JP2002174741A - Optical multiplexer / demultiplexer - Google Patents
Optical multiplexer / demultiplexerInfo
- Publication number
- JP2002174741A JP2002174741A JP2000374837A JP2000374837A JP2002174741A JP 2002174741 A JP2002174741 A JP 2002174741A JP 2000374837 A JP2000374837 A JP 2000374837A JP 2000374837 A JP2000374837 A JP 2000374837A JP 2002174741 A JP2002174741 A JP 2002174741A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- signal light
- input
- channel
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 175
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多波長信号光に含まれる各信号光の合分波に
用いられる平面導波路型光回路を小型化することが可能
な光合分波器を提供する。
【解決手段】 光合分波器Aを、光合分波用導波路部B
と、第1入出力用導波路部Cと、第2入出力用導波路部
Dとから構成する。そして、第1入出力用導波路部Cの
第1チャネル導波路1及び第2チャネル導波路2によっ
て、入力される周波数間隔Δν1の第1信号光群を周波
数間隔Δν2の2つの信号光群に群分波するマッハツェ
ンダ型光回路を構成するとともに、群分波された2つの
信号光群を、光合分波用導波路部Bのアレイ導波路回折
格子型光回路を逆方向に通過させることによって信号光
ごとに分波して、第2入出力用導波路部Dの第3チャネ
ル導波路3及び第4チャネル導波路4それぞれから出力
する。
(57) Abstract: An optical multiplexer / demultiplexer capable of miniaturizing a planar waveguide type optical circuit used for multiplexing / demultiplexing each signal light included in multi-wavelength signal light is provided. SOLUTION: An optical multiplexer / demultiplexer A is provided with an optical multiplexer / demultiplexer waveguide part B.
And a first input / output waveguide section C and a second input / output waveguide section D. Then, the first signal light group having the frequency interval Δν 1 inputted by the first channel waveguide 1 and the second channel waveguide 2 of the first input / output waveguide section C is converted into two signal lights having the frequency interval Δν 2. A Mach-Zehnder type optical circuit that performs group demultiplexing into groups is formed, and two group-demultiplexed signal light groups are passed through the arrayed waveguide grating type optical circuit of the optical multiplexing / demultiplexing waveguide section B in the opposite direction. As a result, the signal light is demultiplexed for each signal light, and output from the third channel waveguide 3 and the fourth channel waveguide 4 of the second input / output waveguide section D.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重伝送シス
テムにおいて、多波長信号光の各信号光を合波または分
波するために用いられる光合分波器に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical multiplexer / demultiplexer used for multiplexing or demultiplexing each signal light of multi-wavelength signal light in a wavelength division multiplexing transmission system.
【0002】[0002]
【従来の技術】波長多重(WDM:Wavelength Divisio
n Multiplexing)通信システムは、光ファイバ線路に多
波長の信号光(波長の異なる複数の信号光)を伝送させ
ることにより高速かつ大容量の光通信を行うものであ
る。このような波長多重伝送システムは、高度情報化社
会の到来による社会的ニーズから、近年のインターネッ
ト等による通信需要の急増などに対応するものとして開
発と導入が進められている。2. Description of the Related Art Wavelength multiplexing (WDM)
The n Multiplexing) communication system performs high-speed and large-capacity optical communication by transmitting multi-wavelength signal light (a plurality of signal lights having different wavelengths) through an optical fiber line. Such wavelength division multiplexing transmission systems are being developed and introduced in response to social needs due to the advent of the advanced information society and in response to the rapid increase in communication demands in recent years such as the Internet.
【0003】このような波長多重伝送システムにおいて
は、光ファイバ伝送路などの光伝送路上を伝送される多
波長信号光に対して、多波長信号光に含まれている互い
に波長の異なる各信号光を合波または分波することが必
要となる場合がある。このような、多波長信号光の合分
波には、例えば、基板上に所定の導波路パターンで形成
された平面光導波路からなる平面導波路型光回路が用い
られる。In such a wavelength division multiplexing transmission system, each signal light having a different wavelength contained in the multi-wavelength signal light is compared with the multi-wavelength signal light transmitted on an optical transmission line such as an optical fiber transmission line. May need to be multiplexed or demultiplexed. For such multiplexing and demultiplexing of multi-wavelength signal light, for example, a planar waveguide type optical circuit including a planar optical waveguide formed on a substrate with a predetermined waveguide pattern is used.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記した平面導波路型
光回路によって構成された光合分波器としては、例え
ば、アレイ導波路回折格子型光合分波器がある(例え
ば、特開平4−326308号公報参照)。アレイ導波
路回折格子型光合分波器では、基板上に、光路長が互い
に異なる複数のチャネル導波路からなるアレイ導波路部
を形成する。そして、多波長信号光(信号光群)がこの
アレイ導波路部を伝送されるときに、その各信号光に生
じる位相差を利用して、多波長信号光の合分波を行う。As an optical multiplexer / demultiplexer constituted by the above-mentioned planar waveguide type optical circuit, there is, for example, an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-326308). Reference). In an arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer, an arrayed waveguide section including a plurality of channel waveguides having different optical path lengths is formed on a substrate. Then, when the multi-wavelength signal light (signal light group) is transmitted through the arrayed waveguide section, the multi-wavelength signal light is multiplexed / demultiplexed using the phase difference generated in each signal light.
【0005】このようなアレイ導波路回折格子型などの
光合分波器では、合分波の対象となる多波長信号光での
各信号光のチャネル間隔(周波数間隔、波長間隔)が小
さくなり、一定の波長帯域に対する信号光数が増大する
と、通常の光回路の構成では、充分な信号光波長帯域を
確保することが困難になる。また、小さいチャネル間隔
での各チャネルの信号光間でのクロストークの発生など
の問題を生じる。[0005] In such an optical multiplexer / demultiplexer such as an arrayed waveguide diffraction grating type, the channel interval (frequency interval, wavelength interval) of each signal light in the multi-wavelength signal light to be multiplexed / demultiplexed becomes small. When the number of signal lights for a certain wavelength band increases, it becomes difficult to secure a sufficient signal light wavelength band with a normal optical circuit configuration. Further, problems such as occurrence of crosstalk between signal lights of respective channels at small channel intervals occur.
【0006】この信号光波長帯域の確保やクロストーク
発生の抑制は、通常の光回路の構成を拡張していくこと
によっても、ある程度までは実現が可能である。しかし
ながら、この場合、アレイ導波路回折格子型光回路での
アレイ導波路部を大面積とすることが必要となるなど、
光合分波器として用いる平面導波路型光回路の大型化が
問題となる。[0006] The securing of the signal light wavelength band and the suppression of the occurrence of crosstalk can be realized to some extent by expanding the configuration of a normal optical circuit. However, in this case, it is necessary to increase the area of the array waveguide in the array waveguide diffraction grating type optical circuit.
A problem is the increase in the size of the planar waveguide type optical circuit used as the optical multiplexer / demultiplexer.
【0007】本発明は、以上の問題点を解決するために
なされたものであり、多波長信号光に含まれる各信号光
の合分波に用いられる平面導波路型光回路を小型化する
ことが可能な光合分波器を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to reduce the size of a planar waveguide type optical circuit used for multiplexing / demultiplexing each signal light included in a multi-wavelength signal light. It is an object of the present invention to provide an optical multiplexer / demultiplexer capable of performing the following.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による光合分波器は、基板と、基板上
に形成された光導波路とを有し、多波長信号光の各信号
光を合波または分波する光合分波器であって、(1)光
路長が互いに異なる複数のチャネル導波路からなるアレ
イ導波路部、アレイ導波路部の一方の端部に接続された
第1スラブ導波路、及び、アレイ導波路部の他方の端部
に接続された第2スラブ導波路を有する光合分波用導波
路部と、(2)第1スラブ導波路に一方の端部が接続さ
れた第1チャネル導波路、及び、第2スラブ導波路に一
方の端部が接続された第2チャネル導波路を有し、第1
チャネル導波路及び第2チャネル導波路それぞれの他方
の端部が第1入出力ポートを構成する第1入出力用導波
路部と、(3)第1スラブ導波路に一方の端部が接続さ
れた複数の第3チャネル導波路、及び、第2スラブ導波
路に一方の端部が接続された複数の第4チャネル導波路
を有し、複数の第3チャネル導波路及び複数の第4チャ
ネル導波路それぞれの他方の端部が第2入出力ポートを
構成する第2入出力用導波路部と、が基板上に形成さ
れ、(4)第1入出力用導波路部は、第1入出力ポート
から周波数間隔Δν1の複数の信号光からなる第1信号
光群が入力されたときに、第1チャネル導波路から第1
スラブ導波路へと出力される周波数間隔Δν2(Δν2=
2×Δν1)の第2信号光群と、第2チャネル導波路か
ら第2スラブ導波路へと出力される周波数間隔Δν2で
第2信号光群に対してΔν1だけずれた第3信号光群と
に、第1信号光群を群分波するとともに、(5)第1ス
ラブ導波路に入力された第2信号光群は、光合分波用導
波路部によって分波されて、各信号光が複数の第4チャ
ネル導波路のそれぞれを介して第2入出力ポートから出
力され、かつ、第2スラブ導波路に入力された第3信号
光群は、光合分波用導波路部によって分波されて、各信
号光が複数の第3チャネル導波路のそれぞれを介して第
2入出力ポートから出力されることを特徴とする。In order to achieve the above object, an optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention comprises a substrate and an optical waveguide formed on the substrate, wherein each of the multi-wavelength signal light is provided. An optical multiplexer / demultiplexer for multiplexing or demultiplexing signal light, comprising: (1) an array waveguide section including a plurality of channel waveguides having different optical path lengths, and connected to one end of the array waveguide section; An optical multiplexing / demultiplexing waveguide section having a first slab waveguide and a second slab waveguide connected to the other end of the arrayed waveguide section; and (2) one end of the first slab waveguide. And a second channel waveguide having one end connected to the second slab waveguide.
