との間に
設けられ、各々が前記第０乃至第（ＭＮ−１）の波長変
換した光信号の中からＳ個の波長変換した光信号を合波
して、第０乃至第（Ｔ−１）の最終段合波した光信号を
それぞれ前記第０乃至第（Ｔ−１）のスイッチした波長
多重光信号として出力する第０乃至第（Ｔ−１）の最終
段光合波器とから構成できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００３８】図１を参照して、本発明の第１の実施の形
態に係る空間分割光交換装置について説明する。図示の
空間分割光交換装置は、Ｍ＝８，Ｎ＝２，Ｋ＝４とした
１６×１６空間分割光交換装置である。

【００３９】第０乃至第７の入力光伝送路１０−０、１
０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５，１
０−６，及び１０−７からそれぞれ入力された第０乃至
第７の波長λ０、λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ
６、及びλ７を持つ第０乃至第７の入力光信号は、第０
の光合波器３１−０により合波され、光波長ルータ６の
第０の入力ポートｉ０に入力される。同様に、第８乃至
第１５の入力光伝送路１０−８，１０−９，１０−１
０，１０−１１，１０−１２，１０１３，１０−１４，
及び１０−１５からそれぞれ入力された第０乃至第７の
波長λ０〜λ７を持つ第８乃至第１５の入力光信号も、
第１の光合波器３１−１により合波され、光波長ルータ
６の第１の入力ポートｉ１に入力される。

【００４０】図示の光波長ルータ６としては、例えば、
石英基板上に形成されたアレイ導波路回折格子型（例え
ば、Ｈｉｒｏｓｈｉ Ｔａｋａｈａｓｈｉ ｅｔ ａ
ｌ，Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ
Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳｉＯ２−Ｔａ２Ｏ５ Ａｒｒａｙ
ｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ， Ｊｏｕ
ｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ， Ｖｏｌ．１２， Ｎｏ．６， Ｊｕｎｅ，
１９９４）の光波長ルータを使用できる。光信号の波長
と光波長ルータ６の透過特性を図２に示す。光信号の波
長間隔は０．８ｎｍであり、光波長ルータ６の波長間
隔、フリー・スペクトラル・レンジ（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅ
ｃｔｒａｌ Ｒａｇｅ：ＦＳＲ）が、それぞれ０．８ｎ
ｍ、３．２ｎｍに設定されている。ＦＳＲが波長間隔の
ちょうど４倍になっているので、第０の入力ポートｉ０
から第０の出力ポートｏ０へは、第０の波長λ０と第４
の波長λ４の光信号が透過する。同様に、第０の入力ポ
ートｉ０から第１の出力ポートｏ１へは第１の波長λ１
と第５の波長λ５の光信号が透過する。一方、第１の入
力ポートｉ１から第０の出力ポートｏ０へは第２の波長
λ２と第６の波長λ６の光信号が透過し、第１の入力ポ
ートｉ１から第１の出力ポートｏ１へは第３の波長λ３
と第７の波長λ７の光信号が透過する。

【００４１】このような特性は、アレイ導波路回折格子
の入力導波路の間隔と出力導波路の間隔とを異なる値に
設定することにより容易に実現される。以上から、光波
長ルータ６の入出力ポートと、透過する波長の関係をま
とめると下記の表１のようになる。

【００４２】

【表１】 上記表１から、第０及び第１の入力ポートｉ０，ｉ１か
ら第０乃至第７の波長λ０〜λ７の波長多重光信号をそ
れぞれ入力すると、第０及び第２の出力ポートｏ０およ
びｏ２からは第０、第２、第４、および第６の波長λ
０、λ２、λ４、およびλ６（以下、波長群Ａと呼
ぶ。）の波長多重光信号が、第１および第３の出力ポー
トｏ１およびｏ３からは第１、第３、第５、および第７
の波長λ１、λ３、λ５、およびλ７（以下、波長群Ｂ
と呼ぶ。）の波長多重光信号が出力されることになる。

【００４３】光波長ルータ６から出力された波長群Ａの
波長多重光信号と波長群Ｂの波長多重光信号は、空間分
割光スイッチ３２に入力される。空間分割光スイッチ３
２は１対１６までのマルチキャストが可能な４×１６光
クロスバ・スイッチであり、第０乃至第３の入力ポート
ｉ０，ｉ１，ｉ２，およびｉ３と第０乃至第１５の出力
ポートｏ０，ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４，ｏ５，ｏ６，ｏ
７，ｏ８，ｏ９，ｏ１０，ｏ１１，ｏ１２，ｏ１３，ｏ
１４，及びｏ１５とを持つ。空間分割光スイッチ３２
は、各々の入力ポートから入力された波長多重光信号を
任意の出力ポートに出力する。ただし、異なる入力ポー
トから入力された光信号が同一の出力ポートから出力さ
れることがないように調停制御が行われる。

【００４４】空間分割光スイッチ３２は、図３に示すよ
うなスプリッタ／コンバイナ型光スイッチで、石英基板
上に形成した第０乃至第３の入力光導波路２０−０，２
０−１，２０−２、および２０−３、第０乃至第３の光
分波器２１−０，２１−１，２１−２、および２１−
３、第０乃至第１５の光合波器２３−０，２３−１，２
３−２，２３−３，２３−４，２３−５，２３−６，２
３−７，２３−８，２３−９，２３−１０，２３−１
１，２３−１２，２３−１３，２３−１４および２３−
１５、および第１乃至第１５の出力光導波路２４−０，
２４−１，２４−２，２４−３，２４−４，２４−５，
２４−６，２４−７，２４−８，２４−９、２４−１
０、２４−１１，２４−１２，２４−１３，２４−１
４、および２４−１５と、同じ石英基板上に搭載された
半導体光増幅器である第０乃至第６３の光ゲート・スイ
ッチ２２−０，２２−１，２２−２，２２−３，２２−
４，２２−５，２２−６，２２−７，２２−８，２２−
９，２２−１０，２２−１１，２２−１２，２２−１
３，２２−１４，２２−１５，２２−１６，２２−１
７，２２−１８，２２−１９，２２−２０，２２−２
１，２２−２２，２２−２３，２２−２４，２２−２
５，２２−２６，２２−２７，２２−２８，２２−２
９，２２−３０，２２−３２、２２−３３，２２−３
４，２２−３５，２２−３６，２２−３７，２２−３
８，２２−３９，２２−４０，２２−４１，２２−４
２，２２−４３，２２−４４，２２−４５，２２−４
６，２２−４７，２２−４８，２２−４９，２２−５
０，２２−５１，２２−５２，２２−５３，２２−５
４，２２−５５，２２−５６，２２−５７，２２−５
８，２２−５９，２２−６０，２２−６１，２２−６
２，及び２２−６３とから構成されている。光ゲート・
スイッチ２２（添え字省略）は電流を流すと光を透過す
るオン状態となり、電流を流さないと光を吸収するオフ
状態になる。光ゲート・スイッチ２２（添え字省略）の
オン／オフによりクロスバ・スイッチ機能が実現され
る。

【００４５】空間分割光スイッチ３２から出力された第
０乃至第１５のスイッチした波長多重光信号は、それぞ
れ、図１に示されるように、第０乃至第１５の光波長セ
レクタ３３−０〜３３−１５に入力される。

【００４６】図４に光波長セレクタ３３（添え字省略）
の構成を示す。光波長セレクタ３３は、石英基板上に形
成された入力光導波路４０、アレイ導波路回折格子型の
光波長分波器４１、光合波器４３、出力光導波路４４、
および同じ石英基板上に搭載された半導体光増幅器であ
る第０乃至第３の光ゲート・スイッチ４２−０，４２−
１，４２−２、および４２−３とからなり、４波長から
任意の１波長を選択して出力する４×１光波長セレクタ
として機能する。

【００４７】入力光導波路４０から光波長分波器４１の
入力ポートｉ０に第０乃至第７の波長λ０〜λ７を持つ
波長多重光信号が入力される。光波長分波器４１は、波
長多重光信号を波長毎に分波し、第０および第１の波長
λ０およびλ１を持つ光信号を第０の出力ポートｏ０か
ら、第２および第３の波長λ２およびλ３を持つ光信号
を第１の出力ポートｏ１から、第４および第５の波長λ
４およびλ５の光信号を第２の出力ポートｏ２から、第
６および第７の波長λ６およびλ７を持つ光信号を第３
の出力ポートｏ３から出力する。ただし、先に述べたよ
うに、空間分割光スイッチ３２において調整制御が行わ
れるので、波長群Ａの波長多重光信号と波長群Ｂの波長
多重光信号が同時に１つの光波長セレクタ３３に入力さ
れることはない。従って、入力ポートｉ０からは波長群
Ａまたは波長群Ｂのどちらか一方の波長群が入力され、
４つの出力ポートからはそれぞれ単一波長の光信号が光
ゲート・スイッチ４２（添え字省略）に対して出力され
る。所望の波長が入力された光ゲート・スイッチ４２
（添え字省略）のみをオンにし、その他をオフにするこ
とにより、４波長から所望の波長の光信号が選択され、
光合波器４３を経て出力光導波路４４より出力される。

【００４８】第０乃至第１５の光波長セレクタ３３−０
〜３３−１５から出力された第０乃至第１５の選択した
光信号は、それぞれ、図１に示されるように、第０乃至
第１５の出力光伝送路１１−０〜１１−１５に送出され
る。

