JP2740334B2

JP2740334B2 - Wavelength conversion switch configuration method

Info

Publication number: JP2740334B2
Application number: JP2122902A
Authority: JP
Inventors: 智司黒柳; 敏夫下江
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-05-15
Filing date: 1990-05-15
Publication date: 1998-04-15
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: JPH0419622A

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変換する光
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Overview] In an optical exchange for converting optical information from an optical fiber transmission line as light, a wavelength conversion switch for switching wavelengths of a plurality of information multiplexed on a wavelength axis between wavelengths. Regarding the configuration method, the purpose is to increase the wavelength multiplexing degree of the wavelength conversion switch regardless of the limit of the variable wavelength width of the wavelength conversion element. , A selection filter 1, a selection filter 2,..., A selection filter n, and a wavelength conversion unit that converts the wavelength of the optical signal selected by each selection filter. In the wavelength conversion section of the wavelength conversion switch composed of a wavelength multiplexing multiplexer that multiplexes the converted optical signals to generate a wavelength multiplexed output signal, the wavelengths of the selected optical signals are connected in multiple stages. It is configured to have wavelength conversion means for converting by a plurality of wavelength conversion element groups.

[Industrial applications]

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。The present invention relates to a configuration method of a wavelength conversion switch for switching wavelengths of a plurality of information multiplexed on a wavelength axis between wavelengths in optical switching for exchanging optical information from an optical fiber transmission line as light.

[Conventional technology]

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。2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in the capacity of information, development of information transmission and switching technology using light has been active. Among them, wavelength division type optical switching, in which information is transmitted by carrying information on the wavelength of light and conversion is performed by converting the wavelength, is less dependent on speed than the time division multiplexing method by multiplexing on the time axis. It is in the spotlight for its superiority, and its technical development is urgently needed.

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。Wavelength division type optical switching requires a wavelength conversion switch that converts the wavelength of input light to another wavelength and outputs the converted light.

第８図は、従来の波長変換スイッチの構成図である。 FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional wavelength conversion switch.

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。The wavelength conversion switch includes an optical splitter 81 and m wavelength selection filters (82-1, 82-2,..., 82-m), m
Wavelength conversion elements (83-1, 83-2, ..., 83-
m) and a coupler (or multiplexer) 84.

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84で波長多重されて光伝送路に出
力される。The optical signal split by the splitter 81 enters each wavelength selection filter (82-1, 82-2,..., 82-m), and the optical signal of the wavelength selected by each filter is selected by each wavelength. , 82-m connected to the filters (82-1, 82-2, ..., 82-m). Each wavelength conversion element (83-1, 83-2, ...)
, 83-m) converts the wavelength of the input optical signal and outputs the converted signal. Each wavelength conversion element (83-1, 83-2, ..., 83
The output of -m) is wavelength-multiplexed by the coupler 84 and output to the optical transmission line.

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〜λ_mの波長多重信号を、波長変換スイ
ッチによって、λ₁〜λ_m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。In wavelength division type optical switching, a wavelength multiplexed signal of wavelengths λ _{1 to} λ _m transmitted via an optical fiber transmission line is converted into a signal of another wavelength in the range of λ _{1 to} λ _m by a wavelength conversion switch. Output to the optical fiber transmission line again.

まず、分岐器81が、入力光（λ₁〜λ_m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、82−
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、
λ₁、λ₂、・・・、λ_mの波長の信号を選択する。First, the splitter 81 divides the input light (wavelength multiplexed signal of λ _{1 to} λ _m ) 80 into m optical signals. Each of the divided optical signals has m wavelength selection filters (82-1, 82-).
2,..., 82-m). Each of the wavelength selection filters (82-1, 82-2,..., 82-m)
λ _1, λ _2, ···, it selects a signal of a wavelength of lambda _m.

次に、選択された各光信号（λ₁、λ₁、・・・、
λ_m）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、それぞれの入力信号
光（λ₁、λ₂、・・・、λ_m）をλ₁〜λ_m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λ₁〜λ_m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、
波長変換スイッ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λ_m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_mに変換する。Next, each of the selected optical signals (λ ₁ , λ ₁ ,...,
λ _m ) are the wavelength conversion elements (83-1, 83-2,.
.., 83-m). Each wavelength conversion element (83-
, 83-m) converts the respective input signal lights (λ ₁ , λ ₂ ,..., Λ _m ) to other wavelengths within the range of λ ₁ to λ _m. Element. For example, the wavelength conversion element 83
-2 converts the input signal light of the wavelength lambda ₂ to the other wavelength in the range of lambda ₁ to [lambda] _m. Which wavelength to convert
It is determined by the call setting control unit outside the wavelength conversion switch. When the setting control unit controls the wavelength λ ₁ to be converted to λ ₂ and the wavelength λ ₂ to be converted to the wavelength λ _m , the wavelength conversion element 83-1 causes the input signal λ ₁
Is converted to λ ₂ , and the wavelength conversion element 83-2 converts the input signal λ ₂
To λ _m .

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。The signals converted by the wavelength conversion elements (83-1, 83-2,..., 83-m) are wavelength-multiplexed again by the coupler 84,
The output light 85 is output to the optical fiber transmission line.

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_mに乗せ換えることによって、交換が実行で
きる。As described above, for example, instead placing the information was riding wavelength lambda ₁ to the wavelength lambda ₂ of the signal and by changing carrying information was riding wavelength lambda ₂ to the wavelength lambda _m, replacement can be performed.

[Problems to be solved by the invention]

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じる。However, in the conventional method, a problem occurs when an attempt is made to increase the wavelength multiplexing degree.

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。Generally, a wavelength conversion element using a semiconductor laser is used for the wavelength conversion switch. The wavelength conversion element has substantially the same input wavelength width and output wavelength width. Therefore, the wavelength multiplexing degree of the input light that can be input to the wavelength conversion switch is determined by the characteristics of the wavelength conversion element.

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。That is, when increasing the wavelength multiplexing degree, it is necessary to use a wavelength conversion element having a wide input wavelength width and an output wavelength width and a wide variable wavelength width. However, there is a limit to the variable wavelength width of the wavelength conversion element. For this reason, the conventional method has a limit on the wavelength multiplexing degree.

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。An object of the present invention is to increase the degree of wavelength multiplexing of a wavelength conversion switch regardless of the limit of the variable wavelength width of a wavelength conversion element.

[Means for solving the problem]

第１図は、本発明のブロック図である。本発明は、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。FIG. 1 is a block diagram of the present invention. The present invention provides a wavelength selection filter (2-1, 2-2,..., 2--2) for selecting a signal of each wavelength multiplexed on the wavelength-multiplexed input signal 1.
n) and the selected optical signals (3-1, 3-2,...) selected by the wavelength selection filters (2-1, 2-2,..., 2-n). , 3-n), a wavelength converter 4 for wavelength-multiplexing the wavelength-converted signal again and outputting a wavelength-multiplexed output signal 6
The wavelength conversion switch 7 is assumed. The wavelength converting means (8-1, 8-2,..., 8-n) includes the wavelength selecting filters (2-1, 2-2,.
-N) selected optical signals (3-1, 3-2,...)
.., 3-n) is converted by the wavelength conversion element group connected in multiple stages.

各波長変換手段（８−１、８−２、・・・、８−ｎ）
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信号（３−１、３−２、・・・、３
−ｎ）を任意の波長の信号に変換する。Each wavelength conversion means (8-1, 8-2, ..., 8-n)
Are input selection optical signals (3-1, 3-
, 3-n) to a signal of an arbitrary wavelength, or an input selection optical signal (3-1, 3-2,...) Of an arbitrary wavelength.
.., 3-n) to a fixed-wavelength signal or an input selection signal (3-1, 3-2,.
-N) is converted into a signal of an arbitrary wavelength.

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。First, when an input signal of a certain fixed wavelength is converted into a signal of an arbitrary wavelength (that is, when one-to-one wavelength conversion is performed), each input selection optical signal (3-1, 3-2,.・
・ A wavelength conversion element corresponding to the wavelength of 3-n) is arranged at the first stage. Then, this wavelength conversion element converts the wavelength within the range of the variable wavelength width. A wavelength converter having a variable wavelength width adjacent to the variable wavelength width of the first wavelength converter is connected to the next stage. Generally, a short wavelength side wavelength conversion element adjacent to the variable wavelength width of the first wavelength conversion element and a wavelength conversion element adjacent to the long wavelength side adjacent to the variable wavelength width are connected in parallel to the second stage position. In the third and subsequent stages, a wavelength conversion device having an adjacent variable wavelength width on the short wavelength side is further connected to the second wavelength conversion device on the short wavelength side, and the length of the second stage is shortened. The wavelength conversion element on the wavelength side is further connected to a wavelength conversion element having an adjacent variable wavelength width on the longer wavelength side.

