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明細書 :光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置

発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 特許公報(B2)
特許番号 特許第5526389号 (P5526389)
公開番号 特開2012-044485 (P2012-044485A)
登録日 平成26年4月25日(2014.4.25)
発行日 平成26年6月18日(2014.6.18)
公開日 平成24年3月1日(2012.3.1)
発明の名称または考案の名称 光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置
国際特許分類 H04Q   3/52        (2006.01)
H04J  14/00        (2006.01)
H04J  14/02        (2006.01)
FI H04Q 3/52 B
H04B 9/00 E
請求項の数または発明の数 5
全頁数 22
出願番号 特願2010-184477 (P2010-184477)
出願日 平成22年8月19日(2010.8.19)
審査請求日 平成25年8月12日(2013.8.12)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】504139662
【氏名又は名称】国立大学法人名古屋大学
発明者または考案者 【氏名】佐藤 健一
【氏名】長谷川 浩
【氏名】平光 亮介
【氏名】石井 紀代
個別代理人の代理人 【識別番号】100085361、【弁理士】、【氏名又は名称】池田 治幸
【識別番号】100147669、【弁理士】、【氏名又は名称】池田 光治郎
審査官 【審査官】戸次 一夫
参考文献・文献 特開2006-042012(JP,A)
特開2003-198485(JP,A)
特開2003-338790(JP,A)
平光 亮介、外3名,全波長群パスに対するadd/drop率を制約可能な多階層光パスクロスコネクトノード構成及び光スイッチ規模の評価,電子情報通信学会2009年総合大会講演論文集,日本,社団法人電子情報通信学会,2009年 3月 4日,通信2,463頁
鈴木 基志、外3名,階層型光ネットワークにおける波長変換の導入部分及びそのコスト削減効果,電子情報通信学会論文誌. B, 通信 J88-B(8),日本,社団法人電子情報通信学会,2005年 8月 1日,Vol.J88-B No.8,1411-1421頁
調査した分野 H04B10/00-10/90、
H04J14/00-14/08、
H04Q 3/52、
11/00-11/08
特許請求の範囲 【請求項1】
複数の入力側波長群パスを介してそれぞれ入力された複数の波長群を波長群単位でルーティングを行って複数の出力側波長群パスへ出力する波長群パスクロスコネクト部と、該複数の入力側波長群パスを介して伝送された複数組の波長群のうちの所定割合のドロップ波長群をそれぞれ構成する複数の波長を波長単位でルーティングを行って所定割合の加入波長群を構成する波長パスクロスコネクト部とを有する階層化光パスクロスコネクト装置であって、
前記波長パスクロスコネクト部は、
前記ドロップ波長群毎にそれを構成する波長に分波する複数の入力側波長分波器と、
該複数の入力側波長分波器によりそれぞれ分波される波長毎に設けられ、入力された1つの波長を前記複数の出力側波長群パスに対応する出力ポートから択一的にそれぞれ出力する複数群の波長方路切換用光スイッチと、
該複数群の波長方路切換用光スイッチに対応して複数設けられ、該複数群の波長方路切換用光スイッチのうちの1群の波長方路切換用光スイッチから出力される波長をそれぞれ合波したアド波長群を、前記波長群パスクロスコネクト部を経由しないで前記複数の出力側波長群パスへそれぞれ直接的に出力する出力側波長合波器と、
を、含むことを特徴とする光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項2】
前記複数の出力側波長群パスの入力側に複数の光カプラがそれぞれ設けられ、
前記複数の出力側波長合波器から出力されたアド波長群と前記波長群パスクロスコネクト部から出力された複数の波長群は、該複数の光カプラを介して前記複数の出力側波長群パスへそれぞれ入力されることを特徴とする請求項1の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項3】
前記複数群の波長方路切換用光スイッチは、前記入力側波長分波器の複数の出力ポートに対応した複数の1×K光スイッチで1群を構成し、該1群の1×K光スイッチを該入力側波長分波器の数に対応した群数備えたものであり、
前記複数の入力側波長分波器と前記複数群の波長方路切換用光スイッチとの間には、ドロップ波長を電気レベルへドロップさせるためのドロップ波長用光スイッチと、該電気レベルから入力される信号を表わすアド波長を加入させるアド波長用光スイッチとが、それぞれ介挿されていることを特徴とする請求項1または2の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項4】
前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で1群を構成するように順次選択された連続配置型波長群であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
【請求項5】
前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さが不連続となるように配置された複数の波長から、互いに不連続な複数の波長で1群を構成するように順次選択された分散配置型波長群であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置。
発明の詳細な説明 【技術分野】
【0001】
本発明は、光パスネットワークの中継ノードとして機能する階層化光パスクロスコネクト装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
階層化光パスネットワークでは、所定の通信波長帯のたとえば100GHz毎に分割された複数の波長チャネル(wave channel or light path)にそれぞれ対応する複数の波長の光が合波された波長分割多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)光すなわち波長群が、複数本のパス(光ファイバ)を介して複数並列に伝送される。上記光パスネットワークの各中継ノードでは、光ファイバなどにより伝送された上記波長群がそのまま所定の伝送方向の光ファイバへ切り換えられるとともに、その波長群に含まれる波長(チャネル)が必要に応じて分離され且つ再合波された波長群が、所定の伝送方向の光ファイバへ切り換えられる。特許文献1に示される光パスクロスコネクト装置はその一例である。
【0003】
近年では、通信容量の増加により上記中継ノードを構成する光パスクロスコネクト装置において、入力側の複数の伝送路から入力された複数の波長群或いは波長を出力側の伝送路のうちの所定の伝送路へ直接的にルーティングする方路切換や、入力された複数の波長群或いは波長の一部をドロップさせて所定の方路の他の波長群へ加える(アド)のための切り換えに用いられるマトリックススイッチの規模が増大しており、装置の規模や価格の観点から、そのマトリックススイッチの規模を可及的に小さくすることが求められている。
【先行技術文献】
【0004】

【特許文献1】特開2008-252664号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、たとえば図12に示すように、K本の入力側光ファイバを介してそれぞれK個の波長群が入力され、バンド(波長群)パスクロスコネクト部においてその波長群単位でK本の出力側光ファイバへルーティングするとともに、所定のadd/drop率yで、波長単位でルーティングを行うための波長群を波長パスクロスコネクト部へadd/dropさせる一方で、波長パスクロスコネクト部においてその1つの波長群に含まれるN個の波長を分解して波長単位でルーティングを行うとともに、ルータ等が設けられて電気的信号と波長単位の光信号との間の信号変換を行うための電気レイヤ(電気レベル)ELへ波長を所定のadd/drop率zでadd/dropさせるように構成した階層化光パスクロスコネクト装置が提案されている。
【0006】
