專利名稱：光交換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)置有多個輸入端口和多個輸出端口的光交換系統(tǒng)，更具體地涉及用于將通過任意輸入端口輸入的光分組切換到任意輸出端口的光分組交換系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)上，已使用金屬配線用于多個裝置之間的連接(例如用于計算機(jī)之間的通信)，多個板之間的連接(例如用于多個印刷電路板之間的通信)和板內(nèi)的多個元件之間的連接(例如用于印刷電路板內(nèi)的多個元件之間的通信)。但是，在金屬配線中，存在著傳輸損耗的問題或傳輸頻帶的限制。包括CPU的LSI(大規(guī)模集成電路)芯片的發(fā)展速度大大超過了電配線的高速技術(shù)的發(fā)展速度。因此，在使用電配線的系統(tǒng)中，LSI的處理速度不能有效地發(fā)揮作用。另外，隨著LSI芯片的容量的顯著提高，為LSI提供的輸入/輸出管腳的數(shù)量已達(dá)到幾百個或幾千個。因此，已經(jīng)難以利用金屬配線來連接具有這樣大數(shù)量的輸入/輸出管腳的LSI。
近來，作為用于解決有關(guān)金屬配線問題(配線瓶頸)的突破，光互連技術(shù)已受到關(guān)注。光互連一般是指用于很短距離的光數(shù)據(jù)通信，并且通常是指用于距離比LAN系統(tǒng)中的通信距離短的光通信。
光互連可用于連接多個裝置、多個板和板內(nèi)的多個元件。即，光互連可用于例如在上述LSI之間傳輸信號。另外，在連接多個計算機(jī)的并行計算機(jī)系統(tǒng)或高速路由器裝置的信號交換電路中，可以使用光互連來解決電配線技術(shù)的(帶寬、功耗、發(fā)熱、線纜尺寸等)瓶頸。
圖1表示利用光互連技術(shù)的光分組交換系統(tǒng)的示例。在該示例中，將利用半導(dǎo)體光放大器(SOA)的具有分配/選擇的結(jié)構(gòu)示出在圖1中。圖1所示的開關(guān)結(jié)構(gòu)是4×4開關(guān)。
各輸入端口(#1至#4)設(shè)置有光耦合器1，用于將輸入的光分組信號分配給輸出端口(#1至#4)。各輸出端口(#1至#4)設(shè)置有半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4，光波長復(fù)用光耦合器3和半導(dǎo)體光放大器(SOA)4。各半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4作為選通開關(guān)而工作，使光分組信號通過或拒絕光分組信號。光波長復(fù)用光耦合器3對從半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4輸出的光分組信號進(jìn)行復(fù)用。半導(dǎo)體光放大器4對從光波長復(fù)用光耦合器3輸出的光分組信號進(jìn)行放大并將其輸出。利用上述二級放大結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)來自相鄰端口的串?dāng)_成分的降低和光信噪(SN)比的改善。
在圖1中，將從輸入端口(#1)輸入的光分組#1-1，從輸入端口(#2)輸入的光分組#2-1，從輸入端口(#3)輸入的光分組#3-1和從輸入端口(#4)輸入的光分組#4-1順序輸出到輸出端口(#1)。
在具有上述結(jié)構(gòu)的光分組交換系統(tǒng)中，在輸入端口之間可以存在光分組的到達(dá)時間差。但是，在本技術(shù)中，實際上沒有實現(xiàn)用于將光分組作為光信號進(jìn)行保持并對該到達(dá)時間差進(jìn)行補償?shù)墓饩彌_器元件(或延遲元件)。因此，在現(xiàn)有光分組交換系統(tǒng)中，通常使光分組的傳輸定時同步，并在各輸出端口中調(diào)節(jié)半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4的開/關(guān)操作的定時，由此實現(xiàn)交換。
例如在文獻(xiàn)1中描述了控制半導(dǎo)體光放大器的輸出電平的技術(shù)。在該文獻(xiàn)中描述的控制方法中，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)施加到半導(dǎo)體光放大器的控制光的功率能夠?qū)⒐庑盘柟獾妮敵龉β示S持在預(yù)定的電平。
Ken Morito，“Output-Level Control of SemiconductorOptical Amplifier by External Light Injection”，Journal of LightwaveTechnology，Vol.23，No.12，December 2005.
