CN109313309B

CN109313309B - 光学装置

Info

Publication number: CN109313309B
Application number: CN201780013307.7A
Authority: CN
Inventors: 松山友理惠; 小熊健史
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2021-01-12
Anticipated expiration: 2037-02-21
Also published as: JPWO2017150278A1; CN109313309A; US20190064437A1; EP3425434A4; EP3425434A1; JP6763424B2; WO2017150278A1; US10539741B2

Abstract

[问题]为了提供一种能够抑制光信号因为滤光器所产生的带域变窄而被修剪的光学装置。[解决方案]根据本发明的光学装置设置有多个滤光器，该多个滤光器中的每个滤光器过滤在具有彼此不同的波长的多个光信号当中的、在预定带域内的光信号。多个滤光器以下述方式进行配置：分别使具有彼此邻接的波长的光信号(15_1、15_2、15_3)通过的各个滤光器的通带(13_1、13_2、13_3)的部分彼此重叠。

Description

光学装置

技术领域

本发明涉及一种光学装置，并且具体地，涉及一种用于光通信网络的光学装置。

背景技术

与对诸如互联网和图像分布的宽带多媒体通信服务需求增加相联系，对覆盖很长的距离并且具有大容量光纤通信系统的引入已经在干线网络和城域接入网中有所进展。

在使用光纤的这样一种光通信系统中，重要的是提高每条光纤的传输效率。为此，波分复用(WDM)被广泛使用，其中对具有不同波长的多个光信号进行多路复用和传输。

PTL 1公开了一种光传输装置，其包括通过预定带域中光信号的滤光器。光传输装置用于使用WDM技术的光网络。

[引用列表]

[专利文献]

[PTL 1]JP 2015-19289 A

发明内容

[技术问题]

如背景技术中所描述的，在光通信网络中需要能够进行长距离传输的系统。然而，当使用过滤光信号的滤光器的光传输装置(参见PTL1)被用于光通信网络时，在光信号的传输过程中光信号通过滤光器许多次。问题在于，当光信号通过滤光器许多次时，带域变窄对光信号的影响增加，并且传输特性退化。

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种能够抑制光信号因为滤光器所产生的带域变窄而被修剪的光学装置。

[问题的解决方案]

根据本发明的光学装置包括多个滤光器，该多个滤光器中的每个滤光器都过滤在具有彼此不同的波长的多个光信号当中的、在预定带域内的光信号。多个滤光器以下述方式进行配置：分别使具有彼此邻接的波长的光信号通过的各个滤光器的通带的部分彼此重叠。

[发明的有益效果]

本发明提供了一种能够抑制光信号因为滤光器所产生的带域变窄而被修剪的光学装置。

附图说明

[图1]图1是描述了根据第一示例实施例的光学装置的示意图；

[图2]图2是描述了根据第一示例实施例的光学装置所包括的滤光器的通带的示意图；

[图3]图3是描述了第一示例实施例中的问题的示意图；以及

[图4A]图4A是描述了根据第一示例实施例的光学装置所包括的滤光器的通带的示意图；

[图4B]图4B是描述了根据第一示例实施例的光学装置所包括的滤光器的通带的示意图；

[图5]图5是描述了根据第二示例实施例的光学装置的示意图；

[图6]图6是描述了根据第二示例实施例的光学装置所使用的信道的带宽的示意图；

[图7]图7是描述了第二示例实施例中的问题的示意图；以及

[图8]图8是描述了根据第二示例实施例的光学装置所包括的循环AWG的通带的示意图。

具体实施方式

<第一示例实施例>

在下文中，将参照附图描述本发明的示例实施例。

图1是描述了根据第一示例实施例的光学装置的示意图。如图1所示，根据本示例实施例的光学装置1包括多个滤光器11_1至11_3。滤光器11_1至11_3中的每个滤光器都过滤在具有彼此不同的波长的多个光信号当中的、在预定带域内的光信号。通过各个滤光器11_1至11_3的光信号由多路复用12进行多路复用，并且从光学装置1输出。

根据本示例实施例的光学装置1可以是任何光学装置，只要光学装置是包括多个滤光器——该多个滤光器中的每个滤光器都过滤在具有彼此不同的波长的多个光信号当中的、在预定带域内的光信号——的光学装置即可。例如，这种光学装置包括波长选择开关(WSS)、阵列波导光栅(AWG)、循环AWG等，但并不限于此。图1图示了循环AWG作为示例。

另外，虽然图1使用功能框图以概念的方式进行了图示从而使得本示例实施例的配置可以被容易地理解，但是光学装置的实际配置并不限于所示的配置，并且，例如，滤光器11_1至11_3的功能和多路复用单元12的功能可以被结合。

