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JP3569176B2 - Optical circuit for optical path arrangement - Google Patents
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JP3569176B2 - Optical circuit for optical path arrangement - Google Patents

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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信用光回路に有効な光パス・アレンジ用光回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の広く知られている光クロスコネクト回路および光アド・ドロップ回路の構成例をそれぞれ図9および図10に示す。両図において、1−1、1−2、1−3、1−4は光増幅器1−1、1−2、1−3、1−4、2−1、2−2、2−3、2−4は光波長合分波部2−1、2−2、2−3、2−4、3−j(j=1,2,…,n)は2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路3−j、0−1、0−3、0−3−1〜0−3−nは外部光入力ポート、0−2、0−4、0−4−1〜0−4−nは外部光出力ポートである。
【0003】
図9および図10において、光増幅器1−1、1−2、1−3、1−4は、光伝送路の損失の補償、ならびに光クロスコネクト回路と光アド・ドロップ回路自体の光増幅器を除く部分の損失の補償のために設けられている。各光増幅器1−1、1−2、1−3、1−4の構成は、一般の伝送路上にはコネクタ接続個所等の光信号の反射点が存在するので、これらの反射点からの反射光を遮断し安定して光増幅を行うために、図11に示すように、光増幅部1−i−1の前後に所望の光伝送方向のみに信号光の伝搬を制限する光アイソレータ1−i−2−1および1−i−2−2が設けられている。このため、波長多重光信号を光増幅する場合にも、その伝搬方向はすべて同一方向に制限されている。
【0004】
また、光増幅器1−1、1−2、1−3、1−4の構成要素である光増幅部としては、一般に励起用半導体レーザによる双方向励起(図12a)、前方励起(図12b)、後方励起(図12c)の希土類添加光ファイバまたは半導体型の光増幅部(図12d)が使用されている。
【0005】
希土類添加光ファイバのホストには、通常は石英系ガラスが増幅波長帯域を拡大するためにZr系フッ化物ガラスおよびテルライド系ガラスが用いられている。また、添加希土類としては、1.5×10−6m帯用に1.3×10−6m帯用にPr3+が用いられている(山田他、1995秋季信学会論文集C216, A. Mori,
et al. OFC97, PDP1参照)。
【0006】
なお、図12において、4は希土類添加ファイバ、5−1、5−2は励起用レーザ、6−1、6−2は光アイソレータ、7−1、7−2は波長合分波カプラ、8は平面型導波路基板である。
【0007】
まず最初に、図9に示す光クロスコネクト回路の動作について説明する。図9に示す光クロスコネクト回路において、外部入力ポート0−1、0−3から入力された波長多重信号光は、それぞれ光増幅器1−1、1−3で光増幅され、それから光波長合分波部2−1、2−3で各波長チャンネルの信号光毎に分波される。光波長合分波部において波長チャンネル毎に分波された信号光は、それぞれ同じ波長チャンネルに対応する信号光のペア毎に互いに異なる2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路3−1〜3−nに入力され、それぞれ個別にクロス・バーの出力ポートの切り替え選択が行われ出力される。
【0008】
この出力された信号光は、それぞれ波長チャンネルに重複が生じないような2つの信号光の集まり毎に光波長合分波部2−2、2−4で合波され、後段の光増幅器1−2、1−4で光増幅された後、外部出力ポート0−2、0−4から出力される。
【0009】
上述した光クロスコネクト回路における動作により、光伝送路の損失補償および2つの波長多重信号光の波長チャンネルの組み替え、すなわち光クロスコネクトが実現される。
【0010】
次に、図10に示す光アド・ドロップ回路の動作について説明する。図10に示す光アド・ドロップ回路において、外部入力ポート0−1から入力された波長多重信号光は、光増幅器1−1で光増幅され、それから光波長合分波部2−1で各波長チャンネルの信号光毎に分波される。光波長合分波部において波長チャンネル毎に分波された信号光および各波長チャンネル毎に設けられた外部入力ポート0−3−1〜0−3−nから入力されるアド(ADD)入力信号光は、それぞれ同じ波長チャンネルに対応する信号光のペア毎に互いに異なる2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路3−1〜3−nに入力され、それぞれ個別にクロス・バーの出力ポートの切り替え選択が行われ出力される。
【0011】
この出力された信号光は、それぞれ波長チャンネルに重複が生じないような2つの信号光の集まり毎に一方を光波長合分波部2−2で合波され、他方を各波長チャンネル毎に設けられた外部出力ポート0−4−1〜0−4−nからドロップ(DROP)出力信号光として出力する。光波長合分波部2−2で合波された波長多重信号光は、後段の光増幅器1−2で光増幅された後、外部出力ポート0−2から出力される。
【0012】
上述した光アド・ドロップ回路の動作により、光伝送路の損失補償と波長多重信号光の波長チャンネル毎の信号光のアド・ドロップが実現される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の光クロスコネクト回路および光アド・ドロップ回路は、光伝送路および光回路自体の損失を補償するために片方向光増幅器を使用しているため、波長多重信号光の伝搬方向に関しては全て予め決めたある同じ方向に固定となってしまい、その結果クロス・バー型の経路の2つの状態の切り替えのみに機能が制限されてしまうという問題がある。
【0014】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光ファイバ中をそれぞれの波長チャンネル毎に上りおよび下り方向に関して任意の伝搬方向に伝搬され、かつそれぞれの波長チャンネル毎に必要に応じて各々の伝搬方向を上りから下りまたは下りから上りに切り替えるといった動的な変化に伴う2つのストリームに属する波長多重信号光をその時々に応じて信号光の伝搬方向へのアイソレーションを確保しつつ光増幅し、かつ各波長チャンネル毎に光クロスコネクトを行うことにより実現される図7に示す8通りの光伝搬増幅状態を実現するとともに、各波長チャンネル毎に4つの信号光入出力ポートに対してそれぞれ重複しない範囲で任意に入出力ポートを選択して信号光を入出力させ、2つの信号光ストリームを伝搬増幅させるすべての組合せである図8に示す12通りの光伝搬増幅状態の実現を達成し得る光パス・アレンジ用光回路を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の本発明は、少なくとも4つの外部光入出力ポートを有する光パス・アレンジ用光回路であって、前記外部光入出力ポートと接続される入出力ポートと入力ポートおよび出力ポートとをそれぞれ有する4つの光サーキュレータと、これら光サーキュレータの出力ポートからの信号光をそれぞれ入力して増幅する4つの片方向光増幅手段と、これら4つの片方向光増幅手段からそれぞれ出力される信号光を入力して、該信号光の前記光サーキュレータの入力ポートへの出力を制御する光制御手段とを有し、前記光制御手段は、光波長合分波回路と、複数の光クロスコネクトアドドロップスイッチとからなり、前記光クロスコネクトアドドロップスイッチは、一方の側の前記光波長合分波回路から入力した複数の光信号を適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、この透過結合ポート選択光スイッチからの光信号を入力して適宜出力先ポートを変更して出力する出力クロスバー動作光スイッチと、この出力クロスバー動作光スイッチからの光信号を、他方の側の前記光波長合分波回路に接続される出力先ポートを適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチとにより構成されることを要旨とする。
【0018】
また、請求項2記載の本発明は、少なくとも4つの外部光入出力ポートを有する光パス・アレンジ用光回路であって、前記外部光入出力ポートと接続される入出力ポートと入力ポートおよび出力ポートとをそれぞれ有する4つの光サーキュレータと、これら光サーキュレータの出力ポートからの信号光をそれぞれ入力して増幅する4つの片方向光増幅手段と、これら4つの片方向光増幅手段からそれぞれ出力される信号光を入力して、該信号光の前記光サーキュレータの入力ポートへの出力を制御する光制御手段とを有し、前記光制御手段は、光波長合分波回路と、複数の光クロスコネクトアドドロップスイッチとからなり、前記光クロスコネクトアドドロップスイッチは、一方の側の前記光波長合分波回路から入力した複数の光信号を適宜出力先ポートを変更して出力する出力クロスバー動作光スイッチと、この出力クロスバー動作光スイッチから入力した複数の光信号を適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、この透過結合ポート選択光スイッチから入力した光信号を適宜出力先ポートを選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、この透過結合ポート選択光スイッチからの光信号を、他方の側の前記光波長合分波回路に接続される出力先ポートを適宜選択して出力する出力クロスバー動作光スイッチにより構成されることを要旨とする。
【0019】
請求項記載の本発明は、第1乃至第4の外部光入出力ポートのそれぞれが接続される光入出力ポート、光入力ポート、および光出力ポートをそれぞれが有する第1乃至第4の光サーキュレータと、前記第1乃至第4の光サーキュレータのそれぞれの光入力ポートが1対1に対応して接続される第1の4つの光入出力ポート、および該第1の4つの光入出力ポートとは異なる第2の4つの光入出力ポートを有する1または複数の光波長合分波回路と、前記第1乃至第4の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートと前記光波長合分波回路の第2の4つの光入出力ポートで第1乃至第4の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートに1対1に対応する前記光波長合分波回路の第2の4つの光入出力ポートとの間に接続され、第1乃至第4の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートから前記光波長合分波回路の第2の4つの光入出力ポートに向かう方向に伝搬する光信号を増幅して出力する第1乃至第4の4つの片方向光増幅手段とを有し、第1乃至第4の光入力ポートおよび第1乃至第4の光出力ポートを有し、第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択可能な4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j(j=1,2,…,N)、または第1乃至第4の光入力ポートおよび第1乃至第4光出力ポートを有し、第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択可能な4入力4出力光クロスコネクト用スイッチSP−j(j=1,2,…,N)、または第1乃至第4の光入力ポートおよび第1乃至第4の光出力ポートを有し、第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するかのいずれかの4入力4出力光回路S3−j(j=1,2,…,N)のいずれかが光波長チャンネルの集合LOの要素である光波長チャンネルに個々に対応して、それぞれ配置され、これらの計N個の4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−jまたは4入力4出力光回路S3−jのすべての光入力ポートおよび光出力ポートとこれらの光入力ポートおよび光出力ポートのそれぞれに1対1に対応する前記光波長合分波回路の複数の光入出力ポートがそれぞれ接続されてなる光パス・アレンジ用光回路であって、前記光波長合分波回路の光入出力ポートが、光波長チャンネルの集合LO={λj}(i=1,2,…,N)に対する光波長合分波に関する集合であり、かつ互いに素である8つの集合A−1,A−2,A−3,A−4,A−5,A−6,A−7,およびA−8を形成し、光波長合分波回路の光入出力ポートの何れかの集合A−1の要素である合波側の第1の入出力ポートと第1の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1以外の何れかの集合A−2の要素である合波側の第2の入出力ポートと第2の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2以外の何れかの集合A−3の要素である合波側の第3の入出力ポートと第3の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2,A−3以外の何れかの集合A−4の要素である合波側の第4の入出力ポートと第4の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2,A−3,A−4以外の何れかの集合A−5の要素である合波側の第5の入出力ポートと第1の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2,A−3,A−4,A−5以外の何れかの集合A−6の要素である合波側の第6の入出力ポートと第2の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2,A−3,A−4,A−5,A−6以外の何れかの集合A−7の要素である合波側の第7の入出力ポートと第3の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2,A−3,A−4,A−5,A−6,A−7以外の何れかの集合A−8の要素である合波側の第8の入出力ポートと第4の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、前記第1の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第1の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記第2の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第2の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記第3の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第3の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記第4の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第4の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長チャンネルの集合LOの要素λi(i=1,2,…,N)に対応する光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第1の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−1の波長チャンネルλiに対応する分波側の第1の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第2の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−2の波長チャンネルλiに対応する分波側の第2の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第3の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−3の波長チャンネルλiに対応する分波側の第3の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第4の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−4の波長チャンネルλiに対応する分波側の第4の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第1の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−5の波長チャンネルλiに対応する分波側の第5の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第2の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−6の波長チャンネルλiに対応する分波側の第6の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第3の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−7の波長チャンネルλiに対応する分波側の第7の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第4の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−8の波長チャンネルλiに対応する分波側の第8の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路とを有することを要旨とする。
【0020】
請求項記載の本発明にあっては、各光入力ポートがそれぞれ外部光入出力ポートI/O−1,2,3,4に接続された第1乃至第4の光サーキュレータ、1または複数の光波長合分波回路、および第1乃至第4の4つの片方向光増幅手段を有し、外部光入出力ポートI/O−1,2,3,4の間において図7に示す8通りの光伝搬増幅状態および図8に示す12通りの光伝搬増幅状態を実現し得る。
【0021】
また、本発明の請求項記載の本発明は、請求項記載の本発明において、前記光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jが、1または複数のPLC基板上に形成され、第1および第2の2つの光入力ポートと第1および第2の2つの光出力ポートを備え、第1の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−k(k=1)と、各々が第1および第2の2つの分波側光入出力ポートおよび1つの合波側光入出力ポートを備え、第1の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または第2の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第1乃至第4の4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第1の光入力ポートと何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第2の光入力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第3の光入力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第4の光入力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第1の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1およびSS−2を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第2の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第3の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1、SS−2、およびSS−2を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第4の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第1の合波側光入出力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第1の光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第1の合波側光入出力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第2の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第1の合波側光出力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第1の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第1の合波側光入出力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第2の光出力ポートとを結ぶ光導波路とを有することを要旨とする。
【0022】
請求項記載の本発明にあっては、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jでは、第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択できる。
【0023】
更に、請求項記載の本発明は、請求項記載の本発明において、前記光クロスコネクト用スイッチSP−jが、1または複数のPLC基板上に作成され、各々が第1および第2の2つの光入力ポートと第1および第2の2つの光出力ポートとを備え、第1の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第1乃至第4の4つの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−k(k=1,2,3,4)と、各々が第1および第2の2つの分波側光入出力ポートおよび1つの合波側光入出力ポートを備え、第1の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または第2の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第1乃至第4の4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)と、光クロスコネクト用スイッチSP−jの第1の光入力ポートと何れかの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第2の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチSP−jの第2の光入力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第1の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチSP−jの第3の光入力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1を除く何れかの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−2の第1の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチSP−jの第4の光入力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−2の第2の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチSP−jの第1の光出力ポートと2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1、CS−2を除く何れかの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−3の第2の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチSP−jの第2の光出力ポートと2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−3の第1の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチSP−jの第3の光出力ポートと2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1、CS−2、CS−3を除く何れかの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−4の第1の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチSP−jの第4の光出力ポートと2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−4の第2の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第1の光出力ポートと何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−2の第1の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−2の第2の光出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第2の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−3の第1の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1、SS−2を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−4の第1の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−4の第2の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1、SS−2、SS−3を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−3の第2の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第1の合波側光入出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第1の合波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第1の合波側光入出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第1の合波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路とを有することを要旨とする。
【0024】
請求項記載の本発明にあっては、光クロスコネクト用スイッチSP−jでは、第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択できる。
【0025】
請求項記載の本発明は、請求項または記載の本発明において、前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−iが、マッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路、または半導体光増幅器(SOA)型2×2光スイッチ回路で構成されることを要旨とする。
【0026】
請求項記載の本発明にあっては、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−iは、マッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路、または半導体光増幅器(SOA)型2×2光スイッチ回路で構成される。
【0027】
また、請求項記載の本発明は、請求項または記載の本発明において、前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−iが、マッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路の構成における4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部とこれら4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部とこれら3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路の構成における4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部とこれら4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部とこれら3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路で構成されることを要旨とする。
【0028】
請求項記載の本発明にあっては、2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−iは、マッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路の構成における4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部とこれら4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部とこれら3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路の構成における4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部とこれら4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部とこれら3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路で構成される。
【0029】
更に、請求項記載の本発明は、請求項記載の本発明において、前記光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jが、1つのPLC基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第2の光出力ポート、第1の光出力ポート、第3の光出力ポート、第4の光出力ポート、第4の光入力ポート、第3の光入力ポート、第1の光入力ポート、第2の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−k(k=1)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第2の光入力ポート、第1の光入力ポート、第1の光出力ポート、第2の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第1の分波側光入出力ポート、第2の分波側光入出力ポート、第1の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、更に、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路および2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路および2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路も交差しない配置になっていることを要旨とする。
【0030】
請求項記載の本発明にあっては、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jは1つのPLC基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第2の光出力ポート、第1の光出力ポート、第3の光出力ポート、第4の光出力ポート、第4の光入力ポート、第3の光入力ポート、第1の光入力ポート、第2の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−k(k=1)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第2の光入力ポート、第1の光入力ポート、第1の光出力ポート、第2の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第1の分波側光入出力ポート、第2の分波側光入出力ポート、第1の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、更に、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路および2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路および2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路も交差しない配置になっている。
【0031】
請求項記載の本発明は、請求項記載の本発明において、クロスコネクト用スイッチSP−jが、1つのPLC基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチSP−jの第2の光出力ポート、第1の光出力ポート、第3の光出力ポート、第4の光出力ポート、第4の光入力ポート、第3の光入力ポート、第1の光入力ポート、第2の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、4つの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−k(k=1,2,3,4)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第2の光入力ポート、第1の光入力ポート、第1の光出力ポート、第2の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第1の分波側光入出力ポート、第2の分波側光入出力ポート、第1の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、更に、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路において、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第2の光出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第2の分波側光入出力ポートとの間,2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−2の第1の光出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第1の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路と、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−3の第2の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第1の分波側光入出力ポートとの間および2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−4の第1の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第2の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路との2組がそれぞれ一ヶ所ずつ、計2ヶ所のみが交差し、それ以外の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ光導波路の交差がない配置となっていることを要旨とする。
【0032】
請求項記載の本発明にあっては、クロスコネクト用スイッチSP−jは1つのPLC基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチSP−jの第2の光出力ポート、第1の光出力ポート、第3の光出力ポート、第4の光出力ポート、第4の光入力ポート、第3の光入力ポート、第1の光入力ポート、第2の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、4つの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−k(k=1,2,3,4)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第2の光入力ポート、第1の光入力ポート、第1の光出力ポート、第2の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第1の分波側光入出力ポート、第2の分波側光入出力ポート、第1の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、更に、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路において、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第2の光出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第2の分波側光入出力ポートとの間,2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−2の第1の光出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第1の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路と、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−3の第2の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第1の分波側光入出力ポートとの間および2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−4の第1の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第2の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路との2組がそれぞれ一ヶ所ずつ、計2ヶ所のみが交差し、それ以外の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ光導波路の交差がない配置となっている。
【0033】
また、請求項10記載の本発明は、請求項記載の本発明において、前記光波長合分波回路が、アレー導波路型光波長合分波器(AWG:arrayed−waveguide grating)であることを要旨とする。
【0034】
請求項10記載の本発明にあっては、光波長合分波回路はアレー導波路型光波長合分波器である。
【0035】
更に、請求項11記載の本発明は、請求項記載の本発明において、波長合分波に関する集合A−1、A−2、A−3、A−4を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ1つのアレー導波路平面光回路WM−1と、波長合分波に関する集合A−5、A−6、A−7、A−8を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ1つのアレー導波路平面光回路WM−2と、各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらのいずれかが配置される4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−jと、前記アレー導波路平面光回路WM−1、WM−2の光入出力ポートおよび4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)の光入力ポートおよび光出力ポートのそれぞれに対応するポート同士を結ぶ光導波路とで構成される光波長合分波回路および光クロスコネクト用スイッチ回路部で、前記アレー導波路平面光回路WM−1の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλiに対応する光入出力ポートが時計回りまたは反時計回りの何れかの回りで第2、第1、第3、第4の分波側光入出力ポート(A−I/O−d−2−i,A−I/O−d−1−i,A−I/O−d−3−i,A−I/O−d−4−i)の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、前記アレー導波路平面光回路WM−2の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλiに対応する光入出力ポートが前記アレー導波路平面光回路WM−1において光入出力ポートが第2、第1、第3、第4の分波側光入出力ポート(A−I/O−d−2−i,A−I/O−d−1−i,A−I/O−d−3−i,A−I/O−d−4−i)の順番となる回りとは逆回りに第6、第5、第7、第8の分波側光入出力ポート(A−I/O−d−6−i,A−I/O−d−5−i,A−I/O−d−7−i,A−I/O−d−8−i)の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、更に分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路WM−1の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっており、更に、各々の4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路WM−1の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに同じ回りで同じ順番となっており、かつ各々の4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路WM−1の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっていることにより、同一平面上でアレー導波路平面光回路WM−1、WM−2と4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)とを結ぶ光導波路同士で互いに交差するものが1つもないような回路の配置および構成であり、アレー導波路平面光回路WM−1、WM−2および4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)と、アレー導波路平面光回路WM−1、WM−2および4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)間をそれぞれ結ぶ光導波路とを同一平面基板上に作成するか、または個別の作成された光波長合分波部の平面回路基板と光クロスコネクト用スイッチ回路の平面回路基板とを突き合わせする形で各々の光入出力ポート同士を結合し、1つの平面状光回路を形成することを要旨とする。
【0036】
請求項11記載の本発明にあっては、波長合分波に関する集合A−1、A−2、A−3、A−4を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ1つのアレー導波路平面光回路WM−1と、波長合分波に関する集合A−5、A−6、A−7、A−8を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ1つのアレー導波路平面光回路WM−2と、各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらのいずれかが配置される4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−jと、前記アレー導波路平面光回路WM−1、WM−2の光入出力ポートおよび4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)の光入力ポートおよび光出力ポートのそれぞれに対応するポート同士を結ぶ光導波路とで構成される光波長合分波回路および光クロスコネクト用スイッチ回路部で、前記アレー導波路平面光回路WM−1の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλiに対応する光入出力ポートが時計回りまたは反時計回りの何れかの回りで第2、第1、第3、第4の分波側光入出力ポート(A−I/O−d−2−i,A−I/O−d−1−i,A−I/O−d−3−i,A−I/O−d−4−i)の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、前記アレー導波路平面光回路WM−2の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλiに対応する光入出力ポートが前記アレー導波路平面光回路WM−1において光入出力ポートが第2、第1、第3、第4の分波側光入出力ポート(A−I/O−d−2−i,A−I/O−d−1−i,A−I/O−d−3−i,A−I/O−d−4−i)の順番となる回りとは逆回りに第6、第5、第7、第8の分波側光入出力ポート(A−I/O−d−6−i,A−I/O−d−5−i,A−I/O−d−7−i,A−I/O−d−8−i)の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、更に分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路WM−1の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっており、更に、各々の4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路WM−1の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに同じ回りで同じ順番となっており、かつ各々の4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路WM−1の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっていることにより、同一平面上でアレー導波路平面光回路WM−1、WM−2と4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)とを結ぶ光導波路同士で互いに交差するものが1つもないような回路の配置および構成であり、アレー導波路平面光回路WM−1、WM−2および4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)と、アレー導波路平面光回路WM−1、WM−2および4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)間をそれぞれ結ぶ光導波路とを同一平面基板上に作成するか、または個別の作成された光波長合分波部の平面回路基板と光クロスコネクト用スイッチ回路の平面回路基板とを突き合わせする形で各々の光入出力ポート同士を結合し、1つの平面状光回路を形成する。
【0037】
請求項12記載の本発明は、請求項記載の本発明において、前記光サーキュレータにおいて、光入力ポートに入力された光が、光入出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力された光は、光出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力され光入力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光出力ポートから入力され、光入出力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光入力ポートと光出力ポートとの間では光の入出力の向きに関わらず光が十分に抑圧されることを要旨とする。
【0038】
請求項12記載の本発明にあっては、光サーキュレータにおいて、光入力ポートに入力された光は、光入出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力された光は、光出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力され光入力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光出力ポートから入力され、光入出力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光入力ポートと光出力ポートとの間では光の入出力の向きに関わらず光が十分に抑圧される。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【0040】
まず最初に、本実施形態で用いる表現の定義を以下に記載する。
【0041】
[定義1]
ある入出力ポートaと該入出力ポートaを要素に含まない入出力ポートの集合Bとがあり、入出力ポートの集合Bを定義域として前記入出力ポートaとの間の透過波長チャンネルを対応させる上への1:1の写像(onto one−to−one mapping)の値域である波長チャンネルの集合Lが存在する場合、入出力ポートaを唯一の要素とする入出力ポートの集合A(A={a})と
【外1】

Figure 0003569176
る波長合分波に関しての集合を形成すると表現し、前記入出力ポートaを合波側の入出力ポートと表現し、前記入出力ポートの集合Bの要素である入出力ポートを分波側の入出力ポートと表現する。
【0042】
[定義2]
互いに素である2つの入出力ポート(導波路)の集合A、B(A∩B=φ)があり、入出力ポート(導波路)の集合Aの要素である入出力ポート(導波路)と入出力ポート(導波路)の集合Bの要素である入出力ポート(導波路)との各々総ての入出力ポート(導波路)間に問題とする波長領域内の透過波長チャンネルが少なくとも1つずつ存在し、各々の集合内の入出力ポート(導波路)間では透過波長チャンネルが存在しない場合(すなわち、入出力ポート(導波路)の集合Aの要素のある入出力ポート(導波路)aから信号光Lが入力された場合、入出力ポート(導波路)の集合Bの要素の何れか対応する入出力ポート(導波路)bから信号光Lが出力され、逆に入出力ポート(導波路)の集合Bの要素の入出力ポート(導波路)bから信号光Lが入力された場合、入出力ポート(導波路)の集合Aの要素の入出力ポート(導波路)aから信号光Lが出力され、入出力ポートの集合Aの要素間、および入出力ポートの集合Bの要素間では、信号光が入出力されない)、入出力ポート(導波路)の集合A、Bは、互いに相補的に入力ポート(導波路)、出力ポート(導波路)となると表現する。
【0043】
次に、本発明の光パス・アレンジ用光回路において使用される光波長合分波回路として、望ましいAWGの構成および本発明の光回路の構成上の重要な光部品であるAWGと該AWGが本発明に係る光回路を構成する光波長合分波回路に要求されると特性、すなわち1つのAWGの有する光入出力ポートがある波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関する入出力ポートの集合で互いに素である複数の集合を形成し得るという特性を満足することの証明を示す。
【0044】
まず、AWGの構成について図1を参照して説明する。図1は、N×N AWG(N=16)の回路構成を示す図である。
【0045】
図1に示すN×N AWG(N=16)は、2つのスラブ導波路部10−1、10−2と、この2つのスラブ導波路部のそれぞれに接続された光入出力導波路部9−1、9−2と、前記2つのスラブ導波路部10−1、10−2の間を連結し、隣接導波路長がある適当な固定長ずつ単調増加または単調減少する光導波路の集まりからなるアレー導波路グレーティング部11とから構成されている。
【0046】
また、光入出力導波路部9−1、9−2は、それぞれ互いに相補的に入力導波路および出力導波路になり、それぞれの要素数がN個である入出力導波路の集合から構成されている。
【0047】
更に、N×N AWG(N=16)は、互いに相補的に入力ポートおよび出力ポートとなる入出力ポートの集合であるLP={L−P.n}(n=1,2,…,16)およびRP={R−P.m}(m=1,2,…,16)を有している。
【0048】
