(57)【要約】【課題】高速な光信号を電気信号に変換せずに中継できる光経路切替装置を実現することを目的にする。【解決手段】本発明は、光信号のパケットを光分岐手段で分岐し、分岐した一方の光信号を光スイッチに入力すると共に、他方の光信号を変換した電気信号に基づき、光スイッチを駆動することにより、光のネットワークの経路切り替えを行う光経路切替装置に改良を加えたものである。本装置は、光分岐手段と光スイッチとの間に設けられ、少なくとも光スイッチの切り替えが終わるまで、光信号を遅延する遅延手段を備えたことを特徴とするものである。【選択図】　　　　図１
2004032469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号のパケットを光分岐手段で分岐し、分岐した一方の光信号を光スイッチに入力すると共に、他方の光信号を変換した電気信号に基づき、光スイッチを駆動することにより、光のネットワークの経路切り替えを行う光経路切替装置において、
前記光分岐手段と前記光スイッチとの間に設けられ、少なくとも光スイッチの切り替えが終わるまで、光信号を遅延する遅延手段を備えたことを特徴とする光経路切替装置。
【請求項２】
パケットの送信先アドレスにより、光のネットワークの経路切り替えを行う光経路切替装置において、
前記ネットワークから光信号が入力され、少なくとも２分岐する光分岐手段と、
この光分岐手段の一方の出力端からの光信号を遅延させる遅延手段と、
この遅延手段からの光信号を入力し、前記ネットワークの経路の切り替えを行う光経路切替部と、
前記光分岐手段の他方の出力端からの光信号を電気信号に変換するＯＥ変換部と、
このＯＥ変換部からの電気信号の送信先アドレスに基づいて、前記光経路切替部の経路の切り替え制御を行う経路制御部と
を備え、前記遅延手段の遅延時間を、少なくとも経路制御部が光経路切替部の経路の切り替えが終了するまでとすることを特徴とする光経路切替装置。
【請求項３】
遅延手段は、光ファイバまたは光導波路であることを特徴とする請求項２記載の光経路切替装置。
【請求項４】
遅延手段は、
光分岐手段からの一方の光信号を入力し、光信号を遅延ループに切り替えて遅延させ、光経路切替部に切り替えて出力する遅延光スイッチ部と、
この遅延光スイッチ部の経路切り替えを、ＯＥ変換部の出力と経路制御部の出力とに基づいて行う遅延スイッチドライバと
を有することを特徴とする請求項２記載の光経路切替装置。
【請求項５】
光経路切替部は、光スイッチであることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の光経路切替装置。
【請求項６】
光経路切替部は、誘電体薄膜光導波路または電気光学薄膜光導波路を用いた光スイッチであることを特徴とする請求項５記載の光経路切替装置。
【請求項７】
光分岐手段の前段、光分岐手段と光経路切替部の間、または光経路切替部の後段の少なくとも一箇所に、光信号の光パワーを増幅する光増幅器を設けたことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の光経路切替装置。
【請求項８】
光分岐手段は、光カプラ、光タップ、光スプリッタのいずれかであることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の光経路切替装置。
【請求項９】
経路制御部は、
ネットワークの経路情報が格納されるルーティングテーブルと、
ＯＥ変換部の電気信号から転送先のアドレスを抽出し、ルーティングテーブルから読み出した経路情報によって、経路の選定をするアドレス識別回路と、
このアドレス識別回路からの選定結果に基づいて、光経路切替部の経路の切り替えを行う光スイッチドライバと
を設けたことを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の光経路切替装置。
【請求項１０】
経路制御部は、ＯＥ変換部からの電気信号に含まれる経路情報によって、ルーティングテーブルの経路情報を変更する変更手段を設けたことを特徴とする請求項９記載の光経路切替装置。
【請求項１１】
経路制御部は、外部機器と電気的に接続され、外部機器からの経路情報によって、ルーティングテーブルの経路情報を変更する変更手段を設けたことを特徴とする請求項９記載の光経路切替装置。
【請求項１２】
光経路切替部から出力される光信号のうち、特定の光信号を結合し、ネットワークに出力する光結合器を設けたことを特徴とする請求項２〜１１のいずれかに記載の光経路切替装置。
【請求項１３】
ＯＥ変換部は、フォトダイオードであることを特徴とする請求項２〜１２のいずれかに記載の光経路切替装置。
【請求項１４】
ＯＥ変換部は、受光素子の基材にＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅ、Ｓｉの少なくともいずれか１つを用いたことを特徴とする請求項１３記載の光経路切替装置。
【請求項１５】
