JPS5953818A - 光スイツチ回路 - Google Patents

光スイツチ回路

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JPS5953818A
JPS5953818A JP16564182A JP16564182A JPS5953818A JP S5953818 A JPS5953818 A JP S5953818A JP 16564182 A JP16564182 A JP 16564182A JP 16564182 A JP16564182 A JP 16564182A JP S5953818 A JPS5953818 A JP S5953818A
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optical
loss
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optical switch
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Kunio Nagashima
長島 邦雄
Mitsukazu Kondo
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は複数の光スィッチを同一の基板上に集積化し
た光スイツチ回路に関する。
近年、光フアイバ通信における障害時の光源の切換やル
ート切換、光ループ伝送路のバイパススイッチ、仇には
光伝送路切換や光交換を目的として複数の光スィッチを
同一の基板上に集軸化した光スイツチ回路の開発が行な
われている。
たとえば昭和56年度電子通信学会総合全国大会h1゛
4演論文集994rTi拡散LiNbO5交叉型導波路
を用いた光スィッチ」においては、LiNb0.結晶基
板上にTiを拡散することによって”jt’J成した複
数の入力光4波路と、この複数の入力光導波路と交差す
る複数の出力光導波路と、この複数の出力光導波路と前
記複数の入力光4鼓路の各交点上にそれぞれ設けられた
複数の電極対とによって構成され所望の電極対に電圧を
加えると交点の屈折率が変化し、これによって前記入力
光導波路からの光信号が交点において全反射され前記出
力光導波路に導かれるc1 このような光スイツチ回路においては、光導波路の幅が
10μm程度であると共に前記光スイツチ回路に接続さ
れる光ファイバー・ケーブルのコア径もまた10μm程
度であるため光フアイバーケーブルと光導波路との位置
合せが難かしくとのたン光ファイバーケーブル、光導波
路間の接続損失にバラツキが生じ九スイッチ回路によっ
て切替えられる径路毎に異なった世失を示す。このバラ
ツキの程度は入出力光導波路の伝搬損失や光スィッチの
損失のバラツキに比し顕著であり光フアイバ通信網を設
計する際の損失配分に大きな制約を力えるという欠点を
有していた。
本発明の目的は、各接続径路の損失間にバラツキを生じ
な4光スイッチ回路を提供することにある。
本発明によれば光入力端子群と、前記光出力端子群釦そ
れぞれ複数の入力端子を接続され、前記複数の入力端子
の所望の入力端子を複数の出力端子の所望の出力端子に
選択接続する光スイッチ・アレイと、前記光スィッチ・
アレイの複数の出力端子にそれぞれ接続された光出力端
子群とによって構成され、前記光入力端子群と前記光ス
ィッチ・アレイの複数の入力端子との間および前記光出
力端子群と前記光スィッチ・アレイの複数の出力端子と
の間の少なくとも一方にいずれの接続径路失の調整され
た複数の損失付与手段を付加したことを特徴とする光ス
イツチ回路が得られる。
次にこの発明について図面を参照して絢、明する。
第1図は従来の光スイツチ回路の一例を示す図である。
第1図によれば従来の光スイツチ回路は、一端をそれぞ
れ第1.第2および第3の入力光ファイバーケーブル1
00.101および102の出力端に接し、たとえばL
 1Nb03等の結晶基板103上にたとえばT1等を
拡散することによって構成される第1゜第2および第3
の入力光導波路104,105および106と、この第
1.第2および第3の入力光導波路104,105およ
び106に交叉し第1.第2および第3の出力光ファイ
バーケーブル107,108および109の入力端にそ
れぞれ−Xi19を接する第1゜第2および第3の出力
光導5−Hlxo、+11および導波路を用いた光スィ
ッチ」に記載されているように前記第1.爪2および第
3の入力光導波路104.105および106と、前記
第1.第2および第3の出力光導波PI?5310,1
11および112との各交点上にそれぞれ電極対を設け
ることによって構成された第1.第2.第3.第4.第
5.第6゜第7.、a’s8および第9の全反射形光ス
イッチ113゜114.115,116,117,11
8..119.120および121とを含む。
第1図において化1〜第9の全反射形光スイッチ113
