JP2010271645A - Wavelength selection switch - Google Patents

Wavelength selection switch Download PDF

Info

Publication number
JP2010271645A
JP2010271645A JP2009125485A JP2009125485A JP2010271645A JP 2010271645 A JP2010271645 A JP 2010271645A JP 2009125485 A JP2009125485 A JP 2009125485A JP 2009125485 A JP2009125485 A JP 2009125485A JP 2010271645 A JP2010271645 A JP 2010271645A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
optical
optical signals
wavelength
optical signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009125485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Oba
直樹 大庭
Masaya Suzuki
賢哉 鈴木
Kazunori Senoo
和則 妹尾
Motohaya Ishii
元速 石井
Toshio Watanabe
俊夫 渡辺
Shinji Mino
真司 美野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2009125485A priority Critical patent/JP2010271645A/en
Publication of JP2010271645A publication Critical patent/JP2010271645A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wavelength selection switch which does not use an MEMS mirror. <P>SOLUTION: The wavelength selection switch includes an array waveguide diffraction grating separating an optical signal made incident on an input port for each wavelength and emitting the separated optical signal at an emission angle corresponding to the wavelength, first and second liquid crystal switches changing the traveling direction of each of the separated optical signals, and array waveguide diffraction gratings (A and B) formed on a substrate (10'-1) and array waveguide diffraction gratings (C and D) formed on a substrate (10'-2) multiplexing each of the optical signals whose traveling directions are changed and emitting the multiplexed optical signals from any of M (=4) output ports. The first liquid crystal switch is constituted by combination of a liquid crystal element (500) and a birefringence crystal (900) changing the traveling direction of each of the optical signals in the stack direction (direction y) of the substrate and the second liquid crystal switch is constituted by combination of a liquid crystal element (500') and a birefringence crystal (900') changing the traveling direction of each of the optical signals in a substrate plane (plane xz). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は光通信システムに応用可能な、波長選択スイッチに関する。   The present invention relates to a wavelength selective switch applicable to an optical communication system.

光通信の大容量化が進展し、伝送容量が波長分割多重(WDM(Wavelength Division Multiplexing))方式により増大する一方で、経路切換機能を有するノードのスループットの増大が強く求められている。従来、経路切換は、伝送されてきた光信号を電気信号に変換した後に電気スイッチにより行う方法が主流であったが、高速で広帯域であるという光信号の特徴を生かして、光スイッチ等を用いて光信号のままアド・ドロップ等を行う、ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)システムが現在導入されはじめている。ROADMシステムにおいては、リング型ネットワークを構成する各ノードが光信号のアド・ドロップを行うとともに、アド・ドロップの必要がない光信号については、そのまま通過させる。そのため、ノード装置が小型で低消費電力化するという利点がある。それらROADMシステムの将来的な展開に必要なデバイスとして、波長選択スイッチ(Wavelength Selective Switch:WSS)モジュールが求められている。   While an increase in capacity of optical communication has progressed and transmission capacity has been increased by a wavelength division multiplexing (WDM) method, an increase in throughput of a node having a path switching function is strongly demanded. Conventionally, path switching has been mainly performed by an electrical switch after converting the transmitted optical signal to an electrical signal, but using an optical switch or the like by taking advantage of the characteristics of an optical signal that is high-speed and broadband. ROADM (Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexer) system, which performs add / drop and the like with an optical signal, is now being introduced. In the ROADM system, each node configuring the ring network performs add / drop of an optical signal and passes an optical signal that does not need to be added / dropped as it is. Therefore, there is an advantage that the node device is small in size and low in power consumption. A wavelength selective switch (WSS) module is required as a device necessary for future development of these ROADM systems.

従来、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーアレイを用いたWSSが知られている(例えば、特許文献1参照)。図1は、そのようなMEMSミラーアレイを用いたWSSの構成を示す図である。図1(a)はWSSの平面図であり、図1(b)は側面図である。図1に示すWSSは、入力側の光ファイバに波長分割多重(WDM)化された光信号が入力光として入力し、波長分波器(例えば、シリコン基板上に石英ガラスを材料として形成したスラブ導波路12およびアレイ導波路14を備えた、平面光波回路(Planar lightwave circuit:PLC)技術を用いて作製されたアレイ導波路回折格子(Arrayed waveguide grating:AWG))により互いに波長の異なる光信号ごとに分波され、分波されたそれぞれの光信号が、レンズ(シリンドリカルレンズ20、主レンズ40)により、MEMSミラーアレイを構成するMEMSミラー60に集光するように構成されている。以降、分波されたそれぞれの光信号のことを各波長チャネルの光信号と表記することがある。ここでMEMSミラーアレイは、各々のMEMSミラー60に各波長チャネルの光信号が入力するように配置されている。したがって、この各MEMSミラーの角度を調整することにより、各波長チャネルの光信号は任意の方向にステアすることができる。例えば図1に示すWSSにおいて光軸(z方向)に対して左右の方向(x方向)にミラーを振ることにより、各波長チャネルの光信号を同一基板上の他のAWGに入力することが可能である。なお、本明細書において、光波の進行する方向すなわち光軸に垂直かつ基板面に平行な方向をx、光波の進行する方向に垂直かつ基板面に垂直な方向をyとし、光波の進行方向すなわち光軸をzとする。   Conventionally, WSS using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror array is known (for example, refer to patent documents 1). FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a WSS using such a MEMS mirror array. FIG. 1A is a plan view of the WSS, and FIG. 1B is a side view. The WSS shown in FIG. 1 is a slab in which an optical signal wavelength-division multiplexed (WDM) is input as input light to an optical fiber on the input side, and a wavelength demultiplexer (for example, quartz glass is formed on a silicon substrate as a material). Each optical signal having a wavelength different from each other by an arrayed waveguide grating (AWG) manufactured using a planar lightwave circuit (PLC) technology including the waveguide 12 and the arrayed waveguide 14. Each of the optical signals that have been demultiplexed into two is separated by a lens (cylindrical lens 20, main lens 40) onto a MEMS mirror 60 that constitutes a MEMS mirror array. Hereinafter, each demultiplexed optical signal may be referred to as an optical signal of each wavelength channel. Here, the MEMS mirror array is arranged so that the optical signals of the respective wavelength channels are input to the respective MEMS mirrors 60. Therefore, by adjusting the angle of each MEMS mirror, the optical signal of each wavelength channel can be steered in an arbitrary direction. For example, in the WSS shown in FIG. 1, the optical signal of each wavelength channel can be input to other AWGs on the same substrate by swinging the mirror in the left and right direction (x direction) with respect to the optical axis (z direction). It is. In this specification, the direction in which the light wave travels, that is, the direction perpendicular to the optical axis and parallel to the substrate surface is x, the direction perpendicular to the light wave travel direction and perpendicular to the substrate surface is y, and the light wave travel direction, Let the optical axis be z.

