光モジュールおよび光スイッチ装置
【課題】光部品点数を削減させ装置コストを低減させるとともに、部品点数を削減させることで光損失を低減させる。
【解決手段】半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチ２１〜２８が複数個並列配置された光ゲートアレイ２と、光ゲートアレイ２をなす光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ接続される複数の第１ポート３−１とともに第１ポート３−１との間で光の分配／合流を行なうための第２ポート３−２をそなえてなる分配／合流部３と、分配／合流部３における第２ポート３−２に接続された光増幅器４と、を一体に形成する。
【解決手段】半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチ２１〜２８が複数個並列配置された光ゲートアレイ２と、光ゲートアレイ２をなす光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ接続される複数の第１ポート３−１とともに第１ポート３−１との間で光の分配／合流を行なうための第２ポート３−２をそなえてなる分配／合流部３と、分配／合流部３における第２ポート３−２に接続された光増幅器４と、を一体に形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムにおいて用いて好適の、光モジュールおよび光スイッチ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＳＯＡ（Semiconductor Optical Amplifier）は、光スイッチとして高速に動作可能であることから、光通信システムにおいて高速に光方路を切り替える光スイッチング素子として適用されることが有望視されている。単一のＳＯＡは光ゲートスイッチ、即ち１×１光スイッチとして動作させることが可能であるが、これらを複数個（ｎ個）並列させて用いることにより、例えば図１９に示すようなｎ×１（又は１×ｎ）光スイッチ１００として構成することができる。
【０００３】
ここで、この図１９に示す光スイッチ１００は、別個の光モジュールとして構成された光ゲートアレイ１０１，光カプラ１０２およびＳＯＡ１０３が光ファイバを介して光学的に結合されている。光ゲートアレイ１０１は、ｎ個（図１９の場合においては８個）の光ゲートスイッチとしてのＳＯＡ１０１ａが並列に配置されて構成される。そして、光ゲートアレイ１０１をなす各ＳＯＡ１０１ａの光入出力端には光アイソレータ１０４ａ，１０４ｂが介装され、ＳＯＡ１０３の光入出力端にも光アイソレータ１０４ｃ，１０４ｄが介装されている。
【０００４】
これにより、図１９に示す光スイッチ１００が８×１光スイッチとして構成される場合には、光ゲートアレイ１０１における８個のＳＯＡ１０１ａでは、それぞれ光アイソレータ１０４ａを通じて入力される８個の入力光のうちで、いずれか一つを光カプラ１０２側へ導通させ、他の入力光については遮断させる。そして、光カプラ１０２では光ゲートアレイ１０１からの光をＳＯＡ１０３に出力し、ＳＯＡ１０３においては、光ゲートアレイ１０１からの光が光カプラ１０２を導通したときの光の損失分を補償するために適宜増幅される。
【０００５】
また、図１９に示す光スイッチ１００が１×８光スイッチとして構成される場合には、前述の８×１光スイッチとする場合における光の入出力を逆にする。即ち、ＳＯＡ１０３において、光アイソレータ１０４ｄを通じて入力される光について増幅して、光カプラ１０２で８分岐する。そして、光ゲートアレイ１０１における８個のＳＯＡ１０１ａにおいて、光カプラ１０２で８分岐された光をそれぞれ入力され、これら８分岐された光のうちのいずれか一つを出力光として光アイソレータ１０４ａ側に導通させ、他の光については遮断させることができる。
【０００６】
なお、光アイソレータ１０４ａ〜１０４ｄは、光ゲートアレイ１０１からＳＯＡ１０３に向かう方向の光のみを透過させ、反対方向の光は遮断させるためのものであり、これにより、ＳＯＡ１０１ａ，１０３に反射光が戻らないようにして、レーザ発振を生じさせないようにすることができる。
すなわち、光アイソレータ１０４ａ〜１０４ｄは、８×１光スイッチ１００とする場合においては、光ゲートアレイ１０１からＳＯＡ１０３に向かう方向の光を透過させ、ＳＯＡ１０３から光ゲートアレイ１０１に向かう方向の光については遮断させるようになっている。一方、１×８光スイッチ１００とする場合においては、ＳＯＡ１０３から光ゲートアレイ１０１に向かう方向の光を透過させ、光ゲートアレイ１０１からＳＯＡ１０３に向かう方向の光については遮断させるようになっている。
【０００７】
その他、本願発明に関連する公知技術としては、下記の非特許文献１，２に記載された技術もある。
【非特許文献１】IEEE Photonic Technology Letters Vol.10, No.1 pp162-164(1998) Single-Mode to Multi-mode Combiner
【非特許文献２】Optical Fiber Communication Conference PD4.1-4.4 1998 Title, Lossless Hybrid integrated 8-ch optical wavelength selector module using PLC platform and PLC-PLC direct attachment technique
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の図１９に示す技術においては、光ゲートアレイ１０１をなすＳＯＡ１０１ａでのゲートスイッチ機能のための増幅特性やＳＯＡ１０３での増幅特性を良好に保つために、光アイソレータを光伝搬路上に介装する必要があるため、部品点数が増加するために装置コストが増大したり、光挿入損失が増大するために光スイッチ特性の向上に支障が生じたりする場合がある。
【０００９】
特に、光通信システムにおいては、このような半導体増幅器が多段に接続されるような光スイッチを適用することが考えられるが、このような光スイッチにおいては、上述のごとき部品点数の増加による装置コストが増大することや、光部品点数の増大による光挿入損失が増大することは重要な課題となってくる。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、光部品点数を削減させ装置コストを低減させるとともに、部品点数を削減させることで光損失を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、本発明の光モジュールは、半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置された光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成されたことを特徴としている。
【００１１】
また、好ましくは、該光ゲートアレイは、該複数のゲートスイッチにそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかる光ゲートスイッチに対応する第１ポートを通じて該分配／合流部に出力させるとともに、該光増幅器が、該分配／合流部の該第２ポートから入力された前記導通光を増幅して出力することとしてもよい。
さらに、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力することとしてもよい。
【００１２】
また、本発明の光スイッチ装置は、ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、各ｍ×１光合流部が、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光のうちのいずれかを出力することにより、各ｍ個の入力ポートからの光のうちのいずれかを、該当出力ポートへ出力させるｍ×１光スイッチ部として構成され、各ｍ×１光スイッチ部が、半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなる光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光ゲートアレイは、該複数のゲートスイッチにそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかるゲートスイッチに対応する第１ポートを通じて該分配／合流部に出力させるとともに、該光増幅器が、該分配／合流部の該第２ポートから入力された前記導通光を増幅して出力する合流側光モジュールとして構成されたことを特徴としている。
【００１３】
この場合においては、各ｍ×１光スイッチ部が、該ｍ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｍ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｍ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の合流側光モジュールとして構成することとしてもよい。
【００１４】
また、各ｍ×１光スイッチ部が、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光について、ｍ＞ｑのｑ個の方路に一次合流しうる一次合流部と、該一次合流部で合流されたｑ個の方路について更に１個の方路に合流させる二次合流部をそなえ、該一次合流部が、該複数であるｐ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなる光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｐ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｐ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された合流側光モジュールを、ｑ個並列配置して構成され、各ｑ個の各合流側光モジュールが、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光について前記ｐ個ずつ取り込むとともに、前記ｑ個の合流側光モジュールが協働することにより、前記ｍ個の光のうちで該当出力ポートに出力すべき光を選択することとすることができる。
【００１５】
さらに、各１×ｎ光分配部が、複数の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールとして構成することができる。
【００１６】
また、この場合においては、各１×ｎ光分配部が、該ｎ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｎ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｎ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の分配側光モジュールとして構成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該ｎ個の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該ｎ個の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された光のうちのいずれかを導通光として出力することとしてもよい。
【００１７】
さらに、各１×ｎ光分配部が、対応する入力ポートからの入力光をｓ個に一次分配する一次分配部をそなえるとともに、該一次分配部で分配されたｓ個の光について更にｒ個にそれぞれ分配しうる二次分配部をそなえ、該二次分配部が、前記ｒ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｒ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｒ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された分配側光モジュールを、前記ｓ個並列配置して構成されるとともに、各ｓ個の分配側光モジュールが協働することにより、該一次分配部からの光について出力すべき出力ポートを選択することもできる。
【００１８】
また、本発明の光スイッチ装置は、ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、各１×ｎ光分配部が、入力ポートからの光について前記ｎ個の出力ポートのいずれかに通じるｍ×１光合流部に出力させる１×ｎ光スイッチ部として構成され、各１×ｎ光スイッチ部が、半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールを、少なくとも一つそなえたことを特徴としている。
【００１９】
この場合においては、各１×ｎ光分配部が、該ｎ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｎ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｎ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の分配側光モジュールとして構成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該ｎ個の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該ｎ個の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力することができる。
【００２０】
さらに、各１×ｎ光分配部が、対応する入力ポートからの入力光をｓ個に一次分配する一次分配部をそなえるとともに、該一次分配部で分配されたｓ個の光について更にｒ個にそれぞれ分配しうる二次分配部をそなえ、該二次分配部が、前記ｒ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｒ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｒ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された分配側光モジュールを、前記ｓ個並列配置して構成されるとともに、各ｓ個の分配側光モジュールが協働することにより、該一次分配部からの光について出力すべき出力ポートを選択することもできる。
【発明の効果】
【００２１】
このように、本発明によれば、半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置された光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された光モジュールにより、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態を説明する。なお、実施の形態は以下に示す実施例の形態に限るものではない。又、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及びその作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなるものである。
〔ａ〕本発明の第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態にかかる光モジュールを示す上視図であり、この図１に示す光モジュール１についても前述の図１９に示すものと同様にｎ（ｎは複数）×１又は１×ｎの光スイッチとして構成することができるものであるが、前述の図１９に示すものとは異なり、光ゲートアレイ２，分配／合流部３およびＳＯＡ４が同一の半導体基板５上に一体化して構成されている。
【００２３】
そして、この一体化構成によって、前述の図１９に示すような光ゲートアレイ１０１，光カプラ１０２およびＳＯＡ１０３が別モジュールで構成された光スイッチ１００において介装することが必要とされた光アイソレータ１０４ｂ，１０４ｃを不要としている。
ここで、光ゲートアレイ２は、半導体光増幅素子であるＳＯＡを用いた光ゲートスイッチ２１〜２８が複数個（第１実施形態の場合には８個）並列に配置されたものである。特に、光ゲートアレイ２においては、並列配置される光ゲートスイッチ２１〜２８が集積化された構成とすることもできる。
【００２４】
また、分配／合流部３は、半導体基板５上に形成されたものであって、光ゲートアレイ２をなす８個の光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ接続される８個の第１ポート３−１とともに第１ポート３−１との間で光の分配／合流を行なうための第２ポート３−２をそなえて構成されている。
具体的には、分配／合流部３においては、８個の第１ポート３−１から入力される光については互いに合流されて第２ポート３−２を通じて出力されるとともに、第２ポート３−２から入力される光については８個に分配されて第１ポート３−１を通じて８個の光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ出力される。尚、分配／合流部３としては、例えば図２に示すようなＭＭＩカプラ３Ａにより構成することができる。
