RU2172561C2 - OPTICAL 1 x N AND N x N COMMUTATION MATRIX OF TREE-LIKE STRUCTURE - Google Patents

OPTICAL 1 x N AND N x N COMMUTATION MATRIX OF TREE-LIKE STRUCTURE Download PDF

Info

Publication number
RU2172561C2
RU2172561C2 RU97105832A RU97105832A RU2172561C2 RU 2172561 C2 RU2172561 C2 RU 2172561C2 RU 97105832 A RU97105832 A RU 97105832A RU 97105832 A RU97105832 A RU 97105832A RU 2172561 C2 RU2172561 C2 RU 2172561C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switch
waveguide
optical
switching
output
Prior art date
Application number
RU97105832A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97105832A (en
Inventor
Лотар ШТОЛЛЬ
Майнрад ШИНЛЕ
Густав МЮЛЛЕР
Original Assignee
Сименс АГ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сименс АГ filed Critical Сименс АГ
Priority to RU97105832A priority Critical patent/RU2172561C2/en
Publication of RU97105832A publication Critical patent/RU97105832A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2172561C2 publication Critical patent/RU2172561C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: optical communication equipment. SUBSTANCE: in 1 x N commutation matrixes of tree-like structure one optical input is connected through optical waveguide structure branching like tree to N outputs. Optical switch is located in each point of branching of waveguide structure to improve suppression of crosstalk. With this in mind each output is supplemented with one blocking switch to clear or block this output depending of position of switch in branching point by which branched away waveguide is connected to this output. N x N commutation matrix with substantially improved suppression of cross-talk can be manufactured with identical 1 x N commutation matrixes. EFFECT: development of commutation matrixes with possibility of suppression of cross-talk. 26 cl, 9 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к оптической 1xN- и NxN-коммутационной матрице древовидной структуры согласно ограничительной части пункта 1 или соответственно пункта 2 формулы изобретения. The invention relates to an optical 1xN- and NxN-switching matrix of a tree structure according to the restrictive part of paragraph 1 or, respectively, paragraph 2 of the claims.

Подобные коммутационные матрицы являются общеизвестными. Such switching matrices are well known.

Оптические коммутационные матрицы являются ключевыми компонентами будущих оптических сетей связи. Они позволяют гибкое направление оптического потока данных между различными оптическими стекловолокнами или другими оптическими волноводами без ограничения скорости передачи данных. Optical switching arrays are key components of future optical communications networks. They allow the flexible direction of the optical data stream between different optical glass fibers or other optical waveguides without limiting the data transfer rate.

Интегрированные на подложке твердотельные коммутационные матрицы являются особенно компактными и обещают преимущества по затратам по сравнению с имеющимися сегодня в распоряжении электромеханическими компонентами (оференты, например JDS FITEL, ASTARTE, OptiVideo, BT&D). Подобные твердотельные коммутационные матрицы являются реализованными на подложках, например, из LiNbO3 (смотри P.J. Duthie, M.J. Wale "16х16 single chip optical switch array in Lithium Niobate", Electron. Lett., том 27, стр. 1265-1266, 1991), из кремния (смотри R.Nagase, A.Himeno, K.Kato, O.Okuno "Silica-based 8х8 optical-matrix-switch module with hybrid integrated driving circuits", ECOC'93, Montreux, Paper MoP1.2, стр. 17-20) или III-V-полупроводников (смотри K.Komatsu, K.Hamamoto, M.Sugimoto, A.Ajisawy, Y.Kohga, A.Suzuki "4х4 GaAs/AlGaAs optical matrix switches with uniform device characteristics using alternating Δβ electrooptic wave directional couplers", J.Ligthwave Technol. , том LT-9, стр. 871-878, 1991 и L.Stoll, G.Muller, M.Honsberg, M. Schienle, S. Eichinger, U.Wolff "4х4 optical switch matrix on InP with low switching current", AEU, том 46, стр. 116-118).Integrated solid-state switching arrays on the substrate are particularly compact and promise cost advantages over electromechanical components available today (providers, for example JDS FITEL, ASTARTE, OptiVideo, BT&D). Such solid-state switching matrices are implemented on substrates, for example, from LiNbO 3 (see PJ Duthie, MJ Wale "16x16 single chip optical switch array in Lithium Niobate", Electron. Lett., Volume 27, pp. 1265-1266, 1991), silicon (see R.Nagase, A.Himeno, K.Kato, O. Okuno "Silica-based 8x8 optical-matrix-switch module with hybrid integrated driving circuits", ECOC'93, Montreux, Paper MoP1.2, p. 17-20) or III-V semiconductors (see K.Komatsu, K.Hamamoto, M.Sugimoto, A.Ajisawy, Y.Kohga, A.Suzuki "4x4 GaAs / AlGaAs optical matrix switches with uniform device characteristics using alternating Δβ electrooptic wave directional couplers ", J. Ligthwave Technol., vol. LT-9, pp. 871-878, 1991 and L. Stoll, G. Muller, M. Honsberg, M. Schienle, S. Eichinger, U. Wolff" 4x4 optical switch matrix on InP with low switching current " , AEU, Volume 46, pp. 116-118).

В основе изобретения лежит задача разработки коммутационных матриц названного вида с повышенным по сравнению с известными коммутационными матрицами подавлением переходного разговора. The basis of the invention is the task of developing switching matrices of the aforementioned type with increased suppression of transient conversation compared to known switching matrices.

Эта задача решается признаками, указанными в отличительной части пункта 1 или соответственно пункта 3 формулы изобретения. This problem is solved by the signs indicated in the characterizing part of paragraph 1 or, respectively, paragraph 3 of the claims.

Предпочтительные и выгодные формы выполнения соответствующих изобретению коммутационных матриц следуют из зависимых пунктов 2, 4 - 15 формулы изобретения. Preferred and advantageous forms of implementation of the invention according to the invention of switching matrices follow from the dependent claims 2, 4 to 15 of the claims.

Соответствующие изобретению оптические NxN-коммутационные матрицы вследствие их высокого подавления переходного разговора являются особенно предпочтительно применимыми в оптических сетях, в частности в общественных оптических сетях, например в сетях телекоммуникации, в которых для их функционирования является существенным высокое подавление переходного разговора. The optical NxN switching matrices according to the invention, due to their high suppression of transient talk, are particularly preferably applicable in optical networks, in particular in public optical networks, for example, telecommunication networks in which a high transient suppression is essential for their operation.

Изобретение более подробно поясняется на примерах в нижеследующем описании с помощью фигур, на которых показано:
Фигура 1 - в схематическом представлении вид сверху на соответствующую изобретению 1xN-коммутационную матрицу.The invention is explained in more detail in the examples in the following description using the figures, which show:
Figure 1 is a schematic view from above of a 1xN switching matrix according to the invention.

Фигуры 2а-2f - в схематическом представлении в виде сверху различные реализации содержащихся в вырезе А на фигуре 1 переключателей и блокирующих выключателей в более детальном представлении. Figures 2a-2f are, in a schematic top view, various implementations of switches and blocking switches contained in a cutout A in figure 1 in a more detailed view.

Фигура 3 - в схематическом представлении вид сверху на реализованную с соответствующими изобретению 1xN-коммутационными матрицами соответствующую изобретению NxN-коммутационную матрицу. Figure 3 is a schematic top view of a NxN switching matrix according to the invention implemented with 1xN switching matrices.

Фигура 4 - в схематическом представлении вид сверху на обычную 1xN-коммутационную матрицу, которая является основой для соответствующей изобретению коммутационной матрицы согласно фигуры 1. Figure 4 is a schematic top view of a conventional 1xN switching matrix, which is the basis for the switching matrix according to the invention according to figure 1.

Фигуры выполнены не в масштабе. The figures are not drawn to scale.

Соответствующая изобретению оптическая 1xN-коммутационная матрица содержит один вход I0 и N = 2n, n = 1, 2, 3... выходов 11, а также обозначенную в общем 1 и состоящую из количества 20 + 21 +...+ 2n древовидно разветвляющихся в N-1 точках разветвления 3 оптических волноводов 11 волноводную структуру, которая соединяет вход 10 с каждым из выходов 11.The optical 1xN switching matrix according to the invention contains one input I 0 and N = 2 n , n = 1, 2, 3 ... of outputs 1 1 , and also indicated in general 1 and consisting of 2 0 + 2 1 + .. . + 2 n tree-branching at N-1 branch points of 3 optical waveguides 11 a waveguide structure that connects the input 1 0 to each of the outputs 1 1 .

Число n, которое, как показано, является любым целым числом ≥ 1, указывает количество следующих друг за другом от входа 10 в направлении 9 к выходам 11 ступеней разветвления 2j, где j = 1 до n. В представленном примере выполнения, в частности, выбрано n = 3, то есть N = 23 = 8, так что количество точек разветвления 3 является равным 7 и количество древовидно разветвляющихся волноводов 11 является равным 15.The number n, which, as shown, is any integer ≥ 1, indicates the number of consecutive ones from input 1 0 in direction 9 to outputs 1 1 of branching steps 2j, where j = 1 to n. In the presented embodiment, in particular, n = 3, that is, N = 2 3 = 8, is selected, so that the number of branch points 3 is 7 and the number of tree-branching waveguides 11 is 15.

Согласно фигуре 1 волновод 11 ведет от входа 10 к образующей первую ступень разветвления 21 точке разветвления 3. От этой точки разветвления 3 ответвляются два волновода 11, каждый из которых ведет к одной из двух точек разветвления 3 второй ступени разветвления 22.According to Figure 1, the waveguide 11 leads from the input 1 to 0 forming a first stage branching February 1 branching point 3. From this point of branching of three, two branched waveguide 11, each of which leads to one of two branch points of the second stage branching 3 February 2.

От каждой из обоих точек разветвления 3 второй ступени разветвления 22 соответственно ответвляются по два, то есть всего четыре волновода 11, которые ведут каждый к одной из в целом четырех точек разветвления 3 третьей и в этом примере последней ступени разветвления 23.Two of each of the two branch points 3 of the second branch stage 2 2 are branched respectively, that is, four waveguides 11 each, which lead each to one of a total of four branch points 3 of the third and, in this example, the last branch stage 2 3 .

От каждой из четырех точек разветвления 3 третьей ступени разветвления 23 ответвляется по два, то есть в целом восемь волноводов 11, которые ведут каждый к одному из в этом примере всего восьми выходов 11.Two, that is, a total of eight waveguides 11, which each lead to one of only eight outputs 1 1 from each of the four branch points 3 of the third branch stage 2 3, branch.

На каждую точку разветвления 3 предусмотрено по одному оптическому переключателю 4 для переключения по выбору между ответвляющимися от этой точки разветвления 3 волноводами 11. One optical switch 4 is provided for each branch point 3 to selectively switch between the waveguides 11 branching from this branch point 3.

Переключение между ответвляющимися от точки разветвления 3 волноводами 11 означает, что переключатель 4 этой точки разветвления 3 в одном положении переключения освобождает световой путь к одному из этих ответвляющихся волноводов 11 и блокирует к другому волноводу 11, а в другом положении переключения освобождает световой путь к другому ответвляющемуся волноводу 11 и блокирует к одному ответвляющемуся волноводу 11. Switching between the waveguides 11 branching from the branch point 3 means that the switch 4 of this branching point 3 in one switching position releases the light path to one of these branching waveguides 11 and blocks to the other waveguide 11, and in the other switching position releases the light path to the other branching waveguide 11 and blocks to one branching waveguide 11.

Например, в одном положении переключения переключателя 4 точки разветвления 3 первой ступени разветвления 21 подведенный по волноводу 11 к этой точке разветвления 3 от входа 10 световой сигнал попадает только в один, например верхний из двух ответвляющихся от этой точки разветвления 3 волноводов 11, а не в нижний ответвляющийся волновод 11. В верхнем волноводе 11 световой сигнал проходит дальше к соединенной с этим волноводом 11 верхней точке разветвления 3 второй ступени разветвления 22, а не в нижний волновод 11.For example, in one switching position of the switch 4, the branch point 3 of the first branch stage 2 1 connected along the waveguide 11 to this branch point 3 from the input 1 0, the light signal enters only one, for example, the top of the two branching 3 waveguides 11 branching from this branch point, and not to the lower branch waveguide 11. In the upper waveguide 11, the light signal passes further to the upper branch point 3 of the second branch stage 2 2 connected to this waveguide 11, and not to the lower waveguide 11.

