JP3481442B2 - 光ネットワーク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、公衆通信網、ロー
カル・エリア・ネットワーク、コンピュータの相互結合
網等の通信網として用いられる光ネットワークに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光スイッチ等を用いて、複数ノード間で
光信号を交換する光ネットワークは、従来の電気ネット
ワークでは実現不可能な大容量のネットワークを実現す
る手段として期待されている。光ネットワークに限らず
通信網では、送信ノードに対して宛先アドレス、すなわ
ち、信号を受け取る受信ノードの番号が与えられ、この
宛先アドレスに基づいてルーティング制御が行われるこ
とが多い。電気ネットワークでは、送信ノードにおいて
パケットのヘッダに宛先アドレスを書き込み、ネットワ
ーク内のスイッチではこの宛先アドレスを読みとって自
分でルーティング制御を行うことができる。

【０００３】しかし、光ネットワークの場合は、光信号
の論理演算が困難なため、光スイッチが自分でルーティ
ング制御を行うことは容易ではない。そこで、光ネット
ワークでは、光スイッチ等の制御対象と、送信ノードと
の間を専用の制御線で結び、これによってルーティング
制御を行うことが一般的である。

【０００４】例えば、図２１は波長多重を用いたブロー
ドキャスト・アンド・セレクト型の４×４光ネットワー
ク（例えば、Biswanath Mukherjee, “WDM-Based Local
Lightwave Networks Part Ｉ : Single-Hop Systems",
IEEE Network, May 1992, pp.12-27）である。送信ノ
ードｔ０〜ｔ３の光送信器５は、それぞれ異なる波長λ
０〜λ３の光信号を送信し、これらの光信号はスターカ
プラ６により波長多重された後、４個の波長セレクタ７
に分配される。波長セレクタ７は４波長から所望の１波
長の光信号のみを選択して出力し、これを受信ノードｒ
０〜ｒ３の光受信器４が受信する。ルーティング制御の
ため、送信ノードｔ０〜ｔ３は、それぞれ全ての波長セ
レクタ７と制御線で接続されている（ただし、制御線は
図中には示していない）。

【０００５】この光ネットワークのように、各送信ノー
ドにとっての制御対象が複数あり、しかもそれらが受信
ノード側に位置していると、大量の制御線を張る必要が
ある。したがって、光ネットワークでは、制御対象がで
きるだけ送信ノードの近くに集中していることが望まれ
る。

【０００６】制御対象が送信ノードの近くに集中してい
る光ネットワークの従来例として、以下、２例を示す。

【０００７】第１の従来例は、図２２に示すような波長
ルーティング型の光ネットワークである。各ノードは、
波長λ０〜λ３のうちの任意の波長の光信号を出力する
ことができる波長可変光送信器１を備えており、送信さ
れた光信号をスターカプラ６が合波、分配する。光フィ
ルタ８−０〜８−３は、それぞれに固有の波長λ０〜λ
３の光信号のみを透過し、これを受信ノードｒ０〜ｒ３
の光受信器４が受信する。この光ネットワークでは光信
号の波長が宛先アドレスと１対１に対応するので、各送
信ノードにとっての制御対象は、自ノードの波長可変光
送信器１のみである。

【０００８】第２の従来例は、図２３に示すような、光
スイッチを用いた光ネットワークである。光スイッチ９
が光信号を交換出力することにより任意の送信ノードと
任意の受信ノードとの間で通信が行われる。光スイッチ
９は、１×４光スイッチ１０と光合波器１１との間をメ
ッシュ配線したスプリッタ／コンバイナ型光スイッチ
（例えば、前野他、電子情報通信学会１９９６年総合大
会、ＳＢ−９−５）である。１×４光スイッチ１０は、
光分波器２０と半導体光増幅器である光ゲート・スイッ
チ２１とからなり、４個の光ゲート・スイッチのうち任
意の１個をオンにし、その他をオフにすることにより、
入力された光信号を任意の出力ポートから出力すること
ができる。この光ネットワークにおいて、各送信ノード
にとっての制御対象は１個の１×４光スイッチ１０のみ
である。例えば送信ノード５−０は、光ゲート・スイッ
チ２１−０〜２１−３を制御することにより任意の受信
ノードにパケットを送ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】第１の従来例の光ネッ
トワークでは、受信ノードの数と同数の波長が必要にな
るが、使用可能な波長数は様々な要因により制限され
る。例えば、波長可変光送信器１に波長可変半導体レー
ザを用いる場合は、波長可変半導体レーザの可変波長帯
域が有限なので、使用可能な波長数が制限される。ま
た、光ネットワーク内に光増幅器を用いる場合には光増
幅器の帯域により使用可能な波長数が制限される。した
がって、第１の従来例の光ネットワークは、ノード数を
あまり多くすることができないという問題がある。

【００１０】第１の従来例の光ネットワークでは、１つ
の送信ノードから複数の送信ノードへ同時にパケットを
送る、いわゆるマルチキャストができないという問題が
ある。ネットワーク上で放送型のサービスなどを行う場
合、１つの送信ノードから同じパケットを複数の受信ノ
ードに送る必要が生じる。ネットワークにマルチキャス
トの機能がないと、同じパケットを複数ノードに１つず
つ順番に送ることになり、その間送信ノードが占有され
るので、その送信ノードは全てのノードに同じパケット
を送り終わるまで次のパケットは送れないことになる。
一方、第２の従来例は、マルチキャストが可能な光ネッ
トワークである。例えば、光ゲート・スイッチ２１−０
〜２１−２をオンにすると、送信ノードｔ０から受信ノ
ードｒ０、ｒ１、ｒ２へのマルチキャストを行うことが
できる。送信ノードは同じパケットを複数ノードに同時
に送ることができるので、すぐに次のパケット転送に移
ることができる。このように、マルチキャストを可能に
することは、光ネットワークを構成するうえで重要な課
題である。

【００１１】第２の従来例では、光スイッチ９を構成す
るのに必要な光ゲート・スイッチ２１の数が入出力ポー
ト数の２乗になる。そのため、入出力ポート数が多くな
るとスイッチの規模が大きくなり、コストが急激に増大
するとともに、実装が非常に困難になるという重大な問
題が生じる。例えば光スイッチ９が４×４の場合は１６
個の光ゲート・スイッチしか必要としないが、１６×１
６では２５６個、６４×６４では４０９６個の光ゲート
・スイッチが必要になる。したがって、必要なゲート・
スイッチの数を削減することも重要な課題である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、光
ネットワークであって、互いに異なるＭ（Ｍは２以上の
整数）種類の波長λ１、λ２、・・・、λＭのうち任意
の波長の光信号を出力するＭＮ（Ｎは２以上の整数）個
の波長可変光送信器と、該ＭＮ個の波長可変光送信器の
各々に入力ポートが接続され、異なる入力ポートから入
力された光信号を同一の出力ポートから出力することが
可能なＭＮ×Ｎ光スイッチと、該ＭＮ×Ｎ光スイッチの
出力ポートから入力された波長λ１、λ２、・・・、λ
Ｍの光信号を波長毎に分波して出力するＮ個の１×Ｍ光
波長分波器と、該Ｎ個の１×Ｍ光波長分波器から入力さ
れた光信号を受信するＭＮ個の光受信器とからなる光ク
ロスバ網を備え、前記波長可変光送信器の波長の選択
と、前記ＭＮ×Ｎ光スイッチの切り替えによりＭＮ×Ｍ
Ｎの空間的なルーティング制御を行うことを特徴とする
光ネットワーク。

【００１３】本願の第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、ＭＮ×Ｎ光スイッチが、ＭＮ個の１×Ｎ光スイッ
チと、該ＭＮ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力され
た光信号を合波して出力するＮ個のＭＮ×１光合波器と
からなることを特徴とする光ネットワークである。

【００１４】本願の第３の発明は、前記第２の発明にお
いて、１×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器と、該１×
Ｎ光分波器から入力された光信号を透過または遮断する
Ｎ個の光ゲート・スイッチとからなることを特徴とする
光ネットワークである。

【００１５】本願の第４の発明は、光ネットワークであ
って、互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の波長
λ１、λ２、・・・、λＭのうち任意の波長の光信号を
出力するＭＮ（Ｎは２以上の整数）個の波長可変光送信
器と、該ＭＮ個の波長可変光送信器の各々に入力ポート
が接続され、異なる入力ポートから入力された光信号を
同一の出力ポートから出力することが可能なＭ個のＮ×
Ｎ光スイッチと、該Ｍ個のＮ×Ｎ光スイッチの各々から
入力された光信号を合波して出力するＮ個のＭ×１光合
波器と、該Ｍ×１光合波器から入力された波長λ１、λ
２、・・・、λＭの光信号を波長毎に分波して出力する
Ｎ個の１×Ｍ光波長分波器と、該Ｎ個の１×Ｍ光波長分
波器から入力された光信号を受信するＭＮ個の光受信器
とからなる光クロスバ網を備え、前記波長可変光送信器
の波長の選択と、前記Ｎ×Ｎ光スイッチの切り替えによ
りＭＮ×ＭＮの空間的なルーティング制御を行うことを
特徴とする光ネットワーク。

【００１６】本願の第５の発明は、前記第４の発明にお
いて、Ｎ×Ｎ光スイッチが、Ｎ個の１×Ｎ光スイッチ
と、該Ｎ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力された光
信号を合波して出力するＮ個のＮ×１光合波器とからな
ることを特徴とする光ネットワークである。

【００１７】本願の第６の発明は、前記第５の発明にお
いて、１×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器と、該１×
Ｎ光分波器から入力された光信号を透過または遮断する
Ｎ個の光ゲート・スイッチとからなることを特徴とする
光ネットワークである。

【００１８】本願の第７の発明は、光ネットワークであ
って、互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の波長
λ０、λ２、・・・、λ（Ｍ−１）のうち任意の波長の
光信号を出力するＭＮ（Ｎは２以上の整数）個の波長可
変光送信器と、該ＭＮ個の波長可変光送信器に入力ポー
トが接続されたＭＮ個の１×Ｎ光スイッチと、該ＭＮ個
の１×Ｎ光スイッチの各々から入力された波長λ０、λ
１、・・・、λ（Ｍ−１）の光信号をそれぞれ波長毎に
分波して出力するＮ個のＭＮ×Ｍ光波長ルータと、該Ｎ
個のＭＮ×Ｍ光波長ルータから入力された光信号を受信
するＭＮ個の光受信器とからなる光クロスバ網を備え、
前記波長可変光送信器の波長の選択と、前記１×Ｎ光ス
イッチの切り替えによりＭＮ×ＭＮの空間的なルーティ
ング制御を行うことを特徴とする光ネットワーク。

【００１９】本願の第８の発明は、前記第７の発明にお
いて、１×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器と、該１×
Ｎ光分波器の出力ポートの各々に接続されたＮ個の光ゲ
ート・スイッチとからなることを特徴とする光ネットワ
ークである。

【００２０】本願の第９の発明は、前記第７又は８の発
明において、ＭＮ×Ｍ光波長ルータがＭ個のＮ×１光合
波器と、該Ｍ個のＮ×１光合波器の各々から入力された
波長λ０、λ１、・・・、λ（Ｍ−１）の光信号をそれ
ぞれ波長毎に分波して出力するＭ×Ｍ光波長ルータとか
らなることを特徴とする光ネットワークである。

【００２１】本願の第１０の発明は、光ネットワークで
あって、互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の波
長λ０、λ２、・・・、λ（Ｍ−１）のうち任意の波長
の光信号を出力するＭＮ（Ｎは２以上の整数）個の波長
可変光送信器と、該ＭＮ個の波長可変光送信器に入力ポ
ートが接続され、異なる入力ポートから入力された光信
号を同一の出力ポートから出力することが可能なＭ個の
Ｎ×Ｎ光スイッチと、該Ｍ個のＮ×Ｎ光スイッチの各々
から入力された波長λ０、λ１、・・・、λ（Ｍ−１）
の光信号をそれぞれ波長毎に分波して出力するＮ個のＭ
×Ｍ光波長ルータと、該Ｎ個のＭ×Ｍ光波長ルータから
入力された光信号を受信するＭＮ個の光受信器とからな
る光クロスバ網を備え、前記波長可変光送信器の波長の
選択と、前記Ｎ×Ｎ光スイッチの切り替えによりＭＮ×
ＭＮの空間的なルーティング制御を行うことを特徴とす
る光ネットワーク。

【００２２】本願の第１１の発明は、前記第１０の発明
において、Ｎ×Ｎ光スイッチが、Ｎ個の１×Ｎ光スイッ
チと、該Ｎ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力された
光信号を合波して出力するＮ個のＮ×１光合波器とから
なることを特徴とする光ネットワークである。

【００２３】本願の第１２の発明は、前記第１１の発明
において、１×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器と、該
１×Ｎ光分波器から入力された光信号を透過または遮断
するＮ個の光ゲート・スイッチとからなることを特徴と
する光ネットワークである。

【００２４】本願の第１３の発明は、光ネットワークで
あって、各々Ｌ（Ｌは２以上の整数）種類の波長からな
り全ての波長が互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種
類の波長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）のうち任
意の波長群の波長多重光信号を出力するＭＮ（Ｎは２以
上の整数）個の波長可変波長多重光送信器と、該ＭＮ個
の波長可変波長多重光送信器の各々に入力ポートが接続
され、異なる入力ポートから入力された波長多重光信号
を同一の出力ポートから出力することが可能なＭＮ×Ｎ
光スイッチと、該ＭＮ×Ｎ光スイッチの出力ポートから
入力された波長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）の
波長多重光信号を波長群毎に分波して出力するＮ個の１
×Ｍ光波長分波器と、該Ｎ個の１×Ｍ光波長分波器から
入力された波長多重光信号を波長毎に分波して各々光信
号を受信するＭＮ個の波長多重光受信器とからなる光ク
ロスバ網を備え、前記波長可変光送信器の波長の選択
と、前記ＭＮ×Ｎ光スイッチの切り替えによりＭＮ×Ｍ
Ｎの空間的なルーティング制御を行うことを特徴とする
光ネットワーク。

【００２５】本願の第１４の発明は、前記第１３の発明
において、ＭＮ×Ｎ光スイッチが、ＭＮ個の１×Ｎ光ス
イッチと、該ＭＮ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力
された波長多重光信号を合波して出力するＮ個のＭＮ×
１光合波器とからなることを特徴とする光ネットワーク
である。

【００２６】本願の第１５の発明は、前記第１４の発明
において、１×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器と、該
１×Ｎ光分波器から入力された波長多重光信号を透過ま
たは遮断するＮ個の光ゲート・スイッチとからなること
を特徴とする光ネットワークである。

【００２７】本願の第１６の発明は、光ネットワークで
あって、各々Ｌ（Ｌは２以上の整数）種類の波長からな
り全ての波長が互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種
類の波長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）のうち任
意の波長群の波長多重光信号を出力するＭＮ（Ｎは２以
上の整数）個の波長可変波長多重光送信器と、該ＭＮ個
の波長可変波長多重光送信器の各々に入力ポートが接続
され、異なる入力ポートから入力された波長多重光信号
を同一の出力ポートから出力することが可能なＭ個のＮ
×Ｎ光スイッチと、該Ｍ個のＮ×Ｎ光スイッチの各々か
ら入力された波長多重光信号を合波して出力するＮ個の
Ｍ×１光合波器と、該Ｍ×１光合波器から入力された波
長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）の波長多重光信
号を波長群毎に分波して出力するＮ個の１×Ｍ光波長分
波器と、該Ｎ個の１×Ｍ光波長分波器から入力された波
長多重光信号を波長毎に分波して各々光信号を受信する
ＭＮ個の波長多重光受信器とからなる光クロスバ網を備
え、前記波長可変光送信器の波長の選択と、前記Ｎ×Ｎ
光スイッチの切り替えによりＭＮ×ＭＮの空間的なルー
ティング制御を行うことを特徴とする光ネットワーク。

