JP4960294B2 - Wavelength selective switch - Google Patents

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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、ノードにおける経路切換機能のスループットの増大が強く求められている。従来はその経路切換は、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システムが導入されている。具体的には、ネットワークをリング型として各ノードで光信号のアド・ドロップを行うとともに、その必要がないものは光信号のまま通過させるため、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(reconfigurable optical add/drop multiplexer)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 path switching function in a node is strongly demanded. In the past, the path switching was mainly performed by an electrical switch after converting the transmitted optical signal to an electrical signal. However, taking advantage of the characteristics of the optical signal such as high speed and wide bandwidth, an optical switch, etc. A ROADM system that performs add / drop and the like using an optical signal as it is is introduced. Specifically, an optical signal is added / dropped at each node using a ring type network, and those that do not need to pass through the optical signal as it is, so that the node device is small and has low power consumption. is there. A wavelength selective switch (WSS) module is required as a device necessary for future development of these reconfigurable optical add / drop multiplexer (ROADM) systems.

従来、バルク回折格子と液晶装置を用いたWSSが知られている(例えば、特許文献1参照)。図1及び2は、そのようなバルク回折格子と液晶装置を用いたWSSの構成を示す図である。図1はWSSの斜視図であり、図2はWSSの断面図である。入出力光ファイバアレイ101〜110からの光は、球面鏡112で反されコリメートされて、回折格子114へ入射する。回折格子114へ入射した光は、波長に応じた出射角度で反射され、レンズ113及び球面鏡112を介して反射型の液晶装置115へ入射する。液晶装置115は回折格子として機能して、液晶装置115へ入射した光の反射後の進行方向を変化させる。液晶装置115により反射された光は、球面鏡112、レンズ113及び回折格子114を介して、入出力光ファイバアレイ101〜110へ戻る。したがって、液晶装置115による回折効果を制御することにより、光を所望の入出力光ファイバアレイへ入射することができるWSSとして機能する。   Conventionally, WSS using a bulk diffraction grating and a liquid crystal device is known (see, for example, Patent Document 1). 1 and 2 are diagrams showing the configuration of a WSS using such a bulk diffraction grating and a liquid crystal device. FIG. 1 is a perspective view of the WSS, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the WSS. Light from the input / output optical fiber arrays 101 to 110 is deflected by the spherical mirror 112 and collimated to enter the diffraction grating 114. The light incident on the diffraction grating 114 is reflected at an emission angle corresponding to the wavelength, and enters the reflective liquid crystal device 115 via the lens 113 and the spherical mirror 112. The liquid crystal device 115 functions as a diffraction grating, and changes the traveling direction after reflection of light incident on the liquid crystal device 115. The light reflected by the liquid crystal device 115 returns to the input / output optical fiber arrays 101 to 110 via the spherical mirror 112, the lens 113 and the diffraction grating 114. Therefore, by controlling the diffraction effect by the liquid crystal device 115, it functions as a WSS that allows light to enter a desired input / output optical fiber array.

特表2007−510957号公報(図1,2)Japanese translation of PCT publication No. 2007-510957 (FIGS. 1 and 2) ヘクト著、ヘクト光学II,2004年9月,p88,p247By Hector, Hector Optics II, September 2004, p88, p247

しかしながら、図1,2に示す従来の波長選択スイッチ(WSS)では、入出力光ファイバアレイを精度よく3次元的にレイアウトすることが困難であるという問題があった。   However, the conventional wavelength selective switch (WSS) shown in FIGS. 1 and 2 has a problem that it is difficult to accurately lay out the input / output optical fiber array in a three-dimensional manner.

また、図1,2に示す従来のWSSの方路数は、最大でも1×9(1入力9出力。以下同様。)程度に制限されるという問題があった。これは、後述するように反射型の液晶装置による偏向角が小さな有限の値しか取れないこと、および、入出力光ファイバアレイにおける光ファイバ同士の間隔が最小でも125μm程度までしか狭めることができないことに起因する。   In addition, there is a problem that the number of routes of the conventional WSS shown in FIGS. 1 and 2 is limited to about 1 × 9 (1 input 9 output, the same applies hereinafter). This is because, as will be described later, only a finite value with a small deflection angle by the reflective liquid crystal device can be obtained, and the distance between the optical fibers in the input / output optical fiber array can only be reduced to about 125 μm at the minimum. caused by.

つまり、図1,2に示す従来のWSSでは、反射型の液晶装置の画素(本明細書において液晶セルまたはピクセルともいう。)で構成される位相格子について、スイッチ軸方向(入出力光ファイバ101〜110のアレイ方向)の位相格子あたりの画素分割数(光が入射する画素数)を増やし偏向角度の画素分割数依存性を線形に見せることで、入出力光ファイバアレイを精度よく3次元的にレイアウトし易くする必要がある。このため、位相格子ピッチが広くなるため大きな偏向角を取ることができない。図3は、位相格子あたり格子ピッチの長さと偏向角度との関係を示す図である。図1,2に示す従来のWSSでは、例えば、偏向角度の画素分割数依存性が線形となるように、格子ピッチの長さが150μm以上となるように位相格子を構成する必要がある。図3に示すように偏向角度の画素分割数依存性が線形となる領域では、偏向角が小さい。   In other words, in the conventional WSS shown in FIGS. 1 and 2, the phase grating formed of the pixels of the reflective liquid crystal device (also referred to as a liquid crystal cell or a pixel in this specification) is in the switch axis direction (input / output optical fiber 101). By increasing the number of pixel divisions (number of pixels on which light is incident) per phase grating (to the array direction of ~ 110) and making the dependency of the deflection angle on the number of pixel divisions linear, the input / output optical fiber array can be accurately three-dimensionally It is necessary to facilitate layout. For this reason, since the phase grating pitch becomes wide, a large deflection angle cannot be obtained. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the length of the grating pitch per phase grating and the deflection angle. In the conventional WSS shown in FIGS. 1 and 2, for example, it is necessary to configure the phase grating so that the grating pitch length is 150 μm or more so that the dependency of the deflection angle on the number of divided pixels is linear. As shown in FIG. 3, the deflection angle is small in the region where the dependency of the deflection angle on the number of divided pixels is linear.

