(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも４つの外部光入出力ポートを有する光パス・アレンジ用光回路であって、
前記外部光入出力ポートと接続される入出力ポートと入力ポートおよび出力ポートとをそれぞれ有する４つの光サーキュレータと、
これら光サーキュレータの出力ポートからの信号光をそれぞれ入力して増幅する４つの片方向光増幅手段と、
これら４つの片方向光増幅手段からそれぞれ出力される信号光を入力して、該信号光の前記光サーキュレータの入力ポートへの出力を制御する光制御手段と
を有し、
前記光制御手段は、
光波長合分波回路と、複数の光クロスコネクトアドドロップスイッチとからなり、
前記光クロスコネクトアドドロップスイッチは、
一方の側の前記光波長合分波回路から入力した複数の光信号を適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、
この透過結合ポート選択光スイッチからの光信号を入力して適宜出力先ポートを変更して出力する出力クロスバー動作光スイッチと、
この出力クロスバー動作光スイッチからの光信号を、他方の側の前記光波長合分波回路に接続される出力先ポートを適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと
により構成されることを特徴とする光パス・アレンジ用光回路
【請求項２】
少なくとも４つの外部光入出力ポートを有する光パス・アレンジ用光回路であって、
前記外部光入出力ポートと接続される入出力ポートと入力ポートおよび出力ポートとをそれぞれ有する４つの光サーキュレータと、
これら光サーキュレータの出力ポートからの信号光をそれぞれ入力して増幅する４つの片方向光増幅手段と、
これら４つの片方向光増幅手段からそれぞれ出力される信号光を入力して、該信号光の前記光サーキュレータの入力ポートへの出力を制御する光制御手段と
を有し、
前記光制御手段は、
光波長合分波回路と、複数の光クロスコネクトアドドロップスイッチとからなり、
前記光クロスコネクトアドドロップスイッチは、
一方の側の前記光波長合分波回路から入力した複数の光信号を適宜出力先ポートを変更して出力する出力クロスバー動作光スイッチと、
この出力クロスバー動作光スイッチから入力した複数の光信号を適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、
この透過結合ポート選択光スイッチから入力した光信号を適宜出力先ポートを選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、
この透過結合ポート選択光スイッチからの光信号を、他方の側の前記光波長合分波回路に接続される出力先ポートを適宜選択して出力する出力クロスバー動作光スイッチにより構成されることを特徴とする光パス・アレンジ用光回路。
【請求項３】
第１乃至第４の外部光入出力ポートのそれぞれが接続される光入出力ポート、光入力ポート、および光出力ポートをそれぞれが有する第１乃至第４の光サーキュレータと、
前記第１乃至第４の光サーキュレータのそれぞれの光入力ポートが１対１に対応して接続される第１の４つの光入出力ポート、および該第１の４つの光入出力ポートとは異なる第２の４つの光入出力ポートを有する１または複数の光波長合分波回路と、
前記第１乃至第４の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートと前記光波長合分波回路の第２の４つの光入出力ポートで第１乃至第４の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートに１対１に対応する前記光波長合分波回路の第２の４つの光入出力ポートとの間に接続され、第１乃至第４の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートから前記光波長合分波回路の第２の４つの光入出力ポートに向かう方向に伝搬する光信号を増幅して出力する第１乃至第４の４つの片方向光増幅手段とを有し、
第１乃至第４の光入力ポートおよび第１乃至第４の光出力ポートを有し、第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択可能な４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）、または第１乃至第４の光入力ポートおよび第１乃至第４光出力ポートを有し、第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択可能な４入力４出力光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）、または第１乃至第４の光入力ポートおよび第１乃至第４の光出力ポートを有し、第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するかのいずれかの４入力４出力光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）のいずれかが光波長チャンネルの集合ＬＯの要素である光波長チャンネルに個々に対応して、それぞれ配置され、
これらの計Ｎ個の４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊまたは４入力４出力光回路Ｓ３−ｊのすべての光入力ポートおよび光出力ポートとこれらの光入力ポートおよび光出力ポートのそれぞれに１対１に対応する前記光波長合分波回路の複数の光入出力ポートがそれぞれ接続されてなる光パス・アレンジ用光回路であって、
前記光波長合分波回路の光入出力ポートが、光波長チャンネルの集合ＬＯ＝｛λｊ｝（ｉ＝１，２，…，Ｎ）に対する光波長合分波に関する集合であり、かつ互いに素である８つの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４，Ａ−５，Ａ−６，Ａ−７，およびＡ−８を形成し、
光波長合分波回路の光入出力ポートの何れかの集合Ａ−１の要素である合波側の第１の入出力ポートと第１の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１以外の何れかの集合Ａ−２の要素である合波側の第２の入出力ポートと第２の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２以外の何れかの集合Ａ−３の要素である合波側の第３の入出力ポートと第３の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３以外の何れかの集合Ａ−４の要素である合波側の第４の入出力ポートと第４の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４以外の何れかの集合Ａ−５の要素である合波側の第５の入出力ポートと第１の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４，Ａ−５以外の何れかの集合Ａ−６の要素である合波側の第６の入出力ポートと第２の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４，Ａ−５，Ａ−６以外の何れかの集合Ａ−７の要素である合波側の第７の入出力ポートと第３の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４，Ａ−５，Ａ−６，Ａ−７以外の何れかの集合Ａ−８の要素である合波側の第８の入出力ポートと第４の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記第１の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第１の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記第２の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第２の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記第３の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第３の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記第４の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第４の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光波長チャンネルの集合ＬＯの要素λｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）に対応する光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第１の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−１の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第１の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第２の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−２の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第２の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第３の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−３の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第３の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第４の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−４の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第４の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第１の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−５の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第５の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第２の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−６の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第６の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第３の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−７の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第７の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第４の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−８の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第８の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路とを有することを特徴とする光パス・アレンジ用光回路。
【請求項４】
前記光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊは、
１または複数のＰＬＣ基板上に形成され、
第１および第２の２つの光入力ポートと第１および第２の２つの光出力ポートを備え、
第１の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または
第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｋ（ｋ＝１）と、
各々が第１および第２の２つの分波側光入出力ポートおよび１つの合波側光入出力ポートを備え、
第１の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または
第２の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第１乃至第４の４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第１の光入力ポートと何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第２の光入力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第３の光入力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第４の光入力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第１の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１およびＳＳ−２を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第２の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第３の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１、ＳＳ−２、およびＳＳ−２を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第４の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第１の合波側光入出力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第１の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第１の合波側光入出力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第２の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第１の合波側光出力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第１の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第１の合波側光入出力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第２の光出力ポートとを結ぶ光導波路と
を有することを特徴とする請求項３記載の光パス・アレンジ用光回路。
【請求項５】
前記光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊは、
１または複数のＰＬＣ基板上に作成され、
各々が第１および第２の２つの光入力ポートと第１および第２の２つの光出力ポートとを備え
第１の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または
第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第１乃至第４の４つの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｋ（ｋ＝１，２，３，４）と、
各々が第１および第２の２つの分波側光入出力ポートおよび１つの合波側光入出力ポートを備え、
第１の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または
第２の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第１乃至第４の４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４)と、
