JPH11178017A

JPH11178017A - 光スイッチ装置

Info

Publication number: JPH11178017A
Application number: JP9352316A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Okayama; 秀彰岡山
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】光配線が煩雑化せずに規模拡大が可能な光ス
イッチ装置を提供する。【解決手段】光スイッチ装置１００において，一の１
×Ｎ光スイッチ群１１６ａを構成するｍ個の１×Ｎ光ス
イッチ１１６それぞれと一の１×Ｍ光スイッチ群１２６
ａを構成するｎ個の１×Ｍ光スイッチ１２６それぞれと
は，一の一組ｎ個の第１内部ポート１１４群１１４ａと
一の一組ｍ個の第２内部ポート１２４群１２４ａとにお
いて，テープ光ファイバＴＦｎとＴＦｍとによって，該
１×Ｎ光スイッチ群１１６ａと該１×Ｍ光スイッチとの
対に対応する光配線回路１３０に接続される。光配線回
路１３０において，一の１×Ｎ光スイッチ１１６は全て
の１×Ｍ光スイッチ１２６に接続されるので，Ｍ個の第
１端末ポート１１２とＮ個の第２端末ポート１２２間で
の光スイッチングが可能となる。光ゲート３０２ａを設
けた光配線回路３０２を用いたり，光回路４２０を用い
るとより効果的である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，光スイッチ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】多入出力型の光スイッチ装置は，光の伝
搬経路を切り替えることにより複数の入出力ポート間で
光信号による通信を可能にする装置であり，光通信シス
テムを構築する上で不可欠な装置である。従来の光スイ
ッチ装置としては，例えば「Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｓ
ｆｏｒＬａｒｇｅＮｏｎｂｌｏｃｋｉｎｇＯｐｔ
ｉｃａｌＳｐａｃｅＳｗｉｔｔｃｈｅｓ」，ＩＥＥ
ＥＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃｓＶｏｎ．ＱＥ−２２，頁９６４‘８
６，６月，に開示された光スイッチ装置がある。

【０００３】かかる従来の光スイッチ装置は，その入力
側において，それぞれが１個の入力ポートとＭ個の出力
ポートとを有する１×Ｍアクティブスプリッタとして
（Ｍは，自然数である。），Ｎ個の１×Ｍ光スイッチを
用い（Ｎは，自然数である。），一方，その出力側にお
いて，それぞれがＮ個の入力ポートと１個の出力ポート
とを有するＮ×１アクティブコンビネータとして，Ｍ個
の１×Ｎ光スイッチを用いている。

【０００４】そして，１×ＭアクティブスプリッタとＮ
×１アクティブコンビネータとを，１×Ｍアクティブス
プリッタの出力ポートとＮ×１アクティブコンビネータ
の入力ポートとにおいて，例えば光ファイバや光導波路
を持つ光回路等によって，１対１で相互に接続してい
る。したがって，従来の光スイッチ装置は，１×Ｍアク
ティブスプリッタとＮ×１アクティブコンビネータとを
光スイッチ動作させることにより，Ｎ個の入力ポートと
Ｍ個の出力ポートとの間で光信号による通信を実現する
ことができる。

【０００５】

【発明の解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来の光スイッチ装置においては，Ｎ個の１×Ｍアクティ
ブスプリッタの計Ｍ×Ｎ個の出力ポートとＭ個のＮ×１
アクティブコンビネータの計Ｎ×Ｍ個の入力ポートと
を，１対１で接続しなければならなかった。したがっ
て，従来の光スイッチ装置においては，例えばＭ×Ｎ本
の光ファイバ又はＭ×Ｎ本の光導波路が形成された光回
路等，Ｍ×Ｎ本の光配線が必要であった。

【０００６】そのため，従来の光スイッチ装置では，例
えば，中規模のＭ＝Ｎ＝１６程度のものでも，Ｍ×Ｎ＝
２５６本の光配線を用いることになり，光ファイバを光
配線として用いる場合には，たとえ中規模であっても，
光配線が非常に複雑に成らざるを得ず実装が非常に困難
であった。さらに，光導波路が形成された半導体素子を
光配線として用いる場合には，半導体素子上で光導波路
同士が交差する交差部が増加し，回折効果による光信号
のロスが増加する。以上のような問題のために，従来の
光スイッチ装置は，入出力ポートの数が増加した場合に
は実現が困難になり，装置規模の拡大をすることが大変
難しかった。

【０００７】本発明は，従来の光スイッチ装置が有する
上記問題点に鑑みてなされたものであり，必要な光配線
数の減少によって，配線の煩雑化及び複雑化を回避しす
ることができ，実装の容易化及び規模の拡大が可能とな
る，新規かつ改良された光スイッチ装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】さらに，本発明の他の目的は，光導波路の
交差部数を少なくすることにより，回折に起因する光信
号のロスを抑制し，したがってエネルギ効率の向上を図
ることができる光スイッチ装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１に記載の発明は，以下の構成を採用する。
すなわち，それぞれが，１個の端末側入出力ポートとｍ
個ずつの組を成す総数Ｍ個の中継側入出力ポート間で光
スイッチ動作を行う，ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の１
×Ｍ光スイッチ群と；それぞれが，１個の端末側入出力
ポートとｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の中継側入出力ポ
ート間で光スイッチ動作を行う，ｍ個ずつの組を成す総
数Ｍ個の１×Ｎ光スイッチ群と；１×Ｍ光スイッチ群と
１×Ｎ光スイッチ群との間において光中継を行うよう
に，それぞれが，１×Ｍ光スイッチ群側にｍ×ｎ個の入
出力ポート群を備えるとともに１×Ｎ光スイッチ群側に
ｍ×ｎ個の入出力ポート群とを備えた，総数（Ｍ／ｍ）
×（Ｎ／ｎ）個の光中継器群とを備え：ある組に属する
１×Ｍ光スイッチとある組に属する１×Ｎ光スイッチと
は，ある光中継器を介して関連づけられており；ある組
に属する１×Ｍ光スイッチの中継側入出力ポートは，各
組ごとに，関連する光中継器の１×Ｍ光スイッチ群側の
入出力ポートに接続され；ある組に属する１×Ｎ光スイ
ッチの中継側入出力ポートは，各組ごとに，関連する光
中継器の１×Ｎ光スイッチ群側の入出力ポートに接続さ
れる構成である。

【００１０】かかる構成によって，請求項１に記載の発
明は，各組ごとにまとめて接続することができるため，
装置内の光配線数を削減することが可能となり，結果と
して，配線の簡素化が実現されるために，光スイッチ装
置の実装の容易化を図ることができる。さらに，請求項
１に記載の発明は，規模の小さな中継器以外では，交差
部を生じさせないことが可能となり，交差部の数を大幅
に減少させることができる。結果として，光回路によっ
て全ての配線を行う場合に比べて，光信号のロスの少な
い光スイッチ装置が実現される。

【００１１】なお，請求項２に記載の発明のように，テ
ープ光ファイバによって，光スイッチと中継器の接続を
行えば，実際に光配線数の減少による配線の簡素化を行
うことができる。さらに，請求項３に記載の発明のよう
に，１×２光スイッチを樹形状に組み合わせることによ
り，容易に多分岐型の１×Ｎ光スイッチや１×Ｍ光スイ
ッチを構成することも可能である。

【００１２】また，請求項４に記載の発明は，それぞれ
が，１個の端末側入出力ポートをｍ個ずつの組を成す総
数Ｍ個の中継側入出力ポートに分岐接続する，ｎ個ずつ
の組を成す総数Ｎ個の１×Ｍ光分岐路群と；それぞれ
が，１個の端末側入出力ポートをｎ個ずつの組を成す総
数Ｎ個の中継側入出力ポートに分岐接続する，ｍ個ずつ
の組を成す総数Ｍ個の１×Ｎ光分岐路群と；それぞれ
が，ｍ×ｎ個の第１入出力ポートを備えるとともにｍ×
ｎ個の第２入出力ポートとを備え，第１入出力ポートと
第２入出力ポートとの間において光スイッチ動作を行
う，総数（Ｍ／ｍ）×（Ｎ／ｎ）個の中継光スイッチと
を備え：ある組に属する１×Ｍ光分岐路とある組に属す
る１×Ｎ光分岐路とは，ある中継光スイッチを介して関
連づけられており；ある組に属する１×Ｍ光分岐路の中
継側入出力ポートは，各組ごとに，関連する中継光スイ
ッチの第１入出力ポートに接続され；ある組に属する１
×Ｎ光分岐路の中継側入出力ポートは，各組ごとに，関
連する中継光スイッチの第２入出力ポートに接続される
構成を採用する。かかる構成によって，請求項４に記載
の発明は，光スイッチ装置の端末側ポート数を増加させ
たとしても，光配線数及び交差部数の増加を抑えること
ができるとともに，端末側の入出力部の装置構成を簡単
にすることができる。

