JPS6177490A - 光マトリクススイツチ - Google Patents
光マトリクススイツチInfo
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- JPS6177490A JPS6177490A JP19878984A JP19878984A JPS6177490A JP S6177490 A JPS6177490 A JP S6177490A JP 19878984 A JP19878984 A JP 19878984A JP 19878984 A JP19878984 A JP 19878984A JP S6177490 A JPS6177490 A JP S6177490A
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- Japan
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- optical
- circuit
- output
- input terminals
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/3596—With planar waveguide arrangement, i.e. in a substrate, regardless if actuating mechanism is outside the substrate
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光通信装置に利用される。本発明は、複数ｎ
個の光入力端子と、複数ｍ個の光出力端子と、制御入力
にしたがって上記光入力端子の一つに入力する光信号を
上記光出力端子の一つに接続する光スイッチ回路とを備
えた光マトリクススイッチに関する。
個の光入力端子と、複数ｍ個の光出力端子と、制御入力
にしたがって上記光入力端子の一つに入力する光信号を
上記光出力端子の一つに接続する光スイッチ回路とを備
えた光マトリクススイッチに関する。
光ファイバによる光通信方式が加入者回線に利用される
ようになると、その交換接続を行うために光マトリクス
スイッチが必要になる。この光マトリクススイッチの回
路は、第８図に例示するものであって、ｎ個の入力端子
ＩＬ、−ＩＬ、、の一つと、ｍ個の出力端子ＯＬ、−Ｏ
Ｌ、の一つとを接続するものである。
ようになると、その交換接続を行うために光マトリクス
スイッチが必要になる。この光マトリクススイッチの回
路は、第８図に例示するものであって、ｎ個の入力端子
ＩＬ、−ＩＬ、、の一つと、ｍ個の出力端子ＯＬ、−Ｏ
Ｌ、の一つとを接続するものである。
このための光スィッチとしては、プリズムおよびミラー
を機械的に結合して、機械操作によりその光路を変更す
るもの、電気または音響駆動形の光方向性結合器を素子
として利用しその駆動を変化させるもの、ファラデー素
子を用い偏光角の変化を利用するものなどが知られてい
る。
を機械的に結合して、機械操作によりその光路を変更す
るもの、電気または音響駆動形の光方向性結合器を素子
として利用しその駆動を変化させるもの、ファラデー素
子を用い偏光角の変化を利用するものなどが知られてい
る。
しかし、これらの光スィッチはその構造が大きく、とく
に入力端子および出力端子の故が大きくなると、機械的
な規模が大きくなりすぎて実用的な装置を得ることがで
きなくなる、また、これらの光スィッチは機械構造を伴
うので、制御信号に対する応答が遅く、高速の光スイッ
チ回路を構成することはできない、装置の故障が起こり
やすいなどの欠点があった。
に入力端子および出力端子の故が大きくなると、機械的
な規模が大きくなりすぎて実用的な装置を得ることがで
きなくなる、また、これらの光スィッチは機械構造を伴
うので、制御信号に対する応答が遅く、高速の光スイッ
チ回路を構成することはできない、装置の故障が起こり
やすいなどの欠点があった。
本発明はこれを解決するもので、端子の数が増大しても
、集積回路技術を用いて小型に対応することができ、制
御信号に対する応答が高速であり、さらに、故障の少な
い信頼性の高い光マトリクススイッチを提供することを
目的とする。
、集積回路技術を用いて小型に対応することができ、制
御信号に対する応答が高速であり、さらに、故障の少な
い信頼性の高い光マトリクススイッチを提供することを
目的とする。
本発明は、複数ｎ個の光入力端子と、複数ｍ個の光出力
端子と、制御入力にしたがって上記光入力端子の一つに
入力する光信号を上記光出力端子の一つに接続する光ス
イッチ回路とを備えた光マトリクススイッチにおいて、
上記０個の光入力端子の信号をそれぞれｍ個の信号に分
岐する分岐回路と、この分岐回路のｍ×ｎ個の出力にそ
れぞれ接続され、−上記制御信号により開閉されるｍ×
ｎ個の開閉スイッチを含む選択回路と、この選択回路の
