WO2020174919A1 - コア選択スイッチ、及び光ノード装置 - Google Patents

コア選択スイッチ、及び光ノード装置 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a technique for realizing an optical node device that constitutes a spatial multiplexing optical network that controls a route according to spatial information of an optical signal.
  • a transmission line can increase its transmission capacity by increasing either or both of a transmission band and a signal-to-noise ratio.
  • the optical fiber widely used in the long-distance optical fiber network has one single-mode core formed in one optical fiber. This is called a single mode fiber (SMF) and its cross section is shown in Fig. 1(a).
  • SMF single mode fiber
  • Fig. 1(a) When SMF is used in the transmission line, if the transmitted optical power is increased above a certain level in order to increase the signal-to-noise ratio, the waveform distortion due to the nonlinear optical effect in the core of the optical fiber becomes remarkable. For this reason, there is an upper limit to the transmitted optical power, and therefore, the capacity of one SMF has a physical limit, and for long-distance transmission applications, the total capacity of 100 Tb/s is considered to be the upper limit. ing.
  • Non-Patent Document 1 the total capacity of the latest long-distance optical fiber communication system has already reached ⁇ 20 Tb/s, and considering the increasing trend of the Internet traffic at an annual rate of 20% ⁇ 40%, the current single There is a common recognition that a new optical fiber technology to replace the mode fiber is necessary (Non-Patent Document 1).
  • an optical fiber bundle (SMF—B: SMF Bundle) that is used by bundling multiple SMFs does not have inter-core coupling in one optical fiber (in practice, inter-core coupling is negligible).
  • SMF—B SMF Bundle
  • UC—MC F Uncoupled Multi Core Fiber
  • UC—MC F Uncoupled Multi Core Fiber
  • Few mode fiber (FMF) ((c) in Fig. 1) is a coupled fiber that allows multiple supermodes to be propagated by multiple closely-located single-mode cores.
  • a fiber (CC F: Coupled Core Fiber) ((d) in Fig. 1) and a structure combining them ((e) and (f) in Fig. 1) have been proposed.
  • These optical fibers have multiple spatial propagation modes within the optical fiber bundle and within the optical fiber (several single-mode cores for SMF-B and MCF, multiple propagation modes within a multi-mode core for FM). Since they are multiplexed in the spatial axis direction, they are collectively referred to as Spatial Division Multiplexing (SDM) fibers.
  • SDM fiber can transmit as many optical channels as the product of the number of wavelength-division-multiplexed (WDM) wavelengths and the number of spatial propagation modes in a single spatial propagation mode.
  • WDM wavelength-division-multiplexed
  • SDM fibers are classified into two types, uncoupled type and coupled type, depending on the presence or absence of coupling between propagating spatial modes.
  • Non-Patent Document 2 As an optical node device used in a future optical network composed of such an SDM fiber, a plurality of optical channels propagated by spatially and wavelength-multiplexing an optical link connected to the optical node device are temporarily separated.
  • many optical node devices have been proposed that have a function of multiplex/separation/route distribution on the wavelength axis and space axis, which routes are distributed according to the final destination and multiplexed into an appropriate optical link.
  • the interface speed of routers etc. has maintained a high growth rate of around 40% per year, and the average F speed of the latest commercial router blade is 1.2 T b/s (100 G b/s). X 1 2) has been reached. Therefore, it is necessary to increase the capacity of the optical interface for accommodating the ultra-high-speed client interface in the optical network at an annual rate of 40%.
  • Optical interface speeds in 2010 Based on external gadgets from 100 Gb/s, the interface speed required for optical transmission systems is expected to exceed 10 Tb/s in 2024. (Not special Permit 3).
  • the system capacity of the optical transmission system needs to increase at an annual rate of 40%, so it is expected that the system capacity of the optical transmission system will need to be 1 Pb/s in 2024.
  • the conventional bundle of SMF or uncoupled MC F is used initially, and then the multi-mode of the core is advanced. ..
  • the 10 T b / s optical signal of the D PQ PSK modulation method capable of long-distance transmission occupies an optical spectrum of at least 3.2 TH z, this is an example of the entire band of the C band. This means that only one optical channel can be accommodated in the width (4.4 THz).
  • an optical node device that has a function of multiplexing/demultiplexing/route distribution in the wavelength axis and space axis described in Non-Patent Document 2 will be used instead of an optical node device that performs path distribution only in the space axis It is considered that the node device gains economic and technical rationality.
  • Non-Patent Document 1 P. ⁇ Winzer, "Scaling optical fiber networks: chaUenge s and solutions,” OPTICS & PHOTONICS NEWS, March 2015, pp. 28-35.
  • Non-Patent Document 2 DM Marom and M. B. Lau, ”Switching solutions for WDM- S DM optical networks,” IEEE Commun. Mag. ,vol. 53, no. 2, pp. 60-68, 2 015.
  • Non-Patent Document 3 P. J Winzer and D. T Nei Ison, “From scaling disparities to integrated para L Le Li sm: A decathlon for a decade,” J. of Lightwave Techno L., vol. 35, no. 5 , pp. 1099-1115, 2017.
  • Non-Patent Document 4 AAM Saleh and JM Simmons, “Arch i tectura L princip Les of optical regional and metropo L i tan access networks,” J. of Ugh twave Techno L., vol. 17, no. 12, pp. 2431 -2448, 1999.
  • Non-Patent Document 5 MJinno, ⁇ Spatial channel network (SCN) archi tecture em ploying growab Le and reUable spatial channel cross-connects toward m assive SDM era,'' in Photonics in Switching and Computing (PSC) 2018, paper Fr3B. 5, 2018.
  • SCN Spatial channel network
  • FIG. 2 shows a fiber cross-connect architecture based on the prior art.
  • Non-Patent Document 4 two super multi-port matrix switches are arranged in a redundant configuration in case of an optical switch failure. While this configuration has the advantage of having a high degree of connection freedom, it requires two matrix switches of the maximum size that are expected to be needed in the final phase of the system from the beginning of system introduction (the initial equipment investment is large. ) Has the drawback. In addition, it is necessary to provide separate failure relief mechanisms for the optical switch failure and the link failure respectively, which increases the equipment cost and the time required for fault location. The required size of the matrix switch is
  • ⁇ 1 is the ratio of the input 30 II to be terminated at that node, [0013] [Number 2]
  • Non-Patent Document 5 an optical node device based on a core selection switch as shown in FIG. 3 has been proposed (Non-Patent Document 5). As shown in FIG. 3, the optical node device has an input unit 1, an output unit 2, a coining unit 3, and a branching unit 4, and each constituent unit is connected by an MCF as shown in the figure.
  • Each core select switch (CSS: Core Selective Switch) that constitutes the input unit 1 has one input MC F port having S cores and N core switch having S cores.
  • a core with an output MC F port and an input MC F port (core number ⁇ 02020/174919 6 ⁇ (: 171?2020/001366
  • the core selection switch having such a function is referred to as a 3 (1 1 ⁇ 1) configuration core selection switch.
  • An optical node device having this core selection switch as a component has a number of core selection switches equal to the number of input/output routes (3 in Fig. 3) of the optical node device on the input side (input section 1). ) And the output side (output section 2) respectively, the optical signal propagating through a core with a certain input route (input 1 ⁇ /1 ⁇ ) is output to an arbitrary output route (output 1 ⁇ /1 ⁇ ) can be sent to the core with the same core number.
  • optical signal to be inserted by the optical node device can be sent to the desired core of the desired output route (output 1 ⁇ /10), and the desired input route of the optical node device (input 1 ⁇
  • the optical signal propagated through the desired core of /10) can be branched and received.
  • This architecture has modularity for each link, and connects the active spatial optical channel and the standby spatial optical channel to different output core selection switches and assigns them to different paths to prevent optical switch failure and link failure. Both have excellent functions that can be relieved by the mechanism for switching the spatial optical channel edge.
  • the concept of the optical node based on the core selection switch has been proposed so far, and the concrete realization method of the core selection switch has not been developed yet.
  • the branching insertion part (branching part 4, insertion part 3) of the optical node device described in Non-Patent Document 5 has three cores as shown in Fig. 3 (10). It is composed of fan-in/fan-out (I ⁇ ) components that connect 10 cores to the cores of 3 single-core fibers.
  • the transmitter Depending on the connection, the output 1 ⁇ /100 (optical signal output route) from which the output optical signal of the transmitter is transmitted and the core to be used are fixed.
  • the input optical signal of the receiver is the input ! ⁇ /! ⁇ (optical signal input path).
  • the core used is fixed. Therefore, it is necessary to physically replace the connection port of the transceiver to change the connection. ⁇ 02020/174919 7 ⁇ (: 171?2020/001366
  • the transmitter connected to the optical node device can be remotely connected to any core of any output 1 ⁇ /1 ⁇ (output route), and the receiver can be connected to any input 1 ⁇ Ideally, it can be connected to any core of /10 (input route). It is desirable to realize an optical node device that has a branch insertion unit with the highest degree of freedom in connection and a core selection switch that enables this. Up until now, however, there have been specific implementation methods for such optical node devices and core selection switches. Did not exist.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a technique for realizing a core selection switch in an optical node device that constitutes a spatial channel optical network. ..
  • a core selection switch in an optical node device configuring a spatial channel optical network
  • a spatial demultiplexing unit, an optical switch, and an optical wiring unit are provided.
  • the spatial demultiplexing unit is a 1//1 collimator array in which a plurality of 1//1 collimators consisting of 1 ⁇ /1 ⁇ having three cores and a collimator lens are two-dimensionally arranged on a plane.
  • the optical switch is a reflection angle variable mirror array in which three reflection angle variable mirrors are two-dimensionally arranged on a plane similar to the core arrangement in the IV! 0.
  • the optical wiring part is a steering lens arranged between the IV! 0 collimator array and the reflection angle variable mirror array,
  • the light beam output from each core with an input of 1 ⁇ /1 ⁇ was focused on a mirror with variable reflection angle associated with that core. Then reflected to couple to the corresponding core of the desired output IV! 0
  • a core selection switch is provided.
  • an optical node device configuring a spatial channel optical network is provided. ⁇ 02020/174919 8 ⁇ (: 171-12020/001366
  • a technique for implementing a core selection switch in a storage device is provided.
  • Fig. 1 is a diagram showing an example of an optical fiber.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of an optical node device based on a conventional optical matrix switch.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an optical node device based on a core selection switch.
  • FIG. 4 is a diagram showing a core selection switch according to the first embodiment.
  • FIG. 5 A diagram showing a core selection switch according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a core selection switch according to a third embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a core selection switch according to a third embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a core selection switch according to a fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a polarization conversion element.
  • FIG. 10 is a diagram showing a core selection switch according to a fifth embodiment.
  • FIG. 11 A diagram showing a core selection switch according to a sixth embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a fiber collimator.
  • FIG. 13 is a diagram showing a core selection switch according to a ninth embodiment.
  • FIG. 14 A diagram showing a core selection switch according to the embodiment 10.
  • FIG. 15 is a diagram showing a core selection switch according to the embodiment 11.
  • FIG. 16 is a diagram showing an optical node device of Example 13
  • FIG. 17 is a diagram showing a core selection switch of Example 13;
  • FIG. 18 is a diagram showing a core selection switch of Example 14.
  • FIG. 19 is a diagram showing an optical node device of Example 15.
  • FIG. 20 is a diagram showing a core selection switch of Example 15.
  • FIG. 21 is a diagram showing an optical node device of Example 16.
  • FIG. 22 A diagram showing a core selection switch according to an embodiment 16.
  • FIG. 23 is a diagram showing a core selection switch of the embodiment 17.
  • FIG. 24 is a diagram showing a core selection switch of Example 18.
  • FIG. 25 is a diagram showing a core selection switch of Example 19; ⁇ 02020/174919 9 ⁇ (: 171?2020/001366
  • FIG. 26 is a diagram showing a core selection switch according to Example 20.
  • FIG. 27 is a diagram showing a core selection switch of Example 21.
  • FIG. 28 is a diagram showing an optical node device of Example 22.
  • Each core of 1 ⁇ /10 may be a single-mode core capable of propagating only a single mode or a multi-mode core capable of simultaneously propagating multiple modes.
  • 1 ⁇ /100 may be an optical fiber bundle in which a plurality of single core fibers or a plurality of 1/100 are bundled.
  • the core selection switch includes a spatial demultiplexing unit, an optical switch, and an optical wiring unit.
  • the spatial demultiplexing unit consists of 1 ⁇ /1 ⁇ with 3 cores and 1 ⁇ /1 ⁇ collimator lenses, which are arranged on a straight line or a plane IV!
  • the optical switch is a variable reflection angle mirror array in which three variable reflection angle mirrors are arranged in a shape similar to the core arrangement in IV!0.
  • the optical wiring part is a steering lens arranged between the 1//1 collimator array and the reflection angle variable mirror array. With this steering lens, the light beam output from each core with an input of 1/100 is focused on the variable reflection angle mirror associated with that core, and then coupled to the corresponding core of the desired output IV! 0. It is reflected as if to do.
  • An embodiment of the core selection switch will be described below. Hereinafter, the core selection switch is referred to as 0 33.
  • Fig. 4 shows ⁇ 33 in Example 1.
  • the number 0 3 3 in Example 1 is 3 core (
  • the collimator lenses 1 0 1 to 10 3 form a collimator lens array.
  • Each collimator lens is a convex lens with a focal length of 1.
  • the collimator lens 1 0 1 is located at the position facing the output 1 ⁇ /1 ⁇ 1
  • the collimator lens 10 2 is located at the position facing the input IV! ⁇
  • the collimator lens 10 3 is located at the output 1 ⁇ . It is in a position facing /102.
  • each 1 ⁇ /1 ⁇ has 3 cores ( ⁇ !, ⁇ , ⁇ 2 ) and each core is a single mode core.
  • the three cores are arranged in a straight line in the vertical direction in the figure, and the three 1 ⁇ /100 and collimator lenses are also arranged in a straight line in the vertical direction. ⁇ 02020/174919 11 ⁇ (: 171?2020/001366
  • a steering lens 104 is provided as an optical wiring section.
  • the steering lens 104 is a convex lens with a focal length of 2 .
  • three 1 ⁇ / 1 Snake 1 ⁇ / 13 mirrors corresponding to the cores 3 (1 ⁇ !, 1 ⁇ / 1_Rei, 1 ⁇ / 1 2) is a diagram of vertical straight line
  • the magnification is 2 /chi! It is equipped with a similar shape to the core arrangement.
  • 1 ⁇ /1 ⁇ 1 ⁇ /13 When looking at the 1 ⁇ /1 ⁇ side from the mirror side, three IV! ⁇ and their cores, collimator lenses 101, 102, 103, 3 1 ⁇ /1M 1 ⁇ /13
  • the mirrors (IV! 1% IV! ⁇ , 1 ⁇ /1 2 ) appear to be lined up in a straight line.
  • Each 1 ⁇ /1 mirror 1 ⁇ /13 mirror is an IV!_mi 1 ⁇ 13 1 axis rotating mirror whose light reflection angle is variable in the vertical direction. Further, 1 ⁇ / 1 Snake 1 ⁇ / 13 Mirror 1 ⁇ ], 1 ⁇ / 1_Rei, 1 ⁇ / 1 2, respectively, the core ⁇ 2 of each 1 ⁇ / 1_Rei, hundred, associated with ⁇ 1 ing.
  • Example 33 the optical arrangement of four lines is used by using a convex lens with a focal length of 1 for the collimator lens and a convex lens with a focal length of 2 for the steering lens.
  • FIG. 5 shows 033 of Example 2.
  • 033 of Example 2 is ⁇ 02020/174919 12 boxes (: 171-12020/001366
  • ⁇ 33 which is an example of 1-dimensional arrangement ⁇ 33.
  • ⁇ 33 of Example 2 instead of the collimator lens 1 01-1 03 in the first embodiment, the effective focal length NOTE 1 0.25 pitch ( ⁇ "3 1- 1 ndex) lenses 1 1 1 to 1 1 3 (consisting of an array) are used. 0.25 pitch
  • the configurations other than 11 to 1 13 are the same in Example 1 and Example 2.
  • 0.25 pitch ⁇ [Three 1 ⁇ 1 lens is considered as a kind of collimator lens, 0.25 pitch ⁇ ⁇ 1 ⁇ 1 lens may be called a collimator lens.
  • Fig. 5 As shown in Fig. 5, it is a gradient index lens, and has a condensing function as a lens by continuously changing the refractive index in the glass even though the entrance/exit surface is flat.
  • Input and output of the light beam are the same as in the first embodiment.
  • input 1 ⁇ /100 core ⁇ ! The light beam output from ⁇ 1 ⁇ 1 lens 1 1 2 and steering lens 104, 1 ⁇ /1 ⁇ 1 ⁇ /13 Mirror 1 ⁇ /1 2 is focused and reflected.
  • 1 ⁇ / 1 light beam reflected from snake 1 ⁇ / 13 Mirror IV! 2 depending on the mirror angle, incident to bind to the core ⁇ 1 output 1 ⁇ / 1_Rei 1 or output IV! ⁇ 2 To do.
  • the spatial demultiplexing unit has the same 0.25 pin as in the second embodiment. ⁇ 02020/174919 13 ⁇ (: 171?2020/001366 This is an example, and a collimator lens array similar to that in the first embodiment may be used.
  • a steering lens 104 which is a convex lens with a focal length of 2 is provided as an optical wiring section.
  • As an optical switch there are five 1 ⁇ /1 mirrors 1 ⁇ /13 mirrors (1 ⁇ ], 1 ⁇ /1 2 , 1 ⁇ /1 3 , 1 ⁇ /1 4 , 1 ⁇ / with the same number as 3 cores. 10) is arranged on a plane (a plane parallel to the plane where the end face of 1 ⁇ / 10 is arranged) in a shape similar to the core arrangement with a magnification of 1 ⁇ / ⁇ .
  • Each 1 ⁇ /1M 1 ⁇ /13 mirror is an IV!M1 1/13 2 axis rotating mirror whose light reflection angle can be changed vertically and horizontally.
  • 1 ⁇ /1 and 1 ⁇ /13 mirrors 1 ⁇ ], 1 ⁇ /1 2 , 1 ⁇ /1 3 , 1 ⁇ /1 4 , and 1 ⁇ /1 ⁇ are each 1 ⁇ /1 ⁇ cores. Corresponds to ⁇ 3 , ⁇ 2 , 0 1% 0 4 , ⁇ ⁇ .
  • any of the seven IV! ⁇ may be the input IV! ⁇ , but here, as an example, the central IV! ⁇ is set as the input 1 ⁇ /1 ⁇ , and the six IV!s around it. ⁇ is output IV! ⁇ .
  • the light beam output from the 0.25 pitch After passing through the steering lens 104, 1 ⁇ /1 and 1 ⁇ /13 Mira _1 ⁇ /1. It is focused on and reflected.
  • 1 ⁇ /1 Sami 1 ⁇ /13 Mira _1 ⁇ /1 Anti Isa light beam from, here, the first output 1 ⁇ / 1_Rei core ⁇ . It is incident so as to be coupled to.
