JPH02135426A - 光マトリクススイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、入出力ポート間に形成された信号光の伝搬
経路を選択的に切換えることによって、入力ポートから
の信号光を任意の出力ポートから出力させるようにした
光マトリクススイッチに関する。

（従来の技術） 従来より、電気光学効果を利用して光のスイッチングを
行なうように構成された光スイッチが提案されている。

この光スイッチは例えばＬｉＮｂＯ３基板等の強誘電体
結晶基板を用いて形成される。被制御光（信号光）に対
する基板の屈折率は、この基板に印加される電界の向き
や強度に応じて変化し、この屈折率変化を利用して被制
御光のスイッチング制御が行なえる。

主として基板に印加される電界の方向Ｐと被制御光の電
界の振動方向（偏り方向）Ｑとが、この屈折率変化に密
接に関連し、電界方向Ｐがある特定の方向×１となりか
つ偏り方向Ｑがある特定の方向×２となるとき低い動作
電圧で効率良く屈折率を変化させることができる（電気
光学効果が大となる）、シかしながら、電界方向Ｐ或は
偏り方向Ｑが特定の方向からずれでいくに従い、屈折率
を変化させるためにより大きな動作電圧が必要となり効
率が悪くなる（１！気光学効果が小となる）ので、この
従来スイッチは一般に、偏り方向Ｑが特定の方向×２と
なる光に対して理想的なスイッチング制御が行なえるよ
うに設計される。

この従来スイッチにおいては、一般に、偏り方向Ｑが特
定の偏り方向×２となる光に対してはスイッチング制御
が理想的に行なえるが、偏り方向Ｑが特定の偏り方向×
２からずれていくに従いスイッチング制御が徐々に不完
全に行なわれるようになる。これがため実質的に制御可
能な光と実質的に制御不可能な光とが存在していた。実
質的に制御不可能な光はクロストーク光となって光スイ
ッチから出力され、従って光スイッチのクロストーク特
性の悪化を招くものである。

そこでりＯストーク特性の悪化を回避するために、被制
御光の偏り方向Ｑを一定の方向Ｙに維持することのでき
る偏波保存ファイバを用いて光スイッチへ光を入力する
ことも行なわれている。方向Ｙは、偏波保存ファイバを
このファイバの軸線まわりに回転させることによって任
意好適な方向に設定することができる。制御可能な光及
び制御不可能な光の強誘電体結晶基板における励起率は
方向Ｙ及び×２のずれ量に応じて決定され、方向Ｙ及び
×２が一致するとき理想的に制御可能な光のみを基板中
に励起させることができ、また方向Ｙ及び×２のずれ量
が大きくなるに従い制御不可能な光の励起率が高まる。

しかしながら、方向Ｙを特定の方向×２に精度良く一致
させるように偏波保存ファイバの軸線まわりの回転角度
を調整することは技術的に非常に困難であり、これがた
め偏波保存ファイバを用いた場合２０ｄＢ以下のクロス
トーク（消光比）しか得られなかった。

そこで例えば特開昭６２−１３３４２８号公報に提案さ
れている光スイッチのように、制御不可能な光がクロス
トーク光となって出力されるのを防止した構造の光スイ
ッチも提案されている。

第８図は上述の公報に提案されている光スイッチの説明
に供する図であり、図（Ａ）は光スイッチの構成を概略
的に示す平面図及び（Ｂ）は光スイッチの機能ブロック
図である。

これら図に示す従来の光スイッチ１０は、例えば２×２
光スイツチを構成するものであり、ＺカットＬ　ｉ　Ｎ
　ｂ　Ｏ３基板１２と、この基板１２に設けた方向性結
合型の２×２光スイツチ素子１４及び２×２偏光子（偏
光フィルタ）１６．１８とから成る。スイッチ素子１４
は７Ｍモードの光に対しては直進或は交差状態のいずれ
か一方の状態で選択的に動作し、偏光子１６．１８は７
Ｍモードの光に対しては直進状態及びＴＥモードの光に
対しては交差状態で固定的に動作する。

また図において２０ａ及び２０ｂは光スイッチ１０の一
方の側のポート、２２ａ及び２２ｂはポート２０ａ及び
２０ｂとスイッチ素子１４の一方の側の２つのポートと
をそれぞれ接続する導波路、２４ａ及び２４ｂはスイッ
チ素子１４の他方の側の２つのポートと偏光子１６及び
１８の一方の側のポートとをそれぞれ接続する導波路、
２６ａ及び２６ｂは偏光子１６及び１８の他方の側のポ
ートと光スイッチ１０の他方の側のポート２８ａ及び２
８ｂとをそれぞれ接続する導波路を示す。

