JPS63244993A - 光通話路スイツチ - Google Patents

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】 ［概要コ 入力２ｍ、出力２ｍの光通話路スイッチを、ｍｘ（ｍ＋
１）個の光スイッチ素子を格子状に配列して構成し、そ
れを外部メモリを通じて制御して動作させる。

そうすると、光スイッチ素子の個数が少なくなり、装入
損失も減少する。

［産業上の利用分野］ 本発明は新規な光通話路スイッチの構成に関する。

光通話路スイッチは光通信の交換時に光信号を電気信号
に変換せずに光のまま処理できる構成であり、従来の電
子交換と比べて高速化並びに高倍転化が期待できる利点
があるものである。

しかし、このような光通話路スイッチにおいてチャネル
数が増加すると、スイッチが著しく大型になり、且つ、
装入損失が増加する欠点があり、その対策が要望されて
いる。

［従来の技術］ 第４図は２×２導波路（２人力、２出力の導波路）を有
する光スイッチ素子（以下、スイッチ素子と呼ぶ）を示
しており、１．、．１．２は入力、Ｐｌ、Ｐ２は出力、
Ｓ−はスイッチで、内部はクロスした導波路から構成さ
れており、スイッチＳ−に電流を流す（ｏｎする）と、
そのスイッチＳ一部分の屈折率が変わって入力光がスイ
ッチＳ一部分によって反射される。例えば、Ｌｌに入力
した光はスイッチＳ−をｏｎにせず、ｏｆｆのままであ
ると、光は直進してＰ２に出力する。しかし、スイッチ
ＳＷをＯｎにすると光はスイッチｓＩ／１部分で反射屈
折して、Ｐｌに出力するもので、このようにして、二者
択一で導波路が選択されるスイッチ素子である。

次に、第５図はこのようなスイッチ素子で構成した従来
の入力４．出力４の光通話路スイッチを示しており、こ
れを正方格子構成と呼んでいる。

この構成は１６個のスイッチ素子Ｓからなり、いずれか
１個のスイッチ素子をＯｎにすると、入力Ｎｏ、１〜Ｎ
ｏ、４のいずれかが出力Ｎｏ、１〜Ｎｏ、４のいずれか
に通じる。即ち、スイッチ素子をｏｆｆのままにすると
入力光は直進するから、例えば、菱形に構成されたスイ
ッチ素子数のうち、中央最上部のスイッチ素子をｏｎに
すると、入力Ｎｏ、１が出力Ｎ０１４に通じる。最上部
のスイッチ素子をｏｎにすると、入力Ｎｏ。

４が出力Ｎｏ、４に通じる。最左部のスイッチ素子をｏ
ｎにすると、入力Ｎｏ、１が出力Ｎ００１に通じる。ま
た、中央最下部のスイッチ素子をｏｎにすると、入力Ｎ
ｏ。

４が出力Ｎｏ、１に通じると云った具合である。

更に、第６図は従来の改良型正方格子構成と呼ばれる入
力４．出力４の光通話路スイッチを示している。この構
成は菱形ではなく、正方形の格子状（マトリックス状）
であるが、同様に１６個のスイッチ素子Ｓからなり、上
記の正方格子構成の光通話路スイッチ（第５図）は直進
を斜行としているが、この第６図に示す改良型正方格子
構成の光通話路スイッチは直進を左右直線としている点
が相異しており、動作は同様に１個のスイッチ素子を制
御するだけでおこなわれる。従って、上鏝左部のスイッ
チ素子をｏｎにすると、入力Ｎｏ、１が出力Ｎｏ、２に
通じる。また、上から二列目、左から二つ目のスイッチ
素子をｏｎにすると、入力Ｎｏ、２が出力Ｎｏ、３に通
じると云った具合である。

［発明が解決しようとする問題点コ さて、上記の従来の光通話路スイッチにおいては、入力
ｎ、比出力の光通話路スイッチではスイッチ素子の数が
ｎ２と多く、且つ、その１つのスイッチ素子は極めて細
長く大きい形状になるから、光通話路スイッチ全体の大
きさが大変大型になる。

すなわち、ニオブ酸リジウム（ＬｉＮｂ　０３）を材料
としたスイッチ素子は導波路のクロス角度は２〜３°、
ガリウム砒素（ＧａＡｓ）を材料としたスイッチ素子で
もクロス角度は７〜８°程度で、そのため、１個のスイ
ッチ素子は細長い形状となっているから、全体のスイッ
チの大きさは特に横に長くなり大型化して、例えば、４
×４光通話路スイッチでも１　ｃｍＸ　２　ａｍの大き
さになる。

第７図はその正方格子構成と改良型正方格子構成とを比
較して示した表である。　　　　　　　−且つ、第７図
の表には装入損失特性と損失変動をも併記しており、こ
れらは通過素子数に比例するために、通過素子数で表し
ているが、これより、素子数をｎ２とすれば、装入損失
は２ｎ−１またはｎとチャネル数に比例して増大するこ
とが判る。

また、この表により、改良型正方格子構成の光通話路ス
イッチの方が正方格子構成よりもやや優れていることが
明らかであるが、この改良型正方格子構成によっても損
失の増大から入出力チャネル数は制限を受け、例えば、
ｌスイッチ素子当たりの損失を１ｄＢとして、装入損失
を１０ｄＢ以下に抑制するためには、ｎ−１０が最高で
あって、それ以上の多チャネル化は無理である。