【００２５】
このＭＭＩカプラ３Ａは、第１ポート３−１および第２ポート３−２側に単一モード導波路３Ａａが設けられるとともに、これら第１，第２ポート３−１，３−２の単一モード導波路３Ａａ間に多モード導波路３Ａｂが設けられ、例えば第２ポート３−２からの単一モード光が入力されると、多モード導波路３Ａｂにおいて多モード干渉による電界分布を生じさせて、第１ポート３−１側の８本の単一モード導波路３Ａａに単一モード光がそれぞれ分配して光結合させるようになっている。
【００２６】
さらに、ＳＯＡ４は、分配／合流部３における第２ポート３−２に接続された半導体光増幅器である。
これにより、光モジュール１が８×１光スイッチとして動作する場合には、光モジュール１における光ゲートアレイ２側端部を入力端としＳＯＡ４側端部を出力端とする。即ち、光ゲートアレイ２では、入力端から８個のゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかる光ゲートスイッチ２１〜２８に対応する第１ポート３−１を通じて分配／合流部３に出力させるとともに、分配／合流部３では光ゲートアレイ２からの光をＳＯＡ４に出力する。そして、ＳＯＡ４においては、分配／合流部３の第２ポート３−２から入力された導通光を増幅して出力する。
【００２７】
一方、光モジュール１が１×８光スイッチとして動作する場合には、光モジュール１におけるＳＯＡ４側端部を入力端とし光ゲートアレイ２側端部を出力端とする。即ち、ＳＯＡ４では入力光を増幅し分配／合流部３の第２ポート３−２に出力し、分配／合流部３では第２ポート３−２から入力された光を８個に分配し８個の第１ポート３−１を通じて光ゲートアレイ１をなす各光ゲートスイッチ２１〜２８に分配出力する。そして、８個の光ゲートスイッチ２１〜２８では、分配／合流部３で分配出力された８個の光のうちのいずれかを導通光として出力する。
【００２８】
なお、分配／合流部３として上述のＭＭＩカプラ３Ａを適用することで、小型でありながら多分岐の分配／合流部３を構成することができ、１×ｎ（ｎ×１）光スイッチとしてのｎの値を大きくすることができるようになる。
ここで、上述の入出力端となる光ゲートアレイ２側端部およびＳＯＡ４側端部には、それぞれ光ゲートスイッチ２１〜２８をなすＳＯＡによるレーザ発振およびＳＯＡ４によるレーザ発振の発生を防止するために適宜光アイソレータ１０４ａ，１０４ｄが設けられるが、同一基板上に一体として形成される光ゲートアレイ２および分配／合流部３の間、ならびに分配／合流部３およびＳＯＡ４の間には、図１９の符号１０４ｂ，１０４ｃに示すような光アイソレータをそなえる必要がなくなる。
【００２９】
すなわち、各光ゲートスイッチ２１〜２８，分配／合流部３およびＳＯＡ４をなす光伝搬方路としては、以下に示すように同一基板上に均質な材質で連続的に形成されるので、これらの光ゲートスイッチ２１〜２８，分配／合流部３およびＳＯＡ４における伝搬方路上での光反射の発生要因となる屈折率変化が実質的に無くなるため、反射防止のための光部材、即ち光アイソレータ等の挿入が必要なくなるのである。
【００３０】
図３〜図８は第１実施形態にかかる光モジュール１の製造プロセスについて説明するための図であり、図３，図５および図７は前述の図１の場合と同様の上視図であり、図４，図６および図８はそれぞれ図３，図５および図７におけるＡ１〜Ａ３方向の矢視側面図である。
光モジュール１の製造プロセスとしては、まず、図３，図４に示すように、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、Ｓｉ等の結晶成長用半導体基板５上に、光ゲートアレイ２をなす光ゲートスイッチのための８つのＳＯＡ層２０ａとともに、半導体増幅器としてのＳＯＡ４のためのＳＯＡ層４ａを形成する。即ち、結晶成長による成膜とともにパターニングを行なうことにより、基板５上の所定位置にＳＯＡ層２０ａおよびＳＯＡ層４ａを形成する。
【００３１】
つぎに、図５，図６に示すように、結晶成長による成膜およびパターニングを行なうことによって、分配／合流部３とともに、光導波路６１〜６４を形成する。ここで、６１は各ＳＯＡ層２０ａと入出力端となる基板端面部Ｅ１との間を接続する導波路、６２は各光ゲートスイッチ２１〜２８と分配／合流部３の第１ポート３−１との間を接続する導波路、６３は分配／合流部３の第２ポート３−２とＳＯＡ層４ａとの間を接続する導波路、６４はＳＯＡ層４ａと入出力端となる基板端面部Ｅ２との間を接続する導波路である。
【００３２】
さらに、図７，図８に示すように、両側の基板端面部Ｅ１，Ｅ２に反射防止膜７０を形成するとともに、各ＳＯＡ層２０ａ上に、それぞれゲートスイッチング制御を行なうための電圧印加用電極２０ｂおよび電気配線パターン２０ｃを形成することで光ゲートスイッチ２１〜２８としてのＳＯＡを構成する。同様に、ＳＯＡ層４ａ上に、光増幅を行なうための電圧印加用電極４ｂおよび電気配線パターン４ｃを形成することでＳＯＡ４を構成する。このようにして、光モジュール１が完成する。尚、図８中においては、電気配線パターン２０ｃについては、ＳＯＡ２１をなすものに着目して図示しており、ＳＯＡ２２〜２７をなす電気配線パターン２０ｃについては図示を省略している。
【００３３】
上述のごとく構成された光モジュール１では、図７，図８に示すように、基板端面部Ｅ１を入力端として８つの入力ポート♯１１〜♯１８が設けられ、基板端面部Ｅ２を出力端として１つの出力ポート♯２１が設けられて、電極２０ｂに対するゲートスイッチング制御用の電圧を印加することで、８×１の光スイッチとして構成することができる。又、基板端面部Ｅ２を入力端として１つの入力ポート♯２１が設けられ、基板端面部Ｅ１を出力端として８個の出力ポート♯１１〜♯１８が設けられ、電極２１ｂ〜２８ｂに対するゲートスイッチング制御用の電圧を印加することで、１×８の光スイッチとして構成することができる。そして、ＳＯＡ４における光増幅を行なうことによって、光カプラ３での合流又は分配によって生じる光損失を補償することができる。
【００３４】
このとき、光ゲートアレイ２，光カプラ３およびＳＯＡ４が基板５上に一体に形成されているので、光ゲートスイッチ２１〜２８およびＳＯＡ４におけるＳＯＡ層２０ａ，４ａにおける光伝搬方路とともに光導波路６１〜６４において、光反射を生じる要因となる屈折率変化を抑制させることができるので、光ゲートアレイ１，光カプラ３およびＳＯＡ４相互の接続箇所において伝搬光が反射する箇所を実質的に無くすことができる。
【００３５】
図１９に示すような光スイッチ１００の構成においては、ＳＯＡ１０１ａ，１０３としての利得を高利得とする場合には、発振の抑制、利得リップル低減のため、アイソレータをかならずＳＯＡ１０１ａ，１０３の入出力それぞれに導入する必要があったが、第１実施形態にかかる構成によれば、光ゲートアレイ２，光カプラ３およびＳＯＡ４がすべて半導体デバイスで集積することができるので、半導体デバイスと光ファイバとの接続点が減少し、それに伴い、内部光損失の低減が可能となる。
【００３６】
このように、本発明の第１実施形態によれば、光ゲートアレイ２，光カプラ３およびＳＯＡ４が基板５上に一体に形成されているので、光ゲートスイッチ２１〜２８およびＳＯＡ４におけるＳＯＡ層２０ａ，４ａにおける光伝搬方路とともに光導波路６１〜６４において、光反射を生じる要因となる屈折率変化を抑制させることができ、光アイソレータ等の介装が必要なくなるため、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
【００３７】
すなわち、図１の構成により、１×ｎ又はｎ×１選択型光スイッチ内における光アイソレータ等の光部品の点数、光半導体デバイスと光ファイバとの結合点の数を、図１９の構成の場合よりも削減させることが可能となり、図１９の構成よりもスイッチ内部での過剰損失を下げ、クロストークを低減させ、光信号特性を改善させることができる。
なお、上述の第１実施形態においては、分配／合流部３をＭＭＩカプラ３Ａで構成した場合について説明したが、本発明によればこれに限定されず、例えば図９に示すようなスラブ形の光カプラ３Ｂとしたり、図１０の光カプラ３Ｃのように、３ｄＢカプラ３Ｃ−１〜３Ｃ−３が多段接続されたような構成としたり、図１１に示すような、１×２（又は２×１）光スイッチ３Ｄ−１〜３Ｄ−３が多段に接続されたような光スイッチ３Ｄとしたりすることができる。
【００３８】
図９に示す光カプラ３Ｂは、第１ポート３−１をなす複数本の導波路３Ｂａが形成されるとともに、第２ポート３−２をなす１本の導波路３Ｂｂが形成され、かつ、これらの導波路３Ｂａ，３Ｂｂ間に、導波路３Ｂｂから入射される光が自由空間を伝搬して広がり各導波路３Ｂａに結合する平板スラブ導波路３Ｂｃが形成されている。
また、図１０に示す光カプラ３Ｃにおいては、第２ポート３−２をなす１本の導波路３Ｃｂを２分岐する３ｄＢカプラ３Ｃ−１と、３ｄＢカプラ３Ｃ−１で２分岐された分岐光をそれぞれ更に２分岐する２つの３ｄＢカプラ３Ｃ−２と、２つの３ｄＢカプラ３Ｃ−２でそれぞれ２分岐した分岐光をそれぞれ更に２分岐４つの３ｄＢカプラ３Ｃ−３と、をそなえ、これら４つの３ｄＢカプラ３Ｃ−３での分岐導波路を、第１ポート３−１をなす複数本の導波路３Ｃａとして構成する。
【００３９】
さらに、図１１に示す光スイッチ３Ｄにおいては、第２ポート３−２をなす１本の導波路３Ｄｂから入力された光を２分岐されたいずれかの方路に選択的に切り替えて出力する１×２光スイッチ３Ｄ−１と、１×２スイッチ３Ｄ−１における２分岐された方路のそれぞれに更に２分岐されたいずれかを出力方路として選択的に切り替える２つの１×２光スイッチ３Ｄ−２と、２つの１×２光スイッチ３Ｄ−２でそれぞれ２分岐した分岐光をそれぞれ更に２分岐されたいずれかを出力方路として選択的に切り替える４つの１×２光スイッチ３Ｄ−３と、をそなえ、これら４つの１×２光スイッチ３Ｄ−３での分岐導波路を、第１ポート３−１をなす複数本の導波路３Ｄａとして構成する。尚、第１ポート３−１から光が入力され第２ポート３−２から光を出力する場合には、各光スイッチ３Ｄ−１〜３Ｄ−３は２×１光スイッチとして機能することになる。
【００４０】
図１２に示すように、分配／合流部３を上述の図２のＭＭＩカプラ３Ａとした場合にはデバイス規模を小型としながら分岐数を多くした分配／合流部３を実現することができ、図９の光カプラ３Ｂとした場合には製作が容易となり、図１０の光カプラ３Ｃとした場合には広い３ｄＢ即ち広い波長帯域で分配／合流を行なうことができ、図１１の光スイッチ３Ｄとした場合には光の低損失化を図るとともに、クロストークを削減させることができる。
【００４１】
光ゲートアレイ２をなすＳＯＡ２１〜２８にそれぞれ対応するポート♯１１〜♯１８のうちで選択しているポートを例えばポート♯１１（図１参照）を選択している場合においては、ＳＯＡ２１に入力される光を導通状態（オン状態）とし他のＳＯＡ２２〜２８に入力される光については遮断状態（オフ状態）となっている。このとき、ＳＯＡ２１〜２８から出力される各光パワーをＰ１〜Ｐ８とし、合流／分配部３の第２ポート３−２から出力される各ＳＯＡ２１〜２８由来の光パワー成分をｐ１〜ｐ８とすると、クロストークは式（１）に示すように表すことができる。
【００４２】
クロストーク＝（ｐ２+ｐ３+…+ｐ８）／ｐ１ …（１）
このとき、合流／分配部３を、図２，図９又は図１０に示す光カプラ３Ａ〜３Ｃとして構成する場合には、第２ポート３−２から出力される光は、各ＳＯＡ２１〜２８から出力される光の成分がそのまま足されたものである。従って、第２ポート３−２から出力される各ＳＯＡ２１〜２８由来の光パワー成分ｐｉ（ｉ＝１〜８）は、ｐｉ＝Ｐｉとなるため、クロストークＣＴ１は式（１）′のようになる。
【００４３】
ＣＴ１＝（Ｐ２+Ｐ３+…＋Ｐ８）／Ｐ１ …（１）′
これに対し、合流／分配部３を図１１に示す光スイッチ３Ｄとして構成する場合には、ＳＯＡ２１からの光は、光スイッチ３Ｄ−３でＳＯＡ２２からの光との間での切り替え、光スイッチ３Ｄ−２でＳＯＡ２３又はＳＯＡ２４からの光との間での切り替え、光スイッチ３Ｄ−１でＳＯＡ２５〜２８のいずれかからの光との間での切り替えが行なわれて、第２ポート３−２から出力されるようになっている。
【００４４】
このとき、第２ポート３−２から出力される光のクロストークＣＴ２の値は前述の式（１）の場合よりも削減させることができる。即ち、ＳＯＡ２１，２２の出力が接続される２×１光スイッチ３Ｄ−３においては、ＳＯＡ２１に接続された光方路からの光が選択的に出力されるので、当該光スイッチ３Ｄ−３および後段の光スイッチ３Ｄ−２，３Ｄ−１を通じて第２ポート３−２から出力される漏れ光ｐ２の成分は、光スイッチ３Ｄ−３の消光比ＥＲ（Extinction Ratio）分だけ小さくなり、ｐ２＝Ｐ２／ＥＲとなる。尚、ＥＲは１よりも大きい値となる。
【００４５】
また、ＳＯＡ２３，２４の出力については、光スイッチ３Ｄ−３での切り替えを介して、ＳＯＡ２１からの光との選択が行なわれる光スイッチ３Ｄ−２に入力される。そして、光スイッチ３Ｄ−２では、ＳＯＡ２１に接続された光方路からの光が選択的に出力されるので、当該光スイッチ３Ｄ−２から後段の光スイッチ３Ｄ−１に出力される漏れ光Ｐ３，Ｐ４の成分は、２つの光スイッチ３Ｄ−３，３Ｄ−２の消光比ＥＲ（Extinction Ratio）分だけ小さくなり、（Ｐ３+Ｐ４）／ＥＲ2となる（ＥＲ＞１）。
【００４６】
同様に、光スイッチ３Ｄ−１に出力される漏れ光Ｐ５〜Ｐ８の成分は、３つの光スイッチ３Ｄ−３〜３Ｄ−１の消光比ＥＲ分だけ小さくなるため、（Ｐ５+Ｐ６+Ｐ７+Ｐ８）／ＥＲ3となる。従って、光スイッチ３Ｄの第２ポート３−２から出力される光のクロストークＣＴ２の値は、式（２）のようになる。
ＣＴ２＝｛（Ｐ２／ＥＲ）＋（Ｐ３＋Ｐ４）／（ＥＲ）2＋（Ｐ５＋Ｐ６＋Ｐ７＋Ｐ８）／（ＥＲ）3｝／Ｐ１ …（２）
したがって、式（２）に示すＣＴ２は、式（１）′に示すＣＴ１よりも分子部分だけ小さくなるため、クロストークを低減させることができるようになり、ひいては信号品質を向上させることができるようになるのである。
【００４７】
また、上述の第１実施形態の変形例として、例えば図１３に示すように、ＳＯＡ２１〜２８と光導波路６２との間、伝搬光のモード整合を図るためのモード変換部７０を介装することとしてもよい。このようにすれば、ＳＯＡ２１〜２８を導通する光と光導波路６２を伝搬する光とのモード整合を図ることにより光損失をより低減させることができるようになる。ＳＯＡ２１〜２８と光導波路６１との間や、ＳＯＡ４と光導波路６３又は６４との間においても同様の理由でモード変換部７０を介装することが可能である。
【００４８】
〔ｂ〕第２実施形態の説明
図１４は本発明の第２実施形態にかかる光スイッチ装置２００を示す図である。この図１４に示す光スイッチ装置２００は、前述の第１実施形態にかかる１×８（又は８×１）光スイッチ１を組み込んで構成された８×８光マトリクススイッチである。
図１５は入力ポート数をｍ（♯１−１〜♯１−ｍ）とし出力ポート数をｎ（♯２−１〜♯２−ｎ）とした場合のｍ×ｎ光マトリクススイッチ６００の構成を示すブロック図である（ｍ，ｎは複数）。この図１５に示す光マトリクススイッチ６００は、ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部６０１〜６０ｍをそなえるとともに、ｍ個の１×ｎ光分配部６０１〜６０ｍからの各ｍ個の光を合流して、それぞれｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部６１１〜６１ｎをそなえている。
【００４９】
そして、これらのｍ個の１×ｎ光分配部６０１〜６０ｍか、ｎ個のｍ×１光合流部６１１〜６１ｎか、もしくはこれらの双方が光スイッチとして構成することにより、光マトリクススイッチ６００を構成することができる。
第２実施形態にかかる光スイッチ装置２００は、図１５に示す光マトリクススイッチ６００におけるｍ，ｎを８とし、それぞれ８個の１×８光分配部２０１〜２０８および８×１光合流部２１１〜２１８をそなえるとともに、８×１光合流部２１１〜２１８を、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の８×１光スイッチとして構成するようになっている。
【００５０】
なお、図１４中、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。又、８個の１×８光分配部２０１については、前述の図２，図９又は図１０に示したような光カプラを適用することができる。
ここで、各８×１光スイッチとしての８×１光合流部２１１〜２１８は、前述の第１実施形態の場合と同様に、半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチ２１〜２８が８個並列配置されてなる光ゲートアレイ２と、光ゲートアレイ２をなす８個の光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ接続される８個の第１ポート３−１とともに第１ポート３−１との間で光の分配／合流を行なうための第２ポート３−２をそなえてなる分配／合流部３と、分配／合流部３における第２ポート３−２に接続されたＳＯＡ４と、が一体に形成され、かつ、光ゲートアレイ２は、８個のゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかるゲートスイッチに対応する第１ポート３−１を通じて分配／合流部３に出力させるとともに、ＳＯＡ４が、分配／合流部３の第２ポート３−２から入力された導通光を増幅して出力する合流側光モジュールとして構成される。