上記階層化光パスクロスコネクト装置を構成する上で、波長群レベルWBLから波長レベルWLLへ複数の波長群から波長パスへadd/dropさせる割合すなわちadd/drop率を制約する方法としては、複数本のファイバで伝送される複数群の波長群内にそれぞれ含まれる所定の波長群の範囲内で所定のadd/drop率でadd/drop波長群数をそれぞれ制限する波長群毎の制約と、全波長群の総数内で所定のadd/drop率でadd/drop波長群数を制限する波長群総数に対する制約とが提案されている。後者の制約の方がネットワーク設計上の自由度が得られる点で望ましいが、それを実現する構成におけるスイッチ規模が極めて大きいという欠点があった。その主たる原因は、波長群を波長パスに分波、或いは逆に波長パスを波長群へ合波するための光合波分波器を、その波長群に対応してそれぞれ設ける必要があり、異なる波長群で共用することが困難であったからである。そのため、従来は、波長群の総数に対する制約を実現するために、波長群パスクロスコネクト部と波長パスクロスコネクト部との間でadd/dropさせる波長群を選択するための1対の制限器を必要とするとともに、波長パスクロスコネクト部には、単一のマトリックススイッチを設ける必要があった。
【0007】
上記波長群パスクロスコネクト部と波長パスクロスコネクト部との間に設けられる一対の制限器は、KM×yKMのマトリックススイッチから構成され、上記波長パスクロスコネクト部に設けられる単一のマトリックススイッチは、(1+z)yKMN×(1+z)yKMNのマトリックススイッチから構成される必要がある。このため、その規模が、伝送路を構成する光ファイバ数、1本の光ファイバに含まれる波長群数、1つの波長群に含まれる波長数の増加に伴ってマトリックススイッチの規模が大きくなり、装置の規模が大きく、価格が高くなるという欠点があった。
【0008】
これに対して、本発明者等は、上記従来の階層化光パスクロスコネクト装置において、波長群とそれを構成する波長との間で分波或いは合波に用いられる波長群光合波分波器を、波長群分波側(入力側)では異なる波長群が入力されると、その入力される波長群によらず同じ組の出力ポートから出力されるようにし、波長群合波側(出力側)では異なる波長群に属する波長が同一の組の入力ポート群に入力されると、その波長群に対応する加入波長群毎に異なる出力ポートから出力されるように構成すると、異なる波長群内における順序の等しい波長毎に分割したマトリックススイッチにより、波長パスクロスコネクト部の波長方路切換用マトリックススイッチを構成することができ、その波長パスクロスコネクト部のマトリックススイッチの規模およびそれに用いられる光スイッチ数を大幅に低減することができる事実を見い出し、特願2009-063674号として出願した。この出願は未公開であり、その発明者および出願人は本願と共通している。
【0009】
上記の出願に係る発明の光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置によれば、前記波長パスクロスコネクト部は、前記所定割合のドロップ波長群がそれぞれ入力される入力ポートを有し、入力された該所定割合のドロップ波長群をそれぞれ構成する波長を分波し、該波長を該ドロップ波長群によらず予め定められた同じ位置の出力ポートから出力する入力側光合波分波器と、前記異なるドロップ波長群に属する波長が予め定められた同じ位置に入力される入力ポートを有し、該波長を異なる加入波長群毎に異なる出力ポートから出力する出力側光合波分波器とを、備えることから、入力側光合波分波器と出力側光合波分波器との間では、波長毎に分割したマトリックススイッチにより波長方路切換用マトリックススイッチを構成することができ、波長パスクロスコネクト部のマトリックススイッチの規模およびそれに用いられる光スイッチ数を大幅に低減することができ、従来に比較してマトリックススイッチの規模を大幅に小さくすることができる光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置が得られる。
【0010】
しかしながら、上記の階層化光パスクロスコネクト装置でも、未だ方路切換のためのマトリックススイッチの規模が大きいことから、装置が大型且つ高価であるため、その普及の障害となっていた。
【0011】
たとえば、上記波長パスクロスコネクト部において入力側光合波分波器と出力側光合波分波器との間に設けられた波長方路切換用マトリックススイッチは、ドロップ波長群から分波された波長から所望の組合せの波長群へ組み換えるための方路切換機能と、電気レベルからの加入波長を加入させ且つ電気レベルへ落とすドロップ波長を選択するドロップ/アド機能とを有するものであるため、不必要な経路切換機能を含む構成となっており、不要にスイッチ規模が大きくなっていた。すなわち、上記ドロップ波長群から分波された波長および上記電気レベルからの加入波長を入力させる複数の入力ポート列と、上記所望の組合せの波長群とするための波長および上記ドロップ波長を出力する複数の出力ポート列との間のマトリックス状の切換領域のうち使用しない領域すなわち加入波長を入力させる複数のポートとドロップ波長を出力させる複数のポートとの間の領域が存在する。
【0012】
また、上記波長パスクロスコネクト部から波長群パスクロスコネクト部へ加入(アド)波長群を戻して組み直すための波長群加入用マトリックススイッチを必要とするので、その波長群加入用マトリックススイッチを備えるために大きさがy×K×M(但し、y:アド/ドロップ率、K:ファイバ(数波長群パス数)、M:1ファイバ(1パス内の波長群数))となる比較的大きなスイッチ規模を必要とし、これによってもスイッチ規模が大きくなっていた。
【0013】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、マトリックススイッチの規模を一層小さくすることができる光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的を達成するための請求項1に係る発明の要旨とするところは、(a)複数の入力側波長群パスを介してそれぞれ入力された複数の波長群を波長群単位でルーティングを行って複数の出力側波長群パスへ出力する波長群パスクロスコネクト部と、該複数の入力側波長群パスを介して伝送された複数組の波長群のうちの所定割合のドロップ波長群をそれぞれ構成する複数の波長を波長単位でルーティングを行って所定割合の加入波長群を構成する波長パスクロスコネクト部とを有する階層化光パスクロスコネクト装置であって、(b)前記波長パスクロスコネクト部は、(b-1)前記ドロップ波長群毎にそれを構成する波長に分波する複数の入力側波長分波器と、(b-2)該複数の入力側波長分波器によりそれぞれ分波される波長毎に設けられ、入力された1つの波長を前記複数の出力側波長群パスに対応する出力ポートから択一的にそれぞれ出力する複数群の波長方路切換用光スイッチと、(b-3)該複数群の波長方路切換用光スイッチに対応して複数設けられ、該複数群の波長方路切換用光スイッチのうちの1群の波長方路切換用光スイッチから出力される波長をそれぞれ合波したアド波長群を、前記波長群パスクロスコネクト部を経由しないで前記複数の出力側波長群パスへそれぞれ直接的に出力する出力側波長合波器とを、含むことにある。
【0015】
また、請求項2に係る発明の要旨とするところは、請求項1に係る発明において、(c)前記複数の出力側波長群パスの入力側に複数の光カプラがそれぞれ設けられ、(d)前記複数の出力側波長合波器から出力されたアド波長群と前記波長群パスクロスコネクト部から出力された複数の波長群は、該複数の光カプラを介して前記複数の出力側波長群パスへそれぞれ入力されることにある。
【0016】
また、請求項3に係る発明の要旨とするところは、請求項1または2に係る発明において、(e)前記複数群の波長方路切換用光スイッチは、前記入力側波長分波器の複数の出力ポートに対応した複数の1×K光スイッチで1群を構成し、該1群の1×K光スイッチを該入力側波長分波器の数に対応した群数備えたものであり、(f)前記複数の入力側波長分波器と前記複数群の波長方路切換用光スイッチとの間には、ドロップ波長を電気レベルへドロップさせるためのドロップ波長用光スイッチと、該電気レベルから入力される信号を表わすアド波長を加入させるアド波長用光スイッチとが、それぞれ介挿されていることにある。
【0017】
また、請求項4に係る発明の要旨とするところは、請求項1乃至3のいずれか1の発明において、(g)前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で1群を構成するように順次選択された連続配置型波長群であることにある。
【0018】
また、請求項5に係る発明の要旨とするところは、請求項1乃至3のいずれか1の発明において、(h)前記複数の入力側波長群パスを介してそれぞれ入力された複数の波長群は、該波長群を構成する波長が該波長群内および該波長群間で不連続的に相違する波長により構成されている分散配置型波長群であることにある。
【発明の効果】
