JP2002537583A - 波長選択変調装置 - Google Patents

波長選択変調装置

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JP2002537583A JP2000600138A JP2000600138A JP2002537583A JP 2002537583 A JP2002537583 A JP 2002537583A JP 2000600138 A JP2000600138 A JP 2000600138A JP 2000600138 A JP2000600138 A JP 2000600138A JP 2002537583 A JP2002537583 A JP 2002537583A
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アウグストソン、トルステン
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Abstract

(57)【要約】 本発明は光の波長チャネルを変調する装置および方法に関し、各波長チャネルは他の波長チャネルとは別個に且つ独立して変調可能である。光の波長チャネルは、少なくとも１つのアクセス導波管にスイッチされる。波長チャネルは、次いで第１マルチモード導波管１０を通して伝送され、少なくとも２つの接続導波管に結像される。光の波長チャネルは、次いで少なくとも１つの波長選択クロススイッチ構造体２，４，６，８に伝送される。各波長選択クロススイッチ構造体において反射される波長チャネルの相対的な位相は、２つの位相制御要素Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２によって２回変化され，一方伝送される光チャネルの相対的位相は、波長選択クロススイッチ構造体の後方で実質的に変化しない。第２マルチモード導波管２０への各アクセス導波管内における光信号間の位相関係は、光信号が出力において結像する位置を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は光学波長選択装置、特に各波長チャネルが別個に且つ他の波長チャネ
ルと無関係に変調され得る波長選択変調装置に関するものである。本発明はまた
光ネットワークにおいて波長チャネルを変調する方法に関するものである。
【０００２】 （背景技術の説明） 現存する光ネットワークの容量を改良するための種々の異なる方法が公知であ
る。１つの方法は、利用可能な帯域幅が光ネットワークにおける光ファイバ上で
用いられる範囲を改良するためのいわゆる波長多重化技術（ＷＤＭ）の使用を含
む。波長はまた情報アドレスとして光ネットワークにおいて使用可能である。こ
れは、異なる形式の波長選択要素の使用を必要とする。例えば、波長選択変調装
置（ＷＳＭ）がこの目的で使用される。
【０００３】 現在、チャネルが互いに比較的密接し且つこれが問題を生ずる場合に、光チャ
ネルの波長選択変調装置に対して利用し得る方法および装置は存在しない。
【０００４】 （発明の要約） 本発明は、少なくとも２つのマルチモード導波管と、少なくとも１つの波長選
択クロススイッチ構造体と、少なくとも２つの制御可能な位相制御要素と、少な
くとも４つの接続導波管とを有する波長選択変調装置によって前記課題を処理す
る。波長選択クロススイッチ構造体は、第１および第２導波管の間に配置されて
いる。第１マルチモード導波管は、第１の側において少なくとも１つのアクセス
導波管に、また第２の側において少なくとも２つのアクセス導波管に接続され、
第２マルチモード導波管は、第１の側において少なくとも２つのアクセス導波管
に、また第２の側において少なくとも１つのアクセス導波管に接続される。波長
選択クロススイッチ構造体は、第１および第２の側において少なくとも２つのア
クセス導波管に接続されている。
【０００５】 波長選択クロススイッチ構造体において、第１マルチモード導波管の第２の側
の第１アクセス導波管は、第１接続導波管を介して波長選択クロススイッチ構造
体の第１の側の第１アクセス導波管に接続され、第１マルチモード導波管の第２
の側の第２アクセス導波管は、第２接続導波管を介して波長選択クロススイッチ