図1(b)に示すように、本WSSは、入力側AWG基板10と複数の出力側AWG基板10’とを(y方向に)スタックした構成となっている。入力側AWG基板10は、1つの入力用AWGと4つの出力用AWGを含む。各々の出力側AWG基板10’は、5つの出力用AWGを含む。したがって、各MEMSミラーの角度をy方向にさらに調整することにより、スタックされた出力側AWG基板10’に光信号を入力させることができる。   As shown in FIG. 1B, this WSS has a configuration in which an input AWG substrate 10 and a plurality of output AWG substrates 10 'are stacked (in the y direction). The input-side AWG board 10 includes one input AWG and four output AWGs. Each output-side AWG substrate 10 'includes five output AWGs. Therefore, by further adjusting the angle of each MEMS mirror in the y direction, an optical signal can be input to the stacked output side AWG substrate 10 ′.

図1に示すWSSにおいて、各波長チャネルの光信号は、各出力用AWGにより合波され再び各出力ポートからWDM信号として出力される。図1の例では、1つの入力用AWGに対して、24個の出力用AWGが存在するため1入力24出力(1×24)のWSSとして機能する。   In the WSS shown in FIG. 1, the optical signals of the respective wavelength channels are combined by the respective output AWGs and output again as WDM signals from the respective output ports. In the example of FIG. 1, since there are 24 output AWGs for one input AWG, it functions as a WSS with 1 input and 24 outputs (1 × 24).

米国特許第7088882号明細書U.S. Pat. No. 7,088,882

ヘクト著、ヘクト光学II,2004年9月,p88By Hector, Hector Optics II, September 2004, p88

しかしながら、図1の波長選択スイッチは、以下のような課題が存在する。図1の波長選択スイッチでは、WDM光信号をAWGで波長が異なる光信号に分割し、MEMSミラーアレイに当てて処理しているため、MEMSミラー同士の隙間をできるだけ狭くする必要がある。すなわちMEMSミラーは、図2に示すように波長チャネルの数と同じ数のミラーが隙間なく並べられており、典型的にはその上下のみにヒンジ(ミラーを支えるバネ)が設けられた構造になっている。この理由は、AWGにより波長毎に分けられた光信号がMEMSミラー面のA−A’に入射するため、ミラー間の隙間に入射される波長領域は実質的に使用することができないためである。すなわち上下右左に傾けるため、上下右左にヒンジが設けられた方が有利であるにもかかわらず、ミラー間にヒンジを入れることはできず上下にのみヒンジがある。   However, the wavelength selective switch of FIG. 1 has the following problems. In the wavelength selective switch of FIG. 1, since the WDM optical signal is divided into optical signals having different wavelengths by the AWG and processed by being applied to the MEMS mirror array, it is necessary to make the gap between the MEMS mirrors as narrow as possible. That is, the MEMS mirror has a structure in which the same number of mirrors as the number of wavelength channels are arranged without gaps as shown in FIG. 2, and a hinge (a spring supporting the mirror) is typically provided only above and below the MEMS mirror. ing. This is because the optical signal divided for each wavelength by the AWG is incident on the AA ′ of the MEMS mirror surface, and the wavelength region incident on the gap between the mirrors cannot be practically used. . That is, in order to incline up / down / left / right, it is advantageous to provide hinges at the top / bottom / right / left.

それにもかかわらず従来例では、上下右左にMEMSミラーを傾け、光信号を2次元方向に反射させる必要がある。これは出力用AWGの端面が2次元的に配置していることに起因する。このように原理的には1軸方向の回転に適したヒンジ構造にも関わらず2軸方向に回転させる必要があり、ヒンジに無理な応力がかかるため信頼性等に問題があった。   Nevertheless, in the conventional example, it is necessary to tilt the MEMS mirror in the upper, lower, right and left directions to reflect the optical signal in a two-dimensional direction. This is because the end faces of the output AWG are two-dimensionally arranged. Thus, in principle, it is necessary to rotate in the biaxial direction regardless of the hinge structure suitable for the rotation in the uniaxial direction, and there is a problem in reliability and the like because excessive stress is applied to the hinge.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、MEMSミラーを用いない波長選択スイッチを提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a wavelength selective switch that does not use a MEMS mirror.

本発明に係る波長選択スイッチは、入力ポートへ入射した光信号を異なる波長を有する複数の光信号に分光して波長に応じた出射角度で出射する分光手段と、波長毎に分光された光信号の各々に対し光軸の方向または位置を変化させる空間偏向手段と、光軸の方向または位置が変化した光信号の各々を合波して出力ポートのいずれかから出射する合波手段とを備える。合波手段の少なくとも2つの分光面は同一の面内にあり、空間偏向手段は、波長毎に分光された光信号の各々の光軸の方向または位置を当該同一の面内で変化させることができるように構成されている。   The wavelength selective switch according to the present invention includes a spectroscopic unit that splits an optical signal incident on an input port into a plurality of optical signals having different wavelengths and emits the optical signal at an emission angle corresponding to the wavelength, and an optical signal that is spectrally separated for each wavelength. Spatial deflecting means for changing the direction or position of the optical axis with respect to each of the optical signals, and combining means for combining each of the optical signals whose direction or position of the optical axis has changed and emitting them from one of the output ports. . At least two spectral planes of the multiplexing means are in the same plane, and the spatial deflecting means can change the direction or position of each optical axis of the optical signal dispersed for each wavelength within the same plane. It is configured to be able to.

本発明の一実施形態では、分光手段および合波手段はアレイ導波路回折格子を用いて構成することができる。   In one embodiment of the present invention, the spectroscopic means and the multiplexing means can be configured using an arrayed waveguide grating.

本発明によれば、1個の入力ポートから光信号を入力し分光して異なる波長の複数の光信号に分離して、各波長の光信号に対して、光軸の方向または位置を変化させることにより2個の所望の出力ポートに対応させ、各々の出力ポートに対応する各波長の光信号合流させ各々の出力ポートから出力する、1個の入力ポートおよび2個の出力ポートを有する1×2波長選択スイッチとして実施することができる。   According to the present invention, an optical signal is input from a single input port, and is separated into a plurality of optical signals having different wavelengths, and the direction or position of the optical axis is changed with respect to the optical signals having different wavelengths. 1 × 1 having one input port and two output ports that correspond to two desired output ports, combine optical signals of each wavelength corresponding to each output port, and output from each output port It can be implemented as a two-wavelength selective switch.

本発明の一実施例の1×2波長選択スイッチは、入力ポートから入力され分光手段により波長毎に分光された光信号を各々に集光する集光手段と、集光手段により集光され、空間偏向手段により光軸の方向または位置が変えられた光信号の各々を合波して2個の出力ポートのいずれかから出射する合波手段とを含む。   The 1 × 2 wavelength selective switch according to an embodiment of the present invention includes a light collecting unit that collects an optical signal that is input from an input port and spectrally separated for each wavelength by the spectral unit, and is collected by the light collecting unit. And combining means for combining each of the optical signals whose direction or position of the optical axis has been changed by the spatial deflecting means and emitting them from one of the two output ports.