光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第１の光入力ポートと何れかの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第２の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第２の光入力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第１の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第３の光入力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１を除く何れかの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−２の第１の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第４の光入力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−２の第２の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第１の光出力ポートと２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１、ＣＳ−２を除く何れかの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−３の第2の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第2の光出力ポートと２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−３の第１の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第３の光出力ポートと２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１、ＣＳ−２、ＣＳ−３を除く何れかの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−４の第１の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第４の光出力ポートと２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−４の第２の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、
２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第１の光出力ポートと何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−２の第１の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−２の第２の光出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第２の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−３の第１の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１、ＳＳ−２を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−４の第１の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−４の第２の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１、ＳＳ−２、ＳＳ−３を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−３の第２の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第１の合波側光入出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第１の合波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、
２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第１の合波側光入出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第１の合波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と
を有することを特徴とする請求項３記載の光パス・アレンジ用光回路。
【請求項６】
前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｉは、マッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路、または半導体光増幅器（ＳＯＡ）型２×２光スイッチ回路で構成されることを特徴とする請求項４または５記載の光パス・アレンジ用光回路。
【請求項７】
前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉは、マッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路の構成における４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部とこれら４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部とこれら３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路の構成における４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部とこれら４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部とこれら３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路で構成されることを特徴とする請求項４または５記載の光パス・アレンジ用光回路。
【請求項８】
前記光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊは、
１つのＰＬＣ基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、
基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第２の光出力ポート、第１の光出力ポート、第３の光出力ポート、第４の光出力ポート、第４の光入力ポート、第３の光入力ポート、第１の光入力ポート、第２の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、
２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｋ（ｋ＝１）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第２の光入力ポート、第１の光入力ポート、第１の光出力ポート、第２の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、
４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第１の分波側光入出力ポート、第２の分波側光入出力ポート、第１の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、
更に、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路および２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路および２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路も交差しない配置になっていることを特徴とする請求項４記載の光パス・アレンジ用光回路。
【請求項９】
光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊは、
１つのＰＬＣ基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、
基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第２の光出力ポート、第１の光出力ポート、第３の光出力ポート、第４の光出力ポート、第４の光入力ポート、第３の光入力ポート、第１の光入力ポート、第２の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、
４つの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｋ（ｋ＝１，２，３，４）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第２の光入力ポート、第１の光入力ポート、第１の光出力ポート、第２の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、
４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第１の分波側光入出力ポート、第２の分波側光入出力ポート、第１の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、
更に、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路において、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第２の光出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第２の分波側光入出力ポートとの間、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−２の第１の光出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第１の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路と、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−３の第２の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第１の分波側光入出力ポートとの間および２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−４の第１の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第２の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路との２組がそれぞれ一ヶ所ずつ、計２ヶ所のみが交差し、それ以外の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ光導波路の交差がない配置となっていることを特徴とする請求項５記載の光パス・アレンジ用光回路。
【請求項１０】
前記光波長合分波回路は、アレー導波路型平面光回路（ＡＷＧ）であることを特徴とする請求項３記載の光パス・アレンジ用光回路。
【請求項１１】
波長合分波に関する集合Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ１つのアレー導波路平面光回路ＷＭ−１と、
波長合分波に関する集合Ａ−５、Ａ−６、Ａ−７、Ａ−８を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ１つのアレー導波路平面光回路ＷＭ−２と、
各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらのいずれかが配置される４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊと、
前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２の光入出力ポートおよび４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）の光入力ポートおよび光出力ポートのそれぞれに対応するポート同士を結ぶ光導波路とで構成される光波長合分波回路および光クロスコネクト用スイッチ回路部で、
前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλｉに対応する光入出力ポートが時計回りまたは反時計回りの何れかの回りで第２、第１、第３、第４の分波側光入出力ポート（Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−２−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−１−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−３−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−４−ｉ）の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、
前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−２の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλｉに対応する光入出力ポートが前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１において光入出力ポートが第２、第１、第３、第４の分波側光入出力ポート（Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−２−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−１−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−３−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−４−ｉ）の順番となる回りとは逆回りに第６、第５、第７、第８の分波側光入出力ポート（Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−６−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−５−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−７−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−８−ｉ）の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、
更に分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっており、
更に、各々の４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに同じ回りで同じ順番となっており、
かつ各々の４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっていることにより、
同一平面上でアレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２と４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）とを結ぶ光導波路同士で互いに交差するものが１つもないような回路の配置および構成であり、
アレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２および４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）と、アレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２および４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）間をそれぞれ結ぶ光導波路とを同一平面基板上に作成するか、
または個別の作成された光波長合分波部の平面回路基板と光クロスコネクト用スイッチ回路の平面回路基板とを突き合わせする形で各々の光入出力ポート同士を結合し、１つの平面状光回路を形成すること
を特徴とする請求項３記載の光パス・アレンジ用光回路。
【請求項１２】
前記光サーキュレータにおいて、光入力ポートに入力された光は、光入出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力された光は、光出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力され光入力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光出力ポートから入力され、光入出力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光入力ポートと光出力ポートとの間では光の入出力の向きに関わらず光が十分に抑圧されることを特徴とする請求項３記載の光パス・アレンジ用光回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信用光回路に有効な光パス・アレンジ用光回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の広く知られている光クロスコネクト回路および光アド・ドロップ回路の構成例をそれぞれ図９および図１０に示す。両図において、１−１、１−２、１−３、１−４は光増幅器１−１、１−２、１−３、１−４、２−１、２−２、２−３、２−４は光波長合分波部２−１、２−２、２−３、２−４、３−ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）は２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路３−ｊ、０−１、０−３、０−３−１〜０−３−ｎは外部光入力ポート、０−２、０−４、０−４−１〜０−４−ｎは外部光出力ポートである。
【０００３】
