(57)【要約】【課題】２入力×２出力の単位スイッチからなる光マルチプレクサであって、必要な単位スイッチの数を小さくすることが可能な光マルチプレクサを提供すること。【解決手段】光マルチプレクサ１０を構成する単位スイッチ３００の夫々は、第１ポート３０２と、第２ポート３０４と、第３ポート３０６と、第４ポート３０８とを有している。単位スイッチ３００は、第１ポート３０２及び第２ポート３０４が第３ポート３０６及び第４ポート３０８に夫々接続される第１状態と、第３ポート３０６及び第４ポート３０８が互いに接続される第２状態との間を遷移可能である。単位スイッチ３００は、第３ポート３０６と第４ポート３０８とが交互に連結された１つの線１００Ｌ上に配置されている。線１００Ｌの一端に位置する単位スイッチ３１０の第３ポート３０６は、線１００Ｌの他端に位置する単位スイッチ３５０の第２ポート３０４に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの単位光回路を含む光マルチプレクサであって、
前記単位光回路は、２以上の単位スイッチからなり、
前記単位スイッチの夫々は、第１ポートと、第２ポートと、第３ポートと、第４ポートとを有しており、
前記単位スイッチは、１つの末尾スイッチを含んでおり、
前記末尾スイッチを除く前記単位スイッチの全てにおいて、前記第４ポートは、前記末尾スイッチを含めた前記単位スイッチのうちのいずれか１つの前記第３ポートに接続されており、これにより、前記末尾スイッチを含めた前記単位スイッチは、１つの線上に配置されており、
前記末尾スイッチは、前記線の一端に位置しており、
前記線の他端に位置する前記単位スイッチの前記第３ポートは、前記末尾スイッチの前記第２ポートに接続されており、
前記単位スイッチの夫々は、第１状態と第２状態との２つの状態の間を遷移可能であり、
前記第１状態にある前記単位スイッチにおいては、前記第１ポートが前記第３ポートに接続され、且つ、前記第２ポートが前記第４ポートに接続され、
前記第２状態にある前記単位スイッチにおいては、前記第３ポート及び前記第４ポートが互いに接続され、
前記単位スイッチの前記第１ポート及び前記第２ポートは、前記末尾スイッチの前記第２ポートを除き、前記単位光回路全体の外部入力ポートとして機能し、
前記末尾スイッチの前記第４ポートは、前記単位光回路全体の外部出力ポートとして機能する
光マルチプレクサ。
【請求項２】
少なくとも１つの単位光回路を含む光デマルチプレクサであって、
前記単位光回路は、２以上の単位スイッチからなり、
前記単位スイッチの夫々は、第１ポートと、第２ポートと、第３ポートと、第４ポートとを有しており、
前記単位スイッチは、１つの末尾スイッチを含んでおり、
前記末尾スイッチを除く前記単位スイッチの全てにおいて、前記第４ポートは、前記末尾スイッチを含めた前記単位スイッチのうちのいずれか１つの前記第３ポートに接続されており、これにより、前記末尾スイッチを含めた前記単位スイッチは、１つの線上に配置されており、
前記末尾スイッチは、前記線の一端に位置しており、
前記線の他端に位置する前記単位スイッチの前記第３ポートは、前記末尾スイッチの前記第２ポートに接続されており、
前記単位スイッチの夫々は、第１状態と第２状態との２つの状態の間を遷移可能であり、
前記第１状態にある前記単位スイッチにおいては、前記第１ポートが前記第３ポートに接続され、且つ、前記第２ポートが前記第４ポートに接続され、
前記第２状態にある前記単位スイッチにおいては、前記第３ポート及び前記第４ポートが互いに接続され、
前記単位スイッチの前記第１ポート及び前記第２ポートは、前記末尾スイッチの前記第２ポートを除き、前記単位光回路全体の外部出力ポートとして機能し、
前記末尾スイッチの前記第４ポートは、前記単位光回路全体の外部入力ポートとして機能する
光デマルチプレクサ。
【請求項３】
請求項１記載の光マルチプレクサを２以上備えるとともに、１以上の分岐器を備える光スイッチであって、
前記分岐器の夫々は、１つの入力ポートと、２以上の出力ポートとを有しており、
前記分岐器の夫々について、前記入力ポートは、前記出力ポートの全てに接続されており、且つ、前記出力ポートの夫々は、いずれかの前記光マルチプレクサの前記外部入力ポートのいずれかに接続されている
光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の入力ポートのいずれかに入力された光信号を出力ポートに出力する光マルチプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような光マルチプレクサは、例えば、特許文献１の図２に開示されている。