〜121は、第j、第2.第3.第4.第5゜第6饅’
Ir 7 + ’3’y 8および第9の制御】シ、1
.子122゜123.124,125,126,127
.128.129および130にそれぞれ2値の正圧f
−4)加することによって開1f+制御を行なうことが
でき、これによって第1 + 4’t 2および第3の
入力光ファイバーケーブル100,101および102
i必要に応じてそれぞれ第1.第2.および第3の出力
光ファイバーケーブル107.108および109に選
択接続することができる。第1図に示した第1.第2お
よび第3の入力光ファイバーケーブル100.101お
よび102第1.第2および第3の出力光ファイバーケ
ーブル107,108および109のコア径および第1
.第2および第3の入力光導波路104,105および
106、第1.第2および第3の出力光導波路11o。
111および112の導波路幅はいずれも10μm程度
であるため光フアイバーケーブルと導波路との位置合わ
せが難しくこのため光フアイバーケーブル・導波路間の
接続損失にバラツキが生じる。第1図において入出力導
波路104〜106および110〜112の伝搬損失は
いずれも等しくLWG%全反射形光スイッチ113〜1
21の損失もまだいずれも等しくL8wの値を有するも
のとし更に第1.第2および第3の入力光ファイバーケ
ーブル100.101および102と第1.第2および
第3の入力光導波路104.105および106との接
続損失をそれぞれLo、 、 Lc、およびり。、出力
光導波IM110.11iおよび112と出力光ファイ
バーケーブルとの接続JjJ失をそれぞれL′C9L′
CおよびL′oとすると第11     2 の入力光ファイバーケーブルを第jの出力光ファイバー
ケーブルに接続した時の挿入損失し、jは次式によって
表わすことができる。
IJij、:Lc1+LwG+Lsw+■ノw。+Lt
フj              (1)(t+j=1
〜3) 前述した如<ff1(1)式において光7アイバークー
プルと光導波路との接続損失り。i*L箱を一定に保つ
ことが難しいため、第1図に示しだ従来の光スイツチ回
路では選択接続される径路によって挿入損失が異なり、
光フアイバ通信網を設計する際の損失配分に大きな制約
を与えていた。
第2図は本発明の第1の実施例を示す図であり光損失付
与手段として金属薄膜層下に設けられた光導波路を用い
た例を示す。
第2図において第1図と同一番号を付したものは第1図
と同一の構成安素を示す。第2図において第1.第2お
よびεル3の入力光導波路104゜105および]o6
.第t、Br2および第3の出力光導?’iM1]0.
IIIおよび112の土にはそれぞれ光導7&路にそっ
てたとえばA1%を蒸着することによって構成される第
1.第2.第3.第4.第5および第6の金属薄膜層2
00,201,202,203゜204および205が
設けられておシこれによってそれぞれ入力光導波路10
4〜106および110〜112内の光信号に対して損
失を与えることが可能である。この損失の値はそれぞれ
前記第1〜第6の金属世j換層200〜205の光導波
路にそった長さによって定まるためたとえば、あらかじ
め同一の長さに蒸着された第1〜第6の金属薄膜層20
0〜205にトリミングを施すことによって各入出刃先
導波路104〜106および110〜112毎に所望の
む失を与えることができる。とのようにして第2図に示
しだ第1〜第6の金属台膜層200〜205下の光導波
路に与えられた損失をそれぞれLへ。
LA、 、 LA3. L′A、 、 LX2分よびL
Aとするとへ)iの入力光ファイバーケーブルを第jの
出方光フアイバーケーブルに接続した時の挿入損失Li
jハ次式によって表わすことができる。
Lij=LC1十り74.4 +L+、() +LSI
V +■’′A、j””(、H(2〕(r 、 j=+
〜3) 前述したス!11〈第(2)式において第J−第6の金
属ン;す膜層200〜205下の光導波路に与えられる
相欠”Ai、LAjは、Ml−46の金属潜膜層2oo
〜2o5にそれぞれトリミングを施すことによって所1
ノの値に設定することが可能である。たとえば第2図に
おいて第1.第2および第3の入力光ファイバーケーブ
ル100 、161および102と第1.第2および第
3の入力光Vmti?X104,1.05および106
との接続損失LC,、L、−、およびLC3の中で最太
なものがI、。r ;+m 1 を第2および第3の出
力光7アイ重 バーケーブル107,108および109と第1.第2
および第3の出力光導波路110,111および112
との接続損失L′oI、L′o2およびLLの中で最太
なものがLX(2である場合には第1〜第6の金属台膜
層200〜205下のTi失欺、鴇、弘、LA、LAお
よびL′A、を次式で示す値に設定する。
LA、 =0. LA、=Lc1− LC2,L、1.
