(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光スイッチ回路網から第２光スイッチ回路網を設計するに当たり、
第１光スイッチ回路網は、ｍ段ｎ行マトリクス状（ただし、ｍおよびｎは２以上の整数）に配列された２入力２出力型の主光スイッチと、２ｎ個の第１ポートと、２ｎ個の第２ポートとを具え、
各前記主光スイッチは、２個の１入力２出力型の第１副光スイッチと、該第１副光スイッチの各々にそれぞれ接続されている２個の２入力１出力型の第２副光スイッチとを具え、および、
各前記第１ポートに、１段目の全ての主光スイッチから選ばれた前記第１副光スイッチを１個ずつ接続してあり、
各前記第２ポートに、ｍ段目の全ての主光スイッチから選ばれた前記第２副光スイッチを１個ずつ接続してあり、
同一段の全ての主光スイッチに含まれる各第２副光スイッチに、次段の全ての主光スイッチから選ばれた前記第１副光スイッチを１個ずつ接続してあり、
１段から（ｍ−１）段の主光スイッチに含まれる各前記第２副光スイッチと、該第２副光スイッチに接続され、かつ、次段の前記主光スイッチに含まれる前記第１副光スイッチとの代わりに、１個の２入力２出力型の光スイッチで置き換えることにより、
前記第１光スイッチ回路網から、
（ｍ＋１）段２ｎ行マトリクス状に配列された光スイッチを具える第２光スイッチ回路網を設計する
ことを特徴とする光スイッチ回路網設計方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光スイッチ回路網設計方法において、
前記第２光スイッチ回路網の配線パターンであって、
前記光スイッチ間を接続する導波路の当該配線パターンに周期性をもたせるように、該光スイッチをそれぞれ配列させる
ことを特徴とする光スイッチ回路網設計方法。
【請求項３】
請求項１に記載の光スイッチ回路網設計方法において、
前記第１光スイッチ回路網は、ｍ＝４およびｎ＝２とした完全非閉塞型の光スイッチ回路網である
ことを特徴とする光スイッチ回路網設計方法。
【請求項４】
請求項１に記載の光スイッチ回路網設計方法において、
前記第１光スイッチ回路網を、パス  インディペンデント  ロス  アレンジメント（ＰＩ−ＬＯＳＳ構成）の光スイッチとする
ことを特徴とする光スイッチ回路網設計方法。
【請求項５】
ｎ＋１段２ｎ行マトリクス状（ただし、ｎは２以上の整数）に配列された光スイッチと、ｎ個の入力ポートと、ｎ個の入力側ダミーポートと、ｎ個の出力ポートと、ｎ個の出力側ダミーポートと、ｎ本の入力導波路と、ｎ本の出力導波路と、一群の第１切換間導波路とを具え、
１段目の光スイッチは、１入力２出力型光スイッチであり、２〜ｎ段目の光スイッチは、２入力２出力型光スイッチであり、および（ｎ＋１）段目の光スイッチは、２入力１出力型光スイッチであり、
各前記入力導波路は、前記入力ポートと、各段の前記光スイッチから重複なく選択した１個の前記光スイッチと、前記出力側ダミーポートとを経由する入力伝送路としてそれぞれ形成されており、
各前記出力導波路は、前記入力側ダミーポートと、各段の光スイッチの中の前記入力導波路形成に用いた以外の前記光スイッチから重複なく選択した１個の前記光スイッチと、前記出力ポートとを経由する出力伝送路としてそれぞれ形成されており、
前記第１切換間導波路は、信号光を前記入力導波路から前記出力導波路に切り換えるための切換伝送路であり、
各該第１切換間導波路は、
前記入力導波路に一方の出力端が接続されている１段からｎ段の前記光スイッチの他方の出力端と、当該光スイッチの後段の光スイッチであって、前記出力導波路に一方の入力端が接続されている当該光スイッチの他方の入力端とを、重複なく接続する伝送路としてそれぞれ形成されている
ことを特徴とする光スイッチ回路網。
【請求項６】
請求項５に記載の光スイッチ回路網において、
前記光スイッチ回路網は、一群の第２切換間導波路を具え、
該第２切換間導波路は、クロストーク光のみを伝送させるためのクロストーク光伝送路であり、
各該第２切換間導波路は、前記出力導波路に一方の出力端が接続されている１段からｎ段の前記光スイッチの他方の出力端と、当該光スイッチの次段の光スイッチであって、前記入力導波路に一方の入力端が接続されている当該光スイッチの他方の入力端とを、重複なく接続する伝送路としてそれぞれ形成されている
ことを特徴とする光スイッチ回路網。
【請求項７】
請求項５に記載の光スイッチ回路網において、
ｎ＝４とし、および
第ｘ段第ｙ行の前記光スイッチを、第（ｘ、ｙ）光スイッチ（ただし、１≦ｘ≦５かつ１≦ｙ≦８）と定義するとき、
前記第１入力導波路で、
前記入力ポートと、第（１、１）光スイッチとを接続し、
該第（１、１）光スイッチと、第（２、２）光スイッチとを接続し、
該第（２、２）光スイッチと、第（３、４）光スイッチとを接続し、
該第（３、４）光スイッチと、第（４、６）光スイッチとを接続し、
該第（４、６）光スイッチと、第（５、８）光スイッチとを接続し、および
該第（５、８）光スイッチと、前記出力側ダミーポートとを接続してあり、
前記第２入力導波路で、
前記入力ポートと、第（１、５）光スイッチとを接続し、
該第（１、５）光スイッチと、第（２、３）光スイッチとを接続し、
該第（２、３）光スイッチと、第（３、１）光スイッチとを接続し、
該第（３、１）光スイッチと、第（４、２）光スイッチとを接続し、
該第（４、２）光スイッチと、第（５、４）光スイッチとを接続し、および
該第（５、４）光スイッチと、前記出力側ダミーポートとを接続してあり、
前記第３入力導波路で、
前記入力ポートと、第（１、４）光スイッチとを接続し、
該第（１、４）光スイッチと、第（２、６）光スイッチとを接続し、
該第（２、６）光スイッチと、第（３、８）光スイッチとを接続し、
該第（３、８）光スイッチと、第（４、７）光スイッチとを接続し、
該第（４、７）光スイッチと、第（５、５）光スイッチとを接続し、および
該第（５、５）光スイッチと、前記出力側ダミーポートとを接続してあり、
前記第４入力導波路で、
前記入力ポートと、第（１、８）光スイッチとを接続し、
該第（１、８）光スイッチと、第（２、７）光スイッチとを接続し、
該第（２、７）光スイッチと、第（３、５）光スイッチとを接続し、
該第（３、５）光スイッチと、第（４、３）光スイッチとを接続し、
該第（４、３）光スイッチと、第（５、１）光スイッチとを接続し、および
該第（５、１）光スイッチと、前記出力側ダミーポートとを接続してあり、
前記第１出力導波路で、
前記入力側ダミーポートと、第（１、３）光スイッチとを接続し、
該第（１、３）光スイッチと、第（２、１）光スイッチとを接続し、
該第（２、１）光スイッチと、第（３、２）光スイッチとを接続し、
該第（３、２）光スイッチと、第（４、４）光スイッチとを接続し、
該第（４、４）光スイッチと、第（５、６）光スイッチとを接続し、および
該第（５、６）光スイッチと、前記出力ポートとを接続してあり、
前記第２出力導波路で、
前記入力側ダミーポートと、第（１、２）光スイッチとを接続し、
該第（１、２）光スイッチと、第（２、４）光スイッチとを接続し、
該第（２、４）光スイッチと、第（３、６）光スイッチとを接続し、
該第（３、６）光スイッチと、第（４、８）光スイッチとを接続し、
該第（４、８）光スイッチと、第（５、７）光スイッチとを接続し、および
該第（５、７）光スイッチと、前記出力ポートとを接続してあり、
前記第３出力導波路で、
前記入力側ダミーポートと、第（１、７）光スイッチとを接続し、
該第（１、７）光スイッチと、第（２、５）光スイッチとを接続し、
該第（２、５）光スイッチと、第（３、３）光スイッチとを接続し、
該第（３、３）光スイッチと、第（４、１）光スイッチとを接続し、
該第（４、１）光スイッチと、第（５、２）光スイッチとを接続し、および
該第（５、２）光スイッチと、前記出力ポートとを接続してあり、
前記第４出力導波路で、
前記入力側ダミーポートと、第（１、６）光スイッチとを接続し、
該第（１、６）光スイッチと、第（２、８）光スイッチとを接続し、
該第（２、８）光スイッチと、第（３、７）光スイッチとを接続し、
該第（３、７）光スイッチと、第（４、５）光スイッチとを接続し、
該第（４、５）光スイッチと、第（５、３）光スイッチとを接続し、および
該第（５、３）光スイッチと、前記出力ポートとを接続してあり、
前記第１切換間導波路の各々で、
前記第（１、１）光スイッチと、前記第（２、１）光スイッチとを接続し、
前記第（１、４）光スイッチと、前記第（２、５）光スイッチとを接続し、
前記第（１、５）光スイッチと、前記第（２、４）光スイッチとを接続し、
前記第（１、８）光スイッチと、前記第（２、８）光スイッチとを接続し、
前記第（２、２）光スイッチと、前記第（３、３）光スイッチとを接続し、
前記第（２、３）光スイッチと、前記第（３、２）光スイッチとを接続し、
前記第（２、６）光スイッチと、前記第（３、７）光スイッチとを接続し、
前記第（２、７）光スイッチと、前記第（３、６）光スイッチとを接続し、
前記第（３、１）光スイッチと、前記第（４、１）光スイッチとを接続し、
前記第（３、４）光スイッチと、前記第（４、５）光スイッチとを接続し、
前記第（３、５）光スイッチと、前記第（４、４）光スイッチとを接続し、
前記第（３、８）光スイッチと、前記第（４、８）光スイッチとを接続し、
前記第（４、２）光スイッチと、前記第（５、３）光スイッチとを接続し、
前記第（４、３）光スイッチと、前記第（５、２）光スイッチとを接続し、
前記第（４、６）光スイッチと、前記第（５、７）光スイッチとを接続し、および
前記第（４、７）光スイッチと、前記第（５、６）光スイッチとを接続してある
ことを特徴とする光スイッチ回路網。
【請求項８】
請求項５に記載の光スイッチ回路網において、
ｎを２の整数倍とし、
第ｘ段第ｙ行の前記光スイッチを、第（ｘ、ｙ）光スイッチと定義するとき、
前記入力導波路で、
前記入力ポートと、第（１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−３または４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、
前記出力側ダミーポートと、第（ｎ＋１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−３または４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、
第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ＋２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−３（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、
第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ−２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ＋２（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、
第（ｘ、２）光スイッチと、第（ｘ＋１、１）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））、および
第（ｘ、２ｎ−１）光スイッチと、第（ｘ＋１、２ｎ）光スイッチとを接続してあり（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））、
前記出力導波路で、
前記入力側ダミーポートと、第（１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−２または４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、
前記出力ポートと、第（ｎ＋１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−２または４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、
第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ＋２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−２（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、
第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ−２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ＋１（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、
第（ｘ、１）光スイッチと、第（ｘ＋１、２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））、および
第（ｘ、２ｎ）光スイッチと、第（ｘ＋１、２ｎ−１）光スイッチとを接続してあり、（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））、
前記第１切換間伝送路の各々で、
第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ）光スイッチとを接続してある（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−３または４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、あるいは、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−２または４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））
ことを特徴とする光スイッチ回路網。
【請求項９】
請求項８に記載の光スイッチ回路網において、
前記光スイッチ回路網は、一群の第２切換間導波路を具え、
一群の該第２切換間導波路は、クロストーク光を伝送させるためのクロストーク光伝送路であり、
前記第２切換間導波路の各々で、
第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ）光スイッチとを接続してある（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−１または４ｑ−２（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、あるいは、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑまたは４ｑ−３（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））
ことを特徴とする光スイッチ回路網。
【請求項１０】
請求項８に記載の光スイッチ回路網において、
ｎ＝４とし、
前記第１入力導波路で、
前記入力ポートと、第（１、１）光スイッチとを接続し、
該第（１、１）光スイッチと、第（２、３）光スイッチとを接続し、
該第（２、３）光スイッチと、第（３、５）光スイッチとを接続し、
該第（３、５）光スイッチと、第（４、７）光スイッチとを接続し、
該第（４、７）光スイッチと、第（５、８）光スイッチとを接続し、および
該第（５、８）光スイッチと、前記出力側ダミーポートとを接続してあり、
前記第２入力導波路で、
前記入力ポートと、第（１、４）光スイッチとを接続し、
該第（１、４）光スイッチと、第（２、２）光スイッチとを接続し、
該第（２、２）光スイッチと、第（３、１）光スイッチとを接続し、
該第（３、１）光スイッチと、第（４、３）光スイッチとを接続し、
該第（４、３）光スイッチと、第（５、５）光スイッチとを接続し、および
該第（５、５）光スイッチと、前記出力側ダミーポートとを接続してあり、
前記第３入力導波路で、
前記入力ポートと、第（１、５）光スイッチとを接続してあり、
該第（１、５）光スイッチと、第（２、７）光スイッチとを接続し、
該第（２、７）光スイッチと、第（３、８）光スイッチとを接続し、
該第（３、８）光スイッチと、第（４、６）光スイッチとを接続し、
該第（４、６）光スイッチと、第（５、４）光スイッチとを接続し、および
該第（５、４）光スイッチと、前記出力側ダミーポートとを接続してあり、
前記第４入力導波路で、
前記入力ポートと、第（１、８）光スイッチとを接続し、
該第（１、８）光スイッチと、第（２、６）光スイッチとを接続し、
該第（２、６）光スイッチと、第（３、４）光スイッチとを接続し、
該第（３、４）光スイッチと、第（４、２）光スイッチとを接続し、
該第（４、２）光スイッチと、第（５、１）光スイッチとを接続し、および、
該第（５、１）光スイッチと、前記出力側ダミーポートとを接続してあり、
前記第１出力導波路で、
前記入力側ダミーポートと、第（１、３）光スイッチとを接続し、
該第（１、３）光スイッチと、第（２、１）光スイッチとを接続し、
該第（２、１）光スイッチと、第（３、２）光スイッチとを接続し、
該第（３、２）光スイッチと、第（４、４）光スイッチとを接続し、
該第（４、４）光スイッチと、第（５、６）光スイッチとを接続し、および
