(57)【要約】【課題】  波長ルーティングをベースとした計算機ノード結合ネットワークシステムにおいて、各計算機ノードに設置する光源数を増加させることなくブロードキャストを可能にするシンプルな計算機ノード結合ネットワークシステムを実現する。【解決手段】  Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品およびＭ×Ｍブロードキャスト用光部品とに接続された、波長可変光源を内蔵した光送受信部を有するＫ台の計算機ノードおよび光送受信部を有する管理端末ノードとを備え、各計算機ノードの光送受信部の光送信部は、入力する光信号の波長によって出力ポートが異なる１×２波長分波器を介して、Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品およびＬ×Ｌユニキャスト用光部品の入力ポートにそれぞれ接続され、各計算機ノードの光送受信部の光受信部は、２×１波長合波器を介して、Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品およびＬ×Ｌユニキャスト用光部品の出力ポートにそれぞれ接続される。【選択図】  図１
2006325027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌ個の入力ポートとＬ個の出力ポートを有するＬ×Ｌユニキャスト用光部品（ＬはＬ≧Ｋ＋１を満足する整数、Ｋは２以上の整数）と、Ｍ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有するＭ×Ｍブロードキャスト用光部品（ＭはＭ≧Ｋ＋１を満足する整数）と、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品および前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品に接続された波長可変光源を内蔵した光送受信部を有するＫ台の計算機ノードと、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品および前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品に接続された光送受信部を有する管理端末ノードとを備えた計算機ノード結合ネットワークシステムであって、
前記各計算機ノードの前記光送受信部の光送信部は、入力する光信号の波長によって出力ポートが異なる１×２波長分波器を介して、前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の入力ポートおよび前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の入力ポートにそれぞれ接続され、
前記各計算機ノードの前記光送受信部の光受信部は、２×１波長合波器を介して、前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の出力ポートおよび前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の出力ポートにそれぞれ接続され、
前記管理端末ノードの光送受信部の光送信部は、前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の入力ポートに接続され、
前記管理端末ノードの光送受信部の光受信部は、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の出力ポートに接続されることを特徴とする計算機ノード結合ネットワークシステム。
【請求項２】
前記管理端末ノードが有する前記光送受信部の光受信部は、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の出力ポートに接続された１個の入力ポートおよびＮ個（ＮはＮ≧Ｋを満足する整数、Ｋは２以上の整数）の出力ポートを有する光分波素子と、前記光分波素子の出力ポートにそれぞれ接続されたＮ個の光受信素子とを備えることを特徴とする請求項１に記載の計算機ノード結合ネットワークシステム。
【請求項３】
Ｌ個の入力ポートとＬ個の出力ポートを有するＬ×Ｌユニキャスト用光部品（ＬはＬ≧Ｋを満足する整数、Ｋは２以上の整数）と、Ｍ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有するＭ×Ｍブロードキャスト用光部品（ＭはＭ≧Ｋを満足する整数）と、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品および前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品に接続された波長可変光源を内蔵した光送受信部を有するＫ台の計算機ノードと、前記計算機ノードの光送受信器の各々に接続された光送受信部を有する管理端末ノードとを備えた計算機ノード結合ネットワークシステムであって、
前記各計算機ノードの光送受信部の光送信部は、入力する光信号の波長によって出力ポートが異なる第１の１×２波長分波器、および前記第１の１×２波長分波器の出力ポートの一方に接続された入力する光信号の波長によって出力ポートが異なる第２の１×２波長分波器を介して、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の入力ポートおよび前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の入力ポートに接続され、前記第１の１×２波長分波器の出力ポートの他方を介して前記管理端末ノードの光送受信部の光受信部と接続され、
前記各計算機ノードの光送受信部の光受信部は、第１の２×１波長合波器、および前記第１の２×１波長合波器の一方の入力ポートに接続された第２の２×１波長合波器を介して、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の出力ポートおよび前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の出力ポートに接続され、前記第１の２×１波長合波器の他方の入力ポートを介して前記管理端末ノードの光送受信部の光送信部と接続されることを特徴とする計算機ノード結合ネットワークシステム。
【請求項４】
前記管理端末ノードの光送受信部の光送信部は、前記各計算機ノードに対して、前記計算機ノード間の通信を管理および制御するための光信号が送出されることを特徴とする請求項１乃至３記載の計算機ノード結合ネットワークシステム。
【請求項５】
Ｌ個の入力ポートとＬ個の出力ポートを有するＬ×Ｌユニキャスト用光部品（ＬはＬ≧Ｋを満足する整数、Ｋは２以上の整数）と、Ｍ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有するＭ×Ｍブロードキャスト用光部品（ＭはＭ≧Ｋを満足する整数）と、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品および前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品に接続された波長可変光源を内蔵した光送受信部および送受信部を有するＫ台の計算機ノードと、前記計算機ノードの送受信器の各々に接続された送受信部を有する管理端末ノードとを備えた計算機ノード結合ネットワークシステムであって、
前記各計算機ノードの光送受信部の光送信部は、入力する光信号の波長によって出力ポートが異なる第１の１×２波長分波器を介して、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の入力ポートおよび前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の入力ポートに接続され、
前記各計算機ノードの光送受信部の光受信部は、第１の２×１波長合波器を介して、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の出力ポートおよび前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の出力ポートに接続されることを特徴とする計算機ノード結合ネットワークシステム。
【請求項６】
前記管理端末ノードが有する送受信部の送信部は、前記各計算機ノードに対して、前記計算機ノード間通信を管理および制御するための信号が送出されることを特徴とする請求項５に記載の計算機ノード結合ネットワークシステム。
【請求項７】
前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品はＭ×Ｍの光カプラで構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の計算機ノード結合ネットワークシステム。
【請求項８】
前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品は、Ｍ×１波長合波器と、１×Ｍ光カプラと、前記Ｍ×１波長合波器の出力ポートおよび前記１×Ｍ光カプラの入力ポートに接続された光増幅器とを備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の計算機ノード結合ネットワークシステム。
【請求項９】
前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品はＬ×Ｌアレイ導波路回折格子で構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の計算機ノード結合ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数の計算機ノードと少なくとも１台の管理端末ノードで構成され、これら計算機ノードが互いに協調して相互にデータなどを処理する計算機ノード結合ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ（以下、計算機ノードと呼ぶ）は、ＣＰＵの高速化、メモリの大容量化が急速に進み、その性能向上は著しい。また通信ネットワークにおいても、通信の高速化・大容量化が進んでいる。このような各技術の進歩に伴って、１台の計算機ノードのみでは膨大な計算機時間を要する計算機問題に対して、複数の計算機ノードをネットワーク（結合網）を介して接続し、各計算機ノードでプロセスを分担しながら計算機問題を処理する、いわゆる並列コンピューティング技術が科学計算などの分野で活用され始めている。