  • the light beam output from the core 0 3 with an input of 1 ⁇ / 1 is: 0.25 pitch It is focused on the IV! Mami 1 ⁇ /13 mirror 1 ⁇ /1 1 via the steering lens 104 and reflected.
  • 1 ⁇ / 1 Snake 1 ⁇ / 13 light beams reflected from the mirror _1 ⁇ / 1 1 is here, you incident to couple to second output 1 ⁇ / 1_Rei core ⁇ 3.
  • Figure 8 shows the CSS of Example 4.
  • an LC ⁇ S (liquid crystal ⁇ nsi I icon) spatial modulator was used in place of the MEMS mirror, and a collimator lens array (collimator lenses 101 to 103) and a steering lens were used.
  • a polarization diversity optical system (specifically, a polarization conversion element 105) is arranged between 104. Since the LC ⁇ S spatial modulator is a polarization dependent device, a polarization diversity optical system is installed. 8 shows an example in which the LCO S spatial modulator and polarization diversity optical system are introduced into the CSS of Example 1 as an example, but the LC in the CSS of all other spatial optical system examples is shown. ⁇ A configuration that introduces an S spatial modulator and polarization diversity optical system can be adopted.
  • L COS spatial modulator 1 used in the CSS of Example 4
  • the polarization conversion element 105 is composed of a PBS (Polarization Beam Splitter), a prism, and a half-wave plate.
  • PBS Polarization Beam Splitter
  • prism prism
  • half-wave plate The configuration of FIG. 9 is an example of the configuration of the polarization conversion element, and another configuration may be used as long as the same function can be obtained.
  • Figure 10 shows the CSS of Example 5.
  • a LC0S spatial modulator was used instead of the ME MS mirror, and a 0.25 pitch GR ⁇ N lens array was used.
  • ⁇ 02020/174919 15 box (: 171?2020/001366
  • a polarization diversity optical system (specifically, a polarization conversion element 105) is placed between the steering lens and the steering lens 104.
  • a polarization conversion element 105 is placed between the steering lens and the steering lens 104.
  • Spatial modulator 10 7 has five cores ⁇ ⁇ 2 , ⁇ 3 , ⁇ 4 , ⁇ . It is divided into 5 areas (1 ⁇ /1 3 , 1 ⁇ /1 2 , 1 ⁇ /1 4 , 1 ⁇ /1 ⁇ ) corresponding to, and 1 ⁇ /1 and 1 in Example 3 respectively.
  • ⁇ /1 3 It plays the same role as the mirror.
  • Figure 11 shows 0 3 3 of Example 6.
  • 033 of Example 6 is the same as that of 033 of Example 1 between the steering lens 104 and the 1 ⁇ /1 mirror 1 ⁇ /1 3 mirror array (
  • variable optical attenuator array 108 that is an output power adjusting mechanism is provided.
  • the variable optical attenuator according to the present embodiment is a liquid crystal-based one and has a polarization conversion element 105 because it has polarization dependence.
  • variable optical attenuator array 108 has an area corresponding to each 1 ⁇ /1 mirror 1 ⁇ /1 3 mirror. IV!Mi 1 ⁇ /1 3
  • the light beam reflected from the mirror is adjusted (attenuated) in intensity by passing through the area of the corresponding variable optical attenuator. This makes it possible to adjust the intensities of multiple light beams that are coupled to the output 1/100.
  • a monitor mechanism for measuring the intensity of light may be provided between the collimator lens array and the polarization conversion element 105, or between 1 ⁇ /10 and the collimator lens array, for example. ..
  • variable optical attenuator can be applied to all 0 3 3 described in other embodiments.
  • each 1 ⁇ /100 core may be either a single-mode core or a multi-mode core.
  • Example 7 instead of this, in Example 7, as shown in FIG. ⁇ 02020/174919 16 box (: 171?2020/001366
  • Fig. 12 ( ⁇ ) shows an example of using a collimator lens as the spatial demultiplexing unit.
  • the single-core fiber used for the single-core fiber bundle may be either 3 1 ⁇ /1 or 1 ⁇ /1.
  • Example 8 as shown in Fig. 12 ( ⁇ ), instead of 1 ⁇ / 10 used in Examples 1 to 6, a plurality of 1 ⁇ / 10 were placed on a plane. Use the arranged one (1 ⁇ /1 ⁇ bundle (1 ⁇ /1 ⁇ bundle)). In this case, the number of cores is 3, which corresponds to 35. It has a similar shape to the core layout.
  • Figure 12 ( ⁇ ) shows an example of using a collimator lens as the spatial demultiplexing unit.
  • 1 ⁇ /1 ⁇ Bundle can be used. It is also possible to use an IV! ⁇ bundle in which multiple IV! 0s are arranged in a straight line.
  • the 1 ⁇ /10 used for a 1 ⁇ /1 bundle may be either single mode 1 ⁇ /10 or multimode 1 ⁇ /10.
  • the single-core fiber bundle or the 1 ⁇ /1 ⁇ bundle is applicable to ⁇ 33 in all other examples.
  • Fig. 13 shows the 3 (1 1 ⁇ 1) configuration 0 3 3 of Example 9.
  • 033 of the ninth embodiment has a spatial multiplexer/demultiplexer that connects 1 ⁇ /100 with three cores to three single-core fibers.
  • an optical switch array 2 0 3 with three 1 input 1 ⁇ 1 output optical switches is provided. Further, it is provided with an optical wiring unit 202.
  • the optical wiring section 202 may be a waveguide or an optical fiber.
  • the input side O and four 1x3 optical switches are connected by four single-core waveguides.
  • An optical fiber may be used instead of the single-core waveguide.
  • each of the three output ports of each 13 optical switch has a 1 X 3 optical switch among the four input ports of the corresponding output side. Is connected to the input port corresponding to.
  • the optical signal output to the output waveguide associated with each core of 1 ⁇ /1 ⁇ is output to the desired output by the 1 ⁇ 3 optical switch associated with the core. Switched to mate with the corresponding core of 1//10 connected to side I0.
  • the port numbers on the single core side of ⁇ are 1, 2, and
  • the light output from the port 2 on the input side is input to the 1 3 optical switch 2 0 3 — 2.
  • the desired route is the output side ⁇ 2 0 1 — 3
  • the light input to the 1 3 optical switch 2 0 3 — 2 is 1 x 3 optical switch 2 0 3 _ 2 3
  • One of the output capo _ Bok caries Chi, is output from the bottom of the outgoing Kapoto output side ⁇ 2 0 1 - is input to the third second port of is coupled to a corresponding core in the output 1 ⁇ / 1_Rei It
  • Fig. 14 shows 0 33 of Example 10.
  • the 0 33 of Example 10 is the same as the 0 3 3 of Example 9 between the input side 0 and the 1 X 1 ⁇ 1 optical switch array 2 0 3 (1 X 1 ⁇ 1 optical switch array 2 0 3 Immediately before), a variable optical attenuator (08) array 204, which is an output power adjustment mechanism, is provided.
  • Each variable optical attenuator that constitutes the variable optical attenuator array 204 is provided immediately before each optical switch.
  • the intensity of the light output from the input side IO is adjusted (attenuated) by the variable optical attenuator. This adjusts the intensity of multiple lights coupled into the output IV! 0. ⁇ 02020/174919 18 ⁇ (: 171?2020/001366
  • a monitor mechanism for measuring the light intensity may be provided.
  • FIG. 15 shows 0 33 of Example 11.
  • the 0 33 of Example 11 is the same as that of 0 9 3 of Example 9 between the 1 X 1 ⁇ ! optical switch array 2 0 3 and the input side ⁇ (1 X 1 ⁇ 1 optical switch array 2 0 3 Immediately before), with an optical switch 206 of 3 X 3 (3 is 1 ⁇ /1 ⁇ , in this case 4), and immediately after the 1 X 1X1 optical switch array 203.
  • a variable optical attenuator array 205 which is an output power adjusting mechanism is provided.
  • the intensity of the light output from the 1 X 1 ⁇ 1 optical switch array 203 is adjusted (attenuated) by the variable optical attenuator. This allows you to adjust the intensities of multiple lights that are coupled into the output 1 ⁇ /10.
  • a monitor mechanism for measuring the intensity of light may be provided.
  • the 4 4 optical switch 206 since the 4 4 optical switch 206 is provided, the light output from the input side and input to the 4 X 4 optical switch 206 via the single-core waveguide is desired. It can be input to an optical switch (any of 2 0 3 — 1 to 2 0 3 — 4 in Fig. 15). This allows the light output from the input side IO to be input to the desired core at the desired output IV!
  • Example 12 is an optical node device having the configuration shown in FIG. However, 3 (1 1 ⁇ ! described in Examples 1 to 11 as 0 3 3 used in the input section 1 and the output section 2 One of three I'm using 3.
  • the optical node device shown in FIG. 3 has the input unit 1, the output unit 2, the inserting unit 3, and the branching unit 4, and the respective constituent units are connected by the IV! 0 as shown in the figure. ..
  • Each 3 that constitutes the input unit 1 It has one input port connected to 1 ⁇ /1 ⁇ with 3 cores and 1 ⁇ 1 output port connected to ! ⁇ /! ⁇ , each with 3 cores. Then, the optical signal propagating through the core with the input port (core number is 8) can be output to the core with the same core number 3 of any output IV!
  • core number is 8
  • a specific configuration example of is as described in Examples 1 to 11. Used in output section 2 ⁇ 02020/174919 19 ⁇ (: 171?2020/001366
  • the number 033 may be the same as the number 033 used in the input section 1.
  • optical signal injected by the optical node device can be sent to the desired core of the desired output route (output 1 ⁇ /10), and the desired input route of the optical node device (input 1 ⁇ ).
  • optical signal that has propagated through the desired core of /10 can be branched and received.
  • I 0 shown in FIG. 3B is used for the insertion section 3 and the branch section 4 on the client side in the optical node device of Example 12 (FIG. 3).
  • I 3 connected to IV! 0 of the desired route is connected to IV! 0.
  • ⁇ 02020/174919 20 boxes (: 171?2020/001366
  • FIG. 16 shows an optical node device according to Example 13 of the present invention.
  • the input unit 301 and the output unit 302 of the optical node device of Example 13 are the same as the input unit 1 and the output unit 2 of the optical node device of Example 12 respectively.
  • the optical node device of Example 13 differs from the optical node device of Example 12 in that the insertion section 300 and the branch section 304 are different.
  • this configuration 033 will be referred to as the 1 X 3 configuration 033.
  • FIG. 17 shows a configuration example of 1 ⁇ 3 configuration 0 3 3 of Example 13.
  • the branch insertion side 0 3 3 has basically the same configuration as the transmission side 3 and has a spatial demultiplexing unit, an optical switch, and an optical wiring unit.
  • Fig. 17 ( 3 ) (Overall structure), (Case) And the arrangement of the single-core fiber), in the 1 X 3 configuration 0 33 of Example 13, the input single-core fiber 40 2 and the output 1 It has an aligned fiber array.
  • Fig. 17 ( ⁇ ) (arrangement in single-core fiber) and ( ⁇ (core arrangement in 1 ⁇ /1 ⁇ )
  • a 1//1 mirror 1 ⁇ /1 3 biaxial rotation mirror 40 4 (reflection angle variable mirror) ( ⁇ ) is provided.
  • a steering lens 40 3 arranged between the fiber array and the reflection angle variable mirror is provided as an optical wiring section.
  • the focal length of the stearing lens 4 03 is dry, and 0 3 3 in Example 13 constitutes a double dry optical system.
  • IV!M 1 ⁇ /13 is used as the optical switch, but this is an example, and as the optical switch! -XX spatial modulators may be used.
  • ! _ When using a 303 spatial modulator, for example, a polarization diversity optical element is provided between the fiber array and the steering lens 403. Also, the 1 ⁇ /1M 1 ⁇ /13 2 axis rotating mirror 404 front surface A variable optical attenuator may be arranged in the.
  • FIG. 18 shows an optical node device of Example 14.
  • the input unit 501 and the output unit 502 of the optical node device of the embodiment 14 are the same as the input unit 1 and the output unit 2 of the optical node device of the embodiment 12 respectively.
  • ⁇ 33 is the same as ⁇ 33 described in Examples 1 to 11.
  • the 1 ⁇ 3 configuration ⁇ 33 is ⁇ 33 described in Example 13.
  • the insertion section 503 has a 3 (1 X 0) configuration.
  • the transmitter and the receiver can respectively access any output 1 ⁇ / 10/input 1// 10 without any connection change.
  • core competition will occur. Note that the optical signal to be added and the optical signal to be branched undergo the horizontal inversion of the core number even number of times (4 times), so the horizontal inversion is eliminated.
  • FIG. 19 shows an optical node device of Example 15.
  • the input unit 60 1 and the output unit 60 2 of the optical node device of Example 15 are the same as the input unit 1 and the output unit 2 of the optical node device of Example 12.
  • the transmitter and the receiver can access any output 1 ⁇ / 1 ⁇ / input 1 ⁇ / 1 ⁇ and any core without changing the connection. is there.
  • the utilization efficiency of port 033 is low in the insertion section 603 and the branch section 604.
  • FIG. 20 shows a configuration example of the 1 ⁇ 30 configuration 0 33 of Example 15.
  • Figure 20 shows an example of a configuration with an output 3-core IV!
  • the input single-core fiber is arranged at the center, and the six outputs 1 ⁇ / 10 are arranged around it so as to form a hexagon. ing.
  • the fiber array 701 may have a configuration in which one input 31 ⁇ /1 and six outputs 1 ⁇ /1 are arranged on a straight line.
  • a single-core fiber has one core ⁇ . , 1 ⁇ /1 ⁇ has 5 cores ( ⁇ ⁇ , 0 1% ⁇ 2 , ⁇ 3 , ⁇ 4 ). 0 3 (reflection angle variable mirror).
  • a steering lens 7 02 arranged between the fiber array 7 01 and the reflection angle variable mirror is provided as an optical wiring section.
  • the focal length of the steering lens 7 02 is dry, and 0 3 3 of Example 15 constitutes a double optical system.
  • the position of the single-core fiber in the fiber array 701 is the center, but this is an example, and the position may be other than the center.
  • 1 ⁇ /1 and 1 ⁇ /1 3 are used as the optical switch, but this is an example, and as the optical switch! -XX spatial modulators may be used.
  • a _ ⁇ 3 spatial modulator for example, a polarization diversity optical element is provided between the fiber array 701 and the steering lens 702.
  • a variable optical attenuator may be arranged in front of the 1//1 mirror 1//1 3 biaxial rotating mirror 7 03. If the 1 ⁇ 30 configuration 0 3 3 as described in FIG. 20 is adopted for the insertion section and the branch section of the optical node device of Example 15, the optical signal to be added and the optical signal to be branched are Since the number is flipped horizontally evenly (twice), the flipping is eliminated.
  • FIG. 21 shows an optical node device of Example 16.
  • the input unit 8 01 and the output unit 8 02 of the optical node device of Example 16 are the same as the input unit 1 and the output unit 2 of the optical node device of Example 12.
  • IV! input 30 output 0 3 3 is used in the inserting unit 80 3 and branching unit 80 4.
  • this configuration 033 will be referred to as IV! X30 configuration 033.
  • the light emitted from the transmitter connected to the 1 ⁇ X3 0 configuration 0 3 3 of the insert section 80 3 can be output to the desired core of IV! 0 in the desired route.
  • the transmitter and the receiver can access any output 1 ⁇ / 1 ⁇ / input 1 ⁇ / 1 ⁇ and any core without changing the connection. is there. There is no core competition, and the efficiency of using the 33 ports of the input/output unit is high. However, the configuration of 1 ⁇ X30 configuration 033 is complicated.
  • FIG. A configuration example of is shown. Next to Example 16, variations of 1 ⁇ X30 configuration ⁇ 3 3 will be described as Examples 17 and 18. Therefore, here, first, the configuration common to Examples 16 and 17 will be described.
  • the 1 ⁇ X30 configuration 033 has a spatial multiplexing demultiplexing unit, an optical switch, and an optical wiring unit, similarly to 033 described above.
  • the spatial demultiplexer consists of an input IV! ⁇ collimator consisting of 1 ⁇ /1 ⁇ with 1 ⁇ /1 core with IV! input single-core fibers and a collimator lens. And output 1 ⁇ /1 ⁇ consisting of 1 ⁇ /1 ⁇ with three cores and a collimator lens ⁇ , output 1 ⁇ /1 ⁇ collimator array arranged in a straight line or plane Have and.
  • Optical switch There are a mirror array consisting of 30 reflection angle variable mirrors and a mirror array consisting of 30 reflection angle variable mirrors.
  • the optical wiring section consists of a steering lens arranged between an input 1 ⁇ /1 ⁇ collimator and a mirror array consisting of IV! 1 ⁇ 1 reflection angle variable mirrors, and an output 1 ⁇ /1 ⁇ collimator array.
  • the steering lens is arranged between a mirror array of 30 reflection angle variable mirrors, and the relay lens is arranged between the two mirror arrays.
  • the light beam output from any input single-core fiber is reflected by the reflection angle variable mirror so as to be coupled to the desired core of the desired output IV!0.
  • the 912 has a configuration in which five 3 IV!'s are connected to the input side, they are bundled and converted into 5 cores 1//10 of the output side.
  • the outputs 1 ⁇ /1 ⁇ 1 to 3 and the collimator lenses 901 to 903 are arranged on a straight line in the vertical direction.
  • this is an example, and it may be arranged on a plane as in the example shown in FIG.
  • Figure 22 Shown in Figure 22 As an optical switch, it has a 1 ⁇ /1 mirror 1 ⁇ /131-axis rotating mirror array 909 consisting of five mirrors and an IV!_mi 1 ⁇ /131-axis rotating mirror array 907 consisting of nine mirrors.
  • the 1 ⁇ X30 configuration ⁇ 33 shown in Fig. 22 is an optical wiring unit that is arranged between the collimator lens 9 1 1 and the 1 ⁇ /1M 1 ⁇ 13 1 axis rotating mirror array 909.
  • Steering lens array (10) (focal length 2 ), the collimator lens array (collimator lenses 901 to 903) and the 1/1/1 1/13 1-axis rotating mirror array 907.
  • It is arranged between the steering lens 904-1906, the focal length 2 ), and the 1 ⁇ /1M 1 ⁇ /131 axis rotating mirror array 909 and the 1 ⁇ /1M 1 ⁇ /131 axis rotating mirror array 907.
  • It has a relay lens 908 (focal length separation 3 ).
  • each mirror in the 1//1 1/1/3 1-axis rotating mirror array 909 corresponds to any one input single-core fiber. Specifically, IV! ⁇ 02020/174919 26 ⁇ (: 171?2020/001366
  • Each mirror in the single-axis rotating mirror array 909 corresponds to the input single-core fiber 5, the input single-core fiber 4, the input single-core fiber 3, the input single-core fiber 2, and the input single-core fiber 1 in order from the top.
