Experimental Evaluation on Dynamic Range of SOA Switch for Multi-Wavelength Optical Packet Switching

摘要

本稿では，SOA 型光スイッチに基づいて多波長光パケット交換方式を実現する上で問題となる，SOA 型光スイッチの非線形効果による波長数制約に関して特性評価を行う．超広帯域インターネットを実現する上で，低消費電力で動作可能な光パケット交換技術の実現が必須となる．その中でも特に，多波長光パケット交換技術は，1つのパケットを複数の波長に分割・商号化し，波長依存性の低い光スイッチにより一括で交換することで，光パケット交換ノードを構成する光デバイス数を劇的に減少させる．そのため，単波長光パケット交換に比べて飛躍的に消費電力を低減できる可能性がある．高遠応答性と高消光比の観点から，我々はSOA型光スイッチを用いた多波長光パケット交換技術を検討している．SOA型光スイッチは，大規模化が容易なブロードキャストアンドセレクト方式と高い親和性を備えるため，光パケット交換に適していると考えられる．しかし一方では，入力信号強度が強くなると非線形光学効果によって光信号雑音比（OSNR）が劣化するため，入力される波長数や波長間隔に制約を与える．本稿では，光信号雑書と利用する波長数，波長間隔，SOA厘光スイッチのゲインなどの要素間の関係を明らかにするために，入力信号強度のダイナミックレンジ評価を行った．その結果，SOA型光スイッチのゲインが6dBのとき，100GHz間隔の15疲長でダイナミックレンジが15dBであり，ゲインを更に小さくすれば十分な波長数が確保できることが分かった．%In this paper, we aim to investigate the way for wavelength scalability guarantee while applying SOA switch to MW-OPS, considering the influence caused by the non-linear phenomenon of SOA switch. Optical packet switching (OPS) with low power consumption is required for realizing ultra-high bandwidth Internet. Especially, MW-OPS has been researched recently as a promising technology to provide high capacity with less number of optical devices due to its property that wave­length-multiplexed optical packets are switched with wide-band optical switches, and SOA switches are viable for MW-OPS in terms of ultra-fast switching speed and high extinction ratio. Although SOA switches have high affinity to scalable broad-cast-and-selection architecture, optical signal to noise ratio (OSNR) becomes wore due to the non-linear phenomenon for high power input signals. In this paper, in order to investigate the relationship between OSNR and the parameters such as the num­ber of wavelengths utilized, wavelengths intervals, and the optical gain provided by SOA switch, we experimental evaluate the dynamic range of input power into SOA switch for MW-OPS. The results show that sufficient number of wavelengths could be utilized with lower gain.