経路制御部、光経路切替部は、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅ、Ｓｉの少なくともいずれか１つを材料として用いたことを特徴とする請求項２〜１４のいずれかに記載の光経路切替装置。
【請求項１６】
光分岐手段、遅延手段、光切替部、ＯＥ変換部、経路決定部は、Ｓｉ基板上に一体形成されたことを特徴とする請求項２〜１３のいずれかに記載の光経路切替装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なるネットワーク同士を相互接続し、パケット化されたデータを所望のネットワークに中継、転送する光経路切替装置に関し、詳しくは、高速な光信号を電気信号に変換せずに中継できる光経路切替装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワークからなるインターネットの大部分では、電気信号により、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信でデータ通信が行われている。また、データは、パケット化されて伝送され、送信先、送信元のアドレス等が、パケットのヘッダー部分に格納されている。
【０００３】
そして、これらのネットワーク間を接続するのがルータであり、ルータは複数のネットワーク間に設けられ、少なくともパケットの送信先アドレスによってパケットの伝送経路を選択し、所望のネットワークにパケットを中継、転送する。
【０００４】
一方、高速、大量にデータを伝送する必要がある基幹部分や専用回線等の一部では、光信号によりデータ通信が行われる。そして伝送経路は、伝送先ごとに異なる波長が割り振られ、送信側と受信側が一対一のいわゆるｐｏｉｎｔ　ｔｏ　ｐｏｉｎｔの通信が行われる。
【０００５】
しかし、近年伝送容量の拡大に伴って、ネットワークの基幹部分だけでなく末端、例えば個々のパソコンに至るまで、既存の電気信号を光信号に置き換えてデータ通信を行うフォトニックネットワークが検討されている。そして、フォトニックネットワークは、波長によって伝送経路を決定するのでなく、データを全てパケット化し、このパケットのアドレスに基づいて伝送経路を決定するパケット交換方式が用いられると考えられている。
【０００６】
また、送信元から送信先までの全てを光信号のまま処理するフォトニックネットワークを実現するために、ルータにおいても光信号のパケットを中継、転送できる光ルータの要求が強い。しかし現状は光信号のまま処理することは難しく、光信号をＯＥ変換部（例えば、高速のフォトダイオード）によって一度電気信号に変換し、この電気信号に変換したパケットを、従来の電気回路によるルータでアドレスを読み取り、伝送経路を決定する。そして、ルータが所望の伝送経路に振り分けた電気信号を、再びＥＯ変換部（例えば、レーザダイオード、発光ダイオード等の光半導体素子）によって光信号に変換し、さらに変調器で光信号を変調して、所望のネットワークに出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のルータの入力側にＯＥ変換部を設け、出力側にＥＯ変換部、変調器を設けることにより、光信号を所望のネットワークに中継、転送することが可能である。しかし、出力ポートごとに、ＥＯ変換部、変調器、さらに変調器を駆動するドライバが必要となり、非常に多くの高速電子回路部品や光半導体素子が必要になってしまう。
【０００８】
そこで光信号のまま所望のネットワークに中継、転送する装置として光ルータがある。例えば、特開２００１−２５５５６７号公報の段落番号０００２〜０００４、図面の図１１に記載されている。この装置は、光信号の一部を電気信号に変換し、変換した電気信号から経路を決定し、残りの光信号を直接所望のネットワークに出力するものである。
【０００９】
しかし、段落番号０００５に記載されているように、光信号の変調速度が４０［Ｇｂｐｓ］、１００［Ｇｂｐｓ］を越える超高速の光通信システムを構築することは難しいという問題点があった。
【００１０】
そこで本発明の目的は、高速な光信号を電気信号に変換せずに中継できる光経路切替装置を実現することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、
光信号のパケットを光分岐手段で分岐し、分岐した一方の光信号を光スイッチに入力すると共に、他方の光信号を変換した電気信号に基づき、光スイッチを駆動することにより、光のネットワークの経路切り替えを行う光経路切替装置において、
前記光分岐手段と前記光スイッチとの間に設けられ、少なくとも光スイッチの切り替えが終わるまで、光信号を遅延する遅延手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２記載の発明は、
パケットの送信先アドレスにより、光のネットワークの経路切り替えを行う光経路切替装置において、
前記ネットワークから光信号が入力され、少なくとも２分岐する光分岐手段と、
この光分岐手段の一方の出力端からの光信号を遅延させる遅延手段と、
この遅延手段からの光信号を入力し、前記ネットワークの経路の切り替えを行う光経路切替部と、