【００５１】
第２実施形態にかかる光スイッチ装置２００は上述のごとく構成されているので、８個の入力ポート♯１１〜♯１８から入力される光について、８個の出力ポート♯２１〜♯２８のうちの任意の出力ポート♯２１〜♯２８から出力することができる。このとき、８×１光合流部２１１〜２１８を、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の８×１光スイッチとして構成することができるので、前述の第１実施形態の場合と同様、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
【００５２】
そして、前述の第１実施形態の場合と同様の８×１光スイッチ２１１〜２１８を出力ポート数に対応して８個搭載することで、８×８光マトリクススイッチを構成することができるので、前述の図１９に示すような構成の８×１光スイッチを用いて８×８光マトリクススイッチを構成する場合に比べて製造工数を大幅に削減させることができ、部品点数についても第１実施形態の場合と同様の８×１光スイッチの搭載数に累積して削減させることができる。
【００５３】
なお、上述の第２実施形態にかかる光スイッチ装置２００では、８×８光マトリクススイッチとしての構成について詳述したが、本発明によればこれに限定されず、「８」以外の他の入出力ポート数ｍ，ｎで、ｍ×ｎ光マトリクススイッチを構成することも、もちろん可能である。
また、第２実施形態における光スイッチ装置２００においては、８×１光合流部２１１〜２１８を８×１光スイッチとして構成し、１×８光分配部２０１〜２０８を光カプラとして構成しているが、本発明によればこれに限定されず、１×８光分配部２０１〜２０８を、前述の第１実施形態の場合と同様の１×８光スイッチとして構成するとともに、８×１光合流部２１１〜２１８を光カプラにより構成することとしてもよい。更には、１×８光分配部２０１〜２０８を、前述の第１実施形態の場合と同様の１×８光スイッチとして構成するとともに、８×１光合流部２１１〜２１８を８×１光スイッチとして構成することも可能である。
【００５４】
〔ｃ〕第３実施形態の説明
図１６は本発明の第３実施形態を示す図である。第３実施形態における光スイッチ装置３００は、図１５に示す光マトリクススイッチ６００におけるｍ，ｎを６４とし、それぞれ６４個の１×６４光分配部３０−１〜３０−６４および６４×１光合流部３１−１〜３１−６４をそなえている。そして、各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４に、６４×１光スイッチとしての機能を持たせるとともに、１×６４光分配部３０−１〜３０−６４については光カプラで構成することで、６４×６４の光マトリクススイッチとして動作させることができるようになっている。
【００５５】
ここで、各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４は、６４個の出力ポート♯２−１〜♯２−６４に対応して設けられているが、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の８×１光スイッチ３１ａ−１〜３１ａ−８を８個そなえるとともに、各光スイッチ３１ａ−１〜３１ａ−８からの出力について合流させて、該当出力ポートに光を出力するパッシブカプラ３１ｂをそなえて構成している。
【００５６】
なお、図１６中においては、特に６４個の出力ポート♯２−１〜♯２−６４のうちの出力ポート♯２−１に対して出力光を供給する６４×１光合流部３１−１の構成に着目して図示している。又、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。又、６４個の１×６４光分配部３０−１〜３０−６４については、前述の図２，図９又は図１０に示したような光カプラを適用することができる。
【００５７】
ここで、６４個の６４×１光合流部３１−１〜３１−６４のうちで、出力ポート♯２−１に対応する６４×１光合流部３１−１の構成に着目して説明すると、８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８は、入力ポート♯１−１〜♯１−６４からの光について８個の入力ポートごとの光を単位として取り込んで、６４個の１×６４光分配部３０−１〜３０−６４からの６４個の光について、ｑ＝８個（＜ｍ＝６４）の方路に一次合流させる一次合流部であり、パッシブカプラ３２は、８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８で合流された８個の光について更に１個に合流させる二次合流部である。
【００５８】
たとえば、８×１光スイッチ３１ａ−１は、入力ポート♯１−１〜♯１−８からの光についてそれぞれ自身の光ゲートスイッチ２１〜２８に取り込むようになっており、８×１光スイッチ３１ａ−２は、入力ポート♯１−９〜♯１−１６からの光についてそれぞれ自身の光ゲートスイッチ２１〜２８に取り込むようになっている。
このとき、一次合流部である８個の８×１光スイッチ３１ａ−１〜３１ａ−８が協働することで、上述のごとく入力された入力ポート♯１−１〜♯１−６４からの光のうちで該当出力ポート♯２−１に導くべき光を選択的に切り替えて導通させる一方、他の光については遮断させることができるようになっている。
【００５９】
ここで、一次合流部である８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８は、いずれも前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の光モジュールとして構成される。具体的には、各８×１光スイッチ３１ａ−１〜３１ａ−８は、入力ポート♯１−１〜♯１−６４からの光について８個の入力ポートごとの光を単位として取り込んで、これらの光のうちで該当出力ポート（この場合には♯２−１）へ出力すべき光を選択的に導通状態に切り替えることができる。
【００６０】
このために、８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８は、ｐ＝８個の光ゲートスイッチ２１〜２８が並列配置されてなる光ゲートアレイ２と、光ゲートアレイ２をなす８個の光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ接続される８個の第１ポート３−１とともに第１ポート３−１との間で光の合分波を行なうための第２ポート３−１をそなえてなる分配／合流部３と、分配／合流部３における第２ポート３−２に接続されたＳＯＡ４と、が一体に形成された合流側光モジュールとして構成される。
【００６１】
そして、各８個の合流側光モジュールである８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８において、光ゲートアレイ２は、８個のゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ入力される入力光のうち導通光とすべき光を選択して、当該導通光にかかるゲートスイッチ２１〜２８に対応する第１ポート３−１を通じて分配／合流部３に出力させるとともに、ＳＯＡ４が、分配／合流部３の第２ポート３−２から入力された導通光を増幅して出力する。これにより、パッシブカプラ３２では、８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８において導通光として選択された光を出力ポート♯２−１へ出力することができる。
【００６２】
換言すれば、６４個の６４×１光合流部３１−１〜３１−６４における各ｑ＝８個の各合流側光モジュール３１ａ−１〜３１ａ−８では、６４個の１×６４光分配部３０−１〜３０−６４からの６４個の光についてｐ＝８個ずつ取り込むとともに、各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４におけるｑ＝８個の合流側光モジュール３１ａ−１〜３１ａ−８が協働することにより、６４個の入力ポート♯１−１〜♯１−６４からの光のうちで該当出力ポートに出力すべき光を選択することができるのである。
【００６３】
なお、上述の各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４における８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８の搭載数ｑは、本実施形態においては８個備えられているが、光スイッチ装置３００として使用する入出力ポート数に応じて、光ゲートアレイ２における光ゲートスイッチの数ｐ（＝８）×ｑを、使用する入力ポート数ｍよりも大きくなる数とすることもできる。
【００６４】
これにより、光スイッチ装置３００としての装置導入時のように、入出力の切り替えチャンネル数が６４×６４よりも小さい場合には、そのチャンネル数規模に合わせて８×１光スイッチ部を搭載する一方、切り替えチャンネル数の増大に合わせて、８×１光スイッチ部を増設することができるようになるため、装置の実運用規模に合わせた効率的な設備投資を行なうことができるようになる。
【００６５】
なお、３２１は入力ポート♯１−１〜♯１−６４にそなえられた光アイソレータであり、３２２は８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８の出力側に備えられた光アイソレータであるが、前述の第１実施形態の場合と同様に、８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８の内部には光アイソレータを集積させる必要はない。
第３実施形態にかかる光スイッチ装置３００は上述のごとく構成されているので、６４個の入力ポート♯１−１〜♯１−６４から入力される光について、６４個の出力ポート♯２−１〜♯２−６４のうちの任意の出力ポート♯２−１〜♯２−６４から出力することができる。
【００６６】
このとき、各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４を、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の８×１光スイッチ３１ａ−１〜３１ａ−８とともに、パッシブカプラ３２で構成することができるので、前述の第１実施形態の場合と同様、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
【００６７】
〔ｄ〕第４実施形態の説明
図１７は本発明の第４実施形態にかかる光スイッチ装置４００を示す図である。第４実施形態における光スイッチ装置４００においては、図１５に示す光マトリクススイッチ６００におけるｍ，ｎを６４とし、それぞれ６４個の１×６４光分配部４０−１〜４０−６４および６４×１光合流部４１−１〜４１−６４をそなえている。そして、各１×６４光分配部４０−１〜４０−６４に、１×６４光スイッチとしての機能を持たせるとともに、６４×１光合流部４１−１〜４１−６４については光カプラにより構成することで、６４×６４の光マトリクススイッチとして動作させることができるようになっている。
【００６８】
ここで、各１×６４光分配部４０−１〜４０−６４は６４個の入力ポート♯１−１〜♯１−６４に対応して設けられているが、それぞれ、該当入力ポートからの光について、６４＞ｓであるｓ＝８個に分配させるパッシブカプラ４０ａをそなえるとともに、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の１×８光スイッチ４０ｂ−１〜４０ｂ−８をｓ＝８個そなえて構成される。
【００６９】
なお、図１７中においては、特に入力ポート♯１−１からの光について６４分配する１×６４光分配部４０−１の構成に着目して図示している。又、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。又、６４個の６４×１光合流部４１−１〜４１−６４については、前述の図２，図９又は図１０に示したような光カプラを適用することができる。
ここで、６４個の１×６４光分配部４０−１〜４０−６４のうちで、入力ポート♯１−１に対応する１×６４光分配部４０−１の構成に着目して説明すると、パッシブカプラ４０ａは、入力ポート♯１−１からの光についてｎ＝６４＞ｓであるｓ個の光に一次分配する一次分配部である。又、１×８光スイッチ４０ｂ−１〜４０ｂ−８は、パッシブカプラ４０ａで分配された８個の光について更にそれぞれｒ＝８個にそれぞれ分配して、出力ポート♯２−１〜♯２−６４に対応して設けられる光カプラ４１−１〜４１−６４に供給しうる二次分配部である。
【００７０】
たとえば、１×６４光分配部４０−１の１×８光スイッチ４０ｂ−１は、入力ポート♯１−１からの光についての分配光を、出力ポート♯２−１〜♯２−８に対応して設けられた光カプラ４１−１〜４１−８にそれぞれ供給し、１×８光スイッチ４０ｂ−２は、入力ポート♯１−１からの光についての分配光を、出力ポート♯２−９〜♯２−１６に対応して設けられた光カプラ４１−９〜４１−１６にそれぞれ供給することができるようになっている。
【００７１】
このとき、二次分配部である８個の１×８光スイッチ４０ｂ−１〜４０ｂ−８が協働することで、上述のごとく分配された光についての供給先となる光カプラ４１−１〜４１−６４を選択的に切り替えて導通させる一方、他の光については遮断させることができるようになっている。
ここで、二次分配部である１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８は、いずれも前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の光モジュールとして構成される。具体的には、各１×８光スイッチ４０ｂ−１〜４０ｂ−８は、出力ポート♯２−１〜♯２−６４への光について割り当てられた８個の出力ポートごとへの光について選択的に導通状態を切り替えることができる。
【００７２】
このために、各１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８は、ｒ＝８個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイ２と、光ゲートアレイ２をなすｒ＝８個の光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ接続されるｒ＝８個の第１ポート３−１とともに第１ポート３−１との間で光の合分波を行なうための第２ポート３−２をそなえてなる分配／合流部３と、分配／合流部３における第２ポート３−２に接続されたＳＯＡ４と、が一体に形成された分配側光モジュールである。
【００７３】
そして、各８個の分配側光モジュールである１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８において、ＳＯＡ４が、パッシブカプラ４０ａからの入力光を増幅し分配／合流部３の第２ポート３−２に出力するとともに、分配／合流部３はｒ＝８個の第１ポート３−１を通じてＳＯＡ４からの光を各光ゲートスイッチ２１〜２８に分配出力し、ｒ＝８個の光ゲートスイッチは、分配／合流部３で分配出力された光のうちで対応する出力ポート♯２−１〜♯２−６４への出力光とすべき光を導通光として選択的に出力する。
【００７４】
換言すれば、各ｓ個の各合流側光モジュール４０ｂ−１〜４０ｂ−８が協働することにより、パッシブカプラ４０ａからの光について出力すべき出力ポートを選択することができるようになる。
なお、上述の各１×６４光分配部４０−１〜４０−６４における１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８の搭載数ｓは、本実施形態においては８個備えられているが、光ゲートアレイ２における光ゲートスイッチの数ｒ（＝８）×ｓについては、光スイッチ装置４００として使用する入出力ポート数に応じ、使用する出力ポート数ｎよりも多くなるような搭載数ｓとすることができる。
【００７５】
これにより、光スイッチ装置４００としての装置導入時のように、（使用する入出力ポート数に対応する）入出力の切り替えチャンネル数が６４×６４よりも小さい場合には、そのチャンネル数規模に合わせて１×８光スイッチ部を搭載する一方、切り替えチャンネル数の増大に合わせて、１×８光スイッチ部を増設することができるようになるため、装置の実運用規模に合わせた効率的な設備投資を行なうことができるようになる。
【００７６】
なお、４２１は出力ポート♯２−１〜♯２−６４にそなえられた光アイソレータであり、４２２は１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８の入力側に備えられた光アイソレータであるが、前述の第１実施形態の場合と同様に、１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８の内部には光アイソレータを集積させる必要はない。
第４実施形態にかかる光スイッチ装置４００は上述のごとく構成されているので、６４個の入力ポート♯１−１〜♯１−６４から入力される光について、６４個の出力ポート♯２−１〜♯２−６４のうちの任意の出力ポート♯２−１〜♯２−６４から出力することができる。
【００７７】
このとき、各１×６４光分配部４０−１〜４０−６４を、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の１×８光スイッチ４０ｂ−１〜４０ｂ−８とともに、パッシブカプラ４０ａで構成することができるので、前述の第１実施形態の場合と同様、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