The other end of each of the channel waveguide and the second channel waveguide is connected to a first input / output waveguide that forms a first input / output port, and (3) one end is connected to the first slab waveguide. A plurality of third channel waveguides, and a plurality of fourth channel waveguides each having one end connected to the second slab waveguide, wherein the plurality of third channel waveguides and the plurality of fourth channel waveguides are provided. A second input / output waveguide section having the other end of each of the waveguides forming a second input / output port; and (4) the first input / output waveguide section has a first input / output port. When a first signal light group consisting of a plurality of signal lights having a frequency interval Δν 1 is input from the port, the first signal light is transmitted from the first channel waveguide to the first signal light group.
Frequency interval Δν 2 output to the slab waveguide (Δν 2 =
2 × Δν 1 ) and a third signal shifted by Δν 1 with respect to the second signal light group at a frequency interval Δν 2 output from the second channel waveguide to the second slab waveguide. (5) The second signal light group input to the first slab waveguide is demultiplexed by the optical multiplexing / demultiplexing waveguide unit, and each of the first signal light group is demultiplexed into the light group. The signal light is output from the second input / output port through each of the plurality of fourth channel waveguides, and the third signal light group input to the second slab waveguide is separated by the optical multiplexing / demultiplexing waveguide unit. The signal light is demultiplexed, and each signal light is output from the second input / output port via each of the plurality of third channel waveguides.
【0009】上記した光合分波器においては、アレイ導
波路回折格子型光回路を構成している光合分波用導波路
部に対する第1入出力ポートを含む第1入出力用導波路
部と、第2入出力ポートを含む第2入出力用導波路部と
を、それぞれ、光合分波用導波路部の第1スラブ導波路
に接続されたチャネル導波路と、第2スラブ導波路に接
続されたチャネル導波路とから構成している。そして、
これら2つの入出力用導波路部のうち、一方の第1入出
力用導波路部を、第1スラブ導波路及び第2スラブ導波
路へと多波長信号光を群分波する機能を有する光回路
(インターリーバ)を構成するように形成している。In the above-described optical multiplexer / demultiplexer, a first input / output waveguide section including a first input / output port for an optical multiplexer / demultiplexer waveguide section constituting an arrayed waveguide grating optical circuit; The second input / output waveguide section including the second input / output port is connected to the channel waveguide connected to the first slab waveguide and the second slab waveguide of the optical multiplexing / demultiplexing waveguide section, respectively. Channel waveguide. And
One of these two input / output waveguide sections, one of the first input / output waveguide sections is a light having a function of group-dividing the multi-wavelength signal light into the first slab waveguide and the second slab waveguide. It is formed so as to constitute a circuit (interleaver).
【0010】これにより、上述のように、多波長信号光
として入力される周波数間隔Δν1の信号光群は、第1
入出力用導波路部を介して、2倍の周波数間隔Δν2を
有する2つの信号光群(例えば、入力信号光群の偶数番
目の信号光からなる信号光群、及び奇数番目の信号光か
らなる信号光群)に群分波される。そして、群分波され
た各信号光群は、アレイ導波路回折格子型光回路を互い
に逆方向に通過することによって、それぞれ信号光ごと
に分波される。[0010] Thus, as described above, the signal light groups of frequency intervals .DELTA..nu 1 input as multi-wavelength signal light, first
Two signal light groups (for example, a signal light group consisting of even-numbered signal lights of the input signal light group and an odd-numbered signal light group) having two times the frequency interval Δν 2 via the input / output waveguide unit. ). Then, each of the group-demultiplexed signal light groups is demultiplexed for each signal light by passing through the arrayed waveguide grating optical circuit in opposite directions.
【0011】このとき、入力信号光群がチャネル数N、
周波数間隔Δν1であれば、光合分波用導波路部として
は、チャネル数N/2、周波数間隔Δν2のアレイ導波
路回折格子型光回路を用いれば良いことになる。したが
って、合分波の対象となる多波長信号光での隣接するチ
ャネル間の周波数間隔を小さくした場合でも、合分波に
用いられる平面導波路型光回路を充分に小型化すること
が可能となる。また、アレイ導波路回折格子型光回路で
合分波する信号光群の周波数間隔を大きくできるので、
各チャネルの信号光間でのクロストークの発生が抑制さ
れる。また、光回路の構成が簡単化されることにより、
その製造の歩留りも向上される。At this time, the input signal light group has the number of channels N,
If the frequency spacing .DELTA..nu 1, as the optical multiplexing and demultiplexing waveguide section, the number of channels N / 2, so that may be used arrayed waveguide grating optical circuit of the frequency interval .DELTA..nu 2. Therefore, even if the frequency interval between adjacent channels in the multi-wavelength signal light to be multiplexed / demultiplexed is reduced, it is possible to sufficiently reduce the size of the planar waveguide type optical circuit used for multiplexing / demultiplexing. Become. Further, since the frequency interval of the signal light group to be multiplexed / demultiplexed by the arrayed waveguide diffraction grating type optical circuit can be increased,
The occurrence of crosstalk between the signal lights of the respective channels is suppressed. Also, by simplifying the configuration of the optical circuit,
The production yield is also improved.
【0012】また、第1入出力用導波路部において、第
1チャネル導波路及び第2チャネル導波路は、第1信号
光群を群分波する干渉周波数周期Δν2のマッハツェン
ダ型光回路を構成していることを特徴とする。In the first input / output waveguide section, the first channel waveguide and the second channel waveguide constitute a Mach-Zehnder optical circuit having an interference frequency period Δν 2 for group-splitting the first signal light group. It is characterized by doing.
【0013】このように、第1入出力用導波路部の群分
波機能を、マッハツェンダ型光回路を構成して実現する
ことによって、付加的な光学要素を用いずに平面光導波
路のみで光回路を構成することができる。As described above, the group demultiplexing function of the first input / output waveguide section is realized by configuring the Mach-Zehnder type optical circuit, so that light can be transmitted only by the planar optical waveguide without using additional optical elements. A circuit can be configured.
【0014】また、第1入出力ポートを構成している第
1チャネル導波路及び第2チャネル導波路それぞれの他
方の端部、及び、第2入出力ポートを構成している複数
の第3チャネル導波路及び複数の第4チャネル導波路そ
れぞれの他方の端部が、基板の同一の辺上に形成されて
いることを特徴とする。The other end of each of the first channel waveguide and the second channel waveguide forming the first input / output port, and a plurality of third channels forming the second input / output port The other end of each of the waveguide and the plurality of fourth channel waveguides is formed on the same side of the substrate.
【0015】このような構成によれば、すべての入出力
ポートが基板の同一の辺上にあることとなるので、多波
長信号光を入力または出力するための光伝送路の接続が
容易となる。According to such a configuration, since all input / output ports are on the same side of the board, connection of an optical transmission line for inputting or outputting multi-wavelength signal light is facilitated. .
【0016】また、第1信号光群の周波数間隔Δν
1は、50GHz以下であることを特徴とする。Further, the frequency interval Δν of the first signal light group
1 is characterized by being 50 GHz or less.
