(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマルチコアファイバの間で光経路を直接スイッチングする光スイッチモジュールと、
現用系のマルチコアファイバの１つのコアを伝播する現用光信号のレベル及び／又は予備系のマルチコアファイバの１つのコアを伝播するモニター光信号のレベルを検出するマルチコアファイバ対応通信障害監視回路と、
光経路切替制御信号を発生する光経路切替制御信号用光源と、
前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路の検出信号を監視し、通信障害の検出時、前記光スイッチモジュールに対して前記光経路切替制御信号を与えて、光経路を前記現用系のマルチコアファイバからの複数の信号を前記予備系のマルチコアファイバに直接空間で切り替える光経路切替制御回路と
を有する光経路切替装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光経路切替装置において、
前記光スイッチモジュールは、
それぞれに１つの前記マルチコアファイバが接続される複数のポートを有する複数のマルチコアファイバアレイと、
各ポートに対応する複数のマイクロミラーで構成され、各ポートに対応する光信号の光経路を個別に切り替える複数のマイクロレンズアレイと
を更に有する、請求項１記載の光経路切替装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光経路切替装置において、
前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路は、前記光スイッチモジュールと前記光経路切替装置の入力ポートの間に位置し、
前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路は、
前記入力ポートの側で、第１のマルチコアファイバと接続される第１のアダプターと、
前記光スイッチモジュールの側で、第２のマルチコアファイバと接続される第２のアダプターと、
前記第１のアダプターと前記第２のアダプターの間の空間に位置し、前記空間を前記第１のアダプターから前記第２のアダプターの方向に伝播する前記現用光信号を第１の光量を有する通過光と第２の光量（＜前記第１の光量）を有する反射光に分離すると共に、前記光経路切替制御信号用光源から入力された前記光経路切替制御信号を反射して前記第１のアダプターの方向に伝播させる光バンドパスフィルターと、
前記光バンドパスフィルターで反射された前記現用光信号のレベルを検出するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードから出力されるアナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換する電流／電圧変換素子と、
前記アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、前記光経路切替制御回路に出力するアナログ／デジタル変換素子と、
を更に有する、光経路切替装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光経路切替装置において、
前記モニター光信号を発生するモニター光信号用光源を更に有し、
前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路は、第１の監視回路と第２の監視回路を有し、
前記第１の監視回路は、前記光スイッチモジュールと前記光経路切替装置の入力ポートの間に位置し、
前記第１の監視回路は、
前記入力ポートの側で、第１のマルチコアファイバと接続される第１のアダプターと、
前記光スイッチモジュールの側で、第２のマルチコアファイバと接続される第２のアダプターと、
前記第１のアダプターと前記第２のアダプターの間の空間に位置し、前記第２のアダプターから前記第１のアダプターの方向に伝播する光信号を通過すると共に、前記モニター光信号用光源から入力された前記モニター光信号を反射して前記第１のアダプターの方向に伝播させる第１の光バンドパスフィルターと、
前記第１のアダプターと前記第２のアダプターの間の空間に位置し、前記第２のアダプターから前記第１のアダプターの方向に伝播する光信号を通過すると共に、前記光経路切替制御信号用光源から入力された前記光経路切替制御信号を反射して前記第１のアダプターの方向に伝播させる第２の光バンドパスフィルターと、
を更に有し、
前記第２の監視回路は、
前記入力ポートの側で、第３のマルチコアファイバと接続される第３のアダプターと、
前記光スイッチモジュールの側で、第４のマルチコアファイバと接続される第４のアダプターと、
