JP2000298295A

JP2000298295A - 光ａｄｍ

Info

Publication number: JP2000298295A
Application number: JP11108529A
Authority: JP
Inventors: Jun Yokoyama; 純横山; Yukinobu Nakabayashi; 幸信中林
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】小型軽量化、低価格化、アレイ化等が図れ、
各経路の光パワーを調整することが可能な光ＡＤＭを提
供する。【解決手段】入力＃１（Ａｄｄ信号）はレベル調整部
１７でレベル調整された後、２×１光スイッチ１６を介
して出力＃１へ出力される。１×２光スイッチ１３はレ
ベル調整部１４又は１５を選択し、入力＃２を出力す
る。レベル調整部１５，１７の出力は、２×１光スイッ
チ１６により一方が選択される。２×１光スイッチ１６
がレベル調整部１７を選択すればバー状態が形成され、
２×１光スイッチ１６がレベル調整部１５を選択すれば
クロス状態が形成される。入力＃２はデマルチプレクサ
からの信号であり、１×２光スイッチ１３がレベル調整
部１４を選択した場合、レベル調整部１４でレベル調整
された後、出力＃２へＤｒｏｐされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ＡＤＭ（Optica
l Add-Drop Multiplexer）に関し、特に、１枚の基板上
に光信号のスルー、ドロップ（Ｄｒｏｐ）及びアド（Ａ
ｄｄ）の機能を有する光導波パターンを備えた光ＡＤＭ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、従来の光ＡＤＭの構成を示
す。この光ＡＤＭは、複数のチャンネル（例えば、３２
チャンネル）を有する光伝送路の途中に設けられる。上
流側には光増幅器（ＡＭＰ）２００１が接続され、この
光増幅器２００１には多重化された光信号を異なる波長
毎に分波するデマルチプレクサ（Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｘｅｒ) ２００２が接続されている。デマルチプレクサ
２００２の出力線の各々には同一構成の１×２光スイッ
チ２００３が接続され、その一方の出力端子はドロップ
（Ｄｒｏｐ）端子となり、他方の出力端子には２×１光
スイッチ２００４の一方の入力端子が接続されている。
２×１光スイッチ２００４の他方の入力端子はアド（Ａ
ｄｄ）端子として用いられる。２×１光スイッチ２００
４の出力端子には、アッテネータ（ＡＴＴ）２００５が
接続され、アッテネータ２００５の各出力端子の各々に
はマルチプレクサ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ) ２００６
の各入力端子が１対１で接続されている。さらに、マル
チプレクサ２００６の出力端子には、多重光信号を下流
へ増幅して出力するための光増幅器（ＡＭＰ）２００７
が接続されている。ここで、光スイッチ２００３，２０
０４等の光素子の接続は、光ファイバによって行われ
る。アッテネータ２００５とマルチプレクサ２００６を
接続する光ファイバには、光検出器（ＰＤ）２００８が
結合されており、この光検出器２００８にはアッテネー
タ２００５を制御するための自動レベル調整器（ＡＬ
Ｃ）２００９が接続されている。

【０００３】図１３の光ＡＤＭは、遠隔地であるＡ地点
とＢ地点間に敷設された光伝送線路の途中のＣ地点に設
けられている。Ａ地点からの多重光信号は光増幅器２０
０１で増幅された後、デマルチプレクサ２００２によっ
て分波される。分波された信号のそれぞれは、１×２光
スイッチ２００３の切り替えに応じてＣ地点でドロップ
され（外部に取り出され）、或いは、ドロップせずにＢ
地点へ伝送すべく２×１光スイッチ２００４へ送出され
る。２×１光スイッチ２００４へ送出された場合、２×
１光スイッチ２００４を介してアッテネータ２００５に
送られ、出力レベル合わせのための減衰量の調整が行わ
れる。アッテネータ２００５の減衰量の調整は、光検出
器２００８による光−電気変換信号に基づいて自動レベ
ル調整器２００９がアッテネータ２００５の利得又は光
透過量を制御することにより行われる。アッテネータ２
００５のそれぞれからの光信号は、マルチプレクサ２０
０６による合波によって多重光にされた後、光増幅器２
００７で増幅され、Ｂ地点へ向けて送出される。また、
２×１光スイッチ２００４をアド（Ａｄｄ）側に切り替
えた場合、Ｃ地点からの光情報が２×１光スイッチ２０
０４に入力され、Ａ地点からの多重光信号に合波（Ａｄ
ｄ）される。このような光ＡＤＭは、例えば、Masaki F
ukui他著、" 1580mn band all-optical and node proto
ype equippedwith fast automatic level control"(24t
h European Conference on OpticalCommunication:198
8.9.20-24）等に詳細に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光ＡＤ
Ｍによると、光素子の接続を光ファイバで行っているた
め、小型化、軽量化、低価格化が難しい。また、１×２
光スイッチの非出力端子へのクロストークがあり、消光
比の向上が難しい。例えば、１×２光スイッチのドロッ
プ（Ｄｒｏｐ）端子に出力するときでもスルー用端子か
ら２×１光スイッチに入力するが、２×１光スイッチの
下流にアッテネータを設けているため、これを防ぐこと
ができない。さらに、２×１光スイッチの端子にアッテ
ネータが設けられているため、ドロップ（Ｄｒｏｐ）及
びアド（Ａｄｄ）の端子の光信号のレベル調整ができ
ず、ここにレベル調整器を挿入しようとすると、光ファ
イバの接続になるため、作業が面倒であり、大型化す
る。