如图1所示，分别将光信号λ11至λ13、λ21至λ23、以及λ31至λ33输入至光学装置(在下文中，也被称为循环AWG 1)的输入端口P1、P2、和P3。各个光信号λ11至λ13是具有彼此不同的波长的光信号，各个光信号λ21至λ23是具有彼此不同的波长的光信号，并且各个光信号λ31至λ33是具有彼此不同的波长的光信号。

同时，输入至输入端口P1、P2、和P3的光信号λ11、λ21、和λ31分别是具有相同波长的光信号。

另外，输入至输入端口P1、P2、和P3的光信号λ12、λ22、和λ32分别是具有相同波长的光信号。仍然另外，输入至输入端口P1、P2、和P3的光信号λ13、λ23、和λ33分别是具有相同波长的光信号。为此，在循环AWG 1中的各个滤光器11_1至11_3过滤输入至输入端口P1至P3的各个光信号，以免将具有相同波长的光信号供应给多路复用单元12。

具体地，在输入至输入端口P1的光信号λ11至λ13当中，滤光器11_1使光信号λ11通过并且遮断光信号λ12和λ13。另外，在输入至输入端口P2的光信号λ21至λ23当中，滤光器11_2使光信号λ22通过并且遮断光信号λ21和λ23。仍然另外，在输入至输入端口P3的光信号λ31至λ33当中，滤光器11_3使光信号λ33通过并且遮断光信号λ31和λ32。

分别通过滤光器11_1、11_2和11_3的光信号λ11、λ22和λ33由多路复用单元12进行多路复用并且从循环AWG 1的输出端口输出。

在上面的配置中，各个滤光器11_1至11_3以下述方式进行配置：分别使具有彼此邻接的波长的光信号通过的各个滤光器的通带的部分彼此重叠。即，如图2所示，光信号15_1(λ11)和光信号15_2(λ22)彼此邻接，并且滤光器11_1的通带13_1和滤光器11_2的通带13_2彼此邻接。滤光器11_1和11_2以下述方式进行配置：滤光器11_1的通带13_1的部分和滤光器11_2的通带13_2的部分彼此重叠(即，设置重叠区域17)。类似地，光信号15_2(λ22)和光信号15_3(λ33)彼此邻接，并且滤光器11_2的通带13_2和滤光器11_3的通带13_3彼此邻接。滤光器11_2和11_3以下述方式进行配置：滤光器11_2的通带13_2的部分和滤光器11_3的通带13_3的部分彼此重叠(即，设置重叠区域18)。

当循环AWG用作光学装置时，通过例如调整循环AWG的输入和输出波导的形状来扩展与各个滤光器相对应的通带，使得通带能够在邻接端口之间彼此重叠。例如，可以通过调整循环AWG的输入波导与在输入侧的平板波导之间的耦合部分以及在输出侧的平板波导与输出波导之间的耦合部分的形状，来扩展循环AWG的每个输入端口的通带。

如在图3中的上图中所示的，由于滤光器的形状不是矩形并且每个滤光器的中心频率和带宽都存在个体差异，所以随着滤光器的数量的增加，在接收端处查看到的滤光器的带宽变得更窄(带域变窄)。滤光器的这种特性使光信号在其频带的两端处被修剪并且在传输过程期间失去其中的一些信号分量，并且最后，信号错误在接收端处增加，这禁用了信号的接收。

具体地解释，如在图3中的下图中所示的，当滤光器的多个级连结在一起时，通带21_1至21_3的带宽比原始带宽变得更窄，并且变得具有分别由带宽22_1至22_3指示的带宽。结果，由于光信号λ11、λ22、和λ33中的每个光信号都在其频带的两端处被修剪(修剪的部分由剖面线指示)，所以光信号λ11、λ22、和λ33的电平被降低至无法接收到光信号的电平。

为了解决这个问题，在根据本示例实施例的光学装置1中，各个滤光器11_1至11_3以下述方式进行配置：分别使具有彼此邻接的波长的光信号通过的各个滤光器的通带的部分彼此重叠。即，如图2所示，设置重叠区域17，其中，滤光器11_1的通带13_1的部分和滤光器11_2的通带13_2的部分彼此重叠。另外，设置重叠区域18，其中，滤光器11_2的通带13_2的部分和滤光器11_3的通带13_3的部分彼此重叠。这种配置使得能够抑制由于滤光器所产生的带域变窄而光信号λ11、λ22和λ33在其频带的两端处被修剪，并且使得能够抑制无法接收光信号的发生。

