JPS6236643A - 波長分割多重光スイツチ - Google Patents

波長分割多重光スイツチ

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JPS6236643A
JPS6236643A JP17659685A JP17659685A JPS6236643A JP S6236643 A JPS6236643 A JP S6236643A JP 17659685 A JP17659685 A JP 17659685A JP 17659685 A JP17659685 A JP 17659685A JP S6236643 A JPS6236643 A JP S6236643A
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optical
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electrical
light
signals
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Yoshihiro Shimazu
佳弘 島津
Shigeto Nishi
成人 西
Noriaki Kikkai
範章 吉開
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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】 「産業上の利用分野」 この発明は波長分割多重された光信号を波長変換するた
めの波長分割多重光スイッチに関するものである。
「従来の技術」 従来のこの挿の波長分割多重光スイッチは、入力光ハイ
ウェイからのn波長(λ1〜λn)の波長多重化光信号
がn個の光分波器により各波長ごとに分波され、これら
分波されたn個の各波長ごとの光信号は光マトリクスス
イッチへ供給され、その光マトリクススイッチのn個の
出力光はそれぞれ11個の光−電気変換素子により電気
信号に変換される。この際、光マトリクススイッチの制
御状態により、その入力された各波長(λ1〜λn)の
光を何れの光−電気変換素子へも出力することができる
。n個の光−電気変換素子の各出力電気信号は予め決め
られたn個の電気−光変換素子によりそれぞれ波長λ、
〜λ。の光信号に変換され、これら変換された光信号は
出力レンズにより集光されて1本の出力ハイウェイへ出
射される。
前述したように光マトリクススイッチを制御することに
より、入力光信号の各波長対応の信号を、池の波長の光
信号として出力ハイウェイへ出力することかでき、波長
分割多重光スイッチとして作用する。
この従来の波長分割多重光スイッチは、多重度nの数が
多くなると光マトリクススイッチの各格子交差点の光ス
ィッチの数がn2で増加し、そのノ・−ドウエアの規模
が著しく大きくなる。このような点から第5図に示す波
長分割多重光スイッチを提案した。すなわち光入力/・
イウエイ1にはn個の波長λ1〜λnの光信号が波長分
割多重化されており、この売人カッ・イクエイ1からの
光信号は光分岐器2によってn個の同一光信号に分岐さ
れ、このn個の分岐出力光はそれぞれ可変波長フィルり
31〜3oに供給される。各可変波長フィルタ31〜3
nはそれぞれ端子41〜4nからの制御信号によりλ1
〜λn中の任意の波長の光信号が出力される。
可変波長フィルタ3、〜3nの出力光はそれぞれ光−電
気変換素子51〜5nにより電気信号に変換される。こ
れら光−電気変換素子5□〜5nの出力電気信号は波長
λ1〜λnの電気−光変換素子61〜6nによりそれぞ
れ互に異なる波長の光信号に変換される。これらの変換
された光信号は光合波器7(二より合波され、光出力)
・イウエイ8に出射される。
可変波長フィルタ3、〜3nにより選択する光信号の波
長を変えることにより入力光信号の波長を任意の波長に
変換して出力できるためこの構成は波長分割多重光スイ
ッチとして用いることができる。
波長可変フィルタ31〜3nに用いる波長可変フィルタ
を第6図に示す。第6図においてλ1〜λnの波長に波
長分割多重化されている入力光信号が入力側導波路9か
ら入力され、入力側レンズ11に入射され、この入力光
は平行光に変換されて音響光学素子12に入射される。
音響光学素子12は二酸化テルル(TaO2)等の音響
光学媒体13に圧電素子14を接着したものであり、圧
電素子14に駆動回路15により一定周波数の正弦波電
圧を印加し、超音波を発生させ、その超音波を音響光学
媒体13中を伝搬させる。入力側レンズ11から平行光
が音響光学媒体13に入射されると平行光のまま各波長
ごとに(1)式で示されるθの方向に回折される。その
特定方向の回折光のみが出力側レンズ16によって集光
し、出力側導波路17に入射される。。
θ=(f・λ)/v   ・・・・・・・・・・・・(
1)(1)式より圧電素子14に印加する正弦波電圧の
周波数を変化させると回折角θが変化【7、任意の波長
の光を出力側導波路17に入力することができ、可変波
長フィルタの機能が実現される。
「発明が解決しようとする問題点」 前述した従来の波長分割多重光スイッチは多重Rnの二
乗で光スィッチの数が多くなるが、この第5図に示すも
のでは系列の数がn個であり、・・−ドクエアの規模の
増加率が従来のものよりも少ない。しかしこの第5図に
示すものにおいても可変波長フィルタ31〜3n、光−
電気変換素子5、〜5n、電気−光変換素子61〜6n
がそれぞれn個の個別な部品により構成されているため
装置規模が可成り大きくなる。