さらに、反射型の液晶装置による偏向角が小さく有限であるため、入出力光ファイバアレイの出力の数を増大させるためには、入出力光ファイバアレイと反射型の液晶装置との間の光学長を長くする必要があり、WSSのデバイスサイズが非常に大きくなる。   Further, since the deflection angle of the reflective liquid crystal device is small and finite, the optical length between the input / output optical fiber array and the reflective liquid crystal device is increased in order to increase the number of outputs of the input / output optical fiber array. Need to be lengthened, and the device size of WSS becomes very large.

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、入出力光ファイバアレイを精度よく3次元的にレイアウトする困難性を伴わ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 of the present invention is to provide a wavelength selective switch that does not involve the difficulty of laying out an input / output optical fiber array in a three-dimensional manner with high accuracy. is there.

また、本願発明は、従来のバルク回折格子と液晶装置を用いた波長選択スイッチに比べ、出力方路数の多い波長選択スイッチを提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a wavelength selective switch having a larger number of output paths than a conventional wavelength selective switch using a bulk diffraction grating and a liquid crystal device.

本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、波長選択スイッチであって、少なくとも1つの入力導波路、少なくとも1つの出力導波路、前記入力導波路および出力導波路に接続されたスラブ導波路および前記スラブ導波路に接続されたアレイ導波路からなるアレイ導波路格子を含む光導波路基板と、前記アレイ導波路から出射した波長多重光信号を波長分離する分光手段と、集光レンズと、前記集光レンズにより集光された前記波長分離された光信号に独立に位相シフトを与え、当該位相シフトが与えられた光信号が前記集光レンズおよび前記分光手段を介して前記アレイ導波路に再結合するように反射する光偏向手段とを備え、前記スラブ導波路<214>は前記入力導波路から入力された波長多重光信号を分配して前記アレイ導波路に結合し、前記アレイ導波路は導波路長差が0の複数の導波路列であり、前記分光手段は、前記光導波路基板の前記アレイ導波路から出射する波長多重信号の出射方向を含みかつ面かつ前記光導波路基板に垂直な面内で当該波長多重信号を波長分離することを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides a wavelength selective switch according to claim 1, wherein the switch is at least one input waveguide, at least one output waveguide, the input waveguide, and the output. An optical waveguide substrate including an arrayed waveguide grating composed of a slab waveguide connected to a waveguide and an arrayed waveguide connected to the slab waveguide, and a spectrum for wavelength-separating a wavelength multiplexed optical signal emitted from the arrayed waveguide Means, a condensing lens, and the wavelength-separated optical signal collected by the condensing lens, each of which is independently phase-shifted, and the optical signal to which the phase shift is applied is the condensing lens and the spectroscopic means and a light deflecting means for reflecting to recombine the arrayed waveguide through the slab waveguide <214> is to distribute the wavelength-multiplexed optical signal input from the input waveguide Serial attached to the array waveguide, said arrayed waveguide is a plurality of arrayed waveguide of the waveguide length difference is zero, the spectroscopic means, emission wavelength-multiplexed signal emitted from the arrayed waveguide of the optical waveguide substrate It characterized the Turkey to the wavelength separating the wavelength-multiplexed signal in a plane perpendicular to and face and the optical waveguide substrate comprises a direction.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の波長選択スイッチであって、前記アレイ導波路は、前記スラブ導波路側の間隔が前記分光手段側の間隔よりも小さいことを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the wavelength selective switch according to claim 1, wherein the arrayed waveguide has an interval on the slab waveguide side smaller than an interval on the spectroscopic means side. .

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の波長選択スイッチであって、前記光偏向手段は、各々が入射した光信号に位相シフトを与えることができる2次元に配列された素子を備え、少なくとも3つの前記素子が、前記光偏向手段が偏向する方向に周期構造を有する位相格子を構成することを特徴とする。   A third aspect of the present invention is the wavelength selective switch according to the first aspect, wherein the optical deflection unit includes two-dimensionally arranged elements that can give a phase shift to an incident optical signal. And at least three of the elements constitute a phase grating having a periodic structure in a direction in which the light deflecting means deflects.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の波長選択スイッチであって、前記光偏向手段に入射する光信号のビームサイズは、前記周期構造の周期よりも大きいことを特徴とする。   A fourth aspect of the present invention is the wavelength selective switch according to the third aspect, wherein a beam size of an optical signal incident on the optical deflecting unit is larger than a period of the periodic structure.

請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の波長選択スイッチであって、前記光導波路基板と前記分光手段との間に、前記アレイ導波路から出射した前記波長多重光信号を偏波分離する偏波分離手段と、前記偏波分離された2つの波長多重光信号のビームサイズを変換するビームサイズ変換手段とをさらに備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the wavelength selective switch according to claim 1, wherein the wavelength-multiplexed optical signal emitted from the arrayed waveguide is polarized between the optical waveguide substrate and the spectroscopic means. It further comprises polarization separating means for separating, and beam size converting means for converting the beam sizes of the two wavelength-multiplexed optical signals subjected to polarization separation.

以上説明したように、本発明によれば、入出力導波路の構成が容易で、出力方路数の多い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 simple input / output waveguide configuration and a large number of output paths.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図4ないし6は、本発明の一実施形態にかかる波長選択スイッチ(WSS)の構成を示す図である。図4ないし6では本実施形態のWSS200が備える光導波路基板210における信号光の入出射端面と水平かつ光導波路基板210に垂直な方向をX、光導波路基板210に垂直な方向をYとし、光導波路基板210における光波の進行方向すなわち光軸をZとする。図4はY軸方向から観たX−Z平面の平面図、図5はX軸方向から観た側面図、図6はZ軸方向から観た側面図である。   4 to 6 are diagrams showing a configuration of a wavelength selective switch (WSS) according to an embodiment of the present invention. 4 to 6, X is a direction perpendicular to the optical waveguide substrate 210 and Y is a direction perpendicular to the optical waveguide substrate 210 and Y is a direction perpendicular to the optical waveguide substrate 210 in the optical waveguide substrate 210 included in the WSS 200 of the present embodiment. The traveling direction of the light wave in the waveguide substrate 210, that is, the optical axis is Z. 4 is a plan view of the XZ plane viewed from the Y-axis direction, FIG. 5 is a side view viewed from the X-axis direction, and FIG. 6 is a side view viewed from the Z-axis direction.