1×2波長選択スイッチの例では、合波手段は、各々が2個の出力ポートのうちの互いに異なる出力ポートに接続され、かつ各々の分光面が同一面内にある2つのアレイ導波路回折格子を用いて構成することができる。空間偏向手段は、集光手段から順に配置された信号光の偏光状態を変化させる液晶素子および信号光の偏光状態に対応して合波手段の同一の面内で光信号の各々の光軸の方向または位置を変化させる偏波分離手段により構成することができる。   In the example of the 1 × 2 wavelength selective switch, the multiplexing means is connected to two different output ports of the two output ports, and two arrayed waveguide diffractions in which each spectral plane is in the same plane. It can be configured using a grid. The spatial deflecting means includes a liquid crystal element that changes the polarization state of the signal light arranged in order from the condensing means, and each optical axis of the optical signal in the same plane of the multiplexing means corresponding to the polarization state of the signal light. It can be configured by polarization separation means for changing the direction or position.

また、本発明によれば、1個の入力ポートから光信号を入力し分光して異なる波長の複数の光信号に分離して、各波長の光信号に対して、光軸を変化させることによりM個(Mは3以上の整数)の所望の出力ポートに対応させ、各々の出力ポートに対応する各波長の光信号を合流させ各々の出力ポートから出力する、1個の入力ポートおよびM個の出力ポートを有する1×M波長選択スイッチとして実施することができる。   Further, according to the present invention, by inputting an optical signal from one input port and separating it into a plurality of optical signals of different wavelengths, the optical axis is changed for the optical signals of each wavelength. One input port and M units that correspond to M desired output ports (M is an integer of 3 or more), combine optical signals of respective wavelengths corresponding to each output port, and output from each output port It can be implemented as a 1 × M wavelength selective switch having a number of output ports.

本発明の一実施例の1×M波長選択スイッチは、入力ポートから入力され分光手段により波長毎に分光された光信号を各々に集光する集光手段と、集光手段により集光され、空間偏向手段により光軸の方向または位置が変えられた光信号の各々を合波してM個の出力ポートのいずれかから出射する合波手段とを含む。合波手段は、各々がM個の出力ポートのうちの互いに異なる出力ポートに接続されたM個のアレイ導波路格子を用いて構成することができる。   The 1 × M wavelength selective switch according to an embodiment of the present invention includes a light collecting unit that collects an optical signal that is input from an input port and spectrally separated for each wavelength by the spectral unit, and is collected by the light collecting unit. And a multiplexing unit that combines each of the optical signals whose direction or position of the optical axis has been changed by the spatial deflection unit and emits the optical signal from any one of the M output ports. The multiplexing means can be configured using M arrayed waveguide gratings each connected to a different output port of the M output ports.

1×M波長選択スイッチの例では、合波手段は、M個のアレイ導波路格子のうちの少なくとも2つの分光面が同一の面(第1の面)内にあり、かつM個のアレイ導波路格子のうちの少なくとも1つの分光面が第1の面と異なる面内にあるように構成される。空間偏向手段は、集光手段側から順に配置された、同一面に含まれない方向に光信号の各々の光軸の方向または位置を変化させる1組以上の第1の液晶素子と第1の偏波分離手段の組み合わせと、同一の面内で光信号の各々の光軸の方向または位置を変化させる1組の第2の液晶素子と第2の偏波分離手段の組み合わせと、により構成することができる。   In the example of the 1 × M wavelength selective switch, the multiplexing means includes at least two spectral planes of the M arrayed waveguide gratings in the same plane (first plane) and M array waveguides. It is configured such that at least one spectral plane of the waveguide grating is in a plane different from the first plane. The spatial deflecting unit is arranged in order from the light collecting unit side, and includes at least one first liquid crystal element and a first liquid crystal element that change the direction or position of each optical axis of the optical signal in a direction not included in the same plane. A combination of polarization separation means and a combination of a pair of second liquid crystal elements and second polarization separation means for changing the direction or position of each optical axis of the optical signal within the same plane. be able to.

本発明の一実施例では、偏波分離手段は、ウェッジ型の複屈折結晶または偏波分離結晶を用いて構成することができる。   In one embodiment of the present invention, the polarization separation means may be configured using a wedge-type birefringent crystal or polarization separation crystal.

以上説明したように、本発明によれば、MEMSミラーを用いずに、複数の出力ポートを有する波長選択スイッチを提供することが可能となる。MEMSミラーを用いないため可動部が無くなり、高い信頼性を有する波長選択スイッチを提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a wavelength selective switch having a plurality of output ports without using a MEMS mirror. Since the MEMS mirror is not used, there are no movable parts, and a wavelength selective switch having high reliability can be provided.

従来の波長選択スイッチの概略構成を説明するための図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the conventional wavelength selective switch, (a) is a top view, (b) is a side view. 従来の波長選択スイッチに用いられるMEMSミラーの概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the MEMS mirror used for the conventional wavelength selective switch. 本発明の実施形態に係る波長選択スイッチの概略構成を説明するための図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the wavelength selective switch which concerns on embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is a side view. 本発明の実施形態に係る波長選択スイッチに用いる液晶スイッチの基本動作原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the basic operation principle of the liquid crystal switch used for the wavelength selection switch which concerns on embodiment of this invention. 本発明の一実施例に係る波長選択スイッチに用いるウェッジ型の複屈折結晶の働きを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of the wedge type birefringent crystal used for the wavelength selective switch which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る波長選択スイッチに用いるウェッジ型の複屈折結晶の働きを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of the wedge type birefringent crystal used for the wavelength selective switch which concerns on one Example of this invention.

上記のように、本発明の波長選択スイッチは、AWGと、液晶スイッチとを備え、入力用AWGにより波長分離された所望の波長チャネルの光信号を液晶スイッチがx方向にステアして出力側のAWGを選択するスイッチとして機能する。本発明の波長選択スイッチは、透過型として実施することができる。また、出力側に、スタックされたAWGを配置し、波長分離された所望の波長チャネルの光信号をAWGのスタック方向(y方向)にステアする液晶スイッチとともに用いることで、より多くの出力ポートを有する波長選択スイッチを構成することができる。以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本明細書において、同一または類似の要素は、同一または類似の符号によって参照される。   As described above, the wavelength selective switch according to the present invention includes the AWG and the liquid crystal switch, and the liquid crystal switch steers the optical signal of the desired wavelength channel separated by the input AWG in the x direction so that the output side It functions as a switch for selecting the AWG. The wavelength selective switch of the present invention can be implemented as a transmission type. In addition, by placing stacked AWGs on the output side, and using a liquid crystal switch that steers the wavelength separated optical signal of the desired wavelength channel in the stack direction (y direction) of the AWG, more output ports can be used. It is possible to configure a wavelength selective switch having the same. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this specification, the same or similar elements are referred to by the same or similar reference numerals.

