(57)【要約】【課題】拡張性が高く、拡張時の損失増加を抑制することができる光信号のスイッチ装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置１００は、筐体１１０中に、４個のスプリッタ部１２０と、４個のスイッチ部１３０と、拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃとを備える。各スプリッタ部は方路側ポート１６１に接続されており、各スイッチ部はクライアント側ポート１６２に接続されており、スプリッタ部とスイッチ部とは、シャッフルファイバアレイ１４０によって接続されている。拡張スプリッタ部の一端は方路側拡張ポート１６３に接続されており、他端はクライアント側拡張ポート１６４に接続されている。方路側ポート、クライアント側ポート、方路側拡張ポートおよびクライアント側拡張ポートへの光ファイバの接続状態を変更することによってスイッチ装置が処理可能な波長数を容易に変更することができる。【選択図】図１
2015075621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号のスイッチ装置であって、
筐体と、
前記筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該共通ポートと該複数の分岐ポートとの間で前記光信号の分割および合流を行う複数の光スプリッタをそれぞれ備える第１および第２のスプリッタ部と、
前記筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該複数の分岐ポートと該共通ポートとの間で前記光信号の経路選択を行う複数の光スイッチをそれぞれ備える第１および第２のスイッチ部と、
前記筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該共通ポートと該複数の分岐ポートとの間で前記光信号の分割および合流を行う複数の光スプリッタを備える拡張スプリッタ部と、
を備え、
前記第１のスプリッタ部の前記複数の分岐ポートは前記第１のスイッチ部の前記複数の分岐ポートに接続されているとともに、前記第２のスプリッタ部の前記複数の分岐ポートは前記第２のスイッチ部の前記複数の分岐ポートに接続されており、
前記拡張スプリッタ部の前記複数の分岐ポートと、前記第１および第２のスプリッタ部の前記共通ポートとは、前記筐体外で接続可能に構成されていることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記第１のスイッチ部の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続され、該第１のスイッチ部に接続されている前記スプリッタ部の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続されている第１の状態と、
前記拡張スプリッタ部の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続され、前記拡張スプリッタ部の前記複数の分岐ポートと前記第１および第２のスプリッタ部の前記共通ポートとの間に光ファイバが前記筐体外で接続され、前記第１および第２のスイッチ部の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続されている第２の状態と、
の間で切り替え可能であることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記筐体内に設けられているとともに、２個の第１ポートと２個の第２ポートとを有し該２個の第１ポートと該２個の第２ポートとの間で前記光信号の経路選択を行う複数の光スイッチを備える拡張スイッチ部をさらに備え、
前記筐体内に前記拡張スプリッタ部が２個設けられており、
前記拡張スイッチ部の前記２個の第１ポートのうち一方が前記第１のスイッチ部の前記共通ポートに接続されているとともに、前記拡張スイッチ部の前記２個の第１ポートのうち他方が前記第２のスイッチ部の前記共通ポートに接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記２個の拡張スプリッタ部のうち一方の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続され、該拡張スプリッタ部の前記複数の分岐ポートと前記第１および第２のスプリッタ部の前記共通ポートとの間に光ファイバが前記筐体外で接続され、前記拡張スイッチ部の前記２個の第２ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続されている第１の状態と、
前記第１および第２のスプリッタ部の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続され、前記拡張スイッチ部の前記２個の第２ポートの一方に前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続されている第２の状態と、
の間で切り替え可能であることを特徴とする請求項３に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
光信号のスイッチ装置であって、
第１および第２の筐体と、
前記第１の筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該共通ポートと該複数の分岐ポートとの間で前記光信号の分割および合流を行う複数の光スプリッタを備える第１のスプリッタ部と、
前記第１の筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該複数の分岐ポートと該共通ポートとの間で前記光信号の経路選択を行う複数の光スイッチを備える第１のスイッチ部と、
前記第１の筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該共通ポートと該複数の分岐ポートとの間で前記光信号の分割および合流を行う複数の光スプリッタを備える拡張スプリッタ部と、
前記第２の筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該共通ポートと該複数の分岐ポートとの間で前記光信号の分割および合流を行う複数の光スプリッタを備える第２のスプリッタ部と、
前記第２の筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該複数の分岐ポートと該共通ポートとの間で前記光信号の経路選択を行う複数の光スイッチを備える第２のスイッチ部と、
を備え、
前記第１のスプリッタ部の前記複数の分岐ポートは前記第１のスイッチ部の前記複数の分岐ポートに接続されているとともに、前記第２のスプリッタ部の前記複数の分岐ポートは前記第２のスイッチ部の前記複数の分岐ポートに接続されており、
前記拡張スプリッタ部の前記複数の分岐ポートと、前記第１および第２のスプリッタ部の前記共通ポートとは、前記第１および第２の筐体外で接続可能に構成されていることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項６】
前記第１のスイッチ部の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続され、該第１のスイッチ部に接続されている前記第１のスプリッタ部の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続されている第１の状態と、
前記拡張スプリッタ部の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続され、前記拡張スプリッタ部の前記複数の分岐ポートと前記第１および第２のスプリッタ部の前記共通ポートとの間に光ファイバが前記第１および第２の筐体外で接続され、前記第１および第２のスイッチ部の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続されている第２の状態と、