【００７８】
〔ｅ〕第５実施形態の説明
図１８は本発明の第５実施形態にかかる光スイッチ装置５００を示す図である。第５実施形態における光スイッチ装置５００においては、図１５に示す光マトリクススイッチ６００におけるｍ，ｎを６４とし、それぞれ６４個の１×６４光分配部４０−１〜４０−６４および６４×１光合流部３１−１〜３１−６４をそなえている。そして、各１×６４光分配部４０−１〜４０−６４に、前述の第４実施形態の場合と同様の構成によって１×６４光スイッチとしての機能を持たせるとともに、各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４に、前述の第３実施形態の場合と同様の構成によって６４×１光スイッチとしての機能を持たせることで、６４×６４の光マトリクススイッチとして動作させることができるようになっている。
【００７９】
なお、図１８中においては、入力ポート♯１−１に対応して設けられる１×６４光分配部４０−１とともに、出力ポート♯２−１に対応して設けられる６４×１光合流部３１−１の構成に着目して図示しているが、他の１×６４光分配部４０−２〜４０−６４および６４×１光合流部３１−２〜３１−６４の構成についても同様である。ここで、図１８中、図１、図１６および図１７と同一の符号は、それぞれ同様の部分を示している。
【００８０】
このように構成された光スイッチ装置５００においても、前述の第３，第４実施形態の場合と同様、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
〔ｆ〕その他
なお、上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００８１】
また、上述した実施形態の開示により、本発明の装置を製造することは可能である。
〔ｇ〕付記
（付記１）
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置された光ゲートアレイと、
該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、
該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成されたことを特徴とする、光モジュール。
【００８２】
（付記２）
該光ゲートアレイは、該複数のゲートスイッチにそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかる光ゲートスイッチに対応する第１ポートを通じて該分配／合流部に出力させるとともに、該光増幅器が、該分配／合流部の該第２ポートから入力された前記導通光を増幅して出力することを特徴とする、付記１記載の光モジュール。
【００８３】
（付記３）
該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力することを特徴とする、付記１記載の光モジュール。
【００８４】
（付記４）
ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、
該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、
各ｍ×１光合流部が、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光のうちのいずれかを出力することにより、各ｍ個の入力ポートからの光のうちのいずれかを、該当出力ポートへ出力させるｍ×１光スイッチ部として構成され、
各ｍ×１光スイッチ部が、
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなる光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光ゲートアレイは、該複数のゲートスイッチにそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかるゲートスイッチに対応する第１ポートを通じて該分配／合流部に出力させるとともに、該光増幅器が、該分配／合流部の該第２ポートから入力された前記導通光を増幅して出力する合流側光モジュールとして構成されたことを特徴とする、光スイッチ装置。
【００８５】
（付記５）
各ｍ×１光スイッチ部が、
該ｍ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｍ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｍ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の合流側光モジュールとして構成されたことを特徴とする、付記４記載の光スイッチ装置。
【００８６】
（付記６）
各ｍ×１光スイッチ部が、
該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光について、ｍ＞ｑのｑ個の方路に一次合流しうる一次合流部と、
該一次合流部で合流されたｑ個の方路について更に１個の方路に合流させる二次合流部をそなえ、
該一次合流部が、
該複数であるｐ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなる光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｐ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｐ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された合流側光モジュールを、ｑ個並列配置して構成され、
各ｑ個の各合流側光モジュールが、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光について前記ｐ個ずつ取り込むとともに、前記ｑ個の合流側光モジュールが協働することにより、前記ｍ個の光のうちで該当出力ポートに出力すべき光を選択することを特徴とする、付記４記載の光スイッチ装置。
【００８７】
（付記７）
各１×ｎ光分配部が、
複数の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールとして構成されたことを特徴とする、付記４記載の光スイッチ装置。
【００８８】
（付記８）
各１×ｎ光分配部が、
該ｎ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｎ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｎ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の分配側光モジュールとして構成され、
かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該ｎ個の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該ｎ個の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された光のうちのいずれかを導通光として出力することを特徴とする、付記７記載の光スイッチ装置。
【００８９】
（付記９）
各１×ｎ光分配部が、
対応する入力ポートからの入力光をｓ個に一次分配する一次分配部をそなえるとともに、
該一次分配部で分配されたｓ個の光について更にｒ個にそれぞれ分配しうる二次分配部をそなえ、
該二次分配部が、
前記ｒ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｒ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｒ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された分配側光モジュールを、前記ｓ個並列配置して構成されるとともに、
各ｓ個の分配側光モジュールが協働することにより、該一次分配部からの光について出力すべき出力ポートを選択することを特徴とする、付記７記載の光スイッチ装置。
【００９０】
（付記１０）
ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、
該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、
各１×ｎ光分配部が、入力ポートからの光について前記ｎ個の出力ポートのいずれかに通じるｍ×１光合流部に出力させる１×ｎ光スイッチ部として構成され、
各１×ｎ光スイッチ部が、
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールを、少なくとも一つそなえたことを特徴とする、光スイッチ装置。
【００９１】
（付記１１）
各１×ｎ光分配部が、
該ｎ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｎ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｎ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の分配側光モジュールとして構成され、
かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該ｎ個の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該ｎ個の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力することを特徴とする、付記１０記載の光スイッチ装置。
【００９２】
（付記１２）
各１×ｎ光分配部が、
対応する入力ポートからの入力光をｓ個に一次分配する一次分配部をそなえるとともに、
該一次分配部で分配されたｓ個の光について更にｒ個にそれぞれ分配しうる二次分配部をそなえ、
該二次分配部が、
前記ｒ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｒ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｒ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された分配側光モジュールを、前記ｓ個並列配置して構成されるとともに、
各ｓ個の分配側光モジュールが協働することにより、該一次分配部からの光について出力すべき出力ポートを選択することを特徴とする、付記１０記載の光スイッチ装置。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる光モジュールを示す上視図である。
【図２】第１実施形態にかかる光モジュールの要部を示す図である。
【図３】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図４】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図５】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図６】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図７】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図８】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図９】第１実施形態の変形例を示す図である。
【図１０】第１実施形態の変形例を示す図である。
【図１１】第１実施形態の変形例を示す図である。
【図１２】第１実施形態の変形例の作用効果について説明するための図である。
【図１３】第１実施形態の変形例を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態にかかる光スイッチ装置を示す図である。
【図１５】光マトリクススイッチの構成を示す図である。
【図１６】本発明の第３実施形態にかかる光スイッチ装置を示す図である。
【図１７】本発明の第４実施形態にかかる光スイッチ装置を示す図である。
【図１８】本発明の第５実施形態にかかる光スイッチ装置を示す図である。
【図１９】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ 光モジュール
２ 光ゲートアレイ
３ 分配／合流部
３−１ 第１ポート
３−２ 第２ポート
３Ａ〜３Ｃ 光カプラ
３Ａａ 単一モード導波路
３Ａｂ 多モード導波路
３Ｂａ，３Ｂｂ，３Ｃａ，３Ｃｂ，３Ｄａ，３Ｄｂ 導波路
３Ｂｃ 平板スラブ導波路
３Ｃ−１〜３Ｃ−３ ３ｄＢカプラ
３Ｄ，３Ｄ−１〜３Ｄ−３ 光スイッチ
４ ＳＯＡ（光増幅器）
４ａ，２１ａ〜２８ａ ＳＯＡ層
４ｂ，２１ｂ〜２８ｂ 電極
５ 基板
２１〜２８ 光ゲートスイッチ
３０−１〜３０−６４，４０−１〜４０−６４ １×６４光分配部
３１−１〜３１−６４，４１−１〜４１−６４ ６４×１光合流部
３１ａ−１〜３１ａ−８ ８×１光スイッチ部（一次合流部，合流側光モジュール）
３１ｂ パッシブカプラ（二次合流部）
４０ａ パッシブカプラ（一次分配部）
４０ｂ−１〜４０ｂ−８ １×８光スイッチ部（二次分配部，分配側光モジュール）
６１〜６４ 光導波路
７０ モード変換部
１００ 光スイッチ
１０１ 光ゲートアレイ
１０１ａ，１０３ ＳＯＡ
１０２ 光カプラ
１０４ａ〜１０４ｄ 光アイソレータ
２００ 光スイッチ装置
２０１〜２０８ １×８光分配部
２１１〜２１８ ８×１光合流部（合流側光モジュール）
３００，４００，５００ 光スイッチ装置
３２１，３２２，４２１，４２２ 光アイソレータ
６００ 光マトリクススイッチ
６０１〜６０ｍ １×ｎ光分配部
６１１〜６１ｍ ｎ×１光合流部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムにおいて用いて好適の、光モジュールおよび光スイッチ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＳＯＡ（Semiconductor Optical Amplifier）は、光スイッチとして高速に動作可能であることから、光通信システムにおいて高速に光方路を切り替える光スイッチング素子として適用されることが有望視されている。単一のＳＯＡは光ゲートスイッチ、即ち１×１光スイッチとして動作させることが可能であるが、これらを複数個（ｎ個）並列させて用いることにより、例えば図１９に示すようなｎ×１（又は１×ｎ）光スイッチ１００として構成することができる。
【０００３】
ここで、この図１９に示す光スイッチ１００は、別個の光モジュールとして構成された光ゲートアレイ１０１，光カプラ１０２およびＳＯＡ１０３が光ファイバを介して光学的に結合されている。光ゲートアレイ１０１は、ｎ個（図１９の場合においては８個）の光ゲートスイッチとしてのＳＯＡ１０１ａが並列に配置されて構成される。そして、光ゲートアレイ１０１をなす各ＳＯＡ１０１ａの光入出力端には光アイソレータ１０４ａ，１０４ｂが介装され、ＳＯＡ１０３の光入出力端にも光アイソレータ１０４ｃ，１０４ｄが介装されている。
【０００４】
これにより、図１９に示す光スイッチ１００が８×１光スイッチとして構成される場合には、光ゲートアレイ１０１における８個のＳＯＡ１０１ａでは、それぞれ光アイソレータ１０４ａを通じて入力される８個の入力光のうちで、いずれか一つを光カプラ１０２側へ導通させ、他の入力光については遮断させる。そして、光カプラ１０２では光ゲートアレイ１０１からの光をＳＯＡ１０３に出力し、ＳＯＡ１０３においては、光ゲートアレイ１０１からの光が光カプラ１０２を導通したときの光の損失分を補償するために適宜増幅される。
【０００５】
また、図１９に示す光スイッチ１００が１×８光スイッチとして構成される場合には、前述の８×１光スイッチとする場合における光の入出力を逆にする。即ち、ＳＯＡ１０３において、光アイソレータ１０４ｄを通じて入力される光について増幅して、光カプラ１０２で８分岐する。そして、光ゲートアレイ１０１における８個のＳＯＡ１０１ａにおいて、光カプラ１０２で８分岐された光をそれぞれ入力され、これら８分岐された光のうちのいずれか一つを出力光として光アイソレータ１０４ａ側に導通させ、他の光については遮断させることができる。
【０００６】
なお、光アイソレータ１０４ａ〜１０４ｄは、光ゲートアレイ１０１からＳＯＡ１０３に向かう方向の光のみを透過させ、反対方向の光は遮断させるためのものであり、これにより、ＳＯＡ１０１ａ，１０３に反射光が戻らないようにして、レーザ発振を生じさせないようにすることができる。
すなわち、光アイソレータ１０４ａ〜１０４ｄは、８×１光スイッチ１００とする場合においては、光ゲートアレイ１０１からＳＯＡ１０３に向かう方向の光を透過させ、ＳＯＡ１０３から光ゲートアレイ１０１に向かう方向の光については遮断させるようになっている。一方、１×８光スイッチ１００とする場合においては、ＳＯＡ１０３から光ゲートアレイ１０１に向かう方向の光を透過させ、光ゲートアレイ１０１からＳＯＡ１０３に向かう方向の光については遮断させるようになっている。
【０００７】
その他、本願発明に関連する公知技術としては、下記の非特許文献１，２に記載された技術もある。
