JPH0419622A - 波長変換スイッチ構成方式 - 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】 〔概　　　要］ 光ファイバ伝送路からの光情報を光のまま交換する光交
換において、波長軸上に多重された複数の情報の波長を
波長間でスイッチングする波長変換スイッチの構成法に
関し、 波長変換素子の可変波長幅の限界に関係なく、波長変換
スイッチの波長多重度を増すことを目的とし、 一本の光ファイバ伝送路上に波長多重された光入力信号
（波長多重入力信号）を分離する複数の選択フィルタか
らなる波長選択部（選択フィルタ１、選択フィルタ２、
・・・、選択フィルタｎ、および、各選択フィルタで選
択された光信号の波長を変換する波長変換部、変換され
た光信号を多重して波長多重出力信号を生成する波長多
重合波器からなる波長変換スイッチの波長変換部におい
て、各選択光信号の波長を、多段接続した複数の波長変
換素子群で変換する波長変換手段を有するように構成す
る。

（産業上の利用分野） 本発明は、光ファイバ伝送路からの光情報を光のまま交
換する光交換において、波長軸上に多重された複数の情
報の波長を波長間でスイッチングする波長変換スイッチ
の構成法に関する。

〔従来の技術］ 近年、情報の大容量化にともない、光を使った情報の伝
送、交換技術の開発が盛んになっている。

そのなかで、光の波長に情報を乗せて情報を伝送し、波
長を変換することによって交換を行なう波長分割型光交
換が、時間軸上での多重による時分割多重方式よりも速
度に依存しない点で優れているために脚光を浴び、その
技術開発が急務となっている。

波長分割型光交換では、入力光の波長を他の波長に変換
して出力する波長変換スイッチが必要である。

第８図は、従来の波長変換スイッチの構成図である。

波長変換スイッチは、光の分岐器８１およびｍ個の波長
選択フィルタ（８２−１，８２−２、・・、８２−ｍ）
、ｍ個の波長変換素子（８３−１，８３−２、・・・、
８３−ｍ）　、結合器（または合波器）８４で構成でき
る。

分岐器８１で分岐された光信号が各波長選択フィルタ（
８２−１，８２−２、・　・・、８２−ｍ）に入り、各
フィルタで選択された波長の光信号が、それぞれの波長
選択フィルタ（８２−１，８２−２、・・・、８２−ｍ
）に接続された波長変換素子（８３−１，８３−２、・
・・、８３−ｍ）に入力される。各波長変換素子（８３
−１，８３〜２、・・・、８３−ｍ）は、入力された光
信号の波長を変換し、出力する。各波長変換素子（８３
−１，８３−２、・・・、８３−ｍ）の出力は結合器８
４で波長多重されて光伝送路に出力される。

波長分割型光交換では、光ファイバ伝送路を介して伝送
される波長λ１〜λ７の波長多重信号を、波長変換スイ
ッチによって、λ１〜λ１の範囲の他の波長の信号に変
換して、再び光ファイバ伝送路に出力する。

まず、分岐器８１が、入力光（λ１〜λ□の波長多重信
号）８０をｍ個の光信号に分割する。分割された光信号
は、それぞれ、ｍ個の波長選択フィルタ（８２−１，８
２−２、・　・　・、８２−ｍ）に入力される。各波長
選択フィルタ（８２−１，８２−２、・・・　８２−ｍ
）は、それぞれ、λ１λ２、・・・、λ、の波長の信号
を選択する。

次に、選択された各光信号（λ１、λ２、・、λｆｆ１
）は、それぞれ波長変換素子（８３−１，８３−２、・
・・、８３−ｍ）に入力される。各波長変換素子（８３
−１，８３−２、・・・、８３−ｍ）は、それぞれの人
力信号光（λ１　　λ２、・・・、ハ）をλ１〜λ、の
範囲内の他の波長に変換する素子である。例えば、波長
変換素子８３−２は、波長λ２の入力信号光をλ、〜λ
１の範囲内の他の波長に変換して出力する。どの波長に
変換するかは、波長変換スインチ外の呼設定制御部で決
定される。設定制御部が波長λ１をλ２に、波長λ２を
波長へに変換するように制御すると、波長変換素子８３
−１が入力信号λ１をλ２に変換し、また波長変換素子
８３−２が入力信号λ２をλ、に変換する。

波長変換素子（８３−１，８３−２、・・・８３−ｍ）
によって変換された信号は結合器８４で再び波長多重さ
れ、出力光８５として光ファイバ伝送路に出力される。

以上のように、例えば、波長λ１に乗っていた情報を波
長λ２の信号に乗せ換え、また波長λ２に乗っていた情
報を波長λヨに乗せ換えることによって、交換が実行で
きる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の方式では、波長多重度を増やそう
とした場合に問題が生しる。

一般に、波長変換スイッチには、半導体レーザによる波
長変換素子を用いる。波長変換素子は、その入力波長幅
と出力波長幅がほぼ同一である。

そのため、波長変換スイッチに入力可能な入力光の波長
多重度は波長変換素子の特性によって決まる。

すなわち、波長多重度を増やす場合には、入力波長幅と
出力波長幅が広く、可変波長幅の広い波長変換素子を使
用する必要がある。しかし波長変換素子の可変波長幅に
は限界がある。このため、従来の方式では、波長多重度
に限界があった。

本発明は、波長変換素子の可変波長幅の限界に関係なく
、波長変換スイッチの波長多重度を増すことを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明のブロック図である。本発明ば、波長
多重入力信号１に多重されている各波長の信号を選択す
る波長選択フィルタ（２−１，２−２、・・・、２−ｎ
）からなる波長選択部２、および、波長選択フィルタ（
２−１，２−２、・・、２−ｎ）が選択した各選択光信
号（３−１，３−２、・・・、３−ｎ）の波長を変換す
る波長変換部４、波長変換された信号を再び波長多重し
、波長多重出力信号６を出力する波長多重合波器５から
なる波長変換スイッチ７を前提とする。　波長変換手段
（８−１，８−２、・・・、８−ｎ）は、波長選択部２
の各波長選択フィルタ（２−１，２−２、・・・、２−
ｎ）が選択した選択光信号（３−１，３−２、・・・、
３−ｎ）の波長を多段に接続した波長変換素子群によっ
て変換する。

各波長変換手段（８−１，８−２、・・・、８ｎ）は、
ある固定の波長の入力選択光信号（３−１，３−２、・
・・、３−ｎ）を任意の波長の信号に、あるいは、任意
の波長の入力選択光信号（３−１，３−２、・・・、３
−ｎ）をある固定波長の信号に、あるいは、任意の波長
の入力選択光信号（３−１，３−２、・・・、３−ｎ）
を任意の波長の信号に変換する。

まず、ある固定波長の入力信号を任意の波長の信号に変
換する場合（すなわち、１対１の波長変換を実行する場
合）には、各入力選択光信号（３−１，３−２、・・・
、３−ｎ）の波長に対応した波長変換素子を初段に配置
する。そして、この波長変換素子がその可変波長幅の範
囲内で波長を変換する。次段には、初段の波長変換素子
の可変波長幅に隣接した可変波長幅を持つ波長変換素子
を接続する。一般に、初段の波長変換素子の可変波長幅
に隣接した短波長側の波長変換素子と、長波長側に隣接
した波長変換素子とを第２段目の位置に並列に接続する
。そして、第３段目以降には、第２段目の短波長側の波
長変換素子には、さらに短波長側の隣接した可変波長幅
をもつ波長変換素子を接続し、第２段目の長波長側の波
長変換素子には、さらに長波長側の隣接した可変波長幅
をもつ波長変換素子を接続する。

