JP2008242403A - Light wavelength filter - Google Patents

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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive high-reliability light wavelength filter needed to constitute a future flexible and economical optical network. <P>SOLUTION: The light wavelength filter uses a variable light attenuator array instead of an optical switch used in the conventional methods, and also uses optical branches and optical combiners on input and output sides thereof, where optical paths are constituted while being connected to inputs of the respective optical combiners from outputs of the respective optical branches, core to core, and WDM input signals having different wavelengths are switched to desired output terminals by controlling attenuation amounts of respective channels of the variable light attenuator. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は光ネットワーキングに必要なＷＤＭ（波長多重）信号の波長を複数の出力ポートにルーティングする光波長ルータに関するものである。  The present invention relates to an optical wavelength router for routing the wavelength of a WDM (wavelength multiplexed) signal required for optical networking to a plurality of output ports.

インターネットの急速な普及による今後の通信トラフィックの増大に対応するため光伝送システムの大容量化が必要になっている。このためＷＤＭシステムの波長チャンネルの高密度化が進んでいる。またメトロネットワークは長距離回線とアクセス系に繋がる地域系との中継的な役割をになっておりネットワークをフレキシブルに構成する必要が出てきている。特にノードにおいては遠隔操作で自動的に任意の入力ＷＤＭ信号を任意の出力ポートに出力するいわゆるＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）またはＷＳＳ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）が運用コスト、設備コストを低減する上で重要な光部品となっている。  In order to cope with the future increase in communication traffic due to the rapid spread of the Internet, it is necessary to increase the capacity of the optical transmission system. For this reason, the density of wavelength channels in WDM systems is increasing. In addition, the metro network plays a role of relay between the long-distance line and the regional system connected to the access system, and it is necessary to configure the network flexibly. Especially in nodes, so-called ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer) or WSS (Wavelength Selective Switch), which automatically outputs an arbitrary input WDM signal to an arbitrary output port by remote control, reduces operation cost and equipment cost. It is an important optical component.

従来の波長選択スイッチの例として非特許文献１があり、基本構成を図６に示す。すなわち任意のＷＤＭ信号を任意の出力ポートにスイッチングする場合には初段で分波器１で分波し各波長成分ごとに光スイッチ２ａ〜２ｍで出力ポートにスイッチングし最終段でポートごとに波長合波器３ａ〜３ｎで合波するのが普通のやり方である。
すなわちスイッチの個数はＷＤＭ波長数ｍだけ、合波器は出力ポート数ｎだけ必要であり、初段の分波器とスイッチ間、スイッチと合波器間に多数の光接続部４が必要となる。従って従来のＲＯＡＤＭは部品点数が多く組み立て工数も多いので高価で挿入損失も大きかった。Non-Patent Document 1 is an example of a conventional wavelength selective switch, and its basic configuration is shown in FIG. That is, when switching an arbitrary WDM signal to an arbitrary output port, it is demultiplexed by the demultiplexer 1 at the first stage, switched to the output port by the optical switches 2a to 2m for each wavelength component, and wavelength-matched for each port at the final stage. It is a common practice to multiplex with wave filters 3a-3n.
That is, the number of switches is the number of WDM wavelengths, the number of multiplexers is the number of output ports n, and a large number of optical connections 4 are required between the first-stage demultiplexers and switches and between the switches and multiplexers. . Therefore, the conventional ROADM is expensive and has a large insertion loss because it has many parts and many assembly steps.

光スイッチ２の部分は機械的なファイバ可動式、ＭＥＭＳミラー式、導波路型の熱光学式、液晶式などが検討されている。しかし基本構成は図６に示された構成となっている。この方式では複数の波長信号を複数の出力ポートに出力するいわゆる放送モードができない。  For the optical switch 2, a mechanical fiber movable type, a MEMS mirror type, a waveguide type thermo-optical type, a liquid crystal type, and the like have been studied. However, the basic configuration is the configuration shown in FIG. In this method, a so-called broadcast mode for outputting a plurality of wavelength signals to a plurality of output ports is not possible.

