JP2001337234A - 光モジュールとその光モジュールを用いた光システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の出力ポートから出力する全出力光波長
を長波長側と短波長側のいずれか一方に予め定められた
設定シフト量だけ同時にシフトさせる光モジュールとす
る。 【解決手段】 光入力導波路２と、第１のスラブ導波路
３と、互いに異なる長さの複数の並設したアレイ導波路
４と、第２のスラブ導波路５と、複数の並設した光出力
導波路６とを順に接続してなる導波路形成部１０を基板
１上に形成する。第１のスラブ導波路３を通る光の経路
と交わる切断面８で第１のスラブ導波路３を切断分離
し、分離スラブ導波路３ｂ側の導波路形成部１０ｂはベ
ース９に固定し、分離スラブ導波路３ａ側をステッピン
グモータ１５によって前記切断面８に沿って矢印Ａ，Ｂ
方向にスライド移動させ、各光出力導波路６からの出力
波長を全て設定波長だけ同時にシフトさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野で用い
られる光モジュールおよびその光モジュールを用いた光
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信においては、その伝送容量
を飛躍的に増加させる方法として、光波長多重通信の研
究開発が盛んに行なわれ、実用化が進みつつある。光波
長多重通信は、例えば互いに異なる波長を有する複数の
光を多重して伝送させるものであり、このような光波長
多重通信のシステムにおいては、伝送される多重光か
ら、光受信側で波長ごとの光を取り出すために、予め定
められた波長の光のみを透過する光透過デバイス等を、
システム内に設けることが不可欠である。

【０００３】光透過デバイスの一例として、図１１に示
すような平板光導波路回路（ＰＬＣ；Ｐｌａｎａｒ Ｌ
ｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）のアレイ導波路型
回折格子（ＡＷＧ；Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄ
ｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）がある。アレイ導波路型回折格子
は、シリコンなどの基板１上に、同図に示すような導波
路構成の導波路形成領域１０を石英系ガラス等のコア、
クラッドにより形成したものである。

【０００４】アレイ導波路型回折格子の導波路構成は、
１本以上の並設された光入力導波路２の出射側に、第１
のスラブ導波路３が接続され、第１のスラブ導波路３の
出射側には複数の並設されたアレイ導波路４が接続さ
れ、アレイ導波路４の出射側には第２のスラブ導波路５
が接続され、第２のスラブ導波路５の出射側には複数の
並設された光出力導波路６が接続されて形成されてい
る。

【０００５】前記アレイ導波路４は、第１のスラブ導波
路３から導出された光を伝搬するものであり、互いに異
なる長さに形成され、隣り合うアレイ導波路４の長さは
互いにΔＬ異なっている。なお、光入力導波路２や光出
力導波路６は、例えばアレイ導波路型回折格子によって
分波あるいは合波される互いに異なる波長の信号光の数
に対応させて設けられるものであり、アレイ導波路４
は、通常、例えば１００本といったように多数設けられ
るが、同図においては、図の簡略化のために、これらの
光入力導波路２、アレイ導波路４、光出力導波路６の各
々の本数を簡略的に示してある。

【０００６】光入力導波路２には、例えば送信側の光フ
ァイバ（図示せず）が接続されて、波長多重光が導入さ
れるようになっており、光入力導波路２を通って第１の
スラブ導波路３に導入された光は、その回折効果によっ
て広がって各アレイ導波路４に入射し、アレイ導波路４
を伝搬する。

【０００７】このアレイ導波路４を伝搬した光は、第２
のスラブ導波路５に達し、さらに、光出力導波路６に集
光されて出力されるが、全てのアレイ導波路４の長さが
互いに異なることから、アレイ導波路４を伝搬した後に
個々の光の位相にずれが生じ、このずれ量に応じて集束
光の波面が傾き、この傾き角度により集光する位置が決
まる。

【０００８】そのため、波長の異なった光の集光位置は
互いに異なることになり、その位置に光出力導波路６を
形成することによって、波長の異なった光（分波光）を
各波長ごとに異なる光出力導波路６から出力できる。

【０００９】すなわち、アレイ導波路型回折格子は、光
入力導波路２から入力される互いに異なる複数の波長を
もった多重光から１つ以上の波長の光を分波して各光出
力導波路６から出力する光分波機能を有しており、分波
される光の中心波長は、アレイ導波路４の長さの差（Δ
Ｌ）及び光導波路４の実効屈折率ｎ_ｃに比例する。

【００１０】アレイ導波路型回折格子は、上記のような
特性を有するために、アレイ導波路型回折格子を波長多
重伝送用の波長多重分波器として用いることができ、例
えば図１１の（ａ）に示すように、１本の光入力導波路
２から中心波長λ１，λ２，λ３，・・・λｎ（ｎは２
以上の整数）の波長多重光を入力させると、これらの各
波長の光は、第１のスラブ導波路３で広げられ、アレイ
導波路４に到達し、第２のスラブ導波路５を通って、前
記の如く、波長によって異なる位置に集光され、互いに
異なる光出力導波路６に入射し、それぞれの光出力導波
路６を通って、光出力導波路６の出射端から出力され
る。

【００１１】そして、各光出力導波路６の出射端に光出
力用の光ファイバ（図示せず）を接続することにより、
この光ファイバを介して、前記各波長の光が取り出され
る。なお、各光出力導波路６や前述の光入力導波路２に
光ファイバを接続するときには、例えば光ファイバを１
次元アレイ状に配列固定した光ファイバアレイを用意
し、この光ファイバアレイを光出力導波路６や光入力導
波路２の接続端面側に固定して光ファイバと光出力導波
路６及び光入力導波路２を接続する。

【００１２】上記アレイ導波路型回折格子において、各
光出力導波路６から出力される光の光透過特性（アレイ
導波路型回折格子の透過光強度の波長特性）は、例えば
図１２に示すようになり、各光透過中心波長（例えばλ
１，λ２，λ３，・・・λｎ）を中心とし、それぞれの
対応する光透過中心波長から波長がずれるにしたがって
光透過率が小さくなる光透過特性を示す。

【００１３】また、アレイ導波路型回折格子は、光の相
反性（可逆性）の原理を利用しているため、光分波器と
しての機能と共に、光合波器としての機能も有してい
る。すなわち、図１１の（ｂ）に示すように、互いに異
なる複数の波長の光をそれぞれの波長ごとにそれぞれの
光出力導波路６から入射させると、これらの光は、上記
と逆の伝搬経路を通り、アレイ導波路４によって合波さ
れ、１本の光入力導波路２から出射される。

【００１４】このようなアレイ導波路型回折格子におい
ては、前記の如く、回折格子の波長分解能が回折格子を
構成するアレイ導波路４の長さの差（ΔＬ）に比例する
ために、ΔＬを大きく設計することにより、従来の回折
格子では実現できなかった波長間隔の狭い波長多重光の
光合分波が可能となり、高密度の光波長多重通信の実現
に必要とされている、複数の信号光の光合分波機能、す
なわち、波長間隔が１ｎｍ以下の複数の光信号を分波ま
たは合波する機能を果たすことができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のアレ
イ導波路回折格子は、元来、石英系ガラス材料を主とす
るために、この石英系ガラス材料の温度依存性に起因し
てアレイ導波路回折格子の前記光透過中心波長が温度に
依存してシフトする。このシフト量は、各光出力導波路
６から出力されるそれぞれの光透過中心波長に対して一
律である（すなわち、例えば１つの光出力導波路６から
出力される出力波長が長波長側にΔλシフトする場合
は、他の光出力導波路６から出力される出力波長もΔλ
だけ長波長側にシフトするものである）。