  • each mirror in the 1 ⁇ /1, 1 ⁇ /131-axis rotating mirror array 907 corresponds to any one core with one output of 1 ⁇ /1 ⁇ .
  • 1 ⁇ /1, 1 ⁇ /13 1-axis rotating mirror array 907, three from the top, output 1 ⁇ /1 ⁇ 1, output 1 ⁇ /1 ⁇ 2, output 1 ⁇ /1 ⁇ 3 Correspond.
  • the three mirrors corresponding to one output of 1/100 correspond to core 0 3 , core 0 2 , and core 0 1 from the top.
  • the light beam output from the transmitter to the input 31 ⁇ /15 is the largest in the 1 ⁇ /1M 1 ⁇ 13 1 axis rotating mirror array 909. It is incident on the upper mirror (the mirror corresponding to input 31 ⁇ /15) and is reflected by that mirror, corresponding to the desired core at the desired output 1 ⁇ /1 ⁇ , 1 ⁇ /1 ⁇ /13 It is incident on the mirror in the 1-axis rotating mirror array 907.
  • ⁇ 3 core ⁇ 1 is the desired core, and the light beam is incident on the corresponding bottom mirror.
  • the light beam reflected from the mirror is coupled to the core 0 1 of the output 1 ⁇ /103.
  • 1 ⁇ /1 and 1 ⁇ /13 are used as the optical switch, but this is an example, and as the optical switch! -XX spatial modulators may be used. However, when using !_ ⁇ 3 spatial modulator, polarization diversity optical element is also used.
  • a variable optical attenuator may be placed on the path of the light in order to make the intensity of the light incident on the core with the output of 1/100.
  • the cores in 1 ⁇ /10 may be arranged two-dimensionally as shown in Figs. In this case, the mirror has a magnification of 2 /h! It is two-dimensionally arranged in a shape similar to the core arrangement of, and has two rotational degrees of freedom (reflection angle degrees of freedom).
  • 1 ⁇ /100 itself may be arranged in two dimensions. In that case, a plurality of mirrors corresponding to the 1 ⁇ /10 core arrangement are further arranged in two dimensions.
  • Figure 23 shows the 1 ⁇ X30 configuration ⁇ 33 of Example 17.
  • the 1 ⁇ X30 configuration ⁇ 33 shown in Fig. 23 is used as a spatial demultiplexing unit.
  • the outputs 1 ⁇ /1 ⁇ 1 to 3 and the collimator lenses 901 to 903 are arranged on a straight line in the vertical direction.
  • this is an example, and it may be arranged on a plane as in the example shown in FIG.
  • FIG. 23 Shown in Figure 23 As an optical switch, it has a 1 ⁇ /1 mirror 1 ⁇ /131-axis rotary mirror array 9 1 9 consisting of 10 mirrors and an IV! 1 1/131 axis rotary mirror array 907 consisting of 9 mirrors.
  • the 1 ⁇ X30 configuration ⁇ 33 shown in Fig. 23 is arranged between the collimator lenses 94 1 and 942 and the 1 ⁇ /1M 1 ⁇ 13 1 axis rotating mirror array 9 1 9 as the optical wiring part.
  • Steering lens 931 and 932 (focal length 2 ), and the steering lens arranged between the collimator lens array (collimator lenses 901 to 903) and the 1/1/13 1-axis rotary mirror array 907.
  • the array steering lenses 904 to 906, focal length 2
  • the mirrors in the 1 ⁇ /1 and the 1 ⁇ /1 3 1-axis rotating mirror array 9 1 9 are 5 each from the top, 1 9 5 1, 1 9 5 Corresponds to 2.
  • Each mirror in the set of five corresponds to one of the corresponding single input single-core fibers.
  • each of the top 5 mirrors in the 1 ⁇ /1 _ 1 ⁇ /1 3 1-axis rotating mirror array 9 19 is, in order from the top, the input single-core fiber 5, input single fiber 5, It supports four-core fiber 4, input single-core fiber 3, input single-core fiber 2, and input single-core fiber 1.
  • each mirror in the 1 ⁇ /1 mirror 1 ⁇ /1 3 1-axis rotating mirror array 90 7 has one of the outputs 1 ⁇ /1 ⁇ . Corresponds to one core. Specifically, IV!Mi 1 ⁇ /1 3 1-axis rotating mirror array 90 7 three from the top, output 1 ⁇ /1 ⁇ 1, output 1 ⁇ /1 ⁇ 2, output 1 ⁇ /1 ⁇ Corresponds to 3. Also, the three mirrors corresponding to one output 1 ⁇ / 1 correspond to core 0 3 , core 0 2 , and core 0] from the top.
  • the light beam output to the input single-core fiber 5 of 5 1 is the top mirror in the mirror array 9 1 9 1/1 mirror 1 ⁇ /1 3 1 axis (mirror corresponding to input 3 IV! 5) Incident on the mirror in the 1//1 1-axis rotating mirror array 90 7 corresponding to the desired core at the desired output 1 ⁇ /1 ⁇ .
  • the core ⁇ 1 output 1 ⁇ / 1_Rei 3 is a desired core
  • the light beam is incident on the bottom of the mirror corresponding thereto.
  • the light beam reflected from the mirror is coupled to the core 0 1 with an output of 1// 1 .
  • 1 ⁇ /1 and 1 ⁇ /1 3 are used as an optical switch, but this is an example, and as an optical switch! -XX spatial modulators may be used. However, when using !_ ⁇ 3 spatial modulator, polarization diversity optical element is also used.
  • a variable optical attenuator may be placed on the path of the light in order to make the intensity of the light incident on the core with the output of 1/100.
  • the core and 1/100 may be two-dimensionally arranged. In that case, the mirrors are two-dimensionally arranged and have biaxial rotational degrees of freedom (reflection angle degrees of freedom). That is, the 30 mirrors shown in Fig. 23 are arranged in a plane. ⁇ 02020/174919 29 ⁇ (: 171?2020/001366
  • each mirror is a two-axis rotating mirror.
  • Figure 24 shows the 1 ⁇ X30 configuration 033 of Example 18.
  • the outputs 1 ⁇ /1 ⁇ 1 to 3 and the collimator lenses 9O1 to 9O3 are arranged on a straight line in the vertical direction.
  • this is an example, and it may be arranged on a plane as in the example shown in FIG.
  • the 1 ⁇ X30 configuration 033 shown in Fig. 24 is used as an optical wiring part with a collimator lens array (collimator lenses 901 to 9033) and 1 ⁇ /1 to 1 ⁇ /1. 3 1-axis rotating mirror — Array of steering lenses (staging lenses 90 4 to 90 6 and focal length 2 ) arranged between the array and 1/1/ 1 1/1/ 3 1-axis It has a relay lens 908 (focal length chi 3 ) arranged between the rotating mirror array 90 9 and the 1 ⁇ /1 mirror 1 ⁇ /1 3 1-axis rotating mirror array 907.
  • the five mirrors in the 1 ⁇ /1M 1 ⁇ /1 3 1-axis rotating mirror array 90 9 are input single-core fiber 1, input single-core fiber 2, and input single-core fiber in order from the top. It supports single-core fiber 3, input single-core fiber 4, and input single-core fiber 5.
  • Each of the mirrors corresponds to one of the cores with one of the outputs of 1/100.
  • the three mirrors corresponding to one output 1 ⁇ / 1 correspond to core 0 3 , core 0 2 , and core 0] from the top.
  • the light beam output from the transmitter to the input single-core fiber 1 is 1 ⁇ /1 and 1 ⁇ /1 3 1 axis. It is incident on the uppermost mirror in the rotating mirror array 9 09 (the mirror corresponding to the input 3 1 ⁇ /1 1) and is reflected by this mirror to correspond to the desired core at the desired output 1 ⁇ /1 ⁇ . Spill, IV! Sumi 1 ⁇ /1 3 It is incident on the mirror in the 1-axis rotating mirror array 9 07.
  • the core ⁇ 1 output 1 ⁇ / 1_Rei 3 is a desired core
  • the light beam is incident on the bottom mirror corresponding thereto.
  • the light beam reflected from the mirror is coupled to the core 0 1 with an output of 1 ⁇ /103.
  • 1 ⁇ /1 and 1 ⁇ /1 3 are used as an optical switch, but this is an example, and as an optical switch! -XX spatial modulators may be used. However, when using !_ ⁇ 3 spatial modulator, polarization diversity optical element is also used.
  • a variable optical attenuator may be placed on the path of the light in order to adjust the intensity of the light incident on the core of output 1 ⁇ /100.
  • the core and 1/100 may be arranged in a two-dimensional manner. In that case, the mirrors are two-dimensionally arranged and have biaxial rotational degrees of freedom (reflection angle degrees of freedom).
  • Figure 25 shows the number 033 in Example 19.
  • This 033 is an example of the 1x3 configuration 033 used in the inserting section 303 and the branching section 304 in the optical node device of the practical example 13 shown in FIG.
  • ⁇ 33 of Example 19 has a spatial multiplexer/demultiplexer that connects 1 ⁇ /1 ⁇ with three cores to three single-core fibers, and uses optical fiber. As a switch It has an optical switch 103. Further, the optical wiring unit 1002 is provided.
  • the optical wiring section 1002 may be a waveguide or an optical fiber. ⁇ 02020/174919 31 ⁇ (: 171-12020/001366
  • An optical fiber may be used instead of the single-core waveguide.
  • Figure 26 shows 0 33 of Example 20.
  • This 0 33 is a 1 ⁇ 30 configuration used in the insertion section 60 3 and the branch section 60 4 in the optical node device of the practical example 15 shown in FIG. It is an example of 3 and was realized by using a waveguide circuit.
  • ⁇ 33 of Example 20 has I ⁇ array 1 1 0 1 as a spatial demultiplexer, and as an optical switch, It has an optical switch 1 103. Further, it is provided with an optical wiring section 1102.
  • the optical wiring section 1102 may be a waveguide or an optical fiber.
  • the light input to the input single-core fiber is 1 0 output optical switch 1 1 0
  • Figure 27 shows 033 of Example 21.
  • This 033 is the 1 ⁇ X30 configuration 033 used in the insertion section 803 and the branch section 804 in the optical node device of the practical example 16 shown in Fig. 21.
  • 0 3 3 of Example 21 has a 0 array 1 2 0 1 as a spatial demultiplexing unit and a 1 ⁇ X 3 0 optical switch 1 2 0 3 as an optical switch. Further, the optical wiring unit 1 202 is provided.
  • the optical wiring part 1 202 may be a waveguide. ⁇ 02020/174919 32 units (: 171?2020/001366
  • It may be an optical fiber.
  • the light input to the input single-core fiber is switched by the 1 ⁇ X30 optical switch 1 2 0 3 so as to be coupled to the desired core at the desired output 1 ⁇ /10.
  • FIG. 28 shows an optical node device of Example 22.
  • the optical node device of the embodiment 22 has an input section 1301, an output section 1300, a coin inserting section 1303 and a separating section 1304.
  • the input unit 1300 1 and the output unit 1300 2 of the optical node device of Example 2 2 are the same as the input unit 1 and the output unit 2 of the optical node device of Example 1 2.
  • Input section any of the 3 (1 1 ⁇ 1) configuration ⁇ 3 described in Examples 1 to 11 may be used.
  • Each of the 3 (1 X 1X1) configurations 0 3 3 that make up the input section 1 3 0 1 have one input port connected to 1 ⁇ /1 ⁇ with 3 cores, and Has (0) output ports connected to IV! ⁇ having 3 cores, and the optical signal that has propagated through the core with input ports (core number is 3) is output arbitrarily. 1 ⁇ /1 ⁇ It can be output to the core with the same core number 8 of the port.
  • a specific configuration example of 0 33 is as described in Examples 1 to 11.
  • the 033 used in the output 1300 2 may be the same as the 033 used in the input 1300.
  • the optical node device of the second embodiment has several input/output routes of the optical node device (Fig.
  • the optical signal inserted in the optical node device can be sent to the desired core of the desired output route (output 1 ⁇ / 1), and the desired input route of the optical node device (input 1 ⁇ / 1)
  • the optical signal propagating through the desired core of 1) can be branched and received.
  • Input section 1 301 0 3
  • One output IV! ⁇ of each 3 (1 X1X1) ⁇ 33 in is connected to one 3 (1 XIV! configuration 033 in branch 1 304.
  • 0 3 (1 XIV! configurations in branch 1 304 are each connected to IV! outputs 1 ⁇ /1 ⁇ , and each output 1 ⁇ /1 ⁇ is IV! IX 30 configurations 033 of Connected to.
  • the dropped light input to the input section 1 301 is 3 (of the input section 1 301).
  • the transmitter and the receiver can access any core with any output 1 ⁇ / 10/input 1 ⁇ / 10 without changing the connection. Also, no core competition will occur.
  • a core with 1 input IV! ⁇ port with 3 cores and 1 ⁇ 1 output IV! ⁇ port with 3 cores and an input IV! ⁇ port It is possible to realize a core selection switch that outputs an optical signal that has propagated a core number of 8) to a core with an arbitrary output IV!
  • an optical signal propagating through a core with a certain input route (input 1 ⁇ / 10) can be sent to the core of the same core number with an arbitrary output route (output 1 ⁇ / 10).
  • optical signal to be inserted by the optical node device can be sent to the desired core of the desired output route (output 1 ⁇ / 10), and the desired input route of the optical node device (input 1 ⁇ / The optical signal propagating through the desired core of (10) can be branched and received.
  • a spatial demultiplexing unit, an optical switch, and an optical wiring unit are provided.
  • the spatial demultiplexing unit is an IV! ⁇ collimator array in which a plurality of 1 ⁇ /1 ⁇ collimators consisting of 1 ⁇ /1 ⁇ having three cores and a collimator lens are arranged on a straight line or a plane.
  • the optical switch is a reflection angle variable mirror array in which three reflection angle variable mirrors are arranged in a similar shape to the core arrangement in the IV! 0. ⁇ 02020/174919 35 box (: 171?2020/001366
  • the optical wiring part is a steering lens arranged between the IV! 0 collimator array and the reflection angle variable mirror array,
  • the light beam output from each core with an input of 1 ⁇ /1 ⁇ was focused on a mirror with variable reflection angle associated with that core. Then reflected to couple to the corresponding core of the desired output IV! 0
  • a core selection switch characterized in that.
  • the above 1 ⁇ / 10 is a configuration in which single-core fibers are arranged on a straight line or a plane.
  • the core selection switch according to item 1 or 2 above.
  • the IV! 0 has a configuration in which a plurality of IV! 0s are arranged on a straight line or a plane.
  • the core selection switch according to item 1 or 2 above.
  • a spatial demultiplexing unit, an optical switch, and an optical wiring unit are provided.
  • the spatial demultiplexer is a waveguide converter array including a plurality of converters that connect each core of IV! ⁇ having three cores to a single-core waveguide, and one of the plurality of converters. One is used as an input side converter and the other is used as an output side converter, and the optical switch is three 1-input multi-output optical switches,
  • the optical wiring section includes the output side converter and the three 1-input multi-output optical switches. ⁇ 02020/174919 36 ⁇ (: 171?2020/001366
  • the light output from the output port associated with each core of 1//10 is converted into the desired output-side conversion by the 1-input multi-output optical switch associated with the core. Is switched to couple to the corresponding core of IV! 0 connected to the
  • a core selection switch characterized in that.
  • a variable optical attenuator is placed at each output or each input of the 1-input multi-output optical switch.
  • a 3 x 3 optical switch was placed between the three output ports of the input side converter and the three input ports of the three 1-input multi-output optical switches.
  • An optical node device comprising an input unit, an output unit, a inserting unit, and a branching unit, wherein the core selection switch according to any one of the items 1 to 7 is provided with the input unit and the output unit. Used in each of
  • a spatial demultiplexing unit, an optical switch, and an optical wiring unit are provided.
  • the spatial demultiplexer consists of an input 3 IV! with a single core and an output 3 1 ⁇ /1 bundle with 3 cores or an output 1 ⁇ /1 ⁇ on a straight line or a plane. Is a fiber array placed in
  • the optical switch is a reflection angle variable mirror
  • the optical wiring unit is provided between the fiber array and the reflection angle variable mirror. ⁇ 02020/174919 37 ⁇ (: 171?2020/001366
  • the light beam output from the input 3 IV! is focused on the variable reflection angle mirror and then reflected so as to be coupled to a desired output 3 1 ⁇ /1 bundle or a desired output 1 ⁇ /1 ⁇ core. Be done
  • a core selection switch characterized in that.
  • a spatial demultiplexing unit, an optical switch, and an optical wiring unit are provided.
  • the spatial demultiplexer consists of an input IV! ⁇ collimator consisting of 1 ⁇ /1 ⁇ with IV! cores to which IV! , Output 1!/1 consisting of 3 cores and a collimator lens IV! ⁇ collimator unit, output 1 ⁇ /1 ⁇ collimator array arranged on a straight line or on a plane,
  • the optical switch is a mirror array consisting of IV! 1 ⁇ 1 reflection angle variable mirrors,
  • the optical wiring part is Between the steering lens arranged between the mirror array consisting of three reflection angle variable mirrors, the collimator array with the output of 1 ⁇ /1 ⁇ described above, and the mirror array consisting of the three reflection angle variable mirrors.
  • the light beam output from any input 3 IV! is reflected by the reflection angle variable mirror that constitutes the optical switch so as to be coupled to the desired core of the desired output IV!
  • a core selection switch characterized in that.
  • a core selection switch in an optical node device that constitutes a spatial channel optical network ⁇ 02020/174919 38 ⁇ (: 171?2020/001366
  • a spatial demultiplexing unit, an optical switch, and an optical wiring unit are provided.
  • the spatial multiplexer/demultiplexer is a waveguide converter array having a plurality of output side converters for connecting each core of IV! ⁇ having three cores to a single-core waveguide, and the optical switch is IV! 1 ⁇ /1 input 30 output optical switch connected to 3 inputs 3 IV!
  • the optical wiring section is a waveguide or an optical fiber arranged between the waveguide converter array and the IV! input 30 output optical switch,
  • the light input from the input 3 IV! to the IV! input 30 output optical switch is transferred to the desired core of 1// 1 connected to the desired output side converter by the IV! input 30 output optical switch. Switched to join
  • a core selection switch characterized by that.