入力選択光信号（３−１，３−２、・・・、３−ｎ）を
短波長側の波長に変換したい場合には、初段で該波長変
換素子の最も短波長側の波長に変換した後、その信号を
第２段目の短波長側の波長変換素子に入力し、波長変換
する。そして、第２段目以降、所望の波長になるまで順
次、多段接続されている波長変換素子による変換を繰り
返す。

一方、長波長側の波長に変換したい場合には、初段で該
波長変換素子の最も長波長側の波長に変換した後、その
信号を第２段目の長波長側の波長変換素子に入力し、波
長変換する。そして、第２段目以降、所望の波長になる
まで順次変換を繰り返す。

多段接続された各波長変換素子の出力側には出力波長を
取り出すスイッチを設け、所望の波長に変換された信号
を取り出せるようにしておく。これによって、所望の任
意の波長を波長変換素子の出力として取り出し、波長多
重合波器５に出力する。

次に、任意の波長の入力選択光信号（３−１，３−２、
・・・　３−ｎ）をある固定波長の信号に変換する場合
（すなわち、１対１および１対ｎの波長変換を実行する
場合）を考える。この場合には、多段接続する波長変換
素子群の最終段に固定した波長の出力信号光に対応した
可変波長幅を持つ波長変換素子を配置する。そして、そ
の前段には、最終段の波長変換素子の該可変波長幅に隣
接した可変波長幅を持つ波長変換素子を接続する。

一般に、最終段の波長変換素子の可変波長幅に隣接した
短波長側および長波長側の可変波長幅を持つ二つの波長
変換素子を、最終段の前段の位置に並列に接続する。

そして、さらにその前段から初段までの波長変換素子と
して、各段、隣接した可変波長幅をもつ波長変換素子を
接続する。すなわち、最終段の前段の２個の波長変換素
子のうち短波長側の波長変換素子の方の前段にはさらに
短波長側の隣接した可変波長幅を持つ波長変換素子を接
続し、順次、短波長側の波長変換素子を前段に接続して
いく。

長波長側の波長変換素子の前段には、さらに長波長側の
隣接した可変波長幅を持つ波長変換素子を接続し、順次
、長波長側の波長変換素子を前段に接続していく。

また、任意の波長の入力選択光信号（３−１，３−２、
・・・、３−ｎ）を受は入れることができるように、各
波長変換素子の入力部にスイッチを設け、入力選択光信
号がどの波長変換素子にでも入力できるようにする。ま
た、波長多重合波器５には、固定の各波長に対応する波
長変換素子の出力が接続される。

波長多重入力信号１が波長変換スイッチ７に入力される
と、まず、所望の出力波長が得られる波長変換手段８−
ｉに接続された波長選択フィルタ２−ｉによって選択光
信号３−ｉが選択される。

そして、該選択光信号の波長に対応する可変波長幅をも
つ波長変換素子にスイッチを介して入力され、所望の波
長に至る最終段の波長変換素子まで、順次、波長変換素
子で変換され、最終段の波長変換素子の出力が波長多重
合波器５に出力され、波長多重される。

最後に、任意の波長の入力選択光信号（３−１，３−２
１１００，３−ｎ）をある任意の波長の信号に変換する
場合（波長多重された複数の入出力ハイウェイを収容す
る波長分割型通話路で１対１および１対ｎの波長変換を
実行する場合）には、短波長側の可変波長幅を持つ波長
変換素子から順に波長変換素子を接続し、また、各波長
変換素子の入力部および出力部にスイッチを設けて、任
意の波長変換素子に入力信号光（３−１，３−２、・・
・、３−ｎ）を入力可能とし、かつ任意の波長変換素子
から出力信号光を出力可能とする。さらに、各波長変換
素子の出力光を前段の短波長側の波長変換素子の入力光
として入力可能にして、長波長側の素子から短波長側の
素子に帰還できるようにする。

各入力ハイウェイの入力信号は波長選択フィルタ（２−
１，２−２、・・・　２−ｎ）で波長を選択され、各波
長選択フィルタ（２−１，２−２、・・・、２−ｎ）に
接続された波長変換素子群に入力される。そしてスイッ
チを介して、選択光信号（３−１，３−２、・・・　３
−ｎ）の波長に対応した波長変換素子に入力される。波
長変換素子は短波長側から順に並んで接続されているの
で、所望の波長が入力信号の波長よりも長波長ならば、
後段に接続された波長変換素子群で順次、所望の波長に
なるまで変換を繰り返す。所望の波長が入力信号の波長
よりも短波長ならば、前段に接続された波長変換素子群
で順次、所望の波長になるまで変換を繰り返す。所望の
波長になったならば、スイッチを介して波長変換素子の
出力信号を取り出し、波長多重合波器５で波長多重を行
ない、再び光伝送路に送り出す。

０作　　用〕 光ファイバ伝送路を伝わって伝送される波長多重信号は
、波長多重入力信号１として波長変換スイッチ７に入力
される。波長変換スイッチ７では、まず、波長多重され
た入力信号１を波長選択部２が個々の波長に分解する。

波長選択部２は波長選択フィルタ（２−１，２−２、・
・・　２−ｎ）からなる。

波長選択フィルタ（２−１，２−２、・・・２−ｎ）で
分解した各選択光信号（３−１，３−２、・・・　３−
ｎ）は波長変換部４に入力され、波長変換部４が該選択
光信号（３−１，３−２、・・・、３−ｎ）の波長を所
望の波長に変換する。

波長変換部４は、各選択光信号（３−１，３−２、・・
・、３−ｎ）を入力とする波長変換手段（８１，８−２
、・・・　８−ｎ）からなる。各波長変換手段（８−１
，８−２、・・・　８−ｎ）は、複数の波長変換素子を
多段接続した構成よりなる。

波長変換手段（８−１，８−２、・・・　８ｎ）の詳細
は後述する。波長変換手段（８−１，８−２、・・・、
８−ｎ）によって所望の波長の信号に変換されると、変
換後の信号が波長多重合波器５に集められ、波長多重さ
れて、波長多重出力信号６として波長変換スイッチ７か
ら出力される。

波長変換手段（８−１，８−２、・・・、８−ｎ）の複
数の波長変換素子の配列としては、次の３通りの場合が
存在する。第１に、ある一つの波長の信号を任意の一つ
の波長の信号に変換する１対１の変換の場合、第２に、
ある一つの波長の信号を１個あるいはｎ個の波長の信号
に変換する１対１あるいは１対ｎの変換の場合、第３に
、複数の入出力ハイウェイをもつ波長分割型通話路を構
成する場合の１対１あるいは１対ｎの変換の場合である
。

第１の場合には、波長変換手段（８−１，８−２、・・
・、８−ｎ）に対して、固定の、それぞれ異なる波長の
選択光信号（３−１，３−２、・・、３−ｎ）を入力す
る。各波長変換手段（８−１，８−２、・・・、８−ｎ
）のそれぞれの波長変換素子群の初段には、各波長変換
手段（８）に入力される選択光信号（３）の波長に対応
する可変波長幅をもつ波長変換素子が配置されている。