В другом положении переключения переключателя 4 этой точки разветвления 3 световой сигнал попадает только в нижний ответвляющийся волновод 11, в котором он проходит дальше к нижней точке разветвления 3 второй ступени разветвления 22, а не в верхний ответвляющийся волновод 11.In the other switching position of the switch 4 of this branch point 3, the light signal enters only the lower branch waveguide 11, in which it passes further to the lower branch point 3 of the second branch stage 2 2 , and not the upper branch waveguide 11.

Показанное для точки разветвления 3 первой ступени разветвления 21 справедливо также для каждой точки разветвления 3 всех других ступеней разветвления 22, 23 и так далее.Shown for the branch point 3 of the first branch stage 2 1 is also true for each branch point 3 of all the other branch stages 2 2 , 2 3 and so on.

На практике переключатели 4 не являются настолько идеальными, что никакая часть подведенного к точке разветвления 3 этого переключателя 4 светового сигнала не попадает в блокированный ответвляющийся волновод 11, но также и в этот блокированный ответвляющийся волновод 11 попадает небольшая часть этого светового сигнала, которая вызывает переходный разговор. In practice, the switches 4 are not so ideal that no part of the light signal connected to the branching point 3 of this switch 4 enters the blocked branch waveguide 11, but also a small part of this light signal, which causes a transient conversation, also gets into this blocked branch waveguide 11 .

Для подавления переходного разговора относительно выхода 11 коммутационной матрицы, к которой в настоящий момент не ведет непрерывный световой путь, этому выходу 11 согласно изобретению придан оптический блокирующий выключатель 5 для оптического освобождения и блокирования по выбору этого выхода 11 в зависимости от положения переключения переключателя 4 точки разветвления 3, от которой к этому выходу 11 ведет ответвляющийся волновод 11.To suppress a transient conversation regarding the output 1 1 of the switching matrix, which currently does not have a continuous light path, this output 1 1 according to the invention is assigned an optical blocking switch 5 for optically releasing and blocking this output 1 1 selectively depending on the switching position of the switch 4 branch points 3, from which a branching waveguide 11 leads to this output 1 1 .

Так как любой выход 11 коммутационной матрицы может быть выходом, к которому в настоящий момент не ведет никакой непрерывный световой путь, является целесообразным, чтобы каждому выходу 11 коммутационной матрицы был придан такой блокирующий выключатель 5, которым, в случае необходимости, может подавляться переходный разговор.Since any output 1 1 of the switching matrix can be an output to which no continuous light path currently leads, it is advisable that each output 1 1 of the switching matrix has a blocking switch 5 that can be suppressed if necessary conversation.

Коммутационная матрица согласно фигуре 1 является примером для такого случая. В этой коммутационной матрице от каждой точки разветвления 3 последней ступени разветвления 23 ответвляются соответственно два волновода 11, каждый из которых ведет к одному из выходов 11.The switching matrix according to figure 1 is an example for such a case. In this switching matrix, from each branching point 3 of the last branching stage 2 3, two waveguides 11 respectively branch, each of which leads to one of the outputs 1 1 .

В каждом из этих ответвляющихся от точек разветвления 3 последней ступени разветвления 23 волноводов 11 расположено по одному блокирующему выключателю 5, который в одном положении переключения освобождает или блокирует этот волновод 11, то есть позволяет пройти или нет направляемый в этом ответвляющемся волноводе 11 световой сигнал к выходу 11, которому придан этот блокирующий выключатель 5.In each of these branching points 3 of the last branching stage 2 of the 3 waveguides 11, there is one blocking switch 5, which releases or blocks this waveguide 11 in one switching position, that is, whether or not the light signal directed to this branching waveguide 11 passes to output 1 1 to which this blocking switch 5 is attached.

Переключатель 4 точки разветвления 3 последней ступени разветвления 23, от которой ведет ответвляющийся волновод 11 к выходу 11, которому придан этот блокирующий выключатель 5, и сам этот блокирующий выключатель 5 предпочтительно состоят из электрически управляемого оптоэлектронного переключателя с системой управляющих электродов 54, к которой подводят электрические управляющие сигналы для переключения этого выключателя 5 между, по меньшей мере, двумя положениями переключения, причем в одном положении переключения блокирующий выключатель 5 освобождает выход 11, которому он придан, а переключатель 4 - ведущий к этому выходу 11 ответвляющийся волновод 11, а в другом положении переключения переключатель 4 блокирует ведущий к этому выходу 11 ответвляющийся волновод 11, а блокирующий выключатель 5 - этот выход 11.The switch 4 of the branch point 3 of the last branch stage 2 3 from which the branch waveguide 11 leads to the output 1 1 to which this blocking switch 5 is attached, and this blocking switch 5 itself preferably consist of an electrically controlled optoelectronic switch with a system of control electrodes 54, to which electrical control signals are supplied to switch this switch 5 between at least two switching positions, moreover, in one switching position, the locking switch l 5 releases the output 1 1 to which it attaches, and switch 4 - leading to this output 1 January branching waveguide 11, and in another switching state switch 4 blocks leading to this output 1 January branching waveguide 11, and the gate switch 5 - this output 1 1 .

В примере согласно фигуре 1 это означает, например, для самой верхней точки разветвления 3 третьей ступени разветвления 23 и обоих лежащих друг над другом выходов 11, к которым ведут оба ответвляющихся от этой самой верхней точки разветвления 3 волновода 11, что
- переключатель 4 этой самой верхней точки разветвления 3 в одном положении переключения включен на ведущий к верхнему выходу 11 верхний волновод 11 и освобождает его и блокирует ведущий к нижнему выходу 11 нижний волновод 11, в то время как одновременно приданный верхнему выходу 11 и расположенный в верхнем ответвляющемся волноводе 11 блокирующий выключатель 5 освобождает этот верхний выход 11, а приданный нижнему выходу 11 и расположенный в нижнем ответвляющемся волноводе 11 блокирующий выключатель 5 блокирует этот нижний выход 11 и что
- переключатель 4 в другом положении переключения включен на ведущий к нижнему выходу 11 нижний волновод 11 и освобождает его и блокирует ведущий к верхнему выходу 11 верхний волновод 11, в то время как одновременно приданный нижнему выходу 11 и расположенный в нижнем ответвляющемся волноводе 11 блокирующий выключатель 5 освобождает этот нижний выход 11 и приданный верхнему выходу 11 и расположенный в верхнем ответвляющемся волноводе 11 блокирующий выключатель 5 блокирует этот верхний выход 11.In the example according to figure 1, this means, for example, for the highest branch point 3 of the third branch stage 2 3 and both outputs 1 1 lying one above the other, to which both branching from this highest branch point 3 of the waveguide 11 lead, which
- switch 4 of this highest branching point 3 in one switching position is connected to the upper waveguide 11 leading to the upper output 1 1 and releases it and blocks the lower waveguide 11 leading to the lower output 1 1 , while simultaneously assigned to the upper output 1 1 and situated in the upper branching waveguide 11 blocking switch 5 releases the upper output 1 1, and imparted the lower output 1 1 and disposed in the lower branching waveguide 11 blocking switch 5 blocks the lower output 1 1 and that
- the switch 4 in the other switching position is switched on to the lower waveguide 11 leading to the lower output 1 1 and releases it and blocks the upper waveguide 11 leading to the upper output 1 1 , while simultaneously assigned to the lower output 1 1 and located in the lower branch waveguide 11 the blocking switch 5 releases this lower output 1 1 and is assigned to the upper output 1 1 and located in the upper branch waveguide 11, the blocking switch 5 blocks this upper output 1 1 .

Это, в частности, означает, что блокирующий выключатель 5 всегда освобождает приданный ему выход 11, если переключатель 4 соответствующей точки разветвления 3 включен на ведущий к этому выходу 11 ответвляющийся волновод 11, и блокирующий выключатель 5 всегда блокирует приданный ему выход 11, если переключатель 4 соответствующей точки разветвления 3 блокирует ведущий к этому выходу 11 ответвляющийся волновод 11.This means in particular that the locking switch 5 always releases imparted thereto output 1 1 if the switch 4 corresponding to the junction point 3 is turned on to lead to this output 1 January branching waveguide 11, and a locking switch 5 always blocks imparted thereto yield a 1: 1 if the switch 4 of the corresponding branch point 3 blocks the branching waveguide 11 leading to this output 1 1 .

Так как положения переключения приданного выходу 11 блокирующего выключателя 5 жестко заданы положениями переключения переключателя 4 соответствующей точки разветвления 3 последней ступени разветвления 23, дополнительные управляющие линии к волноводной структуре 1 являются не нужными, а система управляющих электродов 54 блокирующего выключателя 5 и система управляющих электродов 54 переключателя 4 могут быть электрически проводяще соединены друг с другом электрической системой линий 7, за счет чего электрические управляющие расходы соответствующей изобретению коммутационной матрицы являются не выше, чем управляющие расходы обычной коммутационной матрицы. Кроме того, электрическая система линий 7 вместе с волноводной структурой 1 может быть предпочтительно интегрирована на одной подложке 110.Since the switching positions assigned to the output 1 1 of the blocking switch 5 are rigidly defined by the switching positions of the switch 4 of the corresponding branch point 3 of the last branching stage 2 3 , additional control lines to the waveguide structure 1 are unnecessary, and the system of control electrodes 54 of the blocking switch 5 and the system of control electrodes 54 switches 4 can be electrically conductively connected to each other by an electrical system of lines 7, due to which the electrical control costs The switching matrix of the invention is no higher than the control costs of a conventional switching matrix. In addition, the electrical system of lines 7 together with the waveguide structure 1 can preferably be integrated on one substrate 110.

Переключатели 4 и блокирующие выключатели 5 могут состоять из различных типов оптических выключателей. На фигурах 2а - 2f представлены различные примеры со ссылкой на самую верхнюю точку разветвления 3 последней ступени разветвления 23 на фигуре 1, причем эти фигуры показывают вырез А на фигуре 1 в увеличенном изображении.Switches 4 and blocking switches 5 may consist of various types of optical switches. Figures 2a - 2f show various examples with reference to the uppermost branch point 3 of the last branch stage 2 3 in Figure 1, these figures showing a notch A in Figure 1 in an enlarged image.

Эти примеры являются применимыми в равной мере также для каждой другой точки разветвления 3 последней ступени разветвления 23 и, в частности, каждой точки разветвления последней ступени разветвления каждой другой соответствующей изобретению 1xN-коммутационной матрицы.These examples are equally applicable to each other branch point 3 of the last branching stage 2 3 and, in particular, to each branch point of the last branching stage of each other 1xN switching matrix according to the invention.

Например, согласно фигуре 2а расположенный в точке разветвления 3 переключатель 4 выполнен в виде переключателя, имеющего больше, чем два положения переключения, который
- в одном положении переключения включен на ответвляющийся от точки разветвления 3 и ведущий к верхнему выходу 11 верхний ответвляющийся волновод 11 и блокирует ответвляющийся от этой точки разветвления 3 и ведущий к нижнему выходу 11 нижний волновод 11,
- в другом положении переключения в противоположность этому он включен на нижний ответвляющийся волновод 11 и блокирует верхний ответвляющийся волновод 11 и
- в следующем положении переключения он включен таким образом, что как верхний, так и нижний ответвляющийся волновод 11 одновременно блокированы.For example, according to figure 2A, the switch 4 located at the branch point 3 is made in the form of a switch having more than two switching positions, which
- in one switching position it is connected to the upper branching waveguide 11 branching from the branch point 3 and leading to the upper output 1 1 and blocks the lower waveguide branching branching from this branching point 3 and leading to the lower output 1 1 ,
- in a different switching position, in contrast, it is connected to the lower branch waveguide 11 and blocks the upper branch waveguide 11 and
- in the next switching position, it is switched on in such a way that both the upper and lower branching waveguide 11 are simultaneously blocked.