の間で切り替え可能であることを特徴とする請求項５に記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記第１の筐体内に設けられているとともに、２個の第１ポートと２個の第２ポートとを有し該２個の第１ポートと該２個の第２ポートとの間で前記光信号の経路選択を行う複数の光スイッチを備える第１の拡張スイッチ部と、
前記第２の筐体内に設けられているとともに、２個の第１ポートと２個の第２ポートとを有し該２個の第１ポートと該２個の第２ポートとの間で前記光信号の経路選択を行う複数の光スイッチを備える第２の拡張スイッチ部と、
をさらに備え、
前記第１の筐体内に前記拡張スプリッタ部が２個設けられており、
前記第１の筐体内に前記第１のスプリッタ部および前記第１のスイッチ部が２組設けられており、
前記第２の筐体内に前記第２のスプリッタ部および前記第２のスイッチ部が２組設けられており、
前記第１の拡張スイッチ部の前記２個の第１ポートのうち一方が前記２組の第１のスイッチ部のうち一方の前記共通ポートに接続されているとともに、前記第１の拡張スイッチ部の前記２個の第１ポートのうち他方が前記２組の第１のスイッチ部のうち他方の前記共通ポートに接続されており、
前記第２の拡張スイッチ部の前記２個の第１ポートのうち一方が前記２組の第２のスイッチ部のうち一方の前記共通ポートに接続されているとともに、前記第２の拡張スイッチ部の前記２個の第１ポートのうち他方が前記２組の第２のスイッチ部のうち他方の前記共通ポートに接続されている
ことを特徴とする請求項５に記載のスイッチ装置。
【請求項８】
前記２個の拡張スプリッタ部のうち一方の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続され、該拡張スプリッタ部の前記複数の分岐ポートと前記２組の第１のスプリッタ部の前記共通ポートとの間に光ファイバが前記筐体外で接続され、前記第１の拡張スイッチ部の前記２個の第２ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続されている第１の状態と、
前記２個の拡張スプリッタ部の前記共通ポートに前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続され、前記２個の拡張スプリッタ部のうち一方の前記複数の分岐ポートと前記２組の第１のスプリッタ部のうち一方および前記２組の第２のスプリッタ部のうち一方の前記共通ポートとの間に光ファイバが前記筐体外で接続され、前記２個の拡張スプリッタ部のうち他方の前記複数の分岐ポートと前記２組の第１のスプリッタ部のうち他方および前記２組の第２のスプリッタ部のうち他方の前記共通ポートとの間に光ファイバが前記筐体外で接続され、前記第１の拡張スイッチ部の前記２個の第２ポートの一方および前記第２の拡張スイッチ部の前記２個の第２ポートの一方に前記スイッチ装置の外部からの光ファイバが接続されている第２の状態と、
の間で切り替え可能であることを特徴とする請求項７に記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号のスイッチ装置、特に波長多重伝送において光信号の分岐および挿入に用いられるスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信の高速化および大容量化のために、ＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）技術が考案された。ＲＯＡＤＭによる光ネットワークでは、波長多重伝送方式が用いられており、任意の波長の光信号を電気信号に変換せずに分岐および挿入することができる。また、ＲＯＡＤＭによる光ネットワークでは、それぞれの波長の光信号の通るべき経路を変更する（又は新設する、廃止する）際に、接続工事等の作業を行わずに経路を変更、すなわち、再構成することが可能である（Reconfigurable）。
【０００３】
ＲＯＡＤＭを実現するためには、ＲＯＡＤＭネットワークとクライアント機器との間に設けられ、複数の波長の入出力が可能であり、かつ経路を変更可能なスイッチ装置（マルチキャストスイッチともいう）が必要となる。すなわち、ＲＯＡＤＭで用いられるスイッチ装置は、クライアント機器から光信号の入力を受けてＲＯＡＤＭネットワークの方路に挿入する機能（Ａｄｄ機能ともいう）と、ＲＯＡＤＭネットワークの方路から分岐された光信号をクライアント機器に出力する機能（Ｄｒｏｐ機能ともいう）とを有しており、光信号の通る経路は、動的に変更可能である。本明細書では、スイッチ装置においてＲＯＡＤＭネットワークの方路に接続可能な数を方路数といい、クライアント機器に接続可能な数を波長数という。また、各方路に入出力される光信号が通るべき一連の経路（導波路および光ファイバを含む）をチャネルという。
【０００４】
図１８は、デュアル構成（すなわち、Ｄｒｏｐ機能とＡｄｄ機能とを有する構成）を有する方路数８、波長数１６のスイッチ装置（マルチキャストスイッチ）９００の一例の上面図である。スイッチ装置９００は、筐体９６０中に、２個のスプリッタ部９２０と、８個のスイッチ部９３０とを備える。それぞれのスプリッタ部９２０は所定の数の光スプリッタを有しており、それぞれのスイッチ部９３０は所定の数の光スイッチを有している。スプリッタ部９２０の一端はネットワーク側ファイバ９４０を介してＲＯＡＤＭネットワークに接続されており、他端は分岐されてスイッチ部９３０の一端に接続されている。さらに、スイッチ部９３０の他端はクライアント側ファイバ９５０を介してクライアント機器に接続されている。スプリッタ部９２０とスイッチ部９３０とは、立体的に組み替えられた複数の光ファイバを含む不図示のシャッフルファイバアレイによって接続されている。このような構成により、スイッチ装置９００は、ＲＯＡＤＭネットワークとクライアント機器との間で光信号の分岐および挿入を行うことができる。
【０００５】
スイッチ装置９００は、所定の波長数および方路数を処理するように設計されている。そのため、処理可能な方路数又は波長数を変更する場合には、筐体９６０ごと入れ替えを行う必要がある。すなわち、スイッチ装置９００は拡張性および汎用性が低く、処理可能な方路数又は波長数を変更する際のコストが大きい。
【０００６】
拡張性を確保するために、特許文献１の波長選択光スイッチのような構成を採用することが可能である。なお、特許文献１の波長選択光スイッチは、本発明に係るマルチキャストスイッチと類似の構成を有するが、波長ごとに通るべき経路が固定されているため、波長ごとに経路を変更可能なマルチキャストスイッチではない。特許文献１の波長選択光スイッチは基本ユニットと拡張ユニットとを備えており、基本ユニットに拡張ユニットをカスケード接続することにより、出力ポート数を増加させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１３４１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の波長選択光スイッチにおいて基本ユニットに拡張ユニットをカスケード接続する場合、入力された光信号の一部は基本ユニットにおいてスイッチ部を通り、さらに拡張ユニットにおいて再度スイッチ部を通って出力される。具体的には、入力ポート数８、出力ポート数８の基本ユニットに拡張ユニットを接続することによって入力ポート数８、出力ポート数１６に拡張する場合には、入力された光信号の一部は基本ユニット上の１×９スイッチを通った後にさらに拡張ユニット上の１×９スイッチを通って出力される。１×９スイッチはマッハツェンダ干渉計（ＭＺＩ）を多段接続してなる構成であり、光信号がそれを通過する際には比較的大きな損失が発生する。また、拡張ユニットの後段にさらに拡張ユニットをカスケード接続する場合には、拡張ユニットの数に比例して光信号が通りうるスイッチ部の数が増加する。