CN117940814A - 光学多路复用器 - Google Patents

Abstract

一种光学多路复用器，其中，光分散元件将来自第1输入端口的第1输入光和来自第2输入端口的第2输入光分离成多个波长分量。反射镜具备第1反射元件和第2反射元件。第1输出端口设置在经由第1反射元件反射的与第1输入光中的第1波长带对应的反射光的传播路径上。第2输出端口设置在经由第2反射元件反射的与第1输入光中的第2波长带对应的反射光的传播路径上。第2输入端口被配置在以下位置，即，使第3反射光与第1输出端口光耦合，并且从第1输出端口输出的位置，其中，第3反射光是第2输入光中的第2波长带经由第2反射元件反射的光。

Description

光学多路复用器

技术领域

本公开涉及光学多路复用器。

背景技术

已知有利用波分复用(Wavelength Division Multiplexing：WDM)光通信技术的通信网络即WDM网络。在WDM网络中设置有能够在分支点分支/插入光信号的OADM(OpticalAdd Drop Multiplexer：光分插复用器)。

作为OADM的示例，已知有波长可变OADM，其能够改变作为分支/插入对象的波长带。波长可变OADM的示例包括搭载波长可变滤波器的OADM、以及搭载波长选择开关(WSS)的OADM。波长选择开关包括例如受控制器电气控制的MEMS振镜以及空间光学系统，并且构成为能够在任意的路径上传送光信号的任意波长(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-156015号公报

发明内容

发明要解决的问题

搭载波长可变滤波器的OADM利用耦合器分支/插入光信号，并且利用波长可变滤波器对作为分支/插入对象的波长带进行切换。根据该OADM，在光信号经由分支/插入的过程而被输出之前，会从两个耦合器和一个波长可变滤波器经过。在每个耦合器处产生3dB的信号损失，并且在波长可变滤波器处产生2dB的信号损失。

搭载波长选择开关的OADM虽然具有优异的波长选择性，但是，被搭载的光学构件以及电子构件的规模较大并且较为复杂，因此，与其他OADM相比价格较高，并且故障率较高。

在此，根据本公开的一个方面，希望提供一种插入损失、可靠性、以及成本方面综合优异的全新的光学多路复用器。

解决问题的技术方案

根据本公开的一个方案，提供一种光学多路复用器。光学多路复用器具备第1输入端口、第2输入端口、光分散元件、反射镜、第1输出端口、以及第2输出端口。

光分散元件设置在来自第1输入端口的第1输入光和来自第2输入端口的第2输入光的传播路径上。光分散元件构成为，通过使第1输入光和第2输入光在规定的波长分散方向上分散，而将第1输入光和第2输入光分别分离成多个波长分量。

反射镜具备第1反射元件和第2反射元件，第1反射元件用于使通过光分散元件分离的多个波长分量中的与第1波长带对应的波长分量的群组反射；第2反射元件用于使与不同于第1波长带的第2波长带对应的波长分量的群组朝着以下方向反射，该方向是与对应的输入光的第1波长带所对应的波长分量的群组的反射方向不同的方向。

第1输出端口设置在第1反射光的传播路径上，并且构成为输出第1反射光，其中，第1反射光是第1输入光中的与第1波长带对应的波长分量的群组经由第1反射元件反射的光。

第2输出端口设置在第2反射光的传播路径上，并且构成为输出第2反射光，其中，第2反射光是第1输入光中的与第2波长带对应的波长分量的群组经由所述第2反射元件反射的光。

反射镜构成为，使入射光朝着与入射方向不同的方向反射，并且第1反射元件和第2反射元件被配置成，使得第1反射光和第2反射光以在与波长分散方向垂直的方向上分离的方式而传播。

第2输入端口被配置在以下位置，即，在与波长分散方向垂直的方向上与第1输入端口分离的位置，且使得第3反射光与第1输出端口光耦合并从第1输出端口输出的位置，其中，第3反射光是第2输入光中的与第2波长带对应的波长分量的群组经由第2反射元件反射的光。

根据该光学多路复用器，能够不使用耦合器而使第1输入光所包含的第1波长带的波长分量的群组和第2波长带的波长分量的群组空间分离，并从第1输出端口以及第2输出端口输出。并且能够不使用耦合器而使第2输入光所包含的第2波长带的波长分量的群组添加到第1输入光所包含的第1波长带的波长分量的群组并从第1输出端口输出。该光学多路复用器能够实现较简约的结构。

因此，根据本公开的一个方案，能够提供插入损失、可靠性、以及成本方面综合优异的全新光学多路复用器。

根据本公开的另一个方案，光学多路复用器可以具备反射镜阵列、驱动元件、以及控制器。反射镜阵列可以具备多个反射镜，多个反射镜各自作为具备第1反射元件以及第2反射元件的上述反射镜而构成。

驱动元件可以构成为使反射镜阵列位移。控制器可以构成为通过驱动元件来控制反射镜阵列的配置。多个反射镜的每一个反射镜均可以是第1反射元件和第2反射元件被配置成使得第1波长带和第2波长带的组合相互不同的反射镜。