上述の光スイッチ１０にあっては、光スイッチ１０のポ
ート２０ａ、２０ｂ　＠入力ポート及び光スイッチ１０
のポート２８ａ、　２８ｂを出力ポートとした場合、第
８図ＣＢ）にも示すように、ポート２０ａ又は２０ｂか
ら入力し７Ｍモードで伝搬してゆく光を、スイッチ素子
１４及び偏光子１６．１８ヲ介してポート２８ａ及び２
８ｂのいずれか一方から出力させることができる。ざら
にポート２０ａ又は２０ｂから入力しＴＥモードで伝搬
してゆく光を、スイッチ素子１４から偏光子１６．１８
に入力させ、ＴＥモードの光に対して交差状態で動作す
る偏光子１６．１８を介して基板１２へと排除すること
ができる。

同様に、光スイッチ１０のポート２０ａ、２０ｂを出力
ポート及びポート２８ａ、２８ｂ　＠入力ポートとした
場合、第８図（Ｂ）にも示すように、ポート２８ａ又は
２８ｂから入力し７Ｍモードで伝搬してゆく光をポート
２０ａ及び２０ｂのいずれか一方から出力させることが
できる。またポート２８ａ又は２８ｂから入力しＴＥモ
ードで伝搬してゆく光を基板１２へと排除することがで
きる。

基板１２へと排除されたＴＥモードの光は光スイッチ１
０のポート２０ａ、２０ｂから出力されないのでクロス
トーク光とならない。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上述した従来の光スイッチでは偏光子とし
て方向性結合器型のものを用いており、これがため偏光
子の配設スペースが増大化する。

従ってこの光スイッチを光マトリクススイッチの制御ス
イッチとして用いた場合、光マトリクススイッチの小型
化を図れないという問題点があった。

また偏光子として、イオン交換技術を用いて形成するも
のや金属層或は誘電体膜を導波路上に設けて形成するも
のを用いた場合には、偏光子の配設スペースの縮小化を
図れるが、作成プロセスの複雑化を招く、従ってこのよ
うな偏光子を用いた光スイッチを光マトリクススイッチ
の制御光スイッチとした場合には作成プロセスが複雑化
するという問題点があった。

この発明の目的は上述した従来の問題点を解決し、消光
比の向上を図れ、かつ小型化及び作成の簡単化を図れる
構造の光マトリクススイッチを提供することにある。

（課題を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この発明の光マトリクスス
イ・ｙチは、 入力ポート及び出力ポート間に光のスイッチング制御を
行なうための制御光スイッチを備えて成る光マトリクス
スイッチにおいて、 制御光スイッチを、 電気光学効果により実質的にスイッチング制御可能な第
一の光に対して直進及び交差状態のいずれか一方の状態
で選択的に動作し、 電気光学効果により実質的にスイッチング制御不可能な
第二の光に対して直進及び交差状態のいずれか一方の状
態でのみ固定的に動作する光スイッチとし、 第二の光の伝搬経路上の少なくとも１個の制御光スイッ
チに第二の光を排除するための排除ポートを設けて成る
ことを特徴とする。

この発明の実施に当っては、第二の光の伝搬経路上の制
御光スイッチの最終段の制御光スイッチに、排除ポート
を設けた構成とするのが好適である。

（作用） このような構成の光マトリクススイッチによれば、両光
スイッチを、電気光学効果により実質的にスイッチング
制御可能な第一の光に対して直進及び交差状態のいずれ
か一方の状態で選択的に動作し、しかも電気光学効果に
より実質的にスイッチング制御不可能な第二の光に対し
て直進及び交差状態のいずれか一方の状態でのみ固定的
に動作する光スイッチとする。そして第二の光の伝搬経
路上の少なくとも１個の制御光スイッチに第二の光を排
除するための排除ポートを設ける。

第一の光に対する制御光スイッチの動作状態を選択的に
制御することによって、第一の光を、入出力ポート間の
任意好適な伝搬経路を伝搬させて任意好適な出力ポート
から出力させることが出来る。

また第二の光に対する制御光スイッチの動作状態を直進
或は交差状態のいずれか一方の状態に固定することによ
って、第二の光を、制御光スイッチの第一の光に対する
動作状態にかかわらず、入出力ポート間の特定の伝搬経
路を通過させることができる。

従ってこの特定の伝搬経路上に排除ポートを備える制御
光スイッチを設けることによって、第二の光を排除ポー
トから出力させ光マトリクススイッチの出力ポートから
出力させないようにすることができ、これがため光マト
リクススイッチの出力ポートから出力する第二の光を低
減でき、よってクロストーク光を低減できる。