このように、特許文献１の波長選択光スイッチにおいては、拡張することによって比較的大きな損失が発生し、さらに拡張すればするほど損失が大きくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述の問題に鑑みて行われたものであって、拡張性が高く、拡張時の損失増加を抑制することができる光信号のスイッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、光信号のスイッチ装置であって、筐体と、前記筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該共通ポートと該複数の分岐ポートとの間で前記光信号の分割および合流を行う複数の光スプリッタをそれぞれ備える第１および第２のスプリッタ部と、前記筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該複数の分岐ポートと該共通ポートとの間で前記光信号の経路選択を行う複数の光スイッチを備えるそれぞれ第１および第２のスイッチ部と、前記筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該共通ポートと該複数の分岐ポートとの間で前記光信号の分割および合流を行う複数の光スプリッタを備える拡張スプリッタ部と、を備え、前記第１のスプリッタ部の前記複数の分岐ポートは前記第１のスイッチ部の前記複数の分岐ポートに接続されているとともに、前記第２のスプリッタ部の前記複数の分岐ポートは前記第２のスイッチ部の前記複数の分岐ポートに接続されており、前記拡張スプリッタ部の前記複数の分岐ポートと、前記第１および第２のスプリッタ部の前記共通ポートとは、前記筐体外で接続可能に構成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の別の態様は、光信号のスイッチ装置であって、第１および第２の筐体と、前記第１の筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該共通ポートと該複数の分岐ポートとの間で前記光信号の分割および合流を行う複数の光スプリッタを備える第１のスプリッタ部と、前記第１の筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該複数の分岐ポートと該共通ポートとの間で前記光信号の経路選択を行う複数の光スイッチを備える第１のスイッチ部と、前記第１の筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該共通ポートと該複数の分岐ポートとの間で前記光信号の分割および合流を行う複数の光スプリッタを備える拡張スプリッタ部と、前記第２の筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該共通ポートと該複数の分岐ポートとの間で前記光信号の分割および合流を行う複数の光スプリッタを備える第２のスプリッタ部と、前記第２の筐体内に設けられているとともに、共通ポートと複数の分岐ポートとを有し該複数の分岐ポートと該共通ポートとの間で前記光信号の経路選択を行う複数の光スイッチを備える第２のスイッチ部と、を備え、前記第１のスプリッタ部の前記複数の分岐ポートは前記第１のスイッチ部の前記複数の分岐ポートに接続されているとともに、前記第２のスプリッタ部の前記複数の分岐ポートは前記第２のスイッチ部の前記複数の分岐ポートに接続されており、前記拡張スプリッタ部の前記複数の分岐ポートと、前記第１および第２のスプリッタ部の前記共通ポートとは、前記筐体外で接続可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るスイッチ装置は、筐体内に波長数を変更するために使用される拡張スプリッタ部を備え、拡張スプリッタ部とスプリッタ部とを筐体外で接続可能に構成しているため、筐体外において光ファイバの接続状態を変更することによって容易に波長数を変更することができる。また、波長数を変更するために使用される拡張スプリッタ部は光信号を単純に分割するものであるため、波長数増加によって発生する損失増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の上面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るスプリッタ部およびスイッチ部の模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る拡張スプリッタ部の模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の接続状態を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の接続状態を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の上面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るスイッチ部の上面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の上面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の接続状態を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の接続状態を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の上面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の模式図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置によるスイッチング動作を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の接続状態を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の接続状態を示す図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の模式図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係るスイッチ装置の模式図である。
【図１８】従来のスイッチ装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るスイッチ装置１００の上面図である。スイッチ装置１００は、複数の方路を有するＲＯＡＤＭネットワークと複数のクライアント機器との間に接続可能である。スイッチ装置１００は、Ｄｒｏｐ機能としてＲＯＡＤＭネットワークの方路から所望のクライアント機器に光信号を分岐し、又はＡｄｄ機能としてクライアント機器からＲＯＡＤＭネットワークの所望の方路に信号を挿入することができる。スイッチ装置１００の方路数は８であり、波長数として８、１６、２４および３２のいずれかを選択（拡張）可能に構成されている。
【００１６】
スイッチ装置１００は、筐体１１０中に、４個のスプリッタ部１２０と、それぞれのスプリッタ部１２０に接続されている４個のスイッチ部１３０と、拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃとを備える。各スプリッタ部１２０は複数の光ファイバ１５０を介して方路側ポート１６１に接続されており、各スイッチ部１３０は複数の光ファイバ１５０を介してクライアント側ポート１６２に接続されている。スプリッタ部１２０とスイッチ部１３０とは、立体的に組み替えられた複数の光ファイバを有するシャッフルファイバアレイ１４０によって接続されている。拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃの一端はそれぞれ複数の光ファイバ１５０を介して方路側拡張ポート１６３に接続されており、他端はそれぞれ複数の光ファイバ１５０を介してクライアント側拡張ポート１６４に接続されている。方路側ポート１６１、クライアント側ポート１６２、方路側拡張ポート１６３およびクライアント側拡張ポート１６４は筐体１１０上に設けられており、それらを介して各光ファイバ１５０をスイッチ装置１００の外部からの光ファイバに接続することができる。
【００１７】
図２は、スプリッタ部１２０およびスイッチ部１３０の模式図である。スプリッタ部１２０は、１枚のチップ（基板）上に、８個の光スプリッタ１２１を備える。光スプリッタ１２１は１×８光スプリッタであり、一端に１個の共通ポート１２２と他端に８個の分岐ポート１２３とを有する。共通ポート１２２から入力された光信号は、各分岐ポート１２３に分割されて出力される。又は、各分岐ポート１２３から入力された光信号は、共通ポート１２２に合流されて出力される。スプリッタ部１２０は、例えば石英基板上に形成されたＰＬＣを用いて作製されている。