【０００５】そこで、本発明の目的は、小型化、クロス
トークの抑制、面倒な接続作業を行わないでドロップ
（Ｄｒｏｐ）及びアド（Ａｄｄ）の端子の光信号のレベ
ル調整ができ、アレイ化、複合機能化が容易な光ＡＤＭ
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、第１の特徴として、基板と、前記基板上
に形成され、第１の入力ポートから入力された光信号を
第１の出力ポート（ドロップ用端子）又はスルー用端子
のいずれかへ出力する第１の光スイッチと、前記基板上
に形成され、前記第１の光スイッチの前記スルー用端子
から出力された光信号又は第２の入力ポート（アド用端
子）からの光信号のいずれかを第２の出力ポートへ出力
する第２の光スイッチを備えたことを特徴とする光ＡＤ
Ｍを提供する。

【０００７】この構成によれば、光ＡＤＭを構成する第
１，第２の光スイッチと、これらに接続される光部品が
１枚の基板上に形成されている。したがって、光ＡＤＭ
の小型化、軽量化及び低価格が図れる。更に、スイッチ
数をチャンネルに応じて増やすことにより基板上でアレ
イ化及び複合機能化が容易になるため、多チャンネル化
に適している。

【０００８】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、第２の特徴として、基板と、前記基板上に形成さ
れ、第１の入力ポートから入力された光信号を第１の出
力ポート（ドロップ用端子）又はスルー用端子のいずれ
かへ出力する第１の光スイッチと、前記基板上に形成さ
れ、前記第１の光スイッチの前記スルー用端子から出力
された光信号又は第２の入力ポート（アド用端子）から
の光信号のいずれかを第２の出力ポートへ出力する第２
の光スイッチと、前記基板上に形成され、前記第１の光
スイッチから前記第２の光スイッチに向かう光信号のレ
ベルを調整する第１のレベル調整部と、前記基板上に形
成され、前記ドロップ用端子へ出力する光信号のレベル
を調整する第２のレベル調整部と、前記基板上に形成さ
れ、前記アド用端子から前記第２の光スイッチに入力さ
れる光信号のレベルを調整する第３のレベル調整部を備
えたことを特徴とする光ＡＤＭを提供する。

【０００９】この構成によれば、ドロップ及びアドを行
うための第１及び第２の光スイッチ間に第１のレベル調
整部が設けられて通過光のレベル調整が行われ、ドロッ
プ（Ｄｒｏｐ）する光信号のレベルは第２のレベル調整
部で調整され、アド（Ａｄｄ）する光信号のレベルは第
３のレベル調整部により調整される。さらに、各部材
は、１つの基板上に一体化されている。したがって、光
ＡＤＭの小型化及び軽量化が可能になるほか、各経路の
損失ばらつきの調整、及び面倒な接続作業を行わないで
ドロップ及びアドの端子の光信号のレベル調整ができ、
アレイ化、複合機能化が容易になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。図１は、本発明による光ＡＤＭ
の第１の実施の形態を示す。本発明の光ＡＤＭは、複数
のチャンネル（例えば、３２チャンネル）を有する光伝
送路の途中に設けられる。上流側には光増幅器（ＡＭ
Ｐ）１１が接続され、この光増幅器１１には多重化され
た光信号を異なる波長毎に分波するデマルチプレクサ
（Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ) １２が接続されてい
る。デマルチプレクサ１２の出力線の各々には同一構成
による１×２光スイッチ１３が接続されている。１×２
光スイッチ１３の一方の出力端子にはレベル調整部１４
が接続され、その入力端はドロップ（Ｄｒｏｐ）端子と
して機能する。１×２光スイッチ１３の他方の出力端子
にはレベル調整部１５が接続され、このレベル調整部１
５に２×１光スイッチ１６の一方の入力端子が接続され
ている。２×１光スイッチ１６の他方の入力端子にはレ
ベル調整部１７が接続され、その入力端はアド（Ａｄ
ｄ）端子として機能する。２×１光スイッチ１６のそれ
ぞれの出力端子には、マルチプレクサ（Ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅｘｅｒ) １８の各入力端子が１対１で接続されてい
る。このマルチプレクサ１８の出力端子には、光増幅器
（ＡＭＰ）１９が接続されている。光増幅器１９による
増幅出力は、下流へ送出される。