本実施例のWSS200は、光導波路基板210と、シリンドリカルレンズ220と、偏波分離部230と、ビームサイズ変換部240と、分光部250と、集光レンズ260と、光偏向部270とを備える。   The WSS 200 of this embodiment includes an optical waveguide substrate 210, a cylindrical lens 220, a polarization separation unit 230, a beam size conversion unit 240, a spectroscopic unit 250, a condensing lens 260, and an optical deflection unit 270. .

光導波路基板210上には、入出力導波路212と、入出力導波路212に接続されたスラブ導波路214と、スラブ導波路214に接続されたアレイ導波路216とが作製されている。   On the optical waveguide substrate 210, an input / output waveguide 212, a slab waveguide 214 connected to the input / output waveguide 212, and an arrayed waveguide 216 connected to the slab waveguide 214 are fabricated.

本実施形態において、入出力導波路212は、合計で21本あり、中心にある導波路を入力ポートInとし、入力ポートInの両側に作製された導波路を入力ポートInに近い順に出力ポート#1,2,・・・,10および#−1,−2,・・・,−10と呼ぶ。   In this embodiment, there are a total of 21 input / output waveguides 212. The waveguide in the center is the input port In, and the waveguides formed on both sides of the input port In are the output ports # in order from the input port In. Called 1, 2, ..., 10 and # -1, -2, ..., -10.

スラブ導波路214は、入力導波路212の入力ポートInから入力された光を分配してアレイ導波路216に結合するように作用する。また、スラブ導波路214は、アレイ導波路216から入力された光を、各アレイ導波路を伝搬する光波間の位相関係に応じて、入出力導波路の出力ポート#1,2,・・・,10,−1,−2,・・・,−10のいずれかに結合するように作用する。   The slab waveguide 214 acts to distribute the light input from the input port In of the input waveguide 212 and couple it to the arrayed waveguide 216. In addition, the slab waveguide 214 outputs light input from the arrayed waveguide 216 according to the phase relationship between the light waves propagating through the arrayed waveguides. , 10, -1, -2, ..., -10.

アレイ導波路216は、光路長差が0の複数の導波路の列である。アレイ導波路216は、スラブ導波路214からの光をシリンドルカルレンズ220へ入射し、シリンドリカルレンズ220からの光をスラブ導波路214へ結合する。   The arrayed waveguide 216 is a row of a plurality of waveguides having an optical path length difference of zero. The arrayed waveguide 216 enters the light from the slab waveguide 214 into the cylindrical lens 220 and couples the light from the cylindrical lens 220 to the slab waveguide 214.

シリンドリカルレンズ220は、アレイ導波路216から出射された光を、Y軸方向に拡がることなく、ビームサイズ変換部240へ入射するように作用する。   The cylindrical lens 220 acts so that the light emitted from the arrayed waveguide 216 enters the beam size conversion unit 240 without spreading in the Y-axis direction.

偏波分離部230は、シリンドリカルレンズ220から入射した光を直交する2つの偏波成分(水平成分、垂直成分)に分離する。偏波分離部230は、偏波分離した2つの光をそれぞれY軸方向における異なる部分から出射する。偏波分離部230から出射した光はビームサイズ変換部240へ入射する。図7を参照して偏光分離手段230の構成例とその原理を説明する。図7は、偏光分離部を構成する偏波ビームディスプレーサの概略構成を示す。偏波ビームディスプレーサは、複屈折結晶により作製することができ(例えば、非特許文献1参照)、複屈折結晶(偏波分離結晶)232と、1/2波長板234とを備える。偏波ビームディスプレーサの複屈折結晶232に入射された光は、水平方向の偏光成分が複屈折結晶232の出力端面の上部に、垂直方向の偏光成分が複屈折結晶232の出力端面の下部にそれぞれ出射される。ここで図7のように1/2波長板234を、光軸に垂直な面内で、主軸が水平方向から45度の方向になるように設けると、複屈折結晶232から出射された垂直方向の偏光成分は水平方向の偏光成分に変換されて出力される。したがって偏波ビームディスプレーサに入射した光は全て水平方向の成分の平行光として出力される。この隣接した2つのビームの挙動は全く同一のため、以下の説明や図面では省略する。   The polarization separation unit 230 separates the light incident from the cylindrical lens 220 into two orthogonal polarization components (horizontal component and vertical component). The polarization separation unit 230 emits the two polarized light beams from different portions in the Y-axis direction. The light emitted from the polarization separation unit 230 enters the beam size conversion unit 240. A configuration example and the principle of the polarization separating means 230 will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a schematic configuration of a polarization beam displacer constituting the polarization separation unit. The polarization beam displacer can be made of a birefringent crystal (see, for example, Non-Patent Document 1), and includes a birefringent crystal (polarization separation crystal) 232 and a half-wave plate 234. The light incident on the birefringent crystal 232 of the polarization beam displacer has a horizontal polarization component above the output end face of the birefringent crystal 232 and a vertical polarization component below the output end face of the birefringent crystal 232. Emitted. Here, as shown in FIG. 7, when the half-wave plate 234 is provided in a plane perpendicular to the optical axis so that the main axis is 45 degrees from the horizontal direction, the vertical direction emitted from the birefringent crystal 232 Are converted into horizontal polarization components and output. Therefore, all the light incident on the polarization beam displacer is output as parallel light having a horizontal component. Since the behavior of the two adjacent beams is exactly the same, it is omitted in the following description and drawings.

ビームサイズ変換部240は、偏波分離部230から入射した光をY軸方向へ広げるように作用する。本実施形態は、2つのシリンドリカルレンズ242および244を、X軸を含む面に平行に配置してビームサイズ変換部240を構成する例を示す。   The beam size converter 240 acts to spread the light incident from the polarization separator 230 in the Y-axis direction. The present embodiment shows an example in which the beam size conversion unit 240 is configured by arranging two cylindrical lenses 242 and 244 in parallel to a plane including the X axis.