次段には、初段の波長変換素子の可変波長幅に隣接した
短波長側および長波長側の可変波長幅を持つ二つの波長
変換素子が並列に接続され、３段目以降には、第２段目
の短波長側の波長変換素子には、さらに短波長側の隣接
した可変波長幅をもつ波長変換素子が、また第２段目の
長波長側の波長変換素子には、さらに長波長側の隣接し
た可変波長幅をもつ波長変換素子が接続されている。

入力選択光信号（３−１，３−２、・・・　３−ｎ）は
、それぞれ波長変換手段（８−１，８２、・・・　８−
ｎ）に入力され、所望の波長か得られるまで、順次後段
へと波長変換を繰り返す。

各段の波長変換素子の出力部には出力信号を取り出すス
イッチがあり、所望の波長に変換された信号をこのスイ
ッチを介して取り出し、波長多重合波器５へ出力する。

次に、第２の場合（１対１および１対ｎの波長変換）で
ある。この場合、各波長変換手段（８１，８−２、・・
・、８−ｎ）に波長選択部２の任意の波長選択フィルタ
（２−１，２−２、・・、２−ｎ）で選択された選択光
信号（３−１，３−２、・・・、３−ｎ）を入力できる
ようにしておく。一方、各波長変換手段（８−１，８−
２・・・、８−ｎ）の各出力は固定であり、それぞれ異
なる波長の信号を波長多重合波器５へ出力するよう構成
しておく。すなわち、各波長変換手段（８−１，８−２
、・・・、８−ｎ）内で多段接続される波長変換素子群
の最終段に、個々に異なる波長に対応する波長変換素子
を配置しておく。

そして、その前段には、最終段の波長変換素子の該可変
波長幅に長波長側および短波長側に隣接した可変波長幅
を持つ二つの波長変換素子を並列に接続する。さらにそ
の前段から初段までの波長変換素子として、各段、隣接
した可変波長幅をもつ波長変換素子を接続する。すなわ
ち、最終段の前段の２個の波長変換素子のうち短波長側
の波長変換素子の方の前段にはさらに短波長側の隣接し
た可変波長幅を持つ波長変換素子を接続し、順次、短波
長側の波長変換素子を前段に接続していく。

長波長側の波長変換素子の前段には、さらに長波長側の
隣接した可変波長幅を持つ波長変換素子を接続し、順次
、長波長側の波長変換素子を前段に接続していく。

また、任意の波長の入力選択光信号（３−１，３−２、
・・・、３−ｎ）を受は入れることができるように、各
波長変換素子の入力部にスイ；・チを設けてお（。

任意の波長の入力信号（３−１，３−２、・・３−ｎ）
が波長変換部４に入力されると、所望の出力波長に対応
する波長変換素子を最終段とする波長変換手段８−１の
波長変換素子を使用して波長の変換を実行する。波長変
換手段８−ｉのなかの入力信号の波長に対応した波長変
換素子にまず入力され、所望の波長を得る最終段の波長
変換素子に至るまで順次波長変換を実行する。そして所
望の波長に変換された信号を波長多重合波器５に出力す
る。

第３の場合（波長多重された複数の人出力ハイウエイを
収容する波長分割型通話路で１対１および１対ｎの波長
変換を実行する場合）には、波長選択フィルタ（２−１
，２−２、・・・、２−ｎ）で選択された任意の波長の
信号を各波長変換手段（８−１，８−２、・・・　８−
ｎ）に入力可能とする。

各波長変換手段（８−１，８−２、・・・、８ｎ）は、
それぞれ、一つ一つの入出力ハイウェイの光信号の波長
変換を実行する。各波長変換手段（８−１，８−２、・
・・、８−ｎ）は、短波長側の可変波長幅を持つ波長変
換素子から順に波長変換素子を接続し、また、各波長変
換素子の入力部および出力部にスイッチを設けて、任意
の波長変換素子に入力信号光（３−１，３−２、・・、
３−ｎ）を入力可能とし、かつ任意の波長変換素子から
出力信号光を出力可能とする。さらに、各波形変換素子
の出力光を前段の短波長側の波長変換素子の入力光とし
て入力可能にして、長波長側の素子から短波長側の素子
に帰還できるようにする。

波長選択フィルタ（２−１，２−２、・・・、２−ｎ）
で選択された任意の波長の信号は、該信号の波長に対応
する波長変換素子に入力される。

波長変換素子は短波長側から順に並んで接続されている
ので、所望の波長が入力信号の波長よりも長波長ならば
、後段に接続された波長変換素子群で順次、所望の波長
になるまで変換を繰り返す。

所望の波長が入力信号の波長よりも短波長ならば、前段
に接続された波長変換素子群で順次、所望の波長になる
まで変換を繰り返す。所望の波長になったならば、スイ
ッチを介して波長変換素子の出力信号を取り出し、波長
多重合波器５に出力する。

［実　　施　　例］ 以下、第２凹凸第７図を参照しながら実施例を説明する
。

第２図は、本発明の一実施例のシステム構成図である。

波長λ１〜への光信号は波長多重され、光ファイバ伝送
路上を伝送される。この波長多重された光信号を波長変
換スイッチ２０が波長変換し、光交換処理を実行する。

波長変換スイ、ツチ２０への入力は、波長λ１〜への光
信号を波長多重した人力ハイウェイ２１であり、出力は
、波長変換済みの波長λ１〜への光信号を波長多重した
出力ハイウェイ２２である。波長λ１〜への光信号をそ
れぞれどの波長の光信号に変換するかは、呼設定制御部
２３で制御する。呼設定制御部２３への入力は呼要求信
号２４であり、呼設定制御部２３は、この入力をもとに
どの波長の信号をどの波長に変換するかなどの制御情報
を生成し、波長変換スイッチ２０へ制御情報として入力
する。

波長変換スイッチ２０は、入力ハイウェイ２１から入力
される波長多重された光信号をｍ個に分岐する分岐器２
５、および、分岐器２５によってｍ個に分岐された光信
号の波長を選択する波長選択フィルタ群２６、波長選択
フィルタ群２６によって選択された光信号の波長を他の
波長に変換する波長変換素子群２７、変換済みの各波長
の信号を波長多重し、出力ハイウェイ２２に出力する結
合器２８からなる。波長選択フィルタ群２６は、複数の
波長選択フィルタ（２６−１，２６−２、・・・、２６
−ｍ）から、また、波長変換素子群２７は、複数の波長
変換素子を多段接続した波長変換素子（２７−１，２７
−２、・・・　２７ｍ）からなる。

入力ハイウェイ２１から入力される波長多重された光信
号は分岐器２５でｍ個の信号に分割される。そして、呼
設定制御部２３からの、どの波長の信号をどの波長の信
号に変換するかに関する情報をもとに、波長選択フィル
タ（２６−Ｌ、２６２、・・・　２６−ｍ）で多重信号
を分解し、多段に接続された波長変換素子からなる波長
変換素子（２７−１，２７−２、・・・　２７−ｍ）で
波長変換する。