【００４９】空間分割光スイッチ３２による波長多重光
信号の一括切換およびマルチキャストと、光波長セレク
タ３３（添え字省略）による波長選択とにより、この空
間分割光交換装置は、１６×１６クロスバ網の機能を持
つ。

【００５０】たとえば、第０の入力光伝送路１０−０と
第０の出力光伝送路１１−０、および、第１０の入力光
伝送路１０−１０と第１の出力光伝送路１１−１とを同
時に接続する場合について考えてみよう。この場合、第
０の入力光伝送路１０−０から入力された第０の波長λ
０の光信号は、光合波器３１−０を介して、更に光波長
ルータ６の第０の入力ポートｉ０から第０の出力ポート
ｏ０へ透過し、空間分割光スイッチ３２の第０の入力ポ
ートｉ０に入力される。一方、第１０の入力光伝送路１
０−１０から入力された第２の波長λ２の光信号は、光
合波器３１−１を介して、更に光波長ルータ６の第１の
入力ポートｉ１から第０の出力ポートｏ０へ透過し、空
間分割光スイッチ３２の第０の入力ポートｉ０に入力さ
れる。空間分割光スイッチ３２は、第０の入力ポートｉ
０から入力された第０および第２の波長λ０およびλ２
の波長多重光信号を第０および第１の出力ポートｏ０お
よびＯ１にマルチキャストする。第０の光波長セレクタ
３３−０は、第０の波長λ０を選択して第０の出力光伝
送路１１−０に出力し、第１の光波長セレクタ３３−１
は、第２の波長λ２を選択して第１の出力光伝送路１１
−１に出力する。以上により、第０の入力光伝送路１０
−０から第０の出力光伝送路１１−０への接続と、第１
０の入力光伝送路１０−１０から第１の出力光伝送路１
１−１への接続が同時に実現される。

【００５１】上述した第１の実施の形態において、光波
長ルータ６は、波長多重数を減らす働きをしている。す
なわち、光波長ルータ６の入力では波長多重数が８、空
間多重数が４となっている。光波長ルータ６の第０及び
第２の出力ポートｏ０およびｏ２から出力される波長群
Ａの波長多重光信号と第１および第３の出力ポートｏ１
およびｏ３から出力される波長群Ｂの波長多重光信号と
は波長が異なっているので、装置全体で使用される波長
数は両者を合わせて８になっている。しかし、１つの経
路での波長多重数は最大４であり、かつ、光波長セレク
タ３３（添え字省略）が両方の波長群に対して同じ動作
をするので、波長多重数は４に減っている。

【００５２】波長多重数が減ったことにより、次の２つ
の効果が得られる。第１の効果として、必要な光ゲート
・スイッチ数が削減される。光波長ルータ６がない場
合、空間分割光スイッチ３２は２×１６で、光波長セレ
クタ３３は８×１となる。従って、空間分割光スイッチ
３２に必要な光ゲート・スイッチ２２は３２個、１個の
光波長セレクタ３３あたりに必要な光ゲート・スイッチ
４２は８個となり、空間分割光交換装置全体では１６０
個の光ゲート・スイッチが必要になる。これに対して、
本実施の形態で必要となる光ゲート・スイッチ数は、空
間分割光スイッチ３２に６４個、１個の光波長セレクタ
３３あたり４個なので、空間分割光交換装置全体では１
２８個が必要であり、光波長ルータ６がない場合の４／
５に削減されたことになる。

【００５３】第２の効果として、空間分割光スイッチ３
２の光ゲート・スイッチ２２に入力される波長多重光信
号の波長多重数が削減されるので、半導体光増幅器であ
る光ゲート・スイッチ２２が飽和しにくい。光波長ルー
タ６がない場合は光ゲート・スイッチ２２には最大８波
長が入力されるが、本実施の形態では最大４波長しか入
力されないので、１波長あたり光信号強度を光波長ルー
タ６がない場合の２倍にすることが出来る。したがっ
て、出力光伝送路１１（添え字省略）に出力される光信
号強度も２倍になる。

【００５４】図５は本発明の第２の実施の形態に係る空
間分割光交換装置の構成を示すブロック図である。図示
の空間分割光交換装置は、Ｍ＝２，Ｎ＝８，Ｋ＝４とし
た１６×１６空間分割光交換装置である。

【００５５】第１乃至第１５の入力光伝送路１０−０，
１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５，
１０−６，１０−７，１０−８，１０−９，１０−１
０，１０−１１，１０−１２，１０−１３，１０−１
４、および１０−１５からはそれぞれ第１乃至第１５の
入力光信号が供給される。ここで、第０、第２、第４、
第６、第８、第１０、第１２、及び第１４の入力光信号
は第０の波長λ０を持ち、第１、第３、第５、第７、第
９、第１１、第１３、及び第１５の入力光信号は第１の
波長λ１を持つ。

【００５６】第０及び第１の入力光信号は第０の初段光
合波器３１Ａ−０に供給され、第２及び第３の入力光信
号は第１の初段光合波器３１Ａ−１に供給され、第４及
び第５の入力光信号は第２の初段光合波器３１Ａ−２に
供給され、第６及び第７の入力光信号は第３の初段光合
波器３１Ａ−３に供給され、第８及び第９の入力光信号
は第４の初段光合波器３１Ａ−４に供給され、第１０及
び第１１の入力光信号は第５の初段光合波器３１Ａ−５
に供給され、第１２及び第１３の入力光信号は第６の初
段光合波器３１Ａ−６に供給され、第１４及び第１５の
入力光信号は第７の初段光合波器３１Ａ−７に供給され
る。第１乃至第７の初段光合波器３１Ａ−０〜３１Ａ−
７の各々は、それに入力される２つの入力光信号を合波
し、合波した光信号を２波長の波長多重光信号として出
力する。すなわち、第０乃至第７の初段光合波器３１Ａ
−０〜３１Ａ−７は、それぞれ、第０乃至第７の初段波
長多重光信号を出力する。

【００５７】これら第０乃至第７の初段波長多重光信号
のうち、第１、第３、第５、および第７の初段波長多重
光信号は、それぞれ、第０乃至第３の光波長シフタ７−
０，７−１，７−２、および７−３に供給される。第０
乃至第３の光波長シフタ７−０〜７−３の各々は、それ
に入力する初段波長多重光信号の第０および第１の波長
λ０およびλ１を第２および第３の波長λ２およびλ３
の波長多重光信号に波長シフトする。すなわち、第０の
光波長シフタ７−０は第１の初段波長多重光信号を波長
シフトして第０の波長シフトした波長多重光信号を出力
し、第１の光波長シフタ７−１は第３の初段波長多重光
信号を波長シフトして第１の波長シフトした波長多重光
信号を出力し、第２の光波長シフタ７−２は第５の初段
波長多重光信号を波長シフトして第２の波長シフトした
波長多重光信号を出力し、第３の光波長シフタ７−３は
第７の初段波長多重光信号を波長シフトして第３の波長
シフトした波長多重光信号を出力する。

【００５８】ここで、第０乃至第３の光波長シフタ７−
０〜７−３の各々としては、例えば、半導体光増幅器内
での４光波混合を用いた光波長シフタを使用することが
でき、そのような光波長シフタは、例えば、Ｒ． Ｓｃ
ｈｎａｂｅｌ ｅｔ ａｌ．， "Ｐｏｌａｒｉｚａｔ
ｉｏｎ Ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ａ １０−ｃｈａｎｎ
ｅｌ ＯＦＤＭ Ｓｉｇｎａｌ Ｏｖｅｒ ２７５ Ｇ
Ｈｚ ｉｎ ａ ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＬａｓｅ
ｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ"， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ
ｏｆ １９ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ
ｏｎ， Ｖｏｌ． １３， ＴｈＰ １２．４， Ｓｅ
ｐｔｅｍｂｅｒ １９９３に開示されている。

【００５９】図６にそのような光波長シフタ７（添え字
省略）の一例を示す。図示の光波長シフタ７は、入力光
ファイバ５０と、第０及び第１のポンプ光源５１−０及
び５１−１と、第１の光合波器５２と、第２の光合波器
５３と、半導体光増幅器５４と、光波長フィルタ５４
と、出力光ファイバ５６とから構成されている。

【００６０】第０及び第１のポンプ光源５１−０及び５
１−１の各々は半導体レーザで構成されている。第０の
ポンプ光源５１−０は第０のポンプ波長λｐ０を持つ第
０のポンプ光信号を発生し、第１のポンプ光源５１−１
は第１のポンプ波長λｐ１を持つ第１のポンプ光信号を
発生する。これら第０及び第１のポンプ光信号は第１の
光合波器５２で合波され、第０及び第１のポンプ波長λ
ｐ０及びλｐ１を持つ合波したポンプ光信号となる。こ
の合波した光信号は第２の光合波器５３に供給される。
この第２の光合波器５３には、入力光ファイバ５０から
第０及び第１の波長λ０及びλ１を持つ初段波長多重光
信号も供給される。