分光部250は、ビームサイズ変換部240から入射する光を回折させ、波長分離されるように作用する。本実施形態は、透過型のバルク回折格子252を用いて分光部250を構成する例を示す。分光部250による回折の結果、波長分離された各光が、光偏向部270の対応する位相格子上に干渉縞を形成する。   The spectroscopic unit 250 acts to diffract the light incident from the beam size conversion unit 240 and separate the wavelength. The present embodiment shows an example in which the spectroscopic unit 250 is configured using a transmission type bulk diffraction grating 252. As a result of diffraction by the spectroscopic unit 250, each wavelength-separated light forms an interference fringe on the corresponding phase grating of the light deflecting unit 270.

集光レンズ260は分光部250を透過した光を光偏向部270に集光するように作用する。本実施形態は、集光レンズ260としてシリンドリカルレンズを用いる例を示す。   The condensing lens 260 acts to condense the light transmitted through the spectroscopic unit 250 onto the light deflecting unit 270. The present embodiment shows an example in which a cylindrical lens is used as the condenser lens 260.

光偏向部270は、波長分離された各光信号にそれぞれ対応する位相格子により、入射光を偏向しつつ反射し、集光レンズ260を介してバルク回折格子252へ結合する位相制御素子を備える。光偏向部270は本実施形態では、LCOS(Liquid Crystal on Silicon)と呼ばれる空間位相変調器を用いて構成することができる。LCOSは、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)の表面に液晶素子(ピクセル)を配列した反射型のデバイスである。液晶素子は、位相制御素子として入射した光信号に位相差を与え、位相格子を構成し、光路を反転するように作用する。   The optical deflecting unit 270 includes a phase control element that reflects incident light while deflecting it with a phase grating corresponding to each wavelength-separated optical signal, and couples it to the bulk diffraction grating 252 via the condenser lens 260. In this embodiment, the optical deflection unit 270 can be configured using a spatial phase modulator called LCOS (Liquid Crystal on Silicon). The LCOS is a reflective device in which liquid crystal elements (pixels) are arranged on the surface of a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS). The liquid crystal element acts as a phase control element to give a phase difference to the incident optical signal, to form a phase grating, and to reverse the optical path.

図8は、本実施形態における光偏向部270における光の入射面の概略を示す図である。図示のように、光偏向部270における光の入射面(X−Z平面)には複数のピクセルが格子上に配列されている。各ピクセルは独立して制御することが可能であり、各ピクセルにおいて光に付与する位相量を制御することができる。分光部250において波長分離された各光信号は、集光レンズ270によって、Z軸上の対応するピクセルにそれぞれ集光される。つまり、入出力導波路212のポートInから入射した光は、光偏向部270においてZ軸方向に波長分離される。   FIG. 8 is a diagram illustrating an outline of a light incident surface in the light deflecting unit 270 according to the present embodiment. As shown in the drawing, a plurality of pixels are arranged on a lattice on the light incident surface (XZ plane) of the light deflector 270. Each pixel can be controlled independently, and the amount of phase imparted to the light at each pixel can be controlled. Each optical signal wavelength-separated by the spectroscopic unit 250 is condensed by the condenser lens 270 on a corresponding pixel on the Z axis. That is, the light incident from the port In of the input / output waveguide 212 is wavelength-separated in the Z-axis direction in the light deflection unit 270.

図9は光偏向部270のZ軸方向のあるピクセルの配列によって、ある波長λの光に位相シフトを付与する様子を示す図である。図9において、1つ位相格子のピッチをd、各ピクセルの一辺の長さをp(例えば、15μm)とすると、d=n×p(n≧3の整数:1つ位相格子を構成するピクセル数)である。この場合、位相格子における光の偏向角θはsinθ=λ/dで表すことができる。図3を参照して上述したように、位相格子のピッチdが大きくなると(すなわちnが大きくなると)偏向角度の画素分割数依存性が線形となるが、偏向角が小さくなる。反対に、位相格子のピッチdが小さくなると偏向角度は大きくなるが、偏向角度の画素分割数依存性が非線形となる。この場合、入出力導波路212の間隔が非線形となりレイアウトに困難性が生じるが、本実施形態のように入出力導波路212を光導波路基板210上に作製することで、レイアウトの困難性を克服することができる。これは、光導波路はフォトリソグラフィによりそのパターンを柔軟にレイアウトすることが可能であるからである。本実施形態では、偏向角度の画素分割数依存性が非線形となるような少ない数のピクセルで位相格子を構成することで、より多くの出力ポートへのスイッチングを可能にする。 FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which a phase shift is given to light having a certain wavelength λ by the arrangement of certain pixels in the Z-axis direction of the light deflecting unit 270. In FIG. 9, if the pitch of one phase grating is d and the length of one side of each pixel is p (for example, 15 μm), d = n × p (n ≧ 3 integers: one pixel constituting the phase grating) Number). In this case, the deflection angle θ d of light in the phase grating can be expressed as sin θ d = λ / d. As described above with reference to FIG. 3, when the pitch d of the phase grating increases (that is, when n increases), the deflection angle dependency on the number of pixel divisions becomes linear, but the deflection angle decreases. On the other hand, when the pitch d of the phase grating is reduced, the deflection angle is increased, but the dependence of the deflection angle on the number of divided pixels is nonlinear. In this case, the interval between the input / output waveguides 212 is nonlinear and difficulty in layout occurs. However, the difficulty in layout is overcome by forming the input / output waveguides 212 on the optical waveguide substrate 210 as in this embodiment. can do. This is because the optical waveguide can be laid out flexibly by photolithography. In the present embodiment, the phase grating is configured with a small number of pixels such that the dependence of the deflection angle on the number of divided pixels is nonlinear, thereby enabling switching to more output ports.