【0019】
請求項1に係る発明によれば、波長パスクロスコネクト部において、複数群の波長方路切換用光スイッチは、入力側波長分波器と出力側波長合波器との間において、その複数の入力側波長分波器によりそれぞれ分波される波長毎に設けられて、入力された1つの波長を前記複数の出力側波長群パスに対応する出力ポートから択一的にそれぞれ出力し、出力側波長合波器は、1群の波長方路切換用光スイッチから出力される波長をそれぞれ合波したアド波長群を、前記波長群パスクロスコネクト部を経由しないで前記複数の出力側波長群パスへそれぞれ直接的に出力するので、波長方路切換用光スイッチは、波長毎にその方路を切り換える1×ファイバ数(K:入力側波長群パス数、出力側波長群パス数)のスイッチを、ドロップ波長群を構成する波長数y×K×M(1波長群パス内の波長群数)×N(1波長群内の波長数)で決まる個数で構成することができ、使用しない領域を含まないように構成される。従って、波長方路切換用光スイッチの規模が小さくなり、光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置が小型且つ安価となる。
【0020】
請求項2に係る発明によれば、前記複数の出力側波長群パスの入力側に複数の光カプラがそれぞれ設けられ、前記複数の出力側波長合波器から出力されたアド波長群と前記波長群パスクロスコネクト部から出力された複数の波長群は、該複数の光カプラを介して前記複数の出力側波長群パスへそれぞれ入力されることから、波長群パスクロスコネクト部を経由しないで前記複数の出力側波長群パスへそれぞれ入力されるので、波長群パスクロスコネクト部内に、波長パスクロスコネクト部から波長群パスクロスコネクト部へ加入(アド)波長群を戻して組み直すための比較的スイッチ規模の大きい波長群加入用マトリックススイッチを必要とせず、光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置が小型且つ安価となる。
【0021】
また、請求項3に係る発明によれば、前記複数群の波長方路切換用光スイッチは、前記入力側波長分波器の複数の出力ポートに対応した複数の1×K光スイッチで1群を構成し、該1群の1×K光スイッチを該入力側波長分波器の数に対応した群数備えたものであり、前記複数の入力側波長分波器と前記複数群の波長方路切換用光スイッチとの間には、ドロップ波長を電気レベルへドロップさせるためのドロップ波長用光スイッチと、該電気レベルから入力される信号を表わすアド波長を加入させるアド波長用光スイッチとが、それぞれ介挿されていることから、その後段の波長方路切換用光スイッチでは、ドロップ波長を選択するための切換領域(光スイッチ数)が不要となるので、一層スイッチ規模が小さくなる利点がある。
【0022】
また、請求項4に係る発明の要旨とするところは、前記複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で1群を構成するように順次選択された連続配置型波長群であることから、連続配置型波長群に対するクロスコネクトが可能となる。
【0023】
また、請求項5に係る発明の要旨とするところは、前記複数の入力側波長群パスを介してそれぞれ入力された複数の波長群は、該波長群を構成する波長が該波長群内および該波長群間で不連続的に相違する波長により構成されている分散配置型波長群であることから、分散配置型波長群に対するクロスコネクトが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一実施例の光パスネットワークの光パスクロスコネクト装置の要部構成を説明するための概念図である。
【図2】図1の光パスクロスコネクト装置に入力される複数の波長群のうち、1つの波長群を構成する複数の波長の波長軸上の配置を示す連続配置型の波長群を説明する図である。
【図3】図1の光合波分波器に含まれる光パスクロスコネクト装置に入力される複数の波長群のうち、1つの波長群を構成する複数の波長の波長軸上の配置を示す分散配置型の波長群を説明する図である。
【図4】図1の光パスクロスコネクト装置において、光合波分波器に含まれるアレイ導波路格子の構成を説明する斜視図である。
【図5】図4のアレイ導波路格子の通常の入出力作動を説明する図である。
【図6】図4のアレイ導波路格子が周回性アレイ導波路格子である場合の入出力作動を説明する図である。
【図7】図1の光パスクロスコネクト装置において、入力側光合波分波器に含まれるアレイ導波路格子に入力された波長群からそれを構成する波長に分波する作動を、連続配置型の3つの波長群を用いて模式的に説明する図である。
【図8】図1の光パスクロスコネクト装置において、出力側光合波分波器に含まれるアレイ導波路格子に入力された波長から波長群に合波する作動を、連続配置型の3つの波長群を用いて模式的に説明する図である。
【図9】図1の光パスクロスコネクト装置において、入力側光合波分波器に入力された波長群からそれを構成する波長に分波して波長方路切換用マトリックススイッチへ分配する作動を説明する図である。
【図10】図1の光パスクロスコネクト装置のマトリックススイッチのクロスポイントに用いられる光スイッチの構成の一例を説明する図である。
【図11】図1の実施例における光パスクロスコネクト装置の入力ファイバ数に対するのクロスポイント数の関係を示す実線を、従来の光パスクロスコネクト装置の入力ファイバ数に対するのクロスポイント数の関係を示す破線と対比して示す図である。
【図12】未公開先願の光パスクロスコネクト装置の構成を説明する図である。
【図13】本発明の実施例2の光パスクロスコネクト装置の要部構成を説明するための概念図である。
【図14】本発明の実施例3の光パスクロスコネクト装置の要部構成を説明するための概念図である。
【図15】本発明の実施例4の光パスクロスコネクト装置の要部構成を説明するための概念図である。
【図16】本発明の実施例5の光パスクロスコネクト装置の要部構成を説明するための概念図である。
【図17】図16の実施例において、波長パスクロスコネクト部の入力側光合波分波器および出力側光合波分波器を構成するAWGの構成を説明する図である。
【図18】本発明の実施例6の光パスクロスコネクト装置の要部構成を説明するための概念図である。
【図19】本発明の実施例7の光パスクロスコネクト装置の要部構成を説明するための概念図である。
【図20】図19の実施例において、波長パスクロスコネクト部の入力側光合波分波器および出力側光合波分波器を構成する周回性AWGの構成を説明する図である。また、実施例8の出力側光合波分波器を構成する周回性AWGの構成を説明する図でもある。
【図21】本発明の実施例8の光パスクロスコネクト装置の要部構成を説明するための概念図である。
【図22】図21の実施例において、波長パスクロスコネクト部の入力側光合波分波器を構成する周回性AWGの構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】【実施例1】
【0025】
図1は、本発明の一実施例の階層化光パスクロスコネクト装置(以下、光パスクロスコネクト装置という)10であって、波長群レベルWBLにおいて波長群単位でルーティングするとともに波長レベルWLLにおいて波長単位でルーティングし且つルータ等が設けられて電気的信号と波長単位の光信号との間の信号変換を行うための電気レイヤELとの間の予め設定したadd/drop率zで光信号を授受する2階構成の階層化光パスクロスコネクト装置である。この光パスクロスコネクト装置10は、光パスネットワークの中継ノードとして配置されるものであり、入力波長群パスとして機能するK本の入力側光ファイバFi1、Fi2、・・・FiKを介してそれぞれ1組ずつ入力されたK群(K組)の波長群WB11~WB1M、WB21~WB2M、・・・WBK1~WBKMを、波長群単位でルーティングを行ってK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKへそれぞれ1組ずつ出力すると共に、それら入力されたK群の波長群WB11~WB1M、WB21~WB2M、・・・WBK1~WBKMのうちの所定数すなわち予め設定されたadd/drop率y(0~1の任意数)でドロップ波長群を波長パスクロスコネクト部WXCへドロップさせる波長群パスクロスコネクト部BXCと、予め設定されたadd/drop率y(0~1の任意数)でドロップされた所定割合の波長群をそれぞれ構成する複数の波長を波長単位で所定のadd/drop率z(0~1の任意数)で電気レベル(電気レイヤ)ELとの間で切り換えるとともにルーティングを行って所定割合の加入波長群を構成して出力する波長パスクロスコネクト部WXCと、上記波長群パスクロスコネクト部BXCにより方位切換されてK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKへそれぞれ1組ずつ出力するためのK群の波長群と波長パスクロスコネクト部WXCにより組み直された加入波長群とを合波してK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKへそれぞれ入力させる波長群合波器BCとを、備えている。