この発明の目的はハードフェアの規模の増加が。
n”(nは光波長多重度)ではなくnに比例するが。
各部をn個の個別のものではなくそれぞれ1個に集積化
して装置規模を著しく小さくした波長分割多重光スイッ
チを提供することにある。
「問題点を解決するための手段」 この発明の一つによれば1本の光入力ハイウェイからの
n波長多重化光信号は1個の入力レンズ1:より平行光
に変換され、その平行光はn個の音響光学素子を密着さ
せて配列した1個の音響光学素子アレイにより独立なn
個の方向に回折され、これらn個の音響光学素子はn個
の駆動回路によりそれぞれ独立な制御信号が印加され、
これら一定方向に回折されたn個の光信号はそれぞれ1
個の集光レンズによりn個の点に集光され、これらn点
に集光された光は、n個の光−電気変換素子を密着配列
させた1個の光−電気信号素子アレイによりそれぞれn
個の電気信号に変換され、これら電気信号にn個の電気
−光変換素子を密着配列させた1個の電気−光変換素子
アレイによりn波長(λ1〜λn)の光信号に変換され
、これらn波長の光信号は1個の出力光レンズにより集
光されて1本の出力ハイウェイへ入射される。
この発明の池の一つによれば1本の光入力ハイウェイか
らのn波長多重化光信号は1個の人力レンズにより平行
光に変換され、その平行光は1個の音響光学素子により
独立なn個の方向(:回折され、その音響光学素子は1
個の駆動回路からのn個の制御信号を重畳した信号によ
り制御され、その一定方向に回折されたn個の光信号は
1個の集光レンズによりn個の点じ集光され、そのn個
の点に集光された光は、n個の光−電気変換素子を密着
配列させた1個の光−電気変換素子アレイによりn個の
電気信号に変換され、これらn個の゛電気信号はそれぞ
れn個の電気−光変換素子を密着配列させた1個の電気
−光変換素子アレイによりそれぞれ予め決められたn波
長(λ1〜λn)の光信号に変換される。そのn個の光
信号は1個の出力レンズにより集光されて1本の出力ハ
イウェイへ入射される。
「第1実施例」 第1図は第1発明の実施例を示し、簡単のためn=4(
n:波長多重数)の場合を示した。第1図において4つ
の異なる波長λ1〜λ4の光信号を波長分割多重した光
信号が光入力ハイウェイ1がらセルフォックレンズのよ
うな入力光レンズ21に人別され、この入力光レンズ2
1により平行光に変換される。入力光レンズ21の出射
面と接して又は近接して音響光学素子アレイ22が設け
られる。音響光学素子アレイ22は音響光学媒体13゜
〜13.に圧電素子14.〜144を接着した4個の音
響光学素子を、その圧電素子による超音波の伝搬方向を
互に平行に密着して配列したものである。
従って各音響光学素子ではその配列方向と直角方向に光
が回折される。駆動回路151〜154によりそれぞれ
fl、 f2. f、 、 f4なる周波数の正弦波が
圧電素子141〜144に印加されており、従って(1
)式によりそれぞれ特定波長の光が特定方向に回折され
る。これら回折された各平行光は半円柱状の集光レンズ
24によりそれぞれ集光され、光−電気変換素子アレイ
25に入射される。光−電気変換素子アレイ25は光−
電気変換素子26、〜264を密着配列したものであり
、その各素子26、〜264の受光面27は第2図に示
すように充分小さくされ回折光中の特定波長の光のみが
受光面に入射される。これら光−電気変換素子26、〜
264からの各電気信号は電気−光変換素子アレイ28
の電気−光変換素子29、〜29.によりそれぞれλ1
〜λ4の波長の光に変換され、これら変換出力光はセル
フォックレンズのような出力光レンズ30によって集光
され、光出力ハイウェイ8:二人対される。電気−光変
換素子291〜294は密着配列されている。各駆動回
路151〜154の出力電圧の周波数をf1〜f4中の
任意に変化させることにより任意の波長の光を、光−電
気変換素子アレイ25中の各光−電気変換素子26、〜
26゜において集光させることができ、従って波長分割
多重光スイッチが実現できる。
「1■2実施例」 第3図は第2発明の実施例であって簡単のためn=4(
n:波長多重数)の場合を示した。第3図において4つ
の異なる波長λ1〜λ4の光信号を波長分割多重した光
信号は光入力ハイウェイlから入力光レンズ2【に入射
されて平行光に変換される。入力光レンズ21の出射面
に音響光学素子31が配されている。音響光学素子31
の圧電素子32には駆動回路15によりfl、 f2.
 f3.f4なる周波数の正弦波を重畳した電気信号が
印加されている。この場合音響光学素子31の性質から
f、 、 f2. f3. f4の各光信号に対してそ
れぞれ(1)式を満たすように独立に回折が起こる。従
って第3図に示すようにλ、〜λ4の光の群がf1〜f
4に対応して4つの方向に回折される。これら4つの方
向に回折された光は、セルフォックスレンズのような、
異なる方向から入射された平行光を7Cれぞれ互に異な
る点に集光する集光レンズ33に入射される。集光レン
ズ33からの4つの出力光は変換素子26.〜264に
入射される。第4図に示すように各光−電気変換素子に
おいて各f1〜f8によりそれぞれ異なる点に集められ
た光はその波長λ1〜λ4により更に異なる点に集まる
。その特定の一つの波長の光のみを受光面27で受光す
るようにする。これら各光−電気変換素子26.〜26
4の光−電気変換素子アレイ25の各光−電気出力は電
気−光変換素子アレイ28の電気−光変換素子291〜
294によりそれぞれλ1〜λ4の波長の光に変換され
、更に出力光レンズ30によって集光されて光出力ハイ
ウェイ8に入射される。駆動回路15の出力中の周波数