Приданный верхнему выходу 11 блокирующий выключатель 5 расположен в ведущем к этому выходу 11 верхнем ответвляющемся волноводе 11 и приданный нижнему выходу 11 блокирующий выключатель 5 расположен в ведущем к этому выходу 11 нижнем ответвляющемся волноводе 11 и выполнен соответственно в виде включателя-выключателя, который по выбору освобождает или блокирует соответствующий ответвляющийся волновод 11.Infused upper exit January 1st gate switch 5 is disposed at a leading this output 1 1 Upper branching waveguide 11 and imparted lower output January 1st gate switch 5 is disposed at a leading this output 1 1 Lower branching waveguide 11 and formed respectively in the form of a switch-circuit breaker, which optionally releases or blocks the corresponding branch waveguide 11.

Переключатель 4 может, например, состоять из известного TIC-переключателя (смотри B.Acklin, M.Schienle, B.Weiss, L.Stoll, G. Muller "Novel optical switches based on carrier injection in three and five waveguide couplers: TIC and SIC", Electron. Lett., 1994, том 30, Nr. 3, стр. 217). Согласно этой публикации переключатель 4 принципиально выполнен так, что конечный отрезок 110 ответвляющегося от верхней точки разветвления 3 второй ступени разветвления 22 и ведущего к самой верхней точке разветвления 3 третьей ступени разветвления 23 волновода 11 и противоположный конечный отрезок 111 ответвляющегося от самой верхней точки разветвления 3 волновода 11 на обеих сторонах конечного отрезка 110 ведущего к самой верхней точке разветвления 3 волновода 11 расположены на таком малом расстоянии от этого волновода 11, что попадающий в этом волноводе 11 к его конечному отрезку 110 оптический сигнал от этого конечного отрезка 110 переходит в тот или другой ответвляющийся волновод 11, в зависимости от того, каким образом электрически включены находящиеся над конечными отрезками 111 этих ответвляющихся волноводов 11 электроды 541 и 542 системы управляющих электродов 54 этого переключателя 4.Switch 4 may, for example, consist of a known TIC switch (see B. Acklin, M. Schienle, B. Weiss, L. Stoll, G. Muller "Novel optical switches based on carrier injection in three and five waveguide couplers: TIC and SIC ", Electron. Lett., 1994, Volume 30, Nr. 3, p. 217). According to this publication, the switch 4 is in principle designed so that the end segment 110 branches off from the upper branch point 3 of the second branch stage 2 2 and leads to the highest branch point 3 of the third branch stage 2 3 of the waveguide 11 and the opposite end segment 111 branches off from the highest branch point 3 waveguides 11 on both sides of the final segment 110 leading to the highest branching point 3 waveguides 11 are located at such a small distance from this waveguide 11 that falls into this m waveguide 11 to its final segment 110, the optical signal from this final segment 110 passes into one or another branching waveguide 11, depending on how the electrodes 541 and 542 of the control electrode system 54 located above the terminal segments 111 of these branching waveguides 11 are electrically connected this switch 4.

Выполненный в виде включателя-выключателя блокирующий выключатель 5 каждого из двух ответвляющихся от самой верхней точки разветвления 3 волноводов 11 имеет систему электродов 54 в виде одного единственного, проходящего над отрезком 112 этого ответвляющегося волновода 11 управляющего электрода 540, который воздействует на лежащий под ним материал ответвляющегося волновода 11 в зависимости от положения переключения таким образом, что подведенный от конечного отрезка 111 этого ответвляющегося волновода 11 оптический сигнал пропускается или поглощается. При этом пропущенный сигнал может также оптически усиливаться. Вызывающее блокирование соответствующего ответвляющегося волновода 11 поглощение может также быть заменено боковым излучением направляемого сигнала из этого волновода 11 в продольном отрезке 112. The blocking switch 5, made in the form of a switch-switch, of each of the two waveguides 11 branching from the highest branch point 3 has an electrode system 54 in the form of a single control electrode 540 passing over a section 112 of this branching waveguide 11, which acts on the branching material lying under it waveguide 11 depending on the switching position so that the optical signal supplied from the final segment 111 of this branch waveguide 11 is passed or lolling. In this case, the missed signal can also be optically amplified. Forcing blocking of the corresponding branch waveguide 11, the absorption can also be replaced by the lateral radiation of the guided signal from this waveguide 11 in the longitudinal segment 112.

Электрическая система линий 7 соединяет электрод 541 переключателя 4 электрической линией 71 с электродом 540 расположенного в верхнем ответвляющемся волноводе 11 блокирующего выключателя 5 и другой электрод 541 переключателя 4 электрической линией 72 с электродом 540 расположенного в нижнем ответвляющемся волноводе 11 блокирующего выключателя 5. The electrical system of lines 7 connects the electrode 541 of the switch 4 with an electric line 71 to the electrode 540 of the blocking switch 5 located in the upper branch waveguide 11 and the other electrode 541 of the switch 4 by the electric line 72 with the electrode 540 of the blocking switch 5 located in the lower branch waveguide 11.

В одном положении переключения к электроду 541 переключателя 4 и к соединенному с этим электродом 541 электроду 540 блокирующего выключателя 5 приложено напряжение U1, а к другому электроду 541 переключателя 4 и соединенному с этим другим электродом 541 электроду 540 другого блокирующего выключателя 5 приложено другое напряжение U2.In one switching position, voltage U 1 is applied to the electrode 541 of switch 4 and to the electrode 540 of the blocking switch 5 connected to this electrode 541 and a different voltage U is applied to the other electrode 541 of the switch 4 and to the electrode 540 of the other blocking switch 540 of the other blocking electrode 5 2 .

Оба этих напряжения U1 и U2 обуславливают, например, что подведенный к переключателю 4 оптический сигнал переходит в верхний ответвляющийся волновод 11 и пропускается расположенным в этом волноводе 11 блокирующим выключателем 5 к верхнему выходу 11, в то время как в нижний ответвляющийся волновод 11 переходит во всяком случае нежелательная небольшая часть этого сигнала в этот нижний ответвляющийся волновод 11, которая блокируется расположенным в этом нижнем ответвляющемся волноводе 11 блокирующим выключателем 5, так что эта часть не попадает к нижнему выходу 11.Both of these voltages U 1 and U 2 cause, for example, that the optical signal brought to switch 4 passes to the upper branch waveguide 11 and is passed by a blocking switch 5 located in this waveguide 11 to the upper output 1 1 , while to the lower branch waveguide 11 in any case, an undesirable small part of this signal passes into this lower branch waveguide 11, which is blocked by the blocking switch 5 located in this lower branch waveguide 11, so that this part does not fall lower output 1 January.

Если же наоборот на другом электроде 541 переключателя 4 и на соединенном линией 72 с этим другим электродом 541 электроде 540 расположенного в нижнем волноводе 11 блокирующего выключателя 5 лежит напряжение U1, а на одном электроде 541 переключателя 4 и на соединенном с этим электродом 541 электроде 540 расположенного в верхнем волноводе 11 блокирующего выключателя 5 лежит напряжение U2, то условия являются как раз противоположными, то есть подведенный оптический сигнал переходит в нижний ответвляющийся волновод 11 и пропускается расположенным в этом волноводе 11 блокирующим выключателем 5 к нижнему выходу 11, в то время как во всяком случае нежелательная часть этого сигнала переходит в верхний ответвляющийся волновод 11 и блокируется расположенным в этом верхнем ответвляющемся волноводе 11 блокирующим выключателем 5, так что эта часть не попадает к верхнему выходу 11.If, on the other hand, the voltage U 1 lies on the other electrode 541 of the switch 4 and on the electrode 540 located in the lower waveguide 11 of the blocking switch 5 connected to this other electrode 541 and the electrode 540 connected to this electrode 541 lies on the voltage U 1 located in the upper waveguide 11 of the locking switch 5 is voltage U 2, the conditions are just opposite, i.e. failed optical signal becomes lower branching waveguide 11 and passed disposed in this a waveguide 11, a locking switch 5 to the lower output 1 1 while in any case unwanted portion of this signal passes into an upper branching waveguide 11 and locked to this upper branching waveguide 11, a locking switch 5 so that this part does not adjudged to upper exit 1 1 .

Примеры согласно фигурам 2b-2f отличаются от примера согласно фигуре 2а в основном тем, что каждый блокирующий выключатель 5 выполнен в виде переключателя для переключения по выбору между ответвляющимся волноводом 11, в котором расположен этот блокирующий выключатель 5, и ответвляющимся от этого волновода 11 в дополнительной точке разветвления 30 волноводом 25, который ведет к оптическому поглотителю 6. The examples according to figures 2b-2f differ from the example according to figure 2a in that each blocking switch 5 is designed as a switch for switching between a branching waveguide 11 in which this blocking switch 5 is located and branching from this waveguide 11 in an additional branch point 30 of the waveguide 25, which leads to the optical absorber 6.

В примере согласно фигуре 2b расположенный в точке разветвления 3 переключатель 4 является идентичным по выполнению с переключателем 4 согласно фигуре 2а, каждый блокирующий выключатель 5 является в противоположность этому переключателем в виде общеизвестного управляемого оптического направленного ответвителя. In the example of FIG. 2b, the switch 4 located at the branch point 3 is identical to that of the switch 4 of FIG. 2a, each blocking switch 5 is, in contrast, a switch in the form of a well-known controlled optical directional coupler.

Направленный ответвитель верхнего или соответственно нижнего ответвляющегося волновода 11, ведущего от точки разветвления 3 к верхнему или соответственно нижнему выходу 11, образован за счет того, что конечный отрезок 251 волновода 25, который ответвляется от этого верхнего или соответственно нижнего ответвляющегося волновода 11, расположен в дополнительной точке разветвления 30 на таком малом расстоянии от верхнего или соответственно нижнего ответвляющегося волновода 11, что между этим конечным отрезком 251 и верхним или соответственно нижним ответвляющимся волноводом 11 может переходить оптическая мощность, причем этот переход может управляться системой управляющих электродов 54 таким образом, что направляемый в верхнем или соответственно нижнем ответвляющемся волноводе 11 оптический сигнал или направляется дальше в этом волноводе 11 к верхнему или соответственно нижнему выходу 11 и не поступает в ведущий к оптическому поглотителю 6 волновод 25, или переходит в ведущий к оптическому поглотителю 6 волновод 25 и не направляется дальше в верхнем или соответственно нижнем волноводе 11 к верхнему или соответственно нижнему выходу 11. Перешедшее в ведущий к оптическому поглотителю 6 волновод 25 излучение устраняется в оптическом поглотителе 6.The directional coupler of the upper or respectively lower branch waveguide 11 leading from the branch point 3 to the upper or lower output 1 1 is formed due to the fact that the final segment 251 of the waveguide 25, which branches off from this upper or respectively lower branch waveguide 11, is located in an additional branching point 30 at such a small distance from the upper or lower branching waveguide 11 that between this final segment 251 and the upper or lower they are branched waveguide 11 may move the optical power, and this transition can be controlled by control system of electrodes 54 so that guided in the upper or respectively lower branching waveguide 11, an optical signal or sent within the waveguide 11 to the upper or respectively lower output 1 1 and not enters the waveguide 25 leading to the optical absorber 6, or passes to the waveguide 25 leading to the optical absorber 6 and does not go further in the upper or lower waves Ode 11 to the upper or lower output 1 1 respectively. The radiation transferred to the waveguide 25 leading to the optical absorber 6 is eliminated in the optical absorber 6.

Система управляющих электродов 54 может, например, состоять из электрода 543, расположенного над верхним или соответственно нижним ответвляющимся волноводом 11 или ответвляющимся от этого волновода 11 и ведущим к оптическому поглотителю 6 волноводом 25 в области конечного отрезка 251 волновода 25. The system of control electrodes 54 may, for example, consist of an electrode 543 located above the upper or lower branching waveguide 11 or branching from this waveguide 11 and leading to the optical absorber 6 waveguide 25 in the region of the final segment 251 of the waveguide 25.