【実施例1】
【0026】
本実施例では、所定の通信波長帯のたとえば100GHz毎に分割された複数の波長チャネル(wave channel or light path)にそれぞれ対応するN個の複数波長の光が合波されることにより1つの波長分割多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)光すなわち1つの波長群WBが構成され、その波長群WBがM個(M組)ずつ各1本の波長群伝送パスすなわち1本の光ファイバ毎に伝送される。すなわち、WB11~WB1M、WB21~WB2M、・・・WBK1~WBKMが、入力側光ファイバFi1、Fi2、・・・FiKをそれぞれ介して並列に入力され、ルーティングされた新たな波長群WB11~WB1M、WB21~WB2M、・・・WBK1~WBKMが、出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・Fokをそれぞれ介して並列に出力される。上記K、M、Nは整数であり、たとえば、K=8、M=8、N=12である。
【実施例1】
【0027】
ここで、たとえば波長群B11に含まれる波長チャネルの波長はλ111 ~λ11N 、波長群B12に含まれる波長チャネルの波長はλ121 ~λ12N 、波長群B1Mに含まれる波長チャネルの波長はλ1M1 ~λ1MN 、波長群BKMに含まれる波長チャネルの波長はλKM1 ~λKMN となるが、それらの波長たとえばλ121 ~λ12N は、相互に順次連続的に増加するものであってもよいし、分散的なものであってもよい。図2および図3は、各波長群を構成する波長λの構成例を示している。図2は連続配置型波長群の例を示しており、連続する波長のうちから選択された互いに連続する16波長毎に1群を構成するように順次選択された複数の波長群が設定されている。図3は分散配置型波長群の例を示しており、連続する波長のうちから分散的に選択された16波長から1つの波長群が設定されることで、波長群を構成する波長が該波長群内および該波長群間で不連続的に相違する波長により構成されるように波長群内および該波長群間で不連続的に相違する波長により1群が構成されている。
【実施例1】
【0028】
上記波長群パスクロスコネクト部BXCは、波長群レベルWBLにおいて、各入力側光ファイバFi1、Fi2、・・・FiKを介してそれぞれ入力された各1群の波長群たとえば波長群WB11~WB1Mから波長群単位でWB11、WB12、・・WB1Mへ分波するK個の入力側光合波分波器AB1 ~ABK と、複数すなわちK本の入力側光ファイバFi1、Fi2、・・・FiKと所定数すなわち予め設定されたadd/drop率yで波長レベルWLLへドロップさせられる所定割合のyKM個のドロップ波長群のパスとの間で切り換えを行うM個の波長群ドロップ用マトリックススイッチ(ドロップ波長群選択器)BMS1と、複数すなわちK本の入力側光ファイバFi1、Fi2、・・・FiKと複数すなわちK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKとの間で切り換えを行うM個の波長群方路切換用マトリックススイッチ(波長方路切換器)BMS2 と、その波長群方路切換用マトリックススイッチBMS2 からそれぞれ出力された波長群をM個ずつ合波したK群(組)の波長群を各出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKへ出力するK個の出力側光合波分波器BB1 ~BBK とを、順次備えている。ここで、本実施例の波長群パスクロスコネクト部BXCは、未公開先願(特願2009-063654号)の図1に記載された波長群パスクロスコネクト部BXCに比較して、予め設定されたadd/drop率yで波長レベルWLLから加入される所定割合のyKM個の加入波長群と出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKとの間で切り換えを行うM個の波長群加入用マトリックススイッチ(加入波長群加入器)BMS3を備えていない。
【実施例1】
【0029】
上記K個の入力側光合波分波器AB1 ~ABK の出力端子(出力パス)数、および上記K個の出力側光合波分波器BB1 ~BBK の入力端子(入力パス)数は、波長群ドロップ用マトリックススイッチBMS1の数、および波長群方路切換用マトリックススイッチBMS2 の数と同じであり、M個である。
【実施例1】
【0030】
上記入力側光合波分波器AB1 ~ABK は可逆的に使用可能な一般的なアレイ導波路格子AWGから構成され、出力側光合波分波器BB1 ~BBK は可逆的に使用可能な一般的な周回性のアレイ導波路格子AWGから構成されている。各入力側光合波分波器AB1 ~ABK は、たとえば良く知られたアレイ導波路格子AWGから構成され、各入力側光ファイバFi1、Fi2、・・・FiKを介して入力された波長群WB11~WB1M、WB21~WB2M、・・・WBK1~WBKMを波長群単位でM個ずつに分波する。M個の出力端子およびパスから、M個の波長群ドロップ用マトリックススイッチBMS1を通してM個の波長群方路切換用マトリックススイッチBMS2へそれぞれ出力する。
【実施例1】
【0031】
上記M個の波長群ドロップ用マトリックススイッチBMS1は、ドロップ波長群選択装置として機能するものであって、K個の入力とyKM個の出力とを有するマトリックススイッチから成るものであり、KM×yKM個のクロスポイント毎にKM×yKM個の光スイッチPSをそれぞれ備え、ある瞬間には1つのドロップ波長群を順次送出するように構成されている。上記M個の波長群方路切換用マトリックススイッチBMS2は、K個の入力とK個の出力とを有するマトリックススイッチから成るものであり、K×K個のクロスポイント毎にK×K個の光スイッチPSをそれぞれ備えている。上記M個の波長群加入用マトリックススイッチBMS3は、yKM個の入力とK個の出力とを有するマトリックススイッチから成るものであり、yKM×KM個のクロスポイント毎にyKM×KM個の光スイッチPSをそれぞれ備えている。このM個の波長群ドロップ用マトリックススイッチBMS1によって、総数(最大数)yKM個のドロップ波長群が抽出される。
【実施例1】
【0032】
上記波長パスクロスコネクト部WXCは、波長レベルWLLにおいて、波長群パスクロスコネクト部BXCから波長パスクロスコネクト部WXCへadd/drop率yでドロップされた所定数すなわちyKM個のドロップ波長群をyKMN個の波長へ波長単位で分波する所定割合のyKM個の入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM と、分波されたyKMN個の波長のパスと電気レイヤELへadd/drop率zでドロップさせる所定数すなわちyzKMN個のドロップ波長のパスとの間で切り換えを行うために波長毎に設けられた所定割合のyKM×波長数N個の1×2の光スイッチから成る波長ドロップ用マトリックススイッチWMS1と、電気レイヤELからのyzKMN個の加入波長のパスと前記所定割合の加入波長群を構成する波長のパスとの間で切り換えを行うyKMN個の1×2の波長加入用マトリックススイッチWMS3と、それら波長ドロップ用マトリックススイッチWMS1および波長加入用マトリックススイッチWMS3を通過したことでドロップ波長が除かれ且つ新たな加入波長が加入されたyKMN個の各波長から新たな波長群を組み立てるための方路切換をそれぞれ行うyKM群且つ1群でN個の1×Kのマトリックススイッチから成る波長方路切換用マトリックススイッチWMS2と、それらの波長方路切換用マトリックススイッチWMS2からある瞬間にそれぞれ出力された波長をN個ずつ合波した加入波長群を順次構成するためのyKM群且つ1群でK個の出力側光合波分波器BW1 ~BWK とを、順次備えている。
【実施例1】
【0033】
波長群合波器BCは、たとえばK個の(yKM+1)×1光カプラPC1 、PC2 、・・・PCK を備え、波長群パスクロスコネクト部BXCにより方路切換されてK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKへそれぞれ1組ずつ出力するためのK群の波長群と、波長パスクロスコネクト部WXCにより組み直されてK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKのいずれかへ出力するための加入波長群とを合波してK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKへそれぞれ入力させる。