構造体の第２の側の第１アクセス導波管に接続され、波長選択クロススイッチ構
造体の第１の側の第２アクセス導波管は、第３接続導波管を介して第２マルチモ
ード導波管の第１の側の第１アクセス導波管に接続され、波長選択クロススイッ
チ構造体の第２の側の第２アクセス導波管は、第４接続導波管を介して第２マル
チモード導波管の第１の側の第２アクセス導波管に接続されている。
【０００６】 位相制御要素は、波長選択クロススイッチ構造体の一方の側において接続導波
管内に配置されている。第１位相制御要素は、第２位相制御ユニットが時限Δｔ
２の間位相を変化するようになっている時間より（τ単位時間だけ）早い所定の
時限Δｔ１の間、反射した光が第１位相制御要素から第２位相制御要素まで移動
するのに要する時間に対応した時間差だけ、あるいは反射した光が、第１マルチ
モード導波管の出力からの距離と第２の制御可能な位相制御要素からの第２の接
続導波管内の第１の制御可能な位相制御要素の距離とが同じである距離に位置す
る点から、１つの接続導波管内を移動するのに要する時間に対応した時間差だけ
位相を変化させるようになっている。
【０００７】 クロススイッチ構造体は、それぞれ個々の波長に対して、２つの互いに異なる
いわゆるマッハ・ツェンダー通路を含んでいる。第１マッハ・ツェンダー通路は
、第１マルチモード導波管の第２の側の第１アクセス導波管から第２マルチモー
ド導波管の第１の側の第２アクセス導波管まで、第１および第４接続導波管を介
して、またその構造体を通して伝送される波長のための波長選択クロススイッチ
構造体を介して通じている。
【０００８】 第２マッハ・ツェンダー通路は、第１マルチモード導波管の第２の側における
第２アクセス導波管から第２マルチモード導波管の第１の側における第１アクセ
ス導波管まで第２および第３続導波管を介して、またその構造体を通して伝送さ
れる波長のための波長選択クロススイッチ構造体を介して通じている。
【０００９】 第３マッハ・ツェンダー通路は、第１マルチモード導波管の第２の側における
第１アクセス導波管から第２マルチモード導波管の第１の側における第１アクセ
ス導波管まで第３続導波管を介して、またその構造体によって反射される波長の
ための波長選択クロススイッチ構造体を介して通じている。
【００１０】 第４マッハ・ツェンダー通路は、第１マルチモード導波管の第２の側の第２ア
クセス導波管から第２マルチモード導波管の第１の側の第２アクセス導波管まで
第２および第４続導波管を介して、またクロススイッチ構造体によって反射され
る波長のための波長選択クロススイッチ構造体を介して通じている。
【００１１】 クロススイッチ構造体において反射される波長、換言すれば、第３または第４
マッハ・ツェンダー通路を介して通ずる波長のみが、記載された説明に従って、
積極的に制御可能である。
【００１２】 マッハ・ツェンダー通路は、本質的に、本発明の波長選択変調装置において同
じ長さのものである。反射がクロススイッチ構造体の中心において発生しないた
め、小さい波長差が実際上経験される。
【００１３】 それゆえ、１つの波長選択クロススイッチ構造体の場合において、クロススイ
ッチ構造体によって反射される波長に対して２つの異なるマッハ・ツェンダー通
路または経路が、また前記構造体を通って伝送される波長に対して２つの異なる
マッハ・ツェンダー通路が含まれている。２つの波長選択クロススイッチ構造体
の場合において、２つの異なる波長に対してまたＮ個の波長選択クロススイッチ
構造体に対して４つの異なったマッハ・ツェンダー通路が存在する。それゆえ、
Ｎ個の波長に対して２×Ｎ個の異なるマッハ・ツェンダー通路が含まれる。
【００１４】 第１およびマルチモード導波管は、前記波長が同じ型のもの、すなわち、例え
ば２×２型のものであるとき、好適には同じ長さ／幅比を有するであろう。本発
明の一実施例において、マルチモード導波管はＭＭＩ導波管を含むであろう。
【００１５】 ２つまたはそれ以上の波長選択クロススイッチ構造体の場合、各波長選択クロ
ススイッチ構造体に対して２つの位相制御要素および２つの接続導波管が含まれ
ている。各波長選択クロススイッチ構造体は、２つの位相制御要素、最も近くに
隣接する波長選択クロススイッチ構造体に対して反対側に、第１および第２位相
