WO2007105278A1 - 光スイッチ及び光パケットバッファ - Google Patents

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Tomoyuki Akiyama
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Fujitsu Limited
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    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
    • G02F1/017—Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells
    • G02F1/01708—Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells in an optical wavequide structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/341—Structures having reduced dimensionality, e.g. quantum wires
    • H01S5/3412—Structures having reduced dimensionality, e.g. quantum wires quantum box or quantum dash
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2213/00—Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/1301—Optical transmission, optical switches

Definitions

  • the present invention relates to an optical switch and an optical packet buffer used in an optical transmission system that performs optical communication, optical switching, optical information processing, and the like.
  • the optical packet buffer is configured by a loop optical waveguide in which a wavelength shifter for shifting the wavelength of the optical packet and a wavelength extraction circuit are inserted.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3558575
  • the optical waveguide is branched and the branch is controlled on the optical waveguide. It is necessary to provide a switch for this purpose.
  • the light intensity at the branch destination is 50%.
  • the intensity of the optical signal decreases as it passes through the switch.
  • the optical signal may be disturbed by passing through branches and switches.
  • An object of the present invention is to provide an optical packet buffer capable of holding an optical packet without degrading the quality of the optical signal, and an optical switch for constructing the optical packet buffer.
  • An optical switch is an optical amplifier having a nonlinear amplification characteristic in which the gain changes due to a current injected from the outside, and the gain change rate becomes relatively small on the low side and high side of the input signal. Constructed using. Therefore, the optical amplifier can switch between transmission and non-transmission of the optical signal according to the injected current, amplify the intensity of the optical signal to a predetermined value, and shape the waveform of the optical signal. Therefore, the optical switch has the functions of an optical amplifier and an optical regenerator that can be achieved only by the function of the switch.
  • the optical packet buffer is configured by providing the switch described above between a transmission optical path for transmitting an optical signal from an input end to an output end and a loop optical path for circulating the optical signal. Specifically, an optical signal having an input end force input thereto is guided to the output end or the loop optical path via the first parallel switch or the first cross switch. The second parallel switch is placed in the loop optical path. The optical signal that circulates in the loop optical path is guided to the output end via the second cross switch. As described above, these switches have the functions of an optical switch, an optical amplifier, and an optical regenerator. For this reason, the quality of the optical signal written to, held in, and read from the optical packet buffer can be maintained without providing a special optical amplifier and optical regenerator. As a result, an optical packet buffer having high performance can be easily configured.
  • the optical switch and optical packet buffer of the present invention can hold an optical packet without degrading the quality of the optical signal.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical switch and an optical packet buffer according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a quantum dot optical amplifier.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing amplification characteristics of a quantum dot optical amplifier.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a logical description of interrupt processing executed by the switch control unit.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an interrupt operation in the first embodiment of the optical switch and the optical packet buffer.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an interrupt operation in the first embodiment of the optical switch and the optical packet buffer.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the optical switch and the optical packet buffer of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the optical switch and optical packet buffer of the present invention.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the optical switch and optical packet buffer of the present invention.
  • the optical packet buffer 100 is formed on a semiconductor substrate 200 (for example, an n-type InP substrate), and includes a memory unit 10 and a switch control unit 12.
  • the memory unit 10 includes an optical transmission path 14 that connects the input end 14a and the output end 14b, a loop optical path 16 that holds optical packets, and an optical input path for inputting optical packets from the optical transmission path 14 to the loop optical path 16.
  • Optical output path 20 for outputting optical packets from loop optical path 16 to optical transmission path 14 has a second cross switch SWC2.
  • the parallel switches SWP1, SWP2, and the cross switches SWC1, SWC2 are configured using quantum dot optical amplifiers having nonlinear amplification characteristics (details are described in FIG. 3), and are controlled by the switch control unit 12.
  • Front tag detectors FTD1 and FTD2 detect the front tag of an optical packet.
  • Rear tag detector RTD1, RTD2 detects the rear tag of the optical packet
  • the switch control unit 12 includes front tag detection units FTD1, FTD2, and rear tag detection units RTD1, R Depending on the detection result of TD2, parallel switches SWP1, SWP2, cross switches SWC1, SWC2 are switched on and off. For this purpose, the switch control unit 12 receives from the outside a store signal S indicating a request to write or hold an optical packet in the loop optical path 16 and a read signal R indicating a read request to the output end 14b of the optical packet.
  • the loop optical path 16 is composed of a photonic crystal having a large refractive index. Further, as shown in Equation (1), the optical path length of the loop optical path 16 is approximately the same as the optical path length L of an optical signal corresponding to a single optical packet. Where 1 is the optical packet length, c is the propagation speed of the optical signal, r is the refractive index of the loop optical path 12, and V is the speed.
  • FIG. 2 shows the structure of the quantum dot optical amplifier constituting the parallel switches SWP1 and SWP2, and the cross switches SWC1 and SWC2.
  • the quantum dot optical amplifier has an In Al Ga As layer 24 (hereinafter referred to as an InAlGaAs layer), an InAsSK dot layer 26, an InAlGaA on an n-type InP substrate 22.
  • Electrode 38 The s layer 28, the InAsAK dot layer 30, the InAlGaAs layer 32, and the p-type InP layer 34 are sequentially formed, and an opening 36a is formed on the p-type InP layer 34 via the SiO layer 36, and the opening 36a is covered. Electrode 38
  • a grounded electrode 40 is formed on the back surface of the n-type InP substrate 22 described above.
  • the switch control unit 12 shown in FIG. 1 operates by switching the current injected into the electrode 38 to the first value Z second value.
  • an optical packet transmission path is formed at the position indicated by the broken-line circle in the figure, and the optical packet is transmitted.
  • the transmission path is not formed at the position indicated by the broken-line circle in the figure, and the optical packet is not transmitted. Therefore, the normal switches SWP1 and SWP2 and the cross switches SWC1 and SWC2 can function as switches that switch between transmission and non-transmission of optical packets.