【００１６】上記温度依存性は、１つの光出力導波路６
からそれぞれ出力される光の透過中心波長をλ、前記ア
レイ導波路４を形成するコアの等価屈折率をｎ_c、基板
（例えばシリコン基板）１の熱膨張係数をα_s、アレイ
導波路型回折格子の温度変化量をＴとしたときに、（数
１）により示されるものである。

【００１７】

【数１】

【００１８】ここで、従来の一般的なアレイ導波路型回
折格子において、（数１）から前記光透過中心波長の温
度依存性を求めてみる。従来の一般的なアレイ導波路型
回折格子においては、ｄｎ_ｃ／ｄＴ＝１×１０^−５（℃
^−１）、α_ｓ＝３．０×１０ ^−６（℃^−１）、ｎ_ｃ＝
１．４５１（波長１．５５μｍにおける値）であるか
ら、これらの値を（数１）に代入する。

【００１９】また、波長λは、各光出力導波路６につい
てそれぞれ異なるが、各波長λの温度依存性は等しい。
そして、現在用いられているアレイ導波路型回折格子
は、波長１５５０ｎｍを中心とする波長帯の波長多重光
を分波したり合波したりするために用いられることが多
いので、ここでは、λ＝１５５０ｎｍを（数１）に代入
する。そうすると、従来の一般的なアレイ導波路型回折
格子の前記光透過中心波長の温度依存性は、（数２）に
示す値となる。

【００２０】

【数２】

【００２１】なお、ｄλ／ｄＴの単位は、ｎｍ／℃であ
る。したがって、上記アレイ導波路型回折格子の使用環
境温度が例えば２０℃変化したとすると、各光出力導波
路６から出力される光透過中心波長は０．３０ｎｍシフ
トすることになる。

【００２２】そこで、従来は、例えば図１１に示したよ
うに、アレイ導波路型回折格子を収容するパッケージ内
にペルチェ素子３０やヒータ等の温度調整機構を設け、
アレイ導波路型回折格子の温度を一定に保つことによ
り、前記光透過中心波長の温度によるシフトを抑制して
いたが、本発明者は、視点を変え、アレイ導波路型回折
格子の光透過中心波長シフト特性を積極的に利用するこ
とを考えた。

【００２３】すなわち、上記の如く、アレイ導波路型回
折格子において、各光出力導波路６から出力されるそれ
ぞれの光透過中心波長のシフト量は一律であることを利
用し、アレイ導波路型回折格子を用いて例えば光スイッ
チやアドドロップモジュール等のような光モジュールを
構成すれば、出力光波長の切り換えを的確に行なえる光
モジュールや、この光モジュールを用いた様々な光シス
テムを構成できるのではないかと考えた。

【００２４】本発明は、上記考察に基づいてなされたも
のであり、その目的は、複数の出力ポートから出力され
る互いに異なる出力光波長の切り換えを一括して的確に
行なえる光モジュールとその光モジュールを用いた光ス
イッチやアドドロップシステム等の光システムを提供す
ることにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、光モジュールの第１の
発明は、光入力部と、該光入力部から入力される波長多
重光を互いに異なる波長の光に分波する光分波部と、該
光分波部で分波した互いに異なる波長の光を異なる出力
ポートから出力する複数の出力ポートを有し、これらの
全出力ポートから出力する出力光波長を長波長側と短波
長側のいずれか一方に予め定められた設定シフト量だけ
同時にシフトさせる波長シフト手段を備えている構成を
もって課題を解決する手段としている。

【００２６】また、光モジュールの第２の発明は、上記
第１の発明の構成に加え、前記複数の出力ポートから出
力する出力波長は等波長間隔ごとに異なる波長と成し、
設定シフト量を前記波長間隔のほぼ整数倍とした構成を
もって課題を解決する手段としている。

【００２７】さらに、光モジュールの第３の発明は、上
記第１の発明の構成に加え、前記複数の出力ポートから
出力する出力波長は等波長間隔ごとに異なる波長と成
し、全出力ポートからの出力を一括して前記等波長間隔
でない波長分のみシフトさせオフする出力オフモードの
機能を付加した構成をもって課題を解決する手段として
いる。

【００２８】さらに、光モジュールの第４の発明は、上
記第１又は第２又は第３の発明の構成に加え、１本以上
の並設された光入力導波路の出射側に第１のスラブ導波
路が接続され、該第１のスラブ導波路の出射側には該第
１のスラブ導波路から導出された光を伝搬する互いに異
なる長さの複数の並設されたアレイ導波路が接続され、
該複数のアレイ導波路の出射側には第２のスラブ導波路
が接続され、該第２のスラブ導波路の出射側には複数の
並設された光出力導波路が接続されているアレイ導波路
型回折格子を有し、前記光入力導波路の入力端部が光入
力部と成し、前記第１と第２のスラブ導波路と前記並設
アレイ導波路が光分波部と成し、前記光出力導波路の出
力端部が出力ポートと成している構成をもって課題を解
決する手段としている。

【００２９】さらに、光モジュールの第５の発明は、上
記第４の発明の構成に加え、前記第１のスラブ導波路と
第２のスラブ導波路の少なくとも一方がスラブ導波路を
通る光の経路と交わる切断面で切断分離されて分離スラ
ブ導波路と成し、前記第１と第２のスラブ導波路と光入
力導波路とアレイ導波路と光出力導波路を有する導波路
形成領域が一方側の分離スラブ導波路を含む第１の導波
路形成領域と他方側の分離スラブ導波路を含む第２の導
波路形成領域とに分離されており、該第２の導波路形成
領域と前記第１の導波路形成領域の少なくとも一方側を
前記切断面に沿ってスライド移動させることにより前記
出力導波路から出力する出力波長をシフトさせるスライ
ド移動機構を設け、該スライド移動機構を波長シフト手
段とした構成をもって課題を解決する手段としている。

【００３０】さらに、光モジュールの第６の発明は、上
記第５の発明の構成に加え、前記スライド移動機構は導
波路形成領域の線膨張係数と異なる線膨張係数のスライ
ド部材を有している構成をもって課題を解決する手段と
している。

【００３１】さらに、光モジュールの第７の発明は、上
記第６の発明の構成に加え、前記スライド移動機構は温
度調整機構を有している構成をもって課題を解決する手
段としている。

【００３２】さらに、光モジュールの第８の発明は、上
記第７の発明の構成に加え、前記温度調整機構はペルチ
ェ素子又はヒータ素子である構成をもって課題を解決す
る手段としている。

【００３３】さらに、光モジュールの第９の発明は、上
記第５の発明の構成に加え、前記スライド移動機構は電
力によるスライド駆動手段を有している構成をもって課
題を解決する手段としている。

【００３４】さらに、光モジュールの第１０の発明は、
上記第１乃至第９のいずれか一つの発明の構成に加え、
前記互いに対向する第１の導波路形成領域の端面と第２
の導波路形成領域の端面との間に空隙を設けた構成をも
って課題を解決する手段としている。

【００３５】さらに、光モジュールの第１１の発明は、
上記第１０の発明の構成に加え、前記空隙を１μｍ以上
３０μｍ以下とした構成をもって課題を解決する手段と
している。

【００３６】さらに、光システムの第１の発明は、上記
第１乃至第１１のいずれか一つの発明の光モジュール
と、該光モジュールからの出力光を合波して出力する光
合波器とを有し、前記光モジュールの複数の出力ポート
のうち少なくとも１つのポートにドロップポートを接続
し、前記光モジュールの残りの出力ポートのうち少なく
とも１つのポートとアドポートを前記光合波器の光入力
側に接続した構成をもって課題を解決する手段としてい
る。

