WO2004107775A1 - 光スイッチ装置 - Google Patents

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WO2004107775A1
WO2004107775A1 PCT/JP2003/006757 JP0306757W WO2004107775A1 WO 2004107775 A1 WO2004107775 A1 WO 2004107775A1 JP 0306757 W JP0306757 W JP 0306757W WO 2004107775 A1 WO2004107775 A1 WO 2004107775A1
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optical
optical switch
input
output
signal
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PCT/JP2003/006757
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Akira Takahashi
Toshiyuki Ichikawa
Satoshi Tamura
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to an optical switch device applied to an optical cross-connect device, an optical ADM (Add / Drop Multiplex) device, and the like.
  • the present invention relates to an optical switch device using an optical switch.
  • FIG. 12 (b) shows a configuration diagram of a conventional optical switch shown in Non-Patent Document 1 (Digital MEMS for Optical Switching, Peter DE Dobbelaere, IEEE Communications Magazine March 2002 P88-p95).
  • FIG. 12 (a) is a connection diagram of an optical switch device using the optical switch and an optical transmission line
  • FIG. 13 is a diagram showing a conventional ADD / DROP optical switch in which the operation is extended.
  • optical transmission lines 1.06-1-1 to 106-16 are connected to the optical switch unit 100, and the optical switch unit 100 sets a route as shown in FIG.
  • the optical signals of optical transmission lines 106-1 and 106-2 are optical transmission lines 106-11 and 106-12
  • the optical signals of optical transmission lines 106-5 and 106-6 are optical transmission line 106.
  • the optical signal is set in the optical switch unit 100 so as to be connected to the optical transmission lines 106-9 and 106-10.
  • 106-10 ( ⁇ 1), 106-11 (E02), 106-13 (E03), 106-15 (E04) and 106-2 (WO 1) .106-4 (W02) ), 106-6 (WO3) and 106-8 (W04) are connected to output side optical waveguides 103-1 to L03-8, and optical switch elements 101-1 and 101-12 are used.
  • the optical signal input from L02-4 can be arbitrarily output.
  • the optical signals input from the input side optical waveguides 102-5 to 102-8 are output to arbitrary output side optical waveguides 103-5 to 103-8.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of an ADD / DROP optical switch disclosed in Non-Patent Document 1 described above.
  • Two switching unit elements 104 are provided as a pair on a diagonal line of the optical switch element 101-3.
  • the wavelength-multiplexed optical signal is separated into optical signals of each wavelength unit by a wavelength separating unit 114, and the input optical waveguides 112- :! To 112-8.
  • a pair of switching unit elements 104 in the upper right corner of the optical switch element 101-3 is off, the optical signal from the input side optical waveguide 112-1 goes straight to the output side optical waveguide 113-9. Is output.
  • the switching unit element 104 in the second row and the seventh column is ON, the optical signal input from the input side optical waveguide 102-2 is switched to the switching unit element 10-2.
  • the optical signal input from the input-side optical waveguide 112-13 is reflected and output to the output-side optical waveguide 113-10 at the same time.
  • the optical signals of the output side optical waveguides 113-9 to 113-16 are wavelength-multiplexed by the wavelength multiplexing unit 115 and output.
  • Non-Patent Document 1 Since the conventional optical switch described in Non-Patent Document 1 is configured as described above, one switching unit element is required corresponding to the optical signal to be switched, so a large-scale optical switch is required. However, there are problems such as a large loss.
  • the ADD / DROP optical switch has a problem that a flexible network cannot be constructed because the correspondence between input and output optical signals and ADD / DROP optical signals is fixed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-205829 discloses that a cross-connect function section is divided into a section connecting a line control section and a path control section, thereby reducing the size of each optical switch.
  • An invention relating to an optical cross-connect device for realizing a scalable device is disclosed.
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-285904 discloses that the cross-connect function section is divided into three blocks of route conversion, ADD / DROP, and route conversion, thereby reducing the size of each optical switch.
  • An invention relating to an optical cross-connect device that realizes a device that is suppressed and expandable is disclosed.
  • these Patent Documents 1 and 2 do not describe the configuration of the optical switch alone, and are not particularly related to the present invention.
  • the present invention has been made in view of the above, and enables switching of a large number of optical signals with a small-scale optical switch, and an ADD / DROP optical switch function that adds an arbitrary optical signal to an input / output signal.
  • the purpose is to obtain an optical switch device that enables / DROP. Disclosure of the invention
  • An optical switch device according to the present invention is an optical switch device using an optical switch having a plurality of switching unit elements for switching an optical signal as light, wherein the optical switch has two inputs by one switching unit element.
  • the signal and the two output signals can be switched additively, and the input signal and the output signal of the optical transmission line for bidirectional transmission can be used as the input and output of the complementary switchable optical switch. It is characterized by connecting.
  • the input signal and the output signal of the optical transmission line for bidirectional transmission are complementarily switched by using an optical switch that can be switched complementarily by one switching unit element.
  • the required size and loss of the optical switch can be reduced.
  • two optical switches according to claim 1 are provided, and an input signal from a transmission path and a signal that branches and enters the transmission path are connected to the first optical switch.
  • the output of the first optical switch is connected to the input of the second switch.
  • FIG. 1 shows a configuration example of an optical switch element applied to the optical switch device of the first embodiment.
  • FIG. 2 shows a connection between the optical switch device of the second embodiment and an optical transmission line, and an optical switch device.
  • FIG. 3 shows a configuration example of an optical switch element incorporated in the optical switch device, and FIG. 3 shows an example of an internal configuration of the optical switch device according to the third embodiment, which is connected to an optical transmission line.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a four-fibering network suitable for the optical switch device according to the fourth embodiment, and FIG. 5 is a diagram for explaining link connections in a four-fiber ring network in a normal state.
  • Fig. 6 is a diagram illustrating connection of links when a failure occurs and ring protection is performed.
  • FIG. 7 shows span protection performed in a 4-fiber ring network.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an operation when ring protection is performed on a four-fiber ring network
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an operation when ring protection is performed on a four-fiber ring network.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an operation when protection is performed
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an operation when ring protection is performed in a four-fiber ring network
  • FIG. FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of an optical switch device according to a fifth embodiment for performing N protection.
  • FIG. 12 shows a conventional connection between an optical switch device and an optical transmission line and an optical switch incorporated in the optical switch device.
  • FIG. 13 is a connection diagram with an optical signal on a transmission line
  • FIG. 13 is a diagram showing a conventional ADD / DROP optical switch.
  • FIG. 1 shows an example of the configuration of an optical switch element 1 applied to the optical switch device according to the first embodiment.
  • the optical switch element 1 includes a 4 ⁇ 4 switching unit element.
  • the optical switch element 1 is provided with a plurality of switching unit elements (elements as units of switching operation) 4 arranged in 4 rows and 4 columns.
  • the optical switch element 1 has eight input-side optical waveguides 2— :! that input optical signals to the optical switch element 1.
  • ⁇ 2-8 and 8 output-side optical waveguides that output optical signals from the optical switch element 1 3- :! ⁇ 3-8 are provided.
  • four input-side optical waveguides 2— :! to 2—4 are arranged on one side of the square optical switch element 1, and four input-side optical waveguides 2—5 to 2—8 on an adjacent side.
  • four output side optical waveguides 3-1 to 3-4 are arranged on another adjacent side, and four output side optical waveguides 3-5 to 3-8 are arranged on the other side. It has been.
  • Each switching unit element 4 has a movable part having two reflection surfaces, By transmitting / reflecting the two optical signals input by the OFF operation, the two optical signals are output to the required output side optical waveguide.
  • the switching unit element 4 when the switching unit element 4 is in the off state, the input optical signal is transmitted and goes straight, and when it is in the on state, the input optical signal is reflected and deflected by each reflecting surface.
  • the switching unit element 4 in the first row and the first column in the upper left corner of the optical switching element 1 is set to the off state, the optical signal input from the input side optical waveguide 2-1 will be changed to the switching unit element. 4 goes straight through and is output to the output side optical waveguide 3-1, while the optical signal input from the input side optical waveguide 2-5 passes through this switching unit element 4 to go straight and output. Output to side optical waveguide 3-5.
  • each switching unit element 4 provided in the optical switch element 1 has two reflecting surfaces, and the on / off operation of each element causes two input signals to be complementary to two outputs. To output the output.
  • the switching unit element 1 of the optical switch is constituted by a movable portion having two reflecting surfaces, and two input signals are transmitted to two output waveguides by ON / OFF operation of the movable portion.
  • Complementary switching and output enable switching of two signals with one switching unit element, thereby enabling switching of many optical signals with a small optical switch It becomes.
  • FIG. 2 (a) shows the optical switch device according to the second embodiment.
  • FIG. 2 (b) shows a connection between the optical transmission line and an optical switch element mounted on the optical switch device and an optical signal of the optical transmission line.
  • the optical switch element 1 shown in FIG. 2 (b) has a 4 ⁇ 4 switching unit element 4 and eight input-side optical waveguides 2— :! as in the first embodiment. 2 to 8 and eight output side optical waveguides 3-1 to 3-8.
  • An optical switch device (also referred to as an optical switch unit) 5 shown in FIG. 2 (a) has an optical switch element 1 shown in FIG. 2 (b), and is connected to the optical transmission paths 6-1 to 6-16. It is connected. 6—1 to 6—4 and 6—9 to 6—12 are input-side optical transmission lines, and 6—5 to 6—8 and 6—13 to 6—16 are output-side transmission lines. is there.
  • the input side optical transmission line 6-1 and the output side transmission line 6-5 constitute a pair of bidirectional transmission lines.
  • the input side optical transmission line 6-1 and the output side transmission line 6-5 constitute a pair of bidirectional transmission lines.
  • the output side transmission line 6-5 constitute a pair of bidirectional transmission lines.
  • the input side optical transmission line 6-1 and the output side transmission line 6-5 constitute a pair of bidirectional transmission lines.
  • the input side optical transmission line 6-1 and the output side transmission line 6-5 constitute a pair of bidirectional transmission lines.
  • the input side optical transmission line 6-1 and the output side transmission line 6-5 constitute a pair of bidirectional transmission lines.
  • the input side optical transmission line 6-1 and the output side transmission line 6-5 constitute a pair of bidirectional transmission lines.
  • one input-side optical transmission line 6— :! Input optical signals WI 1 to WI 4 are input to the input optical waveguide 2 _ :! to 2-4, and the input light from the other input optical transmission line 6-9 to 6-12
  • the signals EI1 to EI4 are input to the input side waveguides 2-5 to 2-8.
  • the output side optical transmission lines 6-5 to 6-8 paired with the input side optical transmission lines 6_1 to 6-4 are output to the output side optical waveguides 3-1 to 3-4.