В примере согласно фигуре 2b такой электрод 543 предусмотрен соответственно над конечным отрезком 251 ведущего к оптическому поглотителю 6 волновода 25. Электрическая система линий 7 содержит электрическую линию 74, которая соединяет электрод 543 над конечным отрезком 251 ответвляющегося от верхнего ответвляющегося волновода 11 волновода 25 с электродом 542, расположенным над лежащим в точке разветвления 3 конечным отрезком 111 нижнего ответвляющегося волновода 11, в то время как электрод 543 над конечным отрезком 251 ответвляющегося от нижнего ответвляющегося волновода 11 волновода 25 соединен электрической линией 73 системы линий 7 с электродом 541, расположенным над лежащим в точке разветвления 3 конечным отрезком 111 верхнего ответвляющегося волновода 11. In the example of FIG. 2b, such an electrode 543 is provided respectively above the end segment 251 of the waveguide 25 leading to the optical absorber 6. The electrical system of lines 7 includes an electric line 74 that connects the electrode 543 above the end segment 251 branching from the upper branch waveguide 11 of the waveguide 25 with the electrode 542 located above the terminal segment 111 of the lower branch waveguide 11 lying at the branch point 3, while the electrode 543 above the terminal segment 251 branching from the lower branch The waveguide 11 of the waveguide 25 is connected by an electric line 73 of the system of lines 7 to the electrode 541 located above the end segment 111 of the upper branching waveguide 11 lying at the branch point 3.

За счет этого вида электрического соединения электродов 541, 542 и 543, например, подобно примеру согласно фигуре 2а можно достигнуть
- путем приложения разницы напряжения одной полярности между линией 73 и линией 74 положения переключения, при котором попавший в ведущем к точке разветвления 3 волноводе 11 оптический сигнал переходит в верхний ответвляющийся волновод 11 и подводится к верхнему выходу 11, в то время как одновременно перешедшая в нижний ответвляющийся волновод 11 нежелательная часть этого подведенного сигнала переходит в ответвленный от этого нижнего ответвляющегося волновода 11 волновод 25 и устраняется в соединенном с этим волноводом 25 поглотителе 6, и
- путем приложения разницы напряжения противоположной полярности между линией 73 и линией 74 - другого положения переключения, при котором подведенный к точке разветвления 3 оптический сигнал переходит в нижний ответвляющийся волновод 11 и подводится к нижнему выходу 11, в то время как одновременно перешедшая в верхний ответвляющийся волновод 11 часть этого подведенного сигнала переходит в ответвленный от этого верхнего ответвляющегося волновода 11 волновод 25 и устраняется в соединенном с этим волноводом 25 оптическом поглотителе 6.Due to this type of electrical connection of the electrodes 541, 542 and 543, for example, similarly to the example according to FIG. 2a, it is possible to achieve
- by applying a voltage difference of the same polarity between line 73 and line 74 of the switching position, in which the optical signal that has passed to the branch point 3 of the waveguide 11 passes to the upper branching waveguide 11 and is fed to the upper output 1 1 , while simultaneously switching to the lower branch waveguide 11, an undesirable part of this input signal goes into the waveguide 25 branched from this lower branch waveguide 11 and is eliminated in the absorber 6 connected to this waveguide 25, and
- by applying a voltage difference of opposite polarity between line 73 and line 74 - a different switching position, in which the optical signal brought to the branch point 3 passes to the lower branch waveguide 11 and is led to the lower output 1 1 , while simultaneously switching to the upper branch the waveguide 11, a part of this supplied signal passes into the waveguide 25 branched from this upper branching waveguide 11 and is eliminated in the optical absorber 6 connected to this waveguide 25.

Примеры согласно фигурам 2а и 2b отличаются от нижеописанных примеров 2c-2f тем, что расположенный в точке разветвления 3 переключатель 4 имеет другую конструкцию, чем оба блокирующих выключателя 5. The examples according to figures 2a and 2b differ from the following examples 2c-2f in that the switch 4 located at the branch point 3 has a different design than both blocking switches 5.

В противоположность этому в примерах согласно фигурам 2c-2f расположенный в точке разветвления 3 переключатель 4 и выполненные также в виде переключателей блокирующие выключатели 5 имеют предпочтительно в основном одинаковую конструкцию. In contrast, in the examples according to figures 2c-2f, the switch 4 located at the branch point 3 and the blocking switches 5, also designed as switches, are preferably of substantially the same design.

Например, согласно фигуре 2с расположенный в точке разветвления 3 переключатель 4, как и в примерах согласно фигурам 2а и 2b, выполнен в виде переключателя с более чем двумя положениями переключения. Кроме того, каждый блокирующий выключатель 5 является переключателем, как и переключатель 4, например TIC-переключателем. For example, according to figure 2c, the switch 4 located at the branch point 3, as in the examples according to figures 2a and 2b, is made in the form of a switch with more than two switching positions. In addition, each interlock switch 5 is a switch, as is switch 4, for example, a TIC switch.

В примере согласно фигуре 2с как ведущий от точки разветвления 3 к верхнему выходу 11 верхний ответвляющийся волновод 11, так и ведущий от точки разветвления 3 к нижнему выходу 11 нижний ответвляющийся волновод 11 разделены соответственно на первый отрезок волновода 111 и соответственно второй отрезок волновода 112, который отделен от первого отрезка волновода.In the example of FIG. 2c, both the upper branch waveguide 11 leading from the branch point 3 to the upper output 1 1 and the lower branch waveguide 11 leading from the branch point 3 to the lower output 1 1, respectively, are divided into a first segment of the waveguide 11 1 and a second segment of the waveguide, respectively 11 2 , which is separated from the first segment of the waveguide.

Первый отрезок волновода 111 каждого ответвляющегося волновода 11 содержит, с одной стороны, лежащий в точке разветвления 3 конечный отрезок 111, который образует конечный отрезок 111 переключателя 4 согласно фигуре 2а, и, с другой стороны, противоположный конечный отрезок 110, который соответствует конечному отрезку 110 в переключателе 4 согласно фигуре 2а.The first segment of the waveguide 11 1 of each branch waveguide 11 contains, on the one hand, an end segment 111 lying at the branch point 3, which forms the end segment 111 of the switch 4 according to FIG. 2a, and, on the other hand, an opposite end segment 110, which corresponds to the end segment 110 in the switch 4 according to figure 2A.

Второй отрезок 112 каждого ответвляющегося волновода 11 содержит, с одной стороны, расположенный на малом расстоянии от конечного отрезка 110 первого отрезка волновода 111 этого ответвляющегося волновода 11 конечный отрезок 111, который соответствует конечному отрезку 111 в переключателе 4 согласно фигуре 2а, и соединен, с другой стороны, с выходом 11, к которому ведет этот ответвляющийся волновод 11.The second segment 11 2 of each branch waveguide 11 contains, on the one hand, located at a small distance from the end segment 110 of the first segment of the waveguide 11 1 of this branch waveguide 11, the end segment 111, which corresponds to the end segment 111 in the switch 4 according to figure 2A, and connected on the other hand, with output 1 1 , to which this branching waveguide 11 leads.

На обращенной от второго отрезка волновода 112 каждого ответвляющегося волновода 11 стороне конечного отрезка 110 первого отрезка волновода 111 этого ответвляющегося волновода 11 расположен на небольшом расстоянии соответствующий конечному отрезку 111 в переключателе 4 согласно фигуре 2а конечный отрезок 111 волновода 25, который образует ответвляющийся от этого ответвляющегося волновода 11 в дополнительной точке разветвления 30 волновод и ведет к оптическому поглотителю 6.On the side of the final segment 110 of the first segment of the waveguide 11 1 of this branch waveguide 11 facing away from the second segment of the waveguide 11 2 of each branch waveguide 11, this branch waveguide 11 is located at a short distance corresponding to the end segment 111 in the switch 4 according to FIG. branching waveguide 11 at an additional branching point 30 of the waveguide and leads to the optical absorber 6.

Конечный отрезок 110 первого отрезка волновода 111 каждого ответвляющегося волновода 11 и соседние конечные отрезки 111 второго отрезка волновода 112 этого ответвляющегося волновода 11 и ответвляющегося от этого волновода 11 волновода 25 определяют вместе с расположенной в области этих конечных отрезков 110 и 111 системой электродов 54 расположенный в этом ответвляющемся волноводе 11 блокирующий выключатель 5 в виде переключателя.The end segment 110 of the first segment of the waveguide 11 1 of each branch waveguide 11 and the adjacent end segments 111 of the second segment of the waveguide 11 2 of this branch waveguide 11 and the branch of the waveguide 11 of this waveguide 25 are determined together with the electrode system 54 located in the region of these end segments 110 and 111 in this branch waveguide 11, a blocking switch 5 in the form of a switch.

Система электродов 54 расположенного в каждом ответвляющемся волноводе 11 блокирующего выключателя 5 в виде переключателя состоит из электрода 541, расположенного над конечным отрезком 111 второго отрезка волновода 112 этого ответвляющегося волновода 11, и из электрода 542, расположенного над конечным отрезком 111 ответвляющегося от этого волновода 11 волновода 25.The system of electrodes 54 of the blocking switch 5 located in each branch waveguide 11 in the form of a switch consists of an electrode 541 located above the end segment 111 of the second segment of the waveguide 11 2 of this branch waveguide 11 and from an electrode 542 located above the end segment 111 of the branch from this waveguide 11 waveguide 25.

Конечный отрезок 110 ведущего к точке разветвления 3 волновода 11 и расположенные на обеих сторонах этого конечного отрезка 110 конечные отрезки 111 первого отрезка волновода 111 верхнего и нижнего ответвляющегося волновода 11 определяют вместе с расположенной в области этих конечных отрезков 110 и 111 системой электродов 54 расположенный в этой точке переключения 3 переключатель 4.The end segment 110 of the waveguide 11 leading to the branch point 3 and the end segments 111 located on both sides of this end segment 110 of the first segment of the waveguide 11 1 of the upper and lower branch waveguide 11 are determined together with the electrode system 54 located in the region of these end segments 110 and 111 located in this switching point 3 switch 4.

Система электродов 54 переключателя 4 в точке переключения 3 состоит из электрода 541, расположенного над конечным отрезком 111 первого отрезка волновода 111 верхнего ответвляющегося волновода 11 и из электрода 542, расположенного над конечным отрезком 111 первого отрезка волновода 111 нижнего ответвляющегося волновода 11.The electrode system 54 of the switch 4 at the switching point 3 consists of an electrode 541 located above the end segment 111 of the first segment of the waveguide 11 1 of the upper branch waveguide 11 and from an electrode 542 located above the end segment 111 of the first segment of the waveguide 11 1 of the lower branch waveguide 11.

Электрическая система линий 7 содержит электрическую линию 75, которая соединяет электроды 541 конечных отрезков 111 первого и второго отрезка волновода 111 и 112 верхнего ответвляющегося волновода 11 и электрод 542 конечного отрезка 111 ответвляющегося от нижнего ответвляющегося волновода 11 волновода 25, и электрическую линию 76, которая соединяет электроды 541 конечных отрезков 111 первого и второго отрезка волновода 111 и 112 нижнего ответвляющегося волновода 11 и электрод 542 конечного отрезка 111 волновода 25, ответвляющегося от верхнего ответвляющегося волновода 11.The electrical system of lines 7 comprises an electrical line 75, which connects the electrodes 541 of the end segments 111 of the first and second segments of the waveguide 11 1 and 11 2 of the upper branch waveguide 11 and the electrode 542 of the final segment 111 branching from the lower branch waveguide 11 of the waveguide 25, and the electric line 76, which connects the electrodes 541 of the final segments 111 of the first and second segments of the waveguide 11 1 and 11 2 of the lower branch waveguide 11 and the electrode 542 of the final segment 111 of the waveguide 25 branching from the upper branch waveguide 11.