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。Input selection optical signal (3-1, 3-2, ..., 3-n)
If it is desired to convert to the shorter wavelength side, after converting to the shortest wavelength side of the wavelength conversion element in the first stage, the signal is input to the second stage short wavelength side wavelength conversion element, Wavelength conversion. Then, from the second stage onward, the conversion by the wavelength conversion elements connected in multiple stages is sequentially repeated until the desired wavelength is reached.

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。On the other hand, when it is desired to convert the wavelength to the longer wavelength side, the signal is converted to the longest wavelength side of the wavelength conversion element in the first stage, and the signal is input to the second wavelength side long wavelength side wavelength conversion element. ,
Wavelength conversion. Then, in the second and subsequent stages, the conversion is sequentially repeated until the desired wavelength is reached.

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。A switch for extracting an output wavelength is provided on the output side of each wavelength conversion element connected in multiple stages so that a signal converted to a desired wavelength can be extracted. As a result, a desired arbitrary wavelength is extracted as an output of the wavelength conversion element, and is output to the wavelength multiplexing device 5.

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。Next, an input selection optical signal (3-1, 3-
2,..., 3-n) are converted into signals of a certain fixed wavelength (that is, the case of performing one-to-one and one-to-n wavelength conversion). In this case, a wavelength conversion element having a variable wavelength width corresponding to the output signal light of the fixed wavelength is arranged at the last stage of the wavelength conversion element group connected in multiple stages. A wavelength conversion element having a variable wavelength width adjacent to the variable wavelength width of the last wavelength conversion element is connected to the preceding stage. In general, two wavelength conversion elements having a variable wavelength width on the short wavelength side and a long wavelength side adjacent to the variable wavelength width of the wavelength conversion element in the final stage are connected in parallel at a position preceding the final stage.

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。Further, adjacent wavelength conversion elements having variable wavelength widths are connected as the wavelength conversion elements from the previous stage to the first stage. That is, a wavelength conversion element having an adjacent variable wavelength width on the shorter wavelength side is connected to the previous wavelength conversion element on the shorter wavelength side of the two wavelength conversion elements on the front side of the final stage, and the shorter wavelength conversion elements are sequentially connected. The wavelength conversion element on the wavelength side is connected to the preceding stage. A wavelength conversion element having a variable wavelength width adjacent to the longer wavelength side is connected to a stage preceding the wavelength conversion element on the longer wavelength side, and the wavelength conversion elements on the longer wavelength side are sequentially connected to the preceding stage.

また、任意の波長の入力選択光信号（３−１、３−
２、・・・、３−ｎ）を受け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。Also, an input selection optical signal (3-1, 3-
2,..., 3-n), a switch is provided at the input section of each wavelength conversion element so that an input selection optical signal can be input to any wavelength conversion element. Further, the output of the wavelength conversion element corresponding to each fixed wavelength is connected to the wavelength-multiplexed wave device 5.

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。When the wavelength multiplexed input signal 1 is input to the wavelength conversion switch 7, first, a wavelength conversion means 8 for obtaining a desired output wavelength.
The selected optical signal 3-i is selected by the wavelength selection filter 2-i connected to -i. Then, it is input via a switch to a wavelength conversion element having a variable wavelength width corresponding to the wavelength of the selected optical signal, and is sequentially converted by the wavelength conversion element up to the last wavelength conversion element reaching a desired wavelength. The output of the wavelength conversion element at the stage is output to the wavelength multiplexing device 5 and wavelength multiplexed.

最後に、任意の波長の入力選択光信号（３−１、３−
２、・・・、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、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。Finally, an input selection optical signal (3-1, 3-
(2,..., 3-n) into a signal of an arbitrary wavelength (one-to-one and one-to-n wavelength conversion in a wavelength division communication channel accommodating a plurality of wavelength-multiplexed input / output highways) Is executed), the wavelength conversion elements are connected in order from the wavelength conversion element having the variable wavelength width on the short wavelength side, and switches are provided in the input unit and the output unit of each wavelength conversion element,
The input signal light (3-1, 3-2,.
.., 3-n) can be input, and an output signal light can be output from an arbitrary wavelength conversion element. Further, the output light of each wavelength conversion element can be input as the input light of the wavelength conversion element on the short wavelength side at the preceding stage so that the element on the long wavelength side can return to the element on the short wavelength side.

各入力ハイウエ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。The input signal of each input highway is a wavelength selection filter (2
-1, 2-2,..., 2-n), and each wavelength selection filter (2-1, 2-2,..., 2-n).
Is input to the group of wavelength conversion elements connected to. Then, through the switch, the selected optical signal (3-1, 3-2,...,
3-n) is input to the wavelength conversion element corresponding to the wavelength.
Since the wavelength conversion elements are connected in order from the short wavelength side, if the desired wavelength is longer than the wavelength of the input signal, the wavelength conversion element group connected at the subsequent stage sequentially turns to the desired wavelength. Repeat the conversion. If the desired wavelength is shorter than the wavelength of the input signal, the conversion is sequentially repeated by the wavelength conversion element group connected in the preceding stage until the desired wavelength is reached. When the desired wavelength is reached, the output signal of the wavelength conversion element is taken out via a switch, wavelength-multiplexed by the wavelength multiplexing device 5, and sent out again to the optical transmission line.

[Action]

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。The wavelength multiplexed signal transmitted through the optical fiber transmission line is input to the wavelength conversion switch 7 as a wavelength multiplexed input signal 1. In the wavelength conversion switch 7, first, the wavelength selection unit 2 decomposes the wavelength-multiplexed input signal 1 into individual wavelengths. The wavelength selection unit 2 includes a wavelength selection filter (2-1, 2-
2,..., 2-n).

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（８−１、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。Wavelength selection filters (2-1, 2-2, ..., 2-
n), the selected optical signals (3-1, 3-2,...)
., 3-n) are input to the wavelength conversion unit 4, and the wavelength conversion unit 4
Converts the wavelength of the selected optical signal (3-1, 3-2,..., 3-n) into a desired wavelength. The wavelength conversion unit 4 receives the selected optical signals (3-1, 3-2,..., 3-n) as input and converts them into wavelength conversion means (8-1, 8-2,..., 8-n). ). Each wavelength converting means (8-1, 8-2,..., 8)
-N) has a configuration in which a plurality of wavelength conversion elements are connected in multiple stages.

波長変換手段（８−１、８−２、・・・、８−ｎ）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。The details of the wavelength conversion means (8-1, 8-2,..., 8-n) will be described later. Wavelength converting means (8-1, 8-2,...)
., 8-n), the converted signal is collected by the wavelength multiplexing multiplexer 5, wavelength-multiplexed, and output from the wavelength conversion switch 7 as the wavelength multiplexed output signal 6. Is done.

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エ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。The arrangement of the plurality of wavelength conversion elements of the wavelength conversion means (8-1, 8-2,..., 8-n) includes the following three cases. First, in the case of one-to-one conversion for converting a signal of one wavelength into a signal of any one wavelength, a second
In the case of one-to-one or one-to-n conversion in which a signal of one wavelength is converted into a signal of one or n wavelengths, third, a wavelength division type communication path having a plurality of input / output highways is used. This is the case of one-to-one or one-to-n conversion in the case of configuration.

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。In the first case, the wavelength conversion means (8-1, 8-2,...)
.., 8-n) are input with fixed optical signals (3-1, 3-2,..., 3-n) having different wavelengths. Each wavelength converting means (8-1, 8-2,..., 8)
In the first stage of each wavelength conversion element group of -n), a wavelength conversion element having a variable wavelength width corresponding to the wavelength of the selected optical signal (3) input to each wavelength conversion means (8) is arranged. . In the next stage, two wavelength converters having a variable wavelength width on the short wavelength side and a longer wavelength side adjacent to the variable wavelength width of the wavelength converter in the first stage are connected in parallel.
The wavelength conversion element on the shorter wavelength side of the lower stage has a wavelength conversion element having an adjacent variable wavelength width on the shorter wavelength side, and the wavelength conversion element on the longer wavelength side of the second stage has a longer wavelength side. Adjacent wavelength conversion elements having variable wavelength widths are connected.

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、８−２、・・・、
８−ｎ）に入力され、所望の波長が得られるまで、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。Input selection optical signal (3-1, 3-2, ..., 3-n)
Are wavelength conversion means (8-1, 8-2,..., Respectively)
8-n), and sequentially repeats wavelength conversion to a subsequent stage until a desired wavelength is obtained. There is a switch for extracting an output signal at the output section of the wavelength conversion element at each stage, and a signal converted to a desired wavelength is extracted through this switch.
The output is output to the wavelength-multiplexed wave device 5.

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（８−１、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
るように構成しておく。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。Next, the second case (one-to-one and one-to-n wavelength conversion)
It is. In this case, each wavelength conversion means (8-1, 8-2,
, 8-n), the selected optical signals (3-1, 3-n) selected by the arbitrary wavelength selection filters (2-1, 2-2, ..., 2-n) of the wavelength selection unit 2. 2,..., 3-n). On the other hand, each wavelength conversion means (8-
1, 8-2,..., 8-n) are fixed,
It is configured so that signals of different wavelengths are output to the wavelength multiplexing wave device 5. That is, each wavelength converting means (8
-1, 8-2,..., 8-n), wavelength conversion elements corresponding to different wavelengths are arranged at the last stage of the wavelength conversion element group connected in multiple stages.