図3は、本発明の一実施形態に係るWSSの構成図である。図3(a)は平面図、図3(b)は側面図である。図3に示すWSSは、透過型のWSSであり、1つのAWGを含む入力側AWG基板10と、各々2つのAWGを含み、y方向にスタックされた出力側AWG基板10’−1および10’−2と、各波長チャネルの光信号をステアしてy方向にスイッチする第1の液晶スイッチと、各波長チャネルの光信号をステアしてx方向にスイッチする第2の液晶スイッチとを備える。   FIG. 3 is a configuration diagram of a WSS according to an embodiment of the present invention. 3A is a plan view and FIG. 3B is a side view. The WSS shown in FIG. 3 is a transmissive WSS, which includes an input-side AWG substrate 10 including one AWG, and output-side AWG substrates 10′-1 and 10 ′ each including two AWGs and stacked in the y direction. -2, and a first liquid crystal switch that steers and switches the optical signal of each wavelength channel in the y direction, and a second liquid crystal switch that steers and switches the optical signal of each wavelength channel in the x direction.

入力側AWG基板10は、石英系ガラスのコアとクラッドがシリコン基板上に形成されたものであり、光導波路11とスラブ導波路12とアレイ導波路14からなるAWGを構成している。出力側AWG10’−1および10’−2は、同一の構造を有し、2枚がy軸方向にスタックされている。出力側AWG基板10’−1は、光導波路11’Aとスラブ導波路12’Aとアレイ導波路14’AとからなるAWG Aを構成し、更に光導波路11’Bとスラブ導波路12’Bとアレイ導波路14’BとからなるAWG Bを構成している。同様に出力側AWG基板10’−2は、光導波路11’Cとスラブ導波路12’Cとアレイ導波路14’CとからなるAWG Cを構成し、更に光導波路11’Dとスラブ導波路12’Dとアレイ導波路14’DとからなるAWG Dを構成している。   The input-side AWG substrate 10 has a quartz glass core and clad formed on a silicon substrate, and constitutes an AWG comprising an optical waveguide 11, a slab waveguide 12, and an arrayed waveguide 14. The output side AWGs 10'-1 and 10'-2 have the same structure, and two are stacked in the y-axis direction. The output side AWG substrate 10′-1 constitutes AWG A composed of the optical waveguide 11′A, the slab waveguide 12′A, and the arrayed waveguide 14′A, and further, the optical waveguide 11′B and the slab waveguide 12 ′. AWG B composed of B and the arrayed waveguide 14′B is formed. Similarly, the output-side AWG substrate 10′-2 constitutes AWG C including the optical waveguide 11′C, the slab waveguide 12′C, and the arrayed waveguide 14′C, and further, the optical waveguide 11′D and the slab waveguide. AWG D composed of 12′D and arrayed waveguide 14′D is formed.

入力側AWG基板10のAWGと出力側AWG基板10’−1および10’−2のAWG A〜Dは、分光素子として等しい角度分散値を有するよう構成される。入力側AWG基板10のAWGと出力側AWG基板10’−1および10’−2のAWG A〜Dの自由透過帯域(Free Spectral Range:FSR)は、光導波路11Aから入力される波長多重光信号(WDM光信号)の波長帯域幅以上に構成されている。   The AWG of the input side AWG substrate 10 and the AWGs A to D of the output side AWG substrates 10'-1 and 10'-2 are configured to have equal angular dispersion values as spectroscopic elements. The free transmission range (FSR) of the AWG of the input side AWG substrate 10 and the AWGs A to D of the output side AWG substrates 10'-1 and 10'-2 is a wavelength multiplexed optical signal input from the optical waveguide 11A. The wavelength bandwidth of the (WDM optical signal) is set.

第1の液晶スイッチは、液晶素子550と、液晶素子550を透過した光が入射するウェッジ型の複屈折結晶900とを備え、入力側AWGから出射した光を上下方向(出力側AWG基板のスタック方向:y方向)にステアする機能を担う。   The first liquid crystal switch includes a liquid crystal element 550 and a wedge-type birefringent crystal 900 on which light transmitted through the liquid crystal element 550 is incident, and emits light emitted from the input side AWG in the vertical direction (stack on the output side AWG substrate). Direction: y direction).

第2の液晶スイッチは、第1の液晶スイッチと同様に、液晶素子550’と、液晶素子550’を透過した光が入射するウェッジ型の複屈折結晶900’とを備え、第1の液晶スイッチを透過した光を左右方向(x方向)にステアする機能を担う。   Similar to the first liquid crystal switch, the second liquid crystal switch includes a liquid crystal element 550 ′ and a wedge-type birefringent crystal 900 ′ on which light transmitted through the liquid crystal element 550 ′ is incident. It has a function of steering the light transmitted through the left and right direction (x direction).

図4に第1の液晶スイッチの構造を示す。ただし、ウェッジ型の複屈折結晶900の代わりに、偏波分離結晶840を用いた場合を示している。ガラス基板504の1つの面に、透明導電膜であるITO電極506がパターン化して形成されており、x方向に電極のピクセルが並んでいる。その各々のピクセルは、図2に示したMEMSミラー同様、y方向に長い形状をしている。その各々のピクセルに、入力側AWG基板10のAWGにより分波された各波長チャネルの光信号が入射する。   FIG. 4 shows the structure of the first liquid crystal switch. However, the case where the polarization separation crystal 840 is used instead of the wedge-type birefringent crystal 900 is shown. An ITO electrode 506, which is a transparent conductive film, is formed by patterning on one surface of the glass substrate 504, and electrode pixels are arranged in the x direction. Each pixel has a long shape in the y direction, like the MEMS mirror shown in FIG. The optical signals of the respective wavelength channels demultiplexed by the AWG of the input side AWG substrate 10 are incident on the respective pixels.

ITO電極506に所望の電圧を加えることにより、各波長チャネルの光信号の偏光面を光軸に垂直な面上にて0〜90度まで回転できる。つまり、ITO電極506の印加電圧を制御することにより、液晶素子550は偏光面の回転角度を、0、90度で制御できる。したがって液晶素子550と偏波分離結晶840とを用いると、図4に示すような光を分離する1×2スイッチを構成できる。図4は第1の液晶スイッチの構造であるが、第2の液晶スイッチの構造も同様である。ただし、第1の液晶スイッチでは、偏波分離結晶840にてy方向のシフトを起こしていたが、第2の液晶スイッチでは、x方向のシフトを起こす点が異なる。偏波分離結晶の動作については非特許文献1に説明されている。最終的にその各々の光路の出力側に各々AWGを設置することによりWSSを構成できる。図3に示すWSSでは液晶スイッチにおける上下方向(y方向)および左右方向(x方向)の光軸の分離(シフト)は、偏波分離結晶840の代わりにウェッジ型の複屈折結晶900を用いている。次にその動作を説明する。   By applying a desired voltage to the ITO electrode 506, the polarization plane of the optical signal of each wavelength channel can be rotated from 0 to 90 degrees on a plane perpendicular to the optical axis. That is, by controlling the voltage applied to the ITO electrode 506, the liquid crystal element 550 can control the rotation angle of the polarization plane at 0 and 90 degrees. Therefore, when the liquid crystal element 550 and the polarization separation crystal 840 are used, a 1 × 2 switch for separating light as shown in FIG. 4 can be configured. Although FIG. 4 shows the structure of the first liquid crystal switch, the structure of the second liquid crystal switch is the same. However, the first liquid crystal switch causes a shift in the y direction in the polarization splitting crystal 840, but the second liquid crystal switch differs in that it causes a shift in the x direction. The operation of the polarization separation crystal is described in Non-Patent Document 1. Finally, a WSS can be configured by installing an AWG on the output side of each optical path. In the WSS shown in FIG. 3, the wedge-type birefringent crystal 900 is used for the separation (shift) of the optical axis in the vertical direction (y direction) and the horizontal direction (x direction) in the liquid crystal switch instead of the polarization separation crystal 840. Yes. Next, the operation will be described.