【０００３】
光の高速・広帯域性を利用して構成した計算機ノード結合ネットワークシステムとして、図１７のように複数の計算機ノードを、入力する光信号の波長によって出力ポートが異なる波長ルーティング特性をもつ光デバイスを介して結合したシステムがある（非特許文献１参照）。図１７では図の簡略化のために、計算機ノード数が４の場合を示している。ただし、計算機ノード結合ネットワークシステムの管理を担う管理端末ノードは省略してある。また、前記光デバイスとしては、例えば石英系のアレイ導波路回折格子がある。
【０００４】
図１７に示す計算機ノード結合ネットワークシステムは、
送信部に波長可変光源を具備した光送受信器１００１−１〜１００１−４を有する、計算機ノード１０００−１〜１０００−４と、４つの入力ポート１００３−１〜１００３−４および４つの出力ポート１００４−１〜１００４−４を有する４×４のアレイ導波路回折格子１００２とを備え、上記光信号送受信器１００１−１〜１００１−４の光送信部と上記入力ポート１００３−１〜１００３−４とがそれぞれ光導波路１００５−１〜１００５−４で接続され、上記光信号送受信器１００１−１〜１００１−４の光受信部と上記出力ポート１００４−１〜１００４−４とがそれぞれ光導波路１００６−１〜１００６−４で接続される。
【０００５】
表１は、アレイ導波路回折格子１００２の入出力ポートと波長の関係を示した波長ルーティング特性表である。例えばλ３の光信号がそれぞれ入力ポート１００３−１、１００３−３に入力したとき、これら光信号は表１に従ってそれぞれ出力ポート１００４−３、１００４−１に出力される。
【０００６】
【表１】
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【０００７】
図１７に示す計算機ノード結合ネットワークシステムの動作について以下に簡単に説明する。計算機ノード結合ネットワークシステムにおいて、計算機ノード１０００−１が計算機ノード１０００−４にデータ信号を送る場合、計算機ノード１０００−１は、光信号送受信器１００１−１に具備された波長可変光源の波長をλ４に設定したのちにデータ信号を送出する。計算機ノード１０００−１から送出されたλ４のデータ信号は、アレイ導波路回折格子１００２によって表１に基づいて波長ルーティングされ、計算機ノード１０００−４の光送受信器１００１−４の光受信部に到達する。ただし計算機ノード１０００−１は、計算機ノード１０００−４に前記データ信号を送出する前に、計算機ノード１０００−４が計算機ノード１０００−１から前記データ信号を受信できる状態にあることを管理端末ノードに確認している。逆に、計算機ノード１０００−４がデータ信号を受信できない状態である場合には、計算機ノード１０００−１は計算機ノード１０００−４が受信できる状態になってからデータ信号を送信する。
【０００８】
このように、計算機ノードの光送信器に具備された波長可変光源の波長を波長ルーティング光デバイス（図１７の例では、アレイ導波路回折格子）の入出力ポートと波長の関係を示した波長ルーティング表に基づいて、計算機ノード間での通信が可能となる。
【０００９】
【非特許文献１】M.J.Spencer and M.A.Summerfield,“ WRAP: A Medium Access Control Protocol forWavelength-Routed Passive Optical Networks”, Journal of Lightwave Technology,Vol. 18, No.12, December 2000,pp.1657-1676.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、１つの計算機ノードがネットワークに結合された他のすべての計算機ノードに同一の情報を同時に送信する必要が発生した場合（これをブロードキャスト通信と呼ぶ）、図１７で示したネットワークシステムでは、計算機ノードは同時に他のすべての計算機ノードにデータ信号が届く波長をすべて発生し送出する必要がある。すなわち。例えば計算機ノード１０００−１が計算機ノード１０００−２、１０００−３、および１０００−４にデータ信号をブロードキャストする場合には、計算機ノード１０００−１は、λ２（計算機ノード１０００−２宛）、λ３（計算機ノード１０００−３宛）、λ４（計算機ノード１０００−４宛）の波長を同時に送出しなければならない。しかしながら、計算機ノード１０００−１の光送受信部１００１−１にある波長可変光源は同時に複数の波長を出力することはできないために、同じデータ信号を計算機ノード１０００−２、計算機ノード１０００−３、および計算機ノード１０００−４に順次送信することになる。ある計算機ノードからブロードキャスト用のデータを送信するのに要する時間をＴＢとすると、Ｎ台の計算機ノードで構成されたシステムでは、ＴＢ×（Ｎ−１）の時間を要することになる。科学計算などの計算機問題の計算時間を短縮することが主たる目的である計算機ノード結合ネットワークシステムにおいては、図１７の構成はブロードキャスト通信が必要な計算機問題に対しては十分なパフォーマンスを発揮できないことになる。
【００１１】
本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、計算機ノードが波長可変光源を光信号の送出用の光源として用いる波長ルーティングをベースとした計算機ノード結合ネットワークシステムにおいて、各計算機ノードに設置する光源数を増加させることなくブロードキャストを可能にするシンプルな計算機ノード結合ネットワークシステムを実現することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、Ｌ個の入力ポートとＬ個の出力ポートを有するＬ×Ｌユニキャスト用光部品（ＬはＬ≧Ｋ＋１を満足する整数、Ｋは２以上の整数）と、Ｍ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有するＭ×Ｍブロードキャスト用光部品（ＭはＭ≧Ｋ＋１を満足する整数）と、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品および前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品に接続された波長可変光源を内蔵した光送受信部を有するＫ台の計算機ノードと、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品および前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品に接続された光送受信部を有する管理端末ノードとを備えた計算機ノード結合ネットワークシステムであって、前記各計算機ノードの前記光送受信部の光送信部は、入力する光信号の波長によって出力ポートが異なる１×２波長分波器を介して、前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の入力ポートおよび前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の入力ポートにそれぞれ接続され、前記各計算機ノードの前記光送受信部の光受信部は、２×１波長合波器を介して、前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の出力ポートおよび前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の出力ポートにそれぞれ接続され、前記管理端末ノードの光送受信部の光送信部は、前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の入力ポートに接続され、前記管理端末ノードの光送受信部の光受信部は、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の出力ポートに接続されることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の計算機ノード結合ネットワークシステムであって、前記管理端末ノードが有する前記光送受信部の光受信部は、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の出力ポートに接続された１個の入力ポートおよびＮ個（ＮはＮ≧Ｋを満足する整数、Ｋは２以上の整数）の出力ポートを有する光分波素子と、前記光分波素子の出力ポートにそれぞれ接続されたＮ個の光受信素子とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、Ｌ個の入力ポートとＬ個の出力ポートを有するＬ×Ｌユニキャスト用光部品（ＬはＬ≧Ｋを満足する整数、Ｋは２以上の整数）と、Ｍ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有するＭ×Ｍブロードキャスト用光部品（ＭはＭ≧Ｋを満足する整数）と、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品および前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品に接続された波長可変光源を内蔵した光送受信部を有するＫ台の計算機ノードと、前記計算機ノードの光送受信器の各々に接続された光送受信部を有する管理端末ノードとを備えた計算機ノード結合ネットワークシステムであって、前記各計算機ノードの光送受信部の光送信部は、入力する光信号の波長によって出力ポートが異なる第１の１×２波長分波器、および前記第１の１×２波長分波器の出力ポートの一方に接続された入力する光信号の波長によって出力ポートが異なる第２の１×２波長分波器を介して、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の入力ポートおよび前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の入力ポートに接続され