図９および図１０において、光増幅器１−１、１−２、１−３、１−４は、光伝送路の損失の補償、ならびに光クロスコネクト回路と光アド・ドロップ回路自体の光増幅器を除く部分の損失の補償のために設けられている。各光増幅器１−１、１−２、１−３、１−４の構成は、一般の伝送路上にはコネクタ接続個所等の光信号の反射点が存在するので、これらの反射点からの反射光を遮断し安定して光増幅を行うために、図１１に示すように、光増幅部１−ｉ−１の前後に所望の光伝送方向のみに信号光の伝搬を制限する光アイソレータ１−ｉ−２−１および１−ｉ−２−２が設けられている。このため、波長多重光信号を光増幅する場合にも、その伝搬方向はすべて同一方向に制限されている。
【０００４】
また、光増幅器１−１、１−２、１−３、１−４の構成要素である光増幅部としては、一般に励起用半導体レーザによる双方向励起（図１２ａ）、前方励起（図１２ｂ）、後方励起（図１２ｃ）の希土類添加光ファイバまたは半導体型の光増幅部（図１２ｄ）が使用されている。
【０００５】
希土類添加光ファイバのホストには、通常は石英系ガラスが増幅波長帯域を拡大するためにＺｒ系フッ化物ガラスおよびテルライド系ガラスが用いられている。また、添加希土類としては、１．５×１０−６ｍ帯用に１．３×１０−６ｍ帯用にＰｒ３＋が用いられている（山田他、１９９５秋季信学会論文集Ｃ２１６，  Ａ．  Ｍｏｒｉ，
ｅｔ  ａｌ．  ＯＦＣ９７，  ＰＤＰ１参照）。
【０００６】
なお、図１２において、４は希土類添加ファイバ、５−１、５−２は励起用レーザ、６−１、６−２は光アイソレータ、７−１、７−２は波長合分波カプラ、８は平面型導波路基板である。
【０００７】
まず最初に、図９に示す光クロスコネクト回路の動作について説明する。図９に示す光クロスコネクト回路において、外部入力ポート０−１、０−３から入力された波長多重信号光は、それぞれ光増幅器１−１、１−３で光増幅され、それから光波長合分波部２−１、２−３で各波長チャンネルの信号光毎に分波される。光波長合分波部において波長チャンネル毎に分波された信号光は、それぞれ同じ波長チャンネルに対応する信号光のペア毎に互いに異なる２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路３−１〜３−ｎに入力され、それぞれ個別にクロス・バーの出力ポートの切り替え選択が行われ出力される。
【０００８】
この出力された信号光は、それぞれ波長チャンネルに重複が生じないような２つの信号光の集まり毎に光波長合分波部２−２、２−４で合波され、後段の光増幅器１−２、１−４で光増幅された後、外部出力ポート０−２、０−４から出力される。
【０００９】
上述した光クロスコネクト回路における動作により、光伝送路の損失補償および２つの波長多重信号光の波長チャンネルの組み替え、すなわち光クロスコネクトが実現される。
【００１０】
次に、図１０に示す光アド・ドロップ回路の動作について説明する。図１０に示す光アド・ドロップ回路において、外部入力ポート０−１から入力された波長多重信号光は、光増幅器１−１で光増幅され、それから光波長合分波部２−１で各波長チャンネルの信号光毎に分波される。光波長合分波部において波長チャンネル毎に分波された信号光および各波長チャンネル毎に設けられた外部入力ポート０−３−１〜０−３−ｎから入力されるアド（ＡＤＤ）入力信号光は、それぞれ同じ波長チャンネルに対応する信号光のペア毎に互いに異なる２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路３−１〜３−ｎに入力され、それぞれ個別にクロス・バーの出力ポートの切り替え選択が行われ出力される。
【００１１】
この出力された信号光は、それぞれ波長チャンネルに重複が生じないような２つの信号光の集まり毎に一方を光波長合分波部２−２で合波され、他方を各波長チャンネル毎に設けられた外部出力ポート０−４−１〜０−４−ｎからドロップ（ＤＲＯＰ）出力信号光として出力する。光波長合分波部２−２で合波された波長多重信号光は、後段の光増幅器１−２で光増幅された後、外部出力ポート０−２から出力される。
【００１２】
上述した光アド・ドロップ回路の動作により、光伝送路の損失補償と波長多重信号光の波長チャンネル毎の信号光のアド・ドロップが実現される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の光クロスコネクト回路および光アド・ドロップ回路は、光伝送路および光回路自体の損失を補償するために片方向光増幅器を使用しているため、波長多重信号光の伝搬方向に関しては全て予め決めたある同じ方向に固定となってしまい、その結果クロス・バー型の経路の２つの状態の切り替えのみに機能が制限されてしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光ファイバ中をそれぞれの波長チャンネル毎に上りおよび下り方向に関して任意の伝搬方向に伝搬され、かつそれぞれの波長チャンネル毎に必要に応じて各々の伝搬方向を上りから下りまたは下りから上りに切り替えるといった動的な変化に伴う２つのストリームに属する波長多重信号光をその時々に応じて信号光の伝搬方向へのアイソレーションを確保しつつ光増幅し、かつ各波長チャンネル毎に光クロスコネクトを行うことにより実現される図７に示す８通りの光伝搬増幅状態を実現するとともに、各波長チャンネル毎に４つの信号光入出力ポートに対してそれぞれ重複しない範囲で任意に入出力ポートを選択して信号光を入出力させ、２つの信号光ストリームを伝搬増幅させるすべての組合せである図８に示す１２通りの光伝搬増幅状態の実現を達成し得る光パス・アレンジ用光回路を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、少なくとも４つの外部光入出力ポートを有する光パス・アレンジ用光回路であって、前記外部光入出力ポートと接続される入出力ポートと入力ポートおよび出力ポートとをそれぞれ有する４つの光サーキュレータと、これら光サーキュレータの出力ポートからの信号光をそれぞれ入力して増幅する４つの片方向光増幅手段と、これら４つの片方向光増幅手段からそれぞれ出力される信号光を入力して、該信号光の前記光サーキュレータの入力ポートへの出力を制御する光制御手段とを有し、前記光制御手段は、光波長合分波回路と、複数の光クロスコネクトアドドロップスイッチとからなり、前記光クロスコネクトアドドロップスイッチは、一方の側の前記光波長合分波回路から入力した複数の光信号を適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、この透過結合ポート選択光スイッチからの光信号を入力して適宜出力先ポートを変更して出力する出力クロスバー動作光スイッチと、この出力クロスバー動作光スイッチからの光信号を、他方の側の前記光波長合分波回路に接続される出力先ポートを適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチとにより構成されることを要旨とする。
【００１８】
また、請求項２記載の本発明は、少なくとも４つの外部光入出力ポートを有する光パス・アレンジ用光回路であって、前記外部光入出力ポートと接続される入出力ポートと入力ポートおよび出力ポートとをそれぞれ有する４つの光サーキュレータと、これら光サーキュレータの出力ポートからの信号光をそれぞれ入力して増幅する４つの片方向光増幅手段と、これら４つの片方向光増幅手段からそれぞれ出力される信号光を入力して、該信号光の前記光サーキュレータの入力ポートへの出力を制御する光制御手段とを有し、前記光制御手段は、光波長合分波回路と、複数の光クロスコネクトアドドロップスイッチとからなり、前記光クロスコネクトアドドロップスイッチは、一方の側の前記光波長合分波回路から入力した複数の光信号を適宜出力先ポートを変更して出力する出力クロスバー動作光スイッチと、この出力クロスバー動作光スイッチから入力した複数の光信号を適宜選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、この透過結合ポート選択光スイッチから入力した光信号を適宜出力先ポートを選択して出力する透過結合ポート選択光スイッチと、この透過結合ポート選択光スイッチからの光信号を、他方の側の前記光波長合分波回路に接続される出力先ポートを適宜選択して出力する出力クロスバー動作光スイッチにより構成されることを要旨とする。
【００１９】
請求項３記載の本発明は、第１乃至第４の外部光入出力ポートのそれぞれが接続される光入出力ポート、光入力ポート、および光出力ポートをそれぞれが有する第１乃至第４の光サーキュレータと、前記第１乃至第４の光サーキュレータのそれぞれの光入力ポートが１対１に対応して接続される第１の４つの光入出力ポート、および該第１の４つの光入出力ポートとは異なる第２の４つの光入出力ポートを有する１または複数の光波長合分波回路と、前記第１乃至第４の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートと前記光波長合分波回路の第２の４つの光入出力ポートで第１乃至第４の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートに１対１に対応する前記光波長合分波回路の第２の４つの光入出力ポートとの間に接続され、第１乃至第４の光サーキュレータのそれぞれの光出力ポートから前記光波長合分波回路の第２の４つの光入出力ポートに向かう方向に伝搬する光信号を増幅して出力する第１乃至第４の４つの片方向光増幅手段とを有し、第１乃至第４の光入力ポートおよび第１乃至第４の光出力ポートを有し、第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択可能な４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）、または第１乃至第４の光入力ポートおよび第１乃至第４光出力ポートを有し、第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択可能な４入力４出力光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）、または第１乃至第４の光入力ポートおよび第１乃至第４の光出力ポートを有し、第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するかのいずれかの４入力４出力光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）のいずれかが光波長チャンネルの集合ＬＯの要素である光波長チャンネルに個々に対応して、それぞれ配置され、これらの計Ｎ個の４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊまたは４入力４出力光回路Ｓ３−ｊのすべての光入力ポートおよび光出力ポートとこれらの光入力ポートおよび光出力ポートのそれぞれに１対１に対応する前記光波長合分波回路の複数の光入出力ポートがそれぞれ接続されてなる光パス・アレンジ用光回路であって、前記光波長合分波回路の光入出力ポートが、光波長チャンネルの集合ＬＯ＝｛λｊ｝（ｉ＝１，２，…，Ｎ）に対する光波長合分波に関する集合であり、かつ互いに素である８つの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４，Ａ−５，Ａ−６，Ａ−７，およびＡ−８を形成し、光波長合分波回路の光入出力ポートの何れかの集合Ａ−１の要素である合波側の第１の入出力ポートと第１の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１以外の何れかの集合Ａ−２の要素である合波側の第２の入出力ポートと第２の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２以外の何れかの集合Ａ−３の要素である合波側の第３の入出力ポートと第３の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３以外の何れかの集合Ａ−４の要素である合波側の第４の入出力ポートと第４の片方向光増幅手段の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４以外の何れかの集合Ａ−５の要素である合波側の第５の入出力ポートと第１の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４，Ａ−５以外の何れかの集合Ａ−６の要素である合波側の第６の入出力ポートと第２の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４，Ａ−５，Ａ−６以外の何れかの集合Ａ−７の要素である合波側の第７の入出力ポートと第３の光サーキュレー���の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長合分波回路の光入出力ポートの集合Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４，Ａ−５，Ａ−６，Ａ−７以外の何れかの集合Ａ−８の要素である合波側の第８の入出力ポートと第４の光サーキュレータの光入力ポートとを結ぶ光導波路と、前記第１の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第１の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記第２の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第２の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記第３の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第３の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記第４の片方向光増幅手段の光入力ポートと前記第４の光サーキュレータの光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光波長チャンネルの集合LOの要素λｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）に対応する光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第１の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−１の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第１の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第２の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−２の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第２の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第３の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−３の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第３の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第４の光入力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−４の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第４の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第１の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−５の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第５の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第２の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−６の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第６の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第３の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−７の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第７の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｉ、ＳＰ−ｉまたは光回路Ｓ３−ｉのいずれかの第４の光出力ポートと前記光波長合分波回路の波長合分波に関する集合Ａ−８の波長チャンネルλｉに対応する分波側の第８の光入出力ポートとをそれぞれ総て結ぶ光導波路とを有することを要旨とする。
【００２０】
請求項３記載の本発明にあっては、各光入力ポートがそれぞれ外部光入出力ポートＩ／Ｏ−１，２，３，４に接続された第１乃至第４の光サーキュレータ、１または複数の光波長合分波回路、および第１乃至第４の４つの片方向光増幅手段を有し、外部光入出力ポートＩ／Ｏ−１，２，３，４の間において図７に示す８通りの光伝搬増幅状態および図８に示す１２通りの光伝搬増幅状態を実現し得る。
【００２１】