  • An optical node device comprising an input unit, an output unit, a inserting unit, and a branching unit, wherein the core selecting switch described in any one of the items 9 to 11 is provided in the inserting unit and the branching unit. Used in each of

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Abstract

コア選択スイッチにおいて、空間多重分離部と、光スイッチと、光配線部とを備え、前記空間多重分離部は、Ｓ個のコアを有するＭＣＦとコリメータレンズからなるＭＣＦコリメータを複数個、平面上に二次元配置したＭＣＦコリメータアレイであり、前記光スイッチは、Ｓ個の反射角可変ミラーを前記ＭＣＦ内のコア配置と相似形に平面上に二次元配置した反射角可変ミラーアレイであり、前記光配線部は、前記ＭＣＦコリメータアレイと前記反射角可変ミラーアレイとの間に配置されたステアリングレンズであり、前記ＭＣＦコリメータアレイにおける複数のＭＣＦのうち、入力ＭＣＦの各コアから出力された光ビームは、当該コアに対応付けられた反射角可変ミラーに集光した後、所望の出力ＭＣＦの対応するコアに結合するように反射される。

Description

明 細 書
発明の名称 ： コア選択スイッチ、 及び光ノード装置
技術分野
[0001] 本発明は、 光信号の空間情報に応じて経路を制御する空間多重光ネッ トワ —クを構成する光ノード装置を実現するための技術に関連するものである。 背景技術
[0002] —般に伝送路は、 伝送帯域と信号対雑音比のいずれか、 あるいは両方を増 加させることで、 その伝送容量を増加させることが可能である。 現在、 長距 離光ファイバネッ トワークで広く用いられている光ファイバは、 1本の光フ ァイバ中に 1本の単ーモードコアが形成されている。 これを単ーモードファ イバ (SMF : Single Mode Fiber) と呼び、 その断面を図 1 (a) に示す。 SMFを伝送路に用いた場合、 信号対雑音比を増加するために送信光パワー を一定以上増加させると、 光ファイバのコア中の非線形光学効果による波形 歪が顕著となる。 このため、 送信光パワーには上限があり、 従って、 1本の SM Fの容量には物理的な限界があり、 長距離伝送用途では、 総容量 1 00T b / s程度が上限だと考えられている。
[0003] 一方、 最新の長距離光ファイバ通信システムの総容量は、 すでに〜 20 T b/sに達し、 インターネッ トトラフィックの年率 20%〜 40 %の増加傾 向を勘案すると、 現状の単ーモードファイバに変わる新しい光ファイバ技術 が必要との共通認識が釀成されている (非特許文献 1 ) 。
[0004] 新しい光ファイバとして、 複数の SMFを束ねて用いる光ファイバ束 (S M F— B : SMF Bundle) 、 一本の光ファイバにコア間結合のない (実用上、 無視できる程度にコア間結合が小さい) 複数の単ーモードコアを配置した非 結合マルチコアファイバ (UC— MC F : Uncoup led Multi Core Fiber) ( 図 1の (b) ) 、 一本のコアで数個の伝搬モードを伝搬可能とするフユーモ —ドファイバ (F M F : Few Mode Fiber) (図 1の (c) ) 、 複数の近接配 置した単ーモードコアにより複数のスーパーモードを伝搬可能とする結合コ アファイバ （CC F : Coup led Core Fiber） （図 1の （d） ） 、 及びそれら を組み合わせた構造 （図 1の （e） 、 （f ） ） が提案されている。
[0005] これらの光ファイバは、 光ファイバ束内ならびに光ファイバ内に複数の空 間伝搬モード （SMF-Bならびに MC Fでは複数の単ーモードコア， FM では， マルチモードコア内の複数の伝搬モード） を空間軸方向に多重する ことから、 空間分割多重 （S DM : Spatial Division Multiplexing） ファイ パと総称される。 S DMファイバでは、 単一の空間伝搬モード内に波長分割 多重 （WDM : Wavelength Division Multiplexing） された波長の数と空間 伝搬モード数の積で表される数の光チャネルを伝送することができる。 S D Mファイバは伝搬する空間モード間の結合の有無により、 非結合タイプと結 合タイプの 2つに分類される。 伝搬モード間に結合があると、 伝搬モードは 異なるが同 _波長である光チャネル間にクロストークが発生するが、 この場 合、 混合した複数の同一波長光チャネルは、 M 丨 MO （Multiple-Input Mult iple-Output） 処理により分離される。 SMF— Bならびに UC— MC Fは非 結合型、 FMFならびに CC— MC Fは、 結合型に分類される。
[0006] このような S DMファイバからなる将来の光ネッ トワークにおいて用いる 光ノード装置として、 光ノード装置に接続された光リンクを空間多重かつ波 長多重されて伝搬した複数の光チャネルを一旦分離し、 最終目的地に応じて 経路振り分けして適切な光リンクに多重化する、 波長軸と空間軸における多 重 ·分離 ·経路振り分け機能を有する光ノード装置が多数提案されている （ 非特許文献 2） 。
[0007] 一方、 ルータ等のインターフェース速度は年率 40%前後の高い伸びを維 持しており、 最新の商用ルータブレードの丨 F速度は 1. 2 T b/s （1 0 0 G b/s X 1 2） に達している。 従って、 超高速クライアントインターフ ェースを光ネッ トワークに収容するための光インターフェースも年率 40% で大容量化する必要がある。 201 0年における光インターフェース速度 1 00 G b/sからの外揷に基づくと、 光伝送システムに必要なインターフェ —ス速度は、 2024年には 1 0 T b/sを超えると予想されている （非特 許文献 3） 。
[0008] 同時に、 光伝送システムのシステム容量も年率 40%で増加する必要があ るので、 2024年には光伝送システムのシステム容量は 1 P b/sが必要 になると予想される。 これは現行の単ーモード光ファイバ容量の物理限界 （ 〜 1 O OT b/s） を大幅に超えることから、 隣接光ノード間は大量の空間 レーンが必要となる。 各種 S DMファイバの実現に必要な技術の難易度と経 済性の観点から、 当初は従来の SM Fの束あるいは非結合 MC Fが使用され 、 その後、 コアのマルチモード化が進むと考えられる。
[0009] ところで、 長距離伝送が可能な D P-Q P S K変調方式の 1 0 T b / s光 信号は少なくとも 3. 2 T H zの光スペクトルを専有するので、 これは， 例 えば Cバンドの全帯域幅 （4. 4THz） に光チャネルを 1チャネルしか収容 できないことを意味している。 もちろん、 伝送距離の大幅な短縮と引き換え に周波数利用効率に優れた高次変調方式を採用することも可能であるが、 年 率 40%で増加するインターフェース速度を勘案すると、 それにより得られ る猶予は高々数年である。 従って、 2024年以降の近い将来には、 非特許 文献 2で記述されている波長軸と空間軸における多重 ·分離 ·経路振り分け 機能を有する光ノード装置ではなく、 空間軸だけで経路振り分けを行う光ノ -ド装置が経済的、 技術的な合理性を獲得すると考えられる。
先行技術文献
非特許文献
[0010] 非特許文献 1 : P. 丄 Winzer, "Scaling optical fiber networks: chaUenge s and solutions,” OPTICS & PHOTONICS NEWS, March 2015, pp. 28-35. 非特許文献 2 : D. M. Marom and M. B Lau, ” Switching solutions for WDM- S DM optical networks,” IEEE Commun. Mag. , vol. 53, no. 2, pp. 60-68, 2 015.
非特許文献 3 : P. J Winzer and D. T Nei Ison, ” From scaling disparities to integrated para L Le Li sm: A decathlon for a decade,” J. of Lightwave Techno L. , vol. 35, no. 5, pp. 1099-1115, 2017. 非特許文献 4 : A. A. M. Saleh and J. M. Simmons, ” Arch i tectura L princip Les of optical regional and metropo L i tan access networks,” J. of Ugh twave Techno L. , vol. 17, no. 12, pp. 2431-2448, 1999.
非特許文献 5 : M· Jinno, ” Spatial channel network (SCN) archi tecture em ploying growab Le and reUable spatial channel cross-connects toward m assive SDM era,” in Photonics in Switching and Computing (PSC) 2018, paper Fr3B.5, 2018.
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0011] 図 2は、 従来技術に基づくファイバクロスコネクトアーキテクチヤであり
(非特許文献 4) 、 光スイッチ故障に備えて、 超多ポートマトリックススイ ッチが 2台、 冗長構成で配置されている。 本構成は、 接続自由度が高いとい う利点がある一方で、 システムの最終局面で必要と想定される最大サイズの マトリクススイッチ 2台が、 システム導入当初から必要になる (初期設備投 資が大きい) という欠点がある。 また、 光スイッチ故障とリンク故障とにそ れぞれ対応する別々の故障救済機構を備える必要があり、 装置コストの増大 と故障点標定に必要な時間の増大を伴う。 マトリクススイッチの必要サイズ は
[0012] [数 1]
Figure imgf000006_0001
で与えられる。 ここで、 3 はリンクあたりの最大空間レーン数、 ¢1は入力 した 3〇 IIのうち、 そのノードで終端される割合、 [0013] [数 2]
H
は天井関数である。 マトリクススイッチに加えて、
Figure imgf000007_0001
IV!レイヤにおける波 長グルーミングのために、
[0014] [数 3]
『 1
個の従来型 WXCが必要である。 ここで gは終端された SC hのうち、 WX Cに接続される割合である。 例えば、 Smax=64、 D = 4、 d = 1 /4、 g = 1 /2の場合、 2台の 320X320超多ポートマトリクススイッチが必 要となってしまう。
[0015] この問題を回避するために、 図 3に示すようなコア選択スイッチに基づく 光ノード装置が提案されている （非特許文献 5） 。 図 3に示すように、 当該 光ノード装置は、 入力部 1、 出力部 2、 揷入部 3、 分岐部 4を有し、 図示の とおりに M C Fにより各構成部分間が接続されている。
[0016] 入力部 1 を構成している各コア選択スイッチ （CSS : Core Selective Sw itch） は、 S個のコアを有する 1本の入力 MC Fポートと S個のコアを有す る N本の出力 MC Fポートをもち、 入力 MC Fポートのあるコア （コア番号 \¥02020/174919 6 卩（：171?2020/001366
を 3とする） を伝搬してきた光信号を、 任意の出力 1\/1〇 ポートの同ーコア 番号 3をもつコアに出力する機能が想定されている。 以降では、 このような 機能を有するコア選択スイッチを 3 （1 1\1） 構成のコア選択スイッチと称 する。
［0017］ このコア選択スイッチを構成要素とする光ノード装置は、 その光ノード装 置の入出力方路数口 （図 3では、 3） と等しい数のコア選択スイッチを入力 側 （入力部 1） と出力側 （出力部 2） にそれぞれ配置することで、 ある入力 方路 （入力 1\/1〇 ） のあるコアを伝搬してきた光信号を任意の出力方路 （出 力 1\/1〇 ） の同ーコア番号のコアに送出することができる。 また、 その光ノ —ド装置で挿入される光信号を所望の出力方路 （出力 1\/1〇 ） の所望のコア に送出でき、 その光ノード装置の所望の入力方路 （入力 1\/1〇 ） の所望のコ アを伝搬してきた光信号を分岐して受信することができる。
［0018］ 本アーキテクチャはリンク毎のモジュラリティを有し、 現用空間光チャネ ルと予備空間光チャネルを異なる出カコア選択スイッチに接続するとともに 、 異なる経路に割り当てることで、 光スイッチ故障とリンク故障をいずれも 空間光チャネル端切り替えの機構で救済できるという優れた機能をもつ。 た だし、 これまでコア選択スイッチに基づく光ノードの概念が提案されている のみで、 コア選択スイッチの具体的な実現方法は未開発であった。
［0019］ また、 非特許文献 5に記載の光ノード装置の分岐揷入部 （分岐部 4、 挿入 部 3） は、 図 3 （1〇） に示すように、 3個のコアを有する 1\/1〇 のコアを 3 本の単ーコアファイバのコアに接続するファンイン · ファンアウト （ I 〇） 部品により構成されるが、 この構成では、 揷入用 丨 〇のどの単ーコ アファイバに送信機 （丁 ） を接続するかによって、 当該送信機の出力光信 号が送出される出力 1\/1〇 （光信号の出力方路） と使用されるコアが固定さ れてしまう。 同様に分岐用 丨 〇のどの単ーコアファイバに受信機 （［¾父 ） を接続するかによって、 当該受信機の入力光信号が伝搬してきた入力 !\/!〇 （光信号の入力方路） と使用されるコアが固定されてしまう。 このため、 接続を変更するには、 物理的に送受信機の接続ポートを差し替える必要が生 \¥02020/174919 7 卩（：171?2020/001366
じ、 接続自由度が低いという課題があった。
[0020] 一般には、 光ノード装置に接続する送信機は、 遠隔操作により、 任意の出 力 1\/1〇 （出力方路） の任意のコアに接続でき、 受信機は任意の入力 1\/1〇 （入力方路） の任意のコアに接続できることが理想である。 できるだけ接続 自由度の高い分岐揷入部を有する光ノード装置とこれを可能にするコア選択 スイッチの実現が望まれるが、 これまでそのような光ノード装置ならびにコ ア選択スイッチの具体的な実現方法は存在しなかった。
[0021 ] 本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、 空間チャネル光ネッ トワ —クを構成する光ノード装置におけるコア選択スイッチを実現するための技 術を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0022] 開示の技術によれば、 空間チャネル光ネッ トワークを構成する光ノード装 置におけるコア選択スイッチであって、
空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部とを備え、
前記空間多重分離部は、 3個のコアを有する 1\/1〇 とコリメータレンズか らなる 1\/1〇 コリメータを複数個、 平面上に二次元配置した 1\/1〇 コリメー タアレイであり、
前記光スイッチは、 3個の反射角可変ミラーを前記 IV! 0 内のコア配置と 相似形に平面上に二次元配置した反射角可変ミラーアレイであり、
前記光配線部は、 前記 IV! 0 コリメータアレイと前記反射角可変ミラーア レイとの間に配置されたステアリングレンズであり、
前記 1\/1〇 コリメータアレイにおける複数の IV!〇 のうち、 入力 1\/1〇 の 各コアから出力された光ビームは、 当該コアに対応付けられた反射角可変ミ ラーに集光した後、 所望の出力 IV! 0 の対応するコアに結合するように反射 される
ことを特徴とするコア選択スイッチが提供される。
発明の効果
[0023] 開示の技術によれば、 空間チャネル光ネッ トワークを構成する光ノード装 \¥02020/174919 8 卩（：171?2020/001366
置におけるコア選択スイッチを実現するための技術が提供される。
図面の簡単な説明
［0024］ ［図 1］光ファイバの例を示す図である。
［図 2］従来の光マトリクススイッチに基づく光ノード装置の構成例を示す図で ある。
［図 3］コア選択スイッチに基づく光ノード装置の構成例を示す図である。
［図 4］実施例 1のコア選択スイッチを示す図である。
［図 5］実施例 2のコア選択スイッチを示す図である。
［図 6］実施例 3のコア選択スイッチを示す図である。
［図 7］実施例 3のコア選択スイッチを示す図である。
［図 8］実施例 4のコア選択スイッチを示す図である。
［図 9］偏波変換素子の例を示す図である。
［図 10］実施例 5のコア選択スイッチを示す図である。
［図 1 1］実施例 6のコア選択スイッチを示す図である。
［図 12］ファイバコリメータの例を示す図である。
［図 13］実施例 9のコア選択スイッチを示す図である。
［図 14］実施例 1 0のコア選択スイッチを示す図である。
［図 15］実施例 1 1のコア選択スイッチを示す図である。
［図 16］実施例 1 3の光ノード装置を示す図である。
［図 17］実施例 1 3のコア選択スイッチを示す図である。
［図 18］実施例 1 4のコア選択スイッチを示す図である。
［図 19］実施例 1 5の光ノード装置を示す図である。
［図 20］実施例 1 5のコア選択スイッチを示す図である。
［図 21］実施例 1 6の光ノード装置を示す図である。
［図 22］実施例 1 6のコア選択スイッチを示す図である。
［図 23］実施例 1 7のコア選択スイッチを示す図である。
［図 24］実施例 1 8のコア選択スイッチを示す図である。
［図 25］実施例 1 9のコア選択スイッチを示す図である。 \¥02020/174919 9 卩（：171?2020/001366
［図 26］実施例 2 0のコア選択スイッチを示す図である。
［図 27］実施例 2 1のコア選択スイッチを示す図である。
［図 28］実施例 2 2の光ノード装置を示す図である。
発明を実施するための形態
［0025］ 以下、 図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 なお、 以下で説明 する実施の形態は一例に過ぎず、 本発明が適用される実施の形態は、 以下の 実施の形態に限られるわけではない。
［0026］ なお、 以下の説明では、 入力 1\/1〇 、 出力 1\/1〇 など、 「入力」 、 「出力 」 を用いて説明を行っているが、 これは便宜上、 入力部と出力部のうちのど ちらか、 あるいは揷入部と分岐部のうちのどちらかを仮定し、 それに用いら れる場合の光の進行方向を想定して 「入力」 、 「出力」 を用いたものである 。 例えば、 入力部あるいは揷入部を仮定した説明を行ったコア選択スイッチ は、 その物として、 そのまま、 出力部あるいは分岐部にも適用できる。 ［0027］ また、 以下の説明では、 入力 IV!〇 、 出力 IV!〇 など、 伝送路の光ファイ バに接続される光ファイバの部分をコア選択スイッチの構成要素であるとし て説明しているが、 入力 IV!〇 、 出力 IV!〇 などを含まない部分をコア選択 スイッチと称してもよい。
［0028］ また、 以下の実施例 1〜 2 2で説明する様々な技術事項は、 矛盾が生じな い限り、 任意に組み合わせて実施することとしてよい。
［0029］ また、 以下で用いる 3、 0、 IV!、 1\1はそれぞれ、 0以上の整数である。 な お、 1\/1〇 の各コアは単ーモードのみを伝搬可能な単ーモードコアであって も、 複数モードを同時に伝搬可能なマルチモードコアであっても、 いずれで もよい。 また、 1\/1〇 は複数の単ーコアファイバまたは複数の 1\/1〇 を束ね た光ファイバ束であってもよい。
［0030］ （コア選択スイッチの概要）
以下、 例えば図 3に示すような、 空間チャネル光ネッ トワークを構成する 光ノード装置において、 伝送側である入力部 1及び出力部 2を構成するコア 選択スイッチについて説明する。 ここでは概要を説明し、 その後に、 具体的 \¥02020/174919 10 卩（：171?2020/001366
な構成を実施例を用いて説明する。
[0031 ] 当該コア選択スイッチは、 空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部と を備える。 空間多重分離部は、 3個のコアを有する 1\/1〇 とコリメータレン ズからなる 1\/1〇 コリメータを複数個、 直線上あるいは平面上に配置した IV!