制御要素を設けられている。前記位相制御要素のそれぞれの第１のものは、各第
２位相制御要素が、時限ｔ２中に、反射されまたは伝送される光がもっとも近い
隣接する位相制御要素から前記第２位相制御要素に移動するのに要する時間に対
応する量だけ位相を変化しようとする時間より（τ時間単位だけ）早い所定の時
限ｔ１の間、位相を変化させるようになっている。波長選択クロススイッチ構造
体は、接続導波管を介して第１波長選択クロススイッチ構造体におけるアクセス
導波管から隣接する波長選択クロススイッチ構造体における他のアクセス導波管
に互いに接続されている。これらのアクセス導波管は全く同じ側に密接して存在
するように選択される。
【００１６】 光ネットワークにおいて光の波長チャネルを変調する本発明の１つの方法にお
いて、波長チャネルは第１マルチモード導波管の第１の側に設けられた少なくと
も１つのアクセス導波管内に励振される。光の波長チャネルは次いで前記第１マ
ルチモード導波管に伝送されそして前記アクセス導波管に対して反対側に配置さ
れた少なくとも２つの接続導波管に結像される。光の波長チャネルは次いで接続
導波管を通って伝送される。
【００１７】 各波長選択クロススイッチ構造体において、反射される波長の位相は前記波長
選択クロススイッチ構造体の第１の側における第１および第２接続導波管に配置
づけられた２つの位相制御要素によって２回変化され、また同時に反射する波長
の位相は波長選択クロススイッチ構造体の他方の側において実質的に変化されな
いままである。
【００１８】 伝送される波長の位相は、受動的調節部分を無視するとき、各波長選択クロス
スイッチ構造体に対して一回変化される。光の波長チャネルは、第２マルチモー
ド導波管内の少なくとも２つの接続導波管を介して励振される。
【００１９】 各波長の位相関係は、いかに多くの前記波長の出力が伝送されか、および各波
長が伝送されるマルチモード導波管の出力導波管を決定するのに決定的である。
特殊な波長選択クロススイッチ構造体と関連する位相制御要素は、互いの関係に
おいてある時間遅れτで働き、且つ同じ量だけ位相を変化させる。
【００２０】 本発明の一実施例において、波長選択方向スイッチング構造体はＭＭＩブラッ
グ（Ｂｒａｇｇ）回析格子型のものである。
【００２１】 本発明の目的は、各波長が他の波長とは無関係に変調され且つ２つの出力のう
ちの一方に励振されることができ、製造コストを現在の技術と比較して減少し得
るような簡単且つコンパクトな構造体の波長選択変調装置を得ることである。
【００２２】 本発明によって与えられる１つの利点は、一実施例において、装置が第１の波
長チャネルを付加（ａｄｄ）し、第２の波長チャネルを落とす（ｄｒｏｐ）する
とともに、第３の波長チャネルを同時に変調するのに使用可能であることである
。
【００２３】 本発明は、その好適な実施例および添付図面を参照して、より詳細に説明され
る。
【００２４】 （好適な実施例の詳細な説明） 図１は、本発明の波長選択変調装置１の実施例を示す。波長選択変調装置１は
、２つのマルチモード導波管１０，２０と、４つの波長選択クロススイッチ構造
体２，４，６，８と、８つの制御可能な位相制御要素Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２，
Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２と、受動的調節部分（ＰＡＳ）７０と、１０個の接続導
波管と、２つのマルチモード導波管１０，２０上およびクロススイッチ構造体２
，４，６，８上に配置されたアクセス導波管とを含んでいる。
【００２５】 多数の異なる波長を含む光信号が、第１マルチモード導波管１０の第１の側に
設けられたアクセス導波管内に励振される。光信号は、マルチモード導波管１０
を通して伝送され、光信号が励振されたのと反対の第２の側に設けられたアクセ
ス導波管に結像される。信号は、マルチモード導波管１０の長さ／幅比と、アク
セス導波管の配置とに関連して結像される。長さ／幅比は、マルチモード導波管
１０の第１の側に励振された光信号が反対側に配置された２つのアクセス導波管
に等しく結像されるように、すなわち光信号が２つのアクセス導波管に半分の強
さで２つに等しく分割されるようにしている。接続導波管が、第１マルチモード