【００３７】さらに、光システムの第２の発明は、上記
第１の発明の構成に加え、前記波長シフト手段による出
力波長シフトが行なわれない波長シフトの定位置では光
出力を行なわず、かつ、前記波長シフト手段により前記
波長シフトの定位置からの出力波長シフトが行なわれた
ときに光出力を行なう予備出力ポートを光モジュールに
設け、該予備出力ポートを光合波器の光入力側に接続し
た構成をもって課題を解決する手段としている。

【００３８】さらに、光システムの第３の発明は、上記
第１乃至第１１のいずれか一つの発明の光モジュールを
有し、該光モジュールの複数の出力ポートのうち少なく
とも１ポートに監視光のモニタポートを接続した構成を
もって課題を解決する手段としている。

【００３９】さらに、光システムの第４の発明は、上記
第１乃至第１１のいずれか一つの発明の光モジュールを
有し、該光モジュールの出力ポートに第１から第Ｎ（Ｎ
は２以上の整数）のパスポートを、（Ｎ−１）ポートお
きに接続し、波長シフト手段による波長シフトによって
予め設定した設定波長光の出力パスポートを可変する構
成をもって課題を解決する手段としている。

【００４０】さらに、光システムの第５の発明は、上記
第３の発明の光モジュールを有し、該光モジュールの出
力オフモードの動作の有無によって出力光波長を一括し
てオンオフする光スイッチとした構成をもって課題を解
決する手段としている。

【００４１】上記構成の本発明の光モジュールにおい
て、複数の出力ポートからは、それぞれ互いに異なる波
長の光が出力されるが、これらの全出力ポートから出力
する出力光波長は、波長シフト手段によって、長波長側
と短波長側のいずれか一方に予め定められた設定シフト
量だけ同時にシフトさせられる。したがって、この設定
シフト量を適宜設定することにより、光モジュールを光
スイッチやアドドロップモジュール等の光システムに好
適な光モジュールとすることができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。図１には、本発明に係る光モジュー
ルの第１実施形態例が、接続相手側の光ファイバ配列具
との接続状態で平面図により模式的に示されている。

【００４３】同図に示すように、本実施形態例の光モジ
ュール４０はアレイ導波路型回折格子を有しており、光
入力導波路２の入力端部が光モジュール４０の光入力部
１７と成している。また、該光入力部１７から入力され
た波長多重光を互いに異なる波長の光に分波する光分波
部として、第１と第２のスラブ導波路３，５と複数の並
設アレイ導波路４が機能し、複数の光出力導波路６の出
力端部が、アレイ導波路４で分波した互いに異なる波長
の光をそれぞれ出力する複数の出力ポートａ〜ｐと成し
ている。

【００４４】本実施形態例の特徴的なことは、全出力導
波路６から出力する出力光波長（全出力ポートａ〜ｐか
ら出力する出力光波長）を、長波長側と短波長側のいず
れか一方に予め定められた設定シフト量だけ同時にシフ
トさせる波長シフト手段を設けたことである。

【００４５】すなわち、本実施形態例において、アレイ
導波路型回折格子は、第１のスラブ導波路３がスラブ導
波路を通る光の経路と交わる切断面８で切断分離されて
おり、この切断面８に沿って分離スラブ導波路３ａ側を
含む第１の導波路形成領域１０ａ側を他方側の分離スラ
ブ導波路３ｂを含む第２の導波路形成領域１０ｂに対し
て前記切断面８に沿ってスライド移動させるスライド移
動機構を有しており、このスライド移動機構が前記波長
シフト手段と成している。

【００４６】具体的には、上記第１のスラブ導波路３の
切断面８での切断に伴い、導波路形成領域１０およびそ
の下側の基板１が第１のスラブ導波路３の切断に対応さ
せて２つに切断分離されており、分離スラブ導波路３ｂ
とアレイ導波路４と第２のスラブ導波路５と光出力導波
路６が形成されている導波路形成領域１０ｂおよびその
下の基板１は、コバール等の、シリコン基板と線膨張係
数がほぼ等しい材料により形成されたベース９に固定さ
れている。

【００４７】一方、分離スラブ導波路３ａが形成されて
いる側の導波路形成領域１０ａおよびその下の基板１
は、ベース９の表面に沿って図の矢印Ａ方向および矢印
Ｂ方向にスライド移動自在に配置されている。なお、導
波路形成部１０ａには、導波路形成部１０ａ側をベース
９側に押し付けることにより、導波路形成領域１０ａが
ＸＹ平面に直交するＺ方向に移動することを防ぐ押し付
けばね（図示せず）が設けられている。

【００４８】導波路形成領域１０ａの一端側にはステッ
ピングモータ１５が設けられており、ステッピングモー
タ１５の駆動シャフト１６の先端が導波路形成領域１０
ａの端面３２に当接している。そして、本実施形態例に
おいて、ステッピングモータ１５は、電力によるスライ
ド駆動手段であり、ステッピングモータ１５とステッピ
ングモータ１５に接続された制御装置（図示せず）とを
有して上記スライド移動機構が構成されている。なお、
ステッピングモータ１５は、電力を第１の導波路形成領
域１０ａの切断面８に沿ったスライド移動力に変換して
第１の導波路形成領域１０ａをスライド移動させる。

【００４９】また、互いに対向する第１の導波路形成領
域１０ａの端面と第２の導波路形成領域１０ｂの端面と
の間（図のＣの部分）に空隙が設けられており、この空
隙は５μｍと成している。上記対向する第１と第２の導
波路形成部１０ａ、１０ｂの端面には、石英系ガラスと
屈折率の整合したマッチンググリースが塗布されてい
る。なお、前記空隙を１μｍ以上３０μｍ以下にする
と、導波路形成領域１０ａの切断面８に沿っての移動が
行ないやすい。

【００５０】また、本実施形態例において、前記導波路
構成における各パラメータは、以下のように構成されて
いる。すなわち、第１のスラブ導波路３の焦点距離と第
２のスラブ導波路５の焦点距離は等しく、その値は９ｍ
ｍであり、アレイ導波路４の光路長差ΔＬは６５．２μ
ｍ、隣り合うアレイ導波路４同士の間隔は１５μｍ、回
折次数ｍは６１である。第１のスラブ導波路３の等価屈
折率および第２のスラブ導波路５の等価屈折率は共にｎ
_ｓで、２５℃において、その値は、１．４５３、アレイ
導波路４の等価屈折率ｎ_ｃは１．４５１、アレイ導波路
の群屈折率ｎ_ｇは１．４７５である。なお、これらの屈
折率の値は、波長１．５５μｍの光に対しての値であ
る。

【００５１】上記アレイ導波路型回折格子は、波長間隔
約０．８ｎｍで１６波長の波長合分波を行なうものであ
り、例えば波長約１５３５ｎｍ〜約１５４６．９ｎｍの
範囲で波長間隔約０．８ｎｍの中心波長を有する波長多
重光を光入力導波路２から入力したときに、互いに異な
る波長に分波して、それぞれの波長の光をそれぞれの光
出力導波路６の出力端部（各出力ポートａ〜ｐ）から出
力する機能を有している。

【００５２】なお、第１のスラブ導波路３を切断してい
ない状態で、各光出力導波路６の出力端部から出力され
る出力波長の中心波長をλ１、λ２、λ３、・・・、λ
１６とすると、λ１＝１５３５ｎｍ、λ２＝１５３５．
７９３ｎｍ、・・・・・、λ１６＝１５４６．９ｎｍと
なる。

【００５３】光入力部１７には、光ファイバ配列具２１
が接続されており、光ファイバ配列具２１に配列された
光ファイバ２３と光入力導波路２とが位置合わせされて
いる。光出力導波路６の出力端には、光ファイバ配列具
２２が接続されており、光ファイバ配列具２２に配列さ
れた複数の光ファイバ２４がそれぞれ各光出力導波路６
に位置合わせされている。