【００６１】すなわち、第２の光合波器５３には、入力
光ファイバ５０から入力された第０及び第１の波長λ０
及びλ１を持つ初段波長多重光信号と、半導体レーザで
ある第０及び第１のポンプ光源５１−０及び５１−１か
ら出力された第０及び第１のポンプ波長λｐ０及びλｐ
１を持つ合波したポンプ光信号とが供給される。第２の
光合波器５３は、初段波長多重光信号と合波したポンプ
光信号とを合波し、第０及び第１の波長λ０及びλ１と
第０及び第１のポンプ波長λｐ０及びλｐ１を持つ合波
した光信号を出力する。

【００６２】第２の光合波器５３から出力された合波し
た光信号は、半導体光増幅器５４に供給される。半導体
光増幅器５４において４光波混合が生じるため、元々の
第０及び第１の波長λ０及びλ１からΔλ（但し、Δλ
＝｜λｐ１−λｐ０｜）だけ離れた第２及び第３の波長
λ２及びλ３に、波長シフトされた波長多重光信号が新
たに生じる。すなわち、半導体光増幅器５４は、第０乃
至第３の波長λ０、λ１、λ２、λ３および第０及び第
１のポンプ波長λｐ０及びλｐ１を持つ波長多重光信号
を出力する。この波長多重光信号は光波長フィルタ５５
に供給される。光波長フィルタ５５は、入力された波長
多重光信号の６の波長λ０、λ１、λ２、λ３、λｐ
０、λｐ１のうち第２及び第３の波長λ２及びλ３の波
長多重光信号のみを透過し、波長シフトした波長多重光
信号として出力光ファイバ５６に出力する。

【００６３】図５に戻って、第０乃至第３の波長シフト
した波長多重光信号は、それぞれ、第０乃至第３の次段
光合波器８−０，８−１，８−２、および８−３に供給
される。また、第０乃至第３の次段光合波器８−０〜８
−３には、それぞれ、第０、第２、第４、及び第６の初
段光合波器３１−０，３１−２，３１−４、および３１
−６から出力された、第０及び第１の波長λ０及びλ１
を持つ第０、第２、第４、および第６の初段波長多重光
信号が供給される。第０の次段光合波器８−０は、第０
の初段波長多重光信号と第０の波長シフトした波長多重
光信号とを合波して、第０乃至第３の波長λ０〜λ３を
持つ第０の次段波長多重光信号を出力する。同様に、第
１の次段光合波器８−０は、第２の初段波長多重光信号
と第１の波長シフトした波長多重光信号とを合波して、
第０乃至第３の波長λ０〜λ３を持つ第１の次段波長多
重光信号を出力する。第２の次段光合波器８−２は、第
４の初段波長多重光信号と第２の波長シフトした波長多
重光信号とを合波して、第０乃至第３の波長λ０〜λ３
を持つ第２の次段波長多重光信号を出力する。第３の次
段光合波器８−３は、第６の初段波長多重光信号と第３
の波長シフトした波長多重光信号とを合波して、第０乃
至第３の波長λ０〜λ３を持つ第３の次段波長多重光信
号を出力する。これら第０乃至第３の次段波長多重光信
号は空間分割光スイッチ３２に供給される。

【００６４】図示の空間分割光スイッチ３２は、１対１
６までのマルチキャストが可能な４×１６光クロスバ・
スイッチであり、第０乃至第３の入力ポートｉ０，ｉ
１，ｉ２，およびｉ３と第０乃至第１５の出力ポートｏ
０，ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４，ｏ５，ｏ６，ｏ７，ｏ
８，ｏ９，ｏ１０，ｏ１１，ｏ１２，ｏ１３，ｏ１４，
およびｏ１５を持つ。空間分割光スイッチ３２は、各々
の入力ポートから入力された次段波長多重光信号を任意
の出力ポートに出力する。但し、異なる入力ポートから
入力された光信号が同一の出力ポートから出力されるこ
とがないように調停制御が行われる。本実施の形態にお
ける空間分割光スイッチ３２の構成および動作は、上述
した第１の実施の形態における空間分割光スイッチ３２
の構成および動作に等しいので、ここでは、それらの説
明を省略する。とにかく、空間分割光スイッチ３２は、
第０乃至第１５の出力ポートｏ０〜ｏ１５からそれぞれ
第０乃至第１５のスイッチした波長多重光信号を出力す
る。

【００６５】空間分割光スイッチ３２から出力された第
０乃至第１５のスイッチした波長多重光信号は、それぞ
れ、第０乃至第１５の光波長セレクタ３３Ａ−０，３３
Ａ−１，３３Ａ−２，３３Ａ−３，３３Ａ−４，３３Ａ
−５，３３Ａ−６，３３Ａ−７，３３Ａ−７，３３Ａ−
８，３３Ａ−９，３３Ａ−１０，３３Ａ−１１，３３Ａ
−１２，３３Ａ−１３，３３Ａ−１４，及び３３Ａ−１
５に入力される。

【００６６】図７に光波長セレクタ３３Ａ（添え字省
略）の構成を示す。光波長セレクタ３３Ａは、石英基板
上に形成された入力光導波路４０、アレイ導波路回折格
子型の光波長分波器４１Ａ、光合波器４３、出力光導波
路４４、および同じ石英基板上に搭載された半導体光増
幅器である第０乃至第３の光ゲート・スイッチ４２−
０，４２−１，４２−２、および４２−３とからなり、
４波長から任意の１波長を選択して出力する４×１光波
長セレクタとして機能する。

【００６７】入力光導波路４０から光波長分波器４１Ａ
の入力ポートｉ０に第０乃至第３の波長λ０〜λ３を持
つスイッチされた波長多重光信号が入力される。光波長
分波器４１Ａは、スイッチされた波長多重光信号を波長
毎に分波し、第０の波長λ０の光信号を第０の出力ポー
トｏ０から、第１の波長λ１の光信号を第１の出力ポー
トｏ１から、第２の波長λ２の光信号を第２の出力ポー
トｏ２から、第３の波長λ３の光信号を第３の出力ポー
トｏ３から出力する。所望の波長が入力された光ゲート
・スイッチ４２（添え字省略）のみをオンにし、その他
をオフにすることにより、４波長から所望の波長の光信
号が選択され、光合波器４３を経て出力光導波路４４よ
り出力される。

【００６８】図５に戻って、とにかく、第０乃至第１５
の光波長セレクタ３３Ａ−０〜３３Ａ−１５は、それぞ
れ、第０乃至第１５のスイッチした波長多重光信号の中
から所望の波長の光信号のみを選択し、第０乃至第１５
の選択した光信号を出力する。

【００６９】第０乃至第１５の光波長セレクタ３３Ａ−
０〜３３Ａ−１５から出力された第０乃至第１５の選択
した光信号は、それぞれ、第０乃至第１５の出力光伝送
路１１−０〜１１−１５に送出される。

【００７０】空間分割光スイッチ３２による波長多重光
信号の一括切換およびマルチキャストと、光波長セレク
タ３３Ａ（添え字省略）による波長選択とにより、この
空間分割光交換装置は１６×１６クロスバ網の機能を持
つ。

【００７１】たとえば、第０の入力光伝送路１０−０と
第０の出力光伝送路１１−０、および、第２の入力光伝
送路１０−２と第１の出力光伝送路１１−１とを同時に
接続する場合について考えてみよう。この場合、第０の
入力光伝送路１０−０から入力された第０の波長λ０を
持つ第０の入力光信号は、第０の初段光合波器３１Ａ−
０及び第０の次段光合波器８−０を経て空間分割光スイ
ッチ３２の第０の入力ポートｉ０に入力される。一方、
第２の入力光伝送路１０−２から入力された第０の波長
λ０を持つ第２の入力光信号は、第１の初段光合波器３
１Ａ−１を経て第０の光波長シフタ７−０に供給され、
ここで、第２の波長λ２に波長シフトだれ、第０の次段
光合波器８−０を経て空間分割光スイッチ３２の第０の
入力ポートｉ０に入力される。空間分割光スイッチ３２
は、第０の入力ポートｉ０から入力された第０および第
２の波長λ０およびλ２の波長多重光信号を第０および
第１の出力ポートｏ０およびｏ１にマルチキャストす
る。第０の光波長セレクタ３３−０は第０の波長λ０を
選択して第０の出力光伝送路１１−０に出力し、第１の
光波長セレクタ３３−１は第２の波長λ２を選択して第
１の出力光伝送路１１−１に出力する。以上により、第
０の入力光伝送路１０−０から第０の出力光伝送路１１
−０への接続と、第１０の入力光伝送路１０−１０から
第１の出力光伝送路１１−１への接続が同時に実現され
る。

【００７２】本第２の実施の形態において、光波長シフ
タ７（添え字省略）は波長多重数を減らす働きをしてい
る。すなわち、初段光合波器３１（添え字省略）の出力
では、波長多重数が２、空間多重数が４となっている
が、次段光合波器８（添え字省略）の出力では、波長多
重数が４、空間多重数が４となっている。

【００７３】波長多重数が増えたことにより、必要な光
ゲート・スイッチ数が削減される。光波長シフタ７（添
え字省略）および次段光合波器８（添え字省略）がない
場合、空間分割光スイッチ３２は８×１６で、光波長セ
レクタ３３は２×１となる。従って、空間分割光スイッ
チ３２に必要な光ゲート・スイッチ２２は１２８個、１
個の光波長セレクタ３３あたりに必要な光ゲート・スイ
ッチ４２は２個となり、空間分割光交換装置全体では１
６０個の光ゲート・スイッチが必要になる。これに対し
て、本実施の形態で必要となる光ゲート・スイッチ数
は、空間分割光スイッチ３２に６４個、１個の光波長セ
レクタ３３あたり４個なので、空間分割光交換装置全体
では１２８個が必要であり、光波長シフタ７（添え字省
略）および次段光合波器８（添え字省略）がない場合の
４／５に削減されたことになる。