従来の波長選択スイッチのもう一つの難点は製品のコードが使用する合分波器によって異なる点である。３０チャンネル以上のＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）を使用すれば問題ないがチャンネル数が少ないときは使用する波長にコンパティブルな合分波器を使用しなければならない。
既にＩＴＵでＷＤＭ信号の波長は規格化されているが従来の波長選択スイッチはいわゆるシングルコード（部品コードが単一）ではなく使用する波長ごとに在庫が必要であった。Another difficulty of the conventional wavelength selective switch is that the product code differs depending on the multiplexer / demultiplexer used. If AWG (Arrayed Waveguide Grating) with 30 channels or more is used, there is no problem. However, when the number of channels is small, a multiplexer / demultiplexer compatible with the wavelength to be used must be used.
Although the wavelength of the WDM signal has already been standardized by ITU, the conventional wavelength selective switch has to be stocked for each wavelength used instead of a so-called single code (single part code).

従来の波長選択スイッチのもう一つの難点は上述したように光スイッチを使うため一つのＷＤＭ信号を同時に出力ポートに分岐するいわゆる放送モードのスイッチングができなかったことである。  Another drawback of the conventional wavelength selective switch is that, as described above, since an optical switch is used, switching of a so-called broadcast mode in which one WDM signal is simultaneously branched to an output port cannot be performed.

Ｔｈｏｍａｓ Ｓｔｒａｓｓｅｒ ”ＲＯＡＤＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”ＯＦＣＮＦＯＥＣ２００６，Ｓｈｏｒｔ Ｃｏｕｒｓｅ ＳＣ２６１  Thomas Strasser “ROADM Technologies and Network Applications” OFFCNFEC 2006, Short Course SC261

本発明の目的は上記の従来技術の問題点を解決し低価格で任意の入力ＷＤＭ信号を任意の出力ポートに切り替えることができるシングルコードの光波長ルータを提供することにある。  An object of the present invention is to provide a single-code optical wavelength router capable of solving the above-described problems of the prior art and switching an arbitrary input WDM signal to an arbitrary output port at a low cost.

上記の目的を達成するために本発明に係わる光波長ルータは従来法で使用されている光スイッチの代わりに可変光減衰器（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）アレイを用いその入出力側にそれぞれ光分岐器と光コンバイナを用いそれぞれの光コンバイナの入力に各光分岐器の出力から１芯ずつ接続されるように接続し、異なった波長のＷＤＭ入力信号を可変光減衰器の各チャンネルの減衰量を制御することによって所望の出力端子に切り替えるように工夫した。  In order to achieve the above object, the optical wavelength router according to the present invention uses a variable optical attenuator array in place of the optical switch used in the conventional method, and an optical branching device on the input and output sides. Using an optical combiner, each optical combiner is connected so that one core is connected from the output of each optical splitter, and the WDM input signal of a different wavelength is controlled for the attenuation of each channel of the variable optical attenuator. In order to switch to the desired output terminal.

以下、本発明をさらに具体的に説明する。
本発明の例としての第１の発明（以下、発明１という）による光波長ルータは、Ｍ，Ｎをそれぞれ整数として、Ｍ個の１×Ｎ光分岐器とその出力がＭ×Ｎチャンネルの可変光減衰器アレイに接続され該可変光減衰器アレイの出力がＮ個のＭ×１光コンバイナに接続されるような光分岐器アレイ、該可変光減衰器アレイ、光コンバイナアレイがシリーズに接続される光サブシステムを有する光波長ルータにおいて、該各光コンバイナのＭ個の入力にＭ個の該光分岐器の出力のどれかが１芯ずつ繋がるように光パスを構成し、Ｍ個の該光分岐器に入力されたＭ個の異なった波長のＷＤＭ入力信号を該可変光減衰器アレイの各チャンネルの減衰量を制御することによってＮ個の該光コンバイナの出力端子に切り替えることを特徴とする光波長ルータである。Hereinafter, the present invention will be described more specifically.
An optical wavelength router according to a first invention (hereinafter referred to as invention 1) as an example of the present invention is a variable of M 1 × N optical branching units and outputs of M × N channels, where M and N are integers. An optical branching device array connected to the optical attenuator array and the output of the variable optical attenuator array connected to N M × 1 optical combiners, the variable optical attenuator array, and the optical combiner array connected in series In the optical wavelength router having an optical subsystem, an optical path is configured such that any one of the outputs of the M optical splitters is connected to M inputs of the optical combiners one by one. The WDM input signals of M different wavelengths input to the optical splitter are switched to the output terminals of the N optical combiners by controlling the attenuation amount of each channel of the variable optical attenuator array. With optical wavelength router That.