【００５４】また、図１には図示されていないが、本実
施形態例の光モジュールは、図１に示す構成を筐体内に
収容しており、この筐体内にはペルチェ素子３０および
サーミスタ３１が設けられている。そして、ペルチェ素
子３０によって筐体内の温度を一定に保ち、アレイ導波
路型回折格子の温度を約４５℃に保つ構成と成してい
る。

【００５５】ところで、本発明者は、本実施形態例の構
成を決定するにあたり、まず、アレイ導波路型回折格子
の線分散特性に着目して、アレイ導波路型回折格子の光
出力導波路６から出力される出力波長のシフト特性を以
下のように考察した。

【００５６】アレイ導波路型回折格子において光入力導
波路から入射された光は、第１のスラブ導波路（入力側
スラブ導波路）で回折し、アレイ導波路を励振する。な
お、前記の如く、隣接するアレイ導波路の長さは互いに
ΔＬずつ異なっている。そこで、アレイ導波路を伝搬し
た光は、（数３）を満たし、第２のスラブ導波路（出力
側スラブ導波路）の出力端に集光される。

【００５７】

【数３】

【００５８】（数３）において、ｎ_sは第１のスラブ導
波路および第２のスラブ導波路の等価屈折率、ｎ_cはア
レイ導波路の等価屈折率、φは回折角、ｍは回折次数、
ｄは隣り合うアレイ導波路同士の間隔であり、λは、前
記の如く、各光出力導波路から出力される光の透過中心
波長である。

【００５９】ここで、回折角φ=０となるところの光透
過中心波長をλ_０とすると、λ_０は（数４）で表され
る。なお、波長λ_０は、一般に、アレイ導波路型回折格
子の中心波長と呼ばれる。上記パラメータにおいては、
λ_０は１５５０．９ｎｍとなる。

【００６０】

【数４】

【００６１】ところで、図２において、回折角φ=０と
なるアレイ導波路型回折格子の集光位置を点Ｏとする
と、回折角φ＝φ_pを有する光の集光位置（第２のスラ
ブ導波路の出力端における位置）は、例えば点Ｐの位置
（点ＯからＸ方向にずれた位置）となる。ここで、Ｏ−
Ｐ間のＸ方向の距離をｘとすると波長λとの間に（数
５）が成立する。

【００６２】

【数５】

【００６３】（数５）において、Ｌ_fは第２のスラブ導
波路の焦点距離であり、ｎ_gはアレイ導波路の群屈折率
である。なお、アレイ導波路の群屈折率ｎ_gは、アレイ
導波路の等価屈折率ｎ_cにより、（数６）で与えられ
る。

【００６４】

【数６】

【００６５】前記（数５）は、第２のスラブ導波路の焦
点ＯからＸ方向の距離ｄｘ離れた位置に光出力導波路の
入力端を配置形成することにより、ｄλだけ波長の異な
った光を取り出すことが可能であることを意味する。

【００６６】また、（数５）の関係は、第１のスラブ導
波路３に関しても同様に成立する。すなわち、例えば第
１のスラブ導波路３の焦点中心を点Ｏ’とし、この点
Ｏ’からＸ方向に距離ｄｘ’ずれた位置にある点を点
Ｐ’とすると、この点Ｐ’に光を入射した場合に、出力
の波長がｄλ’ずれることになる。この関係を式により
表わすと、（数７）のようになる。

【００６７】

【数７】

【００６８】なお、（数７）において、Ｌ_ｆ’は第１の
スラブ導波路３の焦点距離である。この（数７）は、第
１のスラブ導波路３の焦点Ｏ’とＸ方向の距離ｄｘ’離
れた位置に光入力導波路２の出力端２０を配置形成する
ことにより、前記焦点Ｏに形成した光出力導波路６にお
いてｄλ’だけ波長の異なった光を取り出すことが可能
であることを意味する。また、上記作用は、他の光出力
導波路６に関しても同様に生じ、各光出力導波路６から
出力される出力波長は、それぞれ、各設計出力波長より
ｄλ’だけ波長の異なった光となる。

【００６９】そこで、本実施形態例においては、第１の
スラブ導波路３を、該第１のスラブ導波路３を通る光の
経路で切断分離し、分離した第１のスラブ導波路３のう
ち、光入力導波路２に接続されている分離スラブ導波路
３ａ側（光入力導波路２も含む）を前記切断面８に沿っ
てスライド移動させることにより、光入力導波路２の出
力端２０をＸ方向に移動させ、それにより、前記各光透
過中心波長（各出力光波長）をシフトさせる構成とし
た。

【００７０】また、上記切断面８に沿ってのスライド移
動は、前記の如くステッピングモータ１５によって行な
うものであるため、本実施形態例においては、予め上記
（数７）から、光入力導波路２の出力端２０の移動量
と、各光出力導波路６から出力される各光透過中心波長
のシフト量との関係を求めておき、そのデータをステッ
ピングモータ１５に接続した前記制御装置に入力してあ
る。上記パラメータにおいては、Δλ＝０．０４Ｘとな
る（すなわち、光入力導波路２の出力端２０の移動量Ｘ
を１０μｍとしたとき、上記各光透過中心波長が０．４
ｎｍシフトする）。

【００７１】そして、例えば上記各光透過中心波長を長
波長側にシフトさせるときの符号を＋、長波長側にシフ
トさせるときの符号を−として、前記設定シフト量を＋
０．８ｎｍといった値に設定し、ステッピングモータ１
５の駆動によって、前記設定シフト量に対応する移動量
Ｘだけ（設定波長が０．８ｎｍのときにはＸ＝２０μ
ｍ）導波路形成部１０ａを切断面８に沿ってＸ方向にス
ライド移動させる。そうすると、各光出力導波路６から
出力する出力波長（光透過中心波長）は、全て０．８ｎ
ｍだけ長波長側にシフトする。

【００７２】すなわち、前記波長シフト手段による波長
シフトが行われない（ステッピングモータ１５による導
波路形成領域１０ａの移動が行なわれない）波長シフト
の定位置において、各光出力導波路６の出力端部から出
力される出力波長の中心波長λ１、λ２、λ３、・・
・、λ１５、λ１６に対し、前記波長シフト手段により
前記波長シフトの定位置からの出力波長シフトを行なっ
たときに各光出力導波路６の出力端部から出力される出
力波長の中心波長は、（λ１＋０．８）ｎｍ、（λ２＋
０．８）ｎｍ、（λ３＋０．８）ｎｍ、・・・、（λ１
５＋０．８）ｎｍ、（λ１６＋０．８）ｎｍとなる。

【００７３】また、前記波長シフト量（０．８ｎｍ）
は、各出力ポートａ〜ｐから出力する出力波長間隔とほ
ぼ等しい値（出力波長間隔の１倍）であり、上記の前記
波長シフトの定位置からの出力波長シフトを行なったと
きに各光出力導波路６の出力端部から出力される出力波
長の中心波長を書き直すと、λ２、λ３、・・・λ１
６、（λ１６＋０．８ｎｍ）となる。なお、波長（λ１
６＋０．８）ｎｍの光は入射されないので、上記のよう
に波長シフトの定位置からの出力波長シフトを行なった
ときの各光出力導波路６からの出力波長の中心波長は、
λ２、λ３、・・・λ１６となる。

【００７４】また、厳密に言えば、光入力導波路２の出
力端２０の位置を変えることによって、光入力導波路２
の出力端２０からアレイ導波路４の入力端まで、第１の
スラブ導波路３内を伝搬する光の焦点距離Ｌ_ｆ’が若干
変化する。