【００１１】光増幅器１１，１９、デマルチプレクサ１
２、１×２光スイッチ１３、レベル調整部１４，１５，
１７、２×１光スイッチ１６、及びマルチプレクサ１８
は、１枚の基板（例えば、ＸカットＬＮ結晶基板）上に
設けられている。そして、各光スイッチとレベル調整部
１４，１５，１７、１×２光スイッチ１３とデマルチプ
レクサ１２、及び２×１光スイッチ１６とマルチプレク
サ１８とは、光導波路によって接続される。

【００１２】１×２光スイッチ１３、２×１光スイッチ
１６、及びレベル調整部１４，１５，１７には、ＭＺ
（ＭａｃｈＺｅｈｎｄｅｒ：マッハツェンダ）型光ス
イッチ、可変光増幅器（半導体光アンプゲート）等を用
いることができる。ＸカットＬＮ（ニオブ酸リチウム）
結晶基板上に形成したＭＺ型光スイッチは、低電力駆動
によりスイッチ機能及びレベル調整機能が得られるとい
う特長がある。また、周知のように、半導体光アンプゲ
ートは電流注入がない時には光信号を吸収し、適当な電
流注入によって光増幅作用を持つ素子である。したがっ
て、光スイッチ１３，１６及びレベル調整部１４，１
５，１７に半導体光アンプゲートを用いた場合、これら
の前段又は後段に設置された１×Ｎ（又は、Ｎ×１）ス
イッチの挿入損失が補償され、より低損失の光ＡＤＭを
構成することが可能になる。

【００１３】また、光スイッチ１３，１６及びレベル調
整部１４，１５，１７には、ディジタル型光スイッチ
（例えば、電気光学結晶又は熱光学効果を持つ材料から
なる光導波路に構成した１つの入力光導波路にＹ分岐状
に接続された複数の出力光導波路のそれぞれの屈折率を
電界変化によって変化させることにより複数の出力光導
波路から実際に光出力が得られる導波路を選択する機能
を持つ光スイッチ又はゲート）を用いることができる。
なお、電気光学結晶による光スイッチ又はレベル調整部
は、熱光学効果を用いた場合に比べ、消費電力の削減及
び動作速度の高速化が図れるという特長がある。

【００１４】或いは、光スイッチ１３，１６及びレベル
調整部１４，１５，１７には、方向性結合器型光スイッ
チ（例えば、電気光学結晶からなる光導波路で構成した
方向性結合器の屈折率を電界変化によって変化させるこ
とにより複数の出力光導波路から実際に光出力が得られ
る導波路を選択する機能を持ったもの）を用いることが
できる。また、石英に代表される熱光学効果を持つ材料
を用いた光導波路を使用する場合には、光導波路の適当
な位置にヒータを設置することにより、屈折率変化をヒ
ータに与える電流により調整し、光経路を切り替えるこ
とができる。

【００１５】図１の構成において、光ＡＤＭは、Ａ地点
とＢ地点間に敷設された光伝送線路の途中のＣ地点に設
けられている。Ａ地点からの多重光信号は光増幅器１１
で増幅された後、デマルチプレクサ１２によって分波さ
れる。分波された信号のそれぞれは、１×２光スイッチ
１３がレベル調整部１４側に切り替えられているものに
ついては、レベル調整部１４で所定の減衰を受けた後、
外部に取り出される（Ｄｒｏｐ）。また、１×２光スイ
ッチ１３がレベル調整部１５に切り替えられている場
合、光信号はレベル調整部１５で出力レベル合わせのた
めの所定の減衰（又は増幅）調整が行われた後、２×１
光スイッチ１６を通してマルチプレクサ１８に入力さ
れ、他の光信号と合波される。