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。At the preceding stage, two wavelength converters having variable wavelength widths adjacent to the longer wavelength side and the shorter wavelength side of the variable wavelength width of the last wavelength converter are connected in parallel. Further, adjacent wavelength conversion elements having variable wavelength widths are connected as wavelength conversion elements from the previous stage to the first stage. That is, a wavelength conversion element having an adjacent variable wavelength width on the shorter wavelength side is connected to the previous wavelength conversion element on the shorter wavelength side of the two wavelength conversion elements on the front side of the final stage, and the shorter wavelength conversion elements are sequentially connected. The wavelength conversion element on the wavelength side is connected to the preceding stage. A wavelength conversion element having a variable wavelength width adjacent to the longer wavelength side is connected to a stage preceding the wavelength conversion element on the longer wavelength side, and the wavelength conversion elements on the longer wavelength side are sequentially connected to the preceding stage.

また、任意の波長の入力選択光信号（３−１、３−
２、・・・、３−ｎ）を受け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ておく。Also, an input selection optical signal (3-1, 3-
2,..., 3-n), a switch is provided at the input of each wavelength conversion element.

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
−ｉ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。Input signals of arbitrary wavelengths (3-1, 3-2,..., 3)
-N) is input to the wavelength conversion unit 4, the wavelength conversion unit 8 having the wavelength conversion element corresponding to the desired output wavelength as the last stage.
-Perform wavelength conversion using the i wavelength conversion element.
The wavelength conversion element 8-i is first input to the wavelength conversion element corresponding to the wavelength of the input signal, and sequentially performs wavelength conversion until reaching the final wavelength conversion element that obtains the desired wavelength. Then, the signal converted to the desired wavelength is output to the wavelength multiplexing device 5.

第３の場合（波長多重された複数の入出力ハイウエイ
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。In the third case (when performing one-to-one and one-to-n wavelength conversion in a wavelength division type communication channel accommodating a plurality of wavelength-multiplexed input / output highways), the wavelength selection filter (2-
1, 2-2,..., 2-n) are converted into signals of arbitrary wavelengths by the respective wavelength converting means (8-1, 8-2,.
−n).

各波長変換手段（８−１、８−２、・・・、８−ｎ）
は、それぞれ、一つ一つの入出力ハイウエイの光信号の
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。Each wavelength conversion means (8-1, 8-2, ..., 8-n)
Performs wavelength conversion of the optical signals of the input and output highways, respectively. Each wavelength conversion means (8-1, 8-
2,..., 8-n) connect the wavelength conversion elements in order from the wavelength conversion element having the variable wavelength width on the short wavelength side, and provide switches at the input and output sections of each wavelength conversion element. Input signal light (3-1, 3-
,..., 3-n) can be input, and an output signal light can be output from an arbitrary wavelength conversion element. Further, the output light of each wavelength conversion element can be input as the input light of the wavelength conversion element on the short wavelength side at the preceding stage so that the element on the long wavelength side can return to the element on the short wavelength side.

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。Wavelength selection filters (2-1, 2-2, ..., 2-
The signal of an arbitrary wavelength selected in n) is input to a wavelength conversion element corresponding to the wavelength of the signal. Since the wavelength conversion elements are connected in order from the short wavelength side, if the desired wavelength is longer than the wavelength of the input signal, the wavelength conversion element group connected at the subsequent stage sequentially turns to the desired wavelength. Repeat the conversion. If the desired wavelength is shorter than the wavelength of the input signal, the conversion is sequentially repeated by the wavelength conversion element group connected in the preceding stage until the desired wavelength is reached. When the desired wavelength is reached, the output signal of the wavelength conversion element is taken out via the switch and output to the wavelength multiplexing device 5.

〔Example〕

以下、第２図乃至第７図を参照しながら実施例を説明
する。The embodiment will be described below with reference to FIGS. 2 to 7.

第２図は、本発明の一実施例のシステム構成図であ
る。FIG. 2 is a system configuration diagram of one embodiment of the present invention.

波長λ₁〜λ_m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。
波長変換スイッチ20への入力は、波長λ₁〜λ_mの光信号
を波長多重した入力ハイウエイ21であり、出力は、波長
変換済みの波長λ₁〜λ_mの光信号を波長多重した出力ハ
イウエイ22である。波長λ₁〜λ_m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。Optical signals of wavelengths λ _{1 to} λ _m are wavelength-multiplexed and transmitted on an optical fiber transmission line. The wavelength multiplexed optical signal is wavelength-converted by the wavelength conversion switch 20, and an optical switching process is executed.
The input to the wavelength conversion switch 20 is an input highway 21 in which optical signals of wavelengths λ _{1 to} λ _m are wavelength-multiplexed, and the output is an output highway in which wavelength-converted optical signals of wavelengths λ _{1 to} λ _m are wavelength-multiplexed. 22. The call setting control unit 23 controls which wavelengths of the optical signals of the wavelengths λ _{1 to} λ _m are to be converted. The input to the call setting control unit 23 is a call request signal 24,
The call setting control unit 23 generates control information such as which signal of which wavelength is to be converted to which wavelength based on the input, and inputs the control information to the wavelength conversion switch 20 as control information.

波長変換スイッチ20は、入力ハイウエイ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25、
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、出力ハイウエイ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、・・・、27−ｍ）からな
る。The wavelength conversion switch 20 includes a splitter 25 for splitting the wavelength-multiplexed optical signal input from the input highway 21 into m signals.
And a wavelength selection filter group 26 for selecting the wavelength of the optical signal branched into m by the splitter 25, and a wavelength conversion element group 27 for converting the wavelength of the optical signal selected by the wavelength selection filter group 26 to another wavelength. , And a combiner 28 that wavelength-multiplexes the converted signals of each wavelength and outputs the resulting signal to the output highway 22. The wavelength selection filter group 26 includes a plurality of wavelength selection filters (26-1, 26-2,..., 26-m), and the wavelength conversion element group 27 includes a plurality of wavelength conversion elements connected in multiple stages. It consists of conversion elements (27-1, 27-2, ..., 27-m).

入力ハイウエイ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に信号に
変換するかに関する情報をもとに、波長選択フィルタ
（26−１、26−２、・・・、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。The wavelength-multiplexed optical signal input from the input highway 21 is split by the splitter 25 into m signals. The wavelength selection filters (26-1, 26-2,..., 26-m) are used based on information from the call setting control unit 23 regarding which wavelength signal is to be converted to which wavelength signal. To decompose the multiplexed signal, and wavelength-converted by wavelength conversion elements (27-1, 27-2,..., 27-m) composed of wavelength conversion elements connected in multiple stages.

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。FIG. 3 shows the wavelength conversion elements (27-1, 27-2,
, 27-m) is a relationship diagram of the input and output wavelength widths of the wavelength conversion elements connected in multiple stages.

今、波長λ_1,1〜λ_n,m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λ
_1,1〜λ_n,m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λ
_1,1〜λ_n,m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λ_1,1〜λ_n,m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。Now, it is assumed that converts the wavelength of the input optical signal to another wavelength in the wavelength range of λ _1,1 ~λ _{_n, m.} In the conventional method, this λ
The variable wavelength width of _{1,1 to} λ _{n, m} is covered by one wavelength conversion element W, and wavelength conversion is performed. In the present invention, this λ
The variable wavelength width of _{1,1 to} λ _{n, m} is divided into n small wavelength widths, and n wavelength conversion elements each having a variable wavelength width are connected in multiple stages, and as a whole, λ _{1 , 1 to} λ _{n, m} so that the wavelength can be arbitrarily converted.

すなわち、λ_1,1〜λ_1,m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λ_2,1〜λ_2,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W₁、W₂の隣接波長λ_1,mとλ_2,1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、W₂、・・・、W_nを多段に接続してλ_1,1〜
λ_n,mをカバーする。That is, the variable wavelength width of λ _{1,1 to} λ ₁ _{, m} is
It converted by W _1, which to convert the variable wavelength width of λ _2,1 ~λ _{2, m} adjacent the wavelength conversion element W _2. Here, the adjacent wavelengths λ _{1, m} and λ _2,1 of the two wavelength conversion elements W ₁ , W ₂ are the same wavelength.
In this manner, n wavelength conversion elements W ₁ , W ₂ ,..., W _n having adjacent variable wavelength widths are connected in multiple stages, and λ _1,1 .
cover λ _{n, m} .