【０００３】
特許文献１の光マルチプレクサは、５つの８入力×１出力のコンバイナ（単位スイッチ）と、１つの５入力×１出力のコンバイナとを２段に接続したものである。この構成から理解されるように、光マルチプレクサの入力ポート数を増やすためには、単位スイッチの接続段数を増やす必要がある。しかしながら、単位スイッチの接続段数が増加すると、単位スイッチの数も増加する。
【０００４】
特に、より一般的な光マルチプレクサは、光信号をスイッチする２入力×１出力の単位スイッチを２分木状に接続して構成される。この構成によれば、例えばＮ個（Ｎは２のべき乗の整数）の入力ポートを設ける場合、必要な単位スイッチの数は、Ｎ−１になる。即ち、入力ポート数と概ね同数の単位スイッチが必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０４８９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、２入力×１出力の単位スイッチ（以下、「実装単位スイッチ」という。）は、実際には２入力×２出力の単位スイッチ（以下、「標準単位スイッチ」という。）を使って実現されることが多い。詳しくは、実装単位スイッチは、標準単位スイッチの２つの出力ポートのうちの１つを使用しないようにすることで実現される。この場合、実装単位スイッチは、標準単位スイッチの機能を有効に利用していない。更に、標準単位スイッチは１個あたり数万円と高価である。このため、実装単位スイッチの数が増加すると、使用されない無駄な出力ポートの数が増加するとともに、必要なコストも増加する。
【０００７】
そこで、本発明は、２入力×２出力の単位スイッチからなる光マルチプレクサであって、必要な単位スイッチの数を小さくすることが可能な光マルチプレクサ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】
【０００８】
本発明は、第１の光マルチプレクサとして、
少なくとも１つの単位光回路を含む光マルチプレクサであって、
前記単位光回路は、２以上の単位スイッチからなり、
前記単位スイッチの夫々は、第１ポートと、第２ポートと、第３ポートと、第４ポートとを有しており、
前記単位スイッチは、１つの末尾スイッチを含んでおり、
前記末尾スイッチを除く前記単位スイッチの全てにおいて、前記第４ポートは、前記末尾スイッチを含めた前記単位スイッチのうちのいずれか１つの前記第３ポートに接続されており、これにより、前記末尾スイッチを含めた前記単位スイッチは、１つの線上に配置されており、
前記末尾スイッチは、前記線の一端に位置しており、
前記線の他端に位置する前記単位スイッチの前記第３ポートは、前記末尾スイッチの前記第２ポートに接続されており、
前記単位スイッチの夫々は、第１状態と第２状態との２つの状態の間を遷移可能であり、
前記第１状態にある前記単位スイッチにおいては、前記第１ポートが前記第３ポートに接続され、且つ、前記第２ポートが前記第４ポートに接続され、
前記第２状態にある前記単位スイッチにおいては、前記第３ポート及び前記第４ポートが互いに接続され、
前記単位スイッチの前記第１ポート及び前記第２ポートは、前記末尾スイッチの前記第２ポートを除き、前記単位光回路全体の外部入力ポートとして機能し、
前記末尾スイッチの前記第４ポートは、前記単位光回路全体の外部出力ポートとして機能する
光マルチプレクサを提供する。
【０００９】
また、本発明は、第１の光デマルチプレクサとして、
少なくとも１つの単位光回路を含む光デマルチプレクサであって、
前記単位光回路は、２以上の単位スイッチからなり、
前記単位スイッチの夫々は、第１ポートと、第２ポートと、第３ポートと、第４ポートとを有しており、
前記単位スイッチは、１つの末尾スイッチを含んでおり、
前記末尾スイッチを除く前記単位スイッチの全てにおいて、前記第４ポートは、前記末尾スイッチを含めた前記単位スイッチのうちのいずれか１つの前記第３ポートに接続されており、これにより、前記末尾スイッチを含めた前記単位スイッチは、１つの線上に配置されており、
前記末尾スイッチは、前記線の一端に位置しており、
前記線の他端に位置する前記単位スイッチの前記第３ポートは、前記末尾スイッチの前記第２ポートに接続されており、
前記単位スイッチの夫々は、第１状態と第２状態との２つの状態の間を遷移可能であり、
前記第１状態にある前記単位スイッチにおいては、前記第１ポートが前記第３ポートに接続され、且つ、前記第２ポートが前記第４ポートに接続され、
前記第２状態にある前記単位スイッチにおいては、前記第３ポート及び前記第４ポートが互いに接続され、