導波管１０の第２の側のアクセス導波管に接続されている。第１接続導波管は、
第１波長選択クロススイッチ構造体２の第１の側の第１アクセス導波管に接続さ
れている。第２接続導波管は、第１波長選択クロススイッチ構造体２の第２の側
に設けられた第１アクセス導波管に接続されている。これら接続導波管の一方は
位相制御要素Ｃ１を含み、他方は受動的調節部分７０を含んでいる。受動的調節
部分を、マッハ・ツェンダー・アームの１つに沿ういずれかの位置に、好適には
位相制御要素のない位置に同様に設けることができることが容易に理解される。
図１の実施例の場合、位相制御要素Ｃ１は第１接続導波管に含まれ、一方受動的
調節部分７０は第２接続導波管に含まれている。第２波長選択クロススイッチ構
造体４は、第１波長選択クロススイッチ構造体２に２つの接続導波管を介して接
続されている。第１波長選択クロススイッチ構造体２の第１の側に設けられた第
２アクセス導波管は、第２波長選択クロススイッチ構造体４の第１の側の第１ア
クセス導波管に第３接続導波管を介して接続されている。第１波長選択クロスス
イッチ構造体２の他方の側における第２アクセス導波管は、第２波長選択クロス
スイッチ構造体４の第２の側の第１アクセス導波管に第４接続導波管を介して接
続されている。
【００２６】 図１は、４つの波長選択クロススイッチ構造体２，４，６，８が互いに連続し
た関係で配置されることを示している。波長選択クロススイッチ構造体２，４，
６，８は、第１波長選択クロススイッチ構造体上のアクセス導波管から隣接する
波長選択クロススイッチ構造体の他のアクセス導波管に接続導波管を介して互い
に接続され、このとき前記アクセス導波管は互いに隣接し且つ同じ側になるよう
に選択される。
【００２７】 最後の波長選択クロススイッチ構造体８は、第２マルチモード導波管２０に接
続導波管を介して接続されている。最後の波長選択クロススイッチ構造体８の第
１の側における第２アクセス導波管は、第２マルチモード導波管２０の第１の側
の第１アクセス導波管に接続導波管を介して接続されている。最後の波長選択ク
ロススイッチ構造体８の第２の側の第２アクセス導波管は、第２マルチモード導
波管２０の第１の側の第２アクセス導波管に接続導波管を介して接続される。図
１の実施例は、第２マルチモード導波管２０の第２の側に２つの導波管を含んで
いる。
【００２８】 前記のように、第１マルチモード導波管１０の第１の側の部分Ａを通してアク
セス導波管に適用される光信号は、まず前記第１マルチモード導波管１０を通し
て伝送され、前記アクセス導波管の反対側に配置された２つの接続導管の部分Ｂ
に結像される。光信号は、次いで２つの接続導管内を伝送される。これらの接続
導管の１つは、接続導管内に配置された位相制御要素Ｃ１を有する。この位相制
御要素Ｃ１は、これを通る全ての波長に影響する。光信号は次いで部分Ｃにおい
て、第１波長選択クロススイッチ構造体２内にスイッチングされる。それぞれの
部分Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦにおける各波長選択クロススイッチ構造体２，４，６，
８は、１つの波長を反射し残りを伝送するのに適している。部分Ｃにおける第１
波長選択クロススイッチ構造体２は１つの波長λ１を反射するのに適し、部分Ｄ
における第２波長選択クロススイッチ構造体４は波長λ２を反射するのに適し、
部分Ｃにおける第３波長選択クロススイッチ構造体２は波長λ３を反射するのに
適し、そして部分Ｆにおける第４波長選択クロススイッチ構造体８は波長λ４を
反射するのに適している。
【００２９】 波長λ１，λ２，λ３，λ４に関して、これら各波長は、１つ、すなわち只１
つの波長選択クロススイッチ構造体２，４，６，８によって反射され、残りの構
造体を通って伝送される。
【００３０】 図１の実施例の場合、部分Ｂを通る１つの接続導波管を通して伝送される、波
長選択クロススイッチ構造体によって反射される各波長チャネルは、部分Ｂを通
る他方の接続導波管を通して伝送される、波長選択クロススイッチ構造体の１つ
によって反射される波長チャネルに比較して、２つの制御可能な位相制御要素に
よって影響されるであろう。例えば、波長λ１が部分Ｇに沿う第２マルチモード