例えば、波長λ_1,1の入力光信号を波長λ_3,4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λ_1,mの光信号に変換する。λ_1,m＝λ
_2,1であるから、波長変換素子W₁の後段に波長変換素子W
₂を接続しておくことによって、波長変換素子W₁の波長
λ_1,mの出力信号を波長変換素子W₂によってλ_2,m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
λ_2,mの出力光信号（λ_2,m＝λ_3,1）を、波長変換素子W
₃で波長λ_3,4に変換できる。For example, consider a case where an input optical signal of wavelength λ _1,1 is converted into an output optical signal of wavelength λ _3,4 . In this case, first converts the optical signal of the wavelength lambda _{1, m} in the wavelength conversion element W _1. λ _{1, m} = λ
Because it is _2,1, wavelength conversion element W downstream of the wavelength conversion element W ₁
By keeping connecting the _2, it can be converted into optical signals of lambda _{2, m} output signals of the wavelengths lambda _{1, m} of the wavelength conversion element W ₁ by the wavelength conversion element W _2. Further By connecting the wavelength conversion element W ₃ at the subsequent stage of the wavelength conversion element W _2, the lambda _{2, m} of the output optical signal of the wavelength conversion element _{_{W 2 (λ 2, m =}} λ 3,1), wavelength Conversion element W
_{At 3} the wavelength can be converted to λ _3,4 .

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。As described above, by connecting the adjacent wavelength conversion elements having variable wavelength widths in multiple stages, the wavelengths can be sequentially converted, and the input optical signal can be converted into an arbitrary wavelength.

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
イウエ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。Hereinafter, in the case of one-to-one wavelength conversion in which an input optical signal having a fixed wavelength is converted into an optical signal having an arbitrary wavelength (), and one wavelength or n types of wavelengths in which an input optical signal having an arbitrary wavelength is fixed In the case of one-to-one or one-to-n wavelength conversion for converting to an optical signal of (1), an input optical signal of an arbitrary wavelength for wavelength division multiplexing of a plurality of wavelength-multiplexed input highways is converted to an arbitrary wavelength. Alternatively, in the case of one-to-one or one-to-n wavelength conversion for converting into optical signals of n kinds of wavelengths ((3)), the configuration of the multi-stage connected wavelength conversion elements along FIGS. 4 to 6 respectively. Will be described.

第４図は、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（）の波長
変換スイッチの構成図である。FIG. 4 is a block diagram of a wavelength conversion switch in the case of one-to-one wavelength conversion for converting an input optical signal of a fixed wavelength into an optical signal of an arbitrary wavelength.

波長変換スイッチは、波長λ_1,1〜λ_n,m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。The wavelength conversion switch includes a splitter 41 that divides an input optical signal 40 in which signals of wavelengths λ _{1,1 to} λ _{n, m} are wavelength-multiplexed into optical signals corresponding to the number of wavelength multiplexing, and a wavelength that selects a wavelength of the input optical signal. A selector 42, a wavelength converter 43 for converting a wavelength, a coupler 44 for wavelength-multiplexing the converted optical signal and outputting it as an output optical signal 45
Consists of

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
W₁（λ_1,1〜λ_1,m）、W₂（λ_2,1〜λ_2,m）、・・・、W_n
（λ_n,1〜λ_n,m）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。In this case, the wavelength of the optical signal input to the wavelength conversion unit 43 is fixed, so that the wavelength selection unit 42 converts the optical signal split into optical signals of the wavelength multiplexing degree by the splitter 41 into a variable wavelength width.
W ₁ (λ _{1,1 to} λ ₁ _{, m} ), W ₂ (λ _{2,1 to} λ _{2, m} ), ..., W _n
_N wavelength selection filters Sλ (42-1, 42-2,..., 42-) which are allocated to signals having a wavelength width of (λ _{n, 1 to} λ _n, _m ).
n).

波長選択フィルタＳλで選択した光信号は波長変換部
43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。The optical signal selected by the wavelength selection filter Sλ is converted by a wavelength conversion unit.
Entered in 43. The wavelength conversion unit 43 has a configuration in which a plurality of wavelength conversion elements are connected in multiple stages.

波長選択部42−１によって選択されたλ_1,1〜λ_1,m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W₁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46−１
−１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43−１−２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−
１−３というように第ｎ段目の波長変換素子43−１−ｎ
まで、ｎ個の波長変換素子を接続する。For the wavelength of the optical signal lambda _{1, 1} to [lambda] _{1, m} selected by the wavelength selecting unit 42-1, are first inputted to the wavelength converting element 43-1-1 variable wavelength width W _1. The wavelength conversion element 43-1-1 is capable of converting input optical signals into a wavelength within the range of the variable wavelength width W _1. The output of the wavelength conversion element 43-1-1 is the switch 46-1.
-1 is connected to the next wavelength conversion element 43-1-2. The wavelength conversion element 43-1-2 is a wavelength conversion element 43-1-1.
With variable wavelength width W ₂ that is adjacent to the variable wavelength width W ₁ of 1. Furthermore, the wavelength converting element in the third stage with a variable wavelength width W ₃ 43-
1-3, the n-th wavelength conversion element 43-1-n
Up to n wavelength conversion elements.

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。A switch is arranged between adjacent wavelength conversion elements. The switch switches the input of the signal to the next-stage wavelength conversion element and the input of the output signal of the previous-stage wavelength conversion element to the coupler 44.

例えば、波長λ_1,1の入力信号を波長λ_3,4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λ_1,1
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λ_1,m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W₂の最長波長λ_2,mに変換さ
れ、スイッチ46−１−２を介して第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λ_3,4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λ_2,m）を波長λ_3,4
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。For example, when converting the input signal of the wavelength λ _1,1 to the wavelength λ _3,4 , the λ _1,1 selected by the wavelength selection filter 42-1 is used.
Is input to the wavelength conversion element 43-1-1 (variable wavelength width W ₁ ), and is first converted into the longest wavelength λ _{1, m} of the variable wavelength width W ₁ . The converted signal is input to the second stage of the wavelength conversion element via the switch 46-1-1 43-1-2 (variable wavelength width W _2), again, the longest wavelength lambda ₂ of the variable wavelength width W ₂ _{, m} and input to the third-stage wavelength conversion element 43-1-3 (variable wavelength width W ₃ ) via the switch 46-1-2. Since the desired wavelength λ _3,4 is within the range of the variable wavelength width W ₃ , the wavelength conversion element 43-1-3 converts the input signal (wavelength λ _{2, m} ) to the wavelength λ _3,4
And output. Since the conversion to the desired wavelength has been completed, the output signal is input to the coupler 44 via the switch 46-1-3.

波長選択部42−２によって選択されたλ_2,1〜λ_2,mの
波長の光信号の場合は、波長変換部43の初段にはλ_2,1
〜λ_2,mを可変波長幅とする（W₂）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。In the case of an optical signal having a wavelength of λ _2,1 to λ _{2, m} selected by the wavelength selection unit 42-2, λ _2,1
A wavelength conversion element (W ₂ ) having a variable wavelength width of ~ λ _{2, m} is arranged. Then, it is connected to the next-stage wavelength conversion element via the switch 46-2-1.

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（W₃、W₄、・・・、W_n-1の場合も同様）。すな
わち、W₁とW₃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）。In the case of the variable wavelength width W ₂ is adjacent variable wavelength width is present twice _{_{(W 3, W 4, ···}} , in the case of W _n-1 the same). That is, W ₁ and W _3. Therefore, in the second stage, the wavelength conversion element 43-2-2 (variable wavelength width W ₁ ) and the wavelength conversion element 43-2-2
3 (variable wavelength width W ₃ ) are connected in parallel. (If the first stage is a wavelength conversion element having a variable wavelength width W ₃ , the second stage has a variable wavelength width W ₂ and a variable wavelength width W _4. And two wavelength conversion elements adjacent to the first variable wavelength width on the short wavelength side and the long wavelength side are connected in parallel).

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W₁）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。That is, the switch 46-2-1 connected to the first-stage wavelength conversion element 43-2-1 (variable wavelength width W ₂ ) outputs the output of the wavelength conversion element 43-2-1 to the coupler 44. To the wavelength conversion element 43-2-2 (variable wavelength width W ₁ ), and to the wavelength conversion element 43-2-2 (variable wavelength width W ₃ ).

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。In the third and subsequent stages, a wavelength conversion device on the shorter wavelength side is connected to the wavelength conversion device on the shorter wavelength side in the second stage via a switch, and the wavelength conversion device on the longer wavelength side in the second stage is connected. Connects a wavelength conversion element on the longer wavelength side via a switch.

２段目の波長変換素子43−２−２（可変波長幅W₁）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W₁）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。In the case of the second-stage wavelength conversion element 43-2-2 (variable wavelength width W ₁ ), there is no adjacent wavelength on the short wavelength side.
The output of the wavelength conversion element 43-2-2 (variable wavelength width W ₁ ) is input to the coupler 44. On the other hand, in the case of the wavelength conversion element 43-2-3 (variable wavelength width W ₃ ), since the wavelength adjacent to the longer wavelength side exists, the output of the wavelength conversion element 43-2-3 is set to the switch 46-2. -3 wavelength conversion element at the next stage (third stage)
43-2-4 (variable wavelength width W ₄ ).
The wavelength conversion elements 43-2-5, 43-2-6,..., 43-2-6-1 having a variable wavelength width W adjacent to the long wavelength side up to the first stage.
n is connected.