  • W04 is input and the output side optical transmission line 6—13 to 6—16 paired with the input side optical transmission line 6—9 to 6—12
  • the output side optical waveguide 3—5 to 3—8 Output optical signals EO 1 to ⁇ ⁇ 4 are input.
  • the switching unit element 4 in the first row and second column of the optical switching element 1 is set to the ON state, the optical signals input from the input side optical waveguides 2-1 and 2-6 will be switched to the switching unit element 4 And are output to the output side optical waveguides 3-6 and 3-1 respectively.
  • This operation is performed bidirectionally by the on / off operation of one switching unit element 2 It indicates that the setting of one link can be performed.
  • the input optical signal WI 2 can be realized as an output optical signal WO2 to the optical transmission line 6-6 on the other side of the pair.
  • the input optical signal from the optical transmission line 6-11 A return operation of outputting EI 3 as the output optical signal EO 3 to the optical transmission line 6-15 on the other side of the pair can be realized.
  • connection configuration in which the optical signal input from the input side optical waveguide 2 passes through the switching unit element 4 without being reflected by the switching unit element 4 and is output to the output side optical waveguide 3 in the optical switch element 1.
  • This can be used for a loopback function to test signal continuity.
  • an optical switch device is configured by using optical switches that perform complementary switching, and the complementary switching of the input signal and the output signal of the optical transmission path for bidirectional transmission is performed. Since the connection is made to the input and output of the optical switch to be performed, the direction of the bidirectional link can be set by setting one switching unit element in the optical switch. As a result, the required size of the optical switch can be reduced, and the loss in the optical switch can be suppressed.
  • FIG. 3 (a) shows the connection between the optical switch device and the optical transmission line in the third embodiment
  • FIG. 3 (b) shows the optical switch elements 11 and 1 and 2 mounted on the optical switch device. This shows the connection with the optical signal on the optical transmission line.
  • the optical switch element 1-1 shown in FIG. 3 (b) has a 4 ⁇ 4 switching unit element 4 and eight input-side optical waveguides 2— :! as in the first embodiment. 2 to 8 and eight output-side optical waveguides 3-1 to 3-8.
  • the optical switch shown in Fig. 3 (b) Switch elements 1 and 2 are 2 ⁇ 2 switching unit elements 4 and four input side optical waveguides 2 _ 9 to 2
  • the optical switch device 5 shown in FIG. 3 (a) is an optical switch device shown in FIG. 3 (b).
  • the optical switch device 5 includes wavelength division multiplexing / demultiplexing devices 7-1, 7-2, an optical transmission line 6-21 to 6-24 on the insertion side, and an optical transmission line 6-25 to 6-28 on the branching side. It is connected to the.
  • the wavelength division multiplexing / demultiplexing device 7-1 includes the input side optical transmission line 6_17 and the output side optical transmission line 6
  • the wavelength division multiplexer 7-2 is connected to the input side optical transmission line 6-19 and the output side optical transmission line 6-20.
  • the wavelength division multiplexers 7-1 and 7-2 separate the wavelength-multiplexed optical signals input from the optical transmission lines 6-17 and 6-19 into wavelength units and input the signals to the optical switch device 5. Further, the wavelength division multiplexing / demultiplexing devices 7-1 and 7-2 multiplex the wavelength of the optical signal output from the optical switch device 5 and output the resulting signal to the optical transmission lines 6-18 and 6-20.
  • the optical transmission lines 6-21 to 6-28 connect the optical signals to be added / dropped to the wavelength-multiplexed optical signals to the optical switch device 5, and here, as an example, four systems of optical signals are connected.
  • the configuration for branching / introducing is shown.
  • FIG. 3 (b) one input side optical waveguide 2-1 of the optical switch element 1-1 is shown.
  • optical signals WI1, WI2, El, and EI2 that are wavelength-separated optical signals from the input-side optical transmission lines 6-17, 6-19, and the other input-side optical waveguide 2 - Five ⁇
  • Optical signals ADD1 to ADD4 to be inserted by the optical switch device 5 are connected to 2-8 via optical transmission lines 6-21 to 6-24 on the insertion side.
  • the optical signal from one output side optical waveguide 3-1 to 3-4 of the optical switch element 111 is transmitted to the input side optical waveguide 209 to 2-2 of the next-stage optical switch element 112.
  • the input-side optical waveguides 2-9 to 2-12 of the second-stage optical switch element 112 are connected, and the optical signals W 01, WO 2, EOL and EO 2 output from the output side optical waveguides 3-9 to 3-12 of the optical switch elements 1 and 2 are wavelength division multiplexers. Output to the output side optical transmission path 6-18, 6-20 through 7-1 and 7-2.
  • the first-stage optical switch element 11-1 is an arbitrary input / output device for the optical switch device 5 from the optical transmission lines 6-17 to 6-20 through the wavelength division multiplexers 7-1 and 7-2.
  • the optical signal is branched and input into the optical signal.
  • the second-stage optical switch elements 1-2 are used to set the route of the optical signal output from the optical switch device 5.
  • the signal is input to the input-side optical waveguide 2-1 of the optical switch element 1-1.
  • the case where an optical signal is dropped and inserted into the path of the optical signal WI1 will be described.
  • the optical signal WI 1 input from the input side optical waveguide 2-1 is reflected and output side light is output. It is output as a drop optical signal DROP 1 to the optical transmission line 6—25 on the branch side via the waveguide 3_5 (branch operation), and at the same time, the optical signal input from the optical transmission line 6—21 on the insertion side AD D 1 is input to the optical switch element 111 through the input side optical waveguide 2-5 (insertion operation), and is reflected by the switching unit element 4 in the first row and the first column to output the optical waveguide 3-3. The light is input to the optical switch elements 112 through 1 and the input side optical waveguide 2-9.
  • the optical signal input from the input side optical waveguide 2-9 is transmitted through the optical switch elements 1-2 and output.
  • the optical signal WO 1 is input to the wavelength division multiplexer 7-1 via the side optical waveguide 3-9.
  • the input optical signal WOl is wavelength-multiplexed by the demultiplexer 7-1 and output from the output side optical transmission line 6-18.
  • the branching and insertion of the optical signal on the optical transmission line is performed as a pair of operations.By performing the above-described operation, the branching is performed by setting one switching unit element 4 of the optical switch element 111. Operation and import operation can be performed at once.
  • the second-stage optical switch element 112 sets an output path for an optical signal when the optical switch device 5 does not add / drop an optical signal. A case will be described in which the optical signal input from 17 passes through the optical switch device 5 without being dropped and inserted. In this case, a case where the optical signal WI1 passes through the input side optical waveguide 2-1 of the optical switch element 111 will be described.
  • the optical signal WI 1 input from the input side optical waveguide 2-1 passes through the optical switch element 111. Then, the light is input to the optical switch elements 112 through the output side optical waveguide 3-1 and the input side optical waveguide 2-9.
  • the optical signal input from the input side optical waveguide 2-9 is reflected and output side optical waveguide
  • the signal is input to the wavelength division multiplexer 7-2 as the optical signal EO1 via 3-11.
  • the input optical signal E Ol is wavelength-multiplexed by the demultiplexer 7-2 and output to the output side optical transmission line 6-20.
  • the optical signal EI 1 input from the input side optical waveguide 2-3 is the optical switch element 111.
  • the light passes through 1 and is input to the optical switch element 1-2 via the output-side optical waveguide 3-3 and the input-side optical waveguide 2-1-11.
  • the switching unit element 4 in the first row and the first column of the second-stage optical switch element 1-2 is turned on, the input is made to the optical switch element 112 through the input side optical waveguide 2-1.
  • the obtained optical signal is reflected by the switching unit element 4 in the first row and the first column, and is input to the wavelength division demultiplexer 7-1 as the optical signal WO1 via the output side optical waveguide 3-9. .
  • the input optical signal WOl is wavelength-multiplexed by the demultiplexer 7-1 and output to the output side optical transmission line 6-18.
  • two optical switches 11 1 and 11 2 that can be switched complementarily are provided, and one of the optical switches 1-1 is provided with an input from the optical transmission line.
  • signal The optical signal to be dropped and inserted is connected, and the output is connected to the input of the other optical switch 112, so that the optical signal of the optical transmission line can be arbitrarily combined with the optical signal to be dropped and input. It is possible to build a flexible network.
  • a conventional optical ADM Optical Add / Drop Multiplexer that splits an optical signal of a certain wavelength into a wavelength multiplexed optical signal uses the same wavelength from the input device to the splitting device. Was transmitting. Therefore, when setting up a new link between devices, it is necessary that the same wavelength can be used at the end and end from the device to be inserted to the device to be branched, and even if there is an unused wavelength between adjacent devices. If the same wavelength cannot be used at the end, wavelength resources may not be used effectively, such as when a link cannot be established.
  • the routes can be switched by an optical switch device passing along the way by the second-stage optical switch 1-2, and the response of the input optical signal to the wavelength division multiplexing / demultiplexing device is supported. Since the attachment can be changed, the wavelength used for each link between devices can be changed, and the wavelength resources in the optical transmission line can be used effectively.
  • the fourth embodiment relates to an optical switch device applied to a four-fiber ring network.
  • Fig. 4 is a diagram of the configuration of a 4-fiber ring network
  • Fig. 5 is a diagram for explaining link connections in a 4-firing network during normal operation
  • Fig. 6 is a diagram in which a failure occurs on the link shown in Fig. 5.
  • Fig. 7 to Fig. 10 are diagrams for explaining the protection operation when a failure occurs in the 4-fiber ring network. is there.
  • Fig. 4 in a four-fiber ring network, five four-fiber ring optical switch devices 8 :! ⁇ 8-5 make up a ring network.
  • the four final ring optical switch devices 8-1 to 8-5 are mutually connected by four optical transmission lines 6-29 to 6-32.
  • Optical transmission line 6—29 is the clockwise working transmission line
  • Optical transmission line 6 ⁇ 30 is a clockwise backup transmission line
  • optical transmission line 6 ⁇ 3 1 is a working transmission line in a counterclockwise direction
  • optical transmission line 6 ⁇ 32 is a counterclockwise backup transmission line.
  • Each of the four-fiber ring optical switch devices 8-1 to 8-5 has a multiplexing device for connecting optical signals to be dropped and inserted into the four-fiber ring network.
  • optical transmission lines 6-3 3 to 6-36 are connected via optical transmission lines 6-3 3 to 6-36.
  • Two optical signals are wavelength-division multiplexed on the optical transmission lines 6 ⁇ 2 9 to 6 ⁇ 32 between the fiber ring optical switch 8 and one of the working and standby systems is This shows a case where an optical signal is branched and input.
