JPH0277020A - 自己ルーチング光スイッチ - 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） 本発明は光スイッチ、とくに交換網などを構成する交換
機に適用される自己ルーチング光スイッチに関する。

（従来の技術） 従来、交換機のネットワークなどに使用される回線設定
スイッチには、たとえば入力端子と出力端子をそれぞれ
２本づつ有する２×２スイツチなどがある。この２×２
スイツチに入力される入力信号は、データである情報信
号と目的アドレスを示すヘッダとにより構成されている
。ヘッダは、情報信号の前に付加されており、これによ
りスイッチング動作が制御される。すなわち、２×２ス
イツチは、このヘッダの特定１ビツトがｒＱ４なら一方
の出力端子に、ｒｌＪなら他方の出力端子に入力した情
報信号を出力する。また、このスイッチの一方の入力端
子に入力が発生せず、他方の入力端子に目的アドレスを
示す特定の１ビツトが発生した場合にも、前述のように
特定１ビツトが「Ｏ」なら一方の出力端子に、ｒｌＪな
ら他方の出力端子に出力する。

２Ｘ２スイツチを縦に４個、横に３個並べることにより
、８×８スイツチを構成することができる。８×８スイ
ツチの第１段目の２×２スイツチは、３ビツトのヘッダ
を用い、そのＭＳＢ（Ｍｏｓｔ　５１ｇｎ１ｆｉｃａｎ
ｔ　Ｂｉｔ）によりスイッチング動作を行ない、第２段
目の２Ｘ２スイツチは次のビット、第３団目の２×２ス
イツチはＬＳＢ（ＬｅａｓｔＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　
Ｂｉｔ）によりスイッチング動作が行なわれる。また、
２Ｘ２スイツチを多段接続することにより、たとえばハ
ブ端局の空間スイッチなどに適用することができる。

このような２×２スイツチを２×２光スイツチとした従
来技術として、たとえば荻野長生らによる「格子形でル
フルーチングネットワークへの光スイッチの適用」電子
情報通信学会線、光スイツチング時限研究会、　　０Ｓ
Ｗ−８８−１〜８、第３３頁〜第３８頁に記載されるも
のがある。この光スイッチは、双安定性方向性結合器形
光スイッチであり、２つの出力端子のうちいずれか一方
をスイッチ電圧に帰還させることにより双安定性を実現
したものである。

この結合器形光スイッチは、帰還回路として受光素子が
配設され、この受光素子が感光するかどうかにより自律
的にスイッチング制御を行なう自己ルーチング光スイッ
チである。すなわち、このスイッチに入力される入力信
号光のバイアス光にスイッチ制御用のアドレス信号パル
スを重ね、この信号パルスの波長の変化により受光素子
の感光が行なわれ、アドレス信号パルスの波長の変化に
応じた出力端子に入力信号光が出力される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこのような従来技術では、帰還回路の受光
素子が感光するか否かによりスイッチング制御を行なっ
ているため、スイッチ制御用のアドレス信号パルスの読
み取りから光路の切替までの処理が高速に行なえない。

したがって、従来技術による光スイッチをたとえば交換
網のようにスイッチが多段接続される用途に適用した場
合、スイッチング動作における処理遅延時間が無視でき
なくなるという問題点があった。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、スイッチ
ング動作が高速な自己ルーチング光スイッチを提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上述の課題を解決するために、出力先情報を示
すアドレス部を有する信号光を入力し。

アドレス部の出力先情報に従ってスイッチング動作を行
なう自己ルーチング光スイッチは、前記信号光を入力し
、該信号光を第１の出力および第２の出力に出力する入
力信号分岐手段と、前記信号光のフレームに同期して第
１のバイアスを発生するとともにアドレス部の所定の位
置の出刃先情報に同期して第２のバイアスを発生する駆
動手段と、駆動手段より第１のバイアスおよび第２のバ
イアスを、入力信号分岐手段の第２の出力より前記信号
光をそれぞれ入力し、アドレス部の所定の位置の出力先
情報に応じて制御出力を出力するスイッチ駆動手段と、
入力信号分岐手段の第１の出力より前記信号光を入力し
、該信号光をスイッチ駆動手段より入力した制御出力に
従い第３の出力および第４の出力のいずれかに出力する
分配スイッチ手段とを有する。