【００１８】
スイッチ部１３０は、１枚のチップ（基板）上に、８個の光スイッチ１３１を備える。光スイッチ１３１は不図示の制御部に制御されることによって光信号の経路を選択可能な１×８光スイッチであり、一端に１個の共通ポート１３２と他端に８個の分岐ポート１３３とを有する。共通ポート１３２から入力された光信号は、制御に応じていずれかの分岐ポート１３３に出力される。又は、各分岐ポート１３３から入力された光信号は、制御に応じて共通ポート１３２に出力される又は出力されずに廃棄される。例示的な構成として、光スイッチ１３１は多段接続されている複数のＭＺＩを備え、制御部が各ＭＺＩに設けられているヒータを駆動させることによって各ＭＺＩの分岐比を変化させ、光スイッチ１３１を通る光信号の経路を選択することができる。光スイッチ１３１は、例えばシリコン基板上に形成されたＰＬＣを用いて作製されている。
【００１９】
スプリッタ部１２０とスイッチ部１３０とは、シャッフルファイバアレイ１４０によって接続されている。シャッフルファイバアレイ１４０は、スプリッタ部１２０とスイッチ部１３０との間に立体的に組み替えられて設けられた複数（本実施形態では６４本）の光ファイバを有する。シャッフルファイバアレイ１４０の６４本の光ファイバはそれぞれ、スプリッタ部１２０に含まれる８個の光スプリッタ１２１の分岐ポート１２３（合計６４個）と、スイッチ部１３０に含まれる８個の光スイッチ１３１の分岐ポート１３３（合計６４個）とを接続する。各光スプリッタ１２１が有する８個の分岐ポート１２３は、それぞれ異なる光スイッチ１３１の分岐ポート１３３に接続される。
【００２０】
図３は、拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃの模式図である。拡張スプリッタ部（分岐数Ｎに応じて１×Ｎ拡張スプリッタ部ともいう）１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃは、それぞれ１枚のチップ（基板）上に、８個の光スプリッタ１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃを備える。光スプリッタ１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃはそれぞれ分岐数の異なる１×Ｎ光スプリッタであり、一端に１個の共通ポート１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃと他端にＮ個の分岐ポート１７３ａ、１７３ｂ、１７３ｃとを有する。分岐数Ｎは、方路数と波長数との比に応じて設定される。本実施形態においては、光スプリッタ１７１ａは２分岐、光スプリッタ１７１ｂは３分岐、光スプリッタ１７１ｃは４分岐である。共通ポート１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃから入力された光信号は、それぞれ各分岐ポート１７３ａ、１７３ｂ、１７３ｃに分割されて出力される。又は、各分岐ポート１７３ａ、１７３ｂ、１７３ｃから入力された光信号は、それぞれ共通ポート１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃに合流されて出力される。拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃは、例えば石英基板上に形成されたＰＬＣを用いて作製されている。
【００２１】
スイッチ装置１００では、方路側ポート１６１、クライアント側ポート１６２、方路側拡張ポート１６３およびクライアント側拡張ポート１６４への光ファイバの接続状態を変更することによって処理可能な波長数を容易に変更することができる。図４は、スイッチ装置１００を方路数８、波長数８として使用する場合の接続状態を示す図である。図４の状態においては、ＲＯＡＤＭネットワークに接続される方路側光ファイバ１０１（８本）は方路側ポート１６１に接続されており、クライアント機器に接続されるクライアント側光ファイバ１０２（８本）は方路側光ファイバ１０１が接続されている方路側ポート１６１と同じチャネル上のクライアント側ポート１６２に接続されている。光ファイバ１０１、１０２をこのように接続することによって１組のスプリッタ部１２０およびスイッチ部１３０が作動するため、スイッチ装置１００は方路数８、波長数８のＤｒｏｐ動作又はＡｄｄ動作を行うことが可能になる。
【００２２】
図５は、スイッチ装置１００を方路数８、波長数３２として使用する場合の接続状態を示す図である。図５の状態においては、ＲＯＡＤＭネットワークに接続される方路側光ファイバ１０１（８本）は、１×４拡張スプリッタ部１７０ｃの方路側拡張ポート１６３に接続されている。拡張光ファイバ１０３（３２本）は、１×４拡張スプリッタ部１７０ｃのクライアント側拡張ポート１６４と４個の方路側ポート１６１との間に８本ずつ接続されている。クライアント機器に接続されるクライアント側光ファイバ１０２（３２本）は、４個のクライアント側ポート１６２に８本ずつ接続されている。光ファイバ１０１、１０２、１０３をこのように接続することによって４組のスプリッタ部１２０およびスイッチ部１３０が作動するため、スイッチ装置１００は方路数８、波長数３２のＤｒｏｐ動作又はＡｄｄ動作を行うことが可能になる。
【００２３】
同様に、スイッチ装置１００を方路数８、波長数１６として使用する場合には、方路側光ファイバ１０１（８本）を１×２拡張スプリッタ部１７０ａの方路側拡張ポート１６３に接続し、拡張光ファイバ１０３（１６本）を１×２拡張スプリッタ部１７０ａのクライアント側拡張ポート１６４と２個の方路側ポート１６１との間に８本ずつ接続し、クライアント側光ファイバ１０２（１６本）を拡張光ファイバ１０３が接続されている方路側ポート１６１と同じチャネル上のクライアント側ポート１６２に８本ずつ接続すればよい。スイッチ装置１００を方路数８、波長数２４として使用する場合には、方路側光ファイバ１０１（８本）を１×３拡張スプリッタ部１７０ｂの方路側拡張ポート１６３に８本ずつ接続し、拡張光ファイバ１０３（２４本）を１×３拡張スプリッタ部１７０ｂのクライアント側拡張ポート１６４と３個の方路側ポート１６１との間に接続し、クライアント側光ファイバ１０２（２４本）を拡張光ファイバ１０３が接続されている方路側ポート１６１と同じチャネル上のクライアント側ポート１６２に８本ずつ接続すればよい。
【００２４】
本実施形態に係るスイッチ装置１００によれば、光ファイバの接続箇所を変更するのみで容易に波長数を変更することができ、波長数変更時に筐体を入れ替える必要がない。また、本実施形態に係るスイッチ装置１００によれば、最低限の光スプリッタを通すのみで波長数を増加させることができるため、上述の特許文献１の技術よりも拡張時の損失増加を抑制することができる。具体的には、波長数を８から１６に増加させる場合には、特許文献１に記載の技術では１×９光スイッチに光信号を通過させる必要があるが、本実施形態に係るスイッチ装置１００では１×２光スプリッタを通過させるのみである。
【００２５】
ここでは例示的に方路数が８であり、波長数として８、１６、２４および３２のいずれかを選択可能なスイッチ装置１００を示しているが、本発明はこれらの具体的な数に限定されるものではなく、任意の方路数および波長数に適用可能である。波長数として８および１６のどちらかを選択可能にする場合には、スイッチ装置１００は２組のスプリッタ部１２０およびスイッチ部１３０、ならびに１個の拡張スプリッタ部１７０ａを備えていればよい。スプリッタ部１２０、スイッチ部１３０、および拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃの分岐数およびチップ数は目的とする方路数および波長数に応じて任意に設定することができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態に係るスイッチ装置１００は１つの筐体でＤｒｏｐ動作およびＡｄｄ動作のどちらか一方を行うものであるのに対して、本実施形態に係るスイッチ装置２００は１つの筐体でＤｒｏｐ動作およびＡｄｄ動作の両方を行うものである。