前記光分岐手段の他方の出力端からの光信号を電気信号に変換するＯＥ変換部と、
このＯＥ変換部からの電気信号の送信先アドレスに基づいて、前記光経路切替部の経路の切り替え制御を行う経路制御部と
を備え、前記遅延手段の遅延時間を、少なくとも経路制御部が光経路切替部の経路の切り替えが終了するまでとすることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、
遅延手段は、光ファイバまたは光導波路であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、
遅延手段は、
光分岐手段からの一方の光信号を入力し、光信号を遅延ループに切り替えて遅延させ、光経路切替部に切り替えて出力する遅延光スイッチ部と、
この遅延光スイッチ部の経路切り替えを、ＯＥ変換部の出力と経路制御部の出力とに基づいて行う遅延スイッチドライバと
を有することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、
光経路切替部は、光スイッチであることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、
光経路切替部は、誘電体薄膜光導波路または電気光学薄膜光導波路を用いた光スイッチであることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項２〜６のいずれかに記載の発明において、
光分岐手段の前段、光分岐手段と光経路切替部の間、または光経路切替部の後段の少なくとも一箇所に、光信号の光パワーを増幅する光増幅器を設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項８記載の発明は、請求項２〜７のいずれかに記載の発明において、
光分岐手段は、光カプラ、光タップ、光スプリッタのいずれかであることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項９記載の発明は、請求項２〜８のいずれかに記載の発明において、
経路制御部は、
ネットワークの経路情報が格納されるルーティングテーブルと、
ＯＥ変換部の電気信号から転送先のアドレスを抽出し、ルーティングテーブルから読み出した経路情報によって、経路の選定をするアドレス識別回路と、
このアドレス識別回路からの選定結果に基づいて、光経路切替部の経路の切り替えを行う光スイッチドライバと
を設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、
経路制御部は、ＯＥ変換部からの電気信号に含まれる経路情報によって、ルーティングテーブルの経路情報を変更する変更手段を設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１１記載の発明は、請求項９記載の発明において、
経路制御部は、外部機器と電気的に接続され、外部機器からの経路情報によって、ルーティングテーブルの経路情報を変更する変更手段を設けたことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１２記載の発明は、請求項２〜１１のいずれかに記載の発明において、
光経路切替部から出力される光信号のうち、特定の光信号を結合し、ネットワークに出力する光結合器を設けたことを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１３記載の発明は、請求項２〜１２のいずれかに記載の発明において、
ＯＥ変換部は、フォトダイオードであることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明において、
ＯＥ変換部は、受光素子の基材にＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅ、Ｓｉの少なくともいずれか１つを用いたことを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１５記載の発明は、請求項２〜１４のいずれかに記載の発明において、
経路制御部、光経路切替部は、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅ、Ｓｉの少なくともいずれか１つを材料として用いたことを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１６記載の発明は、請求項２〜１３のいずれかに記載の発明において、
光分岐手段、遅延手段、光切替部、ＯＥ変換部、経路決定部は、Ｓｉ基板上に一体形成されたことを特徴とするものである。
【００２７】
【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。
［第１の実施例］
図１は本発明の第１の実施例を示した構成図である。図１において、入力ポートＩＮ１、および出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のそれぞれは図示しないネットワーク（別々の光ファイバ）と接続される。
