JPS6353531B2 - - Google Patents
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- JPS6353531B2 JPS6353531B2 JP56037670A JP3767081A JPS6353531B2 JP S6353531 B2 JPS6353531 B2 JP S6353531B2 JP 56037670 A JP56037670 A JP 56037670A JP 3767081 A JP3767081 A JP 3767081A JP S6353531 B2 JPS6353531 B2 JP S6353531B2
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はコンピユータ等に接続される光データ
バスラインからそれに接続される端末システムへ
データ信号を頒布するとともに端末システムから
光データバスラインへデータ信号を供給する高速
作動に適した光ノードに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides high-speed operation for distributing data signals from an optical data bus line connected to a computer or the like to a terminal system connected thereto, and for supplying data signals from the terminal system to the optical data bus line. Regarding suitable optical nodes.
上記のような光ノードに用いられる従来の光ス
イツチはフアイバ可動型、プリズム可動型等の機
械的スイツチが多いが、これらは高速作動が困難
であり高速度でデータ信号を頒布、供給するのに
適していなかつた。 Conventional optical switches used in optical nodes such as those mentioned above are mostly mechanical switches such as movable fiber type and movable prism type, but these are difficult to operate at high speed and are difficult to distribute and supply data signals at high speed. It wasn't suitable.
本発明は上述の問題を解決するためのもので、
高速スイツチ動作が可能な複合型光ノードを提供
することを目的としている。 The present invention is intended to solve the above-mentioned problems,
The objective is to provide a composite optical node capable of high-speed switching operations.
次に図面に関連して本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明に係る複合型光ノードの実施
例の概要を示す平面図で、図中、１はシングルモ
ードの光高速データバスライン、２1，２2，２3，
２4は図示しない端末システムに接続されるシン
グルモードのｎ本（本例では４本）の光フアイ
バ、３は複合型光ノードである。 Embodiments of the invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an outline of an embodiment of a composite optical node according to the present invention, in which 1 is a single mode optical high-speed data bus line, 2 1 , 2 2 , 2 3 ,
2 4 is a single mode optical fiber of n (four in this example) connected to a terminal system (not shown), and 3 is a composite optical node.
複合型光ノード３は、LiNbO3等の誘電体の基
板４上に、電気光学効果を有する１対の分岐用光
スイツチ５，６と、該各光スイツチ５，６にそれ
ぞれ対応する１対のミラー７，８と、各列に２個
ずつの電気光学効果を有する光スイツチ９A1・
９B1，９A2・９B2，９A3・９B3，９A4・９B4
を設けたｎ列（本例では４列）の分配用光スイツ
チ群１０と、図中実線で示すシングルモードの各
光導波路１１，１２，１３，１４，１５，１６1，
１６2，１６3，１６4とを集積形成してなる。各
光導波路は、幅10μｍ、深さ3μｍ程度のものであ
る。光導波路１６1，１６2，１６3，１６4はそれ
ぞれ端末システムに連絡するシングルモードの光
フアイバ２1，２2，２3，２4に接続されている。 The composite optical node 3 has a pair of branching optical switches 5 and 6 having an electro-optic effect and a pair of optical switches 5 and 6 corresponding to each of the optical switches 5 and 6 on a substrate 4 made of a dielectric material such as LiNbO 3 . Mirrors 7 and 8, and optical switches 9A 1 and 2 each having an electro-optic effect in each row.
9B 1 , 9A 2・9B 2 , 9A 3・9B 3 , 9A 4・9B 4
n rows (four rows in this example) of distribution optical switch groups 10 provided with a group of optical distribution switches 10 and single-mode optical waveguides 11, 12, 13, 14, 15, 16 1 , shown by solid lines in the figure.
16 2 , 16 3 , and 16 4 are integrally formed. Each optical waveguide has a width of about 10 μm and a depth of about 3 μm. The optical waveguides 16 1 , 16 2 , 16 3 , and 16 4 are connected to single-mode optical fibers 2 1 , 2 2 , 2 3 , and 2 4 that connect to terminal systems, respectively.