  • the electrical CR time constant of the quantum dot optical amplifier is set short in advance, so that the first value Z and the second value can be switched. At the same time, transmission / non-transmission of optical packets is performed without delay.
  • FIG. 3 shows the amplification characteristics (solid lines) of the quantum dot optical amplifiers constituting the parallel switches SWP1, SWP2, and the cross switches SWC1, SWC2.
  • the broken line in the figure shows a case where the amplification characteristic of the quantum dot optical amplifier is linear as a comparative example.
  • the quantum dot optical amplifier has a nonlinear amplification characteristic in which the change rate of the gain G is relatively small on the side where the intensity Pin is low and on the high side. Accordingly, the quantum dot optical amplifier transmits an optical packet when the current is switched to the first value by the switch control unit 12, and amplifies the optical signal to a predetermined value (Reamplification), and Processing to reshape the waveform of the optical signal (Reshaping) can be performed. That is, the parallel switches SWP1 and SWP2, and the cross switches SWC1 and SWC2 have the functions of an optical amplifier and an optical regenerator that can be used only by the functions of the switches.
  • an optical signal that is input to the input end 14a of the optical transmission path 14 and branches toward the parallel switch SWP1 or the cross switch SWC 1 is provided with the optical amplifier and the optical input path 18 in the optical transmission path 14. Amplified and regenerated without an optical regenerator. As a result, an optical packet composed of an optical signal having no waveform disturbance with no loss of optical intensity can be held in the loop optical path 16. Furthermore, the optical signal that is held by circulating in the loop optical path 16 and branches toward the parallel switch SWP2 or the cross switch SWC2 is amplified without providing an optical amplifier and an optical regenerator in the loop optical path 16 or the optical output path 20. And played. As a result, an optical packet composed of an optical signal having no waveform disturbance with no loss of light intensity can be output from the loop optical path 16.
  • FIG. 4 shows an example of a logical description of interrupt processing executed by the switch control unit 12.
  • variables FTD1 and FTD2 indicate whether or not the front tag is detected by the front tag detection units FT Dl and FTD2, respectively.
  • Variables RTD1 and RTD2 indicate whether or not rear tags have been detected by rear tag detection units RTD1 and RTD2, respectively.
  • FIG. 5 shows operations of the switch control unit 12 and the optical packet buffer 100 according to the logical description 1 shown in FIG. This operation indicates an operation of writing an optical packet to the optical packet buffer 100.
  • step S100 when the front tag of the optical packet is detected by the front tag detection unit FTD1, it is determined in step S102 whether the store signal S is input to the external force.
  • step S104 the switch control unit 12 turns off the parallel switch SWP2 and turns on the cross switch SWC1.
  • the optical packet input from the input terminal 14a is written to the loop optical path 16 via the optical input path 18, and the rear tag detection unit RTD2 is set to a state where the rear tag is not detected.
  • the optical signal that is input to the input end 14a of the optical transmission line 14 and branches toward the cross switch SWC1 is amplified and regenerated without providing an optical amplifier and an optical regenerator in the optical input path 18. For this reason, an optical packet composed of an optical signal having no waveform disturbance without loss of light intensity can be written in the loop optical path 16.
  • step S106 the switch control unit 12 turns on the parallel switch SWP1 and turns off the cross switch SWC2.
  • the optical packet input from the input terminal 14a is transmitted to the output terminal 14b by passing through the optical transmission line 14, and the rear tag detector RTD1 is set to a state in which the rear tag is not detected.
  • the optical signal that is input to the input end 14a of the optical transmission line 14 and branches toward the parallel switch SWP1 is amplified and reproduced without providing an optical amplifier and an optical regenerator in the optical transmission line 14. For this reason, an optical packet composed of an optical signal with no waveform disturbance without loss of light intensity can be guided to the output terminal 14.
  • step S200 it is determined in step S202 whether or not the store signal S is input from the outside.
  • step S204 the switch control unit 12 turns on the parallel switch SWP2 and turns off the cross switch SWC1.
  • the optical packet that circulates in the loop optical path 16 is held in the loop optical path 16, and the rear tag detection unit RTD2 is set to a state in which the rear tag is not detected.
  • the optical signal that circulates around the loop optical path 16 and branches toward the parallel switch SWP2 is amplified and regenerated without providing an optical amplifier and an optical regenerator in the loop optical path 16. For this reason, an optical packet composed of an optical signal having no waveform disturbance without loss of light intensity can be held in the loop optical path 16.
  • step S206 the switch control unit 12 turns off the parallel switch SWP1 and turns on the cross switch SWC2.
  • the optical packet that circulates in the loop optical path 16 is read to the output end 14b via the optical output path 20, and the rear tag detection unit RTD1 is set to a state in which the rear tag is not detected.
  • the optical signal that circulates in the loop optical path 16 and branches toward the cross switch SWC2 is amplified and regenerated without providing an optical amplifier and an optical regenerator in the optical output path 20.
  • the parallel switch SWP 1-2 and the cross switch SWC 1-2 having an optical signal amplification function and a waveform shaping function in addition to the switch function are connected to the loop optical path of the optical packet buffer 100.
  • the parallel switch SWP 1-2 and the cross switch SWC 1-2 having an optical signal amplification function and a waveform shaping function in addition to the switch function are connected to the loop optical path of the optical packet buffer 100.
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the optical switch and optical packet buffer of the present invention.
  • the optical packet buffer 100A has a memory unit 10 and a switch control unit 12.
  • the memory unit 10 and the switch control unit 12 are formed on a semiconductor substrate 200 (for example, an n-type InP substrate).
  • Memory unit 10 consists of optical transmission path 14, loop optical path 16, optical input path 18, optical output path 20, normal switch SWP1, SWP2, cross switch SWC1, SWC2, front tag detector FTD1, FTD2, and rear tag detector Parts RTD1 and RTD2.