、前記第１の１×２波長分波器の出力ポートの他方を介して前記管理端末ノードの光送受信部の光受信部と接続され、前記各計算機ノードの光送受信部の光受信部は、第１の２×１波長合波器、および前記第１の２×１波長合波器の一方の入力ポートに接続された第２の２×１波長合波器を介して、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の出力ポートおよび前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の出力ポートに接続され、前記第１の２×１波長合波器の他方の入力ポートを介して前記管理端末ノードの光送受信部の光送信部と接続されることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３記載の計算機ノード結合ネットワークシステムであって、前記管理端末ノードの光送受信部の光送信部は、前記各計算機ノードに対して、前記計算機ノード間の通信を管理および制御するための光信号が送出されることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、Ｌ個の入力ポートとＬ個の出力ポートを有するＬ×Ｌユニキャスト用光部品（ＬはＬ≧Ｋを満足する整数、Ｋは２以上の整数）と、Ｍ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有するＭ×Ｍブロードキャスト用光部品（ＭはＭ≧Ｋを満足する整数）と、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品および前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品に接続された波長可変光源を内蔵した光送受信部および送受信部を有するＫ台の計算機ノードと、前記計算機ノードの送受信器の各々に接続された送受信部を有する管理端末ノードとを備えた計算機ノード結合ネットワークシステムであって、前記各計算機ノードの光送受信部の光送信部は、入力する光信号の波長によって出力ポートが異なる第１の１×２波長分波器を介して、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の入力ポートおよび前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の入力ポートに接続され、前記各計算機ノードの光送受信部の光受信部は、第１の２×１波長合波器を介して、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品の出力ポートおよび前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品の出力ポートに接続されることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の計算機ノード結合ネットワークシステムであって、前記管理端末ノードが有する送受信部の送信部は、前記各計算機ノードに対して、前記計算機ノード間通信を管理および制御するための信号が送出されることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の計算機ノード結合ネットワークシステムであって、前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品はＭ×Ｍの光カプラで構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の計算機ノード結合ネットワークシステムであって、前記Ｍ×Ｍブロードキャスト用光部品は、Ｍ×１波長合波器と、１×Ｍ光カプラと、前記Ｍ×１波長合波器の出力ポートおよび前記１×Ｍ光カプラの入力ポートに接続された光増幅器とを備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の計算機ノード結合ネットワークシステムであって、前記Ｌ×Ｌユニキャスト用光部品はＬ×Ｌアレイ導波路回折格子で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、各計算機ノードを接続するために、ユニキャスト用光部品だけでなくブロードキャスト用光部品を併用しているために、通信ノードが波長可変光源を光信号の送出用の光源として用いる波長ルーティングをベースとした計算機ノード結合ネットワークシステムにおいて、各計算機ノードに設置する光源数を増加させることなくブロードキャストを可能にするシンプルな計算機ノード結合ネットワークシステムを実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に従って本発明を詳しく説明する。なお、以下の実施形態では、本発明の計算機ノード結合ネットワークシステムの計算機ノード数Ｋを４、ユニキャスト用光部品の入力ポートおよび出力ポートの数Ｌを５、ブロードキャスト用光部品の入力ポートおよび出力ポートの数を５として説明しているが、これに限定されるものではない。特に、ＬならびにＭはＫ＋１以上の整数であればよい。また、図１ならびに図８において、図の簡略化のために計算機ノード１００−３に関わる部分は一部省略している。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は本発明の計算機ノード結合ネットワークシステムに関して、第１の実施形態の全体構成を示している。
【００２４】
図１に示す計算機ノード結合ネットワークシステムは、５つの入力ポート１２１−１〜１２１−５および５つの出力ポート１２２−１〜１２２−５を有する５×５アレイ導波路回折格子（ユニキャスト用光部品）１２０と、５つの入力ポート１３１−１〜１３１−５および５つの出力ポート１３２−１〜１３２−５を有する５×５光カプラ（ブロードキャスト用光部品）１３０と、上記５×５アレイ導波路回折格子および５×５光カプラに接続された波長可変光源を内蔵した光送受信器１０１−１〜１０１−４を有する計算機ノード１００−１〜１００−４と、上記５×５アレイ導波路回折格子および５×５光カプラに接続される光送受信器１１１を有する管理端末ノード１１０とを備える。
【００２５】
計算機ノード１００−１〜１００−４の光送受信器１０１−１〜１０１−４の光送信部は、光導波路１６０−１〜１６０−４と、該光導波路に接続された１×２波長分波器１４０とを介して、５×５アレイ導波路回折格子の入力ポート１２１−１〜１２１−４および５×５光カプラの入力ポート１３１−１〜１３１−４にそれぞれ接続される。また、計算機ノード１００−１〜１００−４の光送受信器１０１−１〜１０１−４の光受信部は、光導波路１７０−１〜１７０−４と、該光導波路に接続された２×１波長合波器１５０とを介して、５×５光カプラの出力ポート１３２−１〜１３２−４および５×５光カプラの出力ポート１３２−１〜１３２−４にそれぞれ接続される。
【００２６】
管理端末ノード１１０の光送受信器１１１の光送信部は、光導波路１８０を介して５×５光カプラ１３０の入力ポート１３１−５と接続される。また、管理端末ノード１１０の光送受信器１１１の光受信部は、光導波路１９０を介して５×５アレイ導波路回折格子１２０の出力ポート１２２−５と接続される。
【００２７】
本実施形態の５×５アレイ導波路回折格子１２０の、入出力ポートと波長の関係（波長ルーティング特性）は表２のとおりである。本実施形態では、λ１は１５５２．５２ｎｍ、λ２は１５５３．３２ｎｍ、λ３は１５５４．１２ｎｍ、λ４は１５５４．９２ｎｍ、λ５は１５５５．７２ｎｍである。本実施形態の５×５光カプラ１３０としては、石英系光導波路型のものを用いる。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
本実施形態の１×２波長分波器１４０は、１つの入力ポートおよび２つの出力ポートを有する波長分波器であって、図２のような波長分波特性を有している。すなわち、入力ポートに入力した光信号において、波長λ０＋Δλ×ｎは出力ポートＡに出力し、波長（λ０＋Δλ／２）＋Δλ×ｎは出力ポートＢに出力する。ここでｎは整数であり、λ０は波長を、Δλは波長幅を示している。本実施形態では石英系光導波路で製作されたマッハツェンダー干渉計を用い、λ０は１５５２．５２ｎｍ、Δλは０．８ｎｍである。
【００３０】
本実施形態の２×１波長合波器１５０は、２つの入力ポートおよび１つの出力ポートを有する波長合波器であって、図３のような波長合波特性を有している。すなわち、入力ポートＡに入力する光信号の波長がλ０＋Δλ×ｎの場合に前記光信号は出力ポートに出力し、入力ポートＢに入力する光信号の波長が（λ０＋Δλ／２）＋Δλ×ｎの場合に前記光信号は出力ポートに出力する。ここでｎは整数であり、λ０は波長を、Δλは波長幅を示している。本実施形態では石英系光導波路で製作されたマッハツェンダー干渉計を用い、λ０は１５５２．５２ｎｍ、Δλは０．８ｎｍである。
【００３１】
本実施形態においては、１×２波長分波器１４０の出力ポートＡが５×５アレイ導波路回折格子１２０に、１×２波長分波器１４０の出力ポートＢが５×５光カプラ１３０の入力ポートに接続され、２×１波長合波器１５０の入力ポートＡは５×５アレイ導波路回折格子１２０に接続され、２×１波長合波器１５０の入力ポートＢは５×５光カプラ１３０の出力ポートに接続されている。
【００３２】
本実施形態における管理端末ノード１１０と光送受信器１１１の構成を図４に示す。図４に示す管理端末ノード１１０は、光導波路１８０および光導波路１９０を介して５×５光カプラ１３０の入力ポート１３１−５および５×５アレイ導波路回折格子１２０の出力ポート１２２−５とそれぞれ接続される光送信器２１０および光分波器内蔵受光器２００を有した光送受信器１１１と、該光分波器内蔵受光器２００で受信した計算機ノード１００−１〜１００−４からの信号を処理するプロセス部２２０と、情報を保存しプロセス部２２０からの読み出しおよび書き込みができるメモリ２３０とを備える。本実施形態では、光送信器２１０から送出される光信号の波長λＭは１５５０．００ｎｍである。ただし、λＭは（λ０＋Δλ×ｎ）以外の波長であればよく、λＭ＝１５５０．００ｎｍに限定されない。
【００３３】