【００２８】本願の第１７の発明は前記第１６の発明に
おいて、Ｎ×Ｎ光スイッチが、Ｎ個の１×Ｎ光スイッチ
と、該Ｎ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力された波
長多重光信号を合波して出力するＮ個のＮ×１光合波器
とからなることを特徴とする光ネットワークである。

【００２９】本願の第１８の発明は、前記第１７の発明
において、１×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器と、該
１×Ｎ光分波器から入力された波長多重光信号を透過ま
たは遮断するＮ個の光ゲート・スイッチとからなること
を特徴とする光ネットワークである。

【００３０】本願の第１９の発明は、光ネットワークで
あって、各々Ｌ（Ｌは２以上の整数）種類の波長からな
り全ての波長が互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種
類の波長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）のうち任
意の波長群の波長多重光信号を出力するＭＮ（Ｎは２以
上の整数）個の波長可変波長多重光送信器と、該ＭＮ個
の波長可変波長多重光送信器に入力ポートが接続された
ＭＮ個の１×Ｎ光スイッチと、該ＭＮ個の１×Ｎ光スイ
ッチの各々から入力された波長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、
Ｇ（Ｍ−１）の波長多重光信号をそれぞれ波長群毎に分
波して出力するＮ個のＭＮ×Ｍ光波長ルータと、該Ｎ個
のＭＮ×Ｍ光波長ルータから入力された波長多重光信号
を波長毎に分波して各々光信号を受信するＭＮ個の波長
多重光受信器とからなる光クロスバ網を備え、前記波長
可変光送信器の波長の選択と、前記１×Ｎ光スイッチの
切り替えによりＭＮ×ＭＮの空間的なルーティング制御
を行うことを特徴とする光ネットワーク。

【００３１】本願の第２０の発明は、前記第１９の発明
において、１×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器と、該
１×Ｎ光分波器から入力された波長多重光信号を透過ま
たは遮断するＮ個の光ゲート・スイッチとからなること
を特徴とする光ネットワークである。

【００３２】本願の第２１の発明は、前記第１９又は２
０の発明において、ＭＮ×Ｍ光波長ルータがＭ個のＮ×
１光合波器と、該Ｍ個のＮ×１光合波器の各々から入力
された波長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）の波長
多重光信号をそれぞれ波長群毎に分波して出力するＭ×
Ｍ光波長ルータとからなることを特徴とする光ネットワ
ークである。

【００３３】本願の第２２の発明は、光ネットワークで
あって、各々Ｌ（Ｌは２以上の整数）種類の波長からな
り全ての波長が互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種
類の波長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）のうち任
意の波長群の波長多重光信号を出力するＭＮ（Ｎは２以
上の整数）個の波長可変波長多重光送信器と、該ＭＮ個
の波長可変波長多重光送信器に入力ポートが接続され、
異なる入力ポートから入力された波長多重光信号を同一
の出力ポートから出力することが可能なＭ個のＮ×Ｎ光
スイッチと、該Ｍ個のＮ×Ｎ光スイッチの各々から入力
された波長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）の波長
多重光信号をそれぞれ波長群毎に分波して出力するＮ個
のＭ×Ｍ光波長ルータと、該Ｎ個のＭ×Ｍ光波長ルータ
から入力された波長多重光信号を波長毎に分波して各々
光信号を受信ＭＮ個の波長多重光受信器とからなる光ク
ロスバ網を備え、前記波長可変光送信器の波長の選択
と、前記Ｎ×Ｎ光スイッチの切り替えによりＭＮ×ＭＮ
の空間的なルーティング制御を行うことを特徴とする光
ネットワーク。

【００３４】本願の第２３の発明は、前記第２２の発明
において、Ｎ×Ｎ光スイッチが、Ｎ個の１×Ｎ光スイッ
チと、該Ｎ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力された
波長多重光信号を合波して出力するＮ個のＮ×１光合波
器とからなることを特徴とする光ネットワークである。

【００３５】本願の第２４の発明は、前記第２３の発明
において、１×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器と、該
１×Ｎ光分波器から入力された波長多重光信号を透過ま
たは遮断するＮ個の光ゲート・スイッチとからなること
を特徴とする光ネットワークである。

【００３６】本願の第２５の発明は、前記第１から第１
２の何れかの発明において、波長可変光送信器が、複数
の波長の光信号を多重した波長多重光信号を出力するこ
とが可能であることを特徴とする光ネットワークであ
る。

【００３７】本願の第２６の発明は、前記第２５の発明
において、互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の
波長λ１、λ２、・・・、λＭの光を多重した波長多重
光を出力する波長多重光源と、該波長多重光源から入力
された前記波長多重光を分岐して出力する１×Ｋ（Ｋは
２以上ＭＮ以下の整数）光分波器と、該１×Ｋ光分波器
から入力された前記波長多重光から単数または複数の波
長の光を選択して出力するＫ個の波長セレクタと、該波
長セレクタから入力された波長多重光を電気信号で変調
して出力するＫ個の光変調器とによりＫ個の波長可変光
送信器が構成されることを特徴とする光ネットワークで
ある。

【００３８】本願の第２７の発明は、前記第１３から２
４の何れかの発明において、波長可変波長多重光送信器
が、複数の波長群の波長多重光信号をさらに多重した波
長多重光信号を出力することが可能であることを特徴と
する光ネットワークである。

【００３９】本願の第２８の発明は、前記第２７の発明
において、各々Ｌ（Ｌは２以上の整数）種類の波長から
なり全ての波長が互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）
種類の波長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）の光を
多重した波長多重光を出力する波長多重光源と、該波長
多重光源から入力された前記波長多重光を分岐して出力
する１×Ｋ（Ｋは２以上ＭＮ以下の整数）光分波器と、
該１×Ｋ光分波器から前記波長多重光が入力されるＫ個
の波長群選択光変調器とによりＫ個の波長可変波長多重
光送信器が構成され、かつ、前記波長群選択光変調器
が、入力された前記波長多重光を波長群毎に分波して出
力する１×Ｍ光波長分波器と、該１×Ｍ光波長分波器か
ら入力された波長多重光を透過または遮断するＭ個の光
ゲート・スイッチと、該Ｍ個の光ゲート・スイッチの各
々から入力された波長多重光をそれぞれ波長毎に分波し
て出力するＭ×Ｌ光波長ルータと、該Ｍ×Ｌ光波長ルー
タから入力された波長多重光を電気信号で変調して出力
するＬ個の光変調器と、該Ｌ個の光変調器の各々から入
力された波長多重光信号を合波して出力するＬ×１光合
波器とからなることを特徴とする光ネットワークであ
る。

【００４０】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は第１の実
施の形態の構成を示す図である。第１の実施の形態は本
願の第１乃至３の発明においてＭ＝Ｎ＝４とした１６×
１６光ネットワークであり、波長可変光送信器１、１６
×４光スイッチ２、光波長分波器３、光受信器４からな
る。

【００４１】波長可変光送信器１は波長可変半導体レー
ザと電界吸収型の半導体光変調器を組み合わせた光送信
器であり、入力された電気信号を波長λ０、λ１、λ
２、λ３のうちの任意の波長の光信号に変換して出力す
る。波長可変光送信器１から出力された光信号は、１６
×４光スイッチ２により交換され、光波長分波器３に入
力される。光波長分波器３は石英基板上に形成されたア
レイ導波路回折格子型の光波長分波器であり、その入力
ポートｉ０から波長λ０、λ１、λ２、λ３の波長多重
光信号を入力すると、波長λ０の光信号は出力ポートｏ
０から、波長λ１の光信号は出力ポートｏ１から、波長
λ２の光信号は出力ポートｏ２から、波長λ３の光信号
は出力ポートｏ３からそれぞれ出力される。光波長分波
器３から出力された光信号は光受信器４により電気信号
に変換される。

【００４２】１６×４光スイッチ２は図２に示すように
１６個の１×４光スイッチ１０と４個の光合波器１１と
からなるスプリッタ／コンバイナ型光スイッチである。
１×４光スイッチ１０は、図３に示すように光分波器２
０と４個の光ゲート・スイッチ２１とからなる。ここで
光分波器は、入力ポートから入力された光を分岐して出
力ポートに分配する機能を有する。光ゲート・スイッチ
２１は半導体光増幅器であり、電流を流すとオン状態に
なって光信号を透過し、流さないとオフ状態になって光
信号を遮断する。１×４光スイッチ１０において、４個
の光ゲート・スイッチのうち任意の１個をオンにするこ
とにより、入力ポートから入力された光信号を任意の出
力ポートから出力することができる。以上により、１６
×４光スイッチ２は異なる入力ポートから入力された複
数の光信号を合波して同一の出力ポートから出力するこ
とができる。

【００４３】ここで、本実施の形態の光ネットワークの
動作を、送信ノードｔ０から受信ノードｒ０へのパケッ
ト転送と、送信ノードｔ４から受信ノードｒ１へのパケ
ット転送とを同時に行う場合を例にとって説明する。送
信ノードｔ０から送信されるパケットは、波長可変光送
信器１−０により波長λ０の光信号に変換され、１６×
４光スイッチ２の入力ポートｉ０に入力される。同様
に、送信ノードｔ４から送信されるパケットは、波長可
変光送信器１−４により波長λ１の光信号に変換され、
１６×４光スイッチ２の入力ポートｉ４に入力される。
１６×４光スイッチ２の１×４光スイッチ１０−０およ
び１０−４では、光ゲート・スイッチ２１−０がオンで
光ゲート・スイッチ２１−１〜２１−３がオフになって
いる。したがって、１６×４光スイッチ２の入力ポート
ｉ０に入力された波長λ０の光信号と入力ポートｉ４に
入力された波長λ１の光信号とが波長多重されて出力ポ
ートｏ０から出力される。この波長多重光信号は、光波
長分波器３−０において波長ごとに分波され、波長λ０
の光信号は出力ポートｏ０から光受信器４−０へ、波長
λ１の光信号は出力ポートｏ１から光受信器４−１へ出
力される。以上により、送信ノードｔ０から受信ノード
ｒ０へのパケット転送と、送信ノードｔ４から受信ノー
ドｒ１へのパケット転送とが同時に行われたことにな
る。

【００４４】本実施の形態の光ネットワークは、第１、
第２の従来例と同様に完全非閉塞であり、かつ、任意の
送信ノードから任意の受信ノードへのパケット転送経路
が一意に定まる、いわゆるクロスバ網である。

【００４５】本実施の形態では、各送信ノードはそれぞ
れ自ノードの波長可変光送信器１と１個の１×４光スイ
ッチ１０だけを制御すればよい。例えば送信ノードｔ０
は、波長可変光送信器１−０と１×４光スイッチ１０−
０とを制御することにより、全ての受信ノードにパケッ
トを送ることができる。したがって、制御線は各送信ノ
ードと１×４光スイッチ１０との間に１本ずつ、合計１
６本しか必要ない。しかも、受信ノードの番号を４で割
ったときの商が１×４光スイッチ１０においてオンにす
る光ゲート・スイッチの番号であり、余りが送信波長の
番号になる。このように受信ノードの番号から送信波
長、および、オンにする光ゲート・スイッチの番号が直
接求められるので、ルーティング制御が非常に容易であ
る。

【００４６】また、本実施の形態で必要な波長数は４で
あり、第１の従来例と同じ構成で１６×１６光ネットワ
ークを実現する場合に必要な波長数１６の１／４に削減
されている。一方、１６×４光スイッチ２において必要
な光ゲート・スイッチ数は６４であり、第２の従来例と
同じ構成で１６×１６光ネットワークを実現する場合に
必要な光ゲート・スイッチ数２５６の１／４に削減され
ている。

【００４７】本実施の形態の光ネットワークでは１×４
光スイッチ１０が光分波器２０と４個の光ゲート・スイ
ッチ２１により構成されているので、１個の１×４光ス
イッチ１０内で複数の光ゲート・スイッチ２１を同時に
オンにすることにより、同じ受信波長を割り当てられた
受信ノードに対するマルチキャストを行うことができ
る。例えば、波長可変光送信器１−０の送信波長をλ０
とし、１×４光スイッチ１０−０の光ゲート・スイッチ
２１−０〜２１−３を全てオンにすると、送信ノードｔ
０から受信ノードｒ０、ｒ４、ｒ８、ｒ１２への１対４
のマルチキャストを行うことができる。このように、波
長可変光送信器１の送信波長をλ０とし、その光信号が
入力された１×４光スイッチ１０において複数の光ゲー
ト・スイッチ２１をオンにすることにより、任意の送信
ノードから受信ノードｒ０、ｒ４、ｒ８、ｒ１２のうち
の任意の複数ノードに対するマルチキャストを行うこと
ができる。同様の方法で送信波長をλ１とすれば任意の
送信ノードから受信ノードｒ１、ｒ５、ｒ９、ｒ１３の
うちの任意の複数ノードに対するマルチキャストを行う
ことができ、送信波長をλ２とすれば任意の送信ノード
から受信ノードｒ２、ｒ６、ｒ１０、ｒ１４のうちの任
意の複数ノードに対するマルチキャストを行うことがで
き、送信波長をλ３とすれば任意の送信ノードから受信
ノードｒ３、ｒ７、ｒ１１、ｒ１５のうちの任意の複数
ノードに対するマルチキャストを行うことができる。

【００４８】（実施の形態２）図４は第２の実施の形態
の構成を示す図である。第２の実施の形態は本願の第４
乃至６の発明においてＭ＝Ｎ＝４とした１６×１６光ネ
ットワークであり、波長可変光送信器１、４×４光スイ
ッチ１３、光合波器１４、光波長分波器３、光受信器４
からなる。

【００４９】４×４光スイッチ１３は、図５に示すよう
に、４個の１×４光スイッチ１０と４個の光合波器１１
とからなるスプリッタ／コンバイナ型光スイッチであ
る。１×４光スイッチ１０は、光分波器２０と４個の光
ゲート・スイッチ２１とからなる。

【００５０】本実施の形態は、実施の形態１の１６×４
光スイッチ２を４個の４×４光スイッチ１３および４個
の光合波器１４に置き換えたものである。そして、この
４個の４×４光スイッチ１３および４個の光合波器１４
は、実施の形態１の１６×４光スイッチ２と全く同じ動
作をする。したがって、本実施の形態の光ネットワーク
は、実施の形態１の光ネットワークと同じ効果を有す
る。