当在各个滤光器11_1至11_3的通带之中设置重叠区域17和18时，例如，在保持邻接滤光器之间的频率间隔的同时扩展多个滤光器中的每个滤光器的通带宽度。具体地解释，如图4A所示，虽然各个滤光器中的邻接滤光器之间的频率间隔得到保持，但是滤光器的通带也以下述方式扩展：通带21_1至21_3(参见图3)分别被扩展至通带13_1至13_3。各个滤光器中的邻接滤光器之间的频率间隔与光信号λ11、λ22、和λ33中的邻接光信号的峰值之间的频率间隔相对应。这种配置使得能够在各个滤光器11_1至11_3的通带13_1至13_3之中设置重叠区域17和18。

另外，各个滤光器11_1至11_3的通带13_1至13_3的形状可以被设置为任意形状。举例说明，可以使用超高斯型滤光器作为各个滤光器11_1至11_3。

作为另一手段，例如，调整波长选择开关WSS中的切换元件(液晶附硅(LCOS))的衍射效率使得能够在通带之中设置重叠区域。

在本示例实施例中，使用波长选择开关WSS中的、配置有LCOS元件的切换元件25使得通带能够被扩展。

当使用没有在通带之中具有重叠区域的配置的一般波长选择开关WSS时，从波长选择开关WSS中的切换元件25输入至各个端口的光信号的带域不彼此重叠。因此，如在图4B中的左图中所示的，当切换元件25切换分别要输入至端口P1、P2和P3的具有彼此不同的波长的光信号λ11、λ22和λ33时，各个光信号的频带不会彼此重叠。因此，波长选择开关WSS中的切换元件进行切换，从而在各个光信号λ11、λ22和λ33不会彼此重叠的情况下将各个光信号λ11、λ22和λ33分别输入至端口P1、P2和P3。

即，如在图4B中的左图中所示的，在WSS所进行的一般控制中，波长选择开关WSS中的切换元件25将具有彼此不同的波长的光信号λ11、λ22、和λ33分别输出至端口P1、P2、和P3。此时，切换元件25以下述方式进行切换：各个光信号λ11、λ22、和λ33不彼此重叠。

相比之下，在根据本示例实施例的光学装置中，波长选择开关WSS中的切换元件25使用LCOS元件来进行通带的调整。切换元件25的LCOS元件设置为具有使各个光信号λ11、λ22、和λ33中的邻接光信号的端部彼此重叠的通带，如在图4B中的右图中所示的。

即，本示例实施例的波长选择开关WSS中的切换元件25进行切换，从而使各个光信号λ11、λ22、和λ33中的邻接光信号的端部彼此重叠，如在图4B中的右图中所示的。当将各个光信号λ11、λ22、和λ33切换到各个端口P1、P2、和P3时，波长选择开关WSS中的切换元件25进行切换，使得各个光信号λ11、λ22、和λ33中的邻接光信号的端部彼此重叠。具体地，切换元件25进行切换，从而将光信号λ11和光信号λ11的部分分别输出至端口P1和P2。

另外，切换元件25进行切换，从而将光信号λ22的部分、光信号λ22、光信号λ22的另一部分分别输出至端口P1、P2和P3。仍然另外，切换元件25进行切换，从而将光信号λ33和光信号λ33的部分分别输出至端口P3和P2。在图4B中的右图中，切换元件25应用了光信号的重叠控制的部分由剖面线指示。另外，在图4B的图表中图示了各个光信号λ11、λ22和λ33的功率P。上述控制使得切换能够以下述方式进行：光信号λ11、λ22、和λ33中的邻接光信号的端部彼此重叠。要注意，虽然在图4B中图示了使用具有一个输入和N个输出(1×N)的波长选择开关WSS的情况作为示例，但是也可以通过使用具有N个输入和一个输出(N×1)的波长选择开关WSS来实现本示例实施例。

另外，在本示例实施例中，可以通过调整AWG的输入和输出波导的形状来在各个光信号的通带之中设置重叠区域。例如，可以通过调整AWG的平板波导与输入波导之间的耦合部分以及平板波导与输出波导之间的耦合部分的形状，在各个光信号的通带之中设置重叠区域。

迄今为止已经描述的根据本示例实施例的本发明提供了一种能够抑制光信号因为滤光器所产生的带域变窄而被修剪的光学装置。

要注意，虽然在上面的描述中描述了具有三个输入和一个输出的光学装置1(循环AWG)作为示例，但是本发明并不限于此示例，并且光学装置1的输入端口的数量和输出端口的数量可以被任意确定。