但是，用于發(fā)送光分組的各發(fā)送器(或光源)的輸出功率與另一個發(fā)送器的輸出功率不同。傳輸線路中的損耗和連接器中的損耗與各光路徑中的那些傳輸線路中的損耗和連接器中的損耗不同。因此，當(dāng)通過光波長復(fù)用耦合器3對通過光選通開關(guān)(即，半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4)的光分組信號進(jìn)行復(fù)用時，各光分組信號的功率電平在輸入端口之間產(chǎn)生變化。在圖2所示的示例中，在輸出端口(#1)中光分組信號#1-1和#4-1的功率較大而光分組信號#3-1的功率較小。在該情況下，用于接收該光分組串(#1-1、#2-1、#3-1和#4-1)的接收器要求大的動態(tài)范圍，這使得必須要提供昂貴或復(fù)雜的電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在抑制光交換系統(tǒng)中的多個端口之間的光分組信號的功率電平之差。
根據(jù)本發(fā)明的光交換系統(tǒng)具有多個輸入端口和多個輸出端口，并包括多個監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測經(jīng)過相應(yīng)的輸入端口輸入的光信號的功率；多個光選通開關(guān)，用于使經(jīng)過相應(yīng)的輸入端口輸入的光信號通過或拒絕該光信號；選通控制單元，用于生成用于所述多個光選通開關(guān)的控制的選通控制信號；光耦合器，用于復(fù)用從所述多個光選通開關(guān)輸出的光信號；衰減器，用于衰減從光耦合器輸出的光信號；和衰減控制單元，用于根據(jù)多個監(jiān)測裝置的監(jiān)測結(jié)果、與選通控制信號同步地控制衰減器的衰減量。
相對于各輸入端口，輸入到光交換系統(tǒng)的光信號的功率可能發(fā)生變化。針對各輸入端口來確定衰減量。然后，根據(jù)選擇通過光選通開關(guān)的光信號的選通控制信號，來控制衰減器的衰減量。利用該結(jié)構(gòu)，補償了光功率在端口之間的差。
由于通過光耦合器對從多個輸入端口發(fā)送的光信號進(jìn)行復(fù)用，然后將該光信號引導(dǎo)到衰減器，因此，當(dāng)增加端口的數(shù)量時不必增加衰減器的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明，在光交換系統(tǒng)中抑制了光分組信號的功率電平在多個端口之間的差。


圖1表示利用光互連技術(shù)的光交換系統(tǒng)的示例；圖2是解釋現(xiàn)有光分組交換系統(tǒng)的問題的說明圖；圖3表示本發(fā)明的光分組交換系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)；
圖4表示連接到輸入端口的光信號發(fā)送器的結(jié)構(gòu)；圖5表示光信號發(fā)送器的變型的示例；圖6表示光選通開關(guān)控制單元的結(jié)構(gòu)；圖7表示VOA控制單元的結(jié)構(gòu)；圖8是衰減量計算單元的操作的流程圖；圖9A表示光功率管理表的實施例；圖9B表示衰減量管理表的實施例；圖10是用于解釋根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光分組交換系統(tǒng)的操作的時序圖；和圖11表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光分組交換系統(tǒng)的變型例。
具體實施例方式
圖3表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光分組交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該實施例的光分組交換系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)是與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。但是，根據(jù)該實施例的光分組交換系統(tǒng)與常規(guī)技術(shù)的不同之處在于各輸出端口的電路結(jié)構(gòu)。但是，為能理解該附圖，這里只表示了一個輸出端口(圖3中的輸出端口(#1))的電路部分。
