JPH0244893A - 光交換機 - 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〕 本発明は、光交換機に関し、特に同一情報を複数の加入
者に分配するサービスにおいて、光信号を光のままで交
換する光交換機に関するものである。

〔従来の技術〕

光交換方式は、光フアイバ伝送方式の発展に伴って交換
機に導入されたものであって、通話路系にこれを取り入
れることにより高速かつ広帯域交換が可能となる。次の
段階としては、制御系にも取り入れられることになるで
あろう。なお、光交換については、例えば、「電子情報
通信ハンドブック、ＩＩ　６３．３．３０（株）オーム
社発行、ｐｐ、２］７２〜２］７３に記載されている。

第２図は、光交換機における通信制御受信装置の配置を
示す図である。

光交換機において、加入者から送られてくる通信制御信
号、つまり発呼信号、ダイヤル信号等を受信する装置は
、その配置場所により２種類の方式が考えられている。

その１つは、第２図（ａ）に示すように、通話路の加入
者側にこれを配置する方法であり、他の１つは第２図（
ｂ）に示すように、通話路の中継線側に配置する方法で
ある。なお、テレビ電話のような１対］、　（ｅｎｄ−
ｔｏ−ｅｎｄ）接続型サービスでは、上記の配置方法の
うちのいずれの受信方法でも利用が可能である。しかし
ながら、映像分配サービス（例えば、ＣＡＴＶのサービ
ス）のような１対多（ｃｅｎｔｅｒ−ｔｏ−ｅｎｄ）接
続型サービスでは、１つの情報源に複数の加入者が接続
されるため、通信制御信号を中継線側で受信すると、複
数の加入者からの信号が重なり合うため、受信不能とな
ってしまう。このために、加入者対応に通信制御信号を
受信するためには、必然的に信号受信装置を通話路の加
入者側に置くことになる。なお、第２図（ａ）（ｂ）に
おいて、２−１−１−２−１．３は加入者端末が接続さ
れている加入者側端子であり、２−２１〜２−２３は光
信号を分岐するための光分岐器であり、２−４１〜２−
４３は中継線が接続される中継側端子である。

第３図は、従来の光交換機における通信制御信号受信装
置の配置を示す図である。

第３図において、３−３は光ゲートマトリクススイッチ
を用いた光通話路、３−７は光通話路３３の各スイッチ
を制御するための制御装置、３２１〜３−２３はデータ
の光信号と制御信号の光信号を分岐するための光分岐器
、３−５１〜３５３は光信号髪受けてこれを電気信号に
変換するための受光素子、３−６は電気信号の制御信号
を受信して、これを制御装置に転送する受信電気回路で
ある。

従来の光交換機では、第３図に示すように、光通話路３
−３内だけに例えばレーザダイオード光ケー１ヘマＩ・
リクススイッチ等の光通話用素子を用いており、その他
の部分、つまり例えば制御装置３−７には光回路は用い
ていなかった。従って、加入者回線で送られてきた発呼
信号やダイヤル信号等の制御信号である光信号を光分岐
器３−２１〜３−２３で分岐し、これを受光素子３−５
１〜３−５３で受け、光を電気信号に変換してから制御
装置３−７に入力させる必要があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来の光交換機においては、光分岐器で加
入者からの信号を分岐し、受光素子により電気信号に変
換する必要があった。しかし、この方法では、加入者の
数だけ受光素子と光分岐器が必要であるため、高価な光
部品の使用量が多くなり、システムのコスＩ・が増大す
るという問題があった。

本発明の目的は、このような従来の課題を解決し、光部
品の使用量が少ない経済的な光交換機を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の光交換機は、同一情
報を複数の加入者端末に分配する光交換機において、光
−電気変換動作を行うとともに、電流を注入すると光信
号を通過させ、電流を注入しないと光信号を遮断するレ
ーザダイオード光ゲートのマＩ・リクススイッチを用い
た光通話路と、該光通話路の開閉制御を行い、かつ複数
の加入者端末の状態を監視する制御装置とを備え、加入
者から送られる通信制御信号を上記マＩ〜リクスメイッ
チ内のレーザダイオード光ゲートの光−電気変換動作に
より検出して、これを」−記制御装置に伝達し、該制御
装置が上記光通話路の開閉制御を行い、上記光７１−リ
クススイッチの開いた光ゲートを通して同一情報を複数
の加入者端末に伝送することに特徴がある。

〔作　　用〕

本発明においては、加入者から送られた通信制御信号を
そのまま光通話路に入力し、光７トリクス内の光ゲート
素子の光電変換機能によりこれを検出し、その検出され
た情報により光通話路の制御を行うとともに、光マトリ
クススイッチの分配接続機能により情報を複数の加入者
に分配する。