【非特許文献１】IEEE Photonic Technology Letters Vol.10, No.1 pp162-164(1998) Single-Mode to Multi-mode Combiner
【非特許文献２】Optical Fiber Communication Conference PD4.1-4.4 1998 Title, Lossless Hybrid integrated 8-ch optical wavelength selector module using PLC platform and PLC-PLC direct attachment technique
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の図１９に示す技術においては、光ゲートアレイ１０１をなすＳＯＡ１０１ａでのゲートスイッチ機能のための増幅特性やＳＯＡ１０３での増幅特性を良好に保つために、光アイソレータを光伝搬路上に介装する必要があるため、部品点数が増加するために装置コストが増大したり、光挿入損失が増大するために光スイッチ特性の向上に支障が生じたりする場合がある。
【０００９】
特に、光通信システムにおいては、このような半導体増幅器が多段に接続されるような光スイッチを適用することが考えられるが、このような光スイッチにおいては、上述のごとき部品点数の増加による装置コストが増大することや、光部品点数の増大による光挿入損失が増大することは重要な課題となってくる。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、光部品点数を削減させ装置コストを低減させるとともに、部品点数を削減させることで光損失を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、本発明の光モジュールは、半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置された光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成されたことを特徴としている。
【００１１】
また、好ましくは、該光ゲートアレイは、該複数のゲートスイッチにそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかる光ゲートスイッチに対応する第１ポートを通じて該分配／合流部に出力させるとともに、該光増幅器が、該分配／合流部の該第２ポートから入力された前記導通光を増幅して出力することとしてもよい。
さらに、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力することとしてもよい。
【００１２】
また、本発明の光スイッチ装置は、ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、各ｍ×１光合流部が、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光のうちのいずれかを出力することにより、各ｍ個の入力ポートからの光のうちのいずれかを、該当出力ポートへ出力させるｍ×１光スイッチ部として構成され、各ｍ×１光スイッチ部が、半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなる光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光ゲートアレイは、該複数のゲートスイッチにそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかるゲートスイッチに対応する第１ポートを通じて該分配／合流部に出力させるとともに、該光増幅器が、該分配／合流部の該第２ポートから入力された前記導通光を増幅して出力する合流側光モジュールとして構成されたことを特徴としている。
【００１３】
この場合においては、各ｍ×１光スイッチ部が、該ｍ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｍ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｍ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の合流側光モジュールとして構成することとしてもよい。
【００１４】
また、各ｍ×１光スイッチ部が、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光について、ｍ＞ｑのｑ個の方路に一次合流しうる一次合流部と、該一次合流部で合流されたｑ個の方路について更に１個の方路に合流させる二次合流部をそなえ、該一次合流部が、該複数であるｐ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなる光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｐ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｐ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された合流側光モジュールを、ｑ個並列配置して構成され、各ｑ個の各合流側光モジュールが、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光について前記ｐ個ずつ取り込むとともに、前記ｑ個の合流側光モジュールが協働することにより、前記ｍ個の光のうちで該当出力ポートに出力すべき光を選択することとすることができる。
【００１５】
さらに、各１×ｎ光分配部が、複数の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールとして構成することができる。
【００１６】
また、この場合においては、各１×ｎ光分配部が、該ｎ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｎ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｎ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の分配側光モジュールとして構成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該ｎ個の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該ｎ個の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された光のうちのいずれかを導通光として出力することとしてもよい。
【００１７】
さらに、各１×ｎ光分配部が、対応する入力ポートからの入力光をｓ個に一次分配する一次分配部をそなえるとともに、該一次分配部で分配されたｓ個の光について更にｒ個にそれぞれ分配しうる二次分配部をそなえ、該二次分配部が、前記ｒ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｒ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｒ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された分配側光モジュールを、前記ｓ個並列配置して構成されるとともに、各ｓ個の分配側光モジュールが協働することにより、該一次分配部からの光について出力すべき出力ポートを選択することもできる。
【００１８】
また、本発明の光スイッチ装置は、ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、各１×ｎ光分配部が、入力ポートからの光について前記ｎ個の出力ポートのいずれかに通じるｍ×１光合流部に出力させる１×ｎ光スイッチ部として構成され、各１×ｎ光スイッチ部が、半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールを、少なくとも一つそなえたことを特徴としている。
【００１９】
この場合においては、各１×ｎ光分配部が、該ｎ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｎ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｎ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の分配側光モジュールとして構成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該ｎ個の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該ｎ個の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力することができる。
【００２０】
さらに、各１×ｎ光分配部が、対応する入力ポートからの入力光をｓ個に一次分配する一次分配部をそなえるとともに、該一次分配部で分配されたｓ個の光について更にｒ個にそれぞれ分配しうる二次分配部をそなえ、該二次分配部が、前記ｒ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｒ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｒ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された分配側光モジュールを、前記ｓ個並列配置して構成されるとともに、各ｓ個の分配側光モジュールが協働することにより、該一次分配部からの光について出力すべき出力ポートを選択することもできる。
【発明の効果】
【００２１】
このように、本発明によれば、半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置された光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された光モジュールにより、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態を説明する。なお、実施の形態は以下に示す実施例の形態に限るものではない。又、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及びその作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなるものである。
〔ａ〕本発明の第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態にかかる光モジュールを示す上視図であり、この図１に示す光モジュール１についても前述の図１９に示すものと同様にｎ（ｎは複数）×１又は１×ｎの光スイッチとして構成することができるものであるが、前述の図１９に示すものとは異なり、光ゲートアレイ２，分配／合流部３およびＳＯＡ４が同一の半導体基板５上に一体化して構成されている。
【００２３】
そして、この一体化構成によって、前述の図１９に示すような光ゲートアレイ１０１，光カプラ１０２およびＳＯＡ１０３が別モジュールで構成された光スイッチ１００において介装することが必要とされた光アイソレータ１０４ｂ，１０４ｃを不要としている。
ここで、光ゲートアレイ２は、半導体光増幅素子であるＳＯＡを用いた光ゲートスイッチ２１〜２８が複数個（第１実施形態の場合には８個）並列に配置されたものである。特に、光ゲートアレイ２においては、並列配置される光ゲートスイッチ２１〜２８が集積化された構成とすることもできる。
【００２４】
また、分配／合流部３は、半導体基板５上に形成されたものであって、光ゲートアレイ２をなす８個の光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ接続される８個の第１ポート３−１とともに第１ポート３−１との間で光の分配／合流を行なうための第２ポート３−２をそなえて構成されている。
具体的には、分配／合流部３においては、８個の第１ポート３−１から入力される光については互いに合流されて第２ポート３−２を通じて出力されるとともに、第２ポート３−２から入力される光については８個に分配されて第１ポート３−１を通じて８個の光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ出力される。尚、分配／合流部３としては、例えば図２に示すようなＭＭＩカプラ３Ａにより構成することができる。
【００２５】
このＭＭＩカプラ３Ａは、第１ポート３−１および第２ポート３−２側に単一モード導波路３Ａａが設けられるとともに、これら第１，第２ポート３−１，３−２の単一モード導波路３Ａａ間に多モード導波路３Ａｂが設けられ、例えば第２ポート３−２からの単一モード光が入力されると、多モード導波路３Ａｂにおいて多モード干渉による電界分布を生じさせて、第１ポート３−１側の８本の単一モード導波路３Ａａに単一モード光がそれぞれ分配して光結合させるようになっている。
【００２６】
さらに、ＳＯＡ４は、分配／合流部３における第２ポート３−２に接続された半導体光増幅器である。
これにより、光モジュール１が８×１光スイッチとして動作する場合には、光モジュール１における光ゲートアレイ２側端部を入力端としＳＯＡ４側端部を出力端とする。即ち、光ゲートアレイ２では、入力端から８個のゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかる光ゲートスイッチ２１〜２８に対応する第１ポート３−１を通じて分配／合流部３に出力させるとともに、分配／合流部３では光ゲートアレイ２からの光をＳＯＡ４に出力する。そして、ＳＯＡ４においては、分配／合流部３の第２ポート３−２から入力された導通光を増幅して出力する。
【００２７】
一方、光モジュール１が１×８光スイッチとして動作する場合には、光モジュール１におけるＳＯＡ４側端部を入力端とし光ゲートアレイ２側端部を出力端とする。即ち、ＳＯＡ４では入力光を増幅し分配／合流部３の第２ポート３−２に出力し、分配／合流部３では第２ポート３−２から入力された光を８個に分配し８個の第１ポート３−１を通じて光ゲートアレイ１をなす各光ゲートスイッチ２１〜２８に分配出力する。そして、８個の光ゲートスイッチ２１〜２８では、分配／合流部３で分配出力された８個の光のうちのいずれかを導通光として出力する。
【００２８】
なお、分配／合流部３として上述のＭＭＩカプラ３Ａを適用することで、小型でありながら多分岐の分配／合流部３を構成することができ、１×ｎ（ｎ×１）光スイッチとしてのｎの値を大きくすることができるようになる。
ここで、上述の入出力端となる光ゲートアレイ２側端部およびＳＯＡ４側端部には、それぞれ光ゲートスイッチ２１〜２８をなすＳＯＡによるレーザ発振およびＳＯＡ４によるレーザ発振の発生を防止するために適宜光アイソレータ１０４ａ，１０４ｄが設けられるが、同一基板上に一体として形成される光ゲートアレイ２および分配／合流部３の間、ならびに分配／合流部３およびＳＯＡ４の間には、図１９の符号１０４ｂ，１０４ｃに示すような光アイソレータをそなえる必要がなくなる。
【００２９】
すなわち、各光ゲートスイッチ２１〜２８，分配／合流部３およびＳＯＡ４をなす光伝搬方路としては、以下に示すように同一基板上に均質な材質で連続的に形成されるので、これらの光ゲートスイッチ２１〜２８，分配／合流部３およびＳＯＡ４における伝搬方路上での光反射の発生要因となる屈折率変化が実質的に無くなるため、反射防止のための光部材、即ち光アイソレータ等の挿入が必要なくなるのである。
【００３０】
図３〜図８は第１実施形態にかかる光モジュール１の製造プロセスについて説明するための図であり、図３，図５および図７は前述の図１の場合と同様の上視図であり、図４，図６および図８はそれぞれ図３，図５および図７におけるＡ１〜Ａ３方向の矢視側面図である。
光モジュール１の製造プロセスとしては、まず、図３，図４に示すように、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、Ｓｉ等の結晶成長用半導体基板５上に、光ゲートアレイ２をなす光ゲートスイッチのための８つのＳＯＡ層２０ａとともに、半導体増幅器としてのＳＯＡ４のためのＳＯＡ層４ａを形成する。即ち、結晶成長による成膜とともにパターニングを行なうことにより、基板５上の所定位置にＳＯＡ層２０ａおよびＳＯＡ層４ａを形成する。
【００３１】
つぎに、図５，図６に示すように、結晶成長による成膜およびパターニングを行なうことによって、分配／合流部３とともに、光導波路６１〜６４を形成する。ここで、６１は各ＳＯＡ層２０ａと入出力端となる基板端面部Ｅ１との間を接続する導波路、６２は各光ゲートスイッチ２１〜２８と分配／合流部３の第１ポート３−１との間を接続する導波路、６３は分配／合流部３の第２ポート３−２とＳＯＡ層４ａとの間を接続する導波路、６４はＳＯＡ層４ａと入出力端となる基板端面部Ｅ２との間を接続する導波路である。
【００３２】