前記単位スイッチの前記第１ポート及び前記第２ポートは、前記末尾スイッチの前記第２ポートを除き、前記単位光回路全体の外部出力ポートとして機能し、
前記末尾スイッチの前記第４ポートは、前記単位光回路全体の外部入力ポートとして機能する
光デマルチプレクサを提供する。
【００１０】
また、本発明は、第１の光スイッチとして、
第１の光マルチプレクサを２以上備えるとともに、１以上の分岐器を備える光スイッチであって、
前記分岐器の夫々は、１つの入力ポートと、２以上の出力ポートとを有しており、
前記分岐器の夫々について、前記入力ポートは、前記出力ポートの全てに接続されており、且つ、前記出力ポートの夫々は、いずれかの前記光マルチプレクサの前記外部入力ポートのいずれかに接続されている
光スイッチを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、単位スイッチの第１ポート及び第２ポートは、末尾スイッチの第２ポートを除き、単位光回路全体の外部入力ポートとして機能する。従って、例えば、Ｓ個の単位スイッチからなる１つの単位光回路を備えた光マルチプレクサの場合、入力ポート数（Ｎ）は、２Ｓ−１となる。換言すれば、この光マルチプレクサに必要な単位スイッチの数は、入力ポート数の約１／２でよい。これにより、光マルチプレクサのコストを従来の約５０％に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による光マルチプレクサを示す構成図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１の光マルチプレクサの単位スイッチを示す図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の単位スイッチに制御信号「０」が入力されたときのポートの接続状態を示す図である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）の単位スイッチに制御信号「１」が入力されたときのポートの接続状態を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は、図２（Ｂ）の単位スイッチの具体的な構成例を示す図である。図３（Ｂ）は、図２（Ｃ）の単位スイッチの具体的な構成例を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、図１の光マルチプレクサが初期状態にあるときのポートの接続状態を示す図である。図４（Ｂ）は、図１の光マルチプレクサに光信号が入力されたときのポートの接続状態を例示する図である。図４（Ｃ）は、図１の光マルチプレクサに別の光信号が入力されたときのポートの接続状態を例示する図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による光マルチプレクサを示す構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態による光スイッチを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１に示されるように、本発明の第１の実施の形態による光マルチプレクサ１０は、複数の単位スイッチ３００からなる１つの単位光回路１００のみから構成されている。特に、本実施の形態による単位光回路１００は、５つの単位スイッチ３００から構成されている。但し、本発明において、単位光回路に含まれる単位スイッチ３００の数は２以上であればよい。
【００１４】
図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）を参照すると、本実施の形態による単位スイッチ３００の夫々は、２入力×２出力の単位光スイッチである。詳しくは、単位スイッチ３００の夫々は、光信号を入出力するために使用される４つのポート、具体的には、第１ポート３０２と、第２ポート３０４と、第３ポート３０６と、第４ポート３０８とを有している。また、単位スイッチ３００の夫々は、制御装置（図示せず）から受けた制御信号３００Ｃによって、２つの状態の間を遷移可能である。
【００１５】
詳しくは、制御装置（図示せず）は、１ビットの制御信号３００Ｃとして、バー接続を指示する信号”０”又はクロス接続を指示する信号”１”のいずれかを出力する。単位スイッチ３００が制御信号３００Ｃとして信号”０”を受けると、光信号が第１ポート３０２と第３ポート３０６との間や第２ポート３０４と第４ポート３０８との間を通過可能になる（図２（Ｂ）参照）。一方、単位スイッチ３００が制御信号３００Ｃとして信号”１”を受けると、光信号が第３ポート３０６と第４ポート３０８との間を通過可能になる（図２（Ｃ）参照）。