図５に管理端末ノードに具備されている光分波器内蔵受光器２００の内部構造を示した。図５に示す光分波器内蔵受光器２００は、光導波路１９０と接続された１つの入力ポート３２１および４つの出力ポート３２０−１〜３２０−４を有する１×４光分波器３００と、光導波路３３０を介して上記出力ポート３２０−１〜３２０−４に接続された光受光素子３１０−１〜３１０−４を備える。光受光素子３１０−１〜３１０−４から出力された電気信号は、電気信号線３４０を介して管理端末ノードのプロセス部２２０に伝達される。
【００３４】
本実施形態では１×４光分波器３００として石英系アレイ導波路回折格子を用いる。また、本実施形態で用いた１×４光分波器３００は、波長λ１（１５５２．５２ｎｍ）、λ２（１５５３．３２ｎｍ）、λ３（１５５４．１２ｎｍ）、λ４（１５５４．９２ｎｍ）の光信号が入力ポート３２１に入力した場合、各波長はそれぞれ出力ポート３２０−１、３２０−２、３２０−３、３２０−４に出力する分波特性を有している。
【００３５】
図６に、本実施形態における計算機ノード１００−１〜１００−４とこれら計算機ノードの波長可変光源を内蔵した光送信器４１０と光受信器４２０をもつ光送受信器１０１の内部構成を示す。図６に示す計算機ノード１００は、光導波路１６０および１７０に接続された光送受信器１０１と、該光送受信器、メモリ４０１、波長可変光源制御部４０２、および補助記憶媒体４０３に接続されたプロセス部４００とを備える。
【００３６】
光送受信器１０１の光受信部４２０は、光導波路１７０に接続された１つの入力ポート、管理端末ノードからのλＭの波長の光信号のみを出力する出力ポート４２２−１、および波長λＭ以外の波長の光信号が出力する出力ポート４２２−２を有する１×２波長分波器４２１と、該波長分波器４２１の出力ポート４２２−２に接続され計算機ノードからのデータ光信号を受信する光受光部４２３と、波長分波器４２１の出力ポート４２２−１に接続され管理端末ノードからの光信号を受信する光受光部４２４とを有し、上記光受光部４２３および４２４がそれぞれ電気信号線４３１および４３２を介してプロセス部４００と接続される。光受光部４２３が受信したデータは電気信号線４３１を介してプロセス部４００に伝達され、光受光部４２４が受信した管理端末ノードからの信号は電気信号線４３２を介してプロセス部４００に伝達される。
【００３７】
波長可変光源制御部４０２は、電気信号線４３０介して光送受信器１０１の光送信器４１０と接続され、光送信器４１０の波長可変光源に対する制御信号を送信し、光送信器４１０の波長可変光源からの応答信号を受信する。波長可変光源制御部４０２は、光送信器４１０に内蔵されている波長可変光源の波長、温度、出力パワーなどを制御する。
【００３８】
プロセス部４００は、電気信号線４３３を介して光送受信器１０１の光送信器４１０と接続され、光送信器４１０にデータまたは制御信号を送信する。
【００３９】
波長可変光源制御部４０２、メモリ４０１、および補助記録媒体４０３は、それぞれ電気信号線４３４、４３５、および４３６を介してプロセス部と接続される。
【００４０】
本実施形態では、メモリ４０１として高速にデータの読み書きが可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のＤＤＲ−ＳＤＲＡＭ、補助記憶媒体４０３としては磁気ディスク型の記憶媒体を、また波長可変光源内蔵の光送信器４１０の波長可変光源としては、電流で出力する波長が制御できる超周期構造回折型分布ブラッグ反射半導体レーザ（ＳＳＧ−ＤＢＲ半導体レーザ、ＳＳＧ−ＤＢＲ：Super-Structure-Grating Distributed Bragg Reflector)を用いる。また１×２波長分波器４２１は、図７のように分波機能として誘電体多層膜フィルタを用いたものである。図７に示す１×２波長分波器は、入力側光ファイバ５０１と、該入力側光ファイバから入力された光信号を分波し、レンズ５０３を介して出力側光ファイバ５０２−１および５０２−２に出力する誘電体多層膜フィルタ５０４を備える。
【００４１】
（動作の説明）
次に本発明の計算機ノード結合ネットワークシステムの動作について説明する。本発明の計算機ノード結合ネットワークシステムにおいては、計算機ノード間の通信形態として、１対１の通信（ユニキャスト通信）ならびに１対Ｎの通信（ブロードキャスト通信）がある。ここで、Ｋはシステムを構成する計算機ノードの総数であり、本実施形態においてはＫ＝４である。
【００４２】
本実施形態においては、管理端末ノードの受信部は５×５アレイ導波路回折格子１２０の出力ポート１２２−５に接続されているので、計算機ノード１００−１〜１００−４が管理端末ノードと通信する場合、各計算機ノードの波長可変光源内蔵光送信器から出力する管理端末ノード向け光信号の出力波長は表２から、それぞれλ１（１５５２．５２ｎｍ）、λ２（１５５３．３２ｎｍ）、λ３（１５５４．１２ｎｍ）、λ４（１５５４．９２ｎｍ）となる。
【００４３】
各計算機ノード１００−１〜１００−４から送出される管理端末ノード向け光信号は、計算機ノード１００−１〜１００−４の出力ポートに接続された１×２波長分波器１４０の出力ポートＡから出力し、５×５アレイ導波路回折格子１２０の入力ポート１２１−１〜１２１−４にそれぞれ入力し、出力ポート１２２−５から管理端末ノードの光分波器内蔵受光器２００に導かれ、光分波器３００を介して光受光素子３１０−１〜３１０−４でそれぞれ受光される。すなわち、λ１は光受光素子３１０−１によって、λ２は光受光素子３１０−２によって、λ３は光受光素子３１０−３によって、λ４は光受光素子３１０−４によって受光される。
【００４４】
一方、管理端末ノードからの光信号（波長λＭ＝１５５０．００ｎｍ）は、管理端末ノードの光送信器２１０から出力されると、光導波路１８０によって５×５光カプラ１３０の入力ポート１３１−５に導かれる。光カプラ１３０の入力ポート１３１−５に入力した前記光信号は、光カプラ１３０の出力ポート１３２−１〜１３２−４から出力する。出力ポート１３２−１〜１３２−４のそれぞれには計算機ノード１００−１〜１００−４の受信部４２０が接続されている。前記光信号は光導波路１７０−１〜１７０−４を通って、計算機ノード１００−１〜１００−４の光受信部４２０に入力し、光受信部４２０内にある１×２波長分波器４２１の出力ポート４２２−１に出力し、光受光部４２４に受信される。光受光部４２４に受信された管理端末ノードからの光信号は電気信号に変換後、電気信号線４３２を介してプロセス部４００に送られる。
（ユニキャスト通信の動作）
まず、ユニキャスト通信について説明する。  
計算機ノード１００−１が計算機ノード１００−３に対してデータを送信する場合を考える。計算機１００−１はまず、波長可変光源内蔵光送信器４１０の出力波長をλ１（１５５２．５２ｎｍ）に設定し、計算機ノード１００−３へデータ信号を希望する情報を載せた管理端末ノード向け光信号Ｍ１を送出する。
【００４５】
前記管理端末ノード向け光信号Ｍ１は上述した手順により、管理端末ノード１１０の光受信素子３１０−１に受信され、電気信号に変換された後に光信号Ｍ１の情報（計算機ノード１００−３へデータ信号を希望する情報）が電気信号線３４０を介して、プロセス部２２０に伝達される。
【００４６】
管理端末ノード１１０のメモリ２３０には、どの計算機ノード間でデータ通信が行われているか（これを「計算機ノード間のデータ通信状況」と呼ぶことにする）のデータベースが保存されている。
【００４７】
管理端末ノード１１０のプロセス部２２０は、メモリ２３０に保存されている計算機ノード間のデータ通信状況を参照し、計算機ノード１００−３の通信状況を確認する。
【００４８】
計算機ノード１００−３が他の計算機ノードからデータ信号を受信していない場合、管理端末ノード１１０は計算機ノード１００−１に対して計算機ノード１００−３への通信許可を与える情報（これを「通信許可情報」と呼ぶ）を載せた光信号（波長λＭ、λＭ＝１５５０．００ｎｍ）を光送信器２１０から送出し、メモリ２３０のデータベースに計算機ノード１００−１が計算機ノード１００−３に対してデータを送信する状態になったことをデータベースに保存する。一方、計算器ノード１００−３が他の計算機ノードからデータ信号を受信している場合、管理端末ノード１１０は計算機ノード１００−３が他の計算機ノードからのデータ信号受信が終了したのち、前記通信許可情報を載せた光信号を送出する。
【００４９】
前記通信許可情報を載せた光信号は、光カプラ１３０、２×１波長合波器１５０を介して計算機ノード１００−１の光送受信器の光受光部４２０に到達する。光受信部４２０に入力した前記通信許可情報を載せた光信号は、１×２波長分波器４２１の出力ポート４２２−１に出力し、光受光部４２４で受信される。光受光部４２４において、通信許可情報を載せた光信号は電気信号に変換され、通信許可情報は電気信号線４３２を通ってプロセス部に伝達される。プロセス部４００は、計算機ノード１００−３へのデータ信号送信に関する情報（通信許可情報）を受信したことから、波長可変光源制御部４０２に対して波長可変光源内蔵光送信器４１０の波長可変光源の波長をλ４（１５５４．９２ｎｍ）に設定するように指示信号を出す。前記指示信号を受けて、波長可変光源制御部４０２は制御信号を波長可変光源内蔵光送信器４１０の波長可変光源に与え、光源波長をλ４に設定する。ただし、波長可変光源の波長がλ４に設定されるまで光送信器からは光が送出されないように制御されている。前記波長可変光源の波長がλ４に設定されると、波長可変光源内蔵光送信器４１０は波長可変光源制御部４０２に対して設定完了信号を出すと同時に、光を送出する。波長可変光源制御部４０２は前記設定完了信号を受信した後、プロセス部４００に対してデータ送出開始信号を与える。プロセス部は前記送出開始信号を受信すると、計算機ノード１００−３へ送るべきデータ信号を電気信号線４３３を介して波長可変光源内蔵光送信器４１０に流す。前記データ信号は、波長可変光源内蔵光送信器４１０から波長λ４のデータ光信号として送出される。前記λ４のデータ光信号は１×２波長分波器１４０に達すると、その波長分波特性により、アレイ導波路回折格子１２０の入力ポート１２１−１に接続されている出力ポートから出力し、前記入力ポート１２１−１に入力する。前記λ４のデータ光信号は、アレイ導波路回折格子１２０の表２に示した入出力ポートと波長の関係に基づき、出力ポート１２２−３から出力する。出力ポート１２２−３から出力した前記λ４のデータ光信号は、２×１波長合波器１５０を介して計算機ノード１００−３の光送受信部１０１−３に到達する。光送受信器１０１−３に到達した前記λ４のデータ光信号は、１×２波長分波器４２１の出力ポート４２２−２に接続されている光受光部４２３で受信され、電気信号に変換後、プロセス部に送られる。