但し、フリースペクトラル(FSR)、波長チャンネル間隔(Δλ)および片側の入出力ポート数Nとの間でN=FSR/Δλなる関係を満足しているN×NAWGの一方のスラブ導波路10−1から延びている光入出力導波路部9−1を構成する光導波路で、2つのスラブ導波路部10−1、10−2を結ぶアレー導波路グレーティング部11の導波路長の最も長い光導波路に隣接して延びている光導波路側から順にそれぞれの光導波路の導く入出力ポートに1、2、…、Nとポート番号を割り当て、一方のスラブ導波路10−1から延びている入出力ポートの集合を他方のスラブ導波路10−2から延びている入出力ポートの集合と識別する記号L−P.と併せてL−P.1、L−P.2、…、L−P.Nと表し、他方のスラブ導波路10−2から延びており、2つのスラブ導波路部10−1、10−2を結ぶアレー導波路グレーティング部11の導波路長の最も長い光導波路に隣接して延びている光入出力導波路部9−2を構成する光導波路側から順にそれぞれの光導波路の導く入出力ポートに1、2、…、Nとポート番号を割り当て、スラブ導波路10−2から延びている入出力ポートの集合をスラブ導波路10−1から延びている入出力ポートの集合と識別する記号R−P.と併せてR−P.1、R−P.2、…、R−P.Nと表すものとする。
【0049】
次に、AWGが本発明に係る光増幅器を構成する光波長合分波回路に要求される特性を満足することについての証明を行う。
【0050】
上述したように、各入出力ポートを入出力ポートを識別する記号と入出力ポート番号からなるL−P.1、L−P.2、…、L−P.N、R−P.1、R−P.2、…、R−P.Nで表すとき、N×N AWG(中心透過波長チャンネルλc、波長チャンネル間隔Δλ)の互いに相補的に入力ポート、出力ポートとなる入出力ポートL−P.n(nはN以下の自然数)と入出力ポートR−P.m(mはN以下の自然数)との透過波長λ(n,m)は、入出力ポート番号n,mを用いて、
【数1】
Figure 0003569176
と表すことができる。
【0051】
例えば、上述したように、適宜入出力ポートに番号を割り当てたばあいのN×N AWG(N=16,FSR=NΔλ)の入出力ポートL−P.6、L−P.7、L−P.8、L−P.9と入出力ポート{R−P.m}(m=1,2,…,16)との間の透過波長は表1に示すような関係となる。
【0052】
【表1】
Figure 0003569176
ここで、N×N AWGが本発明の光増幅器に必要となる光波長合分波回路に要求される特性を満足すること、すなわちI0<j<Nを満足する任意の整数jに対しての入出力ポートの場合{L−P.j,R−P.2K´+1(K´=0,1,2,…,N/2−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−1,R−P.2k”+2(k”=0,1,2,…,N/2−1)}とが互いに素であり、かつ、同一の波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関しての集合となっていることを示す。
【0053】
まず、0<j<Nを満足する任意の整数jと0≦k≦N/2−1を満足する任意の整数kに対して、入出力ポートL−P.jと入出力ポートR−P.2k+1とのポート間の透過波長λ(j,2k+1)と、入出力ポートL−P.j−1と入出力ポートR−P.2k+2とのポート間の透過波長λ(j−1,2k+2)との関係を以下で求める。
【0054】
上記の二組の入出力ポートの組に於いてお互いに相補的に入力ポート・出力ポートとなるポート間のポート番号の和は、上記の任意の整数k,jを用いて、
n+m=2k+1+j=2k+2+(j−1)
と表すことができ、両者の値が常に等しくなる。
【0055】
従って、上記の透過波長λ(j,2k+1)とλ(j−1,2k+2)とは、いずれの場合でも上記の式(1),(2),或いは(3)の何れかの同じ式で表されるので透過波長λ(j,2k+1)とλ(j−1,2k+2)との差は、
【数2】
Figure 0003569176
或いは
【数3】
Figure 0003569176
或いは
【数4】
Figure 0003569176
となり、いずれの場合でも同一波長であることがわかる。
【0056】
従って、0<j<Nを満足する任意の整数jに対する入出力ポートL−P.jと入出力ポートの場合C={R−P.2k’+1:k’=0,1,2,…,N/2−1}の要素である入出力ポートとの間の透過波長の場合L’={λ(j,2k’+1):k’=0,1,2,…,N/2−1}と、入出力ポートL−P.j−1と入出力ポートの集合D={R−P.2k”+2:k”=0,1,2,…,N/2−1}の要素である入出力ポートとの間の透過波長の集合L”={λ(j−1,2k”+2):k”=0,1,2…,N/2−1}と、はk’=k”を満足する要素同士がそれぞれ等しいので、等しい(L’=L”)。
【0057】
さらに、このとき分波側の入出力ポートの集合C={R−P.2k’+1}(k’=0,1,…,N/2−1)と入出力ポートの集合D={R−P.2k”+2}(k”=0,1,…,N/2−1)とのポート番号の差が(2k’+1)−(2k”+2)=2(k’−k”)−1と表すことができ、いかなる自然数k’,k”の組み合わせに対しても決して値が0とならないことから入出力ポートの場合CとDとが互いに素であり、互いに共通の要素(入出力ポート)を持たないことがわかる。
【0058】
従って、0<j<Nを満足する任意の整数jに対しての入出力ポートの集合{L−P.j,R−P.2k’+1(k’=0,1,2,…,N/2−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−1,R−P.2k”+2(k”=0,1,2,…,N/2−1)とは互いに素であり、かつ、同一の波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関しての集合である。
【0059】
また、同様に0<j<Nを満足する任意の整数にjに対しての入出力ポートの集合{L−P.j,R−P.3k’+1(k’=0,1,2,…,N/3−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−1,R−P.3k”+2(k”=0,1,2,…,N/3−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−2,R−P.3k’’’ +3(K’’’=0,1,2,…,N/3−1)}とに関して、0≦k<N/2を満足する任意の整数kに対して、お互いに相補的に入力ポート・出力ポートとなるポート間のポート番号の和が上記の任意の整数k,jを用いてn+m=j+(3k+1)=(j−1)+(3k+2)=(J−2)+(3k+3)と表すことができ、三者の値が常に等しいこと、および上記にあるそれぞれの入出力ポートの集合間の合波側ポートのポート番号の差、
【数5】
(3k’+1)−(3k”+2)=3(k’−k”)−1
(3k’+1)−(3k’’’+3)=3(k’−k’’’)−2
(3k”+2)−(3k’’’+3)=3(k”−k”)−3
といかなる自然数k’,k”,k’’’に対しても決して0とならないことから0<j<Nを満足する任意の整数jに対しての入出力ポートの集合{L−P.j,R−P.3k’+1(k’=0,1,2,…,N/3−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−1,R−P.3k”+2(k”=0,1,2,…,N/3−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−2,R−P.3k’’’+3(k’’’=0,1,2,…,N/3−1)}とは互いに素であり、かつ、同一の波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関しての集合である。
【0060】
さらにまた、同様に0<j<Nを満足する任意の整数jに対しての入出力ポートの集合{L−P.J,R−P.4k’+1(k’=0,1,2,…,N/4−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−1,R−P.4k’’+2(k’’=0,1,2,…,N/4−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−2,R−P.4k’’’+3(k’’’=0,1,2,…,N/4−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−3,R−P.4k’’’’+(4(k’’’’=0,1,2,…,N/4−1)}とに関して0≦k<N/2を満足する任意の整数kに対して、お互いに相補的に入力ポート・出力ポートとなるポート間のポート番号の和が上記の任意の整数k,jを用いてn+m=j+(4k+1)=(j−1)+(4k+2)=(j−2)+(4k+3)=(j−3)+(4k+4)と表すことができ、四者が常に等しいこと、および上記にあるそれぞれの入出力ポートの集合間の合波側ポートのポート番号の差、
【数6】
(4k’+1)−(4k’’+2)=4(k’−k’’)−1
(4k’+1)−(4k’’’+3)=4(k’−k’’’)−2
(4k’+1)−(4k’’’’+4)=4(k’−k’’’’)−3
(4k’’+2)−(4k’’’+3)=4(k’’−k’’’)−1
(4k’’+2)−(4k’’’’+4)=4(k’’−k’’’’)−2
(4k’’’+3)−(4k’’’’+4)=4(k’’’−k’’’’)−1
といかなる自然数k’,k’’,k’’’に対しても決して0とならないことから0<j<Nを満足する任意の整数jに対しての入出力ポートの集合{L−P.j,R−P.4k’+1(k’=0,1,2,…,N/4−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−1,R−P.4k’’+2(k’’=0,1,2,…,N/4−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−2,R−P.4k’’’+3(k’’’=0,1,2,…,N/4−1)}と入出力ポートの集合{L−P.j−3,R−P.4k’’’’+4(k’’’’=0,1,2,…,N/4−1)}とは互いに素であり、かつ、同一の波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関しての集合である。
【0061】
以下、形成する入出力ポートの集合の数N’とNとがN/N’−1≧0を満足する限りにおいて同様のことが言える。
【0062】
以上からN×N AWGは、互いに素であり、かつ、同一波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関して集合を形成する複数の入出力ポートの集合を持ち本発明の光増幅器に必要となる光波長合分波回路に要求される特性を満足することがわかる。
【0063】
以上のようにして、AWGが本発明に係る光増幅器を構成する光波長合分波回路に要求される特性を満足することが証明される。
【0064】
次に、図2に示す光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jが満たすべき動作を全て満足するスイッチ構成であることを示すとともに、また図3に示す光クロスコネクト用スイッチSP−jが満たすべき動作を全て満足するスイッチ構成であることを示す。
【0065】
図2に示す光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jは、1つの2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路CS−i(i=1)、および4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)から構成されている。
【0066】
また、図3に示す光クロスコネクト用スイッチSP−jは、4つの2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路CS−i(i=1,2,3,4)、および4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)から構成されている。
【0067】
ここで、構成要素である2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路CS−iの2つの光入出力ポートCS−i−I−1, CS−i−I−2と2の光入出力ポートCS−i−O−1,CS−i−O−2間の透過・遮断スイッチ動作は、一般的にクロス・バースイッチ動作と言われるものであり、表2(a)に示すような2つの動作状態を任意に切り替える動作(本実施形態ではCS−jに関しての0−状態、1−状態)が可能であって、かつ2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−iの一方の2つの光入出力ポートSS−i−I/O−L−1,SS−i−I/O−L−2と他方の光入出力ポートSS−i−I/O−R−1間の透過・遮断スイッチ動作は、例えば上記2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路の光出力ポートCS−i−O−2を問題とせずに残りの光入出力ポートCS−i−I−1,CS−i−I−2,CS−i−O−1のみに注目した透過・遮断スイッチ動作と一致し、表2(b)に示すような2つの動作状態を任意に切り替える動作(本実施形態ではSS−jに関しての0−状態、1−状態)が可能なものである。
【0068】
【表2】
Figure 0003569176
【表3】
Figure 0003569176
このようなクロス・バー型の透過・遮断スイッチ動作を実現する光スイッチ回路としては、マッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路(IEICE. Trans. Electron., E76−C, p.1215, 1993 参照)、ダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路(Electron Letter 32., p.1471, 1996 参照)、マッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路、ダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路、半導体光増幅器(SOA)型2×2光スイッチ回路(小松啓郎、OPTRONICS No. 12, pp.139−144, 1997 参照)などがある。
【0069】
2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−iの動作は、上記クロス・バー型透過・遮断スイッチ動作を実現する光スイッチ回路の任意の1つの入出力ポートを使用しないか、スイッチ動作に影響を与えない範囲で回路を簡素化することにより実現される。
【0070】
上述した2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1と2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)によって図2に示すような光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jを構成し、各構成要素である光スイッチ回路の動作状態を表3(a)に示すような組合せとなるように同調させながら動作させることにより光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jにより光入力ポート、光出力ポート間の透過、遮断スイッチ動作を実現させることができる。
【0071】
【表4】
Figure 0003569176
すなわち、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jは、次のような動作を実現する。
【0072】
第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jは任意に選択することができる。
【0073】
また、2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路CS−i(i=1,2,3,4)と2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)によって図3に示すような光クロスコネクト用スイッチSP−jを構成し、各構成要素である光スイッチ回路の動作状態を表3(b)に示すような組合せとなように同調させながら動作させることにより光クロスコネクト用スイッチSP−jにより光入力ポート,光出力ポート間の透過,遮断スイッチ動作を実現させることができる。
【0074】
【表5】
Figure 0003569176
すなわち、光クロスコネクト用スイッチSP−jは、次のような動作を実現することができる。
【0075】
第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを光クロスコネクト用スイッチSP−jは任意に選択することができる。
【0076】
更に、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jは、図2からも分かるように、構成要素である2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1。、2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)、および外部入出力ポートの間を結ぶ光導波路が交差することなく同一平面上に配置作成することができる。
【0077】
また、光クロスコネクト用スイッチSP−jは、図3から分かるように、構成要素である2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路CS−i、2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i、および外部入出力ポートの間を結ぶ光導波路が2箇所のみ交差し、その他に交差する部分がないように同一平面上に配置,作成することが可能である。
【0078】
1つの平面基板上に本発明における光クロスコネクト用スイッチ回路を作成する場合、光導波路の交差部は、それぞれの光導波路間のクロストーク、および交差する構造にすることによる損失の増加を抑えて作成することが可能であるが、クロストークを完全に零とすること、および交差する構造にすることによる損失の増加を完全に零にすることは現実の作成上困難であるため、本発明の光クロスコネクト用スイッチ回路の配置構成は、1つの平面基板上に回路を集積して作成する場合、光導波路の交差構造に起因するクロストークおよび損失を完全に零にすることができるか、または高々2箇所の交差部分を有し、その他に交差する部分がない平面回路となるため、損失およびクロストークに関する特性の優れた平面型光回路を作成することができて有利である。
【0079】
また更に、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの構成要素である2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路CS−jは、特に2つの信号光ストリームのクロスコネクトを制御するスイッチであり、このスイッチを特にマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路、ダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路、半導体光増幅器(SOA)型2×2光スイッチ回路のような高速な光スイッチングが実現可能な光スイッチ回路とすることにより、切り替え速度がnsecオーダからsub−nsecオーダの信号光パケット単位での高速な切り替えが実現できる。このとき、マッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路、ダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路は挿入損失が比較的大きく、半導体光増幅器(SOA)型2×2光スイッチ回路はSOAのNFにより信号光を僅かながら劣化してしまうので、マッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路を用いることにより、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの挿入損失、透過し信号光の劣化を抑えることができる。
【0080】
次に、図4および図5を参照して、本発明の実施形態に係わる光パス・アレンジ用光回路および該光パス・アレンジ用光回路に使用されている光回路部CORE(光制御手段)の詳細について説明する。
【0081】
図5に示す光回路部COREの例では、光波長合分波回路として、同一波長チャンネルの集合LO={λ4k+q+1}に対する波長合分波に関しての集合を形成し、互いに素である4つの光入出力ポートの集合
【数7】
PG−1=A−3={L−P.q, R−P.4K+q+1},
PG−2=A−1={L−P.q−1, R−P.4K+q+2},
PG−3=A−4={L−P.q+1, R−P.4K+q},
PG−4=A−2={L−P.q−2, R−P.4K+q+3},
を有するN×N AWG WM−1と、
前記波長チャンネルの集合LOに対する波長合分波に関しての集合を形成し、互いに素である4つの光入出力ポートの集合
【数8】
PG−5=A−7={L−P.q, R−P.4K+q+1},
PG−6=A−5={L−P.q−1, R−P.4K+q+2},
PG−7=A−8={L−P.q+1, R−P.4K+q},
PG−8=A−6={L−P.q−2, R−P.4K+q+3},
を有するN×N AWG WM−2とからなる計2つのN×N AWGを用いて構成されている。
【0082】
なお、透過波長チャンネルに対しての光入出力ポートの対応表として次に示す表4a、表4(b)、表4(c)、表4(d)、表4(e)を参照されたい。表4(a)はq−4m<2の場合であり、表4(b)は1≦q−4m<3の場合であり、表4(c)はq−4m=3の場合であり、表4(d)はq−4m=0,N=2qで完全周回特性を有する場合であり、表4eはN=32の場合の具体例である。
【0083】
【表6】
Figure 0003569176
【表7】
Figure 0003569176
【表8】
Figure 0003569176
【表9】
Figure 0003569176
【表10】
Figure 0003569176
但し、ここで、m=int(q/4), q=int(N/2)であり、q−4m<1のとき、k=−m+1,…,−1,0,…,m−1であり、1≦q−4m<3のとき、またはq−6m=0,N=2qかつ完全周回特性を有するとき、k=−m,−m+1,…,−1,0,1,…,m−1であり、q−6m=3のとき、k=−m,−m+1,…,−1,0,1,…,m−1,mである。
【0084】
更に、光入出力ポートA−I/O−1、A−I/O−2、A−I/O−3、およびA−I/O−4と光合分波回路N×N AWG WM−1の合波側の光入出力ポートL−P.q、L−P.q +1、L−P.q−1、およびL−P.q−2とはそれぞれ同一の光入出力ポートを表し、かつ光入出力ポートA−I/O−d−1−i、A−I/O−d−2−i、A−I/O−d−3−i、およびA−I/O−d−4−iと光合分波回路N×N AWG WM−1の分波側の光入出力ポートR−P.i+1、R−P.i、R−P.i+2、およびR−P.i+3とはそれぞれ同一の光入出力ポートを表し、かつ光入出力ポートA−I/O−5、A−I/O−6、A−I/O−7、およびA−I/O−8と光合分波回路N×NAWG WM−2の合波側の光入出力ポートR−P.q、R−P.q +1、R−P.q −1、およびR−P.q−2とはそれぞれ同一の光入出力ポートを表し、かつ光入出力ポートA−I/O−d−5−i、A−I/O−d−6−i、A−I/O−d−7−i、およびA−I/O−d−8−iと光合分波回路N×N AWG WM−2の分波側の光入出力ポートL−P.i+1、L−P.i、L−P.i+2、およびL−P.i+3とはそれぞれ同一の光入出力ポートを表すものとする。
【0085】
上述したように光入出力ポートの組合せを選択することにより、表4a、b、c、dおよび図5から分かるように、光入出力ポートの集合PG−n(n=1,2,3,4)の同じ波長チャンネルに対応する分波側の入出力ポート、ならびに光入出力ポートの集合PG−n(n=5,6,7,8)の同じ波長チャンネルに対応する分波側の入出力ポートは配置上その他の光入力ポートを中に入り込ませずに一団を形成させることが可能となる。
【0086】
従って、N×N AWG WM−1のL0に対する波長合分波に関する入出力ポートの集合PG−n(n=1,2,3,4)の同じ波長チャンネルに対応する分波側の光入出力ポートR−P.6k+q+1,R−P.6k+q,R−P.6k+q+2,及びR−P.6k+q+3と、各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらの何れかが配置されるところの光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j,SP−j,(j=4k+q+1)および光回路S3−jの光入力ポートS−j−I−1,S−j−I−2,S−j−I−3,及びS−j−I−4とをそれぞれ光導波路で結び、かつ、N×N AWG WM−2のL0に対する波長合分波に関する入出力ポートの集合P−n(n=7,8,…,12)の同じ波長チャンネルに対応する分波側の光入出力ポートL−P.6k+q+1,L−P.6k+q,L−P.6k+q+2,及びL−P.6k+q+3と、各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらの何れかが配置されるところの光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j,SP−j,(j=4k+q+1)および光回路S3−jの光出力ポートS−j−O−1,S−j−O−2,S−j−O−3,及びS−j−O−4とをそれぞれ光導波路で結ぶ回路配置にすることにより光合分波回路N×N AWG WM−1,WM−2、と各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらの何れかが配置されるところの各クロスコネクト用スイッチ回路S1−j,SP−j,(j=4k+q+1)および光回路S3−jの入出力ポート間を結ぶ光導波路を全て交差させることなく、これらの光回路を同一平面上に配置・作成する事が可能である。
【0087】
光導波路の交差部は、それぞれの光導波路間のクロストーク、および交差する構造にすることによる損失の増加を抑え作成する事が可能であるが、クロストークを完全に零とすること、および交差する構造にすることによる損失の増加を完全に零にすることは現実の作成上困難であるため、本発明の、光合分波回路N×N AWG WM−1,WM−2と各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらの何れかが配置されるところの光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j,SP−j,(j=4k+q+1)および光回路S3−jとの入出力ポート間を結ぶ光導波路の配置構成は、一つの平面基板上に回路を集積化して作成する場合、及び光合分波回路N×N AWG WM−1,WM−2と光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j,或いは、SP−jをそれぞれ個別に平面基板光回路として作成し、それぞれの光入出力ポートを付き合わせ接続する事により全体の回路を構成する場合(I.Ogawa et.al,OFC’98PD4−1)、光導波路の交差構造に起因するクロストーク及び損失を完全に零にすることが出来、有利である。
【0088】
さらに、光回路部COREの光入出力ポート間におけるそれぞれの波長チャンネルでの透過・遮断特性と、それぞれの波長チャンネルに対応して配置された光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j,SP−j,(j=4k+q+1)のスイッチ状態との間にはそれぞれ表5(a)及び表5(b)に示すような対応関係が成立する。
【0089】
【表11】
Figure 0003569176
【表12】
Figure 0003569176
さらに、本発明の光パス・アレンジ用光回路の光入出力ポートI/O−n(n=1,2,3,4)と、光サーキュレータCL−n(n=1,2,3,4)の光入出力ポートCL−I/O−n(n=1,2,3,4)とを光導波路でそれぞれ結び、かつ光サーキュレータCL−n(n=1,2,3,4)の光出力ポートCL−O−n(n=1,2,3,4)と、光回路部COREの光入力ポートA−I/O−n(n=1,2,3,4)との間に、光出力ポートCL−O−nから光出力ポートA−I/O−nへ伝搬する方向に光増幅される向きに従来型の片方向光増幅器AMP−n(n=1,2,3,4)がそれぞれ接続され、かつ光回路部COREの光出力ポートA−I/O−n(n=5,6,7,8)と、光サーキュレータCL−n(n=1,2,3,4)の光入力ポートCL−i−n(n=1,2,3,4)とを光導波路でそれぞれ結ぶことにより、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j,及びSP−j(j=4k+q+1)をそれぞれ用いた場合の光回路部COREの光入出力ポート間における各波長チャンネルでの透過・遮断特性と、本発明の光パス・アレンジ用光回路のそれぞれ対応する波長チャンネルにおける外部入出力ポートI/O−n(n=1,2,3,4)間の信号光の光伝搬増幅状態との間にはそれぞれ表6a.及び表6b.に示す対応関係が成立する。
【表13】
Figure 0003569176
【表14】
Figure 0003569176
従って、それぞれの波長チャンネルに対応して個別に配置された何れかの光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j,及び、SP−j(j=4k+q+1)のスイッチ状態を制御する事により表5(a)と表6(a)間、及び表5b.と表6b.間にそれぞれ示す対応関係に従い本発明のパス・アレンジ用光回路のそれぞれの対応する波長チャンネルにおける外部入出力ポートI/O−n(n=1,2,3,4)間の光伝搬増幅状態を制御することができる。
【0090】
すなわち、それぞれ2つずつ外部光入力ポートおよび外部光出力ポートを有する従来の光クロスコネクト回路は、図6に示すように、クロス、バーの2種類の光伝搬増幅状態を切り替え制御できるのみであるのに対して本発明の光パス・アレンジ用光回路では、光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jを用いた場合、クロス・バーの光伝搬増幅状態の切り替え制御に加えて、外部光入出力ポートI/O−1、I/O−2間とI/O−3、I/O−4間それぞれにおいて波長チャンネル毎に個別の上り下りの2つの光伝搬増幅方向の動的切り替え制御が可能となるため、図7に示すような8通りの光伝搬増幅状態の切り替えを制御することが可能となる。
【0091】
また、光クロスコネクト用スイッチSP−jを用いた場合には、クロス・バーの光伝搬増幅状態の切り替え制御に加えて、外部光入出力ポートI/O−1、I/O−2、I/O−3、I/O−4の任意の2ポート間において波長チャンネル毎に個別の上り下りの2つの光伝搬増幅方向の動的切り替え制御が可能となるため、図8に示すような12通りの光伝搬増幅状態の切り替えを制御することが可能となる。
【0092】
この機能は、光ネットワーク上において信号光のパスを設定する際の自由度を飛躍的に拡大することができ、柔軟にトラフィック量の変動に対応できる光ネットワークを構築し制御する目的に非常に有効である。
【0093】
また、現実のネットワークにおいて、いくつかの波長チャンネルのパスは固定で使用することが決まっている場合、前記光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jおよび光クロスコネクト用スイッチSP−jに替えて、光回路S3−j、すなわち第1乃至第4の光入力ポートおよび第1乃至第4の光出力ポートを有し、第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するかのいずれかの4入力4出力光回路S3−jのいずれかの前記固定のパスを実現するのに適合した4入力4出力光回路S3−jを配置することにより、本発明の光パス・アレンジ用光回路の簡素化を図り、不要な光スイッチ部を省くことにより、消費電力を抑えることかできる。
【0094】
更に、例えば図5に示す回路構成で、N=64、波長チャンネル間隔Δλ=25GHzのN×N AWGを光波長合分波回路として使用した場合、波長チャンネル数N/6=10、波長チャンネル間隔6Δλ=150GHz(〜1.2nm)の光パス・アレンジ用光回路を実現できる。
【0095】
また、光増幅器AMP−j(j=1,2,3,4)の光増幅部として、半導体レーザ励起の希土類添加光ファイバを用い、更にこの希土類添加ファイバとしてエルビウムファイバを用いると、光増幅器の増幅波長帯域は、分散シフトファイバの零分散波長領域を含むおよそ1.53×10−6mから1.56×10−6mの間となる。
【0096】
更に、上述した図5のように、光波長合分波回路として、N×N AWGを用いると、光波長合分波回路一つ当たりの光損失は、理想的には1.0dB程度、(J.C.Chen,et.al,IEEE PTL,vol.10,No.3,pp379−381,1998)、ダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路を用いた場合の光クロスコネクト用回路S1−j,SP−jの損失が5dB未満(A.Himeno et.al,ECOC’96ThD.2.2)、半導体光増幅器(SOA)型2×2光スイッチ回路を用いた場合は光クロスコネクト用回路S1−j,SP−jの損失が0dB(I.Ogawa et.al,OFC’98PD4−1)、光サーキュレータの損失が一回透過する毎に1dB程度、光ファイバへの結合一つ当たりの損失が、およそ0.25dB、さらに回路接続用の光ファイバが十分短いものとして、その損失を無視できるものと見積もられ、更に、光増幅器の光増幅利得を入力信号強度−20dBmのとき、およそ30dB(船橋他1995秋季信学会論文集C−216)と見積もると、光パス・アレンジ用光回路の正味の光増幅利得は、
【数9】
30−1.0×2−5.0(0)−1.0×2−0.25×4=30−10=20(25)dB
と見積もられる。従って、中継間隔80km平均光ファイバ損失0.23dB/kmの光伝送システムでの各区間の損失18.4dBを保証する事が可能となる。
【0097】
また、N×N AWGの漏話量は、通常のものがおよそ−25dB、位相補償板を用い低いクロストーク化を図ったものでおよそ−40dB、(山田他1997秋季信学会論文集C−3−119)と見積もられ、さらに光アイソレータのアイソレーションをおよそ40dB、光サーキュレータのアイソレーションをおよそ50dBと見積もると、任意の波長チャンネルでの発掘は通常の光増幅器と同様に抑えられる。
【0098】
また、光増幅器外部の前後に近接して存在する二つのフレネル反射(−14dB)点と伝搬方向の異なる任意の二つの波長チャンネルでループ状に構成される光共振器を想定すると、
【数10】
30×2(共振器一往復当たりの光増幅部の利得)−{14+1.0×2+25[40]×2}×2(共振器一往復当たりの光損失)=72[−132]dB
と見積もられ、圧倒的に共振器内部損失が大きく正味の利得が得られないので、このような最悪の場合であっても本実施形態における光増幅器の発振は抑えられる。
【0099】
上述したように、本実施形態の光パス・アレンジ用光回路により、光ファイバ中をそれぞれ波長チャンネル毎に上りおよび下り方向に関して任意の伝播方向に伝播し、かつそれぞれの波長チャンネル毎に必要に応じて各々の伝搬方向を上りから下りにまたは下りから上りに切り替えるといった動的な変化を伴う2つのストリームに属する波長多重信号光をその時々に応じて信号光の伝播方向へのアイソレーションを確保しつつ光増幅し、かつ各波長チャンネル毎に光クロスコネクトを行うことにより実現される図7に示す8通りの光伝搬増幅状態を実現することができるとともに、また各波長チャンネル毎に4つの信号光入出力ポートに対してそれぞれ重複しない範囲で任意に入出力ポートを選択して、信号光を入出力させ、2つの信号光ストリームを伝搬増幅させる全ての組合せである図8に示す12通りの光伝搬増幅状態を実現することができる。
【0100】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ファイバ中をそれぞれ波長チャンネル毎に上りおよび下り方向に関して任意の伝播方向に伝播し、かつそれぞれの波長チャンネル毎に必要に応じて各々の伝搬方向を上りから下りにまたは下りから上りに切り替えるといった動的な変化を伴う2つのストリームに属する波長多重信号光をその時々に応じて信号光の伝播方向へのアイソレーションを確保しつつ光増幅し、かつ各波長チャンネル毎に光クロスコネクトを行うことにより実現される8通りの光伝搬増幅状態を実現することができる。
【0101】
また、本発明によれば、各波長チャンネル毎に4つの信号光入出力ポートに対してそれぞれ重複しない範囲で任意に入出力ポートを選択して、信号光を入出力させ、2つの信号光ストリームを伝搬増幅させる全ての組合せである12通りの光伝搬増幅状態を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アレー導波路型光合分波器の構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態に使用される光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの構成を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態に使用される光クロスコネクト用スイッチSP−jの構成を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態に係わる光パス・アレンジ用光回路の構成を示す図である。
【図5】図4に示す光パス・アレンジ用光回路に使用されている光回路部COREの詳細な構成を示す図である。
【図6】従来の光クロスコネクト回路が実現する各光入力ポートおよび光出力ポート間での2つの光伝搬増幅状態を示す模式図である。
【図7】本発明の光パス・アレンジ用光回路が実現する各光入出力ポート間での代表的な8つの光伝搬増幅状態(光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jおよび光クロスコネクト用スイッチSP−jを用いた場合)を示す模式図である。
【図8】本発明の光パス・アレンジ用光回路が実現する各光入出力ポート間での代表的な12の光伝搬増幅状態(光クロスコネクト用スイッチSP−jを用いた場合)を示す模式図である。
【図9】従来の光クロスコネクト回路の構成を示す図である。
【図10】従来の光アド・ドロップ回路の構成を示す図である。
【図11】従来の片方向光増幅器の構成を示す図である。
【図12】光増幅器の構成を示す図である。
【符号の説明】
0−1,0−3,0−3−i(i=1,2,…,n) 外部光入力ポート
0−2,0−4,0−4−i(i=1,2,…,n) 外部光出力ポート
1−i(i=1,2,3,4) 光増幅器
1−i−1 光増幅部
1−i−2−1,1−i−2−2 光アイソレータ
2−i(i=1,2,3,4) 光合波長合分波器
3−i(i=1,2,…,n) 2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路
4 希土類添加光ファイバ
5−1,5−2 励起用レーザー
6−1,6−2 光アイソレータ
7−1,7−2 波長合分波カプラ
8 平面型導波路基盤
9−1,9−2 光入出力導波路部
10−1,10−2 スラブ導波路部
11 アレー導波路グレーティング部
L−P.i(i=1,2,…,n) 光入出力ポート
R−P.i(i=1,2,…,n) 光入出力ポート
S1−j(j=1,2,…,n) 光クロスコネクト用スイッチ回路
S2−j(j=1,2,…,n) 光クロスコネクト用スイッチ回路
S−j−I−i(j=1,2,…,n;i=1,2,3,4) 光入力ポート
S−j−O−i(j=1,2,…,n;i=1,2,3,4) 光出力ポート
S−j−ADD−1,S−j−ADD−2 光入力ポート
S−j−DROP−1,S−j−DROP−2 光出力ポート
CS−i(i=1,2,…,n) 2入力2出力クロス・バー動作光スイッチ回路
CS−i−I−j(i=1,2,…,n;j=1,2) 光入力ポート
CS−i−O−j(i=1,2,…,n;j=1,2) 光出力ポート
SS−i(i=1,2,…,n) 2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路
SS−i−I/O−L−j(i=1,2,…,n;j=1,2) 光入出力ポート
SS−i−I/O−R−1 光入出力ポート
I/O−i(i=1,2,3,4) 外部光入出力ポート
ADD−I−1,ADD−I−2 外部光入力ポート
DROP−O−1,DROP−O−2 外部光出力ポート
CL−i(i=1,2,3,4) 光サーキュレータ(3ポート型)
CL−I/O−i(i=1,2,3,4) 光入出力ポート
CL−I−i(i=1,2,3,4) 光入力ポート
CL−O−i(i=1,2,3,4) 光出力ポート
AMP−i(i=1,2,3,4) 片方向光増幅器
CORE 光回路部
A−I/O−i(i=1,2,…,12) 光入出力ポート
WM−1,WM−2 光波長合分波回路
S3−i 4入力4出力光回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical path arranging optical circuit effective for a communication optical circuit.
[0002]
[Prior art]
FIGS. 9 and 10 show configuration examples of conventional and widely known optical cross-connect circuits and optical add-drop circuits, respectively. In both figures, 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 are optical amplifiers 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 2-1 2-2, 2-3,. 2-4 is an optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 3-j (j = 1, 2,..., N) is a 2-input 2-output cross-bar operating light. The switch circuits 3-j, 0-1, 0-3, 0-3-1 to 0-3-n are external optical input ports, 0-2, 0-4, 0-4-1 to 0-4-n. Is an external light output port.
[0003]
9 and 10, the optical amplifiers 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4 are used for compensating the loss of the optical transmission line, and for the optical amplifiers of the optical cross-connect circuit and the optical add / drop circuit itself. It is provided for compensating for the loss of the excluding parts. In the configuration of each of the optical amplifiers 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4, since reflection points of optical signals such as connector connection points exist on a general transmission line, reflections from these reflection points are present. As shown in FIG. 11, an optical isolator 1 that restricts the propagation of signal light only in a desired optical transmission direction before and after an optical amplifier 1-i-1 to stably perform optical amplification by blocking light. i-2-1 and 1-i-2-2 are provided. For this reason, even when optically amplifying a wavelength multiplexed optical signal, the propagation directions are all limited to the same direction.
[0004]
In general, the optical amplifier, which is a component of the optical amplifiers 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4, includes bidirectional pumping (FIG. 12a) and forward pumping (FIG. 12b) using a semiconductor laser for pumping. , A back-pumped (FIG. 12c) rare earth doped optical fiber or semiconductor type optical amplifier (FIG. 12d) is used.
[0005]
As a host of the rare-earth-doped optical fiber, Zr-based fluoride glass and telluride-based glass are usually used in order to extend the amplification wavelength band of quartz-based glass. As the added rare earth, Pr3 + is used for the 1.5 × 10 −6 m band and for the 1.3 × 10 −6 m band (Yamada et al., 1995, C216, A. Mori, Proc.
et al. OFC97, PDP1).
[0006]
In FIG. 12, 4 is a rare earth doped fiber, 5-1 and 5-2 are pumping lasers, 6-1 and 6-2 are optical isolators, 7-1 and 7-2 are wavelength multiplexing / demultiplexing couplers, Is a planar waveguide substrate.
[0007]
First, the operation of the optical cross-connect circuit shown in FIG. 9 will be described. In the optical cross-connect circuit shown in FIG. 9, wavelength-division multiplexed signal lights input from external input ports 0-1 and 0-3 are optically amplified by optical amplifiers 1-1 and 1-3, respectively. The wave parts 2-1 and 2-3 demultiplex the signal light of each wavelength channel. The signal lights demultiplexed for each wavelength channel in the optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit are different from each other for each pair of signal lights corresponding to the same wavelength channel in the two-input two-output cross-bar operating optical switch circuits 3-1 to 3-1. −n, and the output of the cross bar is individually switched and selected and output.
[0008]
The output signal lights are multiplexed by the optical wavelength multiplexing / demultiplexing units 2-2 and 2-4 for each group of two signal lights such that the wavelength channels do not overlap each other. After being optically amplified by 2 and 1-4, it is output from external output ports 0-2 and 0-4.
[0009]
By the operation of the optical cross-connect circuit described above, the loss compensation of the optical transmission line and the rearrangement of the wavelength channels of the two wavelength multiplexed signal lights, that is, the optical cross-connect is realized.
[0010]
Next, the operation of the optical add / drop circuit shown in FIG. 10 will be described. In the optical add / drop circuit shown in FIG. 10, the wavelength-division multiplexed signal light input from the external input port 0-1 is optically amplified by the optical amplifier 1-1, and then the wavelength-division multiplexing / demultiplexing unit 2-1 outputs each wavelength. Demultiplexed for each channel signal light. Signal light demultiplexed for each wavelength channel in the optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit, and an add (ADD) input signal input from external input ports 0-3-1 to 0-3-n provided for each wavelength channel Light is input to two-input / two-output cross-bar operating optical switch circuits 3-1 to 3-n, which are different from each other for each pair of signal lights corresponding to the same wavelength channel. Switching selection is made and output.
[0011]
One of the output signal lights is multiplexed by the optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit 2-2 for each group of two signal lights such that the wavelength channels do not overlap, and the other is provided for each wavelength channel. The output signals are output as drop (DROP) output signal lights from the external output ports 0-4-1 to 0-4-n. The wavelength-division multiplexed signal light multiplexed by the optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit 2-2 is optically amplified by the optical amplifier 1-2 at the subsequent stage, and then output from the external output port 0-2.
[0012]
