Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7653689B2 - Four-way optical switch and optical fiber network - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7653689B2 - Four-way optical switch and optical fiber network - Google Patents

Four-way optical switch and optical fiber network Download PDF

Info

Publication number
JP7653689B2
JP7653689B2 JP2022039858A JP2022039858A JP7653689B2 JP 7653689 B2 JP7653689 B2 JP 7653689B2 JP 2022039858 A JP2022039858 A JP 2022039858A JP 2022039858 A JP2022039858 A JP 2022039858A JP 7653689 B2 JP7653689 B2 JP 7653689B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical switch
port
terminal
optical
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022039858A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023134921A (en
Inventor
友裕 川野
達也 藤本
和英 中江
ひろし 渡邉
和典 片山
哲也 真鍋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mie University NUC
NTT Inc
NTT Inc USA
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Mie University NUC
NTT Inc USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, Mie University NUC, NTT Inc USA filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2022039858A priority Critical patent/JP7653689B2/en
Publication of JP2023134921A publication Critical patent/JP2023134921A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7653689B2 publication Critical patent/JP7653689B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

特許法第30条第2項適用 2021年8月31日開催の電子情報通信学会2021年ソサイエティ大会で発表Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Announced at the 2021 Society Conference of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers held on August 31, 2021

本開示は、ループ型光ファイバネットワークの光経路を切替える四方路光スイッチ及びそれを利用した光ファイバネットワークに関する。 This disclosure relates to a four-way optical switch that switches optical paths in a loop-type optical fiber network and an optical fiber network that uses the same.

これまでのアクセス系における光ファイバネットワークはFTTH(Fiber To The Home)に代表されるように、通信センタからスター状に光ファイバを敷設することで通信サービスを提供してきた(例えば、非特許文献1参照。) Until now, optical fiber networks in access systems, such as FTTH (Fiber To The Home), have provided communication services by laying optical fiber in a star shape from a communication center (for example, see Non-Patent Document 1).

有居 正仁、“FTTHを推進する光アクセス網技術の動向”、NTT技術ジャーナル、2010.2.Masahito Arii, "Trends in Optical Access Network Technology Promoting FTTH," NTT Technical Journal, February 2010. R. Helkey et al., “Remotely Powered Optical Switch for Remote Subscriber Aggregation and OTDR Measurement in PON,” 33rd European Conference and Exhibition of Optical Communication, Berlin, Germany, 2007, pp. 1-2, doi: 10.1049/ic:20070283.R. Helkey et al. , “Remotely Powered Optical Switch for Remote Subscriber Aggregation and OTDR Measurement in PON,” 33rd European Conference and Exhibition of Optical Communication, Berlin, Germany, 2007, pp. 1-2, doi: 10.1049/ic:20070283.

しかし、非特許文献1で提案された光ファイバネットワークでは、光ファイバ需要の変動に対して柔軟性を擁しておらず、一度敷設した光ファイバを別場所に敷設するのが困難である。 However, the optical fiber network proposed in Non-Patent Document 1 does not have the flexibility to deal with fluctuations in demand for optical fiber, and it is difficult to install optical fiber in another location once it has been installed.

また、光ファイバネットワークが冗長化されておらず、光ファイバが断線した場合、断線した光ファイバの直接的な修理によってのみしか復旧方法がないため、サービス断時間が大幅に大きくなる可能性があった。 In addition, if the optical fiber network was not redundant and an optical fiber was cut, the only way to restore service was to directly repair the broken optical fiber, which could result in a significant outage of service.

従来、商用電源を用いずに光ファイバ経路を切替える技術として、光ファイバを介して伝送した光エネルギーを電力に変換し、光ファイバ経路を切替える装置が提案されていた(例えば、非特許文献2参照。)。これは、光ファイバを介して伝送した光エネルギーを電力に変換し、光ファイバ経路を切替える装置であるが、供給しなければならない光パワーが1W程度と非常に大きく、安全面から実用化が困難であるという問題があった。 Conventionally, a device that converts optical energy transmitted through optical fiber into electrical power and switches optical fiber paths has been proposed as a technology for switching optical fiber paths without using commercial power (see, for example, Non-Patent Document 2). This is a device that converts optical energy transmitted through optical fiber into electrical power and switches optical fiber paths, but the optical power that must be supplied is very large, at around 1 W, and there is a problem that it is difficult to put into practical use from a safety standpoint.

そこで、前記課題を解決するために、本開示は、光ファイバ需要に対して柔軟でかつ光ファイバの断線に対して迅速な復旧が可能な光ファイバネットワーク及びそれに利用する簡易な構成の四方路光スイッチを提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the present disclosure aims to provide an optical fiber network that is flexible in response to demand for optical fiber and allows for rapid recovery in the event of an optical fiber break, and a four-way optical switch with a simple configuration for use therein.

前記課題を解決するために、本開示では、2組のループ形態の光ファイバを連結接続し、それぞれの光ファイバを切替えるトポロジの光ファイバネットワークを提案する。また、2組のループ形態の光ファイバの連結接続に適用する四方路光スイッチを提案する。 To solve the above problems, this disclosure proposes an optical fiber network with a topology in which two sets of optical fibers in a loop are connected and each optical fiber is switched. It also proposes a four-way optical switch that can be applied to the connection of two sets of optical fibers in a loop.

具体的には、本開示は、
第1のポート、第2のポート、第3のポート及び第4のポートを備え、
前記第1のポートと前記第2のポートとが内部で接続され、前記第3のポートと前記第4のポートとが内部で接続される第1の接続状態と、
前記第1のポートと前記第3のポートとが内部で接続され、前記第2のポートと前記第4のポートとが内部で接続される第2の接続状態と、
前記第1のポートと前記第4のポートとが内部で接続され、前記第2のポートと前記第3のポートとが内部で接続される第3の接続状態と、
が切替可能な四方路光スイッチ
である。
Specifically, the present disclosure provides:
a first port, a second port, a third port, and a fourth port;
a first connection state in which the first port and the second port are internally connected and the third port and the fourth port are internally connected;
a second connection state in which the first port and the third port are internally connected and the second port and the fourth port are internally connected;
a third connection state in which the first port and the fourth port are internally connected and the second port and the third port are internally connected;
This is a four-way optical switch that can switch between

また、本開示は、
第1の端子と第2の端子と及び第3の端子と第4の端子とがそれぞれ内部で接続される並行接続状態と、
前記第1の端子と前記第4の端子と及び前記第2の端子と前記第3の端子とがそれぞれ内部で接続される交差接続状態と、
が切替可能な第1及び第2の2組の2×2光スイッチを備え、
前記第1の2×2光スイッチの前記第3の端子と前記第2の2×2光スイッチの前記第1の端子とが接続され、前記第1の2×2光スイッチの前記第4の端子と前記第2の2×2光スイッチの前記第3の端子とが接続され、
前記第1の2×2光スイッチの前記第1の端子が前記第1のポートに内部で接続され、
前記第1の2×2光スイッチの前記第2の端子が前記第2のポートに内部で接続され、
前記第2の2×2光スイッチの前記第2の端子が前記第3のポートに内部で接続され、
前記第2の2×2光スイッチの前記第4の端子が前記第4のポートに内部で接続されている
ことを特徴とする。
The present disclosure also provides
a parallel connection state in which the first terminal and the second terminal are internally connected to each other, and the third terminal and the fourth terminal are internally connected to each other;
a cross-connection state in which the first terminal and the fourth terminal, and the second terminal and the third terminal are internally connected, respectively;
a first and a second set of switchable 2×2 optical switches;
the third terminal of the first 2×2 optical switch and the first terminal of the second 2×2 optical switch are connected, and the fourth terminal of the first 2×2 optical switch and the third terminal of the second 2×2 optical switch are connected,
the first terminal of the first 2×2 optical switch is internally connected to the first port;
the second terminal of the first 2×2 optical switch is internally connected to the second port;
the second terminal of the second 2×2 optical switch is internally connected to the third port;
The fourth terminal of the second 2×2 optical switch is internally connected to the fourth port.