【００１３】さらに，請求項５に記載の発明のように，
テープ光ファイバによって，光分岐路と中継光スイッチ
の接続を行えば，現実に光配線数の増加を抑えることが
できる。したがって，配線の簡素化をによる光スイッチ
ング装置の大型化やイニシャルコストの増加を抑えるこ
とも可能となる。さらにまた，請求項６に記載の発明の
ように，光ゲートによって中継光スイッチを光スイッチ
動作させれば，敢えて多分岐型の光スイッチを用いず
に，光スイッチ動作を行うことができる。したがって，
複数の小規模の分岐型光スイッチを組み合わせて多分岐
型の光スイッチを構成する必要がなく，光スイッチ装置
の構成部品数を減少させることができる。

【００１４】さらに，請求項７に記載の発明は，それぞ
れが，１個の第１端末側入出力ポートとｎ個ずつの組を
成す総数Ｎ個の第１中継側入出力ポート間で光スイッチ
動作を行う，ｎ個ずつの組を成す，総数Ｎ個の第１の１
×Ｎ光スイッチ群と；それぞれが，第１の１×Ｎ光スイ
ッチの組と対を成し，ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第
１入出力アレイポート群を備えるとともに，Ｎ個ずつの
組を成す総数ｎ個の第２入出力アレイポート群を備え
る，総数Ｎ／ｎ個の光回路群と；それぞれが，１個の第
２端末側入出力ポートとｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の
第２中継側入出力ポート間で光スイッチ動作を行う，ｎ
個ずつの組を成す，総数Ｎ個の第２の１×Ｎ光スイッチ
群とを備え：第１入出力アレイポートは，各組ごとに，
対応する第１中継側入出力ポートと接続され；第２入出
力アレイポートは，各組ごとに，対応する第２中継側入
出力ポートと接続される構成を採用する。

【００１５】かかる構成によって，請求項７に記載の発
明は，１個の光回路に接続される光配線数の減少によ
り，交差部の数が減少する。したがって，伝送される光
信号のロスを抑えることが可能となり，エネルギ効率の
良い光スイッチ装置を実現することができる。

【００１６】さらに，請求項８に記載の発明のように，
第２中継側入出力ポートと第２入出力アレイポートとを
テープ光ファイバによって接続すれば，交差部数の減少
だけでなく，光配線数をより大幅に減少させることがで
き，実装が容易な光スイッチ装置を実現することが可能
となる。

【００１７】また，請求項９に記載の発明は，それぞれ
が，１個の第１端末側入出力ポートとｎ個ずつの組を成
す総数Ｎ個の第１中継側入出力ポート間で光スイッチ動
作を行う，ｎ個ずつの組を成す，総数Ｎ個の第１の１×
Ｎ光スイッチ群と；それぞれが，第１の１×Ｎ光スイッ
チの組と対を成し，ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第１
入出力アレイポート群を備えるとともに，Ｎ個ずつの組
を成す総数ｎ個の第２入出力アレイポート群を備える，
総数Ｎ／ｎ個の第１光回路群と；それぞれが，１個の
第２端末側入出力ポートとｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個
の第２中継側入出力ポート間で光スイッチ動作を行う，
ｎ個ずつの組を成す，総数Ｎ個の第２の１×Ｎ光スイッ
チ群と；それぞれが，第１の１×Ｎ光スイッチの組と対
を成し，ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第１入出力アレ
イポート群を備えるとともに，Ｎ個ずつの組を成す総数
ｎ個の第２入出力アレイポート群を備える，総数Ｎ／ｎ
個の第２光回路群とを備え：第１光回路の第１入出力ア
レイポートは，各組ごとに，対応する第１中継側入出力
ポートと接続され；第２光回路の第１入出力アレイポー
トは，各組ごとに，対応する第２中継側入出力ポートと
接続され；第１光回路の第２入出力アレイポートと第２
光回路の第２入出力アレイポートとは，各組ごとに，相
互に対応して接続される構成を採用する。

【００１８】かかる構成によって，請求項９に記載の発
明は，光配線を平行な束状に整列配置することができ
る。したがって，光配線を束状にまとめることが可能と
なり，光スイッチ装置において，より簡素な配線パター
ンが実現される。結果として，実装に非常に有利な光ス
イッチ装置を実現することができる。また，交差部の数
も，従来の光スイッチ装置に比べて，大幅に減らすこと
ができる。さらに，請求項１０に記載の発明のように，
テープ光ファイバを光配線として，使用すれば，実際に
簡素な配線パターンを実現することができる。

【００１９】また，請求項１１に記載の発明は，それぞ
れが，１個の第１端末側入出力ポートをｎ個ずつの組を
成す総数Ｎ個の第１光ゲートに分岐接続する，ｎ個ずつ
の組を成す，総数Ｎ個の第１の１×Ｎ光分岐路群と；そ
れぞれが，第１の１×Ｎ光分岐路の組と対を成し，ｎ個
ずつの組を成す総数Ｎ個の第１入出力アレイポート群を
備えるとともに，Ｎ個ずつの組を成す総数ｎ個の第２入
出力アレイポート群を備える，総数Ｎ／ｎ個の光回路群
と；それぞれが，１個の第２端末側入出力ポートをｎ
個ずつの組を成す総数Ｎ個の第２光ゲートに分岐接続す
る，ｎ個ずつの組を成す，総数Ｎ個の第２の１×Ｎ光分
岐路群とを備え：第１入出力アレイポートは，各組ごと
に，対応する第１光ゲートと接続され；第２入出力アレ
イポートは，各組ごとに，対応する第２光ゲートと接続
される構成を採用する。

【００２０】かかる構成によって，請求項１１に記載の
発明は，第１光ゲート及び第２光ゲートによって光スイ
ッチ動作が可能となり，分岐型光スイッチを用いる必要
がない。したがって，請求項１１に記載の発明によれ
ば，光配線及び交差部の削減を図りつつ，装置の端末側
の簡素化も実現することが可能となる。さらに，請求項
１２に記載の発明のように，第２光ゲートと第２入出力
アレイポートとを，テープ光ファイバによって接続すれ
ば，容易に光配線数の削減を実行することができ，光ス
イッチ装置のイニシャルコストの低減を図ることができ
る。

【００２１】また，請求項１３に記載の発明は，それぞ
れが，１個の第１端末側入出力ポートをｎ個ずつの組を
成す総数Ｎ個の第１光ゲートに分岐接続する，ｎ個ずつ
の組を成す，総数Ｎ個の第１の１×Ｎ光分岐路群と；そ
れぞれが，第１の１×Ｎ光分岐路の組と対を成し，ｎ個
ずつの組を成す総数Ｎ個の第１入出力アレイポート群を
備えるとともに，Ｎ個ずつの組を成す総数ｎ個の第２入
出力アレイポート群を備える，総数Ｎ／ｎ個の第１光回
路群と；それぞれが，１個の第２端末側入出力ポートを
ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第２光ゲートに分岐接続
する，ｎ個ずつの組を成す，総数Ｎ個の第２の１×Ｎ光
分岐路群と；それぞれが，第２の１×Ｎ光分岐路の組と
対を成し，ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第１入出力ア
レイポート群を備えるとともに，Ｎ個ずつの組を成す総
数ｎ個の第２入出力アレイポート群を備える，総数Ｎ／
ｎ個の第２光回路群とを備え：第１光回路の第１入出力
アレイポートは，各組ごとに，対応する第１光ゲートと
接続され；第２光回路の第１入出力アレイポートは，各
組ごとに，対応する第２光ゲートと接続され；第１光回
路の第２入出力アレイポートと第２光回路の第２入出力
アレイポートとは，各組ごとに，相互に対応して接続さ
れる構成を採用する。

【００２２】かかる構成によって，請求項１３に記載の
発明は，光ゲートにより多入出力型の光スイッチの機能
を代行させることができるため，光分岐路の回路構成が
簡素になる。したがって，より装置構成が簡素な，製造
が簡単で廉価な光スイッチ装置を実現できる。さらに，
請求項１４に記載の発明のように，第２光ゲートと第２
入出力アレイポートとを，テープ光ファイバによって接
続すれば，各校性要素を接続する光配線数を減少させる
ことが可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に，添付図面を参照しなが
ら，本発明の実施の形態について詳細に説明する。な
お，以下の説明及び図面において，略同一の機能及び構
成を有する構成要素については，同一符号を付すること
により，重複説明を省略する。

【００２４】（第１の実施の形態）まず，本発明の第１
の実施の形態について，図１〜図４を参照しながら説明
する。なお，図１は，本実施の形態にかかる一般規模の
Ｍ×Ｎ型の光スイッチ装置１００の模式的な構成説明図
であり（Ｍ，Ｎは，自然数である。），図２は，光スイ
ッチ装置１００に適用可能なテープ光ファイバ１０６の
概略構成図である。さらに，図３は，本実施の形態にか
かる４×４型の光スイッチ装置１００ａの概略構成図で
あり，図４は，本実施の形態にかかる８×８型の光スイ
ッチ装置１００ｂの概略構成図である。