  • each optical switch unit 8 includes two optical switch units 5-1 and 5-2, four wavelength multiplexing / demultiplexing units 7-1 to 7-4, and an optical switch unit. There are four optical switch sections 10-1 to 10-4 interposed between the 5-1 and 5-1 and wavelength division multiplexers 7-1 to 7-4.
  • optical switch sections 5-1 and 5-2 are the same as those of the optical switch element 1 of FIG. 2 described in the second embodiment.
  • the configuration and operation of the wavelength multiplexing / demultiplexing devices 7-1 to 7-4 are the same as those of the wavelength multiplexing / demultiplexing devices 7-1 and 7-2 in FIG. 3 described in the second embodiment.
  • the optical switch section 10-1 is composed of a switchable optical switch 11-1 having switching unit elements 4 arranged on a diagonal line, and four input-side optical waveguides 2-13 to 2--16. , And four output side optical waveguides 3-1 to 3-16.
  • the optical switch section 10-2 comprises complementary switchable optical switches 12 having switching unit elements 4 arranged on diagonal lines, and four input-side optical waveguides 2-17 to 2-20. And four output side optical waveguides 3-17 to 3-20.
  • the optical switch section 10-3 comprises a complementary switchable optical switch 1-3 in which the switching unit element 4 is arranged on the diagonal II, and four input-side optical waveguides 2-2-1-2_ 24 and four output-side optical waveguides 3-21 to 3-24.
  • the optical switch sections 10-4 are composed of a switchable element switch 4 having a switching unit element 4 arranged on a diagonal line, and an optical switch 114 which can be switched additively, and four input-side optical waveguides 2--25-5-2. It has one 28 and four output side optical waveguides 3-25 to 3-28.
  • Fig. 5 shows a case where the two-way link is normally conducted between the four final ring optical switch devices 8-1 and 8-4 in the four fiber ring network shown in Fig. 4. is there.
  • Fig. 6 shows the link connection when ring protection is performed on the 4-fiber ring network of Fig. 5 due to a failure.
  • FIG. 7 (a) shows the connection of the links in the four-fiber ring optical switch device 8
  • FIG. 7 (b) shows the links of the optical switch sections 10-1 to 10-4.
  • the conduction state is shown.
  • the thick solid line indicates the link path during normal operation
  • the thick dashed line indicates the link path during span protection.
  • the optical signal input from the clockwise working optical transmission line 6_29 is separated into wavelength units by the wavelength division multiplexer 7-1 and input to the optical switch unit 10-1 as the optical signal WI 1W. .
  • the switching unit element 4 in the first row and the first column of the optical switching element 1-1 is turned off, as shown in FIG. 7 (b).
  • the optical signals WI 1 W and WO 1 P input from the input optical waveguides 2-13 and 2-15 are output to the output optical waveguides 3-13 and 3-15, respectively.
  • the optical signal W I 1W output from the optical switch unit 10-1 is input to the optical switch unit 5-1, where it is branched and input to the multiplexer 9.
  • the optical signal input from the clockwise backup transmission line 6-30 is separated into wavelength units by the wavelength division multiplexing / demultiplexing device 7_3, and is input to the optical switch unit 10-3 as an optical signal WI1P. .
  • the switching unit element 4 in the first row and the first column of the optical switching element 13 is set to the off state, as shown in FIG.
  • the optical signals WI 1 P and WO IW input from the input optical waveguides 2-2 1 and 2-2 3 Output to the output side optical waveguides 3-2 1 and 3-2 3 respectively.
  • the optical signal WI 1 P output from the optical switch 10-3 is input to the optical switch 5-2, where it is split and input to the multiplexer 9.
  • the optical signal inserted from the multiplexing device 9 is inserted through the optical switch unit 5-1 and then input to the optical switch unit 10-3 as the optical signal WO1W.
  • the switching unit element 4 in the first row and the first column of the optical switch element 13 of the optical switch section 10-3 is set to the off state, and the input-side optical waveguide 2-2 3 And outputs the optical signal WO 1 W input from the output side optical waveguide 3-23.
  • the optical signal WOIW is then wavelength-multiplexed by the wavelength division multiplexer 7-3 and output to the working optical transmission line 6_31 in the counterclockwise direction.
  • the optical signal inserted from the multiplexer 9 is input via the optical switch unit 5-2, and thereafter, is input to the optical switch unit 10-1 as the optical signal WO1P.
  • the switching unit element 4 in the first row and first column of the optical switch element 1-1 of the optical switch section 10 1 is set to the off state, and the input-side optical waveguide 2-15
  • the optical signal WO IP input from the optical waveguide is output to the output side optical waveguide 3-15.
  • the optical signal WOIP is then wavelength-multiplexed by the wavelength division multiplexing / demultiplexing device 7-1 and output to the standby optical transmission line 6-32 in the counterclockwise direction.
  • the optical signal from the protection transmission line 6-30 is demultiplexed by the multiplexer 9.
  • Span protection is implemented by selection.
  • the same signal is inserted into the working transmission line 6-31 and the protection transmission line 6-32 in the counterclockwise direction, but the opposite device Path 6—32 The optical signal on side 2 is selected. .
  • FIG. 8 illustrates the operation of the optical switch device 8-1.
  • FIG. 9 illustrates the operation of the optical switch device 8-2
  • FIG. 10 illustrates the operation of the optical switch device 8-3.
  • FIGS. 8 (a) to 10 (a) show the connections of the links in the optical switch devices 8-1 to 8-3, respectively
  • FIGS. 8 (b) to 10 ( b) shows the continuity of the links of the optical switch units 10_1 to 10-4 in the optical switch devices 8-1 to 8-3, respectively.
  • a thick solid line indicates a normal link path and a thick dashed line indicates a link path during ring protection.
  • the optical switch device 8-1 is located at the position where the link failure (indicated by X) is directly detected, and the ring protection operation of the optical switch device 8-1 causes a failure.
  • the signal inserted from the multiplexing device 9 is connected to the protection transmission line in the direction opposite to the point, and the optical signal branched from the protection transmission line in the direction opposite to the fault point is similarly connected to the multiplexing device 9. Is performed.
  • the optical switch section 10_1 to 10-4 of the optical switch device 8-1 the first row and first column of each optical switch element 1-1 to 114 are provided.
  • the switching unit element 4 in the eye is turned off.
  • the optical signal WO1P input from the input-side optical waveguide 2--15 goes straight and is output to the output-side optical waveguide 3-15.
  • the optical signal E O 1W input from the input side optical waveguide 2- 17 goes straight and is output to the output side optical waveguide 3- 17.
  • the optical signal W I1P input from the input side optical waveguide 2-21 travels straight and is output to the output side optical waveguide 3-21.
  • the optical signal E I 1W input from the input side optical waveguide 2-27 goes straight and is output to the output side optical waveguide 3-27.
  • the optical signal input from the working transmission line 6-31 in the counterclockwise direction via the wavelength division multiplexer 7-4 and the optical switch unit 10-4 in the counterclockwise direction is The split optical signal is output to the multiplexing device 9. Further, the optical switch section 5-11 converts the optical signal input from the multiplexer 9 into an optical switch section 10-2 and a wavelength multiplexing section. Output to the working transmission line 6-29 in the clockwise direction via the heavy separation device 7-2.
  • the optical switch unit 5-2 the light input from the clockwise backup transmission line 6-30 through the wavelength multiplexing / demultiplexing device 7-3 and the optical switch unit 10-3 for the ring protection operation. The signal is split, and the split optical signal is output to the multiplexer 9.
  • the optical signal inserted from the multiplexer 9 is passed through the optical switch section 10_1 and the wavelength division multiplexing / demultiplexing apparatus 7-1 in a counterclockwise spare optical transmission path 6 Output to 1 3 2
  • the multiplexer 9 performs ring protection by selecting an optical signal branched from the clockwise backup transmission line 6-30 via the optical switch unit 5_2.
  • the optical switch units 11-1, 11-3 of the optical switch device 8-2, 10-1 and 10-3 are shown in FIG. 9 (b).
  • the switching unit element 4 in the first row and the first column is in the off state as in the case where there is no failure. Accordingly, in the optical switch element 1-1, the optical signal W I 1W input from the input side optical waveguide 2-1 3 goes straight and is output to the output side optical waveguide 3-13. Further, in the optical switch element 1-3, the optical signal WO1W input from the input side optical waveguide 2_23 goes straight and is output to the output side optical waveguide 3-23.
  • the switching unit element 4 in the first row and the first column is composed of the optical switching elements 1-2 and 1-4 in the optical switching sections 10-2 and 10-4. It is on. Therefore, in the optical switch element 10-2, the optical signal E I1P input from the input side optical waveguide 2-19 is reflected and output to the output side optical waveguide 3--17. In the optical switch elements 10-4, the optical signal E I 1W input from the input optical waveguide 2-27 is reflected and output to the output optical waveguide 3-25.
  • optical switch device 8-2 the optical signal input from the protection transmission line 6-32 in the counterclockwise direction opposite to the point of failure is passed through the wavelength multiplexing / demultiplexing device 7-2. Input to optical switch section 10-2.
  • Optical switch section 1 0-2 Optical switch element 1-2 As described above, since the switching unit element 4 in the first row and first column is in the ON state, the optical signal EI 1 P input via the wavelength division multiplexer 7-2 is folded back. The optical signal EO 1 W is output to the working transmission line 6-29 in the clockwise direction via the wavelength division multiplexer 7-2.
  • the optical signal input from the active transmission line 6-31 in the counterclockwise direction is input to the optical switch portion 10-4 through the wavelength division multiplexer 7-4.
  • the switching unit element 1-4 of the optical switch section 10-4 as described above, since the switching unit element 4 in the first row and first column is in the ON state, the switching unit element 4 through the wavelength division multiplexer 7_2 is provided.
  • the input optical signal EI 1W is folded and output as an optical signal E ⁇ 1P to the clockwise backup transmission line 6-30 via the wavelength division multiplexer 7-4.
  • the return operation as described above is performed.
  • the switching unit element 4 is in the off state. Therefore, in the optical switch section 10-1, the optical signal WO1P input from the input-side optical waveguide 2-15 travels straight and is output to the output-side optical waveguide 3-15.
  • the optical signal E I1P input from the input side optical waveguide 2-19 is straight forward and output to the output side optical waveguide 3-19.
  • the optical signal W I 1P input from the input side optical waveguide 2-2 1 goes straight and is output to the output side optical waveguide 3-21.
  • the optical signal E O1P input from the input side optical waveguide 2-25 goes straight and is output to the output side optical waveguide 3-25.
  • the optical signal input from the clockwise backup transmission line 6-30 is converted to a wavelength division multiplexing / demultiplexing device 7-3, an optical switch 10-3, an optical switch 5-2, and an optical switch.