〇 コリメータアレイである。
[0032] 光スイッチは、 3個の反射角可変ミラーを IV! 0 内のコア配置と相似形に 配置した反射角可変ミラーアレイである。
[0033] 光配線部は， 1\/1〇 コリメータアレイと反射角可変ミラーアレイの間に配 置されたステアリングレンズである。 このステアリングレンズにより、 入力 1\/1〇 の各コアから出力された光ビームは当該コアに対応付けられた反射角 可変ミラーに集光した後、 所望の出力 IV! 0 の対応するコアに結合するよう に反射される。 以下、 コア選択スイッチの実施例を説明する。 以下、 コア選 択スイッチを〇 3 3と呼ぶ。
[0034] （実施例 1）
図 4に、 実施例 1 における〇 3 3を示す。 実施例 1の〇 3 3は、 3コア （
1入力 2出力） 〇 3 3であり、 1次元配置〇 3 3の例である。 この実施例に おいては、 = 3、 N=2であるので、 （1 1\〇 構成〇 3 3の表記法に従って 、 3 （1 X 2） 構成〇 3 3と表記する。
[0035] 実施例 1 における
Figure imgf000012_0001
3では、 空間多重分離部として、 入力 1\/1〇 、 出力 1\/1〇 1、 2、 コリメータレンズ 1 0 1〜 1 0 3が備えらえ、 合計 + 1個 （= 3個） のコリメータレンズ 1 0 1〜 1 0 3がコリメータレンズアレイを 構成している。 各コリメータレンズは、 焦点距離干 1の凸レンズである。 コ リメータレンズ 1 0 1は、 出力 1\/1〇 1 と対向する位置にあり、 コリメータ レンズ 1 0 2は、 入力 IV!〇 と対向する位置にあり、 コリメータレンズ 1 0 3は、 出力 1\/1〇 2と対向する位置にある。
[0036] 図示のとおり、 各 1\/1〇 は 3コア （〇！、 〇〇、 〇2） を有し、 各コアは単一 モードコアである。 3コアは図の上下方向の直線上に配置され、 3つの 1\/1〇 及びコリメータレンズも、 上下方向に直線上に配置されている。 \¥02020/174919 11 卩（：171?2020/001366
[0037] 図 4に示すように、 光配線部としてステアリングレンズ 1 04が備えられ ている。 ステアリングレンズ 1 04は、 焦点距離干 2の凸レンズである。 また 、 光スイッチとして、 コア数 3に対応した 3つの 1\/1巳1\/13ミラー （1^!、 1\/1〇 、 1\/12） が、 図の上下方向の直線上に、 倍率チ 2/チ！のコア配置と相似形に備 えられている。 図の 1\/1巳1\/13ミラーの側から 1\/1〇 側を見た場合、 3つの IV! 〇 及びそれらのコア、 コリメータレンズ 1 01、 1 02、 1 03、 3つの 1\/1巳1\/13ミラー （IV! 1% IV!〇、 1\/12） は、 直線上に並んで見える。
[0038] 各 1\/1巳1\/13ミラーは、 上下方向に光の反射角が可変である IV!巳 1\/131軸回 転ミラーである。 また、 1\/1巳1\/13ミラー 1^】、 1\/1〇、 1\/12はそれぞれ、 各 1\/1〇 のコア〇2、 〇〇、 〇 1に対応付けられている。
[0039] 実施例 1の〇 33では、 コリメータレンズに焦点距離干 1の凸レンズ、 ステ アリングレンズに焦点距離干 2の凸レンズを使用することで 4干系の光学配置 になっている。
[0040] 実施例 1の〇 33において、 入力 IV!〇 のコア〇1から出力された光ビーム は、 コリメータレンズ 1 02、 ステアリングレンズ 1 04を経由して IV!巳 IV!
3ミラー 1\/12に集光し、 反射される。 1\/1巳1\/13ミラー 1\/12から反射された光ビ —ムは、 ミラー角度に応じて、 出力 1\/1〇 1又は出力 1\/1〇 2のコア〇 1に結 合するように入射する。 入力 1\/1〇 のコア〇〇から出力された光ビームは、 コ リメータレンズアレイ 1 02、 ステアリングレンズ 1 04を経由して IV!巳 IV!
3ミラー IV!。に集光し、 反射される。 1\/1巳1\/13ミラー IV!。から反射された光ビ —ムは、 ミラー角度に応じて、 出力 1\/1〇 1又は出力 1\/1〇 2のコア〇。に結 合するように入射する。 入力 1\/1〇 のコア〇2から出力された光ビームは、 コ リメータレンズアレイ 1 02、 ステアリングレンズ 1 04を経由して IV!巳 IV!
3ミラー IV! 1に集光し、 反射される。 1\/1巳1\/13ミラ_1\/11から反射された光ビ —ムは、 ミラー角度に応じて、 出力 1\/1〇 1又は出力 1\/1〇 2のコア〇2に結 合するように入射する。
[0041] （実施例 2）
図 5に、 実施例 2の 033を示す。 実施例 2の 033は、 実施例 \¥02020/174919 12 卩（：171?2020/001366
3と同様に、 3コア （1入力 2出力） 〇 33であり、 1次元配置〇 33の例 である。 ただし、 実施例 2の〇 33は、 実施例 1 におけるコリメータレンズ 1 01〜 1 03に代えて、 実効焦点距離干 1の 0. 25ピッチ
Figure imgf000014_0001
（◦ 「 3 6 一 1 n d e x） レンズ 1 1 1〜 1 1 3 （アレイを構成） を使用した ものである。 〇. 25ピッチ
Figure imgf000014_0002
1 1〜 1 1 3以外の構成につ いては、 実施例 1 と実施例 2とで同じである。 0. 25ピッチ〇[¾ 丨 1\1レン ズをコリメータレンズの一種と考えて、 〇. 25ピッチ◦
Figure imgf000014_0003
丨 1\1レンズをコ リメータレンズと称してもよい。
[0042]
Figure imgf000014_0004
屈折率分布型レンズであり、 図 5に示すとおり、 入出 射面が平面でありながら、 ガラス内の屈折率を連続的に変えることで、 レン ズとしての集光機能を有している。
Figure imgf000014_0005
に接続されている。
[0043] 光ビームの入出射は実施例 1 と同様である。 例えば、 入力 1\/1〇 のコア〇！ から出力された光ビームは、
Figure imgf000014_0006
丨 1\1レンズ 1 1 2、 ステアリングレンズ 1 04を経由して 1\/1巳1\/13ミラー 1\/12に集光し、 反射される。 1\/1巳1\/13ミラー IV! 2から反射された光ビームは、 ミラー角度に応じて、 出力 1\/1〇 1又は出力 IV! 〇 2のコア〇 1に結合するように入射する。 入力 IV!〇 のコア〇。から出力 された光ビーム、 入力 1\/1〇 のコア〇2から出力された光ビームについても、 実施例 1 と同様である。
[0044] （実施例 3）
次に、 図 6〜図 7を参照して実施例 3の 033を説明する。 実施例 3の〇 33は、 IV!〇 とコリメータレンズ （実効焦点距離 の 0. 25ピッチ
Figure imgf000014_0007
I 1\1レンズアレイ） からなる N+ 1個 （=7個） の 1\/1〇 コリメータを平面 上に二次元配置したものであり、 5コア （1入力 6出力） 〇 33の例であり 、 5 （1 X6） 構成
Figure imgf000014_0008
と表記される。 「平面上」 であるとは、 ステアリ ングレンズ 1 04の中心の光軸に垂直なある平面上に、 1\/1〇 の端面及び 0 . 25ピッチ〇[¾ 丨 1\!レンズアレイの端面が配置されていることである。 な お、 実施例 3では、 空間多重分離部において、 実施例 2と同様の〇. 25ピ \¥02020/174919 13 卩（：171?2020/001366
Figure imgf000015_0001
これは例であり、 実施例 1 と 同様のコリメータレンズアレイを使用してもよい。
［0045］ 図 6 （図 7） に示すとおり、 それぞれが IV! 0 に接続された 7つの実効焦
Figure imgf000015_0002
〇 に接続） を中心に配置し、 その周りに、 六角形を構成するように、 6つ の〇. 25ピッチ〇［¾ 丨 1\1レンズ （ 1〜1=6の 1\/1〇 に接続） が配置されて いる。 各 1\/1〇 は、 〇〇〜〇5の 5つのコアを有する。
［0046］ 図 6 （図 7） に示すように、 光配線部として焦点距離干 2の凸レンズである ステアリングレンズ 1 04が備えられる。 また、 光スイッチとして、 コア数 3と同数の 5つの 1\/1巳1\/13ミラー （1^］、 1\/12、 1\/13、 1\/14、 1\/1〇） が、 平面上 （ 1\/1〇 の端面が配置される平面と平行な平面上） に、 倍率 1^/·^のコア配 置と相似形に備えられている。 各 1\/1巳1\/13ミラーは、 上下 ·左右方向に光の 反射角が可変である IV!巳 1\/132軸回転ミラーである。 また、 1\/1巳1\/13ミラー 1^］、 1\/12、 1\/13、 1\/14、 1\/1〇はそれぞれ、 各 1\/1〇 のコア〇3、 〇2、 01% 04 、 〇〇に対応付けられている。
［0047］ 7つの IV!〇 のうちどれが入力 IV!〇 であってもよいが、 ここでは一例と して中央の IV!〇 を入力 1\/1〇 とし、 その周囲の 6つの IV!〇 を出力 IV!〇 としている。
［0048］ 図 6、 図 7に示すように、 例えば、 入力 1\/1〇 のコア〇。から出力された光 ビームは、 〇. 25ピッチ
Figure imgf000015_0003
ステアリングレンズ 1 04を経 由して 1\/1巳1\/13ミラ _1\/1。に集光し、 反射される。 1\/1巳1\/13ミラ _1\/1。から反 射された光ビームは、 ここでは、 1の出力 1\/1〇 のコア〇。に結合するよう に入射する。 また、 例えば、 入力 1\/1〇 のコア〇3から出力された光ビームは 、 〇. 25ピッチ
Figure imgf000015_0004
ステアリングレンズ 1 04を経由して IV! 巳1\/13ミラー 1\/11に集光し、 反射される。 1\/1巳1\/13ミラ_1\/11から反射された 光ビームは、 ここでは、 2の出力 1\/1〇 のコア〇3に結合するように入射す る。 [0049] （実施例 4）
図 8に、 実施例 4の CSSを示す。 実施例 4の CSS 、 実施例 1 におい て、 MEMSミラーに代えて LC〇S （ l i q u i d c r y s t a l 〇 n s i I i c o n） 空間変調器を使用し、 コリメータレンズアレイ （コリ メータレンズ 1 01 ~ 1 03） とステアリングレンズ 1 04間に偏波ダイバ —シティ光学系 （具体的には偏波変換素子 1 05） を配置したものである。 LC〇 S空間変調器が偏波依存デバイスであることから偏波ダイパーシティ 光学系を配置している。 なお、 図 8では例として実施例 1の CS Sに LCO S空間変調器、 偏波ダイパーシティ光学系を導入した例を示しているが、 他 の全ての空間光学系の実施例における C S Sに L C〇 S空間変調器、 偏波ダ イバーシティ光学系を導入した構成を採用することができる。
[0050] 図 8に示すように、 実施例 4の CSSで用いられる L COS空間変調器 1
06は、 M】 ~M 3の 3つの領域に分割された領域分割 L C〇 S空間変調器で ある。 また、 図 9に示すように、 偏波変換素子 1 05は、 P BS （P o l a r i z a t i o n B e am S p l i t t e r） 、 プリズム、 半波長板に より構成される。 なお、 図 9の構成は偏波変換素子構成の一例であり、 同様 の機能が得られるのであれば、 別の構成でもよい。
[0051] 実施例 4の CS Sにおいて、 入力 MC Fのコア Ciから出力された光ビーム は、 コリメータレンズ 1 02、 ステアリングレンズ 1 04を経由して LC〇 S空間変調器の領域 M 2に集光し、 反射される。 L COS空間変調器の領域 M 2から反射された光ビームは、 所望の出力 MC F （出力 MC F 1又は出力 MC F 2） のコア C 1に結合するように入射する。 入力 MC Fのコア C0から出力 された光ビームならびに入力 MC Fのコア C2から出力された光ビームに関し ても同様である。
[0052] （実施例 5）
図 1 〇に、 実施例 5の CSSを示す。 実施例 5の CSS 、 実施例 3 （二 次元配置した 5コア （1入力 6出力） CS S） において、 ME MSミラーに 代えて LC0S空間変調器を使用し、 0. 25ピッチ G R 丨 Nレンズアレイ \¥02020/174919 15 卩（：171?2020/001366
とステアリングレンズ 1 0 4間に偏波ダイパーシティ光学系 （具体的には偏 波変換素子 1 0 5） を配置したものである。 図 1 0に示すように、 ！_〇〇3 空間変調器 1 0 7は、 5つのコア〇 〇2、 〇3、 〇4、 〇。に対応した 5つの 領域 （1\/13、 1\/1 2、 1\/14、 1\/1〇） に分割されていて、 それぞれ、 実施例 3に おける 1\/1巳1\/1 3ミラーと同様の役割を果たす。
[0053] （実施例 6）
図 1 1 に、 実施例 6の 0 3 3を示す。 実施例 6の 0 3 3は、 実施例 1の〇 3 3において、 ステアリングレンズ 1 0 4と 1\/1巳1\/1 3ミラーアレイとの間 （
IV!巳 1\/1 3ミラーアレイの直前） に、 出カパワー調整機構である可変光減衰器 アレイ 1 0 8を備えたものである。 本実施例での可変光減衰器は、 液晶べ一 スのものであり、 偏波依存性があるので、 偏波変換素子 1 0 5を備えている
[0054] 図 1 1 に示すとおり、 可変光減衰器アレイ 1 0 8は、 各 1\/1巳1\/1 3ミラーに 対応する領域を有する。 IV!巳 1\/1 3ミラーから反射された光ビームは、 対応す る可変光減衰器の領域を通過することで、 強度が調整 （減衰） される。 これ により、 出力 1\/1〇 に結合する複数の光ビームの強度を調整することができ る。 なお、 光の強度を測定するモニタ機構を、 例えば、 コリメータレンズア レイと偏波変換素子 1 〇 5との間、 あるいは、 1\/1〇 とコリメータレンズア レイとの間に備えてもよい。
[0055] 可変光減衰器を備える構成は、 他の実施例で説明する全ての 0 3 3におい て適用することが可能である。
[0056] （実施例 7、 実施例 8）
実施例 1〜 6のコア選択スイツチの入力 1\/1〇 及び出力 1\/1〇 として使用 する 1\/1〇 に関して、 これまで、 図 1 2 （a） （実施例 1のファイバコリメ —夕） に示すような通常の 1\/1〇 を用いる例 （3 = 5） を説明した。 なお、 先に説明したように 1\/1〇 の各コアは、 単ーモードコアであってもマルチモ —ドコアであっても、 どちらでもよい。
[0057] これに代えて、 実施例 7では、 図 1 2 （匕） に示すように、 複数の単ーコ \¥02020/174919 16 卩（：171?2020/001366
アファイバを平面上に配置したもの （単ーコアファイバ束 （3 IV! バンドル ） ） を使用する。 この場合、 コア数 3は 7であり、 これに対応した 7個の反 射角可変ミラーが倍率チ 2 /チ！のコア配置と相似形に備えられる。 図 1 2 （ 匕） では、 空間多重分離部として、 コリメータレンズを使用する例を示して いるが、 〇. 2 5ピッチ
Figure imgf000018_0001
バ束を使用できる。 また、 複数の単 _コアファイバを直線上に配置した単 _ コアファイババンドルを使用することとしてもよい。 なお、 単ーコアファイ バ束に用いる単ーコアファイバは、 3 1\/1 であっても、 1\/1 であっても、 どちらでもよい。
[0058] また、 実施例 8では、 図 1 2 （〇） に示すように、 実施例 1〜 6で使用し た 1\/1〇 に代えて、 複数の 1\/1〇 を平面上に配置したもの （1\/1〇 束 （1\/1〇 バンドル） ） を使用する。 この場合、 コア数 3は 3 5であり、 これに対応
Figure imgf000018_0002
コア配置と相似形に備えら れる。 図 1 2 （〇） では、 空間多重分離部として、 コリメータレンズを使用 する例を示しているが、 〇. 2 5ピッチ
Figure imgf000018_0003
1\/1〇 バンドルを使用できる。 また、 複数の IV! 0 を直線上に配置した IV!〇 バンドルを使用することとしてもよい。 なお、 1\/1〇 束に用いる 1\/1〇 は ， 単ーモード1\/1〇 であっても、 マルチモード1\/1〇 であっても、 どちらで もよい。
[0059] なお、 単ーコアファイババンドルあるいは 1\/1〇 バンドルは、 他の全ての 実施例における〇 3 3に適用可能である。
[0060] （実施例 9）
図 1 3に、 実施例 9の 3 （1 1\1） 構成 0 3 3を示す。 実施例 9の 0 3 3 は、 空間多重分離部として、 3個のコアを有する 1\/1〇 を 3本の単ーコアフ ァイバに接続する 丨 〇 2 0 1 — 1〜 3を有し、 光スイッチとして、 3個 の 1入力 1\1出力光スイッチを有する 1 1\!光スイッチアレイ 2 0 3を備える 。 また、 光配線部 2 0 2を備える。 光配線部 2 0 2は、 導波路であってもよ いし、 光ファイバであってもよい。 \¥02020/174919 17 卩（：171?2020/001366
[0061 ] 丨 〇アレイ 2 0 1 を構成する 丨 0のうち、 —つを入力側 丨 〇 として用い、 残りを出力側 丨 〇として用いる。
[0062] 図 1 3に示す例では、 3 = 4、 N = 3であり、 4
Figure imgf000019_0001
ある。 入力側 丨 〇と4つの 1 X 3光スイッチとが、 4つの単ーコア導波 路により接続されている。 なお、 単ーコア導波路に代えて光ファイバを用い てもよい。
[0063] 光配線部 2 0 2の単ーコア導波路により、 各 1 3光スイッチが有する 3 つの出カポートのそれぞれは、 対応する出力側 丨 〇の 4つの入カポート のうち、 1 X 3光スイッチに対応する入カポートに接続される。
[0064] 入力側 I 〇において、 1\/1〇 の各コアに対応付けられた出力導波路に 出力された光信号は、 当該コアに対応付けられた 1 X 3光スイッチにより、 所望の出力側 I 〇に接続された 1\/1〇 の対応するコアに結合するように スイッチされる。
[0065] 図示するように、 丨 〇の単ーコア側のポートの番号を上から 1、 2、
3、 4と付けたとすると、 例えば、 入力側 丨 〇の 2番のポートから出力 された光は、 1 3光スイッチ 2 0 3— 2に入力される。 仮に、 所望の方路 が、 出力側 丨 〇2 0 1 —3であるとすると、 1 3光スイッチ 2 0 3— 2に入力された光は、 1 X 3光スイッチ 2 0 3 _ 2の 3つの出カポ _卜のう ち、 一番下の出カポートから出力され、 出力側 丨 〇 2 0 1 - 3の 2番の ポートに入力され、 出力 1\/1〇 における対応するコアに結合される。
[0066] （実施例 1 0）
図 1 4に、 実施例 1 0の 0 3 3を示す。 実施例 1 0の 0 3 3は、 実施例 9 の〇 3 3において、 入力側 丨 〇と 1 X 1\1光スイッチアレイ 2 0 3との間 （ 1 X 1\1光スイッチアレイ 2 0 3の直前） に、 出カパワー調整機構である可 変光減衰器 （ 〇八） アレイ 2 0 4を備えたものである。 可変光減衰器アレ イ 2 0 4を構成する各可変光減衰器は各光スイッチの直前に備えられる。
[0067] 入力側 I 〇から出力された光は、 可変光減衰器によりその強度が調整 （減衰） される。 これにより、 出力 IV! 0 に結合する複数の光の強度を調整 \¥02020/174919 18 卩（：171?2020/001366
することができる。 なお、 光の強度を測定するモニタ機構を備えてもよい。
[0068] （実施例 1 1）
図 1 5に、 実施例 1 1の 0 3 3を示す。 実施例 1 1の 0 3 3は、 実施例 9 の〇 3 3において、 1 X 1\!光スイッチアレイ 2 0 3と入力側 丨 〇との間 （ 1 X 1\1光スイッチアレイ 2 0 3の直前） に、 3 X 3 （3は 1\/1〇 のコア数 でり、 この場合 4） の光スイッチ 2 0 6を備え、 更に、 1 X 1X1光スイッチア レイ 2 0 3の直後に、 出カパワー調整機構である可変光減衰器アレイ 2 0 5 を備えたものである。 1 X 1\1光スイッチアレイ 2 0 3から出力された光は、 可変光減衰器によりその強度が調整 （減衰） される。 これにより、 出力 1\/1〇 に結合する複数の光の強度を調整することができる。 なお、 光の強度を測 定するモニタ機構を備えてもよい。
[0069] また、 4 4光スイッチ 2 0 6を備えたことで、 入力側 丨 〇から出力 され、 単ーコア導波路を介して 4 X 4光スイッチ 2 0 6に入力された光を所 望の光スイッチ （図 1 5の 2 0 3— 1〜 2 0 3— 4のうちのいずれか） に入 力することができる。 これにより、 入力側 I 〇から出力された光を、 所 望の出力 IV!〇 における所望のコアに入力することができる。