また、本発明の請求項４記載の本発明は、請求項３記載の本発明において、前記光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊが、１または複数のＰＬＣ基板上に形成され、第１および第２の２つの光入力ポートと第１および第２の２つの光出力ポートを備え、第１の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｋ（ｋ＝１）と、各々が第１および第２の２つの分波側光入出力ポートおよび１つの合波側光入出力ポートを備え、第１の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または第２の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第１乃至第４の４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第１の光入力ポートと何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第２の光入力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第３の光入力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第４の光入力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第１の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１およびＳＳ−２を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第２の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第３の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１、ＳＳ−２、およびＳＳ−２を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第４の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第１の合波側光入出力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第１の光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第１の合波側光入出力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第２の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第１の合波側光出力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第１の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第１の合波側光入出力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第２の光出力ポートとを結ぶ光導波路とを有することを要旨とする。
【００２２】
請求項４記載の本発明にあっては、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊでは、第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択できる。
【００２３】
更に、請求項５記載の本発明は、請求項３記載の本発明において、前記光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊが、１または複数のＰＬＣ基板上に作成され、各々が第１および第２の２つの光入力ポートと第１および第２の２つの光出力ポートとを備え、第１の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第１乃至第４の４つの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｋ（ｋ＝１，２，３，４）と、各々が第１および第２の２つの分波側光入出力ポートおよび１つの合波側光入出力ポートを備え、第１の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するか、または第２の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の分波側光入出力ポートと第１の合波側光入出力ポートとの間を除く全ての光入出力ポート間で信号光を遮断するかを任意に選択することができる第１乃至第４の４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）と、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第１の光入力ポートと何れかの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第２の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第２の光入力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第１の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第３の光入力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１を除く何れかの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−２の第１の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第４の光入力ポートと前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−２の第２の光入力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第１の光出力ポートと２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１、ＣＳ−２を除く何れかの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−３の第２の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第２の光出力ポートと２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−３の第１の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第３の光出力ポートと２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１、ＣＳ−２、ＣＳ−３を除く何れかの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−４の第１の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第４の光出力ポートと２×２���ロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−４の第２の光出力ポートとを結ぶ光導波路と、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第１の光出力ポートと何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−２の第１の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−２の第２の光出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第２の光出力ポートと前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−３の第１の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１、ＳＳ−２を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−４の第１の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−４の第２の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１、ＳＳ−２、ＳＳ−３を除く何れかの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第２の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−３の第２の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第１の分波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第１の合波側光入出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第１の合波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路と、２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第１の合波側光入出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第１の合波側光入出力ポートとを結ぶ光導波路とを有することを要旨とする。
【００２４】
請求項５記載の本発明にあっては、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊでは、第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを任意に選択できる。
【００２５】
請求項６記載の本発明は、請求項４または５記載の本発明において、前記２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｉが、マッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路、または半導体光増幅器（ＳＯＡ）型２×２光スイッチ回路で構成されることを要旨とする。
【００２６】
請求項６記載の本発明にあっては、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｉは、マッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路、または半導体光増幅器（ＳＯＡ）型２×２光スイッチ回路で構成される。
【００２７】
また、請求項７記載の本発明は、請求項４または５記載の本発明において、前記２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉが、マッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路の構成における４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部とこれら４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部とこれら３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路の構成における４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部とこれら４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部とこれら３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路で構成されることを要旨とする。
【００２８】
請求項７記載の本発明にあっては、２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉは、マッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路の構成における４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部とこれら４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部とこれら３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路、またはマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路の４つの光入出力ポートのうち、何れか３つの光入出力ポートを用いて実現されたもの、またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路の構成における４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部とこれら４つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のうち、何れか３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部とこれら３つのマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路部の光入出力ポート間を結ぶ光導波路のみから構成される２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路で構成される。
【００２９】
更に、請求項８記載の本発明は、請求項４記載の本発明において、前記光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊが、１つのＰＬＣ基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第２の光出力ポート、第１の光出力ポート、第３の光出力ポート、第４の光出力ポート、第４の光入力ポート、第３の光入力ポート、第１の光入力ポート、第２の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｋ（ｋ＝１）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第２の光入力ポート、第１の光入力ポート、第１の光出力ポート、第２の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第１の分波側光入出力ポート、第２の分波側光入出力ポート、第１の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、更に、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路および２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路および２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路も交差しない配置になっていることを要旨とする。
【００３０】
請求項８記載の本発明にあっては、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊは１つのＰＬＣ基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの第２の光出力ポート、第１の光出力ポート、第３の光出力ポート、第４の光出力ポート、第４の光入力ポート、第３の光入力ポート、第１の光入力ポート、第２の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｋ（ｋ＝１）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第２の光入力ポート、第１の光入力ポート、第１の光出力ポート、第２の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第１の分波側光入出力ポート、第２の分波側光入出力ポート、第１の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、更に、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路および２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路および２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路も交差しない配置になっている。
【００３１】