控制器可以构成为，使得通过光分散元件分散的第1输入光以及第2输入光选择性地入射到多个反射镜中的被指定的一个反射镜的方式来控制反射镜阵列的配置。

根据上述具备可动式反射镜阵列的结构，能够提供能够切换分支(即，DROP；分离)/插入(即，ADD；添加)的信号分量的波长带的波长可变的光学多路复用器。

根据本公开的另一个方案，光学多路复用器可以具备反射镜阵列、偏光器、以及控制器。反射镜阵列可以具备多个反射镜，多个反射镜各自作为具备第1反射元件以及第2反射元件的上述反射镜而构成。偏光器可以设置在反射镜阵列与光分散元件之间，并且可以构成为，能够改变通过光分散元件分散的第1输入光以及第2输入光朝着反射镜阵列的传播方向。

控制器可以构成为，通过控制偏光器来控制传播方向。多个反射镜的每一个反射镜均可以是第1反射元件和第2反射元件被配置成使得第1波长带和第2波长带的组合相互不同的反射镜。

控制器可以以使得通过光分散元件分散的第1输入光以及第2输入光选择性地入射到多个反射镜中的被指定的一个反射镜的方式来控制偏光器。

偏光器可以是可动式反射镜。该情况下，控制器可以通过控制可动式反射镜的反射面的角度来控制传播方向。

通过使用上述偏光器的结构，也可以提供能够切换分支/插入直通信号分量的波长带的波长可变的光学多路复用器。

附图说明

图1是说明OADM的动作的图。

图2是示出第1实施方式的光学多路复用器的构成的框图。

图3A以及图3B是示出从与波长分散方向平行的方向观察到的第1实施方式的光学多路复用器的内部结构的图。

图4是示出从与波长分散方向垂直的方向观察到的第1实施方式的光学多路复用器的内部结构的图。

图5A以及图5B是示出第1反射元件以及第2反射元件的配置的图。

图6是示出从与波长分散方向平行的方向观察到的第2实施方式的光学多路复用器的内部结构的图。

图7是说明通过反射镜阵列实现的第1波长带和第2波长带的组合示例的图。

图8A是示出第3实施方式的光学多路复用器的构成的框图；图8B是示出从与波长分散方向平行的方向观察到的第3实施方式的光学多路复用器的内部结构的图。

图9A是示出第4实施方式的光学多路复用器的构成的框图；图9B是示出从与波长分散方向平行的方向观察到的第4实施方式的光学多路复用器的内部结构的图。

图10是示出从与波长分散方向平行的方向观察到的第5实施方式的光学多路复用器的内部结构的图。

附图标记的说明

100、200、300、400、500…光学多路复用器；110…光学系统；

130、530…透射性衍射光栅；150、510…透镜；

170、270、370、570…反射镜；171、371…第1反射元件；

172、372…第2反射元件；260、560…反射镜阵列；280、580…驱动源；

290、590…控制器；373…第3反射元件；374…第4反射元件；

540…可动式反射镜；P_IN…第1输入端口；P_IN1、P_IN2…主输入端口；

P_AD…第2输入端口；P_AD1、P_AD2、P_AD3…上路输入端口；

P_TH…第1输出端口；P_TH1、P_TH2…直通输出端口；

P_DR…第2输出端口；P_DR1、P_DR2、P_DR3…下路输出端口。

具体实施方式

以下参照附图对本公开的示例性的实施方式进行说明。

作为本公开的示例性的实施方式的光学多路复用器100、200、300、400、500是适合作为WDM网络的OADM10而使用的光学多路复用器。

OADM10设置在WDM网络的分支点，并且进行光信号的分支以及插入。根据图1所例示的WDM网络，第1通信节点N1、第2通信节点N2、以及第3通信节点N3经由OADM10而连接。

在第1通信节点N1与第3通信节点N3之间，经由与第1波长带对应的第1信道进行光通信，在第1通信节点N1与第2通信节点N2之间，经由与第2波长带对应的第2信道进行光通信。

OADM10在将来自第1通信节点N1的光信号传送到第3通信节点N3的过程中，分离(DROP)光信号所包含的第2信道的信号分量并将其传送到第2通信节点N2。使第1信道的信号分量直通(THRU)并将其传送到第3通信节点N3。

OADM10将来自第2通信节点N2的第2信道的信号分量添加(ADD)到第2信道的信号分量已被分离的第1通信节点N1并将其传送到第3通信节点N3。

[第1实施方式]

如图2所示，适合被用作上述OADM10的第1实施方式的光学多路复用器100具备第1输入端口P_IN、第2输入端口P_AD、第1输出端口P_TH、以及第2输出端口P_DR。

光学多路复用器100使从第1输入端口P_IN输入的光信号中的第1波长带的信号分量从第1输出端口P_TH输出，并使第2波长带的信号分量从第2输出端口P_DR输出。此外，光学多路复用器100使从第2输入端口P_AD输入的光信号中的第2波长带的信号分量从第1输出端口P_TH输出。

在下文中，将从第1输入端口P_IN输入的光信号表记为进入(IN)信号，将从第2输入端口P_AD输入的光信号表记为添加(ADD)信号，将从第1输出端口P_TH输出的进入信号表记为直通信号，将从第2输出端口P_DR输出的光信号表记为分离信号。