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。A switch is placed between adjacent wavelength conversion elements, and performs switching to determine whether the output of the preceding wavelength conversion element is to be input to the next wavelength conversion element or to the coupler 44.

例えば、波長λ_2,5の信号を短波長側の波長λ_1,3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λ_2,5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λ_2,1（＝λ_1,m）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43−２−２（可変波長幅W₁）に入力する。波長変
換素子変換素子43−２−２（可変波長幅W₁）で波長λ
_1,3に変換した後、出力を結合器44へ渡す。For example, when converting the signal of wavelength λ _2,5 to the wavelength λ _1,3 on the short wavelength side, the signal of wavelength λ _2,5 selected by the wavelength selection filter 42-2 is first converted to the wavelength conversion element 43-2. -1 (variable wavelength width W ₂ ), and converts it into the adjacent wavelength λ _2,1 (= λ _{1, m} ) on the short wavelength side, and converts the converted signal through the switch 46-2-1 to the wavelength conversion element 43-2. -2 (variable wavelength width W ₁ ). Wavelength conversion element 43-2-2 (variable wavelength width W ₁ )
After conversion to _1,3 , the output is passed to combiner 44.

一方、波長λ_2,5の信号を同一可変波長幅内の波長、
例えばλ_2,1に変換する場合には、波長λ_2,5の信号を波
長変換素子43−２−１（可変波長幅W₂）でλ_2,1に変換
し、スイッチ46−２−１を介して結合器44へ出力すれば
よい。On the other hand, signals of wavelengths λ _2,5 are
For example when converting a lambda _2,1 converts the signal of the wavelength lambda _{2, 5} in the wavelength conversion element 43-2-1 (variable wavelength width W ₂₎ at lambda _2,1, switches 46-2-1 May be output to the combiner 44 via.

波長λ_2,5の信号を長波長側の信号、例えばλ_4,2に変
換する場合には、初段で可変波長幅W₂の最長波長λ_2,m
（＝λ_3,1）に変換する。λ_4,2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λ_3,m（＝λ_4,1）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λ_3,mの信号をλ_4,2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。When converting the signal of the wavelength λ _{2,5 to} a signal on the long wavelength side, for example, λ _4,2 , the longest wavelength λ _{2, m} of the variable wavelength width W ₂ is used in the first stage.
(= Λ _3,1 ). Since λ _4,2 is a wavelength within the variable wavelength width W ₄ , the wavelength conversion element 43-2-3 (variable wavelength width
W ₃ ) is converted into the longest wavelength λ _{3, m} (= λ _4,1 ) and input to the third-stage wavelength conversion element 43-2-4 (variable wavelength width W ₄ ).
The wavelength conversion element 43-2-4 converts the signal of λ _{3, m} into the wavelength of λ _4,2 and inputs the same to the coupler 44 via the switch 46-2-4.

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λ_n,1〜λ_n,mの波長が選択された場合に
は、長波長の可変波長幅をもつ波長変換素子から順に
（W_n、W_n-1、・・・、W₁）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。When the wavelength selector 42-n selects the wavelength of the longest variable wavelength range λ _{n, 1 to} λ _n _{, m} of the wavelength conversion switch, the wavelength conversion elements having the variable wavelength width of the long wavelength are sequentially (W _n , W _n−1 ,..., W ₁ ) Connect a wavelength conversion element. A switch (46-n-1,...) Is provided between adjacent wavelength conversion elements.
., 46-n- (n-1)), and by the switch,
It is possible to select whether to input the output of the wavelength conversion element at the preceding stage to the wavelength conversion element at the next stage or to input to the coupler.

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。As described above, adjacent wavelength conversion elements are connected in multiple stages in order, and an output signal is distributed by placing a switch between the wavelength conversion elements, thereby converting a fixed wavelength input optical signal to a signal of an arbitrary wavelength. Will be possible.

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。FIG. 5 shows the configuration of a wavelength conversion switch in the case of converting an input optical signal of an arbitrary wavelength into a fixed wavelength (one wavelength or n wavelengths) and performing one-to-one or one-to-n wavelength conversion. FIG.

波長変換スイッチは、波長λ_1,1〜λ_n,mの信号が波長
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。The wavelength conversion switch includes a splitter 51 that divides an input optical signal 50 in which signals of wavelengths λ _{1,1 to} λ _{n, m} are wavelength-multiplexed into optical signals corresponding to the number of wavelength multiplexing, and a wavelength that selects a wavelength of the input optical signal. A selecting unit 52, a wavelength converting unit 53 for converting a wavelength, a coupler 54 for wavelength-multiplexing the converted optical signal and outputting the multiplexed optical signal as an output optical signal 55
Consists of

の場合、波長変換部53に入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、λ_1,1〜λ_1,m（W₁）、λ
_2,1〜λ_2,m（W₂）、・・・、λ_n,1〜λ_n,m（W_n）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側にスイッチを配
置する。In this case, the wavelength of the optical signal input to the wavelength conversion unit 53 is arbitrary, and the wavelength of the output signal of the wavelength conversion unit 53 is fixed. Therefore, the signal input to the coupler 54 is λ _{1,1 to} λ ₁ _{, m} (W ₁ ), λ
_{2,1 to} λ _{2, m} (W ₂ ),..., Λ _{n, 1 to} λ _{n, m} (W _n ) are fixed to n wavelength widths. On the other hand, since the wavelength of the input signal is arbitrary, a switch is arranged on the input side of the wavelength conversion elements connected in multiple stages so that the input signal can be input to any wavelength conversion element.

所望の出力信号波長がλ_1,1〜λ_1,m（W₁）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53−１−１
（可変波長幅W_n）、波長変換素子53−１−２（可変波長
幅W_n-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。If the desired output signal wavelength is λ _1,1 to λ ₁ _{, m} (W ₁ ), connect wavelength conversion elements having a variable wavelength width of a long wavelength in order from the first stage, and connect them to the input section of each wavelength conversion element. Place the switch. That is, in order from the first stage, the wavelength conversion elements 53-1-1
(Variable wavelength width W _n ), wavelength conversion element 53-1-2 (variable wavelength width W _n-1 ),..., Wavelength conversion element 53-1- (n-1)
(Variable wavelength width W _2), connects the wavelength converting element 53-1-1 and (variable wavelength width W _1). Then, switches (56-1-1, 56-1-2,..., 56
-1- (n-1)).

例えば、入力光信号の波長がλ_n-1,3であり、これを
波長λ_1,5に変換する場合には、入力光信号はλ_n-1,3が
含まれる可変波長幅W_n-1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
W_n-1）に入力された信号は、最終的に波長λ_1,5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W_n-1の最短波
長λ_n-1,1（＝λ_n-2,m）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λ_2,1（＝λ_1,m）の信
号を波長λ_1,5に変換し、変換済の出力信号が結合器54
に入力される。For example, when the wavelength of the input optical signal is λ _n-1,3 and the wavelength is converted into the wavelength λ _1,5 , the input optical signal has a variable wavelength width W _n− including λ _n-1,3. First, it is input to _one wavelength conversion element 53-1-2. At this time, the wavelength conversion element 53-1-1 is switched via the switch 56-1-1 and the switch 56-1-2.
2 is input. Wavelength conversion element 53-1-2 (variable wavelength width
The signal input to W _n-1 ) is sequentially converted to a shorter wavelength side in order to finally convert to a wavelength λ _1,5 . First, the wavelength conversion element 53-1-2 converts the wavelength into the shortest wavelength λ _n-1,1 (= λ _{n-2, m} ) of the variable wavelength width W _n-1 , and the next-stage wavelength conversion element
53-1-3 and converted to the shortest wavelength.
Finally, the wavelength conversion element 53-1-n converts the signal of λ _2,1 (= λ _{1, m} ) to the wavelength of λ _1,5 ,
Is input to

また、所望の出力信号波長がλ_2,1〜λ_2,m（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W₁）、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。When the desired output signal wavelength is λ _2,1 to λ _{2, m} (W ₂ ), the variable wavelength width of the last-stage wavelength conversion element 53-2-n becomes W ₂ . Then, on the front, the wavelength conversion element of the shorter wavelength side 53-2- (n-1) (variable wavelength width W _1), and the wavelength conversion element having a longer wavelength side 53-2- (n-2)
(Variable wavelength width W ₃ ) are connected in parallel.

所望の変換波長が可変波長幅W₂、W₃、・・・、W_n-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。When the desired conversion wavelength is a wavelength within the range of the variable wavelength widths W ₂ , W ₃ ,..., W _n−1 , generally, the variable wavelength width of the final-stage wavelength conversion element is provided before the final stage. Are connected in parallel to two wavelength conversion elements having variable wavelength widths on the short wavelength side and the long wavelength side. And the wavelength conversion element on the shorter wavelength side, the wavelength conversion element on the shorter wavelength side toward the pre-stage direction,
To the wavelength conversion element on the long wavelength side, a wavelength conversion element on the longer wavelength side is connected toward the front stage.