本発明はこのようなチャネル数の制限を低減して、一層
多チャネル化できる光通話路スイッチを提案するもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ その目的は、２×２導波路を有する光スイッチ素子をｍ
行９ｍ＋１列の格子状に配列し、該ｍ×（ｍ＋１）個の
光スイッチ素子を外部メモリを通じて（２ｍ）！個（２
ｍの階乗個）のパターンを入力し制御して、入力２ｍ、
出力２ｍの光スイッチを構成した光通話路スイッチによ
って達成される。

但し、ここに、ｍ　＝　ｎ　／　２であり、ｍは整数と
する。

［作用］ 即ち、本発明は、入力２ｍ、出力２ｍの光通話路スイッ
チを、ｍＸ（ｍ＋ｌ）個の光スイッチ素子を格子状に配
列して構成し、それを外部メモリを通じて制御して動作
させるもので、そうすれば、光スイッチ素子の個数が減
少して、装入損失が少なくなり、一層多チャネル化でき
る。

［実施例］ 以下、図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明にかかる光通話路スイッチの一般構成図
を示しており、図のように、ｍＸ（ｍ＋１）個の光スイ
ッチ素子からなるスイッチ群ＧをｍＸ（ｍ＋ｌ）ビット
を内蔵した外部メモリＭによって制御するが、その外部
メモリＭにはデコーダＤより（２ｍ）！個のパターンが
与えられる構成である。

第２図は４×４光通話路スイッチの実施例を図示してお
り、入力４．出力４に対してスイッチ素子の数は縦２個
、横３個の合計２×３個となっており、スイッチ素子Ｓ
Ｌ、　Ｓ２．　Ｓ３．　Ｓ４．　Ｓ５．　Ｓ６が設けら
れている。外部メモリＭは２×３ビツトを内蔵しており
、これにデコーダＤより４Ｘ４＝１６のパターンが与え
られ、それによって２×３個のスイッチ群Ｇを制御する
構成である。

例えば、入力Ｎｏ、１から出力Ｎｏ、４に接続するには
スイッチ素子Ｓｔ、　Ｓ４．　Ｓ６を通ることになり、
入力Ｎｏ、　１から出力Ｎｏ、３に接続する場合も同様
である。

今、これらのスイッチ群Ｇに与えるビットパターンを考
えると、スイッチｏｎをビット　ｌ”、スイッチｏｆｆ
をビット　“０°　とした場合、入力Ｎ００１から出力
Ｎｏ、４に接続するためのビットパターンは’００００
０１°　（スイッチ素子Ｓ６のみＯｎする）になる。同
様に、入力Ｎｏ、４から出力Ｎｏ、４に接続するための
ビットパターンは“０１０１０１°　（スイッチ素子Ｓ
２．　Ｓ４．　Ｓ６をｏｎする）になる。

次に、第３図は本発明にかかる光通話路スイッチと従来
の上記した正方格子構成および改良型正方格子構成の光
通話路スイッチを比較した表を示している。同図（ａ）
は一般的な表示で、同図ｆｂ）は１６Ｘ１６光通話路ス
イッチの例である。この表より、スイッチ素子数が極め
て減少して、且つ、装入損失も大幅に減ることが明らか
で、また、損失の変動もない利点がある。

［発明の効果］ 以上の説明から判るように、本発明によればスイッチ素
子数が少なくなって、装入損失が減少し、更に多チャネ
ル化できる大きな効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる光通話路スイッチの一般構成図
、 第２図は本発明にかかる４×４光通話路スイッチの構成
図、 第３図は本発明と従来とを比較した表、第４図は光スイ
ッチ素子、 第５図は従来の正方格子構成の光通話路スイッチ、第６
図は従来の改良型正方格子構成の光通話路スイッチ、 第７図は従来の光通話路スイッチの問題点を示す表であ
る。 図におい゛て、 Ｇはスイッチ群、　　　　Ｍは外部メモリ、Ｄはデコー
ダ、 Ｓｌ、　Ｓ２．　Ｓ３．　Ｓ４．　Ｓ５．　Ｓ６．　　
Ｓはスイッチ素子、Ｎｏ、１”Ｎｏ、４は入力、出力 を示している。 ／Ｆ’ＦＩＨＥ＋＝？ｔ−）克ｉｔ當寥各・スイ・ン千
め一碕乏刈ｌ失゛１刀第１図 羊婿９呉＋：ｖ−ｔｓ　　４Ｘ４ｔＡＴｔｚＴ’ｌｐＺ
４−ｙｔ−ｚｉｘ−ｍ第２図 （官ｔｚｊＱ入−７ｉ夫ＩりｉｌＦすｌｄＢン２ト完口
月℃わε）ξとをしごＱｂｒ＝１第３図 老ズイッ千事寥

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２×２導波路を有する光スイッチ素子をｍ行、ｍ＋１列
   の格子状に配列し、該ｍ×（ｍ＋１）個の光スイッチ素
   子を外部メモリを通じて（２ｍ）！個のパターンを入力
   し制御して、入力２ｍ、出力２ｍの光スイッチを構成し
   たことを特徴とする光通話路スイッチ。