出力に得られるｍ ｘ ｎ個の信号のうち上記ｎ個の光
入力端子の各々に対応するｎ個ごとの信号をそれぞれ合
波してそれぞれｍ個の上記光出力端子に接続する合波回
路とを備えたことを特徴とする。
端子と、制御入力にしたがって上記光入力端子の一つに
入力する光信号を上記光出力端子の一つに接続する光ス
イッチ回路とを備えた光マトリクススイッチにおいて、
上記０個の光入力端子の信号をそれぞれｍ個の信号に分
岐する分岐回路と、この分岐回路のｍ×ｎ個の出力にそ
れぞれ接続され、−上記制御信号により開閉されるｍ×
ｎ個の開閉スイッチを含む選択回路と、この選択回路の
出力に得られるｍ ｘ ｎ個の信号のうち上記ｎ個の光
入力端子の各々に対応するｎ個ごとの信号をそれぞれ合
波してそれぞれｍ個の上記光出力端子に接続する合波回
路とを備えたことを特徴とする。
ｎ個の入力端子の信号をそれぞれｍ個に分岐し、ｎｘｍ
個のスイッチを介して、それぞれｎ個の入力端子に対応
してｎ個づつ合波する。各分岐回路、選択回路および合
波回路は、各種の組合せがある。
個のスイッチを介して、それぞれｎ個の入力端子に対応
してｎ個づつ合波する。各分岐回路、選択回路および合
波回路は、各種の組合せがある。
また、分岐による光パワーの低下を補償するために、ス
イッチ回路の適当な位置に増幅回路を挿入することが好
ましい。
イッチ回路の適当な位置に増幅回路を挿入することが好
ましい。
第１図は、本発明実施例装置の基本構成を示す図である
。（ｎＸｍ）マトリクススイッチをｎ個のｌ対ｍ分岐回
路ＤＣ，ｍ個のｎ対１選択回路ＳＣ１およびｍ個のｎ対
１合波回路ＣＣの縦続接続により構成する。入力光フア
イバラインによる入力端子ＩＬ、（ｉ＝１〜ｎ）に入力
された光信号は、分岐回路ＤＣ； （＋ ＝１−ｎ
）でそれぞれほぼ１／ｍのパワーに分岐され、それぞれ
分岐路ＤＬＩ ＝ＤＬｍを通じて、選択回路ＳＣＩ〜Ｓ
Ｃｍに導かれる。選択回路Ｓ（、は、そのｍ×ｎ個の入
力と出力との間に、制御信号により開閉制御されるｍ
ｘ ｎ個の開閉スイッチＳ ＋ ＋〜Ｓ工を備える。こ
の開閉スイッチは、出力し７たい任意の出力ファイバラ
インＯＬ、（ｊ−１〜ｍ＞に対応する選択回路５Ｃ４（
ｊ＝１〜ｍ）のうち、上記入力ラインに対応するＳ８、
（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝ｌ〜ｍ）のみを制御信号により閉路
に制御される。これにより、入力信号は、その選択回路
に対応する合波回路ＣＣ１（ｊ＝１〜ｍ）を経て選択し
た出力ファイバラインＯＬ、に出力される。
。（ｎＸｍ）マトリクススイッチをｎ個のｌ対ｍ分岐回
路ＤＣ，ｍ個のｎ対１選択回路ＳＣ１およびｍ個のｎ対
１合波回路ＣＣの縦続接続により構成する。入力光フア
イバラインによる入力端子ＩＬ、（ｉ＝１〜ｎ）に入力
された光信号は、分岐回路ＤＣ； （＋ ＝１−ｎ
）でそれぞれほぼ１／ｍのパワーに分岐され、それぞれ
分岐路ＤＬＩ ＝ＤＬｍを通じて、選択回路ＳＣＩ〜Ｓ
Ｃｍに導かれる。選択回路Ｓ（、は、そのｍ×ｎ個の入
力と出力との間に、制御信号により開閉制御されるｍ
ｘ ｎ個の開閉スイッチＳ ＋ ＋〜Ｓ工を備える。こ
の開閉スイッチは、出力し７たい任意の出力ファイバラ
インＯＬ、（ｊ−１〜ｍ＞に対応する選択回路５Ｃ４（
ｊ＝１〜ｍ）のうち、上記入力ラインに対応するＳ８、
（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝ｌ〜ｍ）のみを制御信号により閉路
に制御される。これにより、入力信号は、その選択回路
に対応する合波回路ＣＣ１（ｊ＝１〜ｍ）を経て選択し
た出力ファイバラインＯＬ、に出力される。
これによりｎ個の入力とｍ個の出力間に任意の信号バス
を設定することができ、全体として（ｎＸｍ）マトリク
ススイッチを構成する。
を設定することができ、全体として（ｎＸｍ）マトリク
ススイッチを構成する。
このような構成では、各構成要素が単純でありかつ同一
部品による集合構成がとれるため量産性に適するととも
に、各構成要素に各種アレイ化部品の使用が可能であり
、スイッチの小型化を図ることができる。
部品による集合構成がとれるため量産性に適するととも
に、各構成要素に各種アレイ化部品の使用が可能であり
、スイッチの小型化を図ることができる。
第２図は、本発明の具体的な実施例構成図である。この
例は分岐回路をハーフミラ−により構成し、選択回路を
光シヤツタ素子が配列されたシャッタアレイにより構成
し、合波回路をレンズにより構成した（ｎＸｍ）マトリ
クススイッチの一実施例を示したものである。光損失の
低減のため光−電気−光変換の回路を付加している。
例は分岐回路をハーフミラ−により構成し、選択回路を
光シヤツタ素子が配列されたシャッタアレイにより構成
し、合波回路をレンズにより構成した（ｎＸｍ）マトリ
クススイッチの一実施例を示したものである。光損失の