【００２５】最初に，光スイッチ装置１００の主たる構
成要素について，図１を参照して説明する。光スイッチ
装置１００おいて，第１入出力部１１０には，端末側入
出力ポートにあたる１個の第１端末ポート１１２と中継
側入出力ポートにあたるＮ個の第１内部ポート１１４と
の間で光スイッチ動作を行う，１×Ｎ光スイッチ１１６
が，全部でＭ個配置されている。この１×Ｎ光スイッチ
１１６それぞれにおいて，Ｎ個の第１内部ポート１１４
はｎ個ずつがグループ化されて組を成し（ｎは，ｎ≦Ｎ
なる関係を有する自然数である。），Ｎ／ｎ個の第１内
部ポート群１１４ａを形成している。さらに，第１入出
力部１１０において，１×Ｎ光スイッチ１１６も，ｍ個
ずつがグループ化されて組を成し（ｍは，ｍ≦Ｍなる関
係を有する自然数である。），Ｍ／ｍ個の１×Ｎ光スイ
ッチ群１１６ａを形成している。

【００２６】一方，光スイッチ装置１００において，第
２入出力部１２０には，全部でＮ個の１×Ｍ光スイッチ
１２６が配置されている。第２入出力部１２０は，かか
る１×Ｍ光スイッチ１２６それぞれによって，端末側入
出力ポートにあたる１個の第２端末ポート１２２と中継
側入出力ポートにあたるＭ個の第２内部ポート１２４と
の間で光スイッチ動作を行うことができる。なお，各１
×Ｍ光スイッチ１２６において，Ｍ個の第２内部ポート
１２４はｍ個ずつがグループ化されて組を成し，Ｍ／ｍ
個の第２内部ポート群１２４ａを形成している。さら
に，第２入出力部１２０において，１×Ｍ光スイッチ１
２６も，ｎ個ずつがグループ化されて組を成し，Ｎ／ｎ
個の１×Ｍ光スイッチ群１２６ａを形成している。

【００２７】また，光スイッチ装置１００においては，
第１入出力部１１０と第２入出力部１２０との間での光
中継器として，全部で（Ｍ／ｍ）×（Ｎ／ｎ）個の光配
線回路１３０が用いられている。かかる光配線回路１３
０には，ｎ個ずつを一組としてｍ組，すなわちｎ×ｍ個
の第１側端子１３２が，第１入出力部１１０側に設置さ
れている。一方，光配線回路１３０の第２入出力部１２
０側には，ｍ個ずつを一組としてｎ組，すなわちｍ×ｎ
個の第２側端子１３４が設置されている。さらに，光配
線回路１３０においては，設置された第１側端子１３２
の各組それぞれが，第２側端子１３４の全ての組と，例
えば光導波路によって接続されている。

【００２８】次に，光スイッチ装置１００の以上説明し
た主な構成要素の接続について説明する。なお，かかる
接続は，図２に示す，複数本の光ファイバＦを並列に並
べ樹脂Ｍで固着させることによって形成されたテープ光
ファイバＴＦを用いて行うことができる。本実施の形態
にかかる光スイッチ装置１００において，再び図１に示
すように，第１入出力部１１０の１×Ｎ光スイッチ群１
１６ａと第２入出力部１２０の１×Ｍ光スイッチ群１２
６ａとの全ての組合わせを作り，全部で（Ｍ／ｍ）×
（Ｎ／ｎ）個の対が形成される。そして，形成された１
×Ｎ光スイッチ群１１６ａと１×Ｍ光スイッチ群１２６
ａとの対は，各対ごとに１個の光配線回路１３０を用い
て相互に接続される。

【００２９】例えば，第１入出力部１１０のｉ番目の１
×Ｎ光スイッチ群１１６ａ−ｉと第２入出力部１２０の
ｊ番目の１×Ｍ光スイッチ群１２６ａ−ｊとを接続する
場合（ｉ，ｊは，ｉ≦Ｍ／ｍ，ｊ≦Ｎ／ｎなる関係を有
する自然数である。），１×Ｎ光スイッチ群１１６ａ−
ｉを構成する各１×Ｎ光スイッチ１１６におけるｉ番目
の第１内部ポート群１１４ａを，ｎ本組のテープ光ファ
イバＴＦｎによって，１個の光配線回路１３０の第１側
端子１３２に接続する。一方，１×Ｍ光スイッチ群１２
６ａ−ｊと光スイッチ群１１６ａ−ｉと接続された光配
線回路１３０とは，各１×Ｍ光スイッチ１２６における
ｊ番目の第２内部ポート群１２４ａと第２側端子１３４
とにおいて，ｍ本組のテープ光ファイバＴＦｍによって
接続する。

【００３０】なお，１個の第１内部ポート群１１４ａは
ｎ個の第１内部ポート１１４から形成されており，１×
Ｎ光スイッチ群１１６ａ−ｊはｍ個の１×Ｎ光スイッチ
１１６から構成されているため，第１内部ポート群１１
４ａは，ｎ個ずつを一組としたｍ組の第１側端子１３２
に，各群ごとに接続することができる。また，１個の第
２内部ポート群１２４ａはｎ個の第２内部ポート１１４
から形成されており，１×Ｎ光スイッチ群１１６ａ−ｊ
はｍ個の１×Ｎ光スイッチ１１６から構成されているた
め，第２内部ポート群１１４ａは，ｍ個ずつを一組とし
たｎ組の第２側端子１３４に，各群ごとに接続すること
ができる。

【００３１】かかる接続によって，第１入出力部１１０
のどの１×Ｎ光スイッチ群１１６ａも，配線回路１３０
を介して，第２入出力部１２０の全ての１×Ｍ光スイッ
チ群１２６ａに接続される。さらに，１×Ｎ光スイッチ
群１１６ａと１×Ｍ光スイッチ群１２６ａとの各対にお
いては，どの１×Ｎ光スイッチ１１６も，光配線回路１
３０を介して，全ての１×Ｍ光スイッチ１２６に接続さ
れる。したがって，どの１×Ｎ光スイッチ１１６も，全
ての１×Ｍ光スイッチ１２６に接続されるため，結果と
して，どの第１端末ポート１１２も，全ての第２端末ポ
ート１２２に接続される。

【００３２】以上のように構成された光スイッチ装置１
００の動作について，引き続き図１を参照して説明す
る。光スイッチ装置１００に，一の第１端末ポート１１
２から光信号Ｓ１が入力された場合，まず，光信号Ｓ１
は，入力した第１端末ポート１１２に接続された１×Ｎ
光スイッチ１１６に送信される。さらに光信号Ｓ１は，
１×Ｎ光スイッチ１１６の光スイッチ動作によって，最
終的な送り先の第２端末ポート１２２に接続された１×
Ｍ光スイッチ１２６に対応した第１内部ポート１１４ａ
に送信される。

【００３３】第１内部ポート１１４ａに送信された光信
号Ｓ１は，さらに第１内部ポート１１４ａから，テープ
光ファイバＴＦｎを介して，光配線回路１３０の第１側
端子１３２に送信される。さらに，第１側端子１３２か
ら光配線回路１３０内部に伝送された光信号Ｓ１は，１
×Ｍ光スイッチ１２６の内，送り先の１×Ｍ光スイッチ
に接続された第２側端末１３４から，テープ光ファイバ
ＴＦｍに送信される。

【００３４】さらにまた，テープ光ファイバＦｍによっ
て送り先の１×Ｍ光スイッチに伝送された光信号Ｓ１
は，第２内部ポート１２４及び送り先の１×Ｍ光スイッ
チを介して，最終的な送り先の第２端末ポート１２２に
伝送される。

【００３５】なお，光スイッチ装置１００に，一の第２
端末ポート１２２から入力された光信号Ｓ２は，光信号
Ｓ１とは逆方向に光スイッチ装置１００内を伝送され
て，送り先の第１端末ポートに伝送される。

【００３６】次に，上記本実施の形態にかかる光スイッ
チ装置１００の具体的な例として本実施の形態にかかる
４×４規模の光スイッチ装置１５０について，図３を参
照して説明する。光スイッチ装置１５０において，光ス
イッチ装置１００の第１入出力部１１２にあたる第１入
出力部１６０には，１個の第１端末ポート１６２と４個
の第１内部ポート１６４との間で光スイッチ動作を行
う，１×Ｎ光スイッチ１１６にあたる４個の１×４光ス
イッチ１６６が配置されている。なお，かかる１×４光
スイッチ１６６は，１本の単一光導波路ＤＷ１と２本の
分岐光導波路ＤＷ２との間で光スイッチ動作を行う分岐
部ＤＰを備えた，３個の１×２光スイッチＤＳを２段の
ツリー状（樹形状）に配置することによって構成するこ
とができる。