By the operation of the optical add / drop circuit described above, the loss compensation of the optical transmission line and the add / drop of the signal light for each wavelength channel of the wavelength multiplexed signal light are realized.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned conventional optical cross-connect circuit and optical add / drop circuit use a one-way optical amplifier to compensate for the loss of the optical transmission line and the optical circuit itself. All are fixed in the same predetermined direction, and as a result, there is a problem that the function is limited only to switching between the two states of the cross-bar type path.
[0014]
The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to propagate in an optical fiber in any propagation direction with respect to the upstream and downstream directions for each wavelength channel, and for each wavelength channel. If necessary, the wavelength multiplexed signal light belonging to the two streams accompanying the dynamic change such as switching the propagation direction from up to down or from down to up is isolated from time to time in the propagation direction of the signal light. It is realized by optical amplification while securing and performing optical cross connect for each wavelength channelFIG.In addition to realizing eight kinds of light propagation amplification states shown in the following, the input / output ports are arbitrarily selected for the four signal light input / output ports for each wavelength channel within a non-overlapping range, and the signal light is input / output. Any combination that propagates and amplifies two signal light streamsFIG.It is an object of the present invention to provide an optical path arranging optical circuit capable of realizing the twelve types of light propagation amplification states shown in (1) and (2).
[0017]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention according to claim 1 is an optical circuit for arranging an optical path having at least four external optical input / output ports, wherein the input / output port is connected to the external optical input / output port. Optical circulators each having an input port and an output port, four one-way optical amplifying means for inputting and amplifying signal light from the output ports of these optical circulators, respectively, and these four one-way optical amplifying means Having a light control means for controlling the output of the signal light to the input port of the optical circulator, the light control means comprising: an optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit; A plurality of optical cross-connect add-drop switches, wherein the optical cross-connect add-drop switches are input from the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit on one side. A transmission coupling port selection optical switch that appropriately selects and outputs a number of optical signals, and an output crossbar operation optical switch that receives an optical signal from the transmission coupling port selection optical switch, appropriately changes the output destination port, and outputs the signal And a transmission coupling port selection optical switch for appropriately selecting an output destination port connected to the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit on the other side and outputting the optical signal from the output crossbar operation optical switch. The point is that
[0018]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical circuit for arranging an optical path having at least four external optical input / output ports, the input / output port connected to the external optical input / output port, the input port, and the output. Four optical circulators each having a port, four one-way optical amplifying means for inputting and amplifying the signal light from the output ports of these optical circulators, and output from the four one-way optical amplifying means, respectively. Optical control means for inputting the signal light and controlling the output of the signal light to the input port of the optical circulator, the optical control means comprising: an optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit; and a plurality of optical cross-connects. The optical cross-connect add-drop switch appropriately converts a plurality of optical signals input from the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit on one side. An output crossbar operation optical switch for changing the output port, and an output crossbar operation optical switch; a transmission coupling port selection optical switch for appropriately selecting and outputting a plurality of optical signals input from the output crossbar operation optical switch; A transmission coupling port selection optical switch for appropriately selecting an output port and outputting an optical signal input from the selection optical switch; and an optical signal from the transmission coupling port selection optical switch, the optical wavelength multiplexing / demultiplexing on the other side. The gist is constituted by an output crossbar operation optical switch for appropriately selecting and outputting an output destination port connected to the circuit.
[0019]
Claim3The present invention described above includes first to fourth optical circulators each having an optical input / output port, an optical input port, and an optical output port to which each of the first to fourth external optical input / output ports is connected, First four optical input / output ports to which respective optical input ports of the first to fourth optical circulators are connected in a one-to-one correspondence, and different from the first four optical input / output ports One or more optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuits having second four optical input / output ports; respective optical output ports of the first to fourth optical circulators; and a second optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. Four optical input / output ports are connected between the respective four optical input / output ports of the first to fourth optical circulators and the second four optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit corresponding one-to-one. And the first to fourth optical circuits First to fourth four-way optical amplifiers that amplify and output optical signals propagating from the respective optical output ports of the oscillator to the second four optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. Amplifying means, having first to fourth optical input ports and first to fourth optical output ports, between the first optical input port and the second optical output port, and Signal light is transmitted between the optical input port and the fourth optical output port, and between the first optical input port and the second optical output port, and between the third optical input port and the fourth optical output port. Blocking signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the first optical input port and the second optical output port and between the first optical input port and the second optical output port A signal light between the first optical input port and the third optical output port; Signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the optical output ports of the first and third optical output ports and between the fourth optical input port and the third optical output port, or Signal light is transmitted between the optical input port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the second optical output port, and the first optical input port and the fourth optical output Blocking the signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the optical input ports and between the third optical input port and the second optical output port, or the first optical input port Between the first optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port, and between the first optical input port and the third optical output port. Between all optical input ports and between the fourth optical input port and the second optical output port Blocking the signal light between the output port and the signal light between the second light input port and the first light output port and between the third light input port and the fourth light output port And all the optical input ports and optical output ports except between the second optical input port and the first optical output port and between the third optical input port and the fourth optical output port. Between the second optical input port and the first optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port. And between all the optical input ports and the optical output ports except between the second optical input port and the first optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port. Blocking signal light, or between the second optical input port and the third optical output port and the fourth Signal light is transmitted between the optical input port and the first optical output port, and between the second optical input port and the third optical output port, and between the fourth optical input port and the first optical output. Blocking signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the ports, or between the second optical input port and the fourth optical output port and the third optical input port Between the second optical input port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the first optical output port. A switch circuit S1-j for four-input / four-output optical cross-connects (j = 1, 2,..., Which can arbitrarily select whether to block the signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between them). N) or has first to fourth optical input ports and first to fourth optical output ports Transmitting signal light between the first optical input port and the second optical output port and between the third optical input port and the fourth optical output port; and transmitting the signal light between the first optical input port and the second optical output port. Signal light is blocked between all the optical input ports and the optical output ports except between the optical output ports and between the third optical input port and the fourth optical output port, or Signal light is transmitted between the optical input port and the second optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port, and the first optical input port and the second optical output Blocking the signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the optical input ports and between the fourth optical input port and the third optical output port, or the first optical input port Between the third optical input port and the second optical output port and between the third optical input port and the second optical output port. Optical input port and optical output except for between the first optical input port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the second optical output port. Blocking the signal light between the first optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port. And all the light input ports and light output ports except between the first light input port and the third light output port and between the fourth light input port and the second light output port Blocking the signal light between them, or transmitting the signal light between the second light input port and the first light output port and between the third light input port and the fourth light output port, And between the second optical input port and the first optical output port and between the third optical input port and the fourth optical port. Blocking the signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the second optical input port and the first optical output port and between the second optical input port and the first optical output port; Transmitting signal light between the port and the third optical output port, and between the second optical input port and the first optical output port, and between the fourth optical input port and the third optical output port; Block the signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the second optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the fourth optical input port. Signal light is transmitted between the first optical output port and the second optical input port and the third optical output port, and between the fourth optical input port and the first optical output port. Block the signal light between all the optical input ports except the optical input port and the second optical input port. Transmitting signal light between the port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the first optical output port; and transmitting the signal light between the second optical input port and the fourth optical output port. Signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the first optical input port and the first optical input port, and between the third optical input port and the first optical output port. Signal light between the third optical output port and between the second optical input port and the fourth optical output port, and between the first optical input port and the third optical output port, and Either block signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the second optical input port and the fourth optical output port, or block the first optical input port and the fourth optical port The signal light is transmitted between the output port and between the second optical input port and the third optical output port. And between all the optical input ports and the optical output ports except between the first optical input port and the fourth optical output port and between the second optical input port and the third optical output port. Blocking the signal light, or transmitting the signal light between the third optical input port and the first optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port, and Signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the third optical input port and the first optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port Or transmitting signal light between the fourth optical input port and the first optical output port and between the third optical input port and the second optical output port, and Between an optical input port and a first optical output port, and between a third optical input port and a second optical output port; Switch SP-j (j = 1, 2,..., N) that can arbitrarily select whether to block the signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between them. ) Or having first to fourth optical input ports and first to fourth optical output ports, between the first optical input port and the second optical output port, and between the third optical input port and the third optical input port. An optical waveguide is connected between the fourth optical output port and all other optical input ports and the optical output port are terminated, or the optical waveguide is connected between the first optical input port and the second optical output port and the second optical output port. An optical waveguide is connected between the fourth optical input port and the third optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated, or the first optical input port and the fourth optical output port are connected. A third optical input port and a second optical output port Connecting the optical waveguides between them and terminating all other optical input ports and optical output ports, or between the first optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the second optical input port. The optical waveguide between the second optical input port and the first optical output port, or terminate the optical waveguide between the second optical input port and the first optical output port. An optical waveguide is connected between the optical input port and the fourth optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated, or the second optical input port and the first optical output port are connected to each other. And an optical waveguide is connected between the fourth optical input port and the third optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated, or the second optical input port is connected to the second optical input port and the third optical output port. Between the third optical output port and the fourth optical input Connecting an optical waveguide between the port and the first optical output port and terminating all other optical input ports and optical output ports, or between the second optical input port and the fourth optical output port And an optical waveguide is connected between the third optical input port and the first optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated, or the first optical input port is connected to the third optical output port. Connecting an optical waveguide between the optical output port and between the second optical input port and the fourth optical output port, terminating all other optical input ports and the optical output port, or Connecting an optical waveguide between the input port and the fourth optical output port and between the second optical input port and the third optical output port, and terminating all other optical input ports and optical output ports; Or a third optical input port and a fourth optical output An optical waveguide between the first optical input port and the fourth optical input port and the second optical output port, and terminating all other optical input ports and optical output ports, or a fourth optical input port. An optical waveguide is connected between the port and the first optical output port and between the third optical input port and the second optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated. Any one of the four-input four-output optical circuits S3-j (j = 1, 2,..., N) is arranged corresponding to each of the optical wavelength channels which are elements of the set LO of the optical wavelength channels. , All of the optical input ports and optical output ports of these N 4-input 4-output optical cross-connect switch circuits S1-j, SP-j or 4-input 4-output optical circuit S3-j, and these optical input ports And optical output port A plurality of optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit corresponding to the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit, respectively. Are the sets related to the optical wavelength multiplexing / demultiplexing with respect to the set of optical wavelength channels LO = {λj} (i = 1, 2,..., N), and eight disjoint sets A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, A-7, and A-8 are formed, and are elements of any set A-1 of the optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. An optical waveguide connecting a first input / output port on a certain multiplexing side to an optical output port of a first one-way optical amplifying unit; A light guide connecting a second input / output port on the multiplexing side, which is an element of the set A-2, to an optical output port of the second one-way optical amplifying means. And the third input / output port on the multiplexing side, which is an element of one of the sets A-3 other than the sets A-1 and A-2 of the optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit, and the third A set A-4 other than the set A-1, A-2, and A-3 of the optical waveguide connecting the optical output port of the one-way optical amplifier and the optical input / output port of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit; An optical waveguide that connects the fourth input / output port on the multiplexing side, which is an element, to the optical output port of the fourth one-way optical amplifying means; An optical waveguide connecting a fifth input / output port on the multiplexing side, which is an element of any set A-5 other than A-2, A-3, and A-4, and an optical input port of the first optical circulator; The multiplexing side which is an element of any set A-6 other than the set of optical input / output ports A-1, A-2, A-3, A-4 and A-5 of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. An optical waveguide connecting the sixth input / output port and the optical input port of the second optical circulator, and a set A-1, A-2, A-3, A- of optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. An optical waveguide connecting a seventh input / output port on the multiplexing side, which is an element of any set A-7 other than 4, A-5, and A-6, and an optical input port of the third optical circulator; Elements of any set A-8 other than the set of optical input / output ports A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, and A-7 of the wavelength multiplexing / demultiplexing circuit An optical waveguide connecting the eighth input / output port on the multiplexing side and the optical input port of the fourth optical circulator, and the optical input port of the first one-way optical amplifying means and the optical waveguide of the first optical circulator. An optical waveguide connecting an optical output port, an optical input port of the second one-way optical amplifier, and light of the second optical circulator; An optical waveguide connecting an output port, an optical waveguide connecting an optical input port of the third one-way optical amplifier and an optical output port of the third optical circulator, and an optical waveguide connecting the fourth one-way optical amplifier. An optical waveguide connecting an optical input port and an optical output port of the fourth optical circulator, and an optical cross-connect switch circuit corresponding to an element λi (i = 1, 2,..., N) of a set LO of optical wavelength channels The first optical input port of any of S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i and the demultiplexing corresponding to the wavelength channel λi of the set A-1 regarding the wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. An optical waveguide connecting all the first optical input / output ports on the side, a second optical input port of one of the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i, and Wavelength coupling of optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit An optical waveguide connecting all of the second optical input / output ports on the demultiplexing side corresponding to the wavelength channel λi of the set A-2 relating to the wave, and an optical cross-connect switch circuit S1-i, SP-i or an optical circuit A third optical input port of S3-i, a third optical input / output port on the demultiplexing side corresponding to the wavelength channel λi of the set A-3 relating to the wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit; And a fourth optical input port of one of the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i, and a wavelength multiplexing / demultiplexing circuit of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. An optical waveguide connecting all of the fourth optical input / output ports on the demultiplexing side corresponding to the wavelength channel λi of the set A-4 relating to the wave, and an optical cross-connect switch circuit S1-i, SP-i or an optical circuit Any of S3-i And a fifth optical input / output port on the demultiplexing side corresponding to the wavelength channel λi of the set A-5 relating to the wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. A set A-6 relating to the optical path, the second optical output port of any of the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i, and the wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. And the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuits S3-i, all of which connect the sixth optical input / output port on the demultiplexing side corresponding to the wavelength channel λi. And a seventh optical input / output port on the demultiplexing side corresponding to the wavelength channel λi of the set A-7 relating to the wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. Wave path and switch for optical cross-connect The fourth optical output port of any one of the circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i and the wavelength division multiplexing / demultiplexing circuit of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit corresponding to the wavelength channel λi of the set A-8. The gist of the present invention is to have an optical waveguide that connects all the wave-side eighth optical input / output ports.