光学多路复用器100的内部具备图3A、图3B、以及图4所示的光学系统110。该光学系统110具备作为光分散元件的透射性衍射光栅130、透镜150、以及反射镜170。

如图3A以及图3B所示，透射性衍射光栅130设置在从第1输入端口P_IN以及第2输入端口P_AD输入的光信号(即，进入信号以及添加信号)的传播路径上。

透射性衍射光栅130构成为，使从第1输入端口P_IN以及第2输入端口P_AD输入的光信号(即，进入信号以及添加信号)朝着既定方向进行波长分散，由此，将光信号分离成多个波长分量。光信号在透过透射性衍射光栅130时，在图3A以及图3B所示的Z方向上空间分离成多个波长分量。

图3A以及图3B示出从与波长分散方向即Z方向平行的方向观察到的光学多路复用器100的内部结构。尤其是，在图3A中，用实线箭头示意性地表示从第1输入端口P_IN输入的进入信号的传播，并且作为参考用虚线箭头示意性地表示从第2输入端口P_AD输入的添加信号的传播的一部分。在图3B中，用实线箭头示意性地表示从第2输入端口P_AD输入的添加信号的传播，并且作为参考用虚线箭头示意性地表示从第1输入端口P_IN输入的进入信号的传播的一部分。

由图3A以及图3B可知，第1输入端口P_IN和第2输入端口P_AD在与波长分散方向即Z方向垂直的X方向上隔开规定的间隔而配置。由此，来自第1输入端口P_IN的进入信号以及来自第2输入端口P_AD的添加信号以在X方向上空间分离的状态入射到透射性衍射光栅130。

透射性衍射光栅130使以在X方向上空间分离的状态入射的进入信号以及添加信号各自所包含的多个波长分量如图4所示在Z方向上空间分离。

图4示出从与波长分散方向垂直的X方向平行的方向观察到的光学多路复用器100的内部结构。从图4所示的透射性衍射光栅130延伸的多个箭头示意性地表示入射到透射性衍射光栅130的光信号在Z方向上波长分散并向透镜150传播。即，已透过透射性衍射光栅130的进入信号以及添加信号以多个波长分量在Z方向上空间分离的状态向透镜150传播。

透镜150被设计和配置成，使得已波长分散的进入信号以及添加信号在反射镜170的反射面聚焦。

如图5A所示，反射镜170具备沿着Z方向排列的第1反射元件171和第2反射元件172。第1反射元件171和第2反射元件172沿着Z方向被配置成，使透过透镜150并向反射镜170传播的已波长分散的进入信号以及添加信号中的第1信号分量入射到第1反射元件171，并且使第2信号分量入射到第2反射元件172，其中，第1信号分量是与第1波长带对应的波长分量的群组，第2信号分量是与第2波长带对应的波长分量的群组。

如图5B所示，第1反射元件171以及第2反射元件172具有相对于X方向倾斜的反射面。具体而言，第1反射元件171具有的反射面以与第2反射元件172的反射面不同的角度相对于X方向倾斜。

进入信号的第1信号分量以与入射到第1反射元件171的反射面的入射角相对应的反射角而反射，第2信号分量以与入射到第2反射元件172的反射面的入射角相对应的反射角而反射。入射角以及反射角具有相对于反射面的法线方向并非为零的角度。

如上所述，第1反射元件171的反射面相对于X方向的倾斜角与第2反射元件172的反射面相对于X方向的倾斜角不同。因此，第1信号分量相对于第1反射元件171的反射面的入射角以及反射角不同于第2信号分量相对于第2反射元件172的反射面的入射角以及反射角。

其结果为，入射到第1反射元件171的反射面并进行反射的进入信号的第1信号分量朝着与入射方向不同的方向，且与入射到第2反射元件172的反射面并进行反射的进入信号的第2信号分量的反射方向不同的方向反射，并且以在X方向上与进入信号的第2信号分量空间分离的状态传播。

具体而言，第1反射元件171的反射面带有角度，以使得在第1反射元件171反射的进入信号的第1信号分量的传播路径光耦合到第1输出端口P_TH。第2反射元件172的反射面带有角度，以使得在第2反射元件172反射的进入信号的第2信号分量的传播路径光耦合到第2输出端口P_DR。

第1输出端口P_TH设置在进入信号中的第1信号分量经由第1反射元件171反射的反射光的传播路径上，第2输出端口P_DR设置在进入信号中的第2信号分量经由第2反射元件172反射的反射光的传播路径上。

通过该光学设计，在第1反射元件171反射的进入信号的第1信号分量朝着第1输出端口P_TH传播，并从第1输出端口P_TH输出。在第2反射元件172反射的进入信号的第2信号分量沿着朝向第2输出端口P_DR的方向传播，并从第2输出端口P_DR输出。

进一步而言，第2输入端口P_AD在X方向上相对于第1输入端口P_IN的相对位置带有特征性，因此，在第2反射元件172反射的添加信号的第2信号分量并非朝着第2输出端口P_DR传播，而是朝着第1输出端口P_TH传播，并从第1输出端口P_TH输出。

