JP2000321512A - テストポートを備えた光スイッチ - Google Patents
テストポートを備えた光スイッチInfo
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】光スイッチの性能を正確かつ経済的にテスト
し、較正し、モニタするシステム及び方法の提供。 【解決手段】複数の交差する光路（１４，１６，１８，
２２，２４，２６，２８，３２）と、複数の交差点スイ
ッチ素子（１２）と、２つの光路の前記交差点の第２の
側に前記交差点スイッチ素子を配置することによって構
成された、コアマトリックス（１１）に追加されるテス
ト行（６０）及びテスト列（５０）を構成する複数の第
２のタイプの光スイッチポイント（５５）と、テスト行
及びテスト列に光学的に結合されたテスト入力（５６）
及びテスト出力（５７）とを含む光スイッチ（７０）を
提供する。
し、較正し、モニタするシステム及び方法の提供。 【解決手段】複数の交差する光路（１４，１６，１８，
２２，２４，２６，２８，３２）と、複数の交差点スイ
ッチ素子（１２）と、２つの光路の前記交差点の第２の
側に前記交差点スイッチ素子を配置することによって構
成された、コアマトリックス（１１）に追加されるテス
ト行（６０）及びテスト列（５０）を構成する複数の第
２のタイプの光スイッチポイント（５５）と、テスト行
及びテスト列に光学的に結合されたテスト入力（５６）
及びテスト出力（５７）とを含む光スイッチ（７０）を
提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、光スイッ
チに関するものであり、とりわけ、テストポートを備え
た光スイッチに関するものである。
チに関するものであり、とりわけ、テストポートを備え
た光スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通信テクノロジは、過去数年の間に大幅
に進歩した。今日、多くの情報は光通信ファイバによっ
て伝送されている。光ファイバテクノロジとして知られ
るこのテクノロジによって、現在では、毎秒何十億（１
０9）を超えるビットの情報を転送することが可能にな
る。このテクノロジのこの光通信を可能にする部分は、
光ファイバに光を送り込み、その光を適正にスイッチす
る能力である。一般に、いくつかの光ファイバが組み合
わせられて、光ファイバケーブルをなしている。光ファ
イバケーブルは、長距離にわたって多くの個別信号を伝
送している場合、それらの信号を他の光ファイバケーブ
ルにスイッチする能力を備える必要はない。網状の光フ
ァイバケーブルインフラストラクチャは、世界中に延び
ている。前記網の所定の場所に、１つの光ファイバケー
ブルからもう１つの光ファイバケーブルに光信号をスイ
ッチする能力を備えていることが望ましい。一般的な光
ファイバケーブルは、例えば、リボン構造をなすように
互いに結合された複数の個別光ファイバから構成するこ
とが可能である。典型的な光ファイバリボンケーブルに
は、３２の個別光ファイバを含むことが可能である。各
光ファイバ毎に、１つの信号を伝送することもできる
し、あるいは、多色光を利用することにより、多くの信
号を多重化して、単一光ファイバに送り込むことが可能
な、稠密波長分割多重化（ＤＷＤＭ：Ｄｅｎｓｅ Ｗａ
ｖｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）
の場合、各光ファイバ毎に、それぞれの色が単一信号を
搬送する複数色（波長）の光を伝送することも可能であ
る。
に進歩した。今日、多くの情報は光通信ファイバによっ
て伝送されている。光ファイバテクノロジとして知られ
るこのテクノロジによって、現在では、毎秒何十億（１
０9）を超えるビットの情報を転送することが可能にな
る。このテクノロジのこの光通信を可能にする部分は、
光ファイバに光を送り込み、その光を適正にスイッチす
る能力である。一般に、いくつかの光ファイバが組み合
わせられて、光ファイバケーブルをなしている。光ファ
イバケーブルは、長距離にわたって多くの個別信号を伝
送している場合、それらの信号を他の光ファイバケーブ
ルにスイッチする能力を備える必要はない。網状の光フ
ァイバケーブルインフラストラクチャは、世界中に延び
ている。前記網の所定の場所に、１つの光ファイバケー
ブルからもう１つの光ファイバケーブルに光信号をスイ
ッチする能力を備えていることが望ましい。一般的な光
ファイバケーブルは、例えば、リボン構造をなすように
互いに結合された複数の個別光ファイバから構成するこ
とが可能である。典型的な光ファイバリボンケーブルに
は、３２の個別光ファイバを含むことが可能である。各
光ファイバ毎に、１つの信号を伝送することもできる
し、あるいは、多色光を利用することにより、多くの信
号を多重化して、単一光ファイバに送り込むことが可能
な、稠密波長分割多重化（ＤＷＤＭ：Ｄｅｎｓｅ Ｗａ
ｖｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）
の場合、各光ファイバ毎に、それぞれの色が単一信号を
搬送する複数色（波長）の光を伝送することも可能であ
る。
【０００３】ある方向から別の方向に光の経路指定をす
ることが可能な光スイッチが、わずかの間に知れわたる
ようになった。譲受人が同じである、Ｆｏｕｑｕｅｔ他
に与えられた米国特許第５，６９９，４６２号には、光
スイッチ素子が、２つの光導波路の交差点に配置される
新しいタイプの光スイッチが開示されている。光スイッ
チ素子内におけるある材料の状態に応じて、光は、スイ
ッチ素子を透過して、もとの導波路を軸方向に進み続け
るか、あるいは、スイッチ素子に反射されて、もとの導
波路と交差する導波路に送り込まれる。スイッチ素子に
は、透過状態の場合、屈折率が導波路の屈折率とほぼ等
しくなり、従って、導波路内の光がスイッチ素子を通過
できるようにする材料が充填されている。スイッチ素子
内における前記材料の状態は、スイッチ素子内のヒータ
等の働きによって、スイッチ素子内においてガスすなわ
ち気泡を生じるように、変化させることが可能である。
スイッチ素子内に存在する間、気泡によって、導波路と
スイッチ素子の間に屈折率の不整合が生じ、このため、
導波路内の光が反射されて、交差導波路に送り込まれ
る。この状態は、反射状態として知られている。このス
イッチ素子の望ましい実施態様及び多くの代替実施態様
の働きについては、引用することにより本明細書の一部
をなすものとする、譲受人が同じである、Ｆｏｕｑｕｅ
ｔ他に与えられた米国特許第５，６９９，４６２号に詳
述されている。
ることが可能な光スイッチが、わずかの間に知れわたる
ようになった。譲受人が同じである、Ｆｏｕｑｕｅｔ他
に与えられた米国特許第５，６９９，４６２号には、光
スイッチ素子が、２つの光導波路の交差点に配置される
新しいタイプの光スイッチが開示されている。光スイッ
チ素子内におけるある材料の状態に応じて、光は、スイ
ッチ素子を透過して、もとの導波路を軸方向に進み続け
るか、あるいは、スイッチ素子に反射されて、もとの導
波路と交差する導波路に送り込まれる。スイッチ素子に
は、透過状態の場合、屈折率が導波路の屈折率とほぼ等
しくなり、従って、導波路内の光がスイッチ素子を通過
できるようにする材料が充填されている。スイッチ素子
内における前記材料の状態は、スイッチ素子内のヒータ
等の働きによって、スイッチ素子内においてガスすなわ
ち気泡を生じるように、変化させることが可能である。
スイッチ素子内に存在する間、気泡によって、導波路と
スイッチ素子の間に屈折率の不整合が生じ、このため、
導波路内の光が反射されて、交差導波路に送り込まれ
る。この状態は、反射状態として知られている。このス
イッチ素子の望ましい実施態様及び多くの代替実施態様
の働きについては、引用することにより本明細書の一部
をなすものとする、譲受人が同じである、Ｆｏｕｑｕｅ
ｔ他に与えられた米国特許第５，６９９，４６２号に詳
述されている。
【０００４】２つの導波路セグメントの交差点に配置さ
れると、上述の光スイッチ素子の１つによって、光スイ
ッチポイントが構成され、これを利用して、複数の光フ
ァイバの信号をスイッチすることが可能になる。光スイ
ッチポイントは、さらに、スイッチングマトリックスを
構成するように構成することが可能である。例えば、３
２行の光スイッチポイントと３２列の光スイッチポイン
トによって構成される、３２×３２のマトリックスをな
すように構成する場合、３２の光ファイバリボンケーブ
ルを３２の入力ラインに接続し、別の３２の光ファイバ
リボンケーブルを３２の入力ラインと交差する３２の出
力ラインに接続することが可能である。スイッチ素子
は、各光スイッチポイントに配置されるので、３２の入
力ラインの任意の１つを３２の出力ラインの任意の１つ
にスイッチすることが可能である。こうして、光信号を
ある光ファイバケーブルから別の光ファイバケーブルに
送り込むことが可能になるので、結果として、コンパク
トな光スイッチが得られる。
れると、上述の光スイッチ素子の１つによって、光スイ
ッチポイントが構成され、これを利用して、複数の光フ
ァイバの信号をスイッチすることが可能になる。光スイ
ッチポイントは、さらに、スイッチングマトリックスを
構成するように構成することが可能である。例えば、３
２行の光スイッチポイントと３２列の光スイッチポイン
トによって構成される、３２×３２のマトリックスをな
すように構成する場合、３２の光ファイバリボンケーブ
ルを３２の入力ラインに接続し、別の３２の光ファイバ
リボンケーブルを３２の入力ラインと交差する３２の出
力ラインに接続することが可能である。スイッチ素子
は、各光スイッチポイントに配置されるので、３２の入
力ラインの任意の１つを３２の出力ラインの任意の１つ
にスイッチすることが可能である。こうして、光信号を
ある光ファイバケーブルから別の光ファイバケーブルに
送り込むことが可能になるので、結果として、コンパク
トな光スイッチが得られる。
【０００５】上述の光スイッチに関する欠点の１つは、
通常、スイッチの動作中は、スイッチ素子のそれぞれを
テストすることができないという点である。
通常、スイッチの動作中は、スイッチ素子のそれぞれを
テストすることができないという点である。
【０００６】さらに、上述の光スイッチに関するもう１
つの欠点は、スイッチ素子の製造中におけるプロセス変
動、及び、動作中における圧力変化のために、セットア
ップ中に較正を行い、動作中に、各スイッチ素子につい
て、ヒータ電圧及び電流をモニタして、最適なサイズの
気泡を構成し、維持することができるようにしなければ
ならないという点である。気泡が小さすぎると、光の適
正なスイッチングが行えないし、気泡が大きすぎると、
気泡が漏れ出すか、あるいは、ヒータが故障する可能性
がある。このマトリックススイッチ構成によってこの較
正を実施するには、Ｎ個の較正された光源と、Ｍ個の較
正された受光器を備えることが必要になる。スイッチの
寸法がＮ＝３２及びＭ＝３２に近づくと、使用中に較正
及びモニタを実施するこの構成は、ひどくコストが高く
つくことになる。
つの欠点は、スイッチ素子の製造中におけるプロセス変
動、及び、動作中における圧力変化のために、セットア
ップ中に較正を行い、動作中に、各スイッチ素子につい
て、ヒータ電圧及び電流をモニタして、最適なサイズの
気泡を構成し、維持することができるようにしなければ
ならないという点である。気泡が小さすぎると、光の適
正なスイッチングが行えないし、気泡が大きすぎると、
気泡が漏れ出すか、あるいは、ヒータが故障する可能性
がある。このマトリックススイッチ構成によってこの較
正を実施するには、Ｎ個の較正された光源と、Ｍ個の較
正された受光器を備えることが必要になる。スイッチの
寸法がＮ＝３２及びＭ＝３２に近づくと、使用中に較正
及びモニタを実施するこの構成は、ひどくコストが高く
つくことになる。
【０００７】従って、光スイッチマトリックスの性能を
テストし、較正し、モニタする方法を備えることが望ま
しい。
テストし、較正し、モニタする方法を備えることが望ま