第３図は、第２図の波長変換素子（２７−１，２７−２
、・・・、２７−ｍ）として多段に接続する波長変換素
子の入出力波長幅の関係図である。

今、波長λ１，１〜λ。、７の範囲で入力光信号の波長
を他の波長に変換するものとする。従来方式では、この
λ３，１〜λ。、７の可変波長幅を１個の波長変換素子
Ｗでカバーし、波長の変換を実行していた。本発明では
、このλ１，１〜λ。＋ｌｌｌの可変波長幅をｎ個の小
さな波長幅に分割し、それぞれの波長幅を可変波長幅と
するｎ個の波長変換素子を多段に接続して、全体として
λ３．．〜λ。、６の可変波長幅で任意に波長を変換で
きるようにしている。

すなわち、λ１．１〜λＩ’＋ｌＩの可変波長幅を波長
変換素子Ｗ１で変換し、これに隣接したλ２．１〜λ２
＋ｍの可変波長幅を波長変換素子Ｗ２で変換する。ここ
で二つの波長変換素子Ｗ、　、Ｗ２の隣接波長λｌ＋ｌ
Ｉとλ２．１　は同一の波長とする。このようにして、
隣接する可変波長幅を持つｎ個の波長変換素子Ｗ１、Ｗ
２、・・・、Ｗｆｉを多段に接続してλｌ、Ｉ〜λ。＋
ｌＩをカバーする。

例えば、波長λｌ＋ｌの入力光信号を波長λ３．４の出
力光信号に変換する場合を考える。この場合、まず、波
長変換素子Ｗ１で波長λ１１．の光信号に変換する。λ
１１．＝λ２，１であるから、波長変換素子Ｗ１の後段
に波長変換素子Ｗ２を接続してお（ことによって、波長
変換素子Ｗ１の波長λ１．□の出力信号を波長変換素子
Ｗ２によってλ２．ｏの光信号に変換できる。さらに波
長変換素子Ｗ２の後段に波長変換素子Ｗ３を接続してお
くことにより、波長変換素子Ｗ２のλ２，３の出力光信
号（λ２＝λ３，１）を、波長変換素子Ｗ３で波長λ３
，４に変換できる。

このように、隣接した可変波長幅の波長変換素子を多段
接続することによって、順々に波長を変換し、入力光信
号を任意の波長に変換することができる。

以下、ある固定した波長の入力光信号を任意の波長の光
信号に変換する１対１の波長変換の場合（■）、および
任意の波長の入力光信号を固定したある１波長あるいは
ｎ種類の波長の光信号に変換する１対１あるいは１対ｎ
の波長変換の場合（■）、波長多重した複数の入力ハイ
ウェイの波長分割型交換を対象とする、任意の波長の入
力光信号を任意の１波長あるいはｎ種類の波長の光信号
に変換する１対１あるいは１対ｎの波長変換の場合（■
）の３通りについて、それぞれ第４図乃至第６図に沿っ
て、多段接続する波長変換素子の構成を説明する。

第４図は、固定した波長の人力光信号を任意の波長の光
信号に変換する１対１の波長変換の場合（■）の波長変
換スイッチの構成図である。

波長変換スイッチは、波長λ１，１〜λ。１、の信号が
波長多重された入力光信号４０を波長多重度数分の光信
号に分ける分岐器４１、および入力光信号の波長を選択
する波長選択部４２、波長を変換する波長変換部４３、
変換した光信号を波長多重し、出力光信号４５として出
力する結合器４４からなる。

■の場合、波長変換部４３に入力する光信号の波長を固
定にするので、波長選択部４２は、分岐器４１によって
波長多重度数分の光信号に分岐された光信号を、可変波
長幅Ｗ＋（λ１．１〜λ１．□）Ｗ２（λ２，１〜λ２
，１）、・・・、Ｗｏ　（λ。

〜λ７．ヨ）の波長幅の信号に振り分けるｎ個の波長選
択フィルタＳλ（４２−１，４２−２、・・、４２−ｎ
）で構成する。

波長選択フィルタＳλで選択した光信号は波長変換部４
３に入力される。波長変換部４３は、複数の波長変換素
子を多段に接続した構成を採る。

波長選択部４２−１によって選択されたλ１，１〜λ１
１．の波長の光信号の場合は、まず可変波長幅Ｗ１の波
長変換素子４３−１−１に入力される。

波長変換素子４３−１−１は入力光信号を可変波長幅Ｗ
１の範囲内の波長に変換可能である。波長変換素子４３
−１−１の出力はスイッチ４６−１１を介して次段の波
長変換素子４３−１−２に接続される。波長変換素子４
３−１−２は、波長変換素子４３−１−１の可変波長幅
Ｗ１に隣接した可変波長幅Ｗ２をもつ。さらに、第３段
目には可変波長幅Ｗ３をもつ波長変換素子４３−１３と
いうように第ｎ段目の波長変換素子４３−１ｎまで、ｎ
個の波長変換素子を接続する。

隣接する波長変換素子間にはスイッチを配置する。スイ
ッチは、次段の波長変換素子への信号の入力と、前段の
波長変換素子の出力信号の結合器４４への入力をスイッ
チングする。

例えば、波長λ１，１の入力信号を波長λ３．４に変換
する場合には、波長選択フィルタ４２−１で選択された
λ１，１の信号が波長変換素子４３−１−１（可変波長
幅Ｗ１）に入力され、まず、可変波長幅Ｗ１の最長波長
λ１１．に変換される。変換された信号はスイッチ４６
−１−１を介して第２段目の波長変換素子４３−１−２
　（可変波長幅Ｗ２）に入力され、再び、可変波長幅Ｗ
２の最長波長λ２．。

に変換され、スイッチ４６−１−２を介Ｌ　テ第３段目
の波長変換素子４３−１−３　（可変波長幅Ｗ３）に入
力される。所望の波長λ３，４は可変波長幅ｗ３の範囲
内にあるので、波長変換素子４３−１−３は、入力信号
（波長λ２１．）を波長λ１．４に変換して出力する。

所望の波長への変換が完了したので、出力信号はスイッ
チ４６−１−３を介して結合器４４に入力される。

波長選択部４２−２によって選択されたλ２，１〜λ２
＋ｍの波長の光信号の場合は、波長変換部４３の初段に
はλ２１．〜λ２．。を可変波長幅とする（Ｗｌ）波長
変換素子を配置する。そして、スイッチ４６−２−１を
介して次段の波長変換素子に接続される。

可変波長幅Ｗ２の場合には、隣接する可変波長幅が二つ
存在する（Ｗ：ｌ　、Ｗａ　、・・・、Ｗ、、−１の場
合も同様）。すなわち、ＷｌとＷｌである。

そこで第２段目には、波長変換素子４３−２−２（可変
波長幅Ｗ１）と波長変換素子４３−２−３（可変波長幅
Ｗ３）を並列に接続する（初段が可変波長幅Ｗ３の波長
変換素子であれば、第２段目には、可変波長幅Ｗ２およ
び可変波長幅Ｗ４というように、初段の可変波長幅に隣
接した短波長側および長波長側の二つの波長変換素子を
並列に接続する）。

すなわち、第１段目の波長変換素子４３−２−１（可変
波長幅Ｗ２）に接続されているスイッチ４６−２−１は
、波長変換素子４３−２−１の出力を、結合器４４への
入力、および波長変換素子４３−２−２　（可変波長幅
ＷＩ）への入力、波長変換素子４３−２−３　（可変波
長幅Ｗ３）のいずれかにスイッチングする。