（作　用） 本発明によれば、入力信号分岐手段に信号光が人力する
と、この信号光は、第１の出力を介し分配スイッチ７段
に、第２の出力を介しスイッチ駆動手段に出力される。

スイッチ駆動手段に信号光が入力されると、この信号光
に応動して駆動手段は、第１のバイアスを信号光のフレ
ーム全体に、第２のバイアスを信号光のアドレス部の所
定の位置の出力先情報に、それぞれ同期をとり出力する
。第２のバイアスがかけられたアドレス部の出力先情報
により、スイッチ駆動手段はスイッチング制御を行なう
制御出力を分配スイッチ手段に出力する。分配スイ・ン
チ手段はこの制御出力に従って制御を行ない、入力した
信号光は第３の出力および第４の出力のいずれかに出力
される。

（実施例） 次に添付図面を参照して本発明による自己ルーチング光
スイッチの実施例を詳細に説明する。

第１図を参照すると、本発明における自己ルーチング光
スイッチの実施例のブロック図が示されている。入力信
号光分岐回路１０は光結合素子であるカブラ１１を有し
、このカブラ１１が入力端子１００に接続されている。

カブラ１１は、入力端子！００を介して入力したアドレ
ス部と情報部とを有する入力信号光を、出力２００を介
して分配スイッチ回路１４に、出力２０２を介してスイ
ッチ駆動回路１２にそれぞれ出力する分岐回路である。

カブラＩＩは人力信号光をそのまま分配スイッチ回路１
４に出力する。またカブラ１１は、入力信号光をそのま
まスイッチ駆動回路１２に出力せず、この信号光の所定
のアドレス部の所定のビットが後述するバイアス電流（
またはバイアス光）のもとでスイッチオンの発光信号と
なり、かつそれ以外のアドレス部のビットが発光信号に
ならないように信号光を調節する。

駆動回路２４は出力２４０を介しスイッチ駆動回路１２
の双安定レーザダイオード２０に接続されている。駆動
回路２４は、レーザダイオード２０の駆動回路であり、
ダイオード２０が入力する入力信号光に対し、フレーム
同期をとりながら周期的にバイアス電流を出力する。

スイッチ駆動回路１２は双安定レーザダイオード２０お
よび減衰器２２により構成されている。レーザダイオー
ド２０は、入力した信号光のバイアス電流がスイッチオ
ンのレベルに達したとき発光信号となり、スイッチオフ
のレベルになるまで発光信号が継続するレーザダイオー
ドである。第２図には双安定レーザダイオード２０の動
作特性が示されている０本実施例では同図に示すバイア
ス電流値Ｂでダイオード２０がスイッチオンとなり、ま
た電流値Ｃでスイッチオフとなる。このため、駆動回路
２４は入力信号光に対し電流値Ｃよりやや高めのバイア
ス電流を入力信号光のフレームに同期して出力する。

駆動回路２４はまた、電流値Ａのバイアス電流を入力信
号光のアドレス部の所定のビットに同期するようレーザ
ダイオード２０に出力する。電流値Ａによりバイアスさ
れるアドレス部の所定のビットに、「１」の状態を示す
パルス光があると、これによりバイアス電流が電流値Ｂ
に移り、ダイオード２０がスイッチオンの状態になる。

したがって、このアドレス部の所定のビットがパルス光
の無い「０」の状態を示す場合には、入力信号光が電流
値Ａのバイアス電流でバイアスされていても発光状態に
はならない。ｆ５１図に戻って、レーザダイオード２０
はその出力先を減衰器２２に出力する。

減衰器２２は、タイオード２０からの出力先をレベルｉ
Ａ整し、これを出力２２２を介し分配スイッチ回路１４
の波長変換素子４０に出力する。すなわち減衰器２２は
、ダイオード２０が発光状態になったとき波長変換素子
４０を駆動するバイアス光となるようその出力先のレベ
ル調整を行ない、またダイオード２０が発光していない
ときにはその出力先が変換素子４０を駆動するバイアス
光とならないように調整する。