  • the positional relationship among the front tag detectors FTD1, FTD2 and the rear tag detectors RTD1, RTD2 is different from that of the first embodiment.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the optical path length L1 from the front tag detector FTD1 to the cross switch SWC1 is larger than the optical path length 11 from the cross switch SWC1 to the rear tag detector RTD2.
  • the switch control unit 12 can control the operation of the cross switch SWC1 with a margin. For this reason, an optical packet that is input to the input end 14a of the optical transmission path 14 and branches toward the cross switch SWC1 can be reliably written to the loop optical path 16.
  • the rear tag detector RTD2 can quickly detect the rear tag. Therefore, the switch control unit 12 can quickly set the front tag detection unit FTD2 to a state where the front tag is not detected.
  • the optical path length L2 from the front tag detector FTD1 to the parallel switch SWP1 is larger than the optical path length 12 from the parallel switch SWP1 to the rear tag detector RTD1.
  • the optical path length L2 By setting the optical path length L2 to be relatively long, there is an allowance for the time from when the front tag is detected by the front tag detection unit FTD1 until the force parallel switch SWP1 is turned on and off. For this reason, the optical packet input from the input terminal 14a and branching toward the parallel switch SWP1 can be reliably guided to the output terminal 14b.
  • the rear tag detection unit RTD1 can quickly detect the rear tag. Therefore, the switch control unit 12 can quickly set the front tag detection unit FTD 1 to the state when the front tag is detected! /.
  • Front tag detection unit The optical path length L3 from FTD2 to the cross switch SWC2 is the cross switch
  • the optical path length from SWC2 to the rear tag detector RTDl is greater than 13.
  • the optical path length L4 from the front tag detector FTD2 to the parallel switch SWP2 is larger than the optical path length 14 from the parallel switch SWP2 to the rear tag detector RTD2.
  • the switch control unit 12 can control the operation of the parallel switch SWP2 with a margin. Therefore, an optical packet that circulates in the loop optical path 16 and branches toward the cross switch SWP2 can be reliably held in the loop optical path 16.
  • the rear tag detector RTD2 can quickly detect the rear tag. Therefore, the switch control unit 12 can quickly set the front tag detection unit FTD2 to a state where the front tag is not detected.
  • optical packets can be written, held, and read reliably, and the reliability of the optical packet buffer 100A can be improved. Furthermore, since the switch control unit 12 can be operated with a margin, the optical packet buffer 100A can be manufactured using a simple semiconductor manufacturing process. As a result, the cost of the optical packet buffer 100A can be reduced.
  • FIG. 10 shows a third embodiment of the optical switch and optical packet buffer of the present invention.
  • the same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the optical packet buffer 100B includes memory units 10a to LOn, an input switch 42, an output switch 44, and a switch control unit 46.
  • the memory units 10a to 10n are the same as the memory unit 10 of the first embodiment, and are controlled by the switch control unit 46. Is done.
  • the input switch 42 is provided at the input of the memory units 10a to 10n.
  • the input switch 42 is controlled by the switch control unit 46, and outputs an optical packet to which an external force is input to any one of the memory units 10a to lOn.
  • the output switch 44 is provided at the output of the memory unit 10a ⁇ : LOn.
  • the output switch 44 is controlled by the switch control unit 46, and selectively outputs one of the optical packets held in the memory units 10a to LOn to the outside.
  • the optical packet buffer 100B can hold a plurality of optical packets.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the input switch 42 is provided at the input of the memory unit 10a ⁇ : LOn
  • the intensity of the optical signal is reduced due to the branching of the optical packet by the input switch 42.
  • the waveform of the optical signal may be disturbed.
  • the intensity of the optical signal can be returned to a predetermined value by the cross switch SWC1 and the parallel switch SWP2, and the waveform of the optical signal can be shaped.
  • the loss of light intensity when an optical packet passes through the output switch 44 can be compensated by the parallel switch SWP1 and the cross switch SWC2. As a result, even when an optical packet buffer that holds a plurality of optical packets is configured, the optical packets can be reliably held without degrading the quality of the optical signal.
  • the parallel switch SWP1 and the cross switch SWC1 are formed at the branch point of the optical transmission path 14, and one of the two optical paths (the optical transmission path 14 and the optical input path 18) can be selected. May be substituted.
  • the parallel switches SWP1 and SWP2 and cross switches SWC1 and SWC2 are based on the quantum dot optical amplification.
  • a non-linear interferometer may be used.
  • the optical input path 18 and the optical output path 20 may intersect at the same layer on the semiconductor substrate 200, or may intersect at different layers. When intersecting at the same layer, the optical input path 18 and the optical output path 20 collide with each other at the intersection. However, it is possible to prevent the optical signal from leaking to one force and the other by crossing at a predetermined angle (for example, 45 degrees or more).
  • the present invention is applied to an optical switch and an optical packet buffer used in an optical transmission system that performs optical communication, optical switching, optical information processing, and the like.

