(57)【要約】【課題】拡張性およびレイアウトの自由度が高く、低損失のスイッチ装置を提供することを目的とする【解決手段】スイッチ装置１００は、スプリッタ部１０１と、第１のスイッチ部１０３ａと、第２のスイッチ部１０３ｂと、スプリッタ部と２つのスイッチ部とを接続するファイバアレイ１０２と、スイッチ部への電力供給経路となる制御ボード１１０とを備える。ファイバアレイは、アレイ状に束ねられた複数の光ファイバを有する。ファイバアレイのスプリッタ部側の端では全ての光ファイバが１つに束ねられており、スプリッタ部に接続されている。ファイバアレイのスイッチ部側の端では、複数の光ファイバが２つに分かれて２つの副ファイバアレイを形成しており、それぞれ第１のスイッチ部および第２のスイッチ部に接続されている。【選択図】図１
2014071139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ネットワークにおける光信号の分岐および挿入を行うスイッチ装置であって、
前記光信号の分割および合流を行うための光スプリッタと、
前記光信号の経路選択を行うための少なくとも１つの光スイッチを有する第１のチップと、
前記光信号の経路選択を行うための少なくとも１つの光スイッチを有する第２のチップと、
前記光スプリッタと、前記第１のチップの前記光スイッチおよび前記第２のチップの前記光スイッチとを接続する複数の光ファイバを有するファイバアレイと、
を備えるスイッチ装置。
【請求項２】
前記ファイバアレイの前記複数の光ファイバのうち一部が前記第１のチップの前記光スイッチに接続されており、前記ファイバアレイの前記複数の光ファイバのうち前記一部とは別の一部が前記第２のチップの前記光スイッチに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記第１のチップの前記光スイッチに接続される前記光ファイバと、前記第２のチップの前記光スイッチに接続される前記光ファイバとは、立体的に交差していることを特徴とする請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記第１のチップは４つの前記光スイッチを有しており、
前記第２のチップは４つの前記光スイッチを有しており、
前記第１のチップの前記光スイッチおよび前記第２のチップの前記光スイッチは８×１光スイッチである、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記光スプリッタを有する第３のチップをさらに備え、
前記第１のチップ、第２のチップおよび第３のチップはそれぞれ平面光導波路（ＰＬＣ）を用いて形成されている、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記第１のチップおよび前記第２のチップと、前記第３のチップとは、異なる比屈折率差を有する平面光導波路（ＰＬＣ）を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項５に記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号のスイッチ装置、特に波長多重伝送において光信号の分岐および挿入に用いられるスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信の高速化および大容量化のために、ＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）技術が考案された。ＲＯＡＤＭによる光ネットワークでは、波長多重伝送方式が用いられており、任意の波長の光信号を電気信号に変換せずに分岐および挿入することができる。また、ＲＯＡＤＭによる光ネットワークでは、それぞれの波長の光信号の通るべき経路を変更する（または新設する、廃止する）際に、接続工事等の作業を行わずに経路を変更、すなわち、再構成することが可能である（Reconfigurable）。
