CN1319286A - 可调谐分插复用器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调谐上下去复用器。该分插复用器包括至少一个N×N MMI波导(10)其中N≥3,至少N个迈克尔逊波导(31、32、33和34),每个迈克尔逊波导(31、32、33和34)至少一个布拉格光栅(62、64和66)以及在至少N－1个迈克尔逊波导(31、32、33和34)中至少一个相位控制单元(51、53、55和57)。迈克尔逊波导(31、32、33和34)包括所述的控制单元(51、53、55和57)及所述的布拉格光栅(62、64和66)并被连接到至少一个MMI波导(10)。各个迈克尔逊波导(31、32、33和34)可以装有一个宽带反射部分(70)。本发明也涉及一种用于可调谐分插复用的方法,利用波长选择性开关作为可调谐分插复用器以及利用可调谐分插复用器作为波长选择性开关。

Description

可调谐分插复用器

本发明涉及用于可调谐分插复用和波长选择交换的一种方法、一个配置和配置的用途。

现有技术对于进一步增强一个光学传输线路(点对点连接)或在一个光学网络(多点对多点连接)中的容量已知多个不同的方法。一种方法利用所谓的波分复用技术，改善在光学网络中在光导纤维上应用可用带宽的范围，其中借助光学波长复用器来复用信息。该波长也可以被用作光学网络中的信息地址。增强网络的适应性需要有能在光学网络中重新路由业务的装置。这个业务重新路由装置或配置，也适于以可能最有效的方式及在网络事故或gilch情况下使用网络。

比如在总线和环形网络中，分插复用器集中有效地与网络通信。重要的是一个节点要改变通信信道时，分插复用器可以被调谐(改变上下波长)。

瑞典专利申请SE 9700865-0描述了一种波长选择性1-N开关和带有固定上下波长信道的多上下波长信道。

这个瑞典专利申请也描述一种未提供可调谐(可选择的)分插复用的配置。

多个已知的不同方法可以被用于增强光学传输系统的容量。

例如，在波长复用中，传输信道在不同的载波波长分别向信息流复用和从信息流去复用。这个复用和去复用过程要求有光学波长选择装置。例如在总线和环形网络中，分插复用器集中有效的与网络通信。如果节点想要改变通信信道，重要的是能调谐分插复用器(改变上下波长)。

在这方面的一个问题是，一个已知的可调谐分插复用器等同于较高的相关信道损失、串音问题和较高的价格。

本发明随可调谐分插复用器提出上述问题，该复用器包括至少一个MMI波导、至少N个迈克尔逊波导，其中N≥4，用于每个迈克尔逊波导的至少一个布拉格光栅和在至少N-1个迈克尔逊波导中的至少一个相位控制单元。迈克尔逊波导包括所述的相位控制单元和所述的布拉格光栅并被安排至少一个MMI波导。每个迈克尔逊波导可以装有一个宽带反射光栅。

在一个最佳实施例中，宽带反射光栅被放在每个迈克尔逊波导的末端。

在本发明的另一个实施例中，可调谐分插复用器包括至少一个MMI波导在其第一侧装有至少四个接入波导及在其第二侧装有至少四个迈克尔逊波导、用于每个所述迈克尔逊波导的一个N信道复用器(去复用器)、每迈克尔逊波导一个反射部分，其中所述的反射部分包括用于每个所述N信道复用器(去复用器)的N个迈克尔逊波导，其中每个这样迈克尔逊波导包括至少一个布拉格光栅并且其中至少N个迈克尔逊波导包括至少一个相位控制单元。

在另一个实施例中，本发明的可调谐分插复用器包括至少二个MMI波导、每MMI波导至少M个迈克尔逊波导其中M≥3、每迈克尔逊波导至少一个布拉格光栅和在每MMI波导的至少M-1个迈克尔逊波导中至少一个相位控制单元。迈克尔逊波导包括所述的相位控制单元和所述的布拉格光栅并被装在MMI波导的第二侧面上。装在第一MMI波导的第一侧面上的接入波导和装在第二MMI波导的第一侧面上的接入波导通常由一个连接波导来相互连接。

在上述发明的可调谐分插复用器的一个最佳实施例中，为每个与MMI波导的第二侧相连接的迈克尔逊波导安装一个1×N开关和一个包括所述布拉格光栅的反射部分并且为每个这样的开关提供所述的相位控制单元。

MMI波导最好是3×3型波导。可调谐分插复用器也可以包括用于每个迈克尔逊波导的宽带反射光栅。这些光栅最好被安装在每个迈克尔逊波导的末端。

在本发明可调谐分插复用器的又一个实施例中，所述M个迈克尔逊波导其中M≥3，被安装在第一MMI波导的第二侧面和第二MMI波导的第二侧面之间。每个迈克尔逊波导包括至少二个布拉格光栅，而至少M-1个迈克尔逊波导包括至少三个相位控制单元。因此，这些元件为发送信道起MMIMZI(多模干扰Mach-Zehnder干涉仪)作用。

根据本发明分插复用器的另一个实施例，该复用器包括一个第三和一个第四MMI波导。至少M个迈克尔逊波导其中M≥3被安装在第三和第四MMI波导之间。每个迈克尔逊波导包括至少二个布拉格光栅，而至少M-1个迈克尔逊波导包括至少三个相位控制单元。经由一个连接波导安装在第三或第四MMI波导上的一个接入波导，安装在第三MMI波导上的一个接入波导经由一个连接波导被连接到第四MMI波导上的一个接入波导。

该第三和第四MMI波导最好是3×3型波导。

本发明也涉及在光学网络中用于分插复用光学波导信道的第一种方法。光学波长信道被激活进入安装在MMI波导第一侧面的一个接入波导。没有光学插入波长信道或者至少一个光学插入波长信道被激活进入安装在MMI波导第一侧的第二接入波导。包括插入波长信道的光学波长信道通过所述的第一MMI波导来发送并在相对于所述接入波导相反一侧上安装的至少一个迈克尔逊波导上成像。包括插入波长信道的光学波长信道通过迈克尔逊波导来发送。没有光学波长信道的相位或者光学波长信道的至少一个相位在任一迈克尔逊波导中由任一相位控制单元所改变。

至少一个光学波长信道由在迈克尔逊波导中安装的一个布拉格光栅部分所反射。没有或至少一个波长信道向安装在MMI波导第一侧上的第三接入波导所分出。没有或者至少一个波长信道通过安装在MMI波导第一侧面上的第四接入波导所发出。

那些还未由布拉格光栅反射的波长信道可以由安装在每个迈克尔逊波导中的宽带反射光栅所反射。

本发明也涉及在一个光学网络中用于光学波长信道可调谐分插复用的第二种方法。光学波长信道被激活进入安装在第一MMI波导第一侧面上的一个第一接入波导。光学波长信道通过所述第一MMI波导来发送并在相对于所述接入波导相反侧面上安装的至少一个迈克尔逊波导上成像。光学波长信道通过迈克尔逊波导被发送。没有光学波长信道的相位或者至少一个光学波长信道相位由在每个迈克尔逊波导中安装的任一相位控制单元所改变。至少一个光学波长信道由在迈克尔逊波导中安装的至少一个布拉格光栅部分所反射。没有或者至少一个波长信道向在第一MMI波导第一侧面上安装的第二接入波导分出。通过在第一MMI波导第一侧面上安装的第三接入波导发出至少一个波长信道。所述的波长信道通过安装在第一和第二MMI波导之间的一个连接波导来发送。所述波长信道通过所述第二MMI波导所发送并在相对于所述接入波导的相反侧面上安装的至少一个迈克尔逊波导上成像。

没有波长信道的相位或者至少一个光学波长信道相位由安装在任一迈克尔逊波导中的任一相位控制单元所改变。至少一个光学波长信道由安装在迈克尔逊波导中的布拉格光栅部分所反射。没有一个或者至少一个插入波长信道被激活进入在第二MI波导的第一侧面上安装的第二接入波导。没有一个或者至少一个波长信道通过在第二MMI波导的第一侧面上安装的第三接入波导所发出。

那些还未由布拉格光栅反射的波长信道可以由安装在每个迈克尔逊波导中的至少一个宽带反射光栅所反射。

通过在第二MMI波导的第一侧面上安装的第三接入波导发出的波长信道，可以在第三MMI波导第一侧面上安装的第一接入波导内经由一个连接波导被激活。光学波长信道通过所述第三MMI波导来发送并在相对于所述接入波导相反侧面上安装的至少一个迈克尔逊波导上成像。光学波长信道通过迈克尔逊波导来发送。至少其中一个光学波长信道的相位由安装在迈克尔逊波导中的相位控制单元所改变。至少一个光学波长信道由安装在迈克尔逊波导中的至少一个布拉格光栅部分所反射。没有波长信道或至少一个波长信道被分向在第三MMI波导第一侧面上安装的第二接入波导。至少一个波长信道通过在第三MMI波导第一侧面上安装的第三接入波导发出。所述的波长信道通过安装在第三MMI波导上的一个接入波导和在第四MMI波导上安装的一个接入波导之间的连接波导来发送。所述的波长信道通过所述的第四MMI波导来发送并在相对于所述接入波导的相反侧面上安装的至少一个迈克尔逊波导上成像。没有光学波长信道的相位或者至少一个光学波长信道的相位由安装在任一迈克尔逊波导中的任一相位控制单元所改变。至少一个光学波长信道由安装在迈克尔逊波导中的至少一个布拉格光栅部分所反射。没有插入波长信道或者至少一个插入波长信道被激活进入在第四MMI波导的第一侧面上安装的第二接入波导。没有波长信道或者至少一个波长信道通过在第四波导的第一侧面上安装的第三接入波导来发出。

上述的MMI(多模干扰)结构被用于光的分解并作为光的有关相位的组合器。只要其长度已被正确选择，在MMI结构的输入端上的光强分布在所有MMI结构的输出端上被成像。在J光波技术1995年13(4)卷615-627页L.B.Soldano和E.C.M.所著“根据自成像的光学多模干扰装置：原理和应用”中找到了在这之后更深奥的理论。

布拉格光栅被用于过滤光。该光栅在让某些波长的光通过的同时反射其它波长的光。可以说布拉格光栅构成某种波长选择镜。可以从电气与电子工程师协会光子技术通讯1994年6(8)卷995-997页，用于波长去复用的相位转换纤维光栅及其应用中谈到更基础的理论。例如在SiO₂/Si中，一个周期的材料指标在波导中通过定期地用紫外光照射所述的波导被创立。

上述相位控制单元需要某些交换功能和修改程序缺陷。几种相位控制单元是已知的。然而，这些单元的一个基本特点在于光学波长受一个外部作用信号(电压、电流、光或热)影响。通常，使用所谓的热光学单元，就是说折射率和波长受热的影响(温度变化导致折射率的变化)。

本发明也包括利用波长选择性开关和可调谐分插复用器。波长选择性开关包括至少一个MMI波导，至少四个Mach-Zehnder波导、至少一个布拉格光栅和至少一个带有各Mach-Zehnder波导的相位控制单元。其中所述的Mach-Zehnder波导包括相位控制单元和所述的布拉格光栅并被供给至少一个MMI波导。