本発明の例としての前記発明１を展開した第２の発明（以下、発明２という）は、発明１に記載の光波長ルータにおいて、該可変光減衰器アレイが光路を遮断するシャッターまたはＯＮ／ＯＦＦの光スイッチであることを特徴とする光波長ルータである。  According to a second invention (hereinafter referred to as invention 2) in which the invention 1 as an example of the present invention is developed, in the optical wavelength router according to the invention 1, the variable optical attenuator array is a shutter or an ON / OFF An optical wavelength router characterized by being an OFF optical switch.

本発明の例としての前記発明１または２を展開した第３の発明（以下、発明３という）は、発明１または２に記載の光波長ルータにおいて、該光分岐器と光コンバイナの少なくとも一方が平面基板上の導波路によって形成されていることを特徴とする光波長ルータである。  According to a third invention (hereinafter referred to as invention 3) obtained by developing the invention 1 or 2 as an example of the present invention, in the optical wavelength router according to the invention 1 or 2, at least one of the optical branching device and the optical combiner is provided. The optical wavelength router is formed by a waveguide on a flat substrate.

本発明の例としての前記発明１〜３を展開した第４の発明（以下、発明４という）は、発明１〜３のいずれか１項に記載の光波長ルータにおいて、Ｍ個の１×Ｎ光分岐器とＮ個のＭ×１光コンバイナの少なくとも１つが平面基板上の導波路によって形成されていることを特徴とする光波長ルータである。  A fourth invention (hereinafter referred to as invention 4) in which the inventions 1 to 3 as examples of the present invention are developed is the optical wavelength router according to any one of the inventions 1 to 3, wherein M 1 × N An optical wavelength router characterized in that at least one of an optical splitter and N M × 1 optical combiners is formed by a waveguide on a planar substrate.

本発明の例としての前記発明４を展開した第５の発明（以下、発明５という）は、発明４に記載の光波長ルータにおいて、該Ｍ個の１×Ｎ光分岐器およびＮ個のＭ×１光コンバイナがそれぞれ一つの平面基板上の導波路によって形成されていることを特徴とする光波長ルータである。  A fifth invention (hereinafter referred to as invention 5) in which the invention 4 is developed as an example of the present invention is the optical wavelength router according to the invention 4, wherein the M 1 × N optical branching units and the N M The optical wavelength router is characterized in that each × 1 optical combiner is formed by a waveguide on one flat substrate.

本発明の例としての前記発明１〜５を展開した第６の発明（以下、発明６という）は、発明１〜５のいずれか１項に記載の光波長ルータにおいて、該可変光減衰器アレイの入出力光ファイバの先端が、それぞれＮ×Ｍ芯ごとガラスＶ溝に固定された光ファイバアレイ化され、それぞれＭ×Ｎ芯の光分岐器、Ｍ×Ｎ芯の光コンバイナと直接結合され、内部にスプライス部を有しないことを特徴とする光波長ルータである。  The sixth invention (hereinafter referred to as invention 6) in which the inventions 1 to 5 as examples of the present invention are developed is the optical wavelength router according to any one of the inventions 1 to 5, wherein the variable optical attenuator array is used. The input / output optical fiber ends are made into an optical fiber array in which each N × M core is fixed to a glass V-groove and directly coupled to an M × N core optical splitter and an M × N core optical combiner, It is an optical wavelength router characterized by not having a splice part inside.

本発明の例としての前記発明６を展開した第７の発明（以下、発明７という）は、発明６に記載の光波長ルータにおいて、該可変光減衰器アレイの入出力光ファイバの先端部分がそれぞれＭ×Ｎ芯にテープ化されていることを特徴とする光波長ルータである。  According to a seventh invention (hereinafter referred to as invention 7) in which the invention 6 as an example of the present invention is developed, the tip portion of the input / output optical fiber of the variable optical attenuator array is the optical wavelength router according to the invention 6. Each of the optical wavelength routers is taped on an M × N core.

本発明の例としての前記発明１〜７を展開した第８の発明（以下、発明８という）は、発明１〜７のいずれか１項に記載の光波長ルータにおいて、該可変光減衰器アレイの出力側にＭ×Ｎチャネルの少なくとも一部を監視することができるモニターと該モニターの出力に対応して該可変光減衰器アレイの出力を制御できる制御手段を有することを特徴とする光波長ルータである。  The eighth invention (hereinafter referred to as invention 8), which is an expansion of the inventions 1 to 7 as an example of the present invention, is the optical wavelength router according to any one of the inventions 1 to 7, wherein the variable optical attenuator array. And a control unit capable of controlling the output of the variable optical attenuator array in response to the output of the monitor. It is a router.