【００１６】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照すると、単位スイッチ３００は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーを用いて構成できる。この場合、単位スイッチ３００は、ミラー３００Ｍを備えている。ミラー３００Ｍは、制御信号３００Ｃとして信号”０”を受けると、倒れた姿勢になる。このとき、例えば、第１ポート３０２に入力された光信号は、直進して第３ポート３０６に出力され、第２ポート３０４に入力された光信号は、直進して第４ポート３０８に出力される。一方、ミラー３００Ｍは、制御信号３００Ｃとして信号”１”を受けると、起立した姿勢になる。このとき、例えば、第３ポート３０６に入力された光信号は、ミラー３００Ｍによって反射されて第４ポート３０８に出力される。一方、ミラー３００Ｍの反対面（裏面）は、第１ポート３０２と第２ポート３０４との間で光信号を接続しないように構成されている。例えば、ミラー３００Ｍの裏面は、反射面でないか、又は、反射角度が表面と異なるように設定されている。このため、例えば、第１ポート３０２に入力された光信号は、第２ポート３０４に出力されない。
【００１７】
上述のように、単位スイッチ３００の夫々は、制御信号３００Ｃによって、第１状態（図２（Ｂ）の状態）と第２状態（図２（Ｃ）の状態）の間を遷移可能である。第１状態にある単位スイッチ３００においては、第１ポート３０２が第３ポート３０６に光通信可能に接続され、且つ、第２ポート３０４が第４ポート３０８に光通信可能に接続される。一方、第２状態にある単位スイッチ３００においては、第３ポート３０６及び第４ポート３０８が互いに光通信可能に接続される。
【００１８】
図１に示されるように、単位光回路１００の単位スイッチ３００は、１つの先頭スイッチ（単位スイッチ）３１０と、３つの中間スイッチ（単位スイッチ）３２０，３３０，３４０と、１つの末尾スイッチ（単位スイッチ）３５０とを含んでいる。末尾スイッチ３５０を除く４つの単位スイッチ３００の全てにおいて、第４ポート３０８は、末尾スイッチ３５０を含めた５つの単位スイッチ３００のうちのいずれか１つの第３ポート３０６に接続されている。これにより、末尾スイッチ３５０を含めた５つの単位スイッチ３００は、１つの仮想的な線１００Ｌ上に配置されている。換言すれば、単位スイッチ３００の全ては、線状に配置されており、隣り合う２つの単位スイッチ３００の向かい合う第３ポート３０６と第４ポート３０８とは互いに接続されている。
【００１９】
末尾スイッチ３５０は、線１００Ｌの一端に位置しており、先頭スイッチ３１０は、線１００Ｌの他端に位置している。中間スイッチ３２０，３３０，３４０は、先頭スイッチ３１０と末尾スイッチ３５０との間に位置している。また、先頭スイッチ３１０の第３ポート３０６は、末尾スイッチ３５０の第２ポート３０４に接続されている。これにより、単位スイッチ３００は、リング状に連結されている。
【００２０】
図１から理解されるように、単位スイッチ３００の第１ポート３０２及び第２ポート３０４は、末尾スイッチ３５０の第２ポート３０４を除き、単位光回路１００全体の外部入力ポート１０２として機能する。また、末尾スイッチ３５０の第４ポート３０８は、単位光回路１００全体の外部出力ポート１０６として機能する。これにより、本実施の形態による光マルチプレクサ１０は、９つの外部入力ポート１０２と、１つの外部出力ポート１０６とを有している。
【００２１】
図４（Ａ）を参照すると、光マルチプレクサ１０が初期状態にあるとき、全ての単位スイッチ３００において、制御信号３００Ｃは”１”である。このため、外部出力ポート１０６は、いずれの外部入力ポート１０２とも光通信可能に接続されていない。
【００２２】
図４（Ｂ）を参照すると、特定の第２ポート３０４（外部入力ポート１０２）から光信号を入力する場合、特定の第２ポート３０４が設けられた単位スイッチ３００を第１状態に遷移させればよい。例えば、単位スイッチ３２０の第２ポート３０４から光信号を入力する場合、制御装置（図示せず）は、単位スイッチ３２０の制御信号３００Ｃを”０”にする。これにより、単位スイッチ３２０の第２ポート３０４に入力された光信号は、単位スイッチ３３０，３４０，３５０を経由して第３ポート３０６に出力される。
【００２３】