しい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光ス
イッチの性能を正確かつ経済的にテストし、較正し、モ
ニタするシステム及び方法を提供することにある。
イッチの性能を正確かつ経済的にテストし、較正し、モ
ニタするシステム及び方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】アーキテクチャに関し
て、本発明は、複数の交差する光路と、複数の交差点ス
イッチ素子を含んでおり、複数の交差点スイッチ素子の
それぞれが、２つの光路の交差点に関連していて、各交
差点スイッチ素子と２つの光路の各交差点によって、光
スイッチポイントが構成されている、光スイッチとして
概念化することが可能である。複数の交差点スイッチ素
子のそれぞれは、２つの光路の交差点の第１の側に配置
されると、第１のタイプの光スイッチポイントを構成す
ることになり、複数の第１のタイプの光スイッチポイン
トによって、交差点スイッチ素子が反射状態にある場
合、第１のタイプの光スイッチポイントのそれぞれに入
射する光を反射可能にする、コアマトリックスが構成さ
れる。コアマトリックスには、複数の行及び複数の列が
含まれている。また、コアマトリックスに追加されるテ
スト行及びテスト列を構成する複数の第２のタイプの光
スイッチポイントも含まれており、複数の第２のタイプ
の光スイッチポイントは、それぞれ、２つの光路の交差
点の第２の側に交差点スイッチ素子を配置することによ
って構成される。テスト入力及びテスト出力が、テスト
列及びテスト行に光学的に結合されている。
て、本発明は、複数の交差する光路と、複数の交差点ス
イッチ素子を含んでおり、複数の交差点スイッチ素子の
それぞれが、２つの光路の交差点に関連していて、各交
差点スイッチ素子と２つの光路の各交差点によって、光
スイッチポイントが構成されている、光スイッチとして
概念化することが可能である。複数の交差点スイッチ素
子のそれぞれは、２つの光路の交差点の第１の側に配置
されると、第１のタイプの光スイッチポイントを構成す
ることになり、複数の第１のタイプの光スイッチポイン
トによって、交差点スイッチ素子が反射状態にある場
合、第１のタイプの光スイッチポイントのそれぞれに入
射する光を反射可能にする、コアマトリックスが構成さ
れる。コアマトリックスには、複数の行及び複数の列が
含まれている。また、コアマトリックスに追加されるテ
スト行及びテスト列を構成する複数の第２のタイプの光
スイッチポイントも含まれており、複数の第２のタイプ
の光スイッチポイントは、それぞれ、２つの光路の交差
点の第２の側に交差点スイッチ素子を配置することによ
って構成される。テスト入力及びテスト出力が、テスト
列及びテスト行に光学的に結合されている。
【００１０】本発明は、複数の交差する光路と、複数の
光路のそれぞれの交差点に配置された交差点スイッチ素
子を含んでおり、交差点スイッチ素子が、２つの光路の
交差点の第１の側に配置されて、第１のタイプの光スイ
ッチポイントを構成し、複数の第１のタイプの光スイッ
チポイントが、コアマトリックスをなすように構成され
ており、コアマトリックスが、複数の行と複数の列を備
えている、光スイッチマトリックスの部材である光スイ
ッチをテストするための方法として概念化することも可
能である。この方法には、それぞれが、２つの光路の前
記交差点の第２の側に交差点スイッチ素子を配置するこ
とによって構成される、マトリックスのテスト行とテス
ト列を構成する複数の第２のタイプの光スイッチポイン
トを、複数の第１のタイプの光スイッチポイントに追加
するステップと、第１のタイプの光スイッチポイントの
少なくとも１つ、テスト行における第２のタイプの光ス
イッチポイントの少なくとも１つ、及び、テスト列にお
ける第２のタイプの光スイッチポイントの少なくとも１
つを反射性にして、テスト入力とテスト出力を利用する
ことにより、複数の第１のタイプの光スイッチポイント
のそれぞれをテストするステップが含まれている。
光路のそれぞれの交差点に配置された交差点スイッチ素
子を含んでおり、交差点スイッチ素子が、２つの光路の
交差点の第１の側に配置されて、第１のタイプの光スイ
ッチポイントを構成し、複数の第１のタイプの光スイッ
チポイントが、コアマトリックスをなすように構成され
ており、コアマトリックスが、複数の行と複数の列を備
えている、光スイッチマトリックスの部材である光スイ
ッチをテストするための方法として概念化することも可
能である。この方法には、それぞれが、２つの光路の前
記交差点の第２の側に交差点スイッチ素子を配置するこ
とによって構成される、マトリックスのテスト行とテス
ト列を構成する複数の第２のタイプの光スイッチポイン
トを、複数の第１のタイプの光スイッチポイントに追加
するステップと、第１のタイプの光スイッチポイントの
少なくとも１つ、テスト行における第２のタイプの光ス
イッチポイントの少なくとも１つ、及び、テスト列にお
ける第２のタイプの光スイッチポイントの少なくとも１
つを反射性にして、テスト入力とテスト出力を利用する
ことにより、複数の第１のタイプの光スイッチポイント
のそれぞれをテストするステップが含まれている。
【００１１】本発明には、多くの利点があり、そのいく
つかについて、以下に単なる例として述べることにす
る。
つかについて、以下に単なる例として述べることにす
る。
【００１２】本発明の利点の１つは、スイッチの使用中
に、単一のテスト入力と単一のテスト出力を利用して、
光スイッチの正確かつ経済的な較正及びモニタを行うこ
とが可能になるという点である。
に、単一のテスト入力と単一のテスト出力を利用して、
光スイッチの正確かつ経済的な較正及びモニタを行うこ
とが可能になるという点である。
【００１３】本発明のもう１つの利点は、スイッチの使
用中に、単一のテスト入力と単一のテスト出力を利用し
て、マトリックスの各光スイッチング素子のテストを行
うことが可能になるという点である。
用中に、単一のテスト入力と単一のテスト出力を利用し
て、マトリックスの各光スイッチング素子のテストを行
うことが可能になるという点である。
【００１４】本発明のもう１つの利点は、単一テスト入
力と単一テスト出力の間の光路長が常に一定のままであ
るため、光路長の変動を補正する必要がなくなるという
点である。
力と単一テスト出力の間の光路長が常に一定のままであ
るため、光路長の変動を補正する必要がなくなるという
点である。
【００１５】本発明のもう１つの利点は、テスト入力列
とテスト出力行の交差点における基準スイッチ素子を
「使用中」スイッチとして利用して、スイッチ内の材料
の屈折率を常にモニタすることによって、システム内に
おける圧力変化を表す可能性のある材料の温度、材料中
に気泡が構成される速度、及び、気泡サイズの変化をモ
ニタすることができるという点である。
とテスト出力行の交差点における基準スイッチ素子を
「使用中」スイッチとして利用して、スイッチ内の材料
の屈折率を常にモニタすることによって、システム内に
おける圧力変化を表す可能性のある材料の温度、材料中
に気泡が構成される速度、及び、気泡サイズの変化をモ
ニタすることができるという点である。
【００１６】本発明のもう１つの利点は、任意の出力に
光を送り込むことが可能になり、これによって、複数ス
イッチ間における導通の確認が可能になるという点であ
る。
光を送り込むことが可能になり、これによって、複数ス
イッチ間における導通の確認が可能になるという点であ
る。
【００１７】本発明のもう１つの利点は、入力における
光の検出が可能になり、これによって、入射光のパワー
及び波長の確認が可能になるという点である。
光の検出が可能になり、これによって、入射光のパワー
及び波長の確認が可能になるという点である。
【００１８】本発明の他の特徴及び利点については、当
該技術者には、下記の図面及び詳細な説明を検討するこ
とにより明らかになるであろう。これらの追加特徴及び
利点は、本発明の範囲内に含まれるものとする。
該技術者には、下記の図面及び詳細な説明を検討するこ
とにより明らかになるであろう。これらの追加特徴及び
利点は、本発明の範囲内に含まれるものとする。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に図面を参照すると、図1は光
スイッチマトリックス１１を示す図である。光スイッチ
マトリックス１１には、複数の交差点スイッチ素子１２
が含まれている。各交差点スイッチ素子１２は、この説
明のため、導波路セグメントとすることが可能な、２つ
の光路の交差点に配置されている。ここでは導波路セグ
メントとして解説されるが、光路は、光信号を伝導する
ことが可能な任意の光路とすることが可能である。交差
点スイッチ素子１２と２つの導波路セグメントの交差点
の組み合わせによって、光スイッチポイント１７が構成
される。各導波路交差点には、関連する交差点スイッチ
素子が設けられており、これによって、各交差点毎に光
スイッチポイントが構成されている。例証となる第１の
タイプの光スイッチポイントが、点線の円１７内に示さ
れているが、図2及び3に関連して詳述することにする。
交差点スイッチ素子１２は、引用することにより本明細
書の一部をなすものとする、Ｆｏｕｑｕｅｔ他に与えら
れた米国特許第５，６９９，４６２号に従って製作され
ている。交差点スイッチ素子１２の動作については、図
2及び3に関連して明らかにされるが、交差点スイッチ１
２の構造の詳細は、上述の譲受人が同じである米国特許
に十分に詳述されているので、省略することにする。
スイッチマトリックス１１を示す図である。光スイッチ
マトリックス１１には、複数の交差点スイッチ素子１２
が含まれている。各交差点スイッチ素子１２は、この説
明のため、導波路セグメントとすることが可能な、２つ
の光路の交差点に配置されている。ここでは導波路セグ
メントとして解説されるが、光路は、光信号を伝導する
ことが可能な任意の光路とすることが可能である。交差
点スイッチ素子１２と２つの導波路セグメントの交差点
の組み合わせによって、光スイッチポイント１７が構成
される。各導波路交差点には、関連する交差点スイッチ
素子が設けられており、これによって、各交差点毎に光
スイッチポイントが構成されている。例証となる第１の
タイプの光スイッチポイントが、点線の円１７内に示さ
れているが、図2及び3に関連して詳述することにする。
交差点スイッチ素子１２は、引用することにより本明細
書の一部をなすものとする、Ｆｏｕｑｕｅｔ他に与えら
れた米国特許第５，６９９，４６２号に従って製作され
ている。交差点スイッチ素子１２の動作については、図
2及び3に関連して明らかにされるが、交差点スイッチ１
２の構造の詳細は、上述の譲受人が同じである米国特許
に十分に詳述されているので、省略することにする。
【００２０】第１のタイプのスイッチポイント１７は、
それぞれ、入力導波路１４、１６、１８、２２（入力
Ａ、Ｂ、Ｃ、及び、Ｄとしても表示されている）と、出
力導波路２４、２６、２８、及び、３２（出力１、２、
３、及び、４としても表示されている）によって構成さ
れるマトリックスをなすように配列される。入力導波路
１４、１６、１８、及び、２２と出力導波路２４、２
６、２８、及び、３２は、米国特許第５，６９９，４６
２号に解説のように、光スイッチマトリックス１１の基
部を構成する基板によって支持することが可能である。
単一ラインとして例示されているが、入力導波路１４、
１６、１８、及び、２２と出力導波路２４、２６、２
８、及び、３２は、基板によって支持された、それを通
って、光が伝わるチャネルである。合計で１６の光スイ
ッチポイントが得られるように、４行と４列からなるマ
トリックスとして例示されているが、光スイッチマトリ
ックス１１は、その交差点に等しい数の交差点スイッチ
素子を備えた、任意の数の入力導波路及び出力導波路に
よって構成することが可能である。さらに、直角に交差
するように例示されているが、入力導波路１４、１６、
１８、及び、２２と出力導波路２４、２６、２８、及
び、３２は、直角以外の角度で交差することも可能であ
る。一般に、光スイッチマトリックス１１は、３２の入
力導波路と３２の出力導波路を備えた３２×３２のマト