本発明の例としての前記発明２〜８を展開した第９の発明（以下、発明９という）は、発明２〜８のいずれか１項に記載の光波長ルータにおいて、該可変光減衰器アレイがＰＬＺＴを使用した光スイッチであることを特徴とする光波長ルータである。  The ninth invention (hereinafter referred to as invention 9), in which the inventions 2 to 8 as examples of the present invention are developed, is the optical wavelength router according to any one of the inventions 2 to 8, wherein the variable optical attenuator array. Is an optical wavelength router characterized by being an optical switch using PLZT.

なお、本発明は前記の例に狭く限定されず、本発明の技術思想に基づいて多くのバリエーションを可能とするものである。  The present invention is not limited to the above examples, and many variations can be made based on the technical idea of the present invention.

以上説明したように、本発明の光波長ルータは、現在すでに商用化されている標準の波長依存性のない光部品を使って構成できるため低コストでしかもシングルコード化できるので、光ネットワークに実用されればその設備費や在庫管理などの点において大きな経済効果をもたらす。また従来の波長選択スイッチで難点があった放送モードを含む任意のＷＤＭ信号の任意の出力ポートへの切り替えが高速にできるためダイナミックな光ネットワークが経済的に構成できるので今後の急増するトラフィックに対応できる。  As described above, the optical wavelength router of the present invention can be configured using standard optical components that are already commercially available and have no wavelength dependency, and can be single-coded at a low cost. If this is done, it will bring about significant economic effects in terms of equipment costs and inventory management. In addition, it is possible to switch to any output port of any WDM signal including broadcast mode, which had a problem with conventional wavelength selective switches, so that a dynamic optical network can be constructed economically, so it can handle traffic that will increase rapidly in the future. it can.

以下、図を用いて本発明の光波長ルータの構造および製造方法の実施例を説明する。図１は本発明の光波長ルータの基本構成図である。ここでは４つの入力ＷＤＭ信号５ａ−５ｄを４つの出力ポート１０ａ−１０ｄに切り替える光波長ルータを検討した。ここでは簡単のためＭ＝Ｎ＝４の場合の実施例を示す。各入力のＷＤＭ信号は４分岐器６ａ−６ｄによってそれぞれ４分岐される。４つの４分岐器の１６本の光ファイバの出力を図のように可変光減衰器（ＶＯＡ）アレイ７の入力端子と接続する。ＶＯＡアレイ７の出力端子と光コンバイナ９ａ〜９ｄ図示のように接続する。符号８はＶＯＡの制御電子回路部である。  Embodiments of the structure and manufacturing method of the optical wavelength router of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a basic configuration diagram of an optical wavelength router according to the present invention. Here, an optical wavelength router that switches four input WDM signals 5a-5d to four output ports 10a-10d was examined. Here, for simplicity, an embodiment in the case of M = N = 4 is shown. Each input WDM signal is branched into four by four branching devices 6a-6d. The outputs of the 16 optical fibers of the four quadrants are connected to the input terminals of the variable optical attenuator (VOA) array 7 as shown in the figure. The output terminals of the VOA array 7 are connected as shown in the optical combiners 9a to 9d. Reference numeral 8 denotes a control electronic circuit unit of the VOA.

ＶＯＡアレイ７の出力は４つの光コンバイナと図１のように接続した。ここで用いたＶＯＡアレイはチャンネル数が１６の市販品である。たとえば米国Ｇｅｍｆｉｒｅ社の１６ポートＶａｒｉａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ Ａｒｒａｙなどが使える。減衰量の可変速度は数ｍｓと機械的スイッチより高速であった。ここでＶＯＡアレイの各チャンネルの減衰量を０から最大減衰量、約４０ｄＢ、まで変化させることによって入力の４つのＷＤＭ信号を任意のポートに所望の光レベルで切り替えることができる。なおここでは減衰量のダイナミックレンジが４０ｄＢのＶＯＡアレイを用いたが減衰量を４０ｄＢに設定すると実質的にＷＤＭ信号をブロックすることができる。  The output of the VOA array 7 was connected to four optical combiners as shown in FIG. The VOA array used here is a commercial product with 16 channels. For example, a 16-port Variable Optical Attenuator Array from Gemfire, USA can be used. The variable speed of attenuation was several ms, faster than mechanical switches. Here, by changing the attenuation amount of each channel of the VOA array from 0 to a maximum attenuation amount of about 40 dB, it is possible to switch the four input WDM signals to arbitrary ports at a desired optical level. Although a VOA array with a dynamic range of attenuation of 40 dB is used here, the WDM signal can be substantially blocked when the attenuation is set to 40 dB.