  • the clock signal is output to the clockwise backup transmission line 6-30 via the 10-4 and the wavelength division multiplexer 7-4. That is, the signal from the clockwise backup line is It will be nominated.
  • the optical signal input from the protection transmission line 6-32 in the counterclockwise direction is converted into a wavelength division demultiplexer 7-2, an optical switch 10-2, an optical switch 5-2, and an optical switch.
  • an optical switch unit that switches between the working path and the backup path by an optical switch that can be switched additively is provided.
  • the switching between the working path and the backup path can be performed by setting one switching unit element in the optical switch. Therefore, the required size of the optical switch can be reduced, and the loss in the optical switch can be suppressed.
  • Embodiment 5 relates to an optical switch device having M: N protection paths for N working paths and M: N protection capable of transmitting extra traffic to the protection path when no failure occurs. Things.
  • FIG. 11 (a) shows the internal configuration of the optical switch device according to the fifth embodiment and the connection to the optical transmission line.
  • FIG. 11 (b) shows the optical switch unit 11 mounted on the optical switch unit 5.
  • —1 and 1 1—2 show the internal configuration.
  • the optical transmission lines 6-29 to 6-32 (the active optical transmission lines 6-29, 6-31 and the spare optical transmission lines 6-30, 6- In 3 2), two optical signals are wavelength-multiplexed.
  • a configuration of 2: 2 protection using two optical signals as a backup path is shown.
  • the optical switch device consists of four wavelength multiplexing / demultiplexing devices. 7 to 4 and the optical switch
  • the optical switch unit 5 is equivalent to the optical switch device 5 shown in the third embodiment (FIG. 3).
  • the optical signal of a desired wavelength is dropped (DMOP) through the optical transmission lines 6-33 to 6-36 with respect to the wavelength-multiplexed optical signal on the optical transmission line.
  • DMOP dropped
  • the normal route setting is performed between the optical switches 11-1 and 11-2.
  • the optical switch sections 11-1 and 11-12 connect the input and output optical signals of the optical switch section 5 to the working optical transmission paths 6-29 and 6-31 and the protection optical transmission paths 6-30 and 6-32. It switches between the traffic optical signal and the dropped / added optical signal.
  • the optical switch section 11-12 in FIG. 11 (b) shows a case in which extra traffic is transmitted to the backup path without any failure.
  • the optical switch element 1-2 of the optical switch section 11-2 at this time is shown. All the switching unit elements 4 are off. Therefore, in the optical switch element 1_2, the optical signals E ⁇ 1W, EI 1 W, ADD 3, EX input from the input side optical waveguides 2—37, 2-39, 2—41, and 2—43 O 3 goes straight and is output as output optical waveguides 3-37, 3-39, 3-41, 3-43 and optical signals E ⁇ 1W, EI 1W, EX I3, DROP3.
  • the optical switch section 11-1 in FIG. 11 (b) shows a case where a failure has occurred and the optical signal of the optical switch section 5 is switched to the protection path for transmission.
  • the corresponding switching unit element 4 of the element 1-1 is set to the ON state. That is, in this case, the two switching unit elements 4 in the first row and third column and the third row and first column are set to the ON state. Therefore, in the optical switch 11_1, the optical signals WI1W, WO1W, ADD1, and EX01 input from the input-side optical waveguides 2—29, 2—31, 2—33, and 2—35 are reflected, respectively.
  • the output optical waveguides 3-35, 3-33, 3-31 and 3-29 output optical signals DROP1, EXI1, WO1W and WI1W.
  • the optical switches 1_1 and 1-2 which can be switched in a complementary manner, are used as the active optical signal. Since the optical switch units 11-1 and 11-12 for switching the super-traffic are provided, the setting of one switching unit element 4 in the optical switches 1-1 and 1-2 enables the switching between the working path and the extra-traffic path. Can be switched and the required optical switch The size can be reduced, and the loss in the optical switch can be suppressed. Industrial applicability
  • the optical switch device is applied to an optical cross-connect device, an optical ADM device, and the like, and is suitable for an optical switch device using an optical switch that switches an optical signal as light. I have.

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Abstract

１つの切替単位素子にて２本の入力信号と２本の出力信号の間で相補的に切替可能な光スイッチを構成し、光スイッチを２段設け、１段目の光スイッチの一方の入力には光伝送路の光信号を接続し、もう一方の入力には挿入する信号を接続し、１段目の一方の出力からは分岐した信号を出力し、もう一方の出力からは分岐・挿入後の信号を出力し、これを２段目の光スイッチに入力する構成とする。これにより、小さな光スイッチ規模で光伝送路の光信号と分岐・挿入する光信号を任意に対応付けることができ、柔軟なネットワークを構築することが可能となる。

Description

•光スィッチ装置
技術分野
この発明は、 光クロスコネクト装置や光 ADM (Add/Drop Multiplex) 装置な どに適用される光スィツチ装置に関し、 さらに詳しくは光信号を光のまま切替を 明
行う光スィッチを用いた光スィッチ装置に関するものである。 書
背景技術
近年、 ネットワークを流れるトラヒックの増加からますます大容量、 超高速な 光ファイバ通信システムが望まれている。 送信端局から受信端局まで電気的終端 (OZEZO変換)装置を含まない光パスで構成すれば、 信号の速度、 フォーマツ トに依存せずに大容量の信号を送信することができる。 そのため、 ネットワーク 内のノードにおける交換装置を、 信号を光のままで切替可能な光スィッチで構成 し、 パス起動ノードとパス終端ノードとの間を光パスで構成する全光型の光回線 方式が実現されつつある。
第 12図 （b) は、 非特許文献 1 (Digital MEMS for Optical Switching, Pe ter DE Dobbelaere, IEEE Communications Magazine March 2002 P88— p95) に 示された従来の光スィッチの構成図を示すものであり、 第 12図 （a) は前記光 スィッチを用いた光スィッチ装置と光伝送路との接続図であり、 第 13図はその 動作を拡張した従来の ADD/DROP光スィツチを示す図である。
光伝送路 1.06— 1〜 106— 16が光スィツチ部 100に接続され、 光スィ ツチ部 100により第 12図に示すように、 方路設定されているとする。 第 12 図では、 光伝送路 106— 1および 106— 2の光信号は光伝送路 106— 1 1 および 106— 12と、 光伝送路 106— 5および 106— 6の光信号は光伝送 路 106— 15および 106— 16と、 光伝送路 106— 7および 106— 8の 光信号は光伝送路 106— 9および 106— 10と接続するよう、 光スィツチ部 100にて設定されている。
この方路設定を実現するために、 上記従来技術では、 第 12図 （b) に示すよ うに、 光伝送路 106— 1 (WI 1) 、 106-3 (WI 2) 、 106— 5 (W 1 3) 、 106-7 (WI 4) と 106— 10 (E l l) 、 106— 12 (E I 2) 、 106-14 (E I 3) 、 106— 16 (E I 4) を入力側光導波路 10 2—：！〜 102— 8に、 光伝送路 106— 9 (ΕΟ1) 、 106— 11 (E02 ) 、 106-13 (E03) 、 106-15 (E04) と 106— 2 (WO 1 ) . 106—4 (W02) 、 106-6 (WO3) 、 106-8 (W04) を出力側 光導波路 103— 1〜： L 03— 8に接続した光スィッチ素子 101—1および 1 01一 2を用いる。
光スィツチ素子 101— 1, 101— 2内の各切替単位素子 104のオン/ォ フ動作により、 入力側光導波路 102-1〜： L 02- 4から入力した光信号を任意 の出力側光導波路 103—：！〜 103— 4に、 入力側光導波路 102- 5〜 10 2- 8から入力した光信号を任意の出力側光導波路 103— 5〜 103— 8に出 力する。
第 12図に示すように、 従来技術では、 双方向のリンクを設定するために、 入 力方向および出力方向に付きそれぞれ 1箇所、 合計 2箇所の切替単位素子 104 のオンオフ制御が必要である。
第 13図は、 上記非特許文献 1に開示されている ADD/DROP光スィツチの構成図 であり、 光スィツチ素子 101— 3の対角線上に 2つの切替単位素子 104を 1 対として設けている。 波長多重された光信号は波長分離部 114にて各波長単位 の光信号に分離されて、 それぞれ入力側光導波路 112—：！〜 112— 8に接続 される。 例えば、 光スィッチ素子 101— 3の右上隅の 1対の切替単位素子 10 4がオフのときは、 入力側光導波路 112—1からの光信号は直進して出力側光 導波路 113— 9に出力される。 一方、 第 2行第 7列の切替単位素子 104がォ ンのときは、 入力側光導波路 102— 2から入力した光信号は切替単位素子 10 4で反射されて出力側光導波路 1 13 _ 7へ出力され、 同時に入力側光導波路 1 1 2-15から入力した光信号が反射されて出力側光導波路 1 13— 10に出力 される。 出力側光導波路 1 13— 9〜 1 13— 16の光信号は波長多重部 1 15 で波長多重されて出力される。 この従来技術においては、 入力側光導波路 1 12 一 1〜： L 12— 8と出力側光導波路 1 13— 9〜 1 13— 16の対応付け、 入力 (ADD) 側光導波路 1 12— 9〜： 1 12— 16と出力 （DROP) 側光導波路 1 13 一 1〜： 1 13— 8の対応付けは固定である。
非特許文献 1に記載の従来の光スィツチは以上のように構成されているので、 切替を行う光信号に対応して 1つの切替単位素子が必要であるため規模の大きな 光スィッチが必要であり、 損失が大きいことなどの問題がある。 また、 ADD/DROP 光スィツチにおいては入出力光信号と ADD/DROP光信号の対応付けが固定であるた め柔軟なネットワークの構築ができないという問題点があつた。
また、 特許文献 1 (特開平 1 1— 205829号公報） には、 クロスコネクト 機能部を線路制御部と経路制御部間を接続する部分に分割することで、 個々の光 スィッチの規模を抑え、 拡張性のある装置を実現する光クロスコネクト装置に関 する発明が開示されている。 また、 特許文献 2 (特開 2001—285904号 公報） には、 クロスコネクト機能部を、 方路変換、 ADD/DROP、 方路変換 の 3プロックに分割することで、 個々の光スィツチの規模を抑え、 拡張性のある 装置を実現する光クロスコネクト装置に関する発明が開示されている。 しかし、 これら特許文献 1, 2には、 光スィッチ単体の構成についての記載がなく、 特に 本願発明とは関係のないものである。
この発明は上記に鑑みてなされたもので、 小規模な光スィツチにて多くの光信 号の切替を可能とするとともに、 ADD/DROP光スィツチ機能において入出力信号に 対して任意の光信号を ADD/DROP可能とする光スィッチ装置を得ることを目的とす る。 発明の開示 この発明に係る光スィツチ装置は、 光信号を光のまま切替を行う複数の切替単 位素子を有する光スィツチを用いた光スィツチ装置において、 前記光スィツチは 1つの切替単位素子にて 2つの入力信号と 2つの出力信号の間で相捕的な切替が 可能であり、 双方向に伝送する光伝送路の入力信号と出力信号を、 前記相補的な 切替が可能な光スィッチの入力と出力に接続することを特徴とする。
この発明によれば、 1つの切替単位素子により相補的な切替が可能な光スィッ チを用い、 双方向に伝送する光伝送路の入力信号と出力信号を相補的に切り替え るようにしたので、 必要とする光スィツチの規模や損失を削減することができる。 また、 つぎの発明では、 請求の範囲第 1項に記載の光スィッチを 2つ設け、 第 1の光スィツチには伝送路からの入力信号および伝送路に対して分岐 ·揷入する 信号を接続するとともに、 第 2のスィツチの入力に前記第 1の光スィツチの出力 を接続されることを特徴とする。
この発明によれば、 波長多重された光信号に対して分岐 ·揷入する場合に、 分 岐 ·挿入信号と波長多重信号の対応付けを任意に設定することができ、 装置間の リンク単位で使用する波長を変更して光伝送路中の波長リソースを有効に活用す ることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は実施の形態 1の光スィツチ装置に適用する光スィツチ素子の構成例を 示すものであり、 第 2図は実施の形態 2の光スィッチ装置と光伝送路との接続、 光スィッチ装置に内蔵される光スィッチ素子の構成例を示すものであり、 第 3図 は実施の形態 3の光スィツチ装置と光伝送路との接続、 光スィツチ装置に内部構 成例を示すものであり、 第 4図は実施の形態 4の光スィツチ装置を適する 4ファ ィバリングネットワークの構成例を示すプロック図であり、 第 5図は正常時の 4 ファイバリングネットワークにおけるリンクの接続を説明する図であり、 第 6図 は障害が発生してリングプロテクションを行ったときのリンクの接続を説明する 図であり、 第 7図は 4ファイバリングネットワークでスパンプロテクションを行 つたときの動作を説明するため図であり、 第 8図は 4ファイバリングネットヮー クでリングプロテクションを行ったときの動作を説明するための図であり、 第 9 図は 4ファイバリングネットワークでリングプロテクションを行ったときの動作 を説明するための図であり、 第 1 0図は 4ファイバリングネットワークでリング プロテクションを行ったときの動作を説明するための図であり、 第 1 1図は M : Nプロテクションを行う実施の形態 5の光スイツチ装置の構成例を示す図であり、 第 1 2図は従来の光スィッチ装置と光伝送路との接続および光スィッチ装置に内 蔵される光スィッチと伝送路の光信号との接続図であり、 第 1 3図は従来の ADD/ DROP光スィツチを示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に添付図面を参照して、 この発明にかかる光スィツチ装置の好適な実施の 形態を詳細に説明する。
実施の形態 1 .