低減のため光−電気−光変換の回路を付加している。
任意の入力ファイバラインＩＬ＋ （ｉ＝１−ｎ＞に
入力された光信号は、その光軸上に並んだ反射率（反射
率＝ １／ （ｍ −（ｋ −１） ｌ ； ｋ＝
ｌ 〜ｍ）の異なるｍ枚のハーフミラ−ＨＭ Ｉ ＝
ＨＭ ｍで、それぞれの反射光パワーが入力パワーのほ
ぼ］／ｍになるようパワー分岐される。一方、その入力
信号を出力したい任意の出力光ファイバラインによる出
力端子ＯＬ、（ｊ＝１〜ｍ）に対応する光シヤツタアレ
イ５Ａｊ（ｊ＝ｌ〜ｍ）のうち、その入力信号に対応し
たシャッタ素子のみを開け、レンズｌ、ａＪ （ｊ＝１
〜ｍ）によりフォトダイオードによる光電気変換素子Ｐ
Ｄ、（ｊ＝ｌ〜ｍ）に集光し、光電気変換し、前置増幅
器および駆動回路［Ｐｒｅ＋Ｄｒｉｖ） ｊ （ｊ
＝ １〜ｍ）を経て、発光ダイオードによる電気光変換
素子ＬＥＤ、＋（ｊ＝１〜ｍ）により電気光変換する。
入力された光信号は、その光軸上に並んだ反射率（反射
率＝ １／ （ｍ −（ｋ −１） ｌ ； ｋ＝
ｌ 〜ｍ）の異なるｍ枚のハーフミラ−ＨＭ Ｉ ＝
ＨＭ ｍで、それぞれの反射光パワーが入力パワーのほ
ぼ］／ｍになるようパワー分岐される。一方、その入力
信号を出力したい任意の出力光ファイバラインによる出
力端子ＯＬ、（ｊ＝１〜ｍ）に対応する光シヤツタアレ
イ５Ａｊ（ｊ＝ｌ〜ｍ）のうち、その入力信号に対応し
たシャッタ素子のみを開け、レンズｌ、ａＪ （ｊ＝１
〜ｍ）によりフォトダイオードによる光電気変換素子Ｐ
Ｄ、（ｊ＝ｌ〜ｍ）に集光し、光電気変換し、前置増幅
器および駆動回路［Ｐｒｅ＋Ｄｒｉｖ） ｊ （ｊ
＝ １〜ｍ）を経て、発光ダイオードによる電気光変換
素子ＬＥＤ、＋（ｊ＝１〜ｍ）により電気光変換する。
その出力光信号はレンズＬＪ （ｊ＝ｌ 〜ｍ）によ
り出力端子０１７、 （ｊ−１〜ｍ）に集光する。
り出力端子０１７、 （ｊ−１〜ｍ）に集光する。
第３図は、本発明の別の具体的な実施例構造図である。
この例は、分岐回路をハーフミラ−により構成し、選択
回路を光電気変換アレイにより構成し、合流回路をワイ
アードオア回路により構成した（ｎｘ「ｎ）マトリクス
スイッチである。この回路は、任意の入力ファイハライ
ン［Ｌ、 （ｉ−１〜ｎ）に入力された光信号をハーフ
ミラ−１）旧〜ＩＩＭｍで、それぞれほぼ１／ｍにパワ
ー分岐し、レンズアレイ ＬＡｂ、ｒ （ｊ ＝ １
〜ｍ）を経て、出力したい任１αの出力ファイバライン
ＯＬＪ （ｊ＝ｌ〜ｍ）に対応する光電気変換素子が配
列された光電気変換アレイ ＰＤＡ、 ＜ ｊ＝ １
〜ｍ）のうら、その入力信号に対応する光電気変換素子
（ここではフォトタイオード）にのみバイアスを加えて
光電気変換する。その出力電気信号を前置増幅器アレイ
ＰΔＡｒ（ｊ＝１〜ｍ）により増幅する。その各出力は
ワイアードオア回路により合波し、駆動回路ＤＲＩＶＪ
（ｊ ＝ １〜ｍ）を経て、電気光変換素子（発光ダイ
オード）ＬＥＬ （ｊ＝１〜ｍ）により電気光変換し、
レンズＬＪ （ｊ＝Ｌ〜ｍ）で出力端子ＯＬＪ （ｊ＝
１〜ｍ）に集光する。
回路を光電気変換アレイにより構成し、合流回路をワイ
アードオア回路により構成した（ｎｘ「ｎ）マトリクス
スイッチである。この回路は、任意の入力ファイハライ
ン［Ｌ、 （ｉ−１〜ｎ）に入力された光信号をハーフ
ミラ−１）旧〜ＩＩＭｍで、それぞれほぼ１／ｍにパワ
ー分岐し、レンズアレイ ＬＡｂ、ｒ （ｊ ＝ １
〜ｍ）を経て、出力したい任１αの出力ファイバライン
ＯＬＪ （ｊ＝ｌ〜ｍ）に対応する光電気変換素子が配
列された光電気変換アレイ ＰＤＡ、 ＜ ｊ＝ １
〜ｍ）のうら、その入力信号に対応する光電気変換素子
（ここではフォトタイオード）にのみバイアスを加えて
光電気変換する。その出力電気信号を前置増幅器アレイ
ＰΔＡｒ（ｊ＝１〜ｍ）により増幅する。その各出力は
ワイアードオア回路により合波し、駆動回路ＤＲＩＶＪ
（ｊ ＝ １〜ｍ）を経て、電気光変換素子（発光ダイ
オード）ＬＥＬ （ｊ＝１〜ｍ）により電気光変換し、
レンズＬＪ （ｊ＝Ｌ〜ｍ）で出力端子ＯＬＪ （ｊ＝
１〜ｍ）に集光する。
第４図は、本発明実施例装置のさらに別の具体的構成を
示す図である。この例は、分岐回路を１対ｎのスターカ
プラにより構成し、選択回路を光シャンクにより構成し
、合波回路をレンズにより構成した実施例である。この
例も光）置去の低減のため光−電気−光変換の回路を付
加している。
示す図である。この例は、分岐回路を１対ｎのスターカ
プラにより構成し、選択回路を光シャンクにより構成し
、合波回路をレンズにより構成した実施例である。この
例も光）置去の低減のため光−電気−光変換の回路を付
加している。
入力端子ＩＬ；（ｉ＝１〜ｎ）に入力された光信号は、
スターカプラＳＣ＋ （ｉ＝Ｉ−ｎ）により、それぞ
れの入力光パワーをほぼｌ／ｍにパワー分岐する。この
出力は光ファイバによりレンズアレイＬＡａに導く。こ