さらに、図７，図８に示すように、両側の基板端面部Ｅ１，Ｅ２に反射防止膜７０を形成するとともに、各ＳＯＡ層２０ａ上に、それぞれゲートスイッチング制御を行なうための電圧印加用電極２０ｂおよび電気配線パターン２０ｃを形成することで光ゲートスイッチ２１〜２８としてのＳＯＡを構成する。同様に、ＳＯＡ層４ａ上に、光増幅を行なうための電圧印加用電極４ｂおよび電気配線パターン４ｃを形成することでＳＯＡ４を構成する。このようにして、光モジュール１が完成する。尚、図８中においては、電気配線パターン２０ｃについては、ＳＯＡ２１をなすものに着目して図示しており、ＳＯＡ２２〜２７をなす電気配線パターン２０ｃについては図示を省略している。
【００３３】
上述のごとく構成された光モジュール１では、図７，図８に示すように、基板端面部Ｅ１を入力端として８つの入力ポート♯１１〜♯１８が設けられ、基板端面部Ｅ２を出力端として１つの出力ポート♯２１が設けられて、電極２０ｂに対するゲートスイッチング制御用の電圧を印加することで、８×１の光スイッチとして構成することができる。又、基板端面部Ｅ２を入力端として１つの入力ポート♯２１が設けられ、基板端面部Ｅ１を出力端として８個の出力ポート♯１１〜♯１８が設けられ、電極２１ｂ〜２８ｂに対するゲートスイッチング制御用の電圧を印加することで、１×８の光スイッチとして構成することができる。そして、ＳＯＡ４における光増幅を行なうことによって、光カプラ３での合流又は分配によって生じる光損失を補償することができる。
【００３４】
このとき、光ゲートアレイ２，光カプラ３およびＳＯＡ４が基板５上に一体に形成されているので、光ゲートスイッチ２１〜２８およびＳＯＡ４におけるＳＯＡ層２０ａ，４ａにおける光伝搬方路とともに光導波路６１〜６４において、光反射を生じる要因となる屈折率変化を抑制させることができるので、光ゲートアレイ１，光カプラ３およびＳＯＡ４相互の接続箇所において伝搬光が反射する箇所を実質的に無くすことができる。
【００３５】
図１９に示すような光スイッチ１００の構成においては、ＳＯＡ１０１ａ，１０３としての利得を高利得とする場合には、発振の抑制、利得リップル低減のため、アイソレータをかならずＳＯＡ１０１ａ，１０３の入出力それぞれに導入する必要があったが、第１実施形態にかかる構成によれば、光ゲートアレイ２，光カプラ３およびＳＯＡ４がすべて半導体デバイスで集積することができるので、半導体デバイスと光ファイバとの接続点が減少し、それに伴い、内部光損失の低減が可能となる。
【００３６】
このように、本発明の第１実施形態によれば、光ゲートアレイ２，光カプラ３およびＳＯＡ４が基板５上に一体に形成されているので、光ゲートスイッチ２１〜２８およびＳＯＡ４におけるＳＯＡ層２０ａ，４ａにおける光伝搬方路とともに光導波路６１〜６４において、光反射を生じる要因となる屈折率変化を抑制させることができ、光アイソレータ等の介装が必要なくなるため、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
【００３７】
すなわち、図１の構成により、１×ｎ又はｎ×１選択型光スイッチ内における光アイソレータ等の光部品の点数、光半導体デバイスと光ファイバとの結合点の数を、図１９の構成の場合よりも削減させることが可能となり、図１９の構成よりもスイッチ内部での過剰損失を下げ、クロストークを低減させ、光信号特性を改善させることができる。
なお、上述の第１実施形態においては、分配／合流部３をＭＭＩカプラ３Ａで構成した場合について説明したが、本発明によればこれに限定されず、例えば図９に示すようなスラブ形の光カプラ３Ｂとしたり、図１０の光カプラ３Ｃのように、３ｄＢカプラ３Ｃ−１〜３Ｃ−３が多段接続されたような構成としたり、図１１に示すような、１×２（又は２×１）光スイッチ３Ｄ−１〜３Ｄ−３が多段に接続されたような光スイッチ３Ｄとしたりすることができる。
【００３８】
図９に示す光カプラ３Ｂは、第１ポート３−１をなす複数本の導波路３Ｂａが形成されるとともに、第２ポート３−２をなす１本の導波路３Ｂｂが形成され、かつ、これらの導波路３Ｂａ，３Ｂｂ間に、導波路３Ｂｂから入射される光が自由空間を伝搬して広がり各導波路３Ｂａに結合する平板スラブ導波路３Ｂｃが形成されている。
また、図１０に示す光カプラ３Ｃにおいては、第２ポート３−２をなす１本の導波路３Ｃｂを２分岐する３ｄＢカプラ３Ｃ−１と、３ｄＢカプラ３Ｃ−１で２分岐された分岐光をそれぞれ更に２分岐する２つの３ｄＢカプラ３Ｃ−２と、２つの３ｄＢカプラ３Ｃ−２でそれぞれ２分岐した分岐光をそれぞれ更に２分岐４つの３ｄＢカプラ３Ｃ−３と、をそなえ、これら４つの３ｄＢカプラ３Ｃ−３での分岐導波路を、第１ポート３−１をなす複数本の導波路３Ｃａとして構成する。
【００３９】
さらに、図１１に示す光スイッチ３Ｄにおいては、第２ポート３−２をなす１本の導波路３Ｄｂから入力された光を２分岐されたいずれかの方路に選択的に切り替えて出力する１×２光スイッチ３Ｄ−１と、１×２スイッチ３Ｄ−１における２分岐された方路のそれぞれに更に２分岐されたいずれかを出力方路として選択的に切り替える２つの１×２光スイッチ３Ｄ−２と、２つの１×２光スイッチ３Ｄ−２でそれぞれ２分岐した分岐光をそれぞれ更に２分岐されたいずれかを出力方路として選択的に切り替える４つの１×２光スイッチ３Ｄ−３と、をそなえ、これら４つの１×２光スイッチ３Ｄ−３での分岐導波路を、第１ポート３−１をなす複数本の導波路３Ｄａとして構成する。尚、第１ポート３−１から光が入力され第２ポート３−２から光を出力する場合には、各光スイッチ３Ｄ−１〜３Ｄ−３は２×１光スイッチとして機能することになる。
【００４０】
図１２に示すように、分配／合流部３を上述の図２のＭＭＩカプラ３Ａとした場合にはデバイス規模を小型としながら分岐数を多くした分配／合流部３を実現することができ、図９の光カプラ３Ｂとした場合には製作が容易となり、図１０の光カプラ３Ｃとした場合には広い３ｄＢ即ち広い波長帯域で分配／合流を行なうことができ、図１１の光スイッチ３Ｄとした場合には光の低損失化を図るとともに、クロストークを削減させることができる。
【００４１】
光ゲートアレイ２をなすＳＯＡ２１〜２８にそれぞれ対応するポート♯１１〜♯１８のうちで選択しているポートを例えばポート♯１１（図１参照）を選択している場合においては、ＳＯＡ２１に入力される光を導通状態（オン状態）とし他のＳＯＡ２２〜２８に入力される光については遮断状態（オフ状態）となっている。このとき、ＳＯＡ２１〜２８から出力される各光パワーをＰ１〜Ｐ８とし、合流／分配部３の第２ポート３−２から出力される各ＳＯＡ２１〜２８由来の光パワー成分をｐ１〜ｐ８とすると、クロストークは式（１）に示すように表すことができる。
【００４２】
クロストーク＝（ｐ２+ｐ３+…+ｐ８）／ｐ１ …（１）
このとき、合流／分配部３を、図２，図９又は図１０に示す光カプラ３Ａ〜３Ｃとして構成する場合には、第２ポート３−２から出力される光は、各ＳＯＡ２１〜２８から出力される光の成分がそのまま足されたものである。従って、第２ポート３−２から出力される各ＳＯＡ２１〜２８由来の光パワー成分ｐｉ（ｉ＝１〜８）は、ｐｉ＝Ｐｉとなるため、クロストークＣＴ１は式（１）′のようになる。
【００４３】
ＣＴ１＝（Ｐ２+Ｐ３+…＋Ｐ８）／Ｐ１ …（１）′
これに対し、合流／分配部３を図１１に示す光スイッチ３Ｄとして構成する場合には、ＳＯＡ２１からの光は、光スイッチ３Ｄ−３でＳＯＡ２２からの光との間での切り替え、光スイッチ３Ｄ−２でＳＯＡ２３又はＳＯＡ２４からの光との間での切り替え、光スイッチ３Ｄ−１でＳＯＡ２５〜２８のいずれかからの光との間での切り替えが行なわれて、第２ポート３−２から出力されるようになっている。
【００４４】
このとき、第２ポート３−２から出力される光のクロストークＣＴ２の値は前述の式（１）の場合よりも削減させることができる。即ち、ＳＯＡ２１，２２の出力が接続される２×１光スイッチ３Ｄ−３においては、ＳＯＡ２１に接続された光方路からの光が選択的に出力されるので、当該光スイッチ３Ｄ−３および後段の光スイッチ３Ｄ−２，３Ｄ−１を通じて第２ポート３−２から出力される漏れ光ｐ２の成分は、光スイッチ３Ｄ−３の消光比ＥＲ（Extinction Ratio）分だけ小さくなり、ｐ２＝Ｐ２／ＥＲとなる。尚、ＥＲは１よりも大きい値となる。
【００４５】
また、ＳＯＡ２３，２４の出力については、光スイッチ３Ｄ−３での切り替えを介して、ＳＯＡ２１からの光との選択が行なわれる光スイッチ３Ｄ−２に入力される。そして、光スイッチ３Ｄ−２では、ＳＯＡ２１に接続された光方路からの光が選択的に出力されるので、当該光スイッチ３Ｄ−２から後段の光スイッチ３Ｄ−１に出力される漏れ光Ｐ３，Ｐ４の成分は、２つの光スイッチ３Ｄ−３，３Ｄ−２の消光比ＥＲ（Extinction Ratio）分だけ小さくなり、（Ｐ３+Ｐ４）／ＥＲ2となる（ＥＲ＞１）。
【００４６】
同様に、光スイッチ３Ｄ−１に出力される漏れ光Ｐ５〜Ｐ８の成分は、３つの光スイッチ３Ｄ−３〜３Ｄ−１の消光比ＥＲ分だけ小さくなるため、（Ｐ５+Ｐ６+Ｐ７+Ｐ８）／ＥＲ3となる。従って、光スイッチ３Ｄの第２ポート３−２から出力される光のクロストークＣＴ２の値は、式（２）のようになる。
ＣＴ２＝｛（Ｐ２／ＥＲ）＋（Ｐ３＋Ｐ４）／（ＥＲ）2＋（Ｐ５＋Ｐ６＋Ｐ７＋Ｐ８）／（ＥＲ）3｝／Ｐ１ …（２）
したがって、式（２）に示すＣＴ２は、式（１）′に示すＣＴ１よりも分子部分だけ小さくなるため、クロストークを低減させることができるようになり、ひいては信号品質を向上させることができるようになるのである。
【００４７】
また、上述の第１実施形態の変形例として、例えば図１３に示すように、ＳＯＡ２１〜２８と光導波路６２との間、伝搬光のモード整合を図るためのモード変換部７０を介装することとしてもよい。このようにすれば、ＳＯＡ２１〜２８を導通する光と光導波路６２を伝搬する光とのモード整合を図ることにより光損失をより低減させることができるようになる。ＳＯＡ２１〜２８と光導波路６１との間や、ＳＯＡ４と光導波路６３又は６４との間においても同様の理由でモード変換部７０を介装することが可能である。
【００４８】
〔ｂ〕第２実施形態の説明
図１４は本発明の第２実施形態にかかる光スイッチ装置２００を示す図である。この図１４に示す光スイッチ装置２００は、前述の第１実施形態にかかる１×８（又は８×１）光スイッチ１を組み込んで構成された８×８光マトリクススイッチである。
図１５は入力ポート数をｍ（♯１−１〜♯１−ｍ）とし出力ポート数をｎ（♯２−１〜♯２−ｎ）とした場合のｍ×ｎ光マトリクススイッチ６００の構成を示すブロック図である（ｍ，ｎは複数）。この図１５に示す光マトリクススイッチ６００は、ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部６０１〜６０ｍをそなえるとともに、ｍ個の１×ｎ光分配部６０１〜６０ｍからの各ｍ個の光を合流して、それぞれｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部６１１〜６１ｎをそなえている。
【００４９】
そして、これらのｍ個の１×ｎ光分配部６０１〜６０ｍか、ｎ個のｍ×１光合流部６１１〜６１ｎか、もしくはこれらの双方が光スイッチとして構成することにより、光マトリクススイッチ６００を構成することができる。
第２実施形態にかかる光スイッチ装置２００は、図１５に示す光マトリクススイッチ６００におけるｍ，ｎを８とし、それぞれ８個の１×８光分配部２０１〜２０８および８×１光合流部２１１〜２１８をそなえるとともに、８×１光合流部２１１〜２１８を、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の８×１光スイッチとして構成するようになっている。
【００５０】
なお、図１４中、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。又、８個の１×８光分配部２０１については、前述の図２，図９又は図１０に示したような光カプラを適用することができる。
ここで、各８×１光スイッチとしての８×１光合流部２１１〜２１８は、前述の第１実施形態の場合と同様に、半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチ２１〜２８が８個並列配置されてなる光ゲートアレイ２と、光ゲートアレイ２をなす８個の光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ接続される８個の第１ポート３−１とともに第１ポート３−１との間で光の分配／合流を行なうための第２ポート３−２をそなえてなる分配／合流部３と、分配／合流部３における第２ポート３−２に接続されたＳＯＡ４と、が一体に形成され、かつ、光ゲートアレイ２は、８個のゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかるゲートスイッチに対応する第１ポート３−１を通じて分配／合流部３に出力させるとともに、ＳＯＡ４が、分配／合流部３の第２ポート３−２から入力された導通光を増幅して出力する合流側光モジュールとして構成される。
【００５１】
第２実施形態にかかる光スイッチ装置２００は上述のごとく構成されているので、８個の入力ポート♯１１〜♯１８から入力される光について、８個の出力ポート♯２１〜♯２８のうちの任意の出力ポート♯２１〜♯２８から出力することができる。このとき、８×１光合流部２１１〜２１８を、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の８×１光スイッチとして構成することができるので、前述の第１実施形態の場合と同様、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
【００５２】
そして、前述の第１実施形態の場合と同様の８×１光スイッチ２１１〜２１８を出力ポート数に対応して８個搭載することで、８×８光マトリクススイッチを構成することができるので、前述の図１９に示すような構成の８×１光スイッチを用いて８×８光マトリクススイッチを構成する場合に比べて製造工数を大幅に削減させることができ、部品点数についても第１実施形態の場合と同様の８×１光スイッチの搭載数に累積して削減させることができる。
【００５３】
なお、上述の第２実施形態にかかる光スイッチ装置２００では、８×８光マトリクススイッチとしての構成について詳述したが、本発明によればこれに限定されず、「８」以外の他の入出力ポート数ｍ，ｎで、ｍ×ｎ光マトリクススイッチを構成することも、もちろん可能である。
また、第２実施形態における光スイッチ装置２００においては、８×１光合流部２１１〜２１８を８×１光スイッチとして構成し、１×８光分配部２０１〜２０８を光カプラとして構成しているが、本発明によればこれに限定されず、１×８光分配部２０１〜２０８を、前述の第１実施形態の場合と同様の１×８光スイッチとして構成するとともに、８×１光合流部２１１〜２１８を光カプラにより構成することとしてもよい。更には、１×８光分配部２０１〜２０８を、前述の第１実施形態の場合と同様の１×８光スイッチとして構成するとともに、８×１光合流部２１１〜２１８を８×１光スイッチとして構成することも可能である。
【００５４】
〔ｃ〕第３実施形態の説明
図１６は本発明の第３実施形態を示す図である。第３実施形態における光スイッチ装置３００は、図１５に示す光マトリクススイッチ６００におけるｍ，ｎを６４とし、それぞれ６４個の１×６４光分配部３０−１〜３０−６４および６４×１光合流部３１−１〜３１−６４をそなえている。そして、各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４に、６４×１光スイッチとしての機能を持たせるとともに、１×６４光分配部３０−１〜３０−６４については光カプラで構成することで、６４×６４の光マトリクススイッチとして動作させることができるようになっている。
【００５５】
ここで、各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４は、６４個の出力ポート♯２−１〜♯２−６４に対応して設けられているが、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の８×１光スイッチ３１ａ−１〜３１ａ−８を８個そなえるとともに、各光スイッチ３１ａ−１〜３１ａ−８からの出力について合流させて、該当出力ポートに光を出力するパッシブカプラ３１ｂをそなえて構成している。
【００５６】
なお、図１６中においては、特に６４個の出力ポート♯２−１〜♯２−６４のうちの出力ポート♯２−１に対して出力光を供給する６４×１光合流部３１−１の構成に着目して図示している。又、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。又、６４個の１×６４光分配部３０−１〜３０−６４については、前述の図２，図９又は図１０に示したような光カプラを適用することができる。
【００５７】
ここで、６４個の６４×１光合流部３１−１〜３１−６４のうちで、出力ポート♯２−１に対応する６４×１光合流部３１−１の構成に着目して説明すると、８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８は、入力ポート♯１−１〜♯１−６４からの光について８個の入力ポートごとの光を単位として取り込んで、６４個の１×６４光分配部３０−１〜３０−６４からの６４個の光について、ｑ＝８個（＜ｍ＝６４）の方路に一次合流させる一次合流部であり、パッシブカプラ３２は、８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８で合流された８個の光について更に１個に合流させる二次合流部である。
【００５８】