【０００３】
ＲＯＡＤＭを実現するためには、複数の波長の入出力が可能であり、かつ経路を変更可能なスイッチ装置（マルチキャストスイッチともいう）が必要となる。すなわち、ＲＯＡＤＭで用いられるスイッチ装置は、クライアント機器から光信号の入力を受けてＲＯＡＤＭネットワークの方路に挿入する機能と、ＲＯＡＤＭネットワークの方路から分岐された光信号をクライアント機器に出力する機能とを有しており、光信号の通る経路は、動的に変更可能である。
【０００４】
例えば、非特許文献１には、ＲＯＡＤＭで用いられるスイッチ装置の一例が開示されている。非特許文献１のスイッチ装置は、平面光導波路（ＰＬＣ）を用いて作製されており、１つのチップ上に設けられた複数の１×２スプリッタ、２×１スイッチおよびゲートスイッチを有している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】T. Watanabe et al., "Compact PLC Transponder Aggregator for Colorless, Directionless, and Contentionless ROADM", The Optical Fiber Communication Conference and Exposition and the National Fiber Optic Engineers Conference, OTuD3, 2011.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に記載のスイッチ装置においては、入出力可能な波長の数（波長数）を変更すると、チップそのものの設計変更が必要となってしまう。すなわち、十分な拡張性を得ることは困難である。また、このスイッチ装置はＰＬＣを用いているため、光ファイバを用いたときのように立体的な配線ができず、レイアウトの自由度が低い。そのため、波長数を大きくするためにスプリッタおよびスイッチの数を増加させると、チップが長手方向に長くなってしまい、小型化が難しい。さらに、ＰＬＣにより全てのスプリッタとスイッチとを接続しているため、交差導波路が多数存在しており、結果として交差による損失が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、拡張性およびレイアウトの自由度が高く、低損失のスイッチ装置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】
【０００８】
本発明の一態様は、光ネットワークにおける光信号の分岐および挿入を行うスイッチ装置であって、前記光信号の分割および合流を行うための光スプリッタと、前記光信号の経路選択を行うための少なくとも１つの光スイッチを有する第１のチップと、前記光信号の経路選択を行うための少なくとも１つの光スイッチを有する第２のチップと、前記光スプリッタと、前記第１のチップの前記光スイッチおよび前記第２のチップの前記光スイッチとを接続する複数の光ファイバを有するファイバアレイと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るスイッチ装置は、拡張性が高く、レイアウトの自由度が高く、また低損失である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係るスイッチ装置の概略構成図である。
【図２】スイッチ装置の配線方式を示す模式図である。
【図３】光スイッチおよびタップカプラの構成を示す模式図である。
【図４】１チップ上の光スイッチのアレイ数と損失との関係を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係るスイッチ装置の概略構成図である。
【図６】第３の実施形態に係るスイッチ装置の概略構成図である。