波長変換素子４０はたとえば波長変換特性を有する双安
定レーザダイオードなどである。変換素子４０は、入力
２２２よりバイアス光を受けると、カプラ１１より送ら
れてきた入力信号光と異なる波長で発光するレーザダイ
オードである。このため、変換素子４０が発光状態にな
ると、ここに入力された入力信号光は波長の異なる信号
光として分波器４２に出力される。また、素子４０は入
力２２２よりバイアス光を入力しない場合には発光状態
とならないため、ここに入力した入力信号光はそのまま
の波長で出力２４０を介し分波器４２に出力される。

分波器４２は、送られてきた入力信号光の波長により、
２つの出力先のいずれかに信号光を出力するスイッチン
グ制御を行なう、すなわち分波器４２は、変換素子４０
により波長変換された入力信号光を出力２４２に出力し
、波長変換されていない入力信号光を出力２４４に出力
する。

なお、本実施例では分配スイッチ回路１４は、赫長変換
素子４０と分波器４２とにより構成されるとしたが、本
発明はこれに限定されず、たとえば透過および反射機能
を有するキャリア注入型反射素子により構成してもよい
、この場合には、入力２２２からのバイアス光によりキ
ャリア注入型反射素子の透過および反射のいずれかの機
能が選択されることにより、ここに入力した入力信号光
がスイッチング制御され、出力２４２または出力２４４
のいずれかに出力される。

第３図には第１図に示した光スイッチｌ　（ＩＩＡ〜１
ｎｘ）ニヨＩＪ　Ｉ　Ｘ　ｎスイッチ５０を構成したス
イッチ構成図が示されている。また、第４図には入力信
号光にバイアスがかけられたときの状態が示されている
。第１図、第３図および第４図を用いて本実施例におけ
るスイッチング動作を説明する。なお、ここでは理解を
容易にするために、ｌＸｎスイッチに入力される入力信
号光１００のアドレス部の各ビットＩ、ＩＩ、ｍ、、、
、、ｎをそれぞれ順に１０１．、、、、．１とする。ま
た本実施例では、アドレス部のビットにパルス光がある
場合に「１」がたっているものとし、パルス光が無い場
合にはそのビットを「０」とする。

入力信号光１００がｌＸｎスイッチの第１段目のスイッ
チＩＩＡに入力されると、信号光１００はカプラ１１に
よりその波長がレベル調整され、双安定レーザダイオー
ド２０に出力される。スイッチＩＩＡの駆動回路２４は
、第４図の（ａ）に示すように、入力信号光１００のア
ドレス部の先頭ビットであるアドレスビット■のみに周
期的に電流値Ａのバイアスが、それ以外には電流値Ｃよ
りやや高めのバイアスが入力信号光１００のフレームに
かかるようにフレーム同期をとる。信号光１００のアド
レス■にはｒｌＪを示すパルス光があるため、この信号
光１００がレーザダイオード２０に入力されると電流値
Ａのバイアスによりスイッチオンの発光状態になる。レ
ーザダイオード２０が一端発光状態になると、バイアス
電流が電流値Ｃ以下になるまで、すなわち信号１００の
１フレ一ム間発光状態を継続する。

ダイオード２０が発光状態となり、この出力先が出力２
２０を介し減衰器２２に入力されると、減衰器２２は入
力した出力先をバイアス光になるようにレベル調整して
波長変換素子４０に送る。波長変換素子４０は、入力２
２２よりバイアス光を入力すると発光状態になる。この
ため、カプラ１１より入力信号光１００が波長変換素子
４０に入力されると、信号光１００は波長の異なる信号
光に変換され、出力２４０を介し分波器４２に送られる
。波長変換された入力信号光１００が分波器４２に入力
されると、分波器４２はこの信号光１００の波長により
出力２４２を介し信号光１００を第２段の光スイッチ１
２Ａに出力する。

信号光１００がスイッチ１２Ａに入力されると、その駆
動回路２４は、第４図の（ｂ）に示すように、信号光１
００のアドレスピッ）　ＩＩにのみ電流値Ａのバイアス
の同期をかかる。信号光１００のアドレスピッ）　ＩＩ
はパルス光が無い「０」であるため、レーザダイオード
２０は発光状態にならない。したがって波長変換素子４
０にはバイアス光が出力されず、入力２００を介して素
子４０に入力された信号光＋００は波長変換されずその
まま分波器４２に送られる。分波器４２は、信号光１０
０が波長変換されていないため、この信号光１００を出
力２４４を介し第３段目のスイッチ１３Ｂに出力する。

