JP2002509285A - Ｎ−ポート再編可能ｄｗｄｍマルチプレクサおよびデマルチプレクサ - Google Patents

Ｎ−ポート再編可能ｄｗｄｍマルチプレクサおよびデマルチプレクサ

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JP2002509285A
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ドナルド ビー． ケック
ダニエル エイ． ノーラン
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コーニング・インコーポレーテッド
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Abstract

(57)【要約】 Ｎ-ポート光波長分割マルチプレクサ（１０）およびデマルチプレクサは、Ｎ本の光路（１１０、１１２、１１４、１１６、１１Ｎ）により接続される２つのエバネセント波カプラ（３０、７０）を含む。光路の各々は、光の特定の波長を選択するために使用される波長選択素子（５０、５２、５４、５６）を含む。カプラの１つにおいて外部ポートに導かれる光のＮ個の波長から成る光信号は、カプラ内の全ての光路の間で実質的に等しく分割され、カプラを出る光路の各々は、カプラに最初に誘起された全ての波長の光を含む。各光路に配置された波長選択素子は、選択された波長の光だけがある外部カプラで強め合うように干渉し、他の波長が弱め合うように干渉するように、光を向けるように配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本出願は、１９９８年１月１６日に出願された仮出願第６０／０７１，７３０
号に基づき、この出願の優先日を主張するものである。 本発明は、シングルモード光通信システムに適したマルチプレクサおよびデマ
ルチプレクサに関する。詳細には、本発明は、複数の波長を有する光信号を多重
分離するために有効に使用される再編可能モノリシック高密度波長(dense wavel
ength)分割マルチプレクサ（ＤＷＤＭ）装置に関する。
【０００２】
【関連技術の説明】
光マルチプレクサは、電気領域において動作する装置によって効率良く操作で
きない高速トラフィックを搬送する通信システムに対して信頼性のある高速動作
を提供する。考えられた１の方法は、波長フィルタリングを使用して、強め合う
干渉によるさまざまな波長の光信号を合成する光システムを伴う。多重伝送や多
重分離は、１組のＮ本の光導波路パスによって接続された２つのスターカプラを
使用することによって実行される。複数の波長から成る光は、Ｎ本の光路に結合
され、そのパワーはパス毎に実質的に等しく分けられる。各光路は、与えられた
光の波長毎に異なる光路長を有する。このように、光信号は、光信号が通過する
各光路毎に異なる移相を受ける。各光路は、特定の光の波長に対して強め合う干
渉を生成し、且つ他の波長に対して弱め合う干渉を生成するように選択されて、
各光路に予め選択された波長の光信号を搬送させ、故に、多重分離機能を遂行す
る。逆の動作は、多重伝送機能を提供する。この方法には、欠点がある。第１に
、スターカプラの設計及び製造に関する問題がある。更に、スターカプラなどの
平面導波路と光導波路ファイバとの間の光の結合は、困難な厳しい課題である。
第３に、装置は、再編できず、システムデザイナに柔軟性が制限された融通の利
かない設計の使用を強要する。
【０００３】 考えられた別の方法において、グレーティングを有するファイバベースのマッ
ハツェンダー(Mach―Zehnder)装置が、１のファイバに一波長または一連の波長 を多重伝送するために使用される。これらの装置は、各々が異なる波長を有する
複数の信号を複数のファイバへと多重分離するために連結される。しかし、連結
は、付随のコストおよび信頼性の懸念を伴うより複雑な機械システムを生成する
。加えて、光信号が拡散され、且つ所定のビット誤り率を維持するためにより多
くの分離がパルスの間で必要とするにつれて、連結プロセスによって、結合損失
と反射とが導入され、これによってかかるシステムの性能が制限される。上記方
法において、連結された装置は変更できず、システムデザイナは、柔軟性が制限
された融通が利かない設計の使用が強要される。
【０００４】 本発明は、複数の波長を取り扱い、複数の装置を連結する必要性をなくすこと
のできる再編可能モノリシックＤＷＤＭを提供することが非常に有効であること
を認識するものである。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、かかる効果を提供し、かかる需要に関係する。再編可能なＤＷＤＭ
が開示される。このＤＷＤＭは、ネットワークコマンドに応答して装置の任意の
外部ポートにある波長の光を向けることができ、ネットワークオペレータに多く
の必要な柔軟性を提供する。更に、装置がモノリシックであるので、連結された
システムの欠点が避けられる。最後に、ファイバでプレーナ装置にインターフェ
ースする困難な課題も、同様に回避される。
【０００６】 本発明の一態様は、複数の光信号を波長分割多重化または多重分離するモノリ
シックな光装置に関する。１つ以上の波長は、複数の光信号の各々を特徴づける
。光装置は、Ｍ個の外部ポートおよびＮ個の内部ポートを有する第１のエバネセ
ント波カプラを有し、信号光パワーは、Ｍ個の外部ポートおよびＮ個の内部ポー
トの間で一様に結合される。Ｎ個の内部ポートおよびＯ個の外部ポートを有する
第２のエバネセント波カプラも含まれ、信号光パワーは、Ｎ個の内部ポートおよ
びＯ個の外部ポートの間で一様に結合される。Ｎ本の光路は、第１のカプラの前
記Ｎ内部ポートの各々を、第２のカプラのＮ個の内部ポートの対応するものに接
続する。複数の波長選択素子は、１つ以上の波長に基づいて、選択されたＭまた
はＯ個の外部ポートに複数の光信号の各々を送るために、Ｎ本の光路の各々に配
置されている。
【０００７】 本発明の別の態様において、光信号を波長分割多重化または多重分離する装置
の製造方法が開示される。１つ以上の波長は、光信号の各々の特徴を記述する。
この方法は、(信号光パワーがＭ個の外部ポートおよびＮ個の内部ポートの間で 一様に結合されるように)Ｍ個の外部ポートおよびＮ個の内部ポートを有する第 １のエバネセント波カプラを形成する行程と、(信号光パワーが前記Ｎ個の内部 ポートおよび前記Ｏ個の外部ポートの間で一様に結合されるように)Ｎ個の内部 ポートおよびＯ個の外部ポートを有する第２のエバネセント波カプラを形成する