【0017】平面導波路型光回路の大型化は、合分波の
対象となる多波長信号光の周波数間隔が50GHz以下
の小さい周波数間隔となったときに、特に問題となる。
これに対して、上述した構成の光合分波器によれば、例
えば、周波数間隔Δν1=50GHz(波長間隔Δλ1=
0.4nm)の多波長信号光に対して、周波数間隔Δν
2=100GHz(波長間隔Δλ2=0.8nm)で分波
可能なアレイ導波路回折格子型光回路を用いることがで
きる。したがって、このようにチャネル間隔が小さくな
った場合でも、平面導波路型光回路を充分に小型化する
ことが可能である。The enlargement of the planar waveguide type optical circuit becomes a problem particularly when the frequency interval of the multi-wavelength signal light to be multiplexed / demultiplexed becomes a small frequency interval of 50 GHz or less.
On the other hand, according to the optical multiplexer / demultiplexer configured as described above, for example, the frequency interval Δν 1 = 50 GHz (the wavelength interval Δλ 1 =
0.4nm) for a multi-wavelength signal light.
An arrayed-waveguide grating type optical circuit capable of demultiplexing at 2 = 100 GHz (wavelength interval Δλ 2 = 0.8 nm) can be used. Therefore, even when the channel spacing is reduced as described above, it is possible to sufficiently reduce the size of the planar waveguide optical circuit.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図面とともに本発明による
光合分波器の好適な実施形態について詳細に説明する。
なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付
し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率
は、説明のものと必ずしも一致していない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. Also, the dimensional ratios in the drawings do not always match those described.
【0019】図1は、本発明による光合分波器の一実施
形態の構成を示す平面図である。この光合分波器Aは、
基板Wと、基板W上に所定の導波路パターンで形成され
た平面光導波路とを有し、所定のチャネル間隔の多波長
信号光に含まれる各信号光を合波または分波することが
可能なように構成されている。FIG. 1 is a plan view showing the configuration of an embodiment of an optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention. This optical multiplexer / demultiplexer A is
It has a substrate W and a planar optical waveguide formed on the substrate W with a predetermined waveguide pattern, and can multiplex or demultiplex each signal light included in the multi-wavelength signal light with a predetermined channel interval. It is configured as follows.
【0020】基板W上に形成され、多波長信号光を合分
波する機能を有する光回路を構成している平面光導波路
は、多波長信号光の各信号光を合波または分波する光合
分波用導波路部Bと、第1入出力ポートを含む第1入出
力用導波路部Cと、第2入出力ポートを含む第2入出力
用導波路部Dとを備えて構成されている。The planar optical waveguide formed on the substrate W and constituting an optical circuit having a function of multiplexing / demultiplexing multi-wavelength signal light includes an optical multiplexer for multiplexing or demultiplexing each signal light of the multi-wavelength signal light. It is configured to include a demultiplexing waveguide section B, a first input / output waveguide section C including a first input / output port, and a second input / output waveguide section D including a second input / output port. I have.
【0021】光合分波用導波路部Bは、それぞれの光路
長が互いに異なる複数のチャネル導波路からなるアレイ
導波路部6と、アレイ導波路部6の一方の端部(図1中
の左側の端部)に接続された第1スラブ導波路5と、ア
レイ導波路部6の他方の端部(右側の端部)に接続され
た第2スラブ導波路7とを有し、アレイ導波路回折格子
型光回路(AWG:Arrayed Waveguide Grating)を構
成するように形成されている。The optical multiplexing / demultiplexing waveguide section B includes an array waveguide section 6 composed of a plurality of channel waveguides having different optical path lengths, and one end of the array waveguide section 6 (left side in FIG. 1). Slab waveguide 5 connected to the other end (right end) of the arrayed waveguide section 6, and a second slab waveguide 7 connected to the other end (right end) of the arrayed waveguide section 6. It is formed so as to constitute a diffraction grating type optical circuit (AWG: Arrayed Waveguide Grating).
【0022】この光合分波用導波路部Bに対して、それ
ぞれ多波長信号光の入力ポート及び出力ポートとなる2
つの入出力ポート(第1入出力ポート及び第2入出力ポ
ート)が、第1入出力用導波路部C及び第2入出力用導
波路部Dにそれぞれ設けられている。With respect to the optical multiplexing / demultiplexing waveguide portion B, the input port and the output port of the multi-wavelength signal light serve as 2 ports.
Two input / output ports (a first input / output port and a second input / output port) are provided in the first input / output waveguide section C and the second input / output waveguide section D, respectively.
【0023】光合分波用導波路部Bのアレイ導波路回折
格子型光回路への第1入出力ポートを含む第1入出力用
導波路部Cは、第1スラブ導波路5に一方の端部が接続
された1本の第1入出力用チャネル導波路1と、第2ス
ラブ導波路7に一方の端部が接続された1本の第2入出
力用チャネル導波路2とを有して形成されている。The first input / output waveguide section C including the first input / output port of the optical multiplexing / demultiplexing waveguide section B to the arrayed waveguide diffraction grating type optical circuit is connected to the first slab waveguide 5 at one end. And a second input / output channel waveguide 2 having one end connected to the second slab waveguide 7. It is formed.
【0024】ここで、第1チャネル導波路1の第1スラ
ブ導波路5とは反対側の端部、及び第2チャネル導波路
2の第2スラブ導波路7とは反対側の端部は、基板Wの
所定の辺(図1中の下辺)S上に形成されている。これ
により、これらの導波路1、2の端部が、それぞれ本光
合分波器Aの第1入出力ポートPとなっている。Here, the end of the first channel waveguide 1 opposite to the first slab waveguide 5 and the end of the second channel waveguide 2 opposite to the second slab waveguide 7 are: It is formed on a predetermined side (lower side in FIG. 1) S of the substrate W. Thus, the ends of these waveguides 1 and 2 are the first input / output ports P of the optical multiplexer / demultiplexer A, respectively.
【0025】さらに、本実施形態の第1入出力用導波路
部Cでは、第1チャネル導波路1及び第2チャネル導波
路2は、後述するように、マッハツェンダ型光回路(M
ZI:Mach Zender Interferometer)を構成している。Further, in the first input / output waveguide section C of the present embodiment, the first channel waveguide 1 and the second channel waveguide 2 are formed by a Mach-Zehnder type optical circuit (M
ZI: Mach Zender Interferometer).
【0026】一方、光合分波用導波路部Bのアレイ導波
路回折格子型光回路への第2入出力ポートを含む第2入
出力用導波路部Dは、第1スラブ導波路5に一方の端部
が接続された複数本の第3入出力用チャネル導波路3
と、第2スラブ導波路7に一方の端部が接続された複数
本の第4入出力用チャネル導波路4とを有して形成され
ている。図1においては、複数本の第3チャネル導波路
3として、L本(L≧2)の第3チャネル導波路31〜
3Lが示されている。また、複数本の第4チャネル導波
路4として、M本(M≧2)の第4チャネル導波路41
〜4Mが示されている。On the other hand, the second input / output waveguide section D including the second input / output port of the optical multiplexing / demultiplexing waveguide section B to the arrayed waveguide grating type optical circuit is connected to the first slab waveguide 5 by one end. Third input / output channel waveguides 3 to which the ends of are connected.
And a plurality of fourth input / output channel waveguides 4 each having one end connected to the second slab waveguide 7. In FIG. 1, L (L ≧ 2) third channel waveguides 3 1 to 3 are used as the plurality of third channel waveguides 3.
3 L is shown. Also, as the plurality of fourth channel waveguides 4, M (M ≧ 2) fourth channel waveguides 4 1
~4 M is shown.
【0027】ここで、第3チャネル導波路31〜3Lの第
1スラブ導波路5とは反対側の端部、及び第4チャネル
導波路41〜4Mの第2スラブ導波路7とは反対側の端部
は、基板Wの辺S上に形成されている。これにより、こ
れらの導波路31〜3L、41〜4Mの端部が、それぞれ本
光合分波器Aの第2入出力ポートQとなっている。Here, the ends of the third channel waveguides 3 1 to 3 L on the side opposite to the first slab waveguide 5 and the second slab waveguides 7 of the fourth channel waveguides 4 1 to 4 M are The other end is formed on the side S of the substrate W. Thus, the ends of these waveguides 3 1 ~3 L, 4 1 ~4 M has become a second output port Q of the optical coupler A, respectively.