リックスになるが、もっと大きくすることも可能であ
る。例えば、４つの３２×３２のマトリックスを結合し
て、６４×６４のスイッチマトリックスを構成すること
も可能である。本明細書では、単純化のため、４×４の
光スイッチマトリックスが例示されている。
それぞれ、入力導波路１４、１６、１８、２２（入力
Ａ、Ｂ、Ｃ、及び、Ｄとしても表示されている）と、出
力導波路２４、２６、２８、及び、３２（出力１、２、
３、及び、４としても表示されている）によって構成さ
れるマトリックスをなすように配列される。入力導波路
１４、１６、１８、及び、２２と出力導波路２４、２
６、２８、及び、３２は、米国特許第５，６９９，４６
２号に解説のように、光スイッチマトリックス１１の基
部を構成する基板によって支持することが可能である。
単一ラインとして例示されているが、入力導波路１４、
１６、１８、及び、２２と出力導波路２４、２６、２
８、及び、３２は、基板によって支持された、それを通
って、光が伝わるチャネルである。合計で１６の光スイ
ッチポイントが得られるように、４行と４列からなるマ
トリックスとして例示されているが、光スイッチマトリ
ックス１１は、その交差点に等しい数の交差点スイッチ
素子を備えた、任意の数の入力導波路及び出力導波路に
よって構成することが可能である。さらに、直角に交差
するように例示されているが、入力導波路１４、１６、
１８、及び、２２と出力導波路２４、２６、２８、及
び、３２は、直角以外の角度で交差することも可能であ
る。一般に、光スイッチマトリックス１１は、３２の入
力導波路と３２の出力導波路を備えた３２×３２のマト
リックスになるが、もっと大きくすることも可能であ
る。例えば、４つの３２×３２のマトリックスを結合し
て、６４×６４のスイッチマトリックスを構成すること
も可能である。本明細書では、単純化のため、４×４の
光スイッチマトリックスが例示されている。
【００２１】さらに、連続した導波路セクション１４、
１６、１８、２２と、２４、２６、２８、３２として例
示されているが、各交差点スイッチ素子１２がトレンチ
を占めており、結果として、各入力導波路と各出力導波
路は、複数の導波路セグメントから構成されることにな
る。
１６、１８、２２と、２４、２６、２８、３２として例
示されているが、各交差点スイッチ素子１２がトレンチ
を占めており、結果として、各入力導波路と各出力導波
路は、複数の導波路セグメントから構成されることにな
る。
【００２２】導波路セグメントの屈折率とほぼ同じ屈折
率を備えた液体のような屈折率整合媒体が充填される
と、交差点スイッチ１２は、導波路を進行する光が、反
射されることなく、減衰をわずかな量にとどめて、スイ
ッチをまっすぐに通過できるようにするので、交差点ス
イッチ１２は、透過性である。同様に、米国特許第５，
６９９，４６２号に開示のように、交差点スイッチ素子
１２にガスすなわち気泡が充填されている場合のよう
に、屈折率整合媒体のない場合、光は、スイッチ素子を
透過しないで、反射され、隣接導波路内に送り込まれ
る。
率を備えた液体のような屈折率整合媒体が充填される
と、交差点スイッチ１２は、導波路を進行する光が、反
射されることなく、減衰をわずかな量にとどめて、スイ
ッチをまっすぐに通過できるようにするので、交差点ス
イッチ１２は、透過性である。同様に、米国特許第５，
６９９，４６２号に開示のように、交差点スイッチ素子
１２にガスすなわち気泡が充填されている場合のよう
に、屈折率整合媒体のない場合、光は、スイッチ素子を
透過しないで、反射され、隣接導波路内に送り込まれ
る。
【００２３】使用時、導波路セグメントは、入力及び出
力において光ファイバに接続することができる。入力導
波路１４、１６、１８、及び、２２と、出力導波路２
４、２６、２８、及び、３２は、一般に、およそ．２５
ミリメートルほどの間隔をあけ、光ファイバコネクタを
用いて光ファイバリボンケーブルに接続することが可能
である。
力において光ファイバに接続することができる。入力導
波路１４、１６、１８、及び、２２と、出力導波路２
４、２６、２８、及び、３２は、一般に、およそ．２５
ミリメートルほどの間隔をあけ、光ファイバコネクタを
用いて光ファイバリボンケーブルに接続することが可能
である。
【００２４】次に、図2を参照すると、光スイッチポイ
ント１７の詳細図が示されている。交差点スイッチ素子
１２が、入力導波路１４と出力導波路３２の交差点に配
置され、ほぼ斜めに横切るように位置決めされている。
上述のように、入力導波路１４には、セグメント１５も
含まれており、出力導波路３２には、セグメント３３も
含まれているが、これらのセグメントは、交差点スイッ
チ素子１２の配置によって構成される。図2には、入力
導波路１４に入射する光が交差点スイッチ素子１２を通
って、導波路セグメント１５に入り込む、透過状態の交
差点スイッチ素子１２が示されている。この状態におい
て、交差点スイッチ１２は、透過性とみなされる。交差
点スイッチ素子１２には、一般に、入力導波路１４の屈
折率と同様の、できれば等しい屈折率を備えた液体のよ
うな媒体が充填されており、これによって、導波路１４
を通る光が、減衰量を最小限にとどめて、交差点スイッ
チ素子１２を通過できるようになっている。
ント１７の詳細図が示されている。交差点スイッチ素子
１２が、入力導波路１４と出力導波路３２の交差点に配
置され、ほぼ斜めに横切るように位置決めされている。
上述のように、入力導波路１４には、セグメント１５も
含まれており、出力導波路３２には、セグメント３３も
含まれているが、これらのセグメントは、交差点スイッ
チ素子１２の配置によって構成される。図2には、入力
導波路１４に入射する光が交差点スイッチ素子１２を通
って、導波路セグメント１５に入り込む、透過状態の交
差点スイッチ素子１２が示されている。この状態におい
て、交差点スイッチ１２は、透過性とみなされる。交差
点スイッチ素子１２には、一般に、入力導波路１４の屈
折率と同様の、できれば等しい屈折率を備えた液体のよ
うな媒体が充填されており、これによって、導波路１４
を通る光が、減衰量を最小限にとどめて、交差点スイッ
チ素子１２を通過できるようになっている。
【００２５】交差点スイッチ素子１２と導波路セグメン
ト１４及び３２の交差点を組み合わせると、第１のタイ
プの光スイッチポイント１７が得られる。複数の第１の
タイプの光スイッチポイントによって、光スイッチマト
リックス１１が構成される。
ト１４及び３２の交差点を組み合わせると、第１のタイ
プの光スイッチポイント１７が得られる。複数の第１の
タイプの光スイッチポイントによって、光スイッチマト
リックス１１が構成される。
【００２６】図3は、反射状態にある交差点スイッチ素
子１２を表した、第１のタイプの光スイッチポイント１
７を示す図である。見て分かるように、交差点スイッチ
素子１２には、気泡１９が含まれているが、これは、ス
イッチ空洞に屈折率整合材料がない、スイッチ素子１２
の状態を表している。気泡１９は、ガスが発生するまで
スイッチ素子１２内の液体を加熱することによって生じ
させることが可能である。この反射状態にある間、導波
路１４を進む光は、スイッチ素子１２を通って、導波路
セグメント１５に送り込まれることにはならず、代わり
に、反射されて、出力導波路セグメント３２に送り込ま
れる。この状態において、交差点スイッチ素子１２は、
導波路セグメント１４からの光を出力導波路３２にスイ
ッチするので、反射性であると判断される。
子１２を表した、第１のタイプの光スイッチポイント１
７を示す図である。見て分かるように、交差点スイッチ
素子１２には、気泡１９が含まれているが、これは、ス
イッチ空洞に屈折率整合材料がない、スイッチ素子１２
の状態を表している。気泡１９は、ガスが発生するまで
スイッチ素子１２内の液体を加熱することによって生じ
させることが可能である。この反射状態にある間、導波
路１４を進む光は、スイッチ素子１２を通って、導波路
セグメント１５に送り込まれることにはならず、代わり
に、反射されて、出力導波路セグメント３２に送り込ま
れる。この状態において、交差点スイッチ素子１２は、
導波路セグメント１４からの光を出力導波路３２にスイ
ッチするので、反射性であると判断される。
【００２７】図1に戻ると、光スイッチポイント１７
は、それぞれの位置が、それぞれ、入力導波路１４、１
６、１８、２２と出力導波路２４、２６、２８、３２の
交差点の一方の側にあるので、第１のタイプであると判
断される。図2及び3の詳細１７から明らかなように、入
力導波路１４、１６、１８、及び、２２を進む光は、交
差点スイッチ素子１２を透過する場合もあるし、あるい
は、反射されて、出力導波路２４、２６、２８、及び、
３２に送り込まれる場合もある。交差点スイッチ素子が
反射状態にある場合、それぞれの入力導波路及び出力導
波路を用いて、他の光信号を伝送することはできない。
例えば、位置Ｂ３（入力導波路１６と出力導波路２８の
交差点）における光スイッチポイントが、反射状態にあ
る場合、入力導波路１６を進行する光は、位置Ｂ３にお
いてスイッチ素子１２によって反射され、出力導波路２
８を通って出射することを表している。基本的に、光ス
イッチマトリックス１１は、任意の時間に、４つの入力
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの任意の１つを４つの出力１、２、３、
４の任意の１つにスイッチすることが可能である。
は、それぞれの位置が、それぞれ、入力導波路１４、１
６、１８、２２と出力導波路２４、２６、２８、３２の
交差点の一方の側にあるので、第１のタイプであると判
断される。図2及び3の詳細１７から明らかなように、入
力導波路１４、１６、１８、及び、２２を進む光は、交
差点スイッチ素子１２を透過する場合もあるし、あるい
は、反射されて、出力導波路２４、２６、２８、及び、
３２に送り込まれる場合もある。交差点スイッチ素子が
反射状態にある場合、それぞれの入力導波路及び出力導
波路を用いて、他の光信号を伝送することはできない。
例えば、位置Ｂ３（入力導波路１６と出力導波路２８の
交差点）における光スイッチポイントが、反射状態にあ
る場合、入力導波路１６を進行する光は、位置Ｂ３にお
いてスイッチ素子１２によって反射され、出力導波路２
８を通って出射することを表している。基本的に、光ス
イッチマトリックス１１は、任意の時間に、４つの入力
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの任意の１つを４つの出力１、２、３、
４の任意の１つにスイッチすることが可能である。
【００２８】図4は、改良された本発明の光スイッチン
グマトリックス７０を大まかに表した概略図である。
グマトリックス７０を大まかに表した概略図である。
【００２９】光スイッチマトリックス１１は、コアマト
リックス１１を構成する複数のスイッチ可能な光リフレ
クタ１２から構成することが可能である。スイッチ可能
な光リフレクタ１２は、反射状態にある場合は、交差す
る導波路の光をスイッチすることが可能であり、透過状
態にある場合は、光を透過させることが可能な、上述の
交差点スイッチ素子１２のような任意のスイッチ可能リ
フレクタとすることが可能である。光スイッチコアマト
リックス１１にテスト列５０及びテスト行６０を追加す
ると、改良式光スイッチマトリックス７０が構成され
る。テスト列５０及びテスト行６０は、テスト列導波路
５２と入力導波路１４、１６、１８、及び、２２の交差
点、及び、テスト行導波路６０と出力導波路２４、２
６、２８、及び、３２の交差点に、光リフレクタ１２を
含んでいる。テスト列５０とテスト行６０の交差点に
は、光リフレクタ５１も配置されている。光リフレクタ
５１は、非スイッチング光リフレクタとすることもでき
るし、実際のところ、スイッチ可能光リフレクタ１２と
同様のスイッチ可能光リフレクタとすることも可能であ
る。光スイッチコアマトリックス１１内に配置されたス
イッチ可能光リフレクタ１２は、交差する導波路セグメ
ントの第１の側に配置され、テスト列５０及びテスト行
６０内に配置されたスイッチ可能光リフレクタ１２は、
交差する導波路セグメントの反対側に配置されている点