（実施例） 以下、図面を参照しこの発明の実施例につき図面を参照
して説明する。尚、図面はこの発明が理解出来る程度に
概略的に示されでいるにすぎず、従って各構成成分の形
状、寸法、配設位置及び構成を図示例に限定するもので
はない、また以下の説明では、特定の構造、数値的条件
、作成条件及び動作条件で形成した光マトリクススイッ
チにこの発明を適用した例につき説明するが、これら特
定の構造、動作条件、作成条件及び数値的条件はこの発
明の理解を深めるために定めたものであり、従ってこの
発明を何等限定するものではない。

第二」Ｕ九個 第−実施例ではこの発明を簡約化された光マトリクスス
イッチに適用した例につき説明する。

第１図はこの発明の第一実施例の構成を概略的に示す平
面図である。

第１図にも示すように第−実施例の光マトリクススイッ
チ３０は、入力ポート３２及び出力ポート３４間に光の
スイッチング制御を行なうための制御光スイッチ３６．
３８．４０を備え、制御光スイッチ３６．３８．４０を
、電気光学効果により実質的にスイッチング制御可能な
第一の光に対して直進及び交差状態のいずれか一方の状
態で選択的に動作し、電気光学効果により実質的にスイ
ッチング制御不可能な第二の光に対して直進及び交差状
態のいずれか一方の状態でのみ固定的に動作する光スイ
ッチとし、さらに第二の光の伝搬経路上の任意好適な少
なくとも１個の制御光スイッチ例えば光スイッチ４０に
第二の光を排除するための排除ポート４２を設けて成る
。

この実施例では、第二の光の伝搬経路上の制御光スイッ
チ３６．３８．４０の最終段の制御光スイッチ４０に、
排除ポート４２を設けた構成とする。

以下、より詳細にこの実施例につき説明する。

第一実施例の光マトリクススイッチ３０は、基板４４例
えば２カツトＬ　Ｉ　Ｎ　ｂ　０３基板と、この基板４
４に設けた入力側の制御光スイッチ（以下、入力側スイ
ッチとも称す）３６、中間の制御光スイッチ（以下、中
間スイッチとも称す）３８及び出力側の制御光スイッチ
４０（以下、出力側スイッチとも称す）とを備え、基板
４４に設けた導波路４６を介して入力ポート３２、入力
側スイッチ３６、中間スイッチ３８、出力側スイッチ４
０及び出力ポート３４を接続した構造を有する。

入力ポート３２は２組のグループｐ１及びｐ２を、入力
側スイッチ３６及び中間スイッチ３８は２組のグループ
ｑ１及びｑｚＶ、ざらに出力側スイッチ４０は１組のグ
ループｒを構成し、グループｐｌをグループＱ＋’＆介
してグループｒと接続し、同様にグループル２フ８グル
ープＱ２を介してグループｒと接続し、従って１組のグ
ループｒを重複使用することによってグループｐ、及び
ｐ２の入力ポート３２から出力ポート３４に至るツリー
状の光の伝搬経路を形成している。

制御光スイッチ３６．３８．４０をそれぞれ、例えば反
転Δβ電極型の２×２方向方向性器光スイッチ素子とす
る。そして排除ポート４２を例えば第二の光の伝搬経路
上の最終段の制御光スイッチ、例えばこの実施例にあっ
ては制御光スイッチ４０に設ける。排除ポート４２及び
制御光スイッチ４０ヲ導波路４８を介して接続する。排
除ポート４２の配設位置は、第二の光が出力ポート３４
から出射される光に混入しない任意好適な位百として良
く、図示例では基板端に排除ポート４２を設けて光マト
リクススイッチ３０から第二の光を例えば大気中に出射
させるようになしている。また排除ポート４２ヲ基板端
より基板中央側１こ設は第二の光を排除ポート４２から
基板４４中に出射させ基板４４中において減衰させるよ
うにしても良い。

尚、入力ポート３２には前段の光学素子からの信号光（
被制御光）の伝送路を形成する光ファイバＦＩＦｒ、ま
た出力ポート３４には後段の光学素子への信号光の伝送
路を形成する光ファイバＦを接続している。光ファイバ
Ｆとしては例えば偏波保存ファイバを用いる。