【００２７】
図６は、本実施形態に係るスイッチ装置２００の上面図である。第１の実施形態と同様に、スイッチ装置２００の方路数は８であり、波長数として８、１６、２４および３２のいずれかを選択（拡張）可能に構成されている。スイッチ装置２００は、１つの筐体１１０中に第１の実施形態に係るスイッチ装置１００の構成要素（スイッチ部１３０を除く）を２組備えており、第１の実施形態のスイッチ部１３０の代わりに、本実施形態に係るスイッチ部２３０を備える。
【００２８】
図７は、本実施形態に係るスイッチ部２３０の上面図である。スイッチ部２３０は、１枚のチップ（基板）２３４上に、８個の光スイッチ１３１を備える。８個のうち４個の光スイッチ１３１はチップ２３４の第１の端面２３５に共通ポート１３２（合計４個）を有しており、チップ２３４の第１の端面２３５に対向する第２の端面２３６に分岐ポート１３３（合計３２個）を有している。一方、残りの４個の光スイッチ１３１は、第２の端面２３６に共通ポート１３２（合計４個）を有しており、第１の端面２３５に分岐ポート１３３（合計３２個）を有している。
【００２９】
スプリッタ部１２０の分岐ポート１２３（合計６４個）のうち、３２個は１つのスイッチ部２３０の分岐ポート１３３に接続され、残り３２個は別のスイッチ部２３０の分岐ポート１３３に接続される。さらに、それら２つのスイッチ部２３０の共通ポート１３２（合計８個）は１つのクライアント側ポート１６２に接続される。逆向きにも同様に、スプリッタ部１２０、スイッチ部２３０およびクライアント側ポート１６２が接続される。このように接続することによって、２つのスイッチ部２３０が１組で８チャネルのＤｒｏｐ動作および８チャネルのＡｄｄ動作を行うことができる。
【００３０】
光スイッチ１３１の共通ポート１３２側は配線が少ないため、共通ポート１３２周辺には余分なスペースが発生する。本実施形態に係るスイッチ部２３０では、スイッチ部２３０に含まれる一部の光スイッチ１３１と残りの光スイッチ１３１とを逆向きに配置しているため、光スイッチ１３１の共通ポート１３２側に発生する余分なスペースに分岐ポート１３３を配置することができるため、スイッチ部２３０のサイズを低減することができる。
【００３１】
本実施形態に係るスイッチ装置２００によれば、スイッチ部２３０以外の構成は第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態と同様に容易に波長数を変更することができ、かつ拡張時の損失増加を抑制することができる。
【００３２】
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態に係るスイッチ装置１００は１つの筐体中に全ての構成要素を備えているのに対して、本実施形態に係るスイッチ装置３００は複数の筐体中に構成要素を分散して配置するものである。
【００３３】
図８は、本実施形態に係るスイッチ装置３００の上面図である。スイッチ装置３００の方路数は８であり、波長数として８、１６、２４および３２のいずれかを選択（拡張）可能に構成されている。
【００３４】
スイッチ装置３００は、筐体以外の構成については第１の実施形態に係るスイッチ装置１００と同様であるため、スイッチ装置１００と異なる点のみ以下に説明する。スイッチ装置３００は、ベースユニットＡと、ベースユニットＡに接続可能な３個の拡張ユニットＢとを備える。ベースユニットＡは、ベース筐体３１１中に１個のスプリッタ部１２０と、１個のスイッチ部１３０と、拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃとを備える。拡張ユニットＢは、拡張筐体３１２中に１個のスプリッタ部１２０と１個のスイッチ部１３０とを備える。スプリッタ部１２０およびスイッチ部１３０は、ベース筐体３１１および拡張筐体３１２のそれぞれに設けられている方路側ポート１６１およびクライアント側ポート１６２に複数の光ファイバ１５０を介して接続されている。拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃは、ベース筐体３１１に設けられている方路側拡張ポート１６３およびクライアント側拡張ポート１６４に複数の光ファイバ１５０を介して接続されている。
【００３５】
スイッチ装置３００では、拡張ユニットＢの数および方路側ポート１６１、クライアント側ポート１６２、方路側拡張ポート１６３およびクライアント側拡張ポート１６４への光ファイバの接続状態を変更することによって処理可能な波長数を容易に変更することができる。図９は、スイッチ装置３００を方路数８、波長数８として使用する場合の接続状態を示す図である。この場合には、ベースユニットＡのみを使用し、拡張ユニットＢは使用しない。図９の状態においては、ＲＯＡＤＭネットワークに接続される方路側光ファイバ１０１（８本）はベース筐体３１１上の方路側ポート１６１に接続されており、クライアント機器に接続されるクライアント側光ファイバ１０２（８本）はベース筐体３１１上のクライアント側ポート１６２に接続されている。光ファイバ１０１、１０２をこのように接続することによって１組のスプリッタ部１２０およびスイッチ部１３０が作動するため、スイッチ装置３００は方路数８、波長数８のＤｒｏｐ動作又はＡｄｄ動作を行うことが可能になる。
【００３６】
図１０は、スイッチ装置３００を方路数８、波長数３２として使用する場合の接続状態を示す図である。この場合には、ベースユニットＡおよび３個の拡張ユニットＢを使用する。図１０の状態においては、ＲＯＡＤＭネットワークに接続される方路側光ファイバ１０１（８本）は、１×４拡張スプリッタ部１７０ｃの方路側拡張ポート１６３に接続されている。拡張光ファイバ１０３（３２本）は、１×４拡張スプリッタ部１７０ｃのクライアント側拡張ポート１６４と、ベース筐体３１１および３個の拡張筐体３１２上の方路側ポート１６１（合計４個）との間に８本ずつ接続されている。クライアント機器に接続されるクライアント側光ファイバ１０２（３２本）は、ベース筐体３１１および３個の拡張筐体３１２上のクライアント側ポート１６２（合計４個）に８本ずつ接続されている。光ファイバ１０１、１０２、１０３をこのように接続することによって４組のスプリッタ部１２０およびスイッチ部１３０が作動するため、スイッチ装置３００は方路数８、波長数３２のＤｒｏｐ動作又はＡｄｄ動作を行うことが可能になる。
【００３７】
同様に、スイッチ装置３００を方路数８、波長数１６として使用する場合には、ベースユニットＡおよび１個の拡張ユニットＢを使用する。そして、方路側光ファイバ１０１（８本）を１×２拡張スプリッタ部１７０ａの方路側拡張ポート１６３に接続し、拡張光ファイバ１０３（１６本）を１×２拡張スプリッタ部１７０ａのクライアント側拡張ポート１６４と、ベース筐体３１１および１個の拡張筐体３１２上の方路側ポート１６１（合計２個）との間に８本ずつ接続し、クライアント側光ファイバ１０２（１６本）を拡張光ファイバ１０３が接続されている方路側ポート１６１と同じチャネル上のクライアント側ポート１６２に８本ずつ接続すればよい。スイッチ装置３００を方路数８、波長数２４として使用する場合には、ベースユニットＡおよび２個の拡張ユニットＢを使用する。そして、方路側光ファイバ１０１（８本）を１×３拡張スプリッタ部１７０ｂの方路側拡張ポート１６３に接続し、拡張光ファイバ１０３（２４本）を１×３拡張スプリッタ部１７０ｂのクライアント側拡張ポート１６４と、ベース筐体３１１および２個の拡張筐体３１２上の方路側ポート１６１（合計３個）との間に接続し、クライアント側光ファイバ１０２（２４本）を拡張光ファイバ１０３が接続されている方路側ポート１６１と同じチャネル上のクライアント側ポート１６２に８本ずつ接続すればよい。
【００３８】
本実施形態に係るスイッチ装置３００によれば、光ファイバの接続箇所を変更するのみで容易に波長数を変更することができる。また、本実施形態に係るスイッチ装置３００によれば、最低限の光スプリッタを通すのみで波長数を増加させることができるため、上述の特許文献１の技術よりも拡張時の損失増加を抑制することができる。具体的には、波長数を８から１６に増加させる場合には、特許文献１に記載の技術では１×９光スイッチに光信号を通過させる必要があるが、本実施形態に係るスイッチ装置３００では１×２光スプリッタを通過させるのみである。さらに、本実施形態に係るスイッチ装置３００はそれぞれ異なる筐体であるベースユニットと拡張ユニットとを備えているため、必要とする波長数に応じて拡張ユニットの数（すなわち、筐体の数）を増減できる。そのため、スイッチ装置３００の製造コストおよび設置スペースを必要最小限に抑えることができ、また拡張ユニットを他のスイッチ装置３００との間で流用することも可能である。