該第（５、６）光スイッチと、前記出力ポートとを接続してあり、
前記第２出力導波路で、
前記入力側ダミーポートと、第（１、２）光スイッチとを接続し、
該第（１、２）光スイッチと、第（２、４）光スイッチとを接続し、
該第（２、４）光スイッチと、第（３、６）光スイッチとを接続し、
該第（３、６）光スイッチと、第（４、８）光スイッチとを接続し、
該第（４、８）光スイッチと、第（５、７）光スイッチと接続し、および
該第（５、７）光スイッチと、前記出力ポートとを接続してあり、
前記第３出力導波路で、
前記入力側ダミーポートと、第（１、７）光スイッチとを接続し、
該第（１、７）光スイッチと、第（２、５）光スイッチとを接続し、
該第（２、５）光スイッチと、第（３、３）光スイッチとを接続し、
該第（３、３）光スイッチと、第（４、１）光スイッチとを接続し、
該第（４、１）光スイッチと、第（５、２）光スイッチとを接続し、および
該第（５、２）光スイッチと、前記出力ポートとを接続してあり、
前記第４出力導波路で、
前記入力側ダミーポートと、第（１、６）光スイッチとを接続し、
該第（１、６）光スイッチと、第（２、８）光スイッチとを接続し、
該第（２、８）光スイッチと、第（３、７）光スイッチとを接続し、
該第（３、７）光スイッチと、第（４、５）光スイッチとを接続し、
該第（４、５）光スイッチと、第（５、３）光スイッチとを接続し、および
該第（５、３）光スイッチと、前記出力ポートとを接続してあり、
前記第１切換間導波路の各々で、
前記第（１、１）光スイッチと、前記第（２、１）光スイッチとを接続し、
前記第（１、４）光スイッチと、前記第（２、４）光スイッチとを接続し、
前記第（１、５）光スイッチと、前記第（２、５）光スイッチとを接続し、
前記第（１、８）光スイッチと、前記第（２、８）光スイッチとを接続し、
前記第（２、２）光スイッチと、前記第（３、２）光スイッチとを接続し、
前記第（２、３）光スイッチと、前記第（３、３）光スイッチとを接続し、
前記第（２、６）光スイッチと、前記第（３、６）光スイッチとを接続し、
前記第（２、７）光スイッチと、前記第（３、７）光スイッチとを接続し、
前記第（３、１）光スイッチと、前記第（４、１）光スイッチとを接続し、
前記第（３、４）光スイッチと、前記第（４、４）光スイッチとを接続し、
前記第（３、５）光スイッチと、前記第（４、５）光スイッチとを接続し、
前記第（３、８）光スイッチと、前記第（４、８）光スイッチとを接続し、
前記第（４、２）光スイッチと、前記第（５、２）光スイッチとを接続し、
前記第（４、３）光スイッチと、前記第（５、３）光スイッチとを接続し、
前記第（４、６）光スイッチと、前記第（５、６）光スイッチとを接続し、および
前記第（４、７）光スイッチと、前記第（５、７）光スイッチとを接続してある
ことを特徴とする光スイッチ回路網。
【請求項１１】
請求項７に記載の光スイッチ回路網において、
前記光スイッチ回路網は、一群の第２切換間導波路を具え、
一群の該第２切換間導波路は、クロストーク光を伝送させるためのクロストーク光伝送路であり、
前記第２切換間導波路の各々で、
前記第（１、２）光スイッチと、前記第（２、３）光スイッチとを接続し、
前記第（１、３）光スイッチと、前記第（２、２）光スイッチとを接続し、
前記第（１、６）光スイッチと、前記第（２、７）光スイッチとを接続し、
前記第（１、７）光スイッチと、前記第（２、６）光スイッチとを接続し、
前記第（２、１）光スイッチと、前記第（３、１）光スイッチとを接続し、
前記第（２、４）光スイッチと、前記第（３、５）光スイッチとを接続し、
前記第（２、５）光スイッチと、前記第（３、４）光スイッチとを接続し、
前記第（２、８）光スイッチと、前記第（３、８）光スイッチとを接続し、
前記第（３、２）光スイッチと、前記第（４、３）光スイッチとを接続し、
前記第（３、３）光スイッチと、前記第（４、２）光スイッチとを接続し、
前記第（３、６）光スイッチと、前記第（４、７）光スイッチとを接続し、
前記第（３、７）光スイッチと、前記第（４、６）光スイッチとを接続し、
前記第（４、１）光スイッチと、前記第（５、１）光スイッチとを接続し、
前記第（４、４）光スイッチと、前記第（５、５）光スイッチとを接続し、
前記第（４、５）光スイッチと、前記第（５、４）光スイッチとを接続し、および
前記第（４、８）光スイッチと、前記第（５、８）光スイッチとを接続してある
ことを特徴とする光スイッチ回路網。
【請求項１２】
請求項１０に記載の光スイッチ回路網において、
前記光スイッチ回路網は、一群の第２切換間導波路を具え、
一群の該第２切換間導波路は、クロストーク光を伝送させるためのクロストーク光伝送路であり、
前記第２切換間導波路の各々で、
前記第（１、２）光スイッチと、前記第（２、２）光スイッチとを接続し、
前記第（１、３）光スイッチと、前記第（２、３）光スイッチとを接続し、
前記第（１、６）光スイッチと、前記第（２、６）光スイッチとを接続し、
前記第（１、７）光スイッチと、前記第（２、７）光スイッチとを接続し、
前記第（２、１）光スイッチと、前記第（３、１）光スイッチとを接続し、
前記第（２、４）光スイッチと、前記第（３、４）光スイッチとを接続し、
前記第（２、５）光スイッチと、前記第（３、５）光スイッチとを接続し、
前記第（２、８）光スイッチと、前記第（３、８）光スイッチとを接続し、
前記第（３、２）光スイッチと、前記第（４、２）光スイッチとを接続し、
前記第（３、３）光スイッチと、前記第（４、３）光スイッチとを接続し、
前記第（３、６）光スイッチと、前記第（４、６）光スイッチとを接続し、
前記第（３、７）光スイッチと、前記第（４、７）光スイッチとを接続し、
前記第（４、１）光スイッチと、前記第（５、１）光スイッチとを接続し、
前記第（４、４）光スイッチと、前記第（５、４）光スイッチとを接続し、
前記第（４、５）光スイッチと、前記第（５、５）光スイッチとを接続し、および
前記第（４、８）光スイッチと、前記第（５、８）光スイッチとを接続してあることを特徴とする光スイッチ回路網。
【請求項１３】
５段４行マトリクス状に配列された光スイッチと、４個の入力ポートと、４個の出力ポートとを具え、
第１段目の光スイッチは、１入力２出力型光スイッチであり、第２〜４段目の光スイッチは、２入力２出力型光スイッチであり、および第５段目の光スイッチは、２入力１出力型光スイッチであり、および
第ｘ段第ｙ行の前記光スイッチを、第（ｘ、ｙ）光スイッチ（ただし、１≦ｘ≦５かつ１≦ｙ≦４）と定義するとき、
各前記入力ポートに、１個ずつ第（１、ｙ）光スイッチを接続してあり、
各前記出力ポートに、１個ずつ第（５、ｙ）光スイッチを接続してあり、
第（ｘ、１）光スイッチ（以下、１≦ｘ≦４）に、第（ｘ＋１、１）および第（ｘ＋１、２）光スイッチを１対１で接続してあり、
第（ｘ、２）光スイッチに、第（ｘ＋１、３）および第（ｘ＋１、４）光スイッチを１対１で接続してあり、
第（ｘ、３）光スイッチに、第（ｘ＋１、１）および第（ｘ＋１、２）光スイッチを１対１で接続してあり、および
第（ｘ、４）光スイッチに、第（ｘ＋１、３）および第（ｘ＋１、４）光スイッチを１対１で接続している
ことを特徴とする光スイッチ回路網。
【請求項１４】
５段４行マトリクス状に配列された２入力２出力型の光スイッチと、４個の入力ポートと、４個の出力ポートとを具え、
第１段目の光スイッチは、１入力２出力型光スイッチであり、第２〜４段目の光スイッチは、２入力２出力型光スイッチであり、および第５段目の光スイッチは、２入力１出力型光スイッチであり、および
第ｘ段第ｙ行の前記光スイッチを、第（ｘ、ｙ）光スイッチ（ただし、１≦ｘ≦５かつ１≦ｙ≦４）と定義するとき、
各前記入力ポートに、１個ずつ第（１、ｙ）光スイッチを接続してあり、
各前記出力ポートに、１個ずつ第（５、ｙ）光スイッチを接続してあり、
第（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（１、１）、（１、２）、（３、１）および（３、２））に、第（ｘ＋１、ｙ）および第（ｘ＋１、ｙ＋２）光スイッチを１対１で接続してあり、
第（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（１、３）、（１、４）、（３、３）および（３、４））に、第（ｘ＋１、ｙ）および第（ｘ＋１、ｙ−２）光スイッチを１対１で接続してあり、
第（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（２、１）、（２、３）、（４、１）および（４、３））に、第（ｘ＋１、ｙ）および第（ｘ＋１、ｙ＋１）光スイッチを１対１で接続してあり、および
第（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（２、２）、（２、４）、（４、２）および（４、４））に、第（ｘ＋１、ｙ）および第（ｘ＋１、ｙ−１）光スイッチを１対１で接続している
ことを特徴とする光スイッチ回路網。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、信号光の回路交換を行う光スイッチ回路網に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ネットワークにおいて、信号光とクロストーク光の干渉による信号劣化を改善するための低クロストークな、完全非閉塞型の光スイッチ回路網がある。この完全非閉塞型の光スイッチ回路網とは、他の接続状態によらず、任意の未使用の入力ポートと任意の未使用の出力ポートとを必ず接続できる光スイッチ回路網である。
【０００３】
この光スイッチ回路網の構成例が、文献：１９９６年電子情報通信学会Ｃ２９５（以下、文献Ａと称する）および文献：１９９６年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会Ｃ２６２（以下、文献Ｂと称する）に開示されている。
【０００４】
文献Ａに開示の光スイッチ回路網は、４入力４出力型のツリー構成の光スイッチ回路網である。このツリー構成の光スイッチ回路網は、１２個の１入力２出力型の光スイッチと、１２個の２入力１出力型の光スイッチと具える。このツリー構成の光スイッチ回路網では、信号光を所望のポートに出力するには、この信号光に対して２回スイッチングすれば良い。よって、スイッチングの回数が少ないので、クロストーク光の発生量は小さい。したがって、クロストークは低減される。
【０００５】
また、文献Ｂに開示の光スイッチ回路網は、４入力４出力型のパス  インディペンデント  ロス  アレンジメント（ＰＩ−ＬＯＳＳ構成）の光スイッチ回路網である（以下、ＰＩ−ＬＯＳＳ構成の光スイッチ回路網と称する）。このＰＩ−ＬＯＳＳ構成の光スイッチ回路網は、１６個の２入力２出力型の第１光スイッチと、１６個の第２光スイッチとを具える。第１光スイッチは、信号光の経路を切り換えるためのスイッチである。また、第２光スイッチは、クロストーク光を外部（たとえば、基板）に排除するためのスイッチである。よって、このクロストーク光は、信号光に混ざらない。したがって、クロストークは低減される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、文献Ａに開示のツリー構成の光スイッチ回路網では、光スイッチ間の配線パターンが複雑になるという問題点があった。また、文献Ｂに開示のＰＩ−ＬＯＳＳ構成の光スイッチ回路網では、光スイッチの配置パターンが複雑になるという問題があった。
【０００７】
そこで、光スイッチ間の配線パターンおよび光スイッチの配置パターンが単純で、しかも、コンパクトかつ低クロストークな光スイッチ回路網の設計方法およびこの光スイッチ回路網設計方法に基づいて製作された光スイッチ回路網の出現が望まれていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、この発明の光スイッチ回路網設計方法では、第１光スイッチ回路網から第２光スイッチ回路網を設計するに当たり、第１光スイッチ回路網は、ｍ段ｎ行マトリクス状（ただし、ｍおよびｎは２以上の整数）に配列された２入力２出力型の主光スイッチと、２ｎ個の第１ポートと、２ｎ個の第２ポートとを具える。
【０００９】
各主光スイッチは、２個の１入力２出力型の第１副光スイッチと、この第１副光スイッチの各々にそれぞれ接続されている２個の２入力１出力型の第２副光スイッチとを具える。
【００１０】
各第１ポートに、１段目の全ての主光スイッチから選ばれた第１副光スイッチを１個ずつ接続している。また、各第２ポートに、ｍ段目の全ての主光スイッチから選ばれた第２副光スイッチを１個ずつ接続している。同一段の全ての主光スイッチに含まれる各第２副光スイッチに、次段の全ての主光スイッチから選ばれた第１副光スイッチを１個ずつ接続している。
【００１１】
１段から（ｍ−１）段の主光スイッチに含まれる各第２副光スイッチと、この第２副光スイッチに接続され、かつ、次段の光スイッチに含まれる第１副光スイッチとの代わりに、１個の２入力２出力型の光スイッチで置き換えることにより、第１光スイッチ回路網から、（ｍ＋１）段２ｎ行マトリクス状に配列された光スイッチを具える第２光スイッチ回路網を設計する。
【００１２】
上述のこの発明の方法によれば、各第２副光スイッチと、この第２副光スイッチに接続してあり、かつ、この第２副光スイッチを含む主光スイッチの次段の光スイッチに含まれる第１副光スイッチとを合わせた機能は、１個の２入力２出力型の光スイッチの機能と、信号光伝送に関しては等価である。よって、この２入力２出力型の光スイッチを用いてある第２光スイッチ回路網の機能は、第１光スイッチ回路網の機能と、信号光伝送に関しては等価である。
【００１３】
この第２光スイッチ回路網の段数は、ｍ＋１段となる。この第２光スイッチ回路網では、１段１行当たり１個の光スイッチを使用している。よって、段方向にｍ＋１個の光スイッチを使用している。なお、この光スイッチとして、たとえば、マッハツェンダー干渉計が使用される。
【００１４】
一方、第１光スイッチ回路網の段数は、ｍ段である。この第１光スイッチ回路網では、１段１行当たり２個の副光スイッチを使用している。よって、段方向に２ｍ個の副光スイッチを使用している。この副光スイッチと、前述の光スイッチとは物理的に同一である。
【００１５】
ｍは２以上の整数であるから、ｍ＋１≦２ｍとなる。よって、第２光スイッチ回路網の段方向の長さは、第１光スイッチ回路網の段方向の長さより短い。よって、段方向に対して、第１光スイッチ回路網の長さより短い第２光スイッチ回路網を設計することができる。したがって、第２光スイッチ回路網は、段方向にコンパクトになる。
【００１６】
なお、後述のこの発明の光スイッチ回路網（第２光スイッチ回路網に相当）は、基本的に、この発明の光スイッチ回路網設計方法によって、第１光スイッチ回路網を元に製作されてある。したがって、この発明のあらゆる光スイッチ回路網（第２光スイッチ回路網に相当）は、段方向にコンパクトである。さらに、この発明のあらゆる光スイッチ回路網（第２光スイッチ回路網に相当）の機能は、第１光スイッチ回路網の機能と、信号光伝送に関しては等価である。よって、たとえば、第１光スイッチ回路網が、完全非閉塞型の光スイッチ回路網であるならば、第２光スイッチ回路網も、完全非閉塞型の光スイッチ回路網となる。
【００１７】
この発明の実施に当たり、好ましくは、第２光スイッチ回路網の配線パターンであって、光スイッチ間を接続する導波路の配線パターンに周期性をもたせるように、この光スイッチをそれぞれ配列させれば良い。
【００１８】
このような方法によれば、第２光スイッチ回路網の光スイッチ間を接続する導波路の配線パターンは、単純かつ周期的になる。したがって、この第２光スイッチ回路網の設計は容易となる。なお、この第２光スイッチ回路網の具体的な配線パターン例は、後述する。
【００１９】
また、この発明の実施に当たり、好ましくは、第１光スイッチ回路網は、ｍ＝４およびｎ＝２とした完全非閉塞型の光スイッチ回路網であれば良い。
【００２０】
このような方法によれば、第２光スイッチ回路網は、完全非閉塞型の光スイッチ回路網となる。なぜならば、第１光スイッチ回路網（以下、４段２行構成の光スイッチ回路網と称する）は、周知の通り、完全非閉塞型の光スイッチ回路網であり、かつ、上述のように、第１および第２光スイッチ回路網の機能は、信号光伝送に関しては等価であるからである。したがって、他の接続状態によらず、第２光スイッチ回路網は、任意の未使用の第１入力ポートと任意の未使用の第２出力ポートとを必ず接続できる。
【００２１】
また、この発明の実施に当たり、好ましくは、第１光スイッチ回路網を、パスインディペンデント  ロス  アレンジメント（ＰＩ−ＬＯＳＳ構成）の光スイッチ回路網（以下、４重計ＰＩ−ＬＯＳＳ構成の光スイッチ回路網と称する）とすれば良い。
【００２２】
このような方法によれば、第２光スイッチ回路網は、完全非閉塞型の光スイッチ網となる。なぜならば、第１光スイッチ回路網である４重計ＰＩ−ＬＯＳＳ構成の光スイッチ回路網は、周知の通り、完全非閉塞型の光スイッチ回路網であり、かつ、上述のように、第１および第２光スイッチ回路網の機能は、信号光伝送に関しては等価であるからである。したがって、他の接続状態によらず、第２光スイッチ回路網は、任意の未使用の第１入力ポートと任意の未使用の第２出力ポートとを必ず接続できる。
【００２３】
次に、上述のこの発明の光スイッチ回路網設計方法によって製作されたこの発明の光スイッチ回路網につき説明する。この発明の光スイッチ回路網は、この発明の光スイッチ回路網設計方法の第２光スイッチ回路網に相当する。上述のように、この発明の光スイッチ回路網（第２光スイッチ回路網に相当）の機能は、従来構成の第１光スイッチ回路網の機能と、信号光伝送に関しては等価である。