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Abstract

　光パケットバッファは、光スイッチを光信号を入力端から出力端に伝達する伝達光路と、光信号を周回させるループ光路との間に設けることにより構成される。具体的には、入力端から入力された光信号は、第１パラレルスイッチまたは第１クロススイッチを介して出力端あるいはループ光路に導かれる。第２パラレルスイッチは、ループ光路内に配置される。ループ光路内を周回する光信号は、第２クロススイッチを介して出力端に導かれる。これらのスイッチは、光スイッチ、光増幅器および光再生器の機能を有している。このため、光パケットバッファに入力され、保存される光信号の品質を、特別の光増幅器および光再生器を設けることなく維持できる。この結果、高い性能を有する光パケットバッファを簡易に構成できる。

Description

明 細 書
光スィッチ及び光パケットバッファ
技術分野
[0001] 本発明は、光通信、光交換、光情報処理などを行う光伝送システムに使用される光 スィッチおよび光パケットバッファに関する。
背景技術
[0002] 電気信号を扱う伝送システムでは、複数のパケットが同時に同じ宛先にルーティン グされて衝突を起こす場合やルーティング先が輻輳を起こして ヽる場合に、パケット を一時的に保存し、衝突や輻輳が解消された後に送信する、いわゆるバッファリング が行われる。
光伝送システムにおいても光パケットのバッファリングが必要になる場合がある。従 来、光パケットのバッファリングは、双方向レーザや光ファイバループ等の技術を用い て行われている。また、例えば、特許文献 1では、光パケットバッファは、光パケットの 波長をシフトする波長シフタや波長抽出回路が挿入されたループ光導波路で構成さ れている。
特許文献 1：特許第 3558575号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] この種の従来の光パケットバッファでは、ループ光路に光パケットを入力するため、 あるいは、ループ光路力も光パケットを出力するために、光導波路を分岐させ、光導 波路上に分岐を制御するためのスィッチを設ける必要がある。一般に、光信号を 2つ に分岐する場合、それぞれ分岐先の光強度は 50%になる。また、光信号の強度は、 スィッチを通過することにより低下する。さらに、光信号は、分岐およびスィッチを通過 することにより、その波形が乱れる場合がある。
[0004] このため、従来の光パケットバッファでは、分岐の前または後に、光強度の損失を補 うための光増幅器を設ける必要があった。さらに、光信号の波形が乱れる場合には、 波形整形器 (光再生器)を挿入する必要があった。 本発明の目的は、光信号の品質を低下することなく光パケットを保持できる光パケ ットバッファおよびこの光パケットバッファを構成するための光スィッチを提供すること である。
課題を解決するための手段
[0005] 光スィッチは、外部から注入される電流により利得が変化し、入力信号の強度が低 い側および高い側において利得の変化率が相対的に小さくなる非線形な増幅特性 を有する光増幅器を用いて構成される。よって、光増幅器は、注入される電流に応じ て光信号の透過 Z非透過を切り替えると共に、光信号の強度を所定の値に増幅する ことができ、光信号の波形を整形できる。したがって、光スィッチは、スィッチの機能 だけでなぐ光増幅器と光再生器の機能を有している。
[0006] 光パケットバッファは、上述のスィッチを光信号を入力端から出力端に伝達する伝 達光路と、光信号を周回させるループ光路との間に設けることにより構成される。具 体的には、入力端力も入力された光信号は、第 1パラレルスィッチまたは第 1クロスス イッチを介して出力端あるいはループ光路に導かれる。第 2パラレルスィッチは、ルー プ光路内に配置される。ループ光路内を周回する光信号は、第 2クロススィッチを介 して出力端に導かれる。これらのスィッチは、上述したように、光スィッチ、光増幅器 および光再生器の機能を有している。このため、光パケットバッファに書き込まれ、保 持され、光パケットバッファから読み出される光信号の品質を、特別の光増幅器およ び光再生器を設けることなく維持できる。この結果、高い性能を有する光パケットバッ ファを簡易に構成できる。
発明の効果
[0007] 本発明の光スィッチおよび光パケットバッファにより、光信号の品質を低下すること なく光パケットを保持できる。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]本発明の光スィッチおよび光パケットバッファの第 1の実施形態を示すブロック 図である。
[図 2]量子ドット光増幅器の構造を示す断面図である。
[図 3]量子ドット光増幅器の増幅特性を示す説明図である。 [図 4]スィッチ制御部によって実行される割り込み処理の論理記述の一例を示す説明 図である。
[図 5]光スィッチおよび光パケットバッファの第 1の実施形態における割り込み動作を 示すフローチャートである。
[図 6]光スィッチおよび光パケットバッファの第 1の実施形態における割り込み動作を 示すフローチャートである。
[図 7]本発明の光スィッチおよび光パケットバッファの第 2の実施形態を示すブロック 図である。
[図 8]本発明の光スィッチおよび光パケットバッファの第 3の実施形態を示すブロック 図である。
発明を実施するための最良の形態
[0009] 以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図 1は、本発明の光スィッチおよび光パケットバッファの第 1の実施形態を示してい る。光パケットバッファ 100は半導体基板 200 (例えば、 n型 InP基板)上に形成され、 メモリ部 10およびスィッチ制御部 12を有している。メモリ部 10は、入力端 14aと出力 端 14bとを接続する光伝送路 14、光パケットを保持するループ光路 16、光伝送路 1 4からループ光路 16に光パケットを入力するための光入力路 18、ループ光路 16から 光伝送路 14に光パケットを出力するための光出力路 20、光伝送路 14に設けられた 第 1前部タグ検出部 FTD1、第 1パラレルスィッチ SWP1、後部タグ検出部 RTD1、 ループ光路 16に設けられた第 2前部タグ検出部 FTD2、第 2パラレルスィッチ SWP2 、第 2後部タグ検出部 RTD2、光入力路 18に設けられた第 1クロススィッチ SWC1、 および光出力路 20に設けられた第 2クロススィッチ SWC2を有している。