各輸出端口(在該例中為輸出端口(#1))接收經(jīng)過輸入端口(#1至#4)輸入的光信號。各光信號被引導(dǎo)到半導(dǎo)體光放大器(SOA)2-1至2-4。各半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4作為選通開關(guān)而工作，并使從相應(yīng)的輸入端口(#1至#4)發(fā)送的光信號通過或?qū)⑵渚芙^。通過操作選通開關(guān)，從光信號中提取出光分組信號。光波長復(fù)用耦合器3對從半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4輸出的光分組信號進(jìn)行復(fù)用。
可變光衰減器(VOA)11基于來自VOA控制單元33的指令來對從光波長復(fù)用耦合器3輸出的光分組信號進(jìn)行衰減。此時，針對各光分組，控制可變光衰減器11的衰減量。光放大器(SOA)12對從可變光衰減器11輸出的光分組信號進(jìn)行放大，然后將它輸出。
光耦合器21-1至21-4將從輸入端口(#1至#4)發(fā)送的光信號分路，并將它們分別引導(dǎo)到光電檢測器(PD)22-1至22-4。光電檢測器22-1至22-4例如是光電二極管，并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。即，生成與光信號的功率成比例的電流。但是，能夠轉(zhuǎn)換具有很高的位速率(例如為幾個吉比特/秒)的光信號的光電二極管很昂貴，考慮到光分組交換系統(tǒng)的成本這是不實際的。因此，在該實施例中，光電檢測器22-1至22-4是具有較窄帶寬(響應(yīng)速度)的光電二極管，并監(jiān)測光信號的平均功率。
開關(guān)控制單元30包括基準(zhǔn)時鐘源31，光選通開關(guān)控制單元32和VOA控制單元33，并控制光分組交換系統(tǒng)的交換操作?；鶞?zhǔn)時鐘源31生成光分組交換系統(tǒng)使用的基準(zhǔn)時鐘。僅為該光分組交換系統(tǒng)提供了一個基準(zhǔn)時鐘源31。
光選通開關(guān)控制單元32針對各輸出端口對來自連接到相應(yīng)輸入端口(#1至#4)的光信號發(fā)送器的傳輸請求進(jìn)行仲裁。然后，光選通開關(guān)控制單元32為VOA控制單元33提供仲裁結(jié)果，并基于仲裁結(jié)果而生成用于控制半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4的選通控制信號。選通控制信號用于控制半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4的增益，即，半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4根據(jù)選通控制信號來控制開/關(guān)狀態(tài)。下文中詳細(xì)地描述光選通開關(guān)控制單元32的結(jié)構(gòu)和操作。僅為該光分組交換系統(tǒng)提供一個光選通開關(guān)控制單元32，并對所有的輸出端口(#1至#4)進(jìn)行仲裁。
VOA控制單元33基于從光電檢測器22-1至22-4獲得的各光信號的功率來控制可變光衰減器11的衰減量。此時，基于光電檢測器22-1的監(jiān)測結(jié)果來確定對應(yīng)于經(jīng)過輸入端口(#1)輸入的光信號的衰減量。同理，基于光電檢測器22-2至22-4的監(jiān)測結(jié)果來分別確定對應(yīng)于經(jīng)過輸入端口(#2至#4)輸入的光信號的衰減量。然后，與用于控制半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4的選通控制信號同步地，切換可變光衰減器11的衰減量。下文中詳細(xì)地描述VOA控制單元33的結(jié)構(gòu)和操作。為各輸出端口提供VOA控制單元33。
下面描述的是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光分組交換系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu)和操作。
圖4表示連接到光分組交換系統(tǒng)的各輸入端口的光信號發(fā)送器的結(jié)構(gòu)。光信號發(fā)送器發(fā)送光分組信號。但是，當(dāng)不發(fā)送光分組信號時，它發(fā)送光偽信號。光信號發(fā)送器接收添加了目的地址的分組。