【００３７】また，各１×４光スイッチ１６６それぞれ
において，２個ずつの第１内部ポート１６４から第１内
部ポート群１６４ａ−１及び第１内部ポート群１６４ａ
−２が形成されている。さらに，光スイッチ装置１５０
においては，１×４光スイッチ１６６も２個ずつがグル
ープ化されて組を成し，４／２＝２個の１×４光スイッ
チ群１６６ａ−１及び１×４光スイッチ群１６６ａ−２
が形成されている。

【００３８】一方，光スイッチ装置１００の第２入出力
部１２０にあたる第２入出力部１７０には，１個の第２
端末側ポート１７２と４個の第２内部ポート１７４との
間で光スイッチ動作を行う，１×Ｍ光スイッチにあたる
４個の１×４光スイッチ１７６ａが配置されている。か
かる第２入出力部１７０においても，１×４光スイッチ
１７６は，１×４光スイッチ１６６と同様に３個の１×
２光スイッチＤＳを用いて構成する。また，各１×４光
スイッチ１７６それぞれにおいて，２個ずつの第２内部
ポート１７４から第２内部ポート群１７４ａ−１及び第
２内部ポート群１７４ａ−２が形成されており，１×４
光スイッチ１７６も２個ずつがグループ化され，４／２
＝２個の１×４光スイッチ群１７６ａ−１及び１７６ａ
−２が形成されている。

【００３９】さらにまた，光スイッチ装置１５０におい
て，第１入出力部１６０と第２入出力部１７０との間に
は，光配線回路１３０にあたる（４／２）×（４／２）
＝４個の光配線回路１８０が配置されている。かかる光
配線回路１８０それぞれには，２個ずつ２組，計４個の
第１側端子１８２が第１入出力部１６０側に設置され，
さらに，２個ずつ２組，計４個の第２側端子１８４が第
２入出力部１７０側に，設置されている。また，光配線
回路１８０上には，第１側端子１８２の組の両方が，第
２側端子１８４の組それぞれに接続されるように，４本
の光導波路１８６が形成されている。

【００４０】かかる光スイッチ装置１５０において，各
構成要素の接続は，第１入出力部１６０の１×４光スイ
ッチ群１６６ａ−１及び１×４光スイッチ群１６６ａ−
２と，第２入出力部１７０の１×４光スイッチ群１７６
ａ−１及び１×４光スイッチ群１７６ａ−２との全ての
組合わせを作り，形成された各対ごとに，テープ光ファ
イバＴＦ２によって，１個の光配線回路１８０を介して
行われる。

【００４１】したがって，１×４光スイッチ群１６６ａ
−１及び１×４光スイッチ群１７６ａ−１においては，
１×４光スイッチ群１６６ａ−１を構成する２個の１×
４光スイッチ１６６それぞれの第１内部ポート群１６４
ａ−１を，１個の光配線回路１８０の第１側ポート１８
２にテープ光ファイバＴＦ２で接続する。さらに，１×
４光スイッチ群１７６ａ−１を構成する２個の１×４光
スイッチ１７６それぞれの第２内部ポート群１７４ａ−
１を，該光配線回路１８０の第２側ポート１８４にテー
プ光ファイバＴＦ２によって接続する。

【００４２】なお，１×４光スイッチ群１６６ａ−１及
び１×４光スイッチ群１７６ａ−２，１×４光スイッチ
群１６６ａ−２及び１×４光スイッチ群１７６ａ−１，
１×４光スイッチ群１６６ａ−２及び１×４光スイッチ
群１７６ａ−２の各対も，１×４光スイッチ群１６６ａ
−１及び１×４光スイッチ群１７６ａ−１の対と同様
に，各１個ずつの光配線回路１８０を介して接続する。

【００４３】光スイッチ装置１５０は，以上のように構
成されているため，４個の１×４光スイッチ１７６及び
４個の１×４光スイッチ１８６それぞれの光スイッチ動
作によって，どの第１端末ポート１６２から入力された
光信号Ｓ１も，所望の第２端末ポート１７２に伝送する
ことが可能となる。また同様に，どの第２端末ポート１
７２から入力された光信号Ｓ２も，所望の第１端末ポー
ト１６２に伝送することが可能である。

【００４４】次に，上記本実施の形態にかかる光スイッ
チ装置１００の具体的な８×８型の例である光スイッチ
装置２００ついて，図４を参照して説明する。光スイッ
チ装置２００は，図４に示すように，本実施の形態にか
かる上記４×４型の光スイッチ装置１００の規模を８×
８型に拡大し，８個の第１端末ポート１６６と８個の第
２端末ポートとの間で光信号の伝送経路の切換を行うこ
とができる構成にした光スイッチ装置である。

【００４５】すなわち，７個の１×２光スイッチＤＳを
３段ツリー状に接続することによって構成される，計８
個の１×８光スイッチ１６６’を用いて，各第１端末ポ
ート１６２と８個の第１内部ポート１６４間の光スイッ
チングが可能な，第１入出力部１６０’を構成する。さ
らに，１×８光スイッチ１６６’と同様に構成される１
×８光スイッチ１７６’を用いて，各第２端末ポート１
７２と８個の第２内部ポート１７４間の光スイッチング
が可能な第２入出力部１７０’を構成する。さらにま
た，４個ずつの１×８光スイッチからなる１×８光スイ
ッチ群と，８／２＝４個ずつの内部ポートから成る内部
ポート群とを構成する。さらにまた，総数（８／４）×
（８／４）＝４個の光配線回路１８０’においては，共
に４個ずつ２組の第１側ポート１８２’と第２側ポート
１８４’とが，第１側端子１８２’のどの組も，第２側
端子１８４’の全ての組に接続されるように，光導波路
１８６’が形成されている。

【００４６】そして，第１入出力部１６０’の１×８光
スイッチ群１６６’ａ−１及び１×８光スイッチ群１６
６’ａ−２と，第２入出力部１７０’の１×８光スイッ
チ群１７６’ａ−１及び１×８光スイッチ群１７６’ａ
−２との全ての組合わせを作り，形成された各対ごとに
１個の光配線回路１８０’を介して接続する。

【００４７】以上のように構成された光スイッチ装置２
００は，上記光スイッチ装置と同様に，８個の１×８光
スイッチ１７６’と８個の１×８光スイッチ１８６’と
の光スイッチ動作によって，８個の第１端末ポート１６
２’と８個の第２端末ポート１７２’間で，光信号を相
互に伝送することができる。

【００４８】以上説明したように，本実施の形態にかか
るＭ×Ｎ型の光スイッチ装置１００は，端末側ポートと
装置内部ポートとをグループ化することにより，光配線
としてテープ光ファイバを使用することができる構成と
なっているため，従来の光スイッチ装置よりも光配線を
減らすことが可能である。

【００４９】すなわち，光スイッチ装置１００では，第
１入出力部１１０側において，１個の光配線回路１３０
に対してｍ本のテープ光ファイバＴＦｎが接続される。
したがって，第１入出力部１１０側のテープ光ファイバ
ＴＦｎは，総数がＭ×（Ｎ／ｎ）本である。一方，第２
入出力部１２０側においては，１個の光配線回路１３０
に対してｎ本のテープ光ファイバＴＦｍが接続される。
したがって，第２入出力部１２０側のテープ光ファイバ
ＴＦｍは，総数がＮ×（Ｍ／ｍ）本である。結果とし
て，本実施の形態にかかる光スイッチ装置１００は，Ｍ
×Ｎ規模でＭ×Ｎ本の光配線が必要であった従来の光ス
イッチ装置に比べて，第１入出力部１１０側で１／ｍ
分，第２入出力部１２０側で１／ｎ分だけ光配線数を削
減することが可能となる。

【００５０】例えば，光スイッチ装置１００の具体的な
例として挙げた光スイッチ装置１５０においては，端末
側ポートと装置内部ポートとをグループ化することによ
り，第１入出力部１６０側と第２入出力部１７０側とで
共に，光配線として２本組のテープ光ファイバＴＦ２を
８本だけ使用すれば良い。また，光スイッチ装置２００
においては，第１入出力部１６０’側と第２入出力部１
７０’側とで共に，４本組のテープ光ファイバＴＦ４を
１６本しか必要としない。さらに，中規模の１６×１６
型の光スイッチ装置においては，８本組のテープ光ファ
イバを用いれば，従来の光スイッチ装置において必要で
あった２５６本の光配線数を，１／８の３２本にするこ
とができる。なお，本実施の形態にかかる１６×１６規
模の光スイッチ装置を構成する場合には，６４本の光配
線数を有する光配線回路を使用する。