【図７】第４の実施形態に係るスイッチ装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るスイッチ装置１００の概略構成図である。スイッチ装置１００は、複数の方路を有するＲＯＡＤＭネットワークと複数のクライアント機器との間に接続可能である。これにより、スイッチ装置１００は、ＲＯＡＤＭネットワークの方路から所望のクライアント機器に光信号を分岐し、またはクライアント機器からＲＯＡＤＭネットワークの所望の方路に信号を挿入することができる。
【００１３】
スイッチ装置１００は、スプリッタ部１０１と、第１のスイッチ部１０３ａと、第２のスイッチ部１０３ｂと、スプリッタ部１０１と２つのスイッチ部１０３ａ、１０３ｂとを接続するファイバアレイ１０２と、２つのスイッチ部１０３ａ、１０３ｂへの電力供給経路となる制御ボード１１０とを備える。スプリッタ部１０１、スイッチ部１０３ａ、１０３ｂ、ファイバアレイ１０２および制御ボード１１０は、筐体１１１に収納されている。
【００１４】
スプリッタ部１０１および２つのスイッチ部１０３ａ、１０３ｂは、それぞれ略直方体であり、直方体の長軸方向に沿った側面が平行になるようにこの順に筐体１１１に配置されている。なお、スプリッタ部１０１および２つのスイッチ部１０３ａ、１０３ｂを、このように側面が平行になるように配置するとスイッチ装置１００を小型化しやすいが、必ずしも平行に配置しなくてもよい。また、スプリッタ部１０１および２つのスイッチ部１０３ａ、１０３ｂの断面形状は四角形に限定されない。スプリッタ部１０１の分岐端子Ｂおよびスイッチ部１０３ａ、１０３ｂの分岐端子Ｄは、同じ側に配置されている。そして、スプリッタ部１０１の分岐端子Ｂとスイッチ部１０３ａ、１０３ｂの分岐端子Ｄとは、Ｕ字状に曲げたファイバアレイ１０２により接続されている。
【００１５】
スプリッタ部１０１の共通端子Ａはネットワーク側ファイバ１０７を介してＲＯＡＤＭネットワークに接続される。２つのスイッチ部１０３ａ、１０３ｂの共通端子Ｃはそれぞれクライアント側ファイバ１０８を介してクライアント機器に接続され、またＰＤ（フォトダイオード）側ファイバ１０９を介して動作状態を確認するための不図示のＰＤに接続される。
【００１６】
図２は、スイッチ装置１００の配線方式を示す模式図である。図２においては、簡略化のため、ファイバアレイ１０２における配線を一部のみ表示している。
スプリッタ部１０１は、１つのチップ上に、８つの光スプリッタ１０４を備える。本実施形態で用いられる光スプリッタ１０４は１×８光スプリッタであり、一端に１つの共通ポートＥと他端に８つの分岐ポートＦを有する。共通ポートＥから入力された光信号は、８つの分岐ポートＦに分割されて出力される。または、８つの分岐ポートＦから入力された光信号は、共通ポートＥに合流されて出力される。スプリッタ部１０１は、石英基板上に形成されたＰＬＣを用いて作製されており、コアとクラッドの比屈折率差Δは例えば０．４％程度である。このように低い比屈折率差Δを用いることにより、接続損失を低減できる。
【００１７】
スイッチ部１０３ａは、１つのチップ上に、４つの光スイッチ１０５と、それぞれの光スイッチ１０５に接続されたタップカプラ１０６とを備える。また、スイッチ部１０３ｂもスイッチ部１０３ａと同一の構成である。スイッチ部１０３ａ、１０３ｂは、シリコン基板上に形成されたＰＬＣを用いて作製されており、コアとクラッドの比屈折率差Δは例えば１．５％程度である。このように高い比屈折率差Δにすると、接続損失は増加しやすい反面、小型化ができる。スイッチ部１０３ａ、１０３ｂは多数のマッハツェンダ型干渉計（ＭＺＩ）を含み、スイッチ部１０３ａ、１０３ｂの外寸が大きくなりやすい。このため、高い比屈折率差Δに設定し、スイッチ部１０３ａ、１０３ｂの小型化を実現している。
【００１８】
このように、本実施形態では、スプリッタ部１０１とスイッチ部１０３ａ、１０３ｂとを別々の基板上に設けているため、それぞれのチップについて適切な比屈折率差等の特性を有するように別々に設計することができる。
【００１９】