目的地址提取電路41提取輸入的分組信號的目的地址，并將它寫入到地址緩沖器電路42。此時，在傳輸分組緩沖器43中存儲分組信號。當(dāng)寫入輸入的分組信號的目的地址時，地址緩沖器電路42發(fā)送連接請求信號和目的地址信號到光選通開關(guān)控制單元(仲裁器(arbiter))32。光選通開關(guān)控制單元(仲裁器)32對來自多個光信號發(fā)送器的連接請求(傳輸請求)進(jìn)行仲裁。
在收到來自光選通開關(guān)控制單元(仲裁器)32的連接許可信號時，分組讀取電路44從傳輸分組緩沖器43讀取相應(yīng)的分組，從而允許選擇器45來選擇分組信號。并/串轉(zhuǎn)換器46將選擇器45選擇的分組信號轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)。E/O(電/光)轉(zhuǎn)換器47將分組信號轉(zhuǎn)換為光信號(光分組信號)，并將其輸出。當(dāng)接收連接許可信號時，清除在地址緩沖器電路42中存儲的目的地址。
當(dāng)沒有獲得連接許可信號時，分組讀取電路44控制選擇器45來選擇由偽信號生成器48生成的偽信號。此時，E/O轉(zhuǎn)換器47輸出對應(yīng)于該偽信號的光信號(光偽信號)。偽信號例如是包括表示啞元的數(shù)據(jù)串的分組。另外，當(dāng)沒有獲得連接許可信號時，地址緩沖器電路42原樣保持目的地地址，并且傳輸分組緩沖器43原樣保持分組信號。
因此，當(dāng)光信號發(fā)送器接收到連接許可時，它發(fā)送光分組信號，并在它不發(fā)送光分組信號時，發(fā)送光偽信號。偽信號是這樣生成的數(shù)據(jù)串使光偽信號的光強度和標(biāo)記率(mark rate)能夠與光分組信號的光強度和標(biāo)記率相同。因此，光分組信號的平均功率與光偽信號的平均功率相同。即，光發(fā)送器的光信號的平均功率基本恒定。也就是說，為光分組交換系統(tǒng)的各輸入端口提供的光信號的平均功率基本恒定。
光信號發(fā)送器不限于圖4所示的結(jié)構(gòu)。即，例如如圖5所示，傳輸分組緩沖器49可具有選擇器45和偽信號生成器48二者的功能。在該情況下，將偽信號提前存儲在傳輸分組緩沖器49的預(yù)定區(qū)域中。當(dāng)分組讀取電路44接收連接許可信號時，它讀取分組信號，當(dāng)它不能接收連接許可信號時，讀取偽信號。
圖6表示光選通開關(guān)控制單元32的結(jié)構(gòu)。在圖6中，沖突判定電路51通過相應(yīng)輸入端口接收從光信號發(fā)送器發(fā)送的連接請求和目的地址，并對連接請求進(jìn)行仲裁。針對各目的地址(輸出端口)而執(zhí)行沖突判定。即，當(dāng)沖突判定電路51在同一時隙從多個輸入端口接收具有相同目的地址的連接請求時，它選擇多個輸入端口中的一個，并將連接許可給予所選擇的輸入端口?！皶r隙”是指在該實施例中分配給一個光分組的時段。仲裁算法沒有特別地限制。但是，例如以使平等地選擇各輸入端口的方式來執(zhí)行仲裁。當(dāng)在一時隙中只接收到一個連接請求時，對該連接請求分配連接許可。當(dāng)在一時隙中沒有接收到來自任何光信號發(fā)送器的連接請求時，沖突判定電路51可將光偽信號導(dǎo)向相應(yīng)的輸出端口。
沖突判定電路51將表示仲裁結(jié)果的連接端口信息通知給SOA控制電路52和VOA控制單元33。該連接端口信息識別通過仲裁選擇的輸入端口。
SOA控制電路52利用通過基準(zhǔn)時鐘源31生成的基準(zhǔn)時鐘，并根據(jù)連接端口信息來控制SOA驅(qū)動電路53。SOA驅(qū)動電路53根據(jù)連接端口信息來生成選通控制信號，并驅(qū)動半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4。即，SOA驅(qū)動電路53根據(jù)連接端口信息來控制半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4的增益，并控制半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4的開/關(guān)(通過/拒絕)狀態(tài)。例如，當(dāng)連接端口信息表示“#1”時，將半導(dǎo)體光放大器2-1控制成處于“開”(通過)狀態(tài)，而將半導(dǎo)體光放大器2-2至2-4控制成處于“關(guān)”(拒絕)狀態(tài)。在該情況下，提取出經(jīng)過輸入端口(#1)輸入的光分組信號，而分別拒絕了經(jīng)過輸入端口(#2至#4)輸入的光信號。SOA控制電路52還與選通控制信號同步地控制半導(dǎo)體光放大器12。