行程と、Ｎ本の光路を形成して前記第１の前記Ｎ個の内部ポートの各々を前記第
２のカプラの前記Ｎ個の内部ポートの対応するものにそれぞれ接続する行程と、
複数の波長選択素子を前記Ｎ本の光路の各々に配置する配置行程と、からなり、
波長選択素子は、１つ以上の波長に基づいて、選択されたＭ個の外部ポートまた
はＯ個の外部ポートに光信号を送るものである。
【０００８】 本発明の更に別の態様において、光装置にて複数の光信号を波長分割多重化ま
たは多重分離する方法が開示される。光装置は、Ｍ個の外部ポートおよびＮ個の
内部ポートを有する第１のエバネセント波カプラと、Ｎ個の内部ポートおよびＯ
個の外部ポートを有する第２のエバネセント波カプラと、第１のカプラのＮ個の
内部ポートの各々を第２のカプラのＮ個の内部ポートの対応するものに接続する
Ｎ本の光路とからなる。この方法は、Ｎ本の光路の各々に配置される複数の波長
選択素子を提供する行程と、１つ以上の波長に基づいて、選択された外部ポート
に複数の光信号の各々を送る行程と、を有し、複数の光信号の各々は、１つ以上
の波長によって特徴づけられている。
【０００９】 本発明のモノリシック光ＤＷＤＭ装置は、従来のＷＤＭ装置を上回る多数の効
果を有する。本発明は、平面導波路装置と光導波路ファイバとの間での光結合と
いうむずかしい課題を避ける。本発明はモノリシックな設計であるので、連結シ
ステムの欠点は避けられる。上記のように、かかる設計は、コストおよび信頼性
に問題のある複雑な機械システムを生ずる。加えて、連結システムの性能を制限
する結合損失や反射が避けられて、より優れたビット誤り率を提供する。更に、
本発明は、再編可能で、増大するネットワーク需要を満たすために必要とされる
柔軟性をシステムマネージャに提供する。
【００１０】 本発明の更なる特徴および効果は、以下の詳細な説明に記載され、斯かる記載
から、当業者には、添付の図面と同様に、説明文や請求項に記載の本発明を実行
することによって明らかであるとともに理解されうるものである。 前述の全般的な説明および以下の詳細な説明は、本発明の一例にすぎず、請求
項に記載されるように、本発明の特性及び特徴を理解するための概要や構成を提
供するものである。
【００１１】
【詳細な説明】
添付の図面は、本発明の更なる理解を提供するために含まれ、明細書の一部を
構成するものである。図面は、本発明の１つ以上の実施例を示して、説明文と共
に本発明の原理および動作を説明するものである。 本発明の好ましい実施例の詳細に言及する。実施例の例を添付図面に示す。同
じ参照番号は、同様の要素を参照するために図面にて使用される。本発明のＤＷ
ＤＭ用のモノリシックの光装置の典型的な実施例を図１に示す。この装置を、参
照番号１０にて示す。
【００１２】 本発明にて、モノリシックの光波長分割マルチプレクサおよびデマルチプレク
サ１０は、単一の光路の複数の光路上を進行するさまざまな波長の光信号を多重
送信する。マルチプレクサはモノリシックなので、結合損失および不要な反射は
、マルチプレクサの性能を落とさず、非常に狭いパルスを収容できる。スターカ
プラなどのプレーナ導波路構造から光ファイバへの光の結合に関連した結合の問
題は、回避される。加えて、モノリシック装置は、マルチプレクサの連結よりも
信頼性が高く且つ安価である。マルチプレクサ１０は、マルチプレクサとして、
さらにデマルチプレクサとして両方の機能を果たす。マルチプレクサは、好まし
くは、エバネセント波カプラ３０、７０を使用する。マルチプレクサも、波長選
択素子５０、５２、５４、５６を使用する。これらの波長選択素子は、マルチプ
レクサ１０に、ネットワーク需要に基づいた再編成能力を提供する。この柔軟性
によって、ネットワーク管理者は、動的にネットワークを再編して、増加したト
ラフィック要求や変化しているネットワーク需要に応答できる。
【００１３】 本明細書にて具体化されて図１に示すように、光装置１０の第１の実施例は、
Ｍ個の外部ポート２０とＮ個の内部ポート４０とを有するＭ×Ｎエバネセント波
カプラ３０を含む。信号光パワーは、Ｍ個の外部ポート２０とＮ個の内部ポート
４０の間で一様に結合される。例えば、外部ポート２００に入る光信号は、等し
く分割されて、内部ポート４００、４０２、４０４、４０６、４０Ｎに現れる。
Ｍ×Ｎカプラ３０は、外部ポート２０へとＮ個の内部ポート４０に入る光をも一
様に結合させるように、両方向に動作する。光装置１０は、Ｎ個の内部ポート６
０とＯ個の外部ポート８０とを有するＮ×Ｏエバネセント波カプラ７０も含む。
Ｎ×Ｏカプラ７０は、Ｍ×Ｎカプラ３０と同様に機能する。内部ポート６００に
入る光信号は、等しく分割されて、外部ポート８００、８０２、８０４、８０６
、８０Ｏに現れる。Ｍ×Ｎカプラ３０と同様に、Ｎ×Ｏカプラ７０は、両方向か
ら光を結合させるように機能する。Ｎ光路１１０、１１２、１１４、１１６、．
．．１１Ｎは、Ｍ×Ｎカプラ３０のＮ個の内部ポート４０をＮ×Ｏカプラ７０の
Ｎ個の内部ポート６０に接続する。Ｎ光路１１０、１１２、１１４、１１６、．
．．１１Ｎは、特定の光路を伝搬する光の波長に依存した光信号に、固有の移相
を提供する。複数の波長選択素子５０、５２、５４、５６は、光路１１０、．．
．１１Ｎの各々に配置されている。素子５０、５２、５４、５６の各々は、特定
の波長に調整される。波長選択素子５０、５２、５４、５６の各々は、波長選択
サブ素子の母材を形成するサブ素子５００−５６Ｎを更に含む。このように、サ
ブ素子５００、５０２、５０４、５０６、５０Ｎは、同じ波長に調整される。構
成コントローラ９０は、波長選択素子５０、５２、５４、５６に接続される。構
成コントローラ９０は、各サブ素子５００−５６Ｎを個々に制御するように機能
する。構成コントローラは、ネットワークインタフェース１００に接続されてい
る。ネットワーク構成コマンドは、構成コントローラ９０にネットワークインタ
フェース１００を介して中継される。
【００１４】 両方のカプラ３０、７０は、適宜の周知のタイプの中である。例えば、図４に
は、融合された光導波路ファイバカプラが示され、図６には、平面構成が示され
、図７には、平面ミラー構成が示されている。これらの実施例の詳細は、後述す
る。平面構成において特に関心があるのは、自由空間領域により分離される導波
路の２つの線形アレイを使用するＮ×Ｎ自由空間カプラである。
【００１５】 Ｎ光路１１０，１１２、１１４、１１６、．．．１１Ｎは、適宜の周知のタイ
プものであり、例えば、図４では光導波路ファイバであり、図６に示す平面構成