【００３９】
ここでは例示的に方路数が８であり、波長数として８、１６、２４および３２のいずれかを選択可能なスイッチ装置３００を示しているが、本発明はこれらの具体的な数に限定されるものではなく、任意の方路数および波長数に適用可能である。波長数として８および１６のどちらかを選択可能にする場合には、スイッチ装置３００は１組のスプリッタ部１２０およびスイッチ部１３０ならびに１個の拡張スプリッタ部１７０を有するベースユニットＡと、１組のスプリッタ部１２０およびスイッチ部１３０を有する拡張ユニットＢとを備えていればよい。スプリッタ部１２０、スイッチ部１３０、および拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃの分岐数およびチップ数は目的とする方路数および波長数に応じて任意に設定することができる。
【００４０】
本実施形態に係るスイッチ装置３００はＤｒｏｐ動作又はＡｄｄ動作のどちらか一方を行うものであるが、第２の実施形態のようにＤｒｏｐ動作およびＡｄｄ動作の両方を行うように構成されてもよい。
【００４１】
（第４の実施形態）
第１から第３の実施形態に係るスイッチ装置は波長数を変更可能であるのに対して、本実施形態に係るスイッチ装置４００は波長数に加えて方路数を変更可能である。
【００４２】
図１１は、本実施形態に係るスイッチ装置４００の上面図である。スイッチ装置４００の波長数として８および１６のどちらかを選択（拡張）可能であり、方路数として８および１６のどちらかを選択（拡張）可能に構成されている。
【００４３】
スイッチ装置４００は、ベースユニットＡと、ベースユニットＡに接続可能な拡張ユニットＢとを備える。ベースユニットＡは、ベース筐体４１１中にスプリッタ部４２０ａ、４２０ｂと、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂと、拡張スイッチ部４８０と、拡張スプリッタ部４７０ａ、４７０ｂとを備える。拡張ユニットＢは、拡張筐体４１２中にスプリッタ部４２０ａ、４２０ｂと、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂと、拡張スイッチ部４８０とを備える。
【００４４】
ベース筐体４１１および拡張筐体４１２のそれぞれにおいて、スプリッタ部４２０ａ、４２０ｂの一端は複数の光ファイバ１５０を介してそれぞれ方路側ポート４６１ａ、４６１ｂに接続されており、他端はシャッフルファイバアレイ１４０を介してスイッチ部４３０ａ、４３０ｂの一端にそれぞれ接続されている。さらに、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂの他端は複数の光ファイバ１５０を介して１個の拡張スイッチ部４８０の一端に接続されている。拡張スイッチ部４８０の他端は複数の光ファイバ１５０を介してクライアント側ポート４６２ａ、４６２ｂに接続されている。
【００４５】
ベース筐体４１１において、拡張スプリッタ部４７０ａ、４７０ｂの一端は複数の光ファイバ１５０を介して方路側拡張ポート４６３ａ、４６３ｂにそれぞれ接続されており、他端は複数の光ファイバ１５０を介してクライアント側拡張ポート４６４ａ、４６４ｂにそれぞれ接続されている。本実施形態においては、拡張スプリッタ部４７０ａ、４７０ｂはどちらも分岐数２の１×２拡張スプリッタ部である。
【００４６】
方路側ポート４６１ａ、４６１ｂおよびクライアント側ポート４６２ａ、４６２ｂはベース筐体４１１および拡張筐体４１２上に設けられており、方路側拡張ポート４６３ａ、４６３ｂおよびクライアント側拡張ポート４６４ａ、４６４ｂはベース筐体４１１上に設けられており、それらを介して各光ファイバ１５０をスイッチ装置４００の外部からの光ファイバに接続することができる。
【００４７】
図１２は、スプリッタ部４２０ａ、４２０ｂ、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂ、および拡張スイッチ部４８０の模式図である。スプリッタ部４２０ａ、４２０ｂは、それぞれ第１の実施形態に係るスプリッタ部１２０と同様の構成であり、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂは、それぞれ第１の実施形態に係るスイッチ部１３０と同様の構成である。スプリッタ部４２０ａ、４２０ｂは、それぞれスイッチ部４３０ａ、４３０ｂと、第１の実施形態と同様にシャッフルファイバアレイ１４０を介して接続されている。
【００４８】
拡張スイッチ部４８０は、１枚のチップ（基板）上に、８個のマッハツェンダ型干渉計（ＭＺＩ）４８１を備える。ＭＺＩ４８１は、２本の導波路４８４ａ、４８４ｂを有しており、導波路４８４ａ、４８４ｂの一端にそれぞれ第１ポート４８２ａ、４８２ｂが設けられており、他端にそれぞれ第２ポート４８３ａ、４８３ｂが設けられている。なお、ＭＺＩ４８１には方向性がないため、第１ポートと第２ポートという呼び方は単に区別のためであり、いずれも入力および出力の両方に使用可能である。２本の導波路４８４ａ、４８４ｂは、２箇所で互いに近接することによって２個のカプラを形成している。該２個のカプラの間において、導波路４８４ａ、４８４ｂのうち少なくとも一方の近傍には、加熱手段としてのヒータ４８５が設けられている。
【００４９】
ヒータ４８５による加熱を行わない状態においては、第１ポート４８２ａから入力された光信号は同じ側の第２ポート４８３ａのみから出力され、第１ポート４８２ｂから入力された光信号は同じ側の第２ポート４８３ｂのみから出力されるように、各導波路４８４ａ、４８４ｂの長さやカプラの位置が調整されている。ヒータ４８５によって導波路４８４ａ、４８４ｂのいずれかを加熱すると、該導波路における光の伝搬速度が低下し、光信号が第２ポート４８３ａ、４８３ｂの他方から出力されるように変化する。そのため、ヒータ４８５の加熱のオン、オフを制御することにより、第１ポート４８２ａ、４８２ｂから入力された信号を第２ポート４８３ａ、４８３ｂのどちらから出力するかを選択することができる。ヒータ４８５は不図示の制御部に接続されており、該制御部からヒータ４８５への電力供給の有無を制御することによって、ヒータ４８５の加熱の有無を切り替えることができる。このような構成によって、拡張スイッチ部４８０内において光信号の通る経路を動的に変更することができる。
【００５０】
第１のスイッチ部４３０ａに含まれる光スイッチ１３１（８個）は、複数の光ファイバ１５０を介して、それぞれ異なるＭＺＩ４８１の第１ポート４８２ａに接続されている。また、第２のスイッチ部４３０ｂの光スイッチ１３１（８個）は、複数の光ファイバ１５０を介して、それぞれ異なるＭＺＩ４８１の第１ポート４８２ｂに接続されている。さらに、拡張スイッチ部４８０上の８個のＭＺＩ４８１の第２ポート４８３ａは、複数の光ファイバ１５０を介して、第１のクライアント側ポート４６２ａに接続されており、拡張スイッチ部４８０上の８個のＭＺＩ４８１の第２ポート４８３ｂは、複数の光ファイバ１５０を介して、第２のクライアント側ポート４６２ａに接続されている。
【００５１】
図１３（ａ）は、方路数８の場合の拡張スイッチ部４８０のスイッチング動作を示す図である。便宜上、各方路を１〜８ｃｈと呼ぶ。ここではＤｒｏｐ動作を説明するが、Ａｄｄ動作では入出力方向が逆になる。まず、１〜８ｃｈの光信号は拡張スイッチ部４８０の前段で２分岐され、第１のスプリッタ部４２０ａおよび第２のスプリッタ部４２０ｂのそれぞれに１〜８ｃｈずつ入力され、それぞれ第１のスイッチ部４３０ａおよび第２のスイッチ部４３０ｂにより経路選択が行われる。その後、光信号は拡張スイッチ部４８０を通過する。このとき、第１ポート４８２ａに入力された光信号が同じ側の第２ポート４８３ａのみに出力され、第１ポート４８２ｂに入力された光信号が同じ側の第２ポート４８３ｂのみに出力されるように、各ＭＺＩ４８１のヒータ４８５の加熱は行わない。その結果、第１のスイッチ部４３０ａからの１〜８ｃｈの光信号は第１のクライアント側ポート４６２ａに出力され、第２のスイッチ部４３０ｂからの１〜８ｃｈの光信号は第２のクライアント側ポート４６２ｂに出力される。