次に第２図を参照し制御光スイッチ３６．３８．４０に
つきより詳細に説明する。

第２図は制御光スイッチのスイッチングダイアグラムで
あり、例えば制御光スイッチ３６．３８．４０Ｇ反転Δ
β電極型の２×２方向方向性器光スイッチ素子とし基板
４４を２カツトＬｉＮｂ○３基板とした場合の動作条件
の一例を示す、第２図において横軸は素子長（Ｌ）及び
結合長（βＣ）の比Ｌ／β。、及び縦軸は印加電圧に比
例する規格化された伝搬定数差（△βＬ　／　Ｔ（、但
しへβ：伝搬定数差、π：円周率）を示す、尚、制御光
スイッチ３６．３８．４０を方向性結合光スイッチ素子
としたので、以下の説明では制御光スイッチ３６．３８
．４０の動作状態が交差状態となる場合をＣｒ０８Ｓ状
態及び直進状態となる場合をＢａｒ状態と表現する。

第２図においてハツチング領域Ａ、は、第二の光例えば
ＴＥモードで光マトリクススイッチ３０を伝搬する光に
対して、制御光スイッチ３６．３８．４０がＢａｒ状態
で動作ししかも一２０ｄＢ以下のクロストークで動作す
る条件の領域、また破線で囲んだ領域Ａ１を含む破線領
域Ｂ、は、第二の光例えばＴＥモードで光マトリクスス
イッチ３０ヲ伝搬する光に対し、制御光スイッチ３６．
３８．４０がＢａｒ状態で動作ししかも−１０ｄＢ以下
のクロストークで動作する条件の領域を示す。

同様に、ハツチング領域Ａ２は、例えばＴＥモードで伝
搬する光に対して、制御光スイッチ３６．３８．４０が
Ｃｒｏｓｓ状態で動作し、しかも−２０ｄＢ以下のクロ
ストークで動作する条件の領域、また破線で囲んだ領域
Ａ２を含む破線領域Ｂ２は、例えばＴＥモードで伝搬す
る光に対して、制御光スイッチ３６．３８．４０がＣｒ
ｏｓｓ状態で動作ししかも一１０ｄＢ以下のクロストー
クで動作する条件の領域を示す。

また曲線Ｃ及びＤは、第一の光例えば７Ｍモードで光マ
トリクススイッチ３０を伝搬する光に対して、制御光ス
イッチ３６．３８．４０がＢａｒ状態及びＣｒｏｓｓ状
態で選択的に動作し、７Ｍモードの光を実質的に完全に
スイッチング制御できる条件を表す。

反転△β電極型の制御光スイッチ３６．３８．４０にあ
っては、動作電圧の絶対値を増減させると、伝搬定数差
△βが増減し、これに伴なって規格化された伝搬定数差
△ＢＬ／Ｔ［も増減する。従って、規格差された定数差
ΔβＬ　／　ｎが大きな値となることは動作電圧に大き
な電圧を必要とすることを表す。

ここでＢａｒ状態で動作するときのＴＭ及びＴＥモード
の光に対する制御光スイッチ３６．３日、４０の動作電
圧をそれぞれ比較すると、第２図からも理解できるよう
に、ＴＥモードよりも７Ｍモードの光に対する動作電圧
の方がより小さな動作電圧で良いことが理解できる。同
様に、Ｃｒｏｓｓ状態で動作するときの動作電圧を比較
した場合にも、ＴＥモードより７Ｍモードの光に対する
動作電圧の方がより小さな動作電圧でよいことが理解で
きる。ＴＥモードの光に対する動作電圧よりも７Ｍモー
ドの光に対する動作電圧の方がより小さくてすむのは、
電気光学効果が第二の光例えばＴＥモードの光よりも第
一の光例えば７Ｍモードの光に対してより大きく及ぶこ
とに起因するものである。

これがため、７Ｍモードの光に対する制御光スイッチ３
６．３８．４０の動作状態がＣｒｏｓｓからＢａｒ状態
に又はＢａｒからＣｒｏｓｓ状態に変化するように、制
御光スイッチ３６．３８．４０の動作電圧を増減させで
も、制御光スイッチ３６．３８．４０がＴＥモードの光
に対して実質的にＢａｒ及びＣｒｏｓｓ状態のいずれか
一方の状態で固定的に動作するように、制御光スイッチ
３６．３８．４０の動作電圧を設定することができる。

次にこの発明の理解を深めるために、より具体的な条件
の例を一例としで示して制御光スイッチ３６．３８．４
０につき説明する。ここで、７Ｍモードに対するＬ／ｕ
、ｌｒＬ／１２．（ＴＭ）、ＴＥモードに対するＬ＃、
　＠Ｌ／１２．　（ＴＥ）、また７Ｍモード及びＴＥモ
ードの光に対するΔβＬ／βｃ８ΔＢＬ／β。（ＴＭＥ
）と表すものとする。