【0028】図1に示した実施形態による光合分波器A
の動作及び具体的な機能について、図2を用いて説明す
る。図2は、図1に示した光合分波器Aを構成している
平面導波路型光回路のうち、第1入出力用導波路部C及
び第2入出力用導波路部Dを含む部分を拡大して示す平
面図である。Optical multiplexer / demultiplexer A according to the embodiment shown in FIG.
The operation and the specific function will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a portion including a first input / output waveguide portion C and a second input / output waveguide portion D in the planar waveguide type optical circuit constituting the optical multiplexer / demultiplexer A shown in FIG. It is a top view which expands and shows.
【0029】なお、以下においては、第1入出力用導波
路部Cに設けられている第1入出力ポートPを多波長信
号光の入力ポート、第2入出力用導波路部Dに設けられ
ている第2入出力ポートQを多波長信号光の出力ポート
として、光合分波器Aを光分波器として用いる場合につ
いて説明する。ただし、図1に示す光合分波器Aは、入
力ポート及び出力ポートを入れ換えて用いることによ
り、光合波器として機能させることが可能である。In the following, the first input / output port P provided on the first input / output waveguide section C is provided on the input port for multi-wavelength signal light and the second input / output waveguide section D is provided on the second input / output waveguide section D. The case where the second input / output port Q is used as an output port for multi-wavelength signal light and the optical multiplexer / demultiplexer A is used as an optical demultiplexer will be described. However, the optical multiplexer / demultiplexer A shown in FIG. 1 can function as an optical multiplexer by exchanging the input port and the output port.
【0030】図1及び図2に示す光合分波器Aにおいて
は、入力ポート(第1入出力ポート)Pとして、第1チ
ャネル導波路1での1個の入力ポートP1と、第2チャ
ネル導波路2での1個の入力ポートP2とが設けられて
いる。また、出力ポート(第2入出力ポート)Qとし
て、L本の第3チャネル導波路31〜3LでのL個の出力
ポートQ3と、M本の第4チャネル導波路41〜4Mでの
M個の出力ポートQ4とが設けられている。[0030] In the optical multiplexer A shown in FIGS. 1 and 2, as an input port (first output port) P, 1 or between the input port P 1 of the first channel waveguide 1, the second channel one input port P 2 of the waveguide 2 is provided. Further, the output port (second output port) Q, and L output ports Q 3 of the third channel waveguide 3 1 to 3 L of L present, fourth channel waveguide 41 to the M M output ports Q 4 at M are provided.
【0031】本実施形態の第1入出力用導波路部Cで
は、第1チャネル導波路1は、基板Wの辺S上の端部で
ある入力ポートP1から順に、入力用導波路11、群分
波用導波路12、及び出力用導波路13の3つの導波路
部分から構成されている。そして、出力用導波路13の
端部は、第1スラブ導波路5に接続されている。In the first input / output waveguide section C of the present embodiment, the first channel waveguide 1 is arranged in order from the input port P 1 which is the end on the side S of the substrate W, It is composed of three waveguide portions, a group splitting waveguide 12 and an output waveguide 13. The end of the output waveguide 13 is connected to the first slab waveguide 5.
【0032】同様に、第2チャネル導波路2は、基板W
の辺S上の端部である入力ポートP 2から順に、入力用
導波路21、群分波用導波路22、及び出力用導波路2
3の3つの導波路部分から構成されている。そして、出
力用導波路23の端部は、第2スラブ導波路7に接続さ
れている。Similarly, the second channel waveguide 2 is connected to the substrate W
Port P which is the end on the side S of TwoFor input
Waveguide 21, group branching waveguide 22, and output waveguide 2
3 is composed of three waveguide portions. And out
The end of the force waveguide 23 is connected to the second slab waveguide 7.
Have been.
【0033】第1チャネル導波路1の群分波用導波路1
2と、第2チャネル導波路2の群分波用導波路22と
は、図2に示すように、3つの方向性結合器81、8
2、及び83を有するマッハツェンダ型光回路を構成し
ている。Waveguide 1 for group splitting of first channel waveguide 1
2 and the group branching waveguide 22 of the second channel waveguide 2, as shown in FIG.
2 and 83 constitute a Mach-Zehnder optical circuit.
【0034】これにより、入力ポートPから入力された
多波長信号光の信号光群(第1信号光群)は、第1入出
力用導波路部Cのマッハツェンダ型光回路によって2つ
の信号光群(第2信号光群、第3信号光群)に群分波さ
れる。さらに、群分波された第2信号光群及び第3信号
光群は、それぞれ光合分波用導波路部Bのアレイ導波路
回折格子型光回路によって信号光ごとに分波されて、第
2入出力用導波路部Dを介して出力ポートQから出力さ
れる。Thus, the signal light group (first signal light group) of the multi-wavelength signal light input from the input port P is divided into two signal light groups by the Mach-Zehnder type optical circuit of the first input / output waveguide section C. (Second signal light group, third signal light group). Further, the second signal light group and the third signal light group, which have been group-demultiplexed, are demultiplexed for each signal light by the arrayed waveguide diffraction grating type optical circuit of the optical multiplexing / demultiplexing waveguide section B, respectively. The signal is output from the output port Q via the input / output waveguide section D.
【0035】この前段のマッハツェンダ型光回路(MZ
I)及び後段のアレイ導波路回折格子型光回路(AW
G)による多波長信号光の分波について、さらに具体的
に説明する。The preceding Mach-Zehnder type optical circuit (MZ
I) and a subsequent stage arrayed waveguide grating optical circuit (AW
The demultiplexing of the multi-wavelength signal light according to G) will be described more specifically.
【0036】ここで、入力ポートPから入力される第1
信号光群について、第1信号光群に含まれる信号光数
(チャネル数)をN(N≧2、以下では、例えば32チ
ャネルなどの偶数チャネル数とする)、それぞれの信号
光の波長を小さい方から順にλ 1,λ2,λ3,λ4,…,
λN-1、λNとする。また、隣接する信号光(チャネル)
同士の周波数間隔(チャネル間隔)をΔν1(対応する
波長間隔Δλ1=λi−λi -1)とする。Here, the first input from the input port P
For the signal light group, the number of signal lights included in the first signal light group
(The number of channels) is set to N (N ≧ 2;
Channels, etc.), each signal
The wavelength of the light is λ 1, ΛTwo, ΛThree, ΛFour,…,
λN-1, ΛNAnd In addition, adjacent signal light (channel)
Δν is the frequency interval (channel interval) between1(Corresponding
Wavelength interval Δλ1= Λi−λi -1).
【0037】また、光合分波器Aの具体的な構成につい
ては、合分波の対象となる多波長信号光である上記の第
1信号光群に対応して、第1入出力用導波路部Cのマッ
ハツェンダ型光回路が、干渉周波数周期Δν2=2×Δ
ν1(波長周期Δλ2=2×Δλ1)として構成されてい
るものとする。また、光合分波用導波路部Bのアレイ導
波路回折格子型光回路、及び第2入出力用導波路部Dの
各チャネル導波路3、4が、分波するチャネル間隔を周
波数間隔Δν2(波長間隔Δλ2)として構成されている
ものとする。The specific configuration of the optical multiplexer / demultiplexer A corresponds to the first input / output waveguide corresponding to the first signal light group which is the multi-wavelength signal light to be multiplexed / demultiplexed. The Mach-Zehnder type optical circuit of the part C has an interference frequency period Δν 2 = 2 × Δ
ν 1 (wavelength period Δλ 2 = 2 × Δλ 1 ). The array waveguide diffraction grating type optical circuit of the optical multiplexing / demultiplexing waveguide section B and each of the channel waveguides 3 and 4 of the second input / output waveguide section D set the demultiplexing channel interval to the frequency interval Δν 2 (Wavelength interval Δλ 2 ).
【0038】まず、入力ポートPのうち、第1チャネル
導波路1の入力ポートP1に、周波数間隔Δν1の複数の
信号光からなる第1信号光群が入力される。入力された
第1信号光群は、群分波用導波路12及び群分波用導波
路22からなる干渉周波数周期Δν2=2×Δν1のマッ
ハツェンダ型光回路によって、周波数Δν1(波長Δ
λ1)ごとに群分波される。First, among the input ports P, a first signal light group including a plurality of signal lights having a frequency interval Δν 1 is input to an input port P 1 of the first channel waveguide 1. The input first signal light group is converted to a frequency Δν 1 (wavelength Δν 1 ) by a Mach-Zehnder optical circuit having an interference frequency period Δν 2 = 2 × Δν 1 composed of the group branching waveguide 12 and the group branching waveguide 22.
λ 1 ).