−LC,−LC,。
庖=O,L′A、2=L′c、−L′C−、、LQ3=
 Lr、、、 L′o、。
この時の入出力光ファイバーケーブル間の挿入損失Li
jは因ずれの接続径路においても等しく次式によって表
わすことができる。
Li j ” ”A、” ”WG+”’SW””WG+
Lχ。
(+1j≧1〜:3) なお、光導e路を伝搬する光信号が1” Mモード波で
ある場合は金属薄膜にょシ生ずる損失は大きいので大き
な4μ失のバラツキを補償することができる。
第3図は本発明の第2の実施例を示す図であ多光4μ失
付与手段として方向性結合形光スイッチを用いた例を示
す。
第3図において第1図と同一番号を付したものは第1図
と同一の構成要素を示す。第3図によれば本発明の第2
の実施例は更に、一端を第1.第2および第3の入力光
ファイバーケーブル100゜101および102の出力
端に接するal、第2および第3の入力光導波路300
.301および302とこの第1.第2および第3の入
力光導波路300゜301および302にそれぞれ近接
して設けられた第4、第5および第6の入力光導波路3
03,304゜および305と、この第4.第5および
第6の入力光導波路303,304および305と前記
第1.第2および第3の入力光導波路300.301お
よび302との近接部にそれぞれ設けられた&”i 1
 + 第2および第3の方向性結合形光スイッチ306
 、307  および308と(たとえば・電子通信学
会技術研究報告↓ 0EJ81−79r単−モード光フアイバアレイ付1.
31Zm用LiNbO34X 4光スイツチ」など)こ
の第1 + 8T’r 2および第3の方向性結合形光
スイッチ306.307および308の制御電極に出力
端子とそれぞれ接続された第1.第2および第3の可変
定電圧源309,310および311と、前記第4.第
5および第6の入力光導波路303,304および30
5と交差して設けられた第1.第2および第3の出力光
導波路312,313および314と、この第1゜第2
および第3の出力光導波路312,313および314
に近接し一端をそれぞれ第1.第2および第3の出力光
ファイバーケーブル107.108および109の入力
端に接する第4゜第5および第6の出力光導波路315
,316および317と、この第4;第5および第6の
出力光導波E315.316および317と前記第1.
第2および第3の出力光導波路312゜313および3
14との近接部にそれぞれ設けられた第4.第5および
第6の方向性結合形光スイッチ318.319および3
20と、この第4.第5および第6の方向性結合形光ス
イッチ318.319および320の制御電極に出力端
子をそれぞれ接続された第4.第5および第6の可変定
電圧源321.322および323とを含む。第3図に
示した第1.第2および第3の方向性結合形光スイッチ
306.307および308は、それぞれ第1.第2お
よび第3の可変定電圧源309,310および311の
出力電圧を調弊することによって第1.第2および第3
の入力光導波路300 、301および302から第4
.第5および第6の入力光導波ll!?5303.30
4および305にそれぞれ導かれる光信号に対して所望
のJN夫を力えることができる。第4 * gin 5
 :rpよび謁6の方向性結合形ブCスイッチ318,
319および320もまたそれぞれ第4.第5および第
6のb」俊足電圧源321.322および323の出力
電圧を調整することによって第1.第2および第3の出
力光術、波路312 、3134t;−よび314から
第5.第6および第7の出力光層、波路315,316
および317に導かれる光1d号に対してIヵ望の損失
全力えることができる。
したがってQl−1,11弔2.記3.第4.第5およ
び框6の方向性結合形光スイッチ306,307.30
8゜318.319および320によって与えられる]
)1失をそれぞれ牧、 、 LA、、 LA8. Lχ
、L見およびLλ3 としこれらの値を第2囚に示した
第1.第2.第3第4.第5および第6の金属薄膜20
0 、201 。
202 + 203+ 204 ’J?よび205下(
D Ji+失)hp合と同じように10々に調整するこ
とによって第x、H:2第3の入力光ファイバーケーブ
ルioo、io1および102と第1.第2および第3
の入力光導波路300.301および302との接続損
失、第1.第2゜第3の出力光ファイバーケーブル10
7.108および109と、第4.第5および第6の出
力光導波路318.319および320との接続損失の
バラツキをそれぞれ補整することによって、どのような