例えば、第２図において実線矢印で示すようにＬ／β。

（ＴＭ）をほぼ２．３とし及び図中破線矢印で示すよう
にＬ／βｅ（ＴＥ）をほぼ３として光スイッチ３６．３
８．４０ヲ作成した場合、ΔＢＬ／β。

（ＴＭＥ）をほぼ１．３とするように或はほぼ２．５と
するように動作電圧を印加すると、光スイッチ３６．３
８．４０は７Ｍモードの光に対してはＣｒｏｓｓ或はＢ
ａｒ状態で選択的に、またＴＥモードの光に対してはＣ
ｒｏｓｓ状態で固定的に動作する。

また例えば、第２図においで実線矢印で示すようにＬ／
ρｃ（ＴＭ）をほぼ２．３とし及び図中破線矢印で示す
ようにＬ／βｅ（ＴＥ）をほぼ４として光スイッチ３６
．３Ｂ、４０を作成した場合、ΔＢＬ／β。

（ＴＭＥ）をほぼ１．３とするように或はほぼ２．５と
するように動作電圧を印加すると、光スイッチ３６．３
８．４０は７Ｍモードの光に対してはＣｒｏｓｓ状＠或
はＢａｒ状態で選択的に、またＴＥモードの光に対して
はＢａｒ状態で固定的に動作する。

第２図に示す例ではＬ／β、　（ＴＭ）がほぼ１〜３と
なるように光スイッチ３６．３８．４０ヲ作成すること
によって、これらスイッチ３６．３８．４１ＴＭモード
の光に対してはＣｒｏｓｓ或はＢａｒ状態で選択的に動
作させ、かつＴＥモードの光に対してはＣｒｏｓｓ状態
で固定的に或はＢａｒ状態で固定的に動作させることが
できる。

次に第３図を参照し、この実施例の光マトリクススイッ
チ３０の動作例につき説明する。以下の説明では制御光
スイッチ３６．３８．４０が、７Ｍモードの光に対して
Ｂａｒ及びＣｒｏｓｓ状態で選択的に、かつＴＥモード
の光に対してＣｒｏｓｓ状態で固定的に動作するものと
する。

第３図は第一実施例の光マトリクススイッチの動作の一
例を示す図である。

同図において３２ｎ、３４ｎ、３６ｎ、３８ｎ、４０ｎ
及び４２ｎはそれぞれ第０行に配置した入力ポート３２
、出力ポート３４、制御光スイッチ３６．３８．４０、
及び排除ポート４２を示す。

入出力ポート３２．３４の間に、例えば第３図にも示す
ように光の伝搬経路が形成されている場合、入力ポート
３２１から入力しＴＥモードで光マトリクススイッチ３
０を伝搬してゆく光は、制御光スイッチ３６１．３８Ｌ
４０３をそれぞれ交差状態で通過して排除ポート４２３
から排除される。

また入力ポート３２２から入力しＴＥモードで伝搬して
ゆく光は、制御光スイッチ３６２．３８２．４０１をそ
れぞれ交差状態で通過して排除ポート４２１から排除さ
れる。

同様にして入力ポート３２３から入力しＴＥモードで伝
搬してゆく光はスイッチ３６３．３８３．４０４　Ｇ介
し排除ポート４２４がら排除され、及び入力ポート３２
４から入力しＴＥモードで伝搬してゆく光はスイッチ３
６４．３８４．４０２を介して排除ポート４２２がら排
除される。

上述した実施例では、第一の光を電気光学効果が最も大
となる方向の偏り方向を有する光例えば７Ｍモードの光
とし、第二の光を電気光学効果が最も小さくなる方向の
偏り方向を有する光例えばＴＥモードの光とした例につ
き説明した。第一の光を電気光学効果が最も大となる偏
り方向の光及び第二の光を電気光学効果が最も小となる
光とするのが、光マトリクススイッチ３０の消光比を低
減するためには最も好ましい。

電気光学効果を呈する基板４４として例えば［１Ｎｂ０
３基板を用いた場合には結晶軸のＣ軸方向（光軸方向）
において電気光学効果が最も大きくまたＣ軸に直交する
方向において電気光学効果が最も小さくなる。

また上述した実施例では第一の光のモードを７Ｍモード
の光とし第二の光をＴＥモードの光としたが、第一の光
及び第二の光のモードを、これらＴＭ及びＴＥモードに
限定するものではなく基板４４面の法線方向とＣ軸方向
との関係（或はＺカット板、×カット板というように基
板４４の力・ント方向）に応じて任意好適に変更するこ
とができる。