図３は、光スイッチ１０５およびタップカプラ１０６の構成を示す模式図である。光スイッチ１０５は、一端に８つの分岐ポートＨと、他端に１つの共通ポートＧを有する。光スイッチ１０５は、カスケード状に接続された複数のマッハツェンダ型干渉計（ＭＺＩ）１１２を有する。各ＭＺＩ１１２は、一端に２つの入力ポートと、他端に２つの出力ポートを有する。なお、ＭＺＩ１１２には方向性がないため、入力ポートと出力ポートという呼び方は単に区別のためであり、いずれも入力および出力の両方に使用可能である。
各ＭＺＩ１１２の入力ポートと出力ポートとの間には２つのカプラ（本実施形態では、方向性結合器）と、該２つのカプラに挟まれた２本の導波路とが設けられている。また、２本の導波路のうち少なくとも一方の近傍にはヒータ（不図示）が設けられている。加熱を行わない状態においては、２つの入力ポートのいずれかから入力された光信号は、２つの出力ポートの一方から出力されるように調整されている。そこで、２本の導波路のいずれかを加熱すると、該導波路における光の伝搬速度が低下し、光信号が２つの出力ポートの他方から出力されるように変化する。そのため、ヒータの加熱のオン、オフを制御することにより、入力ポートから入力された信号を２つの出力ポートのどちらから出力するかを選択することができる。ヒータは制御ボード１１０に任意の配線方法により接続されており、制御ボード１１０からヒータへの電力供給の有無を制御することによって、ヒータの加熱の有無を切り替えることができる。このような構成によって、光スイッチ１０５内において光信号の通る経路を動的に変更することができる。
ＭＺＩ１１２が有するカプラとしては、ＤＣ（方向性結合器）だけでなく、ＷＩＮＣ（波長無依存カプラ）やＹ分岐等を特性に応じて用いてもよい。
【００２０】
上述したように、光スイッチ１０５はカスケード状に接続された複数のＭＺＩ１１２を備えている。光スイッチ１０５の一段目１０５ａには、１つのＭＺＩ１１２が設けられている。このＭＺＩ１１２の２つの入力ポートの一方にはタップカプラ１０６が接続されており、２つの出力ポートには二段目１０５ｂの２つのＭＺＩの入力ポートがそれぞれ接続されている。二段目１０５ｂの２つのＭＺＩの出力ポート（合計４つ）は、三段目１０５ｃの４つのＭＺＩの入力ポートにそれぞれ接続されている。三段目１０５ｃの４つのＭＺＩの出力ポート（合計８つ）は、ゲートスイッチ部１０５ｄに接続されている。ゲートスイッチ部１０５ｄにおいては、三段目１０５ｃの各ＭＺＩの２つの出力ポートの一方に１つのＭＺＩが接続されており、他方に２つのＭＺＩが直列に接続されている。ゲートスイッチ部１０５ｄにより、無通電時にも消光比を高めることができる。
【００２１】
タップカプラ１０６は、一端に１つの共通ポートＩと、他端に２つの分岐ポートＪを有する。タップカプラ１０６の共通ポートＩは光スイッチ１０５の共通ポートＧに接続されており、２つの分岐ポートＪの一方はクライアント側ファイバ１０８に接続されており、他方はＰＤ側ファイバ１０９を介してＰＤ（不図示）に接続されている。ＰＤを用いて、光スイッチ１０５における光出力をモニタすることができる。タップカプラ１０６の分岐比は任意であるが、本実施形態では５％がＰＤ側に分岐される。
【００２２】
本実施形態に係るスイッチ部１０３ａ、１０３ｂでは、１つのチップ上に４つ（４アレイ）の８×１光スイッチ１０５を配置している。このように所定の数の光スイッチを１チップ上に設け、そのチップを複数設ける構成にすることによって、波長数を大きくする際の拡張が容易になり、また製造コストや接続損失等を調整することが可能になる。ここで、スイッチ部を特に４アレイ／１チップの構成にすることによって、以下の利点が得られる。
【００２３】
第１に、接続損失を低減することが可能となる。一般に、１チップ上の８×１光スイッチのアレイ数が大きくなるほど、光スイッチに接続される光ファイバアレイの芯数が増え、ファイバアレイの製造過程で生じるピッチずれ（コア間のピッチの誤差）が大きくなる。そのような固定位置がずれたファイバアレイを光スイッチに接続すると、接続損失が大きくなる。特に本実施形態のように光スイッチの小型化を目的として高い比屈折率差（Δ＝１．５％）の基板を用いると、軸ずれの影響を受けやすい。したがって、１チップ上の光スイッチのアレイ数は大きくしすぎないことが望ましい。