【実施例1】
【0034】
上記入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM は、ドロップ波長群をそれぞれ構成する複数の波長を、波長毎の群として分割可能に出力するようにたとえばアレイ導波路格子AWGから構成されている。このようにドロップ波長群をそれぞれ構成する複数の波長が波長毎の群として分割可能に出力されることで、順序の等しい波長毎に分割した波長毎の波長方路切換用マトリックススイッチWMS2を簡単に構成することを可能とし、その波長方路切換用マトリックススイッチWMS2の規模およびそれに用いられる光スイッチ数をyKMN個全体として大幅に低減することを可能としている。マトリックススイッチの規模は、入力数×出力数であるから、波長毎に分割することで、yKMN個の1×Kマトリックススイッチを用意することで全体としての規模およびそれに用いられる光スイッチ数を大幅に低減することができる。
【実施例1】
【0035】
上記アレイ導波路格子AWGは、たとえば図4に示す良く知られたものであり、相互に光路長差を有する複数本のアレイ導波路20と、入力ポート16をそれぞれ有する複数本の入力側導波路22と、その入力側導波路22とアレイ導波路20との間に設けられ、入力ポート16に入力された波長分割多重(WDM)光を拡散により分配して複数本のアレイ導波路20の入力側端部にそれぞれ入力させる入力レンズ導波路24と、光接続路18にそれぞれ接続された複数本の出力側導波路26と、その出力側導波路26とアレイ導波路20との間に設けられ、複数本のアレイ導波路20の出力側端部から出力された波長分割多重光に含まれる複数の波長チャネル(たとえば100GHzずつ相違する中心波長位置が相違する互いに異なる波長の複数の光信号)を複数本のアレイ導波路20の相互の光路長差に基づく回折により波長毎に個別に分光するとともに出力側導波路26の端部に集光させることにより予め設定された出力側導波路26へそれぞれ分波し、別々の分波により1つの出力側導波路26の端部に集光された光を合波して出力させる出力レンズ導波路28とを備えている。
【実施例1】
【0036】
上記アレイ導波路格子AWGは、一般に、共通の光ファイバ(波長群パス)で伝送される複数の波長群(波長多重光)WBを充分な信号強度で波長群単位で分波するようにアレイ導波路20および出力レンズ導波路28等が設定されており、他方のアレイ導波路格子AWG2では、使用される波長チャネルλ1 乃至λK を充分な信号強度で個別に分光できる充分な分解能を備えるように、アレイ導波路20および出力レンズ導波路28等が設計されている。上記アレイ導波路格子AWGは、波長分割多重光が少なくとも波長チャネル毎の合波分波に必要な波長の分解能で分波および合波を可能とする性能を有するとともに、図5に示すように、1個の入力ポートに対して入力される波長分割多重光に含まれる複数の波長チャネルλ1~λ16を波長毎に分離する波長分離機能と、複数の入力ポートに対して入力位置が1つずらしてその入力ポートに入力される波長分割多重光に含まれる複数の波長チャネルλ2~λ17を入力させることで、同じ波長が現れる出力ポートの位置が順次1つずつずれて出力する特性(機能)とを有する。
【実施例1】
【0037】
また、出力側光合波分波器BW1 ~BWK は、たとえば図6に示すように所定の入力ポート1に入力される波長分割多重光に含まれる複数の波長チャネルλ1~λ16のうちのλ1~λ8が出力ポート1から出力ポート8まで順次出力され、次の波長λ9~λ16が再び出力ポート1から出力ポート8まで順次出力されるように構成されるように波長周回性を有する第2アレイ導波路格子AWG2から構成される。このような波長周回性を有する場合でも、入力と出力との関係が可逆的に成立するので、光の伝播方向を逆にすれば波長群光分波器としても機能できる。
【実施例1】
【0038】
本実施例の入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM は、図7に例示されるように連続配置波長群分波器として作動する第1アレイ導波路格子AWG1に代表されるようにそれぞれ構成される。簡単に説明するために図7では、ドロップ波長群としてたとえば図2に示す連続配置型の3つの波長群WB1(=λ5、λ6、λ7)、WB2(=λ8、λ9、λ10)、WB3(=λ11、λ12、λ13)を用いて、それら波長群WB1、WB2、WB3を構成する複数の波長λ5~λ7、λ8~λ10、λ11~λ13が分波される一方向の作動が示されている。すなわち、第1アレイ導波路格子AWG1の入力ポート(入力端子)のうちの相互に2つ置きに離れた互いに異なる入力ポートにそれぞれ入力されると、その出力ポートのうちのその波長群をそれぞれ構成する波長数に対応する数(図7では各3波長)の予め定められた互いに隣接する共通の1組の出力ポートから、その波長群WB1、WB2、WB3をそれぞれ構成する波長の組λ5~λ7、λ8~λ10、λ11~λ13が並列的に出力される。このように1組を構成する3つの出力ポートのうちの第1の出力ポートからλ5、λ8、λ11が出力され、第2の出力ポートからλ6、λ9、λ12が出力され、第3の出力ポートからλ7、λ10、λ13が出力されると、たとえば図5に示すように作動する第2アレイ導波路格子AWG2が用いられて、1つの出力ポートから1個の波長が出力される。結局、入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM からはyKM×N個の出力ポートから波長出力が行われ、各波長毎に対応して分割されたN個の波長方路切換用マトリックススイッチWMS2へそれぞれ入力される。
【実施例1】
【0039】
また、図8は、出力側光合波分波器BW1 ~BWK の作動を、それに含まれる連続配置波長群分波器として作動する第1アレイ導波路格子AWG1に代表させて、図7と同様に簡単に説明するために、共通の組を構成する3つの入力端子から入力された3組の波長λ5~λ7、λ8~λ10、λ11~λ13から、3つの波長群WB1(=λ5、λ6、λ7)、WB2(=λ8、λ9、λ10)、WB3(=λ11、λ12、λ13)を合波して異なる出力ポートから出力する作動が示されている。上記入力ポートに入力される3組の波長λ5~λ7、λ8~λ10、λ11~λ13は、たとえば図5に示すように作動と逆方向に作動する第2アレイ導波路格子AWG2が用いられて、異なる入力ポートにそれぞれ入力されたλ5、λ8、λ11、λ6、λ9、λ12、λ7、λ10、λ13が合波されて1組の共通の3出力ポートから(λ5、λ8、λ11)、(λ6、λ9、λ12)、(λ7、λ10、λ13)がそれぞれ出力される。
【実施例1】
【0040】
図9は、光パスクロスコネクト装置10において、入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM のうち入力側光合波分波器AW1 を代表させてその入出力作動および局部的パスを説明する図である。入力側光合波分波器AW1 は、複数のドロップ波長群WB1 、WB2 、・・・WBM が択一的に入力されると、それらにそれぞれ含まれる波長λ1 、波長λ2 、・・・λN が分波されて、第1波長用の方路切換用マトリックススイッチWMS2、第2波長用の方路切換用マトリックススイッチWMS2、・・・第N波長用の方路切換用マトリックススイッチWMS2へそれぞれ分配する。
【実施例1】
【0041】
本実施例では、add/drop率zが仮に1と設定されており、波長ドロップ用マトリックススイッチWMS1、および波長加入用マトリックススイッチWMS3は、波長毎に分割されることによりyKMN個の1×2のマトリックススイッチおよび2×1のマトリックススイッチすなわち1×2および2×1の光スイッチPSからそれぞれ構成されている。したがって、本実施例の波長ドロップ用マトリックススイッチWMS1および波長加入用マトリックススイッチWMS3は、合計で、2yKMN個のクロスポイント数すなわち光スイッチPSを備えている。また、波長方路切換用マトリックススイッチWMS2は、yKMN個の1×Kのマトリックススイッチすなわち1×Kの光スイッチPSから構成されている。すなわち、波長方路切換用マトリックススイッチWMS2は、個々には、1×Kのマトリックススイッチすなわち1×Kの光スイッチPSから構成されているが、全体として、1群でN個の1×Kのマトリックススイッチすなわち1×Kの光スイッチPSがyKM群で構成されている。
【実施例1】
【0042】