のレンズアレイは全体でｍ×ｎ個のレンズ素子により構
成される。このレンズアレイの出力は、ｍ×ｎ個のシャ
ッタ素子により構成されたシャッタアレイＳＡζこ入力
する。その入力信号を出力したい任意の出力ファイバラ
インＯＬＪ（ｊ−１−ｍ）に対応するシャッタアレイＳ
へのうち、その入力信号に対応するシャッタのみを制御
信号により開き、フォトダイオードによる光電気変換ア
レイ１）０４により光電気変換する。その出力を増１陥
回路素子が配列された増幅器アレイＰＡＡおよび駆動回
路アレイＤＲＩＶＡを経て、電気光変換素子（発光ダイ
オード）が配列された電気光変換アし・伺、１ＥＤＡに
より電気光変換する。その出力光信号は、レンズアレイ
ＬＡｂで出力端子ＯＬＪ （ｊ＝１〜ｍ）に集光する。
スターカプラＳＣ＋ （ｉ＝Ｉ−ｎ）により、それぞ
れの入力光パワーをほぼｌ／ｍにパワー分岐する。この
出力は光ファイバによりレンズアレイＬＡａに導く。こ
のレンズアレイは全体でｍ×ｎ個のレンズ素子により構
成される。このレンズアレイの出力は、ｍ×ｎ個のシャ
ッタ素子により構成されたシャッタアレイＳＡζこ入力
する。その入力信号を出力したい任意の出力ファイバラ
インＯＬＪ（ｊ−１−ｍ）に対応するシャッタアレイＳ
へのうち、その入力信号に対応するシャッタのみを制御
信号により開き、フォトダイオードによる光電気変換ア
レイ１）０４により光電気変換する。その出力を増１陥
回路素子が配列された増幅器アレイＰＡＡおよび駆動回
路アレイＤＲＩＶＡを経て、電気光変換素子（発光ダイ
オード）が配列された電気光変換アし・伺、１ＥＤＡに
より電気光変換する。その出力光信号は、レンズアレイ
ＬＡｂで出力端子ＯＬＪ （ｊ＝１〜ｍ）に集光する。
第５図は、本発明実施例のさらに具体的な装置の構成図
である。この例は、分岐回路をスターカプラにより構成
し、選択回路を光電気変換アレイにより構成し、合波回
路をワイアードオア回路により構成したものである。
である。この例は、分岐回路をスターカプラにより構成
し、選択回路を光電気変換アレイにより構成し、合波回
路をワイアードオア回路により構成したものである。
入力端子１）１、（ｉ＝ｌ〜ｎ）に入力された光信号を
スターカプラＳＣ＋（ｉ＝１〜ｎ）を用いて、それぞれ
の入力光パワーをほぼ１／ｍにパワー分岐し、光ファイ
バによりｍ×ｎ個のレンズ素子が配列されたレンズアレ
イＬＡａに導く。その出力はｍ×ｎ個の光電気変換素子
が配列された光電気変換アレイＰＯＡに入力する。この
光電気変換アレイＰＤＡは、信号を出力したい任意の出
力端子０ＬＪ（ｊ＝１〜ｍ）に対応する光電気変換素子
（フォトダイオード）にのみバイアスを加えて有効とす
ることにより、スイッチ作用を行うものである。その出
力は、ｍ×ｎ個の増幅回路素子が配列された増幅器アレ
イＦＡＡにより増幅され、その出力はワイアードオア回
路にて合波する。その出力は駆動回路アレイＤＲＩＶＡ
に与え、その出力により駆動されるｍ個の電気光変換素
子が配列された電気光変換アレイＬＥＤＡにより、電気
光変換される。その各光信号出力はレンズＬＡｂにて出
力端子ＯＬ、（ｊ−１〜ｍ）に集光する。
スターカプラＳＣ＋（ｉ＝１〜ｎ）を用いて、それぞれ
の入力光パワーをほぼ１／ｍにパワー分岐し、光ファイ
バによりｍ×ｎ個のレンズ素子が配列されたレンズアレ
イＬＡａに導く。その出力はｍ×ｎ個の光電気変換素子
が配列された光電気変換アレイＰＯＡに入力する。この
光電気変換アレイＰＤＡは、信号を出力したい任意の出
力端子０ＬＪ（ｊ＝１〜ｍ）に対応する光電気変換素子
（フォトダイオード）にのみバイアスを加えて有効とす
ることにより、スイッチ作用を行うものである。その出
力は、ｍ×ｎ個の増幅回路素子が配列された増幅器アレ
イＦＡＡにより増幅され、その出力はワイアードオア回
路にて合波する。その出力は駆動回路アレイＤＲＩＶＡ
に与え、その出力により駆動されるｍ個の電気光変換素
子が配列された電気光変換アレイＬＥＤＡにより、電気
光変換される。その各光信号出力はレンズＬＡｂにて出
力端子ＯＬ、（ｊ−１〜ｍ）に集光する。
第６図は、本発明のさらに別の具体的な実施例構造図で
ある。この例は、分岐回路を分岐形導波路により構成し
、選択回路を光シヤツタ素子により構成し、合波回路を
レンズにより構成したものである。この例も光損失の低
減のため光−電気−光変換の回路を付加している。
ある。この例は、分岐回路を分岐形導波路により構成し
、選択回路を光シヤツタ素子により構成し、合波回路を
レンズにより構成したものである。この例も光損失の低
減のため光−電気−光変換の回路を付加している。
入力端子ＩＬｚ（ｉ＝１〜ｎ）に入力された光信号は、
１対ｍ分岐形導波路ＷＧＤ、（ｉ＝１＝ｎ）により、そ
れぞれの入力パワーをほぼ１／ｍにパワー分岐する。そ
の出力は、レンズアレイＬＡａを経て、ｍ ｘ ｎ （
ｌｌｉｌのシャッタ素子が配列されたシャ、・タアレイ
Ｓへに導かれる。シャッタアレイＳへは、その入力信号