本发明的目的是要提供一种可调谐分插复用器并且也要获得一种带有M×N范围的波长选择开关，其中M和N是正整数，可调谐分插复用器可以实现比经验可用的可调谐分插复用器低的损耗、与信道无关的损耗和低的串音问题。

现在参考最佳实施例和附图将更详细地描述本发明。

图1说明发明的可调谐分插复用器的一个实施例。

图2说明发明的可调谐分插复用器的另一个实施例。

图3说明发明的可调谐分插复用器的又一个实施例。

图4说明发明的可调谐分插复用器的另一个实施例。

图5说明发明的可调谐分插复用器的另一个实施例，它可以被认为是图4配置的串接(级联耦合)。

图6说明发明的可调谐分插复用器的另一个实施例。

图7说明可用于根据图6的发明的分插复用器中的一个1×N开关的例子。

图8说明可用于根据图6的发明的分插复用器反射部分的一个实施例。

图9说明发明的可调谐分插复用器的另一个实施例或者波长选择性开关的一个实施例。

图10说明N信道去复用器的例子，它可以用于根据图9的本发明分插复用器或波长选择性开关。

图11说明可用于图9本发明的分插复用器或波长选择开关的一个反射部分实施例。

在图1中示出了根据本发明的一个可调谐分插复用器。辅助线A-J说明用于描述本发明的部分。在图1实施例中，可调谐分插复用器包括四个接入波导11、12、13、14，一个MMI波导10，每个迈克尔逊波导四个相位控制单元51、53、55和57，每个迈克尔逊波导三个布拉格光栅62、64和66及每个迈克尔逊波导一个宽带反射光栅70。某一迈克尔逊波导没有相位控制单元也可以。接入波导11、12、13和14被装在MMI波导的第一侧。迈克尔逊波导被装在MMI波导10的第二侧。安装在迈克尔逊波导31、32、33和34中的是所述的相位控制元件51、53、55和57，布拉格光栅62、64和66及宽带反射光栅70。在这个实施例中，宽带反射光栅70放在迈克尔逊波导31、32、33和34的末端。然而可以想像这些宽带反射光栅70可以被装在所述迈克尔逊波导31、32、33和34的初始端。当宽带反射光栅被装在所述迈克尔逊波导初始端时，它们的反射部分必须装有供那些后来将由布拉格光栅所控制的信道使用的开口(窗)。这种装有窗的一个宽带反射光栅的例子在电气与电子工程师协会光子技术通讯1994年6(8)卷995-997页G.P.Agrawal和S.Radic所著的用于波长去复用的相位转移纤维光栅及其应用中被描述。

根据图1的实施例，可调谐分插复用器能单独控制三个不同的波长λ1、λ2和λ3，即可以选择各个波长向在MMI波导10第一侧上的四个接入波导11、12、13和14其中的一个激活。由于这个布置主要被设想用作可调谐上/下复用器，四个可应用的接入波导11、12、13和14，其中只有二个是部分涉及要分出那个波长或那些波长和不要分出那些波长或那个波长。还未由布拉格光栅62、64或66反射的波长信道可以由安装在迈克尔逊波导31、32、33和34末端的宽带反射光栅70所反射。由宽带反射光栅70所反射的那些波长可以借助于相位控制单元57来选择要分出还是不被分出。

当然，上述可调谐分插复用器可以改进以包括能被单独控制的Q个波长信道，而不仅是在上述实施例中的三个波长信道λ1、λ2和λ3。然而，为了可调谐波长信道复用器能彼此独立地控制Q个波长信道，所述复用器需要包括Q×N个布拉格光栅，(N-1)×Q个相位控制单元，安装在MMI波导第一侧上的N个接入波导和就一个N×NMMI波导来说安装在所述MMI波导另一侧的N个迈克尔逊波导。

在截面A，假设在属于MMI波导10的接入波导11上激励光。选择MMI波导10的长度以便在截面A来自接入波导11的N个图像或再生光强在MMI波导10中沿截面B被获得。也假设已选择了MMI波导10的结构和尺寸以便获得在接入波导11中初始分布的四个图像，即N=4。随后，如果接入波导11、12、13和14已被正确地安装在MMI波导10上，即已正确地定尺寸和定位，并且如果迈克尔逊波导31、32、33和34的横截面尺寸和位置已被正确选择，在图像中大部分的能量将被连接到迈克尔逊波导31、32、33和34。如达到完全均匀这些图像的最大能量小于沿截面A能量的1/N，因此此时小于沿截面A的能量的1/4。如果光线是由沿截面A的某一接入波导12-14激活，这个强度分布的偏差将很小。

沿辅助线D、F和H的截面表示布拉格光栅截面。沿各个辅助线的布拉格光栅部分可以是彼此相同的，在此情况下光栅部分沿着用于各迈克尔逊波导31、32、33和34的各个辅助线将反射各个波长。由布拉格光栅所反射的波长带有由相位控制单元51、53和55所确定的相位关系返回到MMI波导10。

例如，假设沿截面D的布拉格光栅反射波长λ1并且沿截面F的布拉格光栅反射波长λ2。沿截面C的相位控制单元51随后将确定哪个接入波导11-14是供波长λ1的输出端口，而沿截面E的相位控制单元将确定哪个接入波导11-14将是供波长λ2输出的端口。沿截面G也同样，即沿所述截面各自的相位控制单元55将确定哪个接入波导11-14将是供波长λ3输出的端口，它已由沿截面H的布拉格光栅所反射。

在相反方向上进入MMI波导10的相位关系由此可以为各波长单独选择。换句话说，各波长信道可以给出独立于其它波长信道的输出端口。当然，假定例如沿截面E的相位控制单元53可以补偿沿截面C的相位控制单元51，沿截面G的相位控制单元55能分别补偿沿相位C和E的相位控制单元51和53，以及沿截面I的相位控制单元57能补偿分别沿截面C、E和G的相位控制单元51、53和55。总的来说，各相位控制单元将能够补偿在沿所述迈克尔逊波导信道传输路径中那些上游相位控制单元。

当然，沿着线C的相位控制单元51也将影响波长信道λ2和λ3。然而，根据熟练的技术人员所熟知的并因此不需要本文详细说明原理，这个补偿借助于软件可以轻易地被控制。如果不愿意借助软件控制这个补偿，相位控制元件51、53、55和57可以用某些适当的方式从截面C向截面I的方向连续地扩展。

还未由布拉格光栅反射的一个或多个波长信道将到达宽带反射光栅70。当迈克尔逊波导31、32、33和34具有相同的长度时，那些由宽带反射光栅70所反射的波长信道将在MMI波导第一侧上安装的上述接入波导上被聚焦。

图1说明根据其Q+Y波长信道由一个4×4MMI波导所控制的原理。在Q+Y信道上，Q信道可以被分出和/或插入一个信道流中。信道Q的数量由布拉格光栅和相位控制单元的数量所限制。那些未单独反射的波长信道Y在宽带反射部分中被反射并由在前部放置的相位控制单元所控制。三个波长信道在已说明的情况下可以单独控制，而剩余的波长信道不能单独控制。在这种情况下，插入和分出在上述结构中都被执行。根据图1,MMI结构从上和下对于传输信道和插入信道二者起一个分离器的作用。信道随后在各自的布拉格光栅部分被反射。当反射的功率再次到达MMI结构时，在沿着截面B在迈克尔逊波导之间的界面上相应的相位分布将确定功率将沿着截面A在何处聚焦。接入波导其中的二个，例如波导11和12起波长信道输入端的作用，其中某一个所述信道准备用作插入波长信道，而剩余的二个接入信道用作波长信道的输出端，其中某一个所述信道准备用作分出波长信道。

图2根据本发明说明可调谐分插复用器的另一个实施例。辅助线A-H示出了用于描述本发明的截面。这个实施例包括二个MMI波导10和20、六个迈克尔逊波导31、32、33、41、42和43，六个接入波导11、12、13、21、22和23，一个连接波导5，一个隔离体80，十八个布拉格光栅62、63、64、65、66和67，及十八个相位控制单元51、52、53、54、55和56。原则上只需要十二个相位控制单元，因为每个MMI波导的一个迈克尔逊波导可以没有相位控制单元。

三个接入波导11、12和13被安装在MM1波导10的第一侧。迈克尔逊波导31、32和33被安装在相对所述接入波导11、12和13相反一侧。三个布拉格光栅63、65和67及三个相位控制单元52、54和56被安装在这些迈克尔逊波导31、32和33的每个上面。

三个接入波导21、22和23被安装在MMI波导20的第一侧。迈克尔逊波导41、42和43被安装在相对于所述接入波导21、22和23的相反一侧。三个布拉格光栅62、64和66及三个相位控制单元51、53和55被安装在这些迈克尔逊波导41、42和43中的每个上面。

安装在第一MMI波导10的第一侧的接入波导13经由一个连接波导5被连接到安装在第二MMI波导20第一侧的接入波导21上。这个连接波导5装有隔离体80。可调谐分插复用器也将在缺少隔离体80情况下运行。

假设发送至少一个波长信道进入安装在MMI波导10上的接入波导11。这个波长信道穿过MMI波导10。选择MMI波导的长度和结构以便在MMI波导中沿着截面B获取在截面A上来自接入波导的N个图像的光强。在这种情况下，我们假设已选择长度和结构以便获得三个图像。如果接入波导11、12和13已被正确地安装在MMI波导10上，即已被正确地定位和定尺寸，并且如果迈克尔逊波导31、32和33的横截面尺寸和位置已被正确选择，则在图像中的大部分的能量将被耦合到迈克尔逊波导31、32和33。在达到完全均匀时这些图像的最大能量小于沿截面A能量的1/N，此时，小于沿截面A能量的1/3。在光是由沿着截面A的某个接入波导12或13激活时，这个强度分布偏差很小。

沿辅助线D、F和H的截面表示布拉格光栅部分。沿着各个辅助线的布拉格光栅63、65和67可以彼此相同。当布拉格光栅相同时，光栅部分将为各个迈克尔逊波导31、32和33反射沿各自辅助线的各自波长。反射的波长带着由相位控制单元52、54和56分别确定的相位关系返回到MMI波导10。

比如，假设布拉格光栅63沿截面D反射波长λ1而且布拉格光栅65沿截面F反射波长λ2。沿着截面C的相位控制单元52随后将确定哪个接入波导11-13将是供波长λ1输出的端口，沿截面E的相位控制单元54将确定哪个接入波导11-13将是供波长λ2输出的端口。沿截面G应用相同，即沿着所述截面的各个相位控制单元56将确定哪个接入波导11-13将是供波长λ3输出的端口，它已由沿截面H的布拉格光栅67反射。

因此可以为各波长单独选择在相反方向进入MMI波导10的相位关系，即各个波长信道可以给定与其它波长信道无关一个输出。例如，通常假定沿截面E的相位控制单元54能补偿沿着截面C的相位控制单元52，而沿着截面G的相位控制单元56能补偿沿着各自截面C和E的相位控制单元52、54。总的来说，各个相位控制单元将能够在沿着相同迈克尔逊波导的信道传输路径内补偿上游的相位控制单元。