[0020]
Claim3In the described invention, the first to fourth optical circulators in which each optical input port is connected to the external optical input / output port I / O-1, 2, 3, 4 respectively, and one or more optical wavelengths A multiplexer / demultiplexer circuit and first to fourth four-way optical amplifying means, and eight kinds of light shown in FIG. 7 between external optical input / output ports I / O-1, 2, 3, 4 The propagation amplification state and the 12 light propagation amplification states shown in FIG. 8 can be realized.
[0021]
Claims of the present invention4SUMMARY OF THE INVENTION3In the described invention, the optical cross-connect switch circuit S1-j is formed on one or a plurality of PLC boards, and has first and second two optical input ports and first and second two optical ports. An output port for transmitting signal light between the first optical input port and the first optical output port and between the second optical input port and the second optical output port; Blocking the signal light between all input / output ports except between the input port and the first optical output port and between the second optical input port and the second optical output port; Transmitting signal light between the optical input port and the second optical output port and between the second optical input port and the first optical output port; and transmitting the signal light between the first optical input port and the second optical output port Between the second optical input port and the first optical output port. A 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-k (k = 1) which can arbitrarily select whether or not to interrupt the signal light between all the optical input / output ports; And two multiplexing side optical input / output ports and one multiplexing side optical input / output port, and the signal light is transmitted between the first multiplexing side optical input / output port and the first multiplexing side optical input / output port. And signal light is blocked between all the optical input / output ports except between the first demultiplexing side optical input / output port and the first multiplexing side optical input / output port, or the second Signal light is transmitted between the demultiplexing-side optical input / output port and the first multiplexing-side optical input / output port, and the second demultiplexing-side optical input / output port and the first multiplexing-side optical input / output port The first to fourth four 2 × 1 transmissions, which can arbitrarily select whether to block signal light between all the optical input / output ports except between 2 × 1 transparent coupling port selection light for any one of the coupling port selection optical switch circuit SS-i (i = 1, 2, 3, 4) and the first optical input port of the optical cross-connect switch circuit S1-j An optical waveguide connecting the first demultiplexing-side optical input / output port of the switch circuit SS-1, a second optical input port of the optical cross-connect switch circuit S1-j, and the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch An optical waveguide connecting the second demultiplexing-side optical input / output port of the circuit SS-1, a third optical input port of the optical cross-connect switch circuit S1-j, and the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit An optical waveguide connecting the second demultiplexing-side optical input / output port of any 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-2 excluding SS-1 and an optical cross-connect switch circuit S1-j 4 optical input ports and 2 × An optical waveguide connecting the first demultiplexing-side optical input / output port of the transmission coupling port selection optical switch circuit SS-2, a first optical output port of the optical cross-connect switch circuit S1-j, and the 2 × 1 transmission An optical waveguide connecting the 2 × 1 transmissive coupling port selecting optical switch circuit SS-3 excluding the coupling port selecting optical switch circuits SS-1 and SS-2 to the second demultiplexing side optical input / output port; An optical waveguide connecting the second optical output port of the cross-connect switch circuit S1-j and the first demultiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-3; Selection of the third optical output port of the connection switch circuit S1-j and the 2 × 1 transparent coupling port selection of any 2 × 1 transparent coupling port except for the optical switch circuits SS-1, SS-2 and SS-2 Optical switch circuit S -4, an optical waveguide connecting the first demultiplexing-side optical input / output port, a fourth optical output port of the optical cross-connect switch circuit S1-j, and the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-. 4, the optical waveguide connecting the second demultiplexing-side optical input / output port, the first multiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-1, and the 2 × 2 cross An optical waveguide connecting the first optical input / output port of the bar operation optical switch circuit CS-1, the first multiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-2, An optical waveguide connecting the second optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1 and a first multiplexing side light of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-3; Output port and 2 × 2 cross-bar operated optical switch circuit CS -1, a first optical output port of the first optical output port, a first multiplex side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-4, and the 2 × 2 cross bar operation. An optical waveguide connecting the second optical output port of the optical switch circuit CS-1 is provided.
[0022]
Claim4According to the described invention, in the optical cross-connect switch circuit S1-j, between the first optical input port and the second optical output port, and between the third optical input port and the fourth optical output port. And all optical inputs except between the first optical input port and the second optical output port and between the third optical input port and the fourth optical output port. Blocking signal light between the port and the optical output port, or between the first optical input port and the second optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port , And transmits all the light input ports and the light except between the first light input port and the second light output port and between the fourth light input port and the third light output port. Either block the signal light between the output port or the first light input port and the fourth light output port. Between the first optical input port and the fourth optical output port, and between the first optical input port and the fourth optical output port, and between the third optical input port and the second optical output port. The signal light is blocked between all the optical input ports and the optical output port except between the input port and the second optical output port, or the signal light is blocked between the first optical input port and the third optical output port. Between the first optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the fourth optical input port. Block signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the second optical output port, or between the second optical input port and the first optical output port, and Signal light between the third light input port and the fourth light output port, and the second light input port. Blocking signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the port and the first optical output port and between the third optical input port and the fourth optical output port; Alternatively, signal light is transmitted between the second optical input port and the first optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port, and the second optical input port is connected to the second optical input port. Blocking signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the first optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port, or Signal light is transmitted between the optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the first optical output port, and the second optical input port is connected to the third optical output port. All optical inputs except between the output port and between the fourth optical input port and the first optical output port. Blocking the signal light between the power port and the optical output port, or connecting the signal light between the second optical input port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the first optical output port. Between the second optical input port and the fourth optical output port and between all the optical input ports except between the third optical input port and the first optical output port. It is possible to arbitrarily select whether to block the signal light with the optical output port.
[0023]
Further, the claims5SUMMARY OF THE INVENTION3In the described invention, the optical cross-connect switches SP-j are formed on one or a plurality of PLC boards, each of which has first and second two optical input ports and first and second two An optical output port for transmitting signal light between the first optical input port and the first optical output port and between the second optical input port and the second optical output port; Signal light is blocked between all the optical input / output ports except between the optical input port and the first optical output port and between the second optical input port and the second optical output port, or Transmitting signal light between the first optical input port and the second optical output port and between the second optical input port and the first optical output port; and transmitting the signal light between the first optical input port and the second optical output port. Between the optical output port and between the second optical input port and the first optical output port. The first to fourth four 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits CS-k (k = 1, 2) which can arbitrarily select whether to block the signal light between all the optical input / output ports except for 2, 3 and 4), each of which has first and second two demultiplexing-side optical input / output ports and one multiplexing-side optical input / output port. Signal light between the first multiplexing-side optical input / output port and all optical inputs except between the first demultiplexing-side optical input / output port and the first multiplexing-side optical input / output port. Blocking the signal light between the output ports or transmitting the signal light between the second demultiplexing-side optical input / output port and the first multiplexing-side optical input / output port; Arbitrarily selecting whether to block signal light between all optical input / output ports except between the optical input / output port and the first multiplexing-side optical input / output port And the first to fourth four 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuits SS-i (i = 1, 2, 3, 4) and the first optical input of the optical cross-connect switch SP-j. An optical waveguide connecting the port to a second optical input port of any of the 2 × 2 cross-bar operated optical switch circuits CS-1, a second optical input port of an optical cross-connect switch SP-j, × 2 cross bar operation An optical waveguide connecting the first optical input port of the optical switch circuit CS-1, the third optical input port of the optical cross connect switch SP-j, and the 2 × 2 cross bar operation. An optical waveguide connecting the first optical input port of any 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-2 except the optical switch circuit CS-1, and a fourth optical cross-connect switch SP-j Optical input port and the 2 × 2 cross bar An optical waveguide connecting the second optical input port of the operation optical switch circuit CS-2, the first optical output port of the optical cross-connect switch SP-j, and the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1. And a second optical output port of the optical cross-connect switch SP-j that connects the second optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-3 except for the CS-2. An optical waveguide connecting the port and the first optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-3; a third optical output port of the optical cross-connect switch SP-j; An optical waveguide connecting the first optical output port of any of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits CS-4 except the bar operation optical switch circuits CS-1, CS-2, and CS-3; Connect switch SP-j 4 and the second optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-4, and the first optical switch of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1. An optical waveguide connecting the optical output port to the second demultiplexing-side optical input / output port of any of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuits SS-1, and a 2 × 2 cross-bar operated optical switch circuit CS- An optical waveguide connecting the first optical output port of the second optical transmission port and the first demultiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-1; and a 2 × 2 cross-bar operation optical switch Except for the second optical output port of the circuit CS-2 and the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-1 except for the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-2, the first demultiplexing side. An optical waveguide connecting the optical input / output port and a 2 × 2 crossbar An optical waveguide connecting the second optical output port of the operation optical switch circuit CS-1 and the second demultiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-2; Any one of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits except the first optical input port of the cross-bar operation optical switch circuit CS-3 and the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuits SS-1 and SS-2 An optical waveguide connecting the first demultiplexing-side optical input / output port of SS-3, a first optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-4, and a 2 × 1 transmission coupling port selection light An optical waveguide connecting the first demultiplexing-side optical input / output port of the switch circuit SS-3, a second optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-4, and a 2 × 1 transparent coupling port Select optical switch circuits SS-1, SS-2, SS-3 An optical waveguide connecting any of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuits SS-4 to the second demultiplexing side optical input / output port, and a 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-3. An optical waveguide connecting the two optical input ports to the first demultiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-4, and the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-1 The optical waveguide connecting the first multiplexing side optical input / output port and the first multiplexing side optical input / output port of the optical switch circuit SS-3, and the 2 × 1 transmission coupling port selection An optical waveguide connecting the first multiplexing-side optical input / output port of the optical switch circuit SS-2 and the first multiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-4; That is the gist.
[0024]
Claim5In the described invention, in the optical cross-connect switch SP-j, between the first optical input port and the second optical output port, and between the third optical input port and the fourth optical output port. And all optical input ports except between the first optical input port and the second optical output port and between the third optical input port and the fourth optical output port Between the first optical input port and the second optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port. All optical input ports and optical outputs except for transmitting signal light and between the first optical input port and the second optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port Block the signal light between the first optical input port and the fourth optical output port. Signal light between the first optical input port and the fourth optical output port, and between the first optical input port and the fourth optical output port, and between the third optical input port and the second optical output port. The signal light is blocked between all the optical input ports and the optical output port except between the input port and the second optical output port, or the signal light is blocked between the first optical input port and the third optical output port. Between the first optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the fourth optical input port. Block signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the second optical output port, or between the second optical input port and the first optical output port, and Signal light between the third optical input port and the fourth optical output port and the second optical input port. Blocking signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the port and the first optical output port and between the third optical input port and the fourth optical output port; Alternatively, signal light is transmitted between the second optical input port and the first optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port, and the second optical input port is connected to the second optical input port. Blocking signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the first optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port, or Signal light is transmitted between the optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the first optical output port, and the second optical input port is connected to the third optical output port. All optical input ports except between the output port and between the fourth optical input port and the first optical output port. Blocking the signal light between the second optical input port and the fourth optical output port, and blocking the signal light between the second optical input port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the first optical output port. Between the second optical input port and the fourth optical output port and between all the optical input ports except between the third optical input port and the first optical output port. Blocking the signal light between the optical output port and the signal between the first optical input port and the third optical output port and between the second optical input port and the fourth optical output port All optical input ports and optical output ports that transmit light and that are not between the first optical input port and the third optical output port and between the second optical input port and the fourth optical output port Between the first optical input port and the fourth optical output port. And transmitting signal light between the second optical input port and the third optical output port, and between the first optical input port and the fourth optical output port and between the second optical input port and the fourth optical output port. Blocking signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the third optical input port and the third optical input port and between the third optical input port and the first optical output port, and Signal light is transmitted between the third optical input port and the second optical output port, and between the third optical input port and the first optical output port, and between the fourth optical input port and the second optical output port. Blocking signal light between all optical input ports and the optical output port except between the output port, or between the fourth optical input port and the first optical output port and the third optical input port Transmitting signal light between the port and the second optical output port; and connecting the fourth optical input port to the first optical output port. Can be arbitrarily selected whether to shut off the signal light with the all optical input port and optical output ports except between the between the output port and the third optical input port and the second optical output port.
[0025]
Claim6SUMMARY OF THE INVENTION4Or5In the described invention, the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-i is a Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit, or a double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit, or It is composed of a Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit, a double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit, or a semiconductor optical amplifier (SOA) type 2 × 2 optical switch circuit. .
[0026]
Claim6In the described invention, the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-i is a Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit or a double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit. Or a Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit, a double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit, or a semiconductor optical amplifier (SOA) type 2 × 2 optical switch circuit.
[0027]
Claims7SUMMARY OF THE INVENTION4Or5In the present invention described above, the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-i is provided with any three of the four optical input / output ports of the Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit. One realized by using any one of the three optical input / output ports of the four optical input / output ports of the double gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit; or Four Mach-Zehnder planar waveguide optical TO switch circuits in the configuration of a double gate Mach-Zehnder planar waveguide optical TO switch circuit and optical input / output of these four Mach-Zehnder planar waveguide optical TO switch circuits Of the optical waveguides connecting the ports, any three Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuits and these three Mach-Zehnder 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit composed of only optical waveguides connecting the optical input / output ports of the D-type planar waveguide optical TO switch circuit section, or Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit 4 One realized by using any three of the optical input / output ports, or any of the four optical input / output ports of the double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit One realized by using three optical input / output ports, or four Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit sections in a configuration of a double gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit and these four Mach Any one of three Mach-Zehnder flat waveguides among the optical waveguides connecting the optical input / output ports of the Zener-type planar waveguide optical LN switch circuit unit. It is composed of a 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit composed of only an optical waveguide connecting between the optical input / output ports of the waveguide optical LN switch circuit and these three Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuits. It is the gist that it is done.
[0028]
Claim7In the present invention described above, the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-i is configured to output any three of the four optical input / output ports of the Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit. The one realized by using the input / output ports or the one realized by using any three of the four optical input / output ports of the four optical input / output ports of the double gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit Or four Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuits in the configuration of a double gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit and light of these four Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuits Of the optical waveguides connecting the input and output ports, any three Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuits and these three Mach-Zen Type planar waveguide optical TO switch circuit section, a 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit composed of only optical waveguides connecting optical input / output ports, or a Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit. Any one of three optical input / output ports realized using any three optical input / output ports, or any three of the four optical input / output ports of the double gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit Realized by using two optical input / output ports, or four Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit units in the configuration of a double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit and these four Mach-Zehnder Any three Mach-Zehnder planes among the optical waveguides connecting between the optical input / output ports of the optical LN switch circuit unit. It is composed of a 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit composed only of an optical waveguide connecting between the optical waveguide LN switch circuit section and the optical input / output ports of these three Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit sections. You.
[0029]
Further, the claims8SUMMARY OF THE INVENTION4In the present invention described above, the optical cross-connect switch circuit S1-j is such that all constituent optical circuits are formed on a single PLC substrate plane, and the optical cross-connect switch is clockwise as viewed from the upper surface of the substrate. The second optical output port, the first optical output port, the third optical output port, the fourth optical output port, the fourth optical input port, the third optical input port, the first optical output port of the circuit S1-j. The optical input / output ports are arranged adjacent to each other in the order of the optical input port and the second optical input port, and the optical input / output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-k (k = 1) is When viewed from the top of the substrate, four 2 × 1 ports are arranged clockwise adjacent to the second optical input port, the first optical input port, the first optical output port, and the second optical output port in this order. Transmission coupling port selection optical switch circuit SS-i (i = 1, 2, 3, 4) when viewed from the top surface of the substrate, the first demultiplexing-side optical input / output port, the second demultiplexing-side optical input / output port, and the first The wave side optical input / output ports are arranged adjacent to each other in order, and furthermore, the intervals between the respective 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits and the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits are appropriately given, It is essential that any of the optical waveguides connecting the optical input ports and the optical output ports of each of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits and the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits do not cross each other. And
[0030]
Claim8In the present invention described above, the optical cross-connect switch circuit S1-j has all the constituent optical circuits formed on one PLC substrate plane, and the clock signal for the optical cross-connect is clockwise as viewed from the top surface of the substrate. The second optical output port, the first optical output port, the third optical output port, the fourth optical output port, the fourth optical input port, the third optical input port, and the first optical output port of the switch circuit S1-j. The optical input / output ports of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-k (k = 1) are arranged such that each optical input / output port is adjacent to the optical input port and the second optical input port. Are arranged clockwise adjacent to each other in the order of a second optical input port, a first optical input port, a first optical output port, and a second optical output port when viewed from above the substrate. 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-i (i = 1 , 2, 3, 4) when viewed from the top of the board, the first demultiplexing-side optical input / output port, the second demultiplexing-side optical input / output port, and the first multiplexing side are clockwise. The optical input / output ports are arranged adjacent to each other in the order, and the respective 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits and the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits are appropriately spaced, so that Any of the optical waveguides connecting the optical input port and the optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit and the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit are arranged so as not to cross.
[0031]
Claim9SUMMARY OF THE INVENTION5In the present invention described above, the cross-connect switch SP-j is such that all constituent optical circuits are formed on one PLC substrate plane, and the optical cross-connect switch SP-j turns clockwise when viewed from above the substrate. A second optical output port, a first optical output port, a third optical output port, a fourth optical output port, a fourth optical input port, a third optical input port, a first optical input port, The optical input / output ports are arranged adjacent to each other in the order of the second optical input ports, and the light of four 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits CS-k (k = 1, 2, 3, 4) is provided. The input / output ports are arranged so as to be clockwise adjacent to each other in the order of a second optical input port, a first optical input port, a first optical output port, and a second optical output port when viewed from above the substrate. 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-i When the optical input / output ports (i = 1, 2, 3, 4) are viewed from the top surface of the substrate, the first input / output port, the second input / output port, Are arranged adjacent to each other in the order of the multiplexing-side optical input / output ports, and the 2 × 2 cross-bar operation is performed by appropriately setting the intervals of the respective 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits. In any one of the optical waveguides connecting the optical input port and the optical output port of the optical switch circuit, the second optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1 and the 2 × 1 transparent coupling port selection light A first optical output port of a 2 × 2 cross-bar operated optical switch circuit CS-2 and a 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch between the second demultiplexing side optical input / output port of the switch circuit SS-2 Between the first demultiplexing side optical input / output port of the circuit SS-1 The optical waveguide to be connected, the second optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-3, and the first demultiplexing side optical input / output of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-4. The first optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-4 and the second demultiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-3 There are two sets of optical waveguides that connect the optical waveguides with the optical waveguides, and only one location intersects with each other, and there is no intersection of the optical waveguides that connect the other optical input ports and optical output ports. That is the gist.