<第二示例实施例>

接下来，将描述本发明的第二示例实施例。

图5是描述了根据第二示例实施例的光学装置2的示意图。如图5所示，根据本示例实施例的光学装置2是使用多个分束器BS_1至BS_3和多个循环AWG AWG_1至AWG_3来配置的。在光通信网络中，根据本示例实施例的光学装置2可以用于光节点，并且更具体地，用于光交叉连接节点。

如图5所示，分束器BS_1至BS_3的输入侧分别连接至三条输入侧路径IN_#1至IN_#3。将从分束器BS_1至BS_3输出的光信号供应给循环AWG AWG_1至AWG_3，该循环AWG AWG_1至AWG_3被布置在分束器BS_1至BS_3的下一级处。分束器BS_1至BS_3中的每个分束器都是具有一个输入和三个输出(1×3)的分束器，并且循环AWG AWG_1至AWG_3中的每个循环AWG都是具有三个输入和一个输出(3×1)的循环AWG。循环AWG AWG_1至AWG_3的输出端口分别连接至输出侧路径OUT_#1至OUT_#3。

分束器BS_1至BS_3中的每个分束器将输入至分束器的各个光信号输出至循环AWGAWG_1至AWG_3中的每个循环AWG的输入端口。具体地，分束器BS_1将从输入侧路径IN_#1供应的光信号Ch11、Ch12、和Ch13供应给循环AWG AWG_1的输入端口P1、循环AWG AWG_2的输入端口P2、和循环AWG AWG_3的输入端口P3。类似地，分束器BS_2将从输入侧路径IN_#2供应的光信号Ch21、Ch22、和Ch23供应给循环AWG AWG_1的输入端口P2、循环AWG AWG_2的输入端口P3、和循环AWG AWG_3的输入端口P1。仍然类似地，分束器BS_3将从输入侧路径IN_#3供应的光信号Ch31、Ch32和Ch33供应给循环AWG AWG_1的输入端口P3、循环AWG AWG_2的输入端口P1、和循环AWG AWG_3的输入端口P2。

循环AWG AWG_1至AWG_3中的每个AWG都过滤输入至循环AWG的输入端口P1至P3中的每个输入端口的各个光信号，并且将所过滤的光信号输入至连接到其的输出侧路径。具体地，循环AWG AWG_1将输入至其输入端口P1至P3的光信号当中的光信号Ch11、Ch32、和Ch23输出至输出侧路径OUT_#1。另外，循环AWG AWG_2将输入至其输入端口P1至P3的光信号当中的光信号Ch21、Ch12、和Ch33输出至输出侧路径OUT_#2。仍然另外，循环AWG AWG_3将输入至其输入端口P1至P3的光信号当中的光信号Ch31、Ch22、和Ch13输出至输出侧路径OUT_#3。

在上面的配置中，通过输入侧路径IN_#1的各个光信号Ch11、Ch12、和Ch13是彼此不同的频带内的光信号。这同样适用于通过输入侧路径IN_#2的各个光信号Ch21、Ch22、和Ch23，和通过输入侧路径IN_#3的各个光信号Ch31、Ch32、和Ch33。

同时，在输入侧路径IN_#1中的光信号Ch11、在输入侧路径IN_#2中的光信号Ch21、和在输入侧路径IN_#3中的光信号Ch31是在相同频带内的光信号。同样，在输入侧路径IN_#1中的光信号Ch12、在输入侧路径IN_#2中的光信号Ch22、和在输入侧路径IN_#3中的光信号Ch32是在相同频带内的光信号。仍然同样，在输入侧路径IN_#1中的光信号Ch13、在输入侧路径IN_#2中的光信号Ch23、和在输入侧路径IN_#3中的光信号Ch33是在相同频带内的光信号。为此，为了实现WDM通信，需要将这些光信号设置为不被输出至相同的输出侧路径。

在根据本示例实施例的光学装置2中，各个光信号(Ch11、Ch12、Ch13、......、和Ch33)以信道为单位被路由。另外，构成各个光信号，从而使得可以在一个信道的带域内分配多个波长复用信号。

图6是描述了根据本示例实施例的光学装置2所使用的信道带宽的示意图。如图6所示，在根据本示例实施例的光学装置2中，可以在一个信道带域31内分配多个波长复用信号(光信号)32。在图6中，图示了将各个信道Ch11、Ch12、和Ch13的带宽设置为150GHz，并且在信道Ch11中分配具有50GHz的带宽的三个光信号的情况作为示例。另外，图示了在信道Ch12中分配具有37.5GHz的带宽的四个光信号的情况。仍然另外，图示了在信道Ch13中分配具有100GHz的带宽的光信号和具有50GHz的带宽的光信号的情况。要注意，图6所示的示例仅仅是示例，并且各个信道带域31的带宽可以被任意确定。还要注意，要在每个信道的带域中分配的光信号32的带宽和数量可以被任意确定。