【００２４】
上述の目的を達成するため、この発明の光スイッチ回路網は、ｎ＋１段２ｎ行マトリクス状（ただし、ｎは２以上の整数）に配列された光スイッチと、ｎ個の入力ポートと、ｎ個の入力側ダミーポートと、ｎ個の出力ポートと、ｎ個の出力側ダミーポートと、ｎ本の入力導波路と、ｎ本の出力導波路と、一群の第１切換間導波路とを具える。
【００２５】
１段目の光スイッチは、１入力２出力型光スイッチである。また、２〜ｎ段目の光スイッチは、２入力２出力型光スイッチである。また、（ｎ＋１）段目の光スイッチは、２入力１出力型光スイッチである。
【００２６】
各入力導波路は、入力ポートと、各段の光スイッチから重複なく選択した１個の光スイッチと、出力側ダミーポートとを経由する入力伝送路としてそれぞれ形成されてある。
【００２７】
各出力導波路は、入力側ダミーポートと、各段の光スイッチの中の入力導波路形成に用いた以外の光スイッチから重複なく選択した１個の光スイッチと、出力ポートとを経由する出力伝送路としてそれぞれ形成されてある。
【００２８】
第１切換間導波路は、信号光を入力導波路から出力導波路に切り換えるための切換伝送路である。
【００２９】
各第１切換間導波路は、入力導波路に一方の出力端が接続されている１段からｎ段の光スイッチの他方の出力端と、この光スイッチの後段の光スイッチであって、出力導波路に一方の入力端が接続されているこの光スイッチの他方の入力端とを、重複なく接続する伝送路としてそれぞれ形成されている。
【００３０】
このような構成（以下、光スイッチ回路網Ａと称する）によれば、光スイッチ回路網Ａは、異なる入力ポートから入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチに入力されることはない、完全非閉塞型の光スイッチ回路網である。
【００３１】
なぜならば、この光スイッチ回路網Ａの機能は、異なる入力ポートから入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチに入力されることはない、完全非閉塞型の光スイッチ回路網Ｂ（後述）の機能と、信号光伝送に関しては等価であるからである。したがって、光スイッチ回路網Ａでは、各光スイッチに２つの信号光が同時に入力されることはないので、クロストークは低減される。
【００３２】
なお、後述のように、光スイッチ回路網Ｂは、異なる入力ポートから入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチに入力されることはない、完全非閉塞型の４段２行構成の光スイッチ回路網（上述）をもとに、上述のこの発明の光スイッチ回路網設計方法によって、製作されてあるため、この光スイッチ回路網Ｂは、完全非閉塞型、かつ、異なる入力ポートから入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチに入力されることはない光スイッチ回路網となる。
【００３３】
次に、この光スイッチ回路網Ａの信号光の流れにつき説明する。
【００３４】
入力ポートから入力導波路に入力された信号光は、各段毎に１個の光スイッチを介して、出力導波路から出力ポートに出力される。この間、信号光は必ず２回スイッチングされる。この２回のスイッチングに使用される２個の光スイッチは、互いに隣り合う段にある。１回目のスイッチングは、光の導波路を入力導波路から第１切換間導波路へスイッチすることである。また、２回目のスイッチングは、光の導波路を第１切換間導波路から出力導波路へスイッチすることである。したがって、信号光は、入力導波路、第１切換間導波路および出力導波路の順に導波路を伝送する。信号光を２回スイッチングすることによって、この信号光を所望の出力ポートへ出力することができる。
【００３５】
この光スイッチ回路網Ａには、入力ポートがｎ個あるので、最大ｎ個の信号光が同時に入力される。上述のように、１個の信号につき２回導波路をスイッチするのであるから、ｎ個の信号が同時に入力された場合、２ｎ個の光スイッチを同時にスイッチすれば良い。
【００３６】
次に、この光スイッチ回路網Ａのクロストーク光の流れにつき説明する。
【００３７】
クロストーク光は、信号光が光スイッチを通過する際に、信号光が伝送しない方向に流れるこの信号光の漏れである。まず、クロストーク光の発生箇所を、１回目のスイッチング時の光スイッチ、２回目のスイッチング時の光スイッチ、およびスイッチングしていない光スイッチに分類する。以下、各光スイッチで発生したクロストーク光の流れにつき説明する。
【００３８】
１回目のスイッチング時に光スイッチ内で発生したクロストーク光は、入力導波路に出力される。このクロストーク光は、他の信号光に混ざることなく、この入力導波路を伝送して、出力側ダミーポートに出力される。この入力導波路に、このクロストーク光を発生させた信号光が入力された入力ポートと異なる入力ポートから入力された信号光が、入力されることはない。なぜならば、入力導波路が接続されてある入力端を有する光スイッチの他方の入力端には、導波路は接続されないからである。よって、第１回目のスイッチング時に光スイッチ内で発生したクロストーク光は、他の信号光に直接混ざらないから、その分、クロストークを低減できる。
【００３９】
また、第２回目のスイッチング時に光スイッチ内で発生したクロストーク光は、この光スイッチから外部（たとえば、基板）に放出される。なぜならば、出力導波路が接続されてある出力端を有する光スイッチの他方の出力端には、導波路は接続されないからである。よって、第２回目のスイッチング時に光スイッチ内で発生したクロストーク光は、他の信号光に直接混ざらないから、その分、クロストークを低減できる。
【００４０】
また、同様に、第１および第２回目のスイッチング動作した光スイッチ以外の、光スイッチ内で発生したクロストーク光も、外部（たとえば、基板）に放出される。よって、このクロストーク光は、他の信号光に直接混ざらないから、その分、クロストークを低減できる。
【００４１】
また、この発明の実施に当たり、好ましくは、光スイッチ回路網は、一群の第２切換間導波路を具える。この第２切換間導波路は、あらゆるクロストーク光のみを伝送させるためのクロストーク光伝送路である。各第２切換間導波路は、出力導波路に一方の出力端が接続されている１段からｎ段の光スイッチの他方の出力端と、この光スイッチの次段の光スイッチであって、入力導波路に一方の入力端が接続されているこの光スイッチの他方の入力端とを、重複なく接続する伝送路としてそれぞれ形成されている。
【００４２】
このような構成（以下、光スイッチ回路網Ｂと称する）によれば、光スイッチ回路網Ｂは、異なる入力ポートから入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチに入力されることはない、完全非閉塞型の光スイッチ回路網である。
【００４３】
なぜならば、上述のように、この光スイッチ回路網Ｂ（上述の第２光スイッチ回路網に相当）は、異なる入力ポートから入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチに入力されることはなく、また、完全非閉塞型の４重計ＰＩ−ＬＯＳＳ構成の光スイッチ回路網（上述の第１光スイッチ回路網に相当）をもとに、上述のこの発明の光スイッチ回路網設計方法によって、製作されていて、しかも、第１および第２光スイッチ回路網の機能は、信号光伝送に対して等価であるからである。
【００４４】
したがって、光スイッチ回路網Ｂでは、各光スイッチに同時に信号光が入力されることはないので、クロストークは低減される。
【００４５】
光スイッチ回路網Ｂの信号光の流れについては、光スイッチ回路網Ａの信号光の流れと同一であるからその説明を省略する。
【００４６】
次に、この光スイッチ回路網Ｂのクロストーク光の流れにつき説明する。
【００４７】
１回目のスイッチング時に光スイッチ内で発生したクロストーク光に流れについては、光スイッチ回路網の信号光の流れと同一であるからその説明を省略する。
【００４８】
また、２回目のスイッチング時に光スイッチ内で発生したクロストーク光は、まず、第２切換間導波路に出力される。なぜならば、２回目のスイッチング時の光スイッチ、すなわち、第１切換間導波路が接続されてある入力端を有する光スイッチの出力端の一方に、第２切換間導波路が接続されてあるからである。その後、このクロストーク光は、他の信号光に混ざることなく、出力側ダミーポートに放出されるか、または第ｎ段目の光スイッチから第ｎ＋１段目の光スイッチに入力されずに、外部（たとえば、基板）に放出される。よって、２回目のスイッチング時に光スイッチ内で発生したクロストーク光は、他の信号光に直接混ざらないから、その分、クロストークを低減できる。
【００４９】
また、同様に、第１および第２回目のスイッチング動作した光スイッチ以外の、光スイッチ内で発生したクロストーク光も、他の信号光に混ざることなく、出力側ダミーポート、または第ｎ段目の光スイッチの出力端から外部（たとえば、基板）に放出される。よって、このクロストーク光は、他の信号光に直接混ざらないから、その分、クロストークを低減できる。
【００５０】
また、この発明の光スイッチ回路網Ａの実施に当たり、好ましくは、ｎ＝４とし、および第ｘ段第ｙ行の光スイッチを、第（ｘ、ｙ）光スイッチ（ただし、１≦ｘ≦５かつ１≦ｙ≦８）と定義する。
【００５１】
この場合、第１入力導波路で、入力ポートと、第（１、１）光スイッチとを接続し、この第（１、１）光スイッチと、第（２、２）光スイッチとを接続し、この第（２、２）光スイッチと、第（３、４）光スイッチとを接続し、この第（３、４）光スイッチと、第（４、６）光スイッチとを接続し、この第（４、６）光スイッチと、第（５、８）光スイッチとを接続し、およびこの第（５、８）光スイッチと、出力側ダミーポートとを接続してある。
【００５２】
また、第２入力導波路で、入力ポートと、第（１、５）光スイッチとを接続し、この第（１、５）光スイッチと、第（２、３）光スイッチとを接続し、この第（２、３）光スイッチと、第（３、１）光スイッチとを接続し、この第（３、１）光スイッチと、第（４、２）光スイッチとを接続し、この第（４、２）光スイッチと、第（５、４）光スイッチとを接続し、およびこの第（５、４）光スイッチと、出力側ダミーポートとを接続してある。
【００５３】
また、第３入力導波路で、入力ポートと、第（１、４）光スイッチとを接続し、この第（１、４）光スイッチと、第（２、６）光スイッチとを接続し、この第（２、６）光スイッチと、第（３、８）光スイッチとを接続し、この第（３、８）光スイッチと、第（４、７）光スイッチとを接続し、この第（４、７）光スイッチと、第（５、５）光スイッチとを接続し、およびこの第（５、５）光スイッチと、出力側ダミーポートとを接続してある。
【００５４】
第４入力導波路で、入力ポートと、第（１、８）光スイッチとを接続し、この第（１、８）光スイッチと、第（２、７）光スイッチとを接続し、この第（２、７）光スイッチと、第（３、５）光スイッチとを接続し、この第（３、５）光スイッチと、第（４、３）光スイッチとを接続し、この第（４、３）光スイッチと、第（５、１）光スイッチとを接続し、およびこの第（５、１）光スイッチと、出力側ダミーポートとを接続してある。
【００５５】
また、第１出力導波路で、入力側ダミーポートと、第（１、３）光スイッチとを接続し、この第（１、３）光スイッチと、第（２、１）光スイッチとを接続し、この第（２、１）光スイッチと、第（３、２）光スイッチとを接続し、この第（３、２）光スイッチと、第（４、４）光スイッチとを接続し、この第（４、４）光スイッチと、第（５、６）光スイッチとを接続し、およびこの第（５、６）光スイッチと、出力ポートとを接続してある。
【００５６】
また、第２出力導波路で、入力側ダミーポートと、第（１、２）光スイッチとを接続し、この第（１、２）光スイッチと、第（２、４）光スイッチとを接続し、この第（２、４）光スイッチと、第（３、６）光スイッチとを接続し、この第（３、６）光スイッチと、第（４、８）光スイッチとを接続し、この第（４、８）光スイッチと、第（５、７）光スイッチとを接続し、およびこの第（５、７）光スイッチと、出力ポートとを接続してある。
【００５７】
また、第３出力導波路で、入力側ダミーポートと、第（１、７）光スイッチとを接続し、この第（１、７）光スイッチと、第（２、５）光スイッチとを接続し、この第（２、５）光スイッチと、第（３、３）光スイッチとを接続し、この第（３、３）光スイッチと、第（４、１）光スイッチとを接続し、この第（４、１）光スイッチと、第（５、２）光スイッチとを接続し、およびこの第（５、２）光スイッチと、出力ポートとを接続してある。
【００５８】
また、第４出力導波路で、入力側ダミーポートと、第（１、６）光スイッチとを接続し、この第（１、６）光スイッチと、第（２、８）光スイッチとを接続し、この第（２、８）光スイッチと、第（３、７）光スイッチとを接続し、この第（３、７）光スイッチと、第（４、５）光スイッチとを接続し、この第（４、５）光スイッチと、第（５、３）光スイッチとを接続し、およびこの第（５、３）光スイッチと、出力ポートとを接続してある。
【００５９】
また、第１切換間導波路の各々で、第（１、１）光スイッチと、第（２、１）光スイッチとを接続し、第（１、４）光スイッチと、第（２、５）光スイッチとを接続し、第（１、５）光スイッチと、第（２、４）光スイッチとを接続し、第（１、８）光スイッチと、第（２、８）光スイッチとを接続し、第（２、２）光スイッチと、第（３、３）光スイッチとを接続し、第（２、３）光スイッチと、第（３、２）光スイッチとを接続し、第（２、６）光スイッチと、第（３、７）光スイッチのとを接続し、第（２、７）光スイッチと、第（３、６）光スイッチとを接続し、第（３、１）光スイッチと、第（４、１）光スイッチとを接続し、第（３、４）光スイッチと、第（４、５）光スイッチとを接続し、第（３、５）光スイッチと、第（４、４）光スイッチとを接続し、第（３、８）光スイッチと、第（４、８）光スイッチとを接続し、第（４、２）光スイッチと、第（５、３）光スイッチとを接続し、第（４、３）光スイッチと、第（５、２）光スイッチとを接続し、第（４、６）光スイッチと、第（５、７）光スイッチとを接続し、および第（４、７）光スイッチと、第（５、６）光スイッチとを接続してあれば良い。
【００６０】
このような構成によれば、４入力４出力型光スイッチ回路網が得られる（以下、光スイッチ回路網Ｃと称する。）。
【００６１】
また、この発明の光スイッチ回路網Ａの実施に当たり、好ましくは、ｎを２の整数倍とし、かつ第ｘ段第ｙ行の前記光スイッチを、第（ｘ、ｙ）光スイッチと定義する。
【００６２】
この場合、入力導波路で、入力ポートと、第（１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−３または４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、出力側ダミーポートと、第（ｎ＋１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−３または４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ＋２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−３（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ−２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）、およびｙ＝４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ＋２（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、第（ｘ、２）光スイッチと、第（ｘ＋１、１）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））、および第（ｘ、２ｎ−１）光スイッチと、第（ｘ＋１、２ｎ）光スイッチとを接続してある（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））。
【００６３】
また、出力導波路で、入力側ダミーポートと、第（１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−２または４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、出力ポートと、第（ｎ＋１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−２または４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ＋２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−２（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ−２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ＋１（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、第（ｘ、１）光スイッチと、第（ｘ＋１、２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））、および第（ｘ、２ｎ）光スイッチと、第（ｘ＋１、２ｎ−１）光スイッチとを接続してあれば良い（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））。