たとえば、８×１光スイッチ３１ａ−１は、入力ポート♯１−１〜♯１−８からの光についてそれぞれ自身の光ゲートスイッチ２１〜２８に取り込むようになっており、８×１光スイッチ３１ａ−２は、入力ポート♯１−９〜♯１−１６からの光についてそれぞれ自身の光ゲートスイッチ２１〜２８に取り込むようになっている。
このとき、一次合流部である８個の８×１光スイッチ３１ａ−１〜３１ａ−８が協働することで、上述のごとく入力された入力ポート♯１−１〜♯１−６４からの光のうちで該当出力ポート♯２−１に導くべき光を選択的に切り替えて導通させる一方、他の光については遮断させることができるようになっている。
【００５９】
ここで、一次合流部である８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８は、いずれも前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の光モジュールとして構成される。具体的には、各８×１光スイッチ３１ａ−１〜３１ａ−８は、入力ポート♯１−１〜♯１−６４からの光について８個の入力ポートごとの光を単位として取り込んで、これらの光のうちで該当出力ポート（この場合には♯２−１）へ出力すべき光を選択的に導通状態に切り替えることができる。
【００６０】
このために、８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８は、ｐ＝８個の光ゲートスイッチ２１〜２８が並列配置されてなる光ゲートアレイ２と、光ゲートアレイ２をなす８個の光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ接続される８個の第１ポート３−１とともに第１ポート３−１との間で光の合分波を行なうための第２ポート３−１をそなえてなる分配／合流部３と、分配／合流部３における第２ポート３−２に接続されたＳＯＡ４と、が一体に形成された合流側光モジュールとして構成される。
【００６１】
そして、各８個の合流側光モジュールである８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８において、光ゲートアレイ２は、８個のゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ入力される入力光のうち導通光とすべき光を選択して、当該導通光にかかるゲートスイッチ２１〜２８に対応する第１ポート３−１を通じて分配／合流部３に出力させるとともに、ＳＯＡ４が、分配／合流部３の第２ポート３−２から入力された導通光を増幅して出力する。これにより、パッシブカプラ３２では、８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８において導通光として選択された光を出力ポート♯２−１へ出力することができる。
【００６２】
換言すれば、６４個の６４×１光合流部３１−１〜３１−６４における各ｑ＝８個の各合流側光モジュール３１ａ−１〜３１ａ−８では、６４個の１×６４光分配部３０−１〜３０−６４からの６４個の光についてｐ＝８個ずつ取り込むとともに、各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４におけるｑ＝８個の合流側光モジュール３１ａ−１〜３１ａ−８が協働することにより、６４個の入力ポート♯１−１〜♯１−６４からの光のうちで該当出力ポートに出力すべき光を選択することができるのである。
【００６３】
なお、上述の各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４における８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８の搭載数ｑは、本実施形態においては８個備えられているが、光スイッチ装置３００として使用する入出力ポート数に応じて、光ゲートアレイ２における光ゲートスイッチの数ｐ（＝８）×ｑを、使用する入力ポート数ｍよりも大きくなる数とすることもできる。
【００６４】
これにより、光スイッチ装置３００としての装置導入時のように、入出力の切り替えチャンネル数が６４×６４よりも小さい場合には、そのチャンネル数規模に合わせて８×１光スイッチ部を搭載する一方、切り替えチャンネル数の増大に合わせて、８×１光スイッチ部を増設することができるようになるため、装置の実運用規模に合わせた効率的な設備投資を行なうことができるようになる。
【００６５】
なお、３２１は入力ポート♯１−１〜♯１−６４にそなえられた光アイソレータであり、３２２は８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８の出力側に備えられた光アイソレータであるが、前述の第１実施形態の場合と同様に、８×１光スイッチ部３１ａ−１〜３１ａ−８の内部には光アイソレータを集積させる必要はない。
第３実施形態にかかる光スイッチ装置３００は上述のごとく構成されているので、６４個の入力ポート♯１−１〜♯１−６４から入力される光について、６４個の出力ポート♯２−１〜♯２−６４のうちの任意の出力ポート♯２−１〜♯２−６４から出力することができる。
【００６６】
このとき、各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４を、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の８×１光スイッチ３１ａ−１〜３１ａ−８とともに、パッシブカプラ３２で構成することができるので、前述の第１実施形態の場合と同様、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
【００６７】
〔ｄ〕第４実施形態の説明
図１７は本発明の第４実施形態にかかる光スイッチ装置４００を示す図である。第４実施形態における光スイッチ装置４００においては、図１５に示す光マトリクススイッチ６００におけるｍ，ｎを６４とし、それぞれ６４個の１×６４光分配部４０−１〜４０−６４および６４×１光合流部４１−１〜４１−６４をそなえている。そして、各１×６４光分配部４０−１〜４０−６４に、１×６４光スイッチとしての機能を持たせるとともに、６４×１光合流部４１−１〜４１−６４については光カプラにより構成することで、６４×６４の光マトリクススイッチとして動作させることができるようになっている。
【００６８】
ここで、各１×６４光分配部４０−１〜４０−６４は６４個の入力ポート♯１−１〜♯１−６４に対応して設けられているが、それぞれ、該当入力ポートからの光について、６４＞ｓであるｓ＝８個に分配させるパッシブカプラ４０ａをそなえるとともに、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の１×８光スイッチ４０ｂ−１〜４０ｂ−８をｓ＝８個そなえて構成される。
【００６９】
なお、図１７中においては、特に入力ポート♯１−１からの光について６４分配する１×６４光分配部４０−１の構成に着目して図示している。又、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。又、６４個の６４×１光合流部４１−１〜４１−６４については、前述の図２，図９又は図１０に示したような光カプラを適用することができる。
ここで、６４個の１×６４光分配部４０−１〜４０−６４のうちで、入力ポート♯１−１に対応する１×６４光分配部４０−１の構成に着目して説明すると、パッシブカプラ４０ａは、入力ポート♯１−１からの光についてｎ＝６４＞ｓであるｓ個の光に一次分配する一次分配部である。又、１×８光スイッチ４０ｂ−１〜４０ｂ−８は、パッシブカプラ４０ａで分配された８個の光について更にそれぞれｒ＝８個にそれぞれ分配して、出力ポート♯２−１〜♯２−６４に対応して設けられる光カプラ４１−１〜４１−６４に供給しうる二次分配部である。
【００７０】
たとえば、１×６４光分配部４０−１の１×８光スイッチ４０ｂ−１は、入力ポート♯１−１からの光についての分配光を、出力ポート♯２−１〜♯２−８に対応して設けられた光カプラ４１−１〜４１−８にそれぞれ供給し、１×８光スイッチ４０ｂ−２は、入力ポート♯１−１からの光についての分配光を、出力ポート♯２−９〜♯２−１６に対応して設けられた光カプラ４１−９〜４１−１６にそれぞれ供給することができるようになっている。
【００７１】
このとき、二次分配部である８個の１×８光スイッチ４０ｂ−１〜４０ｂ−８が協働することで、上述のごとく分配された光についての供給先となる光カプラ４１−１〜４１−６４を選択的に切り替えて導通させる一方、他の光については遮断させることができるようになっている。
ここで、二次分配部である１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８は、いずれも前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の光モジュールとして構成される。具体的には、各１×８光スイッチ４０ｂ−１〜４０ｂ−８は、出力ポート♯２−１〜♯２−６４への光について割り当てられた８個の出力ポートごとへの光について選択的に導通状態を切り替えることができる。
【００７２】
このために、各１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８は、ｒ＝８個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイ２と、光ゲートアレイ２をなすｒ＝８個の光ゲートスイッチ２１〜２８にそれぞれ接続されるｒ＝８個の第１ポート３−１とともに第１ポート３−１との間で光の合分波を行なうための第２ポート３−２をそなえてなる分配／合流部３と、分配／合流部３における第２ポート３−２に接続されたＳＯＡ４と、が一体に形成された分配側光モジュールである。
【００７３】
そして、各８個の分配側光モジュールである１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８において、ＳＯＡ４が、パッシブカプラ４０ａからの入力光を増幅し分配／合流部３の第２ポート３−２に出力するとともに、分配／合流部３はｒ＝８個の第１ポート３−１を通じてＳＯＡ４からの光を各光ゲートスイッチ２１〜２８に分配出力し、ｒ＝８個の光ゲートスイッチは、分配／合流部３で分配出力された光のうちで対応する出力ポート♯２−１〜♯２−６４への出力光とすべき光を導通光として選択的に出力する。
【００７４】
換言すれば、各ｓ個の各合流側光モジュール４０ｂ−１〜４０ｂ−８が協働することにより、パッシブカプラ４０ａからの光について出力すべき出力ポートを選択することができるようになる。
なお、上述の各１×６４光分配部４０−１〜４０−６４における１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８の搭載数ｓは、本実施形態においては８個備えられているが、光ゲートアレイ２における光ゲートスイッチの数ｒ（＝８）×ｓについては、光スイッチ装置４００として使用する入出力ポート数に応じ、使用する出力ポート数ｎよりも多くなるような搭載数ｓとすることができる。
【００７５】
これにより、光スイッチ装置４００としての装置導入時のように、（使用する入出力ポート数に対応する）入出力の切り替えチャンネル数が６４×６４よりも小さい場合には、そのチャンネル数規模に合わせて１×８光スイッチ部を搭載する一方、切り替えチャンネル数の増大に合わせて、１×８光スイッチ部を増設することができるようになるため、装置の実運用規模に合わせた効率的な設備投資を行なうことができるようになる。
【００７６】
なお、４２１は出力ポート♯２−１〜♯２−６４にそなえられた光アイソレータであり、４２２は１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８の入力側に備えられた光アイソレータであるが、前述の第１実施形態の場合と同様に、１×８光スイッチ部４０ｂ−１〜４０ｂ−８の内部には光アイソレータを集積させる必要はない。
第４実施形態にかかる光スイッチ装置４００は上述のごとく構成されているので、６４個の入力ポート♯１−１〜♯１−６４から入力される光について、６４個の出力ポート♯２−１〜♯２−６４のうちの任意の出力ポート♯２−１〜♯２−６４から出力することができる。
【００７７】
このとき、各１×６４光分配部４０−１〜４０−６４を、前述の第１実施形態におけるもの（符号１参照）と同様の１×８光スイッチ４０ｂ−１〜４０ｂ−８とともに、パッシブカプラ４０ａで構成することができるので、前述の第１実施形態の場合と同様、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
【００７８】
〔ｅ〕第５実施形態の説明
図１８は本発明の第５実施形態にかかる光スイッチ装置５００を示す図である。第５実施形態における光スイッチ装置５００においては、図１５に示す光マトリクススイッチ６００におけるｍ，ｎを６４とし、それぞれ６４個の１×６４光分配部４０−１〜４０−６４および６４×１光合流部３１−１〜３１−６４をそなえている。そして、各１×６４光分配部４０−１〜４０−６４に、前述の第４実施形態の場合と同様の構成によって１×６４光スイッチとしての機能を持たせるとともに、各６４×１光合流部３１−１〜３１−６４に、前述の第３実施形態の場合と同様の構成によって６４×１光スイッチとしての機能を持たせることで、６４×６４の光マトリクススイッチとして動作させることができるようになっている。
【００７９】
なお、図１８中においては、入力ポート♯１−１に対応して設けられる１×６４光分配部４０−１とともに、出力ポート♯２−１に対応して設けられる６４×１光合流部３１−１の構成に着目して図示しているが、他の１×６４光分配部４０−２〜４０−６４および６４×１光合流部３１−２〜３１−６４の構成についても同様である。ここで、図１８中、図１、図１６および図１７と同一の符号は、それぞれ同様の部分を示している。
【００８０】
このように構成された光スイッチ装置５００においても、前述の第３，第４実施形態の場合と同様、部品点数を削減させて装置構成のための製造コストを削減させるとともに、装置全体としての光損失を低減させることができる利点がある。
〔ｆ〕その他
なお、上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００８１】
また、上述した実施形態の開示により、本発明の装置を製造することは可能である。
〔ｇ〕付記
（付記１）
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置された光ゲートアレイと、
該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、
該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成されたことを特徴とする、光モジュール。
【００８２】
（付記２）
該光ゲートアレイは、該複数のゲートスイッチにそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかる光ゲートスイッチに対応する第１ポートを通じて該分配／合流部に出力させるとともに、該光増幅器が、該分配／合流部の該第２ポートから入力された前記導通光を増幅して出力することを特徴とする、付記１記載の光モジュール。
【００８３】
（付記３）
該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力することを特徴とする、付記１記載の光モジュール。
【００８４】
（付記４）
ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、
該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、
各ｍ×１光合流部が、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光のうちのいずれかを出力することにより、各ｍ個の入力ポートからの光のうちのいずれかを、該当出力ポートへ出力させるｍ×１光スイッチ部として構成され、
各ｍ×１光スイッチ部が、
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなる光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光ゲートアレイは、該複数のゲートスイッチにそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかるゲートスイッチに対応する第１ポートを通じて該分配／合流部に出力させるとともに、該光増幅器が、該分配／合流部の該第２ポートから入力された前記導通光を増幅して出力する合流側光モジュールとして構成されたことを特徴とする、光スイッチ装置。
【００８５】
（付記５）
各ｍ×１光スイッチ部が、
該ｍ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｍ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｍ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の合流側光モジュールとして構成されたことを特徴とする、付記４記載の光スイッチ装置。
【００８６】
（付記６）
各ｍ×１光スイッチ部が、
該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光について、ｍ＞ｑのｑ個の方路に一次合流しうる一次合流部と、