各光スイツチは、誘電体中に強電界領域を作り
屈折率変化を起して（電気光学効果）光路を切り
替えるもので、この方法によれば例えば１×８×
１mmの程度のサイズの誘電体表面に多数の光スイ
ツチを形成して複光型光ノードを構成することが
でき、高速スイツチ動作が可能である。その形成
要領を光スイツチ９A1を例にとり第２図により
説明すると、光スイツチ９A1は光導波路１５，
１６1の交差部の表面に全反射型またはくし型の
電極１７を設けて構成され、光導波路１５を伝送
される光（データ信号）は、電極１７に電圧を印
加しないときは光スイツチ９A1を通過して実線
で示すように直進し、電極１７に電圧を印加した
ときは電気光学効果により屈折して点線で示すよ
うに光導波路１６1を通り伝送される。この場合
の２本の光導波路の交差角ψは２〜4゜程度であ
る。 Each optical switch creates a strong electric field region in a dielectric material and changes the refractive index (electro-optic effect) to switch the optical path. According to this method, for example, 1×8×
A multi-optical optical node can be constructed by forming a large number of optical switches on the surface of a dielectric material with a size of about 1 mm, and high-speed switching operation is possible. The formation procedure will be explained with reference to FIG . 2, taking the optical switch 9A 1 as an example.
The light (data signal) transmitted through the optical waveguide 15 is transmitted through the optical switch 9A 1 when no voltage is applied to the electrode 17 . When a voltage is applied to the electrode 17, the light is refracted by the electro-optic effect and transmitted through the optical waveguide 161 as shown by the dotted line. In this case, the intersection angle ψ of the two optical waveguides is about 2 to 4 degrees.
光スイツチ５，６は、光高速データバスライン
１に光導波路１１を介し接続されている。 The optical switches 5 and 6 are connected to the optical high-speed data bus line 1 via an optical waveguide 11.
光高速データバスライン１内をそれぞれ矢印で
示す方向に伝送される波長λ1，λ2の２種類のデー
タ信号は、光スイツチ５，６を作動させないとき
は光路を切り換えられず各光スイツチ５，６を通
過する。 Two types of data signals with wavelengths λ 1 and λ 2 transmitted in the directions shown by the arrows in the optical high-speed data bus line 1 cannot switch their optical paths when the optical switches 5 and 6 are not activated, and each optical switch 5 , 6.
いま、波長λ1のデータ信号を端末システムに頒
布する場合は、光スイツチ５を作動させる。光ス
イツチ５が作動すると、該データ信号は光スイツ
チ５の電気光学効果により分岐されて光導波路１
２内を進み、ミラー７により反射されて光導波路
１４内を進む。この光導波路１４は各列の光導波
路１６1，１６2，１６3，１６4と交差角゜で交差
しており、この各交差部には光スイツチ９B4，
９B3，９B2，９B1が設けられている。そこで、
光導波路１４内を進むデータ信号を例えば光フア
イバ２1に頒布する場合は、光スイツチ９B1を作
動させることにより頒布可能である。同様に光ス
イツチ９B2，９B3，９B4を作動させることによ
り、光導波路１４内を進むデータ信号をそれぞれ
光フアイバ２2，２2，２4に頒布することが可能
である。 If the data signal of wavelength λ 1 is to be distributed to the terminal system, the optical switch 5 is activated. When the optical switch 5 is activated, the data signal is branched by the electro-optic effect of the optical switch 5 and sent to the optical waveguide 1.
2, is reflected by mirror 7, and travels within optical waveguide 14. This optical waveguide 14 intersects with the optical waveguides 16 1 , 16 2 , 16 3 , 16 4 in each row at an intersection angle of .degree., and an optical switch 9B 4 ,
9B 3 , 9B 2 , and 9B 1 are provided. Therefore,
When distributing the data signal traveling within the optical waveguide 14 to, for example, the optical fiber 21 , it can be distributed by activating the optical switch 9B1 . By similarly activating the optical switches 9B 2 , 9B 3 , 9B 4 it is possible to distribute the data signals traveling in the optical waveguide 14 to the optical fibers 2 2 , 2 2 , 2 4 respectively.
逆に、端末システムから光高速データバスライ
ン１に波長λ1のデータ信号を供給する場合は上述
と逆の手順により供給可能である。 Conversely, when a data signal of wavelength λ 1 is supplied from the terminal system to the optical high-speed data bus line 1, the data signal can be supplied by the reverse procedure to that described above.