図４（Ｃ）を参照すると、特定の第１ポート３０２（外部入力ポート１０２）から光信号を入力する場合、特定の第１ポート３０２が設けられた単位スイッチ３００と、単位スイッチ３５０を第１状態に遷移させればよい。例えば、単位スイッチ３３０の第１ポート３０２から光信号を入力する場合、制御装置（図示せず）は、単位スイッチ３３０及び単位スイッチ３５０の制御信号３００Ｃを”０”にする。これにより、単位スイッチ３３０の第１ポート３０２に入力された光信号は、単位スイッチ３２０，３１０，３５０を経由して第３ポート３０６に出力される。
【００２４】
図４（Ｃ）から理解されるように、単位スイッチ３１０乃至単位スイッチ３４０（図４（Ｃ）において単位スイッチ３３０）の第１ポート３０２から光信号を入力する場合、当該単位スイッチの第２ポート３０４と末尾スイッチ３５０の第１ポート３０２との間に光信号の経路が設定される。この経路は２つの外部入力ポート１０２を結合するため望ましくない。このため，本実施の形態においては、全ての単位スイッチ３００において、第１ポート３０２及び第２ポート３０４に光アイソレータ（図示せず）又は光サーキュレータ（図示せず）が設けられている。これにより、第１ポート３０２及び第２ポート３０４の夫々は、光信号を１方向のみ（図１における矢印の方向）に通過させる。
【００２５】
但し、本発明は、これに限られない。例えば、末尾スイッチ３５０の第１ポート３０２を外部入力ポート１０２として使用しない場合（開放状態とする場合）には、２つの外部入力ポート１０２間での光信号の干渉は発生しない。この場合、いずれの単位スイッチ３００においても、第１ポート３０２及び第２ポート３０４に光アイソレータ（図示せず）や光サーキュレータ（図示せず）を設置する必要はない。
【００２６】
単位スイッチ３００を従来の２分木状に接続する場合、９つの外部入力ポートを得るためには、少なくとも９つの単位スイッチ３００が必要である。一方、本実施の形態の光マルチプレクサ１０は、５つの単位スイッチ３００を使用することにより、９つの外部入力ポート１０２を有している。本実施の形態によれば、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の外部入力ポート１０２を有する光マルチプレクサを、従来の約半分の単位スイッチ３００によって構成できる。これにより、光マルチプレクサのコストを従来の約５０％に削減できる。
【００２７】
本実施の形態は、既に述べた変形例に加えて、様々に変形可能である。例えば、本実施の形態において、単位スイッチ３００は直線状に配置されている。但し、単位スイッチ３００は、光通信が可能となるように論理的に線状に配置されている限り、物理的には、どのように配置されていてもよい。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図５に示されるように、本発明の第２の実施の形態による光マルチプレクサ１０Ａは、３つの単位スイッチ３００から夫々なる２つの単位光回路１００Ａ（即ち、単位光回路１１０及び単位光回路１２０）と、連結器（単位スイッチ）３８０とを備えている。単位光回路１００Ａの夫々は、単位スイッチ３００の数が異なることを除き、単位光回路１００（図１参照）と同じ構造を有している。従って、光マルチプレクサ１０Ａは、第１の実施の形態による２つの光マルチプレクサ（図１参照）と、連結器３８０とから構成されている。
【００２９】
本実施の形態による連結器３８０は、２つの入力ポート３８２，３８４と、１つの出力ポート３８８を有している。連結器３８０は、制御装置（図示せず）から受けた制御信号３８０Ｃに従って、入力ポート３８４と出力ポート３８８とが互いに接続された第１状態と、入力ポート３８２と出力ポート３８８とが互いに接続された第２状態との間を遷移可能である。このような連結器３８０は、１つの単位スイッチ３００（図２（Ａ）参照）によって構成できる。この場合、入力ポート３８２、入力ポート３８４、出力ポート３８８及び制御信号３８０Ｃは、第３ポート３０６、第２ポート３０４、第４ポート３０８及び制御信号３００Ｃに夫々対応している。
【００３０】
単位光回路１１０の外部出力ポート１０６は、連結器３８０の入力ポート３８４に接続されており、単位光回路１２０の外部出力ポート１０６は、連結器３８０の入力ポート３８２に接続されている。この構造から理解されるように、単位光回路１００Ａの外部入力ポート１０２は、光マルチプレクサ１０Ａ全体の外部入力ポート１０２として機能し、連結器３８０の出力ポート３８８は、光マルチプレクサ１０Ａ全体の外部出力ポート３８８として機能する。換言すれば、光マルチプレクサ１０Ａは、１０の外部入力ポート１０２と、１つの外部出力ポート３８８を有している。
【００３１】
光マルチプレクサ１０Ａは、光マルチプレクサ１０と同様に制御できる。例えば、単位光回路１１０の単位スイッチ３１０の第２ポート３０４から光信号を入力する場合、単位スイッチ３１０を第１状態（図２（Ｂ）参照）に遷移させると共に、連結器３８０を第１状態に遷移させればよい。