即，在本实施方式中，第2输入端口P_AD在X方向上相对于第1输入端口P_IN的相对位置被调整成，使得在第2反射元件172反射的添加信号的第2信号分量的传播路径光耦合到第1输出端口P_TH。

通过调整该相对位置，使得进入信号以及添加信号相对于第2反射元件172的反射面的入射角以及反射角被调整，从而以使得进入信号的第2信号分量向第2输出端口P_DR传播，而添加信号的第2信号分量向第1输出端口P_TH传播的方式设计光学多路复用器100。进一步说明的话，光学多路复用器100被设计成，使得添加信号的第1信号分量不会光耦合到任何一个输出端口。

根据以上说明的本实施方式的光学多路复用器100，反射镜170借助第1反射元件171以及第2反射元件172将经由透射性衍射光栅130而在Z方向上波长分散的进入信号在X方向上空间分离成与第1波长带对应的第1信号分量、以及与第2波长带对应的第2信号分量。

因此，光学多路复用器100能够在不具备耦合器的情况下使进入信号分支，并生成直通信号和分离信号。即，根据光学多路复用器100，能够不使用耦合器而空间分离进入信号所包含的第1信号分量以及第2信号分量，并且能够从第1输出端口P_TH输出作为直通信号的第1信号分量，且从第2输出端口P_DR输出作为分离信号的第2信号分量。

进一步而言，第2输入端口P_AD被配置在如下位置：在X方向上与第1输入端口P_IN分离且使得添加信号中的与第2波长带对应的第2信号分量经由第2反射元件172而反射的光与第1输出端口P_TH光耦合并从第1输出端口P_TH输出的位置。

因此，光学多路复用器100能够在不具备耦合器的情况下使第2波长带的添加信号插入到第1波长带的直通信号，并从第1输出端口P_TH输出。此外，如图3A、图3B以及图4所示，光学多路复用器100的光学系统110非常简约。因此，根据本实施方式，能够提供在插入损失、可靠性、以及成本等方面综合优异的光学多路复用器100。

作为变形例，也可以由在波长分散方向上排列的MEMS振镜的阵列构成反射镜170，以使得第1实施方式的光学多路复用器100被构造成波长可变型的光学多路复用器。在反射镜170由MEMS振镜阵列构成的情形下，能够通过MEMS振镜阵列的控制来切换由MEMS振镜阵列实现的第1反射元件171以及第2反射元件172的配置，并且能够变更用于直通信号的第1波长带、以及用于添加/分离信号的第2波长带。

[第2实施方式]

图6所示的第2实施方式的光学多路复用器200是将第1实施方式的光学多路复用器100中的反射镜170置换成反射镜阵列260的光学多路复用器，并且具备用于使反射镜阵列260在X方向上位移的驱动源280、以及用于控制驱动源280的控制器290。与图3A相同，图6是从与波长分散方向即Z方向平行的方向观察到的第2实施方式的光学多路复用器200的内部结构的说明图。

以下选择性地对第2实施方式的光学多路复用器200中与第1实施方式的光学多路复用器100不同的结构进行说明，并适当省略有关相同结构的说明。对光学多路复用器200的构成元素中的与第1实施方式的光学多路复用器100相同的构成元素标注相同的符号并适当省略详细的说明。

本实施方式的光学多路复用器200的反射镜阵列260构造成多个反射镜270沿着X方向排列。每个反射镜270具有与第1实施方式的反射镜170相同的构成。即，与第1实施方式的反射镜170相同，反射镜270具备沿着Z方向排列的第1反射元件171和第2反射元件172(参照图5A以及图5B)。

光学多路复用器200中的第1输入端口P_IN、第2输入端口P_AD、第1输出端口P_TH、第2输出端口P_DR、透射性衍射光栅130、以及透镜150以与第1实施方式的光学多路复用器100相同的方式而配置。

与第1实施方式相同，透镜150被配置成，使得进入信号以及添加信号在被配置到正规位置的多个反射镜270中的一个反射镜(以下表记为选择反射镜)处聚焦。

通过反射镜阵列260在X方向上位移，而使得多个反射镜270中被配置在与透镜150的焦点对应的正规位置的选择反射镜发生变化。控制器290通过驱动源280的控制来控制反射镜阵列260在X方向上的配置，以使得多个反射镜270中的从外部指定的一个反射镜270被配置到上述正规位置处。

在此，参照图7来说明该反射镜阵列260的详细结构。反射镜阵列260中沿着X方向排列的多个反射镜270均构成为，以使得第1波长带和第2波长带的组合相互不同的方式来配置第1反射元件171以及第2反射元件172，其中，第1波长带是直通信号的传送信道，第2波长带是分离/添加信号的传送信道。

根据图7所示出的示例，在反射镜阵列260中配置有6个反射镜270且第1个(#1)反射镜270作为选择反射镜而配置在正规位置，该情况下，在选择反射镜能够反射的进入信号的全波长带中的短波长侧(即，高频率侧)的例如20％的波长带的信号分量作为第2波长带的信号分量向第2输出端口P_DR传播，其余80％的波长带的波长分量作为第1波长带的信号分量向第1输出端口P_TH传播。