【００１６】２×１光スイッチ１６がレベル調整部１７
に切り替えられている場合、レベル調整部１５からの光
信号に代えて、Ｃ地点から取り込んだ光信号を２×１光
スイッチ１６を介してマルチプレクサ１８に送り込むこ
とができる（Ａｄｄ）。このとき、Ｃ地点から取り込ん
だ光信号は、レベル調整部１７によって出力レベルを合
わせるための所定の減衰（又は増幅）調整が行われる。
２×１光スイッチ１６のそれぞれからの光信号は、マル
チプレクサ１８により他の光信号に合波して多重化され
た後、光増幅器１９で増幅され、Ｂ地点へ向けて送出さ
れる。

【００１７】図２は、図１の光ＡＤＭの１チャンネル分
の光回路部を入力から出力に光信号が向かうように書き
換えた接続図を示す。ここでは、図１に示したデマルチ
プレクサ１２とマルチプレクサ１８を除いた構成が示さ
れており、レベル調整部１４，１５，１７には、ゲート
（Ｇａｔｅ）として動作するＭＺ型光スイッチが用いら
れている。また、入力＃１はＡｄｄ端子に相当し、入力
＃２はデマルチプレクサ１２の出力に相当し、出力＃１
は２×１光スイッチ１６の出力に相当し、出力＃２はＤ
ｒｏｐ端子に相当する。

【００１８】図２に示すように、入力＃１，＃２には光
導波路２１，２２が接続され、この光導波路２１内には
レベル調整部１７が設けられ、光導波路２２内には１×
２光スイッチ１３が設けられている。１×２光スイッチ
１３の２つの出力端には、光導波路２３，２５が接続さ
れ、光導波路２３内にはレベル調整部１５が設けられ、
光導波路２５内にはレベル調整部１４が設けられてい
る。さらに、光導波路２３及びレベル調整部１７と出力
＃１の間には、２×１光スイッチ１６が設けられてい
る。

【００１９】図３は、１×２光スイッチ１３、２×１光
スイッチ１６、及びレベル調整部１４，１５，１７に用
いられるＭＺ型光スイッチの構成を示す。このＭＺ型光
スイッチは、ＬＮ基板上に光導波路と電極を設けて構成
されている。すなわち、ＸカットのＬＮ結晶を用いた基
板上に、Ｔｉ拡散法により光導波路を設けている。この
光導波路の伝搬方向をＺ軸に一致させると、入力偏光に
よって動作電圧等が変化しない偏光無依存のスイッチを
構成することができる。

【００２０】図３に示すように、２本の光導波路３０
ａ，３０ｂによって２つの方向性結合器Ａ，Ｂが形成さ
れており、方向性結合器Ａ，Ｂ間の光導波路の中間には
信号電極３２が配設され、光導波路を挟んで両側にグラ
ウンド（ｇｒｏｕｎｄ）電極（接地電極）３１，３３が
配設されている。信号電極３２とグラウンド電極３１，
３３には、配線パターン３６ａ，３６ｂが接続されてお
り、信号電極３２には配線パターン３６ｂが接続されて
いる。配線パターン３６ａと３６ｂはスイッチ３４に接
続され、このスイッチ３４と並列に電源３５が接続され
ている。

【００２１】図４は、図３のＭＺ型光スイッチにおける
動作特性を示す。電極３１〜３３のそれぞれの長さを６
ｍｍ程度に設定した場合、ＤＣ５０Ｖ程度の動作電圧に
よって入力＃１（Ａｄｄ）から出力＃２（Ｄｒｏｐ）
へ、及び入力＃２（デマルチプレクサ１２の出力）から
出力＃１へと導かれるクロス状態からバー状態へと移行
する。

【００２２】図５はＭＺ型光スイッチの電極配置の相違
による構造例を示す。（ａ）は図３に示した３電極構成
のＭＺ型光スイッチの斜視図であり、（ｂ）は２電極構
成のＭＺ型光スイッチの斜視図である。（ａ）では、Ｌ
Ｎ基板５１上に２本の光導波路３０ａ，３０ｂの一部を
接近させて方向性結合器を形成し、この方向性結合器に
隣接する光導波路３０ａ，３０ｂの中間に帯状の信号電
極３２を設け、光導波路３０ａ，３０ｂの外側に帯状の
グラウンド電極３１，３３を設けて構成される。この構
成では、光導波路３０ａ，３０ｂに対し、横方向に電圧
が印加される。（ｂ）の構成は、基板５２上に（ａ）と
同様に２本の光導波路３０ａ，３０ｂが形成され、一部
が光導波路３０ａ，３０ｂ上に重なるようにして外側に
電極５３，５４が設けられている。この電極５３，５４
と不図示のグラウンド電極との間に電圧が印加される。
この構成では、光導波路３０ａ，３０ｂに対して縦方向
に電圧を印加することにより位相シフトが行われる。

