JPH0652953B2 - 単側光スイツチ回路網 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は多数の光ファイバ間を任意に接続する単側光ス
イッチ回路網に関するものである。

(従来技術) 近年の光通信システムの本格的な実用化に伴い、従来に
ない新しい機能やサービスを提供するシステムが考えら
れてきている。そのようなシステムで必要とされる光回
路として多数の光ファイバ間を任意に接続する光スイッ
チ回路網があげられる。スイッチ回路網は1967年ザ・フ
ィフス・インターナショナル・テレトラフィック・コン
グレス(Ｔｈｅ Ｆｉｆｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌ Ｔｅｌｅｆｒａｆｆｉｃ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ)予
稿集252-260ページに記載されているように入線・出線
の区別のある双側のものと、入線・出線の区別のない単
側のものに大別される。単側光スイッチ回路網は、光フ
ァイバ加入者線を収容する加入者光交換機等への応用が
考えられる。

第4図は従来技術による単側光スイッチ回路網を示す図
である。光ファイバ401〜404は光カプラ411〜414に接続
されており、光カプラ411〜414の各々の2つの出力の内
一方は双側光スイッチ回路網430の入線である光ファイ
バ421〜424へ接続され、他方は出線である光ファイバ42
5〜428へ接続されている。双側光スイッチ回路網430
は、ここでは3段リンク接続回路網のものを例として挙
げてあり、各々複数の1次スイッチ431,432、2次スイッ
チ433,434、3次スイッチ435,436および1次と2次スイッ
チ間をリンク接続する光ファイバ441〜444、2次と3次ス
イッチ間をリンク接続する光ファイバ445〜448とによっ
て構成され、入線である任意の光ファイバ421〜424と出
線である任意の光ファイバ425〜428間を接続する事が可
能である。

以上のような構成による第4図の単側光スイッチ回路網
は光ファイバ401〜404の内、任意の2つ間を接続するこ
とが可能である。例えば光ファイバ401と404を接続する
場合は、第4図において太線で示すように1次スイッチ43
1において光ファイバ421と442を接続し、2次スイッチ43
4において光ファイバ442と448を接続し、3次スイッチ43
6において光ファイバ448と428を接続する。これによっ
て、光ファイバ401から入力された光信号は、光カプラ4
11、1次スイッチ431、2次スイッチ434、3次スイッチ43
6、光カプラ414経由で光ファイバ404へ出力される。

第4図における光カプラ411〜414としては例えば電子通
信学会昭和58年度総合全国大会予稿集第4巻121ページ、
講演番号1035記載の導波路型光分岐回路が使用できる。
また1〜3次スイッチ431〜436としては、例えばアイ・イ
ーイーイー，グローバル，テレコミュニケーションズ・
カンファレンス(IEEE Global Telecommunications Conf
erence)1984年予稿集第2巻26.5,885〜889ページ記載の
方向性結合器を用いた格子型光マトリクス・スイッチが
使用できる。

(発明が解決しようとする問題点) 従来の単側光スイッチ回路網では光カプラを使用してい
るので、光カプラで分岐損・合流損が発生する。前記第
4図の光導波路401と404を接続する場合、光伝送路401か
ら入力された光信号は光カプラ411で分岐損をうけ、光
カプラ414で合流損をうけて光伝送路404へ出力される。
分岐損・合流損は各々最低3dB、通常4dB程度であるので
両者で6〜8dBの損失となる。

さらに光スイッチ回路網内の光カプラ、各光スイッチ間
は光ファイバで接続されており、光スイッチ回路網内の
全損失の内、光スイッチ基板と光ファイバの結合損失が
かなりの割合をしめている。例えばアイ・イーイーイ
ー，ジョーナル・オブ・カンタム・エレクトロニクス(I
EEE Journal of Quantum Electronics)QE-18巻，10号17
59〜1765ページ記載の光マトリクス・スイッチでは、6.
3dBの全損失の内、光ファイバと光スイッチ基板との結
合損失が入射端と出射端の2カ所で3.4dBある。