【００２４】
ファイバアレイと光スイッチとを接続する際の接続損失は、ピッチずれの最悪値（つまり、ピッチずれの仕様値の上限値）に基づいて算出することができる。図４は、光スイッチのアレイ数と、ピッチずれから算出した過剰損失（アレイ数が１の場合の接続損失を０ｄＢとしたときの、接続損失の比）との関係のグラフを示す図である。図４の横軸は１チップ上の光スイッチのアレイ数であり、縦軸は過剰損失である。
【００２５】
図４から、１チップ上に配置される光スイッチが４アレイを超えると、過剰損失（接続損失）が急激に増加することがわかる。そのため、１チップ上に配置される光スイッチを４アレイ以下にすることが好ましい。
【００２６】
第２に、コストを削減することが可能となる。１チップ上に配置される光スイッチの数を多くすると、チップの面積が大きくなる。その結果、１つのウェハの利用効率が低下する（つまり、１つのウェハ上でチップとして利用できずに余ってしまう部分の面積が大きくなる）。また、１つのチップ上に導波路欠陥等の欠陥が１つでも発生すると、そのチップ全体が不良品とみなされるため、歩留まりが低下する。そのため、光スイッチの数をあまり多くすると、製造コストが増大してしまう。
【００２７】
一方、１チップ上に配置される光スイッチの数を少なくすると、接続すべきファイバアレイの数が増え、調芯作業の回数が増加して時間が掛かるようになる。例えば、本実施形態では４アレイのスイッチ部を２つ設けているためファイバアレイとスイッチ部との接続作業は２回であるが、２アレイのスイッチ部を４つ設ける場合には、該接続作業は４回に増加する。そのため、光スイッチの数をあまり少なくすると、やはり製造コストが増大してしまう。
【００２８】
上述の理由から、接続損失およびコストの両方を良好に保つために、１チップ上に４アレイの８×１光スイッチを設けることが望ましい。
しかしながら、チップ上に配置される光スイッチの数は４つに限定されるものではなく、実験や計算により適切な１チップ上のアレイ数を決定することができる。
【００２９】
ファイバアレイ１０２は、アレイ状に束ねられた複数の光ファイバを有する。本実施形態では６４本の光ファイバが用いられている。ファイバアレイ１０２のスプリッタ部１０１側の端では６４本の光ファイバが１つに束ねられており、スプリッタ部１０１に接続されている。ファイバアレイ１０２のスイッチ部１０３ａ、１０３ｂ側の端では、光ファイバが３２本ずつ分かれて２つの副ファイバアレイ１０２ａ、１０２ｂを形成しており、副ファイバアレイ１０２ａが第１のスイッチ部１０３ａに接続され、副ファイバアレイ１０２ｂが第２のスイッチ部１０３ｂに接続されている。
ファイバアレイ１０２は、一部がアレイ状に束ねられ、一部が１本ずつの光ファイバに分離されている。これにより、ファイバアレイの配置の自由度が大きくなり、小さな曲率に曲げたり、３次元的にファイバアレイを配置したりすることが可能となる。このようなファイバアレイを用いることで、筐体の小型化が可能となる。
【００３０】
ファイバアレイ１０２および副ファイバアレイ１０２ａ、１０２ｂに含まれる光ファイバの数は、本実施形態の数に限定されるものではなく、光スプリッタおよび光スイッチの数およびそれらの分岐ポート数に基づいて決定される。一般化すれば、ファイバアレイ１０２に含まれる複数の光ファイバのうち一部が副ファイバアレイ１０２ａを形成してスイッチ部１０３ａに接続され、該複数の光ファイバのうち残部が別の副ファイバアレイ１０２ｂを形成して別のスイッチ部１０３ｂに接続される。副ファイバアレイの数はスイッチ部のチップ数に等しく、３つ以上でもよい。
【００３１】