【００７５】しかしながら、現在用いられているアレイ
導波路型回折格子における第１のスラブ導波路３の焦点
距離は数ｍｍのオーダーであり、一方、本実施形態例に
おいて、アレイ導波路型回折格子の光透過中心波長シフ
トのために移動する光入力導波路２の出力端２０の位置
移動量は、数μｍ〜数１０μｍのオーダーであり、第１
のスラブ導波路３の焦点距離に比べて非常に小さい。そ
のため、実質的には上記焦点距離の変化は無視してしま
っても何も差し支えないと考えられ、本実施形態例にお
いて、上記のような波長シフト動作が行なわれる。

【００７６】本実施形態例は、上記作用により、ステッ
ピングモータ１５の駆動によって導波路形成部１０ａを
切断面８に沿って、Ｘ方向にスライド移動させることに
よって、上記のように、全出力導波路６から出力する出
力光波長を予め定められた設定シフト量だけ同時にシフ
トさせることができる。

【００７７】なお、設定シフト量は、１つでもよいし複
数でもよい。すなわち、例えば前記ステッピングモータ
１５の制御装置に複数の設定シフト量を与えておき、必
要に応じて設定シフト量を可変すれば、全光出力導波路
６から出力する出力波長を複数のパターンに切り換える
ことができる。

【００７８】したがって、本実施形態例によれば、この
設定シフト量を適宜設定することにより、光モジュール
４０を光スイッチやアドドロップモジュール等の光シス
テムに適用可能な光モジュールとすることができる。

【００７９】なお、上記実施形態例の具体例として、以
下に示す作製方法により上記光モジュール４０を作製
し、上記効果を確認することができた。以下、その作製
方法を説明する。まず、従来の一般的な作製方法によっ
てアレイ導波路型回折格子を作製し、その後、第１のス
ラブ導波路３を通る光の経路を横切るように、ダイシン
グソーを用いて切断面８を形成した（切断面８で第１の
スラブ導波路３を含む導波路形成部１０ａとその下の基
板１を切断した）。

【００８０】また、導波路形成部１０ａの端面と導波路
形成部１０ｂの端面には、これらの端面における反射を
防ぐために前記マッチンググリースを塗布した。なお、
切断面８を、切断や研磨によって、基板１の面に垂直な
面に対して約８度斜めに傾いた角度とすると、導波路形
成部１０ａの端面と導波路形成部１０ｂの端面における
反射を防ぎやすい。

【００８１】次に、導波路形成部１０ｂ側の基板１をエ
ポキシ樹脂等の接着剤を介してベース９に固定した。ま
た、導波路形成部１０ａ側はベース９の上に配置した。
なお、基板１の裏面側に、切断面８と直交する方向のＶ
字形溝を形成し、このＶ溝の形成位置に対応させてベー
ス９の表面側にもＶ字形溝を形成した。そして、これら
のＶ字形溝同士を対向させることにより形成される菱形
形状の溝に例えば光ファイバ等の位置決め部材を嵌合す
ることにより、導波路形成部１０ｂのステッピングモー
タ１５によるスライド移動時に、導波路形成部１０ｂが
切断面８に対して斜めに移動したりせず、導波路形成部
１０ａと１０ｂの端面間隔を約５μｍに維持できるよう
にした。

【００８２】なお、前記の如く、導波路形成部１０ａの
スライド移動量は、数μｍ〜数十μｍであるため、上記
Ｖ字形溝に位置決め部材を嵌合した状態で、スライド移
動が支障なく行なわれる。

【００８３】そして、上記構成のアレイ導波路型回折格
子を光ファイバ配列具２１，２３と共に、筐体内に収容
し、かつ、筐体内にはペルチェ素子３０とサーミスタ３
１も収容した。

【００８４】図３には、本発明に係る光モジュールの第
２実施形態例が平面図により示されている。本第２実施
形態例は上記第１実施形態例とほぼ同様に構成されてお
り、本第２実施形態例が上記第１実施形態例と異なる特
徴的なことは、スライド移動機構を、導波路形成領域１
０と線膨張係数が異なる（ここでは導波路形成領域１０
よりも線膨張係数が大きい）スライド部材と、ペルチェ
素子３０を備えた温度調整機構とを有する構成としたこ
とである。

【００８５】上記スライド部材は、金属等の高熱膨張係
数部材７により形成されており、導波路形成領域１０ａ
の一端側が接着剤１３を介して高熱膨張係数部材７に固
定されている。導波路形成領域１０ａの他端側は係止部
材１４に係止されており、この係止部材１４を設けるこ
とにより、本第２実施形態例では、上記第１実施形態例
に設けた導波路形成部１０ａ側をベース９側に押し付け
る押し付けばねは省略している。

【００８６】前記係止部材１４は、導波路形成部１０ａ
の上面に沿って設けられた上板部１４ａと導波路形成領
域１０ａの側面に沿って設けられた側板部（図示されて
いない）とを有するＬ字形状の部材であり、側板部が固
定部１２でベース９に固定されている。係止部材１４の
上板部の内壁と導波路形成領域１０ａの上面とは当接し
ており、導波路形成領域１０ａのスライド移動時に、導
波路形成領域１０ａがベース９に対して上方側（ＸＹ平
面に垂直なＺ軸方向）に変位しないようになっている。
また、側板部の内壁と導波路形成領域１０ａの側面とは
間隔を介しており、導波路形成領域１０ａのスライド移
動が支障なく行なえるようになっている。

【００８７】本第２実施形態例においては、ペルチェ素
子３０によって、筐体内の温度を積極的に可変し、それ
に伴って高熱膨張係数部材７を導波路形成領域１０より
も大きく伸縮させることにより、導波路形成領域１０ａ
を切断面８に沿って、導波路形成領域１０ｂに対してス
ライド移動させる。

【００８８】そうすると、このスライド移動によって、
上記第１実施形態例と同様に、全出力導波路６から出力
する出力光波長を予め定められた設定シフト量だけ同時
にシフトさせることができ、同様の効果を奏することが
できる。

【００８９】図４には、本発明に係る光モジュールを用
いた光システムの第１実施形態例の要部構成図が示され
ている。本実施形態例の光システムは、光モジュール５
０と光モジュールからの出力光を合波して出力する光合
波器６０とを有している。

【００９０】光モジュール５０は、図７に示すようなア
レイ導波路型回折格子を有しており、このアレイ導波路
型回折格子は、上記第１実施形態例の光モジュール４０
に適用されたアレイ導波路型回折格子とほぼ同様に構成
されているが、光モジュール５０を構成するアレイ導波
路型回折格子は、５本の光入力導波路２と１７本の光出
力導波路６を有しており、切断面８は第１のスラブ導波
路３を通る光の経路を斜めに横切る面と成している。

【００９１】また、同図には図示されていないが、光モ
ジュール５０も、上記第１実施形態例の光モジュール４
０と同様の機能を有する波長シフト手段や筐体を有して
おり、光モジュール５０の要部構成および機能は上記第
１実施形態例の光モジュール４０の要部構成および機能
と同様である。

【００９２】さらに、本実施形態例の光システムは、光
合波器６０としても、図７と同様の構成を有するアレイ
導波路型回折格子と、上記波長シフト手段を備えた光モ
ジュールを適用して形成している。アレイ導波路型回折
格子は、前記の如く、光の相反性を利用した回路であ
り、例えば図１１の（ｂ）に示したように、光出力導波
路６側から互いに異なる波長の光を入射させた場合、こ
れらの波長の光を合波して光入力導波路２から出力する
機能を有しているため、光出力導波路６側を光入力側と
する光合波器として適用することができる。

【００９３】また、アレイ導波路型回折格子に波長シフ
ト手段を設けると、アレイ導波路型回折格子によって合
波する光の波長を設定シフト量ずつ同時にシフトさせる
ことができる。