对于C＝2、3、或4，在第C个(#C)反射镜270作为选择反射镜而被配置在正规位置的情况下，进入信号的全波长带中的短波长侧的例如20×C％的波长带的信号分量作为第2波长带的信号分量向第2输出端口P_DR传播，其余的(100-20×C)％的波长带的波长分量作为第1波长带的信号分量向第1输出端口P_TH传播。

在第5个(#5)反射镜270作为选择反射镜而被配置在正规位置的情况下，由于实质上不存在第1反射元件171，从而进入信号的全波长带作为第2波长带的信号分量向第2输出端口P_DR传播。在第6个(#6)反射镜270作为选择反射镜而被配置在正规位置的情况下，由于实质上不存在第2反射元件172，从而进入信号的全波长带作为第1波长带的信号分量向第1输出端口P_TH传播。

根据该光学多路复用器200，能够以与预先准备的反射镜270的数量相对应的自由度来切换直通信号的传送信道和分离/添加信号的传送信道的波长选择方式。

虽然光学多路复用器200在波长选择的自由度方面逊于包含WSS的光学多路复用器，但是，由于包含可动元素的内部构造是比包含WSS的光学多路复用器简单的构造，从而能够较长期间执行故障率低且可靠性高的动作。因此，根据本实施方式，能够提供插入损失、可靠性、以及成本方面综合优异的波长可变型的光学多路复用器。

[第3实施方式]

图8A以及图8B所示的第3实施方式的光学多路复用器300以如下方式构造而成，即，在第1实施方式的光学多路复用器100中，取代第2输入端口P_AD而设置多个上路输入端口P_AD1、P_AD2、P_AD3，取代第2输出端口P_DR而设置多个下路输出端口P_DR1、P_DR2、P_DR3，取代反射镜170而设置具备第1反射元件371～第4反射元件374的反射镜370。

图8A示出的光学多路复用器300是具备第1输入端口P_IN；第1输出端口P_TH；3个上路输入端口P_AD1、P_AD2、P_AD3；以及3个下路输出端口P_DR1、P_DR2、P_DR3的4输入4输出的光学多路复用器。图8B是与图3A以及图3B相同的、从与波长分散方向即Z方向平行的方向观察到的第3实施方式的光学多路复用器300的内部结构的说明图。

以下选择性地对第3实施方式的光学多路复用器300中与第1实施方式的光学多路复用器100不同的结构进行说明，并适当省略有关相同结构的说明。对光学多路复用器300的构成元素中的与第1实施方式的光学多路复用器100相同的构成元素标注相同的符号并适当省略对其详细的说明。

如图8B所示，在反射镜370中，第1反射元件371、第2反射元件372、第3反射元件373、以及第4反射元件374沿着Z方向排列。

第1反射元件371、第2反射元件372、第3反射元件373、以及第4反射元件374在Z方向上被配置成，使得在透射性衍射光栅130进行波长分散并且透过透镜150的进入信号以及添加信号中的、与第1波长带对应的第1信号分量入射到第1反射元件371，与第2波长带对应的第2信号分量入射到第2反射元件372，与第3波长带对应的第3信号分量输入到第3反射元件373，与第4波长带对应的第4信号分量输入到第4反射元件374。

本实施方式中所说明的添加信号是使用第2波长带的第1添加信号、使用第3波长带的第2添加信号、以及使用第4波长带的第3添加信号。从第1上路输入端口P_AD1输入第1添加信号，从第2上路输入端口P_AD2输入第2添加信号，从第3上路输入端口P_AD3输入第3添加信号。

第1反射元件371具有相对于X方向倾斜的反射面，以使得在第1反射元件371反射的进入信号的第1信号分量的传播路径光耦合到第1输出端口P_TH。第2反射元件372具有相对于X方向倾斜的反射面，以使得在第2反射元件372反射的进入信号的第2信号分量的传播路径光耦合到第1下路输出端口P_DR1。

第3反射元件373具有相对于X方向倾斜的反射面，以使得在第3反射元件373反射的进入信号的第3信号分量的传播路径光耦合到第2下路输出端口P_DR2。第4反射元件374具有相对于X方向倾斜的反射面，以使得在第4反射元件374反射的进入信号的第4信号分量的传播路径光耦合到第3下路输出端口P_DR3。

第1输出端口P_TH设置在进入信号中的第1信号分量经由第1反射元件371而反射的光的传播路径上。第1下路输出端口P_DR1设置在进入信号中的的第2信号分量经由第2反射元件372而反射的光的传播路径上。第2下路输出端口P_DR2设置在进入信号中的第3信号分量经由第3反射元件373而反射的光的传播路径上。第3下路输出端口P_DR3设置在进入信号中的第4信号分量经由第4反射元件374而反射的光的传播路径上。

通过该光学结构，在反射镜370反射的进入信号的第1信号分量从第1输出端口P_TH输出，进入信号的第2信号分量从第1下路输出端口P_DR1输出，进入信号的第3信号分量从第2下路输出端口P_DR2输出，进入信号的第4信号分量从第3下路输出端口P_DR3输出。

进一步而言，在第2反射元件372反射的第1添加信号的第2信号分量、在第3反射元件373反射的第2添加信号的第3信号分量、以及在第4反射元件374反射的第3添加信号的第4信号分量朝着第1输出端口P_TH传播并且从第1输出端口P_TH输出。