導波管２０の第１の側に達するとき、前記のように、前記波長が異なる数の位相
制御要素Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２によって影響されて
いるために、位相は第１および第２アクセス導波管の間で異なるであろう。部分
Ｇを通る第１および第２アクセス導波管における種々の反射した波長の位相は互
いに異なる。図１の部分Ｇを通るこれらのアクセス導波管の１つにおいて、所定
の反射波長の位相は、受動的調節部分７０が問題にされないとき、第２アクセス
導波管の位相の２倍変化されている。当然、位相制御要素Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ
２，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２において、受動的調節部分７０のための補償がなさ
れなければならない。各反射波長は、構造体を通る固有の通路、すなわちマッハ
・ツェンダー通路を有する。これは、波長が他の波長とは独立して影響されるこ
とを可能にし、各反射波長は、第２マルチモード導波管２０におけるアクセス導
波管の長さ、幅および配置に関する適切な形状によって、部分Ｈで所望の出力に
なるように案内されることができる。
【００３１】 前記のように、波長λ１は部分Ｃに沿うクロススイッチ構造体において反射さ
れ、一方全ての他の波長チャネルは前記構造体を通って伝送される。このことは
、もし２つの位相制御要素Ｃ１およびＣ２が同じ位相変化で作用し、Ｃ２がＣ１
に対してτ時間単位遅れるならば、Ｃ１およびＣ２に関する位相変位は、Ｃ１お
よびＣ２が作用する時間の間、すなわちそれらが光信号の位相に影響するときに
波長λ１に影響するだけであることを意味する。時間遅れτは、光が受動的調節
部分から第２位相制御要素に移動するのに要する時間、または光が第１位相制御
要素から第２位相制御要素に移動するのに要する時間である。第１および第２の
時間遅れのいずれが選択されるかは、いずれが反射波長または伝送波長を最善の
ものにするのに望ましいかに依存する。通常、スイッチされない（変調される）
チャネルに最少の影響を与えることが望ましく、したがってτは光が受動的調節
部分（ＰＡＳ）７０から位相制御要素Ｃ２に通過するのに要する時間である。
【００３２】 図１の実施例において、４つの互いに異なる波長が同時に且つ互いに無関係に
変調可能であり、またＭＭＩ導波管２０においていかなる選択された出力にも制
御されることができる。
【００３３】 第２マルチモード導波管における所定の長さ／幅比に対して、部分Ｇを通るア
クセス導波管の光信号の間の位相関係は、光信号が部分Ｈに沿って結像するであ
ろう位置を決定する。
【００３４】 位相制御要素は、光が受動的調節部分（ＰＡＳ）７０から位相制御要素Ｃ２に
通過するのに要する時間に対応する時間遅れτで、且つ同じ位相変化で作用する
ことが好適である。
【００３５】 位相制御要素は、十分に短い応答時間を達成するように、好適には電気光学的
に制御される。
【００３６】 あるいは、位相制御要素が半導体物質内にあるときには、位相制御要素は電流
注入によって制御されることができる。
【００３７】 時間遅れτは、例えば、Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１およびＦ
２のための遅れユニットを有する制御ユニットにより、電圧Ｕ（ｔ）または電流
Ｉ（ｔ）を制御することによって得ることができ、前記電圧ならびに電流は、光
信号の位相が所定の時間点で、且つ所定の時間間隔で変化されることを可能にす
るような時間の関数である。遅れを得る簡単な方法は、１つの位相制御要素に対
して他の位相制御要素に対するより長い電気的接続を用いることである。図１お
よび図３において、各クロススイッチ構造体に対する時間遅れは、時間遅れ部分
１２０によって示された。
【００３８】 受動的調節部分７０は、第１ＭＭＩ導波管１０から位相制御要素Ｃ１と正確に
同じ光の波長のところにあると考えることができる。
【００３９】 図２は、本発明の波長選択変調装置１によって有利に使用可能な波長選択クロ
ススイッチ構造体１００の例を示す。原則として、図２に示された波長選択クロ