３段目以降には、２段目の短波長側の波長変換素子には
、スイッチを介して、さらに短波長側の波長変換素子を
接続し、２段目の長波長側の波長変換素子には、スイッ
チを介して、さらに長波長側の波長変換素子を接続する
。

２段目が波長変換素子４３−２−２　（可変波長幅Ｗｌ
）の場合には、短波長側に隣接する波長が存在しないの
で、波長変換素子４３−２−２　（可変波長幅Ｗ＋）の
出力は結合器４４の入力となる。

一方、波長変換素子４３−２−３　（可変波長幅ｗ３）
の場合には、長波長側に隣接する波長が存在するので、
波長変換素子４３−２−３の出力は、スイッチ４６−２
−３を介して次段（第３段目）の波長変換素子４３−２
−４　（可変波長幅Ｗ４）に接続され、同様に、第ｎ−
１段目まで長波長側に隣接した可変波長幅Ｗをもつ波長
変換素子４３−２−５．４３−２−６、・・・　４３’
−２−ｎが接続される。

隣接する波長変換素子間にはスイッチが置かれ、前段の
波長変換素子の出力を次段の波長変換素子への入力とす
るか、あるいは結合器４４への入力とするかのスイッチ
ングを行なう。

例えば、波長λ２９．の信号を短波長側の波長λ１，１
に変換する場合には、波長選択フィルタ４２−２で選択
した波長λ２，５の信号をまず波長変換素子４３−２−
１　　（可変波長幅Ｗ２）で短波長側の隣接波長λ２＋
ｌ　　（＝λ；１．）に変換し、変換した信号をスイッ
チ４６−２−１を介して波長変換素子４１−２−２　（
可変波長幅ｗＬ）に入力する。波長変換素子変換素子４
３−２−２　（可変波長幅Ｗ＋）で波長λ１，３に変換
した後、出力を結合器４４へ渡す。

一方、波長λ２，５の信号を同一可変波長幅内の波長、
例えばλ２．１　に変換する場合には、波長λ２．５の
信号を波長変換素子４３−２−１　（可変波長幅Ｗｚ）
でλ２，１に変換し、スイッチ４６〜２−１を介して結
合器４４へ出方すればよい。

波長λ２．５の信号を長波長側の信号、例えばλ４，２
に変換する場合には、初段で可変波長幅ｗ２の最長波長
λ２．．（−λ３．１）に変換する。λ４．２は可変波
長幅Ｗ４内の波長なので、次段では波長変換素子４３−
２−３　（可変波長幅Ｗ３）の最長波長λ３．１．ｌ（
”’λ４．Ｉ）に変換し、第３段目の波長変換素子４３
−２−４　（可変波長幅Ｗ４）に入力する。波長変換素
子４３−２−４でλ１，１の信↓をλ４，２の波長に変
換し、スイッチ４６−２−４を介して結合器４４に入力
する。

波長選択部４２−ｎによってこの波長変換スイッチの最
長可変波長範囲λ１．１〜λ０１．の波長力選択された
場合には、長波長の可変波長幅をもて波長変換素子から
順に（Ｗ、、ｗ、、　、・・・、Ｗ、）波長変換素子を
接続する。隣接する波長変換素子間にはスイッチ（４６
−ｎ−１、・・・４６−ｎ　−（ｎ−１）　）を置き、
スイッチによって、前段の波長変換素子の出力を次段の
波長変換素子に入力するか、あるいは結合器４４に入力
するかを選択できるようにする。

以上のように隣接する波長変換素子を順に多段接続し、
波長変換素子間にスイッチを置いて出力信号の振り分け
を行なうことにより、固定波長の入力光信号を任意の波
長の信号に変換することが可能になる。

第５図は、任意の波長の入力光信号を固定の波長〔ある
１波長またはｎ波長〕に変換し、１対１あるいは１対ｎ
の波長変換を実行する場合（■）の波長変換スイッチの
構成図である。

波長変換スイッチは、波長λ２，１〜！、、、、（７）
信号が波長多重された入力光信号５０を波長多重度数分
の光信号に分ける分岐器５１、および入力光信号の波長
を選択する波長選択部５２、波長を変換する波長変換部
５３、変換した光信号を波長多重し、出力光信号５５と
して出力する結合器５４からなる。

■の場合、波長変換部５３に人力する光信号の波長は任
意で、波長変換部５３の出力信号の波長が固定なので、
結合器５４に入力される信号が、λ１．１〜λｌ＋ｌＩ
　　（ｗ＋　）、λ２＋Ｉ　〜λｚ、−（Ｗ２　）・・
・　λ１．．〜λ。、、（Ｗｎ）のｎ個の波長幅に固定
される。一方、入力信号の波長は任意なので、どの波長
変換素子にも入力信号が入力できるように、多段接続す
る波長変換素子の入力端にスイッチを配置する。

所望の出力信号波長がλ１．１〜λ＋、、、（Ｗ＋　）
の場合には、初段から順に長波長の可変波長幅をもつ波
長変換素子を接続し、各波長変換素子の入力部にスイッ
チを配置する。すなわち、初段から順に波長変換素子５
３−１−１　（可変波長幅ｗｆｉ）波長変換素子５３−
１−２　（可変波長幅ｗｎ−１）、・・・、波長変換素
子５３−１−　（ｎ−１）　　（可変波長幅Ｗ２）、波
長変換素子５３−１−１　（可変波長幅Ｗ１）を接続す
る。そして各波長変換素子の入力部にスイッチ（それぞ
れ５６−１−１．５６−１−２、・・・、５６−１−　
（ｎ−１）　）を置く。

例えば、入力光信号の波長がλｎ−１＋３であり、これ
を波長ハ、５に変換する場合には、入力光信号はＡ　ｎ
−１，３が含まれる可変波長幅Ｗｎ−，の波長変換素子
５３−１−２にまず入力することになる。

このときスイッチ５６−１−１およびスイッチ５６−１
−２を介して波長変換素子５３−１−２に入力される。

波長変換素子５３−１−２　（可変波長幅Ｗｎ−＋）に
入力された信号は、最終的に波長λ１，５に変換するた
めに、短波長側の波長に順々に変換される。まず、波長
変換素子５３−１−２で可変波長幅Ｗｎ−１の最短波長
λｒｌ−ｌ＋　１　　（＝λｎ−２に変換し、次段の波
長変換素子５３−１−３に入力され、また、最短波長に
変換される。最後に波長変換素子５３−１−ｎがλ２．
＋　　（＝λｌ、、、）の信号を波長λ１．５に変換し
、変換部の出力信号が結合器５４に入力される。

また、所望の出力信号波長がλ２，１〜λ２．ヨ（Ｗ２
）の場合には、最終段の波長変換素子５３−２−ｎの可
変波長幅がＷ２になる。そして、その前段に、より短波
長側の波長変換素子５３−２−（ｎ−１）（可変波長幅
ＷＩ）、および、より長波長側の波長変換素子５３−２
−　（ｎ−２）（可変波長幅Ｗ３）を並列に接続する。

所望の変換波長が可変波長幅Ｗ２、Ｗ３、・・、Ｗｆｉ
−１の範囲内の波長の場合には、一般に、最終段の前段
に、最終段の波長変換素子の可変波長幅に隣接した短波
長側および長波長側の可変波長幅をもつ２個の波長変換
素子を並列に接続する。