【００５１】また，光配線回路１３０において，第１側
ポート１３２と第２側ポート１３４を接続するための，
一の光導波路が他の光導波路と交わる交差点の数は，従
来の光スイッチ装置において配線用の光回路を用いた場
合よりも，（（ｍ−１）×（ｎ−１））／（（Ｍ−１）
×（Ｎ−１））個減少させることができる。したがっ
て，交差点における回折による，光信号の損失を減らす
ことができる。したがって，本実施の形態によれば，現
実的な実装が可能であるとともに光信号のロスが少ない
光スイッチ装置を構成することが可能となる。なお，現
状ではテープ光ファイバとしては，最大で８本組のもの
が入手可能である。

【００５２】（第２の実施の形態）次に，本発明の第２
の実施の形態について，図５及び図６を参照して説明す
る。なお，図５は，本実施の形態にかかる光スイッチ装
置３００の模式的な構成説明図であり，図６は，光スイ
ッチ装置３００に適用できる光ゲート３０２を備えた光
配線回路３３０の概略的な構成説明図である。

【００５３】光スイッチ装置３００は，図１に示す上記
第１の実施の形態にかかる光スイッチ装置１００におい
て，第１入出力部１１０を構成する１×Ｎ光スイッチ１
１６と第２入出力部１２０を構成する１×Ｍ光スイッチ
１２６とに変えて，図５に示すように，光分岐路である
１×Ｍ受動分岐回路３１６と１×Ｎ受動分岐回路３２６
とを適用し，さらに，光配線回路１３０に変えて，本実
施の形態にかかる中継光スイッチとして機能する光配線
回路３３０を適用した構成を有している。

【００５４】すなわち，光スイッチ装置３００おいて，
第１入出力部３１０には，１個の第１端末ポート３１２
をＮ個の第１内部ポート３１４に分岐接続する，Ｍ個の
１×Ｎ受動分岐回路３１６が配置されている。この１×
Ｎ受動分岐回路３１６それぞれにおいて，図１に示す光
スイッチ装置１００の場合と同様に，Ｎ個の第１内部ポ
ート３１４はｎ個ずつがグループ化されて組を成し，Ｎ
／ｎ個の第１内部ポート群３１４ａを形成している。さ
らに，１×Ｎ受動分岐回路３１６も，ｍ個ずつがグルー
プ化されて組を成し，Ｍ／ｍ個の１×Ｎ受動回路群３１
６ａを形成している。

【００５５】一方，第２入出力部３２０には，１個の第
２端末ポート３２２をＭ個の第２内部ポート３２４に分
岐接続する，Ｎ個の１×Ｍ受動分岐回路３２６が配置さ
れている。この１×Ｍ受動分岐回路３２６それぞれにお
いて，図１に示す光スイッチ装置１００の場合と同様
に，Ｍ個の第２内部ポート３２４はｍ個ずつがグループ
化されて組を成し，Ｍ／ｍ個の第２内部ポート群３２４
ａを形成している。さらに，１×Ｍ受動分岐回路３２６
も，ｎ個ずつがグループ化されて組を成し，Ｎ／ｎ個の
１×Ｍ受動回路群３２６ａを形成している。

【００５６】また，光スイッチ装置３００においては，
第１入出力部３１０と第２入出力部３２０との間には，
全部で（Ｍ／ｍ）×（Ｎ／ｎ）個の本実施の形態にかか
る光配線回路３３０が配置されている。かかる光配線回
路３３０には，図６に示すように，ｎ個ずつを一組とし
てｍ組，すなわちｎ×ｍ個の第１側端子３３２が，第１
入出力部３１０側に設置されている。一方，光配線回路
３３０の第２入出力部３２０側には，ｍ個ずつを一組と
してｎ組，すなわちｍ×ｎ個の第２側端子３３４が設置
されている。さらに，本実施の形態にかかる光配線回路
３３０上には，設置された第１側端子３３２の各組それ
ぞれが，第２側端子３３４のどの組とも別々に接続され
るように光導波路３３８が形成されている。

【００５７】さらに，光配線回路３３０において，各光
導波路３３８には，１個ずつの光ゲート３０２が設置さ
れている。かかる光ゲート３０２のゲート動作によっ
て，各光導波路３３８における光信号の通不通を制御す
ることが可能となり，したがって，本実施の形態にかか
る光配線回路３３０は，光信号に対して一種のスイッチ
動作を行うことができる。なお，光ゲート３０２の位置
は図のものに限らない。

【００５８】光スイッチ装置３００における以上説明し
た主な構成要素の接続は，再び図５に示すように，第１
の実施の形態にかかる光スイッチ装置１００（図１）に
おける主な構成要素の接続と同様，第１入出力部３１０
の一の１×Ｎ受動回路群３１６ａと第２入出力部３２０
の一の１×Ｍ受動回路群３２６ａとを対応させ，全部で
（Ｍ／ｍ）×（Ｎ／ｎ）個の対を形成し，各対ごとに１
個の光配線回路３３０を用いて行われる。

【００５９】例えば，第１入出力部３１０のｉ番目の１
×Ｎ受動回路群３１６ａ−ｉと第２入出力部３２０のｊ
番目の１×Ｍ受動回路群３２６ａ−ｊとを接続する場合
（ｉ，ｊは，ｉ≦Ｍ／ｍ，ｊ≦Ｎなる関係を有する自然
数である。），１×Ｎ受動回路群３１６ａ−ｉを構成す
る各１×Ｎ受動分岐回路３１６においてｉ番目の第１内
部ポート群３１４ａを，ｎ本組のテープ光ファイバＴＦ
ｎによって，１個の光配線回路３３０の第１側端子３３
２に接続する。一方，１×Ｍ受動回路群３２６ａ−ｊと
受動回路群３１６ａ−ｉと接続された光配線回路３３０
とは，各１×Ｍ受動分岐回路３２６においてｊ番目の第
２内部ポート群３２４ａと第２側端子３３４とにおい
て，ｍ本組のテープ光ファイバＴＦｍによって接続す
る。結果として，本実施の形態にかかる光スイッチ装置
３００においても，どの第１端末ポート３１２も全ての
第２端末ポート３２２と接続されることになる。

【００６０】以上のように構成された光スイッチ装置３
００に，一の第１端末ポート３１２から光信号Ｓ１が入
力された場合には，まず，光信号Ｓ１は，入力した第１
端末ポート３１２に接続されたＮ個の第１内部ポート３
１４全てに，１×Ｎ受動分岐回路３１６を介して分岐さ
れて伝送される。

【００６１】さらに，分岐された光信号Ｓ１は，各第１
内部ポート３１４に接続された光配線回路３３０に，テ
ープ光ファイバＴＦｎによって伝送される。したがっ
て，光信号Ｓ１は，全部でＮ／ｎ個の光配線回路３３０
に伝搬し，光配線回路３３０の光ゲート３０２による光
スイッチ動作により所定の光導波路３３８のみを通るこ
とができる。

【００６２】この様に光配線回路３３０においてスイッ
チングされた光信号Ｓ１は，第２側ポート３３４から，
第２入出力部３２０に向けて送信され，テープ光ファイ
バＴＦｍ及び第２内部ポート３２４及び１×Ｍ受動分岐
回路３２６を介して，所定の第２端末ポート３２２のみ
に伝搬する。

【００６３】なお，第２端末ポート３２２から入力され
た光信号Ｓ２は，第１端末ポート３１２から入力された
光信号Ｓ１とは，逆順の経路を介して，第１端末ポート
３１２に伝送される。

【００６４】以上説明したように，本実施の形態にかか
る光スイッチ装置３００は，上記第１の実施の形態にか
かる光スイッチ装置１００（図１）と同様に，光配線で
あるテープ光ファイバの本数及び光配線回路３３０上に
形成される交差部の数を抑えることができる。さらに，
本実施の形態にかかる光スイッチ装置３００は，光配線
回路３３０の光導波路３３８に設けた光ゲート３０２に
よって，光スイッチングを行うことができる。したがっ
て，例えば１×２光スイッチを多数用いた光スイッチ等
を使用する必要がなく，光スイッチ装置の構成部品数の
低減を実現することができる。結果として，イニシャル
コストの低い光スイッチ装置を実現することができる。

【００６５】（第３の実施の形態）次に，本発明の第３
の実施の形態について，図７を参照して説明する。な
お，図７は，本実施の形態にかかる８×８型の光スイッ
チ装置４００の概略的な構成説明図である。

【００６６】本実施の形態にかかる光スイッチ装置４０
０は，光スイッチ群にあたる第１入出力部回路群４１０
ａと第２入出力部回路群４１０ｂとの間で，光回路４２
０を介して，光の伝送を行う光スイッチ装置である。

【００６７】光スイッチ装置４００において，第１入出
力部回路群４１０ａは，入出力部回路４１０−１及び入
出力部回路４１０−２とから形成されており，一方，第
２入出力部回路路群４１０ｂは，入力部回路４１０−３
及び入出力部回路４１０−４とから形成されている。こ
れら計４個の入出力部回路は，構成及び機能が同一であ
るから，代表として入出力部回路４１０−１を説明する
と，入出力部回路４１０−１は，１個の端末ポート４１
２と８個の内部ポート４１４との間で，光スイッチ動作
を行う１×８光スイッチ４１６を４個備えている。