【００２３】図１及び図２において、１×２光スイッチ
１３は、入力＃２からの光信号が出力＃１又は出力＃２
に出射するように選択する機能を有している。レベル調
整部１５は、入力＃１又は入力＃２から入射した光信号
の何れかが出力＃１から出射されるように選択する。ま
た、レベル調整部１４では、入力＃２から入射して出力
＃２から出射する光信号の透過率が調整され、レベル調
整部１５では、入力＃２から入射して出力＃１から出射
する光信号の透過率、すなわち減衰率が調整される。更
に、レベル調整部１７では、入力＃１から入射して出力
＃１から出射する光信号の透過率が調整される。

【００２４】次に、図２の構成における光スイッチの切
替動作と経路の形成について説明する。入力＃１から入
射した光信号はレベル調整部１７、２×１光スイッチ１
６を介して出力＃１に導かれ、入力＃２から入射した光
信号は１×２光スイッチ１３を介して出力＃１又は出力
＃２に導かれる。入力＃２から入射した光信号は、１×
２光スイッチ１３によって出力＃１又は出力＃２の何れ
かから出射するように選択される。また、入力＃１又は
入力＃２から入射した光信号は、その一方が出力＃１か
ら出射されるように、２×１光スイッチ１６によって選
択される。

【００２５】光ＡＤＭにおいては、入力＃２から入射し
た光信号は、通常、１×２光スイッチ１３、レベル調整
部１５、及び２×１光スイッチ１６を介して出力＃１に
導かれる。しかし、入力＃１にも光信号が入射した場
合、レベル調整部１７と２×１光スイッチ１６を通して
リークした光信号が出力＃１に導かれる。同時に、入力
＃２から入射した光信号は、１×２光スイッチ１３とレ
ベル調整部１４を介して出力＃２に導かれる。このよう
な状況では、図３に示したＬＮ基板上の光導波路の消光
比は２０ｄＢになった。つまり、入力＃１から入射した
光信号を出力＃１に導いたとき、レベル調整部１５によ
って挿入損失を２０ｄＢの幅で調整することができた。

【００２６】同様に、入力＃１から入射した光信号を出
力＃１に導いたとき、レベル調整部１７により挿入損失
を２０ｄＢの幅で調整することができた。そして、入力
＃２から入射した光信号を出力＃２に導いたとき、挿入
損失はレベル調整部１４によって２０ｄＢの幅に調整す
ることができた。更に、１×２光スイッチ１３及びレベ
ル調整部１４を通して入力＃２から入射した光信号を出
力＃２に導いたとき、出力＃１にはレベル調整部１５を
通して光信号がリークされる。しかし、このリーク光信
号は、１×２光スイッチ１３、レベル調整部１５、及び
２×１光スイッチ１６の調整によって、−６０ｄＢ以下
にすることができた。

【００２７】以上説明したように、図２の構成によれ
ば、簡単な構成により、小型で低価格な光ＡＤＭを得る
ことができる。そして、各経路の損失ばらつきを調整す
ることができる。更に、電界印加によって屈折率変化す
る電気光学特性を持った導波路型の光回路部品を用いて
いるので、アレイ化、複合化を容易に図ることができ
る。

【００２８】図２において、レベル調整部１４，１５，
１７に図３又は図５に示したＭＺ型光スイッチを用いた
場合、可変減衰器として動作させることができる。可変
減衰器として動作させるには、印加電圧を得たい減衰率
になるように変化させればよい。これにより、簡単に各
経路の損失ばらつきを調整することができる。

【００２９】図６は、図２に示した１チャンネル分の光
回路部をｎチャンネル分にした構成を示す。図６に示す
光回路部６０は、図２に示した光回路部の複数組を用い
てアレイ化し、合計で８チャンネルの光回路部６１，６
２，６３，６４（同一構成）を構成したところに特徴が
ある。ここでも、デマルチプレクサ１２及びマルチプレ
クサ１８は図示を省略している。