在根据本示例实施例的光学装置2中，将循环AWG AWG_1至AWG_3中的每个循环AWG的输入端口P1至P3中的每个输入端口的通带宽度(即，滤光器的带宽)设置为与信道(Ch11、Ch12、Ch13、......、和Ch33)中的每个信道的带宽相对应。换言之，将循环AWG AWG_1至AWG_3中的每个循环AWG的输入端口P1至P3中的每个输入端口的通带宽度扩展至信道的带宽使得每个都具有预定带宽的光信号(即，信道Ch11、Ch12、Ch13、......、和Ch33)能够分别被过滤。例如，以信道为单位过滤信道Ch11使得每个都具有50GHz的带宽的三个光信号32能够在相同的方向上被过滤。

例如，分别将光信号Ch11、Ch12、和Ch13、Ch21、Ch22、和Ch23、以及Ch31、Ch32、和Ch33供应给循环AWG AWG_1的输入端口P1、P2和P3。此时，将输入端口P1至P3中的每个输入端口的通带宽度设置为150GHz使得具有每信道带宽是150GHz的光信号能够通过。

例如，使循环AWG AWG_1的输入端口P1的通带和中心频率与光信号Ch11的频带和中心频率分别一致使得供应给输入端口P1的光信号Ch11、Ch12、和Ch13当中的仅仅光信号Ch11能够通过。即，使输入端口P1的通带——即，滤光器的通带和中心频率——与光信号Ch11的通带和中心频率分别一致使得光信号Ch12和Ch13能够被去除。

类似地，使循环AWG AWG_1的输入端口P2的通带和中心频率与光信号Ch23的频带和中心频率分别一致使得供应给输入端口P2的光信号Ch21、Ch22、和Ch23当中的仅仅光信号Ch23能够通过。

仍然类似地，使循环AWG AWG_1的输入端口P3的通带和中心频率与光信号Ch32的频带和中心频率分别一致使得供应给输入端口P3的光信号Ch31、Ch32、和Ch33当中的仅仅光信号Ch32能够通过。

例如，循环AWG AWG_1至AWG_3中的每个循环AWG的输入端口P1至P3中的每个输入端口的通带宽度可以被设置成多个波长复用信号的邻接频率间隔的m倍(m是不小于2的正实数)。例如，当假设波长复用信号的邻接频率间隔是37.5GHz并且m＝4时，输入端口P1至P3中的每个输入端口的通带宽度都是150GHz(参见图6中的Ch12)。在这种情况下，当假设进行具有每光信号100Gbps的容量的通信时，可以实现具有400Gbps的容量的通信，因为可以在一个信道内分配具有37.5GHz的带宽的四个光信号。

另外，当例如假设波长复用信号的邻接频率间隔是50GHz并且m＝3时，输入端口P1至P3中的每个输入端口的通带宽度都是150GHz(参见图6中的Ch11)。在这种情况下，当假设进行具有每光信号100Gbps的容量的通信时，可以实现具有300Gbps的容量的通信，因为可以在一个信道内分配具有50GHz的带宽的三个光信号。仍然另外，当例如假设波长复用信号的邻接频率间隔是75GHz并且m＝2时，输入端口P1至P3中的每个输入端口的通带宽度也都是150GHz。上述示例仅仅是示例，并且最优信号间隔和AWG的最优附加带宽(信号间隔的m倍)是基于调制方法和所涉及信号的能力来确定的。

如上所述，对根据本示例实施例的光学装置2进行配置，使得可以在一个信道的带域内分配多个波长复用信号。在上面的配置中，在一个信道的带域中分配的多个波长复用信号的数量和带宽可以被任意设置。

即，当仅仅将一个光信号分配给一个信道时，信道与光信号有一对一的对应关系。为此，在供应给输入侧路径IN_#1至IN_#3的光信号中的每个光信号与从输出侧路径OUT_#1至OUT_#3的光信号中的每个光信号之间的关系被唯一地确定。换言之，在供应给输入侧路径IN_#1至IN_#3的光信号中的每个光信号与从输出侧路径OUT_#1至OUT_#3的光信号中的每个光信号之间的关系是固定的。因此问题在于传统光学装置在光通信网络中的操作灵活性不足。