【００６８】さらに，光スイッチ装置４００において，
第１入出力部回路群４１０ａを形成する入出力部回路４
１０−１及び入出力部回路４１０−２のそれぞれには，
１個ずつ光回路４２０が対応している。かかる光回路４
２０は，第１入出力部回路群４１０ａ側に４組の８本ア
レイポート４２２ａを備えているとともに，第２入出力
部回路群側４１０ｂには，８組の４本アレイポート４２
４ａを備えている。また，光回路４２０において，一組
の８本アレイポート４２２ａを構成する８個の第１側ポ
ート４２２は，１個ずつ各４本アレイポート４２４ａに
振り分けられており，光導波路４２６によって，各４本
アレイポート４２４ａを構成する第２側ポート４２４の
１つに，それぞれ接続されている。

【００６９】さらにまた，光スイッチ装置４００におけ
る入出力部回路４１０−１〜４１０−４と光回路４２０
の接続関係について説明すると，第１入出力部回路群を
構成する入出力部回路４１０−１及び入出力部回路４１
０−２と光回路４２０とは，一の１×８光スイッチに接
続された８個の内部ポート４１４と一組の８本アレイポ
ート４２２ａとが１対１に接続されるように，直接接続
されている。

【００７０】各光回路４２０と第２入出力部回路群を構
成する入出力部回路４１０−３及び４１０−４とは，光
回路４２０の４本アレイポートと入出力部回路４１０−
３と入出力部回路４１０−４とに，例えば，ＭＴコネク
タ（図示せず）を用いて，４本組のテープ光ファイバＴ
Ｆ４を接続することによって接続される。このとき，第
１入出力部回路群４１０−１に接続された光回路４２０
の８組の４本アレイポートであれば，入出力部回路４１
０−３と入出力部回路４１０−４とに交互に振り分けら
れ，第２入出力部回路群４２４ａの総数８個の１×８光
スイッチ４１６に各１個ずつ接続される。同様に第２入
出力部回路４１０−２に接続された光回路４２０の４本
アレイポートも，第２入出力部回路群４２４ａの１×８
光スイッチ４１６に，各１個ずつ接続される。

【００７１】以上のように構成された本実施の形態にか
かる光スイッチ装置４００の動作について説明する。例
えば，入出力部回路４１０−２の一の端末ポート４１２
から入力された光信号Ｓ３は，１×８光スイッチ４１６
を介して，所定の内部ポート４１４に伝送され，さら
に，その内部ポート４１４に接続された第１側ポート４
２２から光回路４２０に入力される。

【００７２】さらに，光信号Ｓ３は，光回路４２０内部
を介して，通過した第１側ポート４２２に接続された第
２側ポート４２４から，送り先の端末ポート４１２に接
続されたテープ光ファイバに送信され，第２入出力部回
路群４１０ｂの送り先の端末ポート４１２が形成された
入出力部回路，例えば，入出力部回路４１０−４内部を
介して，送り先の端末ポート４１２に伝搬する。

【００７３】本実施の形態にかかる光スイッチ装置４０
０においては，光配線数であるテープ光ファイバＴＦ４
は（８／４）×８本必要である。さらに，片側の入出力
部回路群の端末ポートの総数がＮ個であり（Ｎは，自然
数である。），片側の入出力部回路群を構成する入出力
部回路の総数がｎ個である（ｎは，ｎ≦Ｎなる関係を有
する自然数である。），本実施の形態にかかる一般規模
の光スイッチ装置に，例えば１×２光スイッチをｌｏｇ
₂Ｎ段ツリー状に接続して構成した１×Ｎ光スイッチを
用いて，光スイッチ装置４００の規模を拡張した場合に
は，（Ｎ／ｎ）×Ｎ本のテープ光ファイバが必要であ
る。

【００７４】このように，本実施の形態にかかる光スイ
ッチ装置で必要な光配線の本数は，従来の光スイッチ装
置で必要であったＮ×Ｎ本と比べて，１／ｎにまで減少
している。したがって，本実施の形態によれば，光配線
数の減少により装置の簡素化が実現され，実装の容易な
光スイッチ装置を実現することができる。

【００７５】また，一般に，一の光導波路が他の光導波
路と交差する交差部においては，光の回折により信号の
ロスが生じる。かかる交差部の数，言い換えれば，一の
光導波路が交差する他の光導波路の数（以下，「交差
数」と称す。）は，発明者等の知見によれば，全ての光
スイッチ間を光回路によって接続していた従来のＮ×Ｎ
規模の光スイッチ装置においては，（Ｎ−１）²本であ
った。一方，本実施の形態にかかる光スイッチ装置４０
０においては，最大交差数は（４−１）×（８−１）本
である。本実施の形態にかかる一般規模の光スイッチ装
置でも，（ｎ−１）×（Ｎ−１）本である。

【００７６】したがって，本実施の形態にかかる光スイ
ッチ装置４００では，従来の８×８型の光スイッチ装置
と比べて，交差数が４３％にまで減少する。本実施の形
態にかかる一般規模の光スイッチ装置では交差数は，従
来の光スイッチ装置に比べて，割合で（ｎ−１）／（Ｎ
−１）に減少することになる。

【００７７】かかる交差部の減少によって，例えば，交
差数が１本である場合の光のロスが１ｄＢであれば，従
来の８×８型の光スイッチ装置においては，トータルで
５ｄＢもの光のロスが生じるのに対して，本実施の形態
にかかる光スイッチ装置４００においては，交差部が１
７箇所であるため光のロスを２．５ｄＢに抑えることが
できる。

【００７８】結果として，本実施の形態によれば，伝送
される光信号のロスを抑えることが可能となり，例えば
増幅器を別段備えなくても多チャネル間での光スイッチ
ングが可能となり，低エネルギ消費の光スイッチ装置を
実現することができる。

【００７９】（第４の実施の形態）次に，本発明の第４
の実施の形態について，図８及び図９を参照して説明す
る。なお，図８は，本実施の形態にかかる他の８×８型
の光スイッチ装置４５０ａの概略的な構成説明図であ
り，図９は，本実施の形態にかかる他の８×８型の光ス
イッチ装置４５０ｂの概略的な構成説明図である。

【００８０】本実施の形態にかかる光スイッチ装置４５
０ａは，図７に示す上記第３の実施の形態にかかる光ス
イッチ装置４００において，図８に示すように，光回路
４２０を第２入出力部回路群４１０ｂにも直接接続し
て，第１入出力部回路群４１０ａ側の光回路４２０と第
２入出力部回路群４１０ｂ側の光回路４２０とを，それ
ぞれの４本アレイポート４２４を４組ずつまとめて形成
したアレイポート群４２４ａを，１体１対応で接続した
構成を有している。また，かかるアレイポート群４２４
ａの接続は，部分的に４本の光ファイバを互いにねじり
合わせて行う。

【００８１】なお，本実施の形態においては，光スイッ
チ装置４５０ａの第１入出力部回路群４１０ａ側の光回
路４２０それぞれに代えて，図９に示すように，４組の
８本アレイポート４２２ｂと８組の４本アレイポート４
２４ｂとを備え，一の８本アレイポート４２２ｂを二の
４本アレイポート４２４ｂに接続した光回路４３０を用
いて，本実施の形態にかかる他の光スイッチ装置４５０
ｂを構成することもできる。

【００８２】かかる構成によって，本実施の形態にかか
る光スイッチ装置４５０ａにおいては，再び図８に示す
ように，各１×８光スイッチ４１６による端末ポート４
１２と内部ポート４１４の間での光スイッチ動作を調整
することによって，上記第４の実施の形態にかかる光ス
イッチ装置４００（図７）と同様に光信号の伝送が可能
となる。

【００８３】本実施の形態にかかる光スイッチ装置４５
０ａにおいては，４組の４本アレイポート４２４をまと
めてアレイポート群４２４ａを形成しているため，４本
ずつのテープ光ファイバを平行化して整列配置すること
ができる。したがって，テープ光ファイバを束状にで
き，この形成されたテープ光ファイバ束の束数を（８／
４）²にすることが可能となる。さらに，片側の入出力
部回路群の端末ポートの総数がＮ個であり（Ｎは，自然
数である。），片側の入出力部回路群を構成する入出力
部回路の総数がｎ個である（ｎは，ｎ≦Ｎなる関係を有
する自然数である。），本実施の形態にかかる一般規模
の光スイッチ装置に，光スイッチ装置４５０ａの規模を
拡大した場合，かかるテープ光ファイバ束数は，（Ｎ／
ｎ）²とすることが可能となる。