そして該短波長側の波長変換素子には前段方向に向かっ
て、より短波長側の波長変換素子を、該長波長側の波長
変換素子には前段方向に向かって、より長波長側の波長
変換素子を接続する。

各波長変換素子の入力側にスイッチ（５６−２１，５６
−２−２、・・・　５６−２−（ｎ−２））を配置する
ので、任意の波長変換素子に入力光信号を入力すること
ができる。

所望の８力信号波長がλ。、１〜λｆｌ＋ｌＩｎの範囲
の場合には、最終段から前段方向に可変波長幅Ｗ。、Ｗ
、−１、・・・、Ｗｌの順に波長変換素子を接続しく５
３−ｎ−ｎ、５３−ｎ　−（ｎ−１）、・・５３−ｎ−
１）、各波長変換素子の入力部にスイッチを配置して、
任意の波長変換素子に入力信号を入力可能にする。

このように波長変換素子とスイッチを多段接続すること
によって、任意の波長の入力光信号をある固定の、ある
いはｎ個の固定の波長に変換できる。

例えば、この波長変換スイッチを使って、波長λ４．５
の入力信号を波長λ２，３に変換する１対１の波長変換
や、波長λ４．．の入力信号を波長λ１．１λ２．１、
・・・、λ７，１のｎ個の波長に変換する１対ｎの波長
変換が可能である。

第６図は、波長多重した複数の入力ハイウェイの波長分
割型交換を対象として、任意の波長の入力光信号を任意
の１波長あるいはｎ種類の波長の光信号に変換する１対
１あるいは１対ｎの波長変換の場合（■）の波長変換ス
イッチの構成図である。

波長変換スイッチは、波長λ１，１〜λ７．１の信号が
波長多重された入力光信号６０を波長多重度数分の光信
号に分ける分岐器６１、および入力光信号の波長を選択
する波長選択部６２、波長を変換する波長変換部６３、
変換した光信号を波長多重し、出力光信号６５として出
力する結合器６４からなる。

■の場合は、波長変換部６２に入力される光信号の波長
が任意で、かつ、波長変換部６２から出力される光信号
の波長も任意である。そこで、波長変換スイッチの波長
変換素子は、初段から順に、短波長側から長波長側に、
隣接した可変波長幅をもつ波長変換素子を接続すればよ
い。すなわち初段が可変波長幅ＷＩをもつ波長変換素子
６３−１、次段が可変波長幅Ｗ２をもつ波長変換素子６
３−２、・・・、最終段が可変波長幅Ｗｎをもつ波長変
換素子６３−ｎである。

そして、人力波長および出力波長の両方を任意の波長に
するために、各波長変換素子の入力部および出力部にス
イッチを設ける。すなわち、各波長変換素子６３−ｋ　
（ｋ＝１．２、・・・、ｎｌ）の入力部にはスイッチ６
６−’ｋ　−１、出力部にはスイッチ６６−に−０を配
置する。

入力部のスイッチ６６−に−１は、該波長変換素子６３
−ｋに信号を入力するか、あるいは次段の波長変換素子
６３−（ｋ＋１）の入力部にあるスイッチ６６−　（ｋ
＋１）−１に信号を送るかを決定するスイッチである。

一方、出力部のスイッチ６６−に−０は、該波長変換素
子６３−にの出力信号を結合器６４へ受は渡すか、ある
いは次段の波長変換素子６３７　（ｋ＋１）に入力する
か、あるいは前段の波長変換素子６３−　（ｋ−１）へ
入力するかを決定するスイッチである。

波長変換スイッチをこのように構成することによって、
任意の波長、例えば波長λ４，５の信号を任意の波長、
例えばλ７，８の信号に変換する１対１０波長変換や、
任意の波長、例えば波長λ４，５の信号をλ１，１、λ
２，１、・・・、λ。、１のｎ個の波長の信号に変換す
る１対ｎの波長変換が可能である。入力信号の波長が任
意に設定できるので、複数の入力ハイウェイを入力とす
る光交換用波長変換スイッチを構成することができる。

第７図は、第４図乃至第６図で説明した■、■、■の各
場合の波長変換スイッチについて、波長多重度数ｎ＝’
７としたときの波長変換スイッチ構成図である。

第７図（ａ）は、波長変換素子の入出力波長の関係図で
ある。

多重波長はλ１、λ２、・・・　λ７とし、波長変換素
子としては可変波長幅Ｗｔ（λ１〜λ３）可変波長幅Ｗ
ｚ（λ３〜λ５）、可変波長幅Ｗ３（λ、〜λ７）の３
個の波長変換素子を使用する。

同図（ｂ）は、■の場合、すなわち、入力光信号の波長
が固定で、出力信号波長が任意の１対１の波長変調の場
合の波長変換スイッチ構成図である。

まず、波長λ１〜λ７の信号を波長多重した入力光信号
７０を分岐器７１で７個の信号に分岐し、可変波長幅Ｗ
１、Ｗｌ、Ｗｌを選択するための波長選択フィルタ７２
−１．７２−２．７２−３にかける。波長選択された光
信号を波長変換部に入力し、波長変換部の出力を結合器
７４で波長多重し、出力光信号７５として出力する。

可変波長幅Ｗ１に相当する波長λ１、λ２の信号につい
ては、波長変換素子をＷｌ、Ｗｌ、Ｗｌ（７３−１−１
，７３−１−２，７３−１−３）の順に接続し、波長変
換素子Ｗ１とＷｌの間、およびＷｌとＷｌの間に光スィ
ッチ（７６−１−１，７６−１−２）を配置する。

このように波長変換素子および光スィッチを配置するこ
とにより、波長λ１、λ２の信号を波長λ、〜λ７の任
意の信号に変換できる。すなわち、所望の波長がλ１あ
るいはλ２の場合には、初段の波長変換素子Ｗ１の出力
を光スイッチ７６−１−１を介して取り出し、結合器７
４に入力する。

また所望の波長がλ３〜λ５の場合には、まず、初段の
波長変換素子Ｗ、で入力信号の波長をλ３に変換し、光
スイッチ７６−１−１を介して次段の波長変換素子Ｗ２
でλ３〜λ５の所望の波長に変換する。そして光スイッ
チ７６−１−２を介して出力を取り出し、結合器７４に
入力する。最後に所望の波長がλ６、λ７の場合には、
第２段目の波長変換素子Ｗ２で入力信号の波長をλ５に
変換し、この信号を光スイッチ７６−１−２を介して波
長変換素子Ｗ３に入力し、波長変換素子Ｗ３が所望の波
長λ６あるいはλ７に変換する。

入力信号の波長が可変波長幅Ｗ２に相当するλ３〜λ、
の波長の場合には、該可変波長幅Ｗ２の波長変換素子７
３−２−１を初段に置（。次段には、可変波長幅Ｗ２に
隣接する可変波長幅ＷｌおよびＷｌの波長変換素子７３
−２−２．７３−２−３を並列に接続する。波長変換素
子Ｗ２の出力側には、出力を結合器７４に入力するが、
次段の波長変換素子（Ｗ＋またはＷｌ）に入力するかを
決定するスイッチ７６−２−１を挿入する。また、第２
段目の波長変換素子（Ｗ＋またはＷｌ）の入力部には、
Ｗ、とＷｌのどちらの波長変換素子に信号を入力するか
を決定するスイッチ７６−２−２を挿入する。