【００６４】
また、第１切換間伝送路の各々で、第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ）光スイッチとを接続してあれば良い（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−３または４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、あるいは、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−２または４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））。
【００６５】
このような構成によれば、ｎ入力ｎ出力型光スイッチ回路網が得られる（以下、光スイッチ回路網Ｄと称する。）。
【００６６】
また、この発明の光スイッチ回路網Ｄの実施に当たり、好ましくは、光スイッチ回路網は、一群の第２切換間導波路を具える。一群の第２切換間導波路は、クロストーク光を伝送させるためのクロストーク光伝送路である。
【００６７】
第２切換間導波路の各々で、第（ｘ、ｙ）光スイッチと、第（ｘ＋１、ｙ）光スイッチとを接続してあれば良い（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−１または４ｑ−２（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、あるいは、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑまたは４ｑ−３（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））。
【００６８】
このような構成によれば、各段間の導波路の配線パターンは周期的である。したがって、この光スイッチ回路網の設計は容易である。
【００６９】
また、この発明の光スイッチ回路網Ｄの実施に当たり、好ましくは、ｎ＝４とする。
【００７０】
この場合、第１入力導波路で、入力ポートと、第（１、１）光スイッチとを接続し、この第（１、１）光スイッチと、第（２、３）光スイッチとを接続し、この第（２、３）光スイッチと、第（３、５）光スイッチとを接続し、この第（３、５）光スイッチと、第（４、７）光スイッチとを接続し、この第（４、７）光スイッチと、第（５、８）光スイッチとを接続し、および、この第（５、８）光スイッチと、出力側ダミーポートとを接続してある。
【００７１】
また、第２入力導波路で、入力ポートと、第（１、４）光スイッチとを接続し、この第（１、４）光スイッチの第１出力端と、第（２、２）光スイッチとを接続し、この第（２、２）光スイッチと、第（３、１）光スイッチとを接続し、この第（３、１）光スイッチと、第（４、３）光スイッチとを接続し、この第（４、３）光スイッチと、第（５、５）光スイッチとを接続し、および、この第（５、５）光スイッチと、出力側ダミーポートとを接続してある。
【００７２】
また、第３入力導波路で、入力ポートと、第（１、５）光スイッチとを接続し、この第（１、５）光スイッチと、第（２、７）光スイッチとを接続し、この第（２、７）光スイッチと、第（３、８）光スイッチとを接続し、この第（３、８）光スイッチと、第（４、６）光スイッチとを接続し、この第（４、６）光スイッチと、第（５、４）光スイッチとを接続し、および、この第（５、４）光スイッチと、出力側ダミーポートとを接続してある。
【００７３】
また、第４入力導波路で、入力ポートと、第（１、８）光スイッチとを接続し、この第（１、８）光スイッチと、第（２、６）光スイッチとを接続し、この第（２、６）光スイッチと、第（３、４）光スイッチとを接続し、この第（３、４）光スイッチと、第（４、２）光スイッチとを接続し、この第（４、２）光スイッチと、第（５、１）光スイッチとを接続し、および、この第（５、１）光スイッチと、出力側ダミーポートとを接続してある。
【００７４】
また、第１出力導波路で、入力側ダミーポートと、第（１、３）光スイッチとを接続し、この第（１、３）光スイッチと、第（２、１）光スイッチとを接続し、この第（２、１）光スイッチと、第（３、２）光スイッチとを接続し、この第（３、２）光スイッチと、第（４、４）光スイッチとを接続し、この第（４、４）光スイッチと、第（５、６）光スイッチとを接続し、および、この第（５、６）光スイッチと、出力ポートとを接続してある。
【００７５】
また、第２出力導波路で、入力側ダミーポートと、第（１、２）光スイッチとを接続し、この第（１、２）光スイッチと、第（２、４）光スイッチとを接続し、この第（２、４）光スイッチと、第（３、６）光スイッチとを接続し、この第（３、６）光スイッチと、第（４、８）光スイッチとを接続し、この第（４、８）光スイッチと、第（５、７）光スイッチとを接続し、および、この第（５、７）光スイッチと、出力ポートとを接続してある。
【００７６】
また、第３出力導波路で、入力側ダミーポートと、第（１、７）光スイッチとを接続し、この第（１、７）光スイッチと、第（２、５）光スイッチとを接続し、この第（２、５）光スイッチと、第（３、３）光スイッチとを接続し、この第（３、３）光スイッチと、第（４、１）光スイッチとを接続し、この第（４、１）光スイッチと、第（５、２）光スイッチとを接続し、および、この第（５、２）光スイッチと、出力ポートとを接続してある。
【００７７】
また、第４出力導波路で、入力側ダミーポートと、第（１、６）光スイッチとを接続し、この第（１、６）光スイッチと、第（２、８）光スイッチとを接続し、この第（２、８）光スイッチと、第（３、７）光スイッチとを接続し、この第（３、７）光スイッチと、第（４、５）光スイッチとを接続し、この第（４、５）光スイッチと、第（５、３）光スイッチとを接続し、および、この第（５、３）光スイッチと、出力ポートとを接続してある。
【００７８】
また、第１切換間導波路の各々で、第（１、１）光スイッチと、第（２、１）光スイッチとを接続し、第（１、４）光スイッチと、第（２、４）光スイッチとを接続し、第（１、５）光スイッチと、第（２、５）光スイッチとを接続し、第（１、８）光スイッチと、第（２、８）光スイッチとを接続し、第（２、２）光スイッチと、第（３、２）光スイッチとを接続し、第（２、３）光スイッチと、第（３、３）光スイッチとを接続し、第（２、６）光スイッチと、第（３、６）光スイッチとを接続し、第（２、７）光スイッチと、第（３、７）光スイッチとを接続し、第（３、１）光スイッチと、第（４、１）光スイッチとを接続し、第（３、４）光スイッチと、第（４、４）光スイッチとを接続し、第（３、５）光スイッチと、第（４、５）光スイッチとを接続し、第（３、８）光スイッチと、第（４、８）光スイッチとを接続し、第（４、２）光スイッチと、第（５、２）光スイッチとを接続し、第（４、３）光スイッチと、第（５、３）光スイッチとを接続し、第（４、６）光スイッチと、第（５、６）光スイッチとを接続し、および、第（４、７）光スイッチと、第（５、７）光スイッチとを接続してあれば良い。
【００７９】
このような構成によれば、４入力４出力型光スイッチ回路網が得られる（以下、光スイッチ回路網Ｅと称する。）。
【００８０】
また、この発明の光スイッチ回路網Ｃの実施に当たり、好ましくは、光スイッチ回路網は、一群の第２切換間導波路を具える。この第２切換間導波路は、クロストーク光を第５段目の光スイッチまで伝送させるためのクロストーク光伝送路である。
【００８１】
第２切換間導波路の各々で、第（１、２）光スイッチと、第（２、３）光スイッチとを接続し、第（１、３）光スイッチと、第（２、２）光スイッチとを接続し、第（１、６）光スイッチと、第（２、７）光スイッチとを接続し、第（１、７）光スイッチと、第（２、６）光スイッチとを接続し、第（２、１）光スイッチと、第（３、１）光スイッチとを接続し、第（２、４）光スイッチと、第（３、５）光スイッチとを接続し、第（２、５）光スイッチと、第（３、４）光スイッチとを接続し、第（２、８）光スイッチと、第（３、８）光スイッチとを接続し、第（３、２）光スイッチと、第（４、３）光スイッチとを接続し、第（３、３）光スイッチと、第（４、２）光スイッチとを接続し、第（３、６）光スイッチと、第（４、７）光スイッチとを接続し、第（３、７）光スイッチと、第（４、６）光スイッチとを接続し、第（４、１）光スイッチと、第（５、１）光スイッチとを接続し、第（４、４）光スイッチと、第（５、５）光スイッチとを接続し、第（４、５）光スイッチと、第（５、４）光スイッチとを接続し、および第（４、８）光スイッチと、第（５、８）光スイッチとを接続してあれば良い。
【００８２】
このような構成によれば、各段間の導波路の配線パターンは周期的である。したがって、この発明の光スイッチ回路網の設計は容易である。
【００８３】
また、この発明の光スイッチ回路網Ｅの実施に当たり、好ましくは、光スイッチ回路網は、一群の第２切換間導波路を具える。この第２切換間導波路群は、クロストーク光を伝送させるためのクロストーク光伝送路である。
【００８４】
第２切換間導波路の各々で、第（１、２）光スイッチと、第（２、２）光スイッチとを接続し、第（１、３）光スイッチと、第（２、３）光スイッチとを接続し、第（１、６）光スイッチと、第（２、６）光スイッチとを接続し、第（１、７）光スイッチと、第（２、７）光スイッチとを接続し、第（２、１）光スイッチと、第（３、１）光スイッチとを接続し、第（２、４）光スイッチと、第（３、４）光スイッチとを接続し、第（２、５）光スイッチと、第（３、５）光スイッチとを接続し、第（２、８）光スイッチと、第（３、８）光スイッチとを接続し、第（３、２）光スイッチと、第（４、２）光スイッチとを接続し、第（３、３）光スイッチと、第（４、３）光スイッチとを接続し、第（３、６）光スイッチと、第（４、６）光スイッチとを接続し、第（３、７）光スイッチと、第（４、７）光スイッチとを接続し、第（４、１）光スイッチと、第（５、１）光スイッチとを接続し、第（４、４）光スイッチと、第（５、４）光スイッチとを接続し、第（４、５）光スイッチと、第（５、５）光スイッチとを接続し、および、第（４、８）光スイッチと、第（５、８）光スイッチとを接続してあれば良い。
【００８５】
このような構成によれば、各段間の導波路の配線パターンは周期的である。したがって、この発明の光スイッチ回路網の設計は容易である。
【００８６】
また、上述の目的を達成するため、この発明の光スイッチ回路網は、５段４行マトリクス状に配列された光スイッチと、４個の入力ポートと、４個の出力ポートとを具える。
【００８７】
第１段目の光スイッチは、１入力２出力型光スイッチであり、第２〜４段目の光スイッチは、２入力２出力型光スイッチであり、および第５段目の光スイッチは、２入力１出力型光スイッチである。
【００８８】
第ｘ段第ｙ行の光スイッチを、第（ｘ、ｙ）光スイッチ（ただし、１≦ｘ≦５かつ１≦ｙ≦４）と定義するとき、各入力ポートに、１個ずつ第（１、ｙ）光スイッチを接続している。各出力ポートに、１個ずつ第（５、ｙ）光スイッチを接続している。第（ｘ、１）光スイッチ（以下、１≦ｘ≦４）に、第（ｘ＋１、１）および第（ｘ＋１、２）光スイッチを１対１で接続している。第（ｘ、２）光スイッチに、第（ｘ＋１、３）および第（ｘ＋１、４）光スイッチを１対１で接続している。第（ｘ、３）光スイッチに、第（ｘ＋１、１）および第（ｘ＋１、２）光スイッチを１対１で接続している。および、第（ｘ、４）光スイッチに、第（ｘ＋１、３）および第（ｘ＋１、４）光スイッチを１対１で接続していれば良い。
【００８９】
このような構成によれば、この発明の光スイッチ回路網は、完全非閉塞型であり、かつ、異なる入力ポートから入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチに入力されることはない光スイッチ回路網である。
【００９０】
なぜならば、上述のように、この発明の光スイッチ回路網（上述の第２光スイッチ回路網に相当）は、異なる入力ポートから入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチに入力されることはなく、また、完全非閉塞型の４段２行構成の光スイッチ回路網（上述の第１光スイッチ回路網に相当）をもとに、上述のこの発明の光スイッチ回路網設計方法によって製作されていて、かつ、第１および第２光スイッチ回路網の機能は、信号光伝送に対して等価であるからである。
【００９１】
したがって、光スイッチ回路網では、各光スイッチに同時に信号光が入力されることはないので、クロストークは低減される。
【００９２】
さらに、各段間の導波路の配線パターンは周期的である。したがって、この光スイッチ回路網の設計は容易である。
【００９３】
また、上述の目的を達成するため、この発明の光スイッチ回路網は、５段４行マトリクス状に配列された光スイッチと、４個の入力ポートと、４個の出力ポートとを具える。
【００９４】
第１段目の光スイッチは、１入力２出力型光スイッチであり、第２〜４段目の光スイッチは、２入力２出力型光スイッチであり、および第５段目の光スイッチは、２入力１出力型光スイッチである。
【００９５】
および、第ｘ段第ｙ行の光スイッチを、第（ｘ、ｙ）光スイッチ（ただし、１≦ｘ≦５かつ１≦ｙ≦４）と定義するとき、各入力ポートに、１個ずつ第（１、ｙ）光スイッチを接続している。各出力ポートに、１個ずつ第（５、ｙ）光スイッチを接続している。第（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（１、１）、（１、２）、（３、１）および（３、２））に、第（ｘ＋１、ｙ）および第（ｘ＋１、ｙ＋２）光スイッチを１対１で接続している。第（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（１、３）、（１、４）、（３、３）および（３、４））に、第（ｘ＋１、ｙ）および第（ｘ＋１、ｙ−２）光スイッチを１対１で接続している。第（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（２、１）、（２、３）、（４、１）および（４、３））に、第（ｘ＋１、ｙ）および第（ｘ＋１、ｙ＋１）光スイッチを１対１で接続している。および、第（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（２、２）、（２、４）、（４、２）および（４、４））に、第（ｘ＋１、ｙ）および第（ｘ＋１、ｙ−１）光スイッチを１対１で接続していれば良い。
【００９６】
このような構成によれば、この発明の光スイッチ回路網は、完全非閉塞型であり、かつ、異なる入力ポートから入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチに入力されることはない光スイッチ回路網である。
【００９７】
なぜならば、上述のように、この発明の光スイッチ回路網（上述の第２光スイッチ回路網に相当）は、異なる入力ポートから入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチに入力されることはなく、また、完全非閉塞型の４段２行構成の光スイッチ回路網（上述の第１光スイッチ回路網に相当）をもとに、上述のこの発明の光スイッチ回路網設計方法によって、製作されていて、しかも、第１および第２光スイッチ回路網の機能は、信号光伝送に対して等価であるからである。
【００９８】
したがって、光スイッチ回路網では、各光スイッチに同時に信号光が入力されることはないので、クロストークは低減される。
【００９９】
さらに、各段間の導波路の配線パターンは周期的である。したがって、この光スイッチ回路網の設計は容易である。
【０１００】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態につき説明する。なお、図中、各構成成分の大きさ、形状および配置関係は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎない。したがって、この発明は、図示例に限定されるものではない。
【０１０１】
「第１の実施の形態」
まず、図１および図２を参照して、従来構成の光スイッチ回路網である第１光スイッチ回路網１０から、第２光スイッチ回路網３０を設計する方法につき説明する。
【０１０２】
図１は、第１光スイッチ回路網の説明に供する構成図である。
【０１０３】
第１光スイッチ回路網１０は、４入力４出力型の完全非閉塞型光スイッチ回路網である。
【０１０４】
第１光スイッチ回路網１０は、４段２行マトリクス状に配列された２入力２出力型の主光スイッチ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇおよび１２ｈ）と、４個の入力ポート１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび１４ｄ）と、４個の出力ポート１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃおよび１６ｄ）とを具えている。
【０１０５】