前記第３のアダプターから前記第４のアダプターの間の空間に位置し、前記空間を前記第３のアダプターから前記第４のアダプターの方向に伝播する前記モニター光信号を第１の光量を有する通過光と第２の光量（＜前記第１の光量）を有する反射光に分離すると共に、前記光経路切替制御信号用光源から入力された前記光経路切替制御信号を反射して前記第３のアダプターの方向に伝播させる第３の光バンドパスフィルターと、
前記第３の光バンドパスフィルターで反射された前記モニター光信号のレベルを検出するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードから出力されるアナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換する電流／電圧変換素子と、
前記アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、前記光経路切替制御回路に出力するアナログ／デジタル変換素子と
を更に有する、光経路切替装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光経路切替装置において、
前記モニター光信号を発生するモニター光信号用光源を更に有し、
前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路を内蔵する前記光スイッチモジュールは、
第１のポートの側で、複数のマルチコアファイバを終端する第１のマルチコアファイバアレイと、
第２のポートの側で、複数のマルチコアファイバを終端する第２のマルチコアファイバアレイと、
前記第１のマルチコアファイバアレイと前記第２のマルチコアファイバアレイの間で光信号を反射し、マルチコアファイバ単位で前記光信号の経路をスイッチングする一組のチルトミラーアレイと、
前記一組のチルトミラーアレイのうちの１つと前記第１又は前記第２のマルチコアファイバアレイの間の空間に位置し、前記空間を前記第１又は前記第２のマルチコアファイバアレイから他方のマルチコアファイバアレイの方向に伝播する前記現用光信号を第１の光量を有する通過光と第２の光量（＜前記第１の光量）を有する反射光に分離すると共に、前記モニター光信号用光源から入力された前記モニター光信号を反射して前記他方のマルチコアファイバアレイの方向に伝播させる第１の光バンドパスフィルターと、
前記一組のチルトミラーアレイのうちの１つと前記第１又は前記第２のマルチコアファイバアレイの間の空間に位置し、前記空間を前記第１又は前記第２のマルチコアファイバアレイから前記他方のマルチコアファイバアレイの方向に伝播する前記現用光信号又は前記モニター光信号を第３の光量を有する通過光と第４の光量（＜前記第３の光量）を有する反射光に分離すると共に、前記光経路切替制御信号用光源から入力された前記光経路切替制御信号を反射して前記他方のマルチコアファイバアレイの方向に伝播させる第２の光バンドパスフィルターと、
前記第２の光バンドパスフィルターで反射された前記現用光信号又は前記モニター光信号のレベルを検出するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードから出力されるアナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換する電流／電圧変換素子と、
前記アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、前記光経路切替制御回路に出力するアナログ／デジタル変換素子と、
を有する光経路切替装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光経路切替装置を含む複数のノードと、
前記複数のノードをマルチコアファイバにより接続するP2P型、リング型、又は、メッシュ型の光ネットワークと
を有する光ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一本のファイバに複数のコアを有するマルチコアファイバを用いて構築されるネットワークシステム及び当該システムに対応した光経路切替装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、光ファイバ通信によるアプリケーションサービスのブロードバンド化が進んでいる。その結果、２年で約２倍の高いレートでインターネットのトラフィック量が増加しており、この傾向は今後も続くと予想されている。また、今後、光ファイバ通信は、基幹系、メトロ系、アクセス系等の数ｋｍ以上の比較的長い距離のネットワークに加え、データセンタ等に設置されるサーバ等の情報通信技術（ICT: Information and Communication Technology）機器間（数ｍ〜数百ｍ）及び装置内（数cm〜数十cm）の極めて近距離の通信にも適用されると考えられている。光ファイバ通信は、電気配線に比べ、高速化ならびに低消費電力化に優れるからである。