第4図において光ファイバ401と404を接続する場合、光
ファイバ401と光カプア411との接続で1カ所、光カプラ4
11と1次スイッチ431との接続で2カ所、1次スイッチ431
と2次スイッチ434との接続で2カ所、2次スイッチ434と3
次スイッチ436との接続で2カ所、3次スイッチ436と光カ
プラ414との接続で2カ所、光カプラ414と光ファイバ404
との接続で1カ所の合計10カ所の光ファイバと光スイッ
チ基板との係合点が存在し、結合点1カ所当たり1.5dBの
損失が発生すると、10カ所で15dBもの値となる。

光スイッチ回路網の損失が大きいと、光送信器の出力光
量を増加させる、あるいは高感度の光受信器を使用する
必要が生じる。

本発明の目的は、低損失な単側光スイッチ回路網を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記の問題を解決するために本発明の提供する単側光ス
イッチ回路網は、双側光スイッチ回路網と、１つの入力
が光ファイバに接続され２つの出力が前記双側光スイッ
チ回路網の１つの入線と１つの出線に接続された複数の
１入力２出力光スイッチとから構成される単側光スイッ
チ回路網において、 前記双側光スイッチ回路網が２次以上の多段接続回路網
であり、少なくとも１つの１次スイッチと１つの最終次
スイッチとこれらの１次スイッチおよび最終次スイッチ
に接続された前記複数の１入力２出力光スイッチとが１
つの光スイっチ基板に集積化されていることを特徴とす
る。

(作用) 本発明では前述のように光カプラに替えて1入力2出力の
光スイッチを用いる事により光カプラで生じる分岐損・
合流損を防止し、低損失な単側光スイッチ回路網が得ら
れる。

さらに本発明では双側光スイッチ回路網として光多段リ
ンク回路網を使用する場合、1入力2出力光スイッチと1
次スイッチおよび最終次スイッチとを同一の基板上に集
積化する事により1入力2出力光スイッチおよび1次スイ
ッチ間の接続損失と1入力2出力光スイッチおよび最終次
スイッチ間の接続損失を防止し更に低損失な単側光スイ
ッチ回路網が得られる。

(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第1図は本発明の第1の実施例を示す図で、第4図に
示した従来例と同様、光ファイバ401〜404の任意の2つ
の間を接続可能な単側光スイッチ回路網である。第1図
は第4図の光カプラ411〜414に替えて1入力2出力の光ス
イッチ111〜114を使用している以外は同じ構成であり、
第4図と同じ番号を附したものは第4図と同じ構成要素を
表わす。

第1図において例えば光ファイバ401と404を接続する場
合は、太線で示すように光スイッチ111において光ファ
イバ401と光ファイバ421を接続し、1次スイッチ431にお
いて光ファイバ421と442を接続し、2次スイッチ434にお
いて光ファイバ442と448を接続し、3次スイッチ436にお
いて光ファイバ448と428を接続し、光スイッチ114にお
いて光ファイバ428と404を接続する。これにより光ファ
イバ401から入力された光信号は光スイッチ111、1次ス
イッチ431、2次スイッチ434、3次スイッチ436、光スイ
ッチ114経由で光ファイバ404へ出力される。

1入力2出力光スイッチ111〜114として例えば電子通信学
会昭和59年総合全国大会予稿集4巻127ページ講演番号10
73記載の損失2dBの方向性結合型光スイッチを使用すれ
ば、従来の少なくとも3dBの分岐損・合流損を有する光
カプラ411〜414を用いる従来の単側光スイッチ回路網に
比しより低損失とする事が出来る。

第2図は本発明の第2の実施例を示す図であり、第1図の
本発明の第1の実施例と同じ構成であるが、破線で示す
ように、1入力2出力光スイッチ111,112と1次スイッチ43
1並びに3次スイッチ435とが一枚の光スイッチ基板201内
に形成され、1入力2出力光スイッチ113,114と1次スイッ
チ432並びに3次スイッチ436とが一枚の光スイッチ基板2
02内に形成されている。