各主光スイッチ１２は、２個の１入力２出力型の第１副光スイッチ１８と、この第１副光スイッチ１８の各々に接続されている２個の２入力１出力型の第２副光スイッチ２０とをそれぞれ具えている。
【０１０６】
具体的には、主光スイッチ１２ａは、２個の第１副光スイッチ１８ａ１および１８ａ２および２個の第２副光スイッチ２０ａ１および２０ａ２を具える。また、主光スイッチ１２ｂは、２個の第１副光スイッチ１８ｂ１および１８ｂ２および２個の第２副光スイッチ２０ｂ１および２０ｂ２を具える。また、主光スイッチ１２ｃは、２個の第１副光スイッチ１８ｃ１および１８ｃ２および２個の第２副光スイッチ２０ｃ１および２０ｃ２を具える。また、主光スイッチ１２ｄは、２個の第１副光スイッチ１８ｄ１および１８ｄ２および２個の第２副光スイッチ２０ｄ１および２０ｄ２を具える。また、主光スイッチ１２ｅは、２個の第１副光スイッチ１８ｅ１および１８ｅ２および２個の第２副光スイッチ２０ｅ１および２０ｅ２を具える。また、主光スイッチ１２ｆは、２個の第１副光スイッチ１８ｆ１および１８ｆ２および２個の第２副光スイッチ２０ｆ１および２０ｆ２を具える。また、主光スイッチ１２ｇは、２個の第１副光スイッチ１８ｇ１および１８ｇ２および２個の第２副光スイッチ２０ｇ１および２０ｇ２を具える。また、主光スイッチ１２ｈは、２個の第１副光スイッチ１８ｈ１および１８ｈ２および２個の第２副光スイッチ２０ｈ１および２０ｈ２を具えている。
【０１０７】
この第１光スイッチ回路網１０の各主光スイッチ１２は、異なる入力ポート１４から入力された信号光を、２つの異なる第１副光スイッチ１８に入力させる。これらの第１および第２副光スイッチ１８および２０のクロスバー状態を適当に組み合わせることによって、このクロストーク光は、第１副光スイッチ１８から第２副光スイッチ２０に入力されずに、第１光スイッチ回路網１０の外部（たとえば、基板）に排除される。よって、第１光スイッチ回路網１０では、クロストークは低減される。したがって、第１光スイッチ回路網１０は、低クロストークな光スイッチ回路網である。
【０１０８】
各入力ポート１４に、１段目の全ての主光スイッチ１２から選ばれた第１副光スイッチ１８を１個ずつ１対１で接続している。
【０１０９】
具体的には、入力ポート１４ａに、第１副光スイッチ１８ａ１を接続している。また、入力ポート１４ｂに、第１副光スイッチ１８ａ２を接続している。また、入力ポート１４ｃに、第１副光スイッチ１８ｂ１を接続している。また、入力ポート１４ｄに、第１副光スイッチ１８ｂ２を接続している。
【０１１０】
各主光スイッチ１２において、各第１副光スイッチ１８に、この主光スイッチ１２に含まれる２個の第２副光スイッチ２０をそれぞれ接続している。
【０１１１】
具体的には、第１副光スイッチ１８ａ１に、第２副光スイッチ２０ａ１および２０ａ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ａ２に、第２副光スイッチ２０ａ１および２０ａ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｂ１に、第２副光スイッチ２０ｂ１および２０ｂ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｂ２に、第２副光スイッチ２０ｂ１および２０ｂ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｃ１に、第２副光スイッチ２０ｃ１および２０ｃ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｃ２に、第２副光スイッチ２０ｃ１および２０ｃ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｄ１に、第２副光スイッチ２０ｄ１および２０ｄ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｄ２に、第２副光スイッチ２０ｄ１および２０ｄ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｅ１に、第２副光スイッチ２０ｅ１および２０ｅ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｅ２に、第２副光スイッチ２０ｅ１および２０ｅ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｆ１に、第２副光スイッチ２０ｆ１および２０ｆ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｆ２に、第２副光スイッチ２０ｆ１および２０ｆ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｇ１に、第２副光スイッチ２０ｇ１および２０ｇ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｇ２に、第２副光スイッチ２０ｇ１および２０ｇ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｈ１に、第２副光スイッチ２０ｈ１および２０ｈ２を接続している。また、第１副光スイッチ１８ｈ２に、第２副光スイッチ２０ｈ１および２０ｈ２を接続している。
【０１１２】
同段の全ての主光スイッチ１２に含まれる各第２副光スイッチ２０に、この主光スイッチ１２の次段の全ての主光スイッチ１２から選ばれた第１副光スイッチ１８を１個ずつ接続している。
【０１１３】
具体的には、第２副光スイッチ２０ａ１に、第１副光スイッチ１８ｃ１を接続している。また、第２副光スイッチ２０ａ２に、第１副光スイッチ１８ｄ１を接続している。また、第２副光スイッチ２０ｂ１に、第１副光スイッチ１８ｃ２を接続している。また、第２副光スイッチ２０ｂ２に、第１副光スイッチ１８ｄ２を接続している。また、第２副光スイッチ２０ｃ１に、第１副光スイッチ１８ｅ１を接続している。また、第２副光スイッチ２０ｃ２に、第１副光スイッチ１８ｆ１を接続している。また、第２副光スイッチ２０ｄ１に、第１副光スイッチ１８ｅ２を接続している。また、第２副光スイッチ２０ｄ２に、第１副光スイッチ１８ｆ２を接続している。また、第２副光スイッチ２０ｅ１に、第１副光スイッチ１８ｇ１を接続している。また、第２副光スイッチ２０ｅ２に、第１副光スイッチ１８ｈ１を接続している。また、第２副光スイッチ２０ｆ１に、第１副光スイッチ１８ｇ２を接続している。また、第２副光スイッチ２０ｆ２に、第１副光スイッチ１８ｈ２を接続している。
【０１１４】
各出力ポート１６に、ｍ段目の全ての主光スイッチ１２から選ばれた第２副光スイッチ２０を１個ずつ１対１で接続している。
【０１１５】
具体的には、出力ポート１６ａに、第２副光スイッチ２０ｇ１を接続している。また、出力ポート１６ｂに、第２副光スイッチ２０ｇ２を接続している。また、第３ポート１６ｃに、第２副光スイッチ２０ｈ１を接続している。また、第４ポート１６ｄに、第２副光スイッチ２０ｈ２を接続している。
【０１１６】
次に、図１および図２を参照して、第１光スイッチ回路網１０から第２光スイッチ回路網３０を設計する方法につき述べる。
【０１１７】
図２は、第２光スイッチ回路網３０の説明に供する構成図である。
【０１１８】
同一段の全ての主光スイッチ１２に含まれる各第２副光スイッチ２０に、次段の全ての主光スイッチ１２から選ばれた第１副光スイッチ１８を１個ずつ接続してあり、１段から４段の主光スイッチ１２に含まれる各第２副光スイッチ２０と、該第２副光スイッチ２０に接続され、かつ、次段の主光スイッチ１２に含まれる第１副光スイッチ１８との代わりに、１個の２入力２出力型の光スイッチ３２で置き換えることにより、第１光スイッチ回路網１０から、５段４行マトリクス状に配列された光スイッチを具える第２光スイッチ回路網３０を設計する。
【０１１９】
具体的には、第２副光スイッチ２０ａ１と、第１副光スイッチ１８ｃ１との代わりに、光スイッチ３２（２、１）を用いる。また、第２副光スイッチ２０ａ２と、第１副光スイッチ１８ｄ１との代わりに、光スイッチ３２（２、２）を用いる。また、第２副光スイッチ２０ｂ１と、第１副光スイッチ１８ｃ２との代わりに、光スイッチ３２（２、３）を用いる。また、第２副光スイッチ２０ｂ２と、第１副光スイッチ１８ｄ２との代わりに、光スイッチ３２（２、４）を用いる。また、第２副光スイッチ２０ｃ１と、第１副光スイッチ１８ｅ１との代わりに、光スイッチ３２（３、１）を用いる。また、第２副光スイッチ２０ｃ２と、第１副光スイッチ１８ｆ１との代わりに、光スイッチ３２（３、２）を用いる。また、第２副光スイッチ２０ｄ１と、第１副光スイッチ１８ｅ２との代わりに、光スイッチ３２（３、３）を用いる。また、第２副光スイッチ２０ｄ２と、第１副光スイッチ１８ｆ２との代わりに、光スイッチ３２（３、４）を用いる。また、第２副光スイッチ２０ｅ１と、第１副光スイッチ１８ｇ１との代わりに、光スイッチ３２（４、１）を用いる。また、第２副光スイッチ２０ｅ２と、第１副光スイッチ１８ｈ１との代わりに、光スイッチ３２（４、２）を用いる。また、第２副光スイッチ２０ｆ１と、第１副光スイッチ１８ｇ２との代わりに、光スイッチ３２（４、３）を用いる。また、第２副光スイッチ２０ｆ２と、第１副光スイッチ１８ｈ２との代わりに、光スイッチ３２（４、４）を用いる。
【０１２０】
さらに、以下、第１副光スイッチ１８ａ１を、光スイッチ３２（１、１）と称する。また、第１副光スイッチ１８ａ２を、光スイッチ３２（１、２）と称する。また、第１副光スイッチ１８ｂ１を、光スイッチ３２（１、３）と称する。また、第１副光スイッチ１８ｂ２を、光スイッチ３２（１、４）と称する。また、第２副光スイッチ２０ｇ１を、光スイッチ３２（５、１）と称する。また、第２副光スイッチ２０ｇ２を、光スイッチ３２（５、２）と称する。また、第２副光スイッチ２０ｈ１を、光スイッチ３２（５、３）と称する。また、第２副光スイッチ２０ｈ２を、光スイッチ３２（５、４）と称する。
【０１２１】
上述のこの発明の方法によれば、各第２副光スイッチ２０と、この第２副光スイッチ２０に接続している次段の主光スイッチ１２に含まれる第１副光スイッチ１８とを合わせた機能は、１個の２入力２出力型の光スイッチ３２の機能と、信号光伝送に関しては等価である。よって、この２入力２出力型の光スイッチ３２を用いてある第２光スイッチ回路網３０の機能は、第１光スイッチ回路網１０の機能と、信号光伝送に関しては等価である。
【０１２２】
ところで、この第１光スイッチ回路網１０は、上述の通り、４段２行構成の完全非閉塞光スイッチ回路網である。この第１光スイッチ回路網１０と、第２光スイッチ回路網３０の機能は、信号光伝送に関しては等価であるから、第２光スイッチ回路網３０も完全非閉塞型の光スイッチ回路網となる。したがって、他の接続状態によらず、第２光スイッチ回路網３０は、任意の空きの入力ポート１４と任意の空きの出力ポート１６とを必ず接続できる。
【０１２３】
この第２光スイッチ回路網３０の段数は、５段となる。この第２光スイッチ回路網３０では、１段１行当たり１個の光スイッチを使用している。よって、段方向に５個の光スイッチを使用している。なお、この光スイッチ３２として、たとえば、マッハツェンダー干渉計が使用される。
【０１２４】
一方、第１光スイッチ回路網１０の段数は、４段である。この第１光スイッチ回路網１０では、１段１行当たり２個の副光スイッチを使用している。よって、段方向に８個の副光スイッチ１８および２０を使用している。この副光スイッチ１８および２０と、前述の光スイッチ３２とは物理的に同一であるから大きさが等しい。
【０１２５】
よって、第２光スイッチ回路網３０の段方向の長さは、第１光スイッチ回路網１０の段方向の長さより短い。よって、段方向に対して、第１光スイッチ回路網１０の長さより短い第２光スイッチ回路網３０を設計することができる。したがって、第２光スイッチ回路網３０は、段方向にコンパクトになる。
【０１２６】
以下、第２光スイッチ回路網３０を、光スイッチ回路網３０と称することがある。この発明の光スイッチ回路網３０は、５段４行マトリクス状に配列された光スイッチ回路網である。
【０１２７】
具体的には、各入力ポート１４に、１個ずつ第３２（１、ｙ）光スイッチを接続している。各出力ポート１６に、１個ずつ第３２（５、ｙ）光スイッチを接続している。第３２（ｘ、１）光スイッチ（以下、１≦ｘ≦４）に、第３２（ｘ＋１、１）および第３２（ｘ＋１、２）光スイッチを１対１で接続している。第３２（ｘ、２）光スイッチに、第３２（ｘ＋１、３）および第３２（ｘ＋１、４）光スイッチを１対１で接続している。第３２（ｘ、３）光スイッチに、第３２（ｘ＋１、１）および第３２（ｘ＋１、２）光スイッチを１対１で接続している。および、第３２（ｘ、４）光スイッチに、第３２（ｘ＋１、３）および第３２（ｘ＋１、４）光スイッチを１対１で接続している。
【０１２８】
このような構成によれば、この発明の光スイッチ回路網３０は、完全非閉塞型であり、かつ、異なる入力ポート１４から入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチ３２に入力されることはない光スイッチ回路網である。
【０１２９】
なぜならば、上述のように、この発明の光スイッチ回路網３０（上述の第２光スイッチ回路網３０に相当）は、異なる入力ポート１４から入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチ１２に入力されることはなく、また、完全非閉塞型の４段２行構成の光スイッチ回路網（上述の第１光スイッチ回路網１０に相当）をもとに、上述のこの発明の光スイッチ回路網設計方法によって製作されていて、しかも、第１および第２光スイッチ回路網１０および３０の機能は、信号光伝送に対して等価であるからである。
【０１３０】
したがって、光スイッチ回路網３０では、各光スイッチ３２に２つの信号光が同時に入力されることはないので、クロストークは低減される。
【０１３１】
さらに、各段間の導波路の配線パターンは周期的である。したがって、この光スイッチ回路網３０の設計は容易である。
【０１３２】
この発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、設計に応じて種々の変更を加えることができる。
【０１３３】
たとえば、後述の光スイッチ回路網３４は、光スイッチ回路網３０の光スイッチ３２を並べ替えたものである。
【０１３４】
図３は、この光スイッチ回路網３４の構成に供する構成図ある。
【０１３５】
具体的には、第ｘ段第ｙ行の光スイッチ３６を、第３６（ｘ、ｙ）光スイッチ（ただし、１≦ｘ≦５かつ１≦ｙ≦４）と定義するとき、各入力ポート１４に、１個ずつ第３６（１、ｙ）光スイッチを接続している。各出力ポート１６に、１個ずつ第３６（５、ｙ）光スイッチを接続している。第３６（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（１、１）、（１、２）、（３、１）および（３、２））に、第３６（ｘ＋１、ｙ）および第３６（ｘ＋１、ｙ＋２）光スイッチを１対１で接続している。第３６（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（１、３）、（１、４）、（３、３）および（３、４））に、第３６（ｘ＋１、ｙ）および第３６（ｘ＋１、ｙ−２）光スイッチを１対１で接続している。第３６（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（２、１）、（２、３）、（４、１）および（４、３））に、第３６（ｘ＋１、ｙ）および第３６（ｘ＋１、ｙ＋１）光スイッチを１対１で接続している。および、第３６（ｘ、ｙ）光スイッチ（（ｘ、ｙ）＝（（２、２）、（２、４）、（４、２）および（４、４））に、第３６（ｘ＋１、ｙ）および第３６（ｘ＋１、ｙ−１）光スイッチを１対１で接続している。
【０１３６】
光スイッチ回路網３４は、光スイッチ回路網３０と配線パターンは異なるが、光スイッチ回路網３４の機能および光スイッチ回路網３０の機能は同等である。よって、光スイッチ回路網３４も完全非閉塞型の光スイッチ回路網である。
【０１３７】
「第２の実施の形態」
次に、図４および図５を参照して、従来構成の光スイッチ回路網である第１光スイッチ回路網５０から、第２光スイッチ回路網８０を設計する方法につき説明する。
【０１３８】
図４は、第１光スイッチ回路網５０の説明に供する構成図である。
【０１３９】
第１光スイッチ回路網５０は、上述の４入力４出力型の完全非閉塞型の４重計ＰＩ−ＬＯＳＳ構成の光スイッチ回路網である。
【０１４０】
第１光スイッチ回路網５０は、４段４行マトリクス状に配列された２入力２出力型の主光スイッチ５２（５２ａ〜５２ｐ）と、４個の入力ポート５４（５４ａ〜５４ｄ）と、４個の入力側ダミーポート５６（５６ａ〜５６ｄ）と、４個の出力ポート５８（５８ａ〜５８ｄ）と、４個の出力側ダミーポート６０（６０ａ〜６０ｄ）と、４本の入力導波路６２（６２ａ〜６２ｄ）と、４本の出力導波路６４（６４ａ〜６４ｄ）と、一群の第１切換間導波路６６と、一群の第２切換間導波路６８とを具える。
【０１４１】
図４の、太実線、太破線、細実線および細破線は、それぞれ、入力導波路６２、出力導波路６４、第１切換間導波路６６および第２切換間導波路６８を表す。
【０１４２】
各主光スイッチ５２は、２個の１入力２出力型の第１副光スイッチ７０と、２個の２入力１出力型の第２副光スイッチ７２とをそれぞれ具えている。
【０１４３】