図5は、図3の液晶スイッチの一部を構成するウェッジ型の複屈折結晶900(900’)の働きを説明するための図である。ここで複屈折結晶として、複屈折結晶YVO4を用いる。ここでは、複屈折結晶YVO4の水平方向の屈折率がn(//)=1.9447、垂直方向の屈折率がn=2.1486とする。ここで複屈折結晶YVO4の入射面に光が垂直に入射したとする。図に示したように、出射面が入射面に対して傾いていると、スネルの法則により入力偏光の向きにより出射角度が変化する。したがって、複屈折結晶YVO4の出射面のオフセット角度を調整することにより各偏光の屈折角を所望の値に変化させることができ、その垂直方向の光と水平方向の光との屈折角度差も一様に増加させることができる。したがって、複屈折結晶の前段に配置された液晶素子550(550’)において光の偏光方向を0か90度に制御することにより、第1の液晶スイッチおよび第2の液晶スイッチを、出射角度を変化させる1×2の光スイッチとして機能させることができる。図6は、第2の液晶スイッチを示している。光の進行方向に対して、液晶素子550’、ウェッジ型の複屈折結晶900’の順に配列され、液晶素子550’は、光が1回透過したときに当該光の偏光面の回転角度が0または90度に制御されるように構成されている。 FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the wedge-type birefringent crystal 900 (900 ′) constituting a part of the liquid crystal switch of FIG. Here, a birefringent crystal YVO 4 is used as the birefringent crystal. Here, the refractive index in the horizontal direction of the birefringent crystal YVO 4 is n (//) = 1.9447, and the refractive index in the vertical direction is n = 2.1486. Here, it is assumed that light is vertically incident on the incident surface of the birefringent crystal YVO 4 . As shown in the figure, when the exit surface is tilted with respect to the entrance surface, the exit angle changes depending on the direction of the input polarized light according to Snell's law. Therefore, by adjusting the offset angle of the exit surface of the birefringent crystal YVO 4 , the refraction angle of each polarization can be changed to a desired value, and the refraction angle difference between the vertical light and the horizontal light is also increased. It can be increased uniformly. Therefore, by controlling the polarization direction of light to 0 or 90 degrees in the liquid crystal element 550 (550 ′) arranged in the front stage of the birefringent crystal, the emission angle of the first liquid crystal switch and the second liquid crystal switch is changed. It can function as a 1 × 2 optical switch to be changed. FIG. 6 shows a second liquid crystal switch. The liquid crystal element 550 ′ and the wedge-type birefringent crystal 900 ′ are arranged in this order with respect to the traveling direction of the light. The liquid crystal element 550 ′ has a rotation angle of the polarization plane of the light of 0 when the light is transmitted once. Alternatively, it is configured to be controlled at 90 degrees.

また、入力側AWG基板10のAWGのアレイ導波路14側には、シリンドリカルレンズ20、偏波分離部30が配置されている。偏波分離部30と第1の液晶スイッチの間には、集光レンズ41が配置されている。   Further, a cylindrical lens 20 and a polarization separation unit 30 are arranged on the AWG array waveguide 14 side of the input side AWG substrate 10. A condenser lens 41 is disposed between the polarization separation unit 30 and the first liquid crystal switch.

集光レンズ41の後段には、第1の液晶スイッチを構成する液晶素子550およびウェッジ型の複屈折結晶900、第2の液晶スイッチを構成する液晶素子550’、ウェッジ型の複屈折結晶900’、集光レンズ41’が順に配置されている。集光レンズ41’の後段には、偏波結合部30’−1、シリンドリカルレンズ20’−1、出力側AWG基板10’−1が配置されている。同様に、集光レンズ41’の後段には、偏波結合部30’−2、シリンドリカルレンズ20’−2、出力側AWG基板10’−2も配置されている。   The condenser lens 41 is followed by a liquid crystal element 550 and a wedge-type birefringent crystal 900 constituting the first liquid crystal switch, a liquid crystal element 550 ′ constituting the second liquid crystal switch, and a wedge-type birefringent crystal 900 ′. The condenser lenses 41 ′ are arranged in order. A polarization coupling unit 30'-1, a cylindrical lens 20'-1, and an output-side AWG substrate 10'-1 are arranged at the subsequent stage of the condenser lens 41 '. Similarly, a polarization coupling unit 30'-2, a cylindrical lens 20'-2, and an output side AWG substrate 10'-2 are also arranged at the subsequent stage of the condenser lens 41 '.

ここで光信号の伝搬の順に従って本実施例のWSSの構造と機能を説明する。
入力側AWG基板10からの出力光は、波長により基板面(xz面)内で異なる角度に出射する。すなわち、波長分離される。波長分離された光軸を含む面を分光面と呼ぶ。
Here, the structure and function of the WSS of this embodiment will be described in the order of propagation of optical signals.
Output light from the input-side AWG substrate 10 is emitted at different angles within the substrate surface (xz surface) depending on the wavelength. That is, wavelength separation is performed. A surface including the wavelength-separated optical axis is called a spectral surface.

入力側AWG基板10の端面から出射した光ビームは、上下方向(y方向)の広がりを防ぐため、シリンドリカルレンズ20を透過する。   The light beam emitted from the end face of the input-side AWG substrate 10 passes through the cylindrical lens 20 in order to prevent spreading in the vertical direction (y direction).

次いで、第1の液晶スイッチおよび第2の液晶スイッチを構成する液晶素子550および550’が偏光依存性を持つため、偏波分離部30で、シリンドリカルレンズ20を透過した任意の偏光状態にある光を、直線偏光で方向の揃った2本の光ビームに分離にする。この2本の光ビームがy軸方向に間隔を持った平行光となるようにする。偏波分離部30は、例えば、偏波ディスプレーサとして働く偏波分離結晶と、偏波分離結晶により分離した一方の偏光ビームのみが透過する位置に配置された1/2波長板とからなる。この隣接した2つの光ビームの挙動は、y軸方向に太い1本のビームと等価に扱えるため、以下の説明や図面では省略する。   Next, since the liquid crystal elements 550 and 550 ′ constituting the first liquid crystal switch and the second liquid crystal switch have polarization dependency, the light in an arbitrary polarization state transmitted through the cylindrical lens 20 at the polarization separation unit 30 Are separated into two light beams having the same direction with linearly polarized light. The two light beams are made to be parallel light having a gap in the y-axis direction. The polarization separation unit 30 includes, for example, a polarization separation crystal that functions as a polarization displacer, and a half-wave plate disposed at a position where only one polarization beam separated by the polarization separation crystal is transmitted. Since the behavior of the two adjacent light beams can be handled equivalently to one beam that is thick in the y-axis direction, it will be omitted in the following description and drawings.