【００３０】光回路部５１について説明すると、光導波
路２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａが、図２の
光導波路２１〜２５に相当し、レベル調整部１４ａ，１
５ａ，１７ａが図２のレベル調整部１４，１５，１７に
相当し、光スイッチ１３ａ，１６ａが図２の１×２光ス
イッチ１３、２×１光スイッチ１６に相当する。同様
に、光回路部６２〜６４の光導波路２１ｂ，２２ｂ，２
３ｂ，２４ｂ，２５ｂ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ，２４
ｃ，２５ｃ，２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄ，２５ｄ
が図２の光導波路２１〜２５に相当し、レベル調整部１
４ｂ，１５ｂ，１７ｂ，１４ｃ，１５ｃ，１７ｃ，１４
ｄ，１５ｄ，１７ｄが図２のレベル調整部１４，１５，
１７に相当し、光スイッチ１３ｂ，１６ｂ，１３ｃ，１
６ｃ，１３ｄ，１６ｄが図２の１×２光スイッチ１３及
び２×１光スイッチ１６に相当する。

【００３１】光回路部６１〜６４は独立しており、これ
ら光回路部は、図２で説明した２入力２出力のスイッチ
動作及びレベル調整動作（ゲート動作）を独自に実行す
る。このように、２入力２出力の光回路を必要に応じて
増設することにより、任意の入力×出力の光ＡＤＭを構
成することができる。したがって、簡単な構成により、
小型で低価格な光ＡＤＭを得ることができ、また、入力
及び出力の数がどんなに増えても、各経路の損失ばらつ
きを調整することが可能になる。

【００３２】図７は、図２に示した光回路部の変形例を
示す。本実施の形態は、１×２光スイッチ１３、２×１
光スイッチ１６、及びレベル調整部１４，１５，１７の
全てに方向性結合器型光スイッチを用いて構成してい
る。レベル調整部１５は、光導波路２３_−１，２３_−２
により１×２光スイッチ１３及び２×１光スイッチ１６
に接続されている。

【００３３】また、図８は、図２に示した光回路部の他
の変形例を示す。本実施の形態は、１×２光スイッチ１
３及び２×１光スイッチ１６に方向性結合器型光スイッ
チを用い、レベル調整部１４，１５，１７にＭＺ型光ス
イッチを用いて構成している。この構成では、上記した
ように、ＭＺ型光スイッチは、印加電圧の状態に応じて
オン／オフ状態又は可変減衰器を形成することができ
る。したがって、オン／オフ状態で用いたときにはリー
クを防止でき、可変減衰器として用いたときには経路の
レベル合わせを行うことができる。

【００３４】図９は、図７の光回路部に電気制御系を加
えた構成を示す。１×２光スイッチ１３は図３で説明し
たように、信号電極１３ａとグラウンド電極１３ｂ，１
３ｃを備え、光導波路の２ヵ所に方向性結合器が形成さ
れている。同様に、２×１光スイッチ１６は、信号電極
１６ａとグラウンド電極１６ｂ，１６ｃを備え、光導波
路の２ヵ所に方向性結合器が形成されている。また、レ
ベル調整部１４は信号電極１４ａとグラウンド電極１４
ｂ，１４ｃを備え、レベル調整部１５は信号電極１５ａ
とグラウンド電極１５ｂ，１５ｃを備え、レベル調整部
１７は信号電極１７ａとグラウンド電極１７ｂ，１７ｃ
を備え、各レベル調整部は光導波路の２ヵ所に方向性結
合器が形成されている。

【００３５】更に、信号電極１４ａには配線パターン９
１が接続され、信号電極１６ａには配線パターン９２が
接続され、信号電極１７ａには配線パターン９３が接続
されている。また、グラウンド電極１４ｂ，１４ｃ，１
５ｂ，１５ｃ，１７ｂ，１７ｃは、配線パターン９４に
よって共通接続されている。配線パターン９１と配線パ
ターン９４の間には直流電源９５が接続され、配線パタ
ーン９２と配線パターン９４の間には直流電源９６が接
続され、配線パターン９３と配線パターン９４の間には
直流電源９７が接続されている。また、信号電極１３ａ
と１６ａは配線パターン９８によって接続され、グラウ
ンド電極１４ｂ，１４ｃ，１６ｂ，１６ｃは配線パター
ン９９により共通接続されている。配線パターン９８と
配線パターン９９には直流電源１００が接続されてい
る。