ここで、ある波長の光が入射する位相格子を構成する各ピクセル(すなわち、X軸方向に配列されたピクセル)の位相設定について、隣り合うピクセルに設定される位相設定量の差をε(図9)とすると、所望の偏向角θdと位相設定量差εとの関係は、各種レンズ、光導波路基板210の配置などを考慮して、既知の計算式を用いて予め算出しておくことが可能である(非特許文献1参照)。図9では、3つのピクセルが、光偏向部270が光を偏向する方向に周期構造を有する位相格子を構成する場合を例示しているが、図13に例示するように3つ以上のピクセルで周期構造を有する位相格子を構成してもよい。   Here, with respect to the phase setting of each pixel constituting the phase grating on which light of a certain wavelength is incident (that is, pixels arranged in the X-axis direction), the difference between the phase setting amounts set in adjacent pixels is expressed as ε (FIG. 9), the relationship between the desired deflection angle θd and the phase set amount difference ε may be calculated in advance using a known calculation formula in consideration of various lenses, the arrangement of the optical waveguide substrate 210, and the like. It is possible (see Non-Patent Document 1). 9 illustrates a case where three pixels form a phase grating having a periodic structure in a direction in which the light deflecting unit 270 deflects light. However, as illustrated in FIG. You may comprise the phase grating which has a periodic structure.

上記構成のWSS200において、複数の波長の光信号が多重されたWDM光信号がポートInから入射すると、WDM光信号はスラブ導波路214を導波して複数のWDM光信号に分配され、各々がアレイ導波路216を構成する導波路に結合される。   In the WSS 200 configured as described above, when a WDM optical signal in which optical signals of a plurality of wavelengths are multiplexed is incident from the port In, the WDM optical signal is guided through the slab waveguide 214 and distributed to the plurality of WDM optical signals. The waveguides constituting the arrayed waveguide 216 are coupled.

アレイ導波路216から出射されたWDM光信号は、シリンドリカルレンズ220を介してコリメート光に変換された後、偏波分離部230へ入射して水平偏波成分と垂直偏波成分に分離された後、同一の偏波成分の2つのWDM光信号として出力される。   After the WDM optical signal emitted from the arrayed waveguide 216 is converted into collimated light through the cylindrical lens 220, it enters the polarization separation unit 230 and is separated into a horizontal polarization component and a vertical polarization component. Are output as two WDM optical signals having the same polarization component.

偏波分離部230から出射された2つのWDM光信号は各々、分光部250において波長分離される。   The two WDM optical signals emitted from the polarization separation unit 230 are each subjected to wavelength separation in the spectroscopic unit 250.

分光部250において波長分離された各光信号は集光レンズ260により光偏向部270の対応する位相格子に集光する。図5においてZ軸が波長軸となるように光信号は位相格子に入射する。偏波分離部230から分光部250へ入射した2つのWDM光信号から波長分離された同一波長の光信号は、同一の位相格子に集光する。   Each optical signal subjected to wavelength separation in the spectroscopic unit 250 is condensed on a corresponding phase grating of the light deflecting unit 270 by the condenser lens 260. In FIG. 5, the optical signal enters the phase grating so that the Z axis is the wavelength axis. Optical signals of the same wavelength that have been wavelength-separated from the two WDM optical signals incident on the spectroscopic unit 250 from the polarization separation unit 230 are collected on the same phase grating.

光偏向部270の各位相格子において、光信号は波長毎に独立に偏向されて、焦点レンズ260を介して分光部250へ入射するように反射される。各光信号の偏向角は、位相格子の周期および位相シフト量に応じて決まる。換言すると、各WDM信号に対応する位相格子の周期および位相シフト量を制御することで、偏向角を制御することができる。   In each phase grating of the optical deflection unit 270, the optical signal is independently deflected for each wavelength and reflected so as to enter the spectroscopic unit 250 through the focus lens 260. The deflection angle of each optical signal is determined according to the period of the phase grating and the phase shift amount. In other words, the deflection angle can be controlled by controlling the period and phase shift amount of the phase grating corresponding to each WDM signal.

分光部250へ再び入射した各波長の光信号は合波され、再びビームサイズ変換部240、偏波分離部230およびシリンドリカルレンズ220を介してアレイ導波路216へ結合される。   The optical signals of the respective wavelengths incident again on the spectroscopic unit 250 are combined and coupled to the arrayed waveguide 216 via the beam size conversion unit 240, the polarization separation unit 230, and the cylindrical lens 220 again.

アレイ導波路216を導波した光信号は、スラブ導波路214を導波して出力ポート#1,2,・・・,10,−1,−2,・・・,−10に対応する入出力導波路のいずれかに結合さる。光信号が出力される出力ポートは、分光部250の位相格子において付与する偏向角を制御することで、任意に設定することができる。   The optical signals guided through the arrayed waveguide 216 are guided through the slab waveguide 214 and input to the output ports # 1, 2,..., 10, -1, -2,. Coupled to any of the output waveguides. The output port from which the optical signal is output can be arbitrarily set by controlling the deflection angle applied in the phase grating of the spectroscopic unit 250.

図10は本実施形態の光選択スイッチ(WSS)における光学系を説明するための図である。図10は、図4ないし6に示した上記実施形態のWSS200に対応するものであるが、図10において、光導波路基板210および光偏向部270を除く他の要素は、説明を簡単にするために省略している。また、図10において、上記実施形態のWSS200の光導波路基板210に含まれるスラブ導波路214は機能的に等価である焦点距離fのレンズ214’として記載し、偏向部207を空間光変調器として記載している。図10において、S0は入出力導波路212の端面(図4ないし6におけるスラブ導波路214と接続面に相当)、S12はスラブレンズの主面、S3はアレイ導波路216のスラブ導波路214側の端面、S4はアレイ導波路216のシリンドリカルレンズ220側の端面(光導波路基板210の端面)を示している。   FIG. 10 is a diagram for explaining an optical system in the optical selection switch (WSS) of the present embodiment. FIG. 10 corresponds to the WSS 200 of the above-described embodiment shown in FIGS. 4 to 6, but in FIG. 10, other elements except the optical waveguide substrate 210 and the optical deflecting unit 270 are shown for simplicity of explanation. Is omitted. In FIG. 10, the slab waveguide 214 included in the optical waveguide substrate 210 of the WSS 200 of the above embodiment is described as a functionally equivalent lens 214 ′ having a focal length f, and the deflecting unit 207 is used as a spatial light modulator. It is described. 10, S0 is an end surface of the input / output waveguide 212 (corresponding to the slab waveguide 214 and the connection surface in FIGS. 4 to 6), S12 is the main surface of the slab lens, and S3 is the slab waveguide 214 side of the arrayed waveguide 216. , S4 indicates the end surface of the arrayed waveguide 216 on the cylindrical lens 220 side (end surface of the optical waveguide substrate 210).