[0070] （実施例 1 2）
実施例 1 2は、 図 3に示した構成を有する光ノード装置である。 ただし、 入力部 1及び出力部 2で使用される 0 3 3として実施例 1〜 1 1 に記載の 3 （1 1\!）
Figure imgf000020_0002
3のうちのいずれかの
Figure imgf000020_0001
3を使用している。 前述した ように、 図 3に示す光ノード装置は、 入力部 1、 出力部 2、 揷入部 3、 分岐 部 4を有し、 図示のとおりに IV! 0 により各構成部間が接続されている。
[0071 ] 入力部 1 を構成している各 3
Figure imgf000020_0003
3個のコアを有す る 1\/1〇 と接続される 1個の入カポートと、 それぞれが 3個のコアを有する !\/!〇 と接続される 1\1個の出カポートを有し、 入カポートのあるコア （コア 番号を 8とする） を伝搬してきた光信号を、 任意の出力 IV!〇 ポートの同一 コア番号 3をもつコアに出力することができる。
Figure imgf000020_0004
の具体的な構成例は 実施例 1〜 1 1 において説明したとおりである。 出力部 2において使用され \¥02020/174919 19 卩（：171?2020/001366
る〇 3 3は、 入力部 1で使用される〇 3 3と同じものでよい。
[0072] 実施例 1 2の光ノード装置は、 その光ノード装置の入出力方路数口 （図 3 では、 0 = 3） と等しい数の 3
Figure imgf000021_0001
を入力側 （入力部 1） と出力側 （出力部 2） にそれぞれ配置することで、 ある入力方路 （入力 1\/1〇 ） のあるコアを伝搬してきた光信号を任意の出力方路 （出力 1\/1〇 ） の同 —コア番号のコアに送出することができる。 また、 その光ノード装置で揷入 される光信号を所望の出力方路 （出力 1\/1〇 ） の所望のコアに送出でき、 そ の光ノード装置の所望の入力方路 （入力 1\/1〇 ） の所望のコアを伝搬してき た光信号を分岐して受信することができる。
[0073] なお、 実施例 1〜 1 1 に記載の 3
Figure imgf000021_0002
において、 入力 IV! 〇 （または入力単ーコアファイバ束、 入力 1\/1〇 束） 内の光信号の進行方 向は、 出力 1\/1〇 （または出力単ーコアファイバ束、 出力 1\/1〇 束） 内の光 信号の進行方向と逆向きである。 従って、 進行方向も含めたコア番号は、 入 カファイバと出カファイバとでは、 左右が反転することになる。 実施例 1 2 の光ノード装置のように、 3 （1 1\1） 構成 0 3 3を入力側と出力側に配置 すると、 この光ノード装置を通過する光信号 （ある入力 1\/1〇 からある出力 1\/1〇 にルーティングされる光信号） については、 3
Figure imgf000021_0003
を 2回通過することになるので、 この左右反転が解消される。 _方、 光ノー ド装置におけるクライアント側である揷入部 3、 分岐部 4には、 図 3 （b） に示す 丨 〇が使用される。 丨 〇を介してそれそれ挿入される光信号 と分岐される光信号は、 3 （1 1\!） 構成 0 3 3を 1回しか通過しないので 、 3 （1 1\1） 構成 0 3 3におけるコア番号の左右反転を考慮して、 丨 〇の入カポートを選択する必要がある。
[0074] （実施例 1 3）
上述したように、 実施例 1 2 （図 3） の光ノード装置におけるクライアン 卜側である揷入部 3、 分岐部 4には、 図 3 （b） に示す I 〇が使用され る。 例えば、 出力部 2における所望の方路の IV! 0 の所望のコアに光を出し たい場合、 当該所望の方路の IV! 0 に接続される 0 3 3に接続される I \¥02020/174919 20 卩（：171?2020/001366
〇における、 当該所望のコアに対応する入カポートに送信機を接続する必要 がある。 もしも、 光を出力する方路あるいはコアを変更したい場合、 送信機 の接続替えを行う必要があり、 手間がかかる。
[0075] 図 1 6に、 実施例 1 3の光ノード装置を示す。 実施例 1 3の光ノード装置 の入力部 3 0 1、 出力部 3 0 2は、 実施例 1 2の光ノード装置の入力部 1、 出力部 2と同じである。 実施例 1 3の光ノード装置では、 実施例 1 2の光ノ —ド装置と異なり、 揷入部 3 0 3、 分岐部 3 0 4において
Figure imgf000022_0001
3を使用している。 以降では、 この構成の〇 3 3を 1 X 3構成〇 3 3と称す る。
Figure imgf000022_0002
を揷入部 3 0 3側に配置することにより、 同じ方路で コアを変更する場合でも送信機の接続替えをする必要がない。 分岐部 3 0 4 側でも同様である。 すなわち、 送信機と受信機はそれぞれ、 接続替えをする ことなく、 同一方路の IV!〇 の任意のコアにアクセス可能である。
[0076] 図 1 7に、 実施例 1 3の 1 X 3構成 0 3 3の構成例を示す。 図 1 7は、 3 = 5の場合の例を示している。 分岐揷入側の 0 3 3は、 基本的には伝送側の 3と同様の構成であり、 空間多重分離部、 光スイッチ、 光配線部を有す る。
[0077] 図 1 7 （3） （全体構成） 、 （匕）
Figure imgf000022_0003
と単ーコアファイバの配置） に示すように、 実施例 1 3の 1 X 3構成 0 3 3において、 空間多重分離部と して、 入力単ーコアファイバ 4 0 2と出力 1\/1〇 4 0 1が並べられたファイ バアレイを有する。 図 1 7 （〇） （単ーコアファイバ内の配置） 、 （〇〇 （ 1\/1〇 内のコア配置） に示すように、 単ーコアファイバには 1つのコア〇〇が 存在し、 1\/1〇 には 5つのコア （〇〇、 〇 〇2、 〇3、 〇4） が存在する。
[0078] また、 光スイッチとして、 1\/1巳1\/1 3 2軸回転ミラー 4 0 4 （反射角可変ミ ラー） （㊀） を備える。 また、 光配線部として、 ファイバアレイと反射角可 変ミラーとの間に配置されたステアリングレンズ 4 0 3を備える。 ステアリ ングレンズ 4 0 3の焦点距離は干であり、 実施例 1 3の 0 3 3は、 2干光学 系を構成している。
[0079] 実施例 1 3の 1 X 3構成〇 3 3において、 単ーコアを有する入力単ーコア \¥02020/174919 21 卩（：171?2020/001366 ファイバ 402から出力された光ビームは、 1\/1巳1\/132軸回転ミラー 404 に集光した後、 出力 1\/1〇 401の所望のコアに結合するように反射される 。 図 1 7 （3） は、 入力単ーコアファイバ 402と出力 1\/1〇 401のコア 〇!を接続する場合の光ビームの軌跡を実線で示している。 図 1 7で説明した ような 1 X 3構成 033を実施例 1 3の光ノード装置の揷入部と分岐部に採 用すれば、 揷入される光信号と分岐される光信号は、 コア番号の左右反転を 偶数回 （2回） だけ被るので、 左右反転が解消される。
[0080] なお、 図 1 7に示す例では、 光スイッチとして IV!巳 1\/13を使用しているが 、 これは例であり、 光スイッチとして！-〇〇 3空間変調器を使用してもよい 。 ！_（303空間変調器を使用する場合、 例えば、 ファイバアレイとステアリ ングレンズ 403との間に偏波ダイパーシティ光学素子が備えられる。 また 、 1\/1巳1\/132軸回転ミラー 404の前面に可変光減衰器を配置してもよい。
[0081] （実施例 1 4）
図 1 8は、 実施例 1 4の光ノード装置を示す。 実施例 1 4の光ノード装置 の入力部 501、 出力部 502は、 実施例 1 2の光ノード装置の入力部 1、 出力部 2と同じである。
[0082] 実施例 1 4の光ノード装置では、 揷入部 503と分岐部 504において、
3
Figure imgf000023_0001
を使用している。 3 （1 1\1）
〇 33は、 実施例 1〜 1 1で説明した〇 33と同様である。 1 X 3構成〇 3 3は実施例 1 3で説明した〇 33である。
[0083] 図 1 8に示すように、 揷入部 503は、 3 （ 1 X 0） 構成〇 33503—
1、 3 （ 1 1\/1） 構成〇 33503 - 2、 1 X 3構成〇 33503 - 3〜 5 03-5を有する。 1 X 3構成〇 33503-3〜 503 - 5それぞれの出 力 IV!〇 は、 3 （ 1 1\/1） 構成〇 33503 - 2の1\/1個 （図の例では 3つ） の入力 1\/1〇 のうちの 1つの入力 1\/1〇 と接続される。 3 （1 X1^） 構成〇 33503 - 2の 1つの出力 1\/1〇 は、 3 （ 1 X 0） 構成〇 33503 - 1 の 1つの入力 1\/1〇 と接続される。 分岐部 504の構成も同様である。
[0084] 例えば、 1 X 3構成 033503-3に接続された送信機から出力される \¥02020/174919 22 卩（：171?2020/001366
光は、
Figure imgf000024_0001
の出力 1\/1〇 の所望のコアに入力され、
3
Figure imgf000024_0002
の対応する入力 IV!〇 のコアに入力され 、 3 （1 X 1^） 構成 0 3 3 5 0 3 - 2から 3 （1 X 0） 構成 0 3 3 5 0 3 - 1 に入力され、 所望の出力 1\/1〇 から出力される。
[0085] 実施例 1 4により、 送信機と受信機はそれぞれ、 接続替えをすることなく 、 任意の出力 1\/1〇 /入力 1\/1〇 、 任意のコアにアクセス可能である。 ただ し、 コア競合が発生するという制約がある。 なお、 挿入される光信号と分岐 される光信号は、 コア番号の左右反転を偶数回 （4回） だけ被るので、 左右 反転が解消される。
[0086] （実施例 1 5）
図 1 9は、 実施例 1 5の光ノード装置を示す。 実施例 1 5の光ノード装置 の入力部 6 0 1、 出力部 6 0 2は、 実施例 1 2の光ノード装置の入力部 1、 出力部 2と同じである。
[0087] 実施例 1 5の光ノード装置では、 揷入部 6 0 3と分岐部 6 0 4において、
1入力 3 0出力〇 3 3を使用している。 以降、 この構成の〇
Figure imgf000024_0003
構成 0 3 3と称する。 揷入部 6 0 3の 1 X 3 0構成 0 3 3に接続された送信 機から出た光は、 所望の方路の IV!〇 の所望のコアへ出力できる。
[0088] すなわち、 実施例 1 5により、 送信機と受信機はそれぞれ、 接続替えをす ることなく、 任意の出力 1\/1〇 /入力 1\/1〇 、 任意のコアにアクセス可能で ある。 ただし、 揷入部 6 0 3と分岐部 6 0 4において、 〇 3 3のポートの利 用効率が低い。
[0089] 図 2 0に、 実施例 1 5の 1 X 3 0構成 0 3 3の構成例を示す。 図 2 0は、 口本の出力 3コア IV!〇 を有する構成において、 3 = 5、 口 = 6の場合の例 を示している。
[0090] 図 2 0 （3） （全体構成） 、 （匕） （1\/1〇 と単ーコアファイバの配置） に示すように、 実施例 1 5の 1 X 3 0構成 0 3 3において、 空間多重分離部 として、 1つの入力単ーコアファイバと 6つの出力 1\/1〇 を平面上 （端面が 、 光軸に垂直な平面上にある） に配置したファイバアレイ 7 0 1 を有する。 \¥02020/174919 23 卩（：171?2020/001366
すなわち、 この例では、 図 2 0 （1〇） に示すように、 入力単ーコアファイバ が中心に配置され、 その周りに、 6角形を形成するように、 6つの出力 1\/1〇 が配置されている。 なお、 ファイバアレイ 7 0 1は、 1つの入力 3 1\/1 と 6つの出力 1\/1〇 が直線上に配置された構成であつてもよい。
[0091 ] 図 2 0 （〇） （単ーコアファイバコア配置） 、 （〇〇 （1\/1〇 内のコア配 置） に示すように、 単ーコアファイバには 1つのコア〇〇が存在し、 1\/1〇 に は 5つのコア （〇〇、 0 1 % 〇2、 〇3、 〇4） が存在する。 光スイッチとして、 1\/1巳1\/1 3 2軸回転ミラー 7 0 3 （反射角可変ミラー） を備える。
[0092] また、 光配線部として、 ファイバアレイ 7 0 1 と反射角可変ミラーとの間 に配置されたステアリングレンズ 7 0 2を備える。 ステアリングレンズ 7 0 2の焦点距離は干であり、 実施例 1 5の 0 3 3は、 2干光学系を構成してい る。
[0093] 実施例 1 5の〇 3 3において、 単ーコアを有する入力単ーコアファイバか ら出力された光ビームは、 1\/1巳 IV! 3 2軸回転ミラー 7 0 3に集光した後、 所 望の出力 1\/1〇 の所望のコアに結合するように反射される。 図 2 0 （3） は 、 入力単ーコアファイバと出力 1\/1〇 2のコア〇1を接続する場合の光ビーム の軌跡を実線で示している。
[0094] なお、 図 2 0に示す例では、 ファイバアレイ 7 0 1の中で単ーコアファイ バの位置を中央としているが、 これは例であり、 中央以外に位置してもよい 。 また、 光スイッチとして 1\/1巳1\/1 3を使用しているが、 これは例であり、 光 スイッチとして！-〇〇 3空間変調器を使用してもよい。 ！_〇〇3空間変調器 を使用する場合、 例えば、 ファイバアレイ 7 0 1 とステアリングレンズ 7 0 2との間に偏波ダイパーシティ光学素子が備えられる。 また、 例えば 1\/1巳1\/1 3 2軸回転ミラー 7 0 3の前面に可変光減衰器を配置してもよい。 図 2 0で 説明したような 1 X 3 0構成 0 3 3を実施例 1 5の光ノード装置の揷入部と 分岐部に採用すれば、 挿入される光信号と分岐される光信号は、 コア番号の 左右反転を偶数回 （2回） だけ被るので、 左右反転が解消される。
[0095] （実施例 1 6） \¥02020/174919 24 卩（：171?2020/001366
図 2 1は、 実施例 1 6の光ノード装置を示す。 実施例 1 6の光ノード装置 の入力部 8 0 1、 出力部 8 0 2は、 実施例 1 2の光ノード装置の入力部 1、 出力部 2と同じである。
[0096] 実施例 1 6の光ノード装置では、 揷入部 8 0 3と分岐部 8 0 4において、 IV!入力 3 0出力〇 3 3を使用している。 以降では、 この構成の〇 3 3を IV! X 3 0構成 0 3 3と称する。 揷入部 8 0 3の 1^ X 3 0構成 0 3 3に接続された 送信機から出た光は、 所望の方路の IV! 0 の所望のコアへ出力できる。
[0097] すなわち、 実施例 1 6により、 送信機と受信機はそれぞれ、 接続替えをす ることなく、 任意の出力 1\/1〇 /入力 1\/1〇 、 任意のコアにアクセス可能で ある。 コア競合は発生せず、 入出力部の〇 3 3のポートの利用効率が高い。 ただし、 1^ X 3 0構成 0 3 3は、 構成が複雑である。
[0098] 図 2 2に、 実施例
Figure imgf000026_0001
の構成例を示す。 実施例 1 6 の次に、 実施例 1 7、 1 8として 1^ X 3 0構成〇 3 3のバリエーションを説 明する。 そこで、 ここではまず、 実施例 1 6、 1 7に共通の構成について説 明する。
[0099] 1^ X 3 0構成〇 3 3は、 これまでに説明した〇 3 3と同様に、 空間多重分 離部、 光スイッチ、 光配線部を有する。
[0100] 空間多重分離部は、 IV!個の入力単ーコアファイバが接続された1\/1個のコア を有する 1\/1〇 とコリメータレンズとからなる入力 IV!〇 コリメータを 1\1個 と、 3個のコアを有する 1\/1〇 とコリメータレンズとからなる出力 1\/1〇 コ リメ—夕を〇個、 直線上あるいは平面上に配置した出力 1\/1〇 コリメータア レイとを有する。 光スイッチは、
Figure imgf000026_0002
個の反射角可変ミラーからなるミラー アレイと、 3 0個の反射角可変ミラーからなるミラーアレイである。 光配線 部は、 入力 1\/1〇 コリメータと、 IV! 1\1個の反射角可変ミラーからなるミラー アレイとの間に配置されたステアリングレンズと、 出力 1\/1〇 コリメータア レイと 3 0個の反射角可変ミラーからなるミラーアレイの間に配置されたス テアリングレンズと、 前記 2つのミラーアレイの間に配置されたリレーレン ズを有する。 \¥02020/174919 25 卩（：171?2020/001366
[0101] この構成において、 任意の入力単ーコアファイバから出力された光ビーム は所望の出力 IV! 0 の所望のコアに結合するように前記の反射角可変ミラー で反射される。
[0102] 続いて、 図 22に示す 1^X30構成〇 33を説明する。 図 22は、 1\/1=5 、 N= 1、 3 = 3、 口 = 3の場合の例を示している。 また、 4干光学系 （干 は焦点距離） に基づくレンズの配置例を示している。
[0103] 図 22に示す 1^X30構成〇 33は、 空間多重分離部として、 丨 〇9
1 2と焦点距離干 1のコリメータレンズ 9 1 1からなる 1\1個 （1個） の入力 IV! 〇 コリメータと、 3本の 3コアを有する出力 1\/1〇 とコリメータレンズ 9 01〜 903 （コリメータレンズアレイ） とからなる出力 1\/1〇 コリメータ アレイを有する。 丨 〇9 1 2は、 入力側に 5本の 3 IV! を接続し、 それ らを束ねて、 出力側の 5コアの 1\/1〇 に変換する構成を有する。
[0104] 図 22の例では、 出力 1\/1〇 1〜 3とコリメータレンズ 901〜 903は 、 上下方向の直線上に配置されている。 ただし、 これは例であり、 図 20等 に示した例と同様に、 平面上に配置してもよい。
[0105] 図 22に示す
Figure imgf000027_0001
光スイッチとして、 5個のミラーか らなる 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 909と、 9個のミラーからなる IV!巳 1\/131軸回転ミラーアレイ 907を有する。
[0106] また、 図 22に示す 1^X30構成〇 33は、 光配線部として、 コリメータ レンズ 9 1 1 と 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 909との間に配置されたス テアリングレンズ 9 1 0 （焦点距離干 2） と、 コリメータレンズアレイ （コリ メータレンズ 901〜 903） と 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 907との 間に配置されたステアリングレンズアレイ （ステアリングレンズ 904〜 9 06、 焦点距離干 2） と、 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 909と 1\/1巳1\/131 軸回転ミラーアレイ 907との間に配置されたリレーレンズ 908 （焦点距 離干 3） を有する。
[0107] 図 22の例において、 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 909における各ミ ラーは、 いずれか 1つの入力単ーコアファイバに対応する。 具体的には、 IV! \¥02020/174919 26 卩（：171?2020/001366
巳 1\/13 1軸回転ミラーアレイ 909における各ミラーは、 上から順に、 入力 単ーコアファイバ 5、 入力単ーコアファイバ 4、 入力単ーコアファイバ 3、 入力単ーコアファイバ 2、 入力単ーコアファイバ 1 に対応している。
[0108] また、 図 22の例において、 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 907におけ る各ミラーは、 いずれか 1つ出力 1\/1〇 のいずれか 1つのコアに対応する。 具体的には、 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 907における上から 3つずつ 、 出力 1\/1〇 1、 出力 1\/1〇 2、 出力 1\/1〇 3に対応する。 また、 1つの出 力 1\/1〇 に対応する 3つのミラーは、 上から、 コア〇3、 コア〇2、 コア〇1に 対応する。
[0109] 図 22の 1^X30構成〇 33において、 例えば、 送信機から入力 31\/1 5 へ出力された光ビームは、 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 909における最 も上のミラー （入力 31\/1 5に対応するミラー） に入射し、 当該ミラーによ り反射されて、 所望の出力 1\/1〇 における所望のコアに対応する、 1\/1巳1\/13 1軸回転ミラーアレイ 907におけるミラーに入射する。 ここでは、 出力 IV!