[0032]
Claim9In the present invention described above, the cross-connect switch SP-j is such that all constituent optical circuits are formed on one PLC board plane, and when viewed from the top of the board, the optical cross-connect switch SP-j is clockwise. -J second light output port, first light output port, third light output port, fourth light output port, fourth light input port, third light input port, first light input Ports and the second optical input port, each optical input / output port is arranged adjacent to each other, and four 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits CS-k (k = 1, 2, 3, 4) Are arranged so as to be adjacent to each other in the order of a second optical input port, a first optical input port, a first optical output port, and a second optical output port in a clockwise direction when viewed from above the substrate. , Four 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits SS-i When the optical input / output ports (i = 1, 2, 3, 4) are viewed from the top surface of the substrate, the first input / output port, the second input / output port, Are arranged adjacent to each other in the order of the multiplexing-side optical input / output ports, and the 2 × 2 cross-bar operation is performed by appropriately setting the intervals of the respective 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits. In any one of the optical waveguides connecting the optical input port and the optical output port of the optical switch circuit, the second optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1 and the 2 × 1 transparent coupling port selection light A first optical output port of a 2 × 2 cross-bar operated optical switch circuit CS-2 and a 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch between the second demultiplexing side optical input / output port of the switch circuit SS-2 Between the first demultiplexing side optical input / output port of the circuit SS-1 The optical waveguide to be connected, the second optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-3, and the first demultiplexing side optical input / output of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-4. The first optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-4 and the second demultiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-3 There are two sets of optical waveguides that connect the optical waveguides with the optical waveguides, and only one location intersects with each other, and there is no intersection of the optical waveguides that connect the other optical input ports and optical output ports. .
[0033]
Claims10SUMMARY OF THE INVENTION5In the present invention, the gist is that the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit is an arrayed waveguide type optical wavelength multiplexing / demultiplexing device (AWG: arrayed-waveguide grating).
[0034]
Claim10In the described invention, the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit is an arrayed waveguide type optical wavelength multiplexing / demultiplexing device.
[0035]
Further, the claims11SUMMARY OF THE INVENTION3In the described invention, one array waveguide plane which forms sets A-1, A-2, A-3 and A-4 relating to wavelength multiplexing / demultiplexing and has all optical input / output waveguides which do not intersect with each other One array waveguide that forms the optical circuit WM-1 and sets A-5, A-6, A-7, and A-8 related to wavelength multiplexing and demultiplexing, and has all optical input / output waveguides that do not intersect with each other. Planar optical circuit WM-2 and four-input / four-output optical cross-connect switch circuits S1-j, SP- which are individually arranged corresponding to each wavelength channel and one of them is arranged for each wavelength channel. j, the optical circuit S3-j, the optical input / output ports of the array waveguide planar optical circuits WM-1, WM-2 and the switch circuits S1-j, SP-j for four-input, four-output optical cross-connect, and the light. Circuit S3-j (j = 1, 2, 2, , N), an optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit and an optical cross-connect switch circuit section, each of which comprises an optical waveguide connecting ports corresponding to the optical input port and the optical output port of the array waveguide. In the optical input / output waveguides on the demultiplexing side of each set of WM-1, the optical input / output ports corresponding to an arbitrary wavelength channel λi are either clockwise or counterclockwise in the second, first, and second directions. 3. Fourth demultiplexing side optical input / output ports (AI / Od-2-i, AI / Od-1-i, AI / Od-3-i, A -I / O-d-4-i), and all the other multiplexing-side optical input / output ports and corresponding optical input / output ports are arranged between the optical input / output ports arranged in this order. For each corresponding wavelength channel, do not enter the optical input / output port on the demultiplexing side with a different wavelength channel. The optical input / output ports respectively form a group in position, and the optical input / output waveguides on the demultiplexing side of each set of the array waveguide planar optical circuit WM-2 correspond to an arbitrary wavelength channel λi. The optical input / output ports are the second, first, third, and fourth demultiplexing-side optical input / output ports (AI / O-d-2) in the array waveguide planar optical circuit WM-1. -I, AI / O-d-1-i, AI / O-d-3-i, AI / O-d-4-i). Sixth, fifth, seventh, and eighth demultiplexing-side optical input / output ports (AI / Od-6-i, AI / Od-5-i, AI / Od) -7-i, AI / O-d-8-i), and between the optical input / output ports arranged in this order, all other multiplexed light I / O ports and corresponding The optical input / output ports on the demultiplexing side with different wavelength channels do not enter, and the optical input / output ports are grouped in position for each corresponding wavelength channel. The order of arrangement of the group of output ports with respect to the corresponding wavelength channel and the arrangement of the group of optical input / output ports with respect to the corresponding wavelength channel of each wavelength channel on the demultiplexing side of the array waveguide planar optical circuit WM-1. Are opposite to each other in the same order, and further, each of the four-input / four-output optical cross-connect switch circuits S1-j and SP-j, and the optical circuits S3-j (j = 1, 2, 2) , N) and the order of the arrangement of the group of optical output ports with respect to the corresponding wavelength channels, and the optical input / output ports for each wavelength channel on the demultiplexing side of the array waveguide planar optical circuit WM-1. Are arranged in the same order around the corresponding wavelength channels of the group of groups, and each of the four-input four-output optical cross-connect switch circuits S1-j, SP-j, and the light The order of arrangement of the group of optical output ports of the circuits S3-j (j = 1, 2,..., N) with respect to the corresponding wavelength channels and the wavelength channels on the demultiplexing side of the array waveguide planar optical circuit WM-1 Since the order of arrangement of the group of optical input / output ports for each corresponding wavelength channel is opposite to each other and is the same order, the array waveguide planar optical circuits WM-1, WM- One of the optical waveguides connecting the two and four-input four-output optical cross-connect switch circuits S1-j and SP-j and the optical circuit S3-j (j = 1, 2,..., N) intersects one another. One The arrangement and the configuration of the circuits are such that there are no array waveguide planar optical circuits WM-1, WM-2 and switch circuits S1-j, SP-j, and optical circuit S3-j for 4-input / 4-output optical cross-connect ( j = 1, 2,..., N), the array waveguide planar optical circuits WM-1, WM-2 and the switch circuits S1-j, SP-j, and the optical circuit S3-j for four-input, four-output optical cross-connects. (J = 1, 2,..., N) are formed on the same plane substrate with the optical waveguides respectively, or a separately prepared plane circuit substrate of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit and an optical cross-connect switch The gist of the invention is to form a single planar optical circuit by connecting the respective optical input / output ports to each other in such a manner that the planar input / output port of the circuit abuts with a planar circuit board.
[0036]
Claim11In the present invention described above, one array which forms sets A-1, A-2, A-3, and A-4 relating to wavelength multiplexing / demultiplexing and has all optical input / output waveguides which do not intersect with each other. A waveguide planar optical circuit WM-1 and one set having sets A-5, A-6, A-7, and A-8 related to wavelength multiplexing / demultiplexing and having all optical input / output waveguides that do not intersect with each other. An array waveguide planar optical circuit WM-2 and a 4-input 4-output optical cross-connect switch circuit S1-j that are individually arranged corresponding to each wavelength channel and one of them is arranged for each wavelength channel. , SP-j, and the optical circuit S3-j, the optical input / output ports of the array waveguide planar optical circuits WM-1, WM-2 and the switch circuits S1-j, SP-j for four-input, four-output optical cross-connects. , And an optical circuit S3-j (j = 1, 2) .., N), an optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit and an optical cross-connect switch circuit portion, each of which comprises an optical waveguide connecting ports corresponding to the optical input port and the optical output port, respectively. In the optical input / output waveguide on the demultiplexing side of each set of the circuits WM-1, the optical input / output port corresponding to an arbitrary wavelength channel λi is rotated clockwise or counterclockwise in the second, first, or second direction. Third and fourth demultiplexing-side optical input / output ports (AI / Od-2-i, AI / O-d-1-i, AI / O-d-3-i, AI / O-d-4-i), and all other multiplexing-side optical input / output ports and the corresponding optical input / output ports are arranged between the optical input / output ports arranged in this order. Wavelength channels to be connected to The optical input / output ports form a group in each position, and the optical input / output waveguides on the demultiplexing side of each set of the array waveguide planar optical circuit WM-2 correspond to an arbitrary wavelength channel λi. In the array waveguide planar optical circuit WM-1, the optical input / output ports are the second, first, third, and fourth demultiplexing-side optical input / output ports (AI / O-d-). 2-i, AI / O-d-1-i, AI / O-d-3-i, AI / O-d-4-i) The sixth, fifth, seventh, and eighth demultiplexing-side optical input / output ports (AI / OD-6-i, AI / OD-5-i, AI / O- d-7-i, AI / O-d-8-i), and between the optical input / output ports arranged in this order, all other multiplexing-side ports are arranged. Optical input / output port and corresponding The optical input / output ports on the demultiplexing side with different wavelength channels do not enter, and the optical input / output ports are grouped in position for each corresponding wavelength channel. The order of the arrangement of the group of input / output ports with respect to the corresponding wavelength channels and the order of the corresponding wavelength channels of the group of optical input / output ports for each wavelength channel on the demultiplexing side of the array waveguide planar optical circuit WM-1 are described. The order of arrangement is opposite to that of the other, and is the same order. Further, each of the four-input / four-output optical cross-connect switch circuits S1-j and SP-j and the optical circuits S3-j (j = 1, 2) ,..., N), the arrangement order of the group of optical output ports with respect to the corresponding wavelength channels, and the optical input / output ports for each wavelength channel on the demultiplexing side of the array waveguide planar optical circuit WM-1. The order of arrangement of the groups of ports with respect to the corresponding wavelength channels is the same around the same order, and the switch circuits S1-j, SP-j, and the four-input / four-output optical cross-connect switches, The order of arrangement of the group of optical output ports of the optical circuit S3-j (j = 1, 2,..., N) with respect to the corresponding wavelength channels and the wavelength on the demultiplexing side of the array waveguide planar optical circuit WM-1. Since the order of arrangement of the group of optical input / output ports for each channel with respect to the corresponding wavelength channel is opposite and the same order, the array waveguide planar optical circuits WM-1 and WM are arranged on the same plane. The optical waveguides connecting the -2 and 4-input / 4-output optical cross-connect switch circuits S1-j and SP-j and the optical circuit S3-j (j = 1, 2,..., N) intersect each other. 1 The arrangement and configuration of the circuits are such that there are no such arrangements, and the array waveguide planar optical circuits WM-1, WM-2 and the switch circuits S1-j, SP-j for 4-input / 4-output optical cross-connect, and the optical circuit S3-j. (J = 1, 2,..., N) and the array waveguide planar optical circuits WM-1, WM-2 and the switch circuits S1-j, SP-j for four-input, four-output optical cross-connect, and the optical circuit S3- An optical waveguide connecting j (j = 1, 2,..., N) is formed on the same plane substrate, or a separately prepared plane circuit substrate of an optical wavelength multiplexing / demultiplexing unit is used for an optical cross-connect. Each optical input / output port is connected to each other in such a manner that the optical input / output ports are brought into contact with the planar circuit board of the switch circuit to form one planar optical circuit.
[0037]
Claim12SUMMARY OF THE INVENTION3In the invention described, in the optical circulator, light input to an optical input port is output from an optical input / output port, light input from the optical input / output port is output from an optical output port, and Light input from the port and output from the optical input port is sufficiently suppressed, light input from the optical output port and output from the optical input / output port is sufficiently suppressed, and the optical input port and the optical output port The point is that light is sufficiently suppressed regardless of the direction of input / output of light.
[0038]
Claim12In the invention described, in the optical circulator, light input to the optical input port is output from the optical input / output port, light input from the optical input / output port is output from the optical output port, Light input from the input / output port and output from the optical input port is sufficiently suppressed, light input from the optical output port and output from the optical input / output port is sufficiently suppressed, and the optical input port and the optical output Light is sufficiently suppressed between the port and the port regardless of the input / output direction of the light.
[0039]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0040]
First, definitions of expressions used in the present embodiment are described below.
[0041]
[Definition 1]
There is a certain input / output port a and a set B of input / output ports that do not include the input / output port a as an element. The transmission wavelength channel between the input / output port a and the set B of input / output ports is defined as a domain. If there is a set L of wavelength channels, which is a range of 1: 1 mapping (on-to-one-to-one mapping), a set A (A) of input / output ports having the input / output port a as the only element = {A}) and
[Outside 1]
Figure 0003569176
The input / output port a is referred to as a multiplexing-side input / output port, and the input / output port which is an element of the input / output port set B is referred to as a multiplexing / demultiplexing set. Expressed as an input / output port.
[0042]
[Definition 2]
There are two sets of input / output ports (waveguides) A and B (A∩B = φ) that are disjoint, and an input / output port (waveguide) which is an element of the set A of input / output ports (waveguides) At least one transmission wavelength channel in the wavelength region of interest between each input / output port (waveguide) and each input / output port (waveguide) that is an element of the set B of input / output ports (waveguides) And a transmission wavelength channel does not exist between input / output ports (waveguides) in each set (ie, input / output ports (waveguides) a having elements of set A of input / output ports (waveguides)) When the signal light L is input from the input / output port (waveguide) b, the signal light L is output from the input / output port (waveguide) b corresponding to any of the elements of the set B of the input / output port (waveguide). The input / output port (waveguide) b of the element of the set B of the When the signal light L is input, the signal light L is output from the input / output port (waveguide) a of the element of the set A of the input / output port (waveguide), and the signal light L is output between the elements of the set A of the input / output port and the input / output port. No signal light is input / output between the elements of the output port set B), and the input / output port (waveguide) sets A and B are complementary to the input port (waveguide) and output port (waveguide). Express as
[0043]
Next, as an optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit used in the optical path arranging optical circuit of the present invention, an AWG which is an important optical component in the configuration of the desired AWG and the optical circuit of the present invention, and the AWG, The characteristics required for the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit constituting the optical circuit according to the present invention include a set of input / output ports related to wavelength multiplexing / demultiplexing with respect to a set of wavelength channels corresponding to a set of wavelength input / output ports of one AWG. We show proof of satisfying the property that a plurality of disjoint sets can be formed.
[0044]
First, the configuration of the AWG will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of N × N AWG (N = 16).
[0045]
The N × N AWG (N = 16) shown in FIG. 1 includes two slab waveguide sections 10-1 and 10-2 and an optical input / output waveguide section 9 connected to each of the two slab waveguide sections. -1, 9-2 and the two slab waveguide portions 10-1 and 10-2 are connected to each other, and a group of optical waveguides whose adjacent waveguide lengths monotonically increase or decrease monotonically by an appropriate fixed length. And an arrayed waveguide grating section 11.
[0046]
Each of the optical input / output waveguide sections 9-1 and 9-2 is an input waveguide and an output waveguide complementary to each other, and is composed of a set of input / output waveguides each having N elements. ing.
[0047]
Further, N × N AWG (N = 16) is a set of input / output ports that are input ports and output ports that are complementary to each other, and LP = {LP−P. n} (n = 1, 2,..., 16) and RP = {RP-. m} (m = 1, 2,..., 16).
[0048]
However, one of the N × NAWG slab waveguides 10-1 satisfying the relationship of N = FSR / Δλ among the free spectral (FSR), the wavelength channel interval (Δλ), and the number N of input / output ports on one side. The optical waveguide which constitutes the optical input / output waveguide section 9-1 extending from the optical waveguide and has the longest waveguide length of the array waveguide grating section 11 connecting the two slab waveguide sections 10-1 and 10-2. , N, and port numbers are assigned to the input and output ports of the respective optical waveguides in order from the optical waveguide side extending from the slab waveguide 10-1. Is identified as a set of input / output ports extending from the other slab waveguide 10-2. Together with LP. 1, LP. 2, ..., LP. N, which extends from the other slab waveguide 10-2 and is adjacent to the optical waveguide having the longest waveguide length of the array waveguide grating 11 connecting the two slab waveguides 10-1 and 10-2. , N, and port numbers are assigned to the input / output ports of the respective optical waveguides in order from the side of the optical waveguides constituting the optical input / output waveguide section 9-2 extending, and the slab waveguide 10-2. The set of input / output ports extending from the slab waveguide 10-1 is identified as a set of input / output ports extending from the slab waveguide 10-1. Together with RP. 1, RP. 2, ..., RP. It shall be expressed as N.
[0049]
Next, it will be proved that the AWG satisfies the characteristics required for the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit constituting the optical amplifier according to the present invention.
[0050]
As described above, each input / output port is identified by an LP-IP. 1, LP. 2, ..., LP. N, R-P. 1, RP. 2, ..., RP. N, the input and output ports LP-N.P which are input ports and output ports of N × N AWG (center transmission wavelength channel λc, wavelength channel interval Δλ) complementarily to each other. n (n is a natural number equal to or less than N) and input / output ports RP. The transmission wavelength λ (n, m) with m (m is a natural number equal to or less than N) is calculated using the input / output port numbers n and m.
(Equation 1)
Figure 0003569176
It can be expressed as.
[0051]
For example, as described above, the input / output ports LP to N × N AWG (N = 16, FSR = NΔλ) when numbers are appropriately assigned to the input / output ports. 6, LP. 7, LP. 8, LP. 9 and input / output port {RP. The transmission wavelengths between m} (m = 1, 2,..., 16) are as shown in Table 1.
[0052]
[Table 1]
Figure 0003569176
Here, it is required that the N × N AWG satisfies the characteristics required for the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit required for the optical amplifier of the present invention, that is, for any integer j satisfying I0 <j <N. In case of I / O port {LP. j, RP. 2K ′ + 1 (K ′ = 0, 1, 2,..., N / 2-1)} and a set of input / output ports {LP. j-1, RP. 2k "+2 (k" = 0, 1, 2,..., N / 2-1)} are disjoint and form a set related to wavelength multiplexing / demultiplexing for the same set of wavelength channels. Is shown.
[0053]
First, for any integer j satisfying 0 <j <N and any integer k satisfying 0 ≦ k ≦ N / 2-1, the input / output port LP. j and the input / output port RP. 2k + 1 between the transmission wavelength λ (j, 2k + 1) and the input / output port LP-P. j-1 and the input / output port RP. The relationship between 2k + 2 and the transmission wavelength λ (j-1,2k + 2) between the ports is determined below.
[0054]
The sum of the port numbers between the ports that are the input and output ports complementary to each other in the above two sets of input / output ports is calculated by using the arbitrary integers k and j described above.
n + m = 2k + 1 + j = 2k + 2 + (j-1)
And both values are always equal.
[0055]
Therefore, the transmission wavelengths λ (j, 2k + 1) and λ (j−1, 2k + 2) can be expressed by any one of the above equations (1), (2), and (3). Therefore, the difference between the transmission wavelength λ (j, 2k + 1) and λ (j−1, 2k + 2) is
(Equation 2)
Figure 0003569176
Or
(Equation 3)
Figure 0003569176
Or
(Equation 4)
Figure 0003569176
It can be seen that the wavelengths are the same in any case.
[0056]
Therefore, the input / output port LP.P for any integer j satisfying 0 <j <N. j and input / output ports C = {RP-. 2k ′ + 1: k ′ = 0, 1, 2,..., N / 2-1} In the case of a transmission wavelength between the input and output ports, L ′ = {λ (j, 2k ′ + 1): k '= 0, 1, 2,..., N / 2-1} and the input / output port LP. j-1 and a set of input / output ports D = {RP-. 2k "+2: set of transmission wavelengths between input / output ports which are elements of k" = 0, 1, 2,..., N / 2-1} L "= {λ (j-1,2k" +2) : K ″ = 0, 1, 2,..., N / 2-1} are equal (L ′ = L ″) because the elements satisfying k ′ = k ″ are equal.
[0057]
Further, at this time, a set of input / output ports C = {RP-. 2k '+ 1} (k' = 0, 1,..., N / 2-1) and a set of input / output ports D = {RP-. The difference between the port number and 2k ″ +2} (k ″ = 0, 1,..., N / 2-1) is (2k ′ + 1) − (2k ″ +2) = 2 (k′−k ″) − 1 Since the value is never 0 for any combination of natural numbers k ′ and k ″, C and D are relatively prime in the case of the input / output port, and the common element (input / output port) It turns out that it does not have.
[0058]
Therefore, a set {LP.I.P. of input / output ports for any integer j satisfying 0 <j <N. j, RP. 2k '+ 1 (k' = 0, 1, 2,..., N / 2-1)} and a set of input / output ports {LP. j-1, RP. 2k "+2 (k" = 0, 1, 2,..., N / 2-1) are disjoint and are sets related to wavelength multiplexing / demultiplexing for the same set of wavelength channels.
[0059]
Similarly, the set of input / output ports {LP. j, RP. 3k '+ 1 (k' = 0, 1, 2,..., N / 3-1)} and a set of input / output ports {LP. j-1, RP. 3k "+2 (k" = 0, 1, 2,..., N / 3-1)} and a set of input / output ports {LP. j-2, RP. 3k ′ ″ + 3 (K ′ ″ = 0, 1, 2,..., N / 3-1)}, and any integer k satisfying 0 ≦ k <N / 2 is complementary to each other. The sum of the port numbers between the ports that become the input and output ports is n + m = j + (3k + 1) = (j−1) + (3k + 2) = (J−2) using the above-mentioned arbitrary integers k and j. + (3k + 3), the values of the three are always equal, and the difference between the port numbers of the multiplexing ports between the respective sets of input / output ports described above,
(Equation 5)
(3k '+ 1)-(3k "+2) = 3 (k'-k")-1
(3k ′ + 1) − (3k ″ ″ + 3) = 3 (k′−k ″ ″) − 2
(3k "+2)-(3k" "+ 3) = 3 (k" -k ")-3
And any natural number k ′, k ″, k ′ ″ is never 0, so a set {LP.j of input / output ports for any integer j that satisfies 0 <j <N. , RP.3k '+ 1 (k' = 0, 1, 2,..., N / 3-1)} and a set of input / output ports {LP.j-1, RP.3k "+2 ( k ″ = 0, 1, 2,..., N / 3-1)} and a set of input / output ports {LP.j-2, RP.3k ′ ″ + 3 (k ′ ″ = 0, 1, 2,..., N / 3-1)} are relatively prime and are sets related to wavelength multiplexing / demultiplexing for the same set of wavelength channels.
[0060]
Furthermore, a set of input / output ports {LP. J, RP. 4k '+ 1 (k' = 0, 1, 2,..., N / 4-1)} and a set of input / output ports {LP. j-1, RP. 4k '' + 2 (k '' = 0, 1, 2,..., N / 4-1)} and a set of input / output ports {LP. j-2, RP. 4k ″ ″ + 3 (k ″ ″ = 0, 1, 2,..., N / 4-1)} and a set of input / output ports {LP. j-3, RP. For any integer k that satisfies 0 ≦ k <N / 2 with respect to 4k ″ ″ + (4 (k ″ ″ = 0, 1, 2,..., N / 4-1)}, The sum of port numbers between input and output ports that are complementary to each other is n + m = j + (4k + 1) = (j-1) + (4k + 2) = (j using the above-mentioned arbitrary integers k and j. −2) + (4k + 3) = (j−3) + (4k + 4), where the four are always equal, and the port number of the multiplexing port between the above set of input / output ports Difference,
(Equation 6)
(4k ″ +1) − (4k ″ +2) = 4 (k′−k ″) − 1
(4k ′ + 1) − (4k ″ ″ + 3) = 4 (k′−k ″ ″) − 2
(4k '+ 1)-(4k "" + 4) = 4 (k'-k "")-3
(4k ″ +2) − (4k ″ ″ + 3) = 4 (k ″ −k ″ ″) − 1
(4k "+2)-(4k" "+ 4) = 4 (k" -k "")-2
(4k "" + 3)-(4k "" "+ 4) = 4 (k" "-k" ")-1
And any natural numbers k ', k ", and k" "are never 0, so the set of input / output ports for any integer j that satisfies 0 <j <N {LP. j, RP. 4k '+ 1 (k' = 0, 1, 2,..., N / 4-1)} and a set of input / output ports {LP. j-1, RP. 4k '' + 2 (k '' = 0, 1, 2,..., N / 4-1)} and a set of input / output ports {LP. j-2, RP. 4k ″ ″ + 3 (k ″ ″ = 0, 1, 2,..., N / 4-1)} and a set of input / output ports {LP. j-3, RP. 4k ″ ″ + 4 (k ″ ″ = 0, 1, 2,..., N / 4-1)} are disjoint and related to wavelength multiplexing / demultiplexing for the same set of wavelength channels. It is a set.
[0061]
Hereinafter, the same can be said as long as the numbers N ′ and N of the set of input / output ports to be formed satisfy N / N′−1 ≧ 0.
[0062]
From the above, the N × N AWG is relatively prime and has a set of a plurality of input / output ports forming a set with respect to wavelength multiplexing / demultiplexing for the set of the same wavelength channel, and has an optical wavelength required for the optical amplifier of the present invention. It can be seen that the characteristics required for the multiplexing / demultiplexing circuit are satisfied.
[0063]
As described above, it is proved that the AWG satisfies the characteristics required for the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit constituting the optical amplifier according to the present invention.
[0064]
Next, it is shown that the switch configuration satisfies all the operations to be satisfied by the optical cross-connect switch circuit S1-j shown in FIG. 2, and the operation to be satisfied by the optical cross-connect switch SP-j shown in FIG. Is satisfied.