因此，光選通開關(guān)控制單元32針對各時隙仲裁輸入端口。然后，光選通開關(guān)控制單元32將所選擇的輸入端口通知給VOA控制單元33，并控制半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4，以使得只有經(jīng)過所選擇的輸入端口而輸入的光信號可被輸出。
圖7表示VOA控制單元33的結(jié)構(gòu)。在圖7中，監(jiān)測單元61根據(jù)光電檢測器22-1至22-4的輸出信號來監(jiān)測從輸入端口(#1至#4)發(fā)送的光信號的功率。從各輸入端口發(fā)送的光信號的功率基本恒定。監(jiān)測單元61監(jiān)測從各輸入端口發(fā)送的光信號的平均功率。
衰減量計算單元62基于監(jiān)測單元61的監(jiān)測結(jié)果針對各輸入端口計算可變光衰減器11的衰減量。參照圖8所示的流程圖來解釋衰減量計算單元62的運算示例。例如以預(yù)定的時間間隔重復(fù)地執(zhí)行根據(jù)該流程圖的處理。
在步驟S1，獲得各輸入端口(#1至#4)的光功率。監(jiān)測單元61檢測各輸入端口(#1至#4)的光功率，并將其寫入到圖9A所示的光功率管理表。在該情況下，假定周期性地更新該光功率管理表。也可以直接讀取監(jiān)測單元61的輸出數(shù)據(jù)，而不提供光功率管理表。在步驟S2，根據(jù)輸入端口(#1至#4)的光功率來檢測最小功率。在圖9A所示的實施例中，輸入端口(#3)的光功率是最小功率。
在步驟S3，計算各輸入端口(#1至#4)的輸入功率與在步驟S2中獲得的最小功率之間的差。然后，在步驟S4，將步驟S3中的計算結(jié)果作為衰減量數(shù)據(jù)寫入到圖9B所示的衰減量管理表。因此，衰減量計算單元62計算對應(yīng)于各輸入端口(#1至#4)的衰減量。
在圖8、9A和9B所示的實施例中，利用輸入端口(#1至#4)的光功率中的最小功率作為基準(zhǔn)來計算衰減量。但是，本發(fā)明不限于該應(yīng)用。即，例如，可利用預(yù)定的基準(zhǔn)功率來計算衰減量。在該情況下，基于各輸入端口(#1至#4)的輸入功率與該基準(zhǔn)功率之間的差，來計算對應(yīng)于各輸入端口(#1至#4)的衰減量。
VOA控制電路63基于光選通開關(guān)控制單元32提供的連接端口信息和由衰減量計算單元62獲得的衰減量數(shù)據(jù)，來控制VOA驅(qū)動電路64。此時，控制定時是基于基準(zhǔn)時鐘。下面描述VOA控制電路63的實際操作。即，VOA控制電路63從圖9B所示的衰減量管理表提取與由連接端口信息表示的端口號(#1至#4)相對應(yīng)的衰減量數(shù)據(jù)。然后，該VOA控制電路63根據(jù)所提取的衰減量數(shù)據(jù)，來控制VOA驅(qū)動電路64。
VOA驅(qū)動電路64在VOA控制電路63的控制下驅(qū)動可變光衰減器11。當(dāng)可變光衰減器11的衰減量隨著施加電壓而改變時，VOA驅(qū)動電路64向可變光衰減器11施加與來自VOA控制電路63的指令相對應(yīng)的電壓。因此，對可變光衰減器11的衰減量進(jìn)行了控制。
如上所述，VOA控制單元33生成與從光選通開關(guān)控制單元32施加的連接端口信息相對應(yīng)的衰減量數(shù)據(jù)，并利用該衰減量數(shù)據(jù)來控制可變光衰減器11的衰減量。連接端口信息識別待選擇的輸入端口，并針對各時隙生成信息。因此，針對各時隙來控制可變光衰減器11的衰減量。作為光選通開關(guān)而工作的半導(dǎo)體光放大器2-1至2-4僅使經(jīng)過由該連接端口信息識別的輸入端口輸入的光信號通過。因此，可變光衰減器11利用對應(yīng)于所述輸入端口的衰減量來衰減光信號。
圖10是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的光分組交換系統(tǒng)的操作的時序圖。在該示例中，作為光選通開關(guān)控制單元32的仲裁結(jié)果，假定在時隙1至4的期間順序地選擇輸入端口1至輸入端口4。另外，光分組交換系統(tǒng)的操作是基于基準(zhǔn)時鐘。
在時隙1中，光選通開關(guān)控制單元32生成選通控制信號，以將半導(dǎo)體光放大器2-1控制成處于“開”狀態(tài)，而將半導(dǎo)體光放大器2-2至2-4控制成處于“關(guān)”狀態(tài)。通過這樣做，選擇了從輸入端口(#1)發(fā)送的光信號，通過光波長復(fù)用耦合器3提供給可變光衰減器11。在圖9A所示的實施例中該光信號的功率是“-5.5dBm”。VOA控制單元33與選通控制信號的生成同步地對可變光衰減器11提供用于生成對應(yīng)于輸入端口(#1)的“衰減量”的電壓。根據(jù)圖9B所示的實施例，為可變光衰減器11提供對應(yīng)于“衰減量＝0.5dB”的電壓。因此，從可變光衰減器11輸出的光信號的功率是“-6.0dBm”。這里，為了簡化說明，略去了系統(tǒng)中的光損耗等。