〇 3のコア〇1が所望のコアであり、 光ビームは、 これに対応する一番下の ミラーに入射する。 当該ミラーから反射された光ビームは、 出力 1\/1〇 3の コア 01に結合する。
[0110] 図 22の例では、 光スイッチとして 1\/1巳1\/13を使用しているが、 これは例 であり、 光スイッチとして！-〇〇 3空間変調器を使用してもよい。 ただし、 !_〇〇 3空間変調器を使用する場合には偏波ダイパーシティ光学素子も使用 される。 また、 出力 1\/1〇 のコアに入射する光の強度を揃えるために、 光の 経路上に可変光減衰器を配置してもよい。 また、 1\/1〇 内の各コアは、 図 6 、 図 7に示すような 2次元上に配置されてもよい。 この場合、 ミラーは倍率 干 2/チ！のコア配置と相似形に 2次元配置され、 2軸の回転自由度 （反射角 自由度） を持つ。 また、 1\/1〇 自体が 2次元上に配置されてもよい。 その場 合、 1\/1〇 のコア配置に対応した複数のミラーが、 さらに 2次元に配置され る。
[0111] 以下、 実施例 1 7、 実施例 1 8で、 1^X30構成 033のバリエーション \¥02020/174919 27 卩（：171?2020/001366
を説明する。
[0112] （実施例 1 7）
図 23に、 実施例 1 7の 1^X30構成〇 33を示す。 図 23は、 1\/1=5、
N = 2、 3 = 3、 口 = 3の場合の例を示している。 また、 4干光学系 （干は 焦点距離） に基づくレンズの配置例を示している。
[0113] 図 23に示す 1^X30構成〇 33は、 空間多重分離部として、 丨 〇9
5 1 と焦点距離干 1のコリメータレンズ 94 1からなる入力 1\/1〇 コリメータ 及び I 〇 952と焦点距離† 1のコリメータレンズ 942からなる入力 IV! 〇 コリメータからなる （2個の入力 1\/1〇 コリメータからなる） 入力 1\/1〇 コリメータアレイと、 3本の 3コアを有する出力 IV!〇 1〜 3とコリメー タレンズ 901〜 903 （コリメータレンズアレイ） からなる出力 1\/1〇 コ リメータアレイを有する。 1 〇95 1、 1 〇952はいずれも、 入 力側に 5本の 31\/1 を接続し、 それらを束ねて、 出力側の 5コアの 1\/1〇 に 変換する構成を有する。
[0114] 図 23の例では、 出力 1\/1〇 1〜 3とコリメータレンズ 901〜 903は 、 上下方向の直線上に配置されている。 ただし、 これは例であり、 図 20等 に示した例と同様に、 平面上に配置してもよい。
[0115] 図 23に示す
Figure imgf000029_0001
光スイッチとして、 1 0個のミラー からなる 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 9 1 9と、 9個のミラーからなる IV! 巳1\/131軸回転ミラーアレイ 907を有する。
[0116] また、 図 23に示す 1^X30構成〇 33は、 光配線部として、 コリメータ レンズ 94 1、 942と 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 9 1 9との間に配置 されたステアリングレンズ 93 1、 932 （焦点距離干 2） と、 コリメータレ ンズアレイ （コリメータレンズ 901〜 903） と 1\/1巳1\/131軸回転ミラー アレイ 907との間に配置されたステアリングレンズアレイ （ステアリング レンズ 904〜 906、 焦点距離干 2） と、 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 9 1 9と 1\/1巳1\/131軸回転ミラーアレイ 907との間に配置されたリレーレン ズ 908 （焦点距離チ 3） を有する。 \¥02020/174919 28 卩（：171?2020/001366
[01 17] 図 2 3の例において、 1\/1巳1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 1 9におけるミラ -は、 上から 5つずつ、 1 〇9 5 1、 1 〇9 5 2に対応する。 5つ のまとまりにおける各ミラーは、 対応する 丨 〇のいずれか 1つの入力単 —コアファイバに対応する。 具体的には、 例えば、 1\/1巳1\/1 3 1軸回転ミラー アレイ 9 1 9における上 5つの各ミラーは、 上から順に、 丨 〇 9 5 1の 入力単ーコアファイバ 5、 入力単ーコアファイバ 4、 入力単ーコアファイバ 3、 入力単ーコアファイバ 2、 入力単ーコアファイバ 1 に対応している。
[01 18] また、 図 2 3の例において、 1\/1巳1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 7におけ る各ミラーは、 いずれか 1つの出力 1\/1〇 のいずれか 1つのコアに対応する 。 具体的には、 IV!巳 1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 7における上から 3つず つ、 出力 1\/1〇 1、 出力 1\/1〇 2、 出力 1\/1〇 3に対応する。 また、 1つの 出力 1\/1〇 に対応する 3つのミラーは、 上から、 コア〇3、 コア〇2、 コア〇】 に対応する。
[01 19] 図 2 3の 1^ X 3 0構成〇 3 3において、 例えば、 送信機から、 丨 〇9
5 1の入力単ーコアファイバ 5へ出力された光ビームは、 1\/1巳1\/1 3 1軸回転 ミラーアレイ 9 1 9における最も上のミラー （入力 3 IV! 5に対応するミラ -） に入射し、 当該ミラーにより反射されて、 所望の出力 1\/1〇 における所 望のコアに対応する、 1\/1巳1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 7におけるミラー に入射する。 ここでは、 出力 1\/1〇 3のコア〇1が所望のコアであり、 光ビー ムは、 これに対応する一番下のミラーに入射する。 当該ミラーから反射され た光ビームは、 出力 1\/1〇 3のコア〇 1に結合する。
[0120] 図 2 3の例では、 光スイッチとして 1\/1巳1\/1 3を使用しているが、 これは例 であり、 光スイッチとして！-〇〇 3空間変調器を使用してもよい。 ただし、 !_〇〇 3空間変調器を使用する場合には偏波ダイパーシティ光学素子も使用 される。 また、 出力 1\/1〇 のコアに入射する光の強度を揃えるために、 光の 経路上に可変光減衰器を配置してもよい。 また、 コアと 1\/1〇 は 2次元配置 されてもよい。 その場合、 ミラーは 2次元に配置され， 2軸の回転自由度 （ 反射角自由度） を持つ。 つまり、 図 2 3に示す 3 0個のミラーが平面上に二 \¥02020/174919 29 卩（：171?2020/001366
次元配置され、 IV! 1\1個のミラーが平面上に二次元配置される。 また、 この場 合、 各ミラーは 2軸回転ミラーである。
[0121 ] （実施例 1 8）
図 2 4に、 実施例 1 8の 1^ X 3 0構成〇 3 3を示す。 図 2 4は、 1\/1 = 5、
3 = 3、 口 = 3の場合の例を示している。 また、 4干光学系 （干は焦点距離 ） に基づくレンズの配置例を示している。
[0122] 図 2 4に示す
Figure imgf000031_0001
空間多重分離部として、 5本の 3 1\/1 （9 2 2） とコリメータレンズアレイ 9 2 1からなる入力 1\/1〇 コリメー 夕と、 3本の 3コアを有する出力 IV!〇 1〜 3とコリメータレンズ 9 0 1〜 9 0 3 （コリメータレンズアレイ） からなる出力 1\/1〇 コリメータアレイを 有する。
[0123] 図 2 4の例では、 出力 1\/1〇 1〜 3とコリメータレンズ 9 0 1〜 9 0 3は 、 上下方向の直線上に配置されている。 ただし、 これは例であり、 図 2 0等 に示した例と同様に、 平面上に配置してもよい。
[0124] 図 2 4に示す
Figure imgf000031_0002
光スイッチとして、 5個のミラーか らなる 1\/1巳1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 9と、 9個のミラーからなる IV!巳 1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 7を有する。
[0125] また、 図 2 4に示す 1^ X 3 0構成〇 3 3は、 光配線部として、 コリメータ レンズアレイ （コリメータレンズ 9 0 1〜 9 0 3） と 1\/1巳1\/1 3 1軸回転ミラ —アレイ 9 0 7との間に配置されたステアリングレンズアレイ （ステアリン グレンズ 9 0 4〜 9 0 6、 焦点距離干 2） と、 1\/1巳1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 9と 1\/1巳1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 7との間に配置されたリレーレ ンズ 9 0 8 （焦点距離チ 3） を有する。
[0126] 図 2 4の例において、 1\/1巳1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 9における 5つ のミラーは、 上から順に入力単ーコアファイバ 1、 入力単ーコアファイバ 2 、 入力単ーコアファイバ 3、 入力単ーコアファイバ 4、 入力単ーコアファイ バ 5に対応している。
[0127] また、 図 2 4の例において、 ！\/1巳!\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 7におけ \¥02020/174919 30 卩（：171?2020/001366
る各ミラーは、 いずれか 1つの出力 1\/1〇 のいずれか 1つのコアに対応する 。 具体的には、 IV!巳 1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 7における上から 3つず つ、 出力 1\/1〇 1、 出力 1\/1〇 2、 出力 1\/1〇 3に対応する。 また、 1つの 出力 1\/1〇 に対応する 3つのミラーは、 上から、 コア〇3、 コア〇2、 コア〇】 に対応する。
[0128] 図 2 4の 1^ X 3 0構成〇 3 3において、 例えば、 送信機から、 入力単ーコ アファイバ 1へ出力された光ビームは、 1\/1巳1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 9における最も上のミラー （入力 3 1\/1 1 に対応するミラー） に入射し、 当 該ミラーにより反射されて、 所望の出力 1\/1〇 における所望のコアに対応す る、 IV!巳 1\/1 3 1軸回転ミラーアレイ 9 0 7におけるミラーに入射する。 ここ では、 出力 1\/1〇 3のコア〇1が所望のコアであり、 光ビームは、 これに対応 する一番下のミラーに入射する。 当該ミラーから反射された光ビームは、 出 力 1\/1〇 3のコア〇1に結合する。
[0129] 図 2 4の例では、 光スイッチとして 1\/1巳1\/1 3を使用しているが、 これは例 であり、 光スイッチとして！-〇〇 3空間変調器を使用してもよい。 ただし、 !_〇〇 3空間変調器を使用する場合には偏波ダイパーシティ光学素子も使用 される。 また、 出力 1\/1〇 のコアに入射する光の強度を調整するために、 光 の経路上に可変光減衰器を配置してもよい。 また、 コアと 1\/1〇 は 2次元配 置されてもよい。 その場合、 ミラーは 2次元に配置され， 2軸の回転自由度 （反射角自由度） を持つ。
[0130] （実施例 1 9）
図 2 5に、 実施例 1 9の〇 3 3を示す。 この〇 3 3は、 図 1 6に示した実 施例 1 3の光ノード装置における揷入部 3 0 3及び分岐部 3 0 4において使 用される 1 X 3構成〇 3 3の例である。
[0131 ] 実施例 1 9の〇 3 3は、 空間多重分離部として、 3個のコアを有する 1\/1〇 を3本の単ーコアファイバに接続する 丨 〇 1 0 0 1 を有し、 光スイッ チとして、
Figure imgf000032_0001
光スイッチ 1 0 0 3を有する。 また、 光配線部 1 0 0 2を 備える。 光配線部 1 0 0 2は、 導波路であってもよいし、 光ファイバであっ \¥02020/174919 31 卩（：171?2020/001366
てもよい。
[0132] 図 2 5に示す例では、 3 = 4であり、 丨 〇と 1 4光スイッチとが、
4つの単ーコア導波路により接続されている。 なお、 単ーコア導波路に代え て光ファイバを用いてもよい。
[0133] 入力単 _コアファイバに入力された光は、 1 X 4光スイッチにより、 出力 1\/1〇 における所望のコアに結合するようにスイッチされる。
[0134] （実施例 2 0）
図 2 6に、 実施例 2 0の〇 3 3を示す。 この〇 3 3は、 図 1 9に示した実 施例 1 5の光ノード装置における揷入部 6 0 3及び分岐部 6 0 4において使 用される 1 X 3 0構成
Figure imgf000033_0001
3の例であり、 導波路回路を用いて実現したもの である。
[0135] 実施例 2 0の〇 3 3は、 空間多重分離部として、 I 〇アレイ 1 1 0 1 を有し、 光スイッチとして、
Figure imgf000033_0002
光スイッチ 1 1 0 3を有する。 また、 光配線部 1 1 0 2を備える。 光配線部 1 1 0 2は、 導波路であってもよいし 、 光ファイバであってもよい。
[0136] 図 2 6に示す例では、 3 = 4、 0 = 3であり、 3つの 丨 〇と 1 X 3 0 光スイッチ 1 1 0 3とが、 1 2本の単ーコア導波路により接続されている。 なお、 単ーコア導波路に代えて光ファイバを用いてもよい。
[0137] 入力単ーコアファイバに入力された光は、 1
Figure imgf000033_0003
0出力光スイッチ 1 1 0
3により、 所望の出力 IV!〇 における所望のコアに結合するようにスイッチ される。
[0138] （実施例 2 1）
図 2 7に、 実施例 2 1の〇 3 3を示す。 この〇 3 3は、 図 2 1 に示した実 施例 1 6の光ノード装置における揷入部 8 0 3及び分岐部 8 0 4において使 用される 1^ X 3 0構成〇 3 3である。
[0139] 実施例 2 1の〇 3 3は、 空間多重分離部として、 丨 〇アレイ 1 2 0 1 を有し、 光スイッチとして、 1^ X 3 0光スイッチ 1 2 0 3を有する。 また、 光配線部 1 2 0 2を備える。 光配線部 1 2 0 2は、 導波路であってもよいし \¥02020/174919 32 卩（：171?2020/001366
、 光ファイバであってもよい。
[0140] 図 2 7に示す例では、 3 = 4、 0 = 3 , 1\/1 = 2であり、 3つの 丨 〇と 1^ X 3 0光スイッチ 1 1 0 3とが、 1 2本の単ーコア導波路により接続され ている。 なお、 単ーコア導波路に代えて光ファイバを用いてもよい。
[0141 ] 入力単ーコアファイバに入力された光は、 1^ X 3 0光スイッチ 1 2 0 3に より、 所望の出力 1\/1〇 における所望のコアに結合するようにスイッチされ る。
[0142] （実施例 2 2）
図 2 8は、 実施例 2 2の光ノード装置を示す。 図 2 8は、 = 0 = 3、 IV! = 4、 3 = 4の場合の例を示している。 図 2 8に示すとおり、 実施例 2 2の 光ノード装置は、 入力部 1 3 0 1、 出力部 1 3 0 2、 揷入部 1 3 0 3、 分離 部 1 3 0 4を有する。 実施例 2 2の光ノード装置の入力部 1 3 0 1、 出力部 1 3 0 2は、 実施例 1 2の光ノード装置の入力部 1、 出力部 2と同じである 。 入力部
Figure imgf000034_0001
して実施例 1〜 1 1 に記載の 3 （1 1\1） 構成〇 3 3のうちのいずれを使用してもよい。
[0143] 入力部 1 3 0 1 を構成している各 3 （1 X 1X1） 構成〇 3 3は、 3個のコア を有する 1\/1〇 と接続される 1個の入カポートと、 それぞれが 3個のコアを 有する IV!〇 と接続される （ 0） 個の出カポートを有し、 入カポートのあ るコア （コア番号を 3とする） を伝搬してきた光信号を、 任意の出力 1\/1〇 ポートの同ーコア番号 8をもつコアに出力することができる。 0 3 3の具体 的な構成例は実施例 1〜 1 1 において説明したとおりである。 出力部 1 3 0 2において使用される〇 3 3は、 入力部 1 3 0 1で使用される〇 3 3と同じ ものでよい。
[0144] 実施例 2 2の光ノード装置は、 その光ノード装置の入出力方路数口 （図 2
8では、 0 = 3） と等しい数の 3
Figure imgf000034_0002
を入力側 （入力部 1 3 0 1） と出力側 （出力部 1 3 0 2） にそれぞれ配置することで、 ある入力 方路 （入力 1\/1〇 ） のあるコアを伝搬してきた光信号を切替え先の任意の出 力方路 （出力 1\/!〇 ） の同ーコア番号のコアに送出することができる。 また \¥02020/174919 33 卩（：171?2020/001366
、 その光ノード装置で挿入される光信号を所望の出力方路 （出力 1\/1〇 ） の 所望のコアに送出でき、 その光ノード装置の所望の入力方路 （入力 1\/1〇 ） の所望のコアを伝搬してきた光信号を分岐して受信することができる。
[0145] 実施例 22の光ノード装置では、 揷入部 1 303と分岐部 1 304のそれ ぞれにおいて、 口個の 3 （ 1 1\/1） 構成〇 33と1\/1個の 1 X 30構成〇 33 を備える。 3 （1 X1^） 構成〇 33は、 実施例 1〜 1 1で説明した〇 33で =1\/1としたものである。
Figure imgf000035_0001
は実施例 1 5 （図 20） 及び 実施例 20 （図 26） で説明した〇 33である。
[0146] 揷入部 1 303における IV!個の 1 X 30構成 033はそれぞれ 0本の出力 !\/!〇 と接続し、 各出力 1\/1〇 は、 0個の 3
Figure imgf000035_0002
のうちの 1つの 3
Figure imgf000035_0003