第４図は第一実施例の変形例の構成を概略的に示す図で
ある。

第４図に示す変形例の構成は、各構成成分３２．３４．
３６．３８．４０．４２の接続関係が上述した第一実施
例と具なる他は、上述の第一実施例と同様の構成となっ
ている。

例えば第４図に示すように入出力ポート３２．３４間に
光の伝搬経路が形成されている場合には、入力ポート３
２１から入力しＴＥモードで光マトリクススイッチ３０
ヲ伝搬しでゆく光は制御光スイッチ３６１．３８１．４
０２を介して排除ポート４２２から排除される。また入
力ポート３２２から入力しＴＥモードで伝搬してゆく光
は、制御光スイッチ３６２．３８１．４０１ヲそれぞれ
交差状態で通過して排除ポート４２１から排除される。

同様にして入力ポート３２３から入力しＴＥモードで伝
搬してゆく光はスイッチ３６３．３８４．４０４ヲ介し
排除ポート４２４から排除され、及び入力ポート３２４
から入力しＴＥモードで伝搬してゆく光はスイッチ３６
４．３８４．４０３を介して排除ポート４２３から排除
される。

第ｆｆ１例 第三実施例ではこの発明をたすき構造の光マトリクスス
イッチに適用した例につき説明する。

第５図はこの発明の第二実施例の構成を概略的に示す平
面図である。尚、上述した実施例と同様の構成成分につ
いては同一の符号を付して示し、その詳細な説明を省略
する。

第５図に示す光マトリクススイッチ５０は、例えば４人
力４出力のたすき構造の光マトリクススイッチの例であ
り、入力ポート３２及び出力ポート３４の間に４行４列
に配列して基板４４に設けた制御光スイッチ５２を備え
、基板４４に設けた導波路５４を介して入力ポート３２
、制御光スイッチ５２及び出力ポート３４を接続した構
造を有する。尚、第５図において第ｎ行第ｍ列に配置し
た制御光スイッチ５２を符号５２゜を付して示した。

上述した第一実施例と同様、制御光スイッチ５２を、例
えば反転へβ電極型の２×２方向方向性器光スイッチ素
子とし、排除ポート４２を例えば第二の光の伝搬経路上
の最終段の制御光スイッチ（例えば図示例のように光の
伝搬経路を形成している場合には制御光スイッチ５２４
．〜５２ａｎ）に設けており、基板４４に設けた導波路
５６を介して制御光スイッチ５２４．〜５２４．＠対応
する排除ポート４２１〜４２４と接続する。

例えば第５図に示すように入出力ポート間に光の伝搬経
路を形成している場合には、入力ポート３２１から入力
しＴＥモードで光マトリクススイッチ５０を伝搬してゆ
く光は、制御光スイッチ５２７４．５２□２．５２３３
．５２４４をそれぞれ交差状態で通過して排除ポート４
２４から排除される。

また入力ポート３２２から入力しＴＥモードで伝搬して
ゆく光は、制御光スイッチ５２，２．５２□７．５２３
１．５２４□をそれぞれ交差状態で通過して排除ポート
４２２から排除される。

同様にして、入力ポート３２３から入力しＴＥモードで
伝搬してゆく光は制御光スイッチ５２Ｉ３．５２２４．
５２３４．５２４３を介して排除ポート４２３から、ま
た入力ポート３２４から入力しＴＥモードで伝搬してゆ
く光は制御光スイッチ５２，４．５２２３．５２３２．
５２４＋　＠介して排除ポート４２４から排除される。

第−Ｊむ蔽例 第三実施例ではこの発明をクロスバ−構造の光マトリク
ススイッチに適用した例につき説明する。

第６図はこの発明の第三実施例の構成を概略的１こ示す
平面図である。尚、上述した実施例と同様の構成成分に
ついては同一の符号を付して示し、その詳細な説明を省
略する。

第６図に示す光マトリクススイッチ５８は、例えば４人
力４出力のクロスバ−構造の光マトリクススイッチの例
であり、入力ポート３２及び出力ホト３４の間に４行４
列に配列して基板４４に設けた制御光スイッチ６０ヲ備
え、基板４４に設けた導波路６２を介して入力ポート３
２、制御光スイッチ６０及び出力ポート３４を接続した
構造を有する。尚、第６図において第ｎ行第ｍ列に配置
した制御光スイッチ６０を符号６０、を付して示した。