ファイバアレイ１０２はＵ字状に配置されており、Ｕ字の一端がスプリッタ部１０１の分岐端子Ｂに接続されており、他端が２つの副ファイバアレイ１０２ａ、１０２ｂに分かれてそれぞれ第１のスイッチ部１０３ａおよび第２のスイッチ部１０３ｂの分岐端子Ｄに接続されている。Ｕ字の湾曲を鋭くすればスイッチ装置１００をより小型化することができる。しかしながら、湾曲形状の鋭さはファイバアレイ１０２に含まれる光ファイバの許容最小曲げ半径Ｒに拘束される。そのため、小型化のためには、小さく曲げても伝送損失が増加しにくい光ファイバ、例えばＲ＝５ｍｍの光ファイバを用いることが望ましい。
【００３２】
図２に模式的に示すように、１つの光スプリッタ１０４の各分岐ポートＦは、ファイバアレイ１０２の光ファイバを介して別々の光スイッチ１０５の分岐ポートＨに接続される。そのため、１つの光スプリッタ１０４の８つの分岐ポートＦのうち４つは副ファイバアレイ１０２ａを介して第１のスイッチ部１０３ａに接続され、残り４つは副ファイバアレイ１０２ｂを介して第２のスイッチ部１０３ｂに接続されている。
【００３３】
このように光スプリッタ１０４と光スイッチ１０５とを接続すると、光伝送路は必ず交差することになる。この接続をＰＬＣにより行うと、導波路を平面上で交差させる必要があるため、交差損失が発生する。一方、本実施形態によれば光ファイバを用いて立体的に接続するため交差損失が発生せず、また光ファイバ同士の融着を行う必要がないため損失を低減できる。また、接続に光ファイバを用いているため、本実施形態に例示されるようにＵ字状（ブーメラン状）等の配置が可能になる等、レイアウトの自由度が高く、小型化が可能になる。
【００３４】
例えば、本実施形態に係るスイッチ装置の筐体の大きさは、１５０×１５０×１４ｍｍ程度に抑えることができる。
【００３５】
スプリッタ部１０１、スイッチ部１０３ａ、１０３ｂおよび制御ボード１１０は、筐体１１１に接着剤等を用いて固定されている。光スイッチのヒータにおいて発生した熱を外部に効率的に拡散させるために、筐体１１１は熱伝導性の高い素材、例えばアルミにより形成されている。また、放熱性を向上させるために、筐体１１１には放熱フィンが設けられていることが望ましい。
【００３６】
スイッチ装置１００を用いてＲＯＡＤＭネットワークからクライアント機器に光信号を分岐する場合の動作を以下に説明する。
【００３７】
まず、特定の波長λを有する光信号が、ＲＯＡＤＭネットワークからスプリッタ部１０１に含まれるいずれかの光スプリッタ１０４の共通ポートＥに入力される。該光信号は、該光スプリッタ１０４によって分割され、それぞれ分岐ポートＦから出力される。分割された光信号は、それぞれファイバアレイ１０２を通って、スイッチ部１０３ａ、１０３ｂに含まれる各光スイッチ１０５の分岐ポートＨに入力される。
【００３８】
各光スイッチ１０５において、入力された光信号の波長λが該光スイッチ１０５から出力されるべき所望の波長である場合には、該光信号が該光スイッチ１０５の共通ポートＧからクライアント機器へ出力されるように、制御ボード１１０によって該光スイッチ１０５の経路が制御される。逆に、各光スイッチ１０５において、入力された光信号の波長λが該光スイッチ１０５から出力されるべき所望の波長でない場合には、該光信号が該光スイッチ１０５の共通ポートＧから出力されないように、制御ボード１１０によって該光スイッチ１０５の経路が制御される。
【００３９】
この動作により、ＲＯＡＤＭネットワークからの光信号が光スプリッタおよび光スイッチを介して所望のクライアント機器に分岐されるように、該光信号の通る経路を選択することができる。
【００４０】
スイッチ装置１００を用いてクライアント機器からＲＯＡＤＭネットワークに光信号を挿入する場合の動作を以下に説明する。
【００４１】
まず、特定の波長λを有する光信号が、クライアント機器からスイッチ部１０３ａ、１０３ｂに含まれるいずれかの光スイッチ１０５の共通ポートＧに入力される。該光スイッチ１０５において、該光信号の波長λに対応する所望の光スプリッタ１０４（すなわち、ＲＯＡＤＭネットワークの所望の方路）に接続された分岐ポートＨから出力されるように、制御ボード１１０によって該光スイッチ１０５の経路が制御される。該光信号は、ファイバアレイ１０２を通って、光スプリッタ１０４の分岐ポートＦに入力される。その後、該光信号は、該光スプリッタ１０４に接続されたＲＯＡＤＭネットワークの方路へ出力される。