を出力したい任意の出力・端子ｏｒ、、 （ｊ＝ｌ〜
ｍ）に対応するシャッタアレイＳへのうぢ、その入力信
号に対応したツヤツタ素子のみを開く。
１対ｍ分岐形導波路ＷＧＤ、（ｉ＝１＝ｎ）により、そ
れぞれの入力パワーをほぼ１／ｍにパワー分岐する。そ
の出力は、レンズアレイＬＡａを経て、ｍ ｘ ｎ （
ｌｌｉｌのシャッタ素子が配列されたシャ、・タアレイ
Ｓへに導かれる。シャッタアレイＳへは、その入力信号
を出力したい任意の出力・端子ｏｒ、、 （ｊ＝ｌ〜
ｍ）に対応するシャッタアレイＳへのうぢ、その入力信
号に対応したツヤツタ素子のみを開く。
その出力はｎ対１分岐形導波路ＷＧＤＪ（ｊ ＝ １〜
ｎ）により合波し、レンズアレイＬＡｂを経て、ｍ個の
光電気変換素子（フォトダイオード）が配列された光電
気変換アレイＰＤＡにより光電気変換する。その出力電
気信号はｍ個の増幅回路素子が配列された増幅器アレイ
ＰＡＡおよび駆動回路アレイ１）ＲＩＶＡにより増幅さ
れ、電気光変換素子（発光ダ・イオート）がｍ個配列さ
れた電気光変換アレイＬＥ１）八により電気光変換する
。その出力光信号は、し７ ス？ ｌ／イＬＡＣで出力
端子０ＬＪ（ｊ＝Ｉ 〜ｍ）に集光する。
ｎ）により合波し、レンズアレイＬＡｂを経て、ｍ個の
光電気変換素子（フォトダイオード）が配列された光電
気変換アレイＰＤＡにより光電気変換する。その出力電
気信号はｍ個の増幅回路素子が配列された増幅器アレイ
ＰＡＡおよび駆動回路アレイ１）ＲＩＶＡにより増幅さ
れ、電気光変換素子（発光ダ・イオート）がｍ個配列さ
れた電気光変換アレイＬＥ１）八により電気光変換する
。その出力光信号は、し７ ス？ ｌ／イＬＡＣで出力
端子０ＬＪ（ｊ＝Ｉ 〜ｍ）に集光する。
第７図は、本発明のさらに別の具体的実施例装置の構成
図である。この例は、分岐回路をスターカプラにより構
成し、選択回路を光電気変換アレイにより構成し、合波
回路をワイアードオア回路により構成した実施例である
。
図である。この例は、分岐回路をスターカプラにより構
成し、選択回路を光電気変換アレイにより構成し、合波
回路をワイアードオア回路により構成した実施例である
。
入力端子ＩＬ＋（ｉ＝１〜ｎ）に入力された光信号をｌ
対ｍ分岐形専波路ＷＧＤＨ（ｉ ＝ Ｉ〜ｎ）で、それ
ぞれほぼ１／ｍにパワー分岐する。その出力はレンズア
レイＬＡａを経て、ｍ×ｎ個の光電気変換素子が配列さ
れた光電気変換子レイＰＤＡに与える。この光電気変換
アレイＰＤＡは制御信号により有効にする光電気変換素
子（フォトダイオード）のみにバイアス電圧を与える構
成である。その出力に得られる電気信号は、ｍ ｘ ｎ
個の増幅回路素子が配置された前置増幅器アレイＦＡＡ
を経て、ワイアードオア回路により合波する。その出ノ
アは駆動回路アレイＤＲＩＶＡを経て、ｍ個の光電気変
換素子（発光ダイオード）が配列された電気光変換アレ
イＬＥＯＡにて電気光変換し、レンズアレイＬＡｂで出
力端子ＯＬＪ （ｊ＝１〜ｍ）に集光する。
対ｍ分岐形専波路ＷＧＤＨ（ｉ ＝ Ｉ〜ｎ）で、それ
ぞれほぼ１／ｍにパワー分岐する。その出力はレンズア
レイＬＡａを経て、ｍ×ｎ個の光電気変換素子が配列さ
れた光電気変換子レイＰＤＡに与える。この光電気変換
アレイＰＤＡは制御信号により有効にする光電気変換素
子（フォトダイオード）のみにバイアス電圧を与える構
成である。その出力に得られる電気信号は、ｍ ｘ ｎ
個の増幅回路素子が配置された前置増幅器アレイＦＡＡ
を経て、ワイアードオア回路により合波する。その出ノ
アは駆動回路アレイＤＲＩＶＡを経て、ｍ個の光電気変
換素子（発光ダイオード）が配列された電気光変換アレ
イＬＥＯＡにて電気光変換し、レンズアレイＬＡｂで出
力端子ＯＬＪ （ｊ＝１〜ｍ）に集光する。
以上の構成の外に、入力ファイハライン、内部光信号路
などの集合を微少な領域に集中させることにより、第２
図のレンズアレイ冒、第３図のレンズアレイＬＡａおよ
びＬＡｂｌ〜しＡｂｍ、第４図、第５図、第６図および
第７図のれあＬＡａなどを単一レンズで構成することも
可能である。また、第７図で示した導波路分岐形光スイ
ッチにおいて、交差する導波路を互いに直交させること
により、同−鵡板上に導波路、フォトダイオード、１）
；ｊ置増幅器、ワイアードオア回路、駆動回路などを配
置したモノリシック化構成とすることも可能である。
などの集合を微少な領域に集中させることにより、第２
図のレンズアレイ冒、第３図のレンズアレイＬＡａおよ
びＬＡｂｌ〜しＡｂｍ、第４図、第５図、第６図および
第７図のれあＬＡａなどを単一レンズで構成することも
可能である。また、第７図で示した導波路分岐形光スイ
ッチにおいて、交差する導波路を互いに直交させること
により、同−鵡板上に導波路、フォトダイオード、１）
；ｊ置増幅器、ワイアードオア回路、駆動回路などを配
置したモノリシック化構成とすることも可能である。
以ヒ説明したように、本発明の光７トリクススイソチは