【００３６】直流電源９５〜９７及び１００は、例え
ば、０〜５０Ｖの範囲で任意に可変することができ、要
求される動作状態（オン／オフ状態、又は所望の透過
率）に応じて電圧を設定する。レベル調整部１４，１
５，１７は直流電源９５，９６，９７によって個別に電
圧を設定することができ、直流電源９５〜９７で個別に
設定した電圧値に従って減衰率が変化する。光スイッチ
１３と１６は、直流電源１００によって同一値の電圧が
印加される。したがって、光スイッチ１３，１６にＶ_１
の電圧が印加されたときには入力＃１と出力＃１が連通
し、光スイッチ１３，１６にＶ_２の電圧が印加されたと
きには入力＃２と出力＃１が連通する。

【００３７】図１０は、本発明の光スイッチ又はレベル
調整部における光導波路のレイアウト例を示す。（ａ）
はレベル調整部であり、光導波路１０１，１０２の両側
にＹ分岐型３ｄＢカプラ１０３，１０４を設けて構成さ
れており、１×１（１入力１出力）減衰器として動作す
る。（ｂ）は光スイッチとレベル調整部のいずれにも利
用可能な構成を有し、入力がＹ分岐型３ｄＢカプラ１０
３、出力が非対称Ｘ構造の１×２光スイッチ１０５によ
る構成になっている。（ｃ）も光スイッチとレベル調整
部のいずれにも利用可能な構成であり、光導波路１０
１，１０２の両側に方向性結合器型３ｄＢカプラ１０
６，１０７を設けて構成され、２×２光スイッチとして
動作する。

【００３８】図１１は、本発明の光ＡＤＭの第２の実施
の形態を示す。本例は、図１の構成からレベル調整部１
４，１５，１７を除去したものである。この構成によれ
ば、各経路のレベル合わせは行えなくなるが、１枚の基
板上に光ＡＤＭを構成することができる。レベル調整部
１４，１５，１７を設けないことにより、部品数の低減
に伴う光ＡＤＭの小型化及び低価格化が可能になる。

【００３９】図１２は、本発明の光ＡＤＭの第３の実施
の形態を示す。本例は、図１の構成からレベル調整部１
４，１７を除去したものである。この構成では、Ｄｒｏ
ｐ及びＡｄｄの経路のレベル合わせは行えない。しか
し、光スイッチ間の経路については、レベル調整部１５
によるレベル調整が可能である。この構成によっても、
部品数の低減に伴う光ＡＤＭの小型化及び低価格化が可
能になる。

【００４０】また、図１の構成からレベル調整部１５の
みを除去した構成も可能である。或いは、レベル調整部
１４，１５を設けてレベル調整部１７を除去した構成
や、レベル調整部１５とレベル調整部１７を設けてレベ
ル調整部１４を除去した構成等も可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ＡＤＭに
よれば、Ｄｒｏｐ及びＡｄｄを行うための第１及び第２
の光スイッチを１枚の基板上に構成したため、容易に小
型化、アレイ化、及び複合機能化が図れ、更には低価格
化を図ることができる。

【００４２】また、本発明の光ＡＤＭによれば、Ｄｒｏ
ｐ及びＡｄｄを行うための第１及び第２の光スイッチ間
に第１のレベル調整部を設け、Ｄｒｏｐする光信号のレ
ベルを第２のレベル調整部で調整し、Ａｄｄする光信号
のレベルを第３のレベル調整部で調整し、かつ各部材を
１つの基板上に一体化したので、光ＡＤＭの小型化、軽
量化、低価格、及び複合機能化等が可能になるほか、Ｄ
ｒｏｐ及びＡｄｄの経路の光信号のレベル調整が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光ＡＤＭの第１の実施の形態を示
す構成図である。