相比之下，对根据本示例实施例的光学装置2进行配置，从而使得可以在一个信道的带域内分配多个波长复用信号。进一步地，扩展输入端口中的每个输入端口的通带宽度(即，与各个输入端口相对应的滤光器中的每个滤光器的通带宽度)，从而使得循环AWG能够以信道为单位过滤光信号。该配置使得在每个信道中分配的多个波长复用信号的数量和带宽能够被任意设置，这使得待传输的光信号能够被灵活地设置。即，如图6所示，在一个信道内分配的光信号的数量可以改变(参见信道Ch11和Ch12)，并且具有彼此不同的带宽的光信号可以在一个信道内被分配(参见信道Ch13)。为此，待传输的光信号可以被灵活地设置。

另外，在根据本示例实施例的光学装置2中，循环AWG AWG_1至AWG_3的使用使得能够避免将相同频带内的信号输出至相同输出侧路径。

此外，在根据本示例实施例的光学装置2中，在一个信道的带域内分配多个波长复用信号。为了传输具有高密度(高收容率)的光信号，如在图7中的上图中所示的，优选的是滤光器的通带41的带宽与四个光信号42的带宽(即，每信道带宽)之间不存在差异。在图7中的上图中所示的情况下，例如，由于一个光信号42的带宽是37.5GHz并且光信号42的数量是4，因此四个光信号42的带宽(每信道带宽)变成37.5GHz×4＝150GHz。在这种情况下，将滤光器的带宽41设置成150GHz使得能够传输具有高密度的光信号。

然而，由于每个滤光器的形状都不是矩形并且每个滤光器的中心频率和带宽都存在个体差异，所以随着滤光器的数量的增加，在接收端处查看到的滤光器的带宽变得更窄(带域变窄)。滤光器的这种特性使光信号在其频带的两端处被修剪并且在传输过程期间失去其中的一些信号分量，并且最后，信号错误在接收端增加，这禁用了信号的接收。具体地解释，如在图7中的下图中所示的，当滤光器的多个级连结在一起时，通带41的带宽变得比原始带宽更窄，并且具有由带宽43指示的带宽。结果，会发生下述情况：因为在四个光信号42当中的两端处的信号被修剪(修剪的部分由剖面线指示)，所以将在两端处的信号的电平降低至无法接收到信号的电平。

在光信号与滤光器频带的两端之间设置间隙区域(即，防护带)以抑制这种现象是可能的。然而，在这种情况下，问题在于光信号的收容率减少了与设置防护带的宽度一样多。

为了解决这个问题，在根据本示例实施例的光学装置2中，各个滤光器以下述方式进行配置：分别地使彼此邻接的信道中的光信号通过的各个滤光器的通带的部分彼此重叠。具体地解释，光学装置2以下述方式进行配置：图5所示的循环AWG AWG_1的端口P1的滤光器的通带的部分和端口P2的滤光器的通带的部分如同图8所示的通带51_1和51_2所做的一样彼此重叠。即，在循环AWG AWG_1的端口P1和P2的滤光器的通带之间设置重叠区域55。在该配置中，循环AWG AWG_1的端口P1的滤光器的通带与信道Ch11的波长带域相对应。另外，循环AWG AWG_1的端口P2的滤光器的通带与信道Ch32的波长带域相对应。

可以通过例如调整循环AWG的输入和输出波导来使循环AWG的每个滤光器的通带可变。扩展与各个滤光器相对应的通带使得通带在与邻接端口相对应的滤光器之间彼此重叠。例如，可以通过调整循环AWG的输入波导与在输入侧的平板波导之间的耦合部分以及循环AWG的在输出侧的平板波导与输出波导之间的耦合部分的形状，来扩展与循环AWG的每个端口相对应的通带。

另外，光学装置2以下述方式进行配置：图5所示的循环AWG AWG_1的端口P2的滤光器的通带的部分和端口P3的滤光器的通带的部分如同图8所示的通带51_2和51_3所做的一样彼此重叠。即，在循环AWG AWG_1的端口P2和P3的滤光器的通带之间设置重叠区区域56。在该配置中，循环AWG AWG_1的端口P2的滤光器的通带与信道Ch32的波长带域相对应。另外，循环AWG AWG_1的端口P3的滤光器的通带与信道Ch23的波长带域相对应。

例如，在保持与彼此邻接的信道相对应的各个滤光器之间的频率间隔的同时扩展各个滤光器的通带，使得与彼此邻接的信道相对应的各个滤光器的通带的部分能够彼此重叠。使用具体示例来解释，如图8所示，在将各个信道中的邻接信道之间的频率间隔54保持为150GHz的同时，将与各个信道相对应的各个滤光器的通带51_1至51_3的宽度从150GHz扩展至162.5GHz。