光信号をパワー分岐し、その中から任意の信号を選ふ節
車な構成であり、かつ同一の構成部品を集合して構成す
るため量産化に適し低コスト化しやすい利点がある。そ
の大部分の電気的素子は集積回路技術により小型に集積
回路化することができる。また、機械的構成による部分
がないため信頼性が高い。レンズアレイ、フォトダイオ
ードアレイなどの光学的なアレイ部品を適用することが
可能であるので小型化に適する。さらに、一度電気信号
に変換して電気的に増幅し、その増幅出力を光電気変換
すれば、分岐により生じる損失を補償することができる
利点がある。
光信号をパワー分岐し、その中から任意の信号を選ふ節
車な構成であり、かつ同一の構成部品を集合して構成す
るため量産化に適し低コスト化しやすい利点がある。そ
の大部分の電気的素子は集積回路技術により小型に集積
回路化することができる。また、機械的構成による部分
がないため信頼性が高い。レンズアレイ、フォトダイオ
ードアレイなどの光学的なアレイ部品を適用することが
可能であるので小型化に適する。さらに、一度電気信号
に変換して電気的に増幅し、その増幅出力を光電気変換
すれば、分岐により生じる損失を補償することができる
利点がある。
第１図は本発明実施例の基本構成図。
第２図は分岐回路にハーフミラ−１選択回路にシャッタ
、合波回路にレンズを用いた一実施例を示す構成図。 第３図は分岐回路にハーフミラ−１選択回路にフォトダ
イオード、合波回路にワイアードオア回路を用いた一実
施例を示す構成図。 第４図は分岐回路にスターカプラ、選択回路にシャッタ
、合波回路にレンズを用いた一実施例を示す構成図。 第５図は分岐回路にスターカプラ、選択回路にフォトダ
イオード、合波回路にワイアードオア回路を用いた一実
施例を示す構成図。 第６図は分岐回路に導波路、選択回路にシャッタ、合波
回路にレンズを用いた一実施例を示す構成図。 第７図は分岐回路に導波路、選択回路にフォトタイオー
ド、合波回路にワイアードオア回路を用いた一実施例を
示す構成図。 第８図はマトリクススイッチの構成を示す図。 ＩＬＩ 、ＩＬ２、−ＩＬｊ 、ＩＬｋ −４Ｌｎ−入
力端子（光ファイバにより構成される）、 ＩＩＣＬ 、ＤＣ２、−ＤＣｎ −１対ｍの分岐回路Ｉ
）Ｌｌ 、 ＤＬ２、−ＤＬｍ −分岐信号路ＳＣＩ
、ＳＣ２、−・ＳＣｍ・・・選択回路Ｓｌｌ 、５１２
、−５ｌｎ−スイッチＣＣＩ 、ＣＣ２、ＣＣｍ −合
波回路Ｃ１，ｌ 、 Ｃｌ３、 ＣＩ、口・・・合波信
号路（１），１，０１，２、ＯＬｍ−出力端子（光ファ
イバｌこより構成される）、 １団１．１）Ｍ２、−１）Ｍｍ −ハーフミラ−１、八
、 ＬＡａ 、 ＬＡｂ 、 Ｌ＾ｂ１、 ＬＡ
ｂ２、−（Ａｂｍ、 １、八ｃ ・”レンズアレイ Ｓ八、ＳハＩ、Ｓへ２、−５Ａｍ・・・シャッタアレイ
ＰＤＩ 、 ＰＯ２、−・ＰＤｍ・・・電気光変換素子
（フォトダイオード） （Ｐｒｅ＋Ｄｒｉｖ）ｌ 、 （Ｐｒｅ ＋Ｄｒｉｖ）
２、−（Ｐｒｅ＋Ｄｒｉｖ）ｍ・・・前置増幅器および
駆動回路 ＬＨＤＩ、ＬＥＤ２、−４ＥＤｍ−電気光変換素子（発
光ダイオード） Ｌａｌ 、Ｌａ２、−４ａｍ −・レンズＬｂｌ 、
Ｌｂ２、−Ｌｂｍ −レンズＰＤＡ 、ＰＤＡＩ、ＰＤ
Ａ２、−ＰＤＡｍ−光電気変換アレイＰＡＡ 、ＰＡＡ
ｌ、、ＰＡＡ２、−ＰＡＡｍ ・＝前ｚｉ曽幅２器アレ
イＤＲＩＶＩ 、ＤＲＩＶ２、−ＤＲＩＶｍ−駆動回路
Ｌｌ、 Ｌ２・−Ｌｍ・・・レンズ ＳＣＩ 、ＳＣ２、−５Ｃｊ 、、ＳＣｋ 、 −５Ｃ
ｎ 用スターカブラ ＤＲｒＶＡ・・・駆動回路アレイ １、ＥＤＡ・・・電気光変換アレイ ＷＧＤａｌ 、ｈｊＧＤａｎ 、 ｈｌＧＤｂ２、−Ｗ
ＧＤｂｍ −光導波路。
、合波回路にレンズを用いた一実施例を示す構成図。 第３図は分岐回路にハーフミラ−１選択回路にフォトダ
イオード、合波回路にワイアードオア回路を用いた一実
施例を示す構成図。 第４図は分岐回路にスターカプラ、選択回路にシャッタ
、合波回路にレンズを用いた一実施例を示す構成図。 第５図は分岐回路にスターカプラ、選択回路にフォトダ
イオード、合波回路にワイアードオア回路を用いた一実
施例を示す構成図。 第６図は分岐回路に導波路、選択回路にシャッタ、合波
回路にレンズを用いた一実施例を示す構成図。 第７図は分岐回路に導波路、選択回路にフォトタイオー
ド、合波回路にワイアードオア回路を用いた一実施例を
示す構成図。 第８図はマトリクススイッチの構成を示す図。 ＩＬＩ 、ＩＬ２、−ＩＬｊ 、ＩＬｋ −４Ｌｎ−入
力端子（光ファイバにより構成される）、 ＩＩＣＬ 、ＤＣ２、−ＤＣｎ −１対ｍの分岐回路Ｉ
）Ｌｌ 、 ＤＬ２、−ＤＬｍ −分岐信号路ＳＣＩ
、ＳＣ２、−・ＳＣｍ・・・選択回路Ｓｌｌ 、５１２
、−５ｌｎ−スイッチＣＣＩ 、ＣＣ２、ＣＣｍ −合
波回路Ｃ１，ｌ 、 Ｃｌ３、 ＣＩ、口・・・合波信
号路（１），１，０１，２、ＯＬｍ−出力端子（光ファ