【００８４】結果として，本実施の形態によれば，第３
の実施の形態にかかる光スイッチ装置４００と比べて，
光配線数を（１／ｎ）に，従来の光スイッチ装置と比較
すれば（１／ｎ）²に抑えた，実装に非常に有利な光ス
イッチ装置を実現することができる。

【００８５】さらに，本実施の形態にかかる一般規模の
光スイッチ装置で最大交差数は，第１入出力部回路群４
１０ａ側と第２入出力部回路群４１０ｂ側とで，合計２
×（ｎ−１）×（Ｎ−１）本であり，従来の光スイッチ
装置の交差数と比較して，２×（ｎ−１）／（Ｎ−１）
に迄減少する。したがって，第３の実施の形態と同様
に，ロスの少ない光信号の伝送が可能となる。

【００８６】（第５の実施の形態）次に，本発明の第５
の実施の形態について，図１０及び図１１を参照して説
明する。なお，図１０は，本実施の形態にかかる光スイ
ッチ装置５００の概略的な構成説明図であり，図１１
は，図１０におけるＡ部分の概略的な拡大図である。

【００８７】本実施の形態にかかる光スイッチ装置５０
０は，図７に示す上記第３の実施の形態にかかる光スイ
ッチ装置４００において，入出力部回路４１０−１及び
入出力部回路４１０−２に代えて，図１０に示すよう
に，本実施の形態にかかる入出力部回路５１０−１及び
入出力部回路５１０−２を用いることにより構成されて
いる。

【００８８】かかる本実施の形態にかかる入出力部回路
５１０−１及び入出力部回路５１０−２は，図７に示す
第３の実施の形態にかかる入出力部回路４１０−１及び
入出力部回路４１０−２において形成されていた１×８
光スイッチ４１６に代えて，図１０に示すように，光分
岐部にあたる受動分岐部５１６を形成し，さらに，図７
に示す内部ポート４１４に代えて，図１１に示すよう
に，光ゲート５１４を形成した構成になっている。

【００８９】したがって，本実施の形態にかかる光スイ
ッチ装置５００においては，入出力部回路５１０−１及
び入出力部回路５１０−２から構成される第３入出力部
回路群５１０ａにおいては，光ゲート５１４の光ゲート
動作によって，光スイッチングが行われる。

【００９０】本実施の形態によれば，本発明の上記他の
実施の形態と同様に，光配線数及び交差数の減少を図る
ことができる。さらに，本実施の形態においては，第３
入出力部回路群５１０ａにおける光スイッチ手段として
機能する光ゲートを適用しているため，特に端末ポート
５１２数が増えた場合において，例えばＴＯ光スイッチ
やＥＯ光スイッチ等の分岐型光スイッチをツリー状に接
続して多入力型光スイッチ装置に適用する場合に比べ
て，構成要素数が減少した格段に構成が簡単な光スイッ
チ装置を実現することができる。結果として，廉価な光
スイッチ装置を実現することができる。なお，本実施の
形態にかかる光スイッチ装置５００において，入出力部
回路４１０−３及び入出力部回路４１０−４に代えて，
入出力部回路５１０−１及び入出力部回路５１０−２と
同じ構成の入出力部回路を用いることができることは言
うまでもない。

【００９１】以上，本発明の好適な実施の形態につい
て，添付図面を参照しながら説明したが，本発明はかか
る構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇において，当業者であれば，各種の変更
例及び修正例に想到し得るものであり，それら変更例及
び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと
了解される。

【００９２】例えば，上記実施の形態においては，１×
２光スイッチを複数用いて構成した１×Ｎ光スイッチを
用いた光スイッチ装置を例に挙げて説明したが，本発明
はかかる構成に限定されない。本発明は，他の様々な光
スイッチ，例えば１×３光スイッチを複数接続して構成
した１×Ｎ光スイッチや単独構成の１×Ｎ光スイッチ等
を用いた光スイッチ装置に対しても適用することができ
る（Ｎは，自然数である。）。

【００９３】また，上記実施の形態においては，光導波
路を形成した光回路を用いた光スイッチ装置を例に挙げ
て説明したが，本発明はかかる構成に限定されない。本
発明は，他の様々な光配線回路，例えば，それぞれの芯
線にばらしたテープ光ファイバを交差配置し，接点側で
セラミックス等により形成したファイバアレイ整列溝を
利用して光ファイバ芯線を固定する方法で光配線された
光回路等に対しても適用することができる。なお，この
場合の形成方法は，Ｎ本のテープ光ファイバの芯線を，
１×Ｎ型光スイッチの光配線ピッチ分だけずらして（Ｎ
は，自然数である。），治具によって仮固定をしてお
き，それをｎ回繰り返すことで容易に行うことができる
（ｎは，ｎ≦Ｎなる自然数である。）。

【００９４】

【発明の効果】本発明によれば，入出力ポートをグルー
プ化することにより，例えばテープ光ファイバや光回路
等を用いて，ある程度まとまめて配線する配線パターン
を持つ光スイッチ装置を実現することがでる。これによ
って，配線の複雑化や煩雑化を防ぐことができるため，
実装の問題を生じさせずに光スイッチ装置の規模の拡大
が可能となる。

【００９５】さらに，本発明によれば，光配線用の光回
路における交差部を減らすことができるため，ロスを抑
えた光信号の伝送が可能な光スイッチ装置を実現するこ
とができる。結果として，光通信システムの効率を向上
させることが可能な光スイッチ装置を実現することがで
きる。

【００９６】すなわち，本発明によれば，装置構成の簡
素化による，実装の容易化及びイニシャルコストの低減
を実現するとともに，光信号の損失を抑えた高効率かつ
高性能な光スイッチ装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能な光スイッチ装置の模式的な
構成説明図である。