根据本实施方式，第1上路输入端口P_AD1以在X方向上与第1输入端口P_IN分离的方式而配置，以使得在第2反射元件372反射的第1添加信号的第2信号分量的传播路径光耦合到第1输出端口P_TH。

第2上路输入端口P_AD2被配置成，使得在第3反射元件373反射的第2添加信号的第3信号分量的传播路径光耦合到第1输出端口P_TH。第3上路输入端口P_AD3被配置成，使得在第4反射元件374反射的第3添加信号的第4信号分量的传播路径光耦合到第1输出端口P_TH。

如上所述，光学多路复用器300在不具备耦合器的情况下使进入信号分支成第1波长带的直通信号、第2波长带的第1分离信号、第3波长带的第2分离信号、以及第4波长带的第3分离信号。此外，光学多路复用器300将第2波长带的第1添加信号、第3波长带的第2添加信号、以及第4波长带的第3添加信号插入到第1波长带的直通信号，并从第1输出端口P_TH输出。

因此，将光学多路复用器300用作WDM网络中的OADM10，而能够形成多个分支点，并且实现光通信。作为变形例，光学多路复用器300也可以具备4个以上的上路输入端口以及下路输出端口。此外，这些上路输入端口以及下路输出端口也可以以如上所述的技术构思在X方向上定位配置。即，光学多路复用器300可以被构造成具备4个以上的M个输入端口以及4以上的N个输出端口的M输入N输出的光学多路复用器。

[第4实施方式]

图9A以及图9B所示的第4实施方式的光学多路复用器400以如下方式构造而成，即，在第1实施方式的光学多路复用器100中，取代第1输入端口P_IN而设置多个主输入端口P_IN1、P_IN2；取代第1输出端口P_TH而设置多个直通输出端口P_TH1、P_TH2；取代第2输入端口P_AD而设置多个上路输入端口P_AD1、P_AD2；取代第2输出端口P_DR而设置多个下路输出端口P_DR1、P_DR2。

图9A示出的光学多路复用器400是具备两个主输入端口P_IN1、P_IN2；两个直通输出端口P_TH1、P_TH2；两个上路输入端口P_AD1、P_AD2；以及两个下路输出端口P_DR1、P_DR2的4输入4输出的光学多路复用器。图9B是与图3A以及图3B相同的、从与波长分散方向即Z方向平行的方向观察到的第4实施方式的光学多路复用器400的内部结构的说明图。

以下选择性地对第4实施方式的光学多路复用器400中与第1实施方式的光学多路复用器100不同的结构进行说明，并适当省略有关相同结构的说明。对光学多路复用器400的构成元素中的与第1实施方式的光学多路复用器100相同的构成元素标注相同的符号并适当省略对其详细的说明。

在本实施方式的光学多路复用器400中，从第1主输入端口P_IN1输入第1进入信号。从第2主输入端口P_IN2输入第2进入信号。从第1上路输入端口P_AD1输入第1添加信号，从第2上路输入端口P_AD2输入第2添加信号。

第2主输入端口P_IN2在与波长分散方向垂直的X方向上相对于第1主输入端口P_IN1隔开规定的间隔而配置。

来自第1主输入端口P_IN1的第1进入信号、来自第1上路输入端口P_AD1的第1添加信号、来自第2主输入端口P_IN2的第2进入信号、以及来自第2上路输入端口P_AD2的第2添加信号通过透射性衍射光栅130在Z方向上进行波长分散后，透过透镜150而入射到反射镜170。

第1信号分量入射到反射镜170的第1反射元件171，并且在第1反射元件171的反射面反射，其中，第1信号分量是已波长分散的第1进入信号、第2进入信号、第1添加信号、以及第2添加信号的第1波长带的波长分量的群组。

第2信号分量入射到反射镜170的第2反射元件172，并且在第2反射元件172的反射面反射，其中，第2信号分量是已波长分散的第1进入信号、第2进入信号、第1添加信号、以及第2添加信号的第2波长带的波长分量的群组。

第1直通输出端口P_TH1被配置在如下位置，即，使得在第1反射元件171反射的第1进入信号的第1信号分量的传播路径光耦合到第1直通输出端口P_TH1的位置。第2直通输出端口P_TH2被配置在如下位置，即，使得在第1反射元件171反射的第2进入信号的第1信号分量的传播路径光耦合到第2直通输出端口P_TH2的位置。

第1下路输出端口P_DR1被配置在如下位置，即，使得在第2反射元件172反射的第1进入信号的第2信号分量的传播路径光耦合到第1下路输出端口P_DR的位置。第2下路输出端口P_DR2被配置在如下位置，即，使得在第2反射元件172反射的第2进入信号的第2信号分量的传播路径光耦合到第1下路输出端口P_DR1的位置。

通过如上所述的配置，使得第1进入信号的第1信号分量作为第1直通信号而从第1直通输出端口P_TH1输出，并且使得第1进入信号的第2信号分量作为第1分离信号而从第1下路输出端口P_DR1输出。

此外，使得第2进入信号的第1信号分量作为第2直通信号而从第2直通输出端口P_TH2输出，并且使得第2进入信号的第2信号分量作为第2分离信号而从第2下路输出端口P_DR2输出。