Путем такого рода электрического соединения электродов 541, 542 и 543 можно достигнуть подобно примеру согласно фигуре 2b
- путем приложения разницы напряжения одной полярности между линией 75 и линией 76 положения переключения, при котором подведенный к конечному отрезку 110 подводящего волновода 11 оптический сигнал переходит в первый отрезок волновода 111 ведущего к верхнему выходу 11 верхнего ответвляющегося волновода 11 и от этого первого отрезка волновода 111 во второй отрезок волновода 112 этого верхнего волновода 11 и попадает к верхнему выходу 11, в то время как перешедшая в первый отрезок волновода 111 ведущего к нижнему выходу 11 нижнего ответвляющегося волновода 11 нежелательная часть этого сигнала переходит в ответвленный от этого нижнего ответвляющегося волновода 11 волновод 25 и подводится к соединенному с этим волноводом 25 оптическому поглотителю 6, и
- путем приложения разницы напряжения противоположной полярности между линией 75 и линией 76 достигается положение переключения, при котором подведенный к конечному отрезку 111 подводящего волновода 11 оптический сигнал переходит в первый отрезок волновода 111 ведущего к нижнему выходу 11 нижнего ответвляющегося волновода 11 и от этого первого отрезка волновода 111 переходит во второй отрезок волновода 112 этого нижнего волновода 11 и подводится к нижнему выходу 11, в то время как перешедшая в первый отрезок волновода 111 верхнего ответвляющегося волновода 11 нежелательная часть этого сигнала переходит в ответвленный от этого верхнего ответвляющегося волновода 11 волновод 25 и подводится к соединенному с этим волноводом 25 оптическому поглотителю 6.By this kind of electrical connection of the electrodes 541, 542 and 543, it is possible to achieve similarly to the example according to figure 2b
- by applying a voltage difference of the same polarity between line 75 and line 76 of the switching position, in which the optical signal brought to the final segment 110 of the input waveguide 11 passes into the first segment of the waveguide 11 1 leading to the upper output 1 1 of the upper branching waveguide 11 and from this first segment waveguide 11 of the waveguide 1 in the second segment 11 of the upper 2 of the waveguide 11 and enters the upper output 1 1 while passed in the first segment of the waveguide January 11 leading to the lower output 1 1 lower branching in 11 novoda unwanted portion of this signal passes into this lower branched from the branch waveguide 11, waveguide 25 and is supplied to a connection to this optical waveguide 25, the absorber 6, and
- by applying a voltage difference of opposite polarity between line 75 and line 76, a switching position is achieved at which the optical signal brought to the final segment 111 of the input waveguide 11 passes to the first segment of the waveguide 11 1 leading to the lower output 1 1 of the lower branch waveguide 11 and from this first of the segment of the waveguide 11 1 passes into the second segment of the waveguide 11 2 of this lower waveguide 11 and is led to the lower output 1 1 , while the transition to the first segment of the waveguide 11 1 of the upper branch I of waveguide 11, an undesirable part of this signal goes into a waveguide 25 branched from this upper branching waveguide 11 and is supplied to an optical absorber 6 connected to this waveguide 25.

Кроме того, является возможным дополнительное положение переключения, при котором подведенные сигналы ни в переключателе 4, ни в блокирующих выключателях 5 не переходят и не передаются дальше. In addition, it is possible an additional switching position, in which the supplied signals neither in the switch 4, nor in the blocking switches 5 pass and are not transmitted further.

Устройство согласно фигуре 2d отличается от устройства согласно фигуре 2с тем, что в качестве переключателей вместо Tic-переключателей используют известные и также имеющие больше двух положений переключения DOS-переключатели, у которых в точке разветвления 3 и дополнительных точках разветвления 30 расположено по одной волноводной вилке 40 с системой электродов 54. The device according to figure 2d differs from the device according to figure 2c in that instead of Tic switches, known and also having more than two switching positions DOS switches are used, in which at the branching point 3 and additional branching points 30 there is one waveguide plug 40 with electrode system 54.

В точке разветвления 3 ведущий к этой точке волновод 11 расщепляется в области вилки 40 на верхний и нижний ответвляющийся волновод 11, который ведет к верхнему или соответственно нижнему выходу 11. От верхнего или соответственно нижнего ответвляющегося волновода 11 в соответствующей дополнительной точке разветвления 30 в области расположенной там вилки 40 отходит ответвляющийся от этого волновода 11 волновод 25, который ведет к оптическому поглотителю 6.At the branching point 3, the waveguide 11 leading to this point is split in the region of the plug 40 into the upper and lower branching waveguide 11, which leads to the upper or lower output 1 1 . From the upper or correspondingly lower branching waveguide 11 at the corresponding additional branching point 30 in the region of the plug 40 located there, a waveguide 25 branching off from this waveguide 11 departs, which leads to the optical absorber 6.

Система электродов 54 содержит в области каждой вилки 40 два электрода 544 и 545. В вилке 40 в переключателе 4 электрод 544 расположен над ветвью вилки, от которой ответвляется верхний ответвляющийся волновод 11, а электрод 545 расположен над ветвью вилки, от которой ответвляется нижний ответвляющийся волновод 11. В вилке 40 в блокирующем выключателе 5 каждого ответвляющегося волновода 11 электрод 544 расположен над расположенной в этом ответвляющемся волноводе 11 и образующей отрезок этого волновода 11 ветвью вилки, а электрод 545 расположен над ветвью вилки, от которой ответвляется ответвленный от этого волновода 11 волновод 25. The electrode system 54 contains in the region of each plug 40 two electrodes 544 and 545. In the plug 40 in the switch 4, the electrode 544 is located above the branch of the plug from which the upper branch waveguide 11 branches, and the electrode 545 is located above the branch of the plug, from which the lower branch waveguide branches 11. In the plug 40 in the blocking switch 5 of each branch waveguide 11, the electrode 544 is located above the fork branch located in this branch waveguide 11 and forming the segment of this waveguide 11, and the electrode 545 is located above the fork branch ki, from which the waveguide 25 branched off from this waveguide 11 branches.

По сравнению с примерами согласно фигурам 2с и 2d как в переключателе 4, так и в каждом блокирующем выключателе 5 электрод 544 соответствует электроду 541 и электрод 545 электроду 542. Compared to the examples of FIGS. 2c and 2d, both in switch 4 and in each blocking switch 5, electrode 544 corresponds to electrode 541 and electrode 545 to electrode 542.

В примере согласно фигуре 2d за счет такой же системы линий 7 из линий 75 и 76, которые электрически соединяют электроды 544 и 545 таким же образом, как и электроды 541 или соответственно 542 примера согласно фигуре 2с, может быть достигнута точно такая же характеристика коммутационного процесса, как в примере согласно фигуре 2с. In the example of FIG. 2d, by the same system of lines 7 of lines 75 and 76 that electrically connect the electrodes 544 and 545 in the same way as the electrodes 541 or 542 of the example of FIG. 2c, exactly the same switching process characteristic can be achieved. , as in the example according to figure 2C.

В примере согласно фигуре 2е переключатель 4 и блокирующие выключатели 5 состоят из переключателя в виде известного управляемого оптического направленного ответвителя, как он, например, использован в примере согласно фигуре 2b для блокирующих выключателей 5. In the example of FIG. 2e, the switch 4 and the blocking switches 5 consist of a switch in the form of a known controlled optical directional coupler, as it is, for example, used in the example according to figure 2b for the blocking switches 5.

В примере согласно фигуре 2е, например, сделано так, что ведущий к точке разветвления 3 волновод 11 переходит в этой точке разветвления 3 без прерывания в ведущий к выходу 11 ответвляющийся волновод 11, например ведущий к нижнему выходу 11 ответвляющийся волновод 11. Ведущий к другому в примере к верхнему выходу 11 ответвляющийся волновод 11 подобно, как в примере согласно фигуре 2b, разделен на первый отрезок волновода 111 и отделенный от него второй отрезок волновода 111.In the example of Figure 2e, for example, is made so that the drive to the branch point 3 enters the waveguide 11 of the branch point 3 without interruption leading to the outlet 1 January branching waveguide 11, for example leading to the lower output waveguide branching January 1 to 11. Lead different in the example to the upper output 1 1, the branch waveguide 11 is similarly, as in the example according to FIG. 2b, divided into a first segment of the waveguide 11 1 and a second segment of the waveguide 11 1 separated from it.

Первый отрезок волновода 111 содержит конечный отрезок 112, который в области переключателя 4 в точке разветвления 3 расположен на малом расстоянии от ведущего к этой точке разветвления 3 волновода 11 и вместе с этим волноводом 11 и системой электродов 54 определяет направленный ответвитель переключателя 4.The first segment of the waveguide 11 1 contains an end segment 112, which is located at a small distance from the branch 3 leading to this branch point 3 of the waveguide 11 in the region of the switch 4 and, together with this waveguide 11 and the electrode system 54, determines a directional coupler of the switch 4.

Первый отрезок волновода 111 в примере верхнего ответвляющегося волновода 11 в дополнительной точке разветвления 30 переходит без прерывания в ответвляющийся от этого верхнего ответвляющегося волновода 11 волновод 25, который ведет к оптическому поглотителю 6.The first segment of the waveguide 11 1 in the example of the upper branching waveguide 11 at the additional branching point 30 passes without interruption into the waveguide 25 branching from this upper branching waveguide 11, which leads to the optical absorber 6.

Второй отрезок волновода 112 верхнего ответвляющегося волновода 11 ведет к верхнему выходу 11 и имеет в дополнительной точке разветвления 30 этого верхнего ответвляющегося волновода 11 в области расположенного в этом верхнем ответвляющемся волноводе 11 блокирующего выключателя 5 конечный отрезок 113, который вместе с первым отрезком волновода 111 и системой электродов 54 определяет направленный ответвитель блокирующего выключателя 5.The second segment of the waveguide 112 of the upper branch waveguide 11 leads to the upper output 1 1 and has at the additional branch point 30 of this upper branch waveguide 11 in the region of the blocking switch 5 located in this upper branch waveguide 11 an end segment 113, which together with the first segment of the waveguide 11 1 and the electrode system 54 determines a directional coupler of the interlock switch 5.

От нижнего ответвляющегося волновода 11 в дополнительной точке разветвления 30 ответвляется волновод 25, который ведет к оптическому поглотителю, и в области расположенного в этом нижнем ответвляющемся волноводе 11 блокирующего выключателя 5 имеет расположенный на малом расстоянии от нижнего ответвляющегося волновода 11 конечный отрезок 114, который вместе с этим волноводом 11 и системой электродов 54 определяет направленный ответвитель этого блокирующего выключателя 5. A waveguide 25 branches off from the lower branch waveguide 11 at an additional branching point 30 and leads to an optical absorber, and in the region of the blocking switch 5 located in this lower branch waveguide 11, has a short distance 114 located at a small distance from the lower branch waveguide 11, which together with this waveguide 11 and the electrode system 54 determines a directional coupler of this blocking switch 5.

Система электродов 54 переключателя 4 и каждого блокирующего выключателя 5 этого примера согласно фигуре 2е образована соответственно расположенным над конечным отрезком 112, конечным отрезком 113 или соответственно конечным отрезком 114 электродом 543, которые электрически проводяще соединены друг с другом, например, системой линий 7 в виде линии 75. За счет таких электрически соединенных друг с другом электродов 543 направленные ответвители переключателя 4 и блокирующих выключателей 5 могут управляться правильным образом так, что подведенный в ведущем к точке разветвления 3 волноводе 11 оптический сигнал попадает или только к верхнему выходу 11, или только к нижнему выходу 11 и нежелательные части этого сигнала попадают в верхний или нижний поглотитель 6, а не выходу 11.The electrode system 54 of the switch 4 and each blocking switch 5 of this example according to FIG. 2e is formed by an electrode 543 respectively located above the end segment 112, the end segment 113 or the end segment 114, respectively, which are electrically conductively connected to each other, for example, by a line system 7 in the form of a line 75. Due to such electrodes electrically connected to each other 543, the directional couplers of the switch 4 and the blocking switches 5 can be controlled correctly so that leading to the branching point 3 of the waveguide 11, the optical signal enters either only the upper output 1 1 or only the lower output 1 1 and undesirable parts of this signal fall into the upper or lower absorber 6, and not the output 1 1 .

Пример согласно фигуре 2f отличается от примера согласно фигуре 2е только тем, что оптические направленные ответвители примера согласно фигуре 2е заменены в примере согласно фигуре 2f известными интегральными оптическими интерферометрами Маха-Цендера. The example of FIG. 2f differs from the example of FIG. 2e only in that the optical directional couplers of the example of FIG. 2e are replaced in the example of FIG. 2f with the known Mach-Zehnder integrated optical optical interferometers.

Каждый интерферометр содержит известным образом оптический элемент связи 61, который разделяет подведенный в подводящем волноводе 11 оптический сигнал на две состоящих из оптических волноводов ветви интерферометра 62 и 63, и оптический элемент связи 64, который приводит к интерференции друг с другом подведенные в ветвях интерферометра составляющие сигнала, и затем в зависимости от приложенного к системе электродов 54 электрического управляющего сигнала включает на один или другой из двух ведущих от него волноводов 11 или соответственно 11 и 25. Each interferometer contains, in a known manner, an optical communication element 61, which divides the optical signal supplied in the input waveguide 11 into two branches of the interferometer 62 and 63, consisting of optical waveguides, and an optical communication element 64, which leads to interference between the signal components connected in the branches of the interferometer and then, depending on the electric control signal applied to the electrode system 54, it switches on one or the other of two waveguides 11 leading from it, or 11 and 25, respectively .