[0010] パラレルスィッチ SWP1、 SWP2、クロススィッチ SWC1、 SWC2は、非線形な増幅 特性 (詳細は図 3で説明）を有する量子ドット光増幅器を用いて構成され、スィッチ制 御部 12によって制御される。前部タグ検出部 FTD1、 FTD2は、光パケットの前部タ グを検出する。後部タグ検出部 RTD1、 RTD2は、光パケットの後部タグを検出する
[0011] スィッチ制御部 12は、前部タグ検出部 FTD1、 FTD2、後部タグ検出部 RTD1、 R TD2の検出結果に応じて、パラレルスィッチ SWP1、 SWP2、クロススィッチ SWC1、 SWC2のオン Zオフを切り替える機能を有している。このために、スィッチ制御部 12 は、光パケットのループ光路 16への書き込みあるいは保持要求を示すストア信号 Sと 、光パケットの出力端 14bへの読み出し要求を示すリード信号 Rとを外部から受ける。
[0012] ループ光路 16は、屈折率の大きいフォトニック結晶で構成される。また、式（1)に示 すように、ループ光路 16の光路長は、単一の光パケットに相当する光信号の光路長 Lと同程度である。ここで、式中の 1は光パケット長、 cは光信号の伝搬速度、 rはルー プ光路 12の屈折率、 Vは速度である。
L= (l-c) / (r-v) - - - (l)
例えば、 l= 1000bits、 c = 3. O X 108m/s, r= 300, v=40Gbits/sec (=40 X 109bitsZsec)とすると、光路長 L = 0. 025m ( = 25mm)となる。したがって、ル ープ光路 12は、半導体基板 200上に形成可能である。これにより、複数の光パケット ノ ッファ 100を半導体基板 200上に集積可能である。
[0013] 図 2は、パラレルスィッチ SWP1、 SWP2、クロススィッチ SWC1、 SWC2を構成す る量子ドット光増幅器の構造を示している。量子ドット光増幅器は、 n型 InP基板 22上 に、 In Al Ga As層 24 (以下、 InAlGaAs層）、 InAsSKドット層 26、 InAlGaA
0.52 0.24 0.24
s層 28、 InAsAKドット層 30、 InAlGaAs層 32、 p型 InP層 34を順次形成し、 p型 InP 層 34上に SiO層 36を介して開口部 36aを形成し、この開口部 36aを覆って電極 38
2
を形成することで形成される。また、上述した n型 InP基板 22の裏面には、接地され た電極 40が形成される。
[0014] 図 1に示したスィッチ制御部 12は、電極 38に注入される電流を第 1値 Z第 2値に切 り替えることで動作する。スィッチ制御部 12によって電流が第 1値に切り替えられたと きに、図の破線の円で示した位置に光パケットの伝送路が形成され、光パケットが透 過する。スィッチ制御部 12によって電流が第 2値に切り替えられたときに、図の破線 の円で示した位置に伝送路は形成されず、光パケットは透過しない。したがって、ノ ラレルスイッチ SWP1、 SWP2、クロススィッチ SWC1、 SWC2を、光パケットの透過 Z非透過を切り替えるスィッチとして機能させることができる。また、量子ドット光増幅 器の電気的な CR時定数は予め短く設定されるので、第 1値 Z第 2値の切り替えに応 じて、光パケットの透過 z非透過は遅れることなく行われる。
[0015] 図 3は、パラレルスィッチ SWP1、 SWP2、クロススィッチ SWC1、 SWC2を構成す る量子ドット光増幅器の増幅特性 (実線)を示している。図の破線は、比較例として、 量子ドット光増幅器の増幅特性が線形である場合を示す。
図に示すように、量子ドット光増幅器は、強度 Pinが低い側および高い側において 、利得 Gの変化率が相対的に小さくなる非線形な増幅特性を有している。したがって 、量子ドット光増幅器は、スィッチ制御部 12によって電流が第 1値に切り替えられたと きに、光パケットを透過させると共に、光信号の強度を所定の値に増幅する増幅処理 (Reamplification)と、光信号の波形を整形する処理（Reshaping)とを行うことができき る。すなわち、パラレルスィッチ SWP1、 SWP2、クロススィッチ SWC1、 SWC2は、ス イッチの機能だけでなぐ光増幅器と光再生器の機能を有している。
[0016] よって、光伝送路 14の入力端 14aに入力され、パラレルスィッチ SWP1またはクロ ススィッチ S WC 1に向けて分岐する光信号は、光伝送路 14ある ヽは光入力路 18に 光増幅器および光再生器を設けることなく増幅および再生される。これにより、光強 度の損失がなぐ波形の乱れのない光信号で構成される光パケットを、ループ光路 1 6内に保持できる。さらに、ループ光路 16内を周回することで保持され、パラレルスィ ツチ SWP2またはクロススィッチ SWC2に向けて分岐する光信号は、ループ光路 16 あるいは光出力路 20に光増幅器および光再生器を設けることなく増幅および再生さ れる。これにより、光強度の損失がなぐ波形の乱れのない光信号で構成される光パ ケットを、ループ光路 16から出力できる。
[0017] 図 4は、スィッチ制御部 12によって実行される割り込み処理の論理記述の一例を示 している。図の論理記述 1〜4において、変数 FTD1、 FTD2は、前部タグ検出部 FT Dl、 FTD2によって前部タグがそれぞれ検出されたカゝ否かの状態を示す。例えば、 変数 FTD1 = 1は、前部タグ検出部 FTD1によって前部タグが検出された状態を示 す。変数 FTD1 = 0は、前部タグ検出部 FTD1によって前部タグが検出されていない 状態を示す。
[0018] 変数 RTD1、 RTD2は、後部タグ検出部 RTD1、 RTD2によって後部タグがそれぞ れ検出されたか否かの状態を示す。例えば、変数 RTD1 = 1は、後部タグ検出部 RT Dlによって後部タグが検出された状態を示す。変数 RTD1 = 0は、後部タグ検出部 RTD1によって後部タグが検出されて ヽな 、状態を示す。