上述した第一実施例と同様、制御光スイッチ６０を、例
えば反転へβ電極型の２×２方向方向性器光スイッチ素
子とし、排除ポート４２ヲ例えば第二の光の伝搬経路上
の最終段の制御光スイッチ（例えば図示例のように光の
伝搬経路を形成している場合には制御光スイッチ６０．
４．６０２４．６０３４．６０ａａ）に設けており、基
板４４に設けた導波路６４を介して制御光スイッチ６０
１４．６０□４．６０３４．６０４４を対応する排除ポ
ート４２１．４２２．４２３．４２４と接続する。

例えば第６図に示すように入出力ポート間に光の伝搬経
路を形成している場合、入力ポート３２１から入力しＴ
Ｅモードで光マトリクススイッチ６０を伝搬してゆく光
は制御光スイッチ６０□、６０，２．６０．３．６０１
４をそれぞれ交差状態で通過して排除ポート４２４から
排除される。

同様にして入力ポート３２２から入力しＴＥモードで伝
搬してゆく光は制御光スイッチ６０２７．６０２２．６
０２３．６０□４を介して排除ポート４２２から、入力
ポート３２３から入力しＴＥモードで伝搬してゆく光は
制御光スイッチ６０３５．６０３２．６０３３．６０３
４を介して排除ポート４２３から、入力ポート３２４か
ら入力しＴＥモードで伝搬しでゆく光は制御光スイッチ
６０４７．６０４□、６０４３．６０４４を介して排除
ポート４２４から排除されるゆ 第ヱυ１ｉヨ 第四実施例ではこの発明を一般的なツリー構造の光マト
リクススイ・ｙチに適用した例につき説明する。

第７図はこの発明の第四実施例の構成を概略的に示す平
面図である。尚、上述した実施例と同様の構成成分につ
いては同一の符号を付して示し、その詳細な説明を省略
する。また−船釣なツリー構造の光マトリクススイッチ
の構成は従来周知なので第７図においてはその構成を部
分的に示して図面の簡略化を図った。

第７図に示す光マトリクススイッチ６６は、例えば４人
力４出力の一般的なツリー構造の光マトリクススイッチ
の例であり、入力ポート３２及び出力ポート３４の間に
形成されたツリー状の光の伝搬経路の分岐部分或は合流
部分に設けた制御光スイッチ６８を備え、基板４４に設
けた導波路７０によってツリー状の伝搬経路を形成した
構造を有する。

上述した第一実施例と同様、制御光スイッチ６８を、例
えば反転へβ電極型の２Ｘ２方向性結合器光スイッチ素
子とし、排除ポート４２ヲ例えば第二の光の伝搬経路上
の最終段の制御光スイッチ６８に設けており、基板４４
に設けた導波路７２を介して最終段の制御光スイッチ６
８を対応する排除ポート４２と接続している。

例えば第７図に示すように光の伝搬経路を形成しでいる
場合、矢印で示すように入力ポート３２から入力しＴＥ
モードで伝搬する光を制御光スイッチ６８ヲ介して排除
ポート４２から排除できる。

この発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
く、上述した実施例において示した各構成成分の構成、
形状、配設位盲、接続関係、動作状態、動作条件、数値
的条件、形成材料、作成条件そのほかの特定の条件はこ
の発明の理解のために一例として示したにすぎず、従っ
て任意好適に変更することができる。

例えば上述した実施例では制御光スイッチとして反転Δ
Ｂ主電極の方向性結合光スイッチを用いたが、制御光ス
イッチの構成は第一の光に対して選択的に動作し及び第
二の光に対して固定的に動作する任意好適な構成の種々
の光スイッチを用いて良く、方向性結合器型光スイッチ
、全反射型光スイッチその他の任意好適な光スイッチを
用いて良い。

また上述した実施例では排除ポートを第二の光の伝搬経
路上の最終段の制御光スイッチに設けるようにしたが、
第二の光を排除できるのであれば最終段のみならず第二
の光の伝搬経路上の任意好適な段例えば第一段の制御光
スイッチに設けるようにしても良い。

（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この発明の光マト
リクススイッチによれば、制御光スイッチを、電気光学
効果により実質的にスイッチング制御可能な第一の光に
対して直進及び交差状態のいずれか一方の状態で選択的
に動作し、しかも電気光学効果により実質的にスイッチ
ング制御不可能な偏り方向で伝搬する第二の光に対して
直進及び交差状態のいずれか一方の状態でのみ固定的に
動作する光スイッチとする。そして第二の光の伝搬経路
上の少なくとも１個の制御光スイッチに第二の光を排除
するための排除ポートを設ける。