に留意されたい。光スイッチコアマトリックス１１内に
配置されたスイッチ可能光リフレクタは、「第１のタイ
プ」とみなされ、テスト列５０及びテスト行６０内に配
置されたスイッチ可能光リフレクタは、「第２のタイ
プ」とみなされる。上述のように、光リフレクタ５１
は、スイッチ可能光リフレクタ１２、すなわち、反射状
態と透過状態の間でスイッチ可能な光リフレクタと同様
のものにすることが可能である。この例の場合、光リフ
レクタ５１は、光スイッチコアマトリックス１１におけ
るスイッチ可能光リフレクタをモニタする基準スイッチ
として用いることが可能な、使用中スイッチ素子として
利用可能である。スイッチ可能光リフレクタ１２は、反
射状態においてある導波路から別の導波路に光をスイッ
チし、透過状態において光を通過させることが可能な、
任意のスイッチ可能光リフレクタとすることも可能であ
る。
リックス１１を構成する複数のスイッチ可能な光リフレ
クタ１２から構成することが可能である。スイッチ可能
な光リフレクタ１２は、反射状態にある場合は、交差す
る導波路の光をスイッチすることが可能であり、透過状
態にある場合は、光を透過させることが可能な、上述の
交差点スイッチ素子１２のような任意のスイッチ可能リ
フレクタとすることが可能である。光スイッチコアマト
リックス１１にテスト列５０及びテスト行６０を追加す
ると、改良式光スイッチマトリックス７０が構成され
る。テスト列５０及びテスト行６０は、テスト列導波路
５２と入力導波路１４、１６、１８、及び、２２の交差
点、及び、テスト行導波路６０と出力導波路２４、２
６、２８、及び、３２の交差点に、光リフレクタ１２を
含んでいる。テスト列５０とテスト行６０の交差点に
は、光リフレクタ５１も配置されている。光リフレクタ
５１は、非スイッチング光リフレクタとすることもでき
るし、実際のところ、スイッチ可能光リフレクタ１２と
同様のスイッチ可能光リフレクタとすることも可能であ
る。光スイッチコアマトリックス１１内に配置されたス
イッチ可能光リフレクタ１２は、交差する導波路セグメ
ントの第１の側に配置され、テスト列５０及びテスト行
６０内に配置されたスイッチ可能光リフレクタ１２は、
交差する導波路セグメントの反対側に配置されている点
に留意されたい。光スイッチコアマトリックス１１内に
配置されたスイッチ可能光リフレクタは、「第１のタイ
プ」とみなされ、テスト列５０及びテスト行６０内に配
置されたスイッチ可能光リフレクタは、「第２のタイ
プ」とみなされる。上述のように、光リフレクタ５１
は、スイッチ可能光リフレクタ１２、すなわち、反射状
態と透過状態の間でスイッチ可能な光リフレクタと同様
のものにすることが可能である。この例の場合、光リフ
レクタ５１は、光スイッチコアマトリックス１１におけ
るスイッチ可能光リフレクタをモニタする基準スイッチ
として用いることが可能な、使用中スイッチ素子として
利用可能である。スイッチ可能光リフレクタ１２は、反
射状態においてある導波路から別の導波路に光をスイッ
チし、透過状態において光を通過させることが可能な、
任意のスイッチ可能光リフレクタとすることも可能であ
る。
【００３０】図5は、Ｆｏｕｑｕｅｔ他に与えられた米
国特許第５，６９９，４６２号に解説の光スイッチング
素子を用いた、図4の改良式光スイッチマトリックス７
０の実際の実施態様を示す図である。スイッチコアマト
リックス１１に、テスト列５０、テスト行６０、及び、
光リフレクタ５８が追加されている。テスト列５０及び
テスト行６０には、第２のタイプの光スイッチポイント
５５が含まれているが、その働きについては、図7に関
連して述べることにする。テスト列５０と入力導波路１
４、１６、１８、及び、２２の交差点には、第２のタイ
プの光スイッチポイント５５が配置されている。同様
に、テスト行６０と出力導波路２４、２６、２８、及
び、３２の交差点には、第２のタイプの光スイッチポイ
ント５５が配置されている。テスト列５０の第２のタイ
プの光スイッチポイント５５は、テスト列導波路５２に
おいてアライメントがとられており、テスト行６０の第
２のタイプの光スイッチポイント５５は、テスト行導波
路５４においてアライメントがとられている。第２のタ
イプの光スイッチポイント５５には、上述のように交差
点スイッチ素子１２が含まれているが、この適用例で
は、交差点スイッチ素子１２は、入力導波路１４、１
６、１８、及び、２２と出力導波路２４、２６、２８、
及び、３２に関する交差点スイッチ素子１２に対して、
テスト列導波路５２とテスト行導波路５４の交差点の反
対側に位置している。この構成によって、「第２のタイ
プ」の光スイッチ５５が構成される。留意すべきは、各
第２のタイプの光スイッチポイント５５によって、光
が、光スイッチコアマトリックス１１における光スイッ
チポイント１７の場合とは逆の方向にスイッチされると
いう点である。
国特許第５，６９９，４６２号に解説の光スイッチング
素子を用いた、図4の改良式光スイッチマトリックス７
０の実際の実施態様を示す図である。スイッチコアマト
リックス１１に、テスト列５０、テスト行６０、及び、
光リフレクタ５８が追加されている。テスト列５０及び
テスト行６０には、第２のタイプの光スイッチポイント
５５が含まれているが、その働きについては、図7に関
連して述べることにする。テスト列５０と入力導波路１
４、１６、１８、及び、２２の交差点には、第２のタイ
プの光スイッチポイント５５が配置されている。同様
に、テスト行６０と出力導波路２４、２６、２８、及
び、３２の交差点には、第２のタイプの光スイッチポイ
ント５５が配置されている。テスト列５０の第２のタイ
プの光スイッチポイント５５は、テスト列導波路５２に
おいてアライメントがとられており、テスト行６０の第
２のタイプの光スイッチポイント５５は、テスト行導波
路５４においてアライメントがとられている。第２のタ
イプの光スイッチポイント５５には、上述のように交差
点スイッチ素子１２が含まれているが、この適用例で
は、交差点スイッチ素子１２は、入力導波路１４、１
６、１８、及び、２２と出力導波路２４、２６、２８、
及び、３２に関する交差点スイッチ素子１２に対して、
テスト列導波路５２とテスト行導波路５４の交差点の反
対側に位置している。この構成によって、「第２のタイ
プ」の光スイッチ５５が構成される。留意すべきは、各
第２のタイプの光スイッチポイント５５によって、光
が、光スイッチコアマトリックス１１における光スイッ
チポイント１７の場合とは逆の方向にスイッチされると
いう点である。
【００３１】テスト列５０とテスト行６０の交差点に
は、光リフレクタ５１が設けられている。光リフレクタ
５１は、第２のタイプの光スイッチポイント５８に配置
されており、第２のタイプの光スイッチポイント５５と
同様のスイッチ可能光リフレクタとすることもできる
し、あるいは、非スイッチング光リフレクタとすること
も可能である。第２のタイプの光スイッチポイント５８
は、スイッチコアマトリックス１１の動作中、第２のタ
イプの光スイッチポイント５８を用いて、それに含まれ
ている交差点スイッチ素子の性能をモニタすることがで
きるという点に関連して、基準スイッチと称することが
可能である。こうして、スイッチマトリックス内の全交
差点スイッチ素子の一般的な状態を判定するためには、
第２のタイプの光スイッチポイント５８に配置された基
準スイッチ内に配置されている交差点スイッチ素子内の
気泡の状態をモニタすればよいことになる。
は、光リフレクタ５１が設けられている。光リフレクタ
５１は、第２のタイプの光スイッチポイント５８に配置
されており、第２のタイプの光スイッチポイント５５と
同様のスイッチ可能光リフレクタとすることもできる
し、あるいは、非スイッチング光リフレクタとすること
も可能である。第２のタイプの光スイッチポイント５８
は、スイッチコアマトリックス１１の動作中、第２のタ
イプの光スイッチポイント５８を用いて、それに含まれ
ている交差点スイッチ素子の性能をモニタすることがで
きるという点に関連して、基準スイッチと称することが
可能である。こうして、スイッチマトリックス内の全交
差点スイッチ素子の一般的な状態を判定するためには、
第２のタイプの光スイッチポイント５８に配置された基
準スイッチ内に配置されている交差点スイッチ素子内の
気泡の状態をモニタすればよいことになる。
【００３２】テスト列導波路５２に対する入力には、テ
スト入力光源５６が含まれており、テスト行導波路５４
の出力には、テスト出力受光器５７が配置されている。
代替案として、出力受光器５７は、テスト入力光源５６
と共に、テスト列導波路５２に配置することも可能であ
る。この構成の場合、テスト出力受光器５７の代わりに
リフレクタを用いることによって、信号を反射し、テス
ト列導波路５２の入力（ここに、テスト出力受光器５７
が配置されることになるであろう）に送り返すことが可
能になる。こうして、コアマトリックスへのアクセス及
びそのテストが、装置の単一ポートによって可能にな
る。この構成については、図6に関連して解説すること
にする。
スト入力光源５６が含まれており、テスト行導波路５４
の出力には、テスト出力受光器５７が配置されている。
代替案として、出力受光器５７は、テスト入力光源５６
と共に、テスト列導波路５２に配置することも可能であ
る。この構成の場合、テスト出力受光器５７の代わりに
リフレクタを用いることによって、信号を反射し、テス
ト列導波路５２の入力（ここに、テスト出力受光器５７
が配置されることになるであろう）に送り返すことが可
能になる。こうして、コアマトリックスへのアクセス及
びそのテストが、装置の単一ポートによって可能にな
る。この構成については、図6に関連して解説すること
にする。
【００３３】図5に示す構成から明らかなように、テス
ト列５０に配置された第２のタイプの光スイッチポイン
ト５５は、テスト列導波路５２のテスト入力５６からの
光を反射して、入力導波路１４、１６、１８、及び、２
２に送り込むか、または、テスト行導波路５４に送り込
むように構成されている。同様に、テスト行６０に配置
された第２のタイプの光スイッチポイント５５は、出力
導波路２４、２６、２８、及び、３２からの光をテスト
出力受光器５７に向けて反射するように構成されてい
る。さらに、テスト列導波路５２とテスト行導波路５４
の交差点に配置された第２のタイプの光スイッチポイン
ト５８は、テスト列導波路５２を進行する光を反射し
て、テスト行導波路５４に送り込むように構成されてい
る。
ト列５０に配置された第２のタイプの光スイッチポイン
ト５５は、テスト列導波路５２のテスト入力５６からの
光を反射して、入力導波路１４、１６、１８、及び、２
２に送り込むか、または、テスト行導波路５４に送り込
むように構成されている。同様に、テスト行６０に配置
された第２のタイプの光スイッチポイント５５は、出力
導波路２４、２６、２８、及び、３２からの光をテスト
出力受光器５７に向けて反射するように構成されてい
る。さらに、テスト列導波路５２とテスト行導波路５４
の交差点に配置された第２のタイプの光スイッチポイン
ト５８は、テスト列導波路５２を進行する光を反射し
て、テスト行導波路５４に送り込むように構成されてい
る。
【００３４】製造時におけるプロセス変動及び動作時に
おける圧力変化のため、各交差点スイッチ素子１２毎に
ヒータ電圧及び電流を較正し、最適なサイズの気泡が構
成されるようにすることが望ましい。気泡が小さすぎる
と、光が完全にはスイッチされず、大きすぎると、気泡
はトレンチから漏出するか、ヒータが破壊される可能性
がある。テスト列５０及びテスト行６０を追加し、これ
によって、単一テスト入力光源５６及び単一テスト出力
受光器５７を可能にすることによって、単一テスト入力
及び単一テスト出力を用いて、マトリックス１１に配置
された各第１のタイプの光スイッチポイント１７をテス
トし、較正することが可能になる。本質的に、第２のタ
イプの光スイッチポイント５５及び第２のタイプの光ス
イッチポイント５８を備えたテスト列５０及びテスト行
６０を追加することによって、１対Ｎデマルチプレクサ
及びＭ対１マルチプレクサがスイッチに追加された。こ
れによって、単一テスト入力及び単一テスト出力を用い