[0065]
The optical cross-connect switch circuit S1-j shown in FIG. 2 includes one 2-input 2-output cross-bar operation optical switch circuit CS-i (i = 1) and four 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits. SS-i (i = 1, 2, 3, 4).
[0066]
The optical cross-connect switch SP-j shown in FIG. 3 includes four 2-input 2-output cross-bar operation optical switch circuits CS-i (i = 1, 2, 3, 4) and four 2 × 1 switches. It comprises a transmission coupling port selection optical switch circuit SS-i (i = 1, 2, 3, 4).
[0067]
Here, two optical input / output ports CS-ii-1 and CS-ii-1 and two optical input / output ports of a two-input two-output crossbar operation optical switch circuit CS-i which are constituent elements The transmission / blocking switch operation between CS-iO-1 and CS-i-O-2 is generally referred to as a cross-bar switch operation, and includes two operations as shown in Table 2 (a). The operation of arbitrarily switching the operation state (0-state, 1-state with respect to CS-j in the present embodiment) is possible, and one of two 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits SS-i is used. Transmission / interruption between the optical input / output ports SS-ii / OL-1, SS-ii / OL-2 and the other optical input / output port SS-ii / OR-1 The switch operation is performed by, for example, the optical output port C of the two-input two-output crossbar operation optical switch circuit. Transmission / cut-off switch operation focusing only on the remaining optical input / output ports CS-I-I-1, CS-I-I-2, and CS-I-O-1 without regard to Sio-2. And an operation of arbitrarily switching between the two operation states as shown in Table 2 (b) (0-state and 1-state regarding SS-j in the present embodiment) is possible.
[0068]
[Table 2]
Figure 0003569176
[Table 3]
Figure 0003569176
As an optical switch circuit that realizes such a cross-bar transmission / cutoff switch operation, a Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit (IEICE. Trans. Electron., E76-C, p. 1215, 1993) ), A double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit (see Electron Letter 32., p. 1471, 1996), a Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit, a double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide There are a waveguide optical LN switch circuit, a semiconductor optical amplifier (SOA) type 2 × 2 optical switch circuit (see Hiroo Komatsu, OPTRONICS No. 12, pp. 139-144, 1997) and the like.
[0069]
The operation of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-i does not use any one of the input / output ports of the optical switch circuit realizing the cross-bar type transmission / cutoff switch operation or affects the switch operation. This is realized by simplifying the circuit within a range not giving
[0070]
The above-described two-input two-output cross-bar operation optical switch circuit CS-1 and a 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-i (i = 1, 2, 3, 4) provide an optical cross as shown in FIG. The switch circuit for optical cross-connect is constituted by configuring the switch circuit for connection S1-j and operating the optical switch circuits, which are the respective constituent elements, while tuning the operation states so as to have a combination as shown in Table 3 (a). By S1-j, a transmission / shutoff switch operation between the optical input port and the optical output port can be realized.
[0071]
[Table 4]
Figure 0003569176
That is, the optical cross-connect switch circuit S1-j realizes the following operation.
[0072]
Transmitting signal light between the first optical input port and the second optical output port and between the third optical input port and the fourth optical output port; and transmitting the signal light between the first optical input port and the second optical output port. Signal light is blocked between all the optical input ports and the optical output ports except between the optical output ports and between the third optical input port and the fourth optical output port, or Signal light is transmitted between the optical input port and the second optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port, and the first optical input port and the second optical output Blocking the signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the optical input ports and between the fourth optical input port and the third optical output port, or the first optical input port Between the third optical input port and the second optical output port and between the third optical input port and the second optical output port. All optical input ports and optical output ports except for transmitting light and excluding between the first optical input port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the second optical output port Between the first optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port. And between all the optical input ports and the optical output ports except between the first optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port. Blocking the signal light, or transmitting the signal light between the second light input port and the first light output port and between the third light input port and the fourth light output port, and Between the second light input port and the first light output port and between the third light input port and the fourth light Blocking the signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the second optical input port and the first optical output port and between the second optical input port and the first optical output port; Transmitting signal light between the port and the third optical output port, and between the second optical input port and the first optical output port, and between the fourth optical input port and the third optical output port; Block the signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the second optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the fourth optical input port. Signal light is transmitted between the first optical output port and the second optical input port and the third optical output port, and between the fourth optical input port and the first optical output port. Blocking the signal light between all the optical input ports except the optical output port, or the second optical input port Transmitting signal light between the port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the first optical output port; and transmitting the signal light between the second optical input port and the fourth optical output port. Between the optical input ports and the optical output ports except between the optical input ports and between the third optical input port and the first optical output port, the optical cross-connect switch circuit S1-j. Can be arbitrarily selected.
[0073]
In addition, a 2-input / 2-output cross-bar operation optical switch circuit CS-i (i = 1, 2, 3, 4) and a 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-i (i = 1, 2, 3, 3) 4) constitutes the optical cross-connect switch SP-j as shown in FIG. 3, and tunes the operating states of the optical switch circuits, which are the respective constituent elements, to the combinations shown in Table 3 (b). By operating the switch, the optical cross-connect switch SP-j can realize a transmission / shutoff switch operation between the optical input port and the optical output port.
[0074]
[Table 5]
Figure 0003569176
That is, the optical cross-connect switch SP-j can realize the following operation.
[0075]
Transmitting signal light between the first optical input port and the second optical output port and between the third optical input port and the fourth optical output port; and transmitting the signal light between the first optical input port and the second optical output port. Signal light is blocked between all the optical input ports and the optical output ports except between the optical output ports and between the third optical input port and the fourth optical output port, or Signal light is transmitted between the optical input port and the second optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port, and the first optical input port and the second optical output Blocking the signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the optical input ports and between the fourth optical input port and the third optical output port, or the first optical input port Between the third optical input port and the second optical output port and between the third optical input port and the second optical output port. All optical input ports and optical output ports except for transmitting light and excluding between the first optical input port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the second optical output port Between the first optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port. And between all the optical input ports and the optical output ports except between the first optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port. Blocking the signal light, or transmitting the signal light between the second light input port and the first light output port and between the third light input port and the fourth light output port, and Between the second light input port and the first light output port and between the third light input port and the fourth light Blocking the signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the second optical input port and the first optical output port and between the second optical input port and the first optical output port; Transmitting signal light between the port and the third optical output port, and between the second optical input port and the first optical output port, and between the fourth optical input port and the third optical output port; Block the signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the second optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the fourth optical input port. Signal light is transmitted between the first optical output port and the second optical input port and the third optical output port, and between the fourth optical input port and the first optical output port. Blocking the signal light between all the optical input ports except the optical output port, or the second optical input port Transmitting signal light between the port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the first optical output port; and transmitting the signal light between the second optical input port and the fourth optical output port. Signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the first optical input port and the first optical input port, and between the third optical input port and the first optical output port. Signal light between the third optical output port and between the second optical input port and the fourth optical output port, and between the first optical input port and the third optical output port, and Either block signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the second optical input port and the fourth optical output port, or block the first optical input port and the fourth optical port The signal light is transmitted between the output port and between the second optical input port and the third optical output port. And between all the optical input ports and the optical output ports except between the first optical input port and the fourth optical output port and between the second optical input port and the third optical output port. Blocking the signal light or transmitting the signal light between the third light input port and the first light output port and between the fourth light input port and the second light output port; Signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the third optical input port and the first optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port. Blocking or transmitting the signal light between the fourth optical input port and the first optical output port and between the third optical input port and the second optical output port; Between an input port and a first optical output port, and between a third optical input port and a second optical output port; Switch SP-j for optical cross-connect or block the signal light with the all optical input port and optical output ports except between the can be arbitrarily selected.
[0076]
Further, as can be seen from FIG. 2, the optical cross-connect switch circuit S1-j is a two-input, two-output cross-bar operation optical switch circuit CS-1, which is a constituent element. The optical waveguide connecting the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-i (i = 1, 2, 3, 4) and the external input / output port should be arranged and created on the same plane without intersecting. Can be.
[0077]
As can be seen from FIG. 3, the optical cross-connect switch SP-j is a two-input, two-output cross-bar operation optical switch circuit CS-i, a 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-, which is a constituent element. It is possible to arrange and create on the same plane such that the optical waveguides connecting i and the external input / output port intersect at only two locations and there are no other intersections.
[0078]
When an optical cross-connect switch circuit according to the present invention is formed on a single planar substrate, the intersections of the optical waveguides are formed by suppressing crosstalk between the respective optical waveguides and an increase in loss due to the crossed structure. Although it is possible to make the crosstalk completely zero, and it is difficult to make the increase in loss due to the crossing structure completely zero in practice, it is difficult to make the present invention. The arrangement configuration of the optical cross-connect switch circuit is such that when the circuit is integrated on one planar substrate, crosstalk and loss due to the cross structure of the optical waveguide can be completely reduced to zero, or Since the planar circuit has at most two intersections and no other intersections, a planar optical circuit having excellent characteristics regarding loss and crosstalk is created. I bet it is advantageous to be.
[0079]
Further, the two-input / two-output crossbar operation optical switch circuit CS-j, which is a component of the optical cross-connect switch circuit S1-j, is a switch for controlling the cross-connect of two signal light streams. High-speed optical switching such as a Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit, a double gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit, and a semiconductor optical amplifier (SOA) type 2 × 2 optical switch circuit is particularly preferable. By using a feasible optical switch circuit, high-speed switching can be realized in units of signal light packets in which the switching speed is on the order of nsec to sub-nsec. At this time, the Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit and the double gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit have relatively large insertion loss, and the semiconductor optical amplifier (SOA) type 2 × 2 optical switch circuit has Since the signal light is slightly deteriorated by the NF of the SOA, the switch for optical cross-connect can be realized by using a Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit or a double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit. The insertion loss of the circuit S1-j and the deterioration of the transmitted signal light can be suppressed.
[0080]
4 and 5, an optical path arranging optical circuit according to an embodiment of the present invention and an optical circuit unit CORE (light control means) used in the optical path arranging optical circuit. Will be described in detail.
[0081]
In the example of the optical circuit unit CORE shown in FIG. 5, as an optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit, a set related to wavelength multiplexing / demultiplexing for a set LO = {λ4k + q + 1} of the same wavelength channel is formed, and four disjoint optical input / output channels are formed. Set of output ports
(Equation 7)
PG-1 = A-3 = {L-P. q, RP. 4K + q + 1},
PG-2 = A-1 = {LP. q-1, R-P. 4K + q + 2},
PG-3 = A-4 = {LP. q + 1, R-P. 4K + q},
PG-4 = A-2 = {LP. q-2, RP. 4K + q + 3},
N × N AWG WM-1 having
A set of four disjoint optical input / output ports forming a set related to wavelength multiplexing / demultiplexing for the set LO of wavelength channels
(Equation 8)
PG-5 = A-7 = {LP. q, RP. 4K + q + 1},
PG-6 = A-5 = {LP. q-1, R-P. 4K + q + 2},
PG-7 = A-8 = {LP. q + 1, R-P. 4K + q},
PG-8 = A-6 = {LP. q-2, RP. 4K + q + 3},
And N × N AWG WM-2 having a total of two N × N AWGs.
[0082]
In addition, please refer to Table 4a, Table 4 (b), Table 4 (c), Table 4 (d), and Table 4 (e) shown below as a correspondence table of the optical input / output port to the transmission wavelength channel. . Table 4 (a) is for q-4m <2, Table 4 (b) is for 1 ≦ q-4m <3, Table 4 (c) is for q-4m = 3, Table 4 (d) shows a case where q−4m = 0 and N = 2q and a complete circuit characteristic, and Table 4e shows a specific example where N = 32.
[0083]
[Table 6]
Figure 0003569176
[Table 7]
Figure 0003569176
[Table 8]
Figure 0003569176
[Table 9]
Figure 0003569176
[Table 10]
Figure 0003569176
Here, m = int (q / 4) and q = int (N / 2), and when q−4m <1, k = −m + 1,... −1, 0,. When 1 ≦ q−4m <3, or when q−6m = 0, N = 2q, and have a complete orbital characteristic, k = −m, −m + 1,... -1, −1, 0, 1,. m−1, and when q−6m = 3, k = −m, −m + 1,..., −1, 0, 1,.
[0084]
Further, the optical input / output ports AI / O-1, AI / O-2, AI / O-3 and AI / O-4 and the optical multiplexing / demultiplexing circuit N × N AWG WM-1 The optical input / output port LP. q, LP. q + 1, LP. q-1, and LP. q-2 represents the same optical input / output port, and the optical input / output port AI / O-d-1-i, AI / O-d-2-i, AI / O- d-3-i and AI / O-d-4-i and the optical input / output port RP.R.P. on the demultiplexing side of the optical multiplexing / demultiplexing circuit N × NAWG WM-1. i + 1, RP. i, RP. i + 2, and RP. i + 3 represents the same optical input / output port, and the optical input / output ports AI / O-5, AI / O-6, AI / O-7, and AI / O-8. And the optical input / output port RP. On the multiplexing side of the optical multiplexing / demultiplexing circuit N × NAWG WM-2. q, RP. q + 1, R-P. q-1, and R-P. q-2 represents the same optical input / output port, and the optical input / output port AI / Od-5-i, AI / Od-6-i, AI / O- d-7-i, AI / O-d-8-i, and the optical input / output port LP.P.L. on the demultiplexing side of the optical multiplexing / demultiplexing circuit N × N AWG WM-2. i + 1, LP. i, LP. i + 2, and LP. It is assumed that i + 3 represents the same optical input / output port.
[0085]
By selecting the combination of the optical input / output ports as described above, the set of optical input / output ports PG-n (n = 1, 2, 3, 3) can be seen from Tables 4a, b, c, d and FIG. 4) The input / output port on the demultiplexing side corresponding to the same wavelength channel and the input / output port on the demultiplexing side corresponding to the same wavelength channel of the set of optical input / output ports PG-n (n = 5, 6, 7, 8). The output ports can form a group without penetrating other optical input ports in the arrangement.
[0086]
Accordingly, a set of input / output ports PG-n (n = 1, 2, 3, 4) for the wavelength multiplexing / demultiplexing for L0 of the N × N AWG WM-1 has a light input / output on the demultiplexing side corresponding to the same wavelength channel. Port RP. 6k + q + 1, R-P. 6k + q, RP. 6k + q + 2, and RP. 6k + q + 3, optical cross-connect switch circuits S1-j, SP-j, each of which is individually arranged corresponding to each wavelength channel, and where any of them is arranged for each wavelength channel, (j = 4k + q + 1) And optical input ports S-j-I-1, S-j-I-2, S-j-I-3, and S-j-I-4 of the optical circuit S3-j, respectively, connected by optical waveguides, Further, the optical input / output on the demultiplexing side corresponding to the same wavelength channel of the input / output port set P-n (n = 7, 8,..., 12) related to the wavelength multiplexing / demultiplexing for L0 of the N × N AWG WM-2. Port LP. 6k + q + 1, LP. 6k + q, LP. 6k + q + 2, and LP. 6k + q + 3, optical cross-connect switch circuits S1-j, SP-j, each of which is individually arranged corresponding to each wavelength channel, and where any of them is arranged for each wavelength channel, (j = 4k + q + 1) And circuits connecting the optical output ports Sj-O-1, Sj-O-2, Sj-O-3, and Sj-O-4 of the optical circuit S3-j with optical waveguides, respectively. By arranging, the optical multiplexing / demultiplexing circuits N × N AWG WM-1 and WM-2 are individually arranged corresponding to the respective wavelength channels, and one of them is arranged for each wavelength channel. Without crossing all the optical waveguides connecting the cross-connect switch circuits S1-j, SP-j, (j = 4k + q + 1) and the input / output ports of the optical circuit S3-j, these optical circuits are placed on the same plane. It is possible to place and created.
[0087]
The intersection of the optical waveguides can be created by suppressing the crosstalk between the respective optical waveguides and the increase in loss due to the crossing structure. Since it is difficult in practice to completely reduce the increase in loss due to the above structure, the optical multiplexing / demultiplexing circuits N × N AWG WM-1 and WM-2 of the present invention and each wavelength channel are provided. Optical cross-connect switch circuits S1-j, SP-j, (j = 4k + q + 1) and optical circuits S3-j, each of which is individually arranged correspondingly and one of them is arranged for each wavelength channel. The arrangement configuration of the optical waveguides connecting the input and output ports of the optical cross-connectors is as follows: when the circuits are integrated on one planar substrate, and when the optical multiplexer / demultiplexers N × NAWG WM-1 and WM-2 are connected to the optical cross-connector. (I. Ogawa et. Al.), The switch circuit S1-j or SP-j for each of the components is individually formed as a planar substrate optical circuit, and each optical input / output port is connected and connected. Al, OFC'98PD4-1), which is advantageous because the crosstalk and loss due to the cross structure of the optical waveguide can be completely eliminated.
[0088]
Further, transmission / blocking characteristics of each wavelength channel between the optical input / output ports of the optical circuit unit CORE, and optical cross-connect switch circuits S1-j, SP-j, and SP-j arranged corresponding to each wavelength channel. Correspondences as shown in Table 5 (a) and Table 5 (b) are established between the switch states (j = 4k + q + 1).
[0089]
[Table 11]
Figure 0003569176
[Table 12]
Figure 0003569176
Further, the optical input / output ports I / On (n = 1, 2, 3, 4) and the optical circulator CL-n (n = 1, 2, 3, 4) of the optical path arranging optical circuit of the present invention. ) Are connected to the optical input / output ports CLI-I / On (n = 1, 2, 3, 4) by optical waveguides, respectively, and the optical circulators CL-n (n = 1, 2, 3, 4) are connected. Between the optical output port CL-On (n = 1, 2, 3, 4) and the optical input port AI / On (n = 1, 2, 3, 4) of the optical circuit unit CORE A conventional one-way optical amplifier AMP-n (n = 1, 2, 3) is set in such a manner that light is amplified in a direction propagating from the optical output port CL-On to the optical output port AI / On. , 4) are connected to each other, and the optical output ports AI / On (n = 5, 6, 7, 8) of the optical circuit unit CORE and the optical circulator CL-n (n = 1) By connecting the optical input ports CL-in (n = 1, 2, 3, 4) of (2, 3, 4) with optical waveguides, respectively, the optical cross-connect switch circuits S1-j and SP-j. In the case where (j = 4k + q + 1) is used, the transmission / blocking characteristics of each wavelength channel between the optical input / output ports of the optical circuit unit CORE and the corresponding wavelength channels of the optical circuit for optical path arrangement of the present invention. Table 6a. Shows the relationship between the signal propagation state of the signal light between the external input / output ports I / O-n (n = 1, 2, 3, 4). And Table 6b. Is established.
[Table 13]
Figure 0003569176
[Table 14]
Figure 0003569176
Therefore, by controlling the switch states of any of the optical cross-connect switch circuits S1-j and SP-j (j = 4k + q + 1) that are individually arranged corresponding to the respective wavelength channels, Table 5 (a) ) And Table 6 (a), and Table 5b. And Table 6b. Amplification state of light propagation between external input / output ports I / On (n = 1, 2, 3, 4) in each corresponding wavelength channel of the optical circuit for path arrangement according to the present invention in accordance with the correspondence shown between them. Can be controlled.
[0090]
That is, the conventional optical cross-connect circuit having two external light input ports and two external light output ports can only switch and control two types of light propagation amplification states, cross and bar, as shown in FIG. On the other hand, in the optical path arranging optical circuit of the present invention, when the optical cross-connect switch circuit S1-j is used, in addition to the switching control of the light propagation amplification state of the cross bar, the external optical input / output port It is possible to perform dynamic switching control of two upstream and downstream light propagation amplification directions individually for each wavelength channel between I / O-1 and I / O-2 and between I / O-3 and I / O-4. Therefore, it is possible to control eight kinds of switching of the light propagation amplification state as shown in FIG.
[0091]
Further, when the optical cross-connect switch SP-j is used, in addition to the switching control of the light propagation amplification state of the cross bar, the external optical input / output ports I / O-1, I / O-2, I Since dynamic switching control of two upstream and downstream light propagation amplification directions can be individually performed for each wavelength channel between any two ports of / O-3 and I / O-4, 12 as shown in FIG. It is possible to control the switching of the light propagation amplification state in different ways.
[0092]
This function greatly expands the degree of freedom when setting signal light paths on optical networks, and is extremely effective for the purpose of constructing and controlling optical networks that can flexibly respond to changes in traffic volume. It is.
[0093]
In a real network, when it is decided that some wavelength channel paths are to be fixedly used, an optical cross-connect switch circuit S1-j and an optical cross-connect switch SP-j are replaced with optical cross-connect switches S1-j. A circuit S3-j having first to fourth optical input ports and first to fourth optical output ports, between the first optical input port and the second optical output port, and An optical waveguide is connected between the input port and the fourth optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated, or the first optical input port and the second optical output port are connected to each other. An optical waveguide between them and between the fourth optical input port and the third optical output port, terminating all other optical input ports and optical output ports, or connecting the first optical input port to the fourth optical output port. Light output An optical waveguide between the optical input port and the third optical input port and the second optical output port, and terminates all other optical input ports and optical output ports, or Connecting an optical waveguide between the port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port and terminating all other optical input ports and optical output ports; Alternatively, an optical waveguide is connected between the second optical input port and the first optical output port and between the third optical input port and the fourth optical output port, and all other optical input ports and the optical output are connected. Terminating a port or linking an optical waveguide between the second optical input port and the first optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port, and all other Terminate the optical input port and optical output port or Optical waveguides are connected between the optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the first optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated. Or connecting an optical waveguide between the second optical input port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the first optical output port, and all other optical input ports And an optical waveguide is terminated between the first optical input port and the third optical output port and between the second optical input port and the fourth optical output port. Terminating all the optical input ports and the optical output ports, or between the first optical input port and the fourth optical output port and between the second optical input port and the third optical output port. Connect optical waveguides, all other optical input ports and optical outputs Terminating the ports or linking the optical waveguides between the third optical input port and the fourth optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port, and all other Terminating the optical input port and the optical output port, or forming an optical waveguide between the fourth optical input port and the first optical output port and between the third optical input port and the second optical output port. In conclusion, any four-input four-output optical circuit S3-j that terminates all other optical input ports and optical output ports, and that is adapted to realize the fixed path of any one of the four-input four-output optical circuits S3-j. By arranging the circuit S3-j, the optical circuit for optical path arrangement of the present invention can be simplified, and power consumption can be suppressed by omitting unnecessary optical switch sections.
[0094]
Further, for example, in the circuit configuration shown in FIG. 5, when N × N AWG having N = 64 and wavelength channel interval Δλ = 25 GHz is used as an optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit, the number of wavelength channels N / 6 = 10, wavelength channel interval An optical circuit for arranging an optical path of 6Δλ = 150 GHz (で き る 1.2 nm) can be realized.
[0095]
When a rare earth-doped optical fiber pumped by a semiconductor laser is used as an optical amplifier of the optical amplifier AMP-j (j = 1, 2, 3, 4), and an erbium fiber is further used as the rare earth-doped fiber, The amplification wavelength band is between approximately 1.53 × 10 −6 m and 1.56 × 10 −6 m including the zero dispersion wavelength region of the dispersion shifted fiber.
[0096]
Furthermore, as shown in FIG. 5 described above, when an N × N AWG is used as an optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit, the optical loss per optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit is ideally about 1.0 dB, JC Chen, et.al, IEEE PTL, vol. 10, No. 3, pp 379-381, 1998), for optical cross-connects using a double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit. The loss of the circuits S1-j and SP-j is less than 5 dB (A. Himeno et. Al, ECOC'96ThD.2.2), and an optical cross when a semiconductor optical amplifier (SOA) type 2 × 2 optical switch circuit is used. The loss of the connection circuits S1-j and SP-j is 0 dB (I. Ogawa et. Al, OFC'98PD4-1), and the loss of the optical circulator is about 1 dB each time the loss is transmitted once. It is estimated that the loss per coupling to the optical fiber is about 0.25 dB, and that the loss is negligible assuming that the optical fiber for circuit connection is sufficiently short. When the signal strength is -20 dBm, when it is estimated to be about 30 dB (Funabashi et al., 1995 Autumn IEICE Transactions C-216), the net optical gain of the optical circuit for optical path arrangement is:
(Equation 9)
30−1.0 × 2−5.0 (0) −1.0 × 2−0.25 × 4 = 30−10 = 20 (25) dB
It is estimated. Therefore, it is possible to guarantee a loss of 18.4 dB in each section in an optical transmission system with a relay interval of 80 km and an average optical fiber loss of 0.23 dB / km.