【0039】第1入出力用導波路部Cにおいて群分波さ
れた一方の信号光群は、第1チャネル導波路1の出力用
導波路13から、波長λ2,λ4,…,λNの偶数番目の
信号光からなる第2信号光群(信号光数N/2)として
出力されて、第1スラブ導波路5へと入力される。この
第2信号光群での隣接する信号光同士の周波数間隔は、
マッハツェンダ型光回路の干渉周波数周期と等しいΔν
2である。[0039] The first one signal light group that is the group demultiplexing the input and output waveguide section C, the first channel waveguide 1 of the output waveguide 13, the wavelength λ 2, λ 4, ..., λ N Is output as a second signal light group (the number of signal lights N / 2) composed of even-numbered signal lights of the above, and is input to the first slab waveguide 5. The frequency interval between adjacent signal lights in the second signal light group is:
Δν equal to the interference frequency period of a Mach-Zehnder optical circuit
2
【0040】第1チャネル導波路1から第1スラブ導波
路5に入力されたこの第2信号光群に対して、第1スラ
ブ導波路5、アレイ導波路部6、第2スラブ導波路7、
及び複数の第4チャネル導波路4からなる光回路は、チ
ャネル数がN/2で、分波するチャネルの周波数間隔が
Δν2のアレイ導波路回折格子型光回路として機能す
る。そして、この光回路によって分波された第2信号光
群の各信号光は、それぞれ対応する第4チャネル導波路
4に分岐及び導波されて、出力ポートQ4の対応する出
力ポートからそれぞれ出力される。For the second signal light group input from the first channel waveguide 1 to the first slab waveguide 5, the first slab waveguide 5, the array waveguide section 6, the second slab waveguide 7,
The optical circuit composed of the plurality of fourth channel waveguides 4 functions as an arrayed waveguide grating optical circuit in which the number of channels is N / 2 and the frequency interval of the splitting channels is Δν 2 . Then, each signal light of the second signal light group demultiplexed by the optical circuit is branched and guided to the fourth channel waveguide 4 corresponding respectively, each output from the corresponding output port of the output port Q 4 Is done.
【0041】また、群分波された他方の信号光群は、第
2チャネル導波路2の出力用導波路23から、波長
λ1,λ3,…,λN-1の奇数番目の信号光からなる第3
信号光群(信号光数N/2)として出力されて、第2ス
ラブ導波路7へと入力される。この第3信号光群での隣
接する信号光同士の周波数間隔は、第2信号光群と同様
に、マッハツェンダ型光回路の干渉周波数周期と等しい
Δν2である。また、第3信号光群の各信号光は、第2
信号光群の各信号光に対してΔν1だけ周波数がずれて
いる。The other group of signal lights is supplied from the output waveguide 23 of the second channel waveguide 2 to the odd - numbered signal lights of wavelengths λ 1 , λ 3 ,. The third consisting of
The signal is output as a signal light group (the number of signal lights N / 2) and is input to the second slab waveguide 7. The frequency interval between adjacent signal lights in the third signal light group is Δν 2 which is equal to the interference frequency period of the Mach-Zehnder optical circuit, as in the second signal light group. Each signal light of the third signal light group is the second signal light.
The frequency is shifted by Δν 1 with respect to each signal light of the signal light group.
【0042】第2チャネル導波路2から第2スラブ導波
路7に入力されたこの第3信号光群に対して、第2スラ
ブ導波路7、アレイ導波路部6、第1スラブ導波路5、
及び複数の第3チャネル導波路3からなる光回路は、チ
ャネル数がN/2で、分波するチャネルの周波数間隔が
Δν2のアレイ導波路回折格子型光回路として機能す
る。そして、この光回路によって分波された第3信号光
群の各信号光は、それぞれ対応する第3チャネル導波路
3に分岐及び導波されて、出力ポートQ3の対応する出
力ポートからそれぞれ出力される。For the third signal light group input from the second channel waveguide 2 to the second slab waveguide 7, the second slab waveguide 7, the array waveguide section 6, the first slab waveguide 5,
The optical circuit including the plurality of third channel waveguides 3 functions as an arrayed waveguide grating type optical circuit in which the number of channels is N / 2 and the frequency interval of the splitting channels is Δν 2 . Then, each signal light of the third optical signal group which is demultiplexed by the optical circuit is branched and guided to the third channel waveguide 3 respectively corresponding, respectively output from the corresponding output port of the output port Q 3 Is done.
【0043】本実施形態の光合分波器Aの効果について
説明する。The effect of the optical multiplexer / demultiplexer A of this embodiment will be described.
【0044】上記した光合分波器Aにおいては、アレイ
導波路回折格子型光回路を構成している光合分波用導波
路部Bに対する第1入出力ポートPを含む第1入出力用
導波路部Cと、第2入出力ポートQを含む第2入出力用
導波路部Dとを、それぞれ、光合分波用導波路部Bの第
1スラブ導波路5に接続されたチャネル導波路1、3 1
〜3Lと、第2スラブ導波路7に接続されたチャネル導
波路2、41〜4Mとから構成している。そして、これら
2つの入出力用導波路部C、Dのうち、一方の第1入出
力用導波路部Cを、第1スラブ導波路5及び第2スラブ
導波路7へと多波長信号光を群分波する機能を有する光
回路(インターリーバ)を構成するように形成してい
る。In the optical multiplexer / demultiplexer A described above, the array
Waveguide for optical multiplexing / demultiplexing constituting a waveguide grating type optical circuit
For the first input / output including the first input / output port P for the road section B
For the second input / output including the waveguide section C and the second input / output port Q
The waveguide section D and the optical multiplexing / demultiplexing waveguide section B are respectively
Channel waveguides 1, 3 connected to one slab waveguide 5 1
~ 3LAnd a channel conductor connected to the second slab waveguide 7.
Wave paths 2, 41~ 4MIt is composed of And these
First input / output of one of the two input / output waveguide sections C and D
The force waveguide section C is connected to the first slab waveguide 5 and the second slab.
Light having a function of group-demultiplexing multi-wavelength signal light into the waveguide 7
Circuit (interleaver)
You.
【0045】これにより、上述のように、多波長信号光
として光合分波器Aに入力される周波数間隔Δν1の第
1信号光群は、第1入出力用導波路部Cを介して、2倍
の周波数間隔Δν2を有する偶数番目及び奇数番目の2
つの信号光群に群分波される。そして、群分波された第
2信号光群及び第3信号光群は、光合分波用導波路部B
のアレイ導波路回折格子型光回路を互いに逆方向に通過
することによって、それぞれ信号光ごとに分波される。Thus, as described above, the first signal light group having the frequency interval Δν 1 input to the optical multiplexer / demultiplexer A as multi-wavelength signal light passes through the first input / output waveguide section C, Even-numbered and odd-numbered 2 with double frequency spacing Δν 2
It is split into two signal light groups. Then, the second signal light group and the third signal light group, which have been group-demultiplexed, are connected to the optical multiplexing / demultiplexing waveguide section B.
Are passed through the arrayed waveguide diffraction grating type optical circuit in opposite directions, and are demultiplexed for each signal light.
【0046】このとき、入力される第1信号光群のチャ
ネル数N、周波数間隔Δν1に対して、光合分波用導波
路部Bとして、チャネル数N/2、周波数間隔Δν2の
アレイ導波路回折格子型光回路を用いれば良いことにな
る。したがって、合分波の対象となる多波長信号光での
隣接するチャネル間の周波数間隔を小さくした場合で
も、合分波に用いられる平面導波路型光回路を充分に小
型化することが可能となる。また、光回路の構成が簡単
化されることにより、その製造の歩留りも向上される。At this time, with respect to the number of channels N and the frequency interval Δν 1 of the first signal light group to be inputted, the array section having the number of channels N / 2 and the frequency interval Δν 2 is used as the optical multiplexing / demultiplexing waveguide section B. What is necessary is just to use a waveguide grating optical circuit. Therefore, even if the frequency interval between adjacent channels in the multi-wavelength signal light to be multiplexed / demultiplexed is reduced, it is possible to sufficiently reduce the size of the planar waveguide type optical circuit used for multiplexing / demultiplexing. Become. In addition, since the configuration of the optical circuit is simplified, the production yield is improved.