【００７４】図８は本発明の第３の実施の形態に係る波
長／空間分割光交換装置の構成を示すブロック図であ
る。図示の波長／空間分割光交換装置は、Ｍ＝８，Ｎ＝
２，Ｓ＝８，Ｔ＝２，Ｊ＝４，Ｋ＝４とした１６×１６
波長／空間分割光交換装置である。

【００７５】第０の入力光伝送路１０−０から入力され
た第０乃至第７の波長λ０、λ１、λ２、λ３、λ４、
λ５、λ６、及びλ７を持つ第０の入力波長多重光信号
は、光波長ルータ６の第０の入力ポートｉ０に入力され
る。同様に、第１の入力光伝送路１０−１から入力され
た第０乃至第７の波長λ０〜λ７を持つ第１の入力波長
多重光信号は、光波長ルータ６の第１の入力ポートｉ１
に入力される。

【００７６】本実施の形態における光波長ルータ６の構
成および動作は、前述した第１の実施の形態における光
波長ルータ６の構成および動作に等しいので、その説明
については省略する。とにかく、光波長ルータ６では、
第０及び第１の入力ポートｉ０，ｉ１から第０乃至第７
の波長λ０〜λ７を持つ第０及び第１の波長多重光信号
をそれぞれ入力すると、第０及び第２の出力ポートｏ０
およびｏ２からは第０、第２、第４、および第６の波長
λ０、λ２、λ４、およびλ６（以下、波長群Ａと呼
ぶ。）を持つ波長多重光信号が、第１および第３の出力
ポートｏ１およびｏ３からは第１、第３、第５、および
第７の波長λ１、λ３、λ５、およびλ７（以下、波長
群Ｂと呼ぶ。）を持つ波長多重光信号が出力されること
になる。

【００７７】光波長ルータ６から出力された波長群Ａの
波長多重光信号と波長群Ｂの波長多重光信号は、空間分
割光スイッチ３２に入力される。空間分割光スイッチ３
２は１対１６までのマルチキャストが可能な４×１６光
クロスバ・スイッチであり、第０乃至第３の入力ポート
ｉ０，ｉ１，ｉ２，およびｉ３と第０乃至第１５の出力
ポートｏ０，ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４，ｏ５，ｏ６，ｏ
７，ｏ８，ｏ９，ｏ１０，ｏ１１，ｏ１２，ｏ１３，ｏ
１４，及びｏ１５とを持つ。空間分割光スイッチ３２
は、各々の入力ポートから入力された波長多重光信号を
任意の出力ポートに出力する。ただし、異なる入力ポー
トから入力された光信号が同一の出力ポートから出力さ
れることがないように調停制御が行われる。

【００７８】本実施の形態における空間分割光スイッチ
３２の構成および動作は、図３を参照して説明した、前
述した第１の実施の形態における空間分割光スイッチ３
２の構成および動作に等しいので、ここでは説明の重複
を避けるために、その説明を省略する。とにかく、空間
分割光スイッチ３２から出力された第０乃至第１５のス
イッチした波長多重光信号は、それぞれ、第０乃至第１
５の光波長セレクタ３３−０〜３３−１５に入力され
る。第０乃至第１５の光波長セレクタ３３−０〜３３−
１５の各々は、それに入力された４波長の波長多重光信
号から任意の１波長を選択して出力する。本実施の形態
における光波長セレクタ３３（添え字省略）の構成およ
び動作は、前述した第１の実施の形態における光波長セ
レクタ３３の構成および動作に等しいので、その説明を
省略する。とにかく、第０乃至第１５の光波長セレクタ
３３−０〜３３−１５から出力された第０乃至第１５の
選択した光信号は、それぞれ、第０乃至第１５の光波長
変換器３６−０，３６−１，３６−２，３６−３，３６
−４，３６−５，３６−７，３６−８，３６−９，３６
−１０，３６−１１，３６−１２，３６−１３，３６−
１４，および３６−１５に供給される。

【００７９】各光波長変換器３６（添え字省略）は、そ
れに入力された光信号の波長を予め定められた固有の波
長に変換する機能を持つ。

【００８０】図９に光波長変換器３６の構成を示す。光
波長変換器３６は、入力光ファイバ６０、光受信器６
１、光送信器６２、および出力光ファイバ６３から構成
されている。入力光ファイバ６０から入力された任意の
波長の光信号は、光受信器６１により電気信号に変換さ
れる。この電気信号は光送信器６２により再び光信号に
変換される。以上より、例えば、光送信器６２の送信波
長が第０の波長λ０であれば、この光波長変換器３６に
より任意の波長から第０の波長λ０への波長変換機能が
実現される。

【００８１】とにかく、第０乃至第１５の光波長変換器
３６−０〜３６−１５は、それぞれ、第０乃至第１５の
選択した光信号を第０乃至第１５の波長変換した光信号
に変換する。第０乃至第７の波長変換した光信号は第０
の光合波器３７−０に供給され、第８乃至第１５の波長
変換した光信号は第１の光合波器３７−１に供給され
る。第０の光合波器３７−０は、第０乃至第７の波長変
換した光信号を合波して、第０の合波した光信号を第０
の出力光伝送路１１−０に送出する。同様に、第１の光
合波器３７−１は、第８乃至第１５の波長変換した光信
号を合波して、第１の合波した光信号を第１の出力光伝
送路１１−１に送出する。

【００８２】このように、空間分割光スイッチ３２によ
る波長多重光信号の一括切換およびマルチキャストと、
光波長セレクタ３３（添え字省略）による波長選択とに
より、この波長／空間分割光交換装置は１６×１６クロ
スバ網の機能を持つ。

【００８３】たとえば、第０の入力光伝送路１０−０の
第０の波長λ０と第０の出力光伝送路１１−０の第０の
波長λ０、および、第１の入力光伝送路１０−１０の第
２の波長λ２と第０の出力光伝送路１１−０の第１の波
長λ１とを同時に接続する場合について考えてみよう。
この場合、第０の入力光伝送路１０−０から入力された
第０の波長λ０を持つ光信号は、光波長ルータ６の第０
の入力ポートｉ０から第０の出力ポートｏ０へ透過し、
空間分割光スイッチ３２の第０の入力ポートｉ０に入力
される。一方、第１の入力光伝送路１０−１から入力さ
れた第２の波長λ２を持つ光信号は、光波長ルータ６の
第１の入力ポートｉ１から第０の出力ポートｏ０へ透過
し、空間分割光スイッチ３２の第０の入力ポートｉ０に
入力される。空間分割光スイッチ３２は、第０の入力ポ
ートｉ０から入力された第０および第２の波長λ０およ
びλ２を持つ波長多重光信号を第０および第１の出力ポ
ートｏ０およびＯ１にマルチキャストする。第０の光波
長セレクタ３３−０は第０の波長λ０の光信号を選択
し、この光信号は第０の光波長変換器３６−０により第
０の波長λ０に変換されて、第０の光合波器３７−０を
経て第０の出力光伝送路１１−０に出力される。一方、
第１の光波長セレクタ３３−１は第２の波長λ２の光信
号を選択し、この光信号は第１の光波長変換器３６−１
により第１の波長λ１に変換されて、第１の光合波器３
７−１を経て第１の出力光伝送路１１−１に出力され
る。以上により、第０の入力光伝送路１０−０の第０の
波長λ０から第０の出力光伝送路１１−０の第０の波長
λ０への接続と、第１の入力光伝送路１０−０の第２の
波長λ２から第０の出力光伝送路１１−０の第１の波長
λ１への接続が同時に実現される。

【００８４】本第３の実施の形態において、光波長ルー
タ６は波長多重数を減らす働きをしている。すなわち、
光波長ルータ６の入力では波長多重数が８、空間多重数
が２となっていが、出力では波長多重数が４、空間多重
数が４となっている。光波長ルータ６の第０及び第２の
出力ポートｏ０およびｏ２から出力される波長群Ａの波
長多重光信号と第１および第３の出力ポートｏ１および
ｏ３から出力される波長群Ｂの波長多重光信号とは波長
が異なっているので、装置全体で使用される波長数は両
者を合わせて８になっている。しかし、１つの経路での
波長多重数は最大４であり、かつ、光波長セレクタ３３
（添え字省略）が両方の波長群に対して同じ動作をする
ので、波長多重数は４に減っている。

【００８５】波長多重数が減ったことにより、次の２つ
の効果が得られる。第１の効果として、必要な光ゲート
・スイッチ数が削減される。光波長ルータ６がない場
合、空間分割光スイッチ３２は２×１６で、光波長セレ
クタ３３は８×１となる。従って、空間分割光スイッチ
３２に必要な光ゲート・スイッチ２２は３２個、１個の
光波長セレクタ３３あたりに必要な光ゲート・スイッチ
４２は８個となり、波長／空間分割光交換装置全体では
１６０個の光ゲート・スイッチが必要になる。これに対
して、本実施の形態で必要となる光ゲート・スイッチ数
は、空間分割光スイッチ３２に６４個、１個の光波長セ
レクタ３３あたり４個なので、波長／空間分割光交換装
置全体では１２８個が必要であり、光波長ルータ６がな
い場合の４／５に削減されたことになる。