【０００３】
これまで、通信容量の増大は、波長多重技術と多値変復調技術の組み合わせにより実現されてきたが、更なる大容量化には限界が見え始めている（非特許文献１）。その限界を打破する技術として、マルチコアファイバ（MCF: Multi-Core Fiber）を伝送路に用いる光通信技術が期待されている。従来のファイバは、一本のファイバ中に一つのコアしか持たない（以下、このファイバを「シングルコアファイバ」という。）。一方、マルチコアファイバは、一本のファイバ中に複数のコアを有する。このため、マルチコアファイバは、大容量かつ高密度伝送が可能な伝送媒体として関心を集めている。現在、基幹系から短距離系のネットワークにマルチコアファイバを適用する研究が、各機関で盛んに行われている（非特許文献１、２）。
【０００４】
一方で、大容量かつ高密度の伝送網においては、災害や断線により伝送路に障害が生じた場合の被害は計り知れず、より信頼化を高めるための手段が必要とされる。そこで、マルチコアファイバを伝送路に使用する光ネットワークの信頼性を高める光経路切替装置として、以下に示す光経路切替装置の開発が進められている（特許文献１、非特許文献３）。
【０００５】
図１を用い、提案されているマルチコアファイバネットワーク対応の光経路切替装置を説明する（非特許文献３）。この光経路切替装置１は、マルチコアファイバ２とシングルコアファイバ３を接続するファンイン／ファンアウトデバイス４、シングルコアファイバ対応の入出力ポートを有する光スイッチモジュール５、光経路切替制御回路６、通信障害判定回路１０（タップフォトダイオード７と、電流／電圧変換回路８と、アナログ／デジタル変換回路９とからなる）、光スイッチモジュール用駆動制御回路１１、光切替制御信号用光源１２から構成される。
【０００６】
光経路切替制御回路６は、通信障害判定回路１０から入力される信号に基づいて通信障害の有無を判定し、その判定結果に従って光経路切替制御信号を他の光経路切替装置に送る。この際、必要に応じて、他の光経路切替装置１と同期を取りながら、光経路の切り替えを行う。この従来の光経路切替装置１は、装置内でマルチコアファイバ２を伝播する光信号を複数のシングルコアファイバ３に分岐し、光スイッチモジュール５の各ポートに接続する。このため、異なるマルチコアファイバのコア間における光経路の切り替えに加え、同じマルチコアファイバ内のコア間でも光経路を切り替えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１６５５９５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】盛岡ら：“将来の革新的光トランスポートネットワーク技術”，ＮＴＴ技術ジャーナル（２０１１．３）ｐ．３２．
【非特許文献２】Benjamin G. Lee, et. al., “End-to-End Multicore Multimode Fiber Optic Link Operating up to 120 Gb/s”, JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. 30, NO. 6, P. 886, MARCH 15, 2012
【非特許文献３】Yong. Lee, et. al., “Experimental Demonstration of a Highly Reliable Multicore-Fiber-Based Optical Network”, IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL. 26, NO. 6, P.538, MARCH 15, 2014.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来の光経路切替装置１は、伝送容量が増大した場合に、光スイッチモジュール５のポート数の増加、ファンイン／ファンアウトデバイス４の増加、タップフォトダイオード数の増加による通信障害判定回路１０の大型化に加え、シングルコアファイバ３の光経路切替装置１内への収容も困難になる。これらの技術上の課題は、光経路切替装置１の高価格化や大型化に繋がる。