ここで、上記光スイッチPSは、たとえば図10に示すように、第1ポートP1から第3ポートP3に至る第1アーム導波路36と、第2ポートP2から第4ポートP4に至る第2アーム導波路38と、それら第1アーム導波路36および第2アーム導波路38が相互に接近させられることにより構成された1対の3dB方向性結合器40および42と、それら1対の3dB方向性結合器40および42の間において第1アーム導波路36および第2アーム導波路38上に設けられた薄膜ヒータ44および46とを備えることにより基本的に構成されている。この光スイッチPSでは、上記第1アーム導波路36および第2アーム導波路38によってマッハツェンダ干渉計が基本的に構成されており、第1アーム導波路36および第2アーム導波路38の光路長差ΔLが零であるときは、入力光は第1ポートP1から第4ポートP4へ、或いは第2ポートP2から第3ポートP3へのクロス経路を経て出力されるが、光路長差ΔLが半波長であるときは入力光は第1ポートP1から第3ポートP3へ、或いは第2ポートP2から第4ポートP4へのバー経路を経て出力される性質があるので、光路差変更器として機能する上記薄膜ヒータ44および46で発生させる熱による熱光学効果を用いて行路長差ΔLを制御することにより、入力信号を第3ポートP3または第4ポートP4のいずれかから出力されるように制御できるようになっている。すなわち、1入力2出力或いは2入力1出力の光スイッチ(1×2SW)或いは(2×1SW)が構成される。
【実施例1】
【0043】
上記光スイッチPSは、それを含むマトリックススイッチWMS1、WMS2、WMS3を構成する光導波路、入力側光合波分波器AW1 ~AWK および出力側光合波分波器BW1 ~BWK を構成する複数のアレイ導波路格子AWGおよびそれらアレイ導波路格子AWGを相互に接続する光導波路(パス)、マトリックススイッチBMS1、BMS2、BMS3の相互間、それらと入力側光合波分波器AB1 ~ABK および出力側光合波分波器BB1 ~BBK との間を接続する光導波路(パス)と共に、たとえば石英若しくはシリコン製の1乃至複数個の基板上において石英系プレーナ光波回路(PLC)により一体的なモノリシック構造とされ得る。この場合には、光パスクロスコネクト装置10が大幅に小型化される。
【実施例1】
【0044】
以上のように構成された本実施例の光パスクロスコネクト装置10では、波長パスクロスコネクト部WXCにおいて、複数(yKM)群の波長方路切換用マトリックススイッチ(波長方路切換用光スイッチ)WMS2は、yKM個の入力側光合波分波器(入力側波長分波器)AW1 ~AWyKM とK個の出力側光合波分波器(出力側波長合波器)BW1 ~BWK との間において、そのyKM個の入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM によりそれぞれ分波される波長毎に設けられて、入力された1つの波長を複数の出力側波長群パスとして機能するK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKに対応する出力ポートから択一的にそれぞれ出力し、出力側光合波分波器BW1 ~BWK は、1群の波長方路切換用マトリックススイッチWMS2から出力される波長をそれぞれ合波したアド波長群を、前記波長群パスクロスコネクト部BXCを経由しないで上記複数の出力側波長群パスとして機能するK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKへそれぞれ直接的に出力するので、波長方路切換用マトリックススイッチWMS2は、波長毎にその方路を切り換える1×ファイバ数(K:入力側波長群パス数、出力側波長群パス数)のスイッチを、ドロップ波長群を構成する波長数y×K×M(1波長群パス内の波長群数)×N(1波長群内の波長数)で決まる個数で構成することができ、使用しない領域を含まないように構成される。従って、波長方路切換用マトリックススイッチWBS2の規模が小さくなり、光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置10が小型且つ安価となる。
【実施例1】
【0045】
また、本実施例の光パスクロスコネクト装置10では、複数の出力側波長群パスとして機能するK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKの入力側に、波長群合波器BCを構成する複数個の光カプラPC1 ~PCK がそれぞれ設けられ、複数(K個)の出力側光合波分波器BW1 ~BWK から出力されたアド波長群と前記波長群パスクロスコネクト部BXCから出力された複数の波長群は、それら複数の光カプラPC1 ~PCK を介して複数の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKへそれぞれ入力されることから、波長群パスクロスコネクト部BXCを経由しないでK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKへそれぞれ入力されるので、波長群パスクロスコネクト部BXC内に、波長パスクロスコネクト部WXCから波長群パスクロスコネクト部BXCへ加入(アド)波長群を戻して組み直すための比較的スイッチ規模の大きい波長群加入用マトリックススイッチを必要とせず、光パスネットワークの階層化光パスクロスコネクト装置10が小型且つ安価となる。
【実施例1】
【0046】
また、本実施例の光パスクロスコネクト装置10では、複数(yKM)群の波長方路切換用マトリックススイッチWMS2は、入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM の複数の出力ポートに対応した複数(N個)の1×K光スイッチで1群を構成し、該1群の1×K光スイッチを入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM の数yKMに対応したyKM群備えたものであり、複数(yKM)個の入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM とyKM群の波長方路切換用マトリックススイッチWMS2との間には、ドロップ波長を電気レベルへドロップさせるための波長ドロップ用マトリックススイッチWMS1と、その電気レベルから入力される信号を表わすアド波長を加入させる波長加入用マトリックススイッチWMS3とが、それぞれ介挿されていることから、その後段の波長方路切換用マトリックススイッチWMS2では、ドロップ波長を選択するための切換領域(光スイッチ数)が不要となるので、一層スイッチ規模が小さくなる利点がある。
【実施例1】
【0047】
また、本実施例の光パスクロスコネクト装置10では、複数組の波長群をそれぞれ構成する複数群の波長は、長さ順に連続配置された複数の波長から、長さが互いに連続する複数の波長で1群を構成するように順次選択された図2の連続配置型波長群が用いられる利点がある。
【実施例1】
【0048】
図11は、本実施例の光パスクロスコネクト装置10におけるマトリックススイッチの減縮効果を、ファイバ本数K=8、1ファイバ内の波長群数M=8、1波長群内の波長数N=8とした場合において説明する図である。図11では、波長レベルWLLの波長パスクロスコネクト部WXCにおける、波長ドロップ用マトリックススイッチWMS1および波長加入用マトリックススイッチWMS3と、それらの後段に設けられた1×Kマトリックススイッチである波長方路切換用マトリックススイッチWMS2が1波長群内の波長数N個であってyKM群(1群でM個)設けられ、且つ、K個の出力側光合波分波器(出力側波長合波器)BW1 ~BWK から出力されたアド波長群と前記波長群パスクロスコネクト部BXCから出力された複数の波長群とが、複数の光カプラPC1 ~PCK を介して複数の出力側波長群パスへそれぞれ入力されることで、アド波長群が波長群パスクロスコネクト部BXCを経由しないでK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKへそれぞれ入力される形式の本実施例1に示される光パスクロスコネクト装置10の場合を実線で示し、それと同じルーティング条件下で図12に示す未公開先願の光パスクロスコネクト装置100を用いた場合を破線で示している。図11において、入力ファイバの本数と光パスクロスコネクト装置の全体としてのマトリックススイッチのクロスポイント数との関係が示されているが、実線で示される実施例の光パスクロスコネクト装置は、図12の従来の光パスクロスコネクト装置と比較して、約60%も削減される。
【実施例1】
【0049】