また、波長λ2のデータ信号を端末システムに頒
布する場合は、光スイツチ６を作動させる。光ス
イツチ６が作動すると、該データ信号は光スイツ
チ６の電気光学効果により分岐されて光導波路１
３内を進み、ミラー８により反射されて光導波路
１５内を進む。この光導波路１５は光導波路１４
と交差角2゜で交差するとともに各列の光導波路
１６1，１６2，１６3，１６4と交差角゜で交差し
ており、光導波路１５と各列の光導波路１６1，
１６2，１６3，１６4との各交差部には光スイツ
チ９A1，９A2，９A3，９A4が設けられている。
そこで、光導波路１５内を進むデータ信号を例え
ば光フアイバ２1に頒布する場合は、光スイツチ
９A1を作動させればよい。同様に光スイツチ９
A2，９A3，９A4を作動させることにより、光導
波路１５内を進むデータ信号をそれぞれ光フアイ
バ２2，２3，２4に頒布することが可能である。 Furthermore, when distributing a data signal of wavelength λ 2 to a terminal system, the optical switch 6 is activated. When the optical switch 6 is activated, the data signal is branched by the electro-optic effect of the optical switch 6 and sent to the optical waveguide 1.
3, is reflected by mirror 8, and travels within optical waveguide 15. This optical waveguide 15 is the optical waveguide 14
The optical waveguide 15 intersects with the optical waveguides 16 1 , 16 2 , 16 3 , 16 4 of each column at an intersection angle of 2 degrees, and the optical waveguide 15 and the optical waveguides 16 1 of each column intersect with each other at an intersection angle of 2 degrees.
Optical switches 9A 1 , 9A 2 , 9A 3 and 9A 4 are provided at each intersection with 16 2 , 16 3 and 16 4 .
Therefore, when distributing the data signal traveling within the optical waveguide 15 to the optical fiber 21 , for example, the optical switch 9A1 may be activated. Similarly, light switch 9
By activating A 2 , 9A 3 , 9A 4 it is possible to distribute the data signal traveling in the optical waveguide 15 to the optical fibers 2 2 , 2 3 , 2 4 respectively.
逆に、端末システムから光高速データバスライ
ン１に波長λ2のデータ信号を供給する場合は上述
と逆の手順により供給可能である。 Conversely, when a data signal of wavelength λ 2 is to be supplied from the terminal system to the optical high-speed data bus line 1, the procedure can be reversed to that described above.
上述の説明では端末システムに接続される各光
フアイバ２1，２2，２3，２4がシングルモードの
例について述べたが、各光フアイバがマルチモー
ドの場合は該各光フアイバと各光導波路１６1，
１６2，１６3，１６4との結合損失が10dB以上と
大きくなる。従つて、結合部ではデータ信号の増
幅が必要になる。 In the above explanation, each of the optical fibers 2 1 , 2 2 , 2 3 , and 2 4 connected to the terminal system was described as an example in which the optical fibers are in single mode. However, if each optical fiber is in multimode, each optical fiber and each optical guide Wave path 16 1 ,
The coupling loss with 16 2 , 16 3 , and 16 4 becomes large at 10 dB or more. Therefore, amplification of the data signal is required at the coupling section.
第３図はこのような増幅を行うためのデータ信
号結合器の１例を示す。本例は光導波路１６1と
マルチモード光フアイバ２1′の接続例を示すもの
で、図中２１はデータ信号結合器である。データ
信号結合器２１はシングルモードの分岐合波部２
２とマルチモードの分岐合波部２３との間に増幅
器２４を設けてなり、光導波路１６1と光フアイ
バ２1′とはこのデータ信号結合器２１を介し接続
されている。 FIG. 3 shows an example of a data signal combiner for performing such amplification. This example shows an example of a connection between an optical waveguide 16 1 and a multimode optical fiber 2 1 ', and 21 in the figure is a data signal coupler. The data signal combiner 21 is a single mode branching/combining section 2
The optical waveguide 16 1 and the optical fiber 2 1 ' are connected via the data signal coupler 21.
この場合、光導波路１６1からデータ信号結合
器２１に進入するデータ信号は分岐合波部２２で
分岐されて増幅器２４内のAPD（受光器）２５に
導かれる。LD（半導体レーザ）２６へ分岐される
光は不要のものである。APD２５に導かれたデ
ータ信号はここで電気信号に変わり、電子回路２
７によつて増幅されてLD２８を駆動する。この
LD２８からの出射光は分岐合波部２３を通つて
マルチモード光フアイバ２1′へ入射する。 In this case, the data signal entering the data signal coupler 21 from the optical waveguide 16 1 is branched by the branch/combiner section 22 and guided to the APD (light receiver) 25 in the amplifier 24 . The light branched to the LD (semiconductor laser) 26 is unnecessary. The data signal guided to the APD 25 is changed into an electrical signal here, and the electronic circuit 2
7 and drives the LD28. this
The light emitted from the LD 28 passes through the branching/combining section 23 and enters the multimode optical fiber 2 1 '.