請求項９記載の本発明は、請求項５記載の本発明において、クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊが、１つのＰＬＣ基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第２の光出力ポート、第１の光出力ポート、第３の光出力ポート、第４の光出力ポート、第４の光入力ポート、第３の光入力ポート、第１の光入力ポート、第２の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、４つの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｋ（ｋ＝１，２，３，４）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第２の光入力ポート、第１の光入力ポート、第１の光出力ポート、第２の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第１の分波側光入出力ポート、第２の分波側光入出力ポート、第１の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、更に、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路において、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第２の光出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第２の分波側光入出力ポートとの間，２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−２の第１の光出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第１の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路と、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−３の第２の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第１の分波側光入出力ポートとの間および２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−４の第１の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第２の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路との２組がそれぞれ一ヶ所ずつ、計２ヶ所のみが交差し、それ以外の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ光導波路の交差がない配置となっていることを要旨とする。
【００３２】
請求項９記載の本発明にあっては、クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊは１つのＰＬＣ基板平面上に全ての構成光回路が作成されており、基板上面から見て、時計回りに光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの第２の光出力ポート、第１の光出力ポート、第３の光出力ポート、第４の光出力ポート、第４の光入力ポート、第３の光入力ポート、第１の光入力ポート、第２の光入力ポートの順に各光入力・出力ポートが隣り合うように配置され、４つの２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｋ（ｋ＝１，２，３，４）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第２の光入力ポート、第１の光入力ポート、第１の光出力ポート、第２の光出力ポートの順に隣り合うように配置され、４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）の光入出力ポートが基板上面から見て、時計回りに第１の分波側光入出力ポート、第２の分波側光入出力ポート、第１の合波側光入出力ポートの順に隣り合うように配置され、更に、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路の間隔が適度にあたえられることにより、各々の２×２クロス・バー動作光スイッチ回路の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ何れかの光導波路において、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１の第２の光出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−２の第２の分波側光入出力ポートとの間，２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−２の第１の光出力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−１の第１の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路と、２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−３の第２の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−４の第１の分波側光入出力ポートとの間および２×２クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−４の第１の光入力ポートと２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−３の第２の分波側光入出力ポートとの間をそれぞれ結ぶ光導波路との２組がそれぞれ一ヶ所ずつ、計２ヶ所のみが交差し、それ以外の光入力ポート、光出力ポート間を結ぶ光導波路の交差がない配置となっている。
【００３３】
また、請求項１０記載の本発明は、請求項５記載の本発明において、前記光波長合分波回路が、アレー導波路型光波長合分波器（ＡＷＧ：ａｒｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  ｇｒａｔｉｎｇ）であることを要旨とする。
【００３４】
請求項１０記載の本発明にあっては、光波長合分波回路はアレー導波路型光波長合分波器である。
【００３５】
更に、請求項１１記載の本発明は、請求項３記載の本発明において、波長合分波に関する集合Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ１つのアレー導波路平面光回路ＷＭ−１と、波長合分波に関する集合Ａ−５、Ａ−６、Ａ−７、Ａ−８を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ１つのアレー導波路平面光回路ＷＭ−２と、各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらのいずれかが配置される４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊと、前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２の光入出力ポートおよび４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）の光入力ポートおよび光出力ポートのそれぞれに対応するポート同士を結ぶ光導波路とで構成される光波長合分波回路および光クロスコネクト用スイッチ回路部で、前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλｉに対応する光入出力ポートが時計回りまたは反時計回りの何れかの回りで第２、第１、第３、第４の分波側光入出力ポート（Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−２−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−１−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−３−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−４−ｉ）の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−２の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλｉに対応する光入出力ポートが前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１において光入出力ポートが第２、第１、第３、第４の分波側光入出力ポート（Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−２−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−１−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−３−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−４−ｉ）の順番となる回りとは逆回りに第６、第５、第７、第８の分波側光入出力ポート（Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−６−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−５−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−７−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−８−ｉ）の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、更に分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっており、更に、各々の４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する��長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに同じ回りで同じ順番となっており、かつ各々の４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっていることにより、同一平面上でアレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２と４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）とを結ぶ光導波路同士で互いに交差するものが１つもないような回路の配置および構成であり、アレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２および４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）と、アレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２および４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）間をそれぞれ結ぶ光導波路とを同一平面基板上に作成するか、または個別の作成された光波長合分波部の平面回路基板と光クロスコネクト用スイッチ回路の平面回路基板とを突き合わせする形で各々の光入出力ポート同士を結合し、１つの平面状光回路を形成することを要旨とする。
【００３６】
請求項１１記載の本発明にあっては、波長合分波に関する集合Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ１つのアレー導波路平面光回路ＷＭ−１と、波長合分波に関する集合Ａ−５、Ａ−６、Ａ−７、Ａ−８を形成し、かつ互いに交差しない光入出力用導波路を全て持つ１つのアレー導波路平面光回路ＷＭ−２と、各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらのいずれかが配置される４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊと、前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２の光入出力ポートおよび４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）の光入力ポートおよび光出力ポートのそれぞれに対応するポート同士を結ぶ光導波路とで構成される光波長合分波回路および光クロスコネクト用スイッチ回路部で、前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλｉに対応する光入出力ポートが時計回りまたは反時計回りの何れかの回りで第２、第１、第３、第４の分波側光入出力ポート（Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−２−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−１−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−３−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−４−ｉ）の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−２の各々の集合の分波側の光入出力導波路で任意の波長チャンネルλｉに対応する光入出力ポートが前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１において光入出力ポートが第２、第１、第３、第４の分波側光入出力ポート（Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−２−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−１−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−３−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−４−ｉ）の順番となる回りとは逆回りに第６、第５、第７、第８の分波側光入出力ポート（Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−６−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−５−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−７−ｉ，Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−８−ｉ）の順番で並んでおり、かつこれらの順番に並んでいる光入出力ポートの間には、その他のすべての合波側の光入出力ポートおよび対応する波長チャンネルが異なる分波側の光入出力ポートが入り込まずに、対応する波長チャンネル毎に光入出力ポートがそれぞれ位置的に集団を成しており、更に分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっており、更に、各々の４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並び��順番とが互いに同じ回りで同じ順番となっており、かつ各々の４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）の光出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番と前記アレー導波路平面光回路ＷＭ−１の分波側の波長チャンネル毎の光入出力ポートの集団同士の対応する波長チャンネルに関しての並びの順番とが互いに逆回りで同じ順番となっていることにより、同一平面上でアレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２と４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）とを結ぶ光導波路同士で互いに交差するものが１つもないような回路の配置および構成であり、アレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２および４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）と、アレー導波路平面光回路ＷＭ−１、ＷＭ−２および４入力４出力光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ、ＳＰ−ｊ、および光回路Ｓ３−ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｎ）間をそれぞれ結ぶ光導波路とを同一平面基板上に作成するか、または個別の作成された光波長合分波部の平面回路基板と光クロスコネクト用スイッチ回路の平面回路基板とを突き合わせする形で各々の光入出力ポート同士を結合し、１つの平面状光回路を形成する。
【００３７】
請求項１２記載の本発明は、請求項３記載の本発明において、前記光サーキュレータにおいて、光入力ポートに入力された光が、光入出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力された光は、光出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力され光入力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光出力ポートから入力され、光入出力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光入力ポートと光出力ポートとの間では光の入出力の向きに関わらず光が十分に抑圧されることを要旨とする。
【００３８】