如上所述设置频率间隔和通带宽度，使得通带51_1的部分和通带51_2的部分能够彼此重叠。在这种情况下，通带51_1和通带51_2的部分彼此重叠的重叠区域55的宽度变成12.5GHz。类似地，如上所述设置频率间隔和通带宽度，使得通带51_2的部分和通带51_3的部分能够彼此重叠。在这种情况下，通带51_2和通带51_3的部分彼此重叠的重叠区域56的宽度变成12.5GHz。

如上所述，在根据本示例实施例的光学装置2中，各个滤光器以下述方式进行配置：分别使在彼此邻接的信道中的光信号通过的各个滤光器的通带的部分彼此重叠。因此，在光信号的传输过程期间可以抑制光信号由于带域变窄而在其频带的两端处被修剪，并且可以抑制无法接收光信号的发生。因此，可以抑制传输特性退化。

同时，使通带的部分在邻接信道之间彼此重叠，导致在一个信道中的光信号泄漏到另一邻接信道中并且导致串扰发生。然而，通过在滤光器带域变窄与串扰之间进行比较而使滤光器之间的重叠宽度最优化以最小化光信号的退化，使得能够获得最佳传输特性。

要注意，关于图5所示的光学装置2，描述了输入侧路径的数量和输出侧路径的数量这两者均为三的情况作为示例。然而，在根据本示例实施例的光学装置2中，输入侧路径的数量和输出侧路径的数量可以是除了三之外的数量。即，在包括n条输入侧路径IN_#1至IN_#n和n条输出侧路径OUT_#1至OUT_#n的配置的情况下，布置分别连接至输入侧路径IN_#1至IN_#n的n个分束器BS_1至BS_n(每个分束器都是具有一个输入和n个输出的分束器)。在上文中，n是不小于2的自然数。

另外，将n个循环AWG AWG_1至AWG_n(每个循环AWG都是具有n个输入和一个输出的循环AWG)布置在n个分束器BS_1至BS_n的下一级处。n个分束器BS_1至BS_n中的每个分束器将输入至分束器的各个光信号输出至n个循环AWG AWG_1至AWG_n中的每个循环AWG的输入端口。n个循环AWG AWG_1至AWG_n中的每个循环AWG过滤输入至循环AWG的输入端口中的每个输入端口的各个光信号，并且将所过滤的光信号输出至连接到其的输出侧路径。该操作使路由之后的光信号被输出至输出侧路径OUT_#1至OUT_#n。

上面公开的示例实施例的全部或者部分可以描述为但不限于下面的补充说明。

(补充说明1)

一种光学装置，包括：

多个滤光器，该多个滤光器中的每个滤光器过滤在具有彼此不同的波长的多个光信号当中的、在预定带域内的光信号，

其中，多个滤光器以下述方式进行配置：分别使具有彼此邻接的波长的光信号通过的各个滤光器的通带的部分彼此重叠。

(补充说明2)

根据补充说明1所述的光学装置，

通过在保持彼此邻接的滤光器之间的频率间隔的同时扩展多个滤光器中的每个滤光器的通带宽度，使彼此邻接的各个滤光器的通带的部分彼此重叠。

(补充说明3)

根据补充说明1或者2所述的光学装置，其中，

多个滤光器是超高斯型滤光器或者是其中每个能够与超高斯函数近似的滤光器。

(补充说明4)

根据补充说明1至3中的任一项所述的光学装置，其中，

多个滤光器中的每滤光器通带宽度是允许多个光信号同时通过的带宽。

(补充说明5)

根据补充说明1至4中任一项所述的光学装置，其中，

光学装置是过滤各个光信号的循环AWG，

各个光信号以信道为单位被过滤，

构成信道中的每个信道，从而使得可以在信道的带域内分配多个光信号，以及

在循环AWG中的滤光器中的每滤光器通带宽度与信道中的每个信道的带宽相对应。

(补充说明6)

根据补充说明5所述的光学装置，其中，

在循环AWG中的滤光器中的每滤光器通带宽度被设置成多个光信号的邻接频率间隔的m倍(m是不小于2的正实数)。

(补充说明7)

根据补充说明6所述的光学装置，其中，

在循环AWG中的滤光器中的每个滤光器的通带宽度是150GHz，并且滤光器的中心频率间隔是150GHz。

(补充说明8)

根据补充说明7所述的光学装置，其中，

邻接频率间隔是37.5GHz，并且m的值是4。

(补充说明9)

根据补充说明7所述的光学装置，其中，

邻接频率间隔是50GHz，并且m的值是3。

(补充说明10)

根据补充说明7所述的光学装置，其中，

邻接频率间隔是75GHz，并且m的值是2。

(补充说明11)

根据补充说明1至3中的任一项所述的光学装置，其中，

光学装置是能够改变通带的波长选择开关。

(补充说明12)