【００５２】
図１３（ｂ）は、方路数１６の場合の拡張スイッチ部４８０のスイッチング動作を示す図である。便宜上、各方路に対応する経路を１〜１６ｃｈと呼ぶ。ここではＤｒｏｐ動作を説明するが、Ａｄｄ動作では入出力方向が逆になる。まず、１６方路のうち１〜８ｃｈの光信号は第１のスプリッタ部４２０ａに入力され、９〜１６ｃｈの光信号は第２のスプリッタ部４２０ｂに入力され、それぞれ第１のスイッチ部４３０ａおよび第２のスイッチ部４３０ｂにより経路選択が行われる。その後、光信号は拡張スイッチ部４８０を通過する。このとき、１〜８ｃｈの光信号が拡張スイッチ部４８０を通過する際には、第１ポート４８２ａに入力された光信号が同じ側の第２ポート４８３ａのみに出力されるように、ヒータ４８５の加熱を行わない。一方、９〜１６ｃｈの光信号が拡張スイッチ部４８０を通過する際には、第１ポート４８２ｂに入力された光信号が反対側の第２ポート４８３ａのみに出力されるように、ヒータ４８５の加熱を行う。その結果、第１のスイッチ部４３０ａからの１〜８ｃｈの光信号および第２のスイッチ部４３０ｂからの９〜１６ｃｈの光信号は両方とも第１のクライアント側ポート４６２ａに出力され、第２のクライアント側ポート４６２ｂは捨てポートとなる。
【００５３】
スイッチ装置４００では、拡張ユニットＢの数および方路側ポート４６１ａ、４６１ｂ、クライアント側ポート４６２ａ、４６２ｂ、方路側拡張ポート４６３ａ、４６３ｂおよびクライアント側拡張ポート４６４ａ、４６４ｂへの光ファイバの接続状態を変更することによって処理可能な方路数を容易に変更することができる。図１４（ａ）は、スイッチ装置４００を方路数８、波長数１６として使用する場合の接続状態を示す図である。この場合には、ベースユニットＡのみを使用し、拡張ユニットＢは使用しない。図１４（ａ）の状態においては、ＲＯＡＤＭネットワークに接続される方路側光ファイバ１０１（８本）は、拡張スプリッタ部４７０ａの方路側拡張ポート４６３ａに接続されている。拡張光ファイバ１０３（１６本）は、拡張スプリッタ部４７０ａのクライアント側拡張ポート４６４ａと、ベース筐体４１１上の方路側ポート４６１ａ、４６１ｂ（合計２個）との間に８本ずつ接続されている。クライアント機器に接続されるクライアント側光ファイバ１０２（１６本）は、ベース筐体４１１上のクライアント側ポート４６２ａ、４６２ｂ（合計２個）に８本ずつ接続されている。拡張スイッチ部４８０は、上述の図１３（ａ）のように方路数８の場合のスイッチング動作を行うように制御される。光ファイバ１０１、１０２、１０３をこのように接続することによって１組のスプリッタ部４２０ａ、４２０ｂ、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂ、および拡張スイッチ部４８０が作動するため、スイッチ装置４００は方路数８、波長数１６のＤｒｏｐ動作又はＡｄｄ動作を行うことが可能になる。
【００５４】
図１４（ｂ）は、スイッチ装置４００を方路数１６、波長数８として使用する場合の接続状態を示す図である。この場合には、ベースユニットＡのみを使用し、拡張ユニットＢは使用しない。図１４（ｂ）の状態においては、ＲＯＡＤＭネットワークに接続される方路側光ファイバ１０１（１６本）は、ベース筐体４１１上の方路側ポート４６１ａ、４６１ｂ（合計２個）に８本ずつ接続されている。クライアント機器に接続されるクライアント側光ファイバ１０２（８本）は、ベース筐体４１１上のクライアント側ポート４６２ａに接続されている。拡張スイッチ部４８０は、上述の図１３（ｂ）のように方路数１６の場合のスイッチング動作を行うように制御される。光ファイバ１０１、１０２をこのように接続することによって１組のスプリッタ部４２０ａ、４２０ｂ、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂ、および拡張スイッチ部４８０が作動するため、スイッチ装置４００は方路数１６、波長数８のＤｒｏｐ動作又はＡｄｄ動作を行うことが可能になる。
【００５５】
また、図１４（ｂ）の状態において、クライアント側光ファイバ１０２をクライアント側ポート４６２ａ、４６２ｂの両方に接続し、拡張スイッチ部４８０を上述の図１３（ａ）のように方路数８の場合のスイッチング動作を行うように制御することによって、スイッチ装置４００を方路数８、波長数８のデュアル構成（すなわち、Ｄｒｏｐ機能とＡｄｄ機能とを有する構成）とすることも可能である。
【００５６】
図１５は、スイッチ装置４００を方路数１６、波長数１６として使用する場合の接続状態を示す図である。この場合には、ベースユニットＡおよび１個の拡張ユニットＢを使用する。図１５の状態においては、ＲＯＡＤＭネットワークに接続される方路側光ファイバ１０１（１６本）は、拡張スプリッタ部４７０ａ、４７０ｂの方路側拡張ポート４６３ａ、４６３ｂに８本ずつ接続されている。拡張光ファイバ１０３（３２本）は、拡張スプリッタ部４７０ａのクライアント側拡張ポート４６４ａと、ベース筐体４１１および拡張筐体４１２上の方路側ポート４６１ａ（合計２個）との間に８本ずつ接続されているとともに、拡張スプリッタ部４７０ｂのクライアント側拡張ポート４６４ｂと、ベース筐体４１１および拡張筐体４１２上の方路側ポート４６１ｂ（合計２個）との間に８本ずつ接続されている。クライアント機器に接続されるクライアント側光ファイバ１０２（１６本）は、ベース筐体４１１および拡張筐体４１２上のクライアント側ポート４６２ａ（合計２個）に８本ずつ接続されている。拡張スイッチ部４８０は、上述の図１３（ｂ）のように方路数１６の場合のスイッチング動作を行うように制御される。光ファイバ１０１、１０２、１０３をこのように接続することによって２組のスプリッタ部４２０ａ、４２０ｂ、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂ、および拡張スイッチ部４８０が作動するため、スイッチ装置４００は方路数１６、波長数１６のＤｒｏｐ動作又はＡｄｄ動作を行うことが可能になる。
【００５７】
本実施形態に係るスイッチ装置４００によれば、光ファイバの接続箇所を変更するのみで容易に波長数および方路数を変更することができる。また、本実施形態に係るスイッチ装置４００はそれぞれ異なる筐体であるベースユニットと拡張ユニットとを備えているため、必要とする波長数に応じて拡張ユニットの数（すなわち、筐体の数）を増減できる。そのため、スイッチ装置４００の製造コストおよび設置スペースを必要最小限に抑えることができ、また拡張ユニットを他のスイッチ装置４００との間で流用することも可能である。
【００５８】
ここでは例示的に波長数として８および１６のどちらかを選択可能であり、方路数として８および１６のどちらかを選択可能なスイッチ装置４００を示しているが、本発明はこれらの具体的な数に限定されるものではなく、任意の方路数および波長数に適用可能である。スプリッタ部４２０ａ、４２０ｂ、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂ、拡張スイッチ部４８０および拡張スプリッタ部４７０ａ、４７０ｂの分岐数およびチップ数は目的とする方路数および波長数に応じて任意に設定することができる。
【００５９】
スイッチ装置４００において、第１の実施形態のように１×３拡張スプリッタ部、１×４拡張スプリッタ部をベース筐体４１１に設ければ、第１の実施形態と同様に波長数として８、１６、２４および３２のいずれかを選択可能に構成にすることできる。
【００６０】
（第５の実施形態）
第４の実施形態では、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂと拡張スイッチ部４８０とは異なるチップ上に設けられており、該チップ同士は複数の光ファイバ１５０によって接続されている。それに対して、本実施形態では、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂと拡張スイッチ部４８０とは同じチップ上に設けられている。
【００６１】