【００５１】さらに、本実施の形態は実施の形態１と比
較して次のような利点がある。

【００５２】本実施の形態の光ネットワークは、図４に
示したように、４個の波長可変光送信器１と４×４光ス
イッチ１３とからなる送信モジュール６０、および、光
合波器１４と光波長分波器３と４個の光受信器４とから
なる受信モジュール６１にモジュール化することができ
る。これにより、ノード数を増やしたい場合に、モジュ
ールの追加により容易にネットワークを拡張することが
可能である。例えば、当初は送信モジュール６０−０、
６０−１と受信モジュール６１−０、６１−１とにより
８×８ネットワークを構成しておく。その後ノード数が
増えたら、送信モジュール６０−２と受信モジュール６
１−２を追加し、１２×１２ネットワークに拡張する。
さらにノード数が増えた場合は、送信モジュール６０−
３と受信モジュール６１−３を追加し、１６×１６ネッ
トワークにまで拡張することができる。このように、本
実施の形態の光ネットワークはモジュラリティという優
れた特徴を持つ。

【００５３】（実施の形態３）図６は第３の実施の形態
の構成を示す図である。第３の実施の形態は本願の第７
乃至９の発明においてＭ＝Ｎ＝４とした１６×１６光ネ
ットワークであり、波長可変光送信器１、１×４光スイ
ッチ１０、１６×４光波長ルータ１２、光受信器４から
なる。

【００５４】波長可変光送信器１は波長可変半導体レー
ザと電界吸収型の半導体光変調器を組み合わせた光送信
器であり、入力された電気信号を波長λ０、λ１、λ
２、λ３のうちの任意の波長の光信号に変換して出力す
る。波長可変光送信器１から出力された光信号は、１×
４光スイッチ１０に入力される。本実施の形態における
１×４光スイッチ１０の構成および動作は図３に示すよ
うな実施の形態１における１×４光スイッチ１０の構成
および動作に等しく、入力ポートから入力された光信号
を任意の出力ポートから出力することができる。１×４
光スイッチ１０から出力された光信号は１６×４光波長
ルータ１２に入力される。１６×４光波長ルータ１２
は、任意の入力ポートから入力された波長λ０、λ１、
λ２、λ３の光信号を波長毎に分波して４個の出力ポー
トから出力する。１６×４光波長ルータ１２から出力さ
れた光信号は光受信器４により電気信号に変換される。

【００５５】１６×４光波長ルータ１２は図７に示すよ
うに４個の光合波器３０と４×４光波長ルータ３１とか
らなり、石英基板上に集積されている。４×４光波長ル
ータ３１はアレイ導波路回折格子型の光波長ルータであ
る。４×４光波長ルータ３１の入出力ポートと透過する
光信号波長の関係は、表１に示す通りである。

【００５６】

【表１】 ここで、本実施の形態の光ネットワークの動作を、送信
ノードｔ０から受信ノードｒ０へのパケット転送と、送
信ノードｔ４から受信ノードｒ１へのパケット転送とを
同時に行う場合を例にとって説明する。

【００５７】送信ノードｔ０から送信されるパケット
は、波長可変光送信器１−０により波長λ０の光信号に
変換され、１×４光スイッチ１０−０に入力される。同
様に、送信ノードｔ４から送信されるパケットは、波長
可変光送信器１−４により波長λ２の光信号に変換さ
れ、１×４光スイッチ１０−４に入力される。１×４光
スイッチ１０−０および１０−４では、光ゲート・スイ
ッチ２１−０がオンで光ゲート・スイッチ２１−１〜２
１−３がオフになっている。したがって、１×４光スイ
ッチ１０−０に入力された波長λ０の光信号は１６×４
光波長ルータ１２−０の入力ポートｉ０に、１×４光ス
イッチ１０−４に入力された波長λ２の光信号は１６×
４光波長ルータ１２−０の入力ポートｉ４に入力され
る。１６×４光波長ルータ１２−０の入力ポートｉ０に
入力された波長λ０の光信号は光結合器３０−１を介し
て４×４光波長ルータ３１の入力ポートｉ０に入力され
る。また、１６×４光波長ルータ１２−０の入力ポート
ｉ４に入力された波長λ２の光信号は光結合器３０−１
を介して４×４光波長ルータ３１の入力ポートｉ１に入
力される。表１より１６×４光波長ルータ１２−０の入
力ポートｉ０に入力された波長λ０の光信号は１６×４
光波長ルータ１２−０の入力ポートｉ０に入力しその出
力ポートｏ０から出力され、光受信器４−０により電気
信号に変換される。一方、１６×４光波長ルータ１２−
０の入力ポートｉ４に入力された波長λ２の光信号は、
同様に表１より１６×４光波長ルータ１２−０の出力ポ
ートｏ１から出力され、光受信器４−１により電気信号
に変換される。以上により、送信ノードｔ０から受信ノ
ードｒ０へのパケット転送と、送信ノードｔ４から受信
ノードｒ１へのパケット転送とが同時に行われたことに
なる。

【００５８】本実施の形態の光ネットワークは、第１、
第２の従来例と同様に、クロスバ網である。

【００５９】本実施の形態では、各送信ノードはそれぞ
れ自ノードの波長可変光送信器１と１個の１×４光スイ
ッチ１０だけを制御すればよい。例えば送信ノードｔ０
は、波長可変光送信器１−０と１×４光スイッチ１０−
０とを制御することにより、全ての受信ノードにパケッ
トを送ることができる。したがって、制御線は各送信ノ
ードと１×４光スイッチ１０との間に１本ずつ、合計１
６本しか必要ない。しかも、受信ノードの番号から送信
波長、および、オンにする光ゲート・スイッチの番号が
直接求められるので、ルーティング制御が非常に容易で
ある。

【００６０】また、本実施の形態で必要な波長数は４で
あり、第１の従来例と同じ構成で１６×１６光ネットワ
ークを実現する場合に必要な波長数１６の１／４に削減
されている。一方、１×４光スイッチ１０において必要
な光ゲート・スイッチ数は６４であり、第２の従来例と
同じ構成で１６×１６光ネットワークを実現する場合に
必要な光ゲート・スイッチ数２５６の１／４に削減され
ている。

【００６１】実施の形態１では、光合波器１１において
理論上１２ｄＢの光損失が生じる。一方、本実施の形態
では、１６×４光波長ルータ１２の光合波器３０におけ
る光損失は理論上６ｄＢである。実施の形態１での光波
長分波器３における光損失と、本実施の形態での４×４
光波長ルータ３１における光損失とは同等なので、本実
施の形態では光受信器４の受信光パワーが実施の形態１
の場合より６ｄＢ増加する。

【００６２】本実施の形態の１６×４光波長ルータ１２
は、４×１の光合波器３０と４×４光波長ルータ３１と
いう一般に入手可能な素子により構成されている。例え
ば１６×４のアレイ導波路回折格子型光波長ルータとい
った非対称な特殊なデバイスを必要としないので、低コ
ストである。

【００６３】本実施の形態の光ネットワークでは、１×
４光スイッチ１０が図３に示すような光分波器２０と４
個の光ゲート・スイッチ２１により構成されているの
で、１個の１×４光スイッチ１０内で複数の光ゲート・
スイッチ２１を同時にオンにすることにより、同じ受信
波長を割り当てられた受信ノードに対するマルチキャス
トを行うことができる。実施の形態１で示したのと同じ
方法により、任意の送信ノードから受信ノードｒ０、ｒ
４、ｒ８、ｒ１２のうちの任意の複数ノードに対するマ
ルチキャスト、任意の送信ノードから受信ノードｒ１、
ｒ５、ｒ９、ｒ１３のうちの任意の複数ノードに対する
マルチキャスト、任意の送信ノードから受信ノードｒ
２、ｒ６、ｒ１０、ｒ１４のうちの任意の複数ノードに
対するマルチキャスト、任意の送信ノードから受信ノー
ドｒ３、ｒ７、ｒ１１、ｒ１５のうちの任意の複数ノー
ドに対するマルチキャストを行うことができる。ただ
し、４×４光波長ルータ３１の透過特性が表１に示す通
りなので、パケットを送信する送信ノードによって、送
信波長とマルチキャストされる受信ノードのグループの
対応が異なる。例えば、送信ノードｔ０において波長可
変光送信器１−０の送信波長をλ０とし、１×４光スイ
ッチ１０−０の光ゲート・スイッチ２１−０〜２１−３
を全てオンにすると、送信されたパケットは受信ノード
ｒ０、ｒ４、ｒ８、ｒ１２へマルチキャストされるが、
送信ノードｔ４において波長可変光送信器１−４の送信
波長をλ０とし、１×４光スイッチ１０−４の光ゲート
・スイッチ２１−０〜２１−３を全てオンにすると、送
信されたパケットは受信ノードｒ３、ｒ７、ｒ１１、ｒ
１５へマルチキャストされる。

【００６４】（実施の形態４）図８は第４の実施の形態
の構成を示す図である。第４の実施の形態は本願の第１
０乃至１２の発明においてＭ＝Ｎ＝４とした１６×１６
光ネットワークであり、波長可変光送信器１、４×４光
スイッチ１３、４×４光波長ルータ３１、光受信器４か
らなる。

【００６５】本実施の形態における波長可変光送信器
１、４×４光波長ルータ３１、光受信器４の構成および
動作は、実施の形態３における波長可変光送信器１、４
×４光波長ルータ３１、光受信器４の構成および動作に
等しい。また、４×４光スイッチ１３の構成および動作
は、実施の形態２における４×４光スイッチ１３の構成
および動作に等しい。

【００６６】ここで、本実施の形態の光ネットワークの
動作を、送信ノードｔ０から受信ノードｒ０へのパケッ
ト転送と、送信ノードｔ４から受信ノードｒ１へのパケ
ット転送とを同時に行う場合を例にとって説明する。

【００６７】送信ノードｔ０から送信されるパケット
は、波長可変光送信器１−０により波長λ０の光信号に
変換され、４×４光スイッチ１３−０の入力ポートｉ０
に入力される。同様に、送信ノードｔ４から送信される
パケットは、波長可変光送信器１−４により波長λ２の
光信号に変換され、４×４光スイッチ１３−１の入力ポ
ートｉ０に入力される。４×４光スイッチ１３−０およ
び１３−１では、光ゲート・スイッチ２１−０がオンで
光ゲート・スイッチ２１−１〜２１−３がオフになって
いる。したがって、４×４光スイッチ１３−０に入力さ
れた波長λ０の光信号は４×４光波長ルータ３１−０の
入力ポートｉ０に、４×４光スイッチ１３−１に入力さ
れた波長λ２の光信号は４×４光波長ルータ３１−０の
入力ポートｉ１に入力される。４×４光スイッチ１３−
０では実施の形態３と同様の動作を行い、表１より４×
４光波長ルータ３１−０の入力ポートｉ０に入力された
波長λ０の光信号は出力ポートｏ０から出力され、光受
信器４−０により電気信号に変換される。一方、４×４
光波長ルータ３１−０の入力ポートｉ１に入力された波
長λ２の光信号は出力ポートｏ１から出力され、光受信
器４−１により電気信号に変換される。以上により、送
信ノードｔ０から受信ノードｒ０へのパケット転送と、
送信ノードｔ４から受信ノードｒ１へのパケット転送と
が同時に行われたことになる。

【００６８】本実施の形態の光ネットワークは、第１、
第２の従来例と同様に、クロスバ網である。

【００６９】本実施の形態では、各送信ノードはそれぞ
れ自ノードの波長可変光送信器１と１個の１×４光スイ
ッチ１０だけを制御すればよい。例えば送信ノードｔ０
は、波長可変光送信器１−０と４×４光スイッチ１３−
０内の１×４光スイッチ１０−０とを制御することによ
り、全ての受信ノードにパケットを送ることができる。
したがって、制御線は各送信ノードと１×４光スイッチ
１０との間に１本ずつ、合計１６本しか必要ない。しか
も、受信ノードの番号から送信波長、および、オンにす
る光ゲート・スイッチの番号が直接求められるので、ル
ーティング制御が非常に容易である。

【００７０】また、本実施の形態で必要な波長数は４で
あり、第１の従来例と同じ構成で１６×１６光ネットワ
ークを実現する場合に必要な波長数１６の１／４に削減
されている。一方、４×４光スイッチ１３において必要
な光ゲート・スイッチ数は６４であり、第２の従来例と
同じ構成で１６×１６光ネットワークを実現する場合に
必要な光ゲート・スイッチ数２５６の１／４に削減され
ている。

【００７１】実施の形態２では光合波器１４において理
論上６ｄＢの光損失が生じるが、本実施の形態ではこの
光損失は生じない。実施の形態２での光波長分波器３に
おける光損失と、本実施の形態での４×４光波長ルータ
３１における光損失とは同等なので、本実施の形態では
光受信器４の受信光パワーが実施の形態２の場合より６
ｄＢ増加する。

【００７２】本実施の形態の光ネットワークは、図８に
示したように、４個の波長可変光送信器１と４×４光ス
イッチ１３とからなる送信モジュール６０、および、４
×４光波長ルータ３１と４個の光受信器４とからなる受
信モジュール６１にモジュール化することができる。こ
れにより、ノード数を増やしたい場合に、モジュールの
追加により容易にネットワークを拡張することが可能で
ある。例えば、当初は送信モジュール６０−０、６０−
１と受信モジュール６１−０、６１−１とにより８×８
ネットワークを構成しておく。その後ノード数が増えた
ら、送信モジュール６０−２と受信モジュール６１−２
を追加し、１２×１２ネットワークに拡張する。さらに
ノード数が増えた場合は、送信モジュール６０−３と受
信モジュール６１−３を追加し、１６×１６ネットワー
クにまで拡張することができる。このように、本実施の
形態の光ネットワークはモジュラリティという優れた特
徴を持つ。

【００７３】本実施の形態の光ネットワークでは、光ス
イッチ１０が図５に示すように光分波器２０と４個の光
ゲート・スイッチ２１により構成されているので、１個
の１×４光スイッチ１０内で複数の光ゲート・スイッチ
２１を同時にオンにすることにより、同じ受信波長を割
り当てられた受信ノードに対するマルチキャストを行う
ことができる。実施の形態３で示したのと同じ方法によ
り、任意の送信ノードから受信ノードｒ０、ｒ４、ｒ
８、ｒ１２のうちの任意の複数ノードに対するマルチキ
ャスト、任意の送信ノードから受信ノードｒ１、ｒ５、
ｒ９、ｒ１３のうちの任意の複数ノードに対するマルチ
キャスト、任意の送信ノードから受信ノードｒ２、ｒ
６、ｒ１０、ｒ１４のうちの任意の複数ノードに対する
マルチキャスト、任意の送信ノードから受信ノードｒ
３、ｒ７、ｒ１１、ｒ１５のうちの任意の複数ノードに
対するマルチキャストを行うことができる。

【００７４】（実施の形態５）図９は第５の実施の形態
の構成を示す図である。第５の実施の形態は本願の第１
３乃至１５の発明においてＬ＝Ｍ＝Ｎ＝４とした１６×
１６光ネットワークであり、波長可変波長多重光送信器
４１、１６×４光スイッチ２、光波長分波器３、波長多
重光受信器４４からなる。

【００７５】本実施の形態において、波長λ０、λ１、
λ２、λ３を波長群Ｇ０、波長λ４、λ５、λ６、λ７
を波長群Ｇ１、波長λ８、λ９、λ１０、λ１１を波長
群Ｇ２、波長λ１２、λ１３、λ１４、λ１５を波長群
Ｇ３とそれぞれ定義する。