【００５０】
上述の一連の動作により、計算機ノード１００−１から計算機ノード１００−３へデータ信号が送られる。
【００５１】
計算機ノード１００−１は、計算機ノード１００−３へのデータ信号送出が完了すると、管理端末ノード１１０に対して、計算機ノード１００−３へのデータ信号送出完了情報を管理端末ノード１１０に送る。このとき、計算機ノード１００−１は、データ信号送出完了情報を送出する前に、波長可変光源内蔵光送信器４１０の波長可変光源の波長をλ１（１５５２．５２ｎｍ）に設定する。
【００５２】
管理端末ノード１１０は、計算機ノード１００−１から前記データ信号送出完了信号を受信すると、メモリ２３０に保存されている前記計算機ノード間のデータ通信状況のデータベースを更新する。すなわち、計算機ノード１００−１から計算機ノード１００−３へのデータ信号送出が終了したことをデータベースに保存する。
【００５３】
ここでは、計算機ノード１００−１から計算機ノード１００−３へのデータ通信の例について記述したが、他の計算機ノードの組み合わせについても上に記した一連の動作によりデータ通信を行うことができる。
（ブロードキャスト通信の動作）
次に、ブロードキャスト通信について説明する。
【００５４】
計算機ノード１００−１が計算機ノード結合ネットワークシステムを構成する他の計算機ノードのすべて（本実施形態の場合には、計算機ノード１００−２、計算機ノード１００−３、計算機ノード１００−４）に対してデータを送信する場合（ブロードキャスト通信）を考える。計算機１００−１はまず、波長可変光源内蔵光送信器の出力波長をλ１にし、ブロードキャスト通信を希望する情報を載せた管理端末ノード向け光信号Ｍ１を送出する。
【００５５】
前記管理端末ノード向け光信号Ｍ１は上述した手順により、管理端末ノード１１０の光受信素子３１０−１に受信され、電気信号に変換された後に光信号Ｍ１の情報（ブロードキャスト通信を希望する情報）が電気信号線３４０を介して、プロセス部２２０に伝達される。
【００５６】
管理端末ノード１１０のプロセス部２２０は、メモリ２３０に保存されている計算機ノード間のデータ通信状況を参照し、計算機ノード１００−１以外の計算機ノードの通信状況を確認する。
【００５７】
計算機ノード１００−１も含めて、すべての計算機ノードがデータ信号を受信していない、あるいはデータ信号の受信を開始する予定がない場合、管理端末ノード１１０は計算機ノード１００−１に対してブロードキャスト通信の許可を与える情報（これを「ブロードキャスト通信許可情報」と呼ぶ）を載せた光信号（波長λ１Ｍ、λ１Ｍ＝１５５０．００ｎｍ）を光送信器２１０から送出する。一方、他の計算機ノードからデータ信号を受信している計算機ノード（計算機ノード１００−１も含む）が存在した場合、管理端末ノード１１０はすべての計算機ノードのデータ信号受信が終了したのちに、前記ブロードキャスト通信許可情報を載せた光信号を送出する。
【００５８】
前記ブロードキャスト通信許可情報を載せた前記光信号は、光カプラ１３０、２×１波長合波器１５０を介して計算機ノード１００−１の光送受信器の光受光部４２０に到達する。光受信部４２０に入力した前記ブロードキャスト通信許可情報を載せた光信号は、１×２波長分波器４２１の出力ポート４２２−１に出力し、光受光部４２４で受信される。光受光部４２４において、前記ブロードキャスト通信許可情報を載せた光信号は電気信号に変換され、前記ブロードキャスト通信許可情報は電気信号線４３２を通ってプロセス部に伝達される。プロセス部はブロードキャスト通信許可情報を受信したことから、波長可変光源制御部４０２に対して波長可変光源内蔵光送信器４１０の波長可変光源の波長をブロードキャストの波長λＢ＝（λ０＋Δλ／２）＋Δλ×ｎに対応する波長１５５２．９２ｎｍに設定するように指示信号を出す。前記指示信号を受けて、波長可変光源制御部４０２は制御信号を波長可変光源内蔵光送信器４１０の波長可変光源に与え、光源波長を１５５２．９２ｎｍに設定する。ただし、波長可変光源の波長が１５５２．９２ｎｍに設定されるまで光送信器からは光が送出されないように制御されている。前記波長可変光源の波長が１５５２．９２ｎｍに設定されると、波長可変光源内蔵光送信器４１０は波長可変光源制御部４０２に対して設定完了信号を出すと同時に、光を送出する。波長可変光源制御部４０２は前記設定完了信号を受信した後、プロセス部４００に対してデータ送出開始信号を与える。プロセス部４００は前記送出開始信号を受信すると、ブロードキャスト通信すべきデータ信号を電気信号線４３３を介して波長可変光源内蔵光送信器４１０に流す。前記データ信号は、波長可変光源内蔵光送信器４１０から波長１５５２．９２ｎｍのデータ光信号として送出される。前記波長１５５２．９２ｎｍのデータ光信号は１×２波長分波器１４０に達すると、その波長分波特性により、光カプラ１３０の入力ポート１３１−１に接続されている出力ポートから出力し、前記入力ポート１３１−１に入力する。前記波長１５５２．９２ｎｍのデータ光信号は、光カプラ１３０の出力ポート１３２−１〜１３２−５から出力する。特に出力ポート１３２−２〜１３２−４から出力した前記波長１５５２．９２ｎｍのデータ光信号は、２×１波長合波器１５０を介して計算機ノード１００−２〜１００−４の光送受信部１０１−２〜１００−４に到達する。光送受信器１０１−２〜１０１−４に到達した前記波長１５５２．９２ｎｍのデータ光信号は、１×２波長分波器４２１の出力ポート４２２−２に接続されている光受光部４２３で受信され、電気信号に変換後、プロセス部に送られる。
【００５９】
上述したブロードキャスト通信用の波長λＢ＝（λ０＋Δλ／２）＋Δλ×ｎは予め各計算機ノードごとに決められている。本実施形態の場合には、計算機ノード１００−１に対しては１５５２．９２ｎｍ、計算機ノード１００−２に対しては１５５３．７２ｎｍ、計算機ノード１００−３に対しては１５５４．５２ｎｍ、計算機ノード１００−４に対しては１５５５．３２ｎｍに決められている。これら波長はすべてλＢ＝（λ０＋Δλ／２）＋Δλ×ｎを満足している。
【００６０】
上述の一連の動作により、計算機ノード１００−１から他のすべての計算機ノードに対してデータ信号がブロードキャストされる。
【００６１】
計算機ノード１００−１は、データ信号送出が完了すると、管理端末ノード１１０に対して、ブロードキャスト通信のデータ信号送出完了情報を管理端末ノード１１０に送る。このとき、計算機ノード１００−１は、データ信号送出完了情報を送出する前に、波長可変光源内蔵光送信器４１０の波長可変光源の波長をλ１（＝１５５２．５２ｎｍ）に設定する。
【００６２】
管理端末ノード１１０は、計算機ノード１００−１から前記データ信号送出完了信号を受信すると、メモリ２３０に保存されている前記計算機ノード間のデータ通信状況のデータベースを更新する。すなわち、計算機ノード１００−１のブロードキャスト通信が終了したことをデータベースに保存する。
【００６３】
ここでは、計算機ノード１００−１のブロードキャスト通信について説明したが、他の計算機ノードのブロードキャスト通信に関しても上に記した一連の動作によって行うことができる。
【００６４】
以上のように本発明により、計算機ノードが波長可変光源を光信号の送出用の光源として用いる波長ルーティングをベースとした計算機ノード結合ネットワークシステムにおいて、各計算機ノードに設置する光源数を増加させることなくユニキャスト通信とブロードキャスト通信を可能にするシンプルな計算機ノード結合ネットワークシステムを実現することができる。
【００６５】
なお、本実施形態の光導波路として光ファイバを用いてもよいが、これに限定されない。
【００６６】
なお、本実施形態の１×２波長分波器４２０としては、図７のように誘電体多層膜フィルタを用いたものを用いているが、これに限定されない。
【００６７】
（第２の実施形態）
図８は本発明の計算機ノード結合ネットワークシステムに関して、第２の実施形態の全体構成を示している。図８に示す計算機ノード結合ネットワークシステムは、４つの入力ポート５２１−１〜５２１−４および４つの出力ポート５２２−１〜５２２−４を有する４×４アレイ導波路回折格子（ユニキャスト用光部品）５２０と、４つの入力ポート５３１−１〜５３１−４および４つの出力ポート５３２−１〜５３２−４を有する４×４ブロードキャスト用光部品５３０と、上記４×４アレイ導波路回折格子および４×４ブロードキャスト用光部品に接続される波長可変光源を内蔵した光送受信器１０１−１〜１０１−４を有する計算機ノード１００−１〜１００−４と、上記計算機ノード１００−１〜１００−４の光送受信器１０１−１〜１０１−４の各々に接続される光送受信器１１１を有する管理端末ノード１１０とを備える。
【００６８】
計算機ノード１００−１〜１００−４の光送受信器１０１−１〜１０１−４の光送信部は、光導波路１６０−１〜１６０−４と、該光導波路に接続された１×２波長分波器５４０と、該１×２波長分波器５４０の出力ポートの一方に接続された１×２波長分波器１４０とを介して、４×４アレイ導波路回折格子５２０の入力ポート５２１−１〜５２１−４および４×４ブロードキャスト用光部品５３０の入力ポート５３１−１〜５３１−４にそれぞれ接続される。また、計算機ノード１００−１〜１００−４の光送受信器１０１−１〜１０１−４の光送信部は、上記１×２波長分波器５４０の出力ポートの他方に接続された光導波路１９０を介して、管理端末ノード１１０の光送受信器１１１の光受信部と接続される。
【００６９】
計算機ノード１００−１〜１００−４の光送受信器１０１−１〜１０１−４の光受信部は、光導波路１７０−１〜１７０−４と、該光導波路に接続された２×１波長合波器５５０と、該２×１波長合波器５５０の入力ポートの一方に接続された２×１波長合波器１５０とを介して、４×４アレイ導波路回折格子５２０の出力ポート５２２−１〜５２２−４および４×４ブロードキャスト用光部品５３０の入力ポート５３２−１〜５３２−４にそれぞれ接続される。また、計算機ノード１００−１〜１００−４の光送受信器１０１−１〜１０１−４の光受信部は、上記２×１波長合波器５５０の入力ポートの他方に接続された光導波路１９０を介して、管理端末ノード１１０の光送受信器１１１の光送信部と接続される。