入力導波路212の中心に位置し入力ポートInに対応する導波路はZ軸に平行に作製されている。レンズ214’は、入力ポートInから入射した光の光軸すなわち主光線がレンズ214’の中心を通るように配置されている。   A waveguide located at the center of the input waveguide 212 and corresponding to the input port In is made parallel to the Z axis. The lens 214 ′ is arranged so that the optical axis of the light incident from the input port In, that is, the principal ray passes through the center of the lens 214 ′.

同様に、アレイ導波路216は、入力ポートInから入射した光の光軸とアレイ導波路216の中心が重なるように配置されている。また、WSSの方路数(入出力導波路212の数)を増大高集積化するために、アレイ導波路216の面S3における間隔d3は、面S4における間隔d4よりも狭く構成されている。   Similarly, the arrayed waveguide 216 is arranged so that the optical axis of the light incident from the input port In and the center of the arrayed waveguide 216 overlap. Further, in order to increase the number of WSS paths (number of input / output waveguides 212) and increase the integration, the distance d3 on the surface S3 of the arrayed waveguide 216 is configured to be narrower than the distance d4 on the surface S4.

入力導波路212の中心に位置する入力ポートInから入力した光はレンズ214’を透過して平行光となりアレイ導波路216に結合される。入射光の光軸は面S3に垂直である。入射光はアレイ導波路216を導波して面S4側の端面から出射する。   The light input from the input port In located at the center of the input waveguide 212 passes through the lens 214 ′ to become parallel light and is coupled to the arrayed waveguide 216. The optical axis of the incident light is perpendicular to the surface S3. Incident light is guided through the arrayed waveguide 216 and emitted from the end surface on the surface S4 side.

アレイ導波路216から出射した入射光は、空間光変調器207の光入射面に対して垂直に入射し位相シフトが付与され、位相シフトに応じた偏向角(αSLM)で反射される。空間光変調器207で偏向され反射された光は、面S4の端面から再びアレイ導波路216へ入射する。このときの反射光は、入射角α(=αSLM)でアレイ導波路216へ入射する。 Incident light emitted from the arrayed waveguide 216 enters perpendicularly to the light incident surface of the spatial light modulator 207, is given a phase shift, and is reflected at a deflection angle (α SLM ) corresponding to the phase shift. The light deflected and reflected by the spatial light modulator 207 enters the arrayed waveguide 216 again from the end surface of the surface S4. The reflected light at this time enters the arrayed waveguide 216 at an incident angle α 4 (= α SLM ).

アレイ導波路216を導波した反射光は、面S3の端面から出射するが、αの角度に回折する。図12は、アレイ導波路216における回折角の概念を示す図である。図12に示すように、入射角αは出射角αに変換される。このときの反射光の出射角は、α=arcsin(d/d×sinα)で表される。 The reflected light guided through the arrayed waveguides 216 is emitted from the end surface of the surface S3, the diffraction angle of alpha 3. FIG. 12 is a diagram showing the concept of the diffraction angle in the arrayed waveguide 216. As shown in FIG. 12, the incident angle α 4 is converted into the outgoing angle α 3 . The outgoing angle of the reflected light at this time is represented by α 3 = arcsin (d 4 / d 3 × sin α 4 ).

アレイ導波路216から出射した反射光はレンズ214’に入射して屈折して出射する。このときの反射光の出射角をα12とすると、α12=α−1/f×h12で表される(h12はレンズ214’の面S12における入射光の入射位置と反射光の出射位置との間の距離)。 The reflected light emitted from the arrayed waveguide 216 enters the lens 214 ′ and is refracted and emitted. If the outgoing angle of the reflected light at this time is α 12 , α 12 = α 4 −1 / f × h 12 (h 12 is the incident position of the incident light on the surface S12 of the lens 214 ′ and the reflected light Distance to the exit position).

レンズ214’から出射した反射光は、入出力導波路212のいずれかに結合される。このとき、結合損失をできるだけ小さくするために、出力ポートに対応する入出力導波路212は、Z軸に対して角度α12だけ傾斜して作製することが望ましい。上記の関係を簡潔に記せば、図12中の式に要約される。 The reflected light emitted from the lens 214 ′ is coupled to one of the input / output waveguides 212. At this time, in order to minimize the coupling loss, input and output waveguides 212 corresponding to the output port, it is desirable to make inclined by an angle alpha 12 with respect to the Z-axis. The above relationship is briefly described as summarized in the equation in FIG.

図11は、本実施形態における入出力導波路の間隔および傾斜角度を示す図である。出力ポートの間隔および傾斜角は入力ポートからの距離に応じて非線形に大きくなる。   FIG. 11 is a diagram showing the interval and the inclination angle of the input / output waveguides in the present embodiment. The interval and the inclination angle of the output port increase nonlinearly according to the distance from the input port.

図13は、光偏向部270における位相格子を構成するピクセルと、位相格子に入射する光のビームサイズのX軸(スイッチ軸)に関する関係を説明する図である。図13に示すようにビームサイズw(ビームの直径は2w)に対して、ピクセルの一辺の長さpがw>dを満たすように、すなわち光が連続する3つ以上のピクセルに渡って入射するように光学系を構成する。このように設定することで位相格子による回折損失を低減することができる。例えば、スラブ導波路214すなわちレンズ214’の焦点距離を調整してX軸方向への光の広がり幅を調整することで、光偏向部270の位相格子に入射する光のビームサイズを調整することができる。   FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship between the pixels constituting the phase grating in the light deflecting unit 270 and the X axis (switch axis) of the beam size of light incident on the phase grating. As shown in FIG. 13, with respect to the beam size w (the beam diameter is 2w), the length p of one side of the pixel satisfies w> d, that is, light is incident on three or more consecutive pixels. The optical system is configured as follows. By setting in this way, the diffraction loss due to the phase grating can be reduced. For example, the beam size of the light incident on the phase grating of the light deflection unit 270 is adjusted by adjusting the focal length of the slab waveguide 214, that is, the lens 214 ′ to adjust the spread width of the light in the X-axis direction. Can do.