では、光導波路である。しかしながら、その選択は、装置１０の集積されたモノ
リシックな性質のために、カプラ３０、７０を実装する際に使用される技術に主
に依存する。
【００１６】 波長選択素子５０、５２、５４、５６及びサブ素子５００、．．．５６Ｎは、
適宜の周知のタイプのものであり、例えば、グレーティングやミラーなどの反射
素子からなる（図２）。完全に反射するかまたは部分的に透過性を呈するグレー
ティングが、適切である。クロムヒータ素子と組み合わせたグレーティングを、
図５に示す。電圧変調器と組み合わせたＮ個の光路として使用されるリチウムニ
オブ酸塩や燐化インジウム導波路を、図８に示す。もちろん、本発明は、これら
の実施例に限定されないが、Ｎ個の光路１１０、．．．１１Ｎの間で位相差を変
える適宜の方法を適用できる。例えば、屈折率や、屈折率デルタ、パス長、コア
直径を変化させる任意の手段が、所望の効果を生成する。
【００１７】 構成コントローラは、適宜の周知のタイプのものであるが、例えば、構成コン
トローラ９０は、オンチップメモリを有するプログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ
）装置を使用するマイクロプロセッサに設置されたシステムに実装される。参照
用テーブルは、メモリに記憶されて、入出力用に使用される外部ポートに関して
波長の全ての可能な組合せを記憶する。ネットワーク構成コマンドは、ディジタ
ルワードの形で構成コントローラに書き込まれる。ディジタルワードは、チップ
メモリでアドレス指定を行って、各組合せ用の適切な設定にアクセスする。
【００１８】 ネットワークインタフェース１００は、適宜の周知の手段を使用して実装でき
る。例えば、特定のネットワーク環境に適したデジタルバスシステムは、本出願
に適している。バスシステムは、データバスと制御バスとを含む。インタフェー
ス１００は、データをバッファリングでき、データトランシーバを使用して光装
置１０とネットワークプロセッサとの間の双方向通信を提供する。
【００１９】 光装置１０の動作は、以下の実施例によって説明される。構成コマンドは、ネ
ットワークによって送られて、ネットワークインタフェース１００によって受信
される。ネットワークインタフェース１００によって、光装置１０は、さまざま
なネットワーク環境の様々なデータフォーマットおよび信号レベルに適応できる
。ネットワークインタフェース１００は、ネットワークコマンドのバッファとし
て機能し、コマンドをバスシステムを介して構成コントローラ９０にコントロー
ルワードとして書き込む。コントロールワードは、実際にメモリでの位置にアク
セスして、参照用テーブルに記憶された適切な設定を回復させるアドレスである
。検索されたデータは、構成コントローラ９０によって使用されて、各サブ素子
５００、．．．５６Ｎを個々に駆動する。上記のように、Ｎ個の光路１１０、１
１２、１１４、１１６、１１Ｎは、光路を伝搬する光信号の波長に依存して、光
信号に固有の移相を提供する。サブ素子が駆動されるとき、サブ素子は、ネット
ワークコマンドに従って選択された光信号の位相をさらにシフトするように動作
する。このさらなる移相によって、選択された光信号の強め合う干渉と、特定の
光路を通過する他の全ての光信号の弱め合う干渉とが引き起こされる。このよう
に、図１に示すように、波長λ1-Mを特徴とする光信号は、外部ポート２０Ｍに 入り、内部ポート４００、４０２、４０４、４０６、４０Ｎに結合される。素子
５０[５００、５０２、５０４、５０６、．．．５０Ｎ]は、波長λ1に調整され る。構成コントローラ９０は、サブ素子５０６を起動させ、次に、サブ素子５０
６は、波長λ1の光にさらなる移相を提供する。光路にて強め合う干渉を使用す ることによって、サブ素子５０６は、波長λ1を有する光に向きを与えて、Ｍ× Ｎカプラの出口ポート２０６に出現される。弱め合う干渉のために、波長λ2-M の光は、外部ポート２０６に現れない。このように、光装置１０は、ある波長の
光信号を任意の外部ポート２０、８０から他の外部ポート２０、８０へ送るため
に、動的に再編できる。
【００２０】 本発明の第２の実施例において、本願明細書及び図２に具体的に記載されるよ
うに、融合カプラＤＷＤＭ１０が開示される。本実施例において、波長選択素子
５０、５２、５４は、サブ素子５００―５４６としてグレーティングを使用する
ことによって実装される。図２は、本発明の第２の実施例によるデマルチプレク
シング動作と、グレーティング５００―５４６の適切な配置とを示す概略図であ
る。この実施例は、図示を容易にするために４×４ＷＤＭとして図２に示す。当
業者においては、本願明細書において開示される原理を容易に適用して、図１に
示すようなＭ×Ｏ装置が作製できることは、容易に理解されることと考える。
【００２１】 本願明細書及び図２において具体的に示すように、光装置１０は、４つの光フ
ァイバ１１０、１１２、１１４、１１６を含み、これらの光ファイバがＮ個の光
路を構成する。４つの光ファイバ１１０、１１２，１１４、１１６は、２つの４
×４融合カプラ３０、７０の内部ポート４０、６０を接続する。複数のグレーテ
ィング５００―５４６が、カプラ３０、７０の間の対応するファイバ１１０―１
１６に沿って間隔をあけて配置される。カプラ３０、７０の間のファイバ１１０
―１１６の一部は、好ましくは長さが等しい。
【００２２】 グレーティング５０、５２、５４は、波長λ1、λ2、λ3でそれぞれ光を反射 する。光が４×４カプラ３０に反射して戻されるときに、反射光が向かう外部ポ
ートは、詳細を後述するような、相互作用している信号の相対的な位相によって
判別される。 ４×４カプラは、カプラ３０またはカプラ７０のいずれか一方として適切に使
用され、その動作は、「Ｍ×Ｏマルチプレックス デマルチプレックス コンポー
ネント」と題され且つ本発明の譲受人に譲渡されて本願明細書に完全に引用され
た米国特許第５，６３６，３００号に記載されている。このため、光がファイバ
１１６を介してポート２０６でカプラ３０へ入力され、装置は、パワーの等分割
がカプラ３０、７０の間でファイバ１１０―１１６の一部の間で起こるように設
計されていると仮定する。グレーティング５００―５４６が存在しない場合、フ
ァイバ１１６を経た光入力から導かれてカプラ７０に到着する光は、ファイバ１
１０―１１６を使用した結合された他の光と比較すると位相が１８０゜進んでい
る。従って、カプラ７０は、ファイバ１１６の光入力をポート８０６に出力する
ように動作する。数学的には、カップリングは、以下の４×４行列として表すこ