通常，沿辅助线C的相位控制单元52也将影响波长信道λ2和λ3。然而，根据熟练的技术人员所熟知的并因此在这里不需要详细描述的理论，这个补偿可以借助于软件被轻易控制。如果不愿意借助软件控制所述的补偿，有可能以某种适当的方式从截面C向截面G方向连续地扩展相位控制单元52、54和56。

未由布拉格光栅单独反射的一个或多个波长信道将由各自的迈克尔逊波导31、32和33所激活。

图2说明其中Q个波长信道由二个3×3MMI波导所控制的原理。在这个实施例中，可以单独控制三个波长信道。在这种情况下，插入和分出以分立的结构来执行。根据图2,MMI构造从下面和上面为传输信道和插入信道二者起一个分离器的作用。该信道随后在各自的布拉格光栅中被反射。当反射的功率再次到达第一MMI结构10或第二MMI结构20时，在沿着截面B的各自迈克尔逊波导31、32、33和41、42、43之间的界面上相应的相位分布将决定分别对于第一MMI波导10和第二MMI波导20功率将沿截面A在何处集中。某个接入波导，例如波导11起波长信道输入端的作用而剩余的接入波导用作波长信道的输出端，其中某个所述的信道准备用作没有一个或者至少一个分出波长信道。接入波导13经由一个连接波导5被连接到接入波导21。

还未向接入波导12分出的一个或多个波长信道通过所述的连接波导5向第二MMI波导20发送。这些波长信道穿过MMI波导20。选择MMI波导20的长度和结构以便在MMI波导中沿截面B获得在截面A上来自接入波导21的光强的N个图像。在这种情况下，假设长度和结构已被选择以便获得三个图像。如果接入波导21、22和23已在MMI波导20上被正确安装，即已正确地定尺寸和定位，并且如果迈克尔逊波导41、42和43的横截面尺寸和位置已被正确地选择，在图像中大部分能量将被耦合到迈克尔逊波导41、42和43上。在达到完全一致时这些图像的最大能量小于沿截面A的能量的1/N，因此在这时最大能量小于沿截面A的能量的1/3。当光不是沿着截面A从某个接入波导22或23离去时，这个强度分布的偏差是很小的。

沿辅助线D、F和H的截面表示布拉格光栅部分。沿着各自辅助线的布拉格光栅62、64和66可以是彼此相同的，在这种情况下，光栅部分将沿着各自的辅助线为各个迈克尔逊波导41、42和43反射各自的波长。已反射的波长带着由相位控制单元51、53和55所确定相位关系将返回到MMI波导20。

例如，假设沿着截面D的布拉格光栅62反射波长λ1，而沿着截面F的布拉格光栅64反射波长λ2。沿着截面C的相位控制单元51随后将确定接入波导21-23中的哪一个将是供波长λ1输出的端口，而沿着截面E的相位控制单元53将确定接入波导21-23中的哪一个将是供波长λ2输出的端口。上述内容适用截面G，即沿着所述截面各自的相位控制单元55将确定接入波导21-23中哪一个将是供波长λ3输出的端口，它由沿着截面H的布拉格光栅66所反射。实际上，这既可以是接入波导22也可是接入波导23，因为这个实施例的接入波导21准备用作输入波长信道。

因此可以为各个波长单独选择在相反方向进入MMI波导20的相位关系，就是说各个波长信道可以给出独立于其它波长信道的一个输出。例如，通常假设沿着截面E的相位控制单元53可以补偿沿着截面C的相位控制单元51，而且沿着截面G的相位控制单元55能补偿沿着各自截面C和E的相位控制单元51和53。总的来说，各个相位控制单元沿着相同迈克尔逊波导能够补偿安装在所述信道的传输路径中上游的那些控制单元。

当然，沿着辅助线C的相位控制单元51也将影响波长信道λ2和λ3。然而，根据熟练的技术人员所熟知的并因此在本文不需要更多描述理论，这个补偿可以借助于软件被轻易控制。在不愿意借助软件抠制所述的补偿时，相位控制单元51、53和55可以用某种适当的方式从截面C向截面G的方向连续地扩展。

未由布拉格光栅反射的一个或多个波长信道将由各自的迈克尔逊波导41、42和43所激活。

隔离体80被用于使分出信道与插入信道隔离。然而，在图2说明的本发明可以在缺少隔离体80的情况下运行。可以被用于本发明的一种隔离体的类型在1996年6月19日电子通讯，22卷第13期711-713页，使用所有光纤元件补偿的1.3μm单模光学隔离体”中被描述。

图3说明本发明的可调谐分插复用器的另一个实施例。辅助线A-J表示的截面用于描述本发明。这个实施例包括二个MMI波导10和20，六个迈克尔逊波导31、32、33、41、42和43，六个接入波导11、12、13、21、22和23，一个连接波导5，一个隔离体80，十八个布拉格光栅62、63、64、65、66和67，二十四个相位控制单元51、52、53、54、55、56、57和58，和六个宽带反射光栅70。原则上，十六个相位控制单元是足够的，因为每个MMI波导的一个迈克尔逊波导没有相位控制单元也行。

三个接入波导11、12和13被安装在MMI波导10的第一侧。三个迈克尔逊波导31、32和33被安装在相对于所述接入波导11、12和13的相反一侧。三个布拉格光栅63、65和67，四个相位控制单元52、54、56和58，及一个宽带反射光栅70被安装在每个所述的迈克尔逊波导31、32和33上。

三个接入波导21、22和23被安装在MMI波导20的第一侧，而三个迈克尔逊波导41、42和43被安装在相对于所述接入波导21、22和23的所述MMI波导20相反一侧。三个布拉格光栅62、64和66，四个相位控制单元51、53、55和57及一个宽带反射光栅70被安装在每个所述迈克尔逊波导41、42和43上。

安装在第一MMI波导10第一侧的接入波导13经由连接波导5被连接到在第二MMI波导20第一侧上的接入波导21，所述的波导5装有一个隔离体80。

假设发送至少一个波长信道进入安装在MMI波导10上的接入波导11。这个波长信道穿过MMI波导。选择MMI波导的长度和结构以便在沿着截面B的MMI波导10中获得截面A来自接入波导11的N个图像的光强。在这种情况下，我们假设其长度和结构已被选择以便获得三个图像。如果接入波导11、12和13已正确地安装在MMI波导10上，即已被正确地定尺寸和定位，并且如果已正确选择迈克尔逊波导31、32和33的横截面尺寸和位置，图像中大部分的能量将被耦合到迈克尔逊波导31、32和33。在达到完全一致时，这些图像的最大能量小于沿截面A能量的1/N，因此在这里小于沿截面A能量的1/3。当不是由沿截面A的某一接入波导12或13激活光时，在这个强度分布中的偏差将很小。

沿辅助线D、F和H的截面是布拉格光栅截面。沿着各自辅助线的布拉格光栅可以是彼此相同的，在这种情况下，光栅部分将为各个迈克尔逊波导31、32和33反射沿各自辅助线的各自波长。反射的波长带着由相位控制元件52、54和56所确定的相位关系返回到MMI波导10。还未由沿辅助线D、F和H的布拉格光栅反射的波长可以由沿截面J的宽带反射光栅70所反射。相位控制单元58确定在哪个接入波导上已由宽带反射光栅反射波长将被集中。

例如，假设沿截面D的布拉格光栅63反射波长λ1并且沿着截面F的布拉格光栅65反射波长λ2。随后沿截面C的相位控制单元52将确定哪一个接入波导11-13将是供波长λ1输出的端口，而沿截面E的相位控制单元54将确定哪一个接入波导11-13将是供波长λ2输出的端口。上述内容适用截面G，就是说沿着所述截面各自的相位控制单元56将确定哪一个接入波导11-13将是供已由沿截面H的布拉格光栅67所反射的波长λ3输出的端口。在已说明的实施例中，这实际上要么是接入波导12要么是接入波导13，因为接入波导11准备用作输入波长信道。

因此可以为各波长单独选择在MMI波导10内相反方向的相位关系，就是说各波长信道可以独立于其它波长信道给定一个输出。当然，比如假设沿截面E的相位控制单元54可以补偿沿截面C的相位控制单元52，而沿截面G的相位控制单元56可以补偿沿各自截面C和E的相位控制单元52和54。通常，各相位补偿单元将能够补偿沿着相同迈克尔逊波导在所述信道传输路径上游的相位控制单元。

当然，沿着辅助线C的相位控制单元52也将影响波长信道λ2和λ3。然而，根据熟练的技术人员所熟知的由此本文也不必细述的理论，这个补偿可以借助软件轻易控制。在不愿意借助软件控制所述补偿时，相位控制单元52、54、56和58可以用某个适当的方式从截面C向截面G方向连续地延伸。

图3说明其中Q+Y个波长信道由二个3×3MMI波导所控制的原理。Q信道可能在Q+Y信道上分出和/或插入一个信道流。信道Q的数目仅由分隔的布拉格光栅和相位控制单元的数目所限制。未单独反射的Y波长信道在宽带反射部分70中被反射并由在前面设置的相位控制单元所控制。说明的实施例能够单独控制三个波长信道。在这种情况下，插入和分出在分隔的结构中被执行。根据图3,MMI结构10和20从下和上对传输信道和插入信道二者起一个分离器的作用。随后该信道在各自的布拉格光栅部分被反射。当反射的功率再次分别到达第一MMI结构10和第二MMI结构20时，在沿截面B的迈克尔逊波导之间的界面中相应的相位分布将确定第一MMI波导10和第二MMI波导20的功率将沿截面A集中在何处。安装在MMI波导10的某一接入波导，例如波导11将用作波长信道的输入端，而剩余的二个波导将用作波长信道的输出端，其中某一个信道准备用作没有或至少一个分出信道。接入波导13经由连接波导5被连接到接入波导21。

还未向接入波导12分出的一个或多个波长信道通过所述的连接波导5向第二MMI波导20发送。所述的一个或多个波长信道穿过MMI波导20。选择MMI波导的长度和结构以便在沿截面B的MMI波导中获得在截面A来自接入波导21的光强的N个图像。在这种情况下，我们假设其长度和结构已被选择以便获得三个图像。如果接入波导21、22和23已被正确地安装于MMI波导20，换句话说，已被正确定位，而且如果迈克尔逊波导41、42和43的横截面尺寸和位置已被正确选择，则在图像中大部分的能量将被耦合到迈克尔逊波导41、42和43。在达到完全一致时这些图像的最大能量小于沿截面A能量的1/N，因此此时最大能量小于沿截面A能量的1/3。当不是由接入波导22或接入波导23沿截面A激活光时，在这个强度分布中的偏差将很小。

沿着辅助线D、F和H的截面表示布拉格光栅部分。沿着各自辅助线的布拉格光栅可能是彼此相同的，在此情况下，它们将沿各自辅助线为各个迈克尔逊波导41、42和43反射各自的波长。反射的波长带着由相位控制单元51、53、55和57所确定的相位关系返回到MMI波导20。