て、コアマトリックス１１における各第１のタイプの光
スイッチポイント１７のテスト及び較正が可能になる。
おける圧力変化のため、各交差点スイッチ素子１２毎に
ヒータ電圧及び電流を較正し、最適なサイズの気泡が構
成されるようにすることが望ましい。気泡が小さすぎる
と、光が完全にはスイッチされず、大きすぎると、気泡
はトレンチから漏出するか、ヒータが破壊される可能性
がある。テスト列５０及びテスト行６０を追加し、これ
によって、単一テスト入力光源５６及び単一テスト出力
受光器５７を可能にすることによって、単一テスト入力
及び単一テスト出力を用いて、マトリックス１１に配置
された各第１のタイプの光スイッチポイント１７をテス
トし、較正することが可能になる。本質的に、第２のタ
イプの光スイッチポイント５５及び第２のタイプの光ス
イッチポイント５８を備えたテスト列５０及びテスト行
６０を追加することによって、１対Ｎデマルチプレクサ
及びＭ対１マルチプレクサがスイッチに追加された。こ
れによって、単一テスト入力及び単一テスト出力を用い
て、コアマトリックス１１における各第１のタイプの光
スイッチポイント１７のテスト及び較正が可能になる。
【００３５】光スイッチコアマトリックス１１、テスト
列５０、テスト行６０、それに含まれる第１のタイプの
光スイッチポイント１７の全て、第２のタイプの光スイ
ッチポイント５５及び第２のタイプの光スイッチポイン
ト５８の全てが、いっしょになって、各第１のタイプの
光スイッチポイントをテストし、較正することが可能な
改良式光スイッチマトリックス７０を構成している。
列５０、テスト行６０、それに含まれる第１のタイプの
光スイッチポイント１７の全て、第２のタイプの光スイ
ッチポイント５５及び第２のタイプの光スイッチポイン
ト５８の全てが、いっしょになって、各第１のタイプの
光スイッチポイントをテストし、較正することが可能な
改良式光スイッチマトリックス７０を構成している。
【００３６】さらに、改良式光スイッチマトリックス７
０を利用して、光スイッチコアマトリックス１１内の第
１のタイプの光スイッチポイントの１つと、テスト行６
０内の第２のタイプの光スイッチポイントの１つを反射
性にして、入力（Ａ、Ｂ、Ｃ、及び、Ｄ）の任意の１つ
を通ってスイッチマトリックスに入射する光をテスト出
力受光器５７にスイッチすることが可能である。こうし
て、改良式光スイッチを用いて、光の存在をテストし、
任意の入力における光信号の質をモニタすることが可能
になる。
０を利用して、光スイッチコアマトリックス１１内の第
１のタイプの光スイッチポイントの１つと、テスト行６
０内の第２のタイプの光スイッチポイントの１つを反射
性にして、入力（Ａ、Ｂ、Ｃ、及び、Ｄ）の任意の１つ
を通ってスイッチマトリックスに入射する光をテスト出
力受光器５７にスイッチすることが可能である。こうし
て、改良式光スイッチを用いて、光の存在をテストし、
任意の入力における光信号の質をモニタすることが可能
になる。
【００３７】同様に、複数スイッチマトリックスが、地
理的に分散した地域にわたって相互接続されたカスケー
ド式スイッチ構成の場合、改良式光スイッチマトリック
ス７０を用いて、複数スイッチ間の導通をテストするこ
とが可能である。テスト入力光源５６を用いて、テスト
列導波路５２に光を送り込み、テスト列５０における第
２のタイプの光スイッチポイントの１つを反射性にし、
光スイッチコアマトリックス１１における第１のタイプ
の光スイッチポイントの１つを反射性にすることによっ
て、出力の１つから下流のスイッチマトリックスにおい
て検出されるテスト信号を送り出すことが可能になる。
理的に分散した地域にわたって相互接続されたカスケー
ド式スイッチ構成の場合、改良式光スイッチマトリック
ス７０を用いて、複数スイッチ間の導通をテストするこ
とが可能である。テスト入力光源５６を用いて、テスト
列導波路５２に光を送り込み、テスト列５０における第
２のタイプの光スイッチポイントの１つを反射性にし、
光スイッチコアマトリックス１１における第１のタイプ
の光スイッチポイントの１つを反射性にすることによっ
て、出力の１つから下流のスイッチマトリックスにおい
て検出されるテスト信号を送り出すことが可能になる。
【００３８】さらに、第２のタイプの光スイッチポイン
ト５８に配置された基準スイッチを使用中スイッチとし
て利用し、コアマトリックス１１内における他の交差点
スイッチ素子１２の挙動を常にモニタし、予測すること
が可能である。こうして、第２のタイプの光スイッチポ
イント５８に関する温度、気泡構成速度、及び、気泡サ
イズの変化をモニタすることにより、システムにおける
圧力変化を表示し、それによって、操作可能なスイッチ
マトリックスを絶えずモニタして、最適な性能が発揮さ
れるようにすることが可能になる。
ト５８に配置された基準スイッチを使用中スイッチとし
て利用し、コアマトリックス１１内における他の交差点
スイッチ素子１２の挙動を常にモニタし、予測すること
が可能である。こうして、第２のタイプの光スイッチポ
イント５８に関する温度、気泡構成速度、及び、気泡サ
イズの変化をモニタすることにより、システムにおける
圧力変化を表示し、それによって、操作可能なスイッチ
マトリックスを絶えずモニタして、最適な性能が発揮さ
れるようにすることが可能になる。
【００３９】留意しておくべきは、以上の説明は、導波
路セグメントの交差点に構成されたトレンチ内に気泡が
構成される交差点スイッチ素子１２の利用について述べ
たものであるが、本発明の概念は、２つの光導波路の交
差点に配置された任意のタイプのスイッチ可能リフレク
タを用いて構成されたスイッチマトリックスに等しく適
用可能であるという点である。
路セグメントの交差点に構成されたトレンチ内に気泡が
構成される交差点スイッチ素子１２の利用について述べ
たものであるが、本発明の概念は、２つの光導波路の交
差点に配置された任意のタイプのスイッチ可能リフレク
タを用いて構成されたスイッチマトリックスに等しく適
用可能であるという点である。
【００４０】図6は、図5の改良式光スイッチングマトリ
ックスの代替実施態様に関する概略図である。テスト入
力光源５６及びテスト出力受光器５７は、テスト列５０
に対する入力においてテスト列導波路５２の同じ場所に
配置することが可能である。スイッチ可能光リフレクタ
または永久光リフレクタとすることが可能な光リフレク
タ５３が、テスト行導波路５４に沿って送られる光が反
射されて、テスト行導波路に送り返されるように、テス
ト行６０におけるテスト行導波路５４のある位置に配置
された。こうして、いっしょに配置された単一テスト入
力及び単一テスト出力を利用して、本明細書に記載のテ
スト、モニタ、及び、診断作業を実施することが可能に
なる。言及しておくべきは、独立したテスト入力光源５
６及び単一テスト出力受光器５７として例示されている
が、これらの機能を組み合わせて、低コヒーレンス反射
率計のような単一計器にすることも可能であるという点
である。テスト入力光源５６、テスト出力受光器５７、
及び、光リフレクタ５３のこの代替実施態様は、本明細
書に記載の本発明のあらゆる態様に適用可能である。
ックスの代替実施態様に関する概略図である。テスト入
力光源５６及びテスト出力受光器５７は、テスト列５０
に対する入力においてテスト列導波路５２の同じ場所に
配置することが可能である。スイッチ可能光リフレクタ
または永久光リフレクタとすることが可能な光リフレク
タ５３が、テスト行導波路５４に沿って送られる光が反
射されて、テスト行導波路に送り返されるように、テス
ト行６０におけるテスト行導波路５４のある位置に配置
された。こうして、いっしょに配置された単一テスト入
力及び単一テスト出力を利用して、本明細書に記載のテ
スト、モニタ、及び、診断作業を実施することが可能に
なる。言及しておくべきは、独立したテスト入力光源５
６及び単一テスト出力受光器５７として例示されている
が、これらの機能を組み合わせて、低コヒーレンス反射
率計のような単一計器にすることも可能であるという点
である。テスト入力光源５６、テスト出力受光器５７、
及び、光リフレクタ５３のこの代替実施態様は、本明細
書に記載の本発明のあらゆる態様に適用可能である。
【００４１】次に、図7を参照すると、第２のタイプの
光スイッチポイント５５を例示した詳細図が示されてい
る。交差点スイッチ素子１２は、テスト列導波路５２と
テスト行導波路５４の交差点に位置している。しかし、
交差点スイッチ素子１２は、第１のタイプの光スイッチ
ポイント１７の交差点スイッチ素子１２に対して、２つ
の導波路の交差点の反対側に配置されているので、光ス
イッチポイント５５は、「第２のタイプ」とみなされ
る。
光スイッチポイント５５を例示した詳細図が示されてい
る。交差点スイッチ素子１２は、テスト列導波路５２と
テスト行導波路５４の交差点に位置している。しかし、
交差点スイッチ素子１２は、第１のタイプの光スイッチ
ポイント１７の交差点スイッチ素子１２に対して、２つ
の導波路の交差点の反対側に配置されているので、光ス
イッチポイント５５は、「第２のタイプ」とみなされ
る。
【００４２】図8は、図5の光リフレクタ５１を例示した
概略図である。第２のタイプの光スイッチポイント５８
は、テスト列導波路５２とテスト行導波路５４の交差点
に配置されている。第２のタイプの光スイッチポイント
５８には、テスト列導波路５２を進行する光を必ず反射
して、テスト行導波路５４に送り込む非スイッチングリ
フレクタとして例示された、光リフレクタ５１を設ける
ことが可能である。代替案として、第２のタイプの光ス
イッチポイント５８には、交差点スイッチ素子１２、ま
たは、他のタイプのスイッチ可能リフレクタを含むこと
が可能であり、この場合、第２のタイプの光スイッチポ
イント５８は、第２のタイプの光スイッチポイント５５
と同じになる。
概略図である。第２のタイプの光スイッチポイント５８
は、テスト列導波路５２とテスト行導波路５４の交差点
に配置されている。第２のタイプの光スイッチポイント
５８には、テスト列導波路５２を進行する光を必ず反射
して、テスト行導波路５４に送り込む非スイッチングリ
フレクタとして例示された、光リフレクタ５１を設ける
ことが可能である。代替案として、第２のタイプの光ス
イッチポイント５８には、交差点スイッチ素子１２、ま
たは、他のタイプのスイッチ可能リフレクタを含むこと
が可能であり、この場合、第２のタイプの光スイッチポ
イント５８は、第２のタイプの光スイッチポイント５５
と同じになる。
【００４３】代替案として、光リフレクタ５１は、透過
状態と反射状態の間でスイッチすることが不可能であ
り、常に反射状態を維持する、当該技術において「ドラ
イトレンチ」として知られるものとすることが可能であ
る。複数の改良式光スイッチマトリックス７０を結合し
て、より大きい光スイッチマトリックスを構成する場
合、または、複数スイッチマトリックスをカスケード化
する場合、第２のタイプの光スイッチポイント５８は、
スイッチ可能リフレクタとすべきである。同様に、第２
のタイプの光スイッチポイント５８に基準スイッチを備
えることが望ましい場合、第２の光スイッチポイント５
８に配置されるリフレクタは、スイッチ可能リフレクタ
が望ましい。
状態と反射状態の間でスイッチすることが不可能であ
り、常に反射状態を維持する、当該技術において「ドラ
イトレンチ」として知られるものとすることが可能であ
る。複数の改良式光スイッチマトリックス７０を結合し
て、より大きい光スイッチマトリックスを構成する場
合、または、複数スイッチマトリックスをカスケード化
する場合、第２のタイプの光スイッチポイント５８は、
スイッチ可能リフレクタとすべきである。同様に、第２
のタイプの光スイッチポイント５８に基準スイッチを備
えることが望ましい場合、第２の光スイッチポイント５
８に配置されるリフレクタは、スイッチ可能リフレクタ
が望ましい。
【００４４】図9は、通常の動作モードにある図5の改良
式光スイッチマトリックス７０を例示した概略図であ
る。太線で示すように、入力Ｂから入力導波路１６を進
行する入力光源は、それぞれ、入力導波路１６と出力列
導波路５２の交差点、入力導波路１６と出力導波路２４