逆に、マルチモード光フアイバ２1′からのデー
タ信号は分岐合波部２３で分岐されて増幅器２４
内のAPD２９に導かれ、ここで電気信号に変り
電子回路２７によつて増幅されてLD２６を駆動
する。このLD２６からの出射光は分岐合波部２
２を通つて光導波路１６1に入射する。 Conversely, the data signal from the multimode optical fiber 2 1 ' is branched by the branch/multiplexer 23 and sent to the amplifier 24.
The signal is guided to the APD 29 inside the device, where it is converted into an electric signal, amplified by the electronic circuit 27, and drives the LD 26. The light emitted from this LD26 is sent to the branching/multiplexing section 2.
2 and enters the optical waveguide 16 1 .
このように、データ信号結合器を用いることに
より、シングルモード光導波路とマルチモード光
フアイバとの結合損失を減少させることが可能
で、例えば（幅10μｍ×深さ3μｍ）のシングルモ
ード光導波路と150μｍφのマルチモードフアイ
バとの結合を楽に行うことができる。 In this way, by using a data signal coupler, it is possible to reduce the coupling loss between a single mode optical waveguide and a multimode optical fiber. can be easily coupled with multi-mode fibers.
なお、第１図において、１８，１９は光吸収体
である。 In addition, in FIG. 1, 18 and 19 are light absorbers.
以上述べたように、本発明によれば、電気光学
効果を有する各光スイツチを作動させることによ
り光高速データバスラインと端末側の光フアイバ
との間のデータ信号伝達を行うようになつている
ため、高速スイツチ動作を達成することが可能で
ある。また、ノードのシングルモード光導波路と
端末システムのマルチモード光フアイバとを接続
する場合は、これらを双方向にデータ信号が通り
かつ信号の増幅を行うことのできるデータ信号結
合器を介し接続することにより結合損失を低減さ
せることが可能である。 As described above, according to the present invention, data signals are transmitted between the optical high-speed data bus line and the terminal-side optical fiber by operating each optical switch having an electro-optic effect. Therefore, it is possible to achieve high-speed switching operation. In addition, when connecting a single mode optical waveguide of a node and a multimode optical fiber of a terminal system, these should be connected via a data signal coupler that can pass data signals in both directions and amplify the signal. It is possible to reduce coupling loss.
第１図は本発明に係る複合型光ノードの実施例
を示す平面概要図、第２図は同光スイツチ形成要
領図、第３図は同ノードのシングルモード光導波
路と端末システム側のマルチモード光フアイバ接
続用のデータ信号結合器の平面概要図で、図中、
１は光高速データバスライン、２1，２1′，２2，
２3，２4は光フアイバ、３は複合型光ノード、４
は基板、５，６は分岐用スイツチ、７，８はミラ
ー、９A1，９A2，９A3，９A4，９B1，９B2，
９B3，９B4は光スイツチ、１０は分配用光スイ
ツチ群、１１，１２，１３，１４，１５，１６1，
１６2，１６3，１６4は光導波路、１７は電極、
２１はデータ信号結合器、２２，２３は分岐合波
部、２４は増幅器、２５，２９はAPD、２６，
２８はLD、２７は電子回路である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing an embodiment of a composite optical node according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing how to form the same optical switch, and FIG. 3 is a single-mode optical waveguide of the node and a multi-mode terminal system side. This is a schematic plan view of a data signal coupler for optical fiber connection.
1 is an optical high-speed data bus line, 2 1 , 2 1 ', 2 2 ,
2 3 and 2 4 are optical fibers, 3 is a composite optical node, 4 is
is a board, 5 and 6 are branch switches, 7 and 8 are mirrors, 9A 1 , 9A 2 , 9A 3 , 9A 4 , 9B 1 , 9B 2 ,
9B 3 , 9B 4 are optical switches, 10 is a distribution optical switch group, 11, 12, 13, 14, 15, 16 1 ,
16 2 , 16 3 , 16 4 are optical waveguides, 17 is an electrode,
21 is a data signal combiner, 22 and 23 are branching/combining units, 24 is an amplifier, 25 and 29 are APDs, 26,
28 is an LD, and 27 is an electronic circuit.