変数 FNS = Sは、スィッチ制御部 12にストア信号 Sが入力された状態を示す。変数 THRU = 0は、スィッチ制御部 12によってパラレルスィッチ SWP 1またはパラレルス イッチ SWP2がオフされ、クロススィッチ SWC1またはクロススィッチ SWC2がオンさ れた状態を示す。一方、 THRU= 1は、スィッチ制御部 12によってパラレルスィッチ SWP1またはパラレルスィッチ SWP2がオンされ、クロススィッチ SWC1またはクロス スィッチ SWC2がオフされた状態を示す。
[0019] 図 5は、図 4に示した論理記述 1に応じたスィッチ制御部 12および光パケットバッフ ァ 100の動作を示している。この動作は、光パケットバッファ 100への光パケットの書 き込み動作を示している。ステップ S 100において、前部タグ検出部 FTD1により光 パケットの前部タグが検出されると、ステップ S102において、外部力もストア信号 Sが 入力されたカゝ否かが判定される。ストア信号 Sが入力された場合、ステップ S104にお いて、スィッチ制御部 12は、パラレルスィッチ SWP2をオフし、クロススィッチ SWC1 をオンする。これにより、入力端 14aから入力された光パケットは、光入力路 18を介し てループ光路 16に書き込まれ、後部タグ検出部 RTD2は、後部タグが検出されてい ない状態に設定される。このように、光伝送路 14の入力端 14aに入力され、クロスス イッチ SWC1に向けて分岐する光信号は、光入力路 18に光増幅器および光再生器 を設けることなく増幅および再生される。このため、光強度の損失がなぐ波形の乱れ のない光信号で構成される光パケットを、ループ光路 16内に書き込むことができる。
[0020] 一方、ステップ S102でリード信号 Rが入力された場合、ステップ S106において、ス イッチ制御部 12は、パラレルスィッチ SWP1をオンし、クロススィッチ SWC2をオフす る。これにより、入力端 14aから入力された光パケットは、光伝送路 14を通過すること で出力端 14bに伝達され、後部タグ検出部 RTD1は、後部タグが検出されていない 状態に設定される。このように、光伝送路 14の入力端 14aに入力され、パラレルスィ ツチ SWP1に向けて分岐する光信号は、光伝送路 14に光増幅器および光再生器を 設けることなく増幅および再生される。このため、光強度の損失がなぐ波形の乱れの ない光信号で構成される光パケットを、出力端 14に導くことができる。 [0021] 図 6は、図 4に示した論理記述 2に応じたスィッチ制御部 12および光パケットバッフ ァ 100の動作を示している。この動作は、ループ光路 16を周回する光パケットの保持 および読み出し動作を示している。ステップ S200において、前部タグ検出部 FTD2 により光パケットの前部タグが検出されると、ステップ S202において、外部からストア 信号 Sが入力された力否かが判定される。ストア信号 Sが入力された場合、ステップ S 204において、スィッチ制御部 12は、パラレルスィッチ SWP2をオンし、クロススイツ チ SWC1をオフする。これにより、ループ光路 16を周回する光パケットは、ループ光 路 16内に保持され、後部タグ検出部 RTD2は、後部タグが検出されていない状態に 設定される。このように、ループ光路 16を周回し、パラレルスィッチ SWP2に向けて分 岐する光信号は、ループ光路 16に光増幅器および光再生器を設けることなく増幅お よび再生される。このため、光強度の損失がなぐ波形の乱れのない光信号で構成さ れる光パケットを、ループ光路 16内に保持することができる。
[0022] 一方、ステップ S202でリード信号 Rが入力された場合、ステップ S206において、ス イッチ制御部 12は、パラレルスィッチ SWP1をオフし、クロススィッチ SWC2をオンす る。これにより、ループ光路 16を周回する光パケットは、光出力路 20を介して出力端 14bに読み出され、後部タグ検出部 RTD1は、後部タグが検出されていない状態に 設定される。このように、ループ光路 16内を周回し、クロススィッチ SWC2に向けて分 岐する光信号は、光出力路 20に光増幅器および光再生器を設けることなく増幅およ び再生される。これにより、光強度の損失がなぐ波形の乱れのない光信号で構成さ れる光パケットを、ループ光路 16から読み出すことができる。
[0023] 以上、第 1の実施形態では、スィッチ機能に加えて光信号の増幅機能および波形 整形機能を有するパラレルスィッチ SWP 1— 2、クロススィッチ SWC 1—2を、光パケ ットバッファ 100のループ光路 16上および光伝送路 14上に設けることにより、光パケ ットを構成する光信号の光強度が低下することを防止でき、波形が乱れることを防止 できる。この結果、光信号の品質を低下させることなぐ光パケットバッファ 100に光パ ケットを書き込むことができ、書き込んだ光パケットを保持でき、保持されている光パ ケットを読み出すことができる。
[0024] 図 7は、本発明の光スィッチおよび光パケットバッファの第 2の実施形態を示してい る。第 1の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同じ符号を付し、詳細 な説明を省略する。光パケットバッファ 100Aは、メモリ部 10およびスィッチ制御部 12 を有している。メモリ部 10およびスィッチ制御部 12は、半導体基板 200 (例えば、 n型 InP基板)上に形成される。メモリ部 10は、光伝送路 14、ループ光路 16、光入力路 1 8、光出力路 20、ノ ラレルスイッチ SWP1、 SWP2、クロススィッチ SWC1、 SWC2、 前部タグ検出部 FTD1、 FTD2、後部タグ検出部 RTD1、 RTD2を有している。この 実施形態では、前部タグ検出部 FTD1、 FTD2、後部タグ検出部 RTD1、 RTD2の 位置関係が、第 1の実施形態と相違している。その他の構成は、第 1の実施形態と同 じである。
[0025] 前部タグ検出部 FTD1からクロススィッチ SWC1までの光路長 L1は、クロススィッチ SWC1から後部タグ検出部 RTD2までの光路長 11より大きい。光路長 L1を相対的に 長くすることで、前部タグ検出部 FTD1によって前部タグが検出されて力 クロススィ ツチ SWC1がオン Zオフするまでの時間に余裕ができる。よって、スィッチ制御部 12 は、余裕を持ってクロススィッチ SWC1の動作を制御できる。このため、光伝送路 14 の入力端 14aに入力され、クロススィッチ SWC1に向けて分岐する光パケットを、ル ープ光路 16に確実に書き込むことができる。さらに、光路長 11を相対的に短くするこ とで、後部タグ検出部 RTD2は後部タグを速やかに検出できる。このため、スィッチ制 御部 12は、前部タグ検出部 FTD2を前部タグが検出されていない状態に速やかに 設定できる。