具体的には、主光スイッチ５２ａは、２個の第１副光スイッチ７０ａ１と７０ａ２および２個の第２副光スイッチ７２ａ１および７２ａ２を具える。また、主光スイッチ５２ｂは、２個の第１副光スイッチ７０ｂ１と７０ｂ２および２個の第２副光スイッチ７２ｂ１および７２ｂ２を具える。また、主光スイッチ５２ｃは、２個の第１副光スイッチ７０ｃ１と７０ｃ２および２個の第２副光スイッチ７２ｃ１および７２ｃ２を具える。また、主光スイッチ５２ｄは、２個の第１副光スイッチ７０ｄ１と７０ｄ２および２個の第２副光スイッチ７２ｄ１および７２ｄ２を具える。また、主光スイッチ５２ｅは、２個の第１副光スイッチ７０ｅ１と７０ｅ２および２個の第２副光スイッチ７２ｅ１および７２ｅ２を具える。また、主光スイッチ５２ｆは、２個の第１副光スイッチ７０ｆ１と７０ｆ２および２個の第２副光スイッチ７２ｆ１および７２ｆ２を具える。また、主光スイッチ５２ｇは、２個の第１副光スイッチ７０ｇ１と７０ｇ２および２個の第２副光スイッチ７２ｇ１および７２ｇ２を具える。また、主光スイッチ５２ｈは、２個の第１副光スイッチ７０ｈ１と７０ｈ２および２個の第２副光スイッチ７２ｈ１および７２ｈ２を具える。また、主光スイッチ５２ｉは、２個の第１副光スイッチ７０ｉ１と７０ｉ２および２個の第２副光スイッチ７２ｉ１および７２ｉ２を具える。また、主光スイッチ５２ｊは、２個の第１副光スイッチ７０ｊ１と７０ｊ２および２個の第２副光スイッチ７２ｊ１および７２ｊ２を具える。また、主光スイッチ５２ｋは、２個の第１副光スイッチ７０ｋ１と７０ｋ２および２個の第２副光スイッチ７２ｋ１および７２ｋ２を具える。また、主光スイッチ５２ｌは、２個の第１副光スイッチ７０ｌ１と７０ｌ２および２個の第２副光スイッチ７２ｌ１および７２ｌ２を具える。また、主光スイッチ５２ｍは、２個の第１副光スイッチ７０ｍ１と７０ｍ２および２個の第２副光スイッチ７２ｍ１および７２ｍ２を具える。また、主光スイッチ５２ｎは、２個の第１副光スイッチ７０ｎ１と７０ｎ２および２個の第２副光スイッチ７２ｎ１および７２ｎ２を具える。また、主光スイッチ５２ｏは、２個の第１副光スイッチ７０ｏ１と７０ｏ２および２個の第２副光スイッチ７２ｏ１および７２ｏ２を具える。また、主光スイッチ５２ｐは、２個の第１副光スイッチ７０ｐ１と７０ｐ２および２個の第２副光スイッチ７２ｐ１および７２ｐ２を具える。
【０１４４】
この第１光スイッチ回路網５０の各主光スイッチ５２は、異なる入力ポート５４から入力された信号光を、２つの異なる第１副光スイッチ７０に入力させる。これらの第１および第２副光スイッチ７０および７２のクロスバー状態を適当に組み合わせることによって、このクロストーク光は、第１副光スイッチ７０から第２副光スイッチ７２に入力されずに、第１光スイッチ回路網５０の外部（たとえば、基板）に排除される。よって、第１光スイッチ回路網５０では、クロストークは低減される。したがって、第１光スイッチ回路網５０は、低クロストークな光スイッチ回路網である。
【０１４５】
入力導波路６２は、入力ポート５４と、各段の光スイッチ５２から重複なく選択した１個の主光スイッチ５２と、出力側ダミーポート６０とを経由する入力伝送路としてそれぞれ形成されている。
【０１４６】
具体的には、入力導波路６２ａで、入力ポート５４ａと、光スイッチ５２ａ（第1 および第２副光スイッチ７０ａ１および７２ａ２）と、光スイッチ５２ｆ（第1 および第２副光スイッチ７０ｆ１および７２ｆ２）と、光スイッチ５２ｋ（第1 および第２副光スイッチ７０ｋ１および７２ｋ２）と、光スイッチ５２ｐ（第1 および第２副光スイッチ７０ｐ１および７２ｐ１）と、出力側ダミーポート６０ｄとを接続してある。
【０１４７】
入力導波路６２ｂで、入力ポート５４ｂと、光スイッチ５２ｂ（第1 および第２副光スイッチ７０ｂ１および７２ｂ１）と、光スイッチ５２ｅ（第1 および第２副光スイッチ７０ｅ２および７２ｅ１）と、光スイッチ５２ｉ（第1 および第２副光スイッチ７０ｉ１および７２ｉ２）と、光スイッチ５２ｎ（第1 および第２副光スイッチ７０ｎ１および７２ｎ２）と、出力側ダミーポート６０ｂとを接続してある。
【０１４８】
入力導波路６２ｃで、入力ポート５４ｃと、光スイッチ５２ｃ（第1 および第２副光スイッチ７０ｃ２および７２ｃ２）と、光スイッチ５２ｈ（第1 および第２副光スイッチ７０ｈ１および７２ｈ２）と、光スイッチ５２ｌ（第1 および第２副光スイッチ７０ｌ２および７２ｌ１）と、光スイッチ５２ｏ（第1 および第２副光スイッチ７０ｏ２および７２ｏ１）と、出力側ダミーポート６０ｃとを接続してある。
【０１４９】
入力導波路６２ｄで、入力ポート５４ｄと、光スイッチ５２ｄ（第1 および第２副光スイッチ７０ｄ２および７２ｄ１）と、光スイッチ５２ｇ（第1 および第２副光スイッチ７０ｇ２および７２ｇ１）と、光スイッチ５２ｊ（第1 および第２副光スイッチ７０ｊ２および７２ｊ１）と、光スイッチ５２ｍ（第1 および第２副光スイッチ７０ｍ２および７２ｍ２）と、出力側ダミーポート６０ａとを接続してある。
【０１５０】
出力導波路６４は、入力側ダミーポート５６と、各段の光スイッチ５２から重複なく選択した１個の主光スイッチ５２と、出力ポート５８とを経由する出力伝送路としてそれぞれ形成されている。
【０１５１】
具体的には、出力導波路６４ａで、入力側ダミーポート５６ａと、光スイッチ５２ａ（第1 および第２副光スイッチ７０ａ２および７２ａ１）と、光スイッチ５２ｅ（第1 および第２副光スイッチ７０ｅ１および７２ｅ２）と、光スイッチ５２ｊ（第1 および第２副光スイッチ７０ｊ１および７２ｊ２）と、光スイッチ５２ｏ（第1 および第２副光スイッチ７０ｏ１および７２ｏ２）と、出力ポート５８ｃとを接続してある。
【０１５２】
また、出力導波路６４ｂで、入力側ダミーポート５６ｂと、光スイッチ５２ｂ（第1 および第２副光スイッチ７０ｂ２および７２ｂ２）と、光スイッチ５２ｇ（第1 および第２副光スイッチ７０ｇ１および７２ｇ２）と、光スイッチ５２ｌ（第1 および第２副光スイッチ７０ｌ１および７２ｌ２）と、光スイッチ５２ｐ（第1 および第２副光スイッチ７０ｐ２および７２ｐ２）と、出力ポート５８ｄとを接続してある。
【０１５３】
また、出力導波路６４ｃで、入力側ダミーポート５６ｃと、光スイッチ５２ｃ（第1 および第２副光スイッチ７０ｃ１および７２ｃ１）と、光スイッチ５２ｆ（第1 および第２副光スイッチ７０ｆ２および７２ｆ１）と、光スイッチ５２ｉ（第1 および第２副光スイッチ７０ｉ２および７２ｉ１）と、光スイッチ５２ｍ（第1 および第２副光スイッチ７０ｍ１および７２ｍ１）と、出力ポート５８ａとを接続してある。
【０１５４】
また、出力導波路６４ｄで、入力側ダミーポート５６ｄと、光スイッチ５２ｄ（第1 および第２副光スイッチ７０ｄ１および７２ｄ２）と、光スイッチ５２ｈ（第1 および第２副光スイッチ７０ｈ２および７２ｈ１）と、光スイッチ５２ｋ（第1 および第２副光スイッチ７０ｋ２および７２ｋ１）と、光スイッチ５２ｎ（第1 および第２副光スイッチ７０ｎ２および７２ｎ１）と、出力ポート５８ｂとを接続してある。
【０１５５】
各第１切換間導波路６６は、信号光を入力導波路６２から出力導波路６４に切り換えるための切換伝送路である。
【０１５６】
具体的には、各第１切換間導波路６６で、第1 副光スイッチ７０ａ１と、第２副光スイッチ７２ａ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｂ１と、第２副光スイッチ７２ｂ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｃ２と、第２副光スイッチ７２ｃ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｄ２と、第２副光スイッチ７２ｄ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｅ２と、第２副光スイッチ７２ｅ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｆ１と、第２副光スイッチ７２ｆ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｇ２と、第２副光スイッチ７２ｇ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｈ１と、第２副光スイッチ７２ｈ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｉ１と、第２副光スイッチ７２ｉ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｊ２と、第２副光スイッチ７２ｊ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｋ１と、第２副光スイッチ７２ｋ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｌ２と、第２副光スイッチ７２ｌ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｍ２と、第２副光スイッチ７２ｍ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｎ１と、第２副光スイッチ７２ｎ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｏ２と、第２副光スイッチ７２ｏ２とを接続し、および、第1 副光スイッチ７０ｐ１と、第２副光スイッチ７２ｐ２とを接続してある。
【０１５７】
各第２切換間導波路６８は、クロストーク光のみを伝送させるためのクロストーク光伝送路である。
【０１５８】
具体的には、各第１切換間導波路６８は、第1 副光スイッチ７０ａ２と、第２副光スイッチ７２ａ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｂ２と、第２副光スイッチ７２ｂ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｃ１と、第２副光スイッチ７２ｃ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｄ１と、第２副光スイッチ７２ｄ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｅ１と、第２副光スイッチ７２ｅ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｆ２と、第２副光スイッチ７２ｆ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｇ１と、第２副光スイッチ７２ｇ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｈ２と、第２副光スイッチ７２ｈ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｉ２と、第２副光スイッチ７２ｉ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｊ１と、第２副光スイッチ７２ｊ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｋ２と、第２副光スイッチ７２ｋ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｌ１と、第２副光スイッチ７２ｌ１とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｍ１と、第２副光スイッチ７２ｍ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｎ２と、第２副光スイッチ７２ｎ２とを接続し、第1 副光スイッチ７０ｏ１と、第２副光スイッチ７２ｏ１とを接続し、および第1 副光スイッチ７０ｐ２と、第２副光スイッチ７２ｐ１とを接続してある。
【０１５９】
次に、図４および図５を参照して、第１光スイッチ回路網５０から第２光スイッチ回路網８０を設計する方法につき述べる。
【０１６０】
図５は、第２光スイッチ回路網８０の説明に供する構成図である。
【０１６１】
同一段の全ての主光スイッチ５２に含まれる各第２副光スイッチ７２に、次段の全ての主光スイッチ５２から選ばれた第１副光スイッチ７０を１個ずつ接続してあり、１段から４段の主光スイッチ５２に含まれる各第２副光スイッチ７２と、該第２副光スイッチ７２に接続され、かつ、次段の光スイッチ５２に含まれる第１副光スイッチ７０との代わりに、１個の２入力２出力型の光スイッチ７４で置き換えることにより、第１光スイッチ回路網５０から、５段８行マトリクス状に配列された光スイッチを具える第２光スイッチ回路網８０を設計する。
【０１６２】
具体的には、第２副光スイッチ７２ａ２と、第１副光スイッチ７０ｆ１との代わりに、光スイッチ７４（２、２）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｆ２と、第１副光スイッチ７０ｋ１との代わりに、光スイッチ７４（３、４）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｋ２と、第１副光スイッチ７０ｐ１との代わりに、光スイッチ７４（４、６）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｂ１と、第１副光スイッチ７０ｅ２との代わりに、光スイッチ７４（２、３）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｅ１と、第１副光スイッチ７０ｉ１との代わりに、光スイッチ７４（３、１）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｉ２と、第１副光スイッチ７０ｎ１との代わりに、光スイッチ７４（４、２）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｃ２と、第１副光スイッチ７０ｈ１との代わりに、光スイッチ７４（２、６）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｈ２と、第１副光スイッチ７０ｌ２との代わりに、光スイッチ７４（３、８）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｌ１と、第１副光スイッチ７０ｏ２との代わりに、光スイッチ７４（４、７）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｄ１と、第１副光スイッチ７０ｇ２との代わりに、光スイッチ７４（２、７）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｇ１と、第１副光スイッチ７０ｊ２との代わりに、光スイッチ７４（３、５）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｊ１と、第１副光スイッチ７０ｍ２との代わりに、光スイッチ７４（４、３）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ａ１と、第１副光スイッチ７０ｅ１との代わりに、光スイッチ７４（２、１）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｅ２と、第１副光スイッチ７０ｊ１との代わりに、光スイッチ７４（３、２）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｊ２と、第１副光スイッチ７０ｏ１との代わりに、光スイッチ７４（４、４）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｂ２と、第１副光スイッチ７０ｇ１との代わりに、光スイッチ７４（２、４）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｇ２と、第１副光スイッチ７０ｌ１との代わりに、光スイッチ７４（３、６）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｌ２と、第１副光スイッチ７０ｐ２との代わりに、光スイッチ７４（４、８）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｃ１と、第１副光スイッチ７０ｆ２との代わりに、光スイッチ７４（２、５）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｆ１と、第１副光スイッチ７０ｉ２との代わりに、光スイッチ７４（３、３）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｉ１と、第１副光スイッチ７０ｍ１との代わりに、光スイッチ７４（４、１）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｄ２と、第１副光スイッチ７０ｈ２との代わりに、光スイッチ７４（２、８）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｈ１と、第１副光スイッチ７０ｋ２との代わりに、光スイッチ７４（３、７）を用いる。また、第２副光スイッチ７２ｋ１と、第１副光スイッチ７０ｎ２との代わりに、光スイッチ７４（４、５）を用いる。
【０１６３】