【００７６】波長可変波長多重光送信器４１は、入力さ
れた４ビット幅の電気信号を波長群Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、
Ｇ３のうちの任意の波長群の波長多重光信号に変換して
出力する。波長可変波長多重光送信器４１は、図１０に
示すように４個の波長可変光送信器１と光合波器５０と
からなる。波長可変光送信器１は波長可変半導体レーザ
と電界吸収型の半導体光変調器を組み合わせた光送信器
であり、波長λ０〜λ１５のうちの任意の波長の光信号
を出力することができる。

【００７７】波長可変波長多重光送信器４１から出力さ
れた波長多重光信号は、１６×４光スイッチ２により交
換され、光波長分波器３に入力される。光波長分波器３
は石英基板上に形成されたアレイ導波路回折格子型の光
波長分波器であり、入力ポートｉ０から波長λ０〜λ１
５の波長多重光信号を入力すると、出力ポートｏ０から
は波長群Ｇ０の波長多重光信号が、出力ポートｏ１から
は波長群Ｇ１の波長多重光信号が、出力ポートｏ２から
は波長群Ｇ２の波長多重光信号が、出力ポートｏ３から
は波長群Ｇ３の波長多重光信号がそれぞれ出力される。
光波長分波器３から出力された波長多重光信号は波長多
重光受信器４４により４ビット幅の電気信号に変換され
る。

【００７８】波長多重光受信器４４は、図１１に示すよ
うに光波長分波器５１と４個の光受信器４とからなる。
光波長分波器５１は石英基板上に作成したアレイ導波路
回折格子型のデバイスで、各波長群の波長多重光信号を
波長ごとに分波する。アレイ導波路回折格子のフリー・
スペクトラル・レンジを波長群の間隔と等しくすること
により、入力ポートｉ０から波長λ０〜λ１５の波長多
重光信号を入力すると、出力ポートｏ０からは波長λ
０、λ４、λ８、λ１２の波長多重光信号が、出力ポー
トｏ１からは波長λ１、λ５、λ９、λ１３の波長多重
光信号が、出力ポートｏ２からは波長λ２、λ６、λ１
０、λ１４の波長多重光信号が、出力ポートｏ３からは
波長λ３、λ７、λ１１、λ１５の波長多重光信号がそ
れぞれ出力される。以上により、例えば波長群Ｇ０の波
長多重光信号が波長多重光受信器４４に入力されると、
この波長多重光信号は波長ごとに分波され、波長λ０、
λ１、λ２、λ３の光信号がそれぞれ光受信器４−０、
４−１、４−２、４−３により電気信号に変換される。
同様に波長群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の波長多重光信号が入力
された場合も、波長多重光信号は波長ごとに分波され、
それぞれ光受信器４−０、４−１、４−２、４−３によ
り受信される本実施の形態における１６×４光スイッチ
２の構成および動作は、実施の形態１における１６×４
光スイッチ２の構成および動作と等しい。

【００７９】ここで、本実施の形態の光ネットワークの
動作を、送信ノードｔ０から受信ノードｒ０へのパケッ
ト転送と、送信ノードｔ４から受信ノードｒ１へのパケ
ット転送とを同時に行う場合を例にとって説明する。

【００８０】送信ノードｔ０から送信される４ビット幅
のパケットは、波長可変波長多重光送信器４１−０によ
り波長群Ｇ０の波長多重光信号に変換され、１６×４光
スイッチ２の入力ポートｉ０に入力される。同様に、送
信ノードｔ４から送信される４ビット幅のパケットは、
波長可変波長多重光送信器４１−４により波長群Ｇ１の
波長多重光信号に変換され、図２及び図３に示すような
１６×４光スイッチ２の入力ポートｉ４に入力される。
１６×４光スイッチ２の１×４光スイッチ１０−０およ
び１０−４では、光ゲート・スイッチ２１−０がオンで
光ゲート・スイッチ２１−１〜２１−３がオフになって
いる。したがって、１６×４光スイッチ２の入力ポート
ｉ０に入力された波長群Ｇ０の波長多重光信号と入力ポ
ートｉ４に入力された波長群Ｇ１の波長多重光信号とが
更に多重された波長多重光信号が出力ポートｏ０から出
力される。この波長多重光信号は、光波長分波器３−０
において波長群ごとに分波され、波長群Ｇ０の光信号は
出力ポートｏ０から波長多重光受信器４４−０へ、波長
群Ｇ１の波長多重光信号は出力ポートｏ１から波長多重
光受信器４４−１へ出力される。波長多重光受信器４４
−０に入力された波長群Ｇ０の波長多重光威信号と、波
長多重光受信器４４−１に入力された波長群Ｇ１の波長
多重光威信号とは、それぞれ波長毎に分波され、４ビッ
ト幅の電気信号に変換される。以上により、送信ノード
ｔ０から受信ノードｒ０へのパケット転送と、送信ノー
ドｔ４から受信ノードｒ１へのパケット転送とが同時に
行われたことになる。

【００８１】本実施の形態の光ネットワークは、第１、
第２の従来例と同様に、クロスバ網である。

【００８２】本実施の形態では、各送信ノードはそれぞ
れ自ノードの波長可変波長多重光送信器４１と１個の１
×４光スイッチ１０だけを制御すればよい。例えば送信
ノードｔ０は、波長可変波長多重光送信器４１−０の送
信波長群と１×４光スイッチ１０−０とを制御すること
により、全ての受信ノードにパケットを送ることができ
る。したがって、制御線は各送信ノードと１×４光スイ
ッチ１０との間に１本ずつ、合計１６本しか必要ない。
しかも、受信ノードの番号から送信波長群、および、オ
ンにする光ゲート・スイッチの番号が直接求められるの
で、ルーティング制御が非常に容易である。

【００８３】本実施の形態では、１ノードあたりの送信
波長、受信波長として、それぞれ４波長を割り当ててい
る。したがって、実施の形態１と比較すると、１波長あ
たりのビットレートが等しい場合、１ノードあたりのス
ループットが４倍になる。

【００８４】また、本実施の形態で必要な波長数は１６
であり、第１の従来例と同じ構成で本実施の形態と同等
のスループットを実現する場合、すなわち、１ノードあ
たり４波長を割り当てて１６×１６光ネットワークを構
成する場合に必要な波長数６４の１／４に削減されてい
る。一方、１６×４光スイッチ２において必要な光ゲー
ト・スイッチ数は実施の形態１の場合と同様に６４であ
り、第２の従来例と同じ構成で１６×１６光ネットワー
クを実現する場合に必要な光ゲート・スイッチ数２５６
の１／４に削減されている。

【００８５】本実施の形態の光ネットワークでは、１×
４光スイッチ１０が図３に示すように光分波器２０と４
個の光ゲート・スイッチ２１により構成されているの
で、１個の１×４光スイッチ１０内で複数の光ゲート・
スイッチ２１を同時にオンにすることにより、同じ受信
波長群を割り当てられた受信ノードに対するマルチキャ
ストを行うことができる。例えば、波長可変波長多重光
送信器４１−０の送信波長群をＧ０とし、１×４光スイ
ッチ１０−０の光ゲート・スイッチ２１−０〜２１−３
を全てオンにすると、送信ノードｔ０から受信ノードｒ
０、ｒ４、ｒ８、ｒ１２への１対４のマルチキャストを
行うことができる。このように、波長可変波長多重光送
信器４１の送信波長群をＧ０とし、その波長多重光信号
が入力された１×４光スイッチ１０において複数の光ゲ
ート・スイッチ２１をオンにすることにより、任意の送
信ノードから受信ノードｒ０、ｒ４、ｒ８、ｒ１２のう
ちの任意の複数ノードに対するマルチキャストを行うこ
とができる。同様の方法で送信波長群をＧ１とすれば任
意の送信ノードから受信ノードｒ１、ｒ５、ｒ９、ｒ１
３のうちの任意の複数ノードに対するマルチキャストを
行うことができ、送信波長群をＧ２とすれば任意の送信
ノードから受信ノードｒ２、ｒ６、ｒ１０、ｒ１４のう
ちの任意の複数ノードに対するマルチキャストを行うこ
とができ、送信波長群をＧ３とすれば任意の送信ノード
から受信ノードｒ３、ｒ７、ｒ１１、ｒ１５のうちの任
意の複数ノードに対するマルチキャストを行うことがで
きる。

【００８６】（実施の形態６）図１２は第６の実施の形
態の構成を示す図である。第６の実施の形態は本願の第
１６乃至１８の発明においてＬ＝Ｍ＝Ｎ＝４とした１６
×１６光ネットワークであり、波長可変波長多重光送信
器４１、４×４光スイッチ１３、光合波器１４、光波長
分波器３、波長多重光受信器４４からなる。

【００８７】本実施の形態における波長可変波長多重光
送信器４１、光波長分波器３、波長多重光受信器４４の
構成および動作は、図９に示すような実施の形態５にお
ける波長可変波長多重光送信器４１、光波長分波器３、
波長多重光受信器４４の構成および動作に等しい。ま
た、４×４光スイッチ１３、光合波器１４の構成および
動作は、実施の形態２における４×４光スイッチ１３、
光合波器１４の構成および動作に等しい。

【００８８】本実施の形態は、実施の形態５の１６×４
光スイッチ２を４個の４×４光スイッチ１３および４個
の光合波器１４に置き換えたものである。そして、この
４個の４×４光スイッチ１３および４個の光合波器１４
は、実施の形態５の１６×４光スイッチ２と全く同じ動
作をする。したがって、本実施の形態の光ネットワーク
は、実施の形態５の光ネットワークと同じ効果を有す
る。

【００８９】さらに、本実施の形態は実施の形態５と比
較して次のような利点がある。

【００９０】本実施の形態の光ネットワークは、図１２
に示したように、４個の波長可変波長多重光送信器４１
と４×４光スイッチ１３とからなる送信モジュール６
０、および、光合波器１４と光波長分波器３と４個の波
長多重光受信器４４とからなる受信モジュール６１にモ
ジュール化することができる。これにより、ノード数を
増やしたい場合に、モジュールの追加により容易にネッ
トワークを拡張することが可能である。例えば、当初は
送信モジュール６０−０、６０−１と受信モジュール６
１−０、６１−１とにより８×８ネットワークを構成し
ておく。その後ノード数が増えたら、送信モジュール６
０−２と受信モジュール６１−２を追加し、１２×１２
ネットワークに拡張する。さらにノード数が増えた場合
は、送信モジュール６０−３と受信モジュール６１−３
を追加し、１６×１６ネットワークにまで拡張すること
ができる。このように、本実施の形態の光ネットワーク
はモジュラリティという優れた特徴を持つ。

【００９１】（実施の形態７）図１３は第７の実施の形
態の構成を示す図である。第７の実施の形態は本願の第
１９乃至２１の発明においてＬ＝Ｍ＝Ｎ＝４とした１６
×１６光ネットワークであり、波長可変波長多重光送信
器４１、１×４光スイッチ１０、１６×４光波長ルータ
１２、波長多重光受信器４４からなる。

【００９２】本実施の形態において、波長λ０、λ１、
λ２、λ３を波長群Ｇ０、波長λ４、λ５、λ６、λ７
を波長群Ｇ１、波長λ８、λ９、λ１０、λ１１を波長
群Ｇ２、波長λ１２、λ１３、λ１４、λ１５を波長群
Ｇ３とそれぞれ定義する。

【００９３】本実施の形態における波長可変波長多重光
送信器４１、波長多重光受信器４４の構成および動作
は、図９に示すような実施の形態５における波長可変波
長多重光送信器４１、波長多重光受信器４４の構成およ
び動作に等しい。

【００９４】波長可変波長多重光送信器４１は、入力さ
れた４ビット幅の電気信号を波長群Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、
Ｇ３のうちの任意の波長群の波長多重光信号に変換して
出力する。波長可変波長多重光送信器４１から出力され
た波長多重光信号は、１×４光スイッチ１０に入力され
る。本実施の形態における１×４光スイッチ１０の構成
および動作は図３に示すような実施の形態１における１
×４光スイッチ１０の構成および動作に等しく、入力ポ
ートから入力された光信号を任意の出力ポートから出力
することができる。１×４光スイッチ１０から出力され
た光信号は１６×４光波長ルータ１２に入力される。

【００９５】本実施の形態における１６×４光波長ルー
タ１２の構成は実施の形態３における１６×４光波長ル
ータ１２の構成に等しい。ただし、実施の形態３の１６
×４光波長ルータ１２が波長ごとに光信号のルーティン
グを行うのに対し、本実施の形態の光波長ルータは波長
群ごとに波長多重光信号のルーティングを行う。本実施
の形態における４×４光波長ルータ３１の入出力ポート
と透過する波長多重光信号の波長群の関係は、表２に示
す通りである。

【００９６】

【表２】 １６×４光波長ルータ１２から出力された波長多重光信
号は波長多重光受信器４４により４ビット幅の電気信号
に変換される。

【００９７】ここで、本実施の形態の光ネットワークの
動作を、送信ノードｔ０から受信ノードｒ０へのパケッ
ト転送と、送信ノードｔ４から受信ノードｒ１へのパケ
ット転送とを同時に行う場合を例にとって説明する。送
信ノードｔ０から送信される４ビット幅のパケットは、
波長可変波長多重光送信器４１−０により波長群Ｇ０の
波長多重光信号に変換され、１×４光スイッチ１０−０
に入力される。同様に、送信ノードｔ４から送信される
４ビット幅のパケットは、波長可変波長多重光送信器４
１−４により波長群Ｇ２の波長多重光信号に変換され、
１×４光スイッチ１０−４に入力される。１×４光スイ
ッチ１０−０および１０−４では、光ゲート・スイッチ
２１−０がオンで光ゲート・スイッチ２１−１〜２１−
３がオフになっている。したがって、１×４光スイッチ
１０−０に入力された波長群Ｇ０の波長多重光信号は１
６×４光波長ルータ１２−０の入力ポートｉ０に、１×
４光スイッチ１０−４に入力された波長群Ｇ２の波長多
重光信号は１６×４光波長ルータ１２−０の入力ポート
ｉ４に入力される。表２より１６×４光波長ルータ１２
−０の入力ポートｉ０に入力された波長群Ｇ０の波長多
重光信号は出力ポートｏ０から出力され、波長多重光受
信器４４−０により４ビット幅の電気信号に変換され
る。一方、１６×４光波長ルータ１２−０の入力ポート
ｉ４に入力された波長群Ｇ２の光信号は出力ポートｏ１
から出力され、波長多重光受信器４４−１により４ビッ
ト幅の電気信号に変換される。以上により、送信ノード
ｔ０から受信ノードｒ０へのパケット転送と、送信ノー
ドｔ４から受信ノードｒ１へのパケット転送とが同時に
行われたことになる。

【００９８】本実施の形態の光ネットワークは、第１、
第２の従来例と同様に、クロスバ網である。

【００９９】本実施の形態では、各送信ノードはそれぞ
れ自ノードの波長可変波長多重光送信器４１と１個の１
×４光スイッチ１０だけを制御すればよい。例えば送信
ノードｔ０は、波長可変波長多重光送信器４１−０の送
信波長群と１×４光スイッチ１０−０とを制御すること
により、全ての受信ノードにパケットを送ることができ
る。したがって、制御線は各送信ノードと１×４光スイ
ッチ１０との間に１本ずつ、合計１６本しか必要ない。
しかも、受信ノードの番号から送信波長群、および、オ
ンにする光ゲート・スイッチの番号が直接求められるの
で、ルーティング制御が非常に容易である。