【0047】図3は、光合分波器Aによる信号光群の群
分波及び分波について説明するグラフである。この図3
のグラフには、横軸を信号光の波長λ、縦軸を光回路の
信号光透過率として、上記した構成の光回路による信号
光の透過特性曲線G1〜G6が示されている。これらの透
過特性曲線G1〜G6は、出力ポートQに含まれているそ
れぞれの出力ポート(それぞれの第3チャネル導波路3
及び第4チャネル導波路4)での透過特性(信号光の出
力特性)を示しており、それぞれ、入力される第1信号
光群に含まれている波長λ1〜λ6の信号光を出力させる
透過特性となっている。FIG. 3 is a graph for explaining the group splitting and splitting of the signal light group by the optical multiplexer / demultiplexer A. This figure 3
In the graph, the transmission characteristic curves G 1 to G 6 of the signal light by the optical circuit having the above configuration are shown, with the horizontal axis representing the wavelength λ of the signal light and the vertical axis representing the signal light transmittance of the optical circuit. These transmission characteristic curves G 1 to G 6 correspond to each output port (each third channel waveguide 3) included in the output port Q.
And transmission characteristics (output characteristics of signal light) in the fourth channel waveguide 4), and output signal lights of wavelengths λ 1 to λ 6 included in the input first signal light group, respectively. Transmission characteristics.
【0048】また、透過特性曲線G1〜G6のうち、実線
で示されている特性曲線G2、G4、及びG6は、第1チ
ャネル導波路1から入力され、第1スラブ導波路5、ア
レイ導波路部6、及び第2スラブ導波路7によって分波
されて、第4チャネル導波路4のそれぞれから出力され
る信号光の透過特性曲線を示している。一方、破線で示
されている特性曲線G1、G3、及びG5は、第2チャネ
ル導波路2から入力され、第2スラブ導波路7、アレイ
導波路部6、及び第1スラブ導波路5によって分波され
て、第3チャネル導波路3のそれぞれから出力される信
号光の透過特性曲線を示している。Among the transmission characteristic curves G 1 to G 6 , the characteristic curves G 2 , G 4 , and G 6 shown by solid lines are input from the first channel waveguide 1 and the first slab waveguide 5 shows transmission characteristic curves of signal light that is split by the array waveguide section 6 and the second slab waveguide 7 and output from each of the fourth channel waveguides 4. On the other hand, the characteristic curve G 1 indicated by a dashed line, G 3, and G 5 is input from the second channel waveguides 2, the second slab waveguide 7, array waveguide portion 6, and the first slab waveguide 5 shows a transmission characteristic curve of signal light branched by 5 and output from each of the third channel waveguides 3.
【0049】これらの透過特性曲線G1〜G6に示すよう
に、光合分波用導波路部Bのアレイ導波路回折格子型光
回路は、周波数間隔Δν2(波長間隔Δλ2)での分波が
可能に構成されている。さらに、信号光を第1チャネル
導波路1から入力して第4チャネル導波路4に出力させ
る場合と、第2チャネル導波路2から入力して第3チャ
ネル導波路3に出力させる場合とで、それぞれの透過特
性が周波数間隔Δν1(波長間隔Δλ1)だけずれるよう
にされている。このような透過特性は、具体的には、例
えば、第3チャネル導波路3及び第4チャネル導波路4
のそれぞれの第1スラブ導波路5及び第2スラブ導波路
7への接続位置及び接続間隔を適当に設定することによ
って実現される。As shown by these transmission characteristic curves G 1 to G 6 , the arrayed waveguide diffraction grating type optical circuit of the optical multiplexing / demultiplexing waveguide section B has a frequency separation Δν 2 (wavelength interval Δλ 2 ). Waves are configured to be possible. Furthermore, the signal light is input from the first channel waveguide 1 and output to the fourth channel waveguide 4, and the signal light is input from the second channel waveguide 2 and output to the third channel waveguide 3, Each transmission characteristic is shifted by a frequency interval Δν 1 (wavelength interval Δλ 1 ). Such transmission characteristics are specifically, for example, the third channel waveguide 3 and the fourth channel waveguide 4.
This is realized by appropriately setting the connection position and the connection interval to the first slab waveguide 5 and the second slab waveguide 7.
【0050】このように、周波数間隔Δν2で、多波長
信号光を逆方向に通過させたときに透過特性が周波数間
隔Δν1だけずれるように構成されたアレイ導波路回折
格子型光回路に対して、第1入出力用導波路部Cのマッ
ハツェンダ型光回路で、周波数間隔Δν1の第1信号光
群を、上述したように、周波数間隔Δν2で周波数がΔ
ν1だけずれた第2信号光群及び第3信号光群へと群分
波する。As described above, with respect to the arrayed waveguide grating type optical circuit configured so that the transmission characteristic is shifted by the frequency interval Δν 1 when the multi-wavelength signal light is transmitted in the opposite direction at the frequency interval Δν 2. In the Mach-Zehnder optical circuit of the first input / output waveguide section C, the first signal light group having the frequency interval Δν 1 is converted into the frequency ΔΔ 2 at the frequency interval Δν 2 as described above.
To the group demultiplexing to the second signal light group and the third signal light group shifted by [nu 1.
【0051】これにより、光合分波器Aの平面導波路型
光回路の全体としては、図3に実線で示した特性曲線G
2、G4、及びG6、及び破線で示した特性曲線G1、
G3、及びG5を合わせた周波数間隔Δν1の透過特性
(分波特性)によって、入力された多波長信号光を分波
することが可能となる。Thus, as a whole of the planar waveguide type optical circuit of the optical multiplexer / demultiplexer A, the characteristic curve G indicated by the solid line in FIG.
2, G 4, and G 6, and the characteristic curve G 1 indicated by a broken line,
G 3, and the transmission characteristics of the frequency interval .DELTA..nu 1 the combined G 5 (demultiplexing property) becomes the input WDM signal light can be demultiplexed.
【0052】また、周波数間隔Δν1で隣接するチャネ
ルの信号光同士は、アレイ導波路回折格子型光回路を逆
方向に通過することとなる。したがって、光回路を通過
して分波される信号光群の周波数間隔は、実質的には2
倍のΔν2と大きくすることができるので、各チャネル
の信号光間でのクロストークの発生が抑制される。The signal lights of the adjacent channels at the frequency interval Δν 1 pass through the arrayed waveguide grating optical circuit in the opposite direction. Therefore, the frequency interval of the signal light group that is demultiplexed after passing through the optical circuit is substantially 2
Since it can be twice as large as Δν 2 , occurrence of crosstalk between signal lights of each channel is suppressed.
【0053】ここで、上記した実施形態では、第1信号
光群を群分波する第1入出力用導波路部Cの構成とし
て、干渉周波数周期Δν2のマッハツェンダ型光回路を
用いている。このとき、付加的な光学要素を用いずに、
平面光導波路のみで光回路を構成することができる。[0053] Here, in the above embodiment, the first signal light group as a first output waveguide section C of the group branching, are used Mach-Zehnder type optical circuit of the interference frequency period .DELTA..nu 2. At this time, without using additional optical elements,
An optical circuit can be constituted only by the planar optical waveguide.
【0054】また、第1入出力ポートPを構成している
第1チャネル導波路1及び第2チャネル導波路2それぞ
れの端部(ポート)P1、P2、及び、第2入出力ポート
Qを構成している複数の第3チャネル導波路3及び複数
の第4チャネル導波路4それぞれの端部(ポート)
Q3、Q4を、基板Wの同一の辺S上に設けている。The ends (ports) P 1 , P 2 of the first channel waveguide 1 and the second channel waveguide 2 constituting the first input / output port P, and the second input / output port Q End (port) of each of the plurality of third channel waveguides 3 and the plurality of fourth channel waveguides 4 constituting
Q 3 and Q 4 are provided on the same side S of the substrate W.
【0055】このような構成によれば、すべての入出力
ポートが基板の同一の辺上にあることとなるので、多波
長信号光を入力または出力するための光伝送路の接続が
容易となる。例えば、信号光の入出力用の光伝送路を、
コネクタを介して辺S側のみから接続すれば良いことと
なり、光合分波器Aの波長多重伝送システムへの実装が
簡単化される。また、光伝送路への接続に必要な部品点
数が少なくなる。According to such a configuration, since all the input / output ports are on the same side of the substrate, connection of the optical transmission line for inputting or outputting multi-wavelength signal light is facilitated. . For example, an optical transmission line for input / output of signal light
It is only necessary to connect from the side S side via the connector, and the mounting of the optical multiplexer / demultiplexer A in the wavelength division multiplexing transmission system is simplified. Also, the number of components required for connection to the optical transmission line is reduced.