Система электродов 54 каждого интерферометра состоит, например, из электрода 546, расположенного над одной ветвью интерферометра 63, который функционально соответствует электроду 543 примера согласно фигуре 2е. Состоящая из электрической линии 75 система линий 7, соединяющая друг с другом три электрода 546, обеспечивает, чтобы пример согласно фигуре 2f имел такую же характеристику коммутационного процесса, какую имеет пример согласно фигуре 2е. The electrode system 54 of each interferometer consists, for example, of an electrode 546 located above one branch of the interferometer 63, which functionally corresponds to the electrode 543 of the example according to figure 2e. The line system 7, consisting of an electric line 75, connecting three electrodes 546 to each other, ensures that the example according to figure 2f has the same switching process characteristic as the example according to figure 2e.

Соответствующая изобретению 1xN-коммутационная матрица является в принципе и, в частности, в представленных примерах выполнения, эксплуатируемой в обоих направлениях, то есть каждый выход 11 может быть входом для оптического сигнала, который может направляться в волноводной структуре 1 к единственному входу 10 так, что прежний вход 10 может также быть выходом. Это учтено также в формуле изобретения таким образом, что 10 обозначен "вход/выход", a 11 как "выход/вход". Эта выгодная особенность соответствующей изобретению 1xN-коммутационной матрицы имеет значение для соответствующей изобретению NxN-коммутационной матрицы.The 1xN switching matrix according to the invention is, in principle and, in particular, in the presented examples of operation, operated in both directions, that is, each output 1 1 can be an input for an optical signal, which can be sent in a waveguide structure 1 to a single input 1 0 so that the previous input 1 0 may also be an output. This is also taken into account in the claims in such a way that 1 0 is designated as input / output, and 1 1 is designated as output / input. This advantageous feature of the 1xN switching matrix according to the invention is important for the NxN switching matrix according to the invention.

Соответствующая изобретению NxN-коммутационная матрица схематически представлена на фигуре 3, например, для N = 8. Эта коммутационная матрица содержит центральное оптическое поле коммутации 15 с рядом выводов 151 из соответственно 8х8 = 64 оптических выводов на левой стороне и рядом выводов 151 из соответственно 8х8 = 64 оптических выводов на правой стороне этого поля, причем каждый вывод служит в качестве оптического входа и/или выхода поля коммутации 15 и причем поле коммутации 15 имеет такое внутреннее выполнение, что каждый вывод ряда выводов 151 на левой стороне является оптически соединимым с каждым выводом ряда выводов 151 на правой стороне и наоборот. Поле коммутации 15 может, например, представлять собой общеизвестный Perfect Shuffle.The NxN switching matrix according to the invention is schematically shown in FIG. 3, for example, for N = 8. This switching matrix contains a central switching optical field 15 with a number of terminals 15 1 of 8 × 8 = 64 optical terminals on the left side and a number of terminals 15 1 of respectively 8x8 = 64 optical terminals on the right side of this field, each terminal serves as an optical input and / or output switching field 15 and wherein the switching box 15 has such an internal implementation, that each output of a number of pins 15 with 1N Left side is an optically joinable with each output terminals 15 of a number 1 on the right side and vice versa. The switching field 15 may, for example, be a well-known Perfect Shuffle.

На левой стороне поля коммутации 15 расположен матричный ряд 200 из соответственно восьми соответствующих изобретению оптических 1х8-коммутационных матриц, причем каждая 1х8-коммутационная матрица соответственно имеет по одному оптическому входу/выходу 10 и восемь оптических выходов/входов 11, из которых в каждой 1х8-коммутационной матрице только один снабжен ссылочной позицией 11.On the left side of the switching field 15 there is a matrix row 200 of eight eight 1 × 8 switching matrices corresponding to the invention, each 1 × 8 switching matrix respectively having one optical input / output 1 0 and eight optical outputs / inputs 1 1 , of which each 1x8-switching matrix, only one is provided with the reference position 1 1 .

На правой стороне оптического поля коммутации 15 находится также матричный ряд 200 из соответственно восьми соответствующих изобретению оптических 1х8-коммутационных матриц, причем каждая 1x8-коммутационная матрица соответственно содержит по одному оптическому входу/выходу 10 и по восьми оптических выходов/входов 11, из которых в каждой 1x8-коммутационной матрице только один снабжен ссылочной позицией 11.On the right side of the switching optical field 15 there is also a matrix row 200 of eight respectively 1x8-switching optical matrices according to the invention, each 1x8-switching matrix correspondingly having one optical input / output 1 0 and eight optical outputs / inputs 1 1 , respectively which in each 1x8-switching matrix, only one is provided with the reference position 1 1 .

В целом 8х8 = 64 оптических выходов/входов 11 восьми оптических 1х8-коммутационных матриц матричного ряда 200 на левой стороне поля коммутации 151 соединены параллельно с 8х8 = 64 оптическими выводами ряда выводов 15 этой на левой стороне и в целом 8х8 = 64 оптических выходов 11 восьми оптических 1х8-коммутационных матриц матричного ряда 200 на правой стороне поля коммутации 15 соединены параллельно с 8х8 = 64 оптическими выводами ряда выводов 151 этой на правой стороне.In general, 8x8 = 64 optical outputs / inputs 1 1 of eight optical 1x8 switching matrices of the matrix row 200 on the left side of the switching field 15 1 are connected in parallel with 8x8 = 64 optical outputs of a number of conclusions 15 of this one on the left side and 8x8 = 64 optical outputs in total 1 1 of eight optical 1x8-switching matrices of the matrix row 200 on the right side of the switching field 15 are connected in parallel with 8x8 = 64 optical terminals of a number of conclusions 15 1 of this on the right side.

В целом восемь оптических входов/выходов 10 восьми оптических 1х8-коммутационных матриц матричного ряда 200 на левой стороне поля коммутации 15 образуют входы или выходы 8х8-коммутационной матрицы и в целом восемь оптических входов/выходов 10 восьми оптических 1х8-коммутационных матриц матричного ряда 200 на правой стороне поля коммутации 15 образуют восемь выходов или соответственно входов 8х8-коммутационной матрицы, которая является эксплуатируемой в обоих направлениях не только в случае N = 8.In general, eight optical inputs / outputs 1 0 eight optical 1x8 switching matrices matrix row 200 on the left side of the field switch 15 form the inputs or outputs of the 8x8 switching matrix and a total of eight optical inputs / outputs 1 0 eight optical 1x8 switching matrices matrix series 200 on the right side of the switching field 15 form eight outputs or inputs of an 8x8 switching matrix, respectively, which is operated in both directions not only in the case of N = 8.

Каждая 1х8-коммутационная матрица согласно фигуре 3 может состоять из, например, 1х8-коммутационной матрицы согласно фигуре 1. Each 1 × 8 switching matrix according to FIG. 3 may consist of, for example, a 1 × 8 switching matrix according to FIG. 1.

Фигура 4 показывает по сравнению с соответствующей изобретению 1xN-коммутационной матрицей согласно фигуре 1 обычную 1xN-коммутационную матрицу без блокирующих выключателей 5, причем остальные совпадающие детали снабжены одинаковыми ссылочными позициями. Figure 4 shows, in comparison with the 1xN switching matrix according to the invention according to figure 1, a conventional 1xN switching matrix without blocking switches 5, with the remaining matching parts provided with the same reference position.

Соответствующие изобретению 1xN-коммутационные матрицы и NxN-коммутационные матрицы имеют преимущество, что подавление переходного разговора сильно улучшено, не требуются никакие дополнительные затраты на управление, вносимое затухание повышено только минимально и не требуются никакие дополнительные затраты на изготовление. The 1xN switching matrices and NxN switching matrices according to the invention have the advantage that the transient talk suppression is greatly improved, no additional control costs are required, the introduced attenuation is only minimized and no additional manufacturing costs are required.

В соответствующей изобретению 1xN-коммутационной матрице для каждого светового пути от входа/выхода 10 к выходу/входу 11 подавление переходного разговора повышается на таковое блокирующего выключателя 5.In accordance with the invention, a 1xN switching matrix for each light path from input / output 1 0 to output / input 1 1, the suppression of the transient conversation is increased by that of the blocking switch 5.

Ниже данные соответствующей изобретению 1х8-коммутационной матрицы согласно фигуре 1 сравниваются с обычной 1х8-коммутационной матрицей согласно фигуре 4, ричем предполагается, что как переключатель 4, так и блокирующие выключатели 5 являются TIC-переключателями с более чем двумя положениями переключения. Для лучшего различия выходов/входов 11 на фигурах 1 и 4 эти выходы/входы 11 дополнительно снабжены стоящими в скобках буквами от а до f.Below, the data of the 1x8 switching matrix of FIG. 1 according to the invention are compared with a conventional 1x8 switching matrix of FIG. 4, and it is assumed that both the switch 4 and the blocking switches 5 are TIC switches with more than two switching positions. For a better distinction between the outputs / inputs 1 1 in figures 1 and 4, these outputs / inputs 1 1 are additionally equipped with the letters in parentheses from a to f.

Если, например, переключатель 4 в самой верхней точке разветвления 3 последней ступени разветвления 23 включен так, что свет сигнала через верхний из двух ответвляющихся от этой самой верхней точки разветвления 3 волноводов 11 направляется к выходу а, то одновременно свет переходного разговора из ведущего к выходу b нижнего из двух ответвляющихся от этой самой верхней точки разветвления 3 волноводов 11 через волновод 25, ответвляющийся от этого нижнего волновода 11, направляется в связанный с этим волноводом поглотитель 6.If, for example, the switch 4 at the highest branching point 3 of the last branching stage 2 3 is turned on so that the signal light is sent to the output a through the upper of the two branching 3 of the waveguides 11 branching from the same highest branching point 3, then the light of the transitional conversation from the output b of the lower of two branching from the same highest branching point 3 of the waveguides 11 through the waveguide 25, branching from this lower waveguide 11, is directed to the absorber 6 connected with this waveguide.

Для управления 1х8-коммутационной матрицы следует предположить, что электрически управляются только те переключатели 4 и блокирующие выключатели 5, через которые ведет желаемый световой путь. В соответствии с конструкцией соответствующей изобретению 1х8-коммутационной матрицы в этом случае управляются только два блокирующих выключателя 5. To control a 1x8 switching matrix, it should be assumed that only those switches 4 and blocking switches 5 are electrically controlled, through which the desired light path leads. In accordance with the design of the 1x8 switching matrix according to the invention, in this case only two blocking switches 5 are controlled.

Если, например, выбирается ведущий от входа 10 к выходу а световой путь α, то переключатель 4 точки разветвления 3 первой ступени разветвления 11 включается на ответвляющийся от этой точки разветвления 3 верхний ответвляющийся волновод 11, который ведет к верхней точке разветвления 3 второй ступени разветвления 22. Находящийся в этой точке разветвления 3 переключатель 4 включается на ведущий от этой точки разветвления 3 верхний ответвляющийся волновод 11, который ведет к верхней точке разветвления 3 третьей ступени разветвления 23. Находящийся в этой самой верхней точке разветвления 3 переключатель 4 включается на ответвляющийся от этой самой верхней точки разветвления 3 к выходу а верхний ответвляющийся волновод 11. Находящийся в этом волноводе 11 блокирующий выключатель 5 включается так, что свет сигнала попадает к этому выходу а. В противоположность этому блокирующий выключатель 5, который находится в ведущем от самой верхней точки разветвления 3 к выходу b нижнем ответвляющемся волноводе 11, включается так, что направляемый в этом волноводе 11 свет переходного разговора направляется не к выходу b, а к связанному с этим блокирующим выключателем 5 через ответвляющийся от этого нижнего ответвляющегося волновода 11 волновод 25 поглотителю 6. Все остальные переключатели 4 и блокирующие выключатели 5 находятся в третьем положении переключения, при котором через переключатели 4 и блокирующие выключатели 5 не проходит никакой свет сигнала.If, for example, the light path α leading from input 1 0 to output a is selected, then the switch 4 of the branch point 3 of the first branch stage 1 1 is switched on to the upper branch waveguide 11 branching from this branch point 3, which leads to the upper branch point 3 of the second stage branching 2 2 . The switch 4 located at this branch point 3 is switched on to the upper branch waveguide 11 leading from this branch point 3, which leads to the upper branch point 3 of the third branch stage 2 3 . The switch 4 located at this highest branch point 3 is turned on to the upper branch branch waveguide 11 branching off from this highest branch point 3. The blocking switch 5 located on this waveguide 11 is turned on so that the signal light enters this output a. In contrast, the blocking switch 5, which is located in the lower branch waveguide 11 leading from the highest branch point 3 to the output b, is turned on so that the transition talk light directed in this waveguide 11 is not directed to the output b, but to the blocking switch connected with this 5 through the waveguide 25 to the absorber 6, which branches off from this lower branch waveguide 11, 6. All other switches 4 and blocking switches 5 are in the third switching position, in which through the switch 4 and 5 gate switches and passes no light signal.