【０１００】本実施の形態では、１ノードあたりの送信
波長、受信波長として、それぞれ４波長を割り当ててい
る。したがって、図６に示す実施の形態３と比較する
と、１波長あたりのビットレートが等しい場合、１ノー
ドあたりのスループットが４倍になる。

【０１０１】また、本実施の形態で必要な波長数は１６
であり、図２２に示す第１の従来例と同じ構成で本実施
の形態と同等のスループットを実現する場合、すなわ
ち、１ノードあたり４波長を割り当てて１６×１６光ネ
ットワークを構成する場合に必要な波長数６４の１／４
に削減されている。一方、１６×４光スイッチ２におい
て必要な光ゲート・スイッチ数は６４であり、第２の従
来例と同じ構成で１６×１６光ネットワークを実現する
場合に必要な光ゲート・スイッチ数２５６の１／４に削
減されている。

【０１０２】図９に示す実施の形態５では、光合波器１
１において理論上１２ｄＢの光損失が生じる。一方、本
実施の形態では、１６×４光波長ルータ１２の光合波器
３０における光損失は理論上６ｄＢである。実施の形態
５での光波長分波器３における光損失と、本実施の形態
での４×４光波長ルータ３１における光損失とは同等な
ので、本実施の形態では光受信器４の受信光パワーが実
施の形態５の場合より６ｄＢ増加する。

【０１０３】本実施の形態の１６×４光波長ルータ１２
は、４×１の光合波器３０と４×４光波長ルータ３１と
いう一般に入手可能な素子により構成されている。例え
ば１６×４のアレイ導波路回折格子ルータといった非対
称な特殊なデバイスを必要としないので、低コストであ
る。

【０１０４】本実施の形態の光ネットワークでは、１×
４光スイッチ１０が図３に示すような光分波器２０と４
個の光ゲート・スイッチ２１により構成されているの
で、１個の１×４光スイッチ１０内で複数の光ゲート・
スイッチ２１を同時にオンにすることにより、同じ受信
波長群を割り当てられた受信ノードに対するマルチキャ
ストを行うことができる。図９に示すような実施の形態
５と同じ方法により、任意の送信ノードから受信ノード
ｒ０、ｒ４、ｒ８、ｒ１２のうちの任意の複数ノードに
対するマルチキャスト、任意の送信ノードから受信ノー
ドｒ１、ｒ５、ｒ９、ｒ１３のうちの任意の複数ノード
に対するマルチキャスト、任意の送信ノードから受信ノ
ードｒ２、ｒ６、ｒ１０、ｒ１４のうちの任意の複数ノ
ードに対するマルチキャスト、任意の送信ノードから受
信ノードｒ３、ｒ７、ｒ１１、ｒ１５のうちの任意の複
数ノードに対するマルチキャストを行うことができる。
ただし、４×４光波長ルータ３１の透過特性が表２に示
す通りなので、パケットを送信する送信ノードによっ
て、送信波長群とマルチキャストされる受信ノードのグ
ループの対応が異なる。例えば、送信ノードｔ０におい
て波長可変波長多重光送信器４１−０の送信波長群をＧ
０とし、１×４光スイッチ１０−０の光ゲート・スイッ
チ２１−０〜２１−３を全てオンにすると、送信された
パケットは受信ノードｒ０、ｒ４、ｒ８、ｒ１２へマル
チキャストされるが、送信ノードｔ４において波長可変
波長多重光送信器４１−４の送信波長群をＧ０とし、１
×４光スイッチ１０−４の光ゲート・スイッチ２１−０
〜２１−３を全てオンにすると、送信されたパケットは
受信ノードｒ３、ｒ７、ｒ１１、ｒ１５へマルチキャス
トされる。

【０１０５】（実施の形態８）図１４は第８の実施の形
態の構成を示す図である。第８の実施の形態は本願の第
２２乃至２４の発明においてＬ＝Ｍ＝Ｎ＝４とした１６
×１６光ネットワークであり、波長可変波長多重光送信
器４１、４×４光スイッチ１３、４×４光波長ルータ３
１、波長多重光受信器４４からなる。

【０１０６】本実施の形態において、波長λ０、λ１、
λ２、λ３を波長群Ｇ０、波長λ４、λ５、λ６、λ７
を波長群Ｇ１、波長λ８、λ９、λ１０、λ１１を波長
群Ｇ２、波長λ１２、λ１３、λ１４、λ１５を波長群
Ｇ３とそれぞれ定義する。

【０１０７】本実施の形態における波長可変波長多重光
送信器４１、４×４光波長ルータ３１、波長多重光受信
器４４の構成および動作は、実施の形態７における波長
可変波長多重光送信器４１、４×４光波長ルータ３１、
波長多重光受信器４４の構成および動作に等しい。ま
た、４×４光スイッチ１３の構成および動作は、図５に
示すような実施の形態２における４×４光スイッチ１３
の構成および動作に等しい。

【０１０８】ここで、本実施の形態の光ネットワークの
動作を、送信ノードｔ０から受信ノードｒ０へのパケッ
ト転送と、送信ノードｔ４から受信ノードｒ１へのパケ
ット転送とを同時に行う場合を例にとって説明する。送
信ノードｔ０から送信される４ビット幅のパケットは、
波長可変波長多重光送信器４１−０により波長群Ｇ０の
波長多重光信号に変換され、４×４光スイッチ１３−０
の入力ポートｉ０に入力される。同様に、送信ノードｔ
４から送信される４ビット幅のパケットは、波長可変波
長多重光送信器４１−４により波長群Ｇ２の波長多重光
信号に変換され、４×４光スイッチ１３−１の入力ポー
トｉ０に入力される。４×４光スイッチ１３−０および
１３−１では、光ゲート・スイッチ２１−０がオンで光
ゲート・スイッチ２１−１〜２１−３がオフになってい
る。したがって、４×４光スイッチ１３−０に入力され
た波長群Ｇ０の波長多重光信号は４×４光波長ルータ３
１−０の入力ポートｉ０に、４×４光スイッチ１３−１
に入力された波長群Ｇ２の波長多重光信号は４×４光波
長ルータ３１−０の入力ポートｉ１に入力される。表２
より４×４光波長ルータ３１−０の入力ポートｉ０に入
力された波長群Ｇ０の波長多重光信号は出力ポートｏ０
から出力され、波長多重光受信器４４−０により４ビッ
ト幅の電気信号に変換される。一方、４×４光波長ルー
タ３１−０の入力ポートｉ１に入力された波長群Ｇ２の
波長多重光信号は出力ポートｏ１から出力され、波長多
重光受信器４４−１により４ビット幅の電気信号に変換
される。以上により、送信ノードｔ０から受信ノードｒ
０へのパケット転送と、送信ノードｔ４から受信ノード
ｒ１へのパケット転送とが同時に行われたことになる。

【０１０９】本実施の形態の光ネットワークは、第１、
第２の実施の形態と同様に、クロスバ網である。

【０１１０】本実施の形態では、各送信ノードはそれぞ
れ自ノードの波長可変波長多重光送信器４１と１個の１
×４光スイッチ１０だけを制御すればよい。例えば送信
ノードｔ０は、波長可変波長多重光送信器４１−０の送
信波長群と４×４光スイッチ１３−０内の１×４光スイ
ッチ１０−０とを制御することにより、全ての受信ノー
ドにパケットを送ることができる。したがって、制御線
は各送信ノードと１×４光スイッチ１０との間に１本ず
つ、合計１６本しか必要ない。しかも、受信ノードの番
号から送信波長群、および、オンにする光ゲート・スイ
ッチの番号が直接求められるので、ルーティング制御が
非常に容易である。

【０１１１】本実施の形態では、１ノードあたりの送信
波長、受信波長として、それぞれ４波長を割り当ててい
る。したがって、実施の形態４と比較すると、１波長あ
たりのビットレートが等しい場合、１ノードあたりのス
ループットが４倍になる。

【０１１２】また、本実施の形態で必要な波長数は１６
であり、第１の従来例と同じ構成で本実施の形態と同等
のスループットを実現する場合、すなわち、１ノードあ
たり４波長を割り当てて１６×１６光ネットワークを構
成する場合に必要な波長数６４の１／４に削減されてい
る。一方、４×４光スイッチ１３において必要な光ゲー
ト・スイッチ数は６４であり、第２の従来例と同じ構成
で１６×１６光ネットワークを実現する場合に必要な光
ゲート・スイッチ数２５６の１／４に削減されている。

【０１１３】実施の形態６では光合波器１４において理
論上６ｄＢの光損失が生じるが、本実施の形態ではこの
光損失は生じない。実施の形態６での光波長分波器３に
おける光損失と、本実施の形態での４×４光波長ルータ
３１における光損失とは同等なので、本実施の形態では
波長多重光受信器４４の受信光パワーが実施の形態６の
場合より６ｄＢ増加する。

【０１１４】本実施の形態の光ネットワークは、図１４
に示したように、４個の波長可変波長多重光送信器４１
と４×４光スイッチ１３とからなる送信モジュール６
０、および、４×４光波長ルータ３１と４個の波長多重
光受信器４４とからなる受信モジュール６１にモジュー
ル化することができる。これにより、ノード数を増やし
たい場合に、モジュールの追加により容易にネットワー
クを拡張することが可能である。例えば、当初は送信モ
ジュール６０−０、６０−１と受信モジュール６１−
０、６１−１とにより８×８ネットワークを構成してお
く。その後ノード数が増えたら、送信モジュール６０−
２と受信モジュール６１−２を追加し、１２×１２ネッ
トワークに拡張する。さらにノード数が増えた場合は、
送信モジュール６０−３と受信モジュール６１−３を追
加し、１６×１６ネットワークにまで拡張することがで
きる。このように、本実施の形態の光ネットワークはモ
ジュラリティという優れた特徴を持つ。

【０１１５】本実施の形態の光ネットワークでは、１×
４光スイッチ１０が図３に示すような光分波器２０と４
個の光ゲート・スイッチ２１により構成されているの
で、１個の１×４光スイッチ１０内で複数の光ゲート・
スイッチ２１を同時にオンにすることにより、同じ受信
波長群を割り当てられた受信ノードに対するマルチキャ
ストを行うことができる。図１３に示すような実施の形
態７と同じ方法により、任意の送信ノードから受信ノー
ドｒ０、ｒ４、ｒ８、ｒ１２のうちの任意の複数ノード
に対するマルチキャスト、任意の送信ノードから受信ノ
ードｒ１、ｒ５、ｒ９、ｒ１３のうちの任意の複数ノー
ドに対するマルチキャスト、任意の送信ノードから受信
ノードｒ２、ｒ６、ｒ１０、ｒ１４のうちの任意の複数
ノードに対するマルチキャスト、任意の送信ノードから
受信ノードｒ３、ｒ７、ｒ１１、ｒ１５のうちの任意の
複数ノードに対するマルチキャストを行うことができ
る。

【０１１６】（実施の形態９）第９の実施の形態は、本
願の第１乃至１２および第２５の発明においてＭ＝Ｎ＝
４とした１６×１６光ネットワークであり、図１乃至図
８に示す実施の形態１乃至４の光ネットワークの波長可
変光送信器１のみを図１５に示すように変更したもので
ある。そこで、本実施の形態では波長可変光送信器１の
動作を中心に説明する。

【０１１７】本実施の形態の波長可変光送信器１は、４
個の半導体レーザ７０、４個の光ゲート・スイッチ８２
と光波長合波器８３、光変調器７５からなる。半導体レ
ーザ７０−０、７０−１、７０−２、７０−３はそれぞ
れ波長λ０、λ１、λ２、λ３の光を出力する。光ゲー
ト・スイッチ８２は実施の形態１〜８の光ゲート・スイ
ッチ２１と同じ半導体光増幅器である。光波長合波器８
３はアレイ導波路回折格子型の光波長合波器で、光ゲー
ト・スイッチ８２−０、８２−１、８２−２、８２−３
から出力された波長λ０、λ１、λ２、λ３の光を合波
して出力する。光ゲート・スイッチ８２−０〜８２−３
をオン／オフすることにより波長λ０〜λ３の光から任
意の波長の光を選択して光波長合波器８３から出力する
ことができる。また、複数の光ゲート・スイッチ８２を
オンにすることにより、複数の波長の光を選択すること
もできる。光変調器７５は電界吸収型の半導体光変調器
で、入力された光を電気信号で変調して出力する。複数
の波長からなる波長多重光が入力された場合は、光変調
器７５は全ての波長の光を同じ電気信号で一括変調す
る。

【０１１８】以上により、波長可変光送信器１は波長λ
０〜λ３のうち任意の波長の光信号を出力することがで
きる。また、複数の光ゲート・スイッチ８２を同時にオ
ンにすることにより複数の波長の光信号を多重した波長
多重光信号を出力することができる。例えば、光ゲート
・スイッチ８２−２と８２−３をオン、８２−０と８２
−１をオフにすると、波長可変光送信器１からは波長λ
２とλ３の波長多重光信号が出力される。このとき波長
λ２の光信号と波長λ３の光信号は同じ電気信号で変調
されている。

【０１１９】波長可変光送信器１から波長多重光信号を
出力することにより、図８に示した光ネットワークにお
いて同じ４×４光波長ルータ３１に接続された受信ノー
ドに対するマルチキャストを実現することができる。例
えば、波長可変光送信器１−２から波長λ２とλ３の波
長多重信号光を出力し、４×４光スイッチ１３−０内の
光ゲート・スイッチ２１−８をオンにすると、波長λ２
の光信号は４×４光波長ルータ３１−０の入力ポートｉ
０から出力ポートｏ２を経て光受信器４−２に入力され
る。一方、波長λ３の光信号は４×４光波長ルータ３１
−０の入力ポートｉ０から出力ポートｏ３を経て光受信
器４−３に入力される。このようにして、送信ノードｔ
２から送信されたパケットが受信ノードｒ２とｒ３にマ
ルチキャストされる。

【０１２０】以上に説明したように、本実施の形態で
は、波長可変光送信器１から波長多重光信号を出力する
ことにより、任意の送信ノードから受信ノードｒ０、ｒ
１、ｒ２、ｒ３のうちの任意の複数ノードに対するマル
チキャスト、任意の送信ノードから受信ノードｒ４、ｒ
５、ｒ６、ｒ７のうちの任意の複数ノードに対するマル
チキャスト、任意の送信ノードから受信ノードｒ８、ｒ
９、ｒ１０、ｒ１１のうちの任意の複数ノードに対する
マルチキャスト、および、任意の送信ノードから受信ノ
ードｒ１２、ｒ１３、ｒ１４、ｒ１５のうちの任意の複
数ノードに対するマルチキャストを行うことができる。
また、実施の形態４で示したのと同じ方法により、任意
の送信ノードから受信ノードｒ０、ｒ４、ｒ８、ｒ１２
のうちの任意の複数ノードに対するマルチキャスト、任
意の送信ノードから受信ノードｒ１、ｒ５、ｒ９、ｒ１
３のうちの任意の複数ノードに対するマルチキャスト、
任意の送信ノードから受信ノードｒ２、ｒ６、ｒ１０、
ｒ１４のうちの任意の複数ノードに対するマルチキャス
ト、および、任意の送信ノードから受信ノードｒ３、ｒ
７、ｒ１１、ｒ１５のうちの任意の複数ノードに対する
マルチキャストを行うことができる。さらに、両方のマ
ルチキャスト方式を組み合わせることにより、例えば任
意の送信ノードから受信ノードｒ０〜ｒ７へのマルチキ
ャストや、全受信ノードへのマルチキャスト、すなわち
ブロードキャストを行うこともできる。