従って、伝送容量が増加しても、マルチコアファイバネットワークに対応する安価で小型な光経路切替装置の実用化が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の代表的な光経路切替装置では、複数のマルチコアファイバの間で光経路を直接スイッチングする光スイッチモジュールと、現用系のマルチコアファイバの１つのコアを伝播する現用光信号のレベル及び／又は予備系のマルチコアファイバの１つのコアを伝播するモニター光信号のレベルを検出するマルチコアファイバ対応通信障害監視回路と、光経路切替制御信号を発生する光経路切替制御信号用光源と、前記マルチコアファイバ対応通信障害監視回路の検出信号を監視し、通信障害の検出時、前記光スイッチモジュールに対して前記光経路切替制御信号を与えて、光経路を前記現用系のマルチコアファイバから前記予備系のマルチコアファイバに切り替える光経路切替制御回路とを設ける。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、伝送容量が増加しても小型で製造コストも小さく済むマルチファイバネットワーク対応の光経路切替装置を実用化することができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】マルチコアファイバネットワーク対応の光経路切替装の従来構成を説明する図。
【図２】第１の実施例に係るマルチコアファイバネットワーク対応の光経路切替装置の構成を示す図。
【図３】現用系に用いて好適なマルチコアファイバ対応通信障害監視回路の構成例を示す図。
【図４】光バンドパスフィルターの反射率特性を説明する図。
【図５Ａ】予備系に用いて好適なマルチコアファイバ対応通信障害監視回路の構成例を示す図。
【図５Ｂ】予備系に用いて好適なマルチコアファイバ対応通信障害監視回路の構成例を示す図。
【図６】光バンドパスフィルターの反射率特性を説明する図。
【図７】第１の実施例に係る光スイッチモジュールの構成を示す図。
【図８Ａ】通信障害発生時における光経路の切り替え動作を説明する図。
【図８Ｂ】現用系のマルチコアファイバにおいて、制御信号の伝播に用いるコア、現用光信号の伝播に用いるコア、障害監視用のコアの位置関係を説明する図。
【図８Ｃ】予備系のマルチコアファイバにおいて、制御信号の伝播に用いるコア、モニター光信号が伝播するコアの位置関係を説明する図。
【図８Ｄ】経路切替後の現用系のマルチコアファイバにおいて、制御信号の伝播に用いるコア、現用光信号の伝播に用いるコア、障害監視用のコアの位置関係を説明する図。
【図９】第２の実施例に係るマルチコアファイバネットワーク対応の光経路切替装置の構成を示す図。
【図１０】第２の実施例に係るマルチコアファイバ伝送用通信障害監視回路を内蔵する光スイッチモジュールの構成を示す図。
【図１１Ａ】P2P型マルチコアファイバネットワークシステムを説明する図。
【図１１Ｂ】リング型マルチコアファイバネットワークシステムを説明する図。
【図１１Ｃ】メッシュ型マルチコアファイバネットワークシステムを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の態様は、後述する形態例に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々の変形が可能である。
【００１４】
［実施例１］
図２に、マルチコアファイバネットワークに対応した本実施例に係る光経路切替装置１３の構成を示す。光経路切替装置１３は、マルチコアファイバ２、マルチコアファイバアダプター１６、マルチコアファイバ対応の入出力ポートを有する光スイッチモジュール１４、光経路切替制御回路６、マルチコアファイバ対応通信障害監視回路１５、光スイッチモジュール用駆動制御回路１１、光経路切替制御信号用光源１２から構成される。
【００１５】
図３に、マルチコアファイバ対応通信障害監視回路１５の構成例を示す。以下単に「監視回路」という。現用光信号用（以下「現用系」ともいう。）のマルチコアファイバに対応する監視回路は、マルチコアファイバ２、マルチコアファイバアダプター１６、コリメートレンズ１７、光バンドパスフィルター１８、光路変換プリズム１９、フォトダイオード２０、電流／電圧変換回路８、アナログ／デジタル変換回路９、シングルコアファイバアダプター２１から構成される。マルチコアファイバ２には複数のコアが内蔵されている。本実施例の場合、複数のコアのうち一つのコアを伝播する現用光信号２２（波長をλ２と仮定）の一部分２３を、光バンドパスフィルター１８により通信障害の監視用に抜き出している。
【００１６】
光バンドパスフィルター１８は、現用光信号２２の一部分２３の光路を、現用光信号２２の伝播方向に対して９０度変換する。その後、現用光信号２２の一部分２３は、光路変換プリズム１９を通過してフォトダイオード２０に入射される。フォトダイオード２０は、現用光信号２２の一部分２３の受光レベル（光パワー）を電流の大きさに変換し、電流／電圧変換回路８に出力する。電流／電圧変換回路８は入力された電流の大きさに応じた電圧を出力する。この電圧は、アナログ／デジタル変換回路９によりデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、現用光信号２２のレベルを表す情報として、光経路切替制御回路６に出力される。