なお、ＶＯＡアレイ７としては、光路を遮断するシャッターや光路の断続を行うＯＮ／ＯＦＦの光スイッチを用いることができる。  The VOA array 7 can be a shutter that blocks the optical path or an ON / OFF optical switch that interrupts the optical path.

光スイッチとしては、ＭＥＭＳ方式やＰＬＺＴ，ＬｉＮｂＯ３などの電気光学方式の光スイッチを用いることができる。特に、ＰＬＺＴ，ＬｉＮｂＯ３などの電気光学方式の光スイッチを用いると数ｎｓ（ナノ秒）の極めて高速な光路制御が可能となるという大きな利点がある。  As the optical switch, an electro-optical optical switch such as a MEMS system, PLZT, or LiNbO 3 can be used. In particular, when an electro-optic type optical switch such as PLZT or LiNbO 3 is used, there is a great advantage that an extremely high speed optical path control of several ns (nanoseconds) is possible.

図２は構成部品間の光ファイバの接続方法を示す説明図である。ＶＯＡアレイ７の入出力部のそれぞれ１６本の光ファイバを同図のように４芯ずつ束ね４芯テープ化部１１ａ−１１ｄ，１５ａ−１５ｄで部分的に４芯テープ化し、４芯ファイバアレイ部１２ａ−１２ｄ，１６ａ−１６ｄでガラスＶ溝に固定し端面を研磨し４芯のファイバアレイを作った。また１芯ガラスＶ溝ブロック１４ａ−１４ｄ，１８ａ−１８ｄと分岐チップ１３ａ−１３ｄおよびコンバイナチップ１７ａ−１７ｄをそれぞれ予め調芯固定しておいた。その後入出力部の８個のファイバアレイと８個の分岐およびコンバイナチップをそれぞれ調芯固定した。このように組み立てることによって内部にスプライス部を含まない光波長ルータを構成することができた。  FIG. 2 is an explanatory view showing a method of connecting optical fibers between components. 16 optical fibers of each of the input / output parts of the VOA array 7 are bundled 4 cores as shown in the figure, and the 4-core taped parts 11a-11d, 15a-15d are partially made into a 4-core tape, and the 4-core fiber array part 12a-12d and 16a-16d were fixed to the glass V-groove and the end face was polished to prepare a 4-core fiber array. Further, the single-core glass V-groove blocks 14a-14d, 18a-18d, the branching chips 13a-13d and the combiner chips 17a-17d were previously aligned and fixed in advance. Thereafter, the eight fiber arrays and the eight branches and combiner chips in the input / output unit were aligned and fixed. By assembling in this way, an optical wavelength router that does not include a splice portion could be constructed.

ここで使用した光分岐器と光コンバイナは部品としては同一で入出力を逆向きに使用している。光分岐器、光コンバイナは平面光導波路型を用いた。これらの光部品は波長特性がないので入力のＷＤＭ信号は波長が互いに異なってさえいればよいので光源波長への制約がなくまた光波長ルータの部品としてシングルコード化できた。  The optical branching device and the optical combiner used here are the same as parts, and input / output is used in the opposite direction. A planar optical waveguide type was used for the optical branching unit and the optical combiner. Since these optical components do not have wavelength characteristics, it is sufficient that the input WDM signals have different wavelengths. Therefore, there is no restriction on the light source wavelength and the optical wavelength router can be single-coded.

図３は本発明の光波長ルータの基本構成図で、構成が異なる例である。符号１３，１７は１×４の分岐器が４個搭載された平面導波路である。すなわち、４個の１×４の分岐器は一つの平面基板上の導波路によって形成されている。符号１４，１８は４芯の光ファイバアレイ、１２，１６は１６芯の光ファイバアレイである。  FIG. 3 is a basic configuration diagram of an optical wavelength router according to the present invention, which is an example having a different configuration. Reference numerals 13 and 17 are planar waveguides on which four 1 × 4 branching devices are mounted. That is, four 1 × 4 branching devices are formed by waveguides on one planar substrate. Reference numerals 14 and 18 are 4-core optical fiber arrays, and 12 and 16 are 16-core optical fiber arrays.