の交差点、及び、入力導波路１６と出力導波路２６の交
差点に配置された第２のタイプの光スイッチポイント７
１及び第１のタイプの光スイッチポイント７２及び７４
を通って進行する。入力導波路１６の光は、入力導波路
１６と出力導波路（２８）の交差点（位置Ｂ３）に配置
された第１のタイプの光スイッチポイント７６によって
反射され、入力導波路１６から出力導波路２８に送り込
まれることになる。光は、次に、それぞれ、入力導波路
１８と出力導波路２８の交差点、入力導波路２２と出力
導波路２８の交差点、及び、テスト行導波路５２と出力
導波路２８の交差点に配置された第１のタイプの光スイ
ッチポイント７７及び７８と、第２のタイプの光スイッ
チ７９を通過する。反射状態にある交差点スイッチ素子
１２は、太線で描かれている。
式光スイッチマトリックス７０を例示した概略図であ
る。太線で示すように、入力Ｂから入力導波路１６を進
行する入力光源は、それぞれ、入力導波路１６と出力列
導波路５２の交差点、入力導波路１６と出力導波路２４
の交差点、及び、入力導波路１６と出力導波路２６の交
差点に配置された第２のタイプの光スイッチポイント７
１及び第１のタイプの光スイッチポイント７２及び７４
を通って進行する。入力導波路１６の光は、入力導波路
１６と出力導波路（２８）の交差点（位置Ｂ３）に配置
された第１のタイプの光スイッチポイント７６によって
反射され、入力導波路１６から出力導波路２８に送り込
まれることになる。光は、次に、それぞれ、入力導波路
１８と出力導波路２８の交差点、入力導波路２２と出力
導波路２８の交差点、及び、テスト行導波路５２と出力
導波路２８の交差点に配置された第１のタイプの光スイ
ッチポイント７７及び７８と、第２のタイプの光スイッ
チ７９を通過する。反射状態にある交差点スイッチ素子
１２は、太線で描かれている。
【００４５】上述のやり方と同様に、入力導波路１８を
進む光は、第２のタイプの光スイッチポイント８１、及
び、第１のタイプの光スイッチポイント８２、８４、及
び、７７を透過し、入力導波路１８と出力導波路３２の
交差点（位置Ｃ４）に配置された第１のタイプの光スイ
ッチポイント８６によって反射され、出力導波路３２に
送り込まれる。次に、光は、第１のタイプの光スイッチ
ポイント８７及び第２のタイプの光スイッチポイント８
８を透過して、出力４に送られる。同様に、入力導波路
２２を進む光は、第２のタイプの光スイッチポイント８
９を透過し、入力導波路２２と出力導波路２４の交差点
（位置Ｄ）に配置された第１のタイプの光スイッチポイ
ント９１によって出力導波路２４に送り込まれ、第２の
タイプの光スイッチポイント９２を透過して、出力１に
送られる。
進む光は、第２のタイプの光スイッチポイント８１、及
び、第１のタイプの光スイッチポイント８２、８４、及
び、７７を透過し、入力導波路１８と出力導波路３２の
交差点（位置Ｃ４）に配置された第１のタイプの光スイ
ッチポイント８６によって反射され、出力導波路３２に
送り込まれる。次に、光は、第１のタイプの光スイッチ
ポイント８７及び第２のタイプの光スイッチポイント８
８を透過して、出力４に送られる。同様に、入力導波路
２２を進む光は、第２のタイプの光スイッチポイント８
９を透過し、入力導波路２２と出力導波路２４の交差点
（位置Ｄ）に配置された第１のタイプの光スイッチポイ
ント９１によって出力導波路２４に送り込まれ、第２の
タイプの光スイッチポイント９２を透過して、出力１に
送られる。
【００４６】図10は、テスト出力受光器が、改良式マト
リックスの任意の１つの入力において受信した光信号を
検出し、テストすることができるようにするテストモー
ドにある、図5の改良式光スイッチマトリックス７０を
例示した概略図である。図9に関連した解説のやり方と
同様、入力導波路１６を進む光は、第２のタイプの光ス
イッチ７１と、第１のタイプの光スイッチポイント７２
及び７４を通過し、第１のタイプの光スイッチポイント
７６によって反射されて、出力導波路２８に送り込まれ
る。光は、次に、出力導波路２８を進行して、第１のタ
イプの光スイッチポイント７７及び７８を通過するが、
出力導波路２８とテスト行導波路６０の交差点に配置さ
れた第２のタイプの光スイッチポイント７９は、反射状
態にあるので、反射されて、テスト行導波路６０に送り
込まれる。第２のタイプの光スイッチポイント７９が、
第１のタイプの光スイッチ７６と同じ出力導波路２８に
配置されている。第１のタイプの光スイッチポイント７
６と、第１のタイプの光スイッチポイント７６と同じ出
力導波路２８に配置された第２のタイプの光スイッチポ
イント７９を選択的に反射性にすることによって、入力
導波路１６からテスト導波路５４に光を送り込むことが
可能になるのは明らかである。次に、光は、第２のタイ
プの光スイッチポイント８８を通過し、テスト出力受光
器５７によって受光される。こうして、改良式光スイッ
チマトリックス７０によって、マトリックスの任意の入
力における光信号を検出し、テストすることが可能にな
る。この構成によれば、単純化されたスイッチセットア
ップ、診断、及び、入射光のパワー及び波長のテスト能
力が可能になる。
リックスの任意の１つの入力において受信した光信号を
検出し、テストすることができるようにするテストモー
ドにある、図5の改良式光スイッチマトリックス７０を
例示した概略図である。図9に関連した解説のやり方と
同様、入力導波路１６を進む光は、第２のタイプの光ス
イッチ７１と、第１のタイプの光スイッチポイント７２
及び７４を通過し、第１のタイプの光スイッチポイント
７６によって反射されて、出力導波路２８に送り込まれ
る。光は、次に、出力導波路２８を進行して、第１のタ
イプの光スイッチポイント７７及び７８を通過するが、
出力導波路２８とテスト行導波路６０の交差点に配置さ
れた第２のタイプの光スイッチポイント７９は、反射状
態にあるので、反射されて、テスト行導波路６０に送り
込まれる。第２のタイプの光スイッチポイント７９が、
第１のタイプの光スイッチ７６と同じ出力導波路２８に
配置されている。第１のタイプの光スイッチポイント７
６と、第１のタイプの光スイッチポイント７６と同じ出
力導波路２８に配置された第２のタイプの光スイッチポ
イント７９を選択的に反射性にすることによって、入力
導波路１６からテスト導波路５４に光を送り込むことが
可能になるのは明らかである。次に、光は、第２のタイ
プの光スイッチポイント８８を通過し、テスト出力受光
器５７によって受光される。こうして、改良式光スイッ
チマトリックス７０によって、マトリックスの任意の入
力における光信号を検出し、テストすることが可能にな
る。この構成によれば、単純化されたスイッチセットア
ップ、診断、及び、入射光のパワー及び波長のテスト能
力が可能になる。
【００４７】図11は、テスト入力光源が、任意の出力の
１つにおける光の存在についてテストし、スイッチマト
リックスの下流のある位置における光についてテストす
るため、マトリックス内にテスト信号を送り込むテスト
モードにある、図5の改良式光スイッチマトリックス７
０を示す概略図である。太線から明らかなように、テス
ト入力光源５６によって発生するテスト入力信号は、テ
スト列導波路５２を進行し、第２のタイプの光スイッチ
ポイント７１によって反射されて、入力導波路１６に送
り込まれる。光は、さらに、第１のタイプの光スイッチ
ポイント７６によって反射されて、出力導波路２８に送
り込まれるまで、入力導波路１６を進行する。次に、光
は、第１のタイプのスイッチポイント７７及び７８を透
過し、第２のタイプの光スイッチポイント７９を透過し
て、出力３に入射する。第２のタイプの光スイッチ７１
が、第１のタイプの光スイッチポイント７６と同じ入力
導波路１６に配置されている点に留意されたい。こうし
て、光は、出力３に送り込まれ、２つのスイッチマトリ
ックスを接続する光ファイバリンクをテストするため、
下流に配置されたスイッチマトリックスに送ることが可
能になる。
１つにおける光の存在についてテストし、スイッチマト
リックスの下流のある位置における光についてテストす
るため、マトリックス内にテスト信号を送り込むテスト
モードにある、図5の改良式光スイッチマトリックス７
０を示す概略図である。太線から明らかなように、テス
ト入力光源５６によって発生するテスト入力信号は、テ
スト列導波路５２を進行し、第２のタイプの光スイッチ
ポイント７１によって反射されて、入力導波路１６に送
り込まれる。光は、さらに、第１のタイプの光スイッチ
ポイント７６によって反射されて、出力導波路２８に送
り込まれるまで、入力導波路１６を進行する。次に、光
は、第１のタイプのスイッチポイント７７及び７８を透
過し、第２のタイプの光スイッチポイント７９を透過し
て、出力３に入射する。第２のタイプの光スイッチ７１
が、第１のタイプの光スイッチポイント７６と同じ入力
導波路１６に配置されている点に留意されたい。こうし
て、光は、出力３に送り込まれ、２つのスイッチマトリ
ックスを接続する光ファイバリンクをテストするため、
下流に配置されたスイッチマトリックスに送ることが可
能になる。
【００４８】図12は、マトリックス内における光スイッ
チポイントのテストを可能にするテストモードにある、
図5の改良式光スイッチマトリックス７０を示す概略図
である。見て分かるように、テスト入力光源５６で発生
した光は、テスト列導波路５２を進行し、第２のタイプ
の光スイッチポイント７１によって反射されて、入力導
波路１６に送り込まれる。第１の光スイッチポイント７
６と同じ行（入力導波路１６）内にあるテスト列５０に
おける第２のタイプの光スイッチポイントが反射性にさ
れている点に留意されたい。次に、光は、入力導波路１
６に沿って進行し、第１のタイプの光スイッチポイント
７６によって反射されて、出力導波路２８に送り込まれ
る。光は、さらに、透過性の第１のタイプの光スイッチ
ポイント７７及び７８を透過し、次に、第２のタイプの
光スイッチポイント７９によって反射されて、テスト行
導波路５４に送り込まれ、テスト出力受光器５７によっ
て測定される。また、第２のタイプの光スイッチポイン
ト７９が、第１のタイプの光スイッチポイント７６と同
じ出力導波路２８に配置されている点にも留意された
い。こうして、第１のタイプの光スイッチポイント７６
をテストすることが可能になる。さらに、光スイッチポ
イント７６に配置された交差点スイッチ素子１２を較正
することが可能になる。第１の光スイッチポイント７６
に配置された交差点スイッチ素子１２の較正は、第１の
タイプの光スイッチポイント７６における交差点スイッ
チ素子１２に対応するヒータに供給される電圧及び電流
をモニタし、テスト出力受光器５７における光をモニタ
することによって実施される。こうして、交差点スイッ
チ素子を完全にスイッチするのに必要な最小ヒータ電力
及びスイッチングを完了するための時間を求めることが
可能になる。こうして、スイッチの非使用時に、スイッ
チマトリックス７０全体をテストすることも、あるい
は、スイッチの使用中に、任意の利用されていないスイ
ッチ経路をテストすることも可能になる。
チポイントのテストを可能にするテストモードにある、
図5の改良式光スイッチマトリックス７０を示す概略図
である。見て分かるように、テスト入力光源５６で発生
した光は、テスト列導波路５２を進行し、第２のタイプ
の光スイッチポイント７１によって反射されて、入力導
波路１６に送り込まれる。第１の光スイッチポイント７
６と同じ行（入力導波路１６）内にあるテスト列５０に
おける第２のタイプの光スイッチポイントが反射性にさ
れている点に留意されたい。次に、光は、入力導波路１
６に沿って進行し、第１のタイプの光スイッチポイント
７６によって反射されて、出力導波路２８に送り込まれ
る。光は、さらに、透過性の第１のタイプの光スイッチ
ポイント７７及び７８を透過し、次に、第２のタイプの
光スイッチポイント７９によって反射されて、テスト行
導波路５４に送り込まれ、テスト出力受光器５７によっ
て測定される。また、第２のタイプの光スイッチポイン
ト７９が、第１のタイプの光スイッチポイント７６と同
じ出力導波路２８に配置されている点にも留意された