【００１７】
複数の光経路切替装置１３間における光経路切替制御信号の送受信は、マルチコアファイバ２の少なくとも１つのコアを通じて行われる。光経路切替制御回路６から与えられる光経路切替制御信号は、光切替制御信号用光源１２において電気信号から光信号に変換された後、コリメートレンズ１７を通じて光バンドパスフィルター１８に出力される。光バンドパスフィルター１８は、光信号の形態で入力される光経路切替制御信号２４（波長をλ１と仮定）の光路を９０度変換し、マルチコアファイバ２の複数のコアのうち予め決められた一つのコアに向けて出力する。
【００１８】
例えば複数のコアを同心円状に配置する構造のマルチコアファイバの場合、光経路切替制御信号２４の伝播には、クロストークが比較的大きい中心位置のコアを使用する。図４に、本実施例で使用する光バンドパスフィルター１８の反射率特性を示す。光バンドパスフィルター１８の反射率特性は、現用光信号２２（λ２）に対して低反射率（すなわち透過）に選択される一方で、光経路切替制御信号２４（λ１）に対して高反射率に選択される。このような特性を有する光バンドパスフィルター１８は、例えば二酸化チタン（TiO2）と二酸化シリコン（SiO2）の層を交互に積層した構造からなる誘電体多層膜フィルター、又は、ガリウム砒素(GaAs)とアルミガリウム砒素(AlGaAs)の層を交互に積層した構造からなる半導体多層膜フィルターにより実現できる。
【００１９】
予備（以下「予備系」ともいう。）のマルチコアファイバに対応する監視回路の構成は、図２において光スイッチモジュール１４の右側に配置される場合と左側に配置される場合で異なっている。
【００２０】
図５Ａに、前者の監視回路の構成を示す。この監視回路は、マルチコアファイバ２、マルチコアファイバアダプター１６、コリメートレンズ１７、光バンドパスフィルター１８、光バンドパスフィルター３２、光経路切替制御信号用光源１２、シングルコアファイバアダプター２１、モニター光信号用光源３４（波長をλ３と仮定）から構成される。
【００２１】
図５Ｂに、後者の監視回路の構成を示す。この監視回路は、マルチコアファイバ２、マルチコアファイバアダプター１６、コリメートレンズ１７、光バンドパスフィルター１８、光路変換プリズム１９、フォトダイオード２０、電流／電圧変換回路８、アナログ／デジタル変換回路９、光経路切替制御信号用光源１２、シングルコアファイバアダプター２１から構成される。
【００２２】
図５Ａ及び図５Ｂには、図３と対応する部材に同一の符号を付して示している。従って、図５Ａに特有の部材は、光バンドパスフィルター３２とモニター光信号用光源３４である。図６に、光バンドパスフィルター３２の反射特性を示す。ここで、λ１、λ２、λ３は、それぞれ光経路切替制御信号２４、現用光信号２２、モニター光信号３３の波長である。図６に示すように、光バンドパスフィルター３２の反射率特性は、モニター光信号３３に対してのみ高反射率に選択され、光経路切替制御信号２４と現用光信号２２に対しては低反射率に選択される。このため、光バンドパスフィルター３２は光経路切替制御信号２４と現用光信号２２の大部分を通過し、モニター光信号３３を反射する。
【００２３】
図５Ｂに示す監視回路の構成は、基本的に図３に示した監視回路と同じである。ただし、ここでの光バンドパスフィルター１８の反射率特性は、モニター光信号３３（λ３）の一部分３５を取り出す一方、光経路切替制御信号２４（λ１）を反射するように選択される。なお、図５Ｂに示す監視回路は、監視対象とするマルチコアファイバ２が予備系から現用系に切り替わった後は、現用光信号２２（λ２）の監視に使用される。従って、当該光バンドパスフィルター１８は、現用光信号２２（λ２）に対して図４に示す反射率特性を示す。
【００２４】
図２の説明に戻る。光経路切替制御回路６は、現用光信号２２又はモニター光信号３３の一部分２２、３５の受光レベルが設定された通信障害レベルを下回った場合、光経路切替制御信号を発生する。光経路切替制御信号２４は、光スイッチモジュール用駆動制御回路１１に与えられる。光スイッチモジュール用駆動制御回路１１は、光経路切替制御信号２４に基づき、光スイッチモジュール１４を駆動し、通信が回復できるよう光経路の切り替えを行う。具体的には、現用系のマルチコアファイバ２によって伝播されている現用光信号２２の光経路を予備系のマルチコアファイバ２に切り替える。
【００２５】