【００７０】
１×２波長分波器１４０および５４０は、１つの入力ポートおよび２つの出力ポートを有する波長分波器である。２×１波長合波器１５０および５５０は、２つの入力ポートおよび１つの出力ポートを有する波長合波器である。
【００７１】
本実施形態の４×４アレイ導波路回折格子５２０の、入出力ポートと波長の関係（波長ルーティング特性）は表３のとおりである。本実施形態では、λ１は１５５２．５２ｎｍ、λ２は１５５３．３２ｎｍ、λ３は１５５４．１２ｎｍ、λ４は１５５４．９２ｎｍである。
【００７２】
【表３】
2006325027.tif 000005
【００７３】
（ブロードキャスト用光部品５３０の説明）
図１３に、本実施形態のブロードキャスト光部品５３０の内部構成を示す。図１３に示すブロードキャスト光部品５３０は、４つの入力ポート８１１−１〜８１１−４および１つの出力ポート８１２を有する波長合波器８１０と、１つの入力ポート８２１および４つの出力ポート８２２−１〜８２２−４を有する光カプラ８２０と、上記波長合波器８１０の出力ポート８１２および上記光カプラ８２０の入力ポート８２１とそれぞれ光導波路８４０および８５０で接続された光増幅器８３０とを備える。
【００７４】
ブロードキャスト光部品５３０の入力ポート５３１−１、５３１−２、５３１−３、および５３１−４は、それぞれ波長合波器８１０の入力ポート８１１−１、８１１−２、８１１−３、および８１１−４に接続されている。また、ブロードキャスト光部品５３０の出力ポート５３２−１、５３２−２、５３２−３、および５３２−４は、それぞれ光カプラ８２０の出力ポート８２２−１、８２２−２、８２２−３、および８２２−４に接続されている。
【００７５】
本実施形態で用いる前記４×１波長合波器８１０は、入力ポート８１１−１に波長１５５１．７２ｎｍ（λＢ１）、入力ポート８１１−２に波長１５５０．９２ｎｍ（λＢ２）、入力ポート８１１−３に波長１５５０．１２ｎｍ（λＢ３）、入力ポート８１１−４に波長１５４９．３２ｎｍ（λＢ４）が入力すると、λＢ１〜λＢ４は出力ポート８１２から出力する。本実施形態では、波長合波器８１０として石英型アレイ導波路回折格子を用いるが、ここで述べた波長合波特性を有するものであればこれに限定されない。
【００７６】
本実施形態で用いる光カプラ８２０は石英光導波路型のものを用いるが、これに限定されない。また、本実施形態で用いる光増幅器８３０としては半導体光増幅器を用いるが、これに限定されない。
【００７７】
本実施形態の１×２波長分波器１４０は、図９のような波長分波特性を有している。すなわち、入力ポートに入力した光信号において、その波長λが、λ＞λ０の場合には出力ポートＡから出力し、λ＜λ０の場合には出力ポートＢから出力する。ここで、λ０は波長を示している。本実施形態では誘電体多層膜フィルタを用いた波長分波器を用い、λ０は１５５２．１２ｎｍである。
【００７８】
本実施形態の２×１波長合波器１５０は、図１０のような波長合波特性を有している。すなわち、入力ポートＡに入力する光信号において、その波長λが、λ＞λ０の場合には前記光信号は出力ポートに出力し、入力ポートＢに入力する光信号において、その波長が、λ＜λ０の場合に前記光信号は出力ポートに出力する。ここでλ０は波長を示している。本実施形態では誘電体多層膜フィルタを用いた波長合波器を用い、λ０は１５５２．１２ｎｍである。
【００７９】
本実施形態の１×２波長分波器５４０は、１．３１μｍ帯の光信号と１．５５μｍ帯の光信号を分波する波長分波器である。図８において、波長分波器５４０の１．３１μｍ帯の光信号が出力する出力ポートは光導波路１９０に接続されており、また、１．５５μｍ帯の光信号が出力する出力ポートは１×２波長分波器１４０の入力ポートに接続されている。本実施形態では、波長分波器５４０に関して光ファイバ型の１×２波長分波器を用いる。
【００８０】
本実施形態の２×１波長合波器５５０は、１．３１μｍ帯の光信号と１．５５μｍ帯の光信号を合波する波長合波器である。図８において、波長合波器５５０の１．３１μｍ帯の光信号が合波される入力ポートは光導波路１８０に接続されており、また、１．５５μｍ帯の光信号が合波される入力ポートは２×１波長合波器１５０の出力ポートに接続されている。本実施形態では、波長合波器５５０に関して光ファイバ型の２×１波長合波器を用いる。
【００８１】
本実施形態においては、１×２波長分波器１４０の出力ポートＡが４×４アレイ導波路回折格子５２０に、１×２波長分波器１４０の出力ポートＢが４×４ブロードキャスト用光部品５３０の入力ポートに接続され、２×１波長合波器１５０の入力ポートＡは４×４アレイ導波路回折格子５２０に接続され、２×１波長合波器１５０の入力ポートＢは４×４ブロードキャスト用光部品５３０の出力ポートに接続されている。
【００８２】
本実施形態における管理端末ノード１１０の構成を図１１に示す。図１１に示す管理端末ノード１１０は、光導波路１９０を介して計算機ノードから光信号を受信する光受信器６００および計算機ノードへの光信号を１×４光カプラ６４０を介して光導波路１８０へ出力する光送信器６１０を有する光送受信器１１１と、該光送受信器１１１と電気信号線６５０を介して接続されるプロセス部６２０と、情報を保存し該プロセス部６２０からの読み出しおよび書き込みができるメモリ６３０とを備える。
【００８３】
１×４光カプラ６４０は、１つの入力ポートおよび４つの出力ポートを有する。本実施形態では、光送信器６１０から送出される光信号の波長λＭは１３１０ｎｍである。ただし、λＭは２×１波長合波器５５０によって合波される１．３１μｍ帯の波長であればよく、λＭ＝１３１０ｎｍに限定されてはいない。また、１×４光カプラ６４０としては石英系光導波路型光カプラを用いるが、これに限定されない。
【００８４】
本実施形態における計算機ノード１００−１〜１００−４とこれら計算機ノードの波長可変光源を内蔵した光送信器と光受信器をもつ光送受信器１０１の内部構成を図１２に示す。図１２に示す計算機ノード１００は、光導波路１６０および光導波路１７０に接続された光送受信器１０１と、該光送受信器、メモリ７０１、波長可変光源制御部７０２、および補助記憶媒体７０３に接続されたプロセス部７００とを備える。光送受信器１０１は、光受信部７２０と、長可変光源内蔵の光送信器７１０と、管理端末ノード向けの信号を送出する１．３１μｍ帯の光送信器７１１とを備える。
【００８５】
光送受信器１０１の光受信部７２０は、光導波路１７０に接続された１つの入力ポート、管理端末ノードからのλＭ（１．３１μｍ帯の波長）の波長の光信号のみを出力する出力ポート７２２−１、および１．５５μｍ帯の波長の光信号を出力する出力ポート７２２−２を有する１×２波長分波器７２１と、該波長分波器７２１の出力ポート７２２−１に接続され管理端末ノードからの光信号（波長λＭ：１．３１μｍ帯の波長）を受信する光受光部７２４と、上記波長分波器７２１の出力ポート７２２−２に接続され計算機ノードからのデータ光信号を受信する光受光部７２３とを有し、上記光受光部７２３および７２４がそれぞれ電気信号線７３１および７３２を介してプロセス部７００と接続される。光受光部７２３および７２４がそれぞれ受信した他の計算機ノードからのデータおよび管理ノードからの信号は電気信号線７３１および７３２を介してプロセス部７００に伝達される。
【００８６】
波長可変光源制御部７０２は、電気信号線７３０を介して光送信器７１０と接続され、光送信器７１０の波長可変光源に対する制御信号を送信し、光送信器７１０の波長可変光源からの応答信号を受信する。波長可変光源制御部７０２は、光送信器７１０に内蔵されている波長可変光源の波長、温度、出力パワーなどを制御する。
【００８７】
プロセス部７００は、電気信号線７３３を介して波長可変光源内蔵の光送信器７１０と接続され、光送信器７１０にデータ信号および制御信号を伝達する。また、プロセス部７００は、電気信号線７３４を介して光送信器７１１に接続され、管理端末ノードに送出する信号を伝達する。
【００８８】
波長可変光源制御部７０２、メモリ７０１、および補助記録媒体７０３は、それぞれ電気信号線７３５、７３６、および７３７を介してプロセス部と接続される。
【００８９】
本実施形態では、メモリ７０１として高速にデータの読み書きが可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のＤＤＲ−ＳＤＲＡＭ、補助記憶媒体７０３としては磁気ディスク型の記憶媒体を、また波長可変光源内蔵の光送信器７１０の波長可変光源としては、電流で出力する波長が制御できる超周期構造回折型分布ブラッグ反射半導体レーザ（ＳＳＧ−ＤＢＲ半導体レーザ、ＳＳＧ−ＤＢＲ：Super-Structure-Grating Distributed Bragg Reflector)を用いる。また１×２波長分波器７２１は、光ファイバ型の波長分波器である。
【００９０】
（動作の説明）
次に本発明の計算機ノード結合ネットワークシステムの動作について説明する。本発明の計算機ノード結合ネットワークシステムにおいては、計算機ノード間の通信形態として、１対１の通信（ユニキャスト通信）ならびに１対Ｎの通信（ブロードキャスト通信）がある。ここで、Ｎはシステムを構成する計算機ノードの総数であり、本実施形態においてはＮ＝４である。
【００９１】
各計算機ノード１００−１〜１００−４から送出される管理端末ノード向け光信号（波長は１．３１μｍ帯）は、計算機ノード１００−１〜１００−４の出力ポートに接続された１×２波長分波器５４０の光導波路１９０に接続されている出力ポートから出力し、管理端末ノードの光受信器６００において受信される。
【００９２】
一方、管理端末ノードからの光信号（波長λＭ＝１３１０ｎｍ）は、管理端末ノードの光送信器から出力されると、光導波路１８０によって２×１波長合波器５５０の入力ポートに導かれ、波長合波器５５０の出力ポートから出力後、計算機ノードの光受信部７２０に入力し、光受信部７２０内にある１×２波長分波器７２１の出力ポート７２２−１に出力し、光受光部７２４に受信される。光受光部７２４に受信された管理端末ノードからの光信号は電気信号に変換後、電気信号線７３２を介してプロセス部７００に送られる。
【００９３】
（ユニキャスト通信の動作）
次に、ユニキャスト通信について説明する。  