また、本開示は、
第1の端子と第2の端子と及び第3の端子と第4の端子とがそれぞれ内部で接続される並行接続状態と、
前記第1の端子と前記第4の端子と及び前記第2の端子と前記第3の端子とがそれぞれ内部で接続される交差接続状態と、
が切替可能な第1及び第2の2組の2×2光スイッチを備え、
前記第1の2×2光スイッチの前記第1の端子と前記第2の2×2光スイッチの前記第1の端子とが接続され、前記第1の2×2光スイッチの前記第4の端子と前記第2の2×2光スイッチの前記第3の端子とが接続され、
前記第2の2×2光スイッチの前記第2の端子が前記第1のポートに内部で接続され、
前記第1の2×2光スイッチの前記第2の端子が前記第2のポートに内部で接続され、
前記第1の2×2光スイッチの前記第3の端子が前記第3のポートに内部で接続され、
前記第2の2×2光スイッチの前記第4の端子が前記第4のポートに内部で接続されている
ことを特徴とする。
The present disclosure also provides
a parallel connection state in which the first terminal and the second terminal are internally connected to each other, and the third terminal and the fourth terminal are internally connected to each other;
a cross-connection state in which the first terminal and the fourth terminal, and the second terminal and the third terminal are internally connected, respectively;
a first and a second set of switchable 2×2 optical switches;
the first terminal of the first 2×2 optical switch and the first terminal of the second 2×2 optical switch are connected, the fourth terminal of the first 2×2 optical switch and the third terminal of the second 2×2 optical switch are connected,
the second terminal of the second 2×2 optical switch is internally connected to the first port;
the second terminal of the first 2×2 optical switch is internally connected to the second port;
the third terminal of the first 2×2 optical switch is internally connected to the third port;
The fourth terminal of the second 2×2 optical switch is internally connected to the fourth port.

また、本開示は、
前記第1の接続状態、前記第2の接続状態又は前記第3の接続状態を切替制御する光スイッチ制御回路を、
さらに備える
ことを特徴とする。
The present disclosure also provides
an optical switch control circuit that controls switching between the first connection state, the second connection state, and the third connection state;
The present invention is characterized by further comprising:

具体的には、本開示は、
上記に記載のいずれかの四方路光スイッチと、
前記四方路光スイッチの前記第1のポートに接続される第1の光ファイバと、
前記四方路光スイッチの前記第2のポートに接続される第2の光ファイバと、
備える光ファイバネットワーク
である。
Specifically, the present disclosure provides:
Any one of the four-way optical switches described above;
a first optical fiber connected to the first port of the four-way optical switch;
a second optical fiber connected to the second port of the four-way optical switch;
It is an optical fiber network that is equipped with

また、本開示は、
前記四方路光スイッチの前記光スイッチ制御回路に接続される第5の光ファイバと、
前記第5の光ファイバを介して、前記四方路光スイッチの前記光スイッチ制御回路に光給電し、前記第1の接続状態、前記第2の接続状態又は前記第3の接続状態の切替制御を指示するセンタ側制御装置と、
をさらに備え、
前記光スイッチ制御回路は、前記センタ側制御装置からの光給電で動作し、前記センタ側制御装置からの指示で前記第1の接続状態、前記第2の接続状態又は前記第3の接続状態を切替制御する
ことを特徴とする。
The present disclosure also provides
a fifth optical fiber connected to the optical switch control circuit of the four-way optical switch;
a center-side control device that optically supplies power to the optical switch control circuit of the four-way optical switch via the fifth optical fiber and instructs switching control of the first connection state, the second connection state, or the third connection state;
Further equipped with
The optical switch control circuit is characterized in that it operates with optical power supply from the center side control device and controls switching between the first connection state, the second connection state, and the third connection state in response to instructions from the center side control device.

また、本開示は、
前記四方路光スイッチの前記第3のポートに接続される第3の光ファイバと、
前記四方路光スイッチの前記第4のポートに接続される第4の光ファイバと、
をさらに備える
ことを特徴とする。
The present disclosure also provides
a third optical fiber connected to the third port of the four-way optical switch;
a fourth optical fiber connected to the fourth port of the four-way optical switch;
The present invention is characterized by further comprising:

なお、上記各開示の発明は、可能な限り組み合わせることができる。 The above disclosed inventions can be combined as much as possible.

このように、本開示は、光ファイバ需要に対して柔軟でかつ光ファイバの断線に対して迅速な復旧が可能な光ファイバネットワーク及びそれに利用する四方路光スイッチを提供することができる。 In this way, the present disclosure can provide an optical fiber network that is flexible in response to optical fiber demand and allows for rapid recovery in the event of an optical fiber break, as well as a four-way optical switch for use therein.

本開示の四方路光スイッチの構成を説明する図である。1A and 1B are diagrams illustrating a configuration of a four-way optical switch according to the present disclosure. 本開示の四方路光スイッチの構成を説明する図である。1A and 1B are diagrams illustrating a configuration of a four-way optical switch according to the present disclosure. 本開示の四方路光スイッチの構成を説明する図である。1A and 1B are diagrams illustrating a configuration of a four-way optical switch according to the present disclosure. 本開示の四方路光スイッチの構成を説明する図である。1A and 1B are diagrams illustrating a configuration of a four-way optical switch according to the present disclosure. 本開示の四方路光スイッチの構成を説明する図である。1A and 1B are diagrams illustrating a configuration of a four-way optical switch according to the present disclosure. 本開示の四方路光スイッチの構成を説明する図である。1A and 1B are diagrams illustrating a configuration of a four-way optical switch according to the present disclosure. 本開示の四方路光スイッチの構成を説明する図である。1A and 1B are diagrams illustrating a configuration of a four-way optical switch according to the present disclosure. 本開示の四方路光スイッチの構成を説明する図である。1A and 1B are diagrams illustrating a configuration of a four-way optical switch according to the present disclosure. 本開示の光ファイバネットワークの構成を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of an optical fiber network according to the present disclosure. 本開示の光ファイバネットワークの構成を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of an optical fiber network according to the present disclosure. 本開示の光ファイバネットワークの構成を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of an optical fiber network according to the present disclosure.

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 The following describes in detail the embodiments of the present disclosure with reference to the drawings. Note that the present disclosure is not limited to the embodiments shown below. These implementation examples are merely illustrative, and the present disclosure can be implemented in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. Note that components with the same reference numerals in this specification and drawings are mutually identical.

(実施形態1)
本実施形態の四方路光スイッチの構成を図1に示す。本実施形態の四方路光スイッチ10は、第1のポートP1、第2のポートP2、第3のポートP3及び第4のポートP4を有する。
(Embodiment 1)
The configuration of a four-way optical switch of this embodiment is shown in Fig. 1. A four-way optical switch 10 of this embodiment has a first port P1, a second port P2, a third port P3, and a fourth port P4.

四方路光スイッチ10は、第1の接続状態(図1(a))、第2の接続状態(図1(b))及び第3の接続状態(図(c))のいずれかに切替可能である。第1の接続状態は、第1のポートP1と第2のポートP2とが内部で接続され、第3のポートP3と第4のポートP4とが内部で接続される。第2の接続状態は、第1のポートP1と第3のポートP3とが内部で接続され、第2のポートP2と第4のポートP4とが内部で接続される。第3の接続状態は、第1のポートP1と第4のポートP4とが内部で接続され、第2のポートP2と第3のポートP3とが内部で接続される。 The four-way optical switch 10 can be switched between a first connection state (FIG. 1(a)), a second connection state (FIG. 1(b)), and a third connection state (FIG. 1(c)). In the first connection state, the first port P1 and the second port P2 are internally connected, and the third port P3 and the fourth port P4 are internally connected. In the second connection state, the first port P1 and the third port P3 are internally connected, and the second port P2 and the fourth port P4 are internally connected. In the third connection state, the first port P1 and the fourth port P4 are internally connected, and the second port P2 and the third port P3 are internally connected.