【００９４】図７に示すように、光モジュール５０の５
本の光入力導波路２のうち、図の最上部の光入力導波路
２の入力端部は、信号伝送される波長多重光とは異なる
波長の監視光を入力するための監視光入力部１９と成し
ている。

【００９５】また、光モジュール５０の複数（１７個）
の出力ポートａ〜ｑのうち、出力ポートｑは、前記波長
シフト手段による出力波長シフトが行なわれない波長シ
フトの定位置では光出力を行なわず、かつ、前記波長シ
フト手段により前記波長シフトの定位置からの出力波長
シフトが行なわれたときに光出力を行なう予備出力ポー
トと成している。また、出力ポートｐは、前記監視光の
出力ポートと成している。

【００９６】本実施形態例の光システムは、図４に示す
ように、光モジュール５０の複数（１７個）の出力ポー
トａ〜ｑのうち、出力ポートａ（図の下から２番目の出
力ポート）にドロップポート２６を接続し、出力ポート
ｐを監視光のモニタポート２９に接続し、残りの出力ポ
ートｂ〜ｏを光合波器６０の光入力側（ポートｂ’〜
ｏ’）に接続して形成されている。また、光合波器６０
の光入力側（ポートａ’）には１つのアドポート２７が
接続されており、光モジュール５０の出力ポートｑと光
合波器６０のポートｑ’とが接続されている。

【００９７】本実施形態例の光システムは以上のように
構成されており、このシステムにおいて、図４の（ａ）
に示すように、波長間隔約０．８ｎｍで中心波長λ１
（１５３５ｎｍ）〜λ１５（１５４６．２ｎｍ）の１５
波長の多重光を光モジュール５０の光入力部１７に入力
し、監視光入力部１９に波長λ１７（１５４７．８ｎ
ｍ）の監視光を入力すると、波長多重光は波長ごとに分
波されて、各出力ポートａ〜ｏから出力され、監視光は
出力ポートｐから出力される。

【００９８】そうすると、出力ポートａから出力する波
長λ１の光は、ドロップポート２６からドロップされ、
出力ポートｐから出力する波長λ１７の光はモニタポー
ト２９から出力され、モニタされる。また、各出力ポー
トｂ〜ｏから出力する波長λ２〜λ１５の光は、光合波
器６０により合波されて出力される。なお、光合波器６
０には、アドポート２７から波長λ１の光が入射される
ため、この光も光合波器６０により合波され、光合波器
６０の出力側からは、波長λ１〜波長λ１５の多重光が
出力される。

【００９９】なお、図６の（ａ）に、このときの光モジ
ュール５０からの出力光のうち、波長λ１、λ２、λ１
５の各光の出力強度と出力ポートｑ，ａ，ｂ，ｎ，ｏの
関係を模式的に示した。

【０１００】そして、光モジュール５０の波長シフト手
段（具体的にはステッピングモータ１５）を作動させ
て、光モジュール５０を形成するアレイ導波路型回折格
子の導波路形成部１０ａをスライド移動していくと、上
記出力光波長がシフトしていくので、各出力ポートａ〜
ｐから出力される光の強度が弱まっていく。この状態
は、モニタポート２９からのモニタ出力により検出され
る。

【０１０１】そして、導波路形成部１０ａを、波長シフ
ト手段によるシフトが行われない定位置から図１のＸ方
向に１０μｍスライド移動させると、各出力ポートａ〜
ｐから出力される波長が＋０．４ｎｍずつ長波長側に移
動した状態となり、図６の（ｂ）に示すように、この各
波長においては、光入力部１７から入力された光の強度
はノイズレベルとなるので、図４の（ｂ）に示すよう
に、各出力ポートａ〜ｐからの光出力がオフする。

【０１０２】したがって、光モジュール５０において設
定波長を０．４ｎｍとすると、全出力ポートａ〜ｑから
の出力を一括してオフする出力オフモードの機能を果た
すことができる。

【０１０３】また、本実施形態例において、光合波器６
０は光モジュール５０と同様に構成されているため、光
合波器６０も光モジュール５０と同様に動作させる（す
なわち、波長シフト手段による動作を光モジュール５０
と同様に行なうと）、合波する光の波長を設定シフト量
（この場合＋０．４ｎｍ）ずつ長波長側にシフトさせる
ことになるため、アドポート２７から入射される波長λ
１の光は光合波器６０の出力側から出力されない。

【０１０４】そして、光モジュール５０のステッピング
モータ１５をさらに作動させて、光モジュール５０を形
成するアレイ導波路型回折格子の導波路形成部１０ａを
スライド移動していき、導波路形成部１０ａを前記定位
置から図１のＸ方向に２０μｍスライド移動させると、
各出力ポートａ〜ｐから出力される波長が＋０．８ｎｍ
ずつ長波長側に移動した状態となる。なお、この状態を
模式的に示すと、図６の（ｃ）に示す状態となる。

【０１０５】そうすると、図５に示すように、光モジュ
ール５０の各出力ポートａ〜ｎから出力する出力波長の
中心波長は、λ２、λ３、・・・λ１５となり（前記波
長多重光の中に中心波長が（λ１５＋０．８）ｎｍの波
長の光はないため、出力ポートｏからの出力は行われな
い）、予備出力ポートｑからは、波長λ１の光が出力さ
れる。

【０１０６】そして、これらの光モジュール５０からの
出力光のうち、波長λ２の光がドロップポート２６から
ドロップされ、その他の波長λ１、λ３〜λ１５の光は
光合波器６０に入射する。

【０１０７】また、このとき、光合波器６０も光モジュ
ール５０と同様に動作させて導波路形成部１０ａを図の
Ｘ方向に２０μｍスライド移動させると、光合波器６０
によって合波する光波長も一括して０．８ｎｍ長波長側
の波長となるため、アドポート２７から入力される波長
λ２の光を含む波長λ１〜波長λ１５の光が光合波器６
０によって合波されて波長多重出力される。

【０１０８】本実施形態例の光システムによれば、例え
ば波長λ１の信号光に事故などでエラーが生じた場合
に、λ２をドロップポート２６から出力して用いること
ができる。また、光モジュール５０に予備出力ポートａ
を形成し、それに対応するポートａ’を光合波器６０に
形成し、これらのポートｑ、ｑ’を接続しているので、
光モジュール５０および光合波器を波長シフトの定位置
からシフトさせたときにも波長λ１の光の伝送も行なえ
る。

【０１０９】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、
上記光モジュールの第１実施形態例では、スライド移動
機構としてステッピングモータ１５を設けたが、ステッ
ピングモータ１５の代わりに、圧電素子を設けてスライ
ド移動機構を形成することもできる。この場合は、圧電
素子が、電力により前記導波路形成領域１０ａをスライ
ド移動させるスライド駆動手段として機能する。

【０１１０】さらに、上記光モジュールの各実施形態例
において、アレイ導波路型回折格子の温度を調整する温
度調整機構としてペルチェ素子３０を設けたが、ペルチ
ェ素子３０の代わりにヒータ素子を設けてもよいし、ペ
ルチェ素子３０とヒータ素子の両方を設けてもよい。

【０１１１】さらに、本発明の光モジュールにおいて、
光入力部の個数や出力ポートの個数や分波波長間隔等の
詳細な構成は特に限定されるものでなく、適宜設定され
るものである。

【０１１２】さらに、上記光システムの実施形態例は、
波長λ１またはλ２の、１つの波長の光をアド／ドロッ
プするシステムとしたが、アド／ドロップする光の波長
数を複数にしてもよい。また、予備のポートや監視光の
モニタポートは省略することもできる。

【０１１３】さらに、上記光システムの実施形態例は、
光合波器６０として光モジュール５０と同様の構成の光
モジュールを適用したが、光合波器６０として例えばス
ターカプラなどを適用することもできる。