前部タグ検出部 FTD1からパラレルスィッチ SWP1までの光路長 L2は、パラレルスィ ツチ SWP1から後部タグ検出部 RTD1までの光路長 12より大きい。光路長 L2を相対 的に長くすることで、前部タグ検出部 FTD1によって前部タグが検出されて力 パラ レルスィッチ SWP1がオン Zオフするまでの時間に余裕ができる。このため、入力端 14aから入力され、パラレルスィッチ SWP1に向けて分岐する光パケットを、出力端 1 4bに確実に導くことができる。さらに、光路長 12を相対的に短くすることで、後部タグ 検出部 RTD1は後部タグを速やかに検出できる。このため、スィッチ制御部 12は、前 部タグ検出部 FTD 1を前部タグが検出されて!/、な 、状態に速やかに設定できる。
[0026] 前部タグ検出部 FTD2からクロススィッチ SWC2までの光路長 L3は、クロススィッチ SWC2から後部タグ検出部 RTDlまでの光路長 13より大きい。光路長 L3を相対的に 長くすることで、前部タグ検出部 FTD2によって前部タグが検出されて力 クロススィ ツチ SWC2がオン Zオフするまでの時間に余裕ができる。よって、スィッチ制御部 12 は、余裕を持ってクロススィッチ SWC2の動作を制御できる。このため、ループ光路 1 6内を周回し、クロススィッチ SWC2に向けて分岐する光パケットを、出力端 14bに確 実に読み出すことができる。さらに、光路長 13を相対的に短くすることで、後部タグ検 出部 RTD1は後部タグを速やかに検出できる。このため、スィッチ制御部 12は、前部 タグ検出部 FTD2を前部タグが検出されていない状態に速やかに設定できる。
[0027] 前部タグ検出部 FTD2からパラレルスィッチ SWP2までの光路長 L4は、パラレルス イッチ SWP2から後部タグ検出部 RTD2までの光路長 14より大き 、。光路長 L4を相 対的に長くすることで、前部タグ検出部 FTD2によって前部タグが検出されてからパ ラレルスイッチ SWP2がオン Zオフするまでの時間に余裕ができる。よって、スィッチ 制御部 12は、余裕を持ってパラレルスィッチ SWP2の動作を制御できる。このため、 ループ光路 16内を周回し、クロススィッチ SWP2に向けて分岐する光パケットを、ル ープ光路 16内に確実に保持することができる。さらに、光路長 14を相対的に短くする ことで、後部タグ検出部 RTD2は後部タグを速やかに検出できる。このため、スィッチ 制御部 12は、前部タグ検出部 FTD2を前部タグが検出されていない状態に速やか に設定できる。
以上により、第 2の実施形態では、光パケットの書き込み、保持、読み出しを確実に 実施でき、光パケットバッファ 100Aの信頼性を向上できる。さらに、スィッチ制御部 1 2を余裕を持って動作させることができるため、光パケットバッファ 100Aを簡易な半 導体製造プロセスを用いて製造することが可能になる。この結果、光パケットバッファ 100Aのコストを削減できる。
[0028] 図 10は、本発明の光スィッチおよび光パケットバッファの第 3の実施形態を示して いる。第 1の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同じ符号を付し、詳 細な説明を省略する。光パケットバッファ 100Bは、メモリ部 10a〜： LOn、入力スィッチ 42、出力スィッチ 44およびスィッチ制御部 46を有している。メモリ部 10a〜10nは、 それぞれ第 1の実施形態のメモリ部 10と同じであり、スィッチ制御部 46によって制御 される。
[0029] 入力スィッチ 42は、メモリ部 10a〜10nの入力に設けられる。入力スィッチ 42は、ス イッチ制御部 46によって制御され、外部力も入力される光パケットをメモリ部 10a〜l Onのいずれかに出力する。出力スィッチ 44は、メモリ部 10a〜： LOnの出力に設けら れる。出力スィッチ 44は、スィッチ制御部 46によって制御され、メモリ部 10a〜： LOnに 保持されている光パケットのいずれかを選択的に外部に出力する。これにより、光パ ケットバッファ 100Bは、複数の光パケットを保持できる。
以上、第 3の実施形態では、第 1の実施形態と同様な効果を得ることができる。さらに 、入力スィッチ 42が、メモリ部 10a〜： LOnの入力に設けられる場合、入力スィッチ 42 による光パケットの分岐により、光信号の強度が低下する。また、光信号の波形が乱 れる場合がある。この場合にも、クロススィッチ SWC1およびパラレルスィッチ SWP2 により、光信号の強度を所定の値に戻すことができ、光信号の波形を整形できる。さ らに、光パケットが出力スィッチ 44を通過するときの光強度の損失を、パラレルスイツ チ SWP1およびクロススィッチ SWC2により補償できる。これにより、複数の光パケット を保持する光パケットバッファを構成する場合にも、光信号の品質を低下することなく 光パケットを確実に保持できる。
[0030] なお、パラレルスィッチ SWP1およびクロススィッチ SWC1は、光伝送路 14の分岐 点に形成され、 2つの光路 (光伝送路 14および光入力路 18)のいずれかを選択可能 な 1つの光スィッチで代替されてもよい。
パラレルスィッチ SWP1、 SWP2およびクロススィッチ SWC1、 SWC2は、量子ドット 光増幅 に ら 、 TOAD (Telahertz optical asymmetric demultiplexerノ、 Symmetn c Mach— Zehnder、 XPM— SOA、 XGM— SOAゝ Delayed— Interferenceゝ UNI(Ultrafa st Nonlinear Interferometer)を用いて構成されてもよい。
[0031] 光入力路 18および光出力路 20は、半導体基板 200上の同じ層で交差させてもよく 、違う層で交差させてもよい。同じ層で交差させる場合、光入力路 18および光出力 路 20は、交差部で互いに衝突する。しかし、所定の角度 (例えば、 45度以上)で交 差させることで、光信号が一方力 他方に漏れることを防止できる。