偏波分離部30から出力された各波長チャネルの光信号は、集光レンズ41を透過する。   The optical signal of each wavelength channel output from the polarization separation unit 30 passes through the condenser lens 41.

集光レンズ41を透過した各波長チャネルの光信号は、液晶素子550の異なるピクセル(パターン化されたITO電極)に入射し、偏光面の回転角度が制御され、ウェッジ型の複屈折結晶900に入射する。すなわち、光信号は、液晶素子550において偏光面の回転角度が0または90度に制御された後に複屈折結晶ウェッジ900へ入射する。   The optical signals of the respective wavelength channels transmitted through the condenser lens 41 enter different pixels (patterned ITO electrodes) of the liquid crystal element 550, the rotation angle of the polarization plane is controlled, and the wedge-type birefringent crystal 900 is input. Incident. That is, the optical signal is incident on the birefringent crystal wedge 900 after the rotation angle of the polarization plane is controlled to 0 or 90 degrees in the liquid crystal element 550.

ウェッジ型の複屈折結晶900に入射した光は、偏光面の回転角度に応じた屈折角度で出射する。このようにして、光は出力側AWG基板10’のAWGのスタック方向(y方向)へステアされる。   The light incident on the wedge-type birefringent crystal 900 is emitted at a refraction angle corresponding to the rotation angle of the polarization plane. In this way, the light is steered in the AWG stacking direction (y direction) of the output AWG substrate 10 '.

液晶素子550において、偏光面が回転されない場合(液晶素子550の制御量が0度の場合)、光は出力側AWG基板10’−1のAWG AまたはBの方向に進む。また、液晶素子550において、偏光面が90度回転された場合、光は出力側AWG基板10’−2のAWG CまたはDの方向に進む。   In the liquid crystal element 550, when the polarization plane is not rotated (when the control amount of the liquid crystal element 550 is 0 degree), the light travels in the direction of AWG A or B of the output-side AWG substrate 10'-1. Further, in the liquid crystal element 550, when the polarization plane is rotated by 90 degrees, the light travels in the direction of AWG C or D of the output side AWG substrate 10'-2.

次に、ウェッジ型の複屈折結晶900からの光は液晶素子550’の異なるピクセル(パターン化されたITO電極)に入射し、液晶素子550と同様に偏光面の回転角度が制御され、ウェッジ型の複屈折結晶900’に入射する。ウェッジ型の複屈折結晶900’に入射した光は、偏光面の回転角度に応じた屈折角度で出射する。このようにして、光はx方向へステアされる。   Next, light from the wedge-type birefringent crystal 900 enters a different pixel (patterned ITO electrode) of the liquid crystal element 550 ′, and the rotation angle of the polarization plane is controlled in the same manner as the liquid crystal element 550, so that the wedge-type Of the birefringent crystal 900 ′. The light incident on the wedge-type birefringent crystal 900 ′ is emitted at a refraction angle corresponding to the rotation angle of the polarization plane. In this way, the light is steered in the x direction.

液晶素子550’において、偏光面が回転されない場合(液晶素子550’の制御量が0度の場合)、光は、集光レンズ41’を透過後、偏波結合部30’に入力され、偏波分離部30とは逆のプロセスを経る。すなわち、直線偏光で方向の揃った2本の光ビームを結合し、ある偏光状態の光とする。その後シリンドリカル20’を透過した後、出力側AWG基板10’−1のAWG Aまたは出力側AWG基板10’−2のAWG Cに結合して出力される。また、液晶素子550’において、偏光面が90度回転された場合、光は、集光レンズ41’を透過後、出力側AWG基板10’−1のAWG Bまたは出力側AWG基板10’−2のAWG Dに結合して出力される。   In the liquid crystal element 550 ′, when the plane of polarization is not rotated (when the control amount of the liquid crystal element 550 ′ is 0 degree), the light passes through the condenser lens 41 ′ and is input to the polarization coupling unit 30 ′. A process reverse to that of the wave separation unit 30 is performed. That is, two light beams with linear polarization and aligned in direction are combined into light having a certain polarization state. Then, after passing through the cylindrical 20 ′, it is combined with AWG A of the output side AWG substrate 10 ′-1 or AWG C of the output side AWG substrate 10 ′-2 and outputted. In the liquid crystal element 550 ′, when the polarization plane is rotated by 90 degrees, the light passes through the condenser lens 41 ′, and then the AWG B of the output AWG substrate 10′-1 or the output AWG substrate 10′-2. The output is combined with AWG D.

このようにして、1×4のWSSを実現することができる。ここで、特定の波長の光信号を意図した出力ポートに出力するためには、第1の液晶スイッチの特定のピクセルで偏向方向を制御された光は、第2の液晶スイッチにおいて、同じ波長チャネルに対応させたピクセルに入射する必要がある。すなわち第1の液晶スイッチの各ピクセルのx座標と、第2の液晶スイッチの各ピクセルのx座標とは、一致している必要がある。もし、完全に一致していないとすると、第1の液晶スイッチで偏向した光信号の一部が、第2の液晶スイッチにおいて隣接ピクセルに入射し意図しない方向に偏向するため、光信号の波長分離精度が低下する。   In this way, 1 × 4 WSS can be realized. Here, in order to output an optical signal of a specific wavelength to an intended output port, light whose deflection direction is controlled by a specific pixel of the first liquid crystal switch is transmitted in the same wavelength channel in the second liquid crystal switch. It is necessary to enter the pixel corresponding to. That is, the x coordinate of each pixel of the first liquid crystal switch needs to match the x coordinate of each pixel of the second liquid crystal switch. If they do not coincide completely, a part of the optical signal deflected by the first liquid crystal switch is incident on an adjacent pixel in the second liquid crystal switch and is deflected in an unintended direction. Accuracy is reduced.

図3の実施形態では、第1の液晶スイッチの偏向動作状態によって、第2の液晶スイッチの液晶素子550’への光信号の入射位置がy軸方向に変化する。ここで、第2の液晶スイッチの液晶素子550’の各ピクセルは、y軸方向に十分長いとすれば、光信号の入射位置がy方向に変化したとしても問題とならない。一方、順序を入れ替えてx軸に偏向する第1の液晶スイッチの後段にy軸に偏向する第2の液晶スイッチを配置した場合は、第1の液晶スイッチの偏向動作状態によって、第2の液晶スイッチの液晶素子に対する光信号の入射位置がx軸方向(波長軸方向)に変化する。そのため、第1の液晶スイッチの各ピクセルのx座標と、第2の液晶スイッチの各ピクセルのx座標とを、第1の液晶スイッチの偏向動作状態の如何に関わらず一致させることは不可能となる。   In the embodiment of FIG. 3, the incident position of the optical signal to the liquid crystal element 550 'of the second liquid crystal switch changes in the y-axis direction depending on the deflection operation state of the first liquid crystal switch. Here, if each pixel of the liquid crystal element 550 'of the second liquid crystal switch is sufficiently long in the y-axis direction, there is no problem even if the incident position of the optical signal is changed in the y-direction. On the other hand, when the second liquid crystal switch that deflects the y-axis is arranged at the rear stage of the first liquid crystal switch that changes the order and deflects the x-axis, the second liquid crystal depends on the deflection operation state of the first liquid crystal switch. The incident position of the optical signal with respect to the liquid crystal element of the switch changes in the x-axis direction (wavelength axis direction). For this reason, it is impossible to match the x coordinate of each pixel of the first liquid crystal switch and the x coordinate of each pixel of the second liquid crystal switch regardless of the deflection operation state of the first liquid crystal switch. Become.