従って、簡易な構成の四方路光スイッチを実現することができる。また、このような3種の接続状態を切替可能とすると、光ファイバ需要に対して柔軟でかつ光ファイバの断線に対して迅速な復旧が可能な光ファイバネットワークに利用することができる。 Therefore, a four-way optical switch with a simple configuration can be realized. Furthermore, by making it possible to switch between these three connection states, it can be used in optical fiber networks that are flexible in response to optical fiber demand and can quickly recover from optical fiber breaks.

(実施形態2)
本実施形態の四方路光スイッチの構成を図2、図3及び図4に示す。本実施形態の四方路光スイッチ10は、第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12を備える。第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12は、それぞれ第1の端子T1、第2の端子T2、第3の端子T3及び第4の端子T4を有する。
(Embodiment 2)
The configuration of the four-way optical switch of this embodiment is shown in Figures 2, 3, and 4. The four-way optical switch 10 of this embodiment includes a first 2x2 optical switch 11 and a second 2x2 optical switch 12. The first 2x2 optical switch 11 and the second 2x2 optical switch 12 each have a first terminal T1, a second terminal T2, a third terminal T3, and a fourth terminal T4.

第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12は、それぞれ、並行接続状態及び交差接続状態のいずれかに切替可能である。並行接続状態は、第1の端子T1と第2の端子T2とが内部で接続され、第3の端子T3と第4の端子T4とが内部で接続される。交差接続状態は、第1の端子T1と第4の端子T4とが内部で接続され、第2の端子T2と第3の端子T3とが内部で接続される。 The first 2x2 optical switch 11 and the second 2x2 optical switch 12 can each be switched between a parallel connection state and a cross connection state. In the parallel connection state, the first terminal T1 and the second terminal T2 are internally connected, and the third terminal T3 and the fourth terminal T4 are internally connected. In the cross connection state, the first terminal T1 and the fourth terminal T4 are internally connected, and the second terminal T2 and the third terminal T3 are internally connected.

第1の2×2光スイッチ11の第3の端子T3と第2の2×2光スイッチ12の第1の端子T1とが接続され、第1の2×2光スイッチ11の第4の端子T4と第2の2×2光スイッチ12の第3の端子T3とが接続されている。 The third terminal T3 of the first 2x2 optical switch 11 is connected to the first terminal T1 of the second 2x2 optical switch 12, and the fourth terminal T4 of the first 2x2 optical switch 11 is connected to the third terminal T3 of the second 2x2 optical switch 12.

四方路光スイッチ10では、第1の2×2光スイッチ11の第1の端子T1が第1のポートP1に内部で接続されてもよいし、第1の2×2光スイッチ11の第1の端子T1が第1のポートP1として機能してもよい。第1の2×2光スイッチ11の第2の端子T2が第2のポートP2に内部で接続されてもよいし、第1の2×2光スイッチ11の第2の端子T2が第2のポートP2として機能してもよい。第2の2×2光スイッチ12の第2の端子T2が第3のポートP3に内部で接続されてもよいし、第2の2×2光スイッチ12の第2の端子T2が第3のポートP3として機能してもよい。第2の2×2光スイッチ12の第4の端子T4が第4のポートP4に内部で接続されてもよいし、第2の2×2光スイッチ12の第4の端子T4が第4のポートP4として機能してもよい。 In the four-way optical switch 10, the first terminal T1 of the first 2×2 optical switch 11 may be internally connected to the first port P1, or the first terminal T1 of the first 2×2 optical switch 11 may function as the first port P1. The second terminal T2 of the first 2×2 optical switch 11 may be internally connected to the second port P2, or the second terminal T2 of the first 2×2 optical switch 11 may function as the second port P2. The second terminal T2 of the second 2×2 optical switch 12 may be internally connected to the third port P3, or the second terminal T2 of the second 2×2 optical switch 12 may function as the third port P3. The fourth terminal T4 of the second 2×2 optical switch 12 may be internally connected to the fourth port P4, or the fourth terminal T4 of the second 2×2 optical switch 12 may function as the fourth port P4.

図2は四方路光スイッチの第1の接続状態を実現している。第1の接続状態は、図2(a)又は図2(b)に示すいずれの接続構成でも可能である。図2(a)では、第1の2×2光スイッチ11は並行接続状態で、第2の2×2光スイッチ12も並行接続状態である。図2(b)では、第1の2×2光スイッチ11は並行接続状態で、第2の2×2光スイッチ12は交差接続状態である。この接続構成によると、第1のポートP1と第2のポートP2とが内部で接続され、第3のポートP3と第4のポートP4とが内部で接続されている。即ち、第1の接続状態を実現している。 Figure 2 shows the first connection state of the four-way optical switch. The first connection state can be either the connection configuration shown in Figure 2(a) or Figure 2(b). In Figure 2(a), the first 2x2 optical switch 11 is in a parallel connection state, and the second 2x2 optical switch 12 is also in a parallel connection state. In Figure 2(b), the first 2x2 optical switch 11 is in a parallel connection state, and the second 2x2 optical switch 12 is in a cross connection state. According to this connection configuration, the first port P1 and the second port P2 are internally connected, and the third port P3 and the fourth port P4 are internally connected. That is, the first connection state is realized.

図3は四方路光スイッチの第2の接続状態を実現している。図3では、第1の2×2光スイッチ11は交差接続状態で、第2の2×2光スイッチ12も交差接続状態である。この接続構成によると、第1のポートP1と第3のポートP3とが内部で接続され、第2のポートP2と第4のポートP4とが内部で接続されている。即ち、第2の接続状態を実現している。 Figure 3 shows the second connection state of the four-way optical switch. In Figure 3, the first 2x2 optical switch 11 is in a cross-connected state, and the second 2x2 optical switch 12 is also in a cross-connected state. According to this connection configuration, the first port P1 and the third port P3 are internally connected, and the second port P2 and the fourth port P4 are internally connected. In other words, the second connection state is realized.

図4は四方路光スイッチの第3の接続状態を実現している。図4では、第1の2×2光スイッチ11は交差接続状態で、第2の2×2光スイッチ12は並行接続状態である。この接続構成によると、第1のポートP1と第4のポートP4とが内部で接続され、第2のポートP2と第3のポートP3とが内部で接続されている。即ち、第3の接続状態を実現している。 Figure 4 realizes the third connection state of the four-way optical switch. In Figure 4, the first 2x2 optical switch 11 is in a cross-connection state, and the second 2x2 optical switch 12 is in a parallel connection state. According to this connection configuration, the first port P1 and the fourth port P4 are internally connected, and the second port P2 and the third port P3 are internally connected. In other words, the third connection state is realized.

第1の2x2光スイッチ11や第2の2x2光スイッチ12は、低電圧(3~5V)かつ、数百μJ以下の非常に小さな消費電力量で動作するものが望ましく、例えば、駆動電力が少なく、一般にも入手可能な、自己保持型のMEMS光スイッチを用いることが可能である。自己保持型であれば、省電力化につながる。 The first 2x2 optical switch 11 and the second 2x2 optical switch 12 should desirably operate at low voltage (3-5V) with extremely low power consumption of several hundred μJ or less. For example, it is possible to use a self-holding MEMS optical switch that requires little drive power and is generally available. If it is a self-holding type, it will lead to power savings.

従って、2つの2×2光スイッチを利用することにより、簡易な構成の四方路光スイッチを実現することができる。また、このような3種の接続状態を切替可能とすると、後述する光ファイバネットワークに利用することができる。 Therefore, by using two 2x2 optical switches, a four-way optical switch with a simple configuration can be realized. Furthermore, if it is possible to switch between these three connection states, it can be used in the optical fiber network described below.

(実施形態3)
本実施形態の四方路光スイッチの構成を図5、図6及び図7に示す。本実施形態の四方路光スイッチ10は、第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12を備える。第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12は第1の端子T1、第2の端子T2、第3の端子T3及び第4の端子T4を有する。
(Embodiment 3)
The configuration of the four-way optical switch of this embodiment is shown in Figures 5, 6 and 7. The four-way optical switch 10 of this embodiment includes a first 2x2 optical switch 11 and a second 2x2 optical switch 12. The first 2x2 optical switch 11 and the second 2x2 optical switch 12 each have a first terminal T1, a second terminal T2, a third terminal T3 and a fourth terminal T4.