とができる。
【００２３】
【数２】 行列の負の符号は、光ファイバ１１６から結合される光と比較して、ファイバ１
１０，１１２、１１４に結合する光の位相の差が原因である。物理学的に、これ
は、カプラ３０への光入力は、カプラ７０に達するものよりも位相が１８０゜進
んでいることを意味する。位相を適切に調整する際、本発明の第２の実施例は、
ヒータと組み合わせて使用されて適切に配置された１つ以上のグレーティングの
形式を採る波長選択素子を使用する(詳細は後述する)。例えば、光がグレーティ
ング５０４からカプラ３０に反射されるとき、ファイバ１１４の関連する部分の
光路長は、効果的に調整される。特定の外部ポートに光を出力するために、ファ
イバの光路長は、入力４×４カプラ３０からグレーティングを離して配置するこ
とによって減らされる。これは、上記式(１)の行列の適用と相反定理の結果とし
て直接起きる。波長λ1を有する光は、第１の直列接続のグレーティング５００ ―５０６から反射され、ファイバ１１４にポート２０４で出力される。波長λ2 で第２の直列接続のグレーティング５２０―５２６から反射される光は、ファイ
バ１１２にポート２０２で出力される。波長λ3を有する光は、示すように、第 ３の直列接続のグレーティング５４０―５４６によって反射され、ファイバ１１
０にポート２００で出力される。図２において、グレーティングは、他の直列接
続のグレーティングに関して適切に配置されて、光の強め合う干渉と弱め合う干
渉とを使用してこの結果を得る。
【００２４】 グレーティングの配置を、一例として説明する。図２において、サブ素子５０
４は、グレーティング５００、５０２から距離「ｄ」だけ変位していることに注
意する。この例では、この変位によって、λ1が外部ポート２０４に現れる。第 ２の波長選択素子５２において、グレーティング５２２は、グレーティング５２
０、５２４から変位されて、λ2が外部ポート２０２に現れる。グレーティング を変位させる距離は、次式で表されるｄによって与えられる。
【００２５】
【数３】 但し、Ｍは、整数である。式(２)では、ｎはファイバの屈折率である。 これらのグレーティング変位は、極めて小さい。Ｎ本の光路は、光屈折(photo
refraction)法を使用して屈折率を変化させることによって、微調整したりトリ ミングできる。また、光路長は、実際のグレーティング位置の差よりもむしろ異
なる屈折率デルタによって変化される。グレーティングを変位させる代わりに、
サブ素子５００―５４６は、図１に示すような行列形式に並べられる。サブ素子
は、クロムヒータとグレーティングとの組合せから成る。クロムヒータは、グレ
ーティングの間に位置する。光路を加熱することによって、材料の屈折率が変化
して、光路長の変化が生じる。または、グレーティングそのものが加熱されたり
、または、光路およびグレーティングの両方を加熱しても良い。このような方法
で、光装置１０は、動に再編成される。当業者においては、あるサブ素子が加熱
されるときに、構成コントローラ９０は、光路に沿って次のサブ素子を調整して
、変更された光路の長さと関連する移相とになる。これは、光路において、選択
された信号の強め合う干渉と他の全ての信号の弱め合う干渉とを確実に維持させ
るために、行われる。
【００２６】 光装置１０の第２の実施例は、狭帯域波長能力に周知のマッハツェンダー(Mac
h―Zehnder)装置に設置される。１０ナノメートルのオーダまたはそれ以下の波 長分離を行うことが可能である。マッハツェンダー装置は、全体が本願明細書に
引用されている例えば米国特許第５，２９５，２０５号にて論議されている。エ
バネセント波ファイバカプラ３０、７０は、４つの光ファイバ１１０―１１６に
よって接続されている。再び、当業者においては、４つのファイバが図２に示さ
れているが、この構成ではＮ本のファイバが使用できることが理解される。
【００２７】 図３は、図２に示すカプラを使用する多重化光信号の一例を示す本発明の第２
の実施例のブロック図である。図３は４×４カプラを示すが、尚、任意のサイズ
のカプラを使用できる。更に、内部ポート及び外部ポートの個数は、等しくなる
ことは必要でなく、故に、Ｍ×Ｏ動作が得られる。 ファイバ１１０―１１６の各々は、通常５０によって表されるとともに個別に
図示されないグレーティングを含む。グレーティングは、図２に示すように置き
換えられる。図２にて論議するように、これらのグレーティングは、特定の波長
λ1、λ2、λ3の光をそれぞれ反射する。多重化用途において、波長λ1、λ2、 λ3の光は、カプラ３０によってファイバ１１０―１１６と接続される。波長λ4 の光は、ファイバ１１０―１１６へとカプラ７０によって接続される。光装置１
０は、波長λ1λ2λ3λ4の光を合成するように動作する。多重化信号は、光ファ
イバ１１６の外部ポート２６で光装置１０を出る。
【００２８】 本発明の第２の実施例によると、マルチプレクサ／デマルチプレクサ マッハ ・ツェンダー装置１０は、好ましくは図４に示すようにモノリシックな構造とし
て形成される。装置１０は、移相領域１２０によって接続されるオーバクラッド
カプラ３０、７０を含む。装置１０は、光ファイバ１１０、１１２、１１４、１
１６をチューブ母材ガラス１４０の孔１３０に挿入することによって形成される
。図４に示すように、４本のファイバが存在するが、しかし、これよりも大きい
または小さい本数のＮを、適宜使用できる。各光ファイバ１１０―１１６は、コ
アを有し、このコアは、コアよりも屈折率の低いクラッドによって包囲されてい
る。ファイバのコアは、様々な屈折率を有し、ファイバのクラッドは、様々な屈
折率を有する。ファイバに隣接する母材ガラス管のその部分の屈折率は、いずれ
かのファイバクラッドの最も低い屈折率よりも小さい。チューブおよびファイバ
の組合せを、カプラプリフォームと称する。プリフォームは、ファイバのコーテ
ィングしていない長さの上へチューブをつぶしてカプラを形成するように処理さ
れる。カプラ形成のプロセスは、周知であり、例えば全体が本願明細書に引用さ
れている米国特許第５，２９５，２０５号に開示されている。各接続ファイバ１
１０―１１６は、細長いコアを有する光導波路光ファイバを含む。そして、コア
の中で、光は、所定長のコア部分に向けて案内される。
【００２９】 上記のように、ファイバ１１０―１１６も、複数のグレーティング素子が埋め
込まれている。このグレーティング素子は、長軸方向にほぼ等間隔で且つ長軸と
ほぼ垂直に延在している。グレーティング素子は、グレーティング素子の間隔に