【0056】なお、多波長信号光の具体的なチャネル間
隔については、入力される第1信号光群の周波数間隔Δ
ν1を50GHz以下とすることが好ましい。すなわ
ち、平面導波路型光回路の大型化は、合分波の対象とな
る多波長信号光の周波数間隔が50GHz以下の小さい
周波数間隔となったときに、特に問題となる。The specific channel interval of the multi-wavelength signal light is determined by the frequency interval Δ of the input first signal light group.
ν 1 is preferably set to 50 GHz or less. That is, the enlargement of the planar waveguide type optical circuit becomes a problem particularly when the frequency interval of the multi-wavelength signal light to be multiplexed / demultiplexed becomes a small frequency interval of 50 GHz or less.
【0057】これに対して、上述した構成の光合分波器
Aによれば、例えば、図3に示すように、周波数間隔Δ
ν1=50GHz(波長間隔Δλ1=0.4nm)の多波
長信号光に対して、周波数間隔Δν2=100GHz
(波長間隔Δλ2=0.8nm)での合分波が可能なア
レイ導波路回折格子型光回路を用いることができる。し
たがって、このようにチャネル間隔が小さくなった場合
でも、平面導波路型光回路を充分に小型化することが可
能である。On the other hand, according to the optical multiplexer / demultiplexer A having the above configuration, for example, as shown in FIG.
For a multi-wavelength signal light with ν 1 = 50 GHz (wavelength interval Δλ 1 = 0.4 nm), frequency interval Δν 2 = 100 GHz
An arrayed waveguide grating optical circuit capable of multiplexing / demultiplexing (wavelength interval Δλ 2 = 0.8 nm) can be used. Therefore, even when the channel spacing is reduced as described above, it is possible to sufficiently reduce the size of the planar waveguide optical circuit.
【0058】なお、文献「2000年電子情報通信学会
エレクトロニクスソサイエティ大会C−3−10」に、
マッハツェンダ型光回路及びアレイ導波路回折格子型光
回路を組み合わせた光合分波器が記載されている。しか
しながら、上記文献に記載された光合分波器では、2つ
のアレイ導波路回折格子型光回路が基板上に形成されて
おり、マッハツェンダ型光回路で群分波された2つの信
号光群をそれぞれ別のアレイ導波路回折格子型光回路で
分波している。このような構成では、平面導波路型光回
路の小型化を実現することはできない。The document "2000 IEICE Electronics Society Conference C-3-10"
An optical multiplexer / demultiplexer combining a Mach-Zehnder optical circuit and an arrayed waveguide grating optical circuit is described. However, in the optical multiplexer / demultiplexer described in the above document, two array waveguide diffraction grating type optical circuits are formed on the substrate, and the two signal light groups that are group-demultiplexed by the Mach-Zehnder type optical circuit are respectively used. Demultiplexing is performed by another array waveguide diffraction grating type optical circuit. With such a configuration, it is impossible to reduce the size of the planar waveguide type optical circuit.
【0059】これに対して、本発明による光合分波器
は、マッハツェンダ型光回路の後段に、単一のアレイ導
波路回折格子型光回路を設けたものである。そして、マ
ッハツェンダ型光回路で群分波された2つの信号光群
を、それぞれ逆方向にアレイ導波路回折格子型光回路を
通過させて分波することによって、多波長信号光の分波
と、平面導波路型光回路の小型化とをともに実現するも
のである。On the other hand, the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is provided with a single arrayed waveguide grating type optical circuit after the Mach-Zehnder type optical circuit. Then, the two signal light groups group-demultiplexed by the Mach-Zehnder type optical circuit are respectively demultiplexed by passing through the arrayed waveguide grating optical circuit in opposite directions, thereby demultiplexing the multi-wavelength signal light. This realizes both miniaturization of the planar waveguide type optical circuit.
【0060】本発明による光合分波器は、上記した実施
形態に限られるものではなく、様々な変形が可能であ
る。例えば、第1入出力用導波路部での群分波機能を有
する光回路については、上記した3つの方向性結合器を
有するマッハツェンダ型光回路に限らず、2つの方向性
結合器を有するマッハツェンダ型光回路を用いても良
い。あるいは、平面光導波路以外の光学要素を設け、偏
光子やミラー、回折格子などを用いて群分波を行う構成
としても良い。The optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, the optical circuit having the group demultiplexing function in the first input / output waveguide section is not limited to the Mach-Zehnder type optical circuit having the three directional couplers described above, but may be the Mach-Zehnder having the two directional couplers. A type optical circuit may be used. Alternatively, an optical element other than the planar optical waveguide may be provided to perform group branching using a polarizer, a mirror, a diffraction grating, or the like.
【0061】また、平面導波路型光回路に対する2つの
入出力ポートの配置については、上記した同一の辺上に
設ける構成に限らず、それぞれ別の辺上に設ける構成と
しても良い。The arrangement of the two input / output ports with respect to the planar waveguide type optical circuit is not limited to the configuration provided on the same side as described above, and may be provided on different sides.
【0062】[0062]
【発明の効果】本発明による光合分波器は、以上詳細に
説明したように、次のような効果を得る。すなわち、合
分波の対象となる多波長信号光を2つの信号光群へと群
分波する前段のマッタツェンダ型光回路などの光回路
と、群分波された2つの信号光群を、それぞれ逆方向に
通過させることによって信号光ごとに分波する後段のア
レイ導波路回折格子型光回路とを備える光合分波器によ
れば、入力される周波数間隔Δν1の多波長信号光に対
して、2倍の周波数間隔Δν2のアレイ導波路回折格子
型光回路を用いることが可能となる。したがって、合分
波の対象となる多波長信号光での隣接するチャネル間の
周波数間隔を小さくした場合でも、合分波に用いられる
平面導波路型光回路を充分に小型化することが可能とな
る。The optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention has the following effects as described in detail above. That is, an optical circuit such as a Matter-Zehnder type optical circuit at the previous stage for group-multiplexing the multi-wavelength signal light to be multiplexed / demultiplexed into two signal light groups, and two group-demultiplexed signal light groups, respectively. According to the optical multiplexer / demultiplexer including the array waveguide diffraction grating type optical circuit at the subsequent stage that demultiplexes each signal light by passing in the opposite direction, the input multi-wavelength signal light having the frequency interval Δν 1 It is possible to use an arrayed waveguide diffraction grating type optical circuit having twice the frequency interval Δν 2 . Therefore, even if the frequency interval between adjacent channels in the multi-wavelength signal light to be multiplexed / demultiplexed is reduced, it is possible to sufficiently reduce the size of the planar waveguide type optical circuit used for multiplexing / demultiplexing. Become.
【図1】光合分波器の一実施形態の構成を示す平面図で
ある。FIG. 1 is a plan view showing the configuration of an embodiment of an optical multiplexer / demultiplexer.
【図2】図1に示した光合分波器のうち、第1及び第2
入出力用導波路部を含む部分を拡大して示す平面図であ
る。FIG. 2 shows first and second optical multiplexers / demultiplexers shown in FIG.
It is a top view which expands and shows the part containing the waveguide part for input / output.
【図3】図1に示した光合分波器による信号光の分波に
ついて説明するグラフである。FIG. 3 is a graph illustrating demultiplexing of signal light by the optical multiplexer / demultiplexer illustrated in FIG. 1;
A…光合分波器、W…基板、B…光合分波用導波路部、
C…第1入出力用導波路部、D…第2入出力用導波路
部、P…第1入出力ポート、Q…第2入出力ポート、1
…第1入出力用チャネル導波路、11…入力用導波路、
12…群分波用導波路、13…出力用導波路、2…第2
入出力用チャネル導波路、21…入力用導波路、22…
群分波用導波路、23…出力用導波路、3…第3入出力
用チャネル導波路、4…第4入出力用チャネル導波路、
5…第1スラブ導波路、6…アレイ導波路部、7…第2
スラブ導波路。A: optical multiplexer / demultiplexer, W: substrate, B: waveguide for optical multiplexer / demultiplexer,
C: first input / output waveguide, D: second input / output waveguide, P: first input / output port, Q: second input / output port, 1
... first input / output channel waveguide, 11 ... input waveguide,
12: waveguide for group splitting, 13: waveguide for output, 2: second
Input / output channel waveguides, 21 ... Input waveguides, 22 ...
Group branching waveguide, 23 ... output waveguide, 3 ... third input / output channel waveguide, 4 ... fourth input / output channel waveguide,
5 ... first slab waveguide, 6 ... array waveguide part, 7 ... second
Slab waveguide.