【０１２１】（実施の形態１０）図１６は第１０の実施
の形態の構成を示す図である。第１０の実施の形態は本
願の第１０乃至１２および第２６の発明においてＭ＝Ｎ
＝４、Ｋ＝１６とした１６×１６光ネットワークであ
り、半導体レーザ７０、光波長合波器７１、光増幅器７
２、光分波器７３、波長セレクタ７４、光変調器７５、
４×４光スイッチ１３、４×４光波長ルータ３１、光受
信器４からなる。本実施の形態は、図８に示すような実
施の形態４の光ネットワークの波長可変光送信器１を半
導体レーザ７０、光波長合波器７１、光増幅器７２、光
分波器７３、波長セレクタ７４、光変調器７５により構
成したものである。そこで、本実施の形態では波長可変
光送信器の動作を中心に説明する。

【０１２２】半導体レーザ７０−０、７０−１、７０−
２、７０−３はそれぞれ波長λ０、λ１、λ２、λ３の
光を出力する。光波長合波器７１はアレイ導波路回折格
子型の光合波器で、入力された波長λ０、λ１、λ２、
λ３の光を合波した波長多重光を出力する。光増幅器７
２はエルビウム添加光ファイバ増幅器で、入力された波
長多重光を増幅して出力する。この波長多重光は光分波
器７３により１６分岐され、波長セレクタ７４−０〜７
４−１５に分配される。

【０１２３】波長セレクタ７４は図１７に示すように光
波長分波器８１、４個の光ゲート・スイッチ８２、光波
長合波器８３からなる。光波長分波器８１はアレイ導波
路回折格子型の光波長分波器で、入力ポートから波長λ
０〜λ３の波長多重光を入力すると、これを波長毎に分
波して出力する。波長λ０、λ１、λ２、λ３の光はそ
れぞれ光ゲート・スイッチ８２−０、８２−１、８２−
２、８２−３に入力される。光ゲート・スイッチ８２は
実施の形態１〜８の光ゲート・スイッチ２１と同じ半導
体光増幅器である。光ゲート・スイッチ８２−０、８２
−１、８２−２、８２−３から出力された波長λ０、λ
１、λ２、λ３の光は光波長合波器８３により合波され
る。波長セレクタ７４において光ゲート・スイッチ８２
−０〜８２−３をオン／オフすることにより任意の波長
の光を選択して出力することができる。例えば光ゲート
・スイッチ８２−０をオン、それ以外をオフにすること
により、波長λ０の光を選択出力することができる。ま
た、複数の光ゲート・スイッチ８２をオンにすることに
より、複数の波長の光を選択出力することもできる。例
えば、光ゲート・スイッチ８２−１と８２−２をオン、
８２−０と８２−３をオフにすると、波長λ１とλ２の
光が選択され、これらが合波された波長多重光が波長セ
レクタ７４から出力される。

【０１２４】光変調器７５は電界吸収型の半導体光変調
器で、入力された光を電気信号で変調して出力する。波
長セレクタ７４から光変調器７５へ複数の波長からなる
波長多重光が入力された場合は、光変調器７５は全ての
波長の光を同じ電気信号で一括変調する。

【０１２５】以上により、例えば波長セレクタ７４−０
と７４−１において、それぞれ波長λ０、λ１の光を選
択すると、送信ノードｔ０からは波長λ０の光信号が送
信され、送信ノードｔ１からは波長λ１の光信号が送信
される。

【０１２６】また、波長セレクタ７４において複数の波
長の光を選択することにより、送信ノードから複数の波
長の光信号を多重した波長多重光信号を出力することが
できる。例えば波長セレクタ７４−２において波長λ２
とλ３の光を選択すると、送信ノードｔ２からは波長λ
２とλ３の波長多重光信号が出力される。このとき波長
λ２の光信号と波長λ３の光信号は同じ電気信号で変調
されている。

【０１２７】本実施の形態では、以上のようにして波長
可変光送信器から波長多重光信号を出力することによ
り、実施の形態９と同様のマルチキャスト、ブロードキ
ャストが可能である。

【０１２８】本実施の形態では、半導体レーザ７０−０
〜７０−３から出力された波長多重光を全送信ノードに
分配し、各送信ノードには複数の波長の光を選択して出
力する波長セレクタ７４と光変調器７５を設けたことに
より、実施の形態９の光ネットワークと比べて低コス
ト、低消費電力である。実施の形態９では全ての波長可
変光送信器において６４個の半導体レーザ７０と６４個
の光ゲート・スイッチ８２が必要になる。一方、本実施
の形態では４個の半導体レーザ７０と６４個の光ゲート
・スイッチ８２しか必要とせず、半導体レーザ７０の数
が１／１６に削減されたことになる。また、実施の形態
９では各送信ノードの半導体レーザ７０の波長の安定化
をそれぞれ独立に行う必要があるが、本実施の形態では
半導体レーザ７０−０〜７０−３が共有されているの
で、波長を集中管理することができる。

【０１２９】（実施の形態１１）第１１の実施の形態
は、本願の第２２乃至２４および第２７の発明において
Ｌ＝Ｍ＝Ｎ＝４とした１６×１６光ネットワークであ
り、図１４に示す実施の形態８の光ネットワークの波長
可変波長多重光送信器４１のみを図１８に示すように変
更したものである。そこで、本実施の形態では波長可変
波長多重光送信器４１の動作を中心に説明する。

【０１３０】本実施の形態において、波長λ０、λ１、
λ２、λ３を波長群Ｇ０、波長λ４、λ５、λ６、λ７
を波長群Ｇ１、波長λ８、λ９、λ１０、λ１１を波長
群Ｇ２、波長λ１２、λ１３、λ１４、λ１５を波長群
Ｇ３とそれぞれ定義する。

【０１３１】本実施の形態の波長可変波長多重光送信器
４１は、１６個の半導体レーザ７０、４個の光波長合波
器８３、４個の光ゲート・スイッチ８２と光波長ルータ
８４、４個の光変調器７５、光合波器８５からなる。半
導体レーザ７０−０〜７０−１５はそれぞれ波長λ０〜
λ１５の光を出力する。光波長合波器８３はアレイ導波
路回折格子型の光波長合波器で、入力された波長の異な
る光をそれぞれ合波する。光波長合波器８３−０、８３
−１、８３−２、８３−３からはそれぞれ波長群Ｇ０、
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の波長多重光が出力される。光ゲート
・スイッチ８２は実施の形態１〜８の光ゲート・スイッ
チ２１と同じ半導体光増幅器である。光波長ルータ８４
はアレイ導波路回折格子型の光波長ルータで、入力ポー
トｉ０、ｉ１、ｉ２、ｉ３からそれぞれ波長群Ｇ０、Ｇ
１、Ｇ２、Ｇ３の波長多重光を入力したとき、出力ポー
トｏ０〜ｏ３から出力される光の波長は表３に示すよう
になる。

【０１３２】

【表３】 表３からわかるように、光波長ルータ８４は入力ポート
から入力された各波長群の波長多重光を波長毎に分波し
て異なる出力ポートから出力する。このような光波長ル
ータは、アレイ導波路回折格子のフリー・スペクトラル
・レンジを波長群の間隔と等しくなるように設定するこ
とにより実現される。光変調器７５は電界吸収型の半導
体光変調器で、入力された波長多重光を電気信号で一括
変調する。光合波器８５は光変調器７５−０〜７５−３
から出力された光を合波して出力する。

【０１３３】波長可変波長多重光送信器４１において、
光ゲート・スイッチ８２−０〜８２−３をオン／オフす
ることにより波長群Ｇ０〜Ｇ３の波長多重光から任意の
波長群の波長多重光を選択し、これを波長毎に異なる電
気信号で変調して光合波器８５から出力することができ
る。また、複数の光ゲート・スイッチ８２をオンにする
ことにより、複数の波長群の波長多重信号光を光合波器
８５から出力することもできる。例えば、光ゲート・ス
イッチ８２−２と８２−３をオン、８２−０と８２−１
をオフにすると、光波長ルータ８４の入力ポートｉ２に
波長群Ｇ２の波長多重光が、入力ポートｉ３に波長群Ｇ
３の波長多重光が入力される。このとき表３より、光波
長ルータ８４の出力ポートｏ０からは波長λ８とλ１２
の波長多重光が、出力ポートｏ１からは波長λ９とλ１
３の波長多重光が、出力ポートｏ２からは波長λ１０と
λ１４の波長多重光が、出力ポートｏ３からは波長λ１
１とλ１５の波長多重光が出力される。これらの波長多
重光はそれぞれ光変調器７５−０、７５−１、７５−
２、７５−３により変調され光合波器８５で合波され
る。結果として、光合波器８５からは波長群Ｇ２とＧ３
の波長多重光信号が出力される。このとき波長群Ｇ２の
波長多重光信号と波長群Ｇ３の波長多重光信号は同じ４
種類の電気信号で変調されている。

【０１３４】このようにして波長可変波長多重光送信器
４１から複数の波長群の波長多重光信号をさらに多重し
た波長多重光信号を出力することにより、図１４に示し
た光ネットワークにおいて同じ４×４光波長ルータ３１
に接続された受信ノードに対するマルチキャストを実現
することができる。例えば、波長可変波長多重光送信器
４１−２から波長群Ｇ２とＧ３の波長多重信号光を出力
し、４×４光スイッチ１３−０内の光ゲート・スイッチ
２１−８をオンにすると、波長群Ｇ２の波長多重光信号
は４×４光波長ルータ３１−０の入力ポートｉ０から出
力ポートｏ２を経て波長多重光受信器４４−２に入力さ
れる。一方、波長群Ｇ３の波長多重光信号は４×４光波
長ルータ３１−０の入力ポートｉ０から出力ポートｏ３
を経て波長多重光受信器４４−３に入力される。こうし
て、送信ノードｔ２から送信されたパケットが受信ノー
ドｒ２とｒ３にマルチキャストされる。

【０１３５】以上に説明したように、本実施の形態で
は、波長可変波長多重光送信器４１から複数の波長群の
波長多重光信号をさらに多重した波長多重光信号を出力
することにより、任意の送信ノードから受信ノードｒ
０、ｒ１、ｒ２、ｒ３のうちの任意の複数ノードに対す
るマルチキャスト、任意の送信ノードから受信ノードｒ
４、ｒ５、ｒ６、ｒ７のうちの任意の複数ノードに対す
るマルチキャスト、任意の送信ノードから受信ノードｒ
８、ｒ９、ｒ１０、ｒ１１のうちの任意の複数ノードに
対するマルチキャスト、および、任意の送信ノードから
受信ノードｒ１２、ｒ１３、ｒ１４、ｒ１５のうちの任
意の複数ノードに対するマルチキャストを行うことがで
きる。また、実施の形態８で示したのと同じ方法によ
り、任意の送信ノードから受信ノードｒ０、ｒ４、ｒ
８、ｒ１２のうちの任意の複数ノードに対するマルチキ
ャスト、任意の送信ノードから受信ノードｒ１、ｒ５、
ｒ９、ｒ１３のうちの任意の複数ノードに対するマルチ
キャスト、任意の送信ノードから受信ノードｒ２、ｒ
６、ｒ１０、ｒ１４のうちの任意の複数ノードに対する
マルチキャスト、および、任意の送信ノードから受信ノ
ードｒ３、ｒ７、ｒ１１、ｒ１５のうちの任意の複数ノ
ードに対するマルチキャストを行うことができる。さら
に、両方のマルチキャスト方式を組み合わせることによ
り、例えば任意の送信ノードから受信ノードｒ０〜ｒ７
へのマルチキャストや、全受信ノードへのマルチキャス
ト、すなわちブロードキャストを行うこともできる。

【０１３６】（実施の形態１２）図１９は第１２の実施
の形態の構成を示す図である。第１２の実施の形態は本
願の第１３乃至２４および第２７乃至２８の発明におい
てＬ＝Ｍ＝Ｎ＝４、Ｋ＝１６とした１６×１６光ネット
ワークであり、半導体レーザ７０、光波長合波器７１、
光増幅器７２、光分波器７３、波長群選択光変調器７
６、４×４光スイッチ１３、４×４光波長ルータ３１、
波長多重光受信器４４からなる。本実施の形態は、図１
４に示す実施の形態８の光ネットワークの波長可変波長
多重光送信器４１を半導体レーザ７０、光波長合波器７
１、光増幅器７２、光分波器７３、波長群選択光変調器
７６により構成したものである。そこで、本実施の形態
では波長可変波長多重光送信器の動作を中心に説明す
る。

【０１３７】本実施の形態において、波長λ０、λ１、
λ２、λ３を波長群Ｇ０、波長λ４、λ５、λ６、λ７
を波長群Ｇ１、波長λ８、λ９、λ１０、λ１１を波長
群Ｇ２、波長λ１２、λ１３、λ１４、λ１５を波長群
Ｇ３とそれぞれ定義する。

【０１３８】半導体レーザ７０−０〜７０−１５はそれ
ぞれ波長λ０〜λ１５の光を出力する。光波長合波器７
１はアレイ導波路回折格子型の光合波器で、入力された
波長λ０〜λ１５の光を合波した波長多重光を出力す
る。光増幅器７２はエルビウム添加光ファイバ増幅器
で、入力された波長多重光を増幅して出力する。この波
長多重光は光分波器７３により１６分岐され、波長群選
択光変調器７６−０〜７６−１５に分配される。

【０１３９】波長群選択光変調器７６は図２０に示すよ
うに光波長分波器８１、４個の光ゲート・スイッチ８
２、光波長ルータ８４、４個の光変調器７５、光合波器
８５からなる。光波長分波器８１はアレイ導波路回折格
子型の光波長分波器で、入力ポートから波長λ０〜λ１
５の波長多重光を入力すると、これを波長群毎に分波し
て出力する。分波された波長群Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３
の波長多重光はそれぞれ光ゲート・スイッチ８２−０、
８２−１、８２−２、８２−３に入力される。光ゲート
・スイッチ８２は実施の形態１〜８の光ゲート・スイッ
チ２１と同じ半導体光増幅器である。光ゲート・スイッ
チ８２−０、８２−１、８２−２、８２−３から出力さ
れた波長群Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の波長多重光は光波
長ルータ８４に入力される。光波長ルータ８４は実施の
形態１１における光波長ルータ８４と同じもので、入力
ポートから入力された各波長群の波長多重光を波長毎に
分波して異なる出力ポートから出力する。光変調器７５
は電界吸収型の半導体光変調器で、入力された波長多重
光を電気信号で一括変調する。光合波器８５は、光変調
器７５−０〜７５−３から出力された波長多重光信号を
合波して出力する。