【００２８】
光カプラ１０は、光分岐手段であり、入力側が入力ポートＩＮ１に接続され、入力された光信号の光パワーを、例えば、分岐比１：１００に分岐して、出力する。ここで光分岐手段として、光カプラ１０としたが、光タップ、光スプリッタ等でもよい。
【００２９】
遅延手段２０は、遅延ファイバ２１が設けられ、入力側が光カプラ１０の一方の出力側（分岐比１００）に接続される。遅延ファイバ２１は、所望の長さの光ファイバであり、光カプラ１０からの光信号を所望の時間遅延させて出力する。
【００３０】
光スイッチ３０は、光経路切替部で、例えば、光導波路型の光スイッチであり、誘電体多層膜光導波路、または電気光学薄膜導波路を用いている。これは、機械式光スイッチやＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）光スイッチと比較して、高速に経路の切り替えが行える。そして、光スイッチ３０は、例えば、１入力４出力であり、入力側からの光信号を所望の出力側に出力するように経路を切り替えて、接続するものであり、入力側が遅延手段２０の出力側に接続され、各出力側が出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４に接続される。
【００３１】
ＯＥ変換部４０は、例えば、１０［Ｇｂｐｓ］以上の変調信号を受信できる高速のフォトダイオードであり、入力側が光カプラ１０の他方の出力側（分岐比１）に接続され、光信号を電気信号に変換する。また、フォトダイオードは、光信号の波長によって受光素子の基材が異なり、例えば、近距離の通信に用いられることが多い短波長領域（可視光領域〜８５０［ｎｍ］付近）ならば、基材はＳｉ、ＳｉＧｅ等であり、長距離の通信に用いられる長波長領域（１３００〜１６００［ｎｍ］付近）ならば、基材はＩｎＰ、ＧａＡｓ等が用いられる。
【００３２】
経路制御部５０は、ルーティングテーブル５１、アドレス識別回路５２、光スイッチドライバ５３を有し、入力側がＯＥ変換部４０の出力側に接続され、このＯＥ変換部４０からの電気信号に基づき、光スイッチ３０の経路の切り替え制御を行う。また、経路制御部５０、光スイッチ３０は、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅ、Ｓｉ等を材料として用いられ、製作される。
【００３３】
ルーティングテーブル５１は、ネットワークの経路情報が保持される記憶手段である。アドレス識別回路５２は、ＯＥ変換部４０で電気信号に変換されたパケットから転送先のアドレスを抽出し、抽出したアドレスとルーティングテーブル５１から読み出した経路情報から、転送する経路を選定する。光スイッチドライバ５３は、アドレス識別回路５２が選定した経路となるように、光スイッチ３０の接続を切り替える。
【００３４】
このような装置の動作を説明する。光信号のパケットが入力ポートＩＮ１から光カプラ１０に入力される。そして、光カプラ１０が、この光信号を２分岐して、一方を遅延手段２０に出力し、他方をＯＥ変換部４０に出力する。
【００３５】
そして、ＯＥ変換部４０が、光信号を電気信号に変換し、経路制御部５０に出力する。さらに、経路制御部５０のアドレス識別回路５２が、電気信号に変換されたパケットのヘッダー部分から、アドレスを抽出すると共に、ルーティングテーブル５１から経路情報を読み出し、抽出したアドレスと経路情報から、入力された光信号の中継、転送先のネットワークを選択する。例えば、出力ポートＯＵＴ１に接続されるネットワークを転送先として選択する。
【００３６】
このアドレス識別回路５２が選択した結果により、光スイッチドライバ５３が、光スイッチ３０の経路を切り替え、入力側と出力ポートＯＵＴ１を接続する。
【００３７】
一方、遅延ファイバ２１が、経路制御部５０によって光スイッチ３０の経路の切り替えが終了するまでの時間、光カプラ１０からの光信号を遅延させる。そして、光スイッチ３０の経路が切り替わった後に、遅延手段２０からの光信号が光スイッチ３０に入射され、出力ポートＯＵＴ１から所望のネットワークに出力される。
【００３８】
このように、遅延手段２０が、光信号を所望の時間、すなわち経路制御部５０がＯＥ変換部４０で変換された電気信号に基づき、光スイッチ３０の経路を切り替えが終わるまで光信号を遅延させる。そして、この遅延された光信号が光スイッチ３０を介して所望のネットワークに中継、転送されるので、電気信号に変換した信号を再び光信号に変換してネットワークに出力する必要がない。これにより、高速な光信号を電気信号に変換せずに中継、転送することができる。従って出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４ごとにＥＯ変換部、変調器、この変調器を駆動するドライバを設ける必要がなく、装置を簡略化できると共に、コストを抑えることができる。
【００３９】