第 1図は実施の形態 1の光スィツチ装置に適用する光スィツチ素子 1の構成例 を示すものであり、 この場合 4 x 4の切替単位素子を備えた光スィッチ素子 1を 示している。
第 1図において、 光スィッチ素子 1には、 4行 4列に配置した複数の切替単位 素子 （切替動作の単位となる素子） 4が設けられている。 光スィッチ素子 1には、 光信号を光スィツチ素子 1に入力する 8本の入力側光導波路 2—：！〜 2— 8と、 光スィツチ素子 1から光信号を出力する 8本の出力側光導波路 3— :！〜 3— 8が 設けられている。 この場合、 正方形状の光スィッチ素子 1の一辺に 4本の入力側 光導波路 2—：!〜 2— 4が配され、 隣接する一辺に 4本の入力側光導波路 2— 5 〜2— 8が配され、 また他の隣接する一辺に 4本の出力側光導波路 3— 1〜3— 4が配され、 さらに残りの一辺に 4本の出力側光導波路 3— 5〜3— 8が配され ている。
各切替単位素子 4は 2つの反射面を有した可動部を備え、 この可動部のオン/ オフ動作により入力される 2つの光信号に対して透過/反射の作用をなすことに より、 2つの光信号を所要の出力側光導波路に出力する。 この場合、 これら切替 単位素子 4は、 オフ状態のときには、 入力された光信号を透過して直進させ、 ま たオン状態のときには、 入力された光信号を各反射面で反射して偏向する。 例えば、 光スイツチ素子 1中の左上隅にある第 1行第 1列目の切替単位素子 4 をオフ状態に設定すると、 入力側光導波路 2— 1から入力された光信号はこの切 替単位素子 4を透過して直進して出力側光導波路 3— 1に出力されるとともに、 入力側光導波路 2— 5力 ら入力された光信号はこの切替単位素子 4を透過して直 進して出力側光導波路 3— 5に出力される。
一方、 この第 1行第 1列目の切替単位素子 4をオン状態に設定すると、 入力側 光導波路 2 - 1から入力された光信号はこの切替単位素子 4の一方の反射面で反 射されて出力側光導波路 3— 5に出力されるとともに、 入力側光導波路 2— 5力 ら入力された光信号はこの切替単位素子 4の他方の反射面で反射されて出力側光 導波路 3— 1に出力される。 この場合、 4 x 4の全ての切替単位素子 4が上記と 同様の動作を実行する。 '
このように光スイツチ素子 1に設けられた各切替単位素子 4は、 2つの反射面 を有しており、 各素子のオン/オフ動作により、 2つの入力信号を 2つの出力に 対して相補的に切り替えて出力する動作を与える。
実施の形態 1によれば、 光スィツチの切替単位素子 1を 2つの反射面を有する 可動部で構成し、 この可動部のオン/オフ動作によって 2つの入力信号を 2つの 出力導波路に対して相補的に切り替えて出力するようにしているので、 1つの切 替単位素子で 2本の信号の切替を行うことができ、 これにより小規模な光スィッ チにて多くの光信号の切替が可能となる。
実施の形態 2 .
つぎに第 2図を用いてこの発明の実施の形態 2を説明する。 この実施の形態 2 は、 実施の形態 1の相補的な切替を行う光スィツチ素子を適用した光スィツチ装 置に関するものであり、 第 2図 （a ) は実施の形態 2における光スィッチ装置と 光伝送路との接続を示し、 第 2図 （b ) は光スィッチ装置に実装される光スイツ チ素子と光伝送路の光信号との接続を示したものである。
第 2図 （b ) に示す光スィッチ素子 1は、 実施の形態 1のものと同様、 4 x 4 の切替単位素子 4と、 8本の入力側光導波路 2—：！〜 2— 8と、 8本の出力側光 導波路 3— 1〜3— 8とを備えている。 第 2図 （a ) に示す光スィッチ装置 （光 スィッチ部ともいう） 5は、 第 2図 （b ) に示す光スィッチ素子 1を有し、 光伝 送路 6— 1〜6— 1 6に接続されている。 6— 1〜6— 4および 6— 9〜6— 1 2が入力側光伝送路であり、 6— 5〜6— 8ぉょび6— 1 3〜6—1 6が出力側 伝送路である。
また、 入力側光伝送路 6— 1および出力側伝送路 6— 5で一対の双方向伝送路 +を構成している。 同様に、 6— 2および 6— 6で、 6— 3および 6— 7で、 6— 4および 6— 8で、 6— 9および 6— 1 3で、 6— 1 0および 6 _ 1 4で、 6— 1 1および 6—1 5で、 6— 1 2および 6— 1 6で、 夫々一対の双方向伝送路を 構成している。 このような複数対の双方向伝送路によって接続される他の装置と の間で双方向のリンクを提供する。
第 2図 （b ) に示すように、 一方の入力側光伝送路 6— :！〜 6— 4からの入力 光信号 W I 1〜W I 4は入力側光導波路 2 _：!〜 2— 4に入力され、 他方の入力 側光伝送路 6— 9〜 6— 1 2からの入力光信号 E I 1〜E I 4は入力側導波路 2 — 5〜2— 8に入力される。 また、 入力側光伝送路 6 _ 1〜6— 4とペアになる 出力側光伝送路 6— 5〜 6— 8へは出力側光導波路 3— 1〜 3— 4の出力光信号 WO 1〜W0 4が入力され、 入力側光伝送路 6— 9〜6— 1 2とペアになる出力 側光伝送路 6— 1 3〜 6— 1 6へは出力側光導波路 3— 5〜 3— 8の出力光信号 E O 1〜Ε Ο 4が入力される。
例えば、 光スィッチ素子 1の第 1行第 2列目の切替単位素子 4をオン状態に設 定すると、 入力側光導波路 2— 1および 2— 6から入力した光信号はこの切替単 位素子 4で反射され、 それぞれ出力側光導波路 3— 6および 3— 1に出力される。 この動作は、 1つの切替単位素子 4のオン/オフ動作により双方向に伝送する 2 つのリンクの方路設定ができることを示している。
また、 例えば、 光スィツチ素子 1の第 2行の全ての切替単位素子 4をオフとし た場合は、 第 2図 （ a ) に示すように、 光伝送路 6— 2力 らの入力光信号 W I 2 をペアの相手側の光伝送路 6— 6へ出力光信号 WO 2として出力する折り返し動 作を実現することができる。 同様に、 光スィッチ素子 1の第 3列の全ての切替単 位素子 4をオフとした場合は、 第 2図 （a ) に示すように、 光伝送路 6— 1 1か らの入力光信号 E I 3をペアの相手側の光伝送路 6— 1 5へ出力光信号 E O 3と して出力する折り返し動作を実現することができる。 これは光スィツチ素子 1に おいて、 入力側光導波路 2から入力した光信号が切替単位素子 4で反射されずに 通過して出力側光導波路 3へ出力される接続構成によって導かれるもので、 信号 導通を試験するためのループバック機能に活用することができる。
以上のように、 実施の形態 2では、 相補的に切替を行う光スィッチを用いて光 スィツチ装置を構成し、 双方向に伝送する光伝送路の入力信号と出力信号を前記 相補的な切替を行う光スィツチの入力と出力に接続するようにしているので、 光 スィツチの中の 1つの切替単位素子の設定により双方向のリンクの方路を設定す ることができる。 これにより、 必要とする光スィッチの規模を小さくすることが できると共に、 光スィッチでの損失を押さえることが可能となる。
実施の形態 3 .