例如，假设沿截面D的布拉格光栅62反射波长λ1且沿截面F的布拉格光栅64反射波长λ2。随后沿截面C的相位控制单元51将确定接入波导21-23中的哪一个将是供波长λ1输出的端口，而沿截面E的相位控制单元53将确定接入波导21-23中的哪一个将是供波长λ2输出的端口。上述内容适用于截面G，这意味着沿所述截面的各自相位控制单元55将确定接入波导21-23中的哪一个将是供波长λ3输出的端口，它已由沿截面H的布拉格光栅65所反射。

由此可以为各个波长单独选择在相反方向进入MMI波导20的相位关系，即，波长信道可能独立于其它波长信道给定一个输出。当然，比如假设沿截面E的相位控制单元53能补偿沿截面C的相位控制单元51，而沿截面G的相位控制单元55能补偿沿各自截面C和E的相位控制单元51和53。通常，各个相位控制单元能够补偿沿着相同的迈克尔逊波导在信道传输路径上游的相位控制单元。

当然，沿着辅助线C的相位控制单元51也将影响波长信道λ2和λ3。然而，根据熟练的技术人员所熟练掌握的因此本文不必细述的理论，这个补偿可以借助软件轻易控制。如果不愿意借助软件控制所述补偿，相位控制单元51、53、55和57可以用某种适当的方式从截面C向截面G方向连续地延伸。

还未由布拉格光栅反射的一个或多个波长信道可以由安装在迈克尔逊波导41,42,43末端的宽带反射光栅70所反射。宽带反射光栅可以设想被安装在迈克尔逊波导31、32、33、41、42和43的初始端。然而，宽带反射部分必须具有供将由布拉格光栅部分控制的那些信道使用的开口(窗)。装有开口的这样一个宽带反射光栅，在电气与电子工程师协会光子技术通讯1994年6(8)卷995-997页G.P.Agrawal和S.Radic所著用于波长去复用的相位转换光纤光栅及其应用中，被描述。

隔离体80被用于隔离分出信道与插入信道。然而，在图3中说明的本发明可以在没有隔离体80的情况下运行。在电子通讯1996年6月19日22卷第13期711-713页，“使用所有光纤补偿的1.3μm单模光学隔离体”中描述了可用于本发明的一种隔离体类型。

图4说明发明的可调谐分插复用器的又一个实施例。辅助线A-Q表示用于描述本发明的截面。这个实施例包括二个MMI波导10和20，三个迈克尔逊波导31、32和33，六个接入波导11、12、13、21、22和23，一个连接波导5，十八个布拉格光栅63、65和67，及二十一个相位控制单元52、54、56和58。实际上十四相位控制单元是足够的，因为某个迈克尔逊波导没有相位控制单元可能也行。

三个接入波导11、12和13被安装在MMI波导10的第一侧，而三个迈克尔逊波导31、32和33被安装在所述MMI波导相对于所述接入波导相反的一侧。六个布拉格光栅63、65和67及七个相位控制单元52、54、56和58被安装在各个迈克尔逊波导31、32和33上。

三个接入波导21、22和23被安装在MMI波导20的第一侧。包括所述布拉格光栅63、65和67及所述相位控制单元52、54、56和58的迈克尔逊波导31、32和33被安装在相对于所述接入波导在所述MMI波导20的相反一侧上的所述迈克尔逊波导31、32和33。

安装于第一MMI波导10第一侧的接入波导13经由连接波导5被连接到在第二MMI波导第一侧上的接入波导23。

在图4的实施例中，布拉格光栅截面D、F和H及相位控制截面C、E和G与布拉格光栅截面N、L和J及相位控制截面Q、M和K围绕截面I呈镜像排列。也可以想像，各个相位控制截面和布拉格光栅截面并不像从二个MMI波导向相位控制截面I所看到的那样，即当布拉格光栅截面D反射波长λ1时，比如布拉格光栅截面N可能反射波长λ2或者波长λ3。如果布拉格光栅截面F反射波长λ2，则布拉格光栅截面L可能反射波长λ1或λ3，而当布拉格光栅截面H反射波长λ3时，布拉格光栅截面J可能反射波长λ1或λ2。

假设发送波长信道进入MMI波导10上的接入波导11。这个波长信道穿过MMI波导10。MMI波导10的长度和结构被选择以便在MMI波导10中沿着截面B获得在截面A来自接入波导11的N个图像的光强。在这种情况下，为了获得三个图像，我们假设已选择了长度和结构。如果接入波导11、12和13已被正确地安装于MMI波导10，即已正确地定尺寸和定位，并且如果迈克尔逊波导31、32和33的横截面尺寸和位置已被正确选择，则在图像中的大部分能量将被耦合到迈克尔逊波导31、32和33。在达到完全均匀一致时，这些图像的最大能量小于沿截面A能量的1/N，因此此时最大能量小于沿截面A能量的1/3。当不是沿截面A由某个接入波导12或13来激活光时，这个强度分布的偏差将很小。

沿着辅助线D、F、H、J、L和H的截面表示布拉格光栅截面。沿着各自辅助线的布拉格光栅可以是彼此相同的，在此情况下，光栅部分将沿各自的辅助线为各个迈克尔逊波导31、32和33反射各自的波长。从MMI波导10到达并由沿各自截面D、F和H的布拉格光栅63、65和67所反射的波长，带着由沿着各自截面C、D和G的相位控制单元52、54和56所确定的相位关系返回到MMI波导10。从MMI波导20到达并由沿着各自截面N、L和J的布拉格光栅63、65和67所反射波长，带着由沿各自截面O、M和K的相位控制单元52、54和56所确定的相位关系返回MMI波导20。根据从MMI波导10和MMI波导20二者到达的波长，发送的未由布拉格光栅63、65或67反射的波长由沿着截面I的相位控制单元58所控制。

例如，假设沿着截面D和N的布拉格光栅反射波长λ1并且沿着截面F和L的布拉格光栅反射波长λ2。随后沿着各自截面C和O的相位控制单元52将确定波导11-13和21-23中的哪一个将是供波长λ1输出的端口，而沿着各自截面E和M的相位控制单元54将确定各个接入波导11-13和21-23中哪个将是供波长λ2输出的端口。上述内容运用于截面G和K，即沿着所述截面的各自相位控制单元56将确定各个波导11-13和21-23中哪个将是供波长λ3输出的端口，它已由沿着截面H和J的布拉格光栅所反射。

因此可以为各波长单独选择在相反方向进入MMI波导10和20的相位关系，即各个波长信道可以独立于其它波长信道给定一个输出。当然，比如假设沿各个截面E和M的相位控制单元54能补偿沿着各个截面C和O的相位控制单元52，而沿各个截面G和K的相位控制单元56能补偿分别沿截面C和D及沿截面O和M的相位控制单元52和54。通常，各相位控制单元将能够补偿沿着相同迈克尔逊波导在信道传输路径上游的相位控制单元。

当然，沿着各自辅助线C和O的相位控制单元52也将影响波长信道λ2和λ3。然而，根据熟练的技术人员所熟知的并因此本文不必细述的理论，这个补偿可以借助软件轻易控制。如果不愿意借助软件控制所述的补偿，则相位控制单元52、54和56可以用某种适当的方式分别从截面C向截面A方向及从截面O向截面K方向扩展。

图4说明其中Q+Y波长信道由二个3×3MMI波导所控制的原理。Q信道能在Q+Y信道上独立地分出和/或加入一个信道流。信道Q+Y的数目仅由MMI波导10和20的带宽所限制。信道Q的数目由布拉格光栅63、64和67及相位控制部分52、54和56的数目所限制。未反射的波长信道Y通过MMIMZI结构从接入波导11发出并用在彼此相同的各个反射部分D-H和N-J之间的相位控制部分I来控制发往接入波导21。在已说明的实施例中三个波长信道可能被单独控制。

还未被分向接入波导12的一个或多个波长信道，通过所述的连接波导5向第二MMI波导20发送。这些波长信道穿过MMI波导20。选择MMI波导的长度和结构以便在沿着截面P的MMI波导中将获得在截面Q上来自接入波导23的N个图像的光强。在这种情况下，我们假设选择了长度和结构由此获得三个图像。如果接入波导21、22和23已被正确地安装于MMI波导20，即已被正确地定位，并且如果已正确选择了迈克尔逊波导31、32和33的横截面尺寸和位置，则在图像中的大部分能量将被耦合到迈克尔逊波导31、32和33。在达到完全均匀时，这些图像的最大能量小于沿截面K能量的1/N，因此这时最大能量小于沿截面K能量的1/3。当光不是由沿着截面Q某一个接入波导21或22激活时，这个强度分布的偏差将很小。

沿着辅助线N、L和J的截面表示布拉格光栅截面。沿着各自辅助线的布拉格光栅可以彼此相同，在此情况下，光栅部分沿各自辅助线为各个迈克尔逊波导31、32和33反射各自的波长。反射的波长带着由相位控制单元52、54和56所确定的相位关系返回MMI波导20。

例如，假设沿截面J的布拉格光栅反射波长λ3，沿着截面L的布拉格光栅反射波长λ2。然后，沿截面K的相位控制单元56将确定哪一个接入波导21-23将是供波长λ3输出的端口，而沿着截面M的相位控制元件54将确定哪一个接入波导21-23将是供波长λ2输出的端口。上述内容适用于截面O，即沿着所述截面的各个相位控制单元52将确定哪一个接入波导21-23将是供波长λ1输出的端口，它已由沿截面N的布拉格光栅所反射。

因此能为各波长单独选择在相反方向进入MMI波导20的相位关系，即各个波长信道可能独立于其它波长信道给定一个输出。当然，比如假设沿截面M的相位控制单元54能补偿沿截面O的相位控制单元52，而沿截面K的相位控制单元56能补偿沿各自截面O和M的相位控制单元52和54。通常，各个相位控制单元将能够补偿沿着相同迈克尔逊波导在信道传输路径上游的相位控制单元。

被激活进入接入波导11并未由布拉格光栅反射的一个或多个波长信道，被导向安装在第二MMI波导20第一侧的接入波导21。

图5还说明发明的可调谐分插复用器的另一个实施例。辅助线A-Q表示用于描述本发明的截面。这个实施例包括四个MMI波导10、20、30和40，六个迈克尔逊波导31、32、33、34、35和36，十二个接入波民11、12、13、21、22、23、37、38、39、41、42和43，三个连接波导5、6和7，三十六个布拉格光栅62、63、64、65、66和67，及四十二个相位控制单元51、52、53、54、55、56、57和58。原则上二十八个相位控制单元是足够的，因为某个迈克尔逊波导31、32或33和某个迈克尔逊波导34、35或36不用相位控制单元也可使用。

三个接入波导11、12和13被安装在第一MMI波导10的第一侧，而三个迈克尔逊波导31、32和33被安装于相对于所述接入波导的另一侧。六个布拉格光栅63、65、67和七个相位控制单元52、54、56和58被安装于各个迈克尔逊波导31、32和33。

三个接入波导21、22和23被安装于第二MMI波导20的第一侧，而包括所述六个布拉格光栅63、65、67和所述七个相位控制单元52、54、56和58的所述迈克尔逊波导31、32和33被安装在相对于所述接入波导相反的一侧。