[0097]
The crosstalk amount of the N × N AWG is about −25 dB for the normal one and about −40 dB for low crosstalk using the phase compensator (see Yamada et al. 119), and if the isolation of the optical isolator is estimated to be about 40 dB and the isolation of the optical circulator is estimated to be about 50 dB, excavation in any wavelength channel can be suppressed in the same manner as a normal optical amplifier.
[0098]
Also, assuming an optical resonator configured in a loop with two Fresnel reflection (-14 dB) points existing in front of and behind the optical amplifier and two arbitrary wavelength channels having different propagation directions.
(Equation 10)
30 × 2 (gain of optical amplifier per round trip of resonator) − {14 + 1.0 × 2 + 25 [40] × 2} × 2 (optical loss per round trip of resonator) = 72 [−132] dB
Since the internal loss of the resonator is overwhelmingly large and a net gain cannot be obtained, the oscillation of the optical amplifier according to the present embodiment can be suppressed even in such a worst case.
[0099]
As described above, the optical path arranging optical circuit of the present embodiment propagates through the optical fiber in arbitrary propagation directions in the upstream and downstream directions for each wavelength channel, and as necessary for each wavelength channel. The wavelength multiplexed signal light belonging to two streams with dynamic changes such as switching the propagation direction from upstream to downstream or from downstream to upstream is secured in the propagation direction of the signal light from time to time. The optical propagation amplification state shown in FIG. 7 can be realized by optically amplifying and performing optical cross-connect for each wavelength channel, and four signal lights are provided for each wavelength channel. The input / output ports are arbitrarily selected for the input / output ports within a range that does not overlap with each other, and the signal light is input / output and the two signal light ports are switched. It is possible to realize an optical transmission amplification status of 12 kinds shown in Figure 8 are all combinations propagating amplify stream.
[0100]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the light propagates through the optical fiber in an arbitrary propagation direction with respect to the upstream and downstream directions for each wavelength channel, and changes the propagation direction as necessary for each wavelength channel. Wavelength-multiplexed signal light belonging to two streams with a dynamic change such as switching from ascending to descending or from descending to ascending is optically amplified while securing isolation in the propagation direction of the signal light as occasion demands, and Eight kinds of light propagation amplification states realized by performing optical cross-connect for each wavelength channel can be realized.
[0101]
Further, according to the present invention, the input and output ports are arbitrarily selected within a range that does not overlap with each of the four signal light input / output ports for each wavelength channel, and the signal light is input / output so that the two signal light streams are output. 12 light propagation amplification states, which are all combinations of propagation propagation amplification, can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an optical cross-connect switch circuit S1-j used in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an optical cross-connect switch SP-j used in an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an optical circuit for optical path arrangement according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of an optical circuit unit CORE used in the optical circuit for optical path arrangement shown in FIG.
FIG. 6 is a schematic diagram showing two optical propagation amplification states between each optical input port and each optical output port realized by the conventional optical cross-connect circuit.
FIG. 7 shows eight representative optical propagation amplification states (optical cross-connect switch circuit S1-j and optical cross-connect switch) between respective optical input / output ports realized by the optical circuit for optical path arrangement of the present invention. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a case where SP-j is used).
FIG. 8 shows 12 typical light propagation amplification states (when the optical cross-connect switch SP-j is used) between the respective optical input / output ports realized by the optical circuit for optical path arrangement of the present invention. It is a schematic diagram.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a conventional optical cross-connect circuit.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional optical add / drop circuit.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a conventional one-way optical amplifier.
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of an optical amplifier.
[Explanation of symbols]
0-1, 0-3, 0-3-i (i = 1, 2,..., N) External optical input port
0-2, 0-4, 0-4-i (i = 1, 2,..., N) External light output port
1-i (i = 1, 2, 3, 4) Optical amplifier
1-i-1 Optical amplifier
1-i-2-1, 1-i-2-2 Optical isolator
2-i (i = 1, 2, 3, 4) optical multiplexing / demultiplexing device
3-i (i = 1, 2,..., N) 2-input / 2-output crossbar operation optical switch circuit
4 Rare earth doped optical fiber
5-1 and 5-2 Excitation laser
6-1 and 6-2 Optical isolator
7-1, 7-2 wavelength multiplexing / demultiplexing coupler
8. Planar waveguide substrate
9-1, 9-2 Optical input / output waveguide
10-1, 10-2 Slab waveguide section
11 Array waveguide grating
LP. i (i = 1, 2, ..., n) Optical input / output port
R-P. i (i = 1, 2, ..., n) Optical input / output port
S1-j (j = 1, 2,..., N) Switch circuit for optical cross-connect
S2-j (j = 1, 2,..., N) Optical cross-connect switch circuit
SjIi (j = 1, 2,..., N; i = 1, 2, 3, 4) Optical input port
Sj-Oi (j = 1, 2,..., N; i = 1, 2, 3, 4) Optical output port
Sj-ADD-1, Sj-ADD-2 Optical input port
Sj-DROP-1, Sj-DROP-2 Optical output port
CS-i (i = 1, 2,..., N) 2-input / 2-output crossbar operated optical switch circuit
CS-iIj (i = 1, 2,..., N; j = 1, 2) Optical input port
CS-i-O-j (i = 1, 2,..., N; j = 1, 2) Optical output port
SS-i (i = 1, 2,..., N) 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit
SS-iI / O-L-j (i = 1, 2,..., N; j = 1, 2) Optical input / output port
SS-iI / OR-1 Optical I / O port
I / O-i (i = 1,2,3,4) External optical input / output port
ADD-I-1, ADD-I-2 External optical input port
DROP-O-1, DROP-O-2 External optical output port
CL-i (i = 1,2,3,4) Optical circulator (3-port type)
CL-I / O-i (i = 1,2,3,4) Optical input / output port
CL-Ii (i = 1,2,3,4) Optical input port
CL-O-i (i = 1, 2, 3, 4) Optical output port
AMP-i (i = 1,2,3,4) One-way optical amplifier
CORE optical circuit
AI / O-i (i = 1, 2,..., 12) Optical input / output port
WM-1, WM-2 Optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuits
S3-i 4-input 4-output optical circuit

Claims (12)

少なくとも4つの外部光入出力ポートを有する光パス・アレンジ用光回路であって、
前記外部光入出力ポートと接続される入出力ポートと入力ポートおよび出力ポートとをそれぞれ有する4つの光サーキュレータと、
これら光サーキュレータの出力ポートからの信号光をそれぞれ入力して増幅する4つの片方向光増幅手段と、
これら4つの片方向光増幅手段からそれぞれ出力される信号光を入力して、該信号光の前記光サーキュレータの入力ポートへの出力を制御する光制御手段と
を有し、
前記光制御手段は、
光波長合分波回路と、複数の光クロスコネクトアドドロップスイッチとからなり
前記光クロスコネクトアドドロップスイッチは、
一方の側の前記光波長合分波回路から入力した複数の光信号を適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、
この透過結合ポート選択光スイッチからの光信号を入力して適宜出力先ポートを変更して出力する出力クロスバー動作光スイッチと、
この出力クロスバー動作光スイッチからの光信号を、他方の側の前記光波長合分波回路に接続される出力先ポートを適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと
により構成されることを特徴とする光パス・アレンジ用光回路
An optical path arranging optical circuit having at least four external optical input / output ports,
Four optical circulators each having an input / output port connected to the external optical input / output port, an input port, and an output port;
Four unidirectional optical amplifying means for inputting and amplifying signal light from the output ports of these optical circulators, respectively;
Light control means for inputting signal lights respectively output from these four one-way optical amplifying means and controlling output of the signal lights to the input ports of the optical circulator;
Has,
The light control means,
It consists of an optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit and a plurality of optical cross-connect add / drop switches ,
The optical cross-connect add-drop switch,
A transmission coupling port selection optical switch for appropriately selecting and outputting a plurality of optical signals input from the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit on one side,
An output crossbar operation optical switch that receives an optical signal from the transmission coupling port selection optical switch, appropriately changes an output destination port, and outputs the output signal;
A transmission coupling port selection optical switch for appropriately selecting and outputting an output destination port connected to the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit on the other side, and outputting the optical signal from the output crossbar operation optical switch. Optical circuit for optical path arrangement characterized by the following
少なくとも4つの外部光入出力ポートを有する光パス・アレンジ用光回路であって、
前記外部光入出力ポートと接続される入出力ポートと入力ポートおよび出力ポートとをそれぞれ有する4つの光サーキュレータと、
これら光サーキュレータの出力ポートからの信号光をそれぞれ入力して増幅する4つの片方向光増幅手段と、
これら4つの片方向光増幅手段からそれぞれ出力される信号光を入力して、該信号光の前記光サーキュレータの入力ポートへの出力を制御する光制御手段と
を有し、
前記光制御手段は、
光波長合分波回路と、複数の光クロスコネクトアドドロップスイッチとからなり、
前記光クロスコネクトアドドロップスイッチは、
一方の側の前記光波長合分波回路から入力した複数の光信号を適宜出力先ポートを変更して出力する出力クロスバー動作光スイッチと、
この出力クロスバー動作光スイッチから入力した複数の光信号を適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、
この透過結合ポート選択光スイッチから入力した光信号を適宜出力先ポートを選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、
この透過結合ポート選択光スイッチからの光信号を、他方の側の前記光波長合分波回路に接続される出力先ポートを適宜選択して出力する出力クロスバー動作光スイッチにより構成されることを特徴とする光パス・アレンジ用光回路。
An optical path arranging optical circuit having at least four external optical input / output ports,
Four optical circulators each having an input / output port connected to the external optical input / output port, an input port, and an output port;
Four unidirectional optical amplifying means for inputting and amplifying signal light from the output ports of these optical circulators, respectively;
Light control means for inputting signal lights respectively output from these four one-way optical amplifying means and controlling output of the signal lights to the input ports of the optical circulator;
Has,
The light control means,
It consists of an optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit and a plurality of optical cross-connect add / drop switches,
The optical cross-connect add-drop switch,
An output crossbar operation optical switch that outputs a plurality of optical signals input from the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit on one side by appropriately changing an output destination port, and
A transmission coupling port selection optical switch for appropriately selecting and outputting a plurality of optical signals input from the output crossbar operation optical switch,
A transmission coupling port selection optical switch for appropriately selecting an output port and outputting an optical signal input from the transmission coupling port selection optical switch,
An output crossbar operation optical switch for appropriately selecting and outputting an output port connected to the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit on the other side, and outputting the optical signal from the transmission coupling port selection optical switch. Characteristic optical circuit for optical path arrangement.
第1乃至第4の外部光入出力ポートのそれぞれが接続される光入出力ポート、光入力ポート、および光出力ポートをそれぞれが有する第1乃至第4の光サーキュレータと、
前記第1乃至第4の光サーキュレータのそれぞれの光入力ポートが1対1に対応して接続される第1の4つの光入出力ポート、および該第1の4つの光入出力ポートとは異なる第2の4つの光入出力ポートを有する1または複数の光波長合分波回路と、
前記第1乃至第4の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートと前記光波長合分波回路の第2の4つの光入出力ポートで第1乃至第4の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートに1対1に対応する前記光波長合分波回路の第2の4つの光入出力ポートとの間に接続され、第1乃至第4の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートから前記光波長合分波回路の第2の4つの光入出力ポートに向かう方向に伝搬する光信号を増幅して出力する第1乃至第4の4つの片方向光増幅手段とを有し、
第1乃至第4の光入力ポートおよび第1乃至第4の光出力ポートを有し、第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択可能な4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j(j=1,2,…,N)、または第1乃至第4の光入力ポートおよび第1乃至第4光出力ポートを有し、第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択可能な4入力4出力光クロスコネクト用スイッチSP−j(j=1,2,…,N)、または第1乃至第4の光入力ポートおよび第1乃至第4の光出力ポートを有し、第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第1の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第3の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第3の光入力ポートと第4の光出力ポートとの間および第4の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第4の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第3の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するかのいずれかの4入力4出力光回路S3−j(j=1,2,…,N)のいずれかが光波長チャンネルの集合LOの要素である光波長チャンネルに個々に対応して、それぞれ配置され、
これらの計N個の4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−jまたは4入力4出力光回路S3−jのすべての光入力ポートおよび光出力ポートとこれらの光入力ポートおよび光出力ポートのそれぞれに1対1に対応する前記光波長合分波回路の複数の光入出力ポートがそれぞれ接続されてなる光パス・アレンジ用光回路であって、
前記光波長合分波回路の光入出力ポートが、光波長チャンネルの集合LO={λj}(i=1,2,…,N)に対する光波長合分波に関する集合であり、かつ互いに素である8つの集合A−1,A−2,A−3,A−4,A−5,A−6,A−7,およびA−8を形成し、
光波長合分波回路の光入出力ポートの何れかの集合A−1の要素である合波側の第1の入出力ポートと第1の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1以外の何れかの集合A−2の要素である合波側の第2の入出力ポートと第2の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2以外の何れかの集合A−3の要素である合波側の第3の入出力ポートと第3の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2,A−3以外の何れかの集合A−4の要素である合波側の第4の入出力ポートと第4の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2,A−3,A−4以外の何れかの集合A−5の要素である合波側の第5の入出力ポートと第1の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2,A−3,A−4,A−5以外の何れかの集合A−6の要素である合波側の第6の入出力ポートと第2の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2,A−3,A−4,A−5,A−6以外の何れかの集合A−7の要素である合波側の第7の入出力ポートと第3の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合A−1,A−2,A−3,A−4,A−5,A−6,A−7以外の何れかの集合A−8の要素である合波側の第8の入出力ポートと第4の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記第1の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第1の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記第2の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第2の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記第3の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第3の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記第4の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第4の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長チャンネルの集合LOの要素λi(i=1,2,…,N)に対応する光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第1の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−1の波長チャンネルλiに対応する分波側の第1の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第2の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−2の波長チャンネルλiに対応する分波側の第2の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第3の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−3の波長チャンネルλiに対応する分波側の第3の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第4の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−4の波長チャンネルλiに対応する分波側の第4の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第1の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−5の波長チャンネルλiに対応する分波側の第5の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第2の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−6の波長チャンネルλiに対応する分波側の第6の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第3の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−7の波長チャンネルλiに対応する分波側の第7の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−i、SP−iまたは光回路S3−iのいずれかの第4の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合A−8の波長チャンネルλiに対応する分波側の第8の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路とを有することを特徴とする光パス・アレンジ用光回路。
First to fourth optical circulators each having an optical input / output port to which each of the first to fourth external optical input / output ports are connected, an optical input port, and an optical output port;
First four optical input / output ports to which respective optical input ports of the first to fourth optical circulators are connected in a one-to-one correspondence, and different from the first four optical input / output ports One or more optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuits having second four optical input / output ports;
One optical output port of each of the first to fourth optical circulators and one second optical input / output port of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit are connected to one optical output port of each of the first to fourth optical circulators. The optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit is connected between the second four optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit corresponding to the pair, and is connected to the optical output port of each of the first to fourth optical circulators. First to fourth four-way optical amplifying means for amplifying and outputting an optical signal propagating in a direction toward the second four optical input / output ports of the circuit;
It has first to fourth optical input ports and first to fourth optical output ports, and is provided between the first optical input port and the second optical output port, and between the third optical input port and the fourth optical output port. All except for transmitting signal light between an optical output port and between a first optical input port and a second optical output port and between a third optical input port and a fourth optical output port. Block signal light between the optical input port and the optical output port, or connect between the first optical input port and the second optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port And all optical inputs except between the first optical input port and the second optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port. Blocking signal light between a port and an optical output port, or a first optical input port and a fourth optical output Signal light between the first optical input port and the fourth optical output port and between the first optical input port and the fourth optical output port, and between the third optical input port and the second optical output port. Signal light is blocked between all the optical input ports and the optical output port except between the optical input port and the second optical output port, or the first optical input port and the third optical output port are Between the first optical input port and the third optical output port, and between the first optical input port and the third optical output port, and between the fourth optical input port and the second optical output port. Blocking the signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the second optical input port and the second optical output port, or between the second optical input port and the first optical output port and Transmitting signal light between a third optical input port and a fourth optical output port; Signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the port and the first optical output port and between the third optical input port and the fourth optical output port? Or transmitting signal light between the second optical input port and the first optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port, and Blocking the signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the first optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port, or Signal light between the second optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the first optical output port, and the second optical input port and the third optical output port. All optical inputs except between the optical output port and between the fourth optical input port and the first optical output port Blocking signal light between the port and the optical output port, or between the second optical input port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the first optical output port , And all the optical input ports and the optical ports except between the second optical input port and the fourth optical output port and between the third optical input port and the first optical output port. A four-input four-output optical cross-connect switch circuit S1-j (j = 1, 2,..., N) which can arbitrarily select whether to interrupt the signal light with the output port, or the first to fourth optical cross-connect switches; An optical input port and first to fourth optical output ports, between the first optical input port and the second optical output port, and between the third optical input port and the fourth optical output port; A third optical output port between the first optical input port and the second optical output port; Either block signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the input port and the fourth optical output port, or connect the signal light between the first optical input port and the second optical output port. Between the first optical input port and the second optical output port, and between the fourth optical input port and the fourth optical input port. Either block signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the third optical output port, or block the signal light between the first optical input port and the fourth optical output port and Signal light between the third optical input port and the second optical output port, and between the first optical input port and the fourth optical output port, and between the third optical input port and the second optical output port. Blocks signal light between all optical input ports and optical output ports except between optical output ports Or transmitting signal light between the first optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port, and transmitting the first optical input port Signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port, or Transmitting signal light between the second optical input port and the first optical output port and between the third optical input port and the fourth optical output port; and transmitting the signal light between the second optical input port and the first optical output port. Signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the third optical input port and the third optical input port and the fourth optical output port, or Between an optical input port and a first optical output port and between a fourth optical input port and a third optical output port And all optical inputs except between the second optical input port and the first optical output port and between the fourth optical input port and the third optical output port. Blocking signal light between the port and the optical output port, or between the second optical input port and the third optical output port and between the fourth optical input port and the first optical output port , And transmits all the light input ports and the light except between the second light input port and the third light output port and between the fourth light input port and the first light output port. Blocking the signal light between the output port and the signal light between the second light input port and the fourth light output port and between the third light input port and the first light output port And a third optical input port between the second optical input port and the fourth optical output port. Block signal light between all optical input ports and the optical output port except between the first optical output port, or between the first optical input port and the third optical output port, and Signal light between the second optical input port and the fourth optical output port, and between the first optical input port and the third optical output port, and between the second optical input port and the fourth optical output port. Either block signal light between all the optical input ports and the optical output port except between the optical output port, or block the signal light between the first optical input port and the fourth optical output port and the second light Signal light is transmitted between the input port and the third optical output port, and between the first optical input port and the fourth optical output port, and between the second optical input port and the third optical output port. Block signal light between all optical input ports and optical output ports except between Signal light between the third optical input port and the first optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port; and the third optical input port and the first optical output port. Blocking the signal light between all the optical input ports and the optical output ports except between the optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port, or Signal light is transmitted between the input port and the first optical output port and between the third optical input port and the second optical output port, and the fourth optical input port and the first optical output port Between the optical input port and the optical output port except between the third optical input port and the second optical output port. The output optical cross-connect switch SP-j (j = 1, 2,..., N) or the first to fourth switches An optical input port and first to fourth optical output ports, between the first optical input port and the second optical output port, and between the third optical input port and the fourth optical output port And terminate all other optical input ports and optical output ports, or connect between the first optical input port and the second optical output port and between the fourth optical input port and the third optical input port. An optical waveguide is connected to the optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated, or between the first optical input port and the fourth optical output port and the third optical port. An optical waveguide is connected between the input port and the second optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated, or the first optical input port and the third optical output port are connected. Between and between the fourth optical input port and the second optical output port. To terminate all other optical input ports and optical output ports, or between the second optical input port and the first optical output port and between the third optical input port and the fourth optical input port. An optical waveguide is connected to the optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated, or between the second optical input port and the first optical output port and the fourth optical port. An optical waveguide is connected between the input port and the third optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated, or the second optical input port is connected to the third optical output port. An optical waveguide between them and between the fourth optical input port and the first optical output port, terminating all other optical input ports and optical output ports, or Between the optical output port and the third optical input Connecting an optical waveguide between the first optical output port and the first optical output port, or terminating all other optical input ports and optical output ports, or connecting the first optical input port to the third optical output port. Connecting an optical waveguide between them and between the second optical input port and the fourth optical output port, terminating all other optical input ports and optical output ports, or connecting the first optical input port and the fourth optical output port. An optical waveguide between the second optical input port and the second optical input port and the third optical output port, and terminating all other optical input ports and the optical output ports, or Optical waveguides are connected between the optical input port and the fourth optical output port and between the fourth optical input port and the second optical output port, and all other optical input ports and optical output ports are terminated. Or a fourth optical input port and a first optical output port. The optical waveguide between the first optical input port and the third optical input port and the second optical output port, and terminates all other optical input ports and optical output ports. Any one of the output optical circuits S3-j (j = 1, 2,..., N) is individually arranged corresponding to an optical wavelength channel which is an element of the set LO of optical wavelength channels,
All the optical input ports and optical output ports of these N total 4-input 4-output optical cross-connect switch circuits S1-j, SP-j or 4-input 4-output optical circuit S3-j, and these optical input ports and An optical path arranging optical circuit, wherein a plurality of optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit corresponding to one-to-one optical output ports are respectively connected,
An optical input / output port of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit is a set related to optical wavelength multiplexing / demultiplexing with respect to a set of optical wavelength channels LO = {λj} (i = 1, 2,..., N), and is relatively prime. Form certain eight sets A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, A-7, and A-8;
An optical waveguide connecting the first input / output port on the multiplexing side, which is an element of any set A-1 of the optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit, and the optical output port of the first one-way optical amplifying means. Waves and
The second input / output port on the multiplexing side, which is an element of any set A-2 other than the set A-1 of optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit, and the light of the second one-way optical amplifying means. An optical waveguide connecting the output port,
A third input / output port on the multiplexing side and a third one-way light which are elements of one of the sets A-3 other than the sets A-1 and A-2 of the optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. An optical waveguide connecting the optical output port of the amplifying means,
The fourth input / output port on the multiplexing side, which is an element of any set A-4 other than the sets A-1, A-2, and A-3 of the optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit, and the fourth An optical waveguide connecting the optical output port of the one-way optical amplifying means,
Fifth input / output on the multiplexing side, which is an element of any set A-5 other than the set of optical input / output ports A-1, A-2, A-3, and A-4 of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit An optical waveguide connecting the port and an optical input port of the first optical circulator;
An optical input / output port of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit, which is an element of any of the sets A-6 other than the sets A-1, A-2, A-3, A-4, and A-5 of the multiplexing side. An optical waveguide connecting the input / output port of No. 6 and the optical input port of the second optical circulator;
The element which is an element of any set A-7 other than the set A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6 of the optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. An optical waveguide connecting a seventh input / output port on the wave side and an optical input port of the third optical circulator;
A set A-8 other than the set A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, A-7 of the optical input / output ports of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. An optical waveguide connecting an eighth input / output port on the multiplexing side as an element and an optical input port of the fourth optical circulator;
An optical waveguide connecting an optical input port of the first one-way optical amplifier and an optical output port of the first optical circulator;
An optical waveguide connecting an optical input port of the second one-way optical amplifier and an optical output port of the second optical circulator;
An optical waveguide connecting an optical input port of the third one-way optical amplifier and an optical output port of the third optical circulator;
An optical waveguide connecting an optical input port of the fourth one-way optical amplifier and an optical output port of the fourth optical circulator;
The first light of one of the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i corresponding to the element λi (i = 1, 2,..., N) of the set LO of the optical wavelength channels. Optical waveguides respectively connecting the input port and the first optical input / output port on the demultiplexing side corresponding to the wavelength channel λi of the set A-1 relating to the wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit;
A second optical input port of one of the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i and a wavelength channel of a set A-2 relating to wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. optical waveguides respectively connecting all the second optical input / output ports on the demultiplexing side corresponding to λi,
A third optical input port of one of the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i and a wavelength channel of a set A-3 relating to the wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. an optical waveguide connecting all the third optical input / output ports on the demultiplexing side corresponding to λi,
A fourth optical input port of any of the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i and a wavelength channel of a set A-4 relating to the wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. optical waveguides respectively connecting the fourth optical input / output ports on the demultiplexing side corresponding to λi,
A first optical output port of one of the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i and a wavelength channel of a set A-5 relating to the wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. an optical waveguide connecting all the fifth optical input / output ports on the demultiplexing side corresponding to λi,
A second optical output port of any of the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i and a wavelength channel of a set A-6 relating to the wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. optical waveguides respectively connecting the sixth optical input / output ports on the demultiplexing side corresponding to λi,
A third optical output port of any of the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i and a wavelength channel of a set A-7 relating to wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. an optical waveguide connecting all the seventh optical input / output ports on the demultiplexing side corresponding to λi,
A fourth optical output port of any of the optical cross-connect switch circuits S1-i, SP-i or the optical circuit S3-i and a wavelength channel of a set A-8 relating to the wavelength multiplexing / demultiplexing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit. An optical circuit for arranging an optical path, comprising: optical waveguides respectively connecting the eighth optical input / output port on the demultiplexing side corresponding to λi.