然后，在時隙2中，生成用于將半導(dǎo)體光放大器2-2控制成處于“開”狀態(tài)，而將半導(dǎo)體光放大器2-1、2-3和2-4控制成處于“關(guān)”狀態(tài)的選通控制信號，并選擇從輸入端口(#2)發(fā)送的光信號。在圖9A所示的實施例中該光信號的功率是“-5.7dBm”。與選通控制信號的生成同步地，對可變光衰減器11施加用于生成對應(yīng)于輸入端口(#2)的“衰減量”的電壓。在圖9B所示的實施例中，“衰減量＝0.3dB”。在該情況下，從可變光衰減器11輸出的光信號的功率也是“-6.0dBm”。
在隨后的時隙中，對可變光衰減器11的各衰減量進(jìn)行控制，并使從該可變光衰減器11輸出的各光分組信號的功率基本上保持相同。但是，在該實施例中，在多個時隙之間設(shè)置有保護(hù)時間。該保護(hù)時間是避免相鄰時隙之間的光信號的干擾的消光時段。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的光分組交換系統(tǒng)中，對光分組信號的多個端口之間的功率差進(jìn)行了補償。即，將經(jīng)過光分組交換系統(tǒng)的各輸出端口輸出的光分組信號的功率分別保持恒定。因此，用于接收從光分組交換系統(tǒng)輸出的光分組的接收器可保持沒有寬動態(tài)范圍的良好的接收質(zhì)量。
利用圖3所示的結(jié)構(gòu)，在用于對來自多個輸入端口(#1至#4)的光信號進(jìn)行復(fù)用的光波長復(fù)用耦合器3之后的一級處提供有可變光衰減器11，針對各時隙控制可變光衰減器11的衰減量。因此，盡管端口的數(shù)量增加，也只需要一個可變光衰減器。因此，能夠擴(kuò)充或大規(guī)模地實現(xiàn)該光分組交換系統(tǒng)。
此外，由于在可變光衰減器11之后的一級處提供有半導(dǎo)體光放大器12，因此，可以通過控制可變光衰減器11來優(yōu)化半導(dǎo)體光放大器12的輸入功率。
<變型例>
在上述實施例中，在可變光衰減器11之后的一級處提供有半導(dǎo)體光放大器12。但是，本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)。即，如圖11所示，可以在可變光衰減器11之前的一級處提供半導(dǎo)體光放大器12。利用該結(jié)構(gòu)，可以通過控制可變光衰減器11來調(diào)節(jié)半導(dǎo)體光放大器12的輸出功率(即，光分組交換系統(tǒng)的輸出功率)。
在上述實施例中，光分組交換系統(tǒng)用于切換光分組的路徑，但本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)。即，本發(fā)明可廣泛地應(yīng)用于切換光信號的路徑的光開關(guān)。
此外，在上述實施例中，能夠控制可變光衰減器11的衰減量以補償端口之間的功率差，但是，本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)。即，本發(fā)明包括與選通控制信號同步地、針對各時隙來控制從光波長復(fù)用耦合器3輸出的光信號的功率的結(jié)構(gòu)。因此，例如能夠通過控制光放大器(圖3中的半導(dǎo)體光放大器12)的增益來補償多個端口之間的功率差。但是，當(dāng)考慮到已在商業(yè)上實現(xiàn)的光裝置的特性時，該控制衰減量的結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。此外，本發(fā)明不僅應(yīng)用于切換光信號的路徑的光開關(guān)，而且應(yīng)用于光TDM(時分多路復(fù)用)裝置，該光TDM裝置用于對經(jīng)過多個輸入端口輸入的光信號進(jìn)行時間復(fù)用并將復(fù)用后的信號經(jīng)過輸出端口輸出。
權(quán)利要求