以下同様にアドレスビットｎまでパルス光の有無に従い
、スイッチ５０は自律的にスイッチング動作を行なって
いく。

第５図には第３図に示したｒＸｎ多段スイッチ５０を縦
にｍ個多段接続したｍＸｎ多段スイッチの構成例が示さ
れている。このようにそれぞれのｌＸｎ多段スイッチ５
０の出力が同じ光路となる場合でも、各ＩＸｎ多段スイ
ッチ５０の最終段のスイッチｌの波長変換素子４０を調
整することにより、ｍＸｎ多段スイッチの構成が可能で
ある。

このように本実施例によれば、双安定レーザダイオード
２０にバイアス光を周期的かつ入力光と同期を取りかけ
ることで、入力光のアドレス信号に従って自律的にスイ
ッチング動作を行なうことができる。このためスイッチ
ング動作を高速に、しかも波長依存性に関係なく行なう
ことができる。

（発明の効果） このように本発明によれば、自己ルーチング光スイッチ
の高速化が図れるとともに、波長変換手段により入力信
号光の波長に対しての制限を大幅に緩和することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自己ルーチング光スイッチの実施
例を示すブロック図。 第２図は、第１図のスイッチに適用された双安定レーザ
ダイオードの光双安定特性を示した特性図、 第３図は、第１図のスイッチの一構成例を示したＩＸｎ
スイッチのスイッチ構成図、 第４図は、入力した信号光に対するバイアスのかけ方を
示した動作説明図。 第５図は、第１図のスイッチの一構成例を示したｍＸｎ
スイッチのスイッチ構成図である。 支！里左ム豆ユｃｙ＞ｍＴ １００．自己ルーチング光スイッチ １０、、、入力信号光分岐回路 ＋１．、、、カプラ ！２．．．スイッチ駆動回路 ＋４．、、分配スイッチ回路 ２０、、、双安定レーザダイオード ２２、、、減衰器 ２４゜９．駆動回路 ４０、、、波長変換素子 ４２、、、分波器 特許出願人　沖電気工業株式会社 代　理　人　香取　孝雄 丸山　隆夫 ズズ？定し−・ワ・タングーヒの員＝ヌヌ１迂プぎ千乎
十工卆ｒｍ 執Ｘ乞ズイッテａり妖 ＠　５　起 （ｅ）（し） 不デメヒイ列１≦ぶ１７リバイブスの力ゝげで沿　４−
画

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、出力先情報を示すアドレス部を有する信号光を入力
   し、該アドレス部の出力先情報に従ってスイッチング動
   作を行なう自己ルーチング光スイッチにおいて、該光ス
   イッチは、前記信号光を入力し、該信号光を第１の出力
   および第２の出力に出力する入力信号分岐手段と、 前記信号光のフレームに同期して第１のバイアスを発生
   するとともに前記アドレス部の所定の位置の出力先情報
   に同期して第２のバイアスを発生する駆動手段と、 該駆動手段より第１のバイアスおよび第２のバイアスを
   、前記入力信号分岐手段の第２の出力より前記信号光を
   それぞれ入力し、前記アドレス部の所定の位置の出力先
   情報に応じて制御出力を出力するスイッチ駆動手段と、 前記入力信号分岐手段の第１の出力より前記信号光を入
   力し、該信号光を前記スイッチ駆動手段より入力した制
   御出力に従い第３の出力および第４の出力のいずれかに
   出力する分配スイッチ手段とを有することを特徴とする
   自己ルーチング光スイッチ。 ２、請求項１に記載のスイッチにおいて、 前記スイッチ駆動手段は第１の双安定レーザダイオード
   により構成され、 前記分配スイッチ手段は、前記スイッチ駆動手段より出
   力される制御出力により前記入力信号光を波長変換する
   第２の双安定レーザダイオード、および該波長変換によ
   り出力先を選択する分波器を含むことを特徴とする自己
   ルーチング光スイッチ。 ３、請求項１に記載のスイッチにおいて、前記分配スイ
   ッチ手段は、透過および反射の機能を有するキャリア注
   入反射素子を有し、 該キャリア注入反射素子が前記スイッチ駆動手段からの
   制御出力に従い透過および反射のいずれかの機能を選択
   することにより、入力した前記信号光のスイッチング制
   御を行なうことを特徴とする自己ルーチング光スイッチ
   。