イバｌこより構成される）、 １団１．１）Ｍ２、−１）Ｍｍ −ハーフミラ−１、八
、 ＬＡａ 、 ＬＡｂ 、 Ｌ＾ｂ１、 ＬＡ
ｂ２、−（Ａｂｍ、 １、八ｃ ・”レンズアレイ Ｓ八、ＳハＩ、Ｓへ２、−５Ａｍ・・・シャッタアレイ
ＰＤＩ 、 ＰＯ２、−・ＰＤｍ・・・電気光変換素子
（フォトダイオード） （Ｐｒｅ＋Ｄｒｉｖ）ｌ 、 （Ｐｒｅ ＋Ｄｒｉｖ）
２、−（Ｐｒｅ＋Ｄｒｉｖ）ｍ・・・前置増幅器および
駆動回路 ＬＨＤＩ、ＬＥＤ２、−４ＥＤｍ−電気光変換素子（発
光ダイオード） Ｌａｌ 、Ｌａ２、−４ａｍ −・レンズＬｂｌ 、
Ｌｂ２、−Ｌｂｍ −レンズＰＤＡ 、ＰＤＡＩ、ＰＤ
Ａ２、−ＰＤＡｍ−光電気変換アレイＰＡＡ 、ＰＡＡ
ｌ、、ＰＡＡ２、−ＰＡＡｍ ・＝前ｚｉ曽幅２器アレ
イＤＲＩＶＩ 、ＤＲＩＶ２、−ＤＲＩＶｍ−駆動回路
Ｌｌ、 Ｌ２・−Ｌｍ・・・レンズ ＳＣＩ 、ＳＣ２、−５Ｃｊ 、、ＳＣｋ 、 −５Ｃ
ｎ 用スターカブラ ＤＲｒＶＡ・・・駆動回路アレイ １、ＥＤＡ・・・電気光変換アレイ ＷＧＤａｌ 、ｈｊＧＤａｎ 、 ｈｌＧＤｂ２、−Ｗ
ＧＤｂｍ −光導波路。
Claims (7)
- （１）複数ｎ個の光入力端子と、 複数ｍ個の光出力端子と、 制御入力にしたがって上記光入力端子の一つに入力する
光信号を上記光出力端子の一つに接続する光スイッチ回
路と を備えた光マトリクススイッチにおいて、 上記ｎ個の光入力端子の信号をそれぞれｍ個の信号に分
岐する分岐回路と、 この分岐回路のｍ×ｎ個の出力にそれぞれ接続され、上
記制御信号により開閉されるｍ×ｎ個の開閉スイッチを
含む選択回路と、 この選択回路の出力に得られるｍ×ｎ個の信号のうち上
記ｎ個の光入力端子の各々に対応するｎ個ごとの信号を
それぞれ合波してそれぞれｍ個の上記光出力端子に接続
する合波回路と を備えたことを特徴とする光マトリクススイッチ。 - （２）分岐回路は、ｎ個の光入力端子の信号をそれぞれ
ほぼｍ分の１づつの光パワーに分岐するｍ個のハーフミ
ラーを含み、 選択回路は、ｍ個の各ハーフミラーの出力光通路にそれ
ぞれ配置され、各平面上にそれぞれ制御信号により駆動
されるｎ個のシャッタ素子が配置されたｍ個のシャッタ
アレイを含み、 合波回路は、上記ｍ個のシャッタアレイごとに、このシ
ャッタアレイを通過した光を１個所に収束するレンズと
、 このレンズにより収束された光が照射する位置に配置さ
れた光電気変換器と、 この光電気変換器の出力電気信号を増幅する増幅回路と
、 この増幅回路の出力により駆動される電気光変換器と を含む 特許請求の範囲第（１）項に記載の光マトリクススイッ
チ。 - （３）分岐回路は、ｎ個の光入力端子の信号をそれぞれ
ほぼｍ分の１づつの光パワーに分岐するｍ個のハーフミ
ラーを含み、 選択回路は、ｍ個の各ハーフミラーの出力光通路にそれ
ぞれ配置され、各平面上にそれぞれ制御信号によりバイ
アス駆動されるｎ個の光電気変換素子が配置されたｍ個
の光電気変換アレイを含み、合波回路は、上記ｍ個のシ
ャッタアレイごとに、上記光電気変換アレイの出力をワ
イアドオア接続する回路と、 この回路の出力を増幅する増幅回路と、 この増幅回路の出力により駆動される電気光変換器と を含む 特許請求の範囲第（１）項に記載の光マトリクススイッ
チ。 - （４）分岐回路は、ｎ個の光入力端子の信号をそれぞれ
ほぼｍ分の１づつの光パワーに分岐するｎ個のスターカ
プラを含み、 選択回路は、ｎ個の各スターカプラの出力が導かれ、そ
れぞれ制御信号により駆動されるｍ×ｎ個のシャッタ素
子が配置されたシャッタアレイを含み、 合波回路は、 このシャッタ素子ごとに設けられたｍ×ｎ個の光電気変
換素子を含む光電気変換アレイと、この光電気変換素子
の各出力を増幅するｍ×ｎ個の増幅回路素子を含む増幅
回路アレイと、この増幅回路素子によりそれぞれ駆動さ
れるｍ×ｎ個の電気光変換素子を含む電気光変換アレイ
と、 この電気光変換素子の出力光をｎ個の光入力端子の各々
に対応するｎ個ごとの信号について集光するｍ個のレン
ズ素子を含むレンズアレイとを含む 特許請求の範囲第（１）項に記載の光マトリクススイッ
チ。 - （５）分岐回路は、ｎ個の光入力端子の信号をそれぞれ
ほぼｍ分の１づつの光パワーに分岐するｎ個のスターカ
プラを含み、 選択回路は、ｎ個の各スターカプラの出力が導かれ、そ
れぞれ制御信号によりバイアス駆動されるｍ×ｎ個の光
電気変換素子が配置された光電気変換アレイを含み、 合波回路は、 この光電気変換素子の出力を入力とするｍ×ｎ個の光電
気変換素子を含む光電気変換アレイと、この光電気変換
素子の各出力をｎ個の光入力端子の各々に対応するｎ個
ごとの信号についてワイアドオア結合する回路と、 この回路の出力電気信号を増幅するｍ個の増幅回路と、 この増幅回路の出力によりそれぞれ駆動されるｍ個の電
気光変換器と を含む 特許請求の範囲第（１）項に記載の光マトリクススイッ
チ。 - （６）分岐回路は、ｎ個の光入力端子の信号をそれぞれ