ススイッチ構造体１００は実質的に対称のアド／ドロップ多重要素（ａｄｄ／ｄ
ｒｏｐ ｍｕｘ ｅｌｅｍｅｎｔ）である。特に図２に示された装置は、対称Ｍ
ＭＩブラッグ回析格子構造体と称せられる。図２のクロススイッチ構造体の機能
を有する実質的に対称ないかなるアド／ドロップ要素も使用可能であるが、前記
要素が調節される必要がないことは、要素の設置に関して最大限に重要なことで
ある。波長選択変調装置１は、微調整が必要なときおよび比較的多くの波長が処
理されるとき、すなわち多くのクロススイッチ構造体２，４，６，８が要求され
るときに、容易に管理し難いものとなりうる。
【００４０】 光信号は、例えば、図２のクロススイッチ構造体のアクセス導波管４０に励振
される。あるチャネルはアクセス導波管３０に反射され、チャネルの残りはアク
セス導波管５０に伝送される。装置の相互作用および対称性のため、アクセス導
波管６０内に励振される光信号は、アクセス導波管５０に反射されるかまたはア
クセス導波管３０に伝送される。
【００４１】 クロススイッチ構造体は好適には対称的であり、換言すれば構造体がその中央
で分割されるとき、二つの半部はそれぞれ鏡像となるであろう。
【００４２】 受動的調節部分３０は、いかなるクロススイッチ構造体においても反射される
ことのないそれらのチャネルの伝送を最善なものにするために使用することがで
きる。
【００４３】 クロススイッチ構造体２，４，６および８における有効な反射深さは、好適に
はできるだけ中心の近くにある。
【００４４】 図３は、本発明の波長選択変調装置１１の他の実施例を示す。帯域フィルタ８
０およびレシーバ９０が、第２ＭＭＩ導波管の第２の側に設けられた出力アクセ
ス導波管の１つに接続されている。帯域フィルタは、レシーバ９０内に受信され
ることが望まれる波長のみを通すように設計される。図示された実施例は、一体
型アド／ドロップ・マルチプレクサおよび変調装置としてよく適している。ドロ
ップ機能は、チャネルがドロップ・ポートにスイッチされるように波長チャネル
の位相制御要素を設定することによって得られる。アド機能は、入力される１つ
以上の変調されていないチャネル波長を、波長選択変調機能により変調すること
によって得られる。ロジック１は、ロジック０が出力ポートにあるときに所定の
チャネルのためにドロップ・ポートにあり、逆もまた同じであろう。図２に示さ
れたように、アウト・チャネルとドロップされたチャネルとが干渉するのを防止
するために、そのような作用を減少または解消するであろう帯域フィルタ８０が
含まれていてもよい。
【００４５】 本発明の波長選択変調装置１は、モノリシック半導体装置またはＳｉＯ2−Ｓ
ｉ型の誘電導波管装置として製造可能である。
【００４６】 波長選択変調装置の接続導波管は、全て同じ長さを有する。
【００４７】 各クロススイッチ構造体に属する各位相制御要素は、位相を互いに同じ量だけ
変化するものであってもよい。しかしながら、所定のクロススイッチ構造体に属
する一連の位相制御要素は、他のクロススイッチ構造体に属する一連の位相制御
要素から、位相変化に関して偏倚することができる。所定のクロススイッチ構造
体に属する位相制御要素は、好適には位相を同じ量だけ変化させるであろう。
【００４８】 本発明は前記の図示された例示的実施例に制限されるものでないこと、および
変形が特許請求の範囲の記載範囲内で実施可能であることを理解されるべきであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の波長選択変調装置実施例を示す図。
【図２】 いわゆるＭＭＩｂｇ原理に基づく対称的アド／ドロップ構造体の例を示す図。
【図３】 波長選択アド／トロップ機能を有する本発明の波長選択変調装置の他の実施例
を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── 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)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ ，ＺＷ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも２つのマルチモード導波管（１０，２０）と、少
