JPWO2012111316A1 - 導波路型光スイッチ - Google Patents
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Abstract
Description
[1]導波路型光スイッチは、M個の1入力N出力の光スイッチと、N個のM入力1出力の光合流器から構成されるマトリクス光スイッチである。マトリクス光スイッチのa番目(aは1以上M以下の整数)の入力は、a番目の1入力N出力の光スイッチの入力から構成されている。マトリクススイッチのb番目(bは1以上N以下の整数)の出力は、b番目のM入力1出力の光合流器の出力から構成されている。
[2]光スイッチの各々は、(N−1)個の1入力2出力の単位光スイッチ素子から構成されており、光合流器の各々は、(M−1)個の2入力1出力の単位光合流素子から構成されている。
[3]光スイッチにおいて、1番目の単位光スイッチ素子の入力が光スイッチの入力を構成している。また、i番目(iは1以上(N−2)以下の整数)の単位光スイッチ素子の出力の内の一方が(i+1)番目の単位光スイッチ素子の入力に接続し、i番目の単位光スイッチ素子の出力の内の他方が光スイッチのi番目の出力を構成している。(N−1)番目の単位光スイッチ素子の2つの出力が光スイッチの(N−1)番目の出力ならびにN番目の出力を構成している。
[4]光合流器において、1番目の単位光合流素子の2つの入力が光合流器の1番目の入力ならびに2番目の入力を構成している。j番目(jは2以上(M−1)以下の整数)の単位光合流素子の入力の内の一方が(j−1)番目の単位光合流素子の出力に接続し、j番目の単位光合流素子の入力の内の他方が光合流器の(j+1)番目の入力を構成している。(M−1)番目の単位光合流素子の出力が光合流器の出力を構成している。
[5]マトリクス光スイッチにおいて、光スイッチのうちp番目の光スイッチ(pは1以上M以下の整数)と光合流器のうちq番目の光合流器(qは1以上N以下の整数)が、p番目の光スイッチのいずれかの出力とq番目の光合流器のいずれかの入力の間で接続される構成である。上述の接続において、p番目の光スイッチのいずれかの出力がk番目(kは1以上N以下の整数)の出力である場合、q番目の光合流器のいずれかの入力がk番目の入力である。上述の接続において、kが2以上(N−1)以下の場合、p番目の光スイッチのk番目の出力を構成する単位光スイッチ素子の出力と、q番目の光合流器のk番目の入力を構成する単位光合流素子の入力との間の接続に、導波路交差が含まれない。
おいて、分岐回数による光強度のばらつきは抑圧できることとなる。
111〜114:1入力4出力の光スイッチ
121:交差部
131〜134:4入力1出力の光合流器
141〜144:外部出力ポート
201〜204:外部入力ポート
211〜214:1入力4出力の光スイッチ
231〜234:4入力1出力の光合流器
241〜244:外部出力ポート
2511〜2514、2521〜2524、2531〜2534、2541〜2544:1入力2出力の単位光スイッチ素子
2611〜2613、2621〜2623、2631〜2633、2641〜2643:2入力1出力の単位光合流素子
301〜308:外部入力ポート
311〜318:1入力8出力の光スイッチ
331〜338:8入力1出力の光合流器
341〜348:外部出力ポート
3511〜3518、3521〜3528、3531〜3538、3541〜3548、3551〜3558、3561〜3568、3571〜3578、3581〜3588:1入力2出力の単位光スイッチ素子
3611〜3617、3621〜3627、3631〜3637、3641〜3647、3651〜3657、3661〜3667、3671〜3677、3681〜3687:2入力1出力の単位光合流素子
3711〜3718、3721〜3728、3731〜3738、3741〜3748、3751〜3758、3761〜3768、3771〜3778、3781〜3788:1入力1出力のゲート光スイッチ素子
401、402:入力ポート
411、412:出力ポート
41:シリコン基板
42:クラッド層
431、432:埋め込みコア部
441、442:薄膜ヒータ
451、452、453:断熱溝
461、462:方向性結合器
501〜506:外部入力ポート
511〜516:1入力8出力の光スイッチ
531〜538:6入力1出力の光合流器
541〜548:外部出力ポート
5511〜5518、5521〜5528、5531〜5538、5541〜5548、5551〜5558、5561〜5568:1入力2出力の単位光スイッチ素子
5611〜5615、5621〜5625、5631〜5635、5641〜5645、5651〜5655、5661〜5665、5671〜5675、5681〜5685:2入力1出力の単位光合流素子
5711〜5718、5721〜5728、5731〜5738、5741〜5748、5751〜5758、5761〜5768:1入力1出力のゲート光スイッチ素子
601〜612:外部入力ポート
611、612:6入力8出力の光スイッチ
621〜628:2入力1出力の光合流器
631〜638:外部出力ポート
Claims (4)
- 単一の基板上に形成された、M入力N出力のマトリクス光スイッチ(M,Nは3以上の整数)の形態の導波路型光スイッチであって、
前記マトリクス光スイッチは、M個の1入力N出力の光スイッチと、N個のM入力1出力の光合流器とから構成されており、
前記マトリクス光スイッチのa番目(aは1以上M以下の整数)の入力は、a番目の前記1入力N出力の光スイッチの入力から構成されており、