【００８６】第２の効果として、空間分割光スイッチ３
２の光ゲート・スイッチ２２に入力される波長多重光信
号の波長多重数が削減されるので、半導体光増幅器であ
る光ゲート・スイッチ２２が飽和しにくい。光波長ルー
タ６がない場合は光ゲート・スイッチ２２には最大８波
長が入力されるが、本実施の形態では最大４波長しか入
力されないので、１波長あたり光信号強度を光波長ルー
タ６がない場合の２倍にすることが出来る。したがっ
て、光波長変換器３６（添え字省略）の光受信器６１に
おける受信光パワーも２倍になる。

【００８７】図１０は本発明の第４の実施の形態に係る
波長／空間分割光交換装置の構成を示すブロック図であ
る。図示の波長／空間分割光交換装置は、Ｍ＝２，Ｎ＝
８，Ｓ＝２，Ｔ＝８，Ｊ＝４，Ｋ＝４とした１６×１６
波長／空間分割光交換装置である。

【００８８】第１乃至第７の入力光伝送路１０−０，１
０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５，１
０−６，および１０−７からは、それぞれ、第０および
第１の波長λ０およびλ１を持つ第１乃至第７の入力波
長多重光信号が供給される。

【００８９】これら第０乃至第７の入力波長多重光信号
のうち、第１、第３、第５、および第７の入力波長多重
光信号は、それぞれ、第０乃至第３の光波長シフタ７−
０，７−１，７−２、および７−３に供給される。第０
乃至第３の光波長シフタ７−０〜７−３の各々は、それ
に入力する入力波長多重光信号の第０および第１の波長
λ０およびλ１を第２および第３の波長λ２およびλ３
の波長多重光信号に波長シフトする。すなわち、第０の
光波長シフタ７−０は第１の入力波長多重光信号を波長
シフトして第０の波長シフトした波長多重光信号を出力
し、第１の光波長シフタ７−１は第３の入力波長多重光
信号を波長シフトして第１の波長シフトした波長多重光
信号を出力し、第２の光波長シフタ７−２は第５の入力
波長多重光信号を波長シフトして第２の波長シフトした
波長多重光信号を出力し、第３の光波長シフタ７−３は
第７の入力波長多重光信号を波長シフトして第３の波長
シフトした波長多重光信号を出力する。本実施の形態に
おける光波長シフタ７（添え字省略）の構成および動作
は、前述した第２の実施の形態における光波長シフタ７
の構成および動作に等しいので、ここでは、説明を簡略
化するために、その説明については省略する。

【００９０】とにかく、第０乃至第３の波長シフトした
波長多重光信号は、それぞれ、第０乃至第３の初段光合
波器８−０，８−１，８−２、および８−３の一方の入
力端子に供給される。また、第０乃至第３の初段光合波
器８−０〜８−３の他方の入力端子には、それぞれ、第
０及び第１の波長λ０及びλ１を持つ第０、第２、第
４、および第６の入力波長多重光信号が供給される。第
０の初段光合波器８−０は、第０の入力波長多重光信号
と第０の波長シフトした波長多重光信号とを合波して、
第０乃至第３の波長λ０〜λ３を持つ第０の初段波長多
重光信号を出力する。同様に、第１の初段光合波器８−
０は、第２の入力波長多重光信号と第１の波長シフトし
た波長多重光信号とを合波して、第０乃至第３の波長λ
０〜λ３を持つ第１の初段波長多重光信号を出力する。
第２の初段光合波器８−２は、第４の入力波長多重光信
号と第２の波長シフトした波長多重光信号とを合波し
て、第０乃至第３の波長λ０〜λ３を持つ第２の初段波
長多重光信号を出力する。第３の初段光合波器８−３
は、第６の初段波長多重光信号と第３の波長シフトした
波長多重光信号とを合波して、第０乃至第３の波長λ０
〜λ３を持つ第３の初段波長多重光信号を出力する。こ
れら第０乃至第３の初段波長多重光信号は空間分割光ス
イッチ３２に供給される。

【００９１】図示の空間分割光スイッチ３２は、１対１
６までのマルチキャストが可能な４×１６光クロスバ・
スイッチであり、第０乃至第３の入力ポートｉ０，ｉ
１，ｉ２，およびｉ３と第０乃至第１５の出力ポートｏ
０，ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４，ｏ５，ｏ６，ｏ７，ｏ
８，ｏ９，ｏ１０，ｏ１１，ｏ１２，ｏ１３，ｏ１４，
およびｏ１５を持つ。空間分割光スイッチ３２は、各々
の入力ポートから入力された次段波長多重光信号を任意
の出力ポートに出力する。但し、異なる入力ポートから
入力された光信号が同一の出力ポートから出力されるこ
とがないように調停制御が行われる。本実施の形態にお
ける空間分割光スイッチ３２の構成および動作は、上述
した第１の実施の形態における空間分割光スイッチ３２
の構成および動作に等しいので、ここでは、それらの説
明を省略する。とにかく、空間分割光スイッチ３２は、
第０乃至第１５の出力ポートｏ０〜ｏ１５からそれぞれ
第０乃至第１５のスイッチした波長多重光信号を出力す
る。

【００９２】空間分割光スイッチ３２から出力された第
０乃至第１５のスイッチした波長多重光信号は、それぞ
れ、第０乃至第１５の光波長セレクタ３３Ａ−０，３３
Ａ−１，３３Ａ−２，３３Ａ−３，３３Ａ−４，３３Ａ
−５，３３Ａ−６，３３Ａ−７，３３Ａ−７，３３Ａ−
８，３３Ａ−９，３３Ａ−１０，３３Ａ−１１，３３Ａ
−１２，３３Ａ−１３，３３Ａ−１４，及び３３Ａ−１
５に入力される。

【００９３】光波長セレクタ３３Ａは、入力された４波
長の波長多重光信号から任意の１波長の光信号を選択し
て出力する。本実施の形態における光波長セレクタ３３
Ａの構成および動作は、前述した第２の実施の形態にお
ける光波長セレクタ３３Ａの構成および動作に等しいの
で、ここでは重複した説明をなくすために、その説明に
ついては省略する。

【００９４】とにかく、第０乃至第１５の光波長セレク
タ３３Ａ−０〜３３Ａ−１５は、それぞれ、第０乃至第
１５のスイッチした波長多重光信号の中から所望の波長
の光信号のみを選択し、第０乃至第１５の選択した光信
号を出力する。第０乃至第１５の光波長セレクタ３３Ａ
−０〜３３Ａ−１５から出力された第０乃至第１５の選
択した光信号は、それぞれ、第０乃至第１５の光波長変
換器３６Ａ−０，３６Ａ−１，３６Ａ−２，３６Ａ−
３，３６Ａ−４，３６Ａ−５，３６Ａ−６，３６Ａ−
７，３６Ａ−８，３６Ａ−９，３６Ａ−１０，３６Ａ−
１１，３６Ａ−１２，３６Ａ−１３，３６Ａ−１４，お
よび３６Ａ−１５に供給される。

【００９５】光波長変換器３６Ａ（添え字省略）は、入
力された光信号の波長を予め定められた固有の波長に変
換する機能を持つ。本実施の形態における光波長変換器
３６Ａの構成および動作は、前述した第３の実施の形態
における光波長変換器３６（添え字省略）の構成および
動作と等しいので、ここではその説明を省略する。

【００９６】とにかく、第０乃至第１５の光波長変換器
３６Ａ−０〜３６Ａ−１５は、それぞれ、第０乃至第１
５の選択した光信号を第０乃至第１５の波長変換した光
信号に変換する。図示の例において、第０、第２、第
４、第６、第８、第１０、第１２、および第１４の波長
選択した光信号は、第０の波長λ０を持ち、第１、第
３、第５、第７、第９、第１１、第１３、および第１５
の波長選択した光信号は第１の波長λ１を持つ。

【００９７】第０および第１の波長選択した光信号は第
０の最終段光合波器３７Ａ−０に供給され、第２および
第３の波長選択した光信号は第１の最終段光合波器３７
Ａ−１に供給され、第４および第５の波長選択した光信
号は第２の最終段光合波器３７Ａ−２に供給され、第６
および第７の波長選択した光信号は第３の最終段光合波
器３７Ａ−３に供給され、第８および第９の波長選択し
た光信号は第４の最終段光合波器３７Ａ−４に供給さ
れ、第１０および第１１の波長選択した光信号は第５の
最終段光合波器３７Ａ−５に供給され、第１２および第
１３の波長選択した光信号は第６の最終段光合波器３７
Ａ−６に供給され、第１４および第１５の波長選択した
光信号は第７の最終段光合波器３７Ａ−１に供給され
る。