すなわち、光７トリクススイツチを構成する光ゲート素
子が、光電変換動作と分配接続動作の２つの役目を果す
ことになる。これにより、信号検出用として専用の受光
素子等を設ける必要がなくなり、部品が不要となるので
、経済的な交換機が実現できる。

〔実施例〕

以下、本発明の原理および実施例を、図面により詳細に
説明する。

第４図は、本発明の動作原理を示す図である。

第４図（ａ）（ｂ）は、光グー１〜マｌヘリクススイツ
チの構成要素であるレーザダイオ−１・光ゲー）・素子
の構成を示した図である。第４図において、４−１．４
−−３は光導波路、４−２はレーザダイオード光ゲート
であって、両端面に反射防止膜をコーティングしたレー
ザダイオード、４−４はオシロスコープである。

レーザダイオ−１へ光ゲートのスイッチング動作原理は
、例えば、文献Ｗレーザダイオ−１へスイッチＬ　（Ｍ
、　Ｉｋｅｄａ、”Ｌａ５ｅｒｄｉｏｄｅ　　ｓｔ＋ｊ
ｔｃｈ”Ｅ］、ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　　１ｅｔｔｅｒｓ
　　ｖｏｌ、１７．ｐｐ、８９９−９００．１９８１）
に詳しく述べられている。すなわち、光信号のスイッチ
ングは、レーザダイオードの誘導放出による増幅作用と
、誘導吸収による吸収作用とを利用したものである。適
当な電流をレーザダイオ−１−ゲートに注入した場合に
は、そのゲートは光増幅器として動作し、光信号を通過
させる（ＯＮ状態）。また、電流を注入しない場合には
、ゲートは吸収体となり、光信号を遮断する（ＯＦＦ状
態）。第４図（ａ）の左図では、電流をレーザダイオー
ドゲート４−２に注入して、入力光を光増幅して出力し
ている。また、第４図（ａ）の右図では、電流が注入さ
れず、従って、入力光は吸収されて○ＦＦ状態となる。

なお、第４図（ａ）においては、レーザダイオード光ゲ
ート４−２に対して、入力光が左側から入力し、出力光
が右側に出力しているが、レーザダイオード光ゲートの
構造的な対称性により、入力光を右側から入力して、出
力光を左側に出力しても勿論よい。これにより、１本の
光ファイバで双方向通信を行う場合に、レーザダイオー
ド光ゲートに両側から入射した光を同時にスイッチング
することができる。

また、レーザタイオートゲ−１・は、ＰＮ接合に基づく
光起電力効果を有しているため、これを利用して光信号
の検出が可能となる（例えば、文献「レーザダイオード
光スイッチの信号監視特性Ｊ（Ｍ　、　　Ｉ　ｋｅｄａ
、Ｓ　ｉｇｎａｌ−ｍｏｎｊｔｏｒｉｎｇ　　ｃｈａｒ
ａｃｔｅｒｊｓｔｉｅｓ　　ｆｏｒ　　１ａｓｅｒ−ｄ
ｊｏｄｅ　　ｏｐｔｉｃａｌ　　ｓｗＧｃｈｅｓ’。

ＩＥＥＥ　　Ｊｏｕｒｎａ］、　　ｏｆ　　Ｌｊ４ｈｔ
ｗａｖｅ　　Ｔｅｃｈｎｏｌ、ｏｇｙ。

ｖｏｌ、ＬＴ−３，ｐｐ、９０９−９１３．１．９８５
参照）。すなわち、ＰＮ接合のバンドギャップ以上の光
が入射すると、入射光パワーに応じた起電力がＰＮ両極
間に発生するため、レーザダイオード光ゲー１〜スイッ
チは、光−電気変換器としても動作させることができる
。

第４図（ｂ）では、入力光が入力すると、レーザダイオ
−トゲ−１−４，−２で入射光パワーに応じた起電力が
発生するので、これをオシロスコープ４−４で取り出し
て表示する。