入出力部に複数の独立の分岐器を用いる代わりに、図３の例のように、Ｍ個の光分岐器およびＮ個の光分岐器の少なくとも一方を一つの平面基板上の導波路によって集積化された光分岐器として形成することによって、本発明の光波長ルータの組立工程における光分岐器、光コンバイナと光スイッチあるいはＶＯＡアレイとの結合部の数が大幅に減り、工数を大幅に減らすことができるとともに、信頼性を大幅に向上でき、製造歩留まりを大幅に改善することができる。  Instead of using a plurality of independent branching units in the input / output unit, as shown in the example of FIG. 3, at least one of M optical branching units and N optical branching units is integrated by a waveguide on one planar substrate. By forming as an optical branching device, the number of optical branching units, optical combiners and optical switch or VOA array coupling portions in the assembly process of the optical wavelength router of the present invention is greatly reduced, and the man-hours are greatly reduced. In addition, the reliability can be greatly improved, and the manufacturing yield can be greatly improved.

図４は本発明の光波長ルータの基本構成図で、前記とさらに構成が異なる例で、図示のようにＶＯＡアレイ７の出力側にタップモニター２１を挿入し、Ｍ×Ｎチャンネルの出力をモニターし、ＶＯＡの出力を高精度に制御できるようにした例である。  FIG. 4 is a basic configuration diagram of the optical wavelength router according to the present invention. In this example, the configuration is different from the above configuration. As shown in the figure, a tap monitor 21 is inserted on the output side of the VOA array 7 to monitor the output of the M × N channel. In this example, the output of the VOA can be controlled with high accuracy.

本発明の光波長ルータは部品的には内部に２つの分岐器、ひとつの可変光減衰器アレイを含む。したがってその挿入損失は理論的な分岐損失１２ｄＢとこれらの光部品の挿入損失、および部品相互の結合損失の和となる。挿入損失の実験結果はおよそ１６ｄＢであった。  The optical wavelength router of the present invention includes two branching units and one variable optical attenuator array in its components. Therefore, the insertion loss is the sum of the theoretical branching loss 12 dB, the insertion loss of these optical components, and the coupling loss between components. The experimental result of insertion loss was approximately 16 dB.

本発明の光波長ルータの一つの応用例を図５に示す。図５は本発明光波長ルータの挿入損失を補償するために光ファイバアンプを用いた応用例である。図５で符号１は波長分波器、１９は本発明の光波長ルータ、２０は光ファイバアンプである。本発明の光波長ルータの機能は異なった複数の波長成分の任意の組み合わせを任意のポートに切り替えるものである。図５にはＷＤＭ信号が伝搬する光ファイバの出力をアンプ２０で増幅し波長分波器１で４つの波長成分あるいは波長バンド（帯）に分離し本発明の光波長ルータに接続する形態の一つの実施例を示す。この場合にはもはや部品としてはシングルコードではなくなるが最近メトロ系、加入者系で普及しつつあるＣＷＤＭの規格化波長８波の内の４波を用いることができる。なお、本発明の光波長ルータの光減衰器の減衰量および光スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを実行する電気信号は通信回線によってセントラルオフィス（ＣＯ）から遠隔地に供給し光波長ルータを遠隔制御することができる。  One application example of the optical wavelength router of the present invention is shown in FIG. FIG. 5 shows an application example in which an optical fiber amplifier is used to compensate the insertion loss of the optical wavelength router of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a wavelength demultiplexer, 19 denotes an optical wavelength router according to the present invention, and 20 denotes an optical fiber amplifier. The function of the optical wavelength router of the present invention is to switch an arbitrary combination of a plurality of different wavelength components to an arbitrary port. FIG. 5 shows an embodiment in which an output of an optical fiber through which a WDM signal propagates is amplified by an amplifier 20, separated into four wavelength components or wavelength bands (bands) by a wavelength demultiplexer 1, and connected to the optical wavelength router of the present invention. One embodiment is shown. In this case, although it is no longer a single code as a component, it is possible to use four of the eight CWDM standardized wavelengths that have recently become widespread in metro and subscriber systems. It should be noted that the optical wavelength router attenuation amount of the present invention and the electrical signal for performing ON / OFF switching of the optical switch are supplied from a central office (CO) to a remote location via a communication line to remotely control the optical wavelength router. can do.