第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12は、それぞれ、並行接続状態及び交差接続状態のいずれかに切替可能である。並行接続状態は、第1の端子T1と第2の端子T2とが内部で接続され、第3の端子T3と第4の端子T4とが内部で接続される。交差接続状態は、第1の端子T1と第4の端子T4とが内部で接続され、第2の端子T2と第3の端子T3とが内部で接続される。 The first 2x2 optical switch 11 and the second 2x2 optical switch 12 can each be switched between a parallel connection state and a cross connection state. In the parallel connection state, the first terminal T1 and the second terminal T2 are internally connected, and the third terminal T3 and the fourth terminal T4 are internally connected. In the cross connection state, the first terminal T1 and the fourth terminal T4 are internally connected, and the second terminal T2 and the third terminal T3 are internally connected.

第1の2×2光スイッチ11の第1の端子T1と第2の2×2光スイッチ12の第1の端子T1とが接続され、第1の2×2光スイッチ11の第4の端子T4と第2の2×2光スイッチ12の第3の端子T3とが接続されている。 The first terminal T1 of the first 2x2 optical switch 11 is connected to the first terminal T1 of the second 2x2 optical switch 12, and the fourth terminal T4 of the first 2x2 optical switch 11 is connected to the third terminal T3 of the second 2x2 optical switch 12.

四方路光スイッチ10では、第2の2×2光スイッチ12の第2の端子T2が第1のポートP1に内部で接続されてもよいし、第2の2×2光スイッチ12の第2の端子T2が第1のポートP1として機能してもよい。第1の2×2光スイッチ11の第2の端子T2が第2のポートP2に内部で接続されてもよいし、第1の2×2光スイッチ11の第2の端子T2が第2のポートP2として機能してもよい。第1の2×2光スイッチ11の第3の端子T3が第3のポートP3に内部で接続されてもよいし、第1の2×2光スイッチ11の第3の端子T3が第3のポートP3として機能してもよい。第2の2×2光スイッチ12の第4の端子T4が第4のポートP4に内部で接続されてもよいし、第2の2×2光スイッチ12の第4の端子T4が第4のポートP4として機能してもよい。 In the four-way optical switch 10, the second terminal T2 of the second 2×2 optical switch 12 may be internally connected to the first port P1, or the second terminal T2 of the second 2×2 optical switch 12 may function as the first port P1. The second terminal T2 of the first 2×2 optical switch 11 may be internally connected to the second port P2, or the second terminal T2 of the first 2×2 optical switch 11 may function as the second port P2. The third terminal T3 of the first 2×2 optical switch 11 may be internally connected to the third port P3, or the third terminal T3 of the first 2×2 optical switch 11 may function as the third port P3. The fourth terminal T4 of the second 2×2 optical switch 12 may be internally connected to the fourth port P4, or the fourth terminal T4 of the second 2×2 optical switch 12 may function as the fourth port P4.

図5は四方路光スイッチの第1の接続状態を実現している。図5では、第1の2×2光スイッチ11は並行接続状態で、第2の2×2光スイッチ12も並行接続状態である。この接続構成によると、第1のポートP1と第2のポートP2とが内部で接続され、第3のポートP3と第4のポートP4とが内部で接続されている。即ち、第1の接続状態を実現している。 Figure 5 shows the first connection state of the four-way optical switch. In Figure 5, the first 2x2 optical switch 11 is in a parallel connection state, and the second 2x2 optical switch 12 is also in a parallel connection state. According to this connection configuration, the first port P1 and the second port P2 are internally connected, and the third port P3 and the fourth port P4 are internally connected. In other words, the first connection state is realized.

図6は四方路光スイッチの第2の接続状態を実現している。図6では、第1の2×2光スイッチ11は並行接続状態で、第2の2×2光スイッチ12は交差接続状態である。この接続構成によると、第1のポートP1と第3のポートP3とが内部で接続され、第2のポートP2と第4のポートP4とが内部で接続されている。即ち、第2の接続状態を実現している。 Figure 6 shows the second connection state of the four-way optical switch. In Figure 6, the first 2x2 optical switch 11 is in a parallel connection state, and the second 2x2 optical switch 12 is in a cross connection state. According to this connection configuration, the first port P1 and the third port P3 are internally connected, and the second port P2 and the fourth port P4 are internally connected. In other words, the second connection state is realized.

図7は四方路光スイッチの第3の接続状態を実現している。図7(a)では、第1の2×2光スイッチ11は交差接続状態で、第2の2×2光スイッチ12は並行接続状態である。図7(b)では、第1の2×2光スイッチ11は交差接続状態で、第2の2×2光スイッチ12も交差接続状態である。この接続構成によると、第1のポートP1と第4のポートP4とが内部で接続され、第2のポートP2と第3のポートP3とが内部で接続されている。即ち、第3の接続状態を実現している。 Figure 7 realizes the third connection state of the four-way optical switch. In Figure 7(a), the first 2x2 optical switch 11 is in a cross-connection state, and the second 2x2 optical switch 12 is in a parallel connection state. In Figure 7(b), the first 2x2 optical switch 11 is in a cross-connection state, and the second 2x2 optical switch 12 is also in a cross-connection state. According to this connection configuration, the first port P1 and the fourth port P4 are internally connected, and the second port P2 and the third port P3 are internally connected. That is, the third connection state is realized.

第1の2x2光スイッチ11や第2の2x2光スイッチ12は、低電圧(3~5V)かつ、数百μJ以下の非常に小さな消費電力量で動作するものが望ましく、例えば、駆動電力が少なく、一般にも入手可能な、自己保持型のMEMS光スイッチを用いることが可能である。 The first 2x2 optical switch 11 and the second 2x2 optical switch 12 should desirably operate at low voltage (3-5V) with extremely low power consumption of several hundred μJ or less. For example, it is possible to use a self-holding MEMS optical switch that requires little drive power and is generally available.

従って、2つの2×2光スイッチを利用することにより、簡易な構成の四方路光スイッチを実現することができる。また、このような3種の接続状態を切替可能とすると、後述する光ファイバネットワークに利用することができる。 Therefore, by using two 2x2 optical switches, a four-way optical switch with a simple configuration can be realized. Furthermore, if it is possible to switch between these three connection states, it can be used in the optical fiber network described below.

(実施形態4)
本実施形態の四方路光スイッチの構成を図8に示す。本実施形態の四方路光スイッチ10は、第1の2×2光スイッチ11、第2の2×2光スイッチ12及び光スイッチ制御回路を備える。第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12の端子接続、ポート接続及び並行接続状態か交差接続状態かは、実施形態2又は実施形態3で説明した通りである。
(Embodiment 4)
The configuration of the four-way optical switch of this embodiment is shown in Fig. 8. The four-way optical switch 10 of this embodiment includes a first 2x2 optical switch 11, a second 2x2 optical switch 12, and an optical switch control circuit. The terminal connections, port connections, and parallel connection state or cross connection state of the first 2x2 optical switch 11 and the second 2x2 optical switch 12 are as described in the second or third embodiment.

光スイッチ制御回路13は、マイクロプロセッサ38を有し、第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12を制御して、第1の接続状態、第2の接続状態又は第3の接続状態を切替制御する。 The optical switch control circuit 13 has a microprocessor 38 and controls the first 2×2 optical switch 11 and the second 2×2 optical switch 12 to switch between the first connection state, the second connection state, and the third connection state.

光スイッチ制御回路13は四方路光スイッチ10の外部からの指示によって、マイクロプロセッサ38を動作させてもよい。光スイッチ制御回路13は、光分岐部32、光電変換素子33、反射光スイッチ37をさらに備える。マイクロプロセッサ38は、下りフレーム解析機能40、上り信号生成機能41及び切替動作制御機能42を有する。 The optical switch control circuit 13 may operate the microprocessor 38 in response to an instruction from outside the four-way optical switch 10. The optical switch control circuit 13 further includes an optical branching unit 32, a photoelectric conversion element 33, and a reflective optical switch 37. The microprocessor 38 has a downstream frame analysis function 40, an upstream signal generation function 41, and a switching operation control function 42.