【００３２】
図１を参照すると、第１の実施の形態によれば、６つの単位スイッチ３００を使用して１０入力×１出力の光マルチプレクサを構成できる。図５を参照すると、本実施の形態による１０入力×１出力の光マルチプレクサを構成するためには、７つの単位スイッチ３００が必要である。即ち、本実施の形態によれば、第１の実施の形態と比べて、必要な単位スイッチ３００の数が少し増加する。
【００３３】
但し、図４（Ｃ）を参照すると、第１の実施の形態による１０入力×１出力の光マルチプレクサにおいて、末尾スイッチ３５０の外部入力ポート１０２に入力された光信号は、外部出力ポート１０６に到達するまでに、７つの単位スイッチ３００を経由する。一方、本実施の形態による１０入力×１出力の光マルチプレクサにおいて、末尾スイッチ３５０の外部入力ポート１０２に入力された光信号は、外部出力ポート３８８に到達するまでに、５つの単位スイッチ３００を経由する。光信号が単位スイッチ３００を通過するとき、光信号のパワーが損失する。このため、本実施の形態によれば、全体として光信号のパワーの損失を低減できる。
【００３４】
図５から理解されるように、本実施の形態による単位光回路１００Ａは、ツリー状に更に連結できる。例えば、単位光回路１１０，１２０の外部入力ポート１０２の夫々を、別の単位光回路１００Ａの外部出力ポート１０６に接続することで、５０入力×１出力の光マルチプレクサが得られる。この場合、光信号が通過する単位スイッチ３００の最大数は９である。一方、第１の実施の形態による５０入力×１出力の光マルチプレクサ（図１参照）においては、光信号が通過する単位スイッチ３００の最大数は２７である。この例から理解されるように、光信号のパワーの損失を低減するという観点からは、本実施の形態による光マルチプレクサは、そのサイズが大きくなるほど、より効果を発揮する。
【００３５】
図１及び図５から理解されるように、上述した第１及び第２の実施の形態は、既に述べた変形例に加えて、更に様々に変形可能である。例えば、単位光回路１２０及び連結器３８０を使用せず、単位光回路１１０の外部入力ポート１０２の夫々に別の単位光回路１００Ａの外部出力ポート１０６を接続することで、２５入力×１出力の光マルチプレクサが得られる。この場合、単位光回路１１０の外部出力ポート１０６が、光マルチプレクサ全体の外部出力ポート１０６として機能する。単位光回路１００Ａ（単位光回路１００）を様々に組み合わせることで、光マルチプレクサのサイズや光信号が通過する単位スイッチの数を容易に調整できる。
【００３６】
以上の説明から理解されるように、本発明による光マルチプレクサは、少なくとも１つの単位光回路を含んでいる。また、本発明による単位光回路は、光マルチプレクサだけでなく、光デマルチプレクサにも適用可能である。
【００３７】
例えば、図１を参照すると、光信号の進行方向を逆転させるだけで、単位光回路１００からなる光デマルチプレクサが構成できる。この場合、単位スイッチ３００の第１ポート３０２及び第２ポート３０４は、末尾スイッチ３５０の第２ポート３０４を除き、単位光回路１００全体の外部出力ポートとして機能する。また、末尾スイッチ３５０の第４ポート３０８は、単位光回路２００全体の外部入力ポートとして機能する。
【００３８】
同様に、図５を参照すると、光信号の進行方向を逆転させるだけで、２つの単位光回路１００Ａと連結器３８０とからなる光デマルチプレクサが構成できる。即ち、本発明による光デマルチプレクサは、少なくとも１つの単位光回路を含んでいる。このように単位光回路を光デマルチプレクサとして動作させる場合、いずれの単位スイッチ３００においても、第１ポート３０２及び第２ポート３０４に光アイソレータや光サーキュレータを設置する必要はない。
【００３９】
（第３の実施の形態）
本発明による単位光回路、光マルチプレクサ及び光デマルチプレクサは、更に様々に応用可能である。以下、光マルチプレクサの別の応用例として、図６を参照しつつ、第１の実施の形態による光マルチプレクサ１０（図１参照）を応用した光スイッチ１２について説明する。
【００４０】
図６に示されるように、本実施の形態による光スイッチ１２は、５つの光マルチプレクサ１０Ｂと、５つの分岐器４００とを備えている。
【００４１】
光マルチプレクサ１０Ｂの夫々は、第１の実施の形態の光マルチプレクサ１０と同様に、１つのみの単位光回路１００Ｂから構成されている。単位光回路１００Ｂの夫々は、第２の実施の形態の単位光回路１００Ａ（図５参照）と同様に構成されている。従って、光マルチプレクサ１０Ｂの夫々は、５入力×１出力の光マルチプレクサであり、５つの外部入力ポート１０２と、１つの外部出力ポート１０６とを有している。