第一の光に対する制御光スイッチの動作状態を選択的に
制御することによって、第一の光を、入出力ポート間の
任意好適な伝搬経路を伝搬させて任意好適な出力ポート
から出力させることが出来る。

また第二の光に対する制御光スイッチの動作状態を直進
或は交差状態のいずれが一方の状態に固定することによ
って、第二の光を、制御光スイッチの第一の光に対する
動作状態にかかわらず、入出力ポート間の特定の伝搬経
路を通過させることができる。

従ってこの特定の伝搬経路上に排除ポートを備える制御
光スイッチを設けることによって、第二の光を排除ポー
トから出力させ光マトリクススイッチの出力ポートから
出力させないようにすることができ、これがため光マト
リクススイッチの出力ポートから出力する第二の光を低
減でき、クロストーク光を低減できる。その結果、偏波
保存ファイバを用いて被制御光（信号光）を入力した場
合でも、消光比を例えば３０ｄＢ以上に向上することが
できる。

また排除ポートを備える制御光スイッチの作成は排除ポ
ートを備えない制御光スイッチと同様に行なえるので簡
単容易に作成することができる。

しかもクロストーク光を低減するため、方向性結合器型
の偏光子を備える光スイッチを制御光スイッチとして用
いる場合よりも、排除ポートを備える制御光スイッチの
配設スペースを小ざくすることが出来、これがため光マ
トリクススイッチの小型化を図れるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第一実施例の説明（こ供する平面図
、 第２図は制御光スイッチのスイッチングダイアグラムの
一例を示す図、 第３図は第一実施例の動作例を示す図、第４図は第一実
施例の変形例の説明に供する平面図、 第５図はこの発明の第二実施例の説明に供する平面図、 第７図はこの発明の第四実施例の説明に供する平面図、 第８図（Ａ）及び（Ｂ）は従来の光スイッチの説明に供
する平面図である。 ３０．５０．６６・・・光マトリクススイッチ３２．３
２１〜３２４、・・・入力ポート３４．３４１〜３４４
・・・出力ポート３６．３６１〜３６４．３８．３８１
〜３８４．４０．４０１〜４０４．５２．５２１．〜５
２４４．６０．６０□〜６０４４．６８−・・制御光ス
イッチ４２．４２１〜４２４・・・排除ポート。 特許出願人　　　沖電気工業株式会社 光マトリクススイッチ 入力ポート 出力ポート 制御光スイッチ 排除ポート 基板 導波路 第−実施例の説明図 第１図 −１０（ＩＢ ンｌｌ＜−２０ｄ　Ｂ スイッチングダイヤグラム 第２ 図 ５０： ５２．５２，１〜５２．、： ５４．５６： 光マトリクススイッチ 制御光スイッチ 導波路 第二実施例の説明図 第５ 図 ４２１〜４２４排除ポ 第一実施例の動作 第３図 第−実施例の変形例 第４図 ６０．６０，１〜６０．、：制御光スイッチ６２．６４
：導波路 第三実施例の説明図 第６図 ６６：光マトリクススイッチ ６８：制御光スイッチ ７０．７２：導波路 第四実施例の説明図 第７図 従来の光スイッチの説明図 第８図 手続ネ甫正書（方式） ％式％ １事件の表示　　昭和６３年特許願２９０８１５号（１
）、明細書の第３３頁第３行の「平面図、」をｒ平面図
、 第６図はこの発明の第三実施例の説明に供する平面図、
Ｊと訂正する。 ３補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所（〒−１０５） 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号 名称（０２９）沖電気工業株式会社 代表者　小杉　信光 ４代理人　〒１７Ｏｆ！　（９８８）５５６３住所　東
京都豊島区東池袋１丁目２０番地５平成元年３月７日 ６補正の対象

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力ポート及び出力ポート間に光のスイッチング
   制御を行なうための制御光スイッチを備えて成る光マト
   リクススイッチにおいて、 前記制御光スイッチを、 電気光学効果により実質的にスイッチング制御可能な第
   一の光に対して直進及び交差状態のいずれか一方の状態
   で選択的に動作し、 電気光学効果により実質的にスイッチング制御不可能な
   第二の光に対して直進及び交差状態のいずれか一方の状
   態でのみ固定的に動作する光スイッチとし、 前記第二の光の伝搬経路上の少なくとも１個の前記制御
   光スイッチに前記第二の光を排除するための排除ポート
   を設けて成ること を特徴とする光マトリクススイッチ。
2. （２）前記第二の光の伝搬経路上の制御光スイッチの最
   終段の制御光スイッチに、前記排除ポートを設けて成る
   ことを特徴とする請求項１に記載の光マトリクススイッ
   チ。