本発明では、WSSを2つの液晶スイッチで構成する場合は、y軸に偏向する液晶スイッチの後段にx軸に偏向する液晶スイッチを配置することで、さらには、y軸に偏向する液晶スイッチを複数重ねても、最後にx軸に偏向する液晶スイッチを配置すれば、ピクセルが、それらの複数の液晶スイッチの各ピクセルのx座標を一致させることができることを見出した。   In the present invention, when the WSS is composed of two liquid crystal switches, a liquid crystal switch that deflects to the x axis is disposed after the liquid crystal switch that deflects to the y axis. It was found that even if a plurality of liquid crystal switches are stacked, if the liquid crystal switch that deflects in the x-axis is finally arranged, the pixels can match the x coordinate of each pixel of the plurality of liquid crystal switches.

また、本発明では、最終段の液晶スイッチとしてx軸方向に偏向する液晶スイッチを用いることが可能であるため、1枚の出力側AWG基板10’に2つのAWGを含むことができる。これにより、出力側AWG10’の枚数が削減でき、出力側AWG基板のスタック実装工程を簡略化することができるため、低コストで多ポートのWSSを提供できるようになる。   In the present invention, a liquid crystal switch that deflects in the x-axis direction can be used as the last-stage liquid crystal switch, and therefore, one AWG substrate 10 'can include two AWGs. As a result, the number of output side AWGs 10 'can be reduced, and the stack mounting process of the output side AWG substrate can be simplified, so that a multi-port WSS can be provided at low cost.

なお本実施例では説明の都合上1×4の波長選択スイッチの例を示したが、光の進行方向を逆にして、入出力の方向も逆にすれば4入力1出力(4×1)の波長選択スイッチとして動作させることも可能である。   In this embodiment, an example of a 1 × 4 wavelength selective switch is shown for convenience of explanation. However, if the light traveling direction is reversed and the input / output direction is also reversed, four inputs and one output (4 × 1) are provided. It is also possible to operate as a wavelength selective switch.

また、本願発明は、第1の液晶スイッチおよび出力側AWG基板10’−2を省略し、1×2または2×1のWSSとして実施することもできる。   The present invention can also be implemented as a 1 × 2 or 2 × 1 WSS, omitting the first liquid crystal switch and the output-side AWG substrate 10 ′-2.

あるいは、第1の液晶スイッチをN段(Nは2以上の整数)にカスケードし、出力側AWG基板10’のスタック数を2N段とすることにより、1×(2・2N)または(2・2N)×1波長選択スイッチを提供することも可能である。および/または、スタックされた出力側AWG基板10’の一部について、AWGを1つにすることで、例えば、1×3または3×1のように1×M(Mは3以上の整数)WSSとして実施することもできる。 Alternatively, the first liquid crystal switch is cascaded in N stages (N is an integer of 2 or more), and the number of stacks of the output side AWG substrate 10 ′ is 2 N stages, thereby 1 × (2 · 2 N ) or ( It is also possible to provide a 2 · 2 N ) × 1 wavelength selective switch. And / or by making one AWG for a part of the stacked output-side AWG substrate 10 ′, for example, 1 × M (M is an integer of 3 or more) such as 1 × 3 or 3 × 1 It can also be implemented as a WSS.

10 入力側AWG基板
10’ 出力側AWG基板
20 ,20’ シリンドリカルレンズ
30 偏波分離部
30’ 偏波結合部
41,41’ 集光レンズ
550,550’ 液晶素子
900,900’ 偏波分離結晶、ウェッジ型の複屈折結晶
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input side AWG board | substrate 10 'Output side AWG board | substrate 20, 20' Cylindrical lens 30 Polarization separation part 30 'Polarization coupling part 41, 41' Condensing lens 550,550 'Liquid crystal element 900,900' Polarization separation crystal, Wedge-type birefringent crystal

Claims (7)