また、光カプラ１０の一方の出力端からの光信号を、遅延手段２０が所望の時間遅延させるので、他方の出力端からの光信号をＯＥ変換部４０が電気信号に変換し、この変換した電気信号によって経路の決定を行っても、特開２００１−２５５５６７号公報と異なり、超高速で変調された光信号の変調速度を変えることなく中継、転送できる。すなわち、高速な光信号を電気信号に変換せずに中継、転送することができる。
【００４０】
さらに、ＯＥ変換部４０によって光信号から変換された電気信号で、アドレス識別回路５２が経路の選定を行うので、従来の電気回路のルータに用いられる汎用部品を用いることができる。これにより、新たにアドレス識別回路５２の開発を行う必要がなく、開発期間、開発コストを抑えることができる。
【００４１】
［第２の実施例］
図２は、本発明の第２の実施例を示した構成図である。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図２において、光増幅器６０が、遅延手段２０と光スイッチ３０の間に設けられる。光増幅器６０は、例えば、エルビウム添加石英系ファイバーアンプ、石英系光ファイバー自身のもつ非線形光学効果の一種である誘導ラマン散乱現象を利用したファイバーラマンアンプ等がある。
【００４２】
このような装置は、図１に示す装置の動作とほぼ同様であるが、異なる動作は、光増幅器６０が、遅延手段２０からの光信号の光パワーを増幅して、光スイッチ３０に出力する。
【００４３】
このように、光信号の光パワーを増幅するので、入力ポートＩＮ１からの光信号の光パワーを減少せずに、出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４から出力することができる。これにより、ネットワークから入力された光信号の情報を正確に所望のネットワークに中継、転送することができる。
【００４４】
例えば、光信号の光パワーは、（１）入力ポートＩＮ１、光カプラ１０、遅延手段２０、光スイッチ３０、出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のそれぞれの接続部で生ずる接続損失、（２）光カプラ１０による光信号の分岐、（３）光スイッチ３０におけるクロストーク等により減少し、信号対雑音比が悪くなる。しかし、光増幅器６０によって減少した光パワーを増幅するので、信号対雑音比を良くし、正確に光信号を所望のネットワークに中継、転送することができる。
【００４５】
また、増幅器６０を１個設けて光信号１回増幅する構成としたが、増幅率をさらに上げる場合は、光増幅器６０を直列に複数設ける構成としてもよい。さらに、光増幅器６０は、ＩＮ１とＯＵＴ１〜ＯＵＴ４までならばどこに設ける構成としてもよく、例えば、図２において、光スイッチ３０と出力ポートＯＵＴ１の間に、新たに光増幅器６０を設ける構成や、入力ポートＩＮ１と光カプラ１０の間に新たに光増幅器６０を設ける構成等が挙げられる。
【００４６】
ここで、光増幅器６０でも光信号は遅延するので、遅延ファイバ２１と光増幅器６０との遅延時間により、光スイッチ３０の切り替えが終わるまでの時間とすることができる。すなわち、遅延ファイバ２１と光増幅器６０とが遅延手段となる。
【００４７】
［第３の実施例］
図３は、本発明の第３の実施例を示した構成図である。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図３において、遅延手段２０の遅延ファイバ２１の代わりに遅延ファイバ２２、遅延用の光スイッチ（以下、遅延スイッチと略す）２３、遅延スイッチドライバ２４が設けられる。ここで、遅延ファイバ２２と遅延スイッチ２３は、遅延光スイッチ部である。
【００４８】
遅延ファイバ２２は、光信号を所望の時間遅延させる光ファイバである。遅延スイッチ２３は、例えば２入力２出力であり、一方の入力端２３ａが光カプラ１０の一方の出力端に接続され、他方の入力端２３ｂが遅延ファイバの一端に接続される。また、一方の出力端２３ｃが光スイッチ３０の入力端に接続され、他方の出力端２３ｄが遅延ファイバ２２の他端に接続される。
【００４９】
遅延スイッチドライバ２４は、ＯＥ変換部４０からの電気信号、経路制御部５０からの電気信号に基づいて、遅延スイッチ２３の経路の切り替えを行う。
【００５０】
このような装置の動作を説明する。初期状態として、遅延スイッチドライバ２４が、遅延スイッチ２３の入力端２３ａと出力端２３ｄを接続する。そして、入力ポートＩＮ１からの光信号が光カプラ１０によって２分岐され、一方の出力端からの光信号が、遅延スイッチ２３を介して遅延ファイバ２２に入力される。また、光カプラ１０の他方の出力端からの光信号が、ＯＥ変換部４０で電気信号に変換され、電気信号が経路制御部５０と遅延スイッチドライバ２４に出力される。
【００５１】
そして、遅延スイッチドライバ２４が、このＯＥ変換部４０からの電気信号のパケットのデータ長によりパケットの終了時間を確認して、遅延スイッチ２３の入力端２３ｂと出力端２３ｄを接続させる。これにより、光信号が、遅延ファイバ２２と遅延スイッチ２３によって形成される遅延ループ内を伝播する。
【００５２】