つぎに第 3図を用いてこの発明の実施の形態 3を説明する。 この実施の形態 3 は、 光伝送路に波長多重化された光信号に対して任意の波長の光信号を分岐 （DR 0P) *揷入 (ADD)する光スィッチ装置に関するものである。 第 3図 （a ) は実施 の形態 3における光スィッチ装置と光伝送路との接続を示し、 第 3図 （b ) は光 スィツチ装置に実装される光スィツチ素子 1一 1および 1 _ 2と光伝送路の光信 号との接続を示したものである。
第 3図 （b ) に示す光スィッチ素子 1—1は、 実施の形態 1のものと同様、 4 X 4の切替単位素子 4と、 8本の入力側光導波路 2— :！〜 2— 8と、 8本の出力 側光導波路 3— 1〜3— 8とを備えている。 また、 第 3図 （b ) に示す光スイツ チ素子 1一 2は、 2x2の切替単位素子 4と、 4本の入力側光導波路 2 _ 9〜 2
—12と、 4本の出力側光導波路 3_9〜3— 12とを備えている。
第 3図 （a) に示す光スィッチ装置 5は、 第 3図 （b) に示す光スィッチ素子
1一 1および 1一 2が内蔵されている。 また、 光スィッチ装置 5は、 波長多重分 離装置 7— 1, 7— 2と、 挿入側の光伝送路 6— 21〜6— 24と、 分岐側の光 伝送路 6— 25〜6— 28に接続されている。
波長多重分離装置 7— 1は、 入力側光伝送路 6 _ 17および出力側光伝送路 6
― 18に接続され、 波長多重分離装置 7— 2は、 入力側光伝送路 6— 19および 出力側光伝送路 6— 20に接続されている。 この場合は、 光伝送路 6— 17〜6 一 20にはそれぞれ 2波の光信号が波長多重されているものとする。 波長多重分 離装置 7— 1， 7— 2は、 光伝送路 6— 17, 6— 19から入力した波長多重さ れた光信号を波長単位に分離して光スィッチ装置 5に入力する。 また、 波長多重 分離装置 7— 1, 7— 2は、 光スィッチ装置 5から出力される光信号を波長多重 して光伝送路 6— 18， 6— 20へ出力する。
光伝送路 6— 21〜6— 28は、 波長多重された光信号に対して分岐 ·挿入す る光信号を光スィッチ装置 5に接続するものであり、 ここでは一例として 4系統 の光信号を分岐 ·揷入する構成を示している。
第 3図 （b) において、 光スィッチ素子 1—1の一方の入力側光導波路 2— 1
〜 2— 4には入力側光伝送路 6— 17, 6— 19からの光信号を波長分離した光 信号 WI 1, WI 2, E l l, E I 2を接続し、 他方の入力側光導波路 2— 5〜
2-8には挿入側の光伝送路 6— 21〜 6— 24を介して光スィツチ装置 5にて 挿入する光信号 ADD 1〜ADD 4を接続する。
また、 光スィツチ素子 1一 1の一方の出力側光導波路 3— 1〜3— 4からの光 信号は、 次段の光スィツチ素子 1一 2の入力側光導波路 2— 9〜 2— 12に入力 され、 他方の出力側光導波路 3— 5〜3— 8から出力される分岐光信号 DROP
1〜D R〇 P 4は、 分岐側の光伝送路 6— 25〜6— 28へ入力される。 2段目 の光スィッチ素子 1一 2の入力側光導波路 2— 9〜 2—12には、 前述したよう に、 1段目の光スィッチ素子 1一 1の一方の出力 3— :！〜 3— 4が接続され、 光 スィツチ素子 1一 2の出力側光導波路 3— 9〜 3— 1 2から出力される光信号 W 0 1， WO 2 , E O lおよび E O 2は波長多重分離装置 7— 1 , 7— 2を介して 出力側光伝送路 6— 1 8 , 6— 2 0へ出力される。
1段目の光スィッチ素子 1一 1は、 光伝送路 6— 1 7〜6— 2 0から波長多重 分離装置 7— 1， 7 - 2を介して光スィツチ装置 5に入出力される任意の光信号 に対して、 光信号の分岐 '揷入を行うもので、 2段目の光スィッチ素子 1一 2は 光スィッチ装置 5が出力する光信号の方路の設定を行うものである。
まず、 入力側光伝送路 6—1 7からの波長多重信号を波長多重分離装置 7—1 で波長分離した光信号のうち、 光スィッチ素子 1一 1の入力側光導波路 2— 1に 入力される光信号 W I 1の経路に対して光信号を分岐 ·挿入する場合について説 明する。
光スィツチ素子 1— 1の第 1行第 1列目の切替単位素子 4のみをオンに設定す ると、 入力側光導波路 2— 1から入力された光信号 W I 1は反射されて出力側光 導波路 3 _ 5を介して分岐側の光伝送路 6— 2 5へ分岐光信号 D R O P 1として 出力される （分岐動作） と同時に、 挿入側の光伝送路 6— 2 1から入力され光信 号 AD D 1が入力側光導波路 2— 5を介して光スィツチ素子 1一 1に入力され （ 挿入動作） 、 第 1行第 1列目の切替単位素子 4で反射されて出力側光導波路 3— 1および入力側光導波路 2— 9を介して光スィツチ素子 1一 2に入力される。 光 スイツチ素子 1一 2の第 1行目の切替単位素子 4を全てオフに設定することで、 入力側光導波路 2— 9から入力された光信号は光スィツチ素子 1― 2を透過して 出力側光導波路 3— 9を経由して光信号 WO 1として波長多重分離装置 7— 1に 入力される。 この入力光信号 WO lは、 多重分離装置 7— 1で波長多重され、 出 力側光伝送路 6—1 8力 ら出力される。
通常、 光伝送路の光信号に対する分岐と挿入は一対の動作として行われるため、 上記のような動作を行わせることで、 光スィツチ素子 1一 1の 1つの切替単位素 子 4の設定で分岐動作と揷入動作を 1度に行うことができる。 2段目の光スィッチ素子 1一 2は、 光スィッチ装置 5にて光信号の分岐 ·挿入 を行わない場合の光信号に対して出力方路を設定するものであり、 以下、 光伝送 路 6— 1 7から入力された光信号について分岐 ·挿入を行わずに光スィツチ装置 5を通過させる場合について説明する。 この場合は、 光信号 W I 1が光スィッチ 素子 1一 1の入力側光導波路 2—1を通過する場合について説明する。
光スィツチ素子 1一 1の第 1行目の全ての切替単位素子 4をオフに設定すると、 入力側光導波路 2— 1から入力された光信号 W I 1は光スィツチ素子 1一 1を透 過して出力側光導波路 3— 1および入力側光導波路 2— 9を経由して光スィツチ 素子 1一 2に入力される。 光スィッチ素子 1一 2の第 1行第 1列目の切替単位素 子 4をオンに設定することで、 入力側光導波路 2— 9から入力された光信号は、 反射されて出力側光導波路 3— 1 1を経由して光信号 E O 1として波長多重分離 装置 7— 2に入力される。 この入力光信号 E O lは、 多重分離装置 7— 2で波長 多重され、 出力側光伝送路 6— 2 0へ出力される。
つぎに、 上記と逆に、 光伝送路 6— 1 9から入力された光信号について分岐' 挿入を行わずに光スィッチ装置 5を通過させる場合、 すなわち上記の経路の光信 号と双方向のリンクを構成する経路の光信号の動作について説明する。
例えば、 光スィツチ素子 1一 1の第 3行目の全ての切替単位素子 4をオフに設 定した場合は、 入力側光導波路 2— 3から入力した光信号 E I 1は光スィッチ素 子 1一 1を透過して出力側光導波路 3— 3および入力側光導波路 2— 1 1を経由 して光スィッチ素子 1—2に入力される。 さらに、 2段目の光スィッチ素子 1— 2の第 1行第 1列目の切替単位素子 4をオンにすれば、 入力側光導波路 2— 1 1 を介して光スィツチ素子 1一 2に入力された光信号は、 第 1行第 1列目の切替単 位素子 4で反射され、 出力側光導波路 3— 9を介して光信号 WO 1として波長多 重分離装置 7— 1に入力される。 この入力光信号 WO lは、 多重分離装置 7— 1 で波長多重され、 出力側光伝送路 6— 1 8へ出力される。
以上のように、 実施の形態 3によれば、 相補的に切替が可能な 2つの光スイツ チ 1一 1 , 1一 2を設け、 一方の光スィツチ 1— 1には光伝送路からの入力信号 と分岐 ·挿入する光信号を接続し、 その出力を他方の光スィツチ 1一 2の入力へ 接続するようにしたので、 光伝送路の光信号と分岐 ·揷入する光信号を任意に対 応付けることができ、 柔軟なネットワークを構築することが可能となる。
波長多重された光信号に対して、 ある波長の光信号を分岐 *揷入する従来の光 ADM装置 （Optical Add/Drop Multiplexer) では、 揷入する装置から分岐する 装置まで同一の波長を用いて伝送していた。 そのため、 新たに装置間でリンクを 設定する場合、 挿入する装置から分岐する装置までェンド ·エンドで同一の波長 が使用できることが必要であり、 隣接する装置間では未使用の波長があってもェ ンド 'ェンドで同一の波長を使用できない場合はリンクを張れないなど波長リソ —スを有効に活用できない場合があった。 し力 し、 本実施の形態 3では、 2段目 の光スィツチ 1— 2によって、 途中を通過する光スィツチ装置で方路の入れ替え が可能であり、 波長多重分離装置への入力光信号の対応付けが変更できるので、 装置間のリンク単位で使用する波長を変更でき、 光伝送路中の波長リソースを有 効に活用できる。
実施の形態 4 .