い。こうして、第１のタイプの光スイッチポイント７６
をテストすることが可能になる。さらに、光スイッチポ
イント７６に配置された交差点スイッチ素子１２を較正
することが可能になる。第１の光スイッチポイント７６
に配置された交差点スイッチ素子１２の較正は、第１の
タイプの光スイッチポイント７６における交差点スイッ
チ素子１２に対応するヒータに供給される電圧及び電流
をモニタし、テスト出力受光器５７における光をモニタ
することによって実施される。こうして、交差点スイッ
チ素子を完全にスイッチするのに必要な最小ヒータ電力
及びスイッチングを完了するための時間を求めることが
可能になる。こうして、スイッチの非使用時に、スイッ
チマトリックス７０全体をテストすることも、あるい
は、スイッチの使用中に、任意の利用されていないスイ
ッチ経路をテストすることも可能になる。
【００４９】さらに、全スイッチをテストするための経
路長は同じであり、このため、交差点スイッチ素子位置
に基づいて減衰を補正する必要がなくなる。
路長は同じであり、このため、交差点スイッチ素子位置
に基づいて減衰を補正する必要がなくなる。
【００５０】やはり図12を参照すると、テスト列導波路
５２とテスト行導波路６０の交差点に配置された第２の
タイプの光スイッチポイント５８を使用中基準スイッチ
として利用し、流体の屈折率、従って、その温度、気泡
構成速度、気泡サイズの変化を常にモニタすることによ
って、システムにおける圧力変化を表示することが可能
になる。こうして、操作可能スイッチマトリックス１１
を絶えずモニタして、最適な性能が得られるようにする
ことが可能である。
５２とテスト行導波路６０の交差点に配置された第２の
タイプの光スイッチポイント５８を使用中基準スイッチ
として利用し、流体の屈折率、従って、その温度、気泡
構成速度、気泡サイズの変化を常にモニタすることによ
って、システムにおける圧力変化を表示することが可能
になる。こうして、操作可能スイッチマトリックス１１
を絶えずモニタして、最適な性能が得られるようにする
ことが可能である。
【００５１】図13は、図5の光スイッチマトリックス７
０のもう１つの実施態様を示す概略図である。光スイッ
チポイント１７の追加列１００及び追加行１１０が、第
１のタイプの光スイッチポイントの外側列及び外側行に
隣接するように追加された。追加列１００及び追加行１
１０には、第１のタイプの光スイッチポイント１７と第
２のタイプの光スイッチポイント５５が含まれている。
すなわち、第２のタイプの光スイッチ５５が、追加列導
波路１０１とテスト行導波路５４の交差点に配置され、
また、追加行導波路１１１とテスト列導波路５２の交差
点にも配置されている。
０のもう１つの実施態様を示す概略図である。光スイッ
チポイント１７の追加列１００及び追加行１１０が、第
１のタイプの光スイッチポイントの外側列及び外側行に
隣接するように追加された。追加列１００及び追加行１
１０には、第１のタイプの光スイッチポイント１７と第
２のタイプの光スイッチポイント５５が含まれている。
すなわち、第２のタイプの光スイッチ５５が、追加列導
波路１０１とテスト行導波路５４の交差点に配置され、
また、追加行導波路１１１とテスト列導波路５２の交差
点にも配置されている。
【００５２】第１のタイプの光スイッチポイント１７と
第２のタイプの光スイッチポイント５５の追加列１００
及び追加行１１０は、それぞれ、光スイッチコアマトリ
ックス１１において、第１のタイプの光スイッチポイン
トの列に隣接し、第１のタイプの光スイッチポイントの
行に隣接するように追加された。追加列１００は、テス
ト列５０のほぼ鏡像であり、追加行１１０は、テスト行
６０のほぼ鏡像である点に留意されたい。
第２のタイプの光スイッチポイント５５の追加列１００
及び追加行１１０は、それぞれ、光スイッチコアマトリ
ックス１１において、第１のタイプの光スイッチポイン
トの列に隣接し、第１のタイプの光スイッチポイントの
行に隣接するように追加された。追加列１００は、テス
ト列５０のほぼ鏡像であり、追加行１１０は、テスト行
６０のほぼ鏡像である点に留意されたい。
【００５３】追加列１００及び追加行１１０を配置する
ことによって、入力導波路１４、１６、１８、及び、２
２の信号の任意の１つを偏向させて、テスト出力受光器
５７（または、そのように設けることが可能であれば、
リフレクタ５３）に送ることが可能になる。こうして、
これらの信号がコアマトリックスの通過中にスイッチさ
れるか否かに関係なく、コアマトリックス１１内の全て
の交差点スイッチ素子１２を含む、第１のタイプの全て
の光スイッチポイント１７と、任意の入力信号がマトリ
ックスによって辿ることになる完全な光路のテストが可
能になる。実施態様によっては、追加列１００と追加行
１１０のいずれかを省略するのが望ましい場合もある。
ことによって、入力導波路１４、１６、１８、及び、２
２の信号の任意の１つを偏向させて、テスト出力受光器
５７（または、そのように設けることが可能であれば、
リフレクタ５３）に送ることが可能になる。こうして、
これらの信号がコアマトリックスの通過中にスイッチさ
れるか否かに関係なく、コアマトリックス１１内の全て
の交差点スイッチ素子１２を含む、第１のタイプの全て
の光スイッチポイント１７と、任意の入力信号がマトリ
ックスによって辿ることになる完全な光路のテストが可
能になる。実施態様によっては、追加列１００と追加行
１１０のいずれかを省略するのが望ましい場合もある。
【００５４】光スイッチコアマトリックス１１には、光
スイッチポイント９０も追加される。光スイッチポイン
ト９０は、上述の第１のタイプの光スイッチポイント１
７に取って代わる。光スイッチポイント９０には、交差
点スイッチ素子１２の背面に向かい合うリフレクタ９５
が追加された、上述の第１のタイプの光スイッチポイン
ト１７が含まれている。この光スイッチポイント９０に
ついては、図14に関連してさらに詳述するが、本出願と
同時に提出され、出願番号第ＸＸＸ号が割り当てられた
（弁理士のドッケト番号は第１０９８１６２１−１
号）、引用することにより本明細書の一部をなすものと
する、譲受人が同じである、「ＯＰＴＩＣＡＬＬＹ Ｃ
ＯＮＴＲＯＬＬＥＤ ＥＸＣＨＡＮＧＥ ＳＷＩＴＣＨ
ＥＳ ＷＩＴＨＩＮ ＡＮ ＯＰＴＩＣＡＬ ＳＩＧＮ
ＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ」と題する同時係属の米国特許出
願の開示に従って構成されている。交差点スイッチ素子
１２が反射状態にある場合、リフレクタ９５（図14に関
してさらに詳述される）によって、交差点スイッチ素子
１２の両面で光を反射することが可能になる。追加リフ
レクタ９５の配置によって可能になる二重はね返り（図
14参照）を利用すれば、図13に示すスイッチマトリック
スによって、コアマトリックス１１における使用中の交
差点スイッチ素子１２のモニタが可能になる。さらに、
第１のタイプの光スイッチポイント１７及び第２のタイ
プの光スイッチポイント５５が、追加列１００及び追加
行１１０に例示されているが、留意すべきは、追加行及
び追加列における第１のタイプの光スイッチポイント１
７及び第２のタイプの光スイッチポイント５５の代わり
に、光スイッチポイント９０を用いることが可能である
という点である。コアマトリックス１１に光スイッチポ
イント９０を配置することによって、使用中に、コアマ
トリックス１１内の任意の交差点スイッチ素子１２をテ
ストすることが可能になる。さらに、使用中に、交差点
スイッチ素子１２をモニタすることによって、それに含
まれる気泡の状態を判定することが可能になる。こうし
て、データのスイッチ中に、交差点スイッチ素子１２を
モニタすることが可能になり、また、交差点スイッチ素
子１２が故障しているか否か、または、交差点スイッチ
素子１２内に含まれる気泡が、光を十分にスイッチする
ことができなくなっているか否かを判定するため、交差
点スイッチ素子１２のモニタを行うことが可能になる。
これは、交差点スイッチ素子１２の背面のモニタが、そ
れに含まれている気泡の状態についてより多くを示す可
能性があるためにそうなるが、これによって、交差点ス
イッチ素子１２の差し迫った故障を前もって警告するこ
とが可能になる。すなわち、交差点スイッチ素子１２
は、データをスイッチするのに十分な働きをしているか
もしれないが、故障が差し迫っている可能性がある。こ
うして、交差点スイッチ素子１２の背面をモニタし、可
能性のある故障を前もって警告することにより、実際に
故障する前に、データを他の交差点スイッチ素子１２に
再経路指定することが可能になる。
スイッチポイント９０も追加される。光スイッチポイン
ト９０は、上述の第１のタイプの光スイッチポイント１
７に取って代わる。光スイッチポイント９０には、交差
点スイッチ素子１２の背面に向かい合うリフレクタ９５
が追加された、上述の第１のタイプの光スイッチポイン
ト１７が含まれている。この光スイッチポイント９０に
ついては、図14に関連してさらに詳述するが、本出願と
同時に提出され、出願番号第ＸＸＸ号が割り当てられた
（弁理士のドッケト番号は第１０９８１６２１−１
号）、引用することにより本明細書の一部をなすものと
する、譲受人が同じである、「ＯＰＴＩＣＡＬＬＹ Ｃ
ＯＮＴＲＯＬＬＥＤ ＥＸＣＨＡＮＧＥ ＳＷＩＴＣＨ
ＥＳ ＷＩＴＨＩＮ ＡＮ ＯＰＴＩＣＡＬ ＳＩＧＮ
ＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ」と題する同時係属の米国特許出
願の開示に従って構成されている。交差点スイッチ素子
１２が反射状態にある場合、リフレクタ９５（図14に関
してさらに詳述される）によって、交差点スイッチ素子
１２の両面で光を反射することが可能になる。追加リフ
レクタ９５の配置によって可能になる二重はね返り（図
14参照）を利用すれば、図13に示すスイッチマトリック
スによって、コアマトリックス１１における使用中の交
差点スイッチ素子１２のモニタが可能になる。さらに、
第１のタイプの光スイッチポイント１７及び第２のタイ
プの光スイッチポイント５５が、追加列１００及び追加
行１１０に例示されているが、留意すべきは、追加行及
び追加列における第１のタイプの光スイッチポイント１
７及び第２のタイプの光スイッチポイント５５の代わり
に、光スイッチポイント９０を用いることが可能である
という点である。コアマトリックス１１に光スイッチポ
イント９０を配置することによって、使用中に、コアマ
トリックス１１内の任意の交差点スイッチ素子１２をテ
ストすることが可能になる。さらに、使用中に、交差点
スイッチ素子１２をモニタすることによって、それに含
まれる気泡の状態を判定することが可能になる。こうし
て、データのスイッチ中に、交差点スイッチ素子１２を
モニタすることが可能になり、また、交差点スイッチ素
子１２が故障しているか否か、または、交差点スイッチ
素子１２内に含まれる気泡が、光を十分にスイッチする
ことができなくなっているか否かを判定するため、交差
点スイッチ素子１２のモニタを行うことが可能になる。
これは、交差点スイッチ素子１２の背面のモニタが、そ
れに含まれている気泡の状態についてより多くを示す可
能性があるためにそうなるが、これによって、交差点ス
イッチ素子１２の差し迫った故障を前もって警告するこ
とが可能になる。すなわち、交差点スイッチ素子１２
は、データをスイッチするのに十分な働きをしているか
もしれないが、故障が差し迫っている可能性がある。こ
うして、交差点スイッチ素子１２の背面をモニタし、可
能性のある故障を前もって警告することにより、実際に
故障する前に、データを他の交差点スイッチ素子１２に
再経路指定することが可能になる。
【００５５】図14は、図5の第１のタイプの光スイッチ
ポイント１７の代替実施態様９０を例示した概略図であ
る。第１のタイプの光スイッチポイント１７には、リフ
レクタ９５が追加される。リフレクタ９５は、その反射
表面が、交差点スイッチ素子１２の反射状態時に、入力
導波路１４を進行する光が反射されて、出力導波路２８
に送り込まれることになる交差点スイッチ素子１２の表
面の、裏側表面に向かい合うように配置される。見て分