【図２】図１に示す光スイッチ装置に適用可能なテープ
光ファイバの構成説明図である。

【図３】本発明を適用可能な他の光スイッチ装置の概略
的な構成説明図である。

【図４】本発明を適用可能な他の光スイッチ装置の概略
的な構成説明図である。

【図５】本発明を適用可能な他の光スイッチ装置の模式
的な構成説明図である。

【図６】図５に示す光スイッチ装置に適用可能な光配線
回路の構成説明図である。

【図７】本発明を適用可能な他の光スイッチ装置の概略
的な構成説明図である。

【図８】本発明を適用可能な他の光スイッチ装置の概略
的な構成説明図である。

【図９】本発明を適用可能な他の光スイッチ装置の概略
的な構成説明図である。

【図１０】本発明を適用可能な他の光スイッチ装置の概
略的な構成説明図である。

【図１１】図１０に示す光スイッチ装置の部分的な拡大
図である。

【符号の説明】１００光スイッチ装置１１２，１２２端末ポート１１４，１２４内部ポート１１４ａ，１２４ａ内部ポート群１１６，１２６光スイッチ１１６ａ，１２６ａ光スイッチ群１３０光配線回路３０２光ゲート３１６，３２６受動分岐回路３３０光配線回路４１０−１入出力部回路４２０光回路ＴＦテープ光ファイバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれが，１個の端末側入出力ポート
とｍ個ずつの組を成す総数Ｍ個の中継側入出力ポート間
で光スイッチ動作を行う（ｍ，Ｍは，ｍ≦Ｍなる関係を
有する自然数である。），ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個
の１×Ｍ光スイッチ群と（ｎ，Ｎは，ｎ≦Ｎなる関係を
有する自然数である。）；それぞれが，１個の端末側入
出力ポートとｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の中継側入出
力ポート間で光スイッチ動作を行う，ｍ個ずつの組を成
す総数Ｍ個の１×Ｎ光スイッチ群と；前記１×Ｍ光スイ
ッチ群と前記１×Ｎ光スイッチ群との間において光中継
を行うように，それぞれが，前記１×Ｍ光スイッチ群側
にｍ×ｎ個の入出力ポート群を備えるとともに前記１×
Ｎ光スイッチ群側にｍ×ｎ個の入出力ポート群を備え
た，総数（Ｍ／ｍ）×（Ｎ／ｎ）個の光中継器群と；を
備え：ある組に属する１×Ｍ光スイッチとある組に属す
る１×Ｎ光スイッチとは，ある光中継器を介して関連づ
けられており；前記ある組に属する１×Ｍ光スイッチの
中継側入出力ポートは，各組ごとに，関連する前記光中
継器の１×Ｍ光スイッチ群側の入出力ポートに接続さ
れ；前記ある組に属する１×Ｎ光スイッチの中継側入出
力ポートは，各組ごとに，関連する前記光中継器の１×
Ｎ光スイッチ群側の入出力ポートに接続されることを特
徴とする，光スイッチ装置。
【請求項２】前記１×Ｍ光スイッチの中継側入出力ポ
ートと前記光中継器の１×Ｍ光スイッチ群側の入出力ポ
ートとの接続と，前記１×Ｎ光スイッチの中継側入出力
ポートと前記光中継器の１×Ｎ光スイッチ群側の入出力
ポートとの接続とは，それぞれ，テープ光ファイバを介
して行われることを特徴とする，請求項１に記載の光ス
イッチ装置。
【請求項３】前記１×Ｍ光スイッチと前記１×Ｎ光ス
イッチとは，１×２光スイッチを樹形状に組み合わせる
ことによって構成されることを特徴とする，請求項１又
は２に記載の光スイッチ装置。
【請求項４】それぞれが，１個の端末側入出力ポート
をｍ個ずつの組を成す総数Ｍ個の中継側入出力ポートに
分岐接続する（ｍ，Ｍは，ｍ≦Ｍなる関係を有する自然
数である。），ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の１×Ｍ光
分岐路群と（ｎ，Ｎは，ｎ≦Ｎなる関係を有する自然数
である。）；それぞれが，１個の端末側入出力ポートを
ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の中継側入出力ポートに分
岐接続する，ｍ個ずつの組を成す総数Ｍ個の１×Ｎ光分
岐路群と；それぞれが，ｍ×ｎ個の第１入出力ポートを
備えるとともにｍ×ｎ個の第２入出力ポートとを備え，
前記第１入出力ポートと前記第２入出力ポートとの間に
おいて光スイッチ動作を行う，総数（Ｍ／ｍ）×（Ｎ／
ｎ）個の中継光スイッチ群と；を備え：ある組に属する
１×Ｍ光分岐路とある組に属する１×Ｎ光分岐路とは，
ある中継光スイッチを介して関連づけられており；前記
ある組に属する１×Ｍ光分岐路の中継側入出力ポート
は，各組ごとに，関連する前記中継光スイッチの前記第
１入出力ポートに接続され；前記ある組に属する１×Ｎ
光分岐路の中継側入出力ポートは，各組ごとに，関連す
る前記中継光スイッチの前記第２入出力ポートに接続さ
れることを特徴とする，光スイッチ装置。
【請求項５】前記１×Ｍ光分岐路の前記中継側入出力
ポートと前記第１入出力ポートとの接続と，前記１×Ｎ
光スイッチの前記中継側入出力ポートと前記第２入出力
ポートとの接続とは，それぞれ，テープ光ファイバを介
して行われることを特徴とする，請求項４に記載の光ス
イッチ装置。
【請求項６】前記中継光スイッチは，光ゲートによっ
て前記光スイッチ動作を行うことを特徴とする，請求項
４又は５に記載の光スイッチ装置。
【請求項７】それぞれが，１個の第１端末側入出力ポ
ートとｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第１中継側入出力
ポート間で光スイッチ動作を行う（ｎ，Ｎは，ｎ≦Ｎな
る関係を有する自然数である。），ｎ個ずつの組を成
す，総数Ｎ個の第１の１×Ｎ光スイッチ群と；それぞれ
が，前記第１の１×Ｎ光スイッチの組と対を成し，ｎ個
ずつの組を成す総数Ｎ個の第１入出力アレイポート群を
備えるとともに，Ｎ個ずつの組を成す総数ｎ個の第２入
出力アレイポート群を備える，総数Ｎ／ｎ個の光回路群
と；それぞれが，１個の第２端末側入出力ポートとｎ個
ずつの組を成す総数Ｎ個の第２中継側入出力ポート間で
光スイッチ動作を行う，ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の
第２の１×Ｎ光スイッチ群と；を備え：前記第１入出力
アレイポートは，各組ごとに，対応する前記第１中継側
入出力ポートと接続され；前記第２入出力アレイポート
は，各組ごとに，対応する前記第２中継側入出力ポート
と接続されることを特徴とする，光スイッチ装置。
【請求項８】前記第２入出力アレイポートと前記第２
中継側入出力ポートとは，テープ光ファイバによって接
続されていることを特徴とする，請求項７に記載の光ス
イッチ装置。
【請求項９】それぞれが，１個の第１端末側入出力ポ
ートとｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第１中継側入出力
ポート間で光スイッチ動作を行う（ｎ，Ｎは，ｎ≦Ｎな
る関係を有する自然数である。），ｎ個ずつの組を成
す，総数Ｎ個の第１の１×Ｎ光スイッチ群と；それぞれ
が，前記第１の１×Ｎ光スイッチの組と対を成し，ｎ個
ずつの組を成す総数Ｎ個の第１入出力アレイポート群を
備えるとともに，Ｎ個ずつの組を成す総数ｎ個の第２入
出力アレイポート群を備える，総数Ｎ／ｎ個の第１光回
路群と；それぞれが，１個の第２端末側入出力ポートと
ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第２中継側入出力ポート
間で光スイッチ動作を行う，ｎ個ずつの組を成す，総数
Ｎ個の第２の１×Ｎ光スイッチ群と；それぞれが，前記
第２の１×Ｎ光スイッチの組と対を成し，ｎ個ずつの組
を成す総数Ｎ個の第１入出力アレイポート群を備えると
ともに，Ｎ個ずつの組を成す総数ｎ個の第２入出力アレ
イポート群を備える，総数Ｎ／ｎ個の第２光回路群と；
を備え：前記第１光回路の第１入出力アレイポートは，
各組ごとに，対応する前記第１中継側入出力ポートと接
続され；前記第２光回路の第１入出力アレイポートは，
各組ごとに，対応する前記第２中継側入出力ポートと接
続され；前記第１光回路の第２入出力アレイポートと前
記第２光回路の第２入出力アレイポートとは，各組ごと
に，相互に対応して接続されることを特徴とする，光ス
イッチ装置。
【請求項１０】前記第１光回路の第２入出力アレイポ
ートと前記第２光回路の第２入出力アレイポートとは，
テープ光ファイバによって接続されることを特徴とす
る，請求項９に記載の光スイッチ装置。
【請求項１１】それぞれが，１個の第１端末側入出力
ポートをｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第１光ゲートに
分岐接続する（ｎ，Ｎは，ｎ≦Ｎなる関係を有する自然
数である。），ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第１の１
×Ｎ光分岐路群と；それぞれが，前記第１の１×Ｎ光分
岐路の組と対を成し，ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第
１入出力アレイポート群を備えるとともに，Ｎ個ずつの
組を成す総数ｎ個の第２入出力アレイポート群を備え
る，総数Ｎ／ｎ個の光回路群と；それぞれが，１個の第
２端末側入出力ポートをｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の
第２光ゲートに分岐接続する，ｎ個ずつの組を成す，総
数Ｎ個の第２の１×Ｎ光分岐路群と；を備え：前記第１
入出力アレイポートは，各組ごとに，対応する前記第１
光ゲートと接続され；前記第２入出力アレイポートは，
各組ごとに，対応する前記第２光ゲートと接続されるこ
とを特徴とする，光スイッチ装置。
【請求項１２】前記第２入出力アレイポートと前記第
２光ゲートとは，テープ光ファイバによって接続される
ことを特徴とする，請求項１１に記載の光スイッチ装
置。
【請求項１３】それぞれが，１個の第１端末側入出力
ポートをｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の第１光ゲートに
分岐接続する（ｎ，Ｎは，ｎ≦Ｎなる関係を有する自然
数である。），ｎ個ずつの組を成す，総数Ｎ個の第１の
１×Ｎ光分岐路群と；それぞれが，前記第１の１×Ｎ光
分岐路の組と対を成し，ｎ個ずつの組を成す総数Ｎ個の
第１入出力アレイポート群を備えるとともに，Ｎ個ずつ
の組を成す総数ｎ個の第２入出力アレイポート群を備え
る，総数Ｎ／ｎ個の第１光回路群と；それぞれが，１個
の第２端末側入出力ポートをｎ個ずつの組を成す総数Ｎ
個の第２光ゲートに分岐接続する，ｎ個ずつの組を成
す，総数Ｎ個の第２の１×Ｎ光分岐路群と；それぞれ
が，前記第２の１×Ｎ光分岐路の組と対を成し，ｎ個ず
つの組を成す総数Ｎ個の第１入出力アレイポート群を備
えるとともに，Ｎ個ずつの組を成す総数ｎ個の第２入出
力アレイポート群を備える，総数Ｎ／ｎ個の第２光回路
群と；を備え：前記第１光回路の第１入出力アレイポー
トは，各組ごとに，対応する前記第１光ゲートと接続さ
れ；前記第２光回路の第１入出力アレイポートは，各組
ごとに，対応する前記第２光ゲートと接続され；前記第
１光回路の第２入出力アレイポートと前記第２光回路の
第２入出力アレイポートとは，各組ごとに，相互に対応
して接続されることを特徴とする，光スイッチ装置。
【請求項１４】前記第１光回路の第２入出力アレイポ
ートと前記第２光回路の第２入出力アレイポートとは，
テープ光ファイバによって接続されることを特徴とす
る，請求項１３に記載の光スイッチ装置。