ほぼｍ分の１づつの光パワーに分岐するｎ個の分岐形導
波路を含み、 選択回路は、上記ｎ個の分岐形導波路の出力が導かれ、
それぞれ制御信号により駆動されるｍ×ｎ個のシャッタ
素子を含むシャッタアレイを含み、合波回路は、このシ
ャッタアレイの各出力をｎ個の光入力端子の各々に対応
するｎ個ごとの信号について合波するｍ個の分岐形導波
路と、このｍ個の分岐形導波路の出力をそれぞれ入力と
するｍ個の光電気変換器と、この光電気変換器の各出力
を増幅するｍ個の増幅回路と、この増幅回路の出力をそ
れぞれ光信号に変換するｍ個の電気光変換器とを含む 特許請求の範囲第（１）項に記載の光マトリクススイッ
チ。 - （７）分岐回路は、ｎ個の光入力端子の信号をそれぞれ
ほぼｍ分の１づつの光パワーに分岐するｎ個の分岐形導
波路を含み、 選択回路は、それぞれ制御信号によりバイアス駆動され
るｍ×ｎ個の光電気変換素子が配置された光電気変換ア
レイを含み、 合波回路は、 上記光電気変換アレイの出力をｎ個の光入力端子の各々
に対応するｎ個ごとの信号についてワイアドオア接続す
るｍ個の回路と、 この回路の各出力を増幅するｍ個の増幅回路と、この増
幅回路の出力により駆動されるｍ個の電気光変換器と を含む 特許請求の範囲第（１）項に記載の光マトリクススイッ
チ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19878984A JPS6177490A (ja) | 1984-09-22 | 1984-09-22 | 光マトリクススイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19878984A JPS6177490A (ja) | 1984-09-22 | 1984-09-22 | 光マトリクススイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177490A true JPS6177490A (ja) | 1986-04-21 |
Family
ID=16396931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19878984A Pending JPS6177490A (ja) | 1984-09-22 | 1984-09-22 | 光マトリクススイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6177490A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63160619U (ja) * | 1987-04-09 | 1988-10-20 | ||
| JPH0360599A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-15 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 波長分割交換システム |
| JPH06319162A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-15 | Nec Corp | 多次元伝送システムおよび多次元交換ネットワーク |
-
1984
- 1984-09-22 JP JP19878984A patent/JPS6177490A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63160619U (ja) * | 1987-04-09 | 1988-10-20 | ||
| JPH0360599A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-15 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 波長分割交換システム |
| US5040169A (en) * | 1989-07-25 | 1991-08-13 | International Business Machines Corporation | Wavelength division photonic switch |
| JPH06319162A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-15 | Nec Corp | 多次元伝送システムおよび多次元交換ネットワーク |
| US5953143A (en) * | 1993-04-30 | 1999-09-14 | Nec Research Institute, Inc. | Multidimensional switching networks |
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