前記マトリクス光スイッチのb番目(bは1以上N以下の整数)の出力は、b番目の前記M入力1出力の光合流器の出力から構成されており、
前記光スイッチの各々は、(N−1)個の1入力2出力の単位光スイッチ素子から構成されており、
前記光合流器の各々は、(M−1)個の2入力1出力の単位光合流素子から構成されており、
前記光スイッチにおいて、
1番目の前記単位光スイッチ素子の入力は、前記光スイッチの入力を構成し、
i番目(iは1以上(N−2)以下の整数)の前記単位光スイッチ素子の出力の内の一方は(i+1)番目の前記単位光スイッチ素子の入力に接続し、i番目の前記単位光スイッチ素子の出力の内の他方は前記光スイッチのi番目の出力を構成し、且つ
(N−1)番目の前記単位光スイッチ素子の2つの出力は、前記光スイッチの(N−1)番目の出力及びN番目の出力を構成し、
前記光合流器において、
1番目の前記単位光合流素子の2つの入力は、前記光合流器の1番目の入力及び2番目の入力を構成し、
j番目(jは2以上(M−1)以下の整数)の前記単位光合流素子の入力の内の一方は(j−1)番目の前記単位光合流素子の出力に接続し、j番目の前記単位光合流素子の入力の内の他方は前記光合流器の(j+1)番目の入力を構成し、且つ
(M−1)番目の前記単位光合流素子の出力は、前記光合流器の出力を構成し、
前記マトリクス光スイッチにおいて、
前記光スイッチのうちp番目の光スイッチ(pは1以上M以下の整数)と前記光合流器のうちq番目の光合流器(qは1以上N以下の整数)とは、前記p番目の光スイッチのいずれかの出力と前記q番目の光合流器のいずれかの入力との間で接続され、
前記接続において、前記p番目の光スイッチのいずれかの出力がk番目(kは1以上N以下の整数)の出力である場合、前記q番目の光合流器のいずれかの入力がk番目の入力であり、且つ
前記接続において、kが2以上(N−1)以下の場合、前記p番目の光スイッチのk番目の出力を構成する前記単位光スイッチ素子の出力と、前記q番目の光合流器のk番目の入力を構成する前記単位光合流素子の入力との間の接続に、導波路交差が含まれない、
ことを特徴とする導波路型光スイッチ。 - 前記光合流器における1番目の前記単位光合流素子の2つの入力端子の合流光パワー比は、1:1であり、
j番目(jは2以上(M−1)以下の整数)の前記単位光合流素子の光スイッチの入力につながる入力端子と他の前記単位光合流素子につながる入力端子の合流光パワー比は、1:jである
ことを特徴とする、請求項1に記載の導波路型光スイッチ。 - 単一の基板上に形成された、N入力M出力のマトリクス光スイッチ(M,Nは3以上の整数)の形態の導波路型光スイッチであって、
前記マトリクス光スイッチは、N個の1入力M出力の光分岐器と、M個のN入力1出力の光スイッチとから構成されており、
前記マトリクス光スイッチのa番目(aは1以上N以下の整数)の入力は、a番目の前記1入力M出力の光分岐器の入力から構成されており、
前記マトリクス光スイッチのb番目(bは1以上M以下の整数)の出力は、b番目の前記N入力1出力の光スイッチの出力から構成されており、
前記光分岐器の各々は、(M−1)個の1入力2出力の単位光分岐素子から構成されており、
前記光スイッチの各々は、(N−1)個の2入力1出力の単位光スイッチ素子から構成されており、
前記光分岐器において、
1番目の前記単位光分岐素子の入力は、前記光分岐器の入力を構成し、
i番目(iは1以上(M−2)以下の整数)の前記単位光分岐素子の出力の内の一方は(i+1)番目の前記単位光分岐素子の入力に接続し、i番目の前記単位光分岐素子の出力の内の他方は前記光分岐器のi番目の出力を構成し、且つ
(M−1)番目の前記単位光分岐素子の2つの出力は、前記光分岐器の(M−1)番目の出力及びM番目の出力を構成し、
前記光スイッチにおいて、
1番目の前記単位光スイッチ素子の2つの入力は、前記光スイッチの1番目の入力及び2番目の入力を構成し、
j番目(jは2以上(N−1)以下の整数)の前記単位光スイッチ素子の入力の内の一方は(j−1)番目の前記単位光スイッチ素子の出力に接続し、j番目の前記単位光スイッチ素子の入力の内の他方は前記光スイッチの(j+1)番目の入力を構成し、且つ
(N−1)番目の前記単位光スイッチ素子の出力は、前記光スイッチの出力を構成し、
前記マトリクス光スイッチにおいて、
前記光分岐器のうちp番目の光分岐器(pは1以上N以下の整数)と前記光スイッチのうちq番目の光スイッチ(qは1以上M以下の整数)とは、前記p番目の光分岐器のいずれかの出力と前記q番目の光スイッチのいずれかの入力との間で接続され、
前記接続において、前記p番目の光分岐器のいずれかの出力がk番目(kは1以上M以下の整数)の出力である場合、前記q番目の光スイッチのいずれかの入力がk番目の入力であり、且つ
前記接続において、kが2以上(M−1)以下の場合、前記p番目の光分岐器のk番目の出力を構成する前記単位光分岐素子の出力と、前記q番目の光スイッチのk番目の入力を構成する前記単位光スイッチ素子の入力との間の接続に、導波路交差が含まれない
ことを特徴とする導波路型光スイッチ。 - 前記光分岐器における(M−1)番目の前記単位光分岐素子の2つの出力端子の分岐光パワー比は、1:1であり、
i番目(iは1以上(M−2)以下の整数)の前記単位光分岐素子の光スイッチの出力につながる出力端子と他の前記単位光分岐素子につながる出力端子の分岐光パワー比は、1:(M−i)である
ことを特徴とする、請求項3に記載の導波路型光スイッチ。
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