以上、本発明について詳細に説明してきたが、上記の実施形態及びその変形例は 発明の一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本発明を逸脱しな い範囲で変形可能であることは明らかである。
産業上の利用可能性
本発明は、光通信、光交換、光情報処理などを行う光伝送システムに使用される光 スィッチおよび光パケットバッファに適用される。

Claims

請求の範囲
[1] 外部力 注入される電流により利得が変化し、入力信号の強度が低い側および高 い側において利得の変化率が相対的に小さくなる非線形な増幅特性を有する光増 幅器を用い、注入する電流を第 1値 Z第 2値に切り替えることで、光信号の透過 Z非 透過を切り替えることを特徴とする光スィッチ。
[2] 請求項 1記載の光スィッチにおいて、
前記光増幅器は、量子ドット半導体光再生増幅器として構成されることを特徴とす る光スィッチ。
[3] 光信号を入力端から出力端に伝達する伝達光路と、
光信号を周回させることで光信号を記憶するループ光路と、
前記入力端力 入力された光信号を前記出力端に導くための第 1パラレルスィッチ と、
前記ループ光路内に配置された第 2パラレルスィッチと、
前記入力端から入力された光信号を前記ループ光路に導くための第 1クロススイツ チと、
前記ループ光路内を周回する光信号を前記出力端に導くための第 2クロススィッチ とを備え、
前記各第 1 第 2パラレルスィッチおよび前記各第 1 第 2クロススィッチは、外部 力 注入される電流により利得が変化し、入力信号の強度が低 、側および高 、側に おいて利得の変化率が相対的に小さくなる非線形な増幅特性を有する光増幅器を 用いた光スィッチであり、注入する電流を第 1値 Z第 2値に切り替えることで、光信号 の透過 Z非透過が切り替えられることを特徴とする光パケットバッファ。
[4] 請求項 3記載の光パケットバッファにおいて、
前記ループ光路は、半導体基板上に形成されたフォトニック結晶により構成される ことを特徴とする光パケットバッファ。
[5] 請求項 3記載の光パケットバッファにおいて、
前記入力端と前記第 1パラレルスィッチおよび前記第 1クロススィッチとの間に設け られ、前記入力端に供給される光パケットの前部タグを検出する第 1前部タグ検出部 と、
前記ループ光路における前記第 2パラレルスィッチの入力側に設けられ、前記ルー プ光路を周回する光パケットの前部タグを検出する第 2前部タグ検出部と、
前記第 1パラレルスィッチおよび前記第 2クロススィッチと前記出力端との間に設け られ、前記出力端力 出力される光パケットの後部タグを検出する第 1後部タグ検出 部と、
前記ループ光路における前記第 2パラレルスィッチの出力側に設けられ、前記ルー プ光路を周回する光パケットの後部タグを検出する第 2後部タグ検出部と、
前記第 1および第 2前部タグ検出部、前記第 1および第 2後部タグ検出部の検出結 果に応じて、前記第 1および第 2パラレルスィッチ、前記第 1および第 2クロススィッチ のオン Zオフを切り替えるスィッチ制御部とを備えることを特徴とする光パケットバッフ ァ。
[6] 請求項 5記載の光パケットバッファにおいて、
前記スィッチ制御部は、
光パケットを前記ループ光路に書き込む場合、前記第 1前部タグ検出部により前記 前部タグが検出されたときに、前記第 1クロススィッチをオンし、前記第 2パラレルスィ ツチを才フし、
光パケットを前記ループ光路内に保持する場合、前記第 2前部タグ検出部により前 記前部タグが検出されたときに、前記第 2パラレルスィッチをオンし、前記第 1クロスス イッチを才フし、
光パケットを前記ループ光路から読み出す場合、前記第 2前部タグ検出部により前 記前部タグが検出されたときに、前記第 2クロススィッチをオンし、前記第 1パラレルス イッチをオフすることを特徴とする光パケットバッファ。
[7] 請求項 5記載の光パケットバッファにおいて、
前記第 1前部タグ検出部から前記第 1クロススィッチまでの光路長は、前記第 1クロ ススィッチ力も前記第 2後部タグ検出部までの光路長より大きいことを特徴とする光パ ケッ卜ノ ッファ。
[8] 請求項 5記載の光パケットバッファにおいて、 前記第 1前部タグ検出部から前記第 1パラレルスィッチまでの光路長は、前記第 1 ノ レルスィッチ力も前記第 1後部タグ検出部までの光路長より大きいことを特徴とす る光パケットバッファ。
[9] 請求項 5記載の光パケットバッファにおいて、
前記第 2前部タグ検出部から前記第 2パラレルスィッチまでの光路長は、前記第 2 ノ レルスィッチ力も前記第 2後部タグ検出部までの光路長より大きいことを特徴とす る光パケットバッファ。
[10] 請求項 5記載の光パケットバッファにおいて、
前記第 2前部タグ検出部から前記第 2クロススィッチまでの光路長は、前記第 2クロ ススィッチ力も前記第 1後部タグ検出部までの光路長より大きいことを特徴とする光パ ケッ卜ノ ッファ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004046446A2 (en) * 2002-11-15 2004-06-03 Milliken & Company Fabric with floating yarn having internal connecting elements

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AKIYAMA T. ET AL.: "Nonlinear Gain Dynamics in Quantum-Dot Optical Amplifiers and Its Application to Optical Communication Devices", IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS, vol. 37, no. 8, 2001, pages 1059 - 1065, XP001111726 *
LANGENHORST R. ET AL.: "Fiber Loop Optical Buffer", JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, vol. 14, no. 3, 1996, pages 324 - 335, XP000586117 *

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