【００４２】
分岐器４００の夫々は、１つの入力ポート４０２と、５つの出力ポート４０６とを有している。分岐器４００の夫々について、入力ポート４０２は、出力ポート４０６の全てに接続されている。これにより、分岐器４００の夫々は、入力ポート４０２に入力された光信号を出力ポート４０６の全てに出力可能である。このような分岐器４００は、例えば光カプラによって構成できる。
【００４３】
分岐器４００の夫々について、出力ポート４０６の夫々は、いずれかの光マルチプレクサ１０Ｂの外部入力ポート１０２のいずれかに接続されている。特に、本実施の形態においては、５つの出力ポート４０６は、５つの光マルチプレクサ１０Ｂに夫々接続されている。換言すれば、全ての出力ポート４０６は、全ての外部入力ポート１０２にメッシュ状に接続されている。
【００４４】
本実施の形態によれば、いずれかの分岐器４００の入力ポート４０２に入力された光信号は、全ての光マルチプレクサ１０Ｂに出力される。光マルチプレクサ１０Ｂの単位スイッチ３００（図２（Ａ）参照）を制御信号３００Ｃを使用して適切に制御することで、光信号は、いずれか１つの光マルチプレクサ１０Ｂの外部出力ポート１０６から出力される。従って、光スイッチ１２は、５入力×５出力の光スイッチとして機能する。
【００４５】
本実施の形態において、光マルチプレクサの数は５に限られず、分岐器の数も５に限られない。本実施の形態によってＮ入力×Ｍ出力（但し、Ｎは１以上の整数であり、Ｍは２以上の整数である。）の光スイッチを構成する場合、光スイッチは、Ｎ個の（即ち、１以上の）分岐器と、Ｍ個の（即ち、２以上の）光マルチプレクサを備えればよい。この場合、光マルチプレクサの夫々は、Ｎ個の外部入力ポートを有しており、分岐器の夫々は、Ｍ個の（即ち、２以上の）出力ポートを有している。
【００４６】
以上の説明から理解されるように、本実施の形態によるＮ入力×Ｍ出力の光スイッチは、概ね（Ｎ＋１）Ｍ／２個の単位スイッチ３００（図２（Ａ）参照）から構成できる。一方、従来のＮ入力×Ｍ出力のクロスバースイッチ（光スイッチ）を構成する場合、Ｎ×Ｍ個の単位スイッチ３００が必要である。本実施の形態によれば、光スイッチを構成する単位スイッチ３００の数を従来の約半分にできる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明による光マルチプレクサ、光デマルチプレクサ及び光スイッチは、光信号を利用する測定器、通信機器（光アッド・ドロップ装置、光交換システム及び光クロスコネクトシステム等）及び並列計算機における光インターコネクション等への適用が可能であり、広範囲な利用が期待できる。
【符号の説明】
【００４８】
１０，１０Ａ，１０Ｂ        光マルチプレクサ
１２                        光スイッチ
１００，１００Ａ，１００Ｂ  単位光回路
１００Ｌ                    線
１０２                      外部入力ポート
１０６                      外部出力ポート
１１０，１２０              単位光回路
３００                      単位スイッチ
３００Ｃ                    制御信号
３００Ｍ                    ミラー
３０２                      第１ポート
３０４                      第２ポート
３０６                      第３ポート
３０８                      第４ポート
３１０                      先頭スイッチ（単位スイッチ）
３２０，３３０，３４０      中間スイッチ（単位スイッチ）
３５０                      末尾スイッチ（単位スイッチ）
３８０                      連結器（単位スイッチ）
３８０Ｃ                    制御信号
３８２，３８４              入力ポート
３８８                      出力ポート（外部出力ポート）
４００                      分岐器
４０２                      入力ポート
４０６                      出力ポート
【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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