Claims (4)
路とを有し、多波長信号光の各信号光を合波または分波
する光合分波器であって、 光路長が互いに異なる複数のチャネル導波路からなるア
レイ導波路部、前記アレイ導波路部の一方の端部に接続
された第1スラブ導波路、及び、前記アレイ導波路部の
他方の端部に接続された第2スラブ導波路を有する光合
分波用導波路部と、 前記第1スラブ導波路に一方の端部が接続された第1チ
ャネル導波路、及び、前記第2スラブ導波路に一方の端
部が接続された第2チャネル導波路を有し、前記第1チ
ャネル導波路及び前記第2チャネル導波路それぞれの他
方の端部が第1入出力ポートを構成する第1入出力用導
波路部と、 前記第1スラブ導波路に一方の端部が接続された複数の
第3チャネル導波路、及び、前記第2スラブ導波路に一
方の端部が接続された複数の第4チャネル導波路を有
し、前記複数の第3チャネル導波路及び前記複数の第4
チャネル導波路それぞれの他方の端部が第2入出力ポー
トを構成する第2入出力用導波路部と、が前記基板上に
形成され、 前記第1入出力用導波路部は、前記第1入出力ポートか
ら周波数間隔Δν1の複数の信号光からなる第1信号光
群が入力されたときに、前記第1チャネル導波路から前
記第1スラブ導波路へと出力される周波数間隔Δν
2(Δν2=2×Δν 1)の第2信号光群と、前記第2チ
ャネル導波路から前記第2スラブ導波路へと出力される
周波数間隔Δν2で前記第2信号光群に対してΔν1だけ
ずれた第3信号光群とに、前記第1信号光群を群分波す
るとともに、 前記第1スラブ導波路に入力された前記第2信号光群
は、前記光合分波用導波路部によって分波されて、各信
号光が前記複数の第4チャネル導波路のそれぞれを介し
て前記第2入出力ポートから出力され、かつ、前記第2
スラブ導波路に入力された前記第3信号光群は、前記光
合分波用導波路部によって分波されて、各信号光が前記
複数の第3チャネル導波路のそれぞれを介して前記第2
入出力ポートから出力されることを特徴とする光合分波
器。1. A substrate and an optical waveguide formed on the substrate.
And multiplexes or demultiplexes each signal light of the multi-wavelength signal light.
Comprising a plurality of channel waveguides having different optical path lengths.
Ray waveguide connected to one end of the array waveguide
Of the first slab waveguide and the arrayed waveguide portion
Optical coupling having a second slab waveguide connected to the other end
A demultiplexing waveguide portion, and a first chip having one end connected to the first slab waveguide.
One end to the channel waveguide and the second slab waveguide.
A second channel waveguide connected to the first channel;
The channel waveguide and the second channel waveguide, respectively.
A first input / output conductor whose one end constitutes a first input / output port
A plurality of waveguides each having one end connected to the first slab waveguide;
One of the third channel waveguide and the second slab waveguide
Having a plurality of fourth channel waveguides connected at one end.
The plurality of third channel waveguides and the plurality of fourth channel waveguides;
The other end of each channel waveguide is connected to a second input / output port.
And a second input / output waveguide part constituting
The first input / output waveguide section is formed from the first input / output port.
Frequency interval Δν1Signal light comprising a plurality of signal lights
When a group is input, the first channel waveguide
The frequency interval Δν output to the first slab waveguide
Two(ΔνTwo= 2 × Δν 1), And the second signal light group.
Output from the channel waveguide to the second slab waveguide
Frequency interval ΔνTwoAnd Δν with respect to the second signal light group.1Only
The first signal light group is split into a third signal light group which is shifted.
And the second signal light group input to the first slab waveguide.
Are demultiplexed by the optical multiplexing / demultiplexing waveguide, and
The signal light passes through each of the plurality of fourth channel waveguides.
Output from the second input / output port and the second
The third signal light group input to the slab waveguide is
Demultiplexed by the multiplexing / demultiplexing waveguide section, each signal light is
The second channel waveguide is provided through each of the plurality of third channel waveguides.
Optical multiplexer / demultiplexer output from an input / output port
vessel.
記第1チャネル導波路及び前記第2チャネル導波路は、
前記第1信号光群を群分波する干渉周波数周期Δν2の
マッハツェンダ型光回路を構成していることを特徴とす
る請求項1記載の光合分波器。2. The first input / output waveguide section, wherein the first channel waveguide and the second channel waveguide are:
Demultiplexer according to claim 1, characterized in that it constitutes a Mach-Zehnder type optical circuit of the interference frequency period .DELTA..nu 2 to the group demultiplexing said first signal light group.
記第1チャネル導波路及び前記第2チャネル導波路それ
ぞれの前記他方の端部、及び、前記第2入出力ポートを
構成している前記複数の第3チャネル導波路及び前記複
数の第4チャネル導波路それぞれの前記他方の端部が、
前記基板の同一の辺上に形成されていることを特徴とす
る請求項1記載の光合分波器。3. The other end of each of the first channel waveguide and the second channel waveguide forming the first input / output port, and the second input / output port. The other end of each of the plurality of third channel waveguides and the plurality of fourth channel waveguides is
The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the optical multiplexer / demultiplexer is formed on the same side of the substrate.
1は、50GHz以下であることを特徴とする請求項1
記載の光合分波器。4. The frequency interval Δν of the first signal light group
2. The method according to claim 1, wherein 1 is 50 GHz or less.
An optical multiplexer / demultiplexer as described in the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000374837A JP2002174741A (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Optical multiplexer / demultiplexer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000374837A JP2002174741A (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Optical multiplexer / demultiplexer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002174741A true JP2002174741A (en) | 2002-06-21 |
Family
ID=18843953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000374837A Pending JP2002174741A (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Optical multiplexer / demultiplexer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002174741A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100442622B1 (en) * | 2002-11-01 | 2004-08-02 | 삼성전자주식회사 | Planar lightwave circuit with waveguide for aligning optical axes |
JP2008058562A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Arrayed wave guide grating demultiplexer |
JP2008134335A (en) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical multiplexer / demultiplexer |
-
2000
- 2000-12-08 JP JP2000374837A patent/JP2002174741A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100442622B1 (en) * | 2002-11-01 | 2004-08-02 | 삼성전자주식회사 | Planar lightwave circuit with waveguide for aligning optical axes |
JP2008058562A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Arrayed wave guide grating demultiplexer |
JP2008134335A (en) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical multiplexer / demultiplexer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0901024B1 (en) | Wavelength-division-multiplexing cross-connect using angular dispersive elements and phase shifters | |
JP3475989B2 (en) | Method and apparatus for sorting wavelength multiplexed channels | |
EP1857846B1 (en) | Asymmetric mach-zehnder interferometer having a reduced drive voltage coupled to a compact low-loss arrayed waveguide grating | |
US6400860B1 (en) | Wavelength selective polarization beam splitter/combiner | |
JPH11202152A (en) | Optical device having optical multiplexer and optical demultiplexer | |
JP3286972B2 (en) | Wavelength demultiplexer and wavelength division multiplexing communication system using the same | |
US7079728B2 (en) | Wavelength multiplexing processing apparatus | |
US6885823B2 (en) | Wavelength multiplexing/demultiplexing unit, wavelength multiplexing/demultiplexing apparatus and wavelength multiplexing/demultiplexing method | |
KR100474695B1 (en) | Bidirectoinal optical add/drop multiplexer for wavelength division multiplexing optical networks | |
US7995876B2 (en) | Arrayed waveguide grating circuit | |
JPH11271559A (en) | Optical device | |
EP1189476A1 (en) | Multi-order optical cross-connect | |
JP2002174741A (en) | Optical multiplexer / demultiplexer | |
JPH11109147A (en) | Array waveguide grating element | |
JP2003315570A (en) | Optical wavelength multiplexer/demultiplexer | |
JP3832742B2 (en) | Optical multiplexer / demultiplexer | |
JP2784374B2 (en) | Optical add / drop circuit | |
JP4238069B2 (en) | Optical wavelength multiplexer / demultiplexer | |
JP2003304197A (en) | Wavelength division multiplexing circuit | |
JP2000147281A (en) | Optical multiplexer / demultiplexer | |
JP3412791B2 (en) | Optical frequency multiplexer / demultiplexer | |
JPH07248509A (en) | Optical frequency selection switch | |
JP4899822B2 (en) | Optical multiplexer / demultiplexer | |
JP4460543B2 (en) | Optical multiplexing / demultiplexing module and integrated optical multiplexing / demultiplexing module | |
EP1122905A2 (en) | Apparatus and method for wavelength multiplexing/demultiplexing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070713 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090702 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090825 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100105 |