Для каждого переключателя 4 и каждого блокирующего выключателя 5 следует предположить, что при освобожденном световом пути пропускание составляет 1 дБ, при блокированном световом пути 11 дБ, а в третьем положении переключения, при котором оба световых пути должны быть заперты, составляет 6 дБ. For each switch 4 and each blocking switch 5, it should be assumed that when the light path is empty, the transmission is 1 dB, when the light path is blocked, 11 dB, and in the third switching position, in which both light paths must be locked, it is 6 dB.

Для этого случая таблица показывает мощности переходного разговора 1х8-коммутационной матрицы согласно фигуре 1 по сравнению с 1х8-коммутационной матрицей согласно фигуре 4 для случая, что самый верхний выход а обеих матриц управляется по световому пути α. For this case, the table shows the cross talk powers of the 1x8 switching matrix according to Figure 1 compared with the 1x8 switching matrix according to Figure 4 for the case that the highest output a of both matrices is controlled by the light path α.

Эти значения пропускания показывают, что соответствующая изобретению 1х8-коммутационная матрица обуславливает существенное улучшение подавления переходного разговора на 10 дБ, в частности, на ведущем к выходу b главном пути переходного разговора. Ценой этого является только незначительное повышение вносимого затухания на 1 дБ. В целом полезное окно (= разнице мощности самого сильного по мощности канала переходного разговора от полезного канала) соответствующей изобретению 1х8-коммутационной матрицы по сравнению с обычной 1x8-коммутационной матрицей повышается на 10 дБ. These transmittance values show that the 1x8 switching matrix according to the invention provides a significant improvement in transient rejection suppression by 10 dB, in particular, on the main transition path leading to output b. The price is only a slight increase in insertion attenuation by 1 dB. On the whole, the useful window (= the difference in the power of the strongest transitional talk channel in power from the useful channel) of the 1x8 switching matrix according to the invention is increased by 10 dB compared to the usual 1x8 switching matrix.

В случае выполненной с этими соответствующими изобретению 1х8-коммутационными матрицами 8х8-коммутационной матрицы можно ожидать соответствующее увеличение окна в 20 дБ, что является чрезвычайно выгодным с системотехнической точки зрения. In the case of a 1x8 switching matrix of an 8x8 switching matrix made with these inventive matrices, a corresponding increase in the window of 20 dB can be expected, which is extremely advantageous from a system-technical point of view.

В принципе для соответствующей изобретению NxN-коммутационной матрицы получается "в худшем случае" подавление переходного разговора СТ
СТ = 2•CT1 + 2•CT2 - 10•log(log2(N)),
причем CT1 означает подавление переходного разговора блокирующего выключателя 5 и CT2 подавление переходного разговора переключателя 4, значения затухания указаны в дБ и использовано приближение, указанное в R.A.Spanke "Architectures for large nonblocking optical space switches", IEEE J. Quantum Electronics, том QE-22, Nr. 6, стр. 964, 1987.In principle, for the NxN switching matrix according to the invention, “in the worst case” suppression of transient talk CT is obtained
CT = 2 • CT 1 + 2 • CT 2 - 10 • log (log 2 (N)),
moreover, CT 1 means suppression of transient talk of blocking switch 5 and CT 2 suppression of transient talk of switch 4, attenuation values are in dB and the approximation indicated in RASpanke "Architectures for large nonblocking optical space switches", IEEE J. Quantum Electronics, volume QE- 22, Nr. 6, p. 964, 1987.

В случае обычных NхN-коммутационных матриц без соответствующих изобретению блокирующих выключателей 5, при которых CT1 отпадает, подавление переходного разговора может быть хуже 20 дБ.In the case of conventional NxN switching matrices without blocking switches 5 according to the invention, in which CT 1 disappears, transient talk suppression may be worse than 20 dB.

Claims (26)