以上説明したように、本発明の光波長ルータは低コストでしかもシングルコード化できるので、光ネットワークに実用されればその経済効果が大きく、また従来の波長選択スイッチで難点があった放送モードを含む任意のＷＤＭ信号の任意の出力ポートへの切り替えが高速にできるためダイナミックな光ネットワークが経済的に構成でき、今後の急増するトラフィックに対応できる。したがって、本発明は光通信分野の発展に大きく貢献することができるものである。  As described above, the optical wavelength router of the present invention can be made into a single code at a low cost, so that the economic effect is great if it is put to practical use in an optical network, and the broadcasting mode that has been difficult with the conventional wavelength selective switch is used. Since any WDM signal including it can be switched to any output port at high speed, a dynamic optical network can be economically constructed, which can cope with traffic that will increase rapidly in the future. Therefore, the present invention can greatly contribute to the development of the optical communication field.

本発明の光波長ルータの基本構成図である。  1 is a basic configuration diagram of an optical wavelength router of the present invention. 本発明の光波長ルータの構成部品間の光ファイバの接続方法を示す説明図である。  It is explanatory drawing which shows the connection method of the optical fiber between the components of the optical wavelength router of this invention. 本発明の光波長ルータの他の例の基本構成図である。  It is a basic block diagram of the other example of the optical wavelength router of this invention. 本発明の光波長ルータのさらに他の例の基本構成図である。  It is a basic block diagram of further another example of the optical wavelength router of the present invention. 本発明の光波長ルータの光ファイバアンプと分波器を使った応用例について説明する図である。  It is a figure explaining the application example using the optical fiber amplifier and duplexer of the optical wavelength router of this invention. 従来の標準的な波長選択スイッチの基本構成図である。  It is a basic block diagram of the conventional standard wavelength selective switch.

符号の説明Explanation of symbols

１：波長分波器
２ａ〜２ｍ：光スイッチ
３ａ〜３ｎ：波長合波器
４：接続部
５ａ〜５ｄ：入力ＷＤＭ信号
６ａ〜６ｄ：光分岐器
７：可変光減衰器アレイ
８：可変光減衰器アレイの制御電子回路部
９ａ〜９ｄ：光コンバイナ
１０ａ〜１０ｄ：出力ポート
１１ａ，１１ｄ，１５ａ，１５ｄ：４芯テープ化部
１２，１４，１６，１８：光ファイバアレイ
１２ａ，１２ｄ，１６ａ，１６ｄ：４芯ファイバアレイ部
１３，１７：１×４の分岐器が４個搭載された平面導波路
１３ａ，１３ｄ：４分岐チップ
１２，１４，１６，１８：光ファイバアレイ
１４ａ，１４ｄ，１８ａ，１８ｄ：１芯ファイバＶ溝ブロック
１７ａ，１７ｄ：光コンバイナチップ
１９：本発明の光波長ルータ
２０：光ファイバアンプ
２１：タップモニター1: Wavelength demultiplexers 2a to 2m: Optical switches 3a to 3n: Wavelength multiplexer 4: Connection portions 5a to 5d: Input WDM signals 6a to 6d: Optical splitter 7: Variable optical attenuator array 8: Variable optical attenuation Controller array control circuit portions 9a to 9d: optical combiners 10a to 10d: output ports 11a, 11d, 15a, 15d: 4-core tape forming units 12, 14, 16, 18: optical fiber arrays 12a, 12d, 16a, 16d : Four-core fiber array section 13, 17: planar waveguides 13a, 13d on which four 1 × 4 branching devices are mounted: four-branch chips 12, 14, 16, 18: optical fiber arrays 14a, 14d, 18a, 18d 1 core fiber V groove block 17a, 17d: optical combiner chip 19: optical wavelength router 20 of the present invention: optical fiber amplifier 21: tap monitor

Claims (9)