根据补充说明1至3中的任一项所述的光学装置，其中，

光学装置是AWG。

(补充说明13)

一种光信号的处理方法，其包括：

将波长复用光信号输入至多个滤光器，在该多个滤光器中，分别使具有彼此邻接的波长的光信号通过的通带的部分彼此重叠；以及

过滤在具有彼此不同的波长的多个光信号当中的、在预定带域内的光信号。

(补充说明14)

根据补充说明13所述的光信号的处理方法，包括：

通过在保持彼此邻接的所述滤光器之间的频率间隔的同时扩展多个滤光器中的每个滤光器的通带宽度，使彼此邻接的各个滤光器的通带的部分彼此重叠。

(补充说明15)

根据补充说明13或者14所述的光信号的处理方法，其中，

(补充说明16)

根据补充说明13至15中任一项所述的光信号的处理方法，其中，

滤光器中的每个滤光器以下述方式进行设置：在过滤各个光信号时的通带宽度与其中在信道的带域内分配多个光信号的信道的带宽相对应，以及

以信道为单位过滤各个光信号。

虽然已经参照其示例性实施例特别示出和描述了本发明，但是本发明并不限于这些实施例。本领域的普通技术人员将理解，在不脱离权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种变化。

本申请基于并且要求于2016年2月29日提出的日本专利申请第2016-38163号的优先权的权益，该申请所公开的内容以引用的方式全部并入本文。

[参考标记列表]

1、2 光学装置

11_1至11_3 滤光器

12 多路复用单元

13_1至13_3 通带

15_1至15_3 光信号

17、18 重叠区域

21_1至21_3 通带

22_1至22_3 带宽

31 通带

32 光信号

41 通带

42 光信号

43 带宽

51_1至51_3 通带

52 光信号

54 频率间隔

55、56 重叠区域

Claims

1.一种光学装置，包括：

三个分束器；以及

三个循环阵列波导光栅(AWG)，所述三个循环AWG中的每个循环AWG包括多个滤光器，所述多个滤光器中的每个滤光器过滤在具有彼此不同的波长的多个光信号当中的、在预定带域内的光信号，并且所述三个循环AWG被布置在所述分束器的下一级处，

其中

所述分束器中的每个分束器将输入至所述分束器的各个光信号输出至所述循环AWG中的每个循环AWG的输入端口，

所述循环AWG中的每个循环AWG都过滤输入至所述循环AWG的所述输入端口中的每个输入端口的各个光信号，并且将所述过滤的光信号输出至与所述循环AWG中的每个循环AWG连接的输出侧路径，

通过在保持滤光器之间的频率间隔的同时扩展所述多个滤光器中的每个滤光器的通带宽度，所述多个滤光器以下述方式进行配置：分别使具有彼此邻接的波长的光信号通过的各个滤光器的通带的部分彼此重叠；以及

通过比较所述多个滤光器中的每个滤光器的滤光器带域变窄与串扰之间，以下述方式设置所述多个滤光器之间的重叠宽度，使得通过所述多个滤光器中的每个滤光器的光信号的退化最小化。

2.根据权利要求1所述的光学装置，其中，

所述循环AWG中的每个循环AWG过滤所述各个光信号，

所述各个光信号由每个信道进行过滤，

构成所述信道中的每个信道，从而使得能够在所述信道的带域内分配多个光信号，以及

在所述循环AWG中的每个循环AWG中的所述滤光器中的每滤光器通带宽度与所述信道中的每个信道的带宽相对应。

3.根据权利要求2所述的光学装置，其中，

在所述循环AWG中的每个循环AWG中的所述滤光器中的每滤光器通带宽度被设置成所述多个光信号的邻接频率间隔的m倍(m是不小于2的正实数)。

4.一种光信号的处理方法，包括：

将波长复用光信号输入至多个滤光器，所述多个滤光器包括在三个循环阵列波导光栅(AWG)中的每个循环AWG中，

由所述多个滤光器中的每个滤光器过滤在具有彼此不同的波长的多个光信号当中的、在预定带域内的光信号，并且将所述循环AWG布置在三个分束器的下一级处，

所述处理方法还包括：

通过在保持滤光器之间的频率间隔的同时扩展所述多个滤光器中的每个滤光器的通带宽度，以下述方式配置所述多个滤光器：分别使具有彼此邻接的波长的光信号通过的各个滤光器的通带的部分彼此重叠；以及

通过比较所述多个滤光器中的每个滤光器的滤光器带域变窄与串扰之间，以下述方式设置所述多个滤光器之间的重叠宽度：使得通过所述多个滤光器中的每个滤光器的光信号的退化最小化。