第5の光ファイバ28を介して、下り光30を受光する。光分岐部32で下り光30を光電変換素子33と反射光スイッチ37に分岐する。光分岐部32は反射光スイッチ37よりも光電変換素子33に多くの割合で分岐することが好ましい。光分岐部32は例えば光カプラである。分岐した下り光30の一部を光電変換素子33で電気信号に変換する。光電変換素子33は、通信用の長波長帯である1300~1600nmに適したインジウム・ガリウム・ヒ素を組成とする開放電圧が5V以下、変換効率が30%程度のものが適用できる。 Downstream light 30 is received via the fifth optical fiber 28. The optical branching unit 32 branches the downstream light 30 to the photoelectric conversion element 33 and the reflective optical switch 37. It is preferable that the optical branching unit 32 branches a larger proportion of the downstream light 30 to the photoelectric conversion element 33 than to the reflective optical switch 37. The optical branching unit 32 is, for example, an optical coupler. A portion of the branched downstream light 30 is converted to an electrical signal by the photoelectric conversion element 33. The photoelectric conversion element 33 can be made of indium gallium arsenide, which is suitable for the long wavelength band of 1300 to 1600 nm for communications, and has an open circuit voltage of 5 V or less and a conversion efficiency of about 30%.

マイクロプロセッサ38の下りフレーム解析機能40で下り信号の内容を解析し、切替動作制御機能42で第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12を制御する。外部からの指示に対して応答するために、光分岐部32で分岐した一部の下り光30を反射光スイッチ37で反射して上り信号光31を生成する。反射光スイッチ37は上り信号生成機能41によって制御される。光分岐部32で上り信号光31を第5の光ファイバ28に合波する。 The downstream frame analysis function 40 of the microprocessor 38 analyzes the contents of the downstream signal, and the switching operation control function 42 controls the first 2×2 optical switch 11 and the second 2×2 optical switch 12. To respond to an external instruction, a portion of the downstream light 30 branched by the optical branching unit 32 is reflected by the reflective optical switch 37 to generate an upstream signal light 31. The reflective optical switch 37 is controlled by the upstream signal generation function 41. The optical branching unit 32 multiplexes the upstream signal light 31 into the fifth optical fiber 28.

上り信号光31を反射光スイッチ37で生成するには、下り光30の一部期間を無変調の光として、無変調期間の光を反射光スイッチ37が変調することでもよい。この場合、下り光30や上り信号光31の変調形式は問わない。下り光30の変調速度よりも、十分に遅い変調速度で反射光スイッチ37が下り光30を変調することでもよい。この場合、下り光30の変調形式としては、平均光強度が一定となるパルス位相変調やパルス周波数変調又は、一定期間内で平均光強度が一定になるように設定したパルス強度変調やパルス位置変調などが適用できる。上り信号光31の変調形式は、パルス強度変調を始めとして変調形式は問わない。図8では、反射を利用して上り信号光31を生成しているが、電力に余裕があれば、発光素子を変調して上り信号光31を生成してもよい。 To generate the upstream signal light 31 with the reflective light switch 37, a part of the downstream light 30 may be unmodulated light, and the reflective light switch 37 may modulate the light during the unmodulated period. In this case, the modulation format of the downstream light 30 and the upstream signal light 31 does not matter. The reflective light switch 37 may modulate the downstream light 30 at a modulation speed sufficiently slower than the modulation speed of the downstream light 30. In this case, the modulation format of the downstream light 30 may be pulse phase modulation or pulse frequency modulation that keeps the average light intensity constant, or pulse intensity modulation or pulse position modulation that keeps the average light intensity constant within a certain period. The modulation format of the upstream signal light 31 may be any modulation format, including pulse intensity modulation. In FIG. 8, the upstream signal light 31 is generated using reflection, but if there is sufficient power, the upstream signal light 31 may be generated by modulating a light-emitting element.

従って、2つの2×2光スイッチを利用することにより、低消費電力の四方路光スイッチを実現することができる。また、このような3種の接続状態を切替可能とすると、後述する光ファイバネットワークに利用することができる。 Therefore, by using two 2x2 optical switches, a four-way optical switch with low power consumption can be realized. Furthermore, if it is possible to switch between these three connection states, it can be used in the optical fiber network described below.

(実施形態5)
本実施形態の光ファイバネットワークの構成を図9に示す。本実施形態の光ファイバネットワークは、四方路光スイッチ10と、四方路光スイッチ10の第1のポートP1に接続される第1の光ファイバ24と、四方路光スイッチ10の第2のポートP2に接続される第2の光ファイバ25と、を備える。本実施形態の光ファイバネットワークは、センタ側制御装置14、及び四方路光スイッチ10の光スイッチ制御回路13とセンタ側制御装置14とを接続する第5の光ファイバ28をさらに備えてもよい。
(Embodiment 5)
The configuration of the optical fiber network of this embodiment is shown in Fig. 9. The optical fiber network of this embodiment includes a four-way optical switch 10, a first optical fiber 24 connected to a first port P1 of the four-way optical switch 10, and a second optical fiber 25 connected to a second port P2 of the four-way optical switch 10. The optical fiber network of this embodiment may further include a center-side controller 14, and a fifth optical fiber 28 connecting the optical switch control circuit 13 of the four-way optical switch 10 and the center-side controller 14.

本実施形態のセンタ側制御装置14は、第5の光ファイバ28を介して四方路光スイッチ10の光スイッチ制御回路13に光給電する。光給電用のレーザの波長は長波長帯の1300nm~1600nmが適している。また、センタ側制御装置14は、第5の光ファイバ28を介して四方路光スイッチ10の光スイッチ制御回路13に第1の接続状態、第2の接続状態又は第3の接続状態の切替制御を指示する。 The center-side controller 14 in this embodiment optically supplies power to the optical switch control circuit 13 of the four-way optical switch 10 via the fifth optical fiber 28. A long wavelength band of 1300 nm to 1600 nm is suitable for the wavelength of the laser used for optical power supply. In addition, the center-side controller 14 instructs the optical switch control circuit 13 of the four-way optical switch 10 to control switching between the first connection state, the second connection state, and the third connection state via the fifth optical fiber 28.

本実施形態の光スイッチ制御回路13の構成を図10に示す。本実施形態の四方路光スイッチ10は、第1の2×2光スイッチ11、第2の2×2光スイッチ12及び光スイッチ制御回路13を備える。第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12の端子接続、ポート接続及び並行接続状態か交差接続状態かは、実施形態2又は実施形態3で説明した通りである。本実施形態の光スイッチ制御回路13は、光分岐部32、光電変換素子33、二次電池34、マイクロプロセッサ38、反射光スイッチ37を備える。マイクロデバイス8は、下りフレーム解析機能40、上り信号生成機能41、切替動作制御機能42及び電力監視機能43を有する。 The configuration of the optical switch control circuit 13 of this embodiment is shown in FIG. 10. The four-way optical switch 10 of this embodiment includes a first 2×2 optical switch 11, a second 2×2 optical switch 12, and an optical switch control circuit 13. The terminal connections, port connections, and parallel connection state or cross connection state of the first 2×2 optical switch 11 and the second 2×2 optical switch 12 are as described in the second or third embodiment. The optical switch control circuit 13 of this embodiment includes an optical branching unit 32, a photoelectric conversion element 33, a secondary battery 34, a microprocessor 38, and a reflective optical switch 37. The microdevice 8 has a downstream frame analysis function 40, an upstream signal generation function 41, a switching operation control function 42, and a power monitoring function 43.