【０１４０】波長群選択光変調器７６において、光ゲー
ト・スイッチ８２−０〜８２−３をオン／オフすること
により波長群Ｇ０〜Ｇ３の波長多重光から任意の波長群
の波長多重光を選択し、これを波長毎に異なる電気信号
で変調して光合波器８５から出力することができる。ま
た、複数の光ゲート・スイッチ８２をオンにすることに
より、複数の波長群の波長多重信号光を光合波器８５か
ら出力することもできる。例えば、光ゲート・スイッチ
８２−２と８２−３をオン、８２−０と８２−１をオフ
にすると、光波長ルータ８４の入力ポートｉ２に波長群
Ｇ２の波長多重光が、入力ポートｉ３に波長群Ｇ３の波
長多重光が入力される。このとき表３より、波長ルータ
８４の出力ポートｏ０からは波長λ８とλ１２の波長多
重光が、出力ポートｏ１からは波長λ９とλ１３の波長
多重光が、出力ポートｏ２からは波長λ１０とλ１４の
波長多重光が、出力ポートｏ３からは波長λ１１とλ１
５の波長多重光が出力される。これらの波長多重光はそ
れぞれ光変調器７５−０、７５−１、７５−２、７５−
３により変調され光合波器８５で合波される。結果とし
て、光合波器８５からは波長群Ｇ２とＧ３の波長多重光
信号が出力される。このとき波長群Ｇ２の波長多重光信
号と波長群Ｇ３の波長多重光信号は同じ４種類の電気信
号で変調されている。

【０１４１】本実施の形態では、以上のようにして波長
可変波長多重光送信器から複数の波長群の波長多重光信
号をさらに多重した波長多重光信号を出力することによ
り、実施の形態１１と同様のマルチキャスト、ブロード
キャストが可能である。

【０１４２】本実施の形態では、半導体レーザ７０−０
〜７０−１５から出力された波長多重光を全送信ノード
に分配し、各送信ノードには複数の波長群の波長多重光
を選択し、これを変調して出力する波長群選択光変調器
７６を設けたことにより、実施の形態１１の光ネットワ
ークと比べて低コスト、低消費電力である。実施の形態
１１では全ての波長可変波長多重光送信器４１において
２５６個の半導体レーザ７０と６４個の光ゲート・スイ
ッチ８２が必要になる。一方、本実施の形態では１６個
の半導体レーザ７０と６４個の光ゲート・スイッチ８２
しか必要とせず、半導体レーザ７０の数が１／１６に削
減されたことになる。また、実施の形態１１では各送信
ノードの半導体レーザ７０の波長の安定化をそれぞれ独
立に行う必要があるが、本実施の形態では半導体レーザ
７０−０〜７０−１５が共有されているので、波長を集
中管理することができる。

【０１４３】以上の実施の形態においては、各種定数及
び構成要素の具体的手段を特定のものに限定して説明し
たが、これらは以下述べるように請求項に記載した範囲
内で任意に選択することができる。即ち、実施の形態の
Ｌ、Ｍ、Ｎとして、実施の形態１〜１２では、Ｍ＝Ｎ＝
４とし、実施の形態５〜８、１１、１２では、Ｌ＝４と
したが、Ｌ、Ｍ、Ｎは請求項に記載した範囲内で任意に
選択することができる。

【０１４４】実施の形態１〜１２においては、光ゲート
・スイッチとして半導体光増幅器を用いたが、光ゲート
・スイッチとしては他のものを用いることもできる。例
えば、電界吸収型の半導体光変調器や、ニオブ酸リチウ
ム基板上に形成された電気光学効果や音響光学効果を利
用した光スイッチや、ポリマー導波路製の光スイッチ、
液晶光スイッチ、機械式光スイッチ等を用いることがで
きる。

【０１４５】実施の形態１および５において、１６×４
光スイッチ２は１６個の１×４光スイッチ１０と４個の
光合波器１１からなるスプリッタ／コンバイナ型光スイ
ッチとしたが、本願の第１および第１３の発明における
ＭＮ×Ｎ光スイッチの構成はスプリッタ／コンバイナ型
に限らず、異なる入力ポートから入力された光信号を同
一の出力ポートから出力することが可能な構成であれ
ば、どのような構成であっても良い。

【０１４６】実施の形態２、４、６、８、９〜１２にお
いて、４×４光スイッチ１３は４個の１×４光スイッチ
１０と４個の光合波器１１からなるスプリッタ／コンバ
イナ型光スイッチとしたが、本願の第４、第１０、第１
６、第２２の発明におけるＮ×Ｎ光スイッチの構成はス
プリッタ／コンバイナ型に限らず、異なる入力ポートか
ら入力された光信号を同一の出力ポートから出力するこ
とが可能な構成であれば、どのような構成であっても良
い。

【０１４７】実施の形態１〜１２において、１×４光ス
イッチ１０は光分波器２０と光ゲート・スイッチ２１と
からなるものとしたが、本願の第２、第５、第７、第
９、第１１、第１４、第１７、第１９、第２１、第２３
の発明における１×Ｎ光スイッチの構成はこの限りでは
ない。例えば、ニオブ酸リチウム基板上に形成された電
気光学効果や音響光学効果を利用した光スイッチや、ポ
リマー導波路製の光スイッチ、液晶光スイッチ、機械式
光スイッチ等を用いることができる。

【０１４８】実施の形態１、２、および５〜８におい
て、光波長分波器３、５１、８１、あるいは光波長合波
器７１、８３として石英基板上に形成されたアレイ導波
路回折格子型の光波長分波器を用いたが、光波長分波器
の材質、構成はこの限りではない。例えば、材質は半導
体やポリマーであってもよいし、構成は、反射型の回折
格子あるいは光ファイバ・グレーティングを用いた光波
長分波器や、光分波器の各出力ポートに光フィルタを挿
入した光波長分波器等であってもよい。

【０１４９】実施の形態３および７において、１６×４
光波長ルータ１２は４個の光合波器３０と４×４光波長
ルータ３１とからなるものとしたが、本願の第７および
第１９の発明におけるＭＮ×Ｍ光波長ルータとしては、
これ以外の構成のものを用いることができる。例えば１
６×４のアレイ導波路回折格子型光波長ルータや、反射
型の回折格子あるいは光ファイバ・グレーティングを用
いた光波長ルータや、光分波器、光合波器と光フィルタ
を組み合わせた光波長ルータ等を用いることができる。

【０１５０】実施の形態３、４、７、８、９〜１２にお
いて、４×４光波長ルータ３１、８４として石英基板上
に作成されたアレイ導波路回折格子型光波長ルータを用
いたが、４×４光波長ルータの材質、構成はこの限りで
はない。例えば、材質は半導体やポリマーであってもよ
いし、構成は、反射型の回折格子あるいは光ファイバ・
グレーティングを用いた光波長分波器や、光分波器と光
フィルタを組み合わせた光波長分波器等であってもよ
い。

【０１５１】実施の形態１〜１２において、光変調器と
して電界吸収型の半導体光変調器を用いたが、光変調器
の材質、構成はこの限りではない。例えばニオブ酸リチ
ウム結晶における電気光学効果あるいは音響光学効果を
用いた光変調器であっても良い。

【０１５２】実施の形態１０において波長セレクタ７４
として光波長分波器、光ゲート・スイッチ、光波長合波
器からなる波長セレクタを用いたが、本願の第２６の発
明における波長セレクタは、複数の波長の光を選択する
ことが可能な波長セレクタであれば、どのような構成の
ものであっても構わない。例えば、ニオブ酸リチウム結
晶で作成した音響光学効果光フィルタ等を用いることも
できる。

【０１５３】

【発明の効果】実施の形態において詳しく述べたよう
に、本願の第１から第２８の発明を適用することにより
次のような効果が得られる。

【０１５４】本願の第１から第２８の発明を適用するこ
とにより、制御対象が送信ノードの近くに集中している
光ネットワークを構成することができる。特に、本願の
第２、第５、第７、第１１、第１４、第１７、第１９、
第２３の発明を用いた場合は、各送信ノードはそれぞれ
自ノードの波長可変（波長多重）光送信器の送信波長
（群）と１個の１×Ｎ光スイッチだけを制御することに
より、全ての受信ノードにパケットを送ることができ
る。したがって、制御線は各送信ノードと１×Ｎ光スイ
ッチとの間に１本ずつしか必要ない。しかも、受信ノー
ドの番号から、送信波長（群）と１×Ｎ光スイッチにお
いて選択すべき出力ポートが直接求められるので、ルー
ティング制御が非常に容易である。

【０１５５】本願の第１から第２８の発明を適用するこ
とにより、本願の第１の従来例の光ネットワークと比較
して１／Ｎの波長数で、同等の規模の光ネットワークを
構成することができる。

【０１５６】本願の第１から第２８の発明を適用するこ
とにより、本願の第２の従来例の光ネットワークと比較
して１／Ｍの光スイッチ部のハード量（例えば光ゲート
・スイッチ数）で、同等の規模の光ネットワークを構成
することができる。

【０１５７】本願の第７〜第１２、第１９〜第２４の発
明は、本願の第１〜第６、第１３〜第１８の発明におけ
る光波長分波器とその前段の光合波器とを光波長ルータ
で置き換えるものである。これにより、光合波器で生じ
ていた合波損を回避することができるので、その分、光
受信器における受信光パワーが増加する。

【０１５８】本願の第９、第２１の発明を適用すること
により、本願の第７、第１９の発明におけるＭＮ×Ｍ光
波長ルータを、Ｎ×１光合波器とＭ×Ｍ光波長ルータと
いう一般に入手可能な素子により低コストに構成するこ
とができる。

【０１５９】本願の第１３〜第２４の発明を適用した光
ネットワークでは、本願の第１〜第１２の発明を適用し
た光ネットワークと比べて、光スイッチ、光波長分波
器、あるいは光波長ルータなどのハード量を増やすこと
なく、１ノードあたりのスループットを増大することが
できる。

【０１６０】本願の第４、第１０、第１６、第２２の発
明を適用した光ネットワークは、ネットワークの送信側
と受信側とをそれぞれモジュール化することができる。
したがって、ノード数が増加／減少した場合に、モジュ
ールを追加／削減することにより、容易にネットワーク
の規模を拡張／縮小することができ、いわゆるモジュラ
リティに優れたネットワークを構築することができる。

【０１６１】本願の第３、第６、第８、第１２、第１
５、第１８、第２０、第２４の発明を適用した光ネット
ワークでは、１個の１×Ｎ光スイッチ内で複数の光ゲー
ト・スイッチを同時にオンにすることにより、同じ受信
波長を割り当てられた受信ノードに対するマルチキャス
トを行うことができる。

【０１６２】本願の第２５の発明を適用した光ネットワ
ークでは、波長可変光送信器から複数の波長の光信号を
出力することにより、同じ光波長分波器あるいは光波長
ルータに接続された受信ノードに対するマルチキャスト
を行うことができる。また、本願の第２７の発明を適用
した光ネットワークでは、波長可変波長多重光送信器か
ら複数の波長群の波長多重光信号を出力することによ
り、同じ光波長分波器あるいは光波長ルータに接続され
た受信ノードに対するマルチキャストを行うことができ
る。

【０１６３】本願の第２６、第２８の発明を適用するこ
とにより、光源の数を削減することができる。また、光
源を１カ所に集中配置することにより、波長の管理が容
易になる。例えば、信号光の波長をネットワーク内に設
けた波長基準に合わせるとする。この場合、波長基準と
各光源との間で帰還制御を行うことになるが、光源が分
散配置されていると各々の帰還ループが長くなってハー
ド量が増加するし、遅延が大きくなるので制御も難しく
なる。あるいは、各光源の波長を相対的に安定化する場
合を考えると、各光源の波長をそれぞれ比較する必要が
あるが、その場合も光源が集中配置されていた方が比較
が容易になる。

【０１６４】

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の構成を示す図である。

【図２】第１の実施の形態における１６×４光スイッチ
の構成を示す図である。

【図３】第１の実施の形態における１×４光スイッチの
構成を示す図である。

【図４】第２の実施の形態の構成を示す図である。

【図５】第２の実施の形態における４×４光スイッチの
構成を示す図である。

【図６】第３の実施の形態の構成を示す図である。

【図７】第３の実施の形態における１６×４光波長ルー
タの構成を示す図である。

【図８】第４の実施の形態の構成を示す図である。

【図９】第５の実施の形態の構成を示す図である。

【図１０】第５の実施の形態における波長可変波長多重
光送信器の構成を示す図である。

【図１１】第５の実施の形態における波長多重光受信器
の構成を示す図である。

【図１２】第６の実施の形態の構成を示す図である。

【図１３】第７の実施の形態の構成を示す図である。

【図１４】第８の実施の形態の構成を示す図である。

【図１５】第９の実施の形態における波長可変光送信器
の構成を示す図である。

【図１６】第１０の実施の形態の構成を示す図である。

【図１７】第１０の実施の形態における波長セレクタの
構成を示す図である。

【図１８】第１１の実施の形態における波長可変波長多
重光送信器の構成を示す図である。

【図１９】第１２の実施の形態の構成を示す図である。

【図２０】第１２の実施の形態における波長群選択光変
調器の構成を示す図である。

【図２１】ブロードキャスト・アンド・セレクト型光ネ
ットワークの例の構成を示す図である。

【図２２】第１の従来例の構成を示す図である。

【図２３】第２の従来例の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 波長可変光送信器 ２ １６×４光スイッチ ３ 光波長分波器 ４ 光受信器 ５ 光送信器 ６ スターカプラ ７ 送信セレクタ ８ 光フィルタ ９ 光スイッチ １０ １×４光スイッチ １１ 光合波器 １２ １６×４光波長ルータ １３ ４×４光スイッチ １４ 光合波器 ２０ 光分波器 ２１ 光ゲート・スイッチ ３０ 光合波器 ３１ ４×４光波長ルータ ４１ 波長可変波長多重光送信器 ４４ 波長多重光受信器 ５０ 光合波器 ５１ 光波長分波器 ６０ 送信モジュール ６１ 受信モジュール ７０ 半導体レーザ ７１ 光波長合波器 ７２ 光増幅器 ７３ 光分波器 ７４ 波長セレクタ ７５ 光変調器 ７６ 波長群選択光変調器 ８１ 光波長分波器 ８２ 光ゲート・スイッチ ８３ 光波長合波器 ８４ 光波長ルータ ８５ 光合波器

フロントページの続き (72)発明者 田島 章雄 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 高橋 成五 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 前野 義晴 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 逸見 直也 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内