1.一種具有多個輸入端口和多個輸出端口的光交換系統(tǒng)，該光交換系統(tǒng)包括多個監(jiān)測裝置，其監(jiān)測經(jīng)過相應(yīng)的輸入端口輸入的光信號的功率；多個光選通開關(guān)，其使經(jīng)過相應(yīng)的輸入端口輸入的光信號通過或拒絕該光信號；選通控制單元，其生成用于控制所述多個光選通開關(guān)的選通控制信號；光耦合器，其對從所述多個光選通開關(guān)輸出的光信號進(jìn)行復(fù)用；衰減器，其對從所述光耦合器輸出的光信號進(jìn)行衰減；和衰減控制單元，其與所述選通控制信號同步地，根據(jù)所述多個監(jiān)測裝置的監(jiān)測結(jié)果來控制所述衰減器的衰減量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交換系統(tǒng)，其中，經(jīng)過所述各輸入端口輸入的光信號的功率被分別控制為基本恒定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交換系統(tǒng)，其中，所述多個光選通開關(guān)是半導(dǎo)體光放大器；并且所述選通控制信號控制相應(yīng)半導(dǎo)體光放大器的增益，以使光信號通過或拒絕該光信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交換系統(tǒng)，該光交換系統(tǒng)還包括位于所述衰減器之后的一級處的光放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交換系統(tǒng)，該光交換系統(tǒng)還包括位于所述光耦合器與所述衰減器之間的光放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交換系統(tǒng)，其中，所述選通控制單元包括仲裁電路，其針對所述各輸出端口，對來自連接到所述各輸入端口的光信號發(fā)送器的傳輸請求進(jìn)行仲裁；和驅(qū)動電路，其根據(jù)所述仲裁電路的仲裁結(jié)果來生成選通控制信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光交換系統(tǒng)，其中，所述衰減控制單元根據(jù)所述仲裁電路的仲裁結(jié)果和所述多個監(jiān)測裝置的監(jiān)測結(jié)果，來控制所述衰減器的衰減量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交換系統(tǒng)，其中，所述衰減控制單元基于通過所述多個監(jiān)測裝置獲得的各功率值與通過所述多個監(jiān)測裝置獲得的最小功率值之間的差，來確定用于經(jīng)過所述各輸入端口輸入的光信號的衰減量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光交換系統(tǒng)，其中，所述衰減控制單元基于通過所述多個監(jiān)測裝置獲得的各功率值與預(yù)定基準(zhǔn)功率值之間的差，來確定用于經(jīng)過各輸入端口輸入的光信號的衰減量。
10.一種具有多個輸入端口和多個輸出端口的光交換系統(tǒng)，該光交換系統(tǒng)包括多個監(jiān)測裝置，其監(jiān)測經(jīng)過相應(yīng)的輸入端口輸入的光信號的功率；多個光選通開關(guān)，其使經(jīng)過相應(yīng)的輸入端口輸入的光信號通過或?qū)⒕芙^該光信號；選通控制單元，其生成用于控制所述多個光選通開關(guān)的選通控制信號；光復(fù)用器，其對從所述多個光選通開關(guān)輸出的光信號進(jìn)行復(fù)用；和功率調(diào)節(jié)單元，其與所述選通控制信號同步地，根據(jù)所述多個監(jiān)測裝置的監(jiān)測結(jié)果來調(diào)節(jié)從所述光復(fù)用器輸出的光信號的功率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光交換系統(tǒng)。多個半導(dǎo)體光放大器的每一個作為光選通開關(guān)來工作，并選擇由來自光選通開關(guān)控制單元的選通控制信號所表示的光信號。多個光電檢測器監(jiān)測經(jīng)過相應(yīng)輸入端口輸入的光信號的功率。VOA控制單元基于各光信號的功率計算對應(yīng)于各輸入端口的衰減量?？勺児馑p器與選通控制信號同步地，根據(jù)所計算的衰減量來衰減所選擇的光信號。
文檔編號H04Q3/52GK101043758SQ20061015018
公開日2007年9月26日 申請日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者曾根恭介, 青木泰彥 申請人:富士通株式會社