Claims (1)
対方向に伝送する光高速データバスラインに接続
され、作動時にそれぞれ波長の異なるデータ信号
を屈折、分岐させる電気光学効果を有する１対の
分岐用スイツチと、ｎ列の光導波路上にそれぞれ
２個ずつの電気光学効果を有する光スイツチを設
けてなる光スイツチ群とを設けて構成され、前記
光スイツチ群の各列の光導波路はそれぞれ端末シ
ステムに連絡するｎ本の光フアイバに接続され、
前記各列の光導波路上の一方の各光スイツチは、
該光スイツチ作動時にデータ信号が屈折する角度
に等しい角度で該各光導波路に対し交差するとと
もに一方の前記分岐用光スイツチにより分岐され
るデータ信号を案内する光導波路上に位置し、前
記各列の光導波路上の他方の各光スイツチは、該
各光導波路に対し前記角度と同角度で交差すると
ともに他方の前記分岐用光スイツチにより分岐さ
れるデータ信号を案内する光導波路上に位置する
ことを特徴とする複合型光ノード。 ２ 波長の異なる２種類の信号データを互いに反
対方向に伝送する光高速データバスラインに接続
され、作動時にそれぞれ波長の異なるデータ信号
を分岐させる電気光学効果を有する１対の分岐用
スイツチと、端末システムに連絡するｎ本の光フ
アイバに増幅器を含むデータ信号結合器を介し接
続されるｎ列の光導波路上にそれぞれ２個ずつの
電気光学効果を有する光スイツチを設けてなる光
スイツチ群とを設けて構成され、前記各列の光導
波路上の一方の各光スイツチは、該光スイツチ作
動時にデータ信号が屈折する角度で該各光導波路
に対し交差するとともに一方の前記分岐用光スイ
ツチにより分岐されるデータ信号を案内する光導
波路上に位置し、前記各列の光導波路上の他方の
各光スイツチは、該各光導波路に対し前記角度と
同角度で交差するとともに他方の前記分岐用光ス
イツチにより分岐されるデータ信号を案内する光
導波路上に位置することを特徴とする複合型光ノ
ード。[Claims] 1. Connected to an optical high-speed data bus line that transmits two types of signal data with different wavelengths in opposite directions, and having an electro-optic effect that refracts and branches the data signals with different wavelengths when activated. It is constructed by providing a pair of branching switches and an optical switch group comprising two optical switches each having an electro-optic effect on n rows of optical waveguides, and each row of the optical waveguide of the optical switch group are each connected to n optical fibers that connect to the terminal system,
One of the optical switches on the optical waveguide of each column is
Each column is located on an optical waveguide that intersects each of the optical waveguides at an angle equal to the angle at which the data signal is refracted when the optical switch is activated, and that guides the data signal to be branched by one of the branching optical switches. Each of the other optical switches on the optical waveguide is located on an optical waveguide that intersects each optical waveguide at the same angle as the above-mentioned angle and guides the data signal to be branched by the other branching optical switch. A composite optical node featuring: 2. A pair of branching switches that are connected to an optical high-speed data bus line that transmits two types of signal data with different wavelengths in opposite directions, and have an electro-optic effect that branches data signals with different wavelengths when activated, and a terminal. An optical switch group consisting of two optical switches each having an electro-optic effect on n rows of optical waveguides connected to n optical fibers that connect to the system via a data signal coupler including an amplifier. One optical switch on each row of optical waveguides intersects each optical waveguide at an angle at which a data signal is refracted when the optical switch is activated, and one optical switch for branching branches the optical waveguide. The other optical switch on the optical waveguide in each row intersects each optical waveguide at the same angle as the above-mentioned angle and guides the other branching light. A composite optical node characterized by being located on an optical waveguide that guides data signals branched by a switch.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56037670A JPS57151918A (en) | 1981-03-16 | 1981-03-16 | Compound optical node |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56037670A JPS57151918A (en) | 1981-03-16 | 1981-03-16 | Compound optical node |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57151918A JPS57151918A (en) | 1982-09-20 |
| JPS6353531B2 true JPS6353531B2 (en) | 1988-10-24 |
Family
ID=12504062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56037670A Granted JPS57151918A (en) | 1981-03-16 | 1981-03-16 | Compound optical node |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57151918A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01157766U (en) * | 1988-04-25 | 1989-10-31 | ||
| JPH01165048U (en) * | 1988-05-10 | 1989-11-17 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01202942A (en) * | 1988-02-09 | 1989-08-15 | Oki Electric Ind Co Ltd | Optical switch for optical node |
-
1981
- 1981-03-16 JP JP56037670A patent/JPS57151918A/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01157766U (en) * | 1988-04-25 | 1989-10-31 | ||
| JPH01165048U (en) * | 1988-05-10 | 1989-11-17 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57151918A (en) | 1982-09-20 |
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