JPH06507251A

JPH06507251A - 光スイッチ

Info

Publication number: JPH06507251A
Application number: JP4500461A
Authority: JP
Inventors: ブロウ、ケイス・ジェイムズ; ドーラン、ニコラス・ジョン
Original assignee: ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1991-11-27
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2014-12-13
Also published as: DE69129153T2; CA2096522A1; JP2989894B2; DE69129153D1; EP0559811B1; US5473712A; EP0559811A1; CA2096522C; WO1992009916A1; GB9025793D0

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】光スィッチ本発明は光干渉計、特に排他的ではないが光干渉計の使用方法および干渉計を含む光スィッチに関する。

光干渉計は全て光スィッチとしての応用を発見している。

このような装置の１つでは第１の波長における光信号は信号が後に出力ポートで出力信号を与えるように結合される２つの信号部分に分割される干渉計の入力部分に結合される。出力信号の強度はこれらが結合するときの部分間の相対的な位相差によって決定される。制御光信号は出力ポートにおける信号部分間の位相差、従って出力信号の強度が制御光信号の強度に依存するように干渉計に結合される。

このような光スィッチの１例は英国特許第８９２０９１３．４号明細書に記載されている。干渉計は非線形即ち光信号の強度により変化する屈折率を示す光ファイバから製造されるサグナックループとして構成される。連続波光源は２つの反対方向伝播部分に分割される入力ポートに結合される第１の波長の連続波光信号を提供する。第２の波長の制御信号、この場合受信光データ信号は実質上−力方向のみにファイバループに沿って伝播するようにループに結合される。

ゼロ強度データ光信号では、サグナック非共振干渉計を形成する第１の光フアイバ結合器および光ファイバは、第１のポートで結合器に入る信号が反射され、即ち同一のポートから出るので連続波プローブ光信号へのファイバループミラーとして動作する。これは２つの反対方向伝播部分が同一の相対的な位相を維持するためである。付加的な光信号はループの非線形相互作用部分に沿って伝播されるとき、位相シフトはそれと共に伝播する光信号の第１の部分のために導入され、反射の状況は破壊され、プローブ光信号の一部は第２のポートを出る。

例えばマツハーツエンダー干渉計のような他の構造の干渉計が使用できる。サグナックループは反対方向伝播信号が同一のファイバを横切る利点を有するが、２ポート装置である欠点も有する。この欠点は例えば４ポートのマツハ−ツエンダー干渉計を使用することにより克服されることができる。

ループ干渉計の他の形態は例えば平面の基体中に形成される導波体ループで知られている。これらは光スィッチとして使用するための非線形干渉計にも用いられる。

本発明の第１の観点によると、入力ポートおよび出力ポートを有する干渉計を使用する方法において、入力ポートに結合される第１の波長の光信号は２つの信号部分に分割され、これは部分が結合したとき部分間の位相差に依存した強度を有する出力信号を出力ポートで提供するように後に結合され、制御光信号が出力ポートの信号部分間の位相差が制御光信号の強度にしたがうように干渉計に結合され、光制御信号は少なくとも２つの光パルス流で結合されることにより形成され、別々の光パルス流のパルスは非干渉的であることを特徴とする特パルスはこれらが干渉計を通って伝播するときに異なった波長を有するか或いは空間的に分離されているので非干渉的である。通常、２つの波長帯域のパルスは異なったグループ遅延を有し、制御パルスは導波体ループを廻る共同伝播期間中スイッチしたパルスを通過する。

本発明は光パルス流の結合した強度に依存する第１の波長の光信号のスイッチ方法、即ち論理的スイッチングを提供する。さらに非干渉的パルスの使用は制御パルス流の干渉的整列の必要性なしにこのスイッチングを提供する。

本発明の第２の観点によると、干渉計を存する光スィッチは入力ポートおよび出力ポートと、入力ポートに結合された第１の波長の光信号の光源と、入力光信号を２つの信号部分に分割する光結合手段と、２つの部分が結合したときに２つの部分間の位相差に依存する強度を有する出力信号を出力ポートで与えるように２つの信号部分を結合するための光結合手段と、出力ポートの信号部分間の位相差が制御光信号の強度に依存するように干渉計に結合されている制御光信号の光源とを具備し、この光スィッチにおいて、光制御信号は少なくとも２つの光パルス流を結合することにより形成され、別々の光パルス流のパルスは非干渉的であることを特徴とする。

本発明の実施例は添付の図面を参照して例示の方法でのみ説明される。

図１は本発明の第１の実施例の概略図である。

図２は本発明の第２の実施例の概略図である。

図１を参照するとサグナック非共振干渉計２は第１の対のポート１０．１２と第２の対のポー）−１４，１６を有する融着光フアイバ結合器８に形成されている光ファイバの部分を有する光フアイバループ６に形成されている単一のシリカ光ファイバ４により構成される。ループ６は非線形の屈折率を有する。