本実施形態の光スイッチ制御回路13は、実施形態4の光スイッチ制御回路13に対して、二次電池34及び電力監視機能43を加えた構成となっている。二次電池34及び電力監視機能43について説明する。光電変換素子33で下り光30を電気に変換し、直流成分を二次電池34に蓄電する。二次電池34は四方路光スイッチ10内にアクティブ素子の駆動電力35を供給する。二次電池34としては、電気二重層キャパシタ等を使用してもよい。二次電池34から四方路光スイッチ10内への電力供給には、適宜DC/DCコンバータで供給電圧を調整する。 The optical switch control circuit 13 of this embodiment is configured by adding a secondary battery 34 and a power monitoring function 43 to the optical switch control circuit 13 of embodiment 4. The secondary battery 34 and the power monitoring function 43 will be described. The downstream light 30 is converted into electricity by the photoelectric conversion element 33, and the DC component is stored in the secondary battery 34. The secondary battery 34 supplies driving power 35 for the active elements in the four-way optical switch 10. An electric double layer capacitor or the like may be used as the secondary battery 34. The supply voltage from the secondary battery 34 to the four-way optical switch 10 is adjusted appropriately by a DC/DC converter.

電力監視機能43は、電圧モニタ等を介して二次電池34での蓄電エネルギー量を把握し、設定された閾値に基づいて第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチの切替可否を判断する。蓄電エネルギー量が閾値より低ければ、第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12の切替を延期又は中止し、蓄電エネルギー量が閾値より高ければ、第1の2×2光スイッチ11及び第2の2×2光スイッチ12の切替を実施する。 The power monitoring function 43 grasps the amount of stored energy in the secondary battery 34 via a voltage monitor or the like, and judges whether or not to switch the first 2×2 optical switch 11 and the second 2×2 optical switch 12 based on a set threshold. If the amount of stored energy is lower than the threshold, the switching of the first 2×2 optical switch 11 and the second 2×2 optical switch 12 is postponed or canceled, and if the amount of stored energy is higher than the threshold, the switching of the first 2×2 optical switch 11 and the second 2×2 optical switch 12 is performed.

本実施形態の光ファイバネットワークは、図11に示すように、四方路光スイッチ10の第3のポートP3に接続される第3の光ファイバ26及び四方路光スイッチ10の第4のポートP4に接続される第4の光ファイバ27をさらに備えてもよい。ループ形態の第1の光ファイバ24及び第2の光ファイバ25の1組と、ループ形態の第3の光ファイバ26及び第4の光ファイバ27の1組とが連結接続され、2組のループ形態の光ファイバがそれぞれ四方路光スイッチ10によって切替えられる。 As shown in FIG. 11, the optical fiber network of this embodiment may further include a third optical fiber 26 connected to the third port P3 of the four-way optical switch 10 and a fourth optical fiber 27 connected to the fourth port P4 of the four-way optical switch 10. A set of the first optical fiber 24 and the second optical fiber 25 in a loop configuration and a set of the third optical fiber 26 and the fourth optical fiber 27 in a loop configuration are connected together, and the two sets of optical fibers in a loop configuration are each switched by the four-way optical switch 10.

また、第1の光ファイバ24及び第2の光ファイバ25に接続されるネットワーク装置20をさらに備えてもよい。また、第3の光ファイバ26及び第4の光ファイバ27に接続されるネットワーク端末21をさらに備えてもよい。 The system may further include a network device 20 connected to the first optical fiber 24 and the second optical fiber 25. The system may further include a network terminal 21 connected to the third optical fiber 26 and the fourth optical fiber 27.

センタ側制御装置14が四方路光スイッチ10の光スイッチ制御回路13に指示して、光スイッチ制御回路13が四方路光スイッチ10を第1の接続状態に切替えると、第1の光ファイバ24と第2の光ファイバ25が接続され、光は四方路光スイッチ10を通過することになる。第1の光ファイバ24又は/及び第2の光ファイバ25の途中に、他の四方路光スイッチが配置されている場合に利用する形態である。光ファイバ需要に対して柔軟に対応することができる。 When the center-side control device 14 instructs the optical switch control circuit 13 of the four-way optical switch 10 to switch the four-way optical switch 10 to the first connection state, the first optical fiber 24 and the second optical fiber 25 are connected, and light passes through the four-way optical switch 10. This is a form used when another four-way optical switch is placed midway between the first optical fiber 24 and/or the second optical fiber 25. It can flexibly respond to optical fiber demand.

センタ側制御装置14が四方路光スイッチ10の光スイッチ制御回路13に指示して、光スイッチ制御回路13が四方路光スイッチ10を第2の接続状態に切替えると、ネットワーク装置20とネットワーク端末21とは、第1の光ファイバ24及び第3の光ファイバ26を介するか、第2の光ファイバ25及び第4の光ファイバ27を介するかして、接続されため、冗長経路を確保することができる。冗長経路があれば、光ファイバの断線に対して迅速な復旧が可能になる。 When the center-side control device 14 instructs the optical switch control circuit 13 of the four-way optical switch 10 to switch the four-way optical switch 10 to the second connection state, the network device 20 and the network terminal 21 are connected via the first optical fiber 24 and the third optical fiber 26, or via the second optical fiber 25 and the fourth optical fiber 27, ensuring a redundant path. The existence of a redundant path allows for rapid recovery in the event of an optical fiber break.

センタ側制御装置14が四方路光スイッチ10の光スイッチ制御回路13に指示して、光スイッチ制御回路13が四方路光スイッチ10を第3の接続状態に切替えると、ネットワーク装置20とネットワーク端末21とは、第1の光ファイバ24及び第4の光ファイバ27を介するか、第2の光ファイバ25及び第3の光ファイバ26を介するかして、接続されため、冗長経路を確保することができる。冗長経路があれば、光ファイバの断線に対して迅速な復旧が可能になる。第2の接続状態と第3の接続状態とを切替えて選択すると、さらに、冗長経路を確保することができる。 When the center-side control device 14 instructs the optical switch control circuit 13 of the four-way optical switch 10 to switch the four-way optical switch 10 to the third connection state, the network device 20 and the network terminal 21 are connected via the first optical fiber 24 and the fourth optical fiber 27, or via the second optical fiber 25 and the third optical fiber 26, so that a redundant path can be secured. A redundant path allows for rapid recovery in the event of an optical fiber break. By switching between the second connection state and the third connection state, a redundant path can be secured.

従って、ネットワーク装置20とネットワーク端末21との間は、連結接続のそれぞれで2ルートの光ファイバが切替可能となり、冗長経路のある光ファイバネットワークとすることができる。 Therefore, between the network device 20 and the network terminal 21, two optical fiber routes can be switched for each connection, making it possible to create an optical fiber network with redundant paths.

以上説明したように、四方路光スイッチ10が第1の接続状態、第2の接続状態又は第3の接続状態に切替えることによって、光ファイバ需要に対して柔軟でかつ光ファイバの断線に対して迅速な復旧が可能な光ファイバネットワークを構成することができる。 As described above, by switching the four-way optical switch 10 between the first connection state, the second connection state, and the third connection state, it is possible to configure an optical fiber network that is flexible in response to optical fiber demand and allows for rapid recovery in the event of an optical fiber break.

10 四方路光スイッチ
11 第1の2×2光スイッチ
12 第2の2×2光スイッチ
13 光スイッチ制御回路
14 センタ側制御装置
20 ネットワーク装置
21 ネットワーク端末
24 第1の光ファイバ
25 第2の光ファイバ
26 第3の光ファイバ
27 第4の光ファイバ
28 第5の光ファイバ
30 下り光
31 上り信号光
32 光分岐部
33 光電変換素子
34 二次電池
35 アクティブ素子の駆動電力
37 反射光スイッチ
38 マイクロプロセッサ
40 下りフレーム解析機能
41 上り信号生成機能
42 切替動作制御機能
43 電力監視機能
10 Four-way optical switch 11 First 2×2 optical switch 12 Second 2×2 optical switch 13 Optical switch control circuit 14 Center side control device 20 Network device 21 Network terminal 24 First optical fiber 25 Second optical fiber 26 Third optical fiber 27 Fourth optical fiber 28 Fifth optical fiber 30 Downstream light 31 Upstream signal light 32 Optical branching section 33 Photoelectric conversion element 34 Secondary battery 35 Driving power of active element 37 Reflective optical switch 38 Microprocessor 40 Downstream frame analysis function 41 Upstream signal generation function 42 Switching operation control function 43 Power monitoring function