計算機ノード１００−１が計算機ノード１００−３に対してデータを送信する場合を考える。計算機１００−１はまず、管理端末ノード向けの信号を送出する出力波長１．３１μｍ帯の光送信器７１１から、計算機ノード１００−３へデータ信号を希望する情報を載せた管理端末ノード向け光信号Ｍ１（本実施形態ではＭ１の波長は１３１０ｎｍ）を送出する。
【００９４】
前記管理端末ノード向け光信号Ｍ１は、上述した手順により、管理端末ノード１１０の光受信器６００に受信され、電気信号に変換された後に光信号Ｍ１の情報（計算機ノード１００−３へデータ信号を希望する情報）を電気信号線６５０を介して、プロセス部６２０に伝達される。
【００９５】
管理端末ノード１１０のメモリ６３０には、どの計算機ノード間でデータ通信が行われているか（これを「計算機ノード間のデータ通信状況」と呼ぶことにする）のデータベースが保存されている。
【００９６】
管理端末ノード１１０のプロセス部６２０は、メモリ６３０に保存されている計算機ノード間のデータ通信状況を参照し、計算機ノード１００−３の通信状況を確認する。
【００９７】
計算機ノード１００−３が他の計算機ノードからデータ信号を受信していない場合、管理端末ノード１１０は計算機ノード１００−１に対して計算機ノード１００−３への通信許可を与える情報（これを「通信許可情報」と呼ぶ）を載せた光信号（波長λＭ＝１３１０ｎｍ）を光送信器６１０から送出し、メモリ６３０のデータベースに計算機ノード１００−１が計算機ノード１００−３に対してデータを送信する状態になったことをデータベースに保存する。一方、計算器ノード１００−３が他の計算機ノードからデータ信号を受信している場合、管理端末ノード１１０は計算機ノード１００−３が他の計算機ノードからのデータ信号受信が終了したのちに、前記通信許可情報を載せた光信号を送出する。
【００９８】
前記通信許可情報を載せた光信号は、光カプラ６４０、２×１波長合波器５５０を介して計算機ノード１００−１の光送受信器の光受光部７２０に到達する。光受信部７２０に入力した前記通信許可情報を載せた光信号は、１×２波長分波器７２１の出力ポート７２２−１に出力し、光受光部７２４で受信される。光受光部７２４において、通信許可情報を載せた光信号は電気信号に変換され、通信許可情報は電気信号線７３２を通ってプロセス部７００に伝達される。プロセス部７００は、計算機ノード１００−３へのデータ信号送信に関する情報（通信許可情報）を受信したことから、波長可変光源制御部７０２に対して波長可変光源内蔵光送信器７１０の波長可変光源の波長をλ３（１５５４．１２ｎｍ）に設定するように指示信号を出す。前記指示信号を受けて、波長可変光源制御部７０２は制御信号を波長可変光源内蔵光送信器７１０の波長可変光源に与え、光源波長をλ３に設定する。ただし、波長可変光源の波長がλ３に設定されるまで光送信器からは光が送出されないように制御されている。前記波長可変光源の波長がλ３に設定されると、波長可変光源内蔵光送信器７１０は波長可変光源制御部７０２に対して設定完了信号を出すと同時に、光を送出する。波長可変光源制御部７０２は前記設定完了信号を受信した後、プロセス部７００に対してデータ送出開始信号を与える。プロセス部は前記送出開始信号を受信すると、計算機ノード１００−３へ送るべきデータ信号を電気信号線７３３を介して波長可変光源内蔵光送信器７１０に流す。前記データ信号は、波長可変光源内蔵光送信器７１０から波長λ３のデータ光信号として送出される。前記λ３のデータ光信号は１×２波長分波器５４０の入力ポートに入力し、１×２波長分波器１４０の入力ポート側に出力する。前記データ信号は１×２波長分波器１４０に入力すると、１×２波長分波器１４０の波長分波特性により、アレイ導波路回折格子５２０の入力ポート５２１−１に接続されている出力ポートから出力し、前記入力ポート５２１−１に入力する。前記λ３のデータ光信号は、アレイ導波路回折格子５２０の表３に示した入出力ポートと波長の関係に基づき出力ポート５２２−３から出力する。出力ポート５２２−３から出力した前記λ３のデータ光信号は、２×１波長合波器１５０と５５０を介して計算機ノード１００−３の光送受信器１０１−３に到達する。光送受信器１０１−３に到達した前記λ３のデータ光信号は、１×２波長分波器７２１の出力ポート７２２−２に接続されている光受光部７２３で受信され、電気信号に変換後、プロセス部７００に送られる。
【００９９】
上述の一連の動作により、計算機ノード１００−１から計算機ノード１００−３へデータ信号が送られる。
【０１００】
計算機ノード１００−１は、計算機ノード１００−３へのデータ信号送出が完了すると、管理端末ノード１１０に対して、計算機ノード１００−３へのデータ信号送出完了情報を管理端末ノード向けの信号を送出する光送信器７１１から管理端末ノード１１０に送る。
【０１０１】
管理端末ノード１１０は、計算機ノード１００−１から前記データ信号送出完了信号を受信すると、メモリ６３０に保存されている前記計算機ノード間のデータ通信状況のデータベースを更新する。すなわち、計算機ノード１００−１から計算機ノード１００−３へのデータ信号送出が終了したことをデータベースに保存する。
【０１０２】
ここでは、計算機ノード１００−１から計算機ノード１００−３へのデータ通信の例について記述したが、他の計算機ノードの組み合わせについても上に記した一連の動作によりデータ通信を行うことができる。
【０１０３】
（ブロードキャスト通信の動作）
次に、ブロードキャスト通信について説明する。  
計算機ノード１００−１が計算機ノード結合ネットワークシステムを構成する他の計算機ノードすべて（本実施形態の場合には、計算機ノード１００−２、計算機ノード１００−３、計算機ノード１００−４）に対してデータを送信する場合（ブロードキャスト通信）を考える。計算機１００−１はまず、管理端末ノード向けの信号を送出する出力波長１．３１μｍ帯の光送信器７１１から、ブロードキャスト通信を希望する情報を載せた管理端末ノード向け光信号Ｍ１（本実施形態ではＭ１の波長は１３１０ｎｍ）を送出する。
【０１０４】
前記管理端末ノード向け光信号Ｍ１は、上述した手順により、管理端末ノード１１０の光受信器６００に受信され、電気信号に変換された後に光信号Ｍ１の情報（ブロードキャストを希望する情報）を電気信号線６５０を介して、プロセス部６２０に伝達される。
【０１０５】
管理端末ノード１１０のメモリ６３０には、どの計算機ノード間でデータ通信が行われているか（「計算機ノード間のデータ通信状況」）のデータベースが保存されている。
【０１０６】
管理端末ノード１１０のプロセス部６２０は、メモリ６３０に保存されている計算機ノード間のデータ通信状況を参照し、計算機ノード１００−１以外の計算機ノードの通信状況を確認する。
【０１０７】
計算機ノード１００−１も含めて、すべての計算機ノードがデータ信号を受信していない、あるいはデータ信号の受信を開始する予定がない場合、管理端末ノード１１０は計算機ノード１００−１に対してブロードキャスト通信の許可を与える情報（これを「ブロードキャスト通信許可情報」と呼ぶ）を載せた光信号（波長λＭ＝１３１０ｎｍ）を光送信器６１０から送出する。一方、他の計算機ノードからデータ信号を受信している計算機ノード（計算機ノード１００−１も含む）が存在した場合、管理端末ノード１１０はすべての計算機ノードのデータ信号受信が終了したのちに、前記ブロードキャスト通信許可情報を載せた光信号を送出する。
【０１０８】
前記ブロードキャスト通信許可情報を載せた光信号は、２×１波長合波器５５０を介して計算機ノード１００−１の光送受信器の光受光部７２０に到達する。光受信部７２０に入力した前記ブロードキャスト通信許可情報を載せた光信号は、１×２波長分波器７２１の出力ポート７２２−１に出力し、光受光部７２４で受信される。光受光部７２４において、前記ブロードキャスト通信許可情報を載せた光信号は電気信号に変換され、前記ブロードキャスト通信許可情報は電気信号線７３２を通ってプロセス部に伝達される。プロセス部はブロードキャスト通信許可情報を受信したことから、波長可変光源制御部７０２に対して波長可変光源内蔵光送信器７１０の波長可変光源の波長をブロードキャストの波長λＢ＝（λ０＋Δλ／２）＋Δλ×ｎに対応する波長λＢ１＝１５５１．７２ｎｍに設定するように指示信号を出す。前記指示信号を受けて、波長可変光源制御部７０２は制御信号を波長可変光源内蔵光送信器７１０の波長可変光源に与え、光源波長を１５５１．７２ｎｍに設定する。ただし、波長可変光源の波長が１５５１．７２ｎｍに設定されるまで光送信器からは光が送出されないように制御されている。前記波長可変光源の波長が１５５１．７２ｎｍに設定されると、波長可変光源内蔵光送信器７１０は波長可変光源制御部７０２に対して設定完了信号を出すと同時に、光を送出する。波長可変光源制御部７０２は前記設定完了信号を受信した後、プロセス部７００に対してデータ送出開始信号を与える。プロセス部７００は前記送出開始信号を受信すると、ブロードキャストすべきデータ信号を電気信号線７３３を介して波長可変光源内蔵光送信器７１０に流す。前記データ信号は、波長可変光源内蔵光送信器７１０から波長１５５１．７２ｎｍのデータ光信号として送出される。前記波長１５５１．７２ｎｍのデータ光信号は１×２波長分波器５４０の入力ポートに入力し、１×２波長分波器１４０の入力ポート側に出力する。前記データ信号は１×２波長分波器１４０に入力すると、１×２波長分波器１４０の波長分波特性により、ブロードキャスト用光部品５３０の入力ポート５３１−１に接続されている出力ポートから出力し、前記入力ポート５３１−１に入力する。前記波長１５５１．７２ｎｍのデータ光信号は、ブロードキャスト用光部品５３０の４×１波長合波器８１０、光増幅器８３０、１×４光カプラ８２０と通って出力ポート５３２−１〜５３２−４から出力する。特に出力ポート５３２−２〜５３２−４から出力した前記波長１５５１．７２ｎｍのデータ光信号は、２×１波長合波器１５０および５５０を介して計算機ノード１００−２〜１００−４の光送受信部１０１−２〜１００−４に到達する。光送受信器１０１−２〜１０１−４に到達した前記波長１５５１．７２ｎｍのデータ光信号は、１×２波長分波器７２１の出力ポート７２２−２に接続されている光受光部７２３で受信され、電気信号に変換後、プロセス部７００に送られる。
【０１０９】
上述したブロードキャスト通信用の波長λＢは、ブロードキャスト光部品５３０内にある４×１波長合波器の合波特性に基づき、予め各計算機ノードごとに決められている。本実施形態の場合には、計算機ノード１００−１に対しては１５５１．７２ｎｍ、計算機ノード１００−２に対しては１５５０．９２ｎｍ、計算機ノード１００−３に対しては１５５０．１２ｎｍ、計算機ノード１００−４に対しては１５４９．３２ｎｍに決められている。