に接続される。 0個の 3 （1 X1^） 構成〇 3 3における各 3 （1 1\/1） 構成〇 33の出力 IV!〇 は、 出力部 1 302にお ける 1つの 3 （1 X1X1） 〇 33に接続される。
[0147] 入力部 1 301の 0個の 3
Figure imgf000035_0004
における各 3 （1 X1X1） 〇33の 1つの出力 IV!〇 は、 分岐部 1 304における 1つの 3 （1 XIV!） 構成 033に接続される。 分岐部 1 304における 0個の 3 （1 XIV!） 構成 はそれぞれ IV!本の出力 1\/1〇 と接続し、 各出力 1\/1〇 は、 IV!個の I X 30構成 033のうちの
Figure imgf000035_0005
に接続される。
[0148] 揷入部
Figure imgf000035_0006
に接続された送信機から送信された 光は、 所望の方路の 1\/1〇 の所望のコアへ出力される。 光は、 当該所望の方 路の 1\/1〇 に接続される 3 （1 XIV!） 構成 033を経由して、 3 （1 X1^） 構成 033に接続される 3 （1 1\1） 構成 033に入力され、 当該 3 （I X 1\1） 構成 033から出力される。 図 28の例では、 送信機からの光は、 「1 X 3口構成〇 331 303- 1 - >3 （1 X1^） 構成〇 331 303-2- >3
Figure imgf000035_0007
の経路で進行する。
[0149] 入力部 1 301 に入力されるドロップされる光は、 入力部 1 301の 3 （
1 |\1） 構成〇33から、 分岐部 1 304における対応する 3 （1 X1^） 〇 33を経由して、 所望の 1
Figure imgf000035_0008
3に入力され、 受信機に出力され \¥02020/174919 34 卩（：171?2020/001366
る。 図 2 8の例では、 ドロップされる光は、 「3
Figure imgf000036_0001
0 1 - 1 - > 3 （1 X 1^） 構成〇 3 3 1 3 0 4 - 2 -> 1 X 3 0構成〇 3 3
1 3 0 4— 3」 の経路で進行して受信機に入力される。
[0150] 実施例 2 2により、 送信機と受信機はそれぞれ、 接続替えをすることなく 、 任意の出力 1\/1〇 /入力 1\/1〇 の任意のコアにアクセス可能である。 また 、 コア競合も発生しない。
[0151 ] （実施の形態のまとめ）
以上、 説明した技術により、 3個のコアを有する 1本の入力 IV!〇 ポート と 3個のコアを有する 1\1本の出力 IV!〇 ポートをもち、 入力 IV!〇 ポートの あるコア （コア番号を 8とする） を伝搬してきた光信号を、 任意の出力 IV!〇 ポートの同ーコア番号 3をもつコアに出力するコア選択スイッチを実現で きる。 また、 ある入力方路 （入力 1\/1〇 ） のあるコアを伝搬してきた光信号 を任意の出力方路 （出力 1\/1〇 ） の同ーコア番号のコアに送出することがで きる。 また、 その光ノード装置で挿入される光信号を所望の出力方路 （出力 1\/1〇 ） の所望のコアに送出でき、 その光ノード装置の所望の入力方路 （入 力 1\/1〇 ） の所望のコアを伝搬してきた光信号を分岐して受信することがで きる。
[0152] 本明細書には、 少なくとも、 下記の各項に記載されたコア選択スイッチ、 光ノード装置が開示されている。
（第 1項）
空間チヤネル光ネッ トワークを構成する光ノード装置におけるコア選択ス イツチであって、
空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部とを備え、
前記空間多重分離部は、 3個のコアを有する 1\/1〇 とコリメータレンズか らなる 1\/1〇 コリメータを複数個、 直線上あるいは平面上に配置した IV!〇 コリメ—タアレイであり、 前記光スイッチは、 3個の反射角可変ミラーを前記 IV! 0 内のコア配置と 相似形に配置した反射角可変ミラーアレイであり、 \¥02020/174919 35 卩（：171?2020/001366
前記光配線部は、 前記 IV! 0 コリメータアレイと前記反射角可変ミラーア レイとの間に配置されたステアリングレンズであり、
前記 1\/1〇 コリメータアレイにおける複数の IV!〇 のうち、 入力 1\/1〇 の 各コアから出力された光ビームは、 当該コアに対応付けられた反射角可変ミ ラーに集光した後、 所望の出力 IV! 0 の対応するコアに結合するように反射 される
ことを特徴とするコア選択スイッチ。
（第 2項）
前記複数の IV!〇 のうちの出力 IV!〇 の各コアに入力する光パワーを調整 する可変光減衰器を備える
ことを特徴とする第 1項に記載のコア選択スイッチ。
（第 3項）
前記 1\/1〇 は、 単ーコアファイバを直線上あるいは平面上に配置した構成 である
ことを特徴とする第 1項又は第 2項に記載のコア選択スイッチ。
（第 4項）
前記 IV! 0 は、 複数の IV! 0 を直線上あるいは平面上に配置した構成であ る
ことを特徴とする第 1項又は第 2項に記載のコア選択スイッチ。
（第 5項）
空間チヤネル光ネッ トワークを構成する光ノード装置におけるコア選択ス イツチであって、
空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部とを備え、
前記空間多重分離部は、 3個のコアを有する IV!〇 の各コアを単ーコア導 波路に接続する変換器を複数個備える導波路変換器アレイであり、 当該複数 の変換器のうちの一つを入力側変換器、 残りを出力側変換器として用い、 前記光スイツチは、 3個の 1入力多出力光スイツチであり、
前記光配線部は、 前記出力側変換器と前記 3個の 1入力多出力光スイッチ \¥02020/174919 36 卩（：171?2020/001366
との間に配置される導波路又は光ファイバであり、
前記入力側変換器において、 1\/1〇 の各コアに対応付けられた出カポート から出力された光は、 当該コアに対応付けられた 1入力多出力光スイッチに より、 所望の出力側変換器に接続された IV! 0 の対応するコアに結合するよ うにスイッチされる
ことを特徴とするコア選択スイッチ。
（第 6項）
前記 1入力多出力光スイッチの各出力又は各入力に可変光減衰器を配置し た
ことを特徴とする第 5項に記載のコア選択スイッチ。
（第 7項）
前記入力側変換器の 3個の出カポートと前記 3個の 1入力多出力光スイッ チの 3個の入カポートとの間に、 3 X 3光スイッチを配置した
ことを特徴とする第 5項又は第 6項に記載のコア選択スイッチ。
（第 8項）
入力部、 出力部、 揷入部、 及び分岐部を備える光ノード装置であって、 第 1項ないし第 7項のうちいずれか 1項に記載のコア選択スイッチを、 前 記入力部及び前記出力部のそれぞれにおいて用いる
ことを特徴とする光ノード装置。
（第 9項）
空間チヤネル光ネッ トワークを構成する光ノード装置におけるコア選択ス イツチであって、
空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部とを備え、
前記空間多重分離部は、 単ーコアを有する入力 3 IV! と、 3個のコアを有 する出力 3 1\/1 バンドルあるいは出力 1\/1〇 を口個とを、 直線上あるいは平 面上に配置したファイバアレイであり、
前記光スイッチは、 反射角可変ミラーであり、
前記光配線部は、 前記ファイバアレイと、 前記反射角可変ミラーとの間に \¥02020/174919 37 卩（：171?2020/001366
配置されたステアリングレンズであり、
前記入力 3 IV! から出力された光ビームは、 前記反射角可変ミラーに集光 した後、 所望の出力 3 1\/1 バンドルあるいは出力 1\/1〇 の所望のコアに結合 するように反射される
ことを特徴とするコア選択スイッチ。
（第 1 〇項）
空間チヤネル光ネッ トワークを構成する光ノード装置におけるコア選択ス イツチであって、
空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部とを備え、
前記空間多重分離部は、 IV!個の入力 3 IV! が接続された IV!個のコアを有す る 1\/1〇 とコリメータレンズとからなる入力 IV!〇 コリメータを 1\1個と、 3 個のコアを有する 1\/1〇 とコリメータレンズとからなる出力 IV!〇 コリメー 夕を口個、 直線上あるいは平面上に配置した出力 1\/1〇 コリメータアレイと を有し、
前記光スイッチは、 IV! 1\1個の反射角可変ミラーからなるミラーアレイと、
3口個の反射角可変ミラーからなるミラーアレイとを有し、
前記光配線部は， 前記入力
Figure imgf000039_0001
個の反射角可変 ミラーからなるミラーアレイとの間に配置されたステアリングレンズと、 前 記出力 1\/1〇 コリメータアレイと、 前記 3口個の反射角可変ミラーからなる ミラーアレイとの間に配置されたステアリングレンズと、 前記 2つのミラー アレイとの間に配置されたリレーレンズとを有し、
任意の入力 3 IV! から出力された光ビームは、 所望の出力 IV!〇 の所望の コアに結合するように、 前記光スイッチを構成する反射角可変ミラーで反射 される
ことを特徴とするコア選択スイッチ。
（第 1 1項）
空間チヤネル光ネッ トワークを構成する光ノード装置におけるコア選択ス イツチであって、 \¥02020/174919 38 卩（：171?2020/001366
空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部とを備え、
前記空間多重分離部は、 3個のコアを有する IV!〇 の各コアを単ーコア導 波路に接続する出力側変換器を口個備える導波路変換器アレイであり、 前記光スイツチは、 IV!個の入力 3 IV! に接続される1\/1入力 30出力光スイ ツチであり、
前記光配線部は、 前記導波路変換器アレイと IV!入力 30出力光スイツチと の間に配置される導波路又は光ファイバであり、
入力 3 IV! から前記 IV!入力 30出力光スイツチに入力された光は、 当該 IV! 入力 30出力光スイツチにより、 所望の出力側変換器に接続された 1\/1〇 の 所望のコアに結合するようにスイツチされる
ことを特徴とするコア選択スイツチ。
（第 1 2項）
入力部、 出力部、 揷入部、 及び分岐部を備える光ノード装置であって、 第 9項ないし第 1 1項のうちいずれか 1項に記載のコア選択スイツチを、 前記揷入部及び前記分岐部のそれぞれにおいて用いる
ことを特徴とする光ノード装置。
[0153] 以上、 本実施の形態について説明したが、 本発明はかかる特定の実施形態 に限定されるものではなく、 特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範 囲内において、 種々の変形 ·変更が可能である。
[0154] 本特許出願は 201 9年 2月 27日に出願した日本国特許出願第 201 9 -034602号に基づきその優先権を主張するものであり、 日本国特許出 願第 201 9—034602号の全内容を本願に援用する。 符号の説明
[0155] 1、 301、 501、 601、 801、 1 301 入力部
2、 302、 502、 602、 802、 1 302 出力咅6
3、 303、 503、 603、 803、 1 303 揷入部
4、 304、 504、 604、 804、 1 304 分岐部

Claims

\¥02020/174919 39 卩（：17 2020/001366 請求の範囲
[請求項 1 ] 空間チャネル光ネッ トワークを構成する光ノード装置におけるコア 選択スイッチであって、
空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部とを備え、
前記空間多重分離部は、 3個のコアを有する 1\/1〇 とコリメータレ ンズからなる IV! 0 コリメータを複数個、 平面上に二次元配置した IV! 〇 コリメータアレイであり、
前記光スイッチは、 3個の反射角可変ミラーを前記 IV!〇 内のコア 配置と相似形に平面上に二次元配置した反射角可変ミラーアレイであ り、
前記光配線部は、 前記 1\/1〇 コリメータアレイと前記反射角可変ミ ラーアレイとの間に配置されたステアリングレンズであり、
前記 1\/1〇 コリメータアレイにおける複数の IV!〇 のうち、 入力 IV! 〇 の各コアから出力された光ビームは、 当該コアに対応付けられた 反射角可変ミラーに集光した後、 所望の出力 IV! 0 の対応するコアに 結合するように反射される
ことを特徴とするコア選択スイッチ。
[請求項 2] 前記複数の 1\/1〇 のうちの出力 1\/1〇 の各コアに入力する光パワー を調整する可変光減衰器を備える
ことを特徴とする請求項 1 に記載のコア選択スイッチ。
[請求項 3] 前記 1\/1〇 は、 単ーコアファイバを平面上に二次元配置した構成で ある
ことを特徴とする請求項 1又は 2に記載のコア選択スイッチ。
[請求項 4] 前記 1\/1〇 は、 複数の 1\/1〇 を平面上に二次元配置した構成である ことを特徴とする請求項 1又は 2に記載のコア選択スイッチ。
[請求項 5] 空間チヤネル光ネッ トワークを構成する光ノード装置におけるコア 選択スイツチであって、
空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部とを備え、 \¥02020/174919 40 卩（：171?2020/001366
前記空間多重分離部は、 3個のコアを有する 1\/1〇 の各コアを単一 コア導波路に接続する変換器を複数個備える導波路変換器アレイであ り、 当該複数の変換器のうちの一つを入力側変換器、 残りを出力側変 換器として用い、
前記光スイッチは、 3個の 1入力多出力光スイッチであり、 前記光配線部は、 前記出力側変換器と前記 3個の 1入力多出力光ス イッチとの間に配置される導波路又は光ファイバであり、
前記入力側変換器において、 1\/1〇 の各コアに対応付けられた出力 ポートから出力された光は、 当該コアに対応付けられた 1入力多出力 光スイッチにより、 所望の出力側変換器に接続された 1\/1〇 の対応す るコアに結合するようにスイッチされる
ことを特徴とするコア選択スイッチ。
[請求項 6] 前記 1入力多出力光スイッチの各出力又は各入力に可変光減衰器を 配置した
ことを特徴とする請求項 5に記載のコア選択スイッチ。
[請求項 7] 前記入力側変換器の 3個の出カポートと前記 3個の 1入力多出力光 スイッチの 3個の入カポートとの間に、 3 X 3光スイッチを配置した ことを特徴とする請求項 5又は 6に記載のコア選択スイッチ。
[請求項 8] 入力部、 出力部、 揷入部、 及び分岐部を備える光ノード装置であっ て、
請求項 1ないし 7のうちいずれか 1項に記載のコア選択スイッチを 、 前記入力部及び前記出力部のそれぞれにおいて用いる
ことを特徴とする光ノード装置。
[請求項 9] 空間チャネル光ネッ トワークを構成する光ノード装置におけるコア 選択スイッチであって、
空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部とを備え、
前記空間多重分離部は、 単ーコアを有する入力 3 IV! と、 3個のコ アを有する出力 3 !\/1 バンドルあるいは出力 !\/!〇 を口個とを、 平面 \¥02020/174919 41 卩（：171?2020/001366
上に二次元配置したファイバアレイであり、
前記光スイッチは、 2軸回転の反射角可変ミラーであり、 前記光配線部は、 前記ファイバアレイと、 前記反射角可変ミラーと の間に配置されたステアリングレンズであり、
前記入力 3 IV! から出力された光ビームは、 前記反射角可変ミラー に集光した後、 所望の出力 3 1\/1 バンドルあるいは出力 1\/1〇 の所望 のコアに結合するように反射される
ことを特徴とするコア選択スイッチ。
[請求項 10] 空間チヤネル光ネッ トワークを構成する光ノード装置におけるコア 選択スイツチであって、
空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部とを備え、
前記空間多重分離部は、 IV!個の入力 3 IV! が接続された IV!個のコア を有する 1\/1〇 とコリメータレンズとからなる入力 IV!〇 コリメータ を 1\1個と、 3個のコアを有する 1\/1〇 とコリメータレンズとからなる 出力 1\/1〇 コリメータを 0個、 平面上に二次元配置した出力 1\/1〇 コ リメータアレイとを有し、
前記光スイッチは、 IV! 1\1個の反射角可変ミラーからなる平面上に二 次元配置したミラーアレイと、 3口個の反射角可変ミラーからなる平 面上に二次元配置したミラーアレイとを有し、
前記光配線部は， 前記入力
Figure imgf000043_0001
個の反射 角可変ミラーからなるミラーアレイとの間に配置されたステアリング レンズと、 前記出力 1\/1〇 コリメータアレイと、 前記 3 0個の反射角 可変ミラーからなるミラーアレイとの間に配置されたステアリングレ ンズと、 前記 2つのミラーアレイとの間に配置されたリレーレンズと を有し、
任意の入力 3 IV! から出力された光ビームは、 所望の出力 1\/1〇 の 所望のコアに結合するように、 前記光スイッチを構成する反射角可変 ミラーで反射される \¥02020/174919 42 卩（：171?2020/001366
ことを特徴とするコア選択スイッチ。
[請求項 1 1 ] 空間チャネル光ネッ トワークを構成する光ノード装置におけるコア 選択スイツチであって、
空間多重分離部と、 光スイッチと、 光配線部とを備え、
前記空間多重分離部は、 3個のコアを有する 1\/1〇 の各コアを単一 コア導波路に接続する出力側変換器を〇個備える導波路変換器アレイ であり、
前記光スイッチは、 IV!個の入力 3 IV! に接続される IV!入力 3 0出力 光スイツチであり、
前記光配線部は、 前記導波路変換器アレイと IV!入力
Figure imgf000044_0001
出力光スイ ツチとの間に配置される導波路又は光ファイバであり、
入力 3 IV! から前記 IV!入力 3 0出力光スイッチに入力された光は、 当該 IV!入力 3 0出力光スイッチにより、 所望の出力側変換器に接続さ れた 1\/1〇 の所望のコアに結合するようにスイツチされる
ことを特徴とするコア選択スイッチ。
[請求項 12] 入力部、 出力部、 揷入部、 及び分岐部を備える光ノード装置であっ て、
請求項 9ないし 1 1のうちいずれか 1項に記載のコア選択スイッチ を、 前記揷入部及び前記分岐部のそれぞれにおいて用いる
ことを特徴とする光ノード装置。
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