Ｍ，Ｎをそれぞれ整数として、Ｍ個の１×Ｎ光分岐器とその出力がＭ×Ｎチャンネルの可変光減衰器アレイに接続され該可変光減衰器アレイの出力がＮ個のＭ×１光コンバイナに接続されるような光分岐器アレイ、該可変光減衰器アレイ、光コンバイナアレイがシリーズに接続される光サブシステムを有する光波長ルータにおいて、該各光コンバイナのＭ個の入力にＭ個の該光分岐器の出力のどれかが１芯ずつ繋がるように光パスを構成し、Ｍ個の該光分岐器に入力されたＭ個の異なった波長のＷＤＭ入力信号を該可変光減衰器アレイの各チャンネルの減衰量を制御することによってＮ個の該光コンバイナの出力端子に切り替えることを特徴とする光波長ルータ。  With M and N as integers, M 1 × N optical splitters and their outputs are connected to an M × N channel variable optical attenuator array, and the output of the variable optical attenuator array is N M × 1 opticals. In an optical wavelength router having an optical splitter array as connected to a combiner, the variable optical attenuator array, and an optical subsystem in which the optical combiner array is connected in series, M at the M inputs of each optical combiner An optical path is configured so that any one of the outputs of the optical splitters is connected one by one, and the WDM input signals of M different wavelengths inputted to the M optical splitters are sent to the variable optical attenuator. An optical wavelength router characterized by switching to the output terminals of N optical combiners by controlling the attenuation of each channel of the array. 請求項１に記載の光波長ルータにおいて、該可変光減衰器アレイが光路を遮断するシャッターまたはＯＮ／ＯＦＦの光スイッチであることを特徴とする光波長ルータ。  2. The optical wavelength router according to claim 1, wherein the variable optical attenuator array is a shutter for blocking an optical path or an ON / OFF optical switch. 請求項１または２に記載の光波長ルータにおいて、該光分岐器と光コンバイナの少なくとも一方が平面基板上の導波路によって形成されていることを特徴とする光波長ルータ。  3. The optical wavelength router according to claim 1, wherein at least one of the optical branching device and the optical combiner is formed by a waveguide on a flat substrate. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光波長ルータにおいて、Ｍ個の１×Ｎ光分岐器とＮ個のＭ×１光コンバイナの少なくとも１つが平面基板上の導波路によって形成されていることを特徴とする光波長ルータ。  4. The optical wavelength router according to claim 1, wherein at least one of M 1 × N optical branching units and N M × 1 optical combiners is formed by a waveguide on a planar substrate. An optical wavelength router characterized by having 請求項４に記載の光波長ルータにおいて、該Ｍ個の１×Ｎ光分岐器およびＮ個のＭ×１光コンバイナがそれぞれ一つの平面基板上の導波路によって形成されていることを特徴とする光波長ルータ。  5. The optical wavelength router according to claim 4, wherein the M 1 × N optical splitters and the N M × 1 optical combiners are each formed by a waveguide on a single planar substrate. Optical wavelength router. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の光波長ルータにおいて、該可変光減衰器アレイの入出力光ファイバの先端が、それぞれＮ×Ｍ芯ごとガラスＶ溝に固定された光ファイバアレイ化され、それぞれＭ×Ｎ芯の光分岐器、Ｍ×Ｎ芯の光コンバイナと直接結合され、内部にスプライス部を有しないことを特徴とする光波長ルータ。  6. The optical wavelength router according to claim 1, wherein the input and output optical fiber tips of the variable optical attenuator array are each fixed to a glass V-groove together with N × M cores. An optical wavelength router, which is directly coupled to an M × N core optical splitter and an M × N core optical combiner, and has no splice portion inside. 請求項６に記載の光波長ルータにおいて、該可変光減衰器アレイの入出力光ファイバの先端部分がそれぞれＭ×Ｎ芯にテープ化されていることを特徴とする光波長ルータ。  7. The optical wavelength router according to claim 6, wherein tip portions of the input / output optical fibers of the variable optical attenuator array are each taped in an M × N core. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の光波長ルータにおいて、該可変光減衰器アレイの出力側にＭ×Ｎチャネルの少なくとも一部を監視することができるモニターと該モニターの出力に対応して該可変光減衰器アレイの出力を制御できる制御手段を有することを特徴とする光波長ルータ。  The optical wavelength router according to claim 1, wherein a monitor capable of monitoring at least a part of an M × N channel on an output side of the variable optical attenuator array and an output of the monitor are supported. And an optical wavelength router having control means capable of controlling the output of the variable optical attenuator array. 請求項２〜８のいずれか１項に記載の光波長ルータにおいて、該可変光減衰器アレイがＰＬＺＴを使用した光スイッチであることを特徴とする光波長ルータ。  The optical wavelength router according to any one of claims 2 to 8, wherein the variable optical attenuator array is an optical switch using PLZT.
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