安装于第一MMI波导10第一侧的接入波导11经由连接波导7被连接到在第二MMI波导第一侧上的接入波导21。

三个接入波导37、38和39被安装于第三MMI波导第一侧，而三个迈克尔逊波导34、35和36被安装在相对于所述接入波导的相反一侧。安装在各个迈克尔逊波导34、35和36上的是六个布拉格光栅62、64、66和七个相位控制单元51、53、55和59。

三个接入波导41、42和43被安装在第四MMI波导40的第一侧，而包括所述六个布拉格光栅62、64、66和所述七个相位控制单元51、53、55和59的所述迈克尔逊波导34、35和36被安装在相对于所述接入波导41、42和43的相反一侧。

安装于第二MMI波导20第一侧的第三接入波导23经由一个连接波导6被连接到安装于第三MMI波导第一侧的第一接入波导37。安装于第三MMI波导30第一侧的第三接入波导39经由连接波导5被连接到安装于第四MMI波导40第一侧的第三接入波导43。

在图5的实施例中，沿着各自截面D、F和H及C、E和G的布拉格光栅63、65和67及相位控制单元52、54和56，与沿着各自截面N、L和J及O、M和K的布拉格光栅52、54和56及相位控制单元63、65和67围绕截面I成镜像。换句话说，布拉格光栅63反射波长λ1，布拉格光栅65反射波长λ2、和布拉格光栅67反射波长λ3。可以想像，沿着各个截面D和N、F和L以及H和J的布拉格光栅将不会反射相同的波长。如果沿着截面D的布拉格光栅63反射波长λ1，沿着截面N的布拉格光栅可以反射波长λ2或λ3。如果沿截面F的布拉格光栅65反射波长λ2，则沿截面L的布拉格光栅65可以反射波长λ1或λ3，而如果沿截面H的布拉格光栅67反射波长λ3，则沿截面J的布拉格光栅67可以反射波长λ1或λ2。

在图5的实施例中，沿着各自截面D、F、H和C、E、G的布拉格光栅62、64和66及相位控制单元51、53和55，与沿着各自截面N、L、J和O、M、K的布拉格光栅62、64和66及相位控制单元51、53和55围绕截面I成镜像。换句话说，布拉格光栅62反射波长λ4，布拉格光栅64反射波长λ5，及布拉格光栅66反射波长λ6。可以想像，沿着各自截面D和N,F和L,H和J的布拉格光栅将不会反射相同的波长。如果沿着截面D的布拉格光栅62反射波长λ4，则沿截面N的布拉格光栅62可以反射波长λ5或λ6。如果沿截面F的布拉格光栅64反射波长λ5，则沿着截面L的布拉格光栅64可以反射波长λ4或λ6，而如果沿着截面H的布拉格光栅66反射波长λ6，则沿着截面J的布拉格光栅66可以反射波长λ4或λ5。

布拉格光栅63、65和67最好反射其它波长而不是布拉格光栅62、64和66反射的波长，换句话说，当布拉格光栅63、65和67反射波长λ1-λ3时，布拉格光栅62、64和66则反射波长λ4-λ6。

相位控制单元58和59能控制那些未由布拉格光栅单独反射的波长。

假设激活至少一个波长信道进入安装于MMI波导10的接收波导13。这个波长信道穿过MMI波导10。选择MMI波导10的长度和结构以便在沿着截面3的MMI波导10中获得在截面A上来自接收波导13的N个图像的光强。在这种情况下，我们假设其长度和结构已被选择以便获得三个图像。如果接入波导11、12和13已正确安装于MMI波导10，即已被正确定位和定尺寸，并且如果已正确选择了迈克尔逊波导31、32和33的横截面尺寸和位置，则在图像中的大部分能量将被耦合到迈克尔逊波导31、32和33。假如达到完全均匀时，这些图像最大能量小于沿着截面A能量的1/N，因此这时小于沿截面A能量的1/3。当光不是由沿截面A的某一个接入波导11或12所激活，这个强度分布的偏差将很小。

沿着辅助线D、F和H的截面表示布拉格光栅截面。沿着所述辅助线的布拉格光栅63、65和67可以是彼此相同，在此情况下所述光栅将为各个迈克尔逊波导31、32和33反射沿各自辅助线从MMI波导10到达的各个波长。反射的波长随着由相位控制单元52、54和56所确定的相位关系返回MMI波导10。

例如，假设沿截面D的布拉格光栅63反射波长λ1，而且沿截面F的布拉格光栅65反射波长λ2。随后，沿截面C的相位控制单元52将确定哪个接入波导11-13将是供波长λ1输出的端口，而沿截面E的相位控制单元54将确定哪个接入波导11-13将是供波长λ2输出的端口。上述内容适用于截面G，即沿所述截面的各个相位控制单元56确定接入波导11-13中哪个将是供波长λ3输出的端口，它由沿截面H的布拉格光栅67所反射。

因此能为各波长单独选择在相反方向进入MMI波导10的相位关系，换句话说，各个波长信道能独立于其它波长信道给定一个输出。当然，比如假设沿截面E的相位控制单元54能补偿沿截面C的相位控制单元52，并且沿截面G的相位控制单元56能补偿沿各自的截面C和E的相位控制单元52和54。通常，各个相位控制单元能补偿沿相同迈克尔逊波导在信道传输路径上游的相位控制单元。

当然，沿着辅助线C的相位控制单元也将影响波长信道λ2和λ3。然而，根据熟练的技术人员所熟知的并因此在本文不必细述的理论，这个补偿可以借助软件轻易地控制。如果不愿意借助软件控制所述的补偿，相位控制单元52、54和56可以用某个适当的方式从截面C向截面G连续地扩展。

接入波导11经由连接波导7被连接到接入波导21。已被反射的和未向接入波导12分出的一个或多个波长信道，通过接入波导11并通过所述连接波导7向安装于第二MMI波导20的接入波导21发出。这个波长信道穿过MMI波导20。已选择MMI波导的长度和结构，以便在沿截面P的MMI波导中获得在截面Q上来自接入波导21的N个图像光强。在这种情况下，我们假设已选择其长度和结构以获得三个图像。如果接入波导21、22和23已被正确地安装于MMI波导20，即正确的定位和定尺寸，而且如果已正确地选择迈克尔逊波导31、32、33横截面的尺寸和位置，则在图像中大部分的能量将被连接到迈克尔逊波导31、32和33。若达到完全均匀，则这些图像的最大能量小于沿截面Q能量的1/N，因此这时最大能量小于沿截面Q能量的1/3。当光不是由沿截面Q的某一个接入波导22或23所激活时，这个强度分布的偏差将很小。

沿辅助线N、L和J的截面表示布拉格光栅截面。沿着各自辅助线的布拉格光栅63、65和67可以彼此相同，在此情况下光栅部分将为各迈克尔逊波导31、32和33反射沿各自辅助线的各自的波长。已反射的波长随着由相位控制单元52、54和56所确定的相位关系返回MMI波导20。

例如，假设沿截面N的布拉格光栅63反射波长λ1并且沿截面L的布拉格光栅65反射波长λ2。随后沿截面O的相位控制单元52将确定哪个接入波导21-23将是供波长λ1输出的端口，而沿截面M的相位控制单元54将确定哪个接入波导21-23将是供波长λ2输出的端口。上述内容适用于截面K，换句话说，沿着所述截面的各个相位控制单元56确定哪个接入波导21-23将是供入了输出的端口，它由沿截面J的布拉格光栅所反射。

因此能为各波长单独选择在相反方向进入MMI波导20的相位关系，这意味着各波长信道可能独立于其它波长信道给出一个输出。当然，比如假设，沿截面M的相位控制单元54能补偿沿截面O的相位控制单元52，而沿截面K的相位控制单元56能补偿沿各自截面O和M的相位控制单元52和54。通常，各个相位控制单元能够补偿沿相同迈克尔逊波导在传输路径上游的相位控制单元。

当然，沿辅助线O的相位控制单元52也将影响波长信道λ2和λ3。然而，根据熟练的技术人员所熟知的并因此在本文不必细述的理论，这个补偿可以借助软件轻易地控制。如果不愿意借助软件控制所述补偿，相位控制单元52、54和56可以用某种适当的方式从截面O向截面K方向连续扩展。

已被激活进入接入波导13和还未由布拉格光栅反射的一个或多个波长信道，借助于沿截面I的相位控制单元58将被集中在安装于第二MMI波导20第一侧的接入波导23上。这些波长和那些通过连接波导7已被发射的波长一起，外加已被激活进入接入波导22并且也安装于迈克尔逊波导31,32和33中已由沿截面N、L、J的布拉格光栅63、65或66所反射的插入波长信道，将向安装在第二MMI波导20第一侧上的接入波导23集中。接入波导23经由连接波导6与接入波导37相连接。所述的波长信道被激活进入安装在第三MMI波导30上的第一接入波导37。

这些波长信道穿过MMI波导30。选择MMI波导30的长度和结构以便在沿着截面P的波导30中获得截面Q上来自接入波导37的N个图像的光强。在这种情况下，我们假设已选择其长度和结构以便获得三幅图像。如果接入波导37、38和39已被正确地安装在MMI波导30上，即已被正确地定位和定尺寸，并且如果已正确地选择迈克尔逊波导34、35和36的横截面尺寸和位置，则在图像中大部分的能量将被耦合到迈克尔逊波导34、35和36。如果达到完全均匀，这些图像的最大能量小于沿截面Q能量的1/N，因此此时最大能量小于沿截面Q能量的1/3。如果光不是由沿着截面Q的某一接入波导38或39所激活，这个强度分布的偏差将很小。

沿辅助线N,L和J的截面表示布拉格光栅截面。沿着各自辅助线的布拉格光栅62、64和66可以是彼此相同的，在此情况下，光栅部分将为各个迈克尔逊波导34、35和36反射沿各自辅助线的各自波长。已反射的波长将带着由相位控制单元51、53和55所确定的相位关系返回MMI波导30。

例如，假设沿截面N的布拉格光栅反射波长λ4而沿截面L的布拉格光栅反射波长λ5。随后沿截面Q的相位控制单元51将确定哪个接入波导37-29将是供波长λ4输出的端口，而沿截面M的相位控制单元53将确定哪个接入波导37-39将是供波长λ5输出的端口。上述内容适用于截面K，即沿所述截面的各个相位控制单元55将确定接入波导37-39中哪个将是波长λ6的输出端口，它已由沿截面J的布拉格光栅所反射。

因此能为各个波长单独选择在相反方向进入MMI波导30的相位关系。换句话说，各波长信道可能给出与其它波长信道无关的输出。当然，比如假设沿截面M的相位控制单元53能补偿沿截面O的相位控制单元51，而沿截K的相位控制单元55可能补偿沿各自截面O和M的相位控制单元51、53，各个相位控制单元将能补偿沿相同迈克尔逊波导在信道传输路径上游的相位控制单元。

当然，沿辅助线O的相位控制单元51也将影响波长信道λ5和λ6。然而，根据熟练的技术人员所熟知的并由此在本文不必细述的理论，这个补偿可以借助软件轻易控制。如果不愿意借助软件控制这个补偿，相位控制单元51、53和55可以用某种适当的方式从截面O向截面K的方向连续扩展。