さらに、経路制御部５０が、ＯＥ変換部４０からの電気信号によって経路を決定し、光スイッチ３０、遅延スイッチドライバ２４に電気信号を出力する。この電気信号の変化、つまり光スイッチ３０の経路が切り替わった後に、または、遅延ループを形成した一定時間後に、遅延スイッチドライバ２４が、出力端２３ｂと出力端２３ｃを接続させ、光信号を光スイッチ３０に出力する。そして、光信号を出力した後、光スイッチドライバ２４が、遅延スイッチ２３の入力端２３ａと出力端２３ｄを再び接続する。
【００５３】
このような遅延スイッチドライバ２４が、ＯＥ変換部４０と経路制御部５０からの電気信号によって遅延スイッチ２３の接続を切り替え、光信号を所望の時間遅延させる以外の動作は、図１に示す装置と同様なので説明を省略する。
【００５４】
このように、遅延スイッチドライバ２４が、ＯＥ変換部４０と経路制御部５０からの電気信号によって遅延スイッチ２３の接続を切り替えるので、固定の遅延時間でなく、経路制御部５０の処理時間に応じた時間だけ光信号を遅延させる。これにより、遅延手段の遅延時間を可変にすることができ、不必要な遅延時間をかけずに光信号の中継、転送を行うことができる。
【００５５】
［第４の実施例］
図４は、本発明の第４の実施例を示した構成図である。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図４において、経路制御部５０に、アドレス識別回路５２の代わりにアドレス識別回路５４と、新たにテーブル変更手段５５が設けられる。
【００５６】
アドレス識別回路５４は、ＯＥ変換部４０で電気信号に変換されたパケットから転送先のアドレスを抽出し、ルーティングテーブル５１から読み出した経路情報から、転送する経路を選定し、その経路情報を光スイッチドライバ５３に出力する。また、アドレス識別回路５４は、抽出したアドレスが自機器宛ての場合、外部のルータやネットワーク管理機器からの経路情報に関するパケットを変更手段５５に出力する。変更手段５５は、このパケットの経路情報によって、ルーティングテーブル５１の経路情報を変更する。
【００５７】
このような装置の動作を説明する。アドレス識別回路５４が、ＯＥ変換部４０で電気信号に変換されたパケットから、アドレスを抽出する。そして、アドレスが自機器宛ての場合、ＯＥ変換部４０からのパケットを、変更手段５５に出力する。そして、変更手段５５が、パケットからのルーティング情報に基づき、ルーティングテーブル５１の経路情報を新しく変更する。
【００５８】
そして、変更手段５５が、アドレス識別回路５４からのパケットによって、ルーティングテーブル５１の経路情報を変更する以外の動作は、図１に示す装置と同様なので説明を省略する。
【００５９】
このように、ネットワークからのパケットによって、変更手段５５がルーティングテーブル５１の経路情報を変更するので、ネットワークの変更や障害に対応した経路情報をルーティングテーブル５１に格納することができる。これにより、アドレス識別回路５４が、最適な経路を決定することができる。
【００６０】
［第５の実施例］
図５は、本発明の第５の実施例を示した構成図である。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図５において、入力ポートＩＮ２〜ＩＮ４が新たに設けられ、入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４ごとに光カプラ１０、遅延手段２０、ＯＥ変換部４０が設けられる。
【００６１】
また、光スイッチ３０の代わりに、Ｎ入力Ｍ出力（Ｎ、Ｍ：整数）の光スイッチ７０が設けられる。さらに、経路制御部５０に、アドレス識別回路５２の代わりにアドレス識別回路５６が設けられる。
【００６２】
各入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４は、ネットワークからの光信号が入力され、この光信号を光カプラ１０に出力する。
【００６３】
光スイッチ７０は、光経路切替部であり、入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４と出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のポート数に合わせた４入力４出力であり、入力側からの光信号を所望の出力側に出力するように、経路制御部５０からの指示によって経路を切り替えて、接続するものである。また、各入力側が入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４ごとに設けられた遅延手段２０の出力端に接続され、各出力側が出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４に接続される。
【００６４】
アドレス識別回路５６は、入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４ごとに設けられたＯＥ変換部４０からのパケットから転送先のアドレスを抽出し、抽出したアドレスとルーティングテーブル５１から読み出した経路情報から、各入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４からの光信号の経路を選定し、光スイッチドライバ５３により光スイッチ７０の接続を切り替える。