1個の入力ポートから光信号を入力し分光して異なる波長の複数の光信号に分離して、各波長の光信号に対して、光軸を変化させることにより2個の所望の出力ポートに対応させ、各々の出力ポートに対応する各波長の光信号を合流させ各々の出力ポートから出力する、1個の入力ポートおよび2個の出力ポートを有する波長選択スイッチであって、
前記入力ポートへ入射した光信号を異なる波長を有する複数の光信号に分光して波長に応じた出射角度で出射する分光手段と、
前記分光手段により波長毎に分光された光信号を各々に集光する集光手段と、
前記集光手段により集光された光信号の各々に対し光軸の方向または位置を変化させる空間偏向手段と、
前記空間偏向手段により光軸の方向または位置が変化した光信号の各々を合波して前記2個の出力ポートのいずれかから出射する合波手段と
を含み、
前記合波手段の2つの分光面は、同一の面内にあり、
前記空間偏向手段は、前記集光手段から順に配置された信号光の偏光状態を変化させる液晶素子および前記信号光の偏光状態に対応して前記同一の面内で前記光信号の各々の光軸の方向または位置を変化させる偏波分離手段により構成されたことを特徴とする波長選択スイッチ。
An optical signal is inputted from one input port and separated into a plurality of optical signals of different wavelengths, and the optical signals are changed to two desired output ports by changing the optical axis. A wavelength selective switch having one input port and two output ports that combine and output optical signals of respective wavelengths corresponding to the respective output ports and output from the respective output ports,
A spectroscopic unit that splits an optical signal incident on the input port into a plurality of optical signals having different wavelengths and emits the optical signal at an emission angle corresponding to the wavelength;
Condensing means for condensing the optical signals spectrally separated for each wavelength by the spectroscopic means;
Spatial deflecting means for changing the direction or position of the optical axis for each of the optical signals collected by the light collecting means;
Combining optical signals whose optical axis direction or position has been changed by the spatial deflecting means and emitting from either of the two output ports;
The two spectral planes of the multiplexing means are in the same plane,
The spatial deflecting means includes a liquid crystal element that changes the polarization state of the signal light arranged in order from the condensing means, and each optical axis of the optical signal in the same plane corresponding to the polarization state of the signal light. A wavelength selective switch characterized by comprising polarization separation means for changing the direction or position of the light.
1個の入力ポートから光信号を入力し分光して異なる波長の複数の光信号に分離して、各波長の光信号に対して、光軸を変化させることによりM個(Mは3以上の整数)の所望の出力ポートに対応させ、各々の出力ポートに対応する各波長の光信号を合流させ各々の出力ポートから出力する、1個の入力ポートおよびM個の出力ポートを有する波長選択スイッチであって、
前記入力ポートへ入射した光信号を異なる波長を有する複数の光信号に分光して波長に応じた出射角度で出射する分光手段と、
前記分光手段により波長毎に分光された光信号を各々に集光する集光手段と、
前記集光手段により集光された光信号の各々に対し光軸の方向または位置を変化させる空間偏向手段と、
前記空間偏向手段により光軸の方向または位置が変化した光信号の各々を合波して前記M個の出力ポートのいずれかから出射する合波手段と
を含み、
前記合波手段のM個の分光面のうちの少なくとも2つ分光面は同一の面内にあり、かつ、前記合波手段のM個の分光面のうちの少なくとも1つの分光面は、前記少なくとも2つ分光面と異なる面内にあり、
前記空間偏向手段は、前記集光手段側から順に配置された、
前記同一面に含まれない方向に前記光信号の各々の光軸の方向または位置を変化させる1組以上の第1の液晶素子と第1の偏波分離手段の組み合わせと、
前記同一の面内で前記光信号の各々の光軸の方向または位置を変化させる1組の第2の液晶素子と第2の偏波分離手段との組み合わせと、により構成されたことを特徴とする波長選択スイッチ。
Optical signals are input from one input port and separated into a plurality of optical signals having different wavelengths, and M (M is 3 or more) by changing the optical axis for the optical signals of each wavelength. A wavelength selective switch having one input port and M output ports for combining optical signals of respective wavelengths corresponding to the respective output ports and outputting from the respective output ports. Because
A spectroscopic unit that splits an optical signal incident on the input port into a plurality of optical signals having different wavelengths and emits the optical signal at an emission angle corresponding to the wavelength;
Condensing means for condensing the optical signals spectrally separated for each wavelength by the spectroscopic means;
Spatial deflecting means for changing the direction or position of the optical axis for each of the optical signals collected by the light collecting means;
Combining each of the optical signals whose direction or position of the optical axis has been changed by the spatial deflecting means and emitting from any one of the M output ports,
At least two of the M spectral planes of the multiplexing means are in the same plane, and at least one of the M spectral planes of the multiplexing means is the at least one of the spectral planes. It is in a different plane from the two spectroscopic planes,
The space deflection unit is arranged in order from the light collecting unit side,
A combination of one or more first liquid crystal elements and first polarization separation means for changing the direction or position of each optical axis of the optical signal in a direction not included in the same plane;
A combination of a pair of second liquid crystal elements that change the direction or position of each optical axis of the optical signal in the same plane and the second polarization separation means. Select wavelength switch.
前記分光手段および前記合波手段はアレイ導波路回折格子を用いて構成されたことを特徴とする請求項1または2に記載の波長選択スイッチ。   3. The wavelength selective switch according to claim 1, wherein the spectroscopic unit and the multiplexing unit are configured using an arrayed waveguide diffraction grating. 前記液晶素子は、透過した光信号の偏光面を0度または90度回転する機能をもつように構成されたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の波長選択スイッチ。   4. The wavelength selective switch according to claim 1, wherein the liquid crystal element has a function of rotating a polarization plane of a transmitted optical signal by 0 degree or 90 degrees. 5. 前記偏波分離手段は、ウェッジ型の複屈折結晶を用いて構成されたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の波長選択スイッチ。   The wavelength selective switch according to any one of claims 1 to 4, wherein the polarization separation means is configured using a wedge-type birefringent crystal. 前記偏波分離手段は、偏波分離結晶を用いて構成されたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の波長選択スイッチ。   5. The wavelength selective switch according to claim 1, wherein the polarization separation means is configured using a polarization separation crystal. 請求項1乃至6のいずれかに記載の波長選択スイッチにおいて、前記光信号の進行の向きを逆向きにし、複数の前記出力ポートから光を入力し、前記光入力ポートから光を出力することを特徴とする波長選択スイッチ。   7. The wavelength selective switch according to claim 1, wherein the optical signal travels in a reverse direction, inputs light from the plurality of output ports, and outputs light from the optical input ports. Feature wavelength selective switch.
JP2009125485A 2009-05-25 2009-05-25 Wavelength selection switch Pending JP2010271645A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009125485A JP2010271645A (en) 2009-05-25 2009-05-25 Wavelength selection switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009125485A JP2010271645A (en) 2009-05-25 2009-05-25 Wavelength selection switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010271645A true JP2010271645A (en) 2010-12-02

Family

ID=43419693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009125485A Pending JP2010271645A (en) 2009-05-25 2009-05-25 Wavelength selection switch

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010271645A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH037916A (en) * 1989-06-05 1991-01-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Two-dimensional optical line concentrator
JP2009042558A (en) * 2007-08-09 2009-02-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Wavelength selection switch
JP2009508159A (en) * 2005-09-08 2009-02-26 エクステラス インコーポレイテッド Optical wavelength selection router
JP2009042557A (en) * 2007-08-09 2009-02-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Wavelength selection switch

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH037916A (en) * 1989-06-05 1991-01-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Two-dimensional optical line concentrator
JP2009508159A (en) * 2005-09-08 2009-02-26 エクステラス インコーポレイテッド Optical wavelength selection router
JP2009042558A (en) * 2007-08-09 2009-02-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Wavelength selection switch
JP2009042557A (en) * 2007-08-09 2009-02-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Wavelength selection switch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5373291B2 (en) Wavelength selective switch
CA2543867C (en) Wavelength manipulation system and method
EP1766819B1 (en) Dual-source optical wavelength processor
JP5692865B2 (en) Wavelength cross-connect equipment
EP1298467B1 (en) Optical wavelength selective switch without distortion of unblocked channels
US7231110B2 (en) Wavelength selector switch
JP6068478B2 (en) Optical signal processor
EP2976671B1 (en) Wavelength selective switch employing a lcos device and having reduced crosstalk
US8873905B2 (en) Reconfigurable optical add-drop multiplexer
US7321704B2 (en) Wavelength cross connect with per port performance characteristics
JP4949355B2 (en) Wavelength selective switch
US7529441B2 (en) Wavelength routing optical switch
US11728919B2 (en) Optical communications apparatus and wavelength selection method
JP4842226B2 (en) Wavelength selective switch
KR20170138518A (en) Fiber Channel Monitor for Wavelength Selective Switches with Single Photodiodes
JP2006243734A (en) Wavelength-selective switch and integrated wavelength demultiplexer using stacked planar lightwave circuits
US6658212B1 (en) Polarization-independent, configurable optical multiplexer
JP2009042557A (en) Wavelength selection switch
US7894722B2 (en) Packaged optical device stack
JP4544828B2 (en) Wavelength selective switch
WO2019203307A1 (en) Wavelength-selective optical switch
JP2010271645A (en) Wavelength selection switch
Cheng et al. Wavelength selective switch with superflat passbands based on a microelectromechanical system micromirror array
Shen et al. Opto-VLSI-based integrated reconfigurable optical add-drop multiplexer with enhanced performance
Shen et al. An integrated reconfigurable optical add-drop multiplexer based on using an opto-VLSI processor and a 4-f imaging system

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20100915

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110930

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120210