図７に、光スイッチモジュール１４の構成例を示す。光スイッチモジュール１４には、３次元MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)光スイッチを適用する。光スイッチモジュール１４は、各ポートに１つずつ複数のマルチコアファイバ２が接続されるマルチコアファイバアレイ２５、各ポートに対応してマイクロレンズが配置されているマイクロレンズアレイ２６、各ポートに対応する光信号の光経路を個別に切り替えることが可能なマイクロレンズの集合体であるMEMSチルトミラーアレイ２７から構成される。入力ポート側の一本のマルチコアファイバ２から出射した光ビーム２８は、マイクロレンズアレイ２６でコリメート光ビームに変換され、その後、MEMSチルトミラーアレイ２７で反射され、所望の出力ポート側のマルチコアファイバ２に入射される。MEMSチルトミラーアレイ２７の各マイクロミラーの傾きは、光スイッチモジュール用駆動制御回路１１から与えられる電圧により個別に制御される。各マイクロミラーの傾きの制御により、光経路の切替え（入力ポートに接続される出力ポートの組み換え）が実行される。
【００２６】
以下、図８Ａ〜図８Ｄを用い、現用系のマルチコアファイバ２によって伝播される現用光信号２２（λ２）及び光経路切替制御信号２４（λ１）と各コアとの関係、予備系のマルチコアファイバ２によって伝播される光経路切替制御信号２４（λ１）及びモニター光信号３３（λ３）と各コアとの関係を説明する。図８Ａは、光経路切替装置３８及び３９により、通信障害が発生した現用系のマルチコアファイバ４０から予備系のマルチコアファイバ４１に光経路が切り替わる様子を模式的に表している。
【００２７】
図８Ｂ〜図８Ｄに示すように、本実施例における現用系のマルチコアファイバ４０と予備系のマルチコアファイバ４１は、いずれも中心に１コア、その周辺に６コアを有している。図８Ｂは、光経路の切り替え前における、現用系のマルチコアファイバ４０の各コアと光信号の位置関係を示している。本実施例の場合、中心コア４２には光経路切替制御信号２４（λ１）が伝播され、周辺の６コアには現用光信号２２（λ２）が伝播している。現用光信号２２が伝播する６コアのうちの一つであるコア４３が、現用系のマルチコアファイバ４０の障害監視用に用いられる。もっとも、コア４３以外の位置のコアを監視対象としても良い。
【００２８】
図８Ｃは、光経路の切替前における、予備系のマルチコアファイバ４１の各コアと光信号との位置関係を示している。本実施例の場合、中心コア４４には光経路切替制御信号２４（λ１）が伝播され、周辺６コアのうちの一つであるコア４５にはモニター光信号３３（λ３）が伝播されている。このコア４５が、予備系のマルチコアファイバ４１の障害監視用に用いられる。もっとも、コア４５以外の位置のコアを監視対象としても良い。
【００２９】
例えば現用系のマルチコアファイバ４０に通信障害が生じた場合、光経路切替装置３８及び３９は光経路切替制御信号２４（λ１）を送信し、光経路の切り替えを実行する。光経路の切り替えにより、入力信号３６は、予備系のマルチコアファイバ４１を伝播し、出力信号３７が回復する。経路の切り替えの後、切り替え前に予備系であったマルチコアファイバ４１の周辺コアを用いて現用光信号２２（λ２）が伝播され、中心コア４６を用いて光経路切替制御信号２４（λ１）が伝播される。その結果、光経路の切り替え前にモニター光信号３３（λ３）が伝播されていたコア４５に対応するコア４７が、通信障害の監視用に用いられる。現用系のマルチコアファイバ４０の障害監視に用いるコア４３の位置と予備系のマルチコアファイバ４１の障害監視に用いるコア４５（４７）の位置は任意に選択することができる。すなわち、コア４３とコア４５（４７）は同じ位置でも良いし、異なっていても良い。
【００３０】
以上説明したように、本実施例に係る光経路切替装置１３を用いれば、マルチコアファイバ内を伝播する複数の光信号を別のマルチコアファイバに直接切り替えることができる。このため、従来装置では必須であった、ファンイン／ファンアウトデバイス４やシングルコアファイバ３を不要にできる。
【００３１】
また、本実施例に係る光経路切替装置１３は、現用系及び予備系のマルチコアファイバの通信障害の発生の監視をそれぞれ１つのコアを伝播する光信号の監視により実現する。このため、伝送容量が増加しても、本実施例に係る光経路切替装置１３では、信号レベルのモニター用の素子数の増大、光スイッチモジュールのポート数の増大、シングルコアファイバの配線数の増大等がない。従って、マルチコアファイバネットワーク対応の安価で小型な光経路切替装置１３を実現できる。
【００３２】
［実施例２］
図９に、本実施例に係るマルチコアファイバネットワークに対応した光経路切替装置２９の構成を示す。図９には、図２との対応部分に同一符号を付して示している。光経路切替装置２９は、マルチコアファイバ２、マルチコアファイバアダプター１６、マルチコアファイバ対応の入出力ポートを有し、かつ、マルチコアファイバ対応通信障害監視回路を内蔵する光スイッチモジュール３０、光経路切替制御回路６、光スイッチモジュール用駆動制御回路１１、光切替制御信号用光源１２から構成される。