かるように、交差点スイッチ素子１２の反射状態時に、
出力導波路セグメント２９に沿って進む光は、交差点ス
イッチ素子１２の「背面」から反射されて、リフレクタ
９５に向かい、リフレクタ９５から反射されて、交差点
スイッチ素子１２の「背面」に戻され、さらに、入力導
波路セグメント１５に送り込まれることにより、反射に
よる入力導波路セグメント１５への送り込みが可能にな
る。こうして、光スイッチポイント９０に配置された各
交差点スイッチ素子１２を利用して、２つの光路、すな
わち、光スイッチポイント１７の表側の光路と光スイッ
チポイント１７の裏側の光路の光を反射することが可能
になる。
ポイント１７の代替実施態様９０を例示した概略図であ
る。第１のタイプの光スイッチポイント１７には、リフ
レクタ９５が追加される。リフレクタ９５は、その反射
表面が、交差点スイッチ素子１２の反射状態時に、入力
導波路１４を進行する光が反射されて、出力導波路２８
に送り込まれることになる交差点スイッチ素子１２の表
面の、裏側表面に向かい合うように配置される。見て分
かるように、交差点スイッチ素子１２の反射状態時に、
出力導波路セグメント２９に沿って進む光は、交差点ス
イッチ素子１２の「背面」から反射されて、リフレクタ
９５に向かい、リフレクタ９５から反射されて、交差点
スイッチ素子１２の「背面」に戻され、さらに、入力導
波路セグメント１５に送り込まれることにより、反射に
よる入力導波路セグメント１５への送り込みが可能にな
る。こうして、光スイッチポイント９０に配置された各
交差点スイッチ素子１２を利用して、２つの光路、すな
わち、光スイッチポイント１７の表側の光路と光スイッ
チポイント１７の裏側の光路の光を反射することが可能
になる。
【００５６】当該技術者には明らかなように、本発明の
原理をほぼ逸脱することなく、上述の本発明の望ましい
実施態様に対して、多くの修正及び変更を加えることが
可能である。例えば、２つの光路の交差点に任意のタイ
プのスイッチ可能リフレクタを用いて、本発明を実施す
ることが可能である。こうした修正及び変更は、全て、
付属の請求項に規定された本発明の範囲内に含まれるも
のとする。
原理をほぼ逸脱することなく、上述の本発明の望ましい
実施態様に対して、多くの修正及び変更を加えることが
可能である。例えば、２つの光路の交差点に任意のタイ
プのスイッチ可能リフレクタを用いて、本発明を実施す
ることが可能である。こうした修正及び変更は、全て、
付属の請求項に規定された本発明の範囲内に含まれるも
のとする。
【図1】光スイッチマトリックスを例示した概略図であ
る。
る。
【図2】透過状態にある図1の第１のタイプの光スイッチ
ポイントを例示した概略図である。
ポイントを例示した概略図である。
【図3】反射状態にある図1の第１のタイプの光スイッチ
ポイントを例示した概略図である。
ポイントを例示した概略図である。
【図4】本発明の改良式光スイッチングマトリックスを
大まかに例示した概略図である。
大まかに例示した概略図である。
【図5】図4の改良式光スイッチングマトリックスの実際
の実施態様を例示した図である。
の実施態様を例示した図である。
【図6】図5の改良式光スイッチングマトリックスの代替
実施態様の概略図である。
実施態様の概略図である。
【図7】図5の第２のタイプの光スイッチポイントを例示
した概略図である。
した概略図である。
【図8】図5の光リフレクタを例示した概略図である。
【図9】通常の動作モードにある図5の光スイッチマトリ
ックスを例示した概略図である。
ックスを例示した概略図である。
【図10】入力における光のテストを可能にするテストモ
ードにある図5の光スイッチマトリックスを例示した概
略図である。
ードにある図5の光スイッチマトリックスを例示した概
略図である。
【図11】出力への光の送り込みを可能にするテストモー
ドにある図5の光スイッチマトリックスを例示した概略
図である。
ドにある図5の光スイッチマトリックスを例示した概略
図である。
【図12】光スイッチポイントのテストを可能にするテス
トモードにある図5の光スイッチマトリックスを例示し
た概略図である。
トモードにある図5の光スイッチマトリックスを例示し
た概略図である。
【図13】図5の光スイッチマトリックス７０のもう１つ
の実施態様を例示した概略図である。
の実施態様を例示した概略図である。
【図14】図2の第１のタイプの光スイッチポイントの代
替実施態様を例示した概略図である。
替実施態様を例示した概略図である。
１１ コアマトリックス １２ 交差点スイッチ素子 １４ 入力導波路 １６ 入力導波路 １７ 光スイッチポイント １８ 入力導波路 ２２ 入力導波路 ２４ 出力導波路 ２６ 出力導波路 ２８ 出力導波路 ３２ 出力導波路 ５０ テスト列 ５５ 光スイッチポイント ５６ テスト入力光源 ５７ テスト出力受光器 ６０ テスト行 ７０ 光スイッチ ９５ リフレクタ １００ 追加列 １１０ 追加行
フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 デビット・ケイ・ドナルド アメリカ合衆国カリフォルニア州94040, マウンテン・ビュー (72)発明者 ウェイン・ブイ・ソリン アメリカ合衆国カリフォルニア州94040, マウンテン・ビュー (72)発明者 シャリーニ・ベンケイテッシュ アメリカ合衆国カリフォルニア州95051, サンタ・クララ
Claims (10)
- 【請求項１】複数の交差する光路と、 複数の交差点スイッチ素子と、ここで、前記複数の交差
点スイッチ素子のそれぞれが、前記光路のうちの２つの
交差点に関連しており、前記各交差点スイッチ素子と２
つの光路の各前記交差点は、光スイッチポイントを含
み、前記複数の交差点スイッチ素子のそれぞれが、２つ
の光路の前記交差点の第１の側に配置されて、第１のタ
イプの光スイッチポイントが構成されることになり、前
記複数の第１のタイプの光スイッチポイントによって、
前記交差点スイッチ素子が反射状態の場合、前記第１の
タイプの光スイッチポイントのそれぞれに入射する光を
反射可能にするコアマトリックスが構成されることにな
り、前記コアマトリックスは複数の行及び複数の列を含
み、前記第２のタイプの光スイッチポイントは２つの光
路の前記交差点の第２の側に前記交差点スイッチ素子を
配置することによって構成されており、 コアマトリックスに追加されるテスト行及びテスト列を
構成する複数の第２のタイプの光スイッチポイントと、 前記テスト行及び前記テスト列に光学的に結合されたテ
スト入力及びテスト出力と、 を含む光スイッチ。 - 【請求項２】前記複数の第２のタイプの光スイッチポイ
ントによって、前記テスト入力及び前記テスト出力を用
いて、前記複数の第１のタイプの光スイッチポイントの
それぞれをテストすることが可能になることを特徴とす
る、請求項１に記載の光スイッチ。 - 【請求項３】光スイッチポイントの追加列及び追加行を
さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光スイッ
チ。 - 【請求項４】前記光路が導波路セグメントであることを
特徴とする、請求項１に記載の光スイッチ。 - 【請求項５】光スイッチポイントの前記追加列及び前記
追加行は、第１のタイプの光スイッチポイントと、第２
のタイプの光スイッチポイントとを含むことを特徴とす
る、請求項３に記載の光スイッチ。 - 【請求項６】前記コアマトリックスにおける前記複数の
第１のタイプの光スイッチポイントのそれぞれの裏側表
面と光学的に通じているリフレクタをさらに含むことを
特徴とする、請求項３に記載の光スイッチ。 - 【請求項７】前記光スイッチマトリックスは、複数の交
差する光路と、前記複数の交差する光路のそれぞれの交
差点に配置された交差点スイッチ素子を含んでおり、前
記交差点スイッチ素子は、２つの光路の前記交差点の第
１の側に配置されて、第１のタイプの光スイッチポイン
トを構成し、複数の第１のタイプの光スイッチポイント
が、コアマトリックスをなすように構成されており、前
記コアマトリックスが、複数の行と複数の列を備えてい
ることを特徴とする光スイッチマトリックスの部材であ
る光スイッチポイントを、テストするための方法であっ
て、 ２つの光路の前記交差点の第２の側に前記交差点スイッ
チ素子を配置することによって構成される、テスト行と
テスト列を構成する複数の第２のタイプの光スイッチポ
イントを、前記複数の第１のタイプの光スイッチポイン
トに追加するステップと、 前記第１のタイプの光スイッチポイントの少なくとも１
つ、前記テスト行における前記第２のタイプの光スイッ
チポイントの少なくとも１つ、及び、前記テスト列にお
ける前記第２のタイプの光スイッチポイントの少なくと
も１つを反射性にして、テスト入力とテスト出力を利用
することにより、前記複数の第１のタイプの光スイッチ
ポイントのそれぞれをテストするステップと、 を含む前記方法。 - 【請求項８】前記コアマトリックスに光スイッチポイン
トの列及び行を追加するステップをさらに含むことを特
徴とする、請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】光スイッチポイントの前記追加列及び前記
追加行に、第１のタイプの光スイッチポイントと第２の
タイプの光スイッチポイントの両方を含むことを特徴と
する、請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】前記光スイッチマトリックスは、複数の
交差する光路と、前記光路のうちの２つの交差点に配置
された交差点スイッチ素子とを含んでいて、前記交差点
スイッチと２つの光路の前記交差点によって、光スイッ
チポイントが構成されており、２つの光路の前記交差点
の第１の側に前記交差点スイッチ素子を配置することに
よって、第１のタイプの光スイッチポイントが構成さ
れ、２つの光路の前記交差点の第２の側に前記交差点ス
イッチ素子を配置することによって、第２のタイプの光
スイッチポイントが構成されることになる、光スイッチ
マトリックスの部材である光スイッチポイントを較正す
るための方法であって、 コアマトリックスをなすように配列された前記複数の第
１のタイプの光スイッチポイントに、テスト行とテスト
列を構成する複数の第２のタイプの光スイッチポイント
を追加するステップと、 前記第１のタイプの光スイッチポイントの少なくとも１
つ、前記テスト行における前記第２のタイプの光スイッ
チポイントの少なくとも１つ、及び、前記テスト列にお
ける前記第２のタイプの光スイッチポイントの少なくと
も１つを反射性にして、テスト入力及びテスト出力を利
用することにより、前記複数の第１のタイプの光スイッ
チポイントのそれぞれを較正するステップと、 前記複数の第１のタイプの光スイッチポイントのそれぞ
れの反射率を測定するステップと、を含む前記方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/293,044 US6198856B1 (en) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | Optical switch having test ports |
| US09/293044 | 1999-04-16 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=23127397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000113365A Expired - Fee Related JP4448597B2 (ja) | 1999-04-16 | 2000-04-14 | テストポートを備えた光スイッチ |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6198856B1 (ja) |
| EP (1) | EP1045265A3 (ja) |
| JP (1) | JP4448597B2 (ja) |
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