【００４２】
この動作により、クライアント機器からの光信号が光スイッチおよび光スプリッタを介してＲＯＡＤＭネットワークの所望の方路に挿入されるように、該光信号の通る経路を選択することができる。
【００４３】
光スプリッタ１０４の数、光スプリッタ１０４の分岐ポート数、光スイッチ１０５の数および光スイッチ１０５の分岐ポート数は、本実施形態の数に限定されるものではなく、ＲＯＡＤＭネットワークの方路数（Ｎとする）および波長数（Ｍとする）に応じて任意に設定することができる。
【００４４】
各光スプリッタ１０４の分岐ポート数は、スイッチ装置１００で用いる波長数Ｍに対応しており、波長数Ｍに応じて任意に設定することができる。波長数がＭの場合には、１個の共通ポートとＭ個の分岐ポートとを有する１×Ｍ光スプリッタにすればよい。１つの光スプリッタ１０４の各分岐ポートは、別々の光スイッチ１０５に接続される。
【００４５】
光スプリッタ１０４の数は、ＲＯＡＤＭネットワークの方路数Ｎに対応しており、方路数Ｎに応じて任意に設定することができる。すなわち、方路数がＮの場合には、Ｎ個の光スプリッタを設けられ、それぞれが各方路に接続される。
【００４６】
光スイッチ１０５の分岐ポート数は、ＲＯＡＤＭネットワークの方路数Ｎ（すなわち、光スプリッタ１０４の数）に対応しており、方路数Ｎに応じて任意に設定することができる。方路数がＮの場合には、Ｎ個の分岐ポートと１個の共通ポートとを有するＮ×１光スイッチとすればよい。１つの光スイッチ１０５の各分岐ポートは、別々の光スプリッタ１０４の分岐ポートに接続される。
【００４７】
光スイッチ１０５の数は、スイッチ装置１００で用いる波長数Ｍ（すなわち、光スプリッタ１０４の分岐ポート数）に対応しており、波長数Ｍに応じて任意に設定することができる。すなわち、波長数がＭの場合には、Ｍ個の光スイッチが設けられる。
【００４８】
（第２の実施形態）
図５は、本実施形態に係るスイッチ装置２００の概略構成図である。第１の実施形態とはファイバアレイの配置のみが異なっており、その他の構成は同一である。
スイッチ装置２００のファイバアレイ２０２は、筐体１１１の内壁に沿って一周し、スプリッタ部１０１、スイッチ部１０３ａ、１０３ｂおよび制御ボード１１０を囲むように配置されている。ファイバアレイ２０２の一端がスプリッタ部１０１に接続されており、ファイバアレイ２０２が筐体１１１の内壁に沿って一周した後に、ファイバアレイ２０２の他端が２つの副ファイバアレイ２０２ａ、２０２ｂに分かれてそれぞれ第１のスイッチ部１０３ａおよび第２のスイッチ部１０３ｂに接続されている。
【００４９】
本実施形態のように、筐体内を一周するようにファイバアレイを配置することによって、Ｕ字状配置の場合に比べてファイバアレイの曲げ方が緩やかになる。そのため、Ｕ字状配置の場合と同じ許容最小曲げ半径の光ファイバを用いても、スプリッタ部とスイッチ部とをより近づけることができ、さらに小型化が可能となる。
【００５０】
（第３の実施形態）
図６は、本実施形態に係るスイッチ装置３００の概略構成図である。第１の実施形態とは、スプリッタ部、ファイバアレイおよびスイッチ部が２組設けられている点が異なっており、その他の構成は同一である。
スイッチ装置３００は、２つのスプリッタ部３０１ａ、３０１ｂと、４つのスイッチ部３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄと、２つのファイバアレイ３０２ａ、３０２ｂと、を備える。２つのスプリッタ部３０１ａ、３０１ｂおよび、４つのスイッチ部３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄは、それぞれ柱状の形状を有しており、柱の側面が平行になるようにこの順に筐体１１１に配置されている。