【０１１４】さらに、例えば図８に示すように、上記第
１または第２実施形態例の光モジュールと同様の要部構
成を有する光モジュール５５の出力ポートに、第１のパ
スポートＡと第２のパスポートＢを１ポートおきに接続
し、波長シフト手段による波長シフトによって予め設定
した設定波長光の出力パスポートを可変する（同図の
（ａ）に示すようにパスポートＡから出力したり、同図
の（ｂ）に示すようにパスポートＢから出力したりす
る）こともできる。

【０１１５】また、図８では光モジュールに２つのパス
ポートとを接続したが、光モジュール５５に３以上のパ
スポートを接続して光システムを構成してもよい。この
場合は、第１から第Ｎ（Ｎは３以上の整数）のパスポー
トを、（Ｎ−１）ポートおきに接続し、波長シフト手段
による波長シフトによって予め設定した設定波長光の出
力パスポートを可変する光システムを構成することがで
きる。

【０１１６】さらに、本発明の光システムの別の例とし
て、全出力ポートからの出力を一括してオフする出力オ
フモードの機能が付加されている光モジュールを用い、
該光モジュールの出力オフモードの動作の有無によって
出力光波長を一括してオンオフする光スイッチを構成す
ることもできる。

【０１１７】なお、出力オフモードの機能は、例えば光
モジュール５０や光モジュール４０において、設定シフ
ト波長を０．４ｎｍにすることによって、光モジュール
４０，５０に付加することができ、同様に、複数の出力
ポートから出力する出力波長が等波長間隔ごとに異なる
波長の光モジュールにおいて、全出力ポートからの出力
を一括して前記等波長間隔でない波長分のみシフトさせ
ることにより付加することができる。

【０１１８】さらに、本発明の光システムのさらに別の
例として、図９に示すように、光モジュール５５の１つ
の出力ポートにのみ出力用光ファイバを接続し、光入力
部１７から１つの波長λ１を入力し、波長シフト手段に
よる出力波長シフトが行なわれない波長シフトの定位置
で、波長λ１の光出力を行い、かつ、前記波長シフト手
段により前記波長シフトの定位置からの出力波長シフト
が行なわれたときに光出力を停止する光スイッチを構成
することもできる。

【０１１９】さらに、本発明の光モジュールを用いて、
波長モニタを構成することもできる。この場合、例えば
図１０に示すように、光モジュール５０の出力ポート数
に対応したフォトダイオードを１次元アレイ状に配設し
たＰＤアレイ３６を設けて各出力ポートａ〜ｐにフォト
ダイオードを接続する。

【０１２０】そして、光モジュール５０の波長シフト手
段によってシフトさせる設定シフト量を、各出力ポート
ａ〜ｐから出力される出力波長の間隔よりも小さい値
（例えば波長間隔の１０分の１程度の値）に設定し、波
長シフト手段による波長シフトを複数回行ないながら、
その都度、各出力ポートａ〜ｐに接続されているフォト
ダイオードにより対応する出力ポートａ〜ｐから出力さ
れる光の強度を測定していくと、全出力ポートａ〜ｐか
らの出力光強度が波長シフトに対応して段階的に変化し
ていくので、この強度検出によって、各出力ポートａ〜
ｐから出力する光の波形を一括して検出することができ
る。

【０１２１】

【発明の効果】本発明の光モジュールによれば、複数の
出力ポートからは、それぞれ互いに異なる波長の光が出
力されるが、これらの全出力ポートから出力する出力光
波長を、波長シフト手段によって、長波長側と短波長側
のいずれか一方に予め定められた設定シフト量だけ同時
にシフトさせることができる。したがって、この設定シ
フト量を適宜設定することにより、光モジュールを光ス
イッチやアドドロップモジュール等の光システムに好適
な光モジュールとすることができる。

【０１２２】すなわち、本発明の光モジュールにおい
て、例えば、複数の出力ポートから出力する出力波長は
等波長間隔ごとに異なる波長と成し、設定シフト量を前
記波長間隔のほぼ整数倍とした構成とすれば、例えば波
長シフト手段による出力波長が行われない波長シフトの
定位置において各出力ポートから出力する出力波長の光
を、１つ以上ずつずらした出力ポートから出力させるこ
とができる。したがって、この機能を利用して、例えば
必要に応じてドロップ波長を可変できるアド／ドロップ
モジュールを構成することができる。

【０１２３】また、例えば、複数の出力ポートから出力
する出力波長は等波長間隔ごとに異なる波長と成し、全
出力ポートからの出力を一括して前記等波長間隔でない
波長分のみシフトさせオフする出力オフモードの機能を
付加した光モジュールによれば、例えばこの出力オフモ
ードの動作の有無によって光出力動作をオンオフする光
スイッチ等を構成することができる。

【０１２４】さらに、アレイ導波路型回折格子を有して
構成される光モジュールによれば、アレイ導波路型回折
格子の光分波特性を用いて、上記効果を奏する正確な光
モジュールを構成することができる。

【０１２５】さらに、アレイ導波路型回折格子の第１の
スラブ導波路と第２のスラブ導波路の少なくとも一方を
スラブ導波路を通る光の経路と交わる切断面で切断分離
し、切断面に沿って導波路形成領域をスライド移動させ
るスライド移動機構を設け、該スライド移動機構を波長
シフト手段とした光モジュールによれば、スライド移動
機構によって、アレイ導波路型回折格子の出力波長をシ
フトさせて上記効果を奏する優れた光モジュールを構成
することができる。

【０１２６】さらに、スライド移動機構は導波路形成領
域の線膨張係数と異なる線膨張係数のスライド部材を有
している光モジュールによれば、スライド部材によっ
て、スライド移動機構の動作を的確に行なえるようにす
ることができる。

【０１２７】さらに、スライド移動機構は温度調整機構
を有している光モジュールによれば、温度調整機構によ
ってスライド部材の伸縮を自在に制御して、上記スライ
ド移動を的確に行なうことができる。

【０１２８】さらに、上記スライド移動機構が有する温
度調整機構をペルチェ素子又はヒータ素子とした光モジ
ュールによれば、これらの素子を用いて温度調整機構を
簡単に形成することができる。

【０１２９】さらに、スライド移動機構は電力によるス
ライド駆動手段を有している光モジュールによれば、ス
ライド駆動手段によって、スライド移動機構の動作を的
確に行なえるようにすることができる。

【０１３０】さらに、互いに対向する第１の導波路形成
領域の端面と第２の導波路形成領域の端面との間に空隙
を設けた光モジュールによれば、第１と第２の導波路形
成領域の相対移動をスムーズに行なうことができ、特
に、前記空隙を１μｍ以上３０μｍ以下とした光モジュ
ールによれば、その効果を非常に的確に発揮できる。

【０１３１】さらに、本発明の光モジュールと光合波器
とを設け、ドロップポートとアドポートを設けて構成し
た光システムによれば、アド／ドロップする光の波長を
適宜可変することができ、事故などに対する対処がしや
すい光システムとすることができる。

【０１３２】さらに、上記光システムに設ける光モジュ
ールに予備出力ポートを設けて光合波器の光入力側に接
続した構成のものにおいては、予備出力ポートを利用し
て光モジュール側から光合波器側に光伝送を行なうこと
ができ、例えばアド／ドロップする波長以外の波長光を
常に光システムの光入力側から出力側に伝送することが
できる。

【０１３３】さらに、本発明の光モジュールの複数の出
力ポートのうち少なくとも１ポートに監視光のモニタポ
ートを接続して上記光システムを構成すると、監視光を
モニタすることにより、光モジュールの動作状態等を把
握することができる。