f1を僅か変化させることにより、光−電気変換素子2
6、の受光面27に集光する光の波長が変化する。従っ
てf1〜f、の周波数を僅か変化させることにより波長
分割多重光スイッチが実現できる。
「発明の効果」 以上説明したようにこの発明によれば、従来構成のよう
に個別部品で構成するのではなく、セルフォックレンズ
やアレイ状に配列した一体構成の素子を用い異なる波長
の光信号が一つの部品を共用す°る構成であるため小型
化される利点がある。
しかも第2実施例では音響光学素子が1個で済み、B 
g光学素子アレイと比較して著しく構成が簡単であり、
装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1実施例を示す構成図、第2図は
第1図中のA部の拡大図、第3図はこの発明の第2実施
例を示す構成図、第4図は第3図中のB部の拡大図、第
5図は提案されている波長分割多重光スイッチを示す構
成図、第6図は従来構成に用いる可変波長フィルタの構
成を示す図である。 1:先入力・・イウエイ、2:光分岐器、31〜3n:
可変波長フィルタ、7:光合波器、8:光出力ハイウェ
イ、15 、15.〜154:駆動回路、21:入力光
レンズ、22:音響光学素子アレイ、24 、33 :
集光レンズ、25:光−電気変換素子アレイ、261〜
264:光−電気変換素子、28:電気−光変換素子プ
レイ、291〜294:電気−光変換素子、30:出力
光レンズ、31:音響光学素子。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)n波長(λ_1〜λ_n)(nは2以上の整数)
    の異なる波長の光信号を波長分割多重した光信号を供給
    する1本の光入力ハイウェイと、 その光入力ハイウェイの光信号を平行光に変換する1個
    の入力光レンズと、 その入力光レンズからの平行光を独立なn個の方向に回
    折させる、n個の音響光学素子を密着させて配列した1
    個の音響光学素子アレイと、そのn個の音響光学素子に
    それぞれ独立な制御信号を印加するためのn個の駆動回
    路と、上記音響光学素子アレイによつてそれぞれ一定の
    方向に回折されたn個の光信号をそれぞれn個の点に集
    光する1個の集光レンズと、 その集光レンズによりn個の点に集光された光をそれぞ
    れ電気信号に変換するn個の光−電気変換素子を密着さ
    せて配列した1個の光−電気変換素子アレイと、 その光−電気変換素子アレイから出力されたn個の電気
    信号出力をそれぞれn波長(λ_1〜λ_n)の光信号
    に変換するn個の電気−光変換素子を密着させて配列し
    た1個の電気−光変換素子アレイと、 その電気−光変換素子アレイからのn個の光信号出力を
    集光する1個の出力光レンズと、その出力光レンズによ
    つて集光された光が入射される1個の光出力ハイウェイ
    1個とから成る波長分割多重光スイッチ。
  2. (2)n波長(λ_1〜λ_n)(nは2以上の整数)
    の異なる波長の光信号を波長分割多重した光信号が供給
    する1本の光入力ハイウェイと、 その光入力ハイウェイからの光信号を平行光に変換する
    1個の入力光レンズと、 その入力光レンズからの平行光を、独立なn個の方向に
    回折させる1個の音響光学素子と、その音響光学素子に
    n個の制御信号を重畳させて印加する1個の駆動回路と
    、 上記音響光学素子によつてそれぞれ一定の方向に回折さ
    れたn個の光信号をそれぞれn個の点に集光する1個の
    集光レンズと、 その集光レンズによりn個の点に集光された光をそれぞ
    れ電気信号に変換するn個の光−電気変換素子を密着さ
    せて配列した1個の光−電気変換素子と、 その光−電気変換素子アレイからのn個の電気信号出力
    をそれぞれn波長(λ_1〜λ_n)の光信号に変換す
    るn個の電気−光変換素子を密着させて配列した1個の
    電気−光変換素子アレイと、その電気−光変換素子アレ
    イからのn個の光信号出力を集光する1個の出力光レン
    ズと、その出力光レンズによつて集光させた光が入射さ
    れる1個の光出力ハイウェイとから成る波長分割多重光
    スイッチ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0360599A (ja) * 1989-07-25 1991-03-15 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 波長分割交換システム
US6211980B1 (en) 1998-01-30 2001-04-03 Fujitsu Limited Bi-directional wavelength switching device and wavelength demultiplexing/multiplexing device

Cited By (3)

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US6307656B2 (en) 1998-01-30 2001-10-23 Fujitsu Limited Bi-directional wavelength switching device and wavelength demultiplexing/multiplexing device

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