Claims (3)

四方路光スイッチと、
前記四方路光スイッチの第1のポートに接続される第1の光ファイバと、
前記四方路光スイッチの第2のポートに接続される第2の光ファイバと、
前記四方路光スイッチの第3のポートに接続される第3の光ファイバと、
前記四方路光スイッチの第4のポートに接続される第4の光ファイバと、
光スイッチ制御回路と、
を備える光ファイバネットワークであって、
前記四方路光スイッチは、前記光スイッチ制御回路により、
前記第1のポートと前記第2のポートとが内部で接続され、前記第3のポートと前記第4のポートとが内部で接続される第1の接続状態と、
前記第1のポートと前記第3のポートとが内部で接続され、前記第2のポートと前記第4のポートとが内部で接続される第2の接続状態と、
前記第1のポートと前記第4のポートとが内部で接続され、前記第2のポートと前記第3のポートとが内部で接続される第3の接続状態と、
が切替可能であり、
前記四方路光スイッチは、
第1の端子と第2の端子と及び第3の端子と第4の端子とがそれぞれ内部で接続される並行接続状態と、
前記第1の端子と前記第4の端子と及び前記第2の端子と前記第3の端子とがそれぞれ内部で接続される交差接続状態と、
が切替可能な第1の2×2光スイッチ及び第2の2×2光スイッチを備え、
前記第1の2×2光スイッチの前記第3の端子と前記第2の2×2光スイッチの前記第1の端子とが接続され、前記第1の2×2光スイッチの前記第4の端子と前記第2の2×2光スイッチの前記第3の端子とが接続され、
前記第1の2×2光スイッチの前記第1の端子が前記第1のポートに内部で接続され、
前記第1の2×2光スイッチの前記第2の端子が前記第2のポートに内部で接続され、
前記第2の2×2光スイッチの前記第2の端子が前記第3のポートに内部で接続され、
前記第2の2×2光スイッチの前記第4の端子が前記第4のポートに内部で接続されており、
ネットワーク装置側のループ形態の前記第1の光ファイバ及び前記第2の光ファイバの1組と、ネットワーク端末側のループ形態の前記第3の光ファイバ及び前記第4の光ファイバの1組とを連結接続し、2組の前記ループ形態の光ファイバを切替えることができ、
前記光スイッチ制御回路は、
前記四方路光スイッチに対して前記第1の接続状態となるように指示し、2組の前記ループ形態の光ファイバそれぞれの光を前記四方路光スイッチを通過させること、
前記四方路光スイッチに対して前記第2の接続状態となるように指示し、前記ネットワーク装置と前記ネットワーク端末とを、前記第1の光ファイバ及び前記第3の光ファイバを介して接続、又は前記第2の光ファイバ及び前記第4の光ファイバを介して接続して冗長経路を確保すること、又は
前記四方路光スイッチに対して前記第3の接続状態となるように指示し、前記ネットワーク装置と前記ネットワーク端末とを、前記第1の光ファイバ及び前記第4の光ファイバを介して接続、又は前記第2の光ファイバ及び前記第3の光ファイバを介して接続して冗長経路を確保すること
を特徴とする光ファイバネットワーク。
A four-way optical switch;
a first optical fiber connected to a first port of the four-way optical switch;
a second optical fiber connected to a second port of the four-way optical switch;
a third optical fiber connected to a third port of the four-way optical switch;
a fourth optical fiber connected to a fourth port of the four-way optical switch;
an optical switch control circuit;
1. An optical fiber network comprising:
The four-way optical switch is controlled by the optical switch control circuit.
a first connection state in which the first port and the second port are internally connected and the third port and the fourth port are internally connected;
a second connection state in which the first port and the third port are internally connected and the second port and the fourth port are internally connected;
a third connection state in which the first port and the fourth port are internally connected and the second port and the third port are internally connected;
is switchable,
The four-way optical switch comprises:
a parallel connection state in which the first terminal and the second terminal are internally connected to each other, and the third terminal and the fourth terminal are internally connected to each other;
a cross-connection state in which the first terminal and the fourth terminal, and the second terminal and the third terminal are internally connected, respectively;
a first 2×2 optical switch and a second 2×2 optical switch,
the third terminal of the first 2×2 optical switch and the first terminal of the second 2×2 optical switch are connected, and the fourth terminal of the first 2×2 optical switch and the third terminal of the second 2×2 optical switch are connected,
the first terminal of the first 2×2 optical switch is internally connected to the first port;
the second terminal of the first 2×2 optical switch is internally connected to the second port;
the second terminal of the second 2×2 optical switch is internally connected to the third port;
the fourth terminal of the second 2×2 optical switch is internally connected to the fourth port;
A set of the first optical fiber and the second optical fiber in a loop configuration on the network device side and a set of the third optical fiber and the fourth optical fiber in a loop configuration on the network terminal side are connected and connected to each other, and two sets of the optical fibers in the loop configuration can be switched;
The optical switch control circuit includes:
instructing the four-way optical switch to be in the first connection state, and causing light of each of the two sets of optical fibers in the loop form to pass through the four-way optical switch;
instructing the four-way optical switch to be in the second connection state, and connecting the network device and the network terminal via the first optical fiber and the third optical fiber, or connecting the network device and the network terminal via the second optical fiber and the fourth optical fiber, to ensure a redundant path; or
instructing the four-way optical switch to be in the third connection state, and connecting the network device and the network terminal via the first optical fiber and the fourth optical fiber, or via the second optical fiber and the third optical fiber, to secure a redundant path.
A fiber optic network characterized by:
四方路光スイッチと、
前記四方路光スイッチの第1のポートに接続される第1の光ファイバと、
前記四方路光スイッチの第2のポートに接続される第2の光ファイバと、
前記四方路光スイッチの第3のポートに接続される第3の光ファイバと、
前記四方路光スイッチの第4のポートに接続される第4の光ファイバと、
光スイッチ制御回路と、
を備える光ファイバネットワークであって、
前記四方路光スイッチは、前記光スイッチ制御回路により、
前記第1のポートと前記第2のポートとが内部で接続され、前記第3のポートと前記第4のポートとが内部で接続される第1の接続状態と、
前記第1のポートと前記第3のポートとが内部で接続され、前記第2のポートと前記第4のポートとが内部で接続される第2の接続状態と、
前記第1のポートと前記第4のポートとが内部で接続され、前記第2のポートと前記第3のポートとが内部で接続される第3の接続状態と、
が切替可能であり、
前記四方路光スイッチは、
第1の端子と第2の端子と及び第3の端子と第4の端子とがそれぞれ内部で接続される並行接続状態と、
前記第1の端子と前記第4の端子と及び前記第2の端子と前記第3の端子とがそれぞれ内部で接続される交差接続状態と、
が切替可能な第1の2×2光スイッチ及び第2の2×2光スイッチを備え、
前記第1の2×2光スイッチの前記第1の端子と前記第2の2×2光スイッチの前記第1の端子とが接続され、前記第1の2×2光スイッチの前記第4の端子と前記第2の2×2光スイッチの前記第3の端子とが接続され、
前記第2の2×2光スイッチの前記第2の端子が前記第1のポートに内部で接続され、
前記第1の2×2光スイッチの前記第2の端子が前記第2のポートに内部で接続され、
前記第1の2×2光スイッチの前記第3の端子が前記第3のポートに内部で接続され、
前記第2の2×2光スイッチの前記第4の端子が前記第4のポートに内部で接続されており、
ネットワーク装置側のループ形態の前記第1の光ファイバ及び前記第2の光ファイバの1組と、ネットワーク端末側のループ形態の前記第3の光ファイバ及び前記第4の光ファイバの1組とを連結接続し、2組の前記ループ形態の光ファイバを切替えることができ、
前記光スイッチ制御回路は、
前記四方路光スイッチに対して前記第1の接続状態となるように指示し、2組の前記ループ形態の光ファイバそれぞれの光を前記四方路光スイッチを通過させること、
前記四方路光スイッチに対して前記第2の接続状態となるように指示し、前記ネットワーク装置と前記ネットワーク端末とを、前記第1の光ファイバ及び前記第3の光ファイバを介して接続、又は前記第2の光ファイバ及び前記第4の光ファイバを介して接続して冗長経路を確保すること、又は
前記四方路光スイッチに対して前記第3の接続状態となるように指示し、前記ネットワーク装置と前記ネットワーク端末とを、前記第1の光ファイバ及び前記第4の光ファイバを介して接続、又は前記第2の光ファイバ及び前記第3の光ファイバを介して接続して冗長経路を確保すること
を特徴とする光ファイバネットワーク。
A four-way optical switch;
a first optical fiber connected to a first port of the four-way optical switch;
a second optical fiber connected to a second port of the four-way optical switch;
a third optical fiber connected to a third port of the four-way optical switch;
a fourth optical fiber connected to a fourth port of the four-way optical switch;
an optical switch control circuit;
1. An optical fiber network comprising:
The four-way optical switch is controlled by the optical switch control circuit.
a first connection state in which the first port and the second port are internally connected and the third port and the fourth port are internally connected;
a second connection state in which the first port and the third port are internally connected and the second port and the fourth port are internally connected;
a third connection state in which the first port and the fourth port are internally connected and the second port and the third port are internally connected;
is switchable,
The four-way optical switch comprises:
a parallel connection state in which the first terminal and the second terminal are internally connected to each other, and the third terminal and the fourth terminal are internally connected to each other;
a cross-connection state in which the first terminal and the fourth terminal, and the second terminal and the third terminal are internally connected, respectively;
a first 2×2 optical switch and a second 2×2 optical switch,
the first terminal of the first 2×2 optical switch and the first terminal of the second 2×2 optical switch are connected, the fourth terminal of the first 2×2 optical switch and the third terminal of the second 2×2 optical switch are connected,
the second terminal of the second 2×2 optical switch is internally connected to the first port;
the second terminal of the first 2×2 optical switch is internally connected to the second port;
the third terminal of the first 2×2 optical switch is internally connected to the third port;
the fourth terminal of the second 2×2 optical switch is internally connected to the fourth port;
A set of the first optical fiber and the second optical fiber in a loop configuration on the network device side and a set of the third optical fiber and the fourth optical fiber in a loop configuration on the network terminal side are connected and connected to each other, and two sets of the optical fibers in the loop configuration can be switched;
The optical switch control circuit includes:
instructing the four-way optical switch to be in the first connection state, and causing light of each of the two sets of optical fibers in the loop form to pass through the four-way optical switch;
instructing the four-way optical switch to be in the second connection state, and connecting the network device and the network terminal via the first optical fiber and the third optical fiber, or connecting the network device and the network terminal via the second optical fiber and the fourth optical fiber, to ensure a redundant path; or
instructing the four-way optical switch to be in the third connection state, and connecting the network device and the network terminal via the first optical fiber and the fourth optical fiber, or via the second optical fiber and the third optical fiber, to secure a redundant path.
A fiber optic network characterized by:
前記四方路光スイッチの前記光スイッチ制御回路に接続される第5の光ファイバと、
前記第5の光ファイバを介して、前記四方路光スイッチの前記光スイッチ制御回路に光給電し、前記第1の接続状態、前記第2の接続状態又は前記第3の接続状態の切替制御を指示するセンタ側制御装置と、
をさらに備え、
前記光スイッチ制御回路は、前記センタ側制御装置からの光給電で動作し、前記センタ側制御装置からの指示で前記第1の接続状態、前記第2の接続状態又は前記第3の接続状態を切替制御する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバネットワーク。
a fifth optical fiber connected to the optical switch control circuit of the four-way optical switch;
a center-side control device that optically supplies power to the optical switch control circuit of the four-way optical switch via the fifth optical fiber and instructs switching control of the first connection state, the second connection state, or the third connection state;
Further equipped with
The optical fiber network according to claim 1 or 2, characterized in that the optical switch control circuit operates with optical power supply from the center side control device and controls switching between the first connection state, the second connection state, and the third connection state in response to instructions from the center side control device.
JP2022039858A 2022-03-15 2022-03-15 Four-way optical switch and optical fiber network Active JP7653689B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022039858A JP7653689B2 (en) 2022-03-15 2022-03-15 Four-way optical switch and optical fiber network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022039858A JP7653689B2 (en) 2022-03-15 2022-03-15 Four-way optical switch and optical fiber network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023134921A JP2023134921A (en) 2023-09-28
JP7653689B2 true JP7653689B2 (en) 2025-03-31