已被反射并未向接入波导38分出的一个或多个波长信道，从安装在第三MMI波导上的接入波导36发出并穿过所述连接波导5发往在第四MMI波导40上的接入波导43。这些波长信道穿过第四MMI波导40。已选择了MMI波导40的长度和结构以便在沿截面B的MMI波导内获得截面A上来自接入波导43的N个图像的光强。在这种情况下，我们假设已选择其长度和结构以获得三个图像。如果接入波导41、42和43已被正确地安装在MMI波导40上，即正确地定位和定尺寸，并且如果已正确地选择了迈克尔逊波导34、35和36的横截面尺寸和位置，在图像中大部分的能量将被耦合到迈克尔逊波导34、35和36。如果达到完全均匀时，这些图像的最大能量小于沿截面B能量的1/N，因此这时小于沿截面A能量的1/3。如果光不是由沿截面A的某个接入波导41或42来激活，这个强度分布的偏差将很小。

沿辅助线D、F和H的截面表示布拉格光栅截面。沿着各自辅助线的布拉格光栅62、64和66可以是彼此相同的，在此情况下，光栅部分为各个迈克尔逊波导34、35和36反射沿各自辅助线的各自波长。已反射的波长带着由相位控制单元51、53和55所确定的相位关系返回波导40。

例如，假设沿截面D的布拉格光栅反射波长λ4，并且沿截面F的布拉格光栅反射波长λ5。沿着截面C的相位控制单元51将确定接入波导41-43中哪一个将是波长λ4的输出端口，而沿着截面E的相位控制单元53将确定接入波导41-43中哪一个将是波长λ5的输出端口。上述内容适用于截面G，换句话说，沿着所述截面的各个相位控制单元55将确定接入波导41-43中哪一个是波长λ6的输出端口，它已由沿截面H的布拉格光栅66所反射。

由此能为各个波长单独选择在相反方向进入MMI波导40的相位关系。换句话说，可为各个波长信道给出独立于其它波长信道的输出。当然，比如假设沿截面E的相位控制单元53可能补偿沿截面C的相位控制单元51，而沿截面G的相位控制单元55能补偿沿各自截面C和E的相位控制单元51、53。通常，各个相位控制单元将能够补偿沿相同迈克尔逊波导在信道传输路径上游的相位控制单元。

当然，沿辅助线C的相位控制单元51也将影响波长信道λ5和λ6。然而，根据熟练的技术人员熟知的并因此本文不必细述的理论，这个补偿可以借助软件被轻易控制。如果不愿借助软件控制所述补偿，相位控制单元51、53和55可以用某种适当的方式从截面C向截面G方向连续扩展。

图6说明发明的可调谐分插复用器的另一个实施例。辅助线A-P表示被用于描述本发明的截面。这个实施例包括二个MMI波导10和20，六个迈克尔逊波导31、32、33、41、42和43，六个接入波导11、12、13、21、22和23，一个连接波导5，一个隔离体80，六个1×N开关110、111、112、113、114和115及六个反射部分120、121、122、123、124和125。

三个接入波导11、12和13被装在MMI波导10的第一侧，而三个迈克尔逊波导31、32和33被装在相对于所述接入波导11、12和13的相反一侧。1×N开关110、112和114及反射部分120、122和124被安装于各个所述迈克尔逊波导31、32和33。

三个接入波导21、22和23被安装在MMI波导20的第一侧，而三个迈克尔逊波导41、42和43被装在相对于所述接入波导21、22和23的相反一侧。1×N开关111、113和115及反射部分121、123和125被分别安装于各个迈克尔逊波导41、42和43。

安装于第一MMI波导10第一侧的接入波导13经由连接波导5被连接到在第二MMI波导20第一侧的接入波导21。这个连接波导5装有一个隔离体80。

假设发送至少一个波长信道进入安装在MMI波导10上的接入波导11。这个波长信道穿过MMI波导。选择MMI波导10的长度和结构以便在沿截面B的MMI波导10中获得在截面A上来自接入波导11的N个图像的光强。在这种情况下，我们假设已选择其长度和结构以便获得三个图像。如果接入波导11、12和13已被正确地安装于MMI波导10，即已被正确地定尺寸和定位，并且假如已正确地选择了迈克尔逊波导31、32和33的横截面尺寸和位置，则图像中的大部分能量将被耦合到迈克尔逊波导31、32和33。如果达到完全均匀，这些波导的最大能量小于沿截面A能量的1/N，因此这时小于沿截面A能量的1/3。如果光不是由沿截面A的某一接入波导12或13所激活，在这个强度分布上的偏差将很小。

图7说明用于图6发明实施例的一个合适的1×N开关。图7中所示出的1×N开关是一个基于MMIMZI的开关(多模干涉Mach-Zehnder干涉仪)。原则上，只要存在互易(reciprocal)性能任何1×N开关都是合适的。可逆1×N开关是不包含可逆元件的开关。互易性能意味着光沿着同样的路径通过一个元件产生同样的损耗而与方向无关。

在图7中，该1×N开关其中N=4，包括一个1×NMMI波导240，其中N=4，四个Mach-Zehnder波导45、46、47和48，四个相位控制单元201、203、205和207，以及一个N×N MMI波导230，其中N=4。例如，安装在1×4MMI波导第一侧的是迈克尔逊波导31。包含各自相位控制单元201、203、205和207的上述Mach-Zehnder波导45、46、47和48被安装在所述4×4MMI波导的第二侧。Mach-Zehnder也被安装于所述4×4MMI波导230的第一侧。四个迈克尔逊波导91、92、93和94被安装在所述4×4MMI波导的第二侧。三个相位控制单元基本上是足够的，因为某一个Mach-Zehnder波导可以没有相位控制单元。

在MMI波导10上的某一个迈克尔逊波导31、32和33中，激活的波长信道首先少量穿过这里并且随后通过上述的1×N开关被发送。这个开关使该波长信道通过其N个输出端中的某一个输出。

假设设置1×N开关110、112和114以便激活波长信道发往迈克尔逊波导31。

如上所述，向反射部分120、122和124提供属于1×N开关110、112和114的迈克尔逊波导91、92、93和94。在图8中展示了一种可能的反射部分。沿辅助线I、K和M的截面表示布拉格光栅截面。宽带反射光栅被安装于沿截面O的各个迈克尔逊波导内。沿各自辅助线M、K和I的布拉格光栅62、64和66为不同的迈克尔逊波导91、92、93和94反射不同的波长。已反射的波长带着由相位控制单元53、55和57所确定的相位关系返回1×N开关110、112和114以及MMI波导10。那些还未由沿辅助线M、K和I的布拉格光栅所反射的波长可能由沿截面O的宽带反射光栅70所反射。已由宽带反射光栅70反射的波长将集中其上的接入波导，由相位控制单元51所控制。

例如，假设就迈克尔逊波导91来说，沿截面I的布拉格光栅66反射波长λ1且沿截面K的布拉格光栅64反射波长λ2。随后，沿截面H的相位控制单元57将确定接入波导11-13中的哪一个是波长λ1的输出端口，而沿截面J的相位控制单元55将确定接入单元11-13中的哪一个将成为波长λ2的输出端口。上述内容适用于截面L，就是说，沿着所述截面的各自相位控制单元53确定接入波导11-13中哪一个将是波长λ3的输出端口，它已由沿截面M的布拉格光栅62所反射。在已说明的实施例中，实际上要么涉及接入波导12要么涉及接入波导13，因为接入波导11准备用于输入波长信道。

因此，对于在迈克尔逊波导中与布拉格光栅相对应的各个波长，可以单独选择在相反方向进入MMI波导10的相位关系。换句话说，可以给每个这样的波长信道与其它波长信道无关的一个输出。当然，比如假设沿截面J的相位控制单元55可以补偿沿截面H的相位控制单元57，且沿截面L的相位控制单元53可以补偿沿各自截面H和J的相位控制单元57和55。通常，各个相位控制单元能够补偿沿相同迈克尔逊波导在各自信道传输路径上游的相位控制单元。

当然，沿辅助线H的相位控制单元57也将影响波长信道λ2和λ3。然而，根据熟练的技术人员所熟知并因此本文不必细述的理论，这个补偿可以借助软件被轻易控制。如果不愿意借助软件控制所述补偿，相位控制单元57、55、53和51可以用某种适当的方式向截面H向截面N的方向持续扩展。

被激活向外进入安装在MMI波导20上迈克尔逊波导41、42和43的波长信道，首先少量穿过这里并随后到达1×N工关111、113和115，此处N=4。开关使得要被激活的波长信道通过其N个输出端中的某一个向外输出。

假设1×N开关111、113和115被设置以便向迈克尔逊波导91发送波长信道。

如上文提到的，所述迈克尔逊波导91、92、93和94被安装在反射部分121、123和125上。沿着辅助线I、K和M的截面表示布拉格光栅截面。沿截面O为各个迈克尔逊波导安装宽带反射光栅。沿各自辅助线M、K和I的布拉格光栅62、64和66为不同的迈克尔逊波导91、92、93和94反射不同的波长。已反射的波长带着由相位控制单元51、53、55和57所确定的相位关系返回1×N开关111、113、和115以及MMI波导20。

例如，假设就用于各个反射部分121、123和125的迈克尔逊波导91来说，沿截面I的布拉格光栅66反射波长λ1而沿截面K的布拉格光栅64反射波长λ2。沿着截面H的相位控制单元57随后将确定接入波导21-23中哪一个将成为波长λ1的输出端口，而沿截面J的相位控制单元55将确定接入波导21-23中哪一个是波长λ2的输出端口。上述内容适用于截面L，即沿截面L的相位控制单元53将确定接入波导21-23中哪一个将成为波长λ3的输出端口，它已由沿截面M的布拉格光栅62所反射。

该图表示了作为可调谐分插复用器分出部分的MMI波导与相关的开关110、112和114以及反射部分120、122和124，和作为所述复用器插入部分的MMI波导20与有关的开关111、113和115以及反射部分121、123和125。从已激活进入接入波导11的波长信道，可以向安装在MMI波导10上的接入波导12分出一个或多个波长信道。通过激活进入安装在MMI波导20上接入波导22的所述信道，可以向所述波长信道插入一个或多个信道。

因此，对于在迈克尔逊波导中由一些布拉格光栅所对应的各个波长，可以在相反方向单独选择进入MMI波导10的相位关系。换句话说，可能给每个这样的波长信道一个独立于其它波长信道的输出。当然，比如假设沿截面J的相位控制单元55能补偿沿截面H的相位控制单元57，而沿截面L的相位控制单元53能补偿沿各个截面J和H的相位控制单元55和57。通常，各个相位控制单元能补偿沿相同迈克尔逊波导在通道传输路径上游的相位控制单元。

当然，沿着辅助线H的相位控制单元57也将影响波长信道λ5和λ6。然而，根据熟练的技术人员所熟知并由此本文不必细述的理论，这个补偿可以借助软件被轻易控制。如果不愿意借助软件控制所述补偿，相位控制单元57、55、53和51可以从截面H向截面N的方向连续扩展。