よって、さらに、コアの屈折率によって判別される中心波長を中心とする狭帯域
内の単一波長を反射する。かかるグレーティングと、このグレーティングを形成
するプロセスとは、周知であり、本願明細書に引用されている米国特許第５，０
４２，８９８号に開示されている。
【００３０】 図５は、波長選択サブ素子５００の相互作用と、図１に示す構成コントローラ
９０との詳細図である。構成コントローラ９０は、制御論理９２と、調整器９４
とを含む。システムバス９００は、制御論理９２を調整器９４に接続し、調整器
９４はヒータ５００２に接続される。尚、サブ素子５００は、図５に示すように
、ファイバ１１０のコアに配置されたグレーティング５０００と、ファイバ１１
０のまわりに配置されるような、クロムヒータ５００２とを含む。ヒータ５００
２は、温度センサ９６に接続される。温度センサ９６は、実際の温度信号ライン
９０４によって調整器９４に接続されて、制御ループを形成する。各々のサブ素
子５００―５４６の温度は、ファイバ１１０―１１Ｎの屈折率が適切に調整され
ることを保証するために正確に制御される必要がある。当業者においては、ファ
イバ１１０の加熱手段及び加熱を調整する手段が十分であることは、理解される
はずである。
【００３１】 図５に示す構成コントローラ９０の動作は、次の通りである。ネットワークイ
ンタフェース１００は、構成コマンドを構成コントローラ９０に送る。コマンド
は、制御論理９２によって受け取られる。制御論理９２は、コマンドを各サブ素
子５００―５４６毎の適切な温度設定に変換する。コマンド信号は、個々のサブ
素子にシステムバス９００で調整器９４を介して送られる。尚、個々のサブ素子
に存在する局部的な条件により、各サブ素子での温度は、システムバス９００で
調整器に送られた公称温度から変化することがある。このように、サブ素子の温
度は、適切な機能を保証するために調整される必要がある。これを達成するため
に、温度センサ９６は、調整器９４に実際の温度信号９０４を供給する。調整器
９４は、制御論理９２から受け取った公称温度値を実際の値９０４から減算して
誤差信号を生成する。誤差信号は、正または負であり、加算機９６でコマンド信
号９００に加算されて、補正された温度信号９０６を生成する。尚、当業者にお
いては、サブ素子５００―５４６の温度を正確に制御する適宜の手段が使用され
ることが理解されるはずである。
【００３２】 本発明の第３実施例において、図６に具体的に示すように、モノリシックな平
面装置１０の概略図を示す。光装置１０は、Ｍ個の外部ポート２０とＮ個の内部
ポート４０とを有するＭ×Ｎエバネセントカプラ３０を含む。外部ポート２０は
、装置１０の外部にアクセスするために使用される。内部ポート４０は、それぞ
れＮ個の光路１１０―１１Ｎに接続されている。Ｎ個の光路１１０―１１Ｎは、
他端部がＮ×Ｏエバネセントカプラ７０のＮ個の内部ポート６０に接続されてい
る。Ｎ×Ｏカプラ７０も外部ポート８０を含む。この外部ポート８０は、装置１
０の外部にアクセスする。波長選択素子５０〜５Ｍ−１が、Ｎ本の光路１１０―
１１Ｎに配置されている。尚、サブ素子が本実施例において使用されているが、
説明を容易にするために図６には図示しない。波長選択素子５０は、λ1に調整 され、素子５２は、λ2に調整され、素子５Ｍ−１は、装置１０によってサポー トされている第(Ｍ−1)番目の波長に調整される。カプラ３０、７０は、適宜の 周知のタイプであるが、一例では、自由空間Ｎ×Ｎ平面カプラとして示される。
この自由空間Ｎ×Ｎ平面カプラは、自由空間領域により分離される２つの線形導
波路アレイからなる平面装置を含む。上記融合カプラ実施例のように、波長λ1- M を有する光信号は、図６に示すように、外部ポート２０Ｍに入って、等しく分 割され、あらゆる内部ポート４０に現れる。上記のように、波長選択素子５０〜
５Ｍ−１は、Ｎ本の光路１１０―１１Ｎの間の位相差を変える周知の適宜のタイ
プのものであり、図８に基づき議論する。
【００３３】 図６に示す実施例において、ある波長が出る外部ポートを判別する複数の要因
が存在する。第１に、自由空間インタフェースの湾曲によって、各導波路から光
は、自由空間インタフェースの他側のポートに向けて焦点に結ぶ。第２に、波長
選択素子がブラッググレーティングとして実装される場合、波長選択素子が導波
路に対して配置される角度も、要因である。これは、角度が各ガイドから光の相
対的な遅延に影響を及ぼすからである。角度を変化させることによって、光ビー
ムを所望の外部ポートに向けて操作するフェーズドアレイが、つくられる。自由
空間インタフェースでの他の導波路に対する各ガイドの位置によって、光は、自
由空間インタフェースの他側のポートに向けて焦点に結ぶ。各波長は、ブラッグ
反射器によってもたらされる更なる遅延によって、特定のポートに対して微調整
される。位相遅延と操作角度との関係は、以下の式により示される。
【００３４】
【数４】 但し、φは、ブラッグ反射器によって生じる位相遅延であり、θは、操作角度で
あり、λは、操作される光ビームの波長であり、ｄは、導波路間の分離である。
このように、ある波長に対する位相遅延は、反射光の焦点の位置を左右する。最
後に、装置は、グレーティングの間の光路[１１０...１１Ｎ]のいずれかにヒー タを配置したり、または、グレーティングそのものを加熱したり、またはその両
方を実行することによって、再編成される。尚、当業者においては、あるサブ素
子が加熱されるときに、構成コントローラ９０は、光路に沿って次のサブ素子を
調整し、変更された長さおよび関連する移相の原因になる。これは、その光路で
の選択された信号の強め合う干渉と他の全ての信号の弱め合う干渉とが維持され
ることを保証するために行われる。
【００３５】 図６に示す装置１０の動作を、一例として説明する。波長λ1-Mによって特徴 づけられる光信号は、外部ポート２０Ｍに入り、内部ポート４００、４０２、４
０４、４０６、４０Ｎ（個別に図示せず）に結合される。構成コントローラ９０
（図示せず）は、ネットワークコマンドに従って波長選択素子５０〜５Ｍ-１を 駆動する。素子５０は、λ1に調整されて、波長λ1を有する光をＭ×Ｎカプラの
外部ポート２００に向ける。弱め合う干渉により、波長λ2-Mの光は、外部ポー ト２００では現れないが、λ1を有する選択信号は、強め合う干渉によりポート ２００に現れる。同様に、素子５２は、λ2の選択光信号を外部ポート２０２に 向ける。このように、光装置１０は、ある波長の光信号を任意の外部ポート２０
、８０から別の外部ポート２０、８０へ回すために、ダイナミックに変更される