このように波長変換素子およびスイッチを接続すること
により、波長λ３〜λ、の入力信号をλ〜λ、の任意の
波長の信号に変換できる。

また、波長λ６およびλ７の入力信号に対しては、波長
変換素子をＷｌ　、Ｗｚ　、Ｗ’＋の順に接続し、波長
変換素子Ｗ３とＷｚ間、および、ｗ２とＷｌ間に光スイ
ッチ７６−３−１および７６−３−２を挿入する。これ
によって、波長λ６およびλ７の入力信号をλ１〜λ７
の任意の波長の信号に変換できる。

同図（ｃ）は、■の場合、すなわち、入力信号波長が任
意で、出力信号波長が固定の１対１あるいは１対ｎの波
長変換スイッチの構成図である。

■の場合、出力信号波長が固定なので、結合器７４に入
力される信号の波長が固定される。このため、波長変換
部の最終段の波長変換素子として、固定された可変波長
幅をもつ波長変換素子を配置する。

すなわち、波長λ１、λ２の出力信号を得る波長変換ス
イッチの最終段には可変波長幅Ｗ１をもつ波長変換素子
９３−１−３を置き、前段に波長変換素子Ｗ２　　（９
３１２）、初段に波長変換素子Ｗ３　　（９３１１）を
接続する。そして、任意の波長の入力信号を波長変換素
子に入力できるよう、各波長変換素子の入力部に光スイ
ッチを配置する（９６−１−１および９６−１−２）。

また、波長λ、〜λ５の出力信号を得るためには、最終
段に波長変換素子Ｗ２　（９３−２−２）を置く。そし
てその前段に可変波長幅Ｗ２に隣接した可変波長幅Ｗ１
およびＷｌをもつ波長変換素子９３−２−１．９３−２
−３を並列に接続する。

そして、任意の波長の入力信号が波長変換素子に入力で
きるように、波長変換素子Ｗｚの入力部および波長変換
素子Ｗ１およびＷ３の入力部に光スイッチ９６−２−１
．９６−２−２を置く。

最後に、波長λ６、λ７の出力信号を得るためには、最
終段に波長変換素子Ｗ３　　（９３３３）を置く。そし
て、その前段に波長変換素子Ｗ２、さらにその前段に波
長変換素子Ｗｌを接続する。

また、波長変換素子Ｗ＋の入力部に光スイッチ９６−３
−１、波長変換素子Ｗ２の入力部に光スイッチ９６−３
−２を配置する。

光スイッチ９６−３−１は、入力信号を波長変換素子Ｗ
１に入力するか、次段以降の波長変換素子に入力するか
を決定する光スィッチである。また、光スイッチ９６−
３−２は、光スイッチ９６−３−１から入力される入力
信号を波長変換素子Ｗ２とＷ３のどちらに入力するかを
決定する光スィッチである。

以上のように波長変換素子および光スィッチを接続する
ことにより、任意の波長の入力信号を所望の波長に変換
できる。例えば、λ２の入力信号をλ６に変換する１対
１の波長変換の場合には、波長選択フィルタ７２−３の
出力が光スイッチ９６−３−１を介して波長変換素子Ｗ
＋（９３−３−１）に入力され、波長λ３に変換され、
次に、その信号が波長変換素子Ｗ２　　（９３３２）に
よって波長λ５に変換され、さらに波長変換素子Ｗ３　
　（９３３３）によって波長λ６に変換される。

また、例えば、λ２の入力信号をλ１〜λ、に変換する
１対ｎの変換もこの構成の波長変換スイッチで可能であ
る。すなわち、出力信号λ１、λ２については、選択フ
ィルタ７２−１の出力信号（波長λ２）が光スイッチ９
６−１−３．９６１−２を介して波長変換素子Ｗ＋　　
（９３１１）に入力され、波長λ１、λ２に変換され、
出力信号λ３〜λ、については、選択フィルタ７２−２
の出力信号（波長λ２）が光スイッチ９６−２−１およ
び９６−２−２を介して波長変換素子Ｗ。

（９３−２−２）に入力され、λ３の波長に変換された
後、波長変換素子ｗｚ　　（９３−２−１）でλ３〜λ
５の波長に変換される。また、出力信号λ６、λ７につ
いては、選択フィルタ７２−３の出力信号（波長λ２）
が光スイッチ９６−３−１を介して波長変換素子Ｗ、（
９３−３−３）に入力され、波長λ３に変換されたうえ
波長変換素子Ｗｚ　　（９３３２）に入力され波長λ５
に変換されたうえ、さらに波長変換素子Ｗ３（９３３−
１）でλ６、λ７の波長に変換される。このようにする
ことで、１対ｎの波長変換が可能である。

同図（ｄ）は、■の場合、すなわち入力信号と出力信号
が共に任意の場合の波長変換スイッチの構成図である。

同図（ａ）〜（ｃ）と同様に、入力光信号７０を分岐器
７１で波長多重度数分の光信号に分岐したうえ、分岐し
た各光信号について波長選択フィルタ７２で波長選択す
る。波長選択した光信号の波長を波長変換素子で変換し
たうえ、結合器７４で再び波長多重して、出力光信号７
５として出力する。

■の場合は、入出力信号波長が共に任意なので、波長変
換素子は可変波長幅の低い方から順に波長変換素子Ｗ＋
　、Ｗｚ　、Ｗ３の順に接続する（１０３−１．１０３
−２．１０３−３）。それぞれの波長変換素子の入力部
と出力部に光スィッチを置く。波長変換素子Ｗ１の入力
部には光スイッチ１０６−１−Ｉを置き、入力信号を波
長変換素子Ｗ１に入力するか、あるいは次段以降の波長
変換素子（ＷｚまたはＷ３）に入力するかを決定するス
イッチとする。また、波長変換素子Ｗｌの出力部には光
スイッチ１０６−１−０を置き、波長変換素子Ｗ１の出
力を結合器７４に入力するか、あるいは次段の波長変換
素子Ｗ２に入力するかを決定するスイッチとする。

波長変換素子Ｗ２の入力部には光スイッチ１０６−２−
１を置き、入力信号を波長変換素子Ｗ２に入力するか、
次段の波長変換素子に送るかを決定するスイッチとする
。また、出力側には、まず光スイッチ１０６−２−０１
を置き、波長変換素子Ｗ２の出力信号を前段の波長変換
素子Ｗ、に帰還するか否かを決定するスイッチとする。

帰還しない場合には、次の光スイッチ１０６−．２−０
２で結合器７４に入力するか、次段の波長変換素子Ｗ３
に入力するかを決定する。

波長変換素子Ｗ３の入力部、出力部にも、それぞれ光ス
イッチ１０６−３−１および１０６−３−〇を置く。光
スイッチ１０６−３−１は、選択フィルタ７２の出力信
号を波長変換素子Ｗ３に入力するか否かを決定するスイ
ッチであり、光スイッチ１０６−３−０は、波長変換素
子Ｗ３の出力信号を前段の波長変換素子Ｗ２に帰還する
か、結合器７４の入力とするかを決定するスイッチであ
る。