【００３３】
図１０に、通信障害監視回路を内蔵する光スイッチモジュール３０の構成例を示す。図１０には、図７との対応部分に同一符号を付して示している。光スイッチモジュール３０は、マルチコアファイバ２、マルチコアファイバアレイ２５、マイクロレンズアレイ２６、MEMSチルトミラーアレイ２７、コリメートレンズ１７、光バンドパスフィルター１８、光路変換プリズム１９、フォトダイオード２０、電流／電圧変換回路８、アナログ／デジタル変換回路９、シングルコアファイバアダプター２１から構成される。光バンドパスフィルター１８の反射特性は、実施例１で述べた特性と同等の特性を有している。
【００３４】
本実施例の場合、現用系のマルチコアファイバ２を伝播する現用光信号２２（λ２）の監視に用いる光学系と、予備系のマルチコアファイバ２を伝播するモニター光信号３３（λ３）の監視に用いる光学系とを同じ光学系で共用する。また、現用系のマルチコアファイバに光経路切替制御信号２４（λ１）を導入するための光学系と、予備系のマルチコアファイバに光経路切替制御信号２４（λ１）を導入するための光学系とを同じ光学系で共用する。このため、実施例１に比して、装置構成が一段と小型の光経路切替装置２９を実現することができる。
【００３５】
［実施例３］
図１１Ａ〜１１Ｃに、前述の実施例に係る光経路切替装置３１（すなわち光経路切替装置１３及び／又は光経路切替装置２９）をノードに用いて構築されるマルチコアファイバネットワークシステムの形態例を示す。図１１Ａは、マルチコアファイバにより２つの光経路切替装置３１をP2P型ネットワークで接続したシステムを示している。図１１Ｂは、マルチコアファイバにより４つの光経路切替装置３１をリング型ネットワークで接続したシステムを示している。図１１Ｃは、マルチコアファイバ２により４つの光経路切替装置３１をメッシュ型ネットワークで接続したシステムを示している。前述の各実施例に係る光経路切替装置３１を用いてマルチコアファイバネットワークシステムを構築することにより、ネットワークシステムの高信頼化が実現される。
【００３６】
［他の実施例］
本発明は、上述した実施例に限定されるものでなく、様々な変形例を含んでいる。例えば、本発明は、前述の実施例で説明した全ての構成を備える必要はない。また、ある実施例の一部を他の実施例の構成に置き換えることができる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることもできる。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の一部を追加、削除又は置換することもできる。
【符号の説明】
【００３７】
１  光経路切替装置（従来）
２  マルチコアファイバ
３  シングルコアファイバ
４  ファンイン／ファンアウトデバイス
５  光スイッチモジュール
６  光経路切替制御回路
７  タップフォトダイオード
８  電流／電圧変換回路
９  アナログ／デジタル変換回路
１０  通信障害判定回路
１１  光スイッチモジュール用駆動制御回路
１２  光切替制御信号用光源
１３  光経路切替装置（実施例１）
１４  光スイッチモジュール
１５  マルチコアファイバ対応通信障害監視回路
１６  マルチコアファイバアダプター
１７  コリメートレンズ
１８  光バンドパスフィルター
１９  光路変換プリズム
２０  フォトダイオード
２１  シングルコアファイバアダプター
２２  現用光信号
２３  現用光信号の一部分
２４  光経路切替制御信号
２５  マルチコアファイバアレイ
２６  マイクロレンズアレイ
２７  MEMSチルトミラーアレイ
２８  光ビーム
２９  光経路切替装置
３０  光スイッチモジュール（マルチコアファイバ対応通信障害監視回路内蔵）
３１  光経路切替装置
３２  光バンドパスフィルター
３３  モニター光信号
３４  モニター光信号用光源
３５  モニター光信号の一部分
３６  入力信号
３７  出力信号
３８  光経路切替装置
３９  光経路切替装置
４０  現用系のマルチコアファイバ
４１  予備系のマルチコアファイバ
４２  光経路切替制御信号が伝播するコア（中心コア）
４３  監視対象とする現用光信号が伝播するコア（周辺コア）
４４  光経路切替制御信号が伝播するコア（中心コア）
４５  光経路の切り替え前にモニター光信号が伝播するコア（周辺コア）
４６  光経路切替制御信号が伝播するコア（中心コア）
４７  光経路の切り替え後に監視対象とする現用光信号が伝播するコア
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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