。
【００３６】 本発明の第４実施例において、図７に具体的に示すように、モノリシックな平
面装置１０の概略図を示す。本実施例において、図６のＮ×Ｏカプラ７０は、ミ
ラー１２０に置換されている。第４実施例において、各波長選択素子[５０、５ ２、５４、．．５Ｍ−４]は、１つの波長に調整される。カプラ３０は、Ｍ個の 外部ポート２０とＮ個の内部ポート４０とを有する。Ｎ個の内部ポートは、ミラ
ー１２０で終端するＮ個の導波路[１１０.．．１１Ｎ]に接続される。波長選択 素子５０、５２、５４、５Ｍ−４は、導波路１１０〜１１Ｎに配置されている。
尚、波長λ1-Mの光は、装置１０によってサポートされる。しかし、装置１０に は、(Ｍ−４)個の波長選択素子が存在する。このように、波長λM-3〜λMは、接
合波長選択素子を持たない。第４実施例において、ミラーによって、波長選択素
子を持たない全ての波長が出力ポート２００に反射して戻される。
【００３７】 図７に示す装置１０の動作を、一例として説明する。波長λ1-Mの光は、外部 ポートに２０Ｍに向けられる。素子５０は、λ1に調整され、導波路１１２に配 置されているサブ素子（図示せず）は、構成コントローラ（図示せず）によって
起動されて、故に、λ1はポート２０２で装置１０を出る。λM-3〜λMは、グレ ーティングを持たないので、反射されて、ポート２００で装置を出る。ある波長
が装置を出るポートは、サブ素子のところの光路を加熱して光路[１１０.．．１
１Ｎ]の屈折率を変えることによって、選択される。尚、サブ素子そのものが加 熱されて所望の移相となる。
【００３８】 尚、当業者においては、さまざまな適用及び変形が、装置１０を作製するため
に使用される材料に依存して、本発明の第３実施例の波長選択素子[５０.．．５
Ｍ−１]、または、第４実施例の波長選択素子[５０.．．５Ｍ−４]になされるこ
とを理解すべきである。例えば、図８は、第３および第４実施例に適用されるよ
うな、図１に示すような構成コントローラ９０と波長選択サブ素子５００との相
互作用を詳細に示す図である。構成コントローラ９０は、制御論理９２と、調整
器９４とを含む。システムバス９００は、制御論理９２を調整器９４に接続する
。調整器９２は、サブ素子５００に接続される。サブ素子５００は、導波路１１
０のコアに応じた材料と電圧変調器５００２とを含む。電圧変調器５０００は、
電圧センサ９６に接続される。電圧センサ９６は、実際の電圧信号ライン９０４
によって調整器９４に接続されて、制御ループを形成する。各サブ素子５００―
５６Ｎに供給される電圧は、ファイバ１１０―１１Ｎの屈折率が適切に調整され
ることを保証するために正確に制御されなければならない。
【００３９】 当業者においては、電場を導波路１１０の周囲に誘起する適宜の手段が、波長
選択サブ素子として十分であることを認識している。導波路１１０のコアは、適
宜の材料で構成されるが、一例として、カップリング領域５００２の間に存在す
る導波路の部分の移相に依存した電圧や電場を提供する、リチウムニオブ酸塩ま
たは燐化インジウムのコアが挙げられる。
【００４０】 図８に示される構成コントローラ９０の動作は、次の通りである。ネットワー
クインタフェース１００は、構成コントローラ９０に構成コマンドを送る。コマ
ンドは、制御論理９２によって受け取られる。制御論理９２は、コマンドを、各
サブ素子５００―５６Ｎ用の適切な電場を誘起する電圧設定に変換する。コマン
ド信号は、調整器９４を介して使用している個々のサブ素子に送信される。しか
し、個々のサブ素子でのローカルコンディションのために、各サブ素子で実際に
存在する電圧は、いくぶん公称電圧から変化することがある。このように、電圧
センサ９６は、供給されるべき実際の電圧を調整器９４に送信する。調整器９４
は、バス９００を介して制御論理９２から受け取った公称値を、電圧センサから
受け取った実際の値９０４から減算して、誤差信号を生成する。誤差信号は、正
または負であり、次に調整器９４によって公称値に加えられて、補正された電圧
信号９０６を生成する。当業者においては、サブ素子５００―５６Ｎに供給され
る電圧を正確に制御する適宜の手段が十分であることを理解するはずである。
【００４１】 当業者においては、さまざまな適応例および変形例が、本発明の範囲の範囲か
ら逸脱せずに、本発明に対してなされることは明らかである。このように、適応
例および変形例が添付の請求の範囲および均等の範囲内にあると仮定すると、本
発明は、本発明の適応例および変形例をカバーするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による再編可能密波長分割マルチプレクサ及びデマルチプレクサの概念
図である。
【図２】 本発明の第２の実施例に応じて４台の波長装置に対するグレーティングの配置
を示し、多重分離動作を示すモノリシックな波長分割多重化及び多重分離装置の
概略図である。
【図３】 多重化動作を示す本発明の第２の実施例によるモノリシック波長分割多重化及
び多重分離装置のブロック図である。
【図４】 融合ファイバカプラを使用して実施される本発明の第２の実施例によるモノリ
シック波長分割多重化及び多重分離装置の断面図である。
【図５】 クロムヒータ素子および電極を示す本発明の第２の実施例による波長選択素子
の詳細図である。
【図６】 本発明の第３実施例による平面カプラ技術を使用して実施されるモノリシック
波長分割多重化且つ多重分離装置の概略図である。
【図７】 本発明の第４実施例による平面カプラ技術およびミラーを使用して実施される
モノリシック波長分割多重化及び多重分離装置の概略図である。
【図８】 電圧変調器素子を示す本発明の第３および第４実施例による波長選択素子の詳
細図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＬ，ＡＭ，Ａ Ｔ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ， ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＷ Ｆターム(参考） 2H047 KA03 LA19 TA05 2H079 AA06 AA12 BA04 CA07 DA02 DA16 DA17 EA09 EB05 EB27 KA08 KA11

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の光信号を波長分割多重化または多重分離するモノリシ
    ック光装置であって、前記複数の光信号の各々は１つ以上の波長および信号光パ