1. Оптическая 1xN-коммутационная матрица древовидной структуры с одним оптическим входом/выходом (1o) и количеством N оптических выходов/входов (11), содержащая соединяющую вход/выход (1o) с каждым выходом/входом (11) оптическую волноводную структуру (1) из древовидно разветвляющихся от входа/выхода (1o) в направлении выходов/входов (11) в точках разветвления (3) оптических волноводов (11) и по одному оптическому переключателю (4) на точку разветвления (3) для переключения по выбору между ответвляющимися от этой точки разветвления (3) волноводами (11), отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одному выходу/входу (11) придан в соответствие оптический блокирующий выключатель (5) для оптического освобождения и блокирования по выбору этого выхода/входа (11) в зависимости от положения переключения переключателя (4) точки разветвления (3), которым ответвляющийся волновод (11) соединен с этим выходом/входом (11).1. Optical 1xN-switching matrix of a tree structure with one optical input / output (1 o ) and the number N of optical outputs / inputs (1 1 ), containing a connecting input / output (1 o ) with each output / input (1 1 ) optical waveguide structure (1) from a tree branching from the input / output (1 o ) in the direction of the outputs / inputs (1 1 ) at the branch points (3) of the optical waveguides (11) and one optical switch (4) per branch point (3) to selectively switch between waveguides (11) branching from this branch point (3), tlichayuschayasya in that the at least one output / input (1 1) given in accordance optical gate switch (5) for an optical release and blocking of choice of this output / input (1 1) depending from the switch the switch position (4) branch points (3) with which the branch waveguide (11) is connected to this output / input (1 1 ). 2. Коммутационная матрица по п.1, отличающаяся тем, что каждому выходу/входу (11) придано в соответствие по одному блокирующему выключателю (5) для освобождения и блокирования по выбору этого выхода/входа (11) в зависимости от положения переключения переключателя (4) точки разветвления (3), которым ответвляющий волновод (11) соединен с этим выходом/входом (11).2. The switching matrix according to claim 1, characterized in that each output / input (1 1 ) is associated with one blocking switch (5) for releasing and blocking at the choice of this output / input (1 1 ) depending on the switching position the switch (4) of the branch point (3), with which the branch waveguide (11) is connected to this output / input (1 1 ). 3. Коммутационная матрица по п.1 или 2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, волноводная структура (1), переключатель (4) и блокирующий выключатель (5) lхN-коммутационной матрицы интегрированы на одной общей подложке (100). 3. The switching matrix according to claim 1 or 2, characterized in that at least the waveguide structure (1), the switch (4) and the blocking switch (5) of the lxN switching matrix are integrated on one common substrate (100). 4. Коммутационная матрица по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что переключатель (4) точки разветвления (3), которым ответвляющийся волновод (11) соединен с выходом/входом (11), которому придан блокирующий переключатель (5), и сам блокирующий переключатель (5) выполнены в виде электрически управляемого оптоэлектронного переключателя с системой электродов (54), на которую подают электрические управляющие сигналы для переключения этого переключателя между, по меньшей мере, двумя положениями переключения, причем в одном из этих положений переключения блокирующий переключатель (5) освобождает выход/вход (11), которому он придан, и переключатель (4) включен на соединенный с этим выходом/входом (11) ответвляющийся волновод (11) и освобождает его, и причем в другом положении переключения переключатель (4) блокирует этот ответвляющийся волновод (11), а блокирующий выключатель (5) блокирует этот выход/вход (11).4. The switching matrix according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the switch (4) of the branch point (3), by which the branch waveguide (11) is connected to the output / input (1 1 ), to which a blocking switch (5) is attached , and the blocking switch (5) itself is made in the form of an electrically controlled optoelectronic switch with an electrode system (54), to which electrical control signals are supplied to switch this switch between at least two switching positions, and in one of these switching positions the blocking switch (5) Ia frees output / input (1 1) to which it is given, and the switch (4) included in connected to this output / input (1 1) branching waveguide (11) and releases it, and wherein the other position switching switch (4) blocks this branch waveguide (11), and a blocking switch (5) blocks this output / input (1 1 ). 5. Коммутационная матрица по п.4, отличающаяся тем, что система электродов (54) блокирующего выключателя (5) и система электродов (54) переключателя (4) проводяще соединены между собой через электрическую систему линий (7). 5. The switching matrix according to claim 4, characterized in that the electrode system (54) of the blocking switch (5) and the electrode system (54) of the switch (4) are conductively interconnected via an electrical line system (7). 6. Коммутационная матрица по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что приданный выходу/входу (11) блокирующий выключатель (5) выполнен в виде включателя-выключателя, который расположен в ответвляющемся оптическом волноводе (11), соединяющем точку разветвления (3) с этим выходом/входом (11).6. The switching matrix according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the blocking switch (5) attached to the output / input (1 1 ) is made in the form of a switch-switch, which is located in a branching optical waveguide (11) connecting the branch point (3) with this output / input (1 1 ). 7. Коммутационная матрица по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что приданный выходу/входу (11) блокирующий выключатель (5) выполнен в виде переключателя, который расположен в ответвляющемся оптическом волноводе (11), соединяющем точку разветвления (3) с этим выходом/входом (11), и служит для переключения по выбору между этим волноводом (11) и ответвляющимся в дополнительной точке разветвления (30) от этого волновода (11) и ведущим к оптическому поглотителю (6) волноводом (25).7. The switching matrix according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the blocking switch (5) attached to the output / input (1 1 ) is made in the form of a switch, which is located in a branching optical waveguide (11) connecting the branch point (3 ) with this output / input (1 1 ), and serves to selectively switch between this waveguide (11) and branching at an additional branching point (30) from this waveguide (11) and the waveguide (25) leading to the optical absorber (6) . 8. Коммутационная матрица по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что переключатель (4) и/или блокирующий выключатель (5) выполнены в виде волноводного переключателя, содержащего оптический направленный ответвитель. 8. The switching matrix according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the switch (4) and / or the blocking switch (5) is made in the form of a waveguide switch containing an optical directional coupler. 9. Коммутационная матрица по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что переключатель (4) и/или блокирующий выключатель (5) выполнены в виде волноводного переключателя, содержащего интерферометр Маха-Цендера. 9. The switching matrix according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the switch (4) and / or the blocking switch (5) is made in the form of a waveguide switch containing a Mach-Zehnder interferometer. 10. Коммутационная матрица по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что переключатель (4) и/или блокирующий выключатель (5) выполнены в виде волноводного переключателя, содержащего волноводную вилку (40). 10. The switching matrix according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the switch (4) and / or the blocking switch (5) is made in the form of a waveguide switch containing a waveguide plug (40). 11. Коммутационная матрица по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что переключатель (4) и/или блокирующий выключатель (5) выполнены в виде переключателя, имеющего более двух положений переключения, который в одном положении переключения включен на ответвляющийся от точки разветвления (3,30) этого переключателя (4,5) волновод (11), и который в другом положении переключения включен на другой ответвляющийся от этой точки разветвления (3,30) волновод (11), и который в следующем положении переключения включен так, что этот один и другой ответвляющиеся волноводы одновременно блокированы. 11. The switching matrix according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the switch (4) and / or the blocking switch (5) is made in the form of a switch having more than two switching positions, which in one switching position is connected to a branch from a point the branching (3,30) of this switch (4,5) is the waveguide (11), and which in a different switching position is connected to another waveguide (11) branching from this branching point (3,30), and which is turned on in the next switching position that this one and the other branching waves The odes are simultaneously locked. 12. Коммутационная матрица по п.11, отличающаяся тем, что имеющий более двух положений переключения переключатель (4,5) выполнен в виде волноводного переключателя с трансверсальной индексной компенсацией. 12. The switching matrix according to claim 11, characterized in that the switch (4,5) having more than two switching positions is made in the form of a waveguide switch with transverse index compensation. 13. Коммутационная матрица по п.11, отличающаяся тем, что имеющий более двух положений переключения переключатель (4,5) выполнен в виде DOC- переключателя. 13. The switching matrix according to claim 11, characterized in that the switch (4,5) having more than two switching positions is made in the form of a DOC switch. 14. Оптическая NхN-коммутационная матрица древовидной структуры с количеством N оптических входов и N оптических выходов, содержащая два матричных ряда (200) соответственно из N оптических 1хN-коммутационных матриц, причем каждая из 1хN-коммутационная матрица содержит соответственно один оптический вход/выход (1o) и N оптических выходов/входов (11), и оптическое поле коммутации (15) с двумя рядами выводов (151) из соответственно NхN оптических выводов, каждый из которых служит в качестве оптического входа и/или выхода, причем каждый вывод одного ряда выводов (151) является оптически соединяемым с каждым выводом другого ряда выводов (151), причем в целом NхN оптических выходов/входов (11) N оптических 1хN-коммутационных матриц каждого матричного ряда (200) соединены параллельно с NхN оптическими выводами соответственно одного ряда выводов (151), и в целом N оптических входов/выходов (1o) N оптических lхN-коммутационных матриц каждого матричного ряда (200) образуют N входов и/или N выходов NхN-коммутационной матрицы, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна оптическая 1хN-коммутационная матрица является 1хN-коммутационной матрицей согласно п.1 или 2.14. An optical NxN switching matrix of a tree structure with N optical inputs and N optical outputs, containing two matrix rows (200) of N optical 1xN switching matrices, respectively, each of the 1xN switching matrix containing respectively one optical input / output ( 1 o ) and N optical outputs / inputs (1 1 ), and an optical switching field (15) with two rows of terminals (15 1 ) of respectively NxN optical terminals, each of which serves as an optical input and / or output, each single row output pins (15 1 ) is optically connected to each pin of another row of pins (15 1 ), moreover, in general, NxN optical outputs / inputs (1 1 ) N optical 1xN switching matrices of each matrix row (200) are connected in parallel with NxN optical outputs, respectively one row of conclusions (15 1 ), and in total N optical inputs / outputs (1 o ) N optical lxN-switching matrices of each matrix row (200) form N inputs and / or N outputs of an NxN switching matrix, characterized in that, at least one optical 1xN switching matrix is 1xN-switching matrix according to claim 1 or 2. 15. Коммутационная матрица по п.14, отличающаяся тем, что каждая оптическая 1хN-коммутационная матрица является 1хN-коммутационной матрицей согласно п.1 или 2. 15. The switching matrix according to 14, characterized in that each optical 1xN switching matrix is a 1xN switching matrix according to claim 1 or 2. 16. Коммутационная матрица по п.14 или 15, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, волноводная структура (1), переключатель (4) и блокирующий выключатель (5) 1хN-коммутационной матрицы интегрированы на одной общей подложке (100). 16. The switching matrix according to claim 14 or 15, characterized in that at least the waveguide structure (1), the switch (4) and the blocking switch (5) of the 1xN switching matrix are integrated on one common substrate (100). 17. Коммутационная матрица по любому из пп.14-16, отличающаяся тем, что переключатель (4) точки разветвления (3), которым ответвляющийся волновод (11) соединен с выходом/входом (11), которому придан блокирующий переключатель (5), и сам блокирующий переключатель (5) выполнены в виде электрически управляемого оптоэлектронного переключателя с системой электродов (54), на которую подают электрические управляющие сигналы для переключения этого переключателя между, по меньшей мере, двумя положениями переключения, причем в одном из этих положений переключения блокирующий переключатель (5) освобождает выход/вход (11), которому он придан, и переключатель (4) включен на соединенный с этим выходом/входом (11) ответвляющийся волновод (11) и освобождает его, и причем в другом положении переключения переключатель (4) блокирует этот ответвляющийся волновод (11), а блокирующий выключатель (5) блокирует этот выход/вход (11).17. A switching matrix according to any one of claims 14-16, characterized in that the switch (4) of the branching point (3), by which the branch waveguide (11) is connected to the output / input (1 1 ), to which the blocking switch (5) is attached , and the blocking switch (5) itself is made in the form of an electrically controlled optoelectronic switch with an electrode system (54), to which electrical control signals are supplied to switch this switch between at least two switching positions, moreover, in one of these switching positions The locking switch (5) releases the output / input (1 1 ) to which it is assigned, and the switch (4) is connected to the branching waveguide (11) connected to this output / input (1 1 ) and releases it, and in a different position switching switch (4) blocks this branch waveguide (11), and a blocking switch (5) blocks this output / input (1 1 ). 18. Коммутационная матрица по п. 17, отличающаяся тем, что система электродов (54) блокирующего выключателя (5) и система электродов (54) переключателя (4) проводяще соединены между собой через электрическую систему линий (7). 18. The switching matrix according to claim 17, characterized in that the electrode system (54) of the blocking switch (5) and the electrode system (54) of the switch (4) are conductively interconnected via an electrical line system (7). 19. Коммутационная матрица по любому из пп.14-18, отличающаяся тем, что приданный выходу/входу (11) блокирующий выключатель (5) выполнен в виде включателя-выключателя, который расположен в ответвляющем оптическом волноводе (11), соединяющем точку разветвления (3) с этим выходом/входом (11).19. The switching matrix according to any one of paragraphs.14-18, characterized in that the blocking switch (5) attached to the output / input (1 1 ) is made in the form of a switch-switch, which is located in the branch optical waveguide (11) connecting the branch point (3) with this output / input (1 1 ). 20. Коммутационная матрица по любому из пп.14-19, отличающаяся тем, что приданный выходу/входу (11) блокирующий выключатель (5) выполнен в виде переключателя, который расположен в ответвляющемся волноводе (11), соединяющем точку разветвления (3) с этим выходом/входом (11), и служит для переключения по выбору между этим волноводом (11) и ответвляющимся в дополнительной точке разветвления (30) от этого волновода (11) и ведущим к оптическому поглотителю (6) волноводом (25).20. The switching matrix according to any one of paragraphs.14-19, characterized in that the blocking switch (5) attached to the output / input (1 1 ) is made in the form of a switch, which is located in a branching waveguide (11) connecting the branch point (3) with this output / input (1 1 ), and serves to selectively switch between this waveguide (11) and branching at an additional branching point (30) from this waveguide (11) and leading to the optical absorber (6) waveguide (25). 21. Коммутационная матрица по любому из пп.14-20, отличающаяся тем, что переключатель (4) и/или блокирующий выключатель (5) выполнены в виде волноводного переключателя, содержащего оптический направленный ответвитель. 21. The switching matrix according to any one of paragraphs.14-20, characterized in that the switch (4) and / or the blocking switch (5) is made in the form of a waveguide switch containing an optical directional coupler. 22. Коммутационная матрица по любому из пп.14-21, отличающаяся тем, что переключатель (4) и/или блокирующий выключатель (5) выполнены в виде волноводного переключателя, содержащего интерферометр Маха-Цендера. 22. The switching matrix according to any one of paragraphs.14-21, characterized in that the switch (4) and / or the blocking switch (5) is made in the form of a waveguide switch containing a Mach-Zehnder interferometer. 23. Коммутационная матрица по любому из пп.14-22, отличающаяся тем, что переключатель (4) и/или блокирующий выключатель (5) выполнены в виде волноводного переключателя, содержащего волноводную вилку (40). 23. The switching matrix according to any one of paragraphs.14-22, characterized in that the switch (4) and / or the blocking switch (5) is made in the form of a waveguide switch containing a waveguide plug (40). 24. Коммутационная матрица по любому из пп.14-23, отличающаяся тем, что переключатель (4) и/или блокирующий выключатель (5) выполнены в виде переключателя, имеющего более двух положений переключения, который в одном положении переключения включен на ответвляющийся от точки разветвления (3,30) этого переключателя (4,5) волновод (11), и который в другом положении переключения включен на другой ответвляющийся от этой точки разветвления (3,30) волновод (11), и который в следующем положении переключения включен так, что этот один и другой ответвляющийся волноводы одновременно блокированы. 24. The switching matrix according to any one of paragraphs.14-23, characterized in that the switch (4) and / or the blocking switch (5) is made in the form of a switch having more than two switching positions, which in one switching position is connected to a branch from a point the branching (3,30) of this switch (4,5) is the waveguide (11), and which in a different switching position is connected to another waveguide (11) branching from this branching point (3,30), and which is turned on in the next switching position that this one and the other branching wave ode simultaneously blocked. 25. Коммутационная матрица по п.24, отличающаяся тем, что имеющий более двух положений переключения переключатель (4,5) выполнен в виде волноводного переключателя с трансверсальной индексной компенсацией. 25. The switching matrix according to paragraph 24, wherein the switch (4,5) having more than two switching positions is made in the form of a waveguide switch with transverse index compensation. 26. Коммутационная матрица по п.24, отличающаяся тем, что имеющий более двух положений переключения переключатель (4,5) выполнен в виде DOC- переключателя. 26. The switching matrix according to paragraph 24, wherein the switch (4,5) having more than two switching positions is made in the form of a DOC switch.
RU97105832A 1994-09-14 1995-09-13 OPTICAL 1 x N AND N x N COMMUTATION MATRIX OF TREE-LIKE STRUCTURE RU2172561C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97105832A RU2172561C2 (en) 1994-09-14 1995-09-13 OPTICAL 1 x N AND N x N COMMUTATION MATRIX OF TREE-LIKE STRUCTURE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4432728.5 1994-09-14
RU97105832A RU2172561C2 (en) 1994-09-14 1995-09-13 OPTICAL 1 x N AND N x N COMMUTATION MATRIX OF TREE-LIKE STRUCTURE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97105832A RU97105832A (en) 1999-04-27
RU2172561C2 true RU2172561C2 (en) 2001-08-20

Family

ID=48235514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97105832A RU2172561C2 (en) 1994-09-14 1995-09-13 OPTICAL 1 x N AND N x N COMMUTATION MATRIX OF TREE-LIKE STRUCTURE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2172561C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657329C1 (en) * 2017-01-24 2018-06-13 Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Пермские нанотехнологии" (ООО "Малое инновационное предприятие "Пермские нанотехнологии") Device for reservation in fiber-optical transmission systems (embodiments)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657329C1 (en) * 2017-01-24 2018-06-13 Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Пермские нанотехнологии" (ООО "Малое инновационное предприятие "Пермские нанотехнологии") Device for reservation in fiber-optical transmission systems (embodiments)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5892864A (en) Optical 1×N and N×N switching matrix having a tree structure
EP0349597B1 (en) Improvements in electro optical switch architectures
US6195187B1 (en) Wavelength-division multiplexed M×N×M cross-connect switch using active microring resonators
US5724167A (en) Modular optical cross-connect architecture with optical wavelength switching
Alferness Waveguide electrooptic switch arrays
JP3842511B2 (en) Optical spatial switch using multiport coupler
JP2004029811A (en) Waveguide type light cross point switch
EP0883971A1 (en) A modular optical cross-connect architecture with optical wavelenght switching
US4934775A (en) Optical space switches using cascaded coupled-waveguide optical gate arrays
US5751868A (en) Asymetrically dilated optical cross connect switches
CN104317000B (en) The wavelength and space All-optical routing device of modular extendable
US6445473B1 (en) Optical switching apparatus using wavelength division multiplexing technology
US4932736A (en) High-extinction 1×2 integrated optical switch
RU2172561C2 (en) OPTICAL 1 x N AND N x N COMMUTATION MATRIX OF TREE-LIKE STRUCTURE
CN104297853B (en) Modular wavelength and space All-optical routing device
Neyer et al. Nonblocking 4× 4 switch array with sixteen X-switches in Ti: LiNbO3
Muranaka et al. Monolithically integrated 4× 4 optical switch with cascaded MZIs and EAM-gate array
CN104317137B (en) N2 × N2 the wavelength and space All-optical routing device of modular extendable
JP3818448B2 (en) Optical cross-connect device
EP1017243A2 (en) Optical switch and optical switched network
Ailawadi Photonic switching architectures and their comparison
CN104345391B (en) The All-optical routing device of modular extendable
Murphy Photonic switching
JP2539381B2 (en) Light switch
Thylen Lithium niobate devices in switching and multiplexing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080914