最好，反射部分120、122和124是相同的，而且反射部分121、123和125最好也是相同的。

还未由布拉格光栅反射的一个或多个波长信道可以由安装于迈克尔逊波导91、92、93和94末端的宽带反射光栅70所反射。也可以想像宽带反射光栅被安装在各个迈克尔逊波导91、92、93和94的初始端。然而，在这种情况下，宽带反射部分必须包含开口(窗)，以供那些将由布拉格光栅部分控制的信道通过。在电气与电子工程师协会光子技术通讯1994年6(8)卷995-997页，G.P.Agrawal和S.Radie所著用于波长去复用的相位转移光纤光栅及其应用中，描述了这样一个带有开口的宽带反射光栅的例子。

图6说明其中Q+Y波长信道由二个3×3MMI波导所控制的原理。可以向Q+Y信道的信道流分出或插入Q信道。信道Q的数量仅由在各个迈克尔逊波导中分立的布拉格光栅和相位控制单元的数量所限定。未单独反射的Y波长信道在宽带反射部分70中被反射并用在前面放置的相位控制单元51所控制。已说明的实施例可以单独控制十二个波长信道。在此情况下，在分立结构中执行插入和分出。根据图8，对于传输信道和插入信道二者，MMI结构10和20从下方和上方起一个分离器的作用。随后在各自的布拉格光栅部分反射信道。当已反射的功率分别再次到达第一MMI结构10和第二MMI结20时，在沿截面B的迈克尔逊波导之间界面上相应的相位分布将确定第一MMI波导10和第二MMI波导20的功率沿截面A集中在何处。安装于MMI波导10的某一接入波导，例如接入波导11，作波长信号的一个输入端，而剩余的二个接入波导用作波长信道的输出端，其中某一信道不准备用作分出波长信道或者用作至少一个分出波长信道。接入波导13经由连接波导5被连接到接入波导21。

还未向接入波导12分出的一个或多个波长信道通过所述连接波导5向第二MMI波导20发送。这些波长信道穿过MMI波导20。选择MMI波导的长度和结构以便在沿截面B的MMI波导中获得在截面A上来自接入波导21的N个图像的光强。在这种情况下，假设已选择了其长度和结构以获得三个图像。如果接入波导21、22和23已被正确地安装在MMI波导20上，即已正确地定尺寸和定位，并且如果已正确地选择了迈克尔逊波导41、42和43的横截面尺寸和位置，则在图像中的大部分能量将被耦合到迈克尔逊波导41、42和43。如果达到完全均匀，这些图像的最大能量小于沿截面A能量的1/N，因此这时最大能量小于1/3。如果光不是由沿截面A的某一个接入波导22或23所激活，这个强度分布的偏差将很小。

图9说明一个发明的可调谐分插复用器或者一个波长选择开关。辅助线A-M表示被用来描述本发明的截面。这个实施例的可调谐分插复用器或波长选择开关包括四个接入波导11、12、13和14，一个MMI波导10，四个迈克尔逊波导31、32、33和34，四个N信道去复用器131、133、135和137，以及四个反射部分140、142、144和146。

接入波导11、12、13和14被安装在MMI波导10的第一侧。迈克尔逊波导31、32、33和34被安装在MMI波导的第二侧。为各个迈克尔逊波导31、32、33和34安装所述的N信道去复用器131、133、135和137。反射部分140、142、144和46被连接至各自的N信道去复用器。

假设在截面A光被激活进入属于MMI波导10的接入波导11。选择MMI波导10的长度以便在MMI波导10中沿截面B获得在截面A上来自接入波导11的N个光强图像。也假设已选择了MMI波导10的结构和其尺寸以便获得在接入波导11中初始分布的四个图像，即N=4。如果接入波导11、12、13和14已正确地安装于MMI波导10，即已被正确地定尺和定位，并且如果已正确地选择迈克尔逊波导31、32、33和34的横截面尺寸和位置，则在图像中大量的能量将被连接到迈克尔逊波导31、32、33和34。如果达到完全均匀，这些图像的最大能量小于沿截面A能量的1/N，因此此时小于沿截面A能量的1/4。如果光不是由沿截面A的某一接入波导12-14所激活，这个强度分布的偏差将很小。

在已被激活向外通过在MMI波导10第二侧上的迈克尔逊波导31、33、35和37之后，波长信道将投射到各自的N信道去复用器131、133、135和137。

在图10中表示了一个合适的N信道去复用器。通常，只要存在互易性能，任何N信道去复用器都是适用的。然而，很重要的是(去)复用器是周期性的。这十分便于布拉格光栅结构的设计。未包含非互易单元的各个N信道去复用器因此可以被使用。图10所示的N信道(去)复用器是基本MMIMZI去复用器(多模干涉Mach-Zehnder干涉仪)，如参见斯德哥尔摩ECIO 97 EthE 5学报1997年272-275页，J.P.Weber、B.Stoltz和O.berg等人所著“一种新型使用多臂Mach-Zehnder干涉仪的可调谐去复用器”。这个(去)复用器具有周期性性能。该(去)复用器包括一个1×N MMI波导233，它包含在它的第一侧上的迈克尔逊波导31、32、33或34。四个Mach-Zehnder波导45、46、47和48被安装在1×N MMI波导的第二侧。因此，在这种情况下，这里包括了一个1×4信道去复用器而且MMI波导233是1×4MMI波导。各个Mach-Zehnder波导45、46、47和48包括相位控制单元202、204、206和208。Mach-Zehnder波导45、46、47和48也被连接到4×4MMI波导244的第一侧。四个迈克尔逊波导91、92、93和94被安装在所述4×4MMI波导的第二侧。

(去)复用器131、133、135和137在不同的迈克尔逊波导91、92、93和94上分布不同的波长。

在通过这些N信道(去)复用器之后，波长信道投射到各自去复用器131、133、135和37的上述反射部分140、142、144和146。

图11表示一个反射部分的例子。沿着辅助线I、R和M的截面表示布拉格光栅截面。沿着各自辅助线的各个迈克尔逊波导的布拉格光栅部分反射不同的波长。在已说明的具有四个迈克尔逊波导和每个迈克尔逊波导三个布拉格光栅的反射部分中，可以单独反射十二个不同的波长。在具有N个迈克尔逊波导和每迈克尔逊波导M个布拉格光栅的情况下，最好是在第一迈克尔逊波导中反射波长λ1、λN+1、…、λ(M-1)N+1，在第二迈克尔逊波导中反射波长λ2、λN+2、…、λ(M-1)N+2，而在最后的迈克尔逊波导中反射波长λN、λ2N、…、λMN。根据图11，这意味着比如在迈克尔逊波导91中反射波长λ1、λ5和λ9而在迈克尔逊波导94中反射波长λ4、λ8和λ12。由布拉格光栅所反射的波长带着由相位控制单元53、55和57所确定的相位关系返回MMI波导10。

例如，就迈克尔逊波导91来说，假设沿截面I的布拉格光栅66反射波长λ1，而沿截面K的布拉格光栅反射波长λ5。随后在沿截面H的迈克尔逊波导91中相位控制单元57将确定接入波导11-14中哪一个将成为波长λ1的输出端口，而在沿截面J的迈克尔逊波导91中相位控制单元55将确定接入波导11-14中哪一个将成为波长λ5的输出端口。上述内容适用截面L。换句话说，在沿所述截面的迈克尔逊波导91中各相位控制单元53将确定接入波导11-14中哪一个将成为波长λ9的输出端口，它在反射部分140、142、144和146中已由沿截面M的布拉格光栅所反射。

因此，可以为各个波长单独选择在相反方向进入MMI波导10的相位关系，即可以给各波长信道一个与其它波长信道无关的输出。当然，比如假设在各自的迈克尔逊波导中沿截面J的相位控制单元55能补偿在各自的迈克尔逊波导中沿截面H的相位控制单元57，而在各自的迈克尔逊波导中沿截面L的相位控制单元53能补偿在各自的迈克尔逊波导中沿各自截面J和H的相位控制单元55和57。总的来说，各个相位控制单元能补偿在各自信道的传输路径中沿着相同迈克尔逊波导上游的相位控制单元。

当然，沿着辅助线H的相位控制单元57也将影响波长信道λ5和λ9。然而，根据熟练的技术人员所熟知并因此本文将不必详细解释的理论，这个补偿借助软件可以被轻易控制。如果不愿意借助软件控制所述补偿，相位控制单元57、55和53可以用某种适当的方式从截面H向截面L的方向连续地扩展。

可调谐分插复用器或波长选择性开关的已说明的实施例能够单独控制十二个不同的波长。换句话说，可以选择这些波长中要激活的各个波长向在MMI波导10第一侧的四个接入波导11、12、13和14其中之一输出。当这个配置被用作可调谐分插复用器时，四个可利用的接入波导11、12、13和14中只有二个被涉及，要被部分分出的一个或多个波长，和不会被部分分出的一个或多个波长。当这个配置被用作波长选择性开关时，可以选择切换的波长信道单独激活剩余的三个接入波导其中的任何一个并在同时保留十一个波长信道。

当然，可以改进可调谐分插复用器或波长选择性开关以包括能单独控制的M×N个波长信道，而不是仅包含前述的十二个波长信道λ1…λ12。然而，通常为了能彼此独立地控制M×N个波长信道，复用器或开关将包括M×N个不同的布拉格光栅，M×N个相位控制单元，安装在MMI波导第一侧的四个接入波导，以及安装在MMI波导第二侧的N个迈克尔逊波导。某个反射部分140、142、144或146原则上完全没有相位控制单元。

如前面所提到的，已说明的实施能单独控制十二个波长信道，剩余的波长信道可能被浪费而不能被控制。在这种情况下，插入和分出二者在同一结构被执行。根据图9,MMI结构从上下用作传输信道和插入信道二者的分离器，然后，在各自的反射部分140、142、144和146中反射信道。在已反射的功率再次到达MMI结构时，在迈克尔逊波导之间的界面中沿截面B的相应相位分布将确定沿截面A功率将集中在何处。其中二个接入波导，例如波导11和12，可以用作其某一信道准备用作插入波长信道的波长信道输入端，而剩余的二个接入波导用作其某一信道准备用于分出波长信道的波长信道输出端。

隔离体80被用于隔离分出信道与插入信道。然而，根据图3本发明没有隔离体80也能运行。在1997年6月19日电子学通讯22卷第13期711-713页“使用所有光纤元件的1.3μm单模光学隔离体”中描述了一种在本发明可以被使用的隔离体类型。

可能适于本发明生产的材料是比如，石英(SiO₂)、聚合材料、Lithiumiobate(LiNbO₃)或某些半导体系材料。

当然，本发明不限于前述的并举例说明的实施例，而且可能进行的修改仍在附加权利要求的范围内。

Claims (28)

1．一种在光学网络中用于光学波长信道的可调谐分插复用的方法，其特征在于：

--激活所述的光学波长信道进入安装在MMI波导第一侧的一个第一接入波导；

--激活至少一个光学插入波长信道进入安装在所述MMI波导的第一侧的一个第二接入波导；

--包含插入波长信道的光学波长信道通过所述第一MMI波导被发送并在相对于所述接入波导相反一侧安装的至少一个迈克尔逊波导上成像；

--包含插入波长信道的光学波长信道通过迈克尔逊波导被发送，光学波长信道中没有一个或者光学波长信道中至少一个信道借助于安装在任一迈克尔逊波导中的相位控制单元使相位改变；