第2図に太線で示すように、光ファイバ401と404を接続
する場合、光ファイバと光スイッチ基板との接続点は光
ファイバ401と光スイッチ111との接続で1カ所、1次スイ
ッチ431と2次スイッチ434との接続で2カ所、2次スイッ
チ434と3次スイッチ436との接続で2カ所、光スイッチ11
4と光ファイバ404との接続で1カ所の合計6カ所となる。
したがって第4図の従来例において光ファイバと光スイ
ッチ基板との接続点が10カ所であったのに対し、4カ所
少なくなる為、光スイッチ回路網の損失は低減される。

第3図は第2図の本発明の第2の実施例における光スイッ
チ基板201,202の第1の具体例を示す図である。電気光学
効果を有するニオブ酸リチウム基板301上にチタン拡散
によって方向性結合器310〜319が形成されている。方向
性結合器310〜319上には電極がもうけられ印加する電圧
を変化させる事により光スイッチとして動作させる事が
できる。方向性結合器310,311は各々第2図に示した1入
力2出力光スイッチ111,112として動作し、端面320,321
へは光ファイバ401,402が接続される。破線内に示す４
個の方向性結合器312〜315および316〜319は各々2入力2
出力の格子型マトリクス・スイッチ303,304として動作
し、各々第2図に示した1次スイッチ431および3次スイッ
チ435に相当する。方向性結合器を用いた格子型マトリ
クス・スイッチについては前述のアイ・イーイーイー，
グローバル・テレコミュニケーションズ，カンファレン
ス(IEEE Globel Telecommunications Conference)1984
年予稿集第2巻26.5,885〜889ページに詳細に記載されて
いる。

端面330〜333へは各々、第2図における光ファイバ441,4
42,445,446が接続される。

以上の第3図の光スイッチ基板201,202の第1の具体例は
端面320と端面330〜333の任意の1つとを、あるいは端面
321と端面330〜333の任意の1つとを接続可能であり、端
面320,321を入力、端面330〜331を出力とする2入力4出
力の光マトリクス・スイッチの機能を有している。した
がって2入力4出力であれば別形式の光マトリクス・スイ
ッチを光スイッチ基板201,202として使用できる。

第5図は光スイッチ基板201,202の第2の具体例を示す図
で2入力4出力の格子型光マトリクス・スイッチを使用し
た場合である電気光学効果を有するニオブ酸リチウム基
板501上にチタン拡散によって方向性結合器521〜528お
よびそれらの間を接続する光導波路が形成されており、
端面510,511を入力、端面530〜533を出力とする2入力4
出力の格子型光マトリクス・スイッチを構成している。

光スイッチ基板201として使用する場合、端面510,511に
は第2図における光ファイバ401,402が接続され、端面53
3,534には光ファイバ441,442が接続され、端面531,532
には光ファイバ445,446が接続される。

(発明の効果) このように本発明によれば、光カプラを使用せず、光フ
ァイバと光スイッチ基板の接続個所の少ない低損失な単
側光スイッチ回路網を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第1図は、本発明の第1の実施例を示す図、第2図は本発
明の第2の実施例を示す図、第3図は第2図における光ス
イッチ基板201,202の具体例を示す図、第4図は従来の単
側光スイッチ回路網を示す図、第5図は第2図における光
スイッチ基板201,202の具体例を示す図である。 図において 111〜114は1入力2出力光スイッチ、 431,432は1次スイッチ、 433,434は2次スイッチ、 435,436は3次スイッチ、 430は両側光スイッチ回路網、 201,202は光スイッチ基板、 310〜319,521〜528は方向性結合器、 303,304,502,503はマトリクス・スイッチ を各々表わす。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】双側光スイッチ回路網と、１つの入力が光
   ファイバに接続され２つの出力が前記双側光スイッチ回
   路網の１つの入線と１つの出線に接続された複数の１入
   力２出力光スイッチとから構成される単側光スイッチ回
   路網において、 前記双側光スイッチ回路網が２次以上の多段接続回路網
   であり、少なくとも１つの１次スイッチと１つの最終次
   スイッチとこれらの１次スイッチおよび最終次スイッチ
   に接続された前記複数の１入力２出力光スイッチとが１
   つの光スイッチ基板に集積化されていることを特徴とす
   る単側光スイッチ回路網。