図１６は、スプリッタ部４２０ａ、４２０ｂ、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂ、および拡張スイッチ部４８０の模式図である。スイッチ部４３０ａ、４３０ｂおよび拡張スイッチ部４８０のチップ構成ならびにシャッフルファイバアレイ１４０の配線以外の構成は、第４の実施形態と同様である。
【００６２】
第４の実施形態と異なる点として、拡張スイッチ部４８０に含まれる８個のＭＺＩ４８１のうち、４個は第１のスイッチ部４３０ａのチップ上に設けられており、残り４個は第２のスイッチ部４３０ｂのチップ上に設けられている。各ＭＺＩ４８１の２個の第１ポートは互いに隣接する２個の光スイッチ１３１に導波路により接続されている。すなわち、第１のスイッチ部４３０ａおよび第２のスイッチ部４３０ｂのそれぞれは、２個の光スイッチ１３１と１個のＭＺＩ４８１とが導波路により接続されてなる構成を４組備えている。
【００６３】
シャッフルファイバアレイ１４０によって、各ＭＺＩ４８１に接続されている２個の光スイッチ１３１のうち、一方が第１のスプリッタ部４２０ａに含まれる光スプリッタ１２１に接続され、他方が第２のスプリッタ部４２０ｂに含まれる光スプリッタ１２１に接続されている。逆に言えば、シャッフルファイバアレイ１４０によって、スプリッタ部４２０ａ、４２０ｂに含まれる各光スプリッタ１２１の８個の分岐ポートのうち、４個は第１のスイッチ部４３０ａに含まれる光スイッチ１３１に接続され、残り４個は第２のスイッチ部４３０ｂに含まれる光スイッチ１３１に接続されている。
【００６４】
第４の実施形態においてはスイッチ部４３０ａ、４３０ｂと拡張スイッチ部４８０との間でチャネルの組み替えを行っているため、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂと拡張スイッチ部４８０とを同一チップ上で導波路により接続する場合には、導波路同士が交差し、交差損失が発生してしまう。それに対して、本実施形態においてはチャネルの組み替えをスプリッタ部４２０ａ、４２０ｂとスイッチ部４３０ａ、４３０ｂとの間で行っているため、スイッチ部４３０ａ、４３０ｂと拡張スイッチ部４８０とを同一チップ上で導波路により接続しても交差損失は発生しない。このようにスイッチ部４３０ａ、４３０ｂと拡張スイッチ部４８０とを同一チップ上に設けることによって、労力の掛かる光ファイバ接続の数を低減することができ、製造コストを低減することができる。また、本実施形態によれば、第４の実施形態と同様に、容易に波長数および方路数を変更することができる。
【００６５】
（第６の実施形態）
第１から第３の実施形態に係るスイッチ装置は波長数に応じて方路側光ファイバ１０１を付け替える必要があるのに対して、本実施形態では波長数を変更しても方路側光ファイバ１０１の付け替えが不要である。
【００６６】
図１７は、接続選択部６９０および拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃの模式図である。接続選択部６９０に係る部分以外の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００６７】
第１の実施形態と異なる点として、方路側拡張ポート１６３は１つのみ設けられており、方路側拡張ポート１６３と拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ（またはクライアント側拡張ポート１６４）とを接続するための接続選択部６９０が追加で設けられている。
【００６８】
接続選択部６９０は、１枚のチップ（基板）上に、８個の光スイッチ６９１を備える。光スイッチ６９１は不図示の制御部に制御されることによって光信号の経路を選択可能な１×４光スイッチであり、一端に１個の共通ポート６９２と他端に４個の分岐ポート６９３とを有する。例示的な構成として、光スイッチ６９１は多段接続されている複数のＭＺＩを備え、制御部が各ＭＺＩに設けられているヒータを駆動させることによって各ＭＺＩの分岐比を変化させ、光スイッチ６９１を通る光信号の経路を選択することができる。
【００６９】
接続選択部６９０に含まれる各光スイッチ６９１の共通ポート６９２は、光ファイバ１５０を介して方路側拡張ポート１６３に接続されている。接続選択部６９０に含まれる各光スイッチ６９１の４個の分岐ポート６９３は、光ファイバ１５０を介してクライアント側拡張ポート１６４および拡張スプリッタ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃにそれぞれ接続されている。
【００７０】
接続選択部６９０によるスイッチング動作を説明する。ここではＤｒｏｐ動作を説明するが、Ａｄｄ動作では入出力方向が逆になる。なお、第１の実施形態と同様に、拡張光ファイバ１０３を介して、目的とする波長数に対応するクライアント側拡張ポート１６４と方路側ポート１６１とが接続されているものとする。スイッチ装置１００を方路数８、波長数８として使用する場合には、方路側拡張ポート１６３から入力された８チャネルの光信号は、接続選択部６９０によってクライアント側拡張ポート１６４に直接出力されるように経路選択される。スイッチ装置１００を方路数８、波長数１６として使用する場合には、方路側拡張ポート１６３から入力された８チャネルの光信号は、接続選択部６９０によって拡張スプリッタ部１７０ａに出力されるように経路選択される。スイッチ装置１００を方路数８、波長数２４として使用する場合には、方路側拡張ポート１６３から入力された８チャネルの光信号は、接続選択部６９０によって拡張スプリッタ部１７０ｂに出力されるように経路選択される。スイッチ装置１００を方路数８、波長数３２として使用する場合には、方路側拡張ポート１６３から入力された８チャネルの光信号は、接続選択部６９０によって拡張スプリッタ部１７０ｃに出力されるように経路選択される。
【００７１】
本実施形態によれば、単一の方路側拡張ポート１６３を用いて波長数を変更することができるため、波長数を変更する際に方路側光ファイバ１０１を付け替える必要がない。そのため、第１の実施形態よりもさらに容易に波長数を変更することができる。本実施形態は、第２から第５の実施形態のいずれかと組み合わせて利用されてもよい。
【００７２】
発明は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１００、２００、３００、４００  スイッチ装置
１１０、３１１、３１２、４１１、４１２  筐体
１２０、４２０ａ、４２０ｂ  スプリッタ部
１２１、１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ  光スプリッタ
１３０、２３０、４３０ａ、４３０ｂ  スイッチ部
１３１、６９１  光スイッチ
１４０  シャッフルファイバアレイ
１５０  光ファイバ
１６１、４６１ａ、４６１ｂ  方路側ポート
１６２、４６２ａ、４６２ｂ  クライアント側ポート
１６３、４６３ａ、４６３ｂ  方路側拡張ポート
１６４、４６４ａ、４６４ｂ  クライアント側拡張ポート
１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ  拡張スプリッタ部
４８０  拡張スイッチ部
４８１  マッハツェンダ干渉計（ＭＺＩ）
６９０  接続選択部
【図１】
2015075621.tif 000003
【図２】
2015075621.tif 000004
【図３】
2015075621.tif 000005
【図４】
2015075621.tif 000006
【図５】
2015075621.tif 000007
【図６】
2015075621.tif 000008
【図７】
2015075621.tif 000009
【図８】
2015075621.tif 000010
【図９】
2015075621.tif 000011
【図１０】
2015075621.tif 000012
【図１１】
2015075621.tif 000013
【図１２】
2015075621.tif 000014
【図１３】
2015075621.tif 000015
【図１４】
2015075621.tif 000016
【図１５】
2015075621.tif 000017
【図１６】
2015075621.tif 000018
【図１７】
2015075621.tif 000019
【図１８】
2015075621.tif 000020