図12は、上記未公開先願の光パスクロスコネクト装置100の構成を説明する図1に相当する図である。図12の光パスクロスコネクト装置100には、図1に示す光パスクロスコネクト装置10と同様の機能である部分の符号と同じ符号を付してあるが、(a)波長パスクロスコネクト部WXCにおいて、yKM×yKMマトリックススイッチから構成されるN個の波長方路切換用マトリックススイッチWMS2が設けられる点、(b)yKM個設けられた出力側光合波分波器BW1 ~BWyKM から波長群パスクロスコネクト部BXC内に設けられたM個の波長群加入用マトリックススイッチBMS3に加入波長群が入力され、そこで波長群方路切換用マトリックススイッチBMS2において波長群単位で方路切換が行われた波長群と合波される点で、主に相違する。上記相違点(a)については、yKM×yKMマトリックススイッチから構成されるN個の波長方路切換用マトリックススイッチWMS2は、ドロップ入力ポート×アド出力ポートという使用しないクロスポイント領域(マトリックス領域)を有することから不要な経路選択のための光スイッチを多く含むので、クロスポイントが不要に多くなっていた。また、上記相違点(b)については、M個の波長群加入用マトリックススイッチBMS3はそれぞれK×yKMという規模の大きい構成のものが用いられていた。
【実施例1】
【0050】
本実施例の光パスクロスコネクト装置10によれば、前述のように、yKM×yKMマトリックススイッチから構成されるN個の波長方路切換用マトリックススイッチWMS2に替えて、不要な経路選択のための機能を除去し、波長毎に対応するN個の1×KのマトリックススイッチをyKM個設けることで、波長レベルの方路切換を少ない規模で実現している。また、波長群パスクロスコネクト部BXC内のM個の波長群加入用マトリックススイッチBMS3を除去する代わりに、低コストの光カプラPC1 ~PCK から成る波長群結合器BCを設けることで、スイッチ規模を大幅に削減している。
【実施例2】
【0051】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互間に共通する機能部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例2】
【0052】
図13に示す光パスクロスコネクト装置12は、実施例1の光パスクロスコネクト装置10に比較して、(a)波長パスクロスコネクト部WXCの入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM が、前述の図6で例示されたサイクリックAWGによって構成され、(b)波長群パスクロスコネクト部BXCの波長群ドロップ用マトリックススイッチBMS1が、yKM本の出力ポートを共通に備え、入力側光ファイバFi1、Fi2、・・・FiKを介して伝送された連続配置型の波長群WB11~WB1M、WB21~WB2M、・・・WBK1~WBKMから抽出したドロップ波長群を、上記サイクリック(波長周回性)AWGによって構成された入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM へそれぞれ並列的に出力する点で、相違するが、他は同様に構成される。
【実施例2】
【0053】
本実施例においても、上記サイクリックAWGから成る入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM によってドロップ波長群が実施例1と同様に分波されて波長方路切換用マトリックススイッチWMS2へ入力されるので、その実施例1と同様の効果が得られる。また、本実施例2では、波長群ドロップ用マトリックススイッチBMS1はyKM本の出力ポートを共通に備えているので、ドロップ波長群を波長群パスクロスコネクト部BXCから波長パスクロスコネクト部WXCへ伝送するための伝送路の本数が大幅に少なくされる。
【実施例3】
【0054】
図14に示す光パスクロスコネクト装置14は、実施例2の光パスクロスコネクト装置12に比較して、(a)波長群パスクロスコネクト部BXC内のドロップ波長群選択器として機能する波長群ドロップ用マトリックススイッチBMS1が除去されるとともに、それに替えて、波長群パスクロスコネクト部BXCと波長パスクロスコネクト部WXCとの間にドロップ波長群選択器DBSが設けられ、(b)波長パスクロスコネクト部WXCにそのドロップ波長群選択器DBSから受けたドロップ波長群を構成する波長を合波する連続配置波長群合波器CBW1 ~CBWyKM が設けられている点で、相違するが、他は同様に構成される。
【実施例3】
【0055】
上記のドロップ波長群選択器DBSは、入力側光ファイバFi1、Fi2、・・・FiKと波長群パスクロスコネクト部BXCとの間の伝送路にそれぞれ設けられて、それぞれ伝送されて来た複数群(K組)の連続配置型の波長群を伝送路毎にそれぞれ分岐する1×2カプラと、それら1×2カプラによりそれぞれ分岐されたK組の波長群を分岐するための1×yKMカプラと、それら1×yKMカプラから分岐された波長群をそれぞれ受けて、ドロップさせる波長群を出力するyKM個のK×1マトリックススイッチと、そのK×1マトリックススイッチから出力されたドロップ波長群を分波する、yKM個の連続配置波長群分波器CWW1 ~CWWyKM と、それら連続配置波長群分波器CWW1 ~CWWyKM から出力されるドロップ波長群からある瞬間に1つのドロップ波長群を連続配置波長群合波器CBW1 ~CBWyKM へ通過させる、yKM組であって1組がN個のオンオフ光スイッチO/FS1 ~O/FSN とを備えている。
【実施例3】
【0056】
本実施例においても、上記ドロップ波長群選択器DBSによってドロップ波長群が実施例1と同様に分波されて波長パスクロスコネクト部WXCへ入力されるので、その実施例1と同様の効果が得られる。また、本実施例3では、波長群ドロップ用マトリックススイッチBMS1に替えて、安価な1×2 カプラ、1×yKMカプラ、および規模の小さいyKM個のK×1マトリックススイッチ、オンオフ光スイッチO/FSが用いられるので、クロスポイントがさらに少なくされる利点がある。
【実施例4】
【0057】
図15に示す光パスクロスコネクト装置16は、実施例3の光パスクロスコネクト装置14に比較して、(a)波長パスクロスコネクト部WXC内の連続配置波長群合波器CBW1 ~CBWyKM が除去されるとともに、サイクリックAWGによって構成された入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM が実施例1のものと同様の連続配置波長群分波器から構成される点で、相違しているが、他は同様に構成される。
【実施例4】
【0058】
本実施例においても、上記ドロップ波長群選択器DBSによってドロップ波長群が実施例1と同様に分波されて波長パスクロスコネクト部WXCへ入力されるので、その実施例3と同様の効果が得られる。また、本実施例4では、連続配置波長群合波器CBW1 ~CBWyKM が除去される利点がある。
【実施例5】
【0059】
図16に示す光パスクロスコネクト装置18は、実施例1の光パスクロスコネクト装置10に比較して、(a)波長パスクロスコネクト部WXCにおいて、yKM個の連続配置型の入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM が分散配置型とされ、(b)yKM群且つ1群でK個の出力側光合波分波器BW1 ~BWK が、yKM群且つ1群でK個の分散配置型の出力側波長合波器CW1 ~CWK および出力側波長群合波器DW1 ~DWK が、設けられている点で、相違するが、他は同様に構成される。
【実施例5】
【0060】
上記入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM では、図17に示す分散配置型用のAWG2で例示されるように、分散配置された波長λ1、λ4、λ7から成る波長群WB1、分散配置された波長λ2、λ5、λ8から成る波長群WB2、分散配置された波長λ3、λ6、λ9から成る波長群WB3が複数の入力ポートにそれぞれ入力されると、それら波長群WB1、WB2、WB3が分波されて、連続した波長λ1、λ2、λ3、連続した波長λ4、λ5、λ6、連続した波長λ7、λ8、λ9が複数の出力ポートからそれぞれ出力される。
【実施例5】
【0061】
上記分散配置型の出力側波長合波器CW1 ~CWK および出力側波長群合波器DW1 ~DWK において、出力側波長合波器CW1 ~CWK は波長方路切換用マトリックススイッチWMS2から出力された波長λを波長群毎にまとめ、出力側波長群合波器DW1 ~DWK は出力側波長合波器CW1 ~CWK によってまとめられた波長を合波し、1つの加入波長群として1つの出力ポートからK本の出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKのうちの1つへ送出する。
【実施例5】
【0062】
本実施例においても、分散配置型波長群であっても、上記分散配置型の入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM によってドロップ波長群が実施例1と同様に分波されて波長パスクロスコネクト部WXCへ入力され、上記出力側波長合波器CW1 ~CWK および出力側波長群合波器DW1 ~DWK によって加入波長群が合波されるので、伝送される波長群が分散配置型であっても、実施例1と同様の効果が得られる。