該一次合流部で合流されたｑ個の方路について更に１個の方路に合流させる二次合流部をそなえ、
該一次合流部が、
該複数であるｐ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなる光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｐ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｐ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された合流側光モジュールを、ｑ個並列配置して構成され、
各ｑ個の各合流側光モジュールが、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光について前記ｐ個ずつ取り込むとともに、前記ｑ個の合流側光モジュールが協働することにより、前記ｍ個の光のうちで該当出力ポートに出力すべき光を選択することを特徴とする、付記４記載の光スイッチ装置。
【００８７】
（付記７）
各１×ｎ光分配部が、
複数の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールとして構成されたことを特徴とする、付記４記載の光スイッチ装置。
【００８８】
（付記８）
各１×ｎ光分配部が、
該ｎ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｎ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｎ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の分配側光モジュールとして構成され、
かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該ｎ個の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該ｎ個の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された光のうちのいずれかを導通光として出力することを特徴とする、付記７記載の光スイッチ装置。
【００８９】
（付記９）
各１×ｎ光分配部が、
対応する入力ポートからの入力光をｓ個に一次分配する一次分配部をそなえるとともに、
該一次分配部で分配されたｓ個の光について更にｒ個にそれぞれ分配しうる二次分配部をそなえ、
該二次分配部が、
前記ｒ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｒ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｒ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された分配側光モジュールを、前記ｓ個並列配置して構成されるとともに、
各ｓ個の分配側光モジュールが協働することにより、該一次分配部からの光について出力すべき出力ポートを選択することを特徴とする、付記７記載の光スイッチ装置。
【００９０】
（付記１０）
ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、
該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、
各１×ｎ光分配部が、入力ポートからの光について前記ｎ個の出力ポートのいずれかに通じるｍ×１光合流部に出力させる１×ｎ光スイッチ部として構成され、
各１×ｎ光スイッチ部が、
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールを、少なくとも一つそなえたことを特徴とする、光スイッチ装置。
【００９１】
（付記１１）
各１×ｎ光分配部が、
該ｎ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｎ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｎ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された単一の分配側光モジュールとして構成され、
かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該ｎ個の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該ｎ個の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力することを特徴とする、付記１０記載の光スイッチ装置。
【００９２】
（付記１２）
各１×ｎ光分配部が、
対応する入力ポートからの入力光をｓ個に一次分配する一次分配部をそなえるとともに、
該一次分配部で分配されたｓ個の光について更にｒ個にそれぞれ分配しうる二次分配部をそなえ、
該二次分配部が、
前記ｒ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｒ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｒ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された分配側光モジュールを、前記ｓ個並列配置して構成されるとともに、
各ｓ個の分配側光モジュールが協働することにより、該一次分配部からの光について出力すべき出力ポートを選択することを特徴とする、付記１０記載の光スイッチ装置。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる光モジュールを示す上視図である。
【図２】第１実施形態にかかる光モジュールの要部を示す図である。
【図３】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図４】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図５】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図６】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図７】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図８】第１実施形態にかかる光モジュールの製造プロセスを説明するための図である。
【図９】第１実施形態の変形例を示す図である。
【図１０】第１実施形態の変形例を示す図である。
【図１１】第１実施形態の変形例を示す図である。
【図１２】第１実施形態の変形例の作用効果について説明するための図である。
【図１３】第１実施形態の変形例を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態にかかる光スイッチ装置を示す図である。
【図１５】光マトリクススイッチの構成を示す図である。
【図１６】本発明の第３実施形態にかかる光スイッチ装置を示す図である。
【図１７】本発明の第４実施形態にかかる光スイッチ装置を示す図である。
【図１８】本発明の第５実施形態にかかる光スイッチ装置を示す図である。
【図１９】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ 光モジュール
２ 光ゲートアレイ
３ 分配／合流部
３−１ 第１ポート
３−２ 第２ポート
３Ａ〜３Ｃ 光カプラ
３Ａａ 単一モード導波路
３Ａｂ 多モード導波路
３Ｂａ，３Ｂｂ，３Ｃａ，３Ｃｂ，３Ｄａ，３Ｄｂ 導波路
３Ｂｃ 平板スラブ導波路
３Ｃ−１〜３Ｃ−３ ３ｄＢカプラ
３Ｄ，３Ｄ−１〜３Ｄ−３ 光スイッチ
４ ＳＯＡ（光増幅器）
４ａ，２１ａ〜２８ａ ＳＯＡ層
４ｂ，２１ｂ〜２８ｂ 電極
５ 基板
２１〜２８ 光ゲートスイッチ
３０−１〜３０−６４，４０−１〜４０−６４ １×６４光分配部
３１−１〜３１−６４，４１−１〜４１−６４ ６４×１光合流部
３１ａ−１〜３１ａ−８ ８×１光スイッチ部（一次合流部，合流側光モジュール）
３１ｂ パッシブカプラ（二次合流部）
４０ａ パッシブカプラ（一次分配部）
４０ｂ−１〜４０ｂ−８ １×８光スイッチ部（二次分配部，分配側光モジュール）
６１〜６４ 光導波路
７０ モード変換部
１００ 光スイッチ
１０１ 光ゲートアレイ
１０１ａ，１０３ ＳＯＡ
１０２ 光カプラ
１０４ａ〜１０４ｄ 光アイソレータ
２００ 光スイッチ装置
２０１〜２０８ １×８光分配部
２１１〜２１８ ８×１光合流部（合流側光モジュール）
３００，４００，５００ 光スイッチ装置
３２１，３２２，４２１，４２２ 光アイソレータ
６００ 光マトリクススイッチ
６０１〜６０ｍ １×ｎ光分配部
６１１〜６１ｍ ｎ×１光合流部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置された光ゲートアレイと、
該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、
該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成されたことを特徴とする、光モジュール。
【請求項２】
ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、
該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、
各ｍ×１光合流部が、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光のうちのいずれかを出力することにより、各ｍ個の入力ポートからの光のうちのいずれかを、該当出力ポートへ出力させるｍ×１光スイッチ部として構成され、
各ｍ×１光スイッチ部が、
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなる光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光ゲートアレイは、該複数のゲートスイッチにそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかるゲートスイッチに対応する第１ポートを通じて該分配／合流部に出力させるとともに、該光増幅器が、該分配／合流部の該第２ポートから入力された前記導通光を増幅して出力する合流側光モジュールとして構成されたことを特徴とする、光スイッチ装置。
【請求項３】
各１×ｎ光分配部が、
複数の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールとして構成されたことを特徴とする、請求項２記載の光スイッチ装置。
【請求項４】
ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、
該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、
各１×ｎ光分配部が、入力ポートからの光について前記ｎ個の出力ポートのいずれかに通じるｍ×１光合流部に出力させる１×ｎ光スイッチ部として構成され、
各１×ｎ光スイッチ部が、
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールを、少なくとも一つそなえたことを特徴とする、光スイッチ装置。
【請求項５】
各１×ｎ光分配部が、
対応する入力ポートからの入力光をｓ個に一次分配する一次分配部をそなえるとともに、
該一次分配部で分配されたｓ個の光について更にｒ個にそれぞれ分配しうる二次分配部をそなえ、
該二次分配部が、
前記ｒ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｒ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｒ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された分配側光モジュールを、前記ｓ個並列配置して構成されるとともに、
各ｓ個の分配側光モジュールが協働することにより、該一次分配部からの光について出力すべき出力ポートを選択することを特徴とする、請求項４記載の光スイッチ装置。
【請求項１】
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置された光ゲートアレイと、
該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、
該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成されたことを特徴とする、光モジュール。
【請求項２】
ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、
該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、
各ｍ×１光合流部が、該ｍ個の１×ｎ光分配部からのｍ個の光のうちのいずれかを出力することにより、各ｍ個の入力ポートからの光のうちのいずれかを、該当出力ポートへ出力させるｍ×１光スイッチ部として構成され、
各ｍ×１光スイッチ部が、
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなる光ゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光ゲートアレイは、該複数のゲートスイッチにそれぞれ入力される入力光のうちのいずれかを導通光として、当該導通光にかかるゲートスイッチに対応する第１ポートを通じて該分配／合流部に出力させるとともに、該光増幅器が、該分配／合流部の該第２ポートから入力された前記導通光を増幅して出力する合流側光モジュールとして構成されたことを特徴とする、光スイッチ装置。
【請求項３】
各１×ｎ光分配部が、
複数の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールとして構成されたことを特徴とする、請求項２記載の光スイッチ装置。
【請求項４】
ｍ個の入力ポートからの入力光について、それぞれｎ個の出力ポートに対応して分配する、ｍ個の１×ｎ光分配部をそなえるとともに、
該ｍ個の１×ｎ光分配部からの各ｍ個の光を合流して、それぞれ前記ｎ個の出力ポートに出力する、ｎ個のｍ×１光合流部をそなえ、
各１×ｎ光分配部が、入力ポートからの光について前記ｎ個の出力ポートのいずれかに通じるｍ×１光合流部に出力させる１×ｎ光スイッチ部として構成され、
各１×ｎ光スイッチ部が、
半導体光増幅素子を用いた光ゲートスイッチが複数個並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該複数の光ゲートスイッチにそれぞれ接続される複数の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の分配／合流を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成され、かつ、該光増幅器が、入力光を増幅し該分配／合流部の該第２ポートに出力するとともに、該分配／合流部は該複数の第１ポートを通じて該光増幅器からの光を各光ゲートスイッチに分配出力し、該複数の光ゲートスイッチは、該分配／合流部で分配出力された複数の光のうちのいずれかを導通光として出力する分配側光モジュールを、少なくとも一つそなえたことを特徴とする、光スイッチ装置。
【請求項５】
各１×ｎ光分配部が、
対応する入力ポートからの入力光をｓ個に一次分配する一次分配部をそなえるとともに、
該一次分配部で分配されたｓ個の光について更にｒ個にそれぞれ分配しうる二次分配部をそなえ、
該二次分配部が、
前記ｒ個の光ゲートスイッチが並列配置されてなるゲートアレイと、該光ゲートアレイをなす該ｒ個の光ゲートスイッチにそれぞれ接続されるｒ個の第１ポートとともに該第１ポートとの間で光の合分波を行なうための第２ポートをそなえてなる分配／合流部と、該分配／合流部における該第２ポートに接続された光増幅器と、が一体に形成された分配側光モジュールを、前記ｓ個並列配置して構成されるとともに、
各ｓ個の分配側光モジュールが協働することにより、該一次分配部からの光について出力すべき出力ポートを選択することを特徴とする、請求項４記載の光スイッチ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００７−２３２９９１（Ｐ２００７−２３２９９１Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３９３０（Ｐ２００６−５３９３０）
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１７年度、独立行政法人情報通信研究機構、「高機能フォトニックノード技術の研究開発」委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１７年度、独立行政法人情報通信研究機構、「高機能フォトニックノード技術の研究開発」委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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