各波長変換素子の入力側にスイッチ（56−２−１、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。Switches (56-2-1, 56) are connected to the input side of each wavelength conversion element.
2-2,..., 56-2- (n-2)), an input optical signal can be input to an arbitrary wavelength conversion element.

所望の出力信号波長がλ_n,1〜λ_n,mの範囲の場合に
は、最終段から前段方向に可変波長幅W_n、W_n-1、・・
・、W₁の順に波長変換素子を接続し（53−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。If the desired output signal wavelength is in the range of λ _{n, 1} to λ _n, _m , the variable wavelength widths W _n , W _n−1 ,.
· Connects the wavelength converting element in the order of _{W 1 (53-n-n} , 53-
n- (n-1),..., 53-n-1), a switch is arranged at the input part of each wavelength conversion element, and an input signal can be input to an arbitrary wavelength conversion element.

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。By thus connecting the wavelength conversion element and the switch in multiple stages, an input optical signal of an arbitrary wavelength can be converted into a fixed or n fixed wavelengths.

例えば、この波長変換スイッチを使って、波長λ_4,5
の入力信号を波長λ_2,3に変換する１対１の波長変換
や、波長λ_4,5の入力信号を波長λ_1,1、λ_2,1、・・
・、λ_n,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。For example, using this wavelength conversion switch, the wavelength λ _4,5
One-to-one wavelength conversion for converting an input signal of wavelength λ _2,3 to an input signal of wavelength λ _4,3, and converting an input signal of wavelength λ _4,5 to wavelengths λ _1,1 , λ _2,1 ,.
, Λ _{n, 1} is capable of one-to-n wavelength conversion for conversion to n wavelengths.

第６図は、波長多重した複数の入力ハイウエイの波長
分割交換を対象として、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。FIG. 6 is a diagram showing a one-to-one or one-to-n conversion of an input optical signal of an arbitrary wavelength into an optical signal of an arbitrary one or n types of wavelengths for wavelength division multiplexing of a plurality of wavelength-multiplexed input highways. FIG. 3 is a configuration diagram of a wavelength conversion switch in the case of wavelength conversion of FIG.

波長変換スイッチは、波長λ_1,1〜λ_n,m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。The wavelength conversion switch includes a splitter 61 that divides an input optical signal 60, in which signals of wavelengths λ _{1,1 to} λ _{n, m} are wavelength-multiplexed, into optical signals corresponding to the number of wavelength multiplexing, and a wavelength that selects the wavelength of the input optical signal. A selector 62, a wavelength converter 63 for converting the wavelength, a coupler 64 for wavelength-multiplexing the converted optical signal and outputting it as an output optical signal 65
Consists of

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W₁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63−２、
・・・、最終段が可変波長幅W_nをもつ波長変換素子63−
ｎである。In this case, the wavelength of the optical signal input to the wavelength conversion unit 62 is arbitrary, and the wavelength of the optical signal output from the wavelength conversion unit 62 is also arbitrary. Therefore, as the wavelength conversion elements of the wavelength conversion switch, adjacent wavelength conversion elements having a variable wavelength width may be connected from the short wavelength side to the long wavelength side in order from the first stage. That wavelength conversion element 63 first stage has a variable wavelength width W ₁
-1, a wavelength conversion element 63-2 next stage has a variable wavelength width W _2,
..., the wavelength conversion element final stage with variable wavelength width W _n 63-
n.

そして、入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、・・・、ｎ−１）の入力部にはスイッチ
66−ｋ−Ｉ、出力部にはスイッチ66−ｋ−Ｏを配置す
る。Then, in order to set both the input wavelength and the output wavelength to arbitrary wavelengths, switches are provided at the input unit and the output unit of each wavelength conversion element. That is, each wavelength conversion element 63-k
(K = 1, 2,..., N-1)
A switch 66-kO is arranged at the output section.

入力部のスイッチ66−ｋ−Ｉ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）−
Ｉ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−ｋ−Ｏは、該波長変換素子63−ｋの
出力信号を結合器64へ受け渡すか、あるいは次段の波長
変換素子63−（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。The input switch 66-ki is connected to the wavelength conversion element 63-
Input a signal to k or use a wavelength conversion element 63
-Switch 66- (k + 1)-at the input of (k + 1)-
A switch for determining whether to send a signal to I. On the other hand, the switch 66-kO of the output unit passes the output signal of the wavelength conversion element 63-k to the coupler 64, or inputs the output signal to the next-stage wavelength conversion element 63- (k + 1), or This is a switch for determining whether to input to the wavelength conversion element 63- (k-1) in the preceding stage.

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λ_4,5の信号を任意の波
長、例えばλ_7,8の信号に変換する１対１の波長変換
や、任意の波長、例えば波長λ_4,5の信号をλ_1,1、λ
_2,1、・・・、λ_n,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、複数の入力ハイウエ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。By configuring the wavelength conversion switch in this manner, one-to-one wavelength conversion for converting a signal of an arbitrary wavelength, for example, a signal of wavelength λ _4,5 to an arbitrary wavelength, for example, a signal of λ _7,8 , or an arbitrary wavelength, For example, signals of wavelengths λ _4,5 are converted to λ _1,1 , λ
_It is possible to perform a one-to-n wavelength conversion for converting into signals of n wavelengths of _2,1 ,..., Λn _{, 1} . Since the wavelength of the input signal can be set arbitrarily, a wavelength conversion switch for optical switching using a plurality of input highways as inputs can be configured.

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。FIG. 7 shows the wavelength multiplexing degree n = about the wavelength conversion switch in each case described in FIGS. 4 to 6.
FIG. 7 is a configuration diagram of a wavelength conversion switch when 7 is set.

第７図（ａ）は、波長変換素子の入出力波長の関係図
である。FIG. 7A is a diagram showing the relationship between the input and output wavelengths of the wavelength conversion element.

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W₁（λ₁〜λ₃）、可変波長幅W
₂（λ₃〜λ₅）、可変波長幅W₃（λ₅〜λ₇）の３個の波
長変換素子を使用する。The multiplexed wavelengths are λ ₁ , λ ₂ ,..., Λ _7, and the variable wavelength width W ₁ (λ _{1 to} λ ₃ ) and the variable wavelength width W
_{2 (λ} ₃ _~λ _5), uses three wavelength conversion element of the variable wavelength width _{_{_{W 3 (λ 5 ~λ 7)}}} .

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。FIG. 6B is a configuration diagram of a wavelength conversion switch in the case of, that is, when the wavelength of the input optical signal is fixed and the output signal wavelength is an arbitrary one-to-one wavelength modulation.

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W₁、
W₂、W₃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。First, an input optical signal obtained by wavelength multiplexing signals of wavelengths λ _{1 to} λ ₇
70 is split into seven signals by a splitter 71, and a variable wavelength width W ₁ ,
Wavelength selection filter for selecting W _2, W ₃ 72-1,72-
2. Apply to 72-3. The wavelength-selected optical signal is input to the wavelength converter, the output of the wavelength converter is wavelength-multiplexed by the coupler 74, and output as an output optical signal 75.

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W₁、W₂、W₃（73−１−１、73−１−
２、73−１−３）の順に接続し、波長変換素子W₁とW₂の
間、およびW₂とW₃の間に光スイッチ（76−１−１、76−
１−２）を配置する。For signals of wavelengths λ ₁ and λ ₂ corresponding to the variable wavelength width W ₁ , the wavelength conversion elements are set to W ₁ , W ₂ , W ₃ (73-1-1, 73-1-
Connect to the order of 2,73-1-3), an optical switch between the between the wavelength conversion element W ₁ and W _2, and W ₂ and W ₃ (76-1-1,76-
1-2) is arranged.

このように波長変換素子および光スイッチを配置する
ことにより、波長λ₁、λ₂の信号を波長λ₁〜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74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W₁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。By thus arranging the wavelength converting element and the optical switch, capable of converting the wavelength lambda _1, lambda ₂ signal to any signal wavelength lambda ₁ to [lambda] _7. That is, the desired wavelength is in the case of lambda ₁ or lambda ₂ takes the output of the first stage of the wavelength conversion element W ₁ via the optical switch 76-1-1 is inputted to the combiner 74. Also, if desired wavelength is lambda ₃ to [lambda] _5, first, converts the wavelength of the input signal to the lambda ₃ in the first stage of the wavelength conversion element W _1,
Via the optical switch 76-1-1 converted to the desired wavelength of lambda ₃ to [lambda] ₅ in the next stage of the wavelength conversion element W _2. And optical switch 76
The output is taken out via -1-2 and input to the combiner 74. Finally desired wavelength lambda _6, in the case of lambda ₇ is the wavelength of the input signal in the wavelength conversion element W ₂ of the second stage is converted into lambda _5, via the optical switches 76-1-2 this signal Wavelength conversion element W ₃
Fill in the desired wavelength is the wavelength conversion element W ₃ lambda ₆ or lambda ₇
Convert to

入力信号の波長が可変波長幅W₂に相当するλ₃〜λ₅の
波長の場合には、該可変波長幅W₂の波長変換素子73−２
−１を初段に置く。次段には、可変波長幅W₂に隣接する
可変波長幅W₁およびW₃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に入力するか、次段の波長変換素子
（W₁またはW₃）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（W₁ま
たはW₃）の入力部には、W₁とW₃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。In the case of the wavelength of lambda ₃ to [lambda] ₅ which wavelength corresponds to the variable wavelength width W ₂ of the input signal, the variable wavelength width W ₂ of the wavelength conversion element 73-2
Put -1 in the first row. The next stage, the variable wavelength width W ₁ and W ₃ of the wavelength conversion element adjacent to the variable wavelength width W ₂ 73-2-2,73-
2-3 are connected in parallel. The output side of the wavelength conversion element W _2, enter the output to combiner 74, to determine whether to enter the next stage in the wavelength converting element (W ₁ or W ₃₎ switches 76-2
Insert -1. Further, the input portion of the wavelength conversion element of the second stage (W ₁ or W _3), the switch 76-2-2 to determine inputting a signal to either of the wavelength conversion element of W ₁ and W ₃ insert.