【図２】図１の光ＡＤＭの１チャンネル分の光回路部を
入力から出力に光信号が向かうように書き換えた接続図
である。

【図３】本発明に係る光スイッチ及びレベル調整部に用
いられるＭＺ型光スイッチを示す結線図である。

【図４】図３のＭＺ型光スイッチにおける動作特性を示
す特性図である。

【図５】ＭＺ型光スイッチの電極配置の相違による構造
例を示す斜視図である。

【図６】図２に示した１チャンネル分の光回路部をｎチ
ャンネル分にした構成を示す結線図である。

【図７】図２に示した光回路部の変形例を示す結線図で
ある。

【図８】図２に示した光回路部の他の変形例を示す結線
図である。

【図９】図７の光回路部に電気制御系を加えた構成を示
す構成図である。

【図１０】本発明の光スイッチ又はレベル調整部におけ
る光導波路のレイアウト例を示す平面図である。

【図１１】本発明の光ＡＤＭの第２の実施の形態を示す
構成図である。

【図１２】本発明の光ＡＤＭの第３の実施の形態を示す
構成図である。

【図１３】従来の光ＡＤＭの構成を示す構成図である。

【符号の説明】

１２デマルチプレクサ１３，１３ａ〜１３ｄ１×２光スイッチ１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ，３２信号
電極１３ｂ，１３ｃ，１４ｂ，１４ｃグラウンド電極１４，１５，１７レベル調整部１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ，１７ａ〜１７ｄレ
ベル調整部１５ｂ，１５ｃ，１６ｂ，１６ｃ，３１，３３グラウ
ンド電極１６，１６ａ〜１６ｄ２×１光スイッチ１７ｂ，１７ｃグラウンド１８マルチプレクサ２１〜２５，２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ光導波
路２３_−１，２３_−２，２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄ
光導波路２５ａ〜２５ｄ，３０ａ，３０ｂ光導波路３４スイッチ３５〜３７電源３６ａ，３６ｂ，９１〜９４，９８，９９配線パター
ン５１，５２基板６０〜６４光回路部９５，９６，９７，１００直流電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、前記基板上に形成され、第１の入力ポートから入力され
た光信号を第１の出力ポート（ドロップ用端子）又はス
ルー用端子のいずれかへ出力する第１の光スイッチと、前記基板上に形成され、前記第１の光スイッチの前記ス
ルー用端子から出力された光信号又は第２の入力ポート
（アド用端子）からの光信号のいずれかを第２の出力ポ
ートへ出力する第２の光スイッチを備えたことを特徴と
する光ＡＤＭ。
【請求項２】前記第１及び第２の光スイッチは、電界
の印加又は温度変化に応じて屈折率を変化させ、前記屈
折率に応じて出力経路の切り替えを行うことを特徴とす
る請求項１記載の光ＡＤＭ。
【請求項３】前記第２の光スイッチは、前記第１の光
スイッチからの光信号のレベルを調整するレベル調整部
を介して前記第１の光スイッチの前記スルー用端子に接
続されることを特徴とする請求項１記載の光ＡＤＭ。
【請求項４】前記レベル調整部は、印加電圧又は注入
電流に応じて透過率を変化させ、前記透過率に応じて入
力光信号の出力レベルを調整することを特徴とする請求
項３記載の光ＡＤＭ。
【請求項５】前記各光スイッチ及び前記レベル調整部
は、マッハツェンダ型光スイッチ、可変光増幅器、可変
光減衰器、又は方向性結合器型光スイッチであることを
特徴とする請求項２又は３記載の光ＡＤＭ。
【請求項６】前記可変光減衰器又は可変光増幅器は、
半導体光アンプゲートであることを特徴とする請求項５
記載の光ＡＤＭ。
【請求項７】基板と、前記基板上に形成され、第１の入力ポートから入力され
た光信号を第１の出力ポート（ドロップ用端子）又はス
ルー用端子のいずれかへ出力する第１の光スイッチと、前記基板上に形成され、前記第１の光スイッチの前記ス
ルー用端子から出力された光信号又は第２の入力ポート
（アド用端子）からの光信号のいずれかを第２の出力ポ
ートへ出力する第２の光スイッチと、前記基板上に形成され、前記第１の光スイッチから前記
第２の光スイッチに向かう光信号のレベルを調整する第
１のレベル調整部と、前記基板上に形成され、前記ドロップ用端子へ出力する
光信号のレベルを調整する第２のレベル調整部と、前記基板上に形成され、前記アド用端子から前記第２の
光スイッチに入力される光信号のレベルを調整する第３
のレベル調整部を備えたことを特徴とする光ＡＤＭ。
【請求項８】前記第１及び第２の光スイッチは、電界
の印加又は温度変化により屈折率を変化させ、前記屈折
率に応じて出力経路の切り替えを行うことを特徴とする
請求項７記載の光ＡＤＭ。
【請求項９】前記第１乃至第３のレベル調整部は、印
加電圧又は電流注入に応じて透過率を変化させ、前記透
過率に応じて入力光信号の出力レベルを調整することを
特徴とする請求項７記載の光ＡＤＭ。
【請求項１０】前記各光スイッチ又は前記各レベル調
整部は、マッハツェンダ型光スイッチ、可変光増幅器、
可変光減衰器、又は方向性結合器型光スイッチであるこ
とを特徴とする請求項８又は９記載の光ＡＤＭ。
【請求項１１】前記可変光増幅器及び可変光減衰器
は、半導体光アンプゲートであることを特徴とする請求
項１０記載の光ＡＤＭ。