    なくとも１つの波長選択クロススイッチ構造体（２，４，６，８）と、少なくと
    も２つの位相制御要素（Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２）と
    、少なくとも４つの接続導波管とを有する、光の波長を変調するための波長選択
    変調装置（１）において、 前記波長選択クロススイッチ構造体が第１マルチモード導波管（１０）と第２
    マルチモード導波管（２０）との間に配置され、第１マルチモード導波管（１０
    ）が第１の側において少なくとも１つのアクセス導波管に、また第２の側におい
    て少なくとも２つのアクセス導波管に接続され、第２マルチモード導波管（２０
    ）が第１の側において少なくとも２つのアクセス導波管に、また第２の側におい
    て少なくとも１つのアクセス導波管に接続され、前記波長選択クロススイッチ構
    造体が第１および第２の側において少なくとも２つのアクセス導波管に接続され
    、各波長選択クロススイッチ構造体において第１マルチモード導波管の第２の側
    の第１アクセス導波管が波長選択クロススイッチ構造体の第１の側の第１アクセ
    ス導波管に第１接続導波管を介して接続され、第１マルチモード導波管の第２の
    側の第２アクセス導波管が前記波長選択クロススイッチ構造体の第２の側の第１
    アクセス導波管に第２接続導波管を介して接続され、波長選択クロススイッチ構
    造体の第１の側の第２アクセス導波管が第２マルチモード導波管の第１の側の第
    １アクセス導波管に第３接続導波管を介して接続され、波長選択クロススイッチ
    構造体の第２の側の第２アクセス導波管が第２マルチモード導波管の第１の側の
    第２アクセス導波管に第４接続導波管を介して接続され、位相制御要素が波長選
    択クロススイッチ構造体の一方の側において接続導波管内に配置され、第１位相
    制御要素（Ｃ１）は、第２位相制御要素（Ｃ２）が時限Δｔ２の間位相変化を奏
    する時間より早く、同じ時間単位τである所定の時限Δｔ１の間位相変化を奏す
    るようになっており、前記時間差は、光が予想された点（３０）から第２位相制
    御要素（Ｃ２）まで移動するのに要する時間、または光が第１位相制御要素（Ｃ
    １）から第２位相制御要素（Ｃ１）まで移動するのに要する時間に対応しており
    、また２以上の波長選択クロススイッチ構造体の場合には、２つの位相制御要素
    （Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１およびＦ２）および２つの接続導波管が各波長
    選択クロススイッチ構造体に対して設けられ、各波長選択クロススイッチ構造体
    が最も近くに隣接する波長選択クロススイッチ構造体に対して反対側に２つの位
    相制御要素を有し、前記位相制御要素（Ｄ１，Ｅ１およびＦ１）のうちの第１の
    位相制御要素は、伝送または反射される光が最も近くて隣接する位相制御要素か
    ら前記第２位相制御要素（Ｄ２，Ｅ２およびＦ２）まで移動するのに要する時間
    に対応する時間の長さだけ、時限Δｔ２の間第２位相制御要素（Ｄ２，Ｅ２およ
    びＦ２）によって生じた位相変化より早い所定の時限Δｔ１の間位相変化を奏す
    るようになっており、波長選択クロススイッチ構造体は第１波長選択クロススイ
    ッチ構造体の１つのアクセス導波管から隣接する波長選択クロススイッチ構造体
    の他のアクセス導波管まで接続導波管を介して互いに接続され、前記アクセス導
    波管は互いに近くに隣接し且つ同じ側になるように選択されたことを特徴とする
    、光の波長を変調するための波長選択変調装置（１）。
  2. 【請求項２】 マルチモード導波管がＭＭＩ導波管であることを特徴とする
    請求項１に記載の波長選択変調装置（１）。
  3. 【請求項３】 波長選択クロススイッチ構造体が対称的であることを特徴と
    する請求項２に記載の波長選択変調装置（１）。
  4. 【請求項４】 波長選択クロススイッチ構造体（２，４，６，８）がＭＭＩ
    ブラッグ回析格子構造体（１００）であることを特徴とする請求項２に記載の波