請求項１２記載の本発明にあっては、光サーキュレータにおいて、光入力ポートに入力された光は、光入出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力された光は、光出力ポートから出力され、光入出力ポートから入力され光入力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光出力ポートから入力され、光入出力ポートから出力される光は、十分に抑圧され、光入力ポートと光出力ポートとの間では光の入出力の向きに関わらず光が十分に抑圧される。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００４０】
まず最初に、本実施形態で用いる表現の定義を以下に記載する。
【００４１】
［定義１］
ある入出力ポートａと該入出力ポートａを要素に含まない入出力ポートの集合Ｂとがあり、入出力ポートの集合Ｂを定義域として前記入出力ポートａとの間の透過波長チャンネルを対応させる上への１：１の写像（ｏｎｔｏ  ｏｎｅ−ｔｏ−ｏｎｅ  ｍａｐｐｉｎｇ）の値域である波長チャンネルの集合Ｌが存在する場合、入出力ポートａを唯一の要素とする入出力ポートの集合Ａ（Ａ＝｛ａ｝）と
【外１】
0003569176.tif 000002
る波長合分波に関しての集合を形成すると表現し、前記入出力ポートａを合波側の入出力ポートと表現し、前記入出力ポートの集合Ｂの要素である入出力ポートを分波側の入出力ポートと表現する。
【００４２】
［定義２］
互いに素である２つの入出力ポート（導波路）の集合Ａ、Ｂ（Ａ∩Ｂ＝φ）があり、入出力ポート（導波路）の集合Ａの要素である入出力ポート（導波路）と入出力ポート（導波路）の集合Ｂの要素である入出力ポート（導波路）との各々総ての入出力ポート（導波路）間に問題とする波長領域内の透過波長チャンネルが少なくとも１つずつ存在し、各々の集合内の入出力ポート（導波路）間では透過波長チャンネルが存在しない場合（すなわち、入出力ポート（導波路）の集合Ａの要素のある入出力ポート（導波路）ａから信号光Ｌが入力された場合、入出力ポート（導波路）の集合Ｂの要素の何れか対応する入出力ポート（導波路）ｂから信号光Ｌが出力され、逆に入出力ポート（導波路）の集合Ｂの要素の入出力ポート（導波路）ｂから信号光Ｌが入力された場合、入出力ポート（導波路）の集合Ａの要素の入出力ポート（導波路）ａから信号光Ｌが出力され、入出力ポートの集合Ａの要素間、および入出力ポートの集合Ｂの要素間では、信号光が入出力されない）、入出力ポート（導波路）の集合Ａ、Ｂは、互いに相補的に入力ポート（導波路）、出力ポート（導波路）となると表現する。
【００４３】
次に、本発明の光パス・アレンジ用光回路において使用される光波長合分波回路として、望ましいＡＷＧの構成および本発明の光回路の構成上の重要な光部品であるＡＷＧと該ＡＷＧが本発明に係る光回路を構成する光波長合分波回路に要求されると特性、すなわち１つのＡＷＧの有する光入出力ポートがある波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関する入出力ポートの集合で互いに素である複数の集合を形成し得るという特性を満足することの証明を示す。
【００４４】
まず、ＡＷＧの構成について図１を参照して説明する。図１は、Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ（Ｎ＝１６）の回路構成を示す図である。
【００４５】
図１に示すＮ×Ｎ  ＡＷＧ（Ｎ＝１６）は、２つのスラブ導波路部１０−１、１０−２と、この２つのスラブ導波路部のそれぞれに接続された光入出力導波路部９−１、９−２と、前記２つのスラブ導波路部１０−１、１０−２の間を連結し、隣接導波路長がある適当な固定長ずつ単調増加または単調減少する光導波路の集まりからなるアレー導波路グレーティング部１１とから構成されている。
【００４６】
また、光入出力導波路部９−１、９−２は、それぞれ互いに相補的に入力導波路および出力導波路になり、それぞれの要素数がＮ個である入出力導波路の集合から構成されている。
【００４７】
更に、Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ（Ｎ＝１６）は、互いに相補的に入力ポートおよび出力ポートとなる入出力ポートの集合であるＬＰ＝｛Ｌ−Ｐ．ｎ｝（ｎ＝１，２，…，１６）およびＲＰ＝｛Ｒ−Ｐ．ｍ｝（ｍ＝１，２，…，１６）を有している。
【００４８】
但し、フリースペクトラル（ＦＳＲ）、波長チャンネル間隔（Δλ）および片側の入出力ポート数Ｎとの間でＮ＝ＦＳＲ／Δλなる関係を満足しているＮ×ＮＡＷＧの一方のスラブ導波路１０−１から延びている光入出力導波路部９−１を構成する光導波路で、２つのスラブ導波路部１０−１、１０−２を結ぶアレー導波路グレーティング部１１の導波路長の最も長い光導波路に隣接して延びている光導波路側から順にそれぞれの光導波路の導く入出力ポートに１、２、…、Ｎとポート番号を割り当て、一方のスラブ導波路１０−１から延びている入出力ポートの集合を他方のスラブ導波路１０−２から延びている入出力ポートの集合と識別する記号Ｌ−Ｐ．と併せてＬ−Ｐ．１、Ｌ−Ｐ．２、…、Ｌ−Ｐ．Ｎと表し、他方のスラブ導波路１０−２から延びており、２つのスラブ導波路部１０−１、１０−２を結ぶアレー導波路グレーティング部１１の導波路長の最も長い光導波路に隣接して延びている光入出力導波路部９−２を構成する光導波路側から順にそれぞれの光導波路の導く入出力ポートに１、２、…、Ｎとポート番号を割り当て、スラブ導波路１０−２から延びている入出力ポートの集合をスラブ導波路１０−１から延びている入出力ポートの集合と識別する記号Ｒ−Ｐ．と併せてＲ−Ｐ．１、Ｒ−Ｐ．２、…、Ｒ−Ｐ．Ｎと表すものとする。
【００４９】
次に、ＡＷＧが本発明に係る光増幅器を構成する光波長合分波回路に要求される特性を満足することについての証明を行う。
【００５０】
上述したように、各入出力ポートを入出力ポートを識別する記号と入出力ポート番号からなるＬ−Ｐ．１、Ｌ−Ｐ．２、…、Ｌ−Ｐ．Ｎ、Ｒ−Ｐ．１、Ｒ−Ｐ．２、…、Ｒ−Ｐ．Ｎで表すとき、Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ（中心透過波長チャンネルλｃ、波長チャンネル間隔Δλ）の互いに相補的に入力ポート、出力ポートとなる入出力ポートＬ−Ｐ．ｎ（ｎはＮ以下の自然数）と入出力ポートＲ−Ｐ．ｍ（ｍはＮ以下の自然数）との透過波長λ（ｎ，ｍ）は、入出力ポート番号ｎ，ｍを用いて、
【数１】
0003569176.tif 000003
と表すことができる。
【００５１】
例えば、上述したように、適宜入出力ポートに番号を割り当てたばあいのＮ×Ｎ  ＡＷＧ（Ｎ＝１６，ＦＳＲ＝ＮΔλ）の入出力ポートＬ−Ｐ．６、Ｌ−Ｐ．７、Ｌ−Ｐ．８、Ｌ−Ｐ．９と入出力ポート｛Ｒ−Ｐ．ｍ｝（ｍ＝１，２，…，１６）との間の透過波長は表１に示すような関係となる。
【００５２】
【表１】
0003569176.tif 000004
ここで、Ｎ×Ｎ  ＡＷＧが本発明の光増幅器に必要となる光波長合分波回路に要求される特性を満足すること、すなわちＩ０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の整数ｊに対しての入出力ポートの場合｛Ｌ−Ｐ．ｊ，Ｒ−Ｐ．２Ｋ´＋１（Ｋ´＝０，１，２，…，Ｎ／２−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−１，Ｒ−Ｐ．２ｋ”＋２（ｋ”＝０，１，２，…，Ｎ／２−１）｝とが互いに素であり、かつ、同一の波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関しての集合となっていることを示す。
【００５３】
まず、０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の整数ｊと０≦ｋ≦Ｎ／２−１を満足する任意の整数ｋに対して、入出力ポートＬ−Ｐ．ｊと入出力ポートＲ−Ｐ．２ｋ＋１とのポート間の透過波長λ（ｊ，２ｋ＋１）と、入出力ポートＬ−Ｐ．ｊ−１と入出力ポートＲ−Ｐ．２ｋ＋２とのポート間の透過波長λ（ｊ−１，２ｋ＋２）との関係を以下で求める。
【００５４】
上記の二組の入出力ポートの組に於いてお互いに相補的に入力ポート・出力ポートとなるポート間のポート番号の和は、上記の任意の整数ｋ，ｊを用いて、
ｎ＋ｍ＝２ｋ＋１＋ｊ＝２ｋ＋２＋（ｊ−１）
と表すことができ、両者の値が常に等しくなる。
【００５５】
従って、上記の透過波長λ（ｊ，２ｋ＋１）とλ（ｊ−１，２ｋ＋２）とは、いずれの場合でも上記の式（１），（２），或いは（３）の何れかの同じ式で表されるので透過波長λ（ｊ，２ｋ＋１）とλ（ｊ−１，２ｋ＋２）との差は、
【数２】
0003569176.tif 000005
或いは
【数３】
0003569176.tif 000006
或いは
【数４】
0003569176.tif 000007
となり、いずれの場合でも同一波長であることがわかる。
【００５６】
従って、０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の整数ｊに対する入出力ポートＬ−Ｐ．ｊと入出力ポートの場合Ｃ＝｛Ｒ−Ｐ．２ｋ’＋１：ｋ’＝０，１，２，…，Ｎ／２−１｝の要素である入出力ポートとの間の透過波長の場合Ｌ’＝｛λ（ｊ，２ｋ’＋１）：ｋ’＝０，１，２，…，Ｎ／２−１｝と、入出力ポートＬ−Ｐ．ｊ−１と入出力ポートの集合Ｄ＝｛Ｒ−Ｐ．２ｋ”＋２：ｋ”＝０，１，２，…，Ｎ／２−１｝の要素である入出力ポートとの間の透過波長の集合Ｌ”＝｛λ（ｊ−１，２ｋ”＋２）：ｋ”＝０，１，２…，Ｎ／２−１｝と、はｋ’＝ｋ”を満足する要素同士がそれぞれ等しいので、等しい（Ｌ’＝Ｌ”）。
【００５７】
さらに、このとき分波側の入出力ポートの集合Ｃ＝｛Ｒ−Ｐ．２ｋ’＋１｝（ｋ’＝０，１，…，Ｎ／２−１）と入出力ポートの集合Ｄ＝｛Ｒ−Ｐ．２ｋ”＋２｝（ｋ”＝０，１，…，Ｎ／２−１）とのポート番号の差が（２ｋ’＋１）−（２ｋ”＋２）＝２（ｋ’−ｋ”）−１と表すことができ、いかなる自然数ｋ’，ｋ”の組み合わせに対しても決して値が０とならないことから入出力ポートの場合ＣとＤとが互いに素であり、互いに共通の要素（入出力ポート）を持たないことがわかる。
【００５８】
従って、０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の整数ｊに対しての入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ，Ｒ−Ｐ．２ｋ’＋１（ｋ’＝０，１，２，…，Ｎ／２−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−１，Ｒ−Ｐ．２ｋ”＋２（ｋ”＝０，１，２，…，Ｎ／２−１）とは互いに素であり、かつ、同一の波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関しての集合である。
【００５９】
また、同様に０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の整数にｊに対しての入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ，Ｒ−Ｐ．３ｋ’＋１（ｋ’＝０，１，２，…，Ｎ／３−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−１，Ｒ−Ｐ．３ｋ”＋２（ｋ”＝０，１，２，…，Ｎ／３−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−２，Ｒ−Ｐ．３ｋ’’’  ＋３（Ｋ’’’＝０，１，２，…，Ｎ／３−１）｝とに関して、０≦ｋ＜Ｎ／２を満足する任意の整数ｋに対して、お互いに相補的に入力ポート・出力ポートとなるポート間のポート番号の和が上記の任意の整数ｋ，ｊを用いてｎ＋ｍ＝ｊ＋（３ｋ＋１）＝（ｊ−１）＋（３ｋ＋２）＝（Ｊ−２）＋（３ｋ＋３）と表すことができ、三者の値が常に等しいこと、および上記にあるそれぞれの入出力ポートの集合間の合波側ポートのポート番号の差、
【数５】
（３ｋ’＋１）−（３ｋ”＋２）＝３（ｋ’−ｋ”）−１
（３ｋ’＋１）−（３ｋ’’’＋３）＝３（ｋ’−ｋ’’’）−２
（３ｋ”＋２）−（３ｋ’’’＋３）＝３（ｋ”−ｋ”）−３
といかなる自然数ｋ’，ｋ”，ｋ’’’に対しても決して０とならないことから０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の整数ｊに対しての入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ，Ｒ−Ｐ．３ｋ’＋１（ｋ’＝０，１，２，…，Ｎ／３−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−１，Ｒ−Ｐ．３ｋ”＋２（ｋ”＝０，１，２，…，Ｎ／３−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−２，Ｒ−Ｐ．３ｋ’’’＋３（ｋ’’’＝０，１，２，…，Ｎ／３−１）｝とは互いに素であり、かつ、同一の波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関しての集合である。
【００６０】
さらにまた、同様に０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の整数ｊに対しての入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．Ｊ，Ｒ−Ｐ．４ｋ’＋１（ｋ’＝０，１，２，…，Ｎ／４−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−１，Ｒ−Ｐ．４ｋ’’＋２（ｋ’’＝０，１，２，…，Ｎ／４−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−２，Ｒ−Ｐ．４ｋ’’’＋３（ｋ’’’＝０，１，２，…，Ｎ／４−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−３，Ｒ−Ｐ．４ｋ’’’’＋（４（ｋ’’’’＝０，１，２，…，Ｎ／４−１）｝とに関して０≦ｋ＜Ｎ／２を満足する任意の整数ｋに対して、お互いに相補的に入力ポート・出力ポートとなるポート間のポート番号の和が上記の任意の整数ｋ，ｊを用いてｎ＋ｍ＝ｊ＋（４ｋ＋１）＝（ｊ−１）＋（４ｋ＋２）＝（ｊ−２）＋（４ｋ＋３）＝（ｊ−３）＋（４ｋ＋４）と表すことができ、四者が常に等しいこと、および上記にあるそれぞれの入出力ポートの集合間の合波側ポートのポート番号の差、
【数６】
（４ｋ’＋１）−（４ｋ’’＋２）＝４（ｋ’−ｋ’’）−１
（４ｋ’＋１）−（４ｋ’’’＋３）＝４（ｋ’−ｋ’’’）−２
（４ｋ’＋１）−（４ｋ’’’’＋４）＝４（ｋ’−ｋ’’’’）−３
（４ｋ’’＋２）−（４ｋ’’’＋３）＝４（ｋ’’−ｋ’’’）−１
（４ｋ’’＋２）−（４ｋ’’’’＋４）＝４（ｋ’’−ｋ’’’’）−２
（４ｋ’’’＋３）−（４ｋ’’’’＋４）＝４（ｋ’’’−ｋ’’’’）−１
といかなる自然数ｋ’，ｋ’’，ｋ’’’に対しても決して０とならないことから０＜ｊ＜Ｎを満足する任意の整数ｊに対しての入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ，Ｒ−Ｐ．４ｋ’＋１（ｋ’＝０，１，２，…，Ｎ／４−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−１，Ｒ−Ｐ．４ｋ’’＋２（ｋ’’＝０，１，２，…，Ｎ／４−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−２，Ｒ−Ｐ．４ｋ’’’＋３（ｋ’’’＝０，１，２，…，Ｎ／４−１）｝と入出力ポートの集合｛Ｌ−Ｐ．ｊ−３，Ｒ−Ｐ．４ｋ’’’’＋４（ｋ’’’’＝０，１，２，…，Ｎ／４−１）｝とは互いに素であり、かつ、同一の波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関しての集合である。
【００６１】
以下、形成する入出力ポートの集合の数Ｎ’とＮとがＮ／Ｎ’−１≧０を満足する限りにおいて同様のことが言える。
【００６２】
以上からＮ×Ｎ  ＡＷＧは、互いに素であり、かつ、同一波長チャンネルの集合に対する波長合分波に関して集合を形成する複数の入出力ポートの集合を持ち本発明の光増幅器に必要となる光波長合分波回路に要求される特性を満足することがわかる。
【００６３】
以上のようにして、ＡＷＧが本発明に係る光増幅器を構成する光波長合分波回路に要求される特性を満足することが証明される。
【００６４】
次に、図２に示す光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊが満たすべき動作を全て満足するスイッチ構成であることを示すとともに、また図３に示す光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊが満たすべき動作を全て満足するスイッチ構成であることを示す。
【００６５】
図２に示す光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊは、１つの２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｉ（ｉ＝１）、および４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）から構成されている。
【００６６】
また、図３に示す光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊは、４つの２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）、および４つの２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）から構成されている。
【００６７】