进一步而言，在第2反射元件172反射的第1添加信号的第2信号分量朝着第1直通输出端口P_TH1传播，并从第1直通输出端口P_TH1输出。在第2反射元件172反射的第2添加信号的第2信号分量朝着第2直通输出端口P_TH2传播，并从第2直通输出端口P_TH2输出。

因此，第1上路输入端口P_AD1以使得在第2反射元件172反射的第1添加信号的第2信号分量的传播路径光耦合到第1直通输出端口P_TH1的方式在X方向上相对于第1主输入端口P_IN1分离而配置。第2上路输入端口P_AD2以使得在第2反射元件172反射的第2添加信号的第2信号分量的传播路径光耦合到第2直通输出端口P_TH2的方式在X方向上相对于第2主输入端口P_IN2分离而配置。进而言之，光学多路复用器400被设计成，使得第1添加信号的第1信号分量以及第2添加信号的第1信号分量均不会与输出端口光耦合。

如上所述，光学多路复用器400利用与光学多路复用器100相同的透射性衍射光栅130、透镜150以及反射镜170来实现两台光学多路复用器100的功能。

因此，通过将光学多路复用器400用作WDM网络中的OADM10，而能够形成多个分支点，并且实现光通信。进而言之，光学多路复用器400可以具备3个以上的由主输入端口、直通输出端口、上路输入端口、以及下路输出端口形成的组合。此外，该主输入端口、直通输出端口、上路输入端口、以及下路输出端口的组合也可以以如上所述的技术构思来确定位置。

[第5实施方式]

图10所示的第5实施方式的光学多路复用器500对应于第2实施方式的光学多路复用器200的变形例，通过可动式反射镜540来控制光信号的传播路径，由此作为波长可变的光学多路复用器发挥功能。

如图10所示，本实施方式的光学多路复用器500具备第1输入端口P_IN、第1输出端口P_TH、第2输入端口P_AD、第2输出端口P_DR、透镜510、透射性衍射光栅530、可动式反射镜540、反射镜阵列560、驱动源580、以及控制器590。

来自第1输入端口P_IN的进入信号以及来自第2输入端口P_AD的添加信号透过透镜510而向透射性衍射光栅530传播，并且在透射性衍射光栅530沿着Z方向波长分散。已被波长分散的进入信号以及添加信号在可动式反射镜540反射，并且再次透过透射性衍射光栅530以及透镜510而入射到反射镜阵列560。

与第2实施方式的反射镜阵列260相同，反射镜阵列560构造成多个反射镜570沿着X方向排列。每个反射镜570均构成为与第1实施方式的反射镜170相同。

即，多个反射镜570均构成为，以使得第1波长带和第2波长带的组合相互不同的方式来配置第1反射元件171以及第2反射元件172，其中，第1波长带是直通信号的传送信道，第2波长带是分离/添加信号的传送信道。

根据本实施方式，可动式反射镜540作为用于改变或控制光信号的传播方向的偏光器而发挥功能。在可动式反射镜540反射的进入信号以及添加信号在与可动式反射镜540的反射面的角度相对应的X方向上的位置入射到反射镜阵列560。

驱动源580构成为，能够使可动式反射镜540旋转，并且能够通过旋转来改变可动式反射镜540的反射面相对于X方向的角度。由控制器590控制驱动源580。

控制器590通过驱动源580来控制可动式反射镜540的反射面的角度，以使得进入信号以及添加信号入射到选择反射镜，其中，选择反射镜是反射镜阵列560所包含的多个反射镜570中的从外部指定的一个反射镜570。

与进入信号以及添加信号的第1波长带相对应的第1信号分量在选择反射镜的第1反射元件171反射。进入信号的第1信号分量经由第1反射元件171而反射的光的传播路径光耦合到第1输出端口P_TH。

在第1反射元件171反射的进入信号的第1信号分量透过透镜510以及透射性衍射光栅530并在可动式反射镜540反射，然后再次透过透射性衍射光栅530以及透镜510而向第1输出端口P_TH传播，并从第1输出端口P_TH输出。

与进入信号以及添加信号的第2波长带相对应的第2信号分量在选择反射镜的第2反射元件172反射。进入信号的第2信号分量经由第2反射元件172而反射的光的传播路径光耦合到第2输出端口P_DR。

在第2反射元件172反射的进入信号的第2信号分量透过透镜510以及透射性衍射光栅530并在可动式反射镜540反射，然后再次透过透射性衍射光栅530以及透镜510而向第2输出端口P_DR传播，并从第2输出端口P_DR输出。

添加信号的第2信号分量经由第2反射元件172而反射的光的传播路径光耦合到第1输出端口P_TH。与其他实施方式相同，通过调节第2输入端口P_AD在X方向上相对于第1输入端口P_IN的相对位置来实现该光耦合。

在第2反射元件172反射的添加信号的第2信号分量透过透镜510以及透射性衍射光栅530并在可动式反射镜540反射，然后再次透过透射性衍射光栅530以及透镜510而向第1输出端口P_TH传播，并从第1输出端口P_TH输出。