本実施形態では、分光部250によって回折された光は、光偏向部270の波長軸(Z軸)方向に波長分離される。したがって、図15に示すように、位相格子に入射する光のビームが細いほど、隣接する異なる波長の光間のクロストークを低減することができる。図15においてw(GRID)は、1つのWDM信号が占める光偏向部270のZ軸すなわち分光軸方向の幅であり、w(BEAM)は入射する単色光のビームの幅である。図15に示すようにw(BEAM)<w(GRID)とすることで隣接する波長間のクロストークを低減できる。十分な低クロストーク、また広い透過帯域幅を得るためには、w(GRID)はw(BEAM)の数倍程度以上とすることが好ましい。また、図15では、w(GRID)の幅に相当する光偏向部の幅は1画素で示されているが複数の画素を用いてw(GRID)に充当してもよい。   In the present embodiment, the light diffracted by the spectroscopic unit 250 is wavelength-separated in the wavelength axis (Z-axis) direction of the light deflecting unit 270. Therefore, as shown in FIG. 15, as the light beam incident on the phase grating is thinner, crosstalk between adjacent light beams having different wavelengths can be reduced. In FIG. 15, w (GRID) is the width of the optical deflection unit 270 occupied by one WDM signal in the Z-axis or spectral axis direction, and w (BEAM) is the width of the incident monochromatic light beam. As shown in FIG. 15, by setting w (BEAM) <w (GRID), crosstalk between adjacent wavelengths can be reduced. In order to obtain a sufficiently low crosstalk and a wide transmission bandwidth, it is preferable that w (GRID) is about several times w (BEAM) or more. In FIG. 15, the width of the light deflection unit corresponding to the width of w (GRID) is shown as one pixel, but a plurality of pixels may be used for w (GRID).

上述のように、w(BEAM)はw(GRID)に比べて、小さく設定するのが好ましい。ところで、w(BEAM)は集光レンズ260の光導波路基板210側のビームサイズを反比例する関係にある。すなわち、小さなw(BEAM)を得るためには、このビームサイズを大きくするのがよい。   As described above, w (BEAM) is preferably set smaller than w (GRID). By the way, w (BEAM) is in an inversely proportional relationship with the beam size of the condenser lens 260 on the optical waveguide substrate 210 side. That is, in order to obtain a small w (BEAM), it is preferable to increase the beam size.

図14は、ビームサイズ変換部240の変形例を示す図である。図14に示すように、ビームサイズ変換部240を2つのアナモルフィックプリズム246および248を用いて構成した場合、ビームサイズ変換部240を2つのシリンドリカルレンズ242および244を用いて構成した場合に比べて、短い光学長で集光レンズ260の前段においてZ軸方向への光の広がり幅を大きくすることができ、光偏向部207の位相格子に入射する光のビームを細くすることができる。   FIG. 14 is a diagram illustrating a modification of the beam size conversion unit 240. As shown in FIG. 14, when the beam size conversion unit 240 is configured using two anamorphic prisms 246 and 248, the beam size conversion unit 240 is configured using two cylindrical lenses 242 and 244. Accordingly, the light spreading width in the Z-axis direction can be increased in the front stage of the condenser lens 260 with a short optical length, and the light beam incident on the phase grating of the light deflection unit 207 can be narrowed.

また、図14に示すように、偏波分離部230を構成する1/2波長板234をビームサイズ変換部240と回折格子252との間に配置してもよい。   Further, as shown in FIG. 14, a half-wave plate 234 constituting the polarization separation unit 230 may be disposed between the beam size conversion unit 240 and the diffraction grating 252.

以上説明したように、本実施形態によれば、入出力光ファイバアレイの代わりに導波路を用いることで、入出力ポート間の距離を狭めることができ、図1,2に示した波長選択スイッチと同じ光路長で、より多ポートの波長選択スイッチを構成できる。導波路により入力光学系を作りこむことで、フォトリソグラフィの精度で決定され、非常に精密なアライメントが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, the distance between the input / output ports can be reduced by using the waveguide instead of the input / output optical fiber array, and the wavelength selective switch shown in FIGS. A multi-port wavelength selective switch can be configured with the same optical path length. By creating an input optical system with a waveguide, it is determined by the accuracy of photolithography, and very precise alignment becomes possible.

さらに、アレイ導波路格子の入出力導波路側と自由空間側でのアレイ導波路ピッチを異なる値に設定することができるため、光偏向手段による出力光の偏向角をエンハンスすることができ、全光路長の短尺化が可能になる。   Furthermore, since the array waveguide pitch on the input / output waveguide side and the free space side of the arrayed waveguide grating can be set to different values, the deflection angle of the output light by the optical deflecting means can be enhanced. The optical path length can be shortened.

なお、本実施形態では、光偏向部270としてLCOSを用いる構成を例示したが、光偏向部270はLCOSに限るものではなく、MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems)によるものや、ピエゾ、電気光学結晶などによる位相制御素子を用いても同様の効果を得ることが可能である。   In the present embodiment, the configuration using LCOS as the light deflecting unit 270 has been exemplified. However, the light deflecting unit 270 is not limited to LCOS, and is based on MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems), piezo, electro-optic crystal, or the like. The same effect can be obtained even when a phase control element such as the above is used.