    ワー複数によって特徴づけられている光装置であって、 Ｍ個の外部ポートとＮ個の内部ポートとを有し、信号光パワーは、前記Ｍ個の
    外部ポートと前記Ｎ個の内部ポートとの間で一様に結合される第１のエバネセン
    ト波カプラと、 Ｎ個の内部ポートとＯ個の外部ポートとを有し、信号光パワーは、前記Ｎ個の
    内部ポートと前記Ｏ個の外部ポートとの間で一様に結合される第２のエバネセン
    ト波カプラと、 前記第１のエバネセントカプラの前記Ｎ個の内部ポートの各々をそれぞれ前記
    第２のエバネセントカプラの前記Ｎ個の内部ポートの対応するものに接続するＮ
    本の光路と、 前記Ｎ個の光路の各々に配置されて、１つ以上の波長に基づいて任意に選択さ
    れたＭ個の外部ポートまたはＯ個の外部ポートに複数の光信号の各々を送る複数
    の波長選択素子と、 からなることを特徴とする光装置。
  2. 【請求項２】 波長選択素子は、ネットワークコマンドに従って調節可能で
    あることを特徴とする請求項１記載の光装置。
  3. 【請求項３】 エバネセントカプラのうちの少なくとも１つは、融合導波路
    ファイバカプラであることを特徴とする請求項１記載の光装置。
  4. 【請求項４】 第１のエバネセントカプラ及び第２のエバネセントカプラの
    うちのうちの少なくとも一方は、平面カプラであることを特徴とする請求項１記
    載の光装置。
  5. 【請求項５】 平面カプラは、Ｎ×Ｎ自由空間平面カプラであることを特徴
    とする請求項３の光装置。
  6. 【請求項６】 複数の波長選択素子は、 Ｎ本の光路に配置される複数の反射素子を有し、前記複数の反射素子の各々は
    、複数の波長から選択される特定の波長を有する光を反射するように調整される
    ともに隣接する反射素子からある間隔だけ分離されていることを特徴とする請求
    項１記載の光装置。
  7. 【請求項７】 複数の反射素子は、複数のミラーからなることを特徴とする
    請求項６記載の光装置。
  8. 【請求項８】 複数の反射素子は、複数のグレーティングからなることを特
    徴とする請求項６記載の光装置。
  9. 【請求項９】 Ｎ本の光路の各々は、Ｎ本の光路において伝搬している光の
    複数の波長の各々に固有の移相を提供することを特徴とする請求項８記載の光装
    置。
  10. 【請求項１０】 複数のグレーティングのうちの１つが、選択された光信号
    を選択されたＭ個の外部ポートまたはＯ個の外部ポートに送る時、固有の移相に
    よって、選択された光信号で強め合う干渉が、Ｎ本の光路において伝搬している
    他の全ての光信号で弱め合う干渉が生じることを特徴とする請求項９の光装置。
  11. 【請求項１１】 Ｎ本の光路長は、 複数の光導波路ファイバからなり、前記複数の光導波路ファイバの各々は、屈
    折率、屈折率デルタ、長さ、コア直径を有することを特徴とする請求項１０記載
    の光装置。
  12. 【請求項１２】 選択されたＭ個の外部ポートまたはＯ個の外部ポートに選
    択された光信号を送ることは、屈折率デルタを変化させることによって調整され
    ることを特徴とする請求項１１記載の光装置。
  13. 【請求項１３】 選択されたＭ個の外部ポートまたはＯ個の外部ポートに選
    択された光信号を送ることは、長さを変化させることによって調整されることを
    特徴とする請求項１１の光装置。
  14. 【請求項１４】 選択されたＭ個の外部ポートまたはＯ個の外部ポートに選
    択された光信号を送ることは、コア直径を変化させることによって調整されるこ
    とを特徴とする請求項１１記載の光装置。
  15. 【請求項１５】 選択されたＭ個の外部ポートまたはＯ個の外部ポートに選
    択された光信号を送ることは、間隔を変化させることによって調整され、故に、
    固有の移相が、選択された光信号で強め合う干渉を生成し、他の全ての光信号で
    弱め合う干渉を生成することを特徴とする請求項１０記載の光装置。
  16. 【請求項１６】 間隔は、以下の式によって定義される距離δ、すなわち 【数１】 によって変化する、但し、λは選択された光信号の波長であり、ｎは光ファイバ
    の屈折率であり、Ｍは整数であることを特徴とする請求項１５記載の光装置。
  17. 【請求項１７】 複数のグレーティングの各々は、少なくとも部分的に透過
    性を呈することを特徴とする請求項８記載の光装置。
  18. 【請求項１８】 波長選択的な素子は、 Ｎ本の光路に配置され、前記複数のグレーティングの各々は、複数の波長から
    特定の波長を有する光を反射するように調整されるとともに、前記複数の隣接し
    たグレーティングの１つとある間隔だけ分離されている複数のグレーティングと
    、 Ｎ本の光路に配置されて、前記複数のグレーティングではさまれている複数の
    ヒータと、 前記複数のヒータの各々に接続された構成コントローラと、 を有し、前記構成コントローラは、ネットワークコマンドに応答して前記複数の
    ヒータのうちの選択されたものを個別に作動させることによって、選択されたＭ
    個の外部ポートまたはＯ個の外部ポートへの複数の光信号の各々の転送をダイナ
    ミックに変化させることを特徴とする請求項１記載の光装置。
  19. 【請求項１９】 Ｎ本の光路の各々は、Ｎ本の光路の伝搬している複数の光
    の波長の各々に固有の移相を提供することを特徴とする請求項１８記載の光装置
    。
  20. 【請求項２０】 複数のグレーティングのうちの１つが、選択されたＭ個の
    外部ポートまたはＯ個の外部ポートに選択された光信号を送る時に、固有の移相
    によって、選択された光信号の強め合う干渉と、Ｎ本の光路を伝搬している他の
    全ての光信号の弱め合う干渉とが生じることを特徴とする請求項１９記載の光装
    置。
  21. 【請求項２１】 Ｎ光路長は、 複数の光導波路ファイバを有し、前記複数の光導波路ファイバの各々は、屈折
    率デルタを有することを特徴とする請求項２０記載の光装置。
  22. 【請求項２２】 複数の光導波路ファイバの選択されたものを加熱して屈折
    率デルタを変化させることによって、ヒータが、光信号を選択されたＭ個の外部
    ポートまたはＯ個の外部ポートに送ることをダイナミックに変化させることを特
    徴とする請求項２１記載の光装置。