さらに、以下、第１副光スイッチ７０ａ１を、光スイッチ７４（１、１）と称する。また、第１副光スイッチ７０ａ２を、光スイッチ７４（１、３）と称する。また、第１副光スイッチ７０ｂ１を、光スイッチ７４（１、５）と称する。また、第１副光スイッチ７０ｂ２を、光スイッチ７４（１、２）と称する。また、第１副光スイッチ７０ｃ１を、光スイッチ７４（１、７）と称する。また、第１副光スイッチ７０ｃ２を、光スイッチ７４（１、４）と称する。また、第１副光スイッチ７０ｄ１を、光スイッチ７４（１、６）と称する。また、第１副光スイッチ７０ｄ２を、光スイッチ７４（１、８）と称する。また、第２副光スイッチ７２ｍ１を、光スイッチ７４（５、２）と称する。また、第２副光スイッチ７２ｍ２を、光スイッチ７４（５、１）と称する。また、第２副光スイッチ７２ｎ１を、光スイッチ７４（５、３）と称する。また、第２副光スイッチ７２ｎ２を、光スイッチ７４（５、４）と称する。また、第２副光スイッチ７２ｏ１を、光スイッチ７４（５、５）と称する。また、第２副光スイッチ７２ｏ２を、光スイッチ７４（５、６）と称する。また、第２副光スイッチ７２ｐ１を、光スイッチ７４（５、８）と称する。また、第２副光スイッチ７２ｐ２を、光スイッチ７４（５、７）と称する。
【０１６４】
上述のこの発明の方法によれば、各第２副光スイッチ７２と、この第２副光スイッチ７２に接続してあり、かつ、この第２副光スイッチ７２を含む主光スイッチ５２の次段の主光スイッチ５２に含まれる第１副光スイッチ７０とを合わせた機能は、２入力２出力型の光スイッチ７４の機能と、信号光伝送に関しては等価である。よって、この２入力２出力型の光スイッチ７４を用いてある第２光スイッチ回路網８０の機能は、第１光スイッチ回路網５０の機能と、信号光伝送に関しては等価である。
【０１６５】
ところで、この第１光スイッチ回路網５０は、上述の通り、４重計ＰＩ−ＬＯＳＳ構成の完全非閉塞型の光スイッチ回路網である。この第１光スイッチ回路網５０と、第２光スイッチ回路網８０の機能は、信号光伝送に関しては等価であるから、第２光スイッチ回路網８０も完全非閉塞型の光スイッチ回路網となる。したがって、他の接続状態によらず、第２光スイッチ回路網８０は、任意の未使用の入力ポート９０と任意の未使用の出力ポート９４とを必ず接続できる。
【０１６６】
この第２光スイッチ回路網８０の段数は、５段となる。この第２光スイッチ回路網８０では、１段１行当たり１個の光スイッチを使用している。よって、段方向に５個の光スイッチを使用している。なお、この光スイッチ７４として、たとえば、マッハツェンダー干渉計が使用される。
【０１６７】
一方、第１光スイッチ回路網５０の段数は、４段である。この第１光スイッチ回路網５０では、１段１行当たり２個の副光スイッチを使用している。よって、段方向に８個の副光スイッチ７０および７２を使用している。この副光スイッチ７０および７２と、前述の光スイッチ７４とは物理的に同一であるから、大きさが等しい。
【０１６８】
よって、第２光スイッチ回路網８０の段方向の長さは、第１光スイッチ回路網５０の段方向の長さより短い。よって、段方向に対して、第１光スイッチ回路網５０の長さより短い第２光スイッチ回路網８０を設計することができる。したがって、第２光スイッチ回路網８０は、段方向にコンパクトになる。
【０１６９】
以下、この発明の第２光スイッチ回路網８０を、光スイッチ回路網８０と称することがある。この発明の光スイッチ回路網８０は、５段８行マトリクス状に配列された光スイッチ回路網である。
【０１７０】
具体的には、前述の入力導波路６２ａで、入力ポート９０ａと、第７４（１、１）光スイッチとを接続し、この第７４（１、１）光スイッチと、第７４（２、２）光スイッチとを接続し、この第７４（２、２）光スイッチと、第７４（３、４）光スイッチとを接続し、この第７４（３、４）光スイッチと、第７４（４、６）光スイッチとを接続し、この第７４（４、６）光スイッチと、第７４（５、８）光スイッチとを接続し、および、この第７４（５、８）光スイッチと、出力側ダミーポート９６ｄとを接続してある。
【０１７１】
また、前述の第２入力導波路６２ｂで、入力ポート９０ｃと、第７４（１、５）光スイッチとを接続し、この第７４（１、５）光スイッチと、第７４（２、３）光スイッチとを接続し、この第７４（２、３）光スイッチと、第７４（３、１）光スイッチとを接続し、この第７４（３、１）光スイッチと、第７４（４、２）光スイッチとを接続し、この第７４（４、２）光スイッチと、第７４（５、４）光スイッチとを接続し、および、この第７４（５、４）光スイッチと、出力側ダミーポート９６ｂとを接続してある。
【０１７２】
また、前述の第３入力導波路６２ｃで、入力ポート９０ｂと、第７４（１、４）光スイッチとを接続し、この第７４（１、４）光スイッチと、第７４（２、６）光スイッチとを接続し、この第７４（２、６）光スイッチと、第７４（３、８）光スイッチとを接続し、この第７４（３、８）光スイッチと、第７４（４、７）光スイッチとを接続し、この第７４（４、７）光スイッチと、第７４（５、５）光スイッチとを接続し、および、この第７４（５、５）光スイッチと、出力側ダミーポート９６ｃとを接続してある。
【０１７３】
また、前述の第４入力導波路６２ｄで、入力ポート９０ｄと、第７４（１、８）光スイッチとを接続し、この第７４（１、８）光スイッチと、第７４（２、７）光スイッチとを接続し、この第７４（２、７）光スイッチと、第７４（３、５）光スイッチとを接続し、この第７４（３、５）光スイッチと、第７４（４、３）光スイッチとを接続し、この第７４（４、３）光スイッチと、第７４（５、１）光スイッチとを接続し、および、この第７４（５、１）光スイッチと、出力側ダミーポート９６ａとを接続してある。
【０１７４】
また、前述の第１出力導波路６４ａで、入力側ダミーポート９２ｂと、第７４（１、３）光スイッチとを接続し、この第７４（１、３）光スイッチと、第７４（２、１）光スイッチとを接続し、この第７４（２、１）光スイッチと、第７４（３、２）光スイッチとを接続し、この第７４（３、２）光スイッチと、第７４（４、４）光スイッチとを接続し、この第７４（４、４）光スイッチと、第７４（５、６）光スイッチとを接続し、および、この第７４（５、６）光スイッチと、出力ポート９４ｃとを接続してある。
【０１７５】
また、前述の第２出力導波路６４ｂで、入力側ダミーポート９２ａと、第７４（１、２）光スイッチとを接続し、この第７４（１、２）光スイッチと、第７４（２、４）光スイッチとを接続し、この第７４（２、４）光スイッチと、第７４（３、６）光スイッチとを接続し、この第７４（３、６）光スイッチと、第７４（４、８）光スイッチとを接続し、この第７４（４、８）光スイッチと、第７４（５、７）光スイッチとを接続し、および、この第７４（５、７）光スイッチと、出力ポート９４ｄとを接続してある。
【０１７６】
また、前述の第３出力導波路６４ｃで、入力側ダミーポート９２ｄと、第７４（１、７）光スイッチとを接続し、この第７４（１、７）光スイッチと、第７４（２、５）光スイッチとを接続し、この第７４（２、５）光スイッチと、第７４（３、３）光スイッチとを接続し、この第７４（３、３）光スイッチと、第７４（４、１）光スイッチとを接続し、この第７４（４、１）光スイッチと、第７４（５、２）光スイッチとを接続し、および、この第７４（５、２）光スイッチと、出力ポート９４ａとを接続してある。
【０１７７】
また、前述の第４出力導波路６４ｄで、入力側ダミーポート９２ｃと、第７４（１、６）光スイッチとを接続し、この第７４（１、６）光スイッチと、第７４（２、８）光スイッチとを接続し、この第７４（２、８）光スイッチと、第７４（３、７）光スイッチとを接続し、この第７４（３、７）光スイッチと、第７４（４、５）光スイッチとを接続し、この第７４（４、５）光スイッチと、第７４（５、３）光スイッチとを接続し、および、この第７４（５、３）光スイッチと、出力ポート９４ｂとを接続してある。
【０１７８】
また、前述の第１切換間導波路６６の各々で、第７４（１、１）光スイッチと、第７４（２、１）光スイッチとを接続し、第７４（１、４）光スイッチと、第７４（２、５）光スイッチとを接続し、第７４（１、５）光スイッチと、第７４（２、４）光スイッチとを接続し、第７４（１、８）光スイッチと、第７４（２、８）光スイッチとを接続し、第７４（２、２）光スイッチと、第７４（３、３）光スイッチとを接続し、第７４（２、３）光スイッチと、第７４（３、２）光スイッチとを接続し、第７４（２、６）光スイッチと、第７４（３、７）光スイッチのとを接続し、第７４（２、７）光スイッチと、第７４（３、６）光スイッチとを接続し、第７４（３、１）光スイッチと、第７４（４、１）光スイッチとを接続し、第７４（３、４）光スイッチと、第７４（４、５）光スイッチとを接続し、第７４（３、５）光スイッチと、第７４（４、４）光スイッチとを接続し、第７４（３、８）光スイッチと、第７４（４、８）光スイッチとを接続し、第７４（４、２）光スイッチと、第７４（５、３）光スイッチとを接続し、第７４（４、３）光スイッチと、第７４（５、２）光スイッチとを接続し、第７４（４、６）光スイッチと、第７４（５、７）光スイッチとを接続し、および、第７４（４、７）光スイッチと、第７４（５、６）光スイッチとを接続してある。
【０１７９】
また、前述の第２切換間導波路６８の各々で、第７４（１、２）光スイッチと、第７４（２、３）光スイッチとを接続し、第７４（１、３）光スイッチと、第７４（２、２）光スイッチとを接続し、第７４（１、６）光スイッチと、第７４（２、７）光スイッチとを接続し、第７４（１、７）光スイッチと、第７４（２、６）光スイッチとを接続し、第７４（２、１）光スイッチと、第７４（３、１）光スイッチとを接続し、第７４（２、４）光スイッチと、第７４（３、５）光スイッチとを接続し、第７４（２、５）光スイッチと、第７４（３、４）光スイッチとを接続し、第７４（２、８）光スイッチと、第７４（３、８）光スイッチとを接続し、第７４（３、２）光スイッチと、第７４（４、３）光スイッチとを接続し、第７４（３、３）光スイッチと、第７４（４、２）光スイッチとを接続し、第７４（３、６）光スイッチと、第７４（４、７）光スイッチとを接続し、第７４（３、７）光スイッチと、第７４（４、６）光スイッチとを接続し、第７４（４、１）光スイッチと、第７４（５、１）光スイッチとを接続し、第７４（４、４）光スイッチと、第７４（５、５）光スイッチとを接続し、第７４（４、５）光スイッチと、第７４（５、４）光スイッチとを接続し、および、第７４（４、８）光スイッチと、第７４（５、８）光スイッチとを接続してあれば良い。
【０１８０】
このような構成によれば、光スイッチ回路網８０は、異なる入力ポート９０から入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチ７４に入力されることはない、完全非閉塞型の光スイッチ回路網である。
【０１８１】
なぜならば、上述のように、この発明の光スイッチ回路網８０（上述の第２光スイッチ回路網に相当）は、異なる入力ポート９０から入力された２つの信号光が同時に同一の光スイッチ７４に入力されることはなく、また、完全非閉塞型の４重計ＰＩ−ＬＯＳＳ構成の光スイッチ回路網（上述の第１光スイッチ回路網５０に相当）をもとに、上述のこの発明の光スイッチ回路網設計方法によって、製作されていて、しかも、第１および第２光スイッチ回路網５０および８０の機能は、信号光伝送に対して等価であるからである。
【０１８２】
したがって、光スイッチ回路網８０では、各光スイッチ７４に２つの信号光が同時に入力されることはないので、クロストークは低減される。
【０１８３】
さらに、各段間の導波路の配線パターンは周期的である。したがって、この光スイッチ回路網８０の設計は容易である。
【０１８４】
次に、この光スイッチ回路網８０の信号光の流れにつき説明する。
【０１８５】
入力ポート９０から入力導波路６２に入力された信号光は、各段毎に１個の光スイッチ７４を介して、出力導波路６４から出力ポート９４に出力される。この間、信号光は必ず２回スイッチングされる。この２回のスイッチングに使用される２個の光スイッチは、互いに隣り合う段にある。１回目のスイッチングは、光の導波路を入力導波路６２から第１切換間導波路６６へスイッチすることである。また、２回目のスイッチングは、光の導波路を第１切換間導波路６６から出力導波路６４へスイッチすることである。したがって、信号光は、入力導波路６２、第１切換間導波路６６および出力導波路６４の順に導波路を伝送する。信号光を２回スイッチすることによって、この信号光を所望の出力ポート９４へ出力することができる。
【０１８６】
上述のようなアルゴリズムが得られるのは、この光スイッチ回路網８０の変形前の第１光スイッチ回路網５０も、入力導波路６２から出力導波路６４で１回スイッチすることにより、信号光を伝送させるからである。
【０１８７】
この光スイッチ回路網８０には、入力ポート９０が４個あるので、最大４個の信号光が同時に入力される。上述のように、１個の信号につき２回導波路をスイッチするのであるから、８個の信号が同時に入力された場合、８個の光スイッチ７４を同時にスイッチすれば良い。一般に、ｎ個の入力ポート９０がある場合、最大２ｎ個の光スイッチ７４をスイッチすれば良い。
【０１８８】
次に、この光スイッチ回路網８０のクロストーク光の流れにつき説明する。
【０１８９】
クロストーク光は、信号光がスイッチを通過する際に、信号光が伝送しない方向に流れるこの信号光の漏れである。まず、クロストーク光の発生箇所を、１回目のスイッチング時の光スイッチ７４、２回目のスイッチング時の光スイッチ７４、およびスイッチングしていない光スイッチ７４に分類する。以下、各光スイッチで発生したクロストーク光の流れにつき説明する。
【０１９０】
１回目のスイッチング時に光スイッチ７４内で発生したクロストーク光は、入力導波路６２に出力される。このクロストーク光は、他の信号光に混ざることなく、この入力導波路６２を伝送して、出力側ダミーポート９６に出力される。この入力導波路６２に、この入力導波路６２が接続されてある入力ポートと異なる入力ポートから入力された信号光が、入力されることはない。よって、第１回目のスイッチング時に光スイッチ７４内で発生したクロストーク光は、他の信号光に直接混ざらないから、その分、クロストークを低減できる。
【０１９１】
また、２回目のスイッチング時に光スイッチ７４内で発生したクロストーク光は、第２切換間導波路６８に出力される。なぜならば、２回目のスイッチング時の光スイッチ、すなわち、第１切換間導波路６６が接続されてある入力端を有する光スイッチの出力端の一方に、第２切換間導波路６８が接続されてあるからである。その後、このクロストーク光は、他の信号光に混ざることなく、出力側ダミーポート９６に伝送されるか、または第４段目の光スイッチ７４から第５段目の光スイッチ７４に伝送されずに外部（たとえば、基板）に放出される。よって、２回目のスイッチング時に光スイッチ内で発生したクロストーク光は、他の信号光に直接混ざらないから、その分、クロストークを低減できる。
【０１９２】
また、同様に、第１および第２回目のスイッチング動作した光スイッチ以外の、光スイッチ７４内で発生したクロストーク光の流れも、上述の２回目のスイッチング時に光スイッチ７４内で発生したクロストーク光の流れと同様であるので、その説明を省略する。
【０１９３】
よって、このクロストーク光は、他の信号光に直接混ざらないから、その分、クロストークを低減できる。
【０１９４】
さらに、この光スイッチ回路網８０から、各第２切換間導波路６８を取り除いても、信号光の流れには全く影響ない。なぜならば、第２切換間導波路６８が接続されてある光スイッチ７４の入力側の一方に接続されている導波路は、出力導波路６４であるからである。出力導波路６４を流れる信号光は、既に２回のスイッチングが終了して行き先（出力ポート９４）が決定してあり、出力導波路６４を流れる信号光が光スイッチ７４に入力されても、スイッチされずに、そのまま出力導波路６４に出力される。よって、信号光の流れに対して、各第２切換間導波路６８は必要ない。したがって、第２切換間導波路６８をはずしても、問題はない。仮に、この第２切換間導波路６８がない場合、全てのクロストーク光は出力側ダミーポート９６から放出される。このクロストーク光を利用することにより、光スイッチ回路網８０の内部の状況（たとえば故障等）を把握できるという利点がある。
【０１９５】
次に、信号光の伝送経路の一例につき説明する。
【０１９６】
入力ポート９０ａ、９０ｂ、９０ｃおよび９０ｄに信号光Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４が入力されて、出力ポート９４ｃ、９４ａ、９４ｂおよび９４ｄからそれぞれ出力される場合につき説明する。
【０１９７】
信号光Ｓ１は、入力ポート９０ａから入力されて前述の第１入力導波路６２ａを経由して第７４（１、１）光スイッチに出力される。その後、この信号光Ｓ１は、この第７４（１、１）光スイッチで１回目のスイッチングをされて、第１切換間導波路６６に出力された後、第７４（２、１）光スイッチに入力される。その後、この信号光Ｓ１は、この第７４（１、１）光スイッチで２回目のスイッチングをされて、前述の第１出力導波路６４ａに出力される。その後、この信号光Ｓ１は、第７４（３、２）光スイッチ、第７４（４、４）光スイッチおよび第７４（５、６）光スイッチを介してかつこの第１出力導波路６４ａを経由して、出力ポート９４ｃから外部に出力される。
【０１９８】