従来の波長選択スイッチの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the conventional wavelength selective switch. 従来の波長選択スイッチの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the conventional wavelength selective switch. 位相格子あたり格子ピッチの長さと偏向角度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the length of a grating pitch per phase grating, and a deflection angle. 本発明の一実施形態にかかる波長選択スイッチの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the wavelength selective switch concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる波長選択スイッチの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the wavelength selective switch concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる波長選択スイッチの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the wavelength selective switch concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる波長選択スイッチの偏光分離部を構成する偏波ビームディスプレーサの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the polarization beam displacer which comprises the polarization separation part of the wavelength selection switch concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる波長選択スイッチの光偏向部におけるピクセルの配列を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | sequence of the pixel in the optical deflection | deviation part of the wavelength selective switch concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる波長選択スイッチの光偏向部においてピクセルの配列によってある波長λの光に位相シフトを付与する様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a mode that a phase shift is provided to the light of a certain wavelength (lambda) by the arrangement | sequence of a pixel in the optical deflection | deviation part of the wavelength selective switch concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の光選択スイッチにおける光学系を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical system in the optical selection switch of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における入出力導波路の間隔および傾斜角度を示す図である。It is a figure which shows the space | interval and inclination angle of the input-output waveguide in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるアレイ導波路による回折角の変換概念を示す図である。It is a figure which shows the conversion concept of the diffraction angle by the array waveguide in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の波長選択スイッチの光偏向部における位相格子を構成するピクセルと、位相格子に入射する光のビームサイズの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the pixel which comprises the phase grating in the optical deflection | deviation part of the wavelength selective switch of one Embodiment of this invention, and the beam size of the light which injects into a phase grating. 本発明の一実施形態の波長選択スイッチのビームサイズ変換部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the beam size conversion part of the wavelength selective switch of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の波長選択スイッチの光偏向部におけるピクセルサイズと入射する光のビームサイズの関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the pixel size in the optical deflection | deviation part of the wavelength selective switch of one Embodiment of this invention, and the beam size of the incident light.

符号の説明Explanation of symbols

200 波長選択スイッチ
210 光導波路回路
212 入出力導波路
214 スラブ導波路
216 アレイ導波路
220 シリンドリカルレンズ
230 偏波分離部
232 偏波分離結晶
234 1/2波長板
240 ビームサイズ変換部
242,244 シリンドリカルレンズ
246,248 アナモルフィックプリズム
250 分光部
252 バルク回折格子
260 集光レンズ
270 光偏向部,LCOS
272 ピクセル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 200 Wavelength selection switch 210 Optical waveguide circuit 212 Input / output waveguide 214 Slab waveguide 216 Array waveguide 220 Cylindrical lens 230 Polarization separation part 232 Polarization separation crystal 234 1/2 wavelength plate 240 Beam size conversion part 242,244 Cylindrical lens 246,248 Anamorphic prism 250 Spectrometer 252 Bulk diffraction grating 260 Condensing lens 270 Light deflector, LCOS
272 pixels

Claims (5)

少なくとも1つの入力導波路、少なくとも1つの出力導波路、前記入力導波路および出力導波路に接続されたスラブ導波路および前記スラブ導波路に接続されたアレイ導波路からなるアレイ導波路格子を含む光導波路基板と、
前記アレイ導波路から出射した波長多重光信号を波長分離する分光手段と、
集光レンズと、
前記集光レンズにより集光された前記波長分離された光信号に独立に位相シフトを与え、当該位相シフトが与えられた光信号が前記集光レンズおよび前記分光手段を介して前記アレイ導波路に再結合するように反射する光偏向手段と
を備え、
前記スラブ導波路は前記入力導波路から入力された波長多重光信号を分配して前記アレイ導波路に結合し、
前記アレイ導波路は導波路長差が0の複数の導波路列であり、
前記分光手段は、前記光導波路基板の前記アレイ導波路から出射する波長多重信号の出射方向を含みかつ前記光導波路基板に垂直な面内で当該波長多重信号を波長分離することを特徴とする波長選択スイッチ。
An optical including an arrayed waveguide grating comprising at least one input waveguide, at least one output waveguide, a slab waveguide connected to the input and output waveguides, and an arrayed waveguide connected to the slab waveguide A waveguide substrate;
Spectroscopic means for wavelength-separating the wavelength multiplexed optical signal emitted from the arrayed waveguide;
A condenser lens;
A phase shift is independently applied to the wavelength-separated optical signal collected by the condenser lens, and the optical signal to which the phase shift is applied is applied to the arrayed waveguide through the condenser lens and the spectroscopic means. A light deflecting means for reflecting so as to recombine,
The slab waveguide distributes the wavelength multiplexed optical signal input from the input waveguide and couples it to the arrayed waveguide;
The arrayed waveguide is a plurality of waveguide rows having a waveguide length difference of 0,
The spectral means includes wavelength-separating the wavelength-multiplexed signal in a plane that includes the emission direction of the wavelength-multiplexed signal emitted from the arrayed waveguide of the optical waveguide substrate and is perpendicular to the optical waveguide substrate. Select switch.
前記アレイ導波路は、前記スラブ導波路側の間隔が前記分光手段側の間隔よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の波長選択スイッチ。   2. The wavelength selective switch according to claim 1, wherein the arrayed waveguide has an interval on the slab waveguide side smaller than an interval on the spectroscopic means side. 前記光偏向手段は、各々が入射した光信号に位相シフトを与えることができる2次元に配列された素子を備え、少なくとも3つの前記素子が、前記光偏向手段が偏向する方向<x方向>に周期構造を有する位相格子を構成することを特徴とする請求項1に記載の波長選択スイッチ。   The light deflecting means includes two-dimensionally arranged elements capable of giving a phase shift to an incident optical signal, and at least three of the elements are in a direction <x direction> in which the light deflecting means is deflected. The wavelength selective switch according to claim 1, wherein the phase grating has a periodic structure. 前記光偏向手段に入射する光信号のビームサイズは、前記周期構造の周期よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の波長選択スイッチ。   4. The wavelength selective switch according to claim 3, wherein a beam size of an optical signal incident on the optical deflecting unit is larger than a period of the periodic structure. 前記光導波路基板と前記分光手段との間に、
前記アレイ導波路から出射した前記波長多重光信号を偏波分離する偏波分離手段と、
前記偏波分離された2つの波長多重光信号のビームサイズを変換するビームサイズ変換手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の波長選択スイッチ。
Between the optical waveguide substrate and the spectroscopic means,
Polarization separation means for polarization separating the wavelength-multiplexed optical signal emitted from the arrayed waveguide;
2. The wavelength selective switch according to claim 1, further comprising: a beam size converting unit that converts a beam size of the two wavelength-multiplexed optical signals subjected to polarization separation.
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