【００６５】
このような装置の動作を説明する。各入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４からの光信号を、所望のネットワークに出力するために、アドレス識別回路５６が、各入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４ごとに設けられるＯＥ変換部４０からの電気信号によって、光スイッチ７０の経路の選定を行う。そして、アドレス識別回路５６の選定結果に基づいて、光スイッチドライバ５３が、光スイッチ７０の経路を切り替え、所望のネットワークに光信号を出力する。このような動作以外は、図１に示す装置と同様なので説明を省略する。
【００６６】
このように、複数の入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４からの光信号を、複数の入出力を有する光スイッチ７０によって、所望のネットワークに出力する。これにより、複数入力された高速な光信号を電気信号に変換せずに中継、転送することができる。
【００６７】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下のようなものでもよい。（１）図１〜図４に示す装置において、出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のポート数は、４ポートとしたが、ポート数はいくつでもよい。もちろん、出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のポート数ごとに光スイッチの出力端が設けられる。
【００６８】
（２）図５に示す装置において、入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４、および出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のポート数を、４入力４出力としたが、ポート数は、いくつでもよい。もちろん、光スイッチ７０の入出力端も入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４、出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４ごとに設けられる。
【００６９】
（３）図１〜図５に示す装置において、遅延手段２０に、光ファイバを遅延ファイバ２１、２２として用いる構成としたが、光ファイバの代わりに、光導波路としてもよい。そして、光信号が短波長領域ならば、入力ポートＩＮ１〜ＩＮ４、光カプラ１０、遅延手段２０等のすべての構成要素をＳｉの基板上に一体形成とする構成としてもよい。
【００７０】
（４）図１〜図５に示す装置において、光カプラ１０は分岐比１：１００としたが、この分岐比はいくらでもよい。
【００７１】
（５）図４に示す装置において、変更手段５５が、ＯＥ変換部４０によって光信号から変換された電気信号に基づいて、ルーティングテーブル５１の経路情報を変更する構成を示したが、外部のルータやネットワーク管理機器からの経路情報を出力する図示しない外部機器と、変更手段５５を電気線で接続する構成としてもよい。そして、図示しない外部機器からの経路情報に基づいて、ルーティングテーブル５１の経路情報を変更してもよい。
【００７２】
（６）図５に示す装置において、Ｎ入力Ｍ出力の光スイッチ７０を用いて、複数入力されたの光信号を所望のネットワークに出力する構成としたが、図１に示す装置を複数個並列に設け、複数入力された光信号を所望のネットワークに出力する構成としてもよい。例えば、図６に示すように構成する。図６において、ネットワークからの光信号が入力される入力ポートＩＮ１、ＩＮ２のポート数が２個ならば、図１に示す装置を２個並列に設ける。光結合器８０は、複数個並列に設けた光スイッチ３０と出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４の間に、出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４ごとに設け、光スイッチ３０それぞれからの光信号を結合して、出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４に出力する
【００７３】
このような装置は、図１に示す装置の動作とほぼ同様であるが、異なる動作は、光結合器８０が、並列に設けた光スイッチ３０からの特定の光信号を結合し、出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ４から所望のネットワークに出力する。もちろん図６において、入力ポートＩＮ１、ＩＮ２のポート数はいくらでもよい。
【００７４】