【００９８】第０の最終段光合波器３７Ａ−０は、第０
および第１の波長変換した光信号を合波して、第０の合
波した光信号を第０の出力光伝送路１１−０に送出す
る。同様に、第１の最終段光合波器３７Ａ−１は、第２
および第３の波長変換した光信号を合波して、第１の合
波した光信号を第１の出力光伝送路１１−１に送出す
る。第２の最終段光合波器３７Ａ−２は、第４および第
５の波長変換した光信号を合波して、第２の合波した光
信号を第２の出力光伝送路１１−２に送出する。第３の
最終段光合波器３７Ａ−３は、第６および第７の波長変
換した光信号を合波して、第３の合波した光信号を第１
の出力光伝送路１１−３に送出する。第４の最終段光合
波器３７Ａ−４は、第８および第９の波長変換した光信
号を合波して、第４の合波した光信号を第４の出力光伝
送路１１−４に送出する。第５の最終段光合波器３７Ａ
−５は、第１０および第１１の波長変換した光信号を合
波して、第５の合波した光信号を第１の出力光伝送路１
１−５に送出する。第６の最終段光合波器３７Ａ−６
は、第１２および第１３の波長変換した光信号を合波し
て、第６の合波した光信号を第６の出力光伝送路１１−
６に送出する。第７の最終段光合波器３７Ａ−７は、第
１４および第１５の波長変換した光信号を合波して、第
７の合波した光信号を第７の出力光伝送路１１−７に送
出する。

【００９９】このように、空間分割光スイッチ３２によ
る波長多重光信号の一括切換およびマルチキャストと、
光波長セレクタ３３（添え字省略）による波長選択とに
より、この波長／空間分割光交換装置は１６×１６クロ
スバ網の機能を持つ。

【０１００】たとえば、第０の入力光伝送路１０−０の
第０の波長λ０を持つ光信号と第０の出力光伝送路１１
−０の第０の波長λ０を持つ光信号、および、第１の入
力光伝送路１０−１の第０の波長λ０を持つ光信号と第
０の出力光伝送路１１−０の第１の波長λ１を持つ光信
号とを同時に接続する場合について考えてみよう。この
場合、第０の入力光伝送路１０−０から入力された第０
の波長λ０を持つ光信号は、第０の初段光合波器８−０
を経て空間分割光スイッチ３２の第０の入力ポートｉ０
に入力される。一方、第１の入力光伝送路１０−１から
入力された第０の波長λ０を持つ光信号は、第０の光波
長シフタ７−０により第２の波長λ２を持つ光信号に波
長シフトされ、第０初段光合波器８−０を経て空間分割
光スイッチ３２の第０の入力ポートｉ０に入力される。
空間分割光スイッチ３２は、第０の入力ポートｉ０から
入力された第０および第２の波長λ０およびλ２を持つ
波長多重光信号を第０および第１の出力ポートｏ０およ
びＯ１にマルチキャストする。第０の光波長セレクタ３
３Ａ−０は第０の波長λ０の光信号を選択し、この光信
号は第０の光波長変換器３６Ａ−０により第０の波長λ
０の光信号に変換されて、第０の最終段光合波器３７Ａ
−０を経て第０の出力光伝送路１１−０に出力される。
一方、第１の光波長セレクタ３３Ａ−１は第２の波長λ
２の光信号を選択し、この光信号は第１の光波長変換器
３６Ａ−１により第１の波長λ１の光信号に変換され
て、第０の最終段光合波器３７Ａ−０を経て第０の出力
光伝送路１１−０に出力される。以上により、第０の入
力光伝送路１０−０の第０の波長λ０を持つ光信号から
第０の出力光伝送路１１−０の第０の波長λ０を持つ光
信号への接続と、第１の入力光伝送路１０−０の第０の
波長λ０を持つ光信号から第０の出力光伝送路１１−０
の第１の波長λ１を持つ光信号への接続が同時に実現さ
れる。

【０１０１】本第４の実施の形態において、光波長シフ
タ７（添え字省略）は波長多重数を減らす働きをしてい
る。すなわち、入力光伝送路１０（添え字省略）では、
波長多重数が２、空間多重数が８となっているが、初段
光合波器８（添え字省略）の出力では、波長多重数が
４、空間多重数が４となっている。

【０１０２】波長多重数が増えたことにより、必要な光
ゲート・スイッチ数が削減される。光波長シフタ７（添
え字省略）および初段光合波器８（添え字省略）がない
場合、空間分割光スイッチ３２は８×１６で、光波長セ
レクタ３３は２×１となる。従って、空間分割光スイッ
チ３２に必要な光ゲート・スイッチ２２は１２８個、１
個の光波長セレクタ３３あたりに必要な光ゲート・スイ
ッチ４２は２個となり、波長／空間分割光交換装置全体
では１６０個の光ゲート・スイッチが必要になる。これ
に対して、本実施の形態で必要となる光ゲート・スイッ
チ数は、空間分割光スイッチ３２に６４個、１個の光波
長セレクタ３３あたり４個なので、波長／空間分割光交
換装置全体では１２８個が必要であり、光波長シフタ７
（添え字省略）および次段光合波器８（添え字省略）が
ない場合の４／５に削減されたことになる。

【０１０３】尚、本発明は、上述した実施の形態に限定
されず、本発明の要旨を脱逸脱しない範囲内で種々の変
更が可能なのはいうまでもない。たとえば、上述した第
１乃至第４の実施の形態において、Ｍ，Ｎ，Ｊ，Ｋ，
Ｓ，Ｔは請求項に記した範囲内でに任意に選択すること
ができる。

【０１０４】また、上述した第１乃至第４の実施の形態
において、空間分割光スイッチ３２は、光ゲート・スイ
ッチを用いたスプリッタ／コンバイナ型光スイッチとし
たが、空間分割光スイッチの構成はこれに限定されな
い。例えば、ニオブ酸リチウム等により作成した、電気
光学効果、音響光学効果などを用いた光マトリクス・ス
イッチ、機械式の光スイッチ、あるいは液晶を用いた光
スイッチ等であっても良い。

【０１０５】また、上述した第１乃至第４の実施の形態
において、光波長セレクタ３３（添え字省略）や３３Ａ
（添え字省略）としては、光波長分波器、光ゲート・ス
イッチ、光合波器を用いた光波長セレクタを用いたが、
光波長セレクタの形態はこれに限らない。例えば、光波
長分波器と光マトリクス・スイッチを組み合わせた光波
長セレクタや、あるいは、音響光学光フィルタ、ファイ
バ・ファブリ・ペロー光フィルタ、角度可変型干渉膜光
フィルタ等の波長可変光フィルタを用いることが考えら
れる。

【０１０６】さらに、上述した第１乃至第４の実施の形
態において、空間分割光スイッチ３２および光波長セレ
クタ３３や３３Ａ内の光ゲート・スイッチとして半導体
光増幅器を用いたが、光ゲート・スイッチの形態はこれ
に限らない。例えば、半導体により作成した電界吸収型
光変調器や、ニオブ酸リチウム等により作成した、電気
光学効果、音響光学効果などを用いた光ゲート・スイッ
チ、機械式の光スイッチ、あるいは液晶を用いた光スイ
ッチ等が考えられる。

【０１０７】また、上述した第１および第３の実施の形
態において、光波長ルータ６は石英基板上に形成された
アレイ導波路回折格子型のデバイスとしたが、光波長ル
ータの形態はこれに限定されない。例えば、半導体基板
上に形態したアレイ導波路回折格子型デバイスや、反射
型の回折格子デバイスや、あるいはファブリ・ペロー光
フィルタ、マッハ・ツェンダ光フィルタ、干渉膜光フィ
ルタなどを組み合わせたものであっても良い。

【０１０８】さらに、前述した第２及び第４の実施の形
態において、光波長シフタ７（添え字省略）として半導
体光増幅器内での４光波混合を利用した光波長シフタを
用いたが、光波長シフタの形態はこれに限定されない。
たとえば、光ファイバ内での４光波混合を用いるもの等
であっても良い。

【０１０９】また、前述した第３及び第４の実施の形態
において、光波長変換器３６（添え字省略）および３６
Ａ（添え字省略）として、光受信器と光送信器とを組み
合わせたものを用いたが、光波長変換器の形態はこれに
限定されない。例えば、半導体、石英等の媒質内での４
光波混合、相互利得変調等の非線形光学効果を用いるも
のであっても良い。

【０１１０】さらに、前述した第３および第４の実施の
形態において、波長／空間分割光スイッチとして、空間
分割光スイッチ、光波長セレクタ、波長変換器、光合波
器を組み合わせたものを用いたが、波長／空間分割光ス
イッチの形態はこれに限定されない。例えば、光波長分
波器、空間分割光スイッチ、波長変換器、光合波器を組
み合わせたもの等であっても良い。

【０１１１】

【発明の効果】以上実施の形態を用いて詳しく説明した
ように、波長多重を用いた空間分割光交換装置、あるい
は、波長／空間分割光交換装置において、本願の第１、
第３本発明を適用することにより波長多重数を減らすこ
とが出来る。また、本願の第２、第４の発明を適用する
ことにより波長多重数を増やすことが出来る。波長多重
数の増減が可能となったことにより、波長多重数の最適
化が可能になり、次に述べるような具体的な効果を奏す
る。第１に、交換装置に必要な光ゲート・スイッチ等の
ハード量を最少にすることが出来る。第２に、波長多重
数を減らした場合は、光ゲート・スイッチ等として用い
られる光増幅器が飽和しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による空間分割光交
換装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示した空間分割光交換装置に用いられる
光波長ルータの透過特性を示す図である。