次に第 4図〜第 1 0図に従ってこの発明の実施の形態 4について説明する。 こ の実施の形態 4は、 4ファイバリングネットワークに適用する光スィッチ装置に 関するものである。
第 4図は 4ファイバリングネットワークの構成図、 第 5図は正常時の 4フアイ パリングネットワークにおけるリンクの接続を説明するための図、 第 6図は第 5 図に示したリンクで障害が発生してリングプロテクションを行ったときのリンク の接続を説明するための図、 第 7図は〜第 1 0図は 4ファイバリングネットヮー クで障害が発生した場合のプロテクション動作を説明するための図である。
第 4図に 4ファイバリングネットワークにおいては、 5つの 4ファイバリング 光スィッチ装置 8—：！〜 8— 5によってリングネットワークが構成されている。 4ファイノ リング光スィッチ装置 8— 1〜 8— 5は相互に 4本の光伝送路 6— 2 9〜6— 3 2で接続されている。 光伝送路 6— 2 9は時計回り方向の現用伝送路、 光伝送路 6— 3 0は時計回り方向の予備伝送路、 光伝送路 6— 3 1は反時計回り 方向の現用伝送路、 光伝送路 6— 3 2は反時計回り方向の予備伝送路である。 ま た、 4ファイバリング光スィッチ装置 8— 1〜8— 5には、 それぞれ 4ファイバ リングネットワークへ分岐 ·挿入する光信号を接続する多重化装置 9一：！〜 9— 5が光伝送路 6—3 3〜6— 3 6を介して接続されている。 4ファイバリング光 スイツチ装置 8間の光伝送路 6— 2 9〜6— 3 2にはそれぞれ 2波の光信号が波 長多重され、 多重化装置 9との間で現用と予備各 1系統の光信号が分岐 ·揷入さ れる場合を示している。
各光スィッチ装置 8は、 第 7図 （a ) に示すように、 2つの光スィッチ部 5— 1， 5— 2と、 4つの波長多重分離装置 7—1〜7— 4と、 光スィッチ部 5— 1 , 5一 2および波長多重分離装置 7— 1〜 7— 4間に介在される 4つの光スィツチ 部 1 0— 1〜 1 0— 4とを備えている。
光スィッチ部 5— 1， 5 - 2の構成および動作は、 先の実施の形態 2にて説明 した第 2図の光スィッチ素子 1と同様である。 波長多重分離装置 7—1〜 7— 4 の構成および動作も、 先の実施の形態 2にて説明した第 3図の波長多重分離装置 7 - 1 , 7— 2と同様である。
光スィッチ部 1 0— 1〜1 0— 4の各内部構成は、 第 7図 （b ) に夫々示され ている。 光スィッチ部 1 0— 1は、 対角線上に切替単位素子 4を配置した相補的 な切替が可能な光スィッチ 1一 1と、 4本の入力側光導波路 2— 1 3〜2— 1 6 と、 4本の出力側光導波路 3—1 3〜3— 1 6とを備えている。 光スィッチ部 1 0— 2は、 対角線上に切替単位素子 4を配置した相補的な切替が可能な光スィッ チ 1一 2と、 4本の入力側光導波路 2— 1 7〜 2— 2 0と、 4本の出力側光導波 路 3— 1 7〜3— 2 0とを備えている。 光スィッチ部 1 0— 3は、 対角 II上に切 替単位素子 4を配置した相補的な切替が可能な光スィツチ 1— 3と、 4本の入力 側光導波路 2— 2 1〜2 _ 2 4と、 4本の出力側光導波路 3— 2 1〜3— 2 4と を備えている。 光スィツチ部 1 0— 4は、 対角線上に切替単位素子 4を配置した 相捕的な切替が可能な光スィツチ 1一 4と、 4本の入力側光導波路 2— 2 5〜 2 一 2 8と、 4本の出力側光導波路 3— 2 5〜 3— 2 8とを備えている。
第 5図は第 4図に示した 4ファイバリングネットワークにて、 4ファイノ リン グ光スィツチ装置 8— 1および 8— 4間で正常に双方向のリンクが導通している 場合を示したものである。 また、 第 6図は障害により第 5図の 4ファイバリング ネットワークでリングプロテクションを行った場合のリンクの接続を表したもの である。
以下、 4ファイバリングネットワークのプロテクション動作について、 第 7図 〜第 1 0図を用いて説明する。
まず、 第 7図を用いて、 時計回り方向の現用リンクで障害が発生して 4フアイ バリング光スィツチ装置 8がスパンプロテクションを行った場合の動作について 説明する。 第 7図 （a ) には 4ファイバリング光スィッチ装置 8内のリンクの接 続が示され、 第 7図 （b ) には光スィッチ部 1 0— 1 〜 1 0— 4についてのリン クの導通状態が示されている。 第 7図において、 太い実線は正常時のリンク経路、 太い波線はスパンプロテクション時のリンク経路を表している。
時計回り方向現用光伝送路 6 _ 2 9から入力された光信号は波長多重分離装置 7 - 1で波長単位に分離されて光信号 W I 1 Wとして光スィツチ部 1 0— 1に入 力される。 光スィッチ部 1 0— 1は、 第 7図 （b ) に示すように、 光スィッチ素 子 1— 1の第 1行第 1列目の切替単位素子 4がオフの状態に設定されており、 入 力側光導波路 2— 1 3 ， 2 - 1 5から入力された光信号 W I 1 W, WO 1 Pをそ れぞれ出力側光導波路 3— 1 3 , 3— 1 5へ出力する。 光スィッチ部 1 0— 1力、 ら出力される光信号 W I 1 Wは、 光スィッチ部 5—1に入力され、 ここで分岐さ れて多重化装置 9に入力される。
また、 時計回り方向予備伝送路 6— 3 0から入力された光信号は波長多重分離 装置 7 _ 3で波長単位に分離されて光信号 W I 1 Pとして光スィツチ部 1 0— 3 に入力される。 光スィッチ部 1 0— 3は、 第 7図 （b ) に示すように、 光スイツ チ素子 1一 3の第 1行第 1列目の切替単位素子 4がオフの状態に設定されており、 入力側光導波路 2— 2 1 ， 2— 2 3から入力された光信号 W I 1 P， WO I Wを それぞれ出力側光導波路 3— 2 1， 3 - 2 3へ出力する。 光スィツチ部 1 0— 3 から出力される光信号 W I 1 Pは、 光スィッチ部 5— 2に入力され、 ここで分岐 されて多重化装置 9に入力される。
つぎに、 多重ィ匕装置 9からの光信号を現用光伝送路 6— 3 1に出力する処理に ついて説明する。 多重ィ匕装置 9から挿入される光信号は、 光スィッチ部 5— 1を 介して挿入され、 その後光信号 WO 1 Wとして光スィッチ部 1 0— 3に入力され る。 前述したように、 光スィッチ部 1 0— 3の光スィッチ素子 1一 3の第 1行第 1列目の切替単位素子 4がオフの状態に設定されており、 入力側光導波路 2— 2 3から入力された光信号 WO 1 Wを出力側光導波路 3— 2 3へ出力する。 光信号 WO I Wは、 その後、 波長多重分離装置 7— 3で波長多重されて反時計回り方向 の現用光伝送路 6 _ 3 1へ出力される。
つぎに、 多重ィヒ装置 9からの光信号を予備光伝送路 6— 3 2へ出力する処理に ついて説明する。 多重化装置 9から挿入される光信号は、 光スィッチ部 5— 2を 介して揷入され、 その後光信号 WO 1 Pとして光スィツチ部 1 0—1に入力され る。 前述したように、 光スィッチ部 1 0 _ 1の光スィッチ素子 1—1の第 1行第 1列目の切替単位素子 4はオフの状態に設定されており、 入力側光導波路 2— 1 5から入力された光信号 WO I Pを出力側光導波路 3— 1 5へ出力する。 光信号 WO I Pは、 その後、 波長多重分離装置 7—1で波長多重されて反時計回り方向 の予備光伝送路 6— 3 2へ出力される。
このように、 時計回り方向の現用伝送路 6— 2 9および予備伝送路 6 _ 3 0力 ら分岐した光信号について、 多重ィ匕装置 9にて予備伝送路 6— 3 0からの光信号 を選択することでスパンプロテクションを実施する。 また、 多重化装置 9から揷 入する光信号については、 反時計回り方向の現用伝送路 6— 3 1および予備伝送 路 6— 3 2へは同じ信号が挿入されるが、 対向装置では予備伝送路 6— 3 2側の 光信号が選択される。 .
つぎに、 第 8図〜第 1 0図を用いて、 第 6図に示したリングプロテクション時 のリンク接続について説明する。 第 8図は光スィッチ装置 8—1の動作を説明す るもので、 第 9図は光スィッチ装置 8— 2の動作を説明するもので、 第 1 0図は 光スィッチ装置 8— 3の動作を説明するものである。 また、 第 8図 （a ) 〜第 1 0図 （a ) には光スィッチ装置 8—1〜 8— 3内のリンクの接続が夫々示され、 第 8図 （b ) 〜第 1 0図 （b ) には光スィッチ装置 8— 1〜8— 3内の光スイツ チ部 1 0 _ 1〜1 0— 4についてのリンクの導通状態が夫々示されている。 また、 第 8図〜第 1 0図において、 太い実線は正常時のリンク経路、 太い波線はリング プロテクション時のリンク経路を表している。
まず、 第 8図を用いて光スィッチ装置 8—1の動作を説明する。 第 6図に示し たリングプロテクショ,ン時、 光スィッチ装置 8—1はリンクの障害 （Xで示す） を直接検出する位置にあり、 光スィッチ装置 8—1のリングプロテクション動作 としては、 障害点とは反対方向の予備伝送路に対して多重ィ匕装置 9から挿入され る信号を接続し、 同様に障害点とは反対方向の予備伝送路から分岐した光信号を 多重化装置 9に接続するという動作を行うことになる。
光スィッチ装置 8— 1の光スィッチ部 1 0 _ 1〜1 0— 4では、 第 8図 （b ) に示すように、 各光スィッチ素子 1—1〜1一 4の第 1行第 1列目にある切替単 位素子 4をオフ状態としている。 これにより、 光スィッチ部 1 0—1では、 入力 側光導波路 2— 1 5から入力された光信号 WO 1 Pは直進されて出力側光導波路 3 - 1 5に出力される。 光スィツチ部 1 0 _ 2では、 入力側光導波路 2— 1 7か ら入力された光信号 E O 1 Wは直進されて出力側光導波路 3— 1 7に出力される。 光スィツチ部 1 0— 3では、 入力側光導波路 2— 2 1から入力された光信号 W I 1 Pは直進されて出力側光導波路 3— 2 1に出力される。 光スィッチ部 1 0— 4 では、 入力側光導波路 2— 2 7から入力された光信号 E I 1 Wは直進されて出力 側光導波路 3— 2 7に出力される。
光スィツチ部 5― 1では、 正常時と同様に反時計回り方向の現用伝送路 6— 3 1から波長多重分離装置 7— 4、 光スィツチ部 1 0— 4を介して入力された光信 号を分岐し、 分岐した光信号を多重ィ匕装置 9に出力する。 また、 光スィッチ部 5 一 1では、 多重化装置 9から揷入された光信号を光スィッチ部 1 0— 2、 波長多 重分離装置 7 - 2を介して時計回り方向の現用伝送路 6— 2 9へ出力する。 光スィッチ部 5— 2では、 リングプロテクション動作のため、 時計回り方向の 予備用伝送路 6— 3 0から波長多重分離装置 7— 3、 光スィッチ部 1 0 _ 3を介 して入力された光信号を分岐し、 分岐した光信号を多重化装置 9に出力する。 ま た、 光スィッチ部 5— 2では、 多重化装置 9から挿入された光信号を光スィッチ 部 1 0 _ 1、 波長多重分離装置 7— 1を介して反時計回り方向の予備光伝送路 6 一 3 2へ出力する。