  23. 【請求項２３】 複数のヒータは、各々が構成コントローラに接続された複
    数の電極をさらに有し、前記複数の電極の各々は、それぞれ構成コントローラに
    よって作動されて、ネットワークコマンドに応じて複数のヒータの選択されたも
    のに、熱エネルギーを提供することを特徴とする請求項１８記載の光装置。
  24. 【請求項２４】 波長選択素子は、 Ｎ本の光路に配置される複数のサブ素子であって、前記複数のサブ素子の各々
    は、波長に応じて複数の光信号の各々の位相を変化させるために調整自在である
    複数のサブ素子と、 前記複数のサブ素子の各々に接続される構成コントローラと、 を有し、ネットワークコマンドに応じて前記複数のサブ素子を個々に作動させる
    ことによって、前記構成コントローラが、選択されたＭ個の外部ポートまたはＯ
    個の外部ポートへ複数の光信号を送ることをダイナミックに変化させることを特
    徴とする請求項１記載の光装置。
  25. 【請求項２５】 複数のサブ素子の各々は、 リチウムニオブ酸塩導波路素子と、 前記リチウムニオブ酸塩導波路素子に接続される電圧変調器と、 からなり、前記リチウムニオブ酸塩導波路素子の周囲で電磁場を変化させること
    によって、前記電圧変調器は、前記構成コントローラによって個々に制御されて
    、前記リチウムニオブ酸塩導波路素子を個々に動かすことを特徴とする請求項２
    ４記載の光装置。
  26. 【請求項２６】 選択されたＭ個の外部ポートまたはＯ個の外部ポートに選
    択された光信号を送るときに、電磁場の変化により、移相を誘起せしめて、選択
    された光信号の強め合う干渉と、Ｎ本の光路を伝搬している他の全ての光信号の
    弱め合う干渉とを生ぜしむることを特徴とする請求項２５記載の光装置。
  27. 【請求項２７】 複数のサブ素子の各々は、 インジウムリン酸塩導波路素子と、 前記インジウムリン酸塩導波路素子に接続される電圧変調器と、 からなり、 前記インジウムリン酸塩導波路素子の周囲で電磁場を変化させることによって
    、前記電圧変調器は、前記構成コントローラにより個別に制御されて、前記イン
    ジウムリン酸塩導波路素子を個別に作動させることを特徴とする請求項２４記載
    の光装置。
  28. 【請求項２８】 選択されたＭ個の外部ポートまたはＯ個の外部ポートに選
    択された光信号を送るときに、電磁場の変化により移相を誘起せしめて、選択さ
    れた光信号の強め合う干渉と、Ｎ本の光路を伝搬する他の全ての光信号の弱め合
    う干渉とを生ぜしむることを特徴とする請求項２７記載の光装置。
  29. 【請求項２９】 光信号の波長分割多重化または多重分離する装置を製造す
    る方法であって、前記光信号の各々は、１つ以上の波長及び信号光パワーによっ
    て特徴づけられている方法であって、 Ｍ個の外部ポートおよびＮ個の内部ポートを有する第１のエバネセント波カプ
    ラを形成し、信号光パワーは、前記Ｍ個の外部ポートおよび前記Ｎ個の内部ポー
    トの間で一様に結合される形成行程と、 Ｎ個の内部ポートおよびＯ個の外部ポートを有する第２のエバネセント波カプ
    ラを形成し、信号光パワーは、前記Ｎ個の内部ポートおよび前記Ｏ個の外部ポー
    トの間で一様に結合される形成行程と、 Ｎ本の光路を形成して、前記第１の前記Ｎ個の内部ポートの各々を前記第２の
    カプラの前記Ｎ個の内部ポートの対応するものにそれぞれ接続する形成行程と、 複数の波長選択素子を前記Ｎ本の光路の各々に配置する配置行程と、 を有し、前記波長選択素子は、１つ以上の波長に基づいて、光信号を前記Ｍ個の
    外部ポートまたはＯ個の外部ポートのうちの選択された一つに送ることを特徴と
    する方法。
  30. 【請求項３０】 前記形成行程は、装置がモノリシックに形成されるように
    実施されることを特徴とする請求項２９記載の方法。
  31. 【請求項３１】 第１のエバネセントカプラ及び第２のエバネセントカプラ
    の少なくとも一方は、融合導波路ファイバカプラであることを特徴とする請求項
    ２９記載の方法。
  32. 【請求項３２】 第１のエバネセントカプラ及び第２のエバネセントカプラ
    の少なくとも一方は、平面カプラであることを特徴とする請求項２９記載の方法
    。
  33. 【請求項３３】 第１のエバネセントカプラ及び第２のエバネセントカプラ
    の少なくとも一方は、Ｎ×Ｎ自由空間平面カプラであることを特徴とする請求項
    ３２記載の方法。
  34. 【請求項３４】 Ｍ個の外部ポートおよびＮ個の内部ポートを備えた第１の
    エバネセント波カプラと、Ｎ個の内部ポートおよびＯ個の外部ポートを備えた第
    ２のエバネセント波カプラと、前記第１のエバネセントカプラの前記Ｎ個の内部
    ポートの各々を、前記第２のエバネセントカプラの前記Ｎ個の内部ポートの対応
    するものに接続するＮ本の光路と、を有する光装置において複数の光信号の波長
    分割多重化または多重分離する方法であって、 Ｎ本の光路の各々に配置される複数の波長選択素子を提供する行程と、 １つ以上の波長に基づいて、任意に選択されたＭ個の外部ポートまたはＯ個の
    外部ポートに複数の光信号のうちの選択されたものを送る行程と、 を有し、複数の光信号の各々のは、前記１つ以上の波長によって特徴づけられて
    いることを特徴とする方法。
  35. 【請求項３５】 複数の光信号を波長分割多重化または多重分離する請求項
    ３４記載の方法であって、複数の波長選択素子は加熱可能なグレーティング素子
    である方法であって、 Ｎ本の光路において伝搬している光の複数の波長の各々に固有の移相を提供し
    、前記固有の移相は、選択された光信号の強め合う干渉と、Ｎ本の光路を伝搬す
    る他の全ての光信号の弱め合う干渉とを生成する行程と、 複数の光の波長のうちの選択されたものを反射して、加熱可能なグレーティン
    グ素子の各々が、特定の光の波長に調整されて、故に、前記特定の光の波長によ
    って特徴づけられた光信号を反射する行程と、 加熱素子のうちの選択されたものを加熱して、任意に選択されたＭ個の外部ポ
    ートまたはＯ個の外部ポートに複数の光信号のうちの選択されたものを送ること
    とをダイナミックに変化させる行程と、 からなることを特徴とする方法。
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