【図３】図１に示した空間分割光交換装置に用いられる
空間分割光スイッチの構成を示すブロック図である。

【図４】図１に示した空間分割光交換装置に用いられる
光波長セレクタの構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態による空間分割光交
換装置の構成を示すブロック図である。

【図６】図５に示した空間分割光交換装置に用いられる
光波長シフタの構成を示すブロック図である。

【図７】図５に示した空間分割光交換装置に用いられる
光波長セレクタの構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態による波長／空間分
割光交換装置の構成を示すブロック図である。

【図９】図８に示した波長／空間分割光交換装置に用い
られる光波長シフタの構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態による波長／空間
分割光交換装置の構成を示すブロック図である。

【図１１】空間分割光交換装置の一構成例を示すブロッ
ク図である。

【図１２】スプリッタ／コンバイナ型光スイッチの一構
成例を示すブロック図である。

【図１３】従来の空間分割光交換装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図１４】波長／空間分割光交換装置の一構成例を示す
ブロック図である。

【図１５】従来の波長／空間分割光交換装置の構成を示
すブロック図である。

【図１６】電気交換装置の一構成例を示すブロック図で
ある。

【図１７】波長／空間分割光交換装置の一構成例を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１ 空間分割光スイッチ ２ 波長／空間分割光スイッチ ３ 電気スイッチ ４ 光波長分波器 ５ 光波長合波器 ６ 光波長ルータ ７ 光波長シフタ ８ 光合波器 １０ 入力光伝送路 １１ 出力光伝送路 ２０ 入力光導波路 ２１ 光分波器 ２２ 光ゲート・スイッチ ２３ 光合波器 ２４ 出力光導波路 ３０ 光送信器 ３１ 光合波器 ３２ 空間分割光スイッチ ３３ 光波長セレクタ ３４ 光受信器 ３６ 光波長変換器 ３７ 光合波器 ４０ 入力光導波路 ４２ 光ゲート・スイッチ ４３ 光合波器 ４４ 出力光導波路 ５０ 入力光ファイバ ５１ ポンプ光源 ５２ 光合波器 ５３ 光合波器 ５４ 半導体光増幅器 ５５ 光波長フィルタ ５６ 出力光ファイバ ６０ 入力光ファイバ ６１ 光受信器 ６２ 光送信器 ６３ 出力光ファイバ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第０乃至第（Ｍ−１）の波長λ０、λ
   １、・・・、λ（Ｍ−１）からなるＭ個（Ｍは２以上の
   整数）の入力光信号を各々伝搬する第０乃至第（Ｍ−
   １）の入力伝送路を各々が備えた第０乃至第（Ｎ−１）
   （Ｎは２以上の整数）の入力光伝送路群と、 該第０乃至第（Ｎ−１）の入力光伝送路群から入力され
   たＭ個の入力光信号をそれぞれ合波して、第０乃至第
   （Ｎ−１）の合波した光信号を出力する第０乃至第（Ｎ
   −１）の光合波器と、 該第０乃至第（Ｎ−１）の光合波器の出力端子にそれぞ
   れ接続された第０乃至第（Ｎ−１）の入力ポートと第０
   乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートとを持ち、前記第０乃
   至第（Ｎ−１）の合波した光信号を切り換えて、第０乃
   至第（ＭＮ−１）のスイッチした光信号をそれぞれ前記
   第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートから出力するＮ×
   ＭＮ空間分割スイッチ部と、 該Ｎ×ＭＮ空間分割スイッチ部の前記第０乃至第（ＭＮ
   −１）の出力ポートにそれぞれ接続され、前記第０乃至
   第（ＭＮ−１）のスイッチした光信号のなかから所望の
   波長を選択して、第０乃至（ＭＮ−１）の選択した光信
   号を出力する第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長セレクタ
   と、 該第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長セレクタの出力端子
   にそれぞれ接続され、前記第０乃至第（ＭＮ−１）の選
   択した光信号をそれぞれ第０乃至第（ＭＮ−１）の出力
   光信号として伝送する第０乃至第（ＭＮ−１）の出力光
   伝送路とからなるＭＮ×ＭＮ空間分割光交換装置におい
   て、 前記Ｎ×ＭＮ空間分割光スイッチが、 前記第０乃至第（Ｎ−１）の光合波器の出力端子にそれ
   ぞれ接続された第０乃至第（Ｎ−１）の入力ポートと第
   ０乃至第（Ｋ−１）の出力ポートとを持ち、前記第０乃
   至第（Ｎ−１）の合波した光信号を波長別に切り換え
   て、第０乃至第（Ｋ−１）のルート光信号をそれぞれ前
   記第０乃至第（Ｋ−１）の出力ポートから出力するＮ×
   Ｋ（Ｋは２以上の整数）光波長ルータと、 該Ｎ×Ｋ光波長ルータの前記第０乃至第（Ｋ−１）の出
   力ポートにそれぞれ接続された第０乃至第（Ｋ−１）の
   入力ポートと前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポート
   とを持ち、前記第０乃至第（Ｋ−１）のルート光信号を
   切り換えて、前記第０乃至第（ＭＮ−１）のスイッチし
   た光信号をそれぞれ前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力
   ポートから出力するＫ×ＭＮ空間分割光スイッチとから
   構成されていることを特徴とする空間分割光交換装置。
2. 【請求項２】 前記Ｋが前記Ｎより大きい、請求項１に
   記載の空間分割光交換装置。
3. 【請求項３】 第０乃至第（Ｍ−１）の波長λ０、λ
   １、・・・、λＭ−１からなるＭ個（Ｍは２以上の整
   数）の光信号を各々伝搬する第０乃至第（Ｍ−１）の入
   力伝送路を各々が備えた第０乃至第（Ｎ−１）（Ｎは２
   以上の偶数）の入力光伝送路群と、 該第０乃至第（Ｎ−１）の入力光伝送路群にそれぞれ接
   続され、前記Ｍ個の光信号を合波して、第０乃至第（Ｎ
   −１）の初段合波した光信号を出力する第０乃至第（Ｎ
   −１）の初段光合波器と、 該第０乃至第（Ｎ−１）の光合波器の出力端子にそれぞ
   れ接続された第０乃至第（Ｎ−１）の入力ポートと第０
   乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートとを持ち、前記第０乃
   至第（Ｎ−１）の初段合波した光信号を切り換えて、第
   ０乃至第（ＭＮ−１）のスイッチした光信号をそれぞれ
   前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートから出力する
   Ｎ×ＭＮ空間分割スイッチ部と、 該Ｎ×ＭＮ空間分割スイッチの前記第０乃至第（ＭＮ−
   １）の出力ポートにそれぞれ接続され、前記第０乃至第
   （ＭＮ−１）のスイッチした光信号の中からｋら所望の
   波長を選択して、第０乃至第（ＭＮ−１）の選択した光
   信号を出力する第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長セレク
   タと、 該第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長セレクタの出力端子
   にそれぞれ接続され、前記第０乃至第（ＭＮ−１）の選
   択した光信号をそれぞれ第０乃至第（ＭＮ−１）の出力
   光信号として伝送する第０乃至第（ＭＮ−１）の出力光
   伝送路とからなるＭＮ×ＭＮ空間分割光交換装置におい
   て、 前記Ｎ×ＭＮ空間分割光スイッチ部が、 前記第０乃至第（Ｎ−１）の初段光合波器のうちの奇数
   番目のものの出力端子にそれぞれ接続され、該奇数番目
   の初段光合波器から出力される初段合波した光信号の波
   長をシフトして、第０乃至第（Ｋ−１）（Ｋ＝Ｎ／２）
   の波長シフトした光信号を出力する第０乃至第（Ｋ−
   １）の光波長シフタと、 前記第０乃至第（Ｎ−１）の初段光合波器のうち偶数番
   目のものの出力端子と前記第０乃至第（Ｋ−１）の光波
   長シフタの出力端子とにそれぞれ接続され、前記偶数番
   目の初段光合波器から出力される初段合波した光信号と
   前記第０乃至第（Ｋ−１）の波長シフトした光信号とを
   合成して、第０乃至第（Ｋ−１）の次段合波した光信号
   を出力する第０乃至第（Ｋ−１）の次段光合波器と、 該第０乃至第（Ｋ−１）の次段光合波器の出力端子にそ
   れぞれ接続された第０乃至第（Ｋ−１）の入力ポートと
   前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポートとを持ち、前
   記第０乃至第（Ｋ−１）の次段合波した光信号を切り換
   えて、前記第０乃至第（ＭＮ−１）のスイッチした光信
   号をそれぞれ前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポート
   から出力するＫ×ＭＮ空間分割光スイッチとから構成さ