多重化装置 9では、 時計回り方向予備伝送路 6— 3 0力 ら光スィッチ部 5 _ 2 を経由して分岐された光信号を選択することで、 リングプロテクションを実施す る。
つぎに、 第 9図を用いて光スィッチ装置 8— 2の動作を説明する。 第 6図に示 したリングプロテクション時、 光スィッチ装置 8— 2の光スィッチ部 1 0— 1 ， 1 0— 3の光スィッチ素子 1一 1， 1一 3は、 第 9図 （b ) に示すように、 障害 のない時と同様、 第 1行第 1列目の切替単位素子 4はオフ状態にある。 したがつ て、 光スィッチ素子 1—1においては、 入力側光導波路 2— 1 3から入力された 光信号 W I 1 Wは直進されて出力側光導波路 3—1 3に出力される。 また、 光ス ィツチ素子 1― 3においては、 入力側光導波路 2 _ 2 3から入力された光信号 W O 1 Wは直進されて出力側光導波路 3— 2 3に出力される。
一方光スィッチ部 1 0— 2， 1 0— 4の光スィッチ素子 1— 2 , 1—4は、 第 9図 （b ) に示すように、 第 1行第 1列目の切替単位素子 4がオン状態にある。 したがって、 光スィッチ素子 1 0— 2においては、 入力側光導波路 2— 1 9から 入力された光信号 E I 1 Pは反射されて出力側光導波路 3— 1 7に出力される。 また、 光スィッチ素子 1 0— 4においては、 入力側光導波路 2— 2 7から入力さ れた光信号 E I 1 Wは反射されて出力側光導波路 3— 2 5に出力される。
光スィッチ装置 8— 2におレ、ては、 障害点とは反対側の反時計回り方向の予備 伝送路 6— 3 2から入力された光信号を、 波長多重分離装置 7— 2を介して光ス イッチ部 1 0— 2に入力する。 光スィッチ部 1 0— 2の光スィッチ素子 1—2に おいては、 前述したように、 第 1行第 1列目の切替単位素子 4がオン状態にある ので、 波長多重分離装置 7— 2を介して入力された光信号 E I 1 Pは折り返され て、 光信号 E O 1 Wとして波長多重分離装置 7— 2を介して時計回り方向の現用 伝送路 6— 2 9に出力される。
光スィッチ装置 8— 2においては、 反時計回り方向の現用伝送路 6— 3 1から 入力した光信号を波長多重分離装置 7— 4を介して光スィツチ部 1 0— 4に入力 する。 光スィッチ部 1 0— 4の光スィッチ素子 1—4においては、 前述したよう に、 第 1行第 1列目の切替単位素子 4がオン状態にあるので、 波長多重分離装置 7 _ 2を介して入力された光信号 E I 1 Wは折り返されて、 光信号 E〇 1 Pとし て波長多重分離装置 7— 4を介して時計回り方向の予備伝送路 6— 3 0に出力さ れる。 光光スィッチ装置 8— 2においては、 以上のような折り返し動作を実行す る。
つぎに、 第 1 0図を用いて光スィッチ装置 8— 3の動作を説明する。 第 6図に 示したリングプロテクション時、 光スィッチ装置 8— 3の各光スィッチ部 1 0 _ ：!〜 1 0— 4の光スィッチ素子 1— 1〜1一 4の第 1行第 1列目にある切替単位 素子 4はオフ状態にある。 したがって、 光スィッチ部 1 0— 1では、 入力側光導 波路 2— 1 5から入力された光信号 WO 1 Pは直進されて出力側光導波路 3— 1 5に出力される。 光スィッチ部 1 0— 2では、 入力側光導波路 2— 1 9から入力 された光信号 E I 1 Pは直進されて出力側光導波路 3— 1 9に出力される。 光ス イッチ部 1 0— 3では、 入力側光導波路 2— 2 1力 ら入力された光信号 W I 1 P は直進されて出力側光導波路 3— 2 1に出力される。 光スィッチ部 1 0— 4では、 入力側光導波路 2— 2 5から入力された光信号 E O 1 Pは直進されて出力側光導 波路 3— 2 5に出力される。
これにより、 時計回り方向の予備伝送路 6— 3 0から入力された光信号は、 波 長多重分離装置 7— 3， 光スィッチ部 1 0— 3， 光スィツチ部 5— 2， 光スィッ チ部 1 0— 4， 波長多重分離装置 7— 4を介して、 時計回り方向の予備伝送路 6 一 3 0に出力される。 すなわち、 時計回り方向の予備伝送路からの信号はパスス ノレ一される。
また、 反時計回り方向の予備伝送路 6— 3 2から入力された光信号は、 波長多 重分離装置 7— 2 , 光スィッチ部 1 0— 2， 光スィッチ部 5— 2， 光スィッチ部
1 0 - 1 , 波長多重分離装置 7— 1を介して、 反時計回り方向の予備伝送路 6— 3 2に出力される。 すなわち、 反時計回り方向の予備伝送路からの信号はパスス ノレ一される。
以上のように、 実施の形態 4によれば、 実施の形態 2の光スィッチ装置に加え て、 相捕的に切替が可能な光スィッチにより現用パスと予備パスを切り替える光 スィツチ部を設けたので、 光スィツチの中の 1つの切替単位素子の設定で現用パ スと予備パスの切替を行うことができる。 したがって、 必要とする光スィッチの 規模を小さくすることができると共に、 光スィッチでの損失を押さえることが可 能となる。
実施の形態 5 .
つぎに、 第 1 1図を用いて実施の形態 5について説明する。 この実施の形態 5 は、 N本の現用パスに対して M本の予備パスを備え、 障害のない場合は予備パス にェクストラトラヒックを伝送可能な M： Nプロテクションを備えた光スィッチ 装置に関するものである。
第 1 1図 （a ) は実施の形態 5の光スィッチ装置の内部構成および光伝送路と の接続を示し、 第 1 1図 （b ) は光スィッチ部 5に実装される光スィッチ部 1 1 —1 , 1 1—2の内部構成を示したものである。 ここでは、 光スィッチ装置間に 配置される光伝送路 6— 2 9〜6— 3 2 (現用光伝送路 6— 2 9， 6— 3 1と予 備光伝送路 6— 3 0 , 6 - 3 2 ) には、 それぞれ 2波の光信号が波長多重される。 この場合は、 予備パスとして 2波の光信号を用いる 2 ： 2プロテクションの構成 を示している。
光スィッチ装置は、 4つの波長多重分離装置 7— :！〜 7— 4と、 光スィッチ部
1 1 - 1 , 1 1—2と、 光スィッチ部 5とを備えている。
光スィッチ部 5は、 実施の形態 3 (第 3図） に示した光スィッチ装置 5と同等 の機能を有するもので、 光伝送路に波長多重化された光信号に対して任意の波長 の光信号を光伝送路 6— 33〜6— 36を介して分岐 （DROP) .揷入 (ADD)する とともに光スィッチ 11一 1および 11—2間で通常の方路設定を実行する。 光スィツチ部 11— 1， 11一 2は、 現用光伝送路 6— 29, 6— 31と予備 光伝送路 6— 30， 6— 32に対して、 光スィッチ部 5の入出力光信号とェクス トラトラヒックの光信号と分岐 ·挿入光信号とを切り替えるものである。
第 11図 （b) の光スィッチ部 11一 2は、 障害がなく予備パスにェクストラ トラヒックを伝送している場合を示しており、 このときの光スィッチ部 11—2 の光スィッチ素子 1—2の全ての切替単位素子 4はオフ状態としている。 したが つて、 光スィッチ素子 1 _ 2においては、 入力側光導波路 2— 37, 2- 39, 2— 41, 2— 43から入力された光信号 E〇 1W, E I 1 W, ADD 3, EX O 3は直進して出力側光導波路 3— 37, 3— 39, 3-41, 3— 43力、ら光 信号 E〇1W, E I 1W, EX I 3, D RO P 3として出力される。
一方、 第 11図 （b) の光スィッチ部 11—1は、 障害が発生して光スィッチ 部 5の光信号を予備パスに切り替えて伝送している場合を示しており、 このとき の光スィツチ素子 1— 1の該当する切替単位素子 4はオン状態に設定される。 す なわち、 この場合は、 第 1行第 3列， 第 3行第 1列の 2つの切替単位素子 4がォ ン状態に設定される。 したがって、 光スィッチ 11_1においては、 入力側光導 波路 2— 29， 2— 31, 2— 33, 2— 35から入力された光信号 W I 1 W, WO 1W, ADD 1, E X 01は反射されて夫々出力側光導波路 3— 35， 3 - 33， 3— 31， 3-29から光信号 DROP 1, EX I 1， WO 1W, WI 1 Wとして出力される。
以上のように、 実施の形態 5によれば、 実施の形態 2と同様の光スィッチ装置 5に加えて、 相補的に切替が可能な光スィツチ 1 _ 1 , 1— 2により現用光信号 とェクストラトラヒックを切り替える光スィッチ部 11— 1， 11一 2を設けた ので、 光スィッチ 1— 1， 1— 2の中の 1つの切替単位素子 4の設定で現用パス とェクストラトラヒックパスの切替を行うことができ、 必要とする光スィッチの 規模を小さくすることができると共に、 光スィツチでの損失を押さえることが可 能となる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる光スィッチ装置によれば、 光クロスコネクト装 置や光 ADM装置などに適用され、 光信号を光のまま切替を行う光スィツチを用 いた光スィツチ装置に適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 光信号を光のまま切替を行う複数の切替単位素子を有する光スィツチを用 いた光スィツチ装置において、
前記光スィッチは 1つの切替単位素子にて 2つの入力信号と 2つの出力信号の 間で相補的な切替が可能であり、 双方向に伝送する光伝送路の入力信号と出力信 号を、 前記相補的な切替が可能な光スィツチの入力と出力に接続することを特徴 とする光スィッチ装置。
2 . 前記光スィッチは第 1および第 2の 2つの光スィッチを有し、 第 1の光ス ィツチには伝送路からの入力信号および伝送路に対して分岐 ·挿入する信号を接 続するとともに、 第 2のスィツチの入力に前記第 1の光スィツチの出力を接続す ることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の光スィツチ装置。
3 . 現用系パスと予備系パスを相補的に切り替える光スィッチ部をさらに備え たことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の光スィツチ装置。
4 . 現用系パスとェクストラトラヒックパスを相捕的に切り替える光スィッチ 部をさらに備えたことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の光スィッチ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002262317A (ja) * 2001-02-28 2002-09-13 Fujitsu Ltd 光アッド／ドロップ装置

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