接続径路が選択されても前記第1.第2および第3の入
力光ファイバーケーブル100.101および102と
第1.第2および第3の出力光ファイバーケーブル10
7,1.08および109との間の挿入相欠を一定に保
つことができる。
第4図は、第3図に示した第1〜第6の方向性結合形光
スイッチ306〜308および318〜320と可変定
電圧源309〜311および321〜323の具体例を
示す図である。
第3図において第1の方向性結合形光スイッチ306お
よび第1の可変定電圧源309に例をとると第1の制御
電極400と、第1の入力光導波路300上に設けられ
た第2の制御正極401とを含み、第4図に示しだ可変
定電圧源は前記第2の制御電極401に一端を、型温E
に他端をそれぞれ接続されとを含む。第4図に示した方
向性結合形光スイッチは可変抵抗器403を調整するこ
とによって第1の入力光>a波路300から第4の入力
光導波路301に導かれる光信号に対して所望の↑を失
を与えることができる。
第5南は第4図:C示しだ方向性結合形光スイッチの制
御電圧特性を示す図である。記5図において横軸は第2
の制御電極401に加えられる電圧を、縦軸は第4の入
力光導波1i5301に得られる光信号パワーの第1の
入力光導波路300に入射しだつ“C信号パワーに幻す
る比をそれぞれ表わし曲線500は方向性結合形光スイ
ッチの制御電圧特性を示す。第5図に示すように第2の
制御電極401に電圧V、を印加すると第1の入力光導
波路300の光信号は損失を受けることなく第4の入力
光導波路301に導かれる。ここで第4図に示した可変
抵抗器403を調整することにより第2の制御電極40
1に電圧V2を印加すると第1の入力光導波路300か
ら第4の入力光導波路301に導かれる光信号に対して
欺の損失を力えることができる。すなわち第4図に示し
だ方向性結合形光スイッチは、可変抵抗器403Vcよ
って第1の入力光導波Ff45300から第4の入力光
導波路301に導かれる光信号に対して所望の損失を与
えることができる、以上述べたように本発明によれば接
続径路によって損失の異なることのない光スイツチ回路
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光スイツチ回路の一例を示すブロック図
、第2図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、第
3図は本発明の第2の実施例を示すブロック図、第4図
は第3図に示した方向性結合形光スイッチ306および
可変定電圧源309の具体例を示す回路図、第5図は第
4図に示す方向性結合形光スイッチの制御電圧特性を示
す図である。 チ、200,201,202,203.204および2
05は金属薄膜、306,307,308,318,3
19および320は方向性結合形光スイッチ、309,
310,311゜321.322および323は可変定
電圧源、400および401は制御電極をそれぞれ表わ
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光入力端子111.と、前記光入力端子群にそれぞれ複
    数の入力端子を接続され、前記複数の入力端子の所望の
    入力端子を複数の出力端子の所望の出力端子に選択接続
    する光スィッチ・アレイと、前記光スィッチ・アレイの
    複数の出力端子にそれぞれ接続された光出力端子群とに
    よって構成され、前記光入力端子XJ+=と前記光スィ
    ッチ・アレイの複数の入力端子との間および前記光出力
    端子群と前記光スィッチ・アレイの複数の出力端子との
    間の少なくとも一方にいずれの接続径路が゛選択されて
    も前記光入力端子群と前記光出力端子群との間の損失を
    一定に保つようあらかじめ損失の調整された複数の光損
    失付与手段を付加したことを特徴とする光スイツチ回路
JP16564182A 1982-09-22 1982-09-22 光スイツチ回路 Granted JPS5953818A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63155035A (ja) * 1986-12-18 1988-06-28 Oki Electric Ind Co Ltd 光マトリクススイツチ
JPH0278932U (ja) * 1988-12-05 1990-06-18

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