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〜λ₅の入力信号をλ₁〜λ₇の任意の
波長の信号に変換できる。By connecting the wavelength conversion element and the switch in this manner, an input signal of wavelengths λ ₃ to λ ₅ can be converted to a signal of any wavelength of λ ₁ to λ ₇ .

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W₃、W₂、W₁の順に接続し、波長変換素子W₃と
W₂間、および、W₂とW₁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。For input signals of wavelengths λ ₆ and λ ₇ , wavelength conversion elements are connected in order of W ₃ , W ₂ , and W ₁ , and wavelength conversion elements W ₃ and
Between W _2, and, and optical switches 76-3-1 between W ₂ and W ₁
Insert 76-3-2. As a result, input signals of wavelengths λ ₆ and λ ₇ can be converted into signals of arbitrary wavelengths of λ ₁ to λ ₇ .

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。FIG. 1C is a configuration diagram of a one-to-one or one-to-n wavelength conversion switch in which the input signal wavelength is arbitrary and the output signal wavelength is fixed.

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。In this case, since the output signal wavelength is fixed, the wavelength of the signal input to the coupler 74 is fixed. For this reason, a wavelength conversion element having a fixed variable wavelength width is arranged as the last wavelength conversion element of the wavelength conversion unit.

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（93−１−
２）、初段に波長変換素子W₃（93−１−１）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）。That is, at the last stage of the wavelength conversion switch that obtains output signals of wavelengths λ ₁ and λ _2, a wavelength conversion element 93 having a variable wavelength width W ₁ is provided.
-1-3, and the wavelength conversion element W ₂ (93-1-
2), to connect the wavelength conversion element W ₃ in the first stage (93-1-1). Then, an optical switch is arranged at the input part of each wavelength conversion element so that an input signal of an arbitrary wavelength can be input to the wavelength conversion element (96-1-1 and 96-1-2).

また、波長λ₃〜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W₃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W₂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。In order to obtain output signals of wavelengths λ _{3 to} λ ₅ , a wavelength conversion element W ₂ (93-2-2) is placed at the last stage. And connecting the wavelength conversion element 93-2-1,93-2-3 with variable wavelength width W ₁ and W ₃ adjacent to the variable wavelength width W ₂ in the preceding stage in parallel. Then, any such input signal wavelengths can be input to the wavelength conversion element, an optical switch 96-2-1 to the input of the input section and the wavelength of the wavelength conversion element W ₂ conversion element W ₁ and W _3,
Put 96-2-2.

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（93−３−３）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W₁を接続する。また、波長変換素子W₁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。Finally, in order to obtain output signals of wavelengths λ ₆ and λ ₇ , the wavelength conversion element W ₃ (93-3-3) is placed at the last stage. And
The wavelength conversion element W ₂ is connected to the preceding stage, and the wavelength conversion element W ₁ is connected to the preceding stage. Further, the optical switch 96-3-1 to an input of the wavelength conversion element W _1, placing the optical switch 96-3-2 to an input of the wavelength conversion element W _2.

光スイッチ96−３−１は、入力信号を波長変換素子W₁
に入力するか、次段以降の波長変換素子に入力するかを
決定する光スイッチである。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
スイッチである。Optical switches 96-3-1, the wavelength converting an input signal element W ₁
This is an optical switch that determines whether the signal is input to the second or subsequent wavelength conversion element. Also, the optical switch 96-3-
2 is an optical switch that determines whether an input signal inputted from the optical switch 96-3-1 to either of the wavelength conversion element W ₂ and W _3.

以上のように波長変換素子および光スイッチを接続す
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W₁（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（93−３−２）によって波長λ
₅に変換され、さらに波長変換素子W₃（93−３−３）に
よって波長λ₆に変換される。By connecting the wavelength conversion element and the optical switch as described above, an input signal of an arbitrary wavelength can be converted to a desired wavelength. For example, in the case of one-to-one wavelength conversion for converting the lambda ₂ of the input signal to the lambda _6, the wavelength converting element W ₁ (93 outputs of the wavelength selective filter 72-3 via the optical switch 96-3-1
-3-1) and converted to a wavelength λ ₃ , and then the signal is converted to a wavelength λ ₃ by a wavelength conversion element W ₂ (93-3-2).
₅ and further converted to a wavelength λ ₆ by the wavelength conversion element W ₃ (93-3-3).

また、例えば、λ₂の入力信号をλ₁〜λ₇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96−１
−３、96−１−２を介して波長変換素子W₁（93−１−
１）に入力され、波長λ₁、λ₂に変換され、出力信号λ
₃〜λ₅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W₁（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W₂（93−２−１）で
λ₃〜λ₅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W₁
（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W₂（93−３−２）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（93−３−１）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。Further, for example, a one-to-n conversion that converts an input signal of λ ₂ into λ ₁ to λ ₇ is also possible with the wavelength conversion switch having this configuration. That is, for the output signals λ ₁ and λ ₂ , the output signal (wavelength λ ₂ ) of the selection filter 72-1 is changed to the optical switch 96-1.
-3 and 96-1-2, the wavelength conversion element W ₁ (93-1-
1), converted into wavelengths λ ₁ and λ ₂ , and output signal λ
₃ For to [lambda] ₅ is the output signal of the selective filter 72 - wavelength converting element W ₁ (wavelength lambda ₂₎ via an optical switch 96-2-1 and 96-2-2 (93-2-2) is input, after being converted into the wavelength of lambda _3, is converted to the wavelength of lambda ₃ to [lambda] ₅ in the wavelength conversion element W ₂ (93-2-1). The output signals λ ₆ and λ ₇
With respect to the wavelength conversion element W _1, the output signal (wavelength λ ₂ ) of the selection filter 72-3 is transmitted through the optical switch 96-3-1.
(93-3-3), is converted to a wavelength λ ₃ , is then input to a wavelength conversion element W ₂ (93-3-2), is converted to a wavelength λ ₅ , and is further converted to a wavelength conversion element W ₃ ( In 93-3-1), it is converted into wavelengths of λ ₆ and λ ₇ . By doing this,
One-to-n wavelength conversion is possible.

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。FIG. 4D is a configuration diagram of the wavelength conversion switch in the case of, that is, when both the input signal and the output signal are arbitrary.

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75として
出力する。As in the case of FIGS.
After splitting into optical signals corresponding to the wavelength multiplexing degree at 71, each of the split optical signals is wavelength-selected by a wavelength selection filter 72.
After the wavelength of the selected optical signal is converted by the wavelength conversion element, the wavelength is multiplexed again by the coupler 74 and output as the output optical signal 75.

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
W₁、W₂、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
イッチを置く。波長変換素子W₁の入力部には光スイッチ
106−１−１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（W₂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W₁の出力部には光スイッチ106−１−Ｏ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。In the case of, since both input and output signal wavelengths are arbitrary, the wavelength conversion elements are
W _1, W _2, connected to the order of W ₃ (103-1,103-2,103-
3). Optical switches are placed at the input and output of each wavelength conversion element. The optical switch in the input portion of the wavelength conversion element W ₁
Place 106-1-1, enter an input signal to the wavelength conversion element W _1, or following stages of the wavelength converting element (W ₂ or
The switch to determine whether the input to the W _3). Further, the output portion of the wavelength conversion element W ₁ Place the optical switch 106-1-O, or an output of the wavelength conversion element W ₁ to coupler 74, or to enter the next stage in the wavelength conversion element W ₂ Switch.

波長変換素子W₂の入力部には光スイッチ106−２−Ｉ
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−O1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W₁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−O2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。Optical switches 106-2-I on the input of the wavelength conversion element W ₂
It was placed, either an input signal to the wavelength conversion element W _2, and a switch that determines when to send the next stage of the wavelength conversion element. On the output side, first, an optical switch 106-2-O1 is placed.
A switch for determining whether to feed back the output signal of the wavelength conversion element W ₂ in the wavelength conversion element W ₁ of the preceding stage. If not return, enter the coupler 74 in the next optical switch 106-2-O2, to determine whether the input to the next stage of the wavelength conversion element W _3.