【０１３４】さらに、本発明の光モジュールの出力ポー
トに第１から第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のパスポート
を、（Ｎ−１）ポートおきに接続し、波長シフト手段に
よる波長シフトによって予め設定した設定波長光の出力
パスポートを可変する光システムによれば、非常に正確
に設定波長光の出力パスポートの切り換えを行なうこと
ができる。

【０１３５】さらに、出力オフモードを備えた光モジュ
ールを有し、該光モジュールの出力オフモードの動作の
有無によって出力光波長を一括してオンオフする光スイ
ッチとした光システムによれば、光スイッチの動作切り
換えを非常に的確に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光モジュールの第１実施形態例を
示す要部構成図である。

【図２】アレイ導波路型回折格子における光透過中心波
長シフトと光入力導波路および光出力導波路の位置との
関係を示す説明図である。

【図３】本発明に係る光モジュールの第２実施形態例を
示す要部構成図である。

【図４】本発明に係る光モジュールを用いた光システム
の一実施形態例をその動作と共に模式的に示す要部構成
図である。

【図５】図４に示した光システムにおける波長切り換え
後の動作状態を示す説明図である。

【図６】図４に示した光システムに適用されている光モ
ジュールの出力波長と出力ポートとの関係を模式的に示
す説明図である。

【図７】図４に示した光システムに適用されている光モ
ジュールを示す要部構成図である。

【図８】本発明に係る光システムの別の実施形態例を示
す説明図である。

【図９】本発明に係る光システムのさらに別の実施形態
例を示す説明図である。

【図１０】本発明に係る光システムのさらにまた別の実
施形態例を示す説明図である。

【図１１】アレイ導波路型回折格子の構成例をその動作
と共に示す説明図である。

【図１２】アレイ導波路型回折格子の１つの光出力導波
路から出力される光の光透過特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 光入力導波路 ３ 第１のスラブ導波路 ３ａ，３ｂ 分離スラブ導波路 ４ アレイ導波路 ５ 第２のスラブ導波路 ６ 光出力導波路 ７ 高熱膨張係数部材 ８ 切断面 ９ ベース １０，１０ａ，１０ｂ 導波路形成領域 １７ 光入力部 ４０，５０，５１，５５ 光モジュール ６０ 光合波器 ａ〜ｑ 出力ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 完二 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 斎藤 恒聡 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H047 KA03 KA12 LA19 MA05 RA08 TA05 TA42 TA47 5K002 BA04 BA05 BA06 CA11 DA02 EA05 FA01

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光入力部と、該光入力部から入力される
   波長多重光を互いに異なる波長の光に分波する光分波部
   と、該光分波部で分波した互いに異なる波長の光を異な
   る出力ポートから出力する複数の出力ポートを有し、こ
   れらの全出力ポートから出力する出力光波長を長波長側
   と短波長側のいずれか一方に予め定められた設定シフト
   量だけ同時にシフトさせる波長シフト手段を備えている
   ことを特徴とする光モジュール。
2. 【請求項２】 複数の出力ポートから出力する出力波長
   は等波長間隔ごとに異なる波長と成し、設定シフト量を
   前記波長間隔のほぼ整数倍としたことを特徴とする請求
   項１記載の光モジュール。
3. 【請求項３】 複数の出力ポートから出力する出力波長
   は等波長間隔ごとに異なる波長と成し、全出力ポートか
   らの出力を一括して前記等波長間隔でない波長分のみシ
   フトさせオフする出力オフモードの機能を付加したこと
   を特徴とする請求項１記載の光モジュール。
4. 【請求項４】 １本以上の並設された光入力導波路の出
   射側に第１のスラブ導波路が接続され、該第１のスラブ
   導波路の出射側には該第１のスラブ導波路から導出され
   た光を伝搬する互いに異なる長さの複数の並設されたア
   レイ導波路が接続され、該複数のアレイ導波路の出射側
   には第２のスラブ導波路が接続され、該第２のスラブ導
   波路の出射側には複数の並設された光出力導波路が接続
   されているアレイ導波路型回折格子を有し、前記光入力
   導波路の入力端部が光入力部と成し、前記第１と第２の
   スラブ導波路と前記並設アレイ導波路が光分波部と成
   し、前記光出力導波路の出力端部が出力ポートと成して
   いることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか
   一つに記載の光モジュール。
5. 【請求項５】 第１のスラブ導波路と第２のスラブ導波
   路の少なくとも一方がスラブ導波路を通る光の経路と交
   わる切断面で切断分離されて分離スラブ導波路と成し、
   前記第１と第２のスラブ導波路と光入力導波路とアレイ
   導波路と光出力導波路を有する導波路形成領域が一方側
   の分離スラブ導波路を含む第１の導波路形成領域と他方
   側の分離スラブ導波路を含む第２の導波路形成領域とに
   分離されており、該第２の導波路形成領域と前記第１の
   導波路形成領域の少なくとも一方側を前記切断面に沿っ
   てスライド移動させることにより前記出力導波路から出
   力する出力波長をシフトさせるスライド移動機構を設
   け、該スライド移動機構を波長シフト手段としたことを
   特徴とする請求項４記載の光モジュール。
6. 【請求項６】 スライド移動機構は導波路形成領域の線
   膨張係数と異なる線膨張係数のスライド部材を有してい
   ることを特徴とする請求項５記載の光モジュール。
7. 【請求項７】 スライド移動機構は温度調整機構を有し
   ていることを特徴とするする請求項６記載の光モジュー
   ル。
8. 【請求項８】 温度調整機構はペルチェ素子又はヒータ
   素子であることを特徴とする請求項７記載の光モジュー
   ル。
9. 【請求項９】 スライド移動機構は電力によるスライド
   駆動手段を有していることを特徴とする請求項５記載の
   光モジュール。
10. 【請求項１０】 互いに対向する第１の導波路形成領域
    の端面と第２の導波路形成領域の端面との間に空隙を設
    けたことを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか
    一つに記載の光モジュール。
11. 【請求項１１】 空隙を１μｍ以上３０μｍ以下とした
    ことを特徴とする請求項１０記載の光モジュール。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至請求項１１のいずれか一
    つに記載の光モジュールと、該光モジュールからの出力
    光を合波して出力する光合波器とを有し、前記光モジュ
    ールの複数の出力ポートのうち少なくとも１つのポート
    にドロップポートを接続し、前記光モジュールの残りの
    出力ポートのうち少なくとも１つのポートとアドポート
    を前記光合波器の光入力側に接続したことを特徴とする
    光モジュールを用いた光システム。
13. 【請求項１３】 波長シフト手段による出力波長シフト
    が行なわれない波長シフトの定位置では光出力を行なわ
    ず、かつ、前記波長シフト手段により前記波長シフトの
    定位置からの出力波長シフトが行なわれたときに光出力
    を行なう予備出力ポートを光モジュールに設け、該予備
    出力ポートを光合波器の光入力側に接続したことを特徴
    とする請求項１２記載の光モジュールを用いた光システ
    ム。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至請求項１１のいずれか一
    つに記載の光モジュールを有し、該光モジュールの複数
    の出力ポートのうち少なくとも１ポートに監視光のモニ
    タポートを接続したことを特徴とする光モジュールを用
    いた光システム。
15. 【請求項１５】 請求項１乃至請求項１１のいずれか一
    つに記載の光モジュールを有し、該光モジュールの出力
    ポートに第１から第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のパスポー
    トを、（Ｎ−１）ポートおきに接続し、波長シフト手段
    による波長シフトによって予め設定した設定波長光の出
    力パスポートを可変することを特徴とする光システム。
16. 【請求項１６】 請求項３記載の光モジュールを有し、
    該光モジュールの出力オフモードの動作の有無によって
    出力光波長を一括してオンオフする光スイッチとしたこ
    とを特徴とする光モジュールを用いた光システム。