第５図は、レーザダイオ−１へ光ゲー１へスイッチを基
本構成要素とする光ゲートマトリクススイッチの構成図
である。

光ゲー１へマトリクスは、一般にＮＸＭ　（Ｍ、Ｎは正
の整数）の構成であるが、第５図においては、簡単に表
わすため、４Ｘ４マトリクススイツチとして示しである
。第５図において、５−１１〜５１４は入線、５−２１
〜５−２４、および５−３１〜５−３８は光分岐器、５
−４］〜５−５６は光ゲート、５−６１〜５−６８およ
び５−７１〜５−７４は光合流器、５−８１〜５−８４
は出線である。なお、４×４レーザダイオード光ゲ１〜
マトリクススイツチの一例として、例えば、文献「シリ
カベース光導波器７１−リクススイッチ」（Ａ、　Ｈｉ
ｍｅｎｏ　　ｅｌ　　ａｌ、、”Ｓｊ、１］、ｃａ−ｂ
ａｓｅｄ　　ｏｐｔｉｃａｌｗ　ａ　ｖ　ｅ　（５ｕ　
ｉ　ｄ　ｅ　　ｍ　ａ　ｔ　ｒ　ｉ　ｘ　　ｓ　ｗ　ｊ
、　ｔ　ｃ　ｌゾ、　Ｐ　ｒｏｃｅｅｄｊ、ｎｇ　　ｏ
ｆＳＰＴＥ　　Ｄｊ、ｇｊ、ｔａｌ　　ｏｐｔｉｃａ］
、　　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ、７５２．ｐｐ。

４８〜５５．１９８７）に記載されている。

光グー１〜マトリクススイツチでは、入力５−１１〜５
−１４と出線５−８１〜５−８４が光ゲ１−５−４１〜
５−５６を介して全て結ばれており、ある入線と出線を
接続したい場合には、対応する光ゲートに電流を注入し
てＯＮ状態にすればよい。

このように、第５図の光ゲートマＩ−リクスを使用して
光通話路を構成すれは、同一情報を複数の加入者に分配
する分配型接続サービスを簡単に実現することができる
。

また、光ケーｊ〜マＩ〜リクススインチでは、前述のレ
ーザダイオード光ゲ−１−の光−電気変換機能を利用す
ることにより、各入線から入射する光信号をその入線に
結合される光ゲートで入線ごとに検出することができる
。いま、加入者からの信号が入線から入力される場合、
例えば、発呼信号、ダイヤル信号等が加入者線から入力
した場合を考える。各入線から入力された光信号パワー
は、４×４スイツチでは４分岐され、それぞれ光ゲー１
〜に導かれる。その結果、これら対応する各光ゲ１への
端子電圧変化を監視することにより、加入者から送られ
てくる通信制御信号を検出することができる。

このようにして、本発明においては、分配型接続機能と
光−電気変換機能とを備えたレーザダイオード光ゲー１
〜マＩ・リクススイッチを光通話路に適用することによ
り、光信号の分配型接続とともに通信制御信号の光−電
気変換を同一の７１〜リクススイツチで実現することが
可能となる。その結果、従来のように、信号受信用に専
用光部品を使用する必要がなくなり、経済的な光交換機
を実現できる。なお、第５図では、簡単のために入線と
出線とを区別しているが、前述のように、レーザダイオ
ード光ゲートの構造的対称性により、出線から信号を入
力して入線から信号を出力しても同一の動作となる。ま
た、光分岐器と光合波器とは、構造的に全く同じもので
あって、単に光信号の進行方向に着目して名称を区別し
ているだけである。

第１図は、本発明の一実施例を示す光交換機の構成図で
ある。

第１図において、１−１は光通話路、１−２１．１−２
２はそれぞれ光ゲートマトリクススイッチ、１−３はス
イッチ駆動・信号受信回路、１−４は制御装置、１−５
１〜１−５８は加入者側端子、コ−−６１〜１−６４は
光分岐器、１−７１〜１−７４は情報センタ側端子であ
る。すなわち、加入者端末から光ファイバを介して光交
換機に接続され、さらに交換機から中継線光ファイバを
介して報センタに接続している。この情報センタに接続
された加入者は、種々のサービス、例えば伝言すビス、
座席予約サービス、計算サービス、留守番電話サービス
等を受けるものとする。

第」。図では、説明を簡単にするために、加入者側端子
数を８本、情報センタ側端子数を４本、光グー１ヘマｈ
リクススイツチ数を２個、光ゲートマｊ・リクススイノ
チの入出力端子数を各々４本（４Ｘ４スイツチ）として
いるが、これらの数は任意の数に拡張も減少も可能であ
る。