【０１１０】
上述の一連の動作により、計算機ノード１００−１から他のすべての計算機ノードに対してデータ信号がブロードキャストされる。
【０１１１】
計算機ノード１００−１は、データ信号送出が完了すると、管理端末ノード１１０に対して、ブロードキャスト通信のデータ信号送出完了情報を管理端末ノード向けの信号を送出する光送信器７１１から管理端末ノード１１０に送る。
【０１１２】
管理端末ノード１１０は、計算機ノード１００−１からブロードキャスト完了信号を受信すると、メモリ６３０に保存されている前記計算機ノード間のデータ通信状況のデータベースを更新する。すなわち、計算機ノード１００−１のブロードキャスト通信が終了したことをデータベースに保存する。
【０１１３】
ここでは、計算機ノード１００−１のブロードキャスト通信について説明したが、他の計算機ノードのブロードキャスト通信に関しても上に記した一連の動作によって行うことができる。
【０１１４】
以上のように本発明により、計算機ノードが波長可変光源を光信号の送出用の光源として用いる波長ルーティングをベースとした計算機ノード結合ネットワークシステムにおいて、各計算機ノードに設置する光源数を増加させることなくユニキャスト通信とブロードキャスト通信を可能にするシンプルな計算機ノード結合ネットワークシステムを実現することができる。
【０１１５】
なお、本実施形態の光導波路として光ファイバを用いてもよいが、これに限定されない。
【０１１６】
（第３の実施形態）
図１４は本発明の計算機ノード結合ネットワークシステムに関して、第３の実施形態の全体構成を示している。
【０１１７】
図１４に示す計算機ノード結合ネットワークシステムは、計算機ノード１００と管理端末ノード１１０とが直接通信回線９００で接続される点で、図８に示す計算機ノード結合ネットワークシステムを異なる。
【０１１８】
本実施形態の計算機ノード１００−１〜１００−４の光送受信器１０１−１〜１０１−４の光送信部は、光導波路１６０−１〜１６０−４と、該光導波路に接続された１×２波長分波器１４０とを介して、４×４アレイ導波路回折格子５２０の入力ポート５２１−１〜５２１−４および４×４ブロードキャスト用光部品５３０の入力ポート５３１−１〜５３１−４にそれぞれ接続される。また、計算機ノード１００−１〜１００−４の光送受信器１０１−１〜１０１−４の光送信部は、通信回線９００を介して、管理端末ノード１１０の送受信器６００と接続される。
【０１１９】
計算機ノード１００−１〜１００−４の光送受信器１０１−１〜１０１−４の光受信部は、光導波路１７０−１〜１７０−４と、該光導波路に接続された２×１波長合波器１５０とを介して、４×４アレイ導波路回折格子５２０の出力ポート５２２−１〜５２２−４および４×４ブロードキャスト用光部品５３０の入力ポート５３２−１〜５３２−４にそれぞれ接続される。また、計算機ノード１００−１〜１００−４の光送受信器１０１−１〜１０１−４の光受信部は、通信回線９００を介して、管理端末ノード１１０の送受信器６００と接続される。
【０１２０】
図１５に、本発明の第３の実施形態の計算機ノードの構成を示す。本実施形態の計算機ノード１００は、光導波路１６０、光導波路１７０および通信回線９００に接続された光送受信器１０１と、該光送受信器、メモリ７０１、波長可変光源制御部７０２、および補助記憶媒体７０３に接続されたプロセス部７００とを備える。光送受信器１０１は、光受信部７２０と、長可変光源内蔵の光送信器７１０と、管理端末ノード向けの信号を通信回線９００に送出する１．３１μｍ帯の光送信器７１２とを備える。
【０１２１】
光送受信器１０１の光受信部７２０は、通信回線９００に接続された、管理端末ノードからの光信号（波長λＭ：１．３１μｍ帯の波長）を受信する光受光部７２４と、光導波路１７０に接続された、計算機ノードからの１．５５μｍ帯の波長のデータ光信号を受信する光受光部７２３とを有し、上記光受光部７２３および７２４がそれぞれ電気信号線７３１および７３２を介してプロセス部７００と接続される。
【０１２２】
波長可変光源制御部７０２は、電気信号線７３０を介して光送信器７１０と接続され、光送信器７１０の波長可変光源に対する制御信号を送信し、光送信器７１０の波長可変光源からの応答信号を受信する。波長可変光源制御部７０２は、光送信器７１０に内蔵されている波長可変光源の波長、温度、出力パワーなどを制御する。
【０１２３】
プロセス部７００は、電気信号線７３３を介して波長可変光源内蔵の光送信器７１０と接続され、光送信器７１０にデータ信号および制御信号を伝達する。また、プロセス部７００は、電気信号線７３８を介して光送信器７１２に接続され、管理端末ノードに送出する信号を伝達する。
【０１２４】
波長可変光源制御部７０２、メモリ７０１、および補助記録媒体７０３は、それぞれ電気信号線７３５、７３６、および７３７を介してプロセス部と接続される。
【０１２５】
図１６に、本発明の第３の実施形態の管理端末ノードの構成を示す。
本実施形態の管理端末ノード１１０は、通信回線９００を介して計算機ノードから光信号を受信する送受信器６６０、該送受信器６６０と電気信号線６７０および６８０を介して接続されるプロセス部６２０と、情報を保存し該プロセス部６２０からの読み出しおよび書き込みができるメモリ６３０とを備える。
【０１２６】
本実施形態は、本発明の第２の実施形態において、各計算機ノードと管理端末ノードとの通信に関わる箇所のみが異なるだけであり、ユニキャスト通信、ブロードキャスト通信のどちらの場合に関しても、その動作は本発明の第２の実施形態と同じである。
【０１２７】
なお、本実施形態では通信回線９００を光導波路として、計算機ノード１００の光受信部７２０および光送信器７１２を説明したが、これに限定されない。すなわち通信回線９００として電気信号を伝送する回線を用いることもできる。
【０１２８】
また、計算機ノード１００の光受信部７２０および光送信器７１２と管理端末ノード１１０の送受信器６６０との間で送受信する光信号の波長λＭを１．３１μｍ帯の波長として説明したが、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明に係る計算機ノード結合ネットワークシステムの第１の実施形態の全体構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の１×２波長分波器の波長分波特性を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の２×１波長合波器の波長合波特性を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の管理端末ノードの構成図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の管理端末ノードにおける光分波器内蔵受光器の内部構成図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の計算機ノードと光送受信器の内部構成図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の計算機ノードにおける受光部の１×２波長分波器の構成図である。
【図８】本発明に係る計算機ノード結合ネットワークシステムの第２の実施形態の全体構成図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の１×２波長分波器の波長分波特性を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の２×１波長合波器の波長合波特性を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の管理端末ノードの構成図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の計算機ノードと光送受信器の内部構成図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態のブロードキャスト用光部品の内部構成図である。
【図１４】本発明に係る計算機ノード結合ネットワークシステムの第３の実施形態の全体構成図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態の計算機ノードの構成図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態の管理端末ノードの構成図である。
【図１７】従来の計算機ノード結合ネットワークシステムの全体構成図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１００  計算機ノード
１１０  管理端末ノード
１２０  ５×５アレイ導波路回折格子（ユニキャスト用光部品）
１３０  ５×５光カプラ（ブロードキャスト用光部品）
１４０、４２１、５４０  １×２波長分波器
１５０、５５０  ２×１波長合波器
５２０  ４×４アレイ導波路回折格子
５３０  ４×４ブロードキャスト用光部品
【図１】
2006325027.tif 000006
【図２】
2006325027.tif 000007
【図３】
2006325027.tif 000008
【図４】
2006325027.tif 000009
【図５】
2006325027.tif 000010
【図６】
2006325027.tif 000011
【図７】
2006325027.tif 000012
【図８】
2006325027.tif 000013
【図９】
2006325027.tif 000014
【図１０】
2006325027.tif 000015
【図１１】
2006325027.tif 000016
【図１２】
2006325027.tif 000017
【図１３】
2006325027.tif 000018
【図１４】
2006325027.tif 000019
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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