ファイバループ６は５００ｍの長さで偏光を維持する。ポートｌＯは人力ボートを構成し７、ポート１２は干渉計２の出力ポートを形成する。

モードを固定したＮｄ　：　ＹＡＧレーザ１８．２０は１１０μｍと１．３１μ ｍで１３０ｐｓのパルス幅のパルス化された光信号を供給し、これはダイクロイック結合器２４により第１のポート１０に結合される制御信号を形成するため結合器２２により結合される。結合器８．２２．２４の帯域幅結合特性内に含まれる波長の他の好ましい組合わせが使用されることができる。

モードを固定した別のＮｄ：ＹＡＧレーザ２６は１．５３μｍで１３０ｐｓのパルス幅の光信号を供給し、これもまた光結合器２４により結合器８のポート１０にも結合される。

結合器８はループ６の２つの反対方向に伝播する等強度の部分を生成し、１．３０μｍと１１１８ｍの光信号を実質上全てを（１，３μｍで３７ｄＢの吸光比）ポート１４に結合するため、ポートｌＯに結合された１、５３μｍ光信号の等しい部分をポート１４．１６に結合するように既知の方法で製造され、従ってパルス化された信号はループ６を廻って一方方向にのみ伝播する。

結合器２４はダイクロイック結合器であり、１．５３８ｍ５ｌｊＯμｍ５ｌｊ１ μｍの光信号が結合される。

レーザ１８．２０からのパルスの強度は、それらが結合器８で再結合される時間までループ６の反対方向伝播信号部分の９００の相対的な位相シフトをそれぞれの交差位相変調が生じるのに十分であるように選択される。両者のパルスが存在するとき完全なスイッチングを生じる１８０°の相対的な位相シフトが存在する。単一のパルスまたはパルスがないときはスイッチングは生じないかまたは部分的である。このような装置では図１の干渉計はＡＮＤゲートとして動作し、１．５３μｍパルスは１．３０μｍ、１１１８ｍのパルスが両者とも存在するときのみ十分にスイッチされる。

他の波長は干渉計特性を一致するのに便利なものとして使用されることができる。

１．５３μｍで図１のパルス流出力が別の光パルス流と論理的に結合されるならば、次の干渉計は他のパルス流が例えば１゜５４μｍの異なった周波数であり、これらの２つのデータ流が結合されるとき干渉計の１．３μｍの窓の別のデータ流をスイッチするための制御信号として動作するように構成される必要がある。

このような段の連続はファイバの損失に対して信号レベルを維持するために両者の波長帯域（ここでは１．３０μｍと１．５３μｍの領域）における光増幅器を必要とする。

図２は図１で示されているものと異なる本発明の別の実施例を示しており、同様の素子は同一の数字により参照され、図１のレーザ２０はレーザ１８の１．３０ μｍと同一の周波数で動作するレーザ２１で置換されている。この場合レーザからの光パルスはこれらが重複しないように時間制御され、従って非干渉的パルスである。

レーザ１８，２１からのパルスは十分に共に接近しているので、ループ６を廻る同一の１５３μｍを横切ることが可能で、これらはスイッチされるようにパルスを通過することにより独立して両者の交差位相変調を行うことができる。

これらの方式は光パルス流のさらに別の光源を干渉計に結合することにより拡張される。強度の適切な固定と、別の一定のバイアス光パルス流または連続波光信号の供給により１゜５３μｍのパルスを交差位相変調する１、３μｍ帯域のパルス数にほぼ比例する１、５３μｍの出力パルス信号の強度を得ることができる。

平成５年５月２７日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力ポートおよび出力ポートを有し、入力ポートに結合する第１の波長の光信号は分割された部分が結合するときそれらの部分間の位相差に応じた強度を有する出力信号を出力ポートで与えるように後に結合する２つの信号部分に分割され、制御光信号は出力ポートの信号部分間の位相差が制御光信号の強度に依存するように干渉計に結合される干渉計を使用する方法において、光制御信号は少なくとも２つの光パルス流を結合することにより形成され、別々の光パルス流のパルスは非干渉的であることを特徴とする干渉計の使用方法。
（２）別々の光流の光パルスが別々の波長である請求項１記載の方法。
（３）光パルスの別々の流れが光制御信号を形成するために結合するとき重複しない請求項１記載の方法。
（４）入力ポートおよび出力ポートと、入力ポートに結合された第１の波長の光信号源と、入力光信号を２つの信号部分に分割するための光結合手段と、２つの部分が結合するとき２つの部分間の位相差に依存した強度を有する出力信号を出力ポートで供給するように２つの信号部分を結合するための光結合手段と、出力ポートの信号部分間の位相差が制御光信号の強度に依存するように干渉計に結合する制御光信号源とを具備する干渉計を有する光スイッチにおいて、光制御信号は少なくとも２つの光パルス流を結合することにより形成され、別々の光パルス流のパルスは非干渉的であることを特徴とする干渉計を有する光スイッチ。
（５）別々の光流の光パルスは別々の波長である請求項４記載の方法。
（６）光パルスの別々の光流は光制御信号を形成するために結合するとき重複しない請求項４記載の方法。
（７）干渉計がサグナックループ干渉計を有する請求項４乃至６のいずれか１項記載の光スイッチ。
（８）干渉計が光ファイバループ干渉計を有する請求項７記載の光スイッチ。
（９）光ファイバがシリカベースの光ファイバである請求項８記載の光スイッチ。