【実施例6】
【0063】
図18に示す光パスクロスコネクト装置20は、実施例5の光パスクロスコネクト装置18に比較して、(a)波長群パスクロスコネクト部BXC内のドロップ波長群選択器として機能する波長群ドロップ用マトリックススイッチBMS1が除去されるとともに、それに替えて、波長群パスクロスコネクト部BXCと波長パスクロスコネクト部WXCとの間に図15(実施例4)と同様のドロップ波長群選択器DBSが設けられる点で、相違するが、他は同様に構成される。
【実施例6】
【0064】
上記のドロップ波長群選択器DBSは、入力側光ファイバFi1、Fi2、・・・FiKと波長群パスクロスコネクト部BXCとの間の伝送路にそれぞれ設けられて、それぞれ伝送されて来た複数群(K組)の連続配置型の波長群を伝送路毎にそれぞれ分岐する1×2カプラと、それら1×2によりそれぞれ分岐されたK組の波長群を分岐するための1×yKMカプラと、それら1×yKMカプラから分岐された波長群をそれぞれ受けて、ドロップさせる波長群を出力するyKM個のK×1マトリックススイッチと、そのK×1マトリックススイッチから出力されたドロップ波長群を分波する、yKM個の分散配置型の波長群分波器CWW1 ~CWWyKM と、それら連続配置波長群分波器CWW1 ~CWWyKM から出力されるドロップ波長群からある瞬間に1つのドロップ波長群を連続配置型の入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM へ通過させる、yKM組であって1組がN個のオンオフ光スイッチO/FS1 ~O/FSN とを備えている。実施例3では、波長群分波器CWW1 ~CWWyKM が連続配置型であったのに対して本実施例6では分散配置型である点で相違している。
【実施例6】
【0065】
本実施例においても、分散配置型波長群であっても、上記ドロップ波長群選択器DBSによってドロップ波長群が実施例1と同様に分波されて波長パスクロスコネクト部WXCへ入力されるので、その実施例5と同様の効果が得られる。また、本実施例6では、波長群ドロップ用マトリックススイッチBMS1に替えて、安価な1×2カプラ、1×yKMカプラ、および規模の小さいyKM個のK×1マトリックススイッチ、オンオフ光スイッチO/FSが用いられるので、クロスポイントがさらに少なくされる利点がある。
【実施例7】
【0066】
図19に示す光パスクロスコネクト装置22は、実施例2の光パスクロスコネクト装置12に比較して、図面上の差はないが、(a)波長パスクロスコネクト部WXCにおいて、yKM個の連続配置型の入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM が分散配置型であって図20に示す周回性AWGから構成され、(b)yKM群且つ1群でK個の出力側光合波分波器BW1 ~BWK も、分散配置型であって図20に示す周回性AWGから構成されている点で、相違するが、他は同様に構成される。
【実施例7】
【0067】
図20は、仮に、1群内の波長数Nが8、群数Mが10である波長群WB1~WB10が1×α(=9)の周回性AWGに択一的に入力されたときの出力を示している。この場合の周回性AWGのサイズは、出力ポート数α≧Nであって、波長群数M(=10)と出力ポート数αとが互いに素(共通の約数を持たない)となるように設定されている。
【実施例7】
【0068】
本実施例においても、上記サイクリックAWGから成る入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM によってドロップ波長群が実施例1と同様に分波されて波長方路切換用マトリックススイッチWMS2へ入力されるので、その実施例1と同様の効果が得られる。また、本実施例7では、実施例2と同様に、波長群ドロップ用マトリックススイッチBMS1はyKM本の出力ポートを共通に備えているので、ドロップ波長群を波長群パスクロスコネクト部BXCから波長パスクロスコネクト部WXCへ伝送するための伝送路の本数が大幅に少なくされる。
【実施例8】
【0069】
図21に示す光パスクロスコネクト装置24は、実施例1の光パスクロスコネクト装置10に比較して、図面上の差はないが、(a)波長パスクロスコネクト部WXCにおいて、yKM個の連続配置型の入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM が分散配置型であって図22に示す周回性AWGから構成され、(b)yKM群且つ1群でK個の出力側光合波分波器BW1 ~BWK も、分散配置型であって図20に示す周回性AWGから構成されている点で、相違するが、他は同様に構成される。
【実施例8】
【0070】
図22は、仮に、1群内の波長数Nが8、群数Mが10である波長群WB1~WB10が図20に示すものと同様の分散配置された波長から構成されている場合に、それら波長群WB1~WB10を91×91の周回性AWGに入力されたときの出力を示している。この場合の周回性AWGは、波長群数Mと波長数Nとが互いに素(共通の約数を持たない)となるように設定されている。なお、図22において、例えば、1-2という記号は波長群1の第二波長(λ11)を表すものである。
【実施例8】
【0071】
本実施例においても、上記サイクリックAWGから成る入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM によってドロップ波長群が実施例1と同様に分波されて波長方路切換用マトリックススイッチWMS2へ入力されるので、その実施例1と同様の効果が得られる。
【実施例8】
【0072】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【実施例8】
【0073】
たとえば、前述の実施例の光パスクロスコネクト装置10は、波長群レベルWBLおよび波長レベルWLLで波長群単位および波長単位でそれぞれクロスコネクトを行う階層化(2階層)構成の光パスクロスコネクト装置であったが、3階層以上に構成されたものであっても適用される。
【実施例8】
【0074】
また、前述の光パスクロスコネクト装置10において、入力側光ファイバFi1、Fi2、・・・FiKおよび出力側光ファイバFo1、Fo2、・・・FoKの本数K、1本の光ファイバにより伝送される波長群数M、1個の波長群に含まれる波長数N、波長群レベルWBLと波長レベルWLLとの間のadd/drop率y、波長レベルWLLと電気レベルELとの間のadd/drop率zは、必要に応じて種々変更され得るものである。
【実施例8】
【0075】
また、光パスクロスコネクト装置10には、波長群パスクロスコネクト部BXCから波長パスクロスコネクト部WXCへドロップさせられる複数のドロップ波長群を入力側光合波分波器AW1 ~AWyKM の数に制限するドロップ波長群数制限器DBR、および、波長パスクロスコネクト部WXCから波長群パスクロスコネクト部BXCへ加入する加入波長群数制限器ABRの少なくとも一方が、必要に応じて備えられてもよい。これらドロップ波長群数制限器DBRおよび加入波長群数制限器ABRは、N個の1×2光スイッチPSから構成されてもよいが、たとえばyKM×yKMのマトリックススイッチ或いはKM×yKMのマトリックススイッチ、yKMN個の入力とyzKMN個の出力とを有するマトリックススイッチなどにより必要に応じて構成される。
【実施例8】
【0076】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【符号の説明】
【0077】
10:光パスクロスコネクト装置(階層化光パスクロスコネクト装置)
Fi1、Fi2、・・・FiK:入力側光ファイバ(入力側波長群パス)
Fo1、Fo2、・・・FoK:出力側光ファイバ(出力側波長群パス)
BXC:波長群パスクロスコネクト部
WXC:波長パスクロスコネクト部
AW1 ~AWyKM :入力側光合波分波器(入力側波長分波器)
BW1 ~BWK :出力側光合波分波器(出力側波長合波器)
WMS1:波長ドロップ用マトリックススイッチ(ドロップ波長用光スイッチ)
WMS2:波長方路切換用マトリックススイッチ(波長方路切換用光スイッチ)
WMS3:波長加入用マトリックススイッチ(アド波長用光スイッチ)
BC:波長群結合器(光カプラ)
PS:光スイッチ
AWG:アレイ導波路格子
図面
【図1】
0
【図2】
1
【図3】
2
【図4】
3
【図5】
4
【図6】
5
【図7】
6
【図8】
7
【図9】
8
【図10】
9
【図11】
10
【図12】
11
【図13】
12
【図14】
13
【図15】
14
【図16】
15
【図17】
16
【図18】
17
【図19】
18
【図20】
19
【図21】
20
【図22】
21