ここで、構成要素である２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｉの２つの光入出力ポートＣＳ−ｉ−Ｉ−１，  ＣＳ−ｉ−Ｉ−２と２の光入出力ポートＣＳ−ｉ−Ｏ−１，ＣＳ−ｉ−Ｏ−２間の透過・遮断スイッチ動作は、一般的にクロス・バースイッチ動作と言われるものであり、表２（ａ）に示すような２つの動作状態を任意に切り替える動作（本実施形態ではＣＳ−ｊに関しての０−状態、１−状態）が可能であって、かつ２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉの一方の２つの光入出力ポートＳＳ−ｉ−Ｉ／Ｏ−Ｌ−１，ＳＳ−ｉ−Ｉ／Ｏ−Ｌ−２と他方の光入出力ポートＳＳ−ｉ−Ｉ／Ｏ−Ｒ−１間の透過・遮断スイッチ動作は、例えば上記２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路の光出力ポートＣＳ−ｉ−Ｏ−２を問題とせずに残りの光入出力ポートＣＳ−ｉ−Ｉ−１，ＣＳ−ｉ−Ｉ−２，ＣＳ−ｉ−Ｏ−１のみに注目した透過・遮断スイッチ動作と一致し、表２（ｂ）に示すような２つの動作状態を任意に切り替える動作（本実施形態ではＳＳ−ｊに関しての０−状態、１−状態）が可能なものである。
【００６８】
【表２】
0003569176.tif 000008
【表３】
0003569176.tif 000009
このようなクロス・バー型の透過・遮断スイッチ動作を実現する光スイッチ回路としては、マッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路（ＩＥＩＣＥ．  Ｔｒａｎｓ．  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．，  Ｅ７６−Ｃ，  ｐ．１２１５，  １９９３  参照）、ダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｌｅｔｔｅｒ  ３２．，  ｐ．１４７１，  １９９６  参照）、マッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路、ダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路、半導体光増幅器（ＳＯＡ）型２×２光スイッチ回路（小松啓郎、ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ  Ｎｏ．  １２，  ｐｐ．１３９−１４４，  １９９７  参照）などがある。
【００６９】
２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉの動作は、上記クロス・バー型透過・遮断スイッチ動作を実現する光スイッチ回路の任意の１つの入出力ポートを使用しないか、スイッチ動作に影響を与えない範囲で回路を簡素化することにより実現される。
【００７０】
上述した２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１と２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）によって図２に示すような光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊを構成し、各構成要素である光スイッチ回路の動作状態を表３（ａ）に示すような組合せとなるように同調させながら動作させることにより光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊにより光入力ポート、光出力ポート間の透過、遮断スイッチ動作を実現させることができる。
【００７１】
【表４】
0003569176.tif 000010
すなわち、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊは、次のような動作を実現する。
【００７２】
第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊは任意に選択することができる。
【００７３】
また、２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）と２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）によって図３に示すような光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊを構成し、各構成要素である光スイッチ回路の動作状態を表３（ｂ）に示すような組合せとなように同調させながら動作させることにより光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊにより光入力ポート，光出力ポート間の透過，遮断スイッチ動作を実現させることができる。
【００７４】
【表５】
0003569176.tif 000011
すなわち、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊは、次のような動作を実現することができる。
【００７５】
第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するか、または第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で信号光を透過させ、かつ第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間を除く全ての光入力ポートと光出力ポートとの間で信号光を遮断するかを光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊは任意に選択することができる。
【００７６】
更に、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊは、図２からも分かるように、構成要素である２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−１。、２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）、および外部入出力ポートの間を結ぶ光導波路が交差することなく同一平面上に配置作成することができる。
【００７７】
また、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊは、図３から分かるように、構成要素である２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｉ、２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路ＳＳ−ｉ、および外部入出力ポートの間を結ぶ光導波路が２箇所のみ交差し、その他に交差する部分がないように同一平面上に配置，作成することが可能である。
【００７８】
１つの平面基板上に本発明における光クロスコネクト用スイッチ回路を作成する場合、光導波路の交差部は、それぞれの光導波路間のクロストーク、および交差する構造にすることによる損失の増加を抑えて作成することが可能であるが、クロストークを完全に零とすること、および交差する構造にすることによる損失の増加を完全に零にすることは現実の作成上困難であるため、本発明の光クロスコネクト用スイッチ回路の配置構成は、１つの平面基板上に回路を集積して作成する場合、光導波路の交差構造に起因するクロストークおよび損失を完全に零にすることができるか、または高々２箇所の交差部分を有し、その他に交差する部分がない平面回路となるため、損失およびクロストークに関する特性の優れた平面型光回路を作成することができて有利である。
【００７９】
また更に、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの構成要素である２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路ＣＳ−ｊは、特に２つの信号光ストリームのクロスコネクトを制御するスイッチであり、このスイッチを特にマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路、ダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路、半導体光増幅器（ＳＯＡ）型２×２光スイッチ回路のような高速な光スイッチングが実現可能な光スイッチ回路とすることにより、切り替え速度がｎｓｅｃオーダからｓｕｂ−ｎｓｅｃオーダの信号光パケット単位での高速な切り替えが実現できる。このとき、マッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路、ダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＬＮスイッチ回路は挿入損失が比較的大きく、半導体光増幅器（ＳＯＡ）型２×２光スイッチ回路はＳＯＡのＮＦにより信号光を僅かながら劣化してしまうので、マッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路またはダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路を用いることにより、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの挿入損失、透過し信号光の劣化を抑えることができる。
【００８０】
次に、図４および図５を参照して、本発明の実施形態に係わる光パス・アレンジ用光回路および該光パス・アレンジ用光回路に使用されている光回路部ＣＯＲＥ（光制御手段）の詳細について説明する。
【００８１】
図５に示す光回路部ＣＯＲＥの例では、光波長合分波回路として、同一波長チャンネルの集合ＬＯ＝｛λ４ｋ＋ｑ＋１｝に対する波長合分波に関しての集合を形成し、互いに素である４つの光入出力ポートの集合
【数７】
ＰＧ−１＝Ａ−３＝｛Ｌ−Ｐ．ｑ，      Ｒ−Ｐ．４Ｋ＋ｑ＋１｝，
ＰＧ−２＝Ａ−１＝｛Ｌ−Ｐ．ｑ−１，  Ｒ−Ｐ．４Ｋ＋ｑ＋２｝，
ＰＧ−３＝Ａ−４＝｛Ｌ−Ｐ．ｑ＋１，  Ｒ−Ｐ．４Ｋ＋ｑ｝，
ＰＧ−４＝Ａ−２＝｛Ｌ−Ｐ．ｑ−２，  Ｒ−Ｐ．４Ｋ＋ｑ＋３｝，
を有するＮ×Ｎ  ＡＷＧ  ＷＭ−１と、
前記波長チャンネルの集合ＬＯに対する波長合分波に関しての集合を形成し、互いに素である４つの光入出力ポートの集合
【数８】
ＰＧ−５＝Ａ−７＝｛Ｌ−Ｐ．ｑ，      Ｒ−Ｐ．４Ｋ＋ｑ＋１｝，
ＰＧ−６＝Ａ−５＝｛Ｌ−Ｐ．ｑ−１，  Ｒ−Ｐ．４Ｋ＋ｑ＋２｝，
ＰＧ−７＝Ａ−８＝｛Ｌ−Ｐ．ｑ＋１，  Ｒ−Ｐ．４Ｋ＋ｑ｝，
ＰＧ−８＝Ａ−６＝｛Ｌ−Ｐ．ｑ−２，  Ｒ−Ｐ．４Ｋ＋ｑ＋３｝，
を有するＮ×Ｎ  ＡＷＧ  ＷＭ−２とからなる計２つのＮ×Ｎ  ＡＷＧを用いて構成されている。
【００８２】
なお、透過波長チャンネルに対しての光入出力ポートの対応表として次に示す表４ａ、表４（ｂ）、表４（ｃ）、表４（ｄ）、表４（ｅ）を参照されたい。表４（ａ）はｑ−４ｍ＜２の場合であり、表４（ｂ）は１≦ｑ−４ｍ＜３の場合であり、表４（ｃ）はｑ−４ｍ＝３の場合であり、表４（ｄ）はｑ−４ｍ＝０，Ｎ＝２ｑで完全周回特性を有する場合であり、表４ｅはＮ＝３２の場合の具体例である。
【００８３】
【表６】
0003569176.tif 000012
【表７】
0003569176.tif 000013
【表８】
0003569176.tif 000014
【表９】
0003569176.tif 000015
【表１０】
0003569176.tif 000016
但し、ここで、ｍ＝ｉｎｔ（ｑ／４），  ｑ＝ｉｎｔ（Ｎ／２）であり、ｑ−４ｍ＜１のとき、ｋ＝−ｍ＋１，…，−１，０，…，ｍ−１であり、１≦ｑ−４ｍ＜３のとき、またはｑ−６ｍ＝０，Ｎ＝２ｑかつ完全周回特性を有するとき、ｋ＝−ｍ，−ｍ＋１，…，−１，０，１，…，ｍ−１であり、ｑ−６ｍ＝３のとき、ｋ＝−ｍ，−ｍ＋１，…，−１，０，１，…，ｍ−１，ｍである。
【００８４】
更に、光入出力ポートＡ−Ｉ／Ｏ−１、Ａ−Ｉ／Ｏ−２、Ａ−Ｉ／Ｏ−３、およびＡ−Ｉ／Ｏ−４と光合分波回路Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ  ＷＭ−１の合波側の光入出力ポートＬ−Ｐ．ｑ、Ｌ−Ｐ．ｑ  ＋１、Ｌ−Ｐ．ｑ−１、およびＬ−Ｐ．ｑ−２とはそれぞれ同一の光入出力ポートを表し、かつ光入出力ポートＡ−Ｉ／Ｏ−ｄ−１−ｉ、Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−２−ｉ、Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−３−ｉ、およびＡ−Ｉ／Ｏ−ｄ−４−ｉと光合分波回路Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ  ＷＭ−１の分波側の光入出力ポートＲ−Ｐ．ｉ＋１、Ｒ−Ｐ．ｉ、Ｒ−Ｐ．ｉ＋２、およびＲ−Ｐ．ｉ＋３とはそれぞれ同一の光入出力ポートを表し、かつ光入出力ポートＡ−Ｉ／Ｏ−５、Ａ−Ｉ／Ｏ−６、Ａ−Ｉ／Ｏ−７、およびＡ−Ｉ／Ｏ−８と光合分波回路Ｎ×ＮＡＷＧ  ＷＭ−２の合波側の光入出力ポートＲ−Ｐ．ｑ、Ｒ−Ｐ．ｑ  ＋１、Ｒ−Ｐ．ｑ  −１、およびＲ−Ｐ．ｑ−２とはそれぞれ同一の光入出力ポートを表し、かつ光入出力ポートＡ−Ｉ／Ｏ−ｄ−５−ｉ、Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−６−ｉ、Ａ−Ｉ／Ｏ−ｄ−７−ｉ、およびＡ−Ｉ／Ｏ−ｄ−８−ｉと光合分波回路Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ  ＷＭ−２の分波側の光入出力ポートＬ−Ｐ．ｉ＋１、Ｌ−Ｐ．ｉ、Ｌ−Ｐ．ｉ＋２、およびＬ−Ｐ．ｉ＋３とはそれぞれ同一の光入出力ポートを表すものとする。
【００８５】
上述したように光入出力ポートの組合せを選択することにより、表４ａ、ｂ、ｃ、ｄおよび図５から分かるように、光入出力ポートの集合ＰＧ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）の同じ波長チャンネルに対応する分波側の入出力ポート、ならびに光入出力ポートの集合ＰＧ−ｎ（ｎ＝５，６，７，８）の同じ波長チャンネルに対応する分波側の入出力ポートは配置上その他の光入力ポートを中に入り込ませずに一団を形成させることが可能となる。
【００８６】
従って、Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ  ＷＭ−１のＬ０に対する波長合分波に関する入出力ポートの集合ＰＧ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）の同じ波長チャンネルに対応する分波側の光入出力ポートＲ−Ｐ．６ｋ＋ｑ＋１，Ｒ−Ｐ．６ｋ＋ｑ，Ｒ−Ｐ．６ｋ＋ｑ＋２，及びＲ−Ｐ．６ｋ＋ｑ＋３と、各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらの何れかが配置されるところの光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ，ＳＰ−ｊ，（ｊ＝４ｋ＋ｑ＋１）および光回路Ｓ３−ｊの光入力ポートＳ−ｊ−Ｉ−１，Ｓ−ｊ−Ｉ−２，Ｓ−ｊ−Ｉ−３，及びＳ−ｊ−Ｉ−４とをそれぞれ光導波路で結び、かつ、Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ  ＷＭ−２のＬ０に対する波長合分波に関する入出力ポートの集合Ｐ−ｎ（ｎ＝７，８，…，１２）の同じ波長チャンネルに対応する分波側の光入出力ポートＬ−Ｐ．６ｋ＋ｑ＋１，Ｌ−Ｐ．６ｋ＋ｑ，Ｌ−Ｐ．６ｋ＋ｑ＋２，及びＬ−Ｐ．６ｋ＋ｑ＋３と、各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらの何れかが配置されるところの光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ，ＳＰ−ｊ，（ｊ＝４ｋ＋ｑ＋１）および光回路Ｓ３−ｊの光出力ポートＳ−ｊ−Ｏ−１，Ｓ−ｊ−Ｏ−２，Ｓ−ｊ−Ｏ−３，及びＳ−ｊ−Ｏ−４とをそれぞれ光導波路で結ぶ回路配置にすることにより光合分波回路Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ  ＷＭ−１，ＷＭ−２、と各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらの何れかが配置されるところの各クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ，ＳＰ−ｊ，（ｊ＝４ｋ＋ｑ＋１）および光回路Ｓ３−ｊの入出力ポート間を結ぶ光導波路を全て交差させることなく、これらの光回路を同一平面上に配置・作成する事が可能である。
【００８７】
光導波路の交差部は、それぞれの光導波路間のクロストーク、および交差する構造にすることによる損失の増加を抑え作成する事が可能であるが、クロストークを完全に零とすること、および交差する構造にすることによる損失の増加を完全に零にすることは現実の作成上困難であるため、本発明の、光合分波回路Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ  ＷＭ−１，ＷＭ−２と各波長チャンネルにそれぞれ対応して個別に配置され、かつ波長チャンネル毎にそれらの何れかが配置されるところの光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ，ＳＰ−ｊ，（ｊ＝４ｋ＋ｑ＋１）および光回路Ｓ３−ｊとの入出力ポート間を結ぶ光導波路の配置構成は、一つの平面基板上に回路を集積化して作成する場合、及び光合分波回路Ｎ×Ｎ  ＡＷＧ  ＷＭ−１，ＷＭ−２と光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ，或いは、ＳＰ−ｊをそれぞれ個別に平面基板光回路として作成し、それぞれの光入出力ポートを付き合わせ接続する事により全体の回路を構成する場合（Ｉ．Ｏｇａｗａ  ｅｔ．ａｌ，ＯＦＣ’９８ＰＤ４−１）、光導波路の交差構造に起因するクロストーク及び損失を完全に零にすることが出来、有利である。