【００５１】
ファイバアレイ３０２ａ、３０２ｂは第１の実施形態と同様にＵ字状に配置されている。すなわち、スプリッタ部３０１ａの分岐端子Ｂおよびスイッチ部３０３ａ、３０３ｂの分岐端子Ｄは、同じ側に配置されている。スプリッタ部３０１ａの分岐端子Ｂとスイッチ部３０３ａ、３０３ｂの分岐端子Ｄとは、Ｕ字状のファイバアレイ３０２ａにより接続されている。また、スプリッタ部３０１ｂの分岐端子Ｂおよびスイッチ部３０３ｃ、３０３ｄの分岐端子Ｄは、同じ側に配置されている。スプリッタ部３０１ｂの分岐端子Ｂとスイッチ部３０３ｃ、３０３ｄの分岐端子Ｄとは、Ｕ字状のファイバアレイ３０２ｂにより接続されている。
ファイバアレイ３０２ａのＵ字の一端がスプリッタ部３０１ａの分岐端子Ｂに接続されており、他端が２つの副ファイバアレイ３０２ｃ、３０２ｄに分かれて、それぞれスイッチ部３０３ａ、３０３ｂの分岐端子Ｄに接続されている。また、ファイバアレイ３０２ｂのＵ字の一端がスプリッタ部３０１ｂの分岐端子Ｂに接続されており、他端が２つの副ファイバアレイ３０２ｅ、３０２ｆに分かれて、それぞれスイッチ部３０３ｃ、３０３ｄの分岐端子Ｄに接続されている。
【００５２】
本実施形態のように、スプリッタ部、ファイバアレイおよびスイッチ部を２組設けることによって、第１の実施形態におけるスプリッタ部１０１とスイッチ部１０３ａ、１０３ｂとの間のスペースを利用することができる。その結果、スペースを効率的に利用することができ、入出力系統の数を増加させる場合にも小型化することができる。
また、本実施形態においても第２の実施形態のようにファイバアレイを筐体内において一周させることで、さらなる小型化を実現することができる。
【００５３】
（第４の実施形態）
図７は、本実施形態に係るスイッチ装置４００の概略構成図である。第１の実施形態とはスプリッタ部１０１、スイッチ部１０３ａ、１０３ｂおよびファイバアレイの配置のみが異なっており、その他の構成は同一である。
本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、スプリッタ部１０１の分岐端子Ｂおよびスイッチ部１０３ａ、１０３ｂの分岐端子Ｄは、反対側に配置されている。スプリッタ部１０１の分岐端子Ｂとスイッチ部１０３ａ、１０３ｂの分岐端子ＤとはＳ字状のファイバアレイ４０２により接続されている。すなわち、ファイバアレイ４０２のＳ字の一端がスプリッタ部１０１の分岐端子Ｂに接続されており、他端が２つの副ファイバアレイ４０２ａ、４０２ｂに分かれてそれぞれ第１のスイッチ部１０３ａおよび第２のスイッチ部１０３ｂの分岐端子Ｄに接続されている。
【００５４】
本実施形態のように、Ｓ字状にファイバアレイを配置することで、Ｕ字状配置の場合に比べてファイバアレイの曲げ方が緩やかになる。そのため、Ｕ字状配置の場合と同じ許容最小曲げ半径の光ファイバを用いても、スプリッタ部とスイッチ部とをより近づけることができ、さらに小型化が可能となる。
【００５５】
本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１００、２００、３００、４００  スイッチ装置
１０１  スプリッタ部
１０２、２０２、３０２ａ、３０２ｂ、４０２  ファイバアレイ
１０３ａ、１０３ｂ、３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄ  スイッチ部
１０４  光スプリッタ
１０５  光スイッチ
１０６  タップカプラ
１０７  ネットワーク側ファイバ
１０８  クライアント側ファイバ
１０９  ＰＤ側ファイバ
１１０  制御ボード
１１１  筐体
１１２  マッハツェンダ型干渉計（ＭＺＩ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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