--通过安装在迈克尔逊波导内的至少一个布拉格光栅部分反射至少一个光学波长信道；

--向安装在MMI波导第一侧上的第三接入波导分出至少一个波长信道；以及

--通过安装在MMI波导第一侧的第四接入波导，至少一个波长信道被传送。

2．如权利要求1的一种方法，其特征在于那些还未由布拉格光栅单独反射的波长信道由安装在各个迈克尔逊波导中的宽带反射光栅所反射。

3．如权利要求2所述的一种方法，其特征在于波长信道通过相位控制单元和布拉格光栅之前，通过一个N信道去复用器，这样使得包含所述布拉格光栅和所述相位控制单元的迈克尔逊波导的数量成为N倍，并且同时被单独控制的反射信道的数量也是这样。

4．使用的波长选择性开关包括至少一个MMI波导、至少N个Mach-Zehnder波导其中N≥4、每个Mach-Zehnder波导至少一个布拉格光栅、以及在至少N-1个Mach-Zehnder波导中的至少一个相位控制单元，其中所述的Mach-Zehnder波导包括所述的相位控制单元和所述的布拉格光栅并被连接到至少一个MMI波导上，其特征在于波长选择性开关被用作可调谐分插复用器。

5．用于可调谐分插复用的一种配置，其特征在于该配置包括至少一个MMI波导(10)、至少N个迈克尔逊波导(31、32、33和34)其中N≥4、每个迈克尔逊波导(31、32、33和34)至少一个布拉格光栅(62、64和66)以及在至少N-1个迈克尔逊波导(31、32、33和34)中的至少一个相位控制单元(51、53、55和57)，其中所述的迈克尔逊波导(31、32、33和34)包括所述的相位控制单元(51、53、55和57)及所述的布拉格光栅(62、64和66)并被连接到至少一个MMI波导(10)上，而且其中每个迈克尔逊波导(31、32、33和34)装有一个宽带反射光栅(70)。

6．一种用于可调谐分插复用和/或波长选择性切换的配置，其特征在于该配置包括其第一侧装有至少N个接入波导(11、12、13和15)其中N≥3，而其第二侧装有至少N个迈克尔逊波导(31、32、33和34)其中N≥3的至少一个MMI波导(10)，每个迈克尔逊波导(31、32、33和34)一个N信道去复用器(131、133、135和137)及每个N信道去复用器一个反射部分(140、142、144和146)。

7．如权利要求6所述的一种配置，其特征在于该N信道去复用器(131、133、135和137)是MMIMZI(多模干涉Mach-Zehnder干涉仪)型或AWG(阵列波导光栅)型的。

8．如权利要求7所述的一种配置，其特征在于反射部分(140、142、144和146)是彼此相同的。

9．如权利要求8所述的一种配置，其特征在于属于反射部分(140、142、144和146)的各个迈克尔逊波导(91、92、93和94)包括唯一列各不相同的布拉格光栅(62、64和66)。

10．如权利要求9所述的一种配置，其特征在于至少N-1个迈克尔逊波导(91、92、93和94)包括至少一个相位控制单元。

11．如权利要求5所述的一种配置，其特征在于宽带反射部分(70)被安装在各个迈克尔逊波导(31、32、33和34)的末端。

12．一种用于可调谐分插复用的配置，其特征在于该配置包括至少二个N×N MMI波导(10和20)其中N≥3，每个MMI波导(10和20)至少N个迈克尔逊波导(31、32、33、41、42和43)，每个迈克尔逊波导(31、32、33、41、42和43)至少一个布拉格光栅(62、63、64、65、66和67)以及在至少N-1个迈克尔逊波导(31、32、33、41、42和43)中的至少一个相位控制单元(51、52、53、54、55和56)，其中所述的迈克尔逊波导(31、32、33、41、42和43)包括所述的相位控制单元(51、52、53、54、55和46)和所述的布拉格光栅(62、63、64、65、66和67)并被连接到MMI波导(10和20)的第二侧，而且其中第一(10)和第二MMI波导经由安装在MMI波导(10和20)第一侧上的连接波导(5)被互连。

13．如权利要求12所述的一种配置，其特征在于MMI波导是3×3型的。

14．如权利要求13所述的一种配置，其特征在于各个迈克尔逊波导(31、32、33、41、42和43)包括一个宽带反射光栅(70)。

15．如权利要求14所述的一种配置，其特征在于宽带反射光栅(70)被安装在每个迈克尔逊波导(31、32、33、41、42和43)的末端。

16．如权利要求15所述的一种配置，其特征在于一个1×N开关(110、111、112、113、114和115)被用于与MMI波导(10和20)第二侧相连的各个迈克尔逊波导(31、32、33、34和36)；而其中包括所述布拉格光栅(62、64和66)和所述相位控制单元(51、53、55和57)的反射部分(120、121、122、123、124和125)被用于每个这样的开关。

17．如权利要求16所述的一种配置，其特征在于1×N开关(110、111、112、113、114和115)其中N≥1是一个基于MMIMZI的开关(多模干涉Mach-Zehnder干涉仪)。

18．如权利要求16所述的一种配置，其特征在于反射部分(120、121、122、123、124和125)包括N个迈克尔逊波导(91、92、93和94)其中N≥1，每个迈克尔逊波导(91、92、93和94)至少一个布拉格光栅(62、64和66)，而其中至少N-1个迈克尔逊波导(91、92、93和94)包括至少一个相位控制单元(51、53、55和57)。

19．如权利要求18所述的配置，其特征在于一个宽带反射光栅(70)被安装在每个迈克尔逊波导的末端(91,92,93和94)。

20．如权利要求12或18所述的一种配置，其特征在于在第一MMI波导(10)上提供的迈克尔逊波导(31、32和33)或迈克尔逊波导(91、92、93和94)，经由每个迈克尔逊波导(31、32和33)或迈克尔逊波导(91、92、93和94)的另一个相位控制单元(58)被连接到安装在第二MMI波导(20)上的迈克尔逊波导(41、42和43)或迈克尔逊波导(91、92、93和94)。

21．如权利要求20所述的一种配置，其特征在于该配置包括第三和第四N×N MMI波导(30和40)N≥3，其中至少N个迈克尔逊波导(34、35和36)被安装在第三(30)和第四(40)MMI波导之间；其中二个布拉格光栅(62、64和66)由各个所述的迈克尔逊波导(34、35和36)所包含并且至少三个相位控制单元(51、53、55和59)包含于至少N-1个迈克尔逊波导(34、35和36)中；其中第三(30)或第四(40)MMI波导经由连接波导(6)被连接到第一(10)或第二(20)MMI波导上；而且其中第三(30)和第四(40)MMI波导经由连接波导(7)被互连。

22．如权利要求20所述的一种配置，其特征在于该配置包括第三(30)和第四(40)MMI波导(30和40)其中N≥3，并且其中至少N个迈克尔逊波导(30,35和36)被安装在第三(30)和第四(40)MMI波导之间，每个迈克尔逊波导(34、35和36)至少二个1×N开关(110、111、112、113、114和115)及每个迈克尔逊波导(34、35和36)至少二个反射部分(120、121、122、123、124和125)，而其中1×N开关(110、111、112、113、114和115)被连接到迈克尔逊波导(34、35和36)，并且其中包含N个迈克尔逊波导(91、92、93和94)、每个所述迈克尔逊波导(91、92、93和94)至少一个布拉格光栅及在至少N-1个迈克尔逊波导中的至少一个相位控制单元的反射部分(120、121、122、123和125)经由一个附加的相位控制单元(59)而互连。

23．如权利要求21或22所述的一种配置，其特征在于第三(30)和第四(40)MMI波导是3×3型的。

24．一种在光学网络中用于光学波长信道可调谐分插复用的方法，其特征在于

--激活所述的光学波长信道进入安装在第一MMI波导上的第一接入波导；

--光学波长信道通过所述的第一MMI波导来发送并且在相对于所述接入波导相反一侧安装的至少一个迈克尔逊波导上成像；

--通过迈克尔逊波导发送光学波长信道；

--光学波长信道中没有一个或光学波长信道中至少一个信道借助于在任一迈克尔逊波导中排列的相位控制单元使相位改变；

--通过安装在迈克尔逊波导中的布拉格光栅部分反射至少一个光学波长信道；

--向安装在第一MMI波导第三侧的第二接入波导分出至少一个波长信道；

--通过安装在第一MMI波导第一侧的第三接入波导发出至少一个波长信道；

--通过在第一和第二MMI波导之间安装的一个连接波导发送所述的波长信道；

所述的波长信道通过所述的第二MMI波导被发送并在相对于所述接入波导相反一侧安装的至少一个迈克尔逊波导上成像；

--波长信道中没有一个信道或至少一个光学波长信道，在安装于任一迈克尔逊波导内相位控制单元中使相位变化；

--通过安装在迈克尔逊波导内的至少一个布拉格光栅部分反射至少一个光学波长信道；

--激活至少一个插入波长信道进入安装在第二MMI波导第一侧上的第二接入波导；及

--通过安装在第二MMI波导第一侧的第三接入波导发出至少一个波长信道。

25．如权利要求24所述的一种方法，其特征在于：在任一波长信道的相位由任一相位控制单元所改变或由任一布拉格光栅反射以前，通过一个使迈克尔逊波导的数量增加N倍的1×N开关。

26．如权利要求24或25所述的一种方法，其特征在于那些还未由布拉格光栅部分单独反射的波长信道由安装在各个迈克尔逊波导内的至少一个宽带反射部分所反射。

27．如权利要求26所述的一种方法，其特征在于：

--通过安装在第二MMI波导第一侧的第三接入波导发出的一个或多个波长信道被激活，经由一个连接波导进入安装在第三MMI波导第一侧的第一接入波导；

--该光学波长信道通过所述第三MMI波导被发送并且在相对于所述接入波导相反一侧安装的至少一个迈克尔逊波导上成像；

--通过迈克尔逊波导发送光学波长信道；

--光学波长信道中没有一个信道或光学波长信道中至少一个信道通过安装在任一迈克尔逊波导内的任一相位控制单元使相位变化；

--通过安装在迈克尔逊波导内的布拉格光栅部分反射至少一个光学波长信道；

--向安装在第三MMI波导第一侧的第二接入波导分出至少一个波长信道；

--通过安装在第三MMI波导第一侧的第三接入波导发出至少一个波长信道；

--通过安装在第三MMI波导和第四MMI波导之间的一个连接波导发送所述的波长信道；

--所述的波长信道通过所述第四MMI波导来发送并在相对于所述接入波导相反一侧安装的至少一个迈克尔逊波导上成像；

--光学波长信道中没有一个信道或者光学波长信道中至少一个信道通过安装在任一迈克尔逊波导内的相位控制单元使相位改变；

--由安装在迈克尔逊波导中的至少一个布拉格光栅部分反射至少一个光学波长信道；

--激活至少一个插入波长信道进入安装在第四MMI波导第一侧的第二接入波导；及

--通过安装在第四MMI波导第一侧的第三接入波导发出至少一个波长信道。

28．如权利要求6所述的用于分插复用的配置，其特征在于所述配置适于用作波长选择性开关。

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