Claims (28)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ネットワークであって、 互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の波長λ１、
   λ２、・・・、λＭのうち任意の波長の光信号を出力す
   るＭＮ（Ｎは２以上の整数）個の波長可変光送信器と、 該ＭＮ個の波長可変光送信器の各々に入力ポートが接続
   され、異なる入力ポートから入力された光信号を同一の
   出力ポートから出力することが可能なＭＮ×Ｎ光スイッ
   チと、 該ＭＮ×Ｎ光スイッチの出力ポートから入力された波長
   λ１、λ２、・・・、λＭの光信号を波長毎に分波して
   出力するＮ個の１×Ｍ光波長分波器と、 該Ｎ個の１×Ｍ光波長分波器から入力された光信号を受
   信するＭＮ個の光受信器とからなる光クロスバ網を備
   え、 前記波長可変光送信器の波長の選択と、前記ＭＮ×Ｎ光
   スイッチの切り替えによりＭＮ×ＭＮの空間的なルーテ
   ィング制御を行う ことを特徴とする光ネットワーク。
2. 【請求項２】 ＭＮ×Ｎ光スイッチが、ＭＮ個の１×Ｎ
   光スイッチと、該ＭＮ個の１×Ｎ光スイッチの各々から
   入力された光信号を合波して出力するＮ個のＭＮ×１光
   合波器とからなることを特徴とする請求項１に記載の光
   ネットワーク。
3. 【請求項３】 １×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器
   と、該１×Ｎ光分波器から入力された光信号を透過また
   は遮断するＮ個の光ゲート・スイッチとからなることを
   特徴とする請求項２に記載の光ネットワーク。
4. 【請求項４】光ネットワークであって、 互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の波長λ１、
   λ２、・・・、λＭのうち任意の波長の光信号を出力す
   るＭＮ（Ｎは２以上の整数）個の波長可変光送信器と、 該ＭＮ個の波長可変光送信器の各々に入力ポートが接続
   され、異なる入力ポートから入力された光信号を同一の
   出力ポートから出力することが可能なＭ個のＮ×Ｎ光ス
   イッチと、 該Ｍ個のＮ×Ｎ光スイッチの各々から入力された光信号
   を合波して出力するＮ個のＭ×１光合波器と、 該Ｍ×１光合波器から入力された波長λ１、λ２、・・
   ・、λＭの光信号を波長毎に分波して出力するＮ個の１
   ×Ｍ光波長分波器と、 該Ｎ個の１×Ｍ光波長分波器から入力された光信号を受
   信するＭＮ個の光受信器とからなる光クロスバ網を備
   え、 前記波長可変光送信器の波長の選択と、前記Ｎ×Ｎ光ス
   イッチの切り替えによりＭＮ×ＭＮの空間的なルーティ
   ング制御を行う ことを特徴とする光ネットワーク。
5. 【請求項５】Ｎ×Ｎ光スイッチが、Ｎ個の１×Ｎ光スイ
   ッチと、該Ｎ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力され
   た光信号を合波して出力するＮ個のＮ×１光合波器とか
   らなることを特徴とする請求項４に記載の光ネットワー
   ク。
6. 【請求項６】１×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器と、
   該１×Ｎ光分波器から入力された光信号を透過または遮
   断するＮ個の光ゲート・スイッチとからなることを特徴
   とする請求項５に記載の光ネットワーク。
7. 【請求項７】光ネットワークであって、 互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の波長λ０、
   λ２、・・・、λ（Ｍ−１）のうち任意の波長の光信号
   を出力するＭＮ（Ｎは２以上の整数）個の波長可変光送
   信器と、 該ＭＮ個の波長可変光送信器に入力ポートが接続された
   ＭＮ個の１×Ｎ光スイッチと、 該ＭＮ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力された波長
   λ０、λ１、・・・、λ（Ｍ−１）の光信号をそれぞれ
   波長毎に分波して出力するＮ個のＭＮ×Ｍ光波長ルータ
   と、 該Ｎ個のＭＮ×Ｍ光波長ルータから入力された光信号を
   受信するＭＮ個の光受信器とからなる光クロスバ網を備
   え、 前記波長可変光送信器の波長の選択と、前記１×Ｎ光ス
   イッチの切り替えによりＭＮ×ＭＮの空間的なルーティ
   ング制御を行う ことを特徴とする光ネットワーク。
8. 【請求項８】 １×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器
   と、該１×Ｎ光分波器の出力ポートの各々に接続された
   Ｎ個の光ゲート・スイッチとからなることを特徴とする
   請求項７に記載の光ネットワーク。
9. 【請求項９】 ＭＮ×Ｍ光波長ルータが、Ｍ個のＮ×１
   光合波器と、該Ｍ個のＮ×１光合波器の各々から入力さ
   れた波長λ０、λ１、・・・、λ（Ｍ−１）の光信号を
   それぞれ波長毎に分波して出力するＭ×Ｍ光波長ルータ
   とからなることを特徴とする請求項７又は８に記載の光
   ネットワーク。
10. 【請求項１０】光ネットワークであって、 互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の波長λ０、
    λ２、・・・、λ（Ｍ−１）のうち任意の波長の光信号
    を出力するＭＮ（Ｎは２以上の整数）個の波長可変光送
    信器と、 該ＭＮ個の波長可変光送信器に入力ポートが接続され、
    異なる入力ポートから入力された光信号を同一の出力ポ
    ートから出力することが可能なＭ個のＮ×Ｎ光スイッチ
    と、 該Ｍ個のＮ×Ｎ光スイッチの各々から入力された波長λ
    ０、λ１、・・・、λ（Ｍ−１）の光信号をそれぞれ波
    長毎に分波して出力するＮ個のＭ×Ｍ光波長ルータと、 該Ｎ個のＭ×Ｍ光波長ルータから入力された光信号を受
    信するＭＮ個の光受信器とからなる光クロスバ網を備
    え、 前記波長可変光送信器の波長の選択と、前記Ｎ×Ｎ光ス
    イッチの切り替えによりＭＮ×ＭＮの空間的なルーティ
    ング制御を行う ことを特徴とする光ネットワーク。
11. 【請求項１１】 Ｎ×Ｎ光スイッチが、Ｎ個の１×Ｎ光
    スイッチと、該Ｎ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力
    された光信号を合波して出力するＮ個のＮ×１光合波器
    とからなることを特徴とする請求項１０に記載の光ネッ
    トワーク。
12. 【請求項１２】 １×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器
    と、該１×Ｎ光分波器から入力された光信号を透過また
    は遮断するＮ個の光ゲート・スイッチとからなることを
    特徴とする請求項１１に記載の光ネットワーク。
13. 【請求項１３】光ネットワークであって、 各々Ｌ（Ｌは２以上の整数）種類の波長からなり全ての
    波長が互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の波長
    群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）のうち任意の波長
    群の波長多重光信号を出力するＭＮ（Ｎは２以上の整
    数）個の波長可変波長多重光送信器と、 該ＭＮ個の波長可変波長多重光送信器の各々に入力ポー
    トが接続され、異なる入力ポートから入力された波長多
    重光信号を同一の出力ポートから出力することが可能な
    ＭＮ×Ｎ光スイッチと、 該ＭＮ×Ｎ光スイッチの出力ポートから入力された波長
    群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）の波長多重光信号
    を波長群毎に分波して出力するＮ個の１×Ｍ光波長分波
    器と、 該Ｎ個の１×Ｍ光波長分波器から入力された波長多重光
    信号を波長毎に分波して各々光信号を受信するＭＮ個の
    波長多重光受信器とからなる光クロスバ網を備え、 前記波長可変光送信器の波長の選択と、前記ＭＮ×Ｎ光
    スイッチの切り替えによりＭＮ×ＭＮの空間的なルーテ
    ィング制御を行う ことを特徴とする光ネットワーク。
14. 【請求項１４】 ＭＮ×Ｎ光スイッチが、ＭＮ個の１×
    Ｎ光スイッチと、該ＭＮ個の１×Ｎ光スイッチの各々か
    ら入力された波長多重光信号を合波して出力するＮ個の
    ＭＮ×１光合波器とからなることを特徴とする請求項１
    ３に記載の光ネットワーク。
15. 【請求項１５】 １×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器
    と、該１×Ｎ光分波器から入力された波長多重光信号を
    透過または遮断するＮ個の光ゲート・スイッチとからな
    ることを特徴とする請求項１４に記載の光ネットワー
    ク。
16. 【請求項１６】光ネットワークであって、 各々Ｌ（Ｌは２以上の整数）種類の波長からなり全ての
    波長が互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の波長
    群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）のうち任意の波長
    群の波長多重光信号を出力するＭＮ（Ｎは２以上の整
    数）個の波長可変波長多重光送信器と、 該ＭＮ個の波長可変波長多重光送信器の各々に入力ポー
    トが接続され、異なる入力ポートから入力された波長多
    重光信号を同一の出力ポートから出力することが可能な
    Ｍ個のＮ×Ｎ光スイッチと、 該Ｍ個のＮ×Ｎ光スイッチの各々から入力された波長多
    重光信号を合波して出力するＮ個のＭ×１光合波器と、 該Ｍ×１光合波器から入力された波長群Ｇ０、Ｇ１、・
    ・・、Ｇ（Ｍ−１）の波長多重光信号を波長群毎に分波
    して出力するＮ個の１×Ｍ光波長分波器と、 該Ｎ個の１×Ｍ光波長分波器から入力された波長多重光
    信号を波長毎に分波して各々光信号を受信するＭＮ個の
    波長多重光受信器とからなる光クロスバ網を備え、 前記波長可変光送信器の波長の選択と、前記Ｎ×Ｎ光ス
    イッチの切り替えによりＭＮ×ＭＮの空間的なルーティ
    ング制御を行う ことを特徴とする光ネットワーク。
17. 【請求項１７】 Ｎ×Ｎ光スイッチが、Ｎ個の１×Ｎ光
    スイッチと、該Ｎ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力
    された波長多重光信号を合波して出力するＮ個のＮ×１
    光合波器とからなることを特徴とする請求項１６に記載
    の光ネットワーク。
18. 【請求項１８】 １×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器
    と、該１×Ｎ光分波器から入力された波長多重光信号を
    透過または遮断するＮ個の光ゲート・スイッチとからな
    ることを特徴とする請求項１７に記載の光ネットワー
    ク。
19. 【請求項１９】光ネットワークであって、 各々Ｌ（Ｌは２以上の整数）種類の波長からなり全ての
    波長が互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の波長
    群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）のうち任意の波長
    群の波長多重光信号を出力するＭＮ（Ｎは２以上の整
    数）個の波長可変波長多重光送信器と、 該ＭＮ個の波長可変波長多重光送信器に入力ポートが接
    続されたＭＮ個の１×Ｎ光スイッチと、 該ＭＮ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力された波長
    群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）の波長多重光信号
    をそれぞれ波長群毎に分波して出力するＮ個のＭＮ×Ｍ
    光波長ルータと、 該Ｎ個のＭＮ×Ｍ光波長ルータから入力された波長多重
    光信号を波長毎に分波して各々光信号を受信するＭＮ個
    の波長多重光受信器とからなる光クロスバ網を備え、 前記波長可変光送信器の波長の選択と、前記１×Ｎ光ス
    イッチの切り替えによりＭＮ×ＭＮの空間的なルーティ
    ング制御を行う ことを特徴とする光ネットワーク。
20. 【請求項２０】 １×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器
    と、該１×Ｎ光分波器から入力された波長多重光信号を
    透過または遮断するＮ個の光ゲート・スイッチとからな
    ることを特徴とする請求項１９に記載の光ネットワー
    ク。
21. 【請求項２１】 ＭＮ×Ｍ光波長ルータがＭ個のＮ×１
    光合波器と、該Ｍ個のＮ×１光合波器の各々から入力さ
    れた波長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）の波長多
    重光信号をそれぞれ波長群毎に分波して出力するＭ×Ｍ
    光波長ルータとからなることを特徴とする請求項１９又
    は２０に記載の光ネットワーク。
22. 【請求項２２】光ネットワークであって、 各々Ｌ（Ｌは２以上の整数）種類の波長からなり全ての
    波長が互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）種類の波長
    群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）のうち任意の波長
    群の波長多重光信号を出力するＭＮ（Ｎは２以上の整
    数）個の波長可変波長多重光送信器と、 該ＭＮ個の波長可変波長多重光送信器に入力ポートが接
    続され、異なる入力ポートから入力された波長多重光信
    号を同一の出力ポートから出力することが可能なＭ個の
    Ｎ×Ｎ光スイッチと、 該Ｍ個のＮ×Ｎ光スイッチの各々から入力された波長群
    Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）の波長多重光信号を
    それぞれ波長群毎に分波して出力するＮ個のＭ×Ｍ光波
    長ルータと、 該Ｎ個のＭ×Ｍ光波長ルータから入力された波長多重光
    信号を波長毎に分波して各々光信号を受信するＭＮ個の
    波長多重光受信器とからなる光クロスバ網を備え、 前記波長可変光送信器の波長の選択と、前記Ｎ×Ｎ光ス
    イッチの切り替えによりＭＮ×ＭＮの空間的なルーティ
    ング制御を行う ことを特徴とする光ネットワーク。
23. 【請求項２３】 Ｎ×Ｎ光スイッチが、Ｎ個の１×Ｎ光
    スイッチと、該Ｎ個の１×Ｎ光スイッチの各々から入力
    された波長多重光信号を合波して出力するＮ個のＮ×１
    光合波器とからなることを特徴とする請求項２２に記載
    の光ネットワーク。
24. 【請求項２４】 １×Ｎ光スイッチが、１×Ｎ光分波器
    と、該１×Ｎ光分波器から入力された波長多重光信号を
    透過または遮断するＮ個の光ゲート・スイッチとからな
    ることを特徴とする請求項２３に記載の光ネットワー
    ク。
25. 【請求項２５】 波長可変光送信器が、複数の波長の光
    信号を多重した波長多重光信号を出力することが可能で
    あることを特徴とする請求項１から請求項１２の何れか
    に記載の光ネットワーク。
26. 【請求項２６】 互いに異なるＭ（Ｍは２以上の整数）
    種類の波長λ１、λ２、・・・、λＭの光を多重した波
    長多重光を出力する波長多重光源と、該波長多重光源か
    ら入力された前記波長多重光を分岐して出力する１×Ｋ
    （Ｋは２以上ＭＮ以下の整数）光分波器と、該１×Ｋ光
    分波器から入力された前記波長多重光から単数または複
    数の波長の光を選択して出力するＫ個の波長セレクタ
    と、該波長セレクタから入力された波長多重光を電気信
    号で変調して出力するＫ個の光変調器とによりＫ個の波
    長可変光送信器が構成されることを特徴とする請求項２
    ５に記載の光ネットワーク。
27. 【請求項２７】 波長可変波長多重光送信器が、複数の
    波長群の波長多重光信号をさらに多重した波長多重光信
    号を出力することが可能であることを特徴とする請求項
    １３から請求項２４の何れかに記載の光ネットワーク。
28. 【請求項２８】 各々Ｌ（Ｌは２以上の整数）種類の波
    長からなり全ての波長が互いに異なるＭ（Ｍは２以上の
    整数）種類の波長群Ｇ０、Ｇ１、・・・、Ｇ（Ｍ−１）
    の光を多重した波長多重光を出力する波長多重光源と、
    該波長多重光源から入力された前記波長多重光を分岐し
    て出力する１×Ｋ（Ｋは２以上ＭＮ以下の整数）光分波
    器と、該１×Ｋ光分波器から前記波長多重光が入力され
    るＫ個の波長群選択光変調器とによりＫ個の波長可変波
    長多重光送信器が構成され、かつ、前記波長群選択光変
    調器が、入力された前記波長多重光を波長群毎に分波し
    て出力する１×Ｍ光波長分波器と、該１×Ｍ光波長分波
    器から入力された波長多重光を透過または遮断するＭ個
    の光ゲート・スイッチと、該Ｍ個の光ゲート・スイッチ
    の各々から入力された波長多重光をそれぞれ波長毎に分
    波して出力するＭ×Ｌ光波長ルータと、該Ｍ×Ｌ光波長
    ルータから入力された波長多重光を電気信号で変調して
    出力するＬ個の光変調器と、該Ｌ個の光変調器の各々か
    ら入力された波長多重光信号を合波して出力するＬ×１
    光合波器とからなることを特徴とする請求項２７に記載
    の光ネットワーク。