光グー１〜マトリタススイツチ１．−２１．１７２２は
、加入者側端子、＋−−５１〜１−５８から入射する加
入者からの通信制御信号（サービス要求信号やチャネル
選択信号等）を、光ゲートの光〜電気変換機能により電
気信号に変換し、スイッチ駆動・信号受信回路１−３に
送出する。スイッチ駆動・信号受信回路１−３は、光グ
ー１〜フ１−リクススイツチ１−２１．１−２２から送
られてきた電気信号を適当な信号形式に変換し、制御装
置１４に送出する。制御装置］−４は、スイッチ駆動・
信号受信回路］−３から送られてきた信号をもとに、加
入者からの要求を分析し、光スィッチの制御２ 御信号をスイッチ駆動・信号受信回路１−３に送る。ス
イッチ駆動・信号受信回路１−３は、制御装置１−４か
ら送られてきた光スイツチ制御信号をもとに駆動電流を
生成し、光グー１〜マトリクススイツチ１−２１．１−
２２に送り、光ゲー１へをＯＮまたはＯＦＦすることに
より、情報センタ側端子１−７１−〜１−７４のうちの
所望の端子と加入者端子を接続、または切断する。これ
により、各加入者は、テレビジョンのチャネルを切り替
える場合と全く同じような操作を行うことによって、所
望の情報センタを選択的に呼び出すことができる。なお
、光分岐器１−６１〜１−６４は、情報センタから入射
する情報信号を複数の光ゲートマトリクススイッチ１−
２１．１−２２に分配する機能を有する。

また、分配型接続サービスの場合、所望の情報センタに
加入者を接続した後でも、接続先の変更および終話監視
のために常時加入者線を監視する必要がある。このよう
な場合には、加入者と情報センタを結ぶ光ゲートはＯＮ
状態にある。従って、その先ゲー１〜の信号検出感度は
低下しているが、同じ加入者側端子に接続された残りの
３個（４×４７トリクススイツチの場合）の○ＦＦ状態
の光ゲートには十分な検出電圧が生じているので、これ
ら３個を利用すれば、接続中でも常時加入者からの通信
制御信号を監視することができる。さらに、これらのＯ
ＦＦ状態の３個の光ゲー１〜の検出電圧を加算すること
により、検出感度を向」ニさせることも可能である。

なお、本実施例においては、映像分配型の接続サービス
についてのみ説明したが、加入者と加入者を１対１に接
続するテレビ電話型（ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ）接続サー
ビスについても、レーザダイオード光ゲ１〜７１ヘリク
ススイッチによる通信制御信号の受信は可能であるため
、映像分配型の接続サービスと全く同しように光交換機
を実現できる。

〔発明の効果〕

以」二説明したように、本発明によれば、分配接続機能
と光−電気変換機能とを備えたレーザダイオード光ゲー
トマｉ・リクスメイッヂを光通話路に適用することによ
り、光信号の分配接続動作と通信制御信号の光−電気変
換動作を同一のマＩ・リクススイッチで行うことができ
るので、従来のように信号検出用に専用の光部品を使用
しなくてよく、同一情報を複数の加入者に分配する光交
換機を経済的に実現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光交換機の構成図、第
２図は光交換機における通信制御信号受信装置の配置方
法を示す図、第３図は従来の光交換機における通信制御
信号受信装置の配置を示す図、第４図はレーザダイオ−
１〜光ゲート素子の動作原理図、第５図はレーザダイオ
ード光ゲート７トリクススイツチ １−１，ｌ−３．３−３　：光通話路、１−２１。 １−２２：光ゲートマトリクススイッチ、１−　−　３
　：スイッチ駆動・信号受信回路、１−４．、２−６。 ３−７二制御装置、１−５１〜ｉ−５８．２−１１〜２
−１３．３−１１〜３−１３：加入者側端子、１−６１
〜＞６４−、２−２１〜２−２３．３２１〜３−２３．
５−３１〜５−３８：光分岐器、１−７」−〜１−７　
４．　：情報センタ側端子、２−５二倍号受信装置、２
−４１〜２−／１　３．３−４　１〜３−４３：中継側
端子、４−１．４−３　：光導波路、４−２：レーザダ
イオード光ゲート、４−４ニオシロスコープ、５−６１
〜５−６８．５−７１〜５−７４　：光合波器、５−１
１〜５　−　１　４．　：入線、５−８２〜５−８４．
：出線。 第 図（その１ （ａ） 加入者線側に置く方法 第 図 （その２） （ｂ） 中継線側に置く方法

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一情報を複数の加入者端末に分配する光交換機
   において、光−電気変換動作を行うとともに、電流を注
   入すると光信号を通過させ、電流を注入しないと光信号
   を遮断するレーザダイオード光ゲートのマトリクススイ
   ッチを用いた光通話路と、該光通話路の開閉制御を行い
   、かつ複数の加入者端末の状態を監視する制御装置とを
   備え、加入者から送られる通信制御信号を上記マトリク
   ススイッチ内のレーザダイオード光ゲートの光−電気変
   換動作により検出して、これを上記制御装置に伝達し、
   該制御装置が上記光通話路の開閉制御を行い、上記光マ
   トリクススイッチの開いた光ゲートを通して同一情報を
   複数の加入者端末に伝送することを特徴とする光交換機
   。