このように、複数の入力ポートＩＮ１、ＩＮ２ごとに設けられた光スイッチ３０からの光信号を、光結合器８０によって結合し、所望のネットワークに出力する。これにより、複数入力された高速な光信号を電気信号に変換せずに中継、転送することができる。
【００７５】
（７）光経路切替装置の例として、光ルータを挙げたが、光スイッチングハブに適用してもよい。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１によれば、光信号のパケットを光分岐手段で分岐し、分岐した他方の光信号を変換した電気信号に基づき、光スイッチを駆動し、光のネットワークの経路を切り替える。そして、分岐した一方の光信号を、遅延手段が光スイッチの切り替えが終わるまで遅延させて、光スイッチを介して所望のネットワークに出力するので、電気信号に変換した信号を、再び光信号に変換してネットワークに出力する必要がない。これにより、高速な光信号を電気信号に変換せずに中継できる。従って、装置を簡略化することができ、コストを抑えることができる。
【００７７】
請求項２〜１６によれば、光分岐手段によって分岐された光信号の他方を、ＯＥ変換部によって電気信号に変換し、この電気信号に基づき経路制御部が、光経路切替部の経路を切り替える。そして、分岐された光信号の一方を、遅延手段が光経路切替部の切り替えが終わるまで遅延させて、光経路切替部を介して所望のネットワークに出力するので、電気信号に変換した信号を、再び光信号に変換してネットワークに出力する必要がない。これにより、高速な光信号を電気信号に変換せずに中継できる。従って、装置を簡略化することができ、コストを抑えることができる。
【００７８】
また、光分岐手段の一方の出力端からの光信号を、遅延手段が光経路切替部の切り替えが終わるまで遅延させるので、他方の出力端からの光信号をＯＥ変換部が電気信号に変換し、この変換した電気信号によって経路の決定を行っても、超高速で変調された光信号の変調速度を変えることなく中継、転送できる。すなわち、高速な光信号を電気信号に変換せずに中継、転送することができる。
【００７９】
請求項４によれば、遅延スイッチドライバが、ＯＥ変換部と経路制御部からの信号に基づいて、遅延スイッチ部の接続を切り替えるので、固定の遅延時間でなく、経路制御部の処理時間に応じた時間だけ光信号を遅延させる。これにより、遅延手段の遅延時間を可変にすることができ、不必要な遅延時間をかけずに光信号の中継、転送を行うことができる。
【００８０】
請求項６によれば、光スイッチに誘電体薄膜光導波路または電気光学薄膜光導波路を用いるので、機械式光スイッチや、ＭＥＭＳ光スイッチと比較して、高速に経路の切り替えを行うことができる。
【００８１】
請求項７によれば、光増幅器が、光信号の光パワーを増幅するので、光経路切替部のクロストーク、接続損失、光分岐手段による光信号の分岐等によって生ずる光パワーの減少の影響を少なくすることができる。これにより、ネットワークから入力された光信号の情報を正確に所望のネットワークに中継、転送することができる。
【００８２】
請求項９によれば、ＯＥ変換部によって光信号から変換された電気信号で、アドレス識別回路が経路の選定を行うので、従来の電気回路のルータに用いられる汎用部品を用いることができる。これにより、新たにアドレス識別回路の開発を行う必要がなく、開発期間、開発コストを抑えることができる。
【００８３】
請求項１０によれば、ネットワークからの光信号に基づき、変更手段がルーティングテーブルの経路情報を変更するので、ネットワークの変更や障害に対応した経路情報をルーティングテーブルに格納することができる。これにより、アドレス識別回路が、最適な経路を決定することができる。
【００８４】
請求項１１によれば、電気的に接続された外部機器からの経路情報によって、変更手段が、ルーティングテーブルの経路情報を変更するので、ネットワークの変更や障害に対応した経路情報をルーティングテーブルに格納することができる。これにより、アドレス識別回路が、最適な経路を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示した構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示した構成図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示した構成図である。
【図４】本発明の第４の実施例を示した構成図である。
【図５】本発明の第５の実施例を示した構成図である。
【図６】本発明の第６の実施例を示した構成図である。
【符号の説明】
１０　光カプラ
２０　遅延手段
２１、２２　遅延ファイバ
２３　遅延スイッチ
２４　遅延スイッチドライバ
３０、７０　光スイッチ
４０　ＯＥ変換部
５０　経路決定部
５１　ルーティングテーブル
５２、５４、５６　アドレス識別回路
５３　光スイッチドライバ
５５　変更手段
８０　光結合器
【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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