前記光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jは、
1または複数のPLC基板上に形成され、
第1および第2の2つの光入力ポートと第1および第2の2つの光出力ポートを備え、
第1の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または
第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−k(k=1)と、
各々が第1および第2の2つの分波側光入出力ポートおよび1つの合波側光入出力ポートを備え、
第1の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または
第2の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第1乃至第4の4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第1の光入力ポートと何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第2の光入力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第3の光入力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第4の光入力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第1の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1およびSS−2を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第2の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第3の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1、SS−2、およびSS−2を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第4の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第1の合波側光入出力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第1の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第1の合波側光入出力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第2の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第1の合波側光出力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第1の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第1の合波側光入出力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第2の光出力ポートとを結ぶ光導波路と
を有することを特徴とする請求項記載の光パス・アレンジ用光回路。
The optical cross-connect switch circuit S1-j includes:
Formed on one or more PLC substrates,
Comprising first and second two optical input ports and first and second two optical output ports;
Transmitting signal light between the first optical input port and the first optical output port and between the second optical input port and the second optical output port; and transmitting the signal light between the first optical input port and the first optical output port. Signal light between all the optical input / output ports except between the first optical input port and the second optical input port, or between the first optical input port and the second optical output port. Signal light between the first optical input port and the second optical output port and between the second optical input port and the first optical output port, and between the first optical input port and the second optical output port. 2 × 2 cross-bar operated optical switch circuit that can arbitrarily select whether to block signal light between all optical input / output ports except between the second optical input port and the first optical output port CS-k (k = 1);
Each comprising first and second two demultiplexing-side optical input / output ports and one multiplexing-side optical input / output port;
Signal light is transmitted between the first demultiplexing-side optical input / output port and the first multiplexing-side optical input / output port, and the first demultiplexing-side optical input / output port and the first multiplexing-side light are transmitted. The signal light is blocked between all the optical input / output ports except between the input / output port and the signal between the second optical input / output port and the second optical input / output port. Arbitrarily select whether to transmit light and block signal light between all optical input / output ports except between the second demultiplexing side optical input / output port and the first multiplexing side optical input / output port. First to fourth four 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits SS-i (i = 1, 2, 3, 4);
An optical waveguide connecting the first optical input port of the optical cross-connect switch circuit S1-j and the first demultiplexing-side optical input / output port of any 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-1; ,
An optical waveguide connecting a second optical input port of the optical cross-connect switch circuit S1-j and a second demultiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-1;
The third optical input port of the optical cross-connect switch circuit S1-j and any of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits SS-2 other than the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-1. An optical waveguide connecting the second demultiplexing-side optical input / output port;
An optical waveguide connecting the fourth optical input port of the optical cross-connect switch circuit S1-j and the first demultiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-2;
Any 2 × 1 transparent coupling port selecting optical switch circuit except the first optical output port of the optical cross-connect switch circuit S1-j and the 2 × 1 transparent coupling port selecting optical switch circuits SS-1 and SS-2. An optical waveguide connecting the second demultiplexing-side optical input / output port of SS-3;
An optical waveguide connecting the second optical output port of the optical cross-connect switch circuit S1-j and the first demultiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-3;
The third optical output port of the optical cross-connect switch circuit S1-j and any 2 × 1 transmission coupling except for the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuits SS-1, SS-2, and SS-2. An optical waveguide connecting the first demultiplexing-side optical input / output port of the port selection optical switch circuit SS-4;
An optical waveguide connecting the fourth optical output port of the optical cross-connect switch circuit S1-j and the second demultiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-4;
A first multiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-1 is connected to a first optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1. An optical waveguide;
A first multiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-2 is connected to a second optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1. An optical waveguide;
An optical waveguide connecting a first multiplexing-side optical output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-3 and a first optical output port of the 2 × 2 cross-bar operating optical switch circuit CS-1. Waves and
A first multiplexing-side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-4 is connected to a second optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1. 4. The optical circuit for arranging an optical path according to claim 3 , further comprising an optical waveguide.
前記光クロスコネクト用スイッチSP−jは、
1または複数のPLC基板上に作成され、
各々が第1および第2の2つの光入力ポートと第1および第2の2つの光出力ポートとを備え
第1の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または
第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の光入力ポートと第2の光出力ポートとの間および第2の光入力ポートと第1の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第1乃至第4の4つの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−k(k=1,2,3,4)と、
各々が第1および第2の2つの分波側光入出力ポートおよび1つの合波側光入出力ポートを備え、
第1の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第1の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または
第2の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第2の分波側光入出力ポートと第1の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第1乃至第4の4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)と、
光クロスコネクト用スイッチSP−jの第1の光入力ポートと何れかの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第2の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチSP−jの第2の光入力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第1の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチSP−jの第3の光入力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1を除く何れかの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−2の第1の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチSP−jの第4の光入力ポートと前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−2の第2の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチSP−jの第1の光出力ポートと2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1、CS−2を除く何れかの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−3の第2の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチSP−jの第2の光出力ポートと2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−3の第1の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチSP−jの第3の光出力ポートと2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1、CS−2、CS−3を除く何れかの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−4の第1の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチSP−jの第4の光出力ポートと2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−4の第2の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第1の光出力ポートと何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−2の第1の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−2の第2の光出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第2の光出力ポートと前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−3の第1の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1、SS−2を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−4の第1の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−4の第2の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1、SS−2、SS−3を除く何れかの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第2の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−3の第2の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第1の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第1の合波側光入出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第1の合波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第1の合波側光入出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第1の合波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と
を有することを特徴とする請求項記載の光パス・アレンジ用光回路。
The optical cross-connect switch SP-j includes:
Created on one or more PLC substrates,
Each comprising a first and second two optical input ports and a first and second two optical output ports, between the first optical input port and the first optical output port and the second optical input Signal light is transmitted between the port and the second optical output port, and between the first optical input port and the first optical output port, and between the second optical input port and the second optical output port. Signal light is blocked between all the optical input / output ports except between the first optical input port and the second optical output port, or between the first optical input port and the second optical output port. Between the first optical input port and the second optical output port, and between the second optical input port and the first optical output port. First to fourth four 2 × 2, which can arbitrarily select whether to block signal light between output ports And Los bar operating optical switch circuit CS-k (k = 1,2,3,4),
Each comprising first and second two demultiplexing-side optical input / output ports and one multiplexing-side optical input / output port;
Signal light is transmitted between the first demultiplexing-side optical input / output port and the first multiplexing-side optical input / output port, and the first demultiplexing-side optical input / output port and the first multiplexing-side light are transmitted. The signal light is blocked between all the optical input / output ports except between the input / output port and the signal between the second optical input / output port and the second optical input / output port. Arbitrarily select whether to transmit light and block signal light between all optical input / output ports except between the second demultiplexing side optical input / output port and the first multiplexing side optical input / output port. First to fourth four 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits SS-i (i = 1, 2, 3, 4);
An optical waveguide connecting the first optical input port of the optical cross-connect switch SP-j and the second optical input port of any 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1;
An optical waveguide connecting the second optical input port of the optical cross-connect switch SP-j and the first optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1;
Except for the third optical input port of the optical cross-connect switch SP-j and the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-2 except for the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1. An optical waveguide connecting the first optical input port and
An optical waveguide connecting a fourth optical input port of the optical cross-connect switch SP-j and a second optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-2;
Any of the 2 × 2 cross-bar operated optical switch circuits CS-excluding the first optical output port of the optical cross-connect switch SP-j and the 2 × 2 cross-bar operated optical switch circuits CS-1 and CS-2 An optical waveguide connecting the second optical output port to the third optical output port;
An optical waveguide connecting the second optical output port of the optical cross-connect switch SP-j and the first optical output port of the 2 × 2 cross-bar operated optical switch circuit CS-3;
Any 2 × 2 cross-bar operation light except for the third optical output port of the optical cross-connect switch SP-j and the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits CS-1, CS-2, and CS-3 An optical waveguide connecting the first optical output port of the switch circuit CS-4,
An optical waveguide connecting the fourth optical output port of the optical cross-connect switch SP-j and the second optical output port of the 2 × 2 cross-bar operated optical switch circuit CS-4;
The first optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1 is connected to the second demultiplexing side optical input / output port of any 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-1. An optical waveguide to connect;
A light guide connecting a first optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-2 and a first demultiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-1. Waves and
Any 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS except the second optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-2 and the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-1 -2 an optical waveguide connecting the first demultiplexing side optical input / output port;
A light guide connecting the second optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1 and the second demultiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-2. Waves and
1st optical input port of 2 × 2 cross-bar operated optical switch circuit CS-3 and 2 × 1 transparent coupling port selection Any 2 × 1 transparent coupling port selection except optical switch circuits SS-1 and SS-2 An optical waveguide connecting the first demultiplexing-side optical input / output port of the optical switch circuit SS-3;
An optical waveguide connecting the first optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-4 and the first demultiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-3 When,
Any 2 × 1 except for the second optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-4 and the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits SS-1, SS-2, SS-3 An optical waveguide connecting the second coupling side optical input / output port of the transmission coupling port selection optical switch circuit SS-4;
An optical waveguide connecting the second optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-3 and the first demultiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-4 When,
A first multiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-1 and a first multiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-3; An optical waveguide connecting
A first multiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-2 and a first multiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-4; 4. An optical circuit for arranging an optical path according to claim 3 , further comprising: an optical waveguide connecting the optical paths.
前記2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−iは、マッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路、または半導体光増幅器(SOA)型2×2光スイッチ回路で構成されることを特徴とする請求項4または5記載の光パス・アレンジ用光回路。The 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-i is a Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit, a double gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit, or a Mach-Zehnder type planar waveguide switch. 6. The optical waveguide circuit according to claim 4 , wherein the optical waveguide circuit is constituted by a waveguide optical LN switch circuit, a double gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit, or a semiconductor optical amplifier (SOA) type 2 × 2 optical switch circuit. Optical circuit for optical path arrangement. 前記2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−iは、マッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路の構成における4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部とこれら4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部とこれら3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光TOスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路の4つの光入出力ポートのうち、何れか3つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路の構成における4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部とこれら4つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部とこれら3つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光LNスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路で構成されることを特徴とする請求項4または5記載の光パス・アレンジ用光回路。The 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-i is realized by using any three of the four optical input / output ports of the Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit. Or a double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit realized using any three of the four optical input-output ports of the four optical input / output ports, or a double-gate Mach-Zehnder type Four Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit sections in the configuration of the planar waveguide optical TO switch circuit and optical waveguides connecting the optical input / output ports of these four Mach-Zehnder type planar waveguide optical TO switch circuit sections Any three of the Mach-Zehnder planar waveguide optical TO switch circuits and these three Mach-Zehnder planar waveguide optical TO switches Of the four optical input / output ports of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit composed only of the optical waveguides connecting the optical input / output ports of the switch circuit portion, or the Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit , Realized by using any three optical input / output ports, or any three optical input / output ports of the four optical input / output ports of the double gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit. Or four Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuits and the four Mach-Zehnder type planar waveguide optical components in the configuration of the double-gate Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit. Any three Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switches among optical waveguides connecting optical input / output ports of an LN switch circuit unit It is characterized by comprising a 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit composed only of an optical waveguide connecting the optical path and an optical input / output port of these three Mach-Zehnder type planar waveguide optical LN switch circuit sections. The optical circuit for optical path arrangement according to claim 4 or 5, wherein 前記光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jは、
1つのPLC基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、
基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチ回路S1−jの第2の光出力ポート、第1の光出力ポート、第3の光出力ポート、第4の光出力ポート、第4の光入力ポート、第3の光入力ポート、第1の光入力ポート、第2の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、
2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−k(k=1)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第2の光入力ポート、第1の光入力ポート、第1の光出力ポート、第2の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、
4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第1の分波側光入出力ポート、第2の分波側光入出力ポート、第1の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、
更に、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路および2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路および2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路も交差しない配置になっていることを特徴とする請求項記載の光パス・アレンジ用光回路。
The optical cross-connect switch circuit S1-j includes:
All constituent optical circuits are created on one PLC board plane,
As viewed from the top surface of the substrate, the second light output port, the first light output port, the third light output port, the fourth light output port, and the fourth light output port of the optical cross-connect switch circuit S1-j are clockwise. An optical input port, a third optical input port, a first optical input port, and a second optical input port are arranged such that the respective optical input / output ports are adjacent to each other;
The optical input / output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-k (k = 1) is viewed clockwise from the second optical input port, the first optical input port, and the first optical input port. A light output port, a second light output port, and a light output port.
The optical input / output ports of the four 2 × 1 transmissive coupling port selection optical switch circuits SS-i (i = 1, 2, 3, 4) are clockwise clockwise as viewed from the top of the substrate. A port, a second demultiplexing-side optical input / output port, and a first multiplexing-side optical input / output port.
Further, by appropriately setting the intervals between the respective 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits and the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuits, the respective 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits and 2 × 2 5. The optical circuit for arranging an optical path according to claim 4, wherein any one of the optical waveguides connecting the optical input port and the optical output port of the one transmission coupling port selection optical switch circuit does not intersect.
光クロスコネクト用スイッチSP−jは、
1つのPLC基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、
基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチSP−jの第2の光出力ポート、第1の光出力ポート、第3の光出力ポート、第4の光出力ポート、第4の光入力ポート、第3の光入力ポート、第1の光入力ポート、第2の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、
4つの2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−k(k=1,2,3,4)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第2の光入力ポート、第1の光入力ポート、第1の光出力ポート、第2の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、
4つの2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−i(i=1,2,3,4)の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第1の分波側光入出力ポート、第2の分波側光入出力ポート、第1の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、
更に、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の2×2クロス・バー動作光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路において、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−1の第2の光出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−2の第2の分波側光入出力ポートとの間、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−2の第1の光出力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−1の第1の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路と、2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−3の第2の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−4の第1の分波側光入出力ポートとの間および2×2クロス・バー動作光スイッチ回路CS−4の第1の光入力ポートと2×1透過結合ポート選択光スイッチ回路SS−3の第2の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路との2組がそれぞれ一ヶ所ずつ、計2ヶ所のみが交差し、それ以外の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ光導波路の交差がない配置となっていることを特徴とする請求項記載の光パス・アレンジ用光回路。
The optical cross-connect switch SP-j is:
All constituent optical circuits are created on one PLC board plane,
The second light output port, the first light output port, the third light output port, the fourth light output port, and the fourth light of the optical cross-connect switch SP-j when viewed from above the substrate. An input port, a third optical input port, a first optical input port, and a second optical input port are arranged so that each optical input / output port is adjacent to each other;
The optical input / output ports of the four 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits CS-k (k = 1, 2, 3, 4) are clockwise second optical input ports and first optical input ports when viewed from above the substrate. Are arranged so as to be adjacent to each other in the order of an optical input port, a first optical output port, and a second optical output port,
The optical input / output ports of the four 2 × 1 transmissive coupling port selection optical switch circuits SS-i (i = 1, 2, 3, 4) are clockwise clockwise as viewed from the top of the substrate. A port, a second demultiplexing-side optical input / output port, and a first multiplexing-side optical input / output port.
Further, by appropriately setting the interval between the respective 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits, any one of the optical input ports and the optical output ports of the respective 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuits is connected. In the optical waveguide, the second optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-1 and the second demultiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-2 Between the first optical output port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-2 and the first demultiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-1. The optical waveguides connecting between them, the second optical input port of the 2 × 2 cross-bar operation optical switch circuit CS-3, and the first demultiplexing side light of the 2 × 1 transparent coupling port selection optical switch circuit SS-4. Between input / output port and 2 × 2 An optical waveguide connecting between the first optical input port of the bar operation optical switch circuit CS-4 and the second demultiplexing side optical input / output port of the 2 × 1 transmission coupling port selection optical switch circuit SS-3; 6. The arrangement of claim 5 , wherein the two sets intersect only one place each, a total of two places intersect, and no other optical waveguides connecting the optical input port and the optical output port intersect. Optical circuit for optical path arrangement.
前記光波長合分波回路は、アレー導波路型平面光回路(AWG)であることを特徴とする請求項記載の光パス・アレンジ用光回路。The optical circuit for optical path arrangement according to claim 3, wherein the optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuit is an array waveguide type planar optical circuit (AWG). 波長合分波に関する集合A−1、A−2、A−3、A−4を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ1つのアレー導波路平面光回路WM−1と、
波長合分波に関する集合A−5、A−6、A−7、A−8を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ1つのアレー導波路平面光回路WM−2と、
各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらのいずれかが配置される4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−jと、
前記アレー導波路平面光回路WM−1、WM−2の光入出力ポートおよび4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)の光入力ポートおよび光出力ポートのそれぞれに対応するポート同士を結ぶ光導波路とで構成される光波長合分波回路および光クロスコネクト用スイッチ回路部で、
前記アレー導波路平面光回路WM−1の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλiに対応する光入出力ポートが時計回りまたは反時計回りの何れかの回りで第2、第1、第3、第4の分波側光入出力ポート(A−I/O−d−2−i,A−I/O−d−1−i,A−I/O−d−3−i,A−I/O−d−4−i)の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、
前記アレー導波路平面光回路WM−2の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλiに対応する光入出力ポートが前記アレー導波路平面光回路WM−1において光入出力ポートが第2、第1、第3、第4の分波側光入出力ポート(A−I/O−d−2−i,A−I/O−d−1−i,A−I/O−d−3−i,A−I/O−d−4−i)の順番となる回りとは逆回りに第6、第5、第7、第8の分波側光入出力ポート(A−I/O−d−6−i,A−I/O−d−5−i,A−I/O−d−7−i,A−I/O−d−8−i)の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、
更に分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路WM−1の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっており、
更に、各々の4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路WM−1の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに同じ回りで同じ順番となっており、
かつ各々の4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路WM−1の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっていることにより、
同一平面上でアレー導波路平面光回路WM−1、WM−2と4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)とを結ぶ光導波路同士で互いに交差するものが1つもないような回路の配置および構成であり、
アレー導波路平面光回路WM−1、WM−2および4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)と、アレー導波路平面光回路WM−1、WM−2および4入力4出力光クロスコネクト用スイッチ回路S1−j、SP−j、および光回路S3−j(j=1,2,…,N)間をそれぞれ結ぶ光導波路とを同一平面基板上に作成するか、
または個別の作成された光波長合分波部の平面回路基板と光クロスコネクト用スイッチ回路の平面回路基板とを突き合わせする形で各々の光入出力ポート同士を結合し、1つの平面状光回路を形成すること
を特徴とする請求項記載の光パス・アレンジ用光回路。
A single array waveguide planar optical circuit WM-1 that forms sets A-1, A-2, A-3, and A-4 related to wavelength multiplexing and demultiplexing, and has all optical input / output waveguides that do not intersect with each other; ,
A single array waveguide planar optical circuit WM-2 which forms sets A-5, A-6, A-7 and A-8 relating to wavelength multiplexing and demultiplexing and has all optical input / output waveguides which do not intersect with each other; ,
Four-input / four-output optical cross-connect switch circuits S1-j, SP-j, and optical circuit S3-j that are individually arranged corresponding to each wavelength channel, and one of them is arranged for each wavelength channel. When,
The optical input / output ports of the array waveguide planar optical circuits WM-1 and WM-2 and the switch circuits S1-j and SP-j for four-input and four-output optical cross-connects and the optical circuits S3-j (j = 1, 2) ,..., N) optical wavelength multiplexing / demultiplexing circuits and optical cross-connect switch circuit sections each comprising an optical waveguide connecting the ports corresponding to the optical input port and the optical output port, respectively.
In the optical input / output waveguide on the demultiplexing side of each set of the array waveguide planar optical circuit WM-1, the optical input / output port corresponding to an arbitrary wavelength channel λi rotates clockwise or counterclockwise. Second, first, third, and fourth demultiplexing-side optical input / output ports (AI / Od-2-i, AI / Od-1-i, AI / O- d-3-i, AI / O-d-4-i), and between the optical input / output ports arranged in these orders, all the other multiplexing-side ports are arranged. The optical input / output port and the corresponding wavelength channel do not enter the optical input / output port on the demultiplexing side, and the optical input / output port is grouped in position for each corresponding wavelength channel,
An optical input / output port corresponding to an arbitrary wavelength channel λi in the optical input / output waveguide on the demultiplexing side of each set of the arrayed waveguide optical circuit WM-2 is provided with light in the arrayed waveguide optical circuit WM-1. The input / output ports are the second, first, third, and fourth demultiplexing-side optical input / output ports (AI / O-d-2-i, AI / O-d-1-i, A- The sixth, fifth, seventh, and eighth demultiplexing-side optical input / outputs are opposite to the order of I / O-d-3-i and AI / O-d-4-i). Port (AI / O-d-6-i, AI / O-d-5-i, AI / O-d-7-i, AI / O-d-8-i) And all other multiplexing-side optical input / output ports and the corresponding wavelength channels have different wavelength input / output ports between the optical input / output ports arranged in this order. Port enters In First, the light input and output ports for each corresponding wavelength channel has forms a positionally population, respectively,
Furthermore, the order of arrangement of the group of optical input / output ports for each wavelength channel on the demultiplexing side with respect to the corresponding wavelength channel, and the optical input / output port for each wavelength channel on the demultiplexing side of the array waveguide planar optical circuit WM-1 The order of arrangement with respect to the corresponding wavelength channels of the groups is opposite to each other and has the same order,
Further, the corresponding wavelengths of the groups of the optical output ports of the four-input four-output optical cross-connect switch circuits S1-j and SP-j and the optical circuits S3-j (j = 1, 2,..., N). The order of arrangement with respect to the channels and the order of arrangement with respect to the corresponding wavelength channels of the group of optical input / output ports for each wavelength channel on the demultiplexing side of the array waveguide planar optical circuit WM-1 are the same around the same. It is the order,
And the corresponding wavelength channels of the group of optical output ports of each of the four-input four-output optical cross-connect switch circuits S1-j and SP-j and the optical circuits S3-j (j = 1, 2,..., N). And the order of arrangement with respect to the corresponding wavelength channels of the group of optical input / output ports for each wavelength channel on the demultiplexing side of the arrayed waveguide planar optical circuit WM-1 is the same in the opposite direction. By having become
On the same plane, the array waveguide planar optical circuits WM-1, WM-2 and the 4-input / 4-output optical cross-connect switch circuits S1-j and SP-j and the optical circuit S3-j (j = 1, 2,...) , N) are arranged and configured such that no optical waveguides intersect each other between the optical waveguides.
Array waveguide planar optical circuits WM-1, WM-2 and 4-input / 4-output optical cross-connect switch circuits S1-j, SP-j, and optical circuits S3-j (j = 1, 2,..., N); , Array waveguide planar optical circuits WM-1, WM-2 and 4-input / 4-output optical cross-connect switch circuits S1-j, SP-j, and optical circuit S3-j (j = 1, 2,..., N) Create an optical waveguide that connects between them on the same plane substrate, or
Alternatively, the respective optical input / output ports are connected to each other by abutting the planar circuit board of the individually created optical wavelength multiplexing / demultiplexing section with the planar circuit board of the optical cross-connect switch circuit to form one planar optical circuit. 4. An optical circuit for arranging an optical path according to claim 3, wherein:
前記光サーキュレータにおいて、光入力ポートに入力された光は、光入出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力された光は、光出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力され光入力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光出力ポートから入力され、光入出力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光入力ポートと光出力ポートとの間では光の入出力の向きに関わらず光が十分に抑圧されることを特徴とする請求項記載の光パス・アレンジ用光回路。In the optical circulator, light input to the optical input port is output from the optical input / output port, light input from the optical input / output port is output from the optical output port, input from the optical input / output port, and input to the optical input port. The light output from the port is sufficiently suppressed and input from the optical output port, and the light output from the optical input / output port is sufficiently suppressed and the light input between the optical input port and the optical output port. 4. The optical circuit for arranging an optical path according to claim 3, wherein light is sufficiently suppressed regardless of the direction of the output.
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