   れていることを特徴とする空間分割光交換装置。
4. 【請求項４】 各々第０乃至第（Ｍ−１）の波長λ０、
   λ１、・・・、λＭ−１のＭ個（Ｍは２以上の整数）の
   光信号が波長多重された第０乃至第（Ｎ−１）の入力波
   長多重光信号を伝搬する第０乃至第（Ｎ−１）（Ｎは１
   以上の整数）の入力光伝送路と、 各々第０乃至第（Ｓ−１）の波長λ０、λ１、・・・、
   λＳ−１のＳ個（Ｓは２以上の整数）の光信号が波長多
   重された第０乃至第（Ｔ−１）の出力波長多重光信号を
   伝搬する第０乃至第（Ｔ−１）（Ｔは１以上の整数）の
   出力光伝送路と、 前記第０乃至第（Ｎ−１）の入力光伝送路と前記第０乃
   至第（Ｔ−１）の出力光伝送路との間で光信号の交換を
   行うＭＮ×ＳＴ波長／空間分割光スイッチ部と備えた波
   長／空間分割交換装置において、 前記ＭＮ×ＳＴ波長／空間分割光スイッチ部が、 前記第０乃至第（Ｎ−１）の入力伝送路の出射端にそれ
   ぞれ接続された第０乃至第（Ｎ−１）の入力ポートと第
   ０乃至第（Ｋ−１）の出力ポートとを持ち、前記第０乃
   至第（Ｎ−１）の入力波長多重光信号を波長別に切り換
   えて、第０乃至第（Ｋ−１）のルート光信号をそれぞれ
   前記第０乃至第（Ｋ−１）の出力ポートから出力するＮ
   ×Ｋ（Ｋは１以上の整数）光波長ルータと、 該Ｎ×Ｋ光波長ルータの前記第０乃至第（Ｋ−１）の出
   力ポートにそれぞれ接続された第０乃至第（Ｋ−１）の
   入力ポートと、前記第０乃至第（Ｔ−１）の出力光伝送
   路の入射端にそれぞれ接続された第０乃至第（Ｔ−１）
   の出力ポートとを持ち、前記第０乃至第（Ｋ−１）のル
   ート光信号を切り換えて、第０乃至第（Ｔ−１）のスイ
   ッチした波長多重光信号をそれぞれ前記第０乃至第（Ｔ
   −１）の出力ポートから出力するＪＫ×ＭＮ（ＪはＪＫ
   ＝ＭＮを満たす整数）波長／空間分割光スイッチ部と、
   から構成されていることを特徴とする波長／空間分割光
   交換装置。
5. 【請求項５】 前記ＪＫ×ＭＮ波長／空間分割光スイッ
   チ部は、 該Ｎ×Ｋ光波長ルータの前記第０乃至第（Ｋ−１）の出
   力ポートにそれぞれ接続された前記第０乃至第（Ｋ−
   １）の入力ポートと第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポー
   トとを持ち、前記第０乃至第（Ｋ−１）のルート光信号
   を切り換えて、第０乃至第（ＭＮ−１）のスイッチした
   光信号をそれぞれ前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポ
   ートから出力するＫ×ＭＮ空間分割光スイッチと、 該Ｋ×ＭＮ空間分割光スイッチの前記第０乃至第（ＭＮ
   −１）の出力ポートにそれぞれ接続され、前記第０乃至
   第（ＭＮ−１）のスイッチした光信号から所望の波長の
   みを選択して、第０乃至第（ＭＮ−１）の選択した光信
   号を出力する第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長セレクタ
   と、 該第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長セレクタの出力端子
   にそれぞれ接続され、前記第０乃至第（ＭＮ−１）の選
   択した光信号の波長を変換して、第０乃至第（ＭＮ−
   １）の波長変換した光信号を出力する第０乃至第（ＭＮ
   −１）の光波長変換器と、 該第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長変換器と前記第０乃
   至第（Ｔ−１）の出力光伝送路の入射端との間に設けら
   れ、各々が前記第０乃至第（ＭＮ−１）の波長変換した
   光信号の中からＳ個の波長変換した光信号を合波して、
   第０乃至第（Ｔ−１）の合波した光信号をそれぞれ前記
   第０乃至第（Ｔ−１）のスイッチした波長多重光信号と
   して出力する第０乃至第（Ｔ−１）の光合波器とを有す
   る、請求項４に記載の波長／空間分割光交換装置。
6. 【請求項６】 前記Ｋが前記Ｎより大きい、請求項４又
   は５に記載の波長／空間分割光交換装置。
7. 【請求項７】 各々が第０乃至第（Ｍ−１）の波長λ
   ０、λ１、・・・、λＭ−１のＭ個（Ｍは２以上の整
   数）の光信号が波長多重された第０乃至第（Ｎ−１）の
   入力波長多重光信号を伝搬する第０乃至第（Ｎ−１）
   （Ｎは２以上の偶数）の入力光伝送路と、 各々が第０乃至第（Ｓ−１）の波長λ０、λ１、・・
   ・、λＳ−１のＳ個（Ｓは２以上の整数）の光信号が波
   長多重された第０乃至第（Ｔ−１）の出力波長多重光信
   号を伝搬する第０乃至第（Ｔ−１）（Ｔは１以上の整
   数）の出力光伝送路と、 前記第０乃至第（Ｎ−１）の入力光伝送路と前記第０乃
   至第（Ｔ−１）の出力光伝送路との間で光信号の交換を
   行うＭＮ×ＳＴ波長／空間分割光スイッチ部とからなる
   波長／空間分割光交換装置において、 前記ＭＮ×ＳＴ波長／空間分割光スイッチ部が、 前記第０乃至第（Ｎ−１）の入力光伝送路のうち奇数番
   目のものの出射端にそれぞれ接続され、該奇数番目の入
   力光伝送路から出射される入力波長多重光信号の波長を
   シフトして、第０乃至第（Ｋ−１）（Ｋ＝Ｎ／２）の波
   長シフトした光信号を出力する第０乃至第（Ｋ−１）の
   光波長シフタと、 前記第０乃至第（Ｎ−１）の入力光伝送路のうち偶数番
   目のものの出射子と前記第０乃至第（Ｋ−１）の光波長
   シフタの出力端子とにそれぞれ接続され、前記偶数番目
   の入力光伝送路から出射される入力波長多重光信号と前
   記第０乃至第（Ｋ−１）の波長シフトした光信号とを合
   成して、第０乃至第（Ｋ−１）の初段合波した光信号を
   出力する第０乃至第（Ｋ−１）の初段光合波器と、 該第０乃至第（Ｋ−１）の初段光合波器の出力端子にそ
   れぞれ接続された第０乃至第（Ｋ−１）の入力ポート
   と、前記第０乃至第（Ｔ−１）の出力光伝送路入射端に
   それぞれ接続された第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポー
   トとを持ち、前記第０乃至第（Ｋ−１）の初段合波した
   光信号を切り換えて、第０乃至第（Ｔ−１）のスイッチ
   した波長多重光信号をそれぞれ前記第０乃至第（Ｔ−
   １）の出力ポートから出力するＪＫ×ＭＮ（ＪはＪＫ＝
   ＭＮを満たす整数）空間分割光スイッチ部と、から構成
   されていることを特徴とする波長／空間分割光交換装
   置。
8. 【請求項８】 前記ＪＫ×ＭＮ波長／空間分割光スイッ
   チ部は、 該Ｎ×Ｋ光波長ルータの前記第０乃至第（Ｋ−１）の出
   力ポートにそれぞれ接続された前記第０乃至第（Ｋ−
   １）の入力ポートと第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポー
   トとを持ち、前記第０乃至第（Ｋ−１）のルート光信号
   を切り換えて、第０乃至第（ＭＮ−１）のスイッチした
   光信号をそれぞれ前記第０乃至第（ＭＮ−１）の出力ポ
   ートから出力するＫ×ＭＮ空間分割光スイッチと、 該Ｋ×ＭＮ空間分割光スイッチの前記第０乃至第（ＭＮ
   −１）の出力ポートにそれぞれ接続され、前記第０乃至
   第（ＭＮ−１）のスイッチした光信号から所望の波長の
   みを選択して、第０乃至第（ＭＮ−１）の選択した光信
   号を出力する第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長セレクタ
   と、 該第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長セレクタの出力端子
   にそれぞれ接続され、前記第０乃至第（ＭＮ−１）の選
   択した光信号の波長を変換して、第０乃至第（ＭＮ−
   １）の波長変換した光信号を出力する第０乃至第（ＭＮ
   −１）の光波長変換器と、 該第０乃至第（ＭＮ−１）の光波長変換器と前記第０乃
   至第（Ｔ−１）の出力光伝送路の入射端との間に設けら
   れ、各々が前記第０乃至第（ＭＮ−１）の波長変換した
   光信号の中からＳ個の波長変換した光信号を合波して、
   第０乃至第（Ｔ−１）の最終段合波した光信号をそれぞ
   れ前記第０乃至第（Ｔ−１）のスイッチした波長多重光
   信号として出力する第０乃至第（Ｔ−１）の最終段光合
   波器とを有する、請求項７に記載の波長／空間分割光交
   換装置。
9. 【請求項９】 伝送されてきた複数の入力光信号を夫々
   収容するための複数の入力ポートと、出力光信号の出力
   先となる複数の出力ポートを備え、一の入力ポートに入
   力された前記入力光信号を、前記複数の出力ポートの内
   の伝送すべき出力先に対応する出力ポートに対して、ス
   イッチング処理して、前記出力信号として出力するため
   の光交換装置であって、スイッチング処理の過程で、空
   間分割光スイッチングを行なう機能を有する空間分割光
   交換装置において、 空間分割光スイッチングを行なう前段に光波長ルータを
   有し、当該光波長ルータを有しない場合と比較して、空
   間分割光スイッチングの入力に係る経路毎に波長多重数
   を減らしたことを特徴とする空間分割光交換装置。