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−Ｉおよび106−３−Ｏを置く。光スイッ
チ106−３−Ｉ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−Ｏ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。Input of the wavelength conversion element W _3, to the output unit, placing each optical switch 106-3-I and 106-3-O. Optical switches 106-3-I is a switch for determining whether to enter an output signal of the selective filter 72 in the wavelength conversion element W _3,
Optical switches 106-3-O can either feeds back the output signal of the wavelength conversion element W ₃ on the wavelength conversion element W ₂ of the previous stage is a switch that determines whether the input of the combiner 74.

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。By configuring the wavelength conversion switch in this way,
It is possible to convert an input signal of an arbitrary wavelength into an arbitrary wavelength.

例えば、波長λ₁の波長をλ₂〜λ₇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。For example, it converts the wavelength of the wavelength lambda ₁ or the wavelength of lambda ₂ to [lambda] _7, or all. The former is one-to-one wavelength conversion, and the latter is one-to-n wavelength conversion.

入力信号の波長がλ₁あるいはλ₂の場合は、波長変換
素子W₁にまず入力される。出力波長をλ₁あるいはλ₂と
する場合には、光スイッチ106−１−Ｏ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W₁で波長をλ₃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λ₅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。If the wavelength of the input signal is lambda ₁ or lambda ₂ is first input to the wavelength conversion element W _1. When the output wavelength is λ ₁ or λ ₂ , the output is input to the coupler 74 via the optical switch 106-1-O. On the other hand, in case of converting the output wavelength lambda ₃ to [lambda] ₅ immediately, obtained by converting the wavelength into lambda ₃ in the wavelength conversion element W _1, and input to the wavelength conversion element W _2, the wavelength of lambda ₃ to [lambda] ₅ Conversion And outputs the result to the combiner 74. Further, when converting the output signal wavelength lambda ₆ or lambda ₇ is a signal inputted to the wavelength converting element W ₂ is input to the wavelength conversion element W ₃ after having converted the wavelength lambda _5, the wavelength converting element W ₃ converting the wavelength lambda ₆ or lambda _7.

一方、入力波長がλ₃〜λ₅の場合、あるいはλ₆、λ₇
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イ
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。On the other hand, when the input wavelength is λ ₃ to λ ₅ , or λ ₆ , λ ₇
In the case of
W ₂ is input to the wavelength conversion element W ₃ . When the desired output is a wavelength on the short wavelength side, the wavelength is converted back to the preceding wavelength conversion element via the optical switch. When converting the wavelength to the longer wavelength side, a signal is input to a subsequent wavelength conversion element and converted.

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。Employing the three types of wavelength conversion switch configuration described above enables wavelength conversion in all cases.

〔The invention's effect〕

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。According to the present invention, by configuring a wavelength conversion switch by connecting wavelength conversion elements having different variable wavelength widths in multiple stages, it is possible to increase the variable wavelength width as a whole, and to increase the wavelength multiplicity. Will be possible. Further, the variable wavelength width of each wavelength conversion element connected in multiple stages can be small, that is, required characteristics of each wavelength conversion element can be relaxed. A large-scale wavelength conversion switch can be configured by connecting multiple wavelength conversion elements with loose required characteristics.

[Brief description of the drawings]

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）−
波長選択部（固定））、第６図は本発明の原理図（３）（波長選択部（任意）−
波長選択部（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．FIG. 1 is a block diagram of the present invention, FIG. 2 is a system configuration diagram of one embodiment, FIG. 3 is a diagram showing a relationship between input and output wavelength widths of a wavelength conversion element, and FIG. 4 is a principle diagram of the present invention (1). (Wavelength selector (fixed)
FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of the present invention (2) (wavelength selecting unit (optional)).
FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of the present invention (3) (wavelength selecting unit (arbitrary)).
FIG. 7 shows an example of the configuration of a wavelength conversion switch (when n = 7), and FIG. 8 shows a wavelength conversion switch having a conventional configuration. Reference numeral 1 denotes a wavelength multiplexed input signal, 2 denotes a wavelength selection unit, 3 denotes a selected wavelength signal, 4 denotes a wavelength conversion unit, 5 denotes a wavelength multiplexed wave device, 6 denotes a wavelength multiplexed output signal, and 7 denotes a wavelength. Conversion switch, 8... Wavelength conversion means.

Claims

(57) [Claims]

A wavelength selecting section (2) (selective filter 1 (2)) comprising a plurality of selective filters for separating an optical input signal (wavelength multiplexed input signal (1)) wavelength-multiplexed on one optical fiber transmission line. -1), selection filter 2 (2-2),.
., Selection filters n (2-n)) and the optical signals (3) (3-1, 3-2,...) Selected by each selection filter.
A wavelength conversion unit (4) for converting the wavelength of (3-n), and a wavelength conversion switch (5) for multiplexing the converted optical signals to generate a wavelength multiplexed output signal (6). In the wavelength conversion section (4) of (7), the wavelength for converting the wavelength of each selected optical signal (3-1, 3-2, ..., 3-n) by a plurality of wavelength conversion element groups connected in multiple stages. Conversion means (8) (8-1, 8-2, ..., 8-n)
A wavelength conversion switch configuration method, comprising:

2. The wavelength conversion means (8) (8-1, 8-
, 8-n) are the selected optical signals (3-1, 3-
2,..., 3-n), a plurality of wavelength conversion elements having different variable wavelength widths are set such that the output wavelength of the preceding wavelength conversion element and the input wavelength of the next wavelength conversion element become the same. Multi-stage connection, each selected optical signal (3-1, 3-2, ..., 3-
2. The wavelength conversion switch configuration according to claim 1, wherein the wavelength conversion of n) is performed.

3. The wavelength conversion means (8) (8-1, 8-
, 8-n), wavelength conversion elements corresponding to the respective selected optical signal inputs (3-1, 3-2,..., 3-n) are arranged at the first stage. A wavelength conversion element (two or one) having a variable wavelength width adjacent to the variable wavelength width of the conversion element.
Are connected to the next stage (when two are arranged, two are connected in parallel), and the third and subsequent stages are connected to wavelength conversion elements having a variable wavelength width adjacent to the previous stage (the second stage). When two wavelength conversion elements are arranged in parallel, a wavelength conversion element having a variable wavelength width adjacent to the short wavelength side in the third and subsequent stages is used for the short wavelength side element of the two wavelength conversion elements. On the other hand, a wavelength conversion element having a variable wavelength width adjacent to the long wavelength side is connected to the third and subsequent stages to the element on the long wavelength side, and a switch is provided at the exit of the wavelength conversion element at each stage. Can be extracted from an arbitrary element, and each selected optical signal (3-
2. The wavelength conversion switch configuration method according to claim 1, wherein 1, 3, 2..., 3-n) is converted into an arbitrary wavelength.

4. The wavelength conversion means (8) (8-1, 8-
2,..., 8-n) respectively dispose a wavelength conversion element having a variable wavelength width corresponding to the output signal light having a fixed wavelength at the final stage of the wavelength conversion element group connected in multiple stages. A wavelength conversion element (two or one) having a variable wavelength width adjacent to the variable wavelength width of the wavelength conversion element is connected to the preceding stage (when two are connected, they are connected in parallel). As a first-stage wavelength conversion element, a wavelength conversion element having a variable wavelength width adjacent to a subsequent-stage wavelength conversion element is connected to the front stage (when two wavelength conversion elements are arranged in parallel before the last stage, A wavelength conversion element having a variable wavelength width adjacent to the short wavelength side is connected as a wavelength conversion element from the front stage to the first stage of the short wavelength side element of the two wavelength conversion elements, and from the front stage of the long wavelength side element. Adjacent to the long wavelength side as a wavelength conversion element up to the first stage A wavelength conversion element having a variable wavelength width is connected), and a switch is provided at an input portion of each wavelength conversion element so that any input light can be input. The wavelength of the input signal light is arbitrary, and the wavelength of the output signal light is arbitrary. Fixed one-to-one and one
2. The wavelength conversion switch configuration method according to claim 1, wherein wavelength conversion is performed on a pair n.

5. The wavelength conversion means (8) (8-1, 8-
2,..., 8-n) respectively connect the waveform conversion elements in order from the wavelength conversion element having the variable wavelength width on the short wavelength side, and switch the input and output sections of each wavelength conversion element. The input signal light can be input to an arbitrary wavelength conversion element, and the output signal light can be output from an arbitrary wavelength conversion element. A wavelength division type communication path accommodating a plurality of wavelength multiplexed input / output highways by allowing input as input light of the element and allowing feedback from the element on the long wavelength side to the element on the short wavelength side. 2. The wavelength conversion switch configuration according to claim 1, wherein the wavelength conversion unit (4) performs one-to-one and one-to-n wavelength conversion in which the wavelength of the input light to the wavelength conversion unit (4) is arbitrary and the wavelength of the output light is also arbitrary. .