Family

ID=88144492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022039858A Active JP7653689B2 (en) 2022-03-15 2022-03-15 Four-way optical switch and optical fiber network

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7653689B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN120512393A (en) * 2024-04-01 2025-08-19 华为技术有限公司 Link switching method, related equipment and storage medium

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001103523A (en) 1999-09-29 2001-04-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical circuit for optical path arrangement
JP2005033433A (en) 2003-07-10 2005-02-03 Fujikura Ltd Optical cross-connect device
JP2009147913A (en) 2007-11-21 2009-07-02 Hitachi Communication Technologies Ltd Optical transmission apparatus and optical network using the same
JP2020057930A (en) 2018-10-02 2020-04-09 三菱電機株式会社 Optical cross connect device
WO2022130525A1 (en) 2020-12-16 2022-06-23 日本電信電話株式会社 Monitoring control device and optical power feeding system
WO2023166593A1 (en) 2022-03-02 2023-09-07 日本電信電話株式会社 Optical path switching node, optical fiber network, and test method for optical fiber network

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001103523A (en) 1999-09-29 2001-04-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical circuit for optical path arrangement
JP2005033433A (en) 2003-07-10 2005-02-03 Fujikura Ltd Optical cross-connect device
JP2009147913A (en) 2007-11-21 2009-07-02 Hitachi Communication Technologies Ltd Optical transmission apparatus and optical network using the same
JP2020057930A (en) 2018-10-02 2020-04-09 三菱電機株式会社 Optical cross connect device
WO2022130525A1 (en) 2020-12-16 2022-06-23 日本電信電話株式会社 Monitoring control device and optical power feeding system
WO2023166593A1 (en) 2022-03-02 2023-09-07 日本電信電話株式会社 Optical path switching node, optical fiber network, and test method for optical fiber network

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023134921A (en) 2023-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7529037B2 (en) Optical Node
JP7533623B2 (en) Monitoring and control device and optical power supply system
JP7732487B2 (en) Communication system and power utilization method
JP7653689B2 (en) Four-way optical switch and optical fiber network
JP2012213121A (en) Optical line terminal and communication control method in communication system
WO2020244302A1 (en) Method and device for light source switching
Wu et al. Strategies and technologies for planning a cost-effective survivable fiber network architecture using optical switches
JP7281361B2 (en) Optical fiber feeding system
JP2012182635A (en) Repeating device, method, and program of repeating device
CN209930259U (en) Intelligent optical cable monitoring system with optical cable protection function
JP2013074319A (en) Optical transmission system and optical repeater
JP7782689B2 (en) Optical communication system, optical node, and optical power supply method
JP2009212668A (en) Light transmission system
JPH11243374A (en) Optical signal transmission system and optical signal transmission device used for the same
US20110206370A1 (en) Low-Energy Optical Network Architecture
WO2025134198A1 (en) Optical node system, node, control device, switching method, and program
WO2024236639A1 (en) Optical line device and optical node
JP2024155563A (en) Optical network system and remote device
WO2024166191A1 (en) Optical power supply system, restoration method for optical power supply system, and optical node device
JP7626400B2 (en) Optical fiber power supply system, optical fiber power supply method, and node device
Perelló et al. Link vs. opto-electronic device sleep mode approaches in survivable green optical networks
KR100586747B1 (en) Optical module protection structure of passive optical network
JP7810928B2 (en) Communication system, communication device, abnormality handling method, and program
JP7744612B2 (en) Terminal device, communication device, and switching control method
CN115248482B (en) Optical switch structure and optical line protection system

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20220315

A80 Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80

Effective date: 20220315

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250310

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7653689

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350