【００８８】
さらに、光回路部ＣＯＲＥの光入出力ポート間におけるそれぞれの波長チャンネルでの透過・遮断特性と、それぞれの波長チャンネルに対応して配置された光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ，ＳＰ−ｊ，（ｊ＝４ｋ＋ｑ＋１）のスイッチ状態との間にはそれぞれ表５（ａ）及び表５（ｂ）に示すような対応関係が成立する。
【００８９】
【表１１】
0003569176.tif 000017
【表１２】
0003569176.tif 000018
さらに、本発明の光パス・アレンジ用光回路の光入出力ポートＩ／Ｏ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）と、光サーキュレータＣＬ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）の光入出力ポートＣＬ−Ｉ／Ｏ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）とを光導波路でそれぞれ結び、かつ光サーキュレータＣＬ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）の光出力ポートＣＬ−Ｏ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）と、光回路部ＣＯＲＥの光入力ポートＡ−Ｉ／Ｏ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）との間に、光出力ポートＣＬ−Ｏ−ｎから光出力ポートＡ−Ｉ／Ｏ−ｎへ伝搬する方向に光増幅される向きに従来型の片方向光増幅器ＡＭＰ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）がそれぞれ接続され、かつ光回路部ＣＯＲＥの光出力ポートＡ−Ｉ／Ｏ−ｎ（ｎ＝５，６，７，８）と、光サーキュレータＣＬ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）の光入力ポートＣＬ−ｉ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）とを光導波路でそれぞれ結ぶことにより、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ，及びＳＰ−ｊ（ｊ＝４ｋ＋ｑ＋１）をそれぞれ用いた場合の光回路部ＣＯＲＥの光入出力ポート間における各波長チャンネルでの透過・遮断特性と、本発明の光パス・アレンジ用光回路のそれぞれ対応する波長チャンネルにおける外部入出力ポートＩ／Ｏ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）間の信号光の光伝搬増幅状態との間にはそれぞれ表６ａ．及び表６ｂ．に示す対応関係が成立する。
【表１３】
0003569176.tif 000019
【表１４】
0003569176.tif 000020
従って、それぞれの波長チャンネルに対応して個別に配置された何れかの光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊ，及び、ＳＰ−ｊ（ｊ＝４ｋ＋ｑ＋１）のスイッチ状態を制御する事により表５（ａ）と表６（ａ）間、及び表５ｂ．と表６ｂ．間にそれぞれ示す対応関係に従い本発明のパス・アレンジ用光回路のそれぞれの対応する波長チャンネルにおける外部入出力ポートＩ／Ｏ−ｎ（ｎ＝１，２，３，４）間の光伝搬増幅状態を制御することができる。
【００９０】
すなわち、それぞれ２つずつ外部光入力ポートおよび外部光出力ポートを有する従来の光クロスコネクト回路は、図６に示すように、クロス、バーの２種類の光伝搬増幅状態を切り替え制御できるのみであるのに対して本発明の光パス・アレンジ用光回路では、光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊを用いた場合、クロス・バーの光伝搬増幅状態の切り替え制御に加えて、外部光入出力ポートＩ／Ｏ−１、Ｉ／Ｏ−２間とＩ／Ｏ−３、Ｉ／Ｏ−４間それぞれにおいて波長チャンネル毎に個別の上り下りの２つの光伝搬増幅方向の動的切り替え制御が可能となるため、図７に示すような８通りの光伝搬増幅状態の切り替えを制御することが可能となる。
【００９１】
また、光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊを用いた場合には、クロス・バーの光伝搬増幅状態の切り替え制御に加えて、外部光入出力ポートＩ／Ｏ−１、Ｉ／Ｏ−２、Ｉ／Ｏ−３、Ｉ／Ｏ−４の任意の２ポート間において波長チャンネル毎に個別の上り下りの２つの光伝搬増幅方向の動的切り替え制御が可能となるため、図８に示すような１２通りの光伝搬増幅状態の切り替えを制御することが可能となる。
【００９２】
この機能は、光ネットワーク上において信号光のパスを設定する際の自由度を飛躍的に拡大することができ、柔軟にトラフィック量の変動に対応できる光ネットワークを構築し制御する目的に非常に有効である。
【００９３】
また、現実のネットワークにおいて、いくつかの波長チャンネルのパスは固定で使用することが決まっている場合、前記光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊおよび光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊに替えて、光回路Ｓ３−ｊ、すなわち第１乃至第４の光入力ポートおよび第１乃至第４の光出力ポートを有し、第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第１の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第２の光入力ポートと第３の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第３の光入力ポートと第４の光出力ポートとの間および第４の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するか、または第４の光入力ポートと第１の光出力ポートとの間および第３の光入力ポートと第２の光出力ポートとの間で光導波路を結び、その他のすべての光入力ポートと光出力ポートを終端するかのいずれかの４入力４出力光回路Ｓ３−ｊのいずれかの前記固定のパスを実現するのに適合した４入力４出力光回路Ｓ３−ｊを配置することにより、本発明の光パス・アレンジ用光回路の簡素化を図り、不要な光スイッチ部を省くことにより、消費電力を抑えることかできる。
【００９４】
更に、例えば図５に示す回路構成で、Ｎ＝６４、波長チャンネル間隔Δλ＝２５ＧＨｚのＮ×Ｎ  ＡＷＧを光波長合分波回路として使用した場合、波長チャンネル数Ｎ／６＝１０、波長チャンネル間隔６Δλ＝１５０ＧＨｚ（〜１．２ｎｍ）の光パス・アレンジ用光回路を実現できる。
【００９５】
また、光増幅器ＡＭＰ−ｊ（ｊ＝１，２，３，４）の光増幅部として、半導体レーザ励起の希土類添加光ファイバを用い、更にこの希土類添加ファイバとしてエルビウムファイバを用いると、光増幅器の増幅波長帯域は、分散シフトファイバの零分散波長領域を含むおよそ１．５３×１０−６ｍから１．５６×１０−６ｍの間となる。
【００９６】
更に、上述した図５のように、光波長合分波回路として、Ｎ×Ｎ  ＡＷＧを用いると、光波長合分波回路一つ当たりの光損失は、理想的には１．０ｄＢ程度、（Ｊ．Ｃ．Ｃｈｅｎ，ｅｔ．ａｌ，ＩＥＥＥ  ＰＴＬ，ｖｏｌ．１０，Ｎｏ．３，ｐｐ３７９−３８１，１９９８）、ダブルゲートマッハ・ツェンダ型平面導波路光ＴＯスイッチ回路を用いた場合の光クロスコネクト用回路Ｓ１−ｊ，ＳＰ−ｊの損失が５ｄＢ未満（Ａ．Ｈｉｍｅｎｏ  ｅｔ．ａｌ，ＥＣＯＣ’９６ＴｈＤ．２．２）、半導体光増幅器（ＳＯＡ）型２×２光スイッチ回路を用いた場合は光クロスコネクト用回路Ｓ１−ｊ，ＳＰ−ｊの損失が０ｄＢ（Ｉ．Ｏｇａｗａ  ｅｔ．ａｌ，ＯＦＣ’９８ＰＤ４−１）、光サーキュレータの損失が一回透過する毎に１ｄＢ程度、光ファイバへの結合一つ当たりの損失が、およそ０．２５ｄＢ、さらに回路接続用の光ファイバが十分短いものとして、その損失を無視できるものと見積もられ、更に、光増幅器の光増幅利得を入力信号強度−２０ｄＢｍのとき、およそ３０ｄＢ（船橋他１９９５秋季信学会論文集Ｃ−２１６）と見積もると、光パス・アレンジ用光回路の正味の光増幅利得は、
【数９】
３０−１．０×２−５．０（０）−１．０×２−０．２５×４＝３０−１０＝２０（２５）ｄＢ
と見積もられる。従って、中継間隔８０ｋｍ平均光ファイバ損失０．２３ｄＢ／ｋｍの光伝送システムでの各区間の損失１８．４ｄＢを保証する事が可能となる。
【００９７】
また、Ｎ×Ｎ  ＡＷＧの漏話量は、通常のものがおよそ−２５ｄＢ、位相補償板を用い低いクロストーク化を図ったものでおよそ−４０ｄＢ、（山田他１９９７秋季信学会論文集Ｃ−３−１１９）と見積もられ、さらに光アイソレータのアイソレーションをおよそ４０ｄＢ、光サーキュレータのアイソレーションをおよそ５０ｄＢと見積もると、任意の波長チャンネルでの発掘は通常の光増幅器と同様に抑えられる。
【００９８】
また、光増幅器外部の前後に近接して存在する二つのフレネル反射（−１４ｄＢ）点と伝搬方向の異なる任意の二つの波長チャンネルでループ状に構成される光共振器を想定すると、
【数１０】
３０×２（共振器一往復当たりの光増幅部の利得）−｛１４＋１．０×２＋２５［４０］×２｝×２（共振器一往復当たりの光損失）＝７２［−１３２］ｄＢ
と見積もられ、圧倒的に共振器内部損失が大きく正味の利得が得られないので、このような最悪の場合であっても本実施形態における光増幅器の発振は抑えられる。
【００９９】
上述したように、本実施形態の光パス・アレンジ用光回路により、光ファイバ中をそれぞれ波長チャンネル毎に上りおよび下り方向に関して任意の伝播方向に伝播し、かつそれぞれの波長チャンネル毎に必要に応じて各々の伝搬方向を上りから下りにまたは下りから上りに切り替えるといった動的な変化を伴う２つのストリームに属する波長多重信号光をその時々に応じて信号光の伝播方向へのアイソレーションを確保しつつ光増幅し、かつ各波長チャンネル毎に光クロスコネクトを行うことにより実現される図７に示す８通りの光伝搬増幅状態を実現することができるとともに、また各波長チャンネル毎に４つの信号光入出力ポートに対してそれぞれ重複しない範囲で任意に入出力ポートを選択して、信号光を入出力させ、２つの信号光ストリームを伝搬増幅させる全ての組合せである図８に示す１２通りの光伝搬増幅状態を実現することができる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ファイバ中をそれぞれ波長チャンネル毎に上りおよび下り方向に関して任意の伝播方向に伝播し、かつそれぞれの波長チャンネル毎に必要に応じて各々の伝搬方向を上りから下りにまたは下りから上りに切り替えるといった動的な変化を伴う２つのストリームに属する波長多重信号光をその時々に応じて信号光の伝播方向へのアイソレーションを確保しつつ光増幅し、かつ各波長チャンネル毎に光クロスコネクトを行うことにより実現される８通りの光伝搬増幅状態を実現することができる。
【０１０１】
また、本発明によれば、各波長チャンネル毎に４つの信号光入出力ポートに対してそれぞれ重複しない範囲で任意に入出力ポートを選択して、信号光を入出力させ、２つの信号光ストリームを伝搬増幅させる全ての組合せである１２通りの光伝搬増幅状態を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アレー導波路型光合分波器の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に使用される光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊの構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に使用される光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊの構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わる光パス・アレンジ用光回路の構成を示す図である。
【図５】図４に示す光パス・アレンジ用光回路に使用されている光回路部ＣＯＲＥの詳細な構成を示す図である。
【図６】従来の光クロスコネクト回路が実現する各光入力ポートおよび光出力ポート間での２つの光伝搬増幅状態を示す模式図である。
【図７】本発明の光パス・アレンジ用光回路が実現する各光入出力ポート間での代表的な８つの光伝搬増幅状態（光クロスコネクト用スイッチ回路Ｓ１−ｊおよび光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊを用いた場合）を示す模式図である。
【図８】本発明の光パス・アレンジ用光回路が実現する各光入出力ポート間での代表的な１２の光伝搬増幅状態（光クロスコネクト用スイッチＳＰ−ｊを用いた場合）を示す模式図である。
【図９】従来の光クロスコネクト回路の構成を示す図である。
【図１０】従来の光アド・ドロップ回路の構成を示す図である。
【図１１】従来の片方向光増幅器の構成を示す図である。
【図１２】光増幅器の構成を示す図である。
【符号の説明】
０−１，０−３，０−３−ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）  外部光入力ポート
０−２，０−４，０−４−ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）  外部光出力ポート
１−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）  光増幅器
１−ｉ−１  光増幅部
１−ｉ−２−１，１−ｉ−２−２  光アイソレータ
２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）  光合波長合分波器
３−ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）  ２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路
４  希土類添加光ファイバ
５−１，５−２  励起用レーザー
６−１，６−２  光アイソレータ
７−１，７−２  波長合分波カプラ
８  平面型導波路基盤
９−１，９−２  光入出力導波路部
１０−１，１０−２  スラブ導波路部
１１    アレー導波路グレーティング部
Ｌ−Ｐ．ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）  光入出力ポート
Ｒ−Ｐ．ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）  光入出力ポート
Ｓ１−ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）  光クロスコネクト用スイッチ回路
Ｓ２−ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）  光クロスコネクト用スイッチ回路
Ｓ−ｊ−Ｉ−ｉ（ｊ＝１，２，…，ｎ；ｉ＝１，２，３，４）  光入力ポート
Ｓ−ｊ−Ｏ−ｉ（ｊ＝１，２，…，ｎ；ｉ＝１，２，３，４）  光出力ポート
Ｓ−ｊ−ＡＤＤ−１，Ｓ−ｊ−ＡＤＤ−２  光入力ポート
Ｓ−ｊ−ＤＲＯＰ−１，Ｓ−ｊ−ＤＲＯＰ−２  光出力ポート
ＣＳ−ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）  ２入力２出力クロス・バー動作光スイッチ回路
ＣＳ−ｉ−Ｉ−ｊ（ｉ＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２）  光入力ポート
ＣＳ−ｉ−Ｏ−ｊ（ｉ＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２）  光出力ポート
ＳＳ−ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）  ２×１透過結合ポート選択光スイッチ回路
ＳＳ−ｉ−Ｉ／Ｏ−Ｌ−ｊ（ｉ＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２）  光入出力ポート
ＳＳ−ｉ−Ｉ／Ｏ−Ｒ−１  光入出力ポート
Ｉ／Ｏ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）  外部光入出力ポート
ＡＤＤ−Ｉ−１，ＡＤＤ−Ｉ−２  外部光入力ポート
ＤＲＯＰ−Ｏ−１，ＤＲＯＰ−Ｏ−２  外部光出力ポート
ＣＬ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）  光サーキュレータ（３ポート型）
ＣＬ−Ｉ／Ｏ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）  光入出力ポート
ＣＬ−Ｉ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）  光入力ポート
ＣＬ−Ｏ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）  光出力ポート
ＡＭＰ−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）  片方向光増幅器
ＣＯＲＥ  光回路部
Ａ−Ｉ／Ｏ−ｉ（ｉ＝１，２，…，１２）  光入出力ポート
ＷＭ−１，ＷＭ−２  光波長合分波回路
Ｓ３−ｉ  ４入力４出力光回路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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