また、信号光Ｓ２は、入力ポート９０ｂから入力されて第７４（１、４）光スイッチを介してかつ前述の第３入力導波路６２ｃを経由して、第７４（２、６）光スイッチに出力される。その後、この信号光Ｓ２は、この第７４（２、６）光スイッチで１回目のスイッチングをされて、第１切換間導波路６６に出力された後、第７４（３、７）光スイッチに入力される。その後、この信号光Ｓ２は、この第７４（３、７）光スイッチで２回目のスイッチングをされて、前述の第４出力導波路６４ｄに出力される。その後、この信号光Ｓ２は、第７４（４、５）光スイッチおよび第７４（５、３）光スイッチを介してかつこの第４出力導波路６４ｄを経由して、出力ポート９４ｂから外部に出力される。
【０１９９】
また、信号光Ｓ３は、入力ポート９０ｃから入力されて第７４（１、５）光スイッチおよび第７４（２、３）光スイッチを介してかつ前述の第２入力導波路６２ｂを経由して、第７４（３、１）光スイッチに出力される。その後、この信号光Ｓ３は、この第７４（３、１）光スイッチで１回目のスイッチングをされて、第１切換間導波路６６に出力された後、第７４（４、１）光スイッチに入力される。その後、この信号光Ｓ３は、この第７４（４、１）光スイッチで２回目のスイッチングをされて、前述の第３出力導波路６４ｃに出力される。その後、この信号光Ｓ２は、第７４（５、２）光スイッチを介してかつこの第３出力導波路６４ｃを経由して、出力ポート９４ａから外部に出力される。
【０２００】
また、信号光Ｓ４は、入力ポート９０ｄから入力されて第７４（１、８）光スイッチを介してかつ前述の第４入力導波路６２ｄを経由して、第７４（２、７）光スイッチに出力される。その後、この信号光Ｓ４は、この第７４（２、７）光スイッチで１回目のスイッチングをされて、第１切換間導波路６６に出力された後、第７４（３、６）光スイッチに入力される。その後、この信号光Ｓ４は、この第７４（３、６）光スイッチで２回目のスイッチングをされて、前述の第２出力導波路６４ｂに出力される。その後、この信号光Ｓ４は、第７４（４、８）光スイッチおよび第７４（５、７）光スイッチを介してかつ第２出力導波路６４ｂを経由して、出力ポート９４ｄから外部に出力される。
【０２０１】
この発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、設計に応じて種々の変更を加えることができる。
【０２０２】
上述の実施の形態では、第１光スイッチ回路網５０を４入力４出力型の完全非閉塞型の４重計ＰＩ−ＬＯＳＳ構成の光スイッチ回路網としたが、この第１光スイッチ回路網５０は、ｎ入力ｎ出力型（ｎは２以上の整数）の完全非閉塞型の４重計ＰＩ−ＬＯＳＳ構成の光スイッチ回路網であれば良い。この場合、第２光スイッチ回路網８０は、ｎ＋１段２ｎ行構成のｎ入力ｎ出力型の完全非閉塞型の光スイッチ回路網となる（なお、上述の実施の形態では、ｎ＝４としている。）。
【０２０３】
たとえば、次に説明する光スイッチ回路網８２は、ｎ＋１段２ｎ行構成のｎ入力ｎ出力型の完全非閉塞型の光スイッチ回路網である。このｎ＋１段２ｎ行構成のｎ入力ｎ出力型の光スイッチ回路網８２は、ｎ＋１段２ｎ行構成のｎ入力ｎ出力型の第２光スイッチ回路網８０と同様に、ｎ入力ｎ出力型の４重計ＰＩ−ＬＯＳＳ構成の第１光スイッチ回路網５０をもとに変形したものである。ただし、この光スイッチ回路網８２ではｎを２の整数倍とする。第ｘ段第ｙ行の前記光スイッチを、第７６（ｘ、ｙ）光スイッチと定義する。
【０２０４】
この場合、入力導波路で、入力ポートと、第７６（１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−３または４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、出力側ダミーポートと、第７６（ｎ＋１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−３または４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、第７６（ｘ、ｙ）光スイッチと、第７６（ｘ＋１、ｙ＋２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−３（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、第７６（ｘ、ｙ）光スイッチと、第７６（ｘ＋１、ｙ−２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）、およびｙ＝４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ＋２（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、第７６（ｘ、２）光スイッチと、第７６（ｘ＋１、１）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））、および第７６（ｘ、２ｎ−１）光スイッチと、第７６（ｘ＋１、２ｎ）光スイッチとを接続してある（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））。
【０２０５】
また、出力導波路で、入力側ダミーポートと、第７６（１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−２または４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、出力ポートと、第７６（ｎ＋１、ｙ）光スイッチとを接続し（ただし、ｙ＝４ｑ−２または４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））、第７６（ｘ、ｙ）光スイッチと、第７６（ｘ＋１、ｙ＋２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−２（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、第７６（ｘ、ｙ）光スイッチと、第７６（ｘ＋１、ｙ−２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、または、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ＋１（１≦ｑ≦ｎ／２−１かつｑは整数））、第７６（ｘ、１）光スイッチと、第７６（ｘ＋１、２）光スイッチとを接続し（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））、および第７６（ｘ、２ｎ）光スイッチと、第７６（ｘ＋１、２ｎ−１）光スイッチとを接続してあれば良い（ただし、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数））。
【０２０６】
また、第１切換間伝送路の各々で、第７６（ｘ、ｙ）光スイッチと、第７６（ｘ＋１、ｙ）光スイッチとを接続してあれば良い（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−３または４ｑ（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、あるいは、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−２または４ｑ−１（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））。
【０２０７】
また、第２切換間導波路の各々で、第７６（ｘ、ｙ）光スイッチと、第７６（ｘ＋１、ｙ）光スイッチとを接続してあれば良い（ただし、ｘ＝２ｐ−１（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑ−１または４ｑ−２（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数）、あるいは、ｘ＝２ｐ（１≦ｐ≦ｎ／２かつｐは整数）およびｙ＝４ｑまたは４ｑ−３（１≦ｑ≦ｎ／２かつｑは整数））
このような構成によれば、ｎ入力ｎ出力型光スイッチ回路網が得られる。さらに、各段間の導波路の配線パターンは周期的である。したがって、この光スイッチ回路網８２の設計は容易である。
【０２０８】
以下、図６を参照して、ｎ＝４の場合の光スイッチ回路網８２の構成につき説明する。図６は、光スイッチ回路網８２の説明に供する説明図である。
【０２０９】
この場合、前述の第１入力導波路６２ａで、入力ポート１００ａと、第７６（１、１）光スイッチとを接続し、この第７６（１、１）光スイッチと、第７６（２、３）光スイッチとを接続し、この第７６（２、３）光スイッチと、第７６（３、５）光スイッチとを接続し、この第７６（３、５）光スイッチと、第７６（４、７）光スイッチとを接続し、この第７６（４、７）光スイッチと、第７６（５、８）光スイッチとを接続し、および、この第７６（５、８）光スイッチと、出力側ダミーポート１０６ｄとを接続してある。
【０２１０】
また、前述の第２入力導波路６２ｂで、入力ポート１００ｂと、第７６（１、４）光スイッチとを接続し、この第７６（１、４）光スイッチと、第７６（２、２）光スイッチとを接続し、この第７６（２、２）光スイッチと、第７６（３、１）光スイッチとを接続し、この第７６（３、１）光スイッチと、第７６（４、３）光スイッチとを接続し、この第７６（４、３）光スイッチと、第７６（５、５）光スイッチとを接続し、および、この第７６（５、５）光スイッチと、出力側ダミーポート１０６ｃとを接続してある。
【０２１１】
また、前述の第３入力導波路６２ｃで、入力ポート１００ｃと、第７６（１、５）光スイッチとを接続し、この第７６（１、５）光スイッチと、第７６（２、７）光スイッチとを接続し、この第７６（２、７）光スイッチと、第７６（３、８）光スイッチとを接続し、この第７６（３、８）光スイッチと、第７６（４、６）光スイッチとを接続し、この第７６（４、６）光スイッチと、第７６（５、４）光スイッチとを接続し、および、この第７６（５、４）光スイッチと、出力側ダミーポート１０６ｂとを接続してある。
【０２１２】
また、前述の第４入力導波路６２ｄで、入力ポート１００ｄと、第７６（１、８）光スイッチとを接続し、この第７６（１、８）光スイッチと、第７６（２、６）光スイッチとを接続し、この第７６（２、６）光スイッチと、第７６（３、４）光スイッチとを接続し、この第７６（３、４）光スイッチと、第７６（４、２）光スイッチとを接続し、この第７６（４、２）光スイッチと、第７６（５、１）光スイッチとを接続し、および、この第７６（５、１）光スイッチと、出力側ダミーポート１０６ａとを接続してある。
【０２１３】
また、前述の第１出力導波路６４ａで、入力側ダミーポート１０２ｂと、第７６（１、３）光スイッチとを接続し、この第７６（１、３）光スイッチと、第７６（２、１）光スイッチとを接続し、この第７６（２、１）光スイッチと、第７６（３、２）光スイッチとを接続し、この第７６（３、２）光スイッチと、第７６（４、４）光スイッチとを接続し、この第７６（４、４）光スイッチと、第７６（５、６）光スイッチとを接続し、および、この第７６（５、６）光スイッチと、出力ポート１０４ｃとを接続してある。
【０２１４】
また、前述の第２出力導波路６４ｂで、入力側ダミーポート１０２ａと、第７６（１、２）光スイッチとを接続し、この第７６（１、２）光スイッチと、第７６（２、４）光スイッチとを接続し、この第７６（２、４）光スイッチと、第７６（３、６）光スイッチとを接続し、この第７６（３、６）光スイッチと、第７６（４、８）光スイッチとを接続し、この第７６（４、８）光スイッチと、第７６（５、７）光スイッチとを接続し、および、この第７６（５、７）光スイッチと、出力ポート１０４ｄとを接続してある。
【０２１５】
また、前述の第３出力導波路６４ｃで、入力側ダミーポート１０２ｄと、第７６（１、７）光スイッチとを接続し、この第７６（１、７）光スイッチと、第７６（２、５）光スイッチとを接続し、この第７６（２、５）光スイッチと、第７６（３、３）光スイッチとを接続し、この第７６（３、３）光スイッチと、第７６（４、１）光スイッチとを接続し、この第７６（４、１）光スイッチと、第７６（５、２）光スイッチとを接続し、および、この第７６（５、２）光スイッチと、出力ポート１０４ａとを接続してある。
【０２１６】
また、前述の第４出力導波路６４ｄで、入力側ダミーポート１０２ｃと、第７６（１、６）光スイッチとを接続し、この第７６（１、６）光スイッチと、第７６（２、８）光スイッチとを接続し、この第７６（２、８）光スイッチと、第７６（３、７）光スイッチとを接続し、この第７６（３、７）光スイッチと、第７６（４、５）光スイッチとを接続し、この第７６（４、５）光スイッチと、第７６（５、３）光スイッチとを接続し、および、この第７６（５、３）光スイッチと、出力ポート１０４ｂとを接続してある。
【０２１７】
また、前述の第１切換間導波路６６の各々で、第７６（１、１）光スイッチと、第７６（２、１）光スイッチとを接続し、第７６（１、４）光スイッチと、第７６（２、４）光スイッチとを接続し、第７６（１、５）光スイッチと、第７６（２、５）光スイッチとを接続し、第７６（１、８）光スイッチと、第７６（２、８）光スイッチとを接続し、第７６（２、２）光スイッチと、第７６（３、２）光スイッチとを接続し、第７６（２、３）光スイッチと、第７６（３、３）光スイッチとを接続し、第７６（２、６）光スイッチと、第７６（３、６）光スイッチとを接続し、第７６（２、７）光スイッチと、第７６（３、７）光スイッチとを接続し、第７６（３、１）光スイッチと、第７６（４、１）光スイッチとを接続し、第７６（３、４）光スイッチと、第７６（４、４）光スイッチとを接続し、第７６（３、５）光スイッチと、第７６（４、５）光スイッチとを接続し、第７６（３、８）光スイッチと、第７６（４、８）光スイッチとを接続し、第７６（４、２）光スイッチと、第７６（５、２）光スイッチとを接続し、第７６（４、３）光スイッチと、第７６（５、３）光スイッチとを接続し、第７６（４、６）光スイッチと、第７６（５、６）光スイッチとを接続し、および、第７６（４、７）光スイッチと、第７６（５、７）光スイッチとを接続してある。
【０２１８】
また、前述の第２切換間導波路６８の各々で、第７６（１、２）光スイッチと、第７６（２、２）光スイッチとを接続し、第７６（１、３）光スイッチと、第７６（２、３）光スイッチとを接続し、第７６（１、６）光スイッチと、第７６（２、６）光スイッチとを接続し、第７６（１、７）光スイッチと、第７６（２、７）光スイッチとを接続し、第７６（２、１）光スイッチと、第７６（３、１）光スイッチとを接続し、第７６（２、４）光スイッチと、第７６（３、４）光スイッチとを接続し、第７６（２、５）光スイッチと、第７６（３、５）光スイッチとを接続し、第７６（２、８）光スイッチと、第７６（３、８）光スイッチとを接続し、第７６（３、２）光スイッチと、第７６（４、２）光スイッチとを接続し、第７６（３、３）光スイッチと、第７６（４、３）光スイッチとを接続し、第７６（３、６）光スイッチと、第７６（４、６）光スイッチとを接続し、第７６（３、７）光スイッチと、第７６（４、７）光スイッチとを接続し、第７６（４、１）光スイッチと、第７６（５、１）光スイッチとを接続し、第７６（４、４）光スイッチと、第７６（５、４）光スイッチとを接続し、第７６（４、５）光スイッチと、第７６（５、５）光スイッチとを接続し、および、第７６（４、８）光スイッチのと、第７６（５、８）光スイッチとを接続してある。
【０２１９】
４入力４出力型の光スイッチ回路網８２は、４入力４出力型の光スイッチ回路網８０と配線パターンは異なるが、光スイッチ回路網８２の機能および光スイッチ回路網８０の機能は等しい。
【０２２０】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、この発明によれば、光スイッチ間の配線パターンおよび光スイッチの配置パターンが単純（周期的）で、しかも、コンパクトかつ低クロストークな光スイッチ回路網を設計できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の第１光スイッチ回路網の構成図である。
【図２】第１の実施の形態の第２光スイッチ回路網の構成図である。
【図３】第１の実施の形態の第２光スイッチ回路網の変形例の構成図である。
【図４】第２の実施の形態の第１光スイッチ回路網の構成図である。
【図５】第２の実施の形態の第２光スイッチ回路網の構成図である。
【図６】第２の実施の形態の第２光スイッチ回路網の変形例の構成図である。
【符号の説明】
１０、５０：第１光スイッチ回路網
１２、１２ａ〜１２ｈ、５２ａ〜５２ｐ：主光スイッチ
１４、１４ａ〜１４ｄ、５４ａ〜５４ｄ、９０ａ〜９０ｄ、１００ａ〜１００ｄ：入力ポート
１６、１６ａ〜１６ｄ、５８ａ〜５８ｄ、９４ａ〜９４ｄ、１０４ａ〜１０４ｄ：出力ポート
１８、７０：第１副光スイッチ
２０、７２：第２副光スイッチ
３０、８０：第２光スイッチ回路網
３２、３６、７４、７６：光スイッチ
３４、８２：光スイッチ回路網
５６ａ〜５６ｄ、９２ａ〜９２ｄ、１０２ａ〜１０２ｄ：入力側ダミーポート６０ａ〜６０ｄ、９６ａ〜９６ｄ、１０６ａ〜１０６ｄ：出力側ダミーポート
６２ａ〜６２ｄ：第１〜第４入力導波路
６４ａ〜６４ｄ：第１〜第４出力導波路
６６：第１切換間導波路
６８：第２切換間導波路
【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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