    長選択変調装置（１）。
  5. 【請求項５】 各波長選択クロススイッチ構造体に属する位相制御要素（Ｃ
    １，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２）が、位相を同じ量だけ変化さ
    せることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の波長選択変調装置（１）
    。
  6. 【請求項６】 継続時間Δｔ１が継続時間Δｔ２と同じ長さであることを特
    徴とする請求項３または請求項４に記載の波長選択変調装置（１）。
  7. 【請求項７】 全ての接続導波管が互いに同じ長さを有することを特徴とす
    る請求項６に記載の波長選択変調装置（１）。
  8. 【請求項８】 Ｎ個の波長選択クロススイッチ構造体に対して、Ｎ個の異な
    る波長のための２×Ｎ個の異なるマッハ・ツェンダー通路が存在することを特徴
    とする請求項７に記載の波長選択変調装置（１）。
  9. 【請求項９】 レシーバ（９０）が第２マルチモード導波管（２０）の出力
    に帯域フィルタ（８０）を介して接続されていることを特徴とする請求項１に記
    載の波長選択変調装置（１）。
  10. 【請求項１０】 光ネットワークにおける光の波長チャネルを変調する方法
    であって、 光の波長チャネルを第１マルチモード導波管の第１の側に配置された少なくと
    も１つのアクセス導波管にスイッチングする段階と、 光の波長チャネルを前記第１マルチモード導波管を通して伝送し、前記アクセ
    ス導波管に対して反対側に配置された少なくとも２つの接続導波管に前記導波管
    チャネルを結像する段階と、 前記光の波長チャネルを前記接続導波管を通して伝送する段階と、 前記波長選択クロススイッチ構造体の第１の側の第１および第２接続導波管に
    配置された２つの位相制御要素によって各波長選択クロススイッチ構造体に対し
    て反射波長の位相を２回変化させる段階であって、前記位相は第１位相制御要素
    によって、光が予想された点（７０）から第２位相制御要素に移動するのに要す
    る時間、または光が第１位相制御要素から第２位相制御要素に移動するのに要す
    る時間に対応する時間の長さだけ、時限Δｔ２の間第２位相制御要素によって生
    じた位相変化よりも早い所定の時限Δｔ１に亘って変化され、同時に波長選択ク
    ロススイッチ構造体の第２の側における前記反射波長の位相が相対的に変化しな
    いままである段階と、 各波長選択クロススイッチ構造体に対する伝送波長の位相を、波長選択クロス
    スイッチ構造体ごとに第１および第２の方向に一回変化させる段階と、 光の波長チャネルを第２マルチモード導波管において少なくとも２つの接続導
    波管を介してスイッチングする段階と、を含む光の波長チャネルを変調する方法
    において、 第２マルチモード導波管の第１の側に配置された各アクセス導波管における光
    信号の間の位相関係が、前記マルチモード導波管における所定の長さ／幅比に対
    して、光信号が第２マルチモード導波管の第２の側のどこに結像するかを決定す
    ることを特徴とする、光の波長チャネルを変調する方法。
  11. 【請求項１１】 マルチモード導波管がＭＭＩ導波管であることを特徴とす
    る請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 全ての接続導波管が互いに同じ長さであることを特徴とす
    る請求項１０に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 Ｎ個の波長選択クロススイッチ構造体に対して、Ｎ個の異
    なる波長のための２×Ｎ個の異なるマッハ・ツェンダー通路が存在することを特
    徴とする請求項１０に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 時限Δｔ１が時限Δｔ２と同じ長さであることを特徴とす
    る請求項１０に記載の方法。
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