根据本实施方式，无需如第2实施方式所示使反射镜阵列260沿X方向位移，而能够通过对可动式反射镜540的反射面的控制使进入信号以及添加信号输入到反射镜阵列560中的多个反射镜570中的一个反射镜。

根据本实施方式，如上所述，用于实现波长可变的光学多路复用器500的内部结构简约，因此，与包含WSS的光学多路复用器相比，能够降低故障率，从而能够提高与稳定动作相关的可靠性。

以上对本公开例示的实施方式进行了说明，不过，本公开不限于上述示例性的实施方式，能够采用各种实施方式。

例如，也可以针对第3实施方式的光学多路复用器300或第4实施方式的光学多路复用器应用与第2实施方式的反射镜阵列260相关的技术构思，由此，也可以将光学多路复用器300、400构造成波长可变的光学多路复用器。

可以将上述实施方式中的一个构成元素所具有的功能分布到多个构成元素中。也可以将多个构成元素所具有的功能整合到一个构成元素中。可以省略上述实施方式的构成的一部分，也可以将上述实施方式的构成的至少一部分添加到上述其他实施方式的构成中，或者将上述实施方式的构成的至少一部分和上述其他实施方式的构成进行置换。由权利要求所记载的语句确定的技术思想中包含的所有方式皆为本公开的实施方式。

Claims (4)

1.一种光学多路复用器，其特征在于，具备：

第1输入端口；

第2输入端口；

光分散元件，所述光分散元件设置在来自所述第1输入端口的第1输入光和来自所述第2输入端口的第2输入光的传播路径上，并且所述光分散元件构成为，通过使所述第1输入光和所述第2输入光在规定的波长分散方向上分散，而将所述第1输入光和所述第2输入光分别分离成多个波长分量；

反射镜，所述反射镜具备第1反射元件和第2反射元件，所述第1反射元件用于使通过所述光分散元件分离的所述多个波长分量中的与第1波长带对应的波长分量的群组反射；所述第2反射元件用于使与不同于所述第1波长带的第2波长带对应的波长分量的群组朝着以下方向反射，其中，该方向是与对应的输入光的所述第1波长带所对应的波长分量的群组的反射方向不同的方向；

第1输出端口，所述第1输出端口设置在第1反射光的传播路径上，并且构成为输出所述第1反射光，其中，所述第1反射光是所述第1输入光中的与所述第1波长带对应的波长分量的群组经由所述第1反射元件反射的光；以及

第2输出端口，所述第2输出端口设置在第2反射光的传播路径上，并且构成为输出所述第2反射光，其中，所述第2反射光是所述第1输入光中的与所述第2波长带对应的波长分量的群组经由所述第2反射元件反射的光，并且

所述反射镜构成为，使入射光朝着与入射方向不同的方向反射，并且所述第1反射元件和所述第2反射元件被配置成，使得所述第1反射光和所述第2反射光以在与所述波长分散方向垂直的方向上分离的方式而传播，

所述第2输入端口被配置在以下位置，即，在与所述波长分散方向垂直的方向上与所述第1输入端口分离的位置，且使得第3反射光与所述第1输出端口光耦合并从所述第1输出端口输出的位置，其中，所述第3反射光是所述第2输入光中的与所述第2波长带对应的波长分量的群组经由所述第2反射元件反射的光。

2.根据权利要求1所述的光学多路复用器，其特征在于，具备：

反射镜阵列，所述反射镜阵列具备多个反射镜，所述多个反射镜各自作为具备所述第1反射元件以及所述第2反射元件的所述反射镜而构成；

驱动元件，所述驱动元件用于使所述反射镜阵列位移；以及

控制器，所述控制器构成为，通过所述驱动元件来控制所述反射镜阵列的配置，并且

所述多个反射镜的每一个反射镜均是所述第1反射元件和所述第2反射元件被配置成使得所述第1波长带和所述第2波长带的组合相互不同的反射镜，

所述控制器以使得通过所述光分散元件分散的所述第1输入光以及所述第2输入光选择性地入射到所述多个反射镜中的被指定的一个反射镜的方式来控制所述反射镜阵列的配置。

3.根据权利要求1所述的光学多路复用器，其特征在于，具备：

反射镜阵列，所述反射镜阵列具备多个反射镜，所述多个反射镜各自作为具备所述第1反射元件以及所述第2反射元件的所述反射镜而构成；

偏光器，所述偏光器设置在所述反射镜阵列与所述光分散元件之间，并且构成为，能够改变通过所述光分散元件分散的所述第1输入光以及所述第2输入光朝着所述反射镜阵列的传播方向；以及

控制器，所述控制器通过控制所述偏光器来控制所述传播方向，

所述多个反射镜的每一个反射镜均是所述第1反射元件和所述第2反射元件被配置成使得所述第1波长带和所述第2波长带的组合相互不同的反射镜，

所述控制器以使得通过所述光分散元件分散的所述第1输入光以及所述第2输入光选择性地入射到所述多个反射镜中的被指定的一个反射镜的方式来控制所述偏光器。

4.根据权利要求3所述的光学多路复用器，其特征在于，

所述偏光器是可动式反射镜，

所述控制器通过控制所述可动式反射镜的反射面的角度来控制所述传播方向。