このように波長変換スイッチを構成することにより、任
意の波長の入力信号を任意の波長に変換することが可能
である。

例えば、波長λ１の波長をλ２〜λ、の波長のいずれか
、あるいは全てに変換できる。前者は１対１の波長変換
、後者は１対ｎの波長変換になる。

入力信号の波長がλ、あるいはλ２の場合は、波長変換
素子Ｗ＋にまず入力される。出力波長をλ１あるいはλ
２とする場合には、光スイッチ１０６−１−０を介して
出力を結合器７４に入力する。一方、出力波長をλ３〜
λ５の変換する場合には、波長変換素子Ｗｌで波長をλ
３に変換したうえ、波長変換素子Ｗ２に入力し、λ３〜
λ５の波長に変換して結合器７４に出力する。さらに出
力信号波長をλ６あるいはλ７に変換する場合には、波
長変換素子Ｗ２に入力された信号を波長λ。

に変換したうえ波長変換素子Ｗ３に入力し、波長変換素
子Ｗ３で波長λ６あるいはλ７に変換する。

一方、入力波長がλ３〜λ５の場合、あるいはλ６、λ
７の場合は、それぞれ、入力信号をまず、波長変換素子
Ｗ２　、波長変換素子Ｗ３に入力する。

そして所望の出力が短波長側の波長の場合には、前段の
波長変換素子に光スィッチを介して帰還して、波長を変
換する。長波長側に波長を変換する場合には、後段の波
長変換素子に信号を入力して変換する。

以上のような３通りの波長変換スイッチ構成方式を採る
ことによって、あらゆる場合の、波長変換が可能になる
。

［発明の効果］ 本発明によれば、可変波長幅の異なる波長変換素子を多
段に接続して波長変換スイッチを構成することにより、
全体としての可変波長幅を広げることが可能になり、波
長多重度を増やすことが可能になる。また、使用する多
段接続する個々の波長変換素子の可変波長幅は小さくて
すみ、すなわち、個々の波長変換素子についての要求特
性は緩和できる。そして要求特性の緩い波長変換素子を
多段に接続することによって、大規模な波長変換スイッ
チを構成することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック図、 第２図は一実施例のシステム構成図、 第３図は波長変換素子の入出力波長幅の関係図、第４図
は本発明の原理図（１）（波長選択部（固定）−波長変
換部（任意））、 第５図は本発明の原理図（２）（波長選択部（任意）−
波長変換部（固定））、 第６図は本発明の原理図（３）（波長選択部（任意）−
波長変換部（任意））、 第７図は波長変換スイッチの構成例（ｎ＝７の場合）、 第８図は従来方式の構成による波長変換スイッチである
。 １・・・波長多重入力信号、 ２・・・波長選択部、 ３・・・選択波長信号、 ４・・・波長変換部、 ５・・・波長多重合波器、 ６・・・波長多重出力信号、 ７・・・波長変換スイッチ、 ８・・・波長変換手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一本の光ファイバ伝送路上に波長多重された光入力
   信号（波長多重入力信号（１））を分離する複数の選択
   フィルタからなる波長選択部（２）（選択フィルタ１（
   ２−１）、選択フィルタ２（２−２）、・・・、選択フ
   ィルタｎ（２−ｎ））、および、各選択フィルタで選択
   された光信号（３）（３−１、３−２、・・・、３−ｎ
   ）の波長を変換する波長変換部（４）、変換された光信
   号を多重して波長多重出力信号（６）を生成する波長多
   重合波器（５）からなる波長変換スイッチ（７）の波長
   変換部（４）において、 各選択光信号（３−１、３−２、・・・、３−ｎ）の波
   長を、多段接続した複数の波長変換素子群で変換する波
   長変換手段（８）（８−１、８−２、・・・、８−ｎ）
   を有することを特徴とする波長変換スイッチ構成方式。 ２）前記波長変換手段（８）（８−１、８−２、・・・
   、８−ｎ）は、各選択光信号（３−１、３−２、・・・
   、３−ｎ）ごとに、可変波長幅が異なる複数の波長変換
   素子を、前段の波長変換素子の出力と次段の波長変換素
   子の入力の波長幅が同一になるように多段接続し、各選
   択光信号（３−１、３−２、・・・、３−ｎ）の波長を
   変換する請求項１記載の波長変換スイッチ構成方式。 ３）前記波長変換手段（８）（８−１、８−２、・・・
   、８−ｎ）は、それぞれ、各選択光信号入力（３−１、
   ３−２、・・・、３−ｎ）に対応した波長変換素子を初
   段に配置し、該波長変換素子の可変波長幅に隣接した可
   変波長幅を持つ波長変換素子（２個または１個）を次段
   に接続し（２個配置する場合には２個を並列に接続し）
   、３段目以降も前段に隣接した可変波長幅を持つ波長変
   換素子を接続し（２段目に２個の波長変換素子を並列に
   配置した場合には、２個の波長変換素子うちの短波長側
   の素子には３段目以降に短波長側に隣接した可変波長幅
   を持つ波長変換素子を接続し、一方長波長側の素子には
   ３段目以降に長波長側に隣接した可変波長幅を持つ波長
   変換素子を接続し）、さらに各段の波長変換素子の出口
   にスイッチを設け出力光を任意の素子から取り出せるよ
   うにして、波長が固定の各選択光信号（３−１、３−２
   、・・・、３−ｎ）を任意の波長に変換する請求項１記
   載の波長変換スイッチ構成方式。 ４）前記波長変換手段（８）（８−１、８−２、・・・
   、８−ｎ）は、それぞれ、多段接続する波長変換素子群
   の最終段に固定した波長の出力信号光に対応した可変波
   長幅を持つ波長変換素子を配置し、最終段の前段に、該
   波長変換素子の可変波長幅に隣接した可変波長幅を持つ
   波長変換素子（２個または１個）を接続し（２個接続す
   る場合には並列に接続し）、さらに、その前段から初段
   の波長変換素子として、後段の波長変換素子に隣接した
   可変波長幅を持つ波長変換素子を前段に接続し（最終段
   の前段に２個の波長変換素子を並列に配置した場合には
   、２個の波長変換素子うちの短波長側の素子の前段から
   初段までの波長変換素子として短波長側に隣接した可変
   波長幅を持つ波長変換素子を接続し、一方長波長側の素
   子の前段から初段までの波長変換素子として長波長側に
   隣接した可変波長幅を持つ波長変換素子を接続し）、ま
   た、各波長変換素子の入力部にスイッチを設けて任意の
   入力光を入力可能とし、入力信号光の波長が任意で、出
   力信号光の波長を固定した１対１および１対ｎの波長変
   換を行なう請求項１記載の波長変換スイッチ構成方式。 ５）前記波長変換手段（８）（８−１、８−２、・・・
   、８−ｎ）は、それぞれ、短波長側の可変波長幅を持つ
   波長変換素子から順に波形変換素子を接続し、また、各
   波長変換素子の入力部および出力部にスイッチを設けて
   、任意の波長変換素子に入力信号光を入力可能とし、か
   つ任意の波長変換素子から出力信号光を出力可能とし、
   さらに、各波形変換素子の出力光を前段の短波長側の波
   長変換素子の入力光として入力可能にして長波長側の素
   子から短波長側の素子に帰還できるようにすることによ
   り、波長多重された複数の入出力ハイウェイを収容する
   波長分割型通話路を構成するうえで必要となる波長変換
   部（４）への入力光の波長を任意とし、出力光の波長も
   任意とした１対１および１対ｎの波長変換を行なう請求
   項１記載の波長変換スイッチ構成方式。