JP2002543477A - 光波長フィルタリング装置ならびに方法 - Google Patents
光波長フィルタリング装置ならびに方法Info
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Abstract
Description
する。
つの方法はいわゆる波長マルチプレクス技術(WDM: wavelength multiplexing t
echnology)を使用して、光ネットワーク内の光ファイバーが利用可能な帯域幅
を使用できるように改善することである。波長はまた光ネットワーク内の情報ア
ドレスとしても使用可能であり、言葉を変えると情報が多数のチャンネル上でマ
ルチプレクスされて、それらのチャンネルは続いてネットワーク内で個別に処理
できるということである。これは異なるチャンネルが異なる大きさの損失に晒さ
れる原因となり、なかんずくチャンネルが異なるとフィルタおよび切替え器構造
の中で減衰される量が異なり、ネットワーク路に沿って相互に異なる長さを通過
したり、または光増幅器内で増幅される量が異なる。この不均衡は、低電力レベ
ルのチャンネルは高電力レベルのチャンネルによって容易に外乱を受けるという
事実のため、送信される情報の品質を阻害される可能性があり、この現象は通常
クロストークと呼ばれている。
ャンネルは増幅される調整可能なフィルタを組込むことが望ましい。
る装置は、一般的に1つまたは複数の下記の欠点が問題となる:
貧弱であること。
全体の障害を引き起こす。
ことである。
い)を有することである。
である。
た本発明の第1の特徴により実現される。
のチャンネルに対して分散補償が実現出来ることである。
ことである。
をかなりな程度まで増幅可能とするという付加的特長を与える。
明する。
32,34,36および38、4つの反射部62,64,66および68、4つ
の可変光減衰器72,74,76および78、1つの4チャンネルマルチプレク
サ/デマルチプレクサ、そして3ポート光サーキュレータ40とを含む。このサ
ーキュレータ40は3ポート以上を含む場合もあり、装置内で能動的に使用され
ていないそれらのポートは好適に閉じられているものとする。
第1側に接続されている。4つの導波管32,34,36および38は(デ)マ
ルチプレクサ30のもう一方の側に接続されている。各々の導波管32,34,
36および38は反射部62,64,66および68と可変光増幅器72,74
,76および78を含む。可変光減衰器72,74,76および78は(デ)マ
ルチプレクサ30とそれぞれの反射部62,64,66および68との間に配置
されている。可変光減衰器はオン/オフスイッチの方式で好適に動作する。
er Interferometer:多重モード混信マッハ・ツェンダー干渉計)原理に基づい
て構築されているものとする。反射部はブラッグ格子である。3dBスイッチま
たはカプラーを光サーキュレータの代わりに使用することも可能であるが、スイ
ッチを使用すると結果として別の損失が発生しこれは欠点と考えられる。更に、
反射が生じこれは送信システム全体に問題を引き起こす恐れがある。
れる。これらの波長チャンネルはサーキュレータを通りその上の第2ポート6を
通して送信出力される。この波長チャンネルは(デ)マルチプレクサ30の中に
送信され、4つの導波管32,34,36および38の上にデマルチプレクスさ
れて出力される。
管36へ送信される。この波長チャンネルが所望するものでは無いとすると、こ
のチャンネルは反射部62で反射される前に可変光減衰器72で最初に減衰され
、前記反射部で反射された後に2度目に減衰される。次に波長チャンネルは(デ
)マルチプレクサを通過し、光サーキュレータ40上の第3ポート44上に送信
出力される。
プレクサを経由して送信されると仮定する。波長チャンネルは可変光減衰器を、
反射部で反射される前およびそこで反射された後の両方とも、実際上注意されず
に通過する。この波長チャンネルは続いて(デ)マルチプレクサを通過し、第3
サーキュレータポート44上に送信出力される。
フィルタは4つの導波管32,34,36および38、4つの反射部62,64
,66および68、4つの可変光減衰器72,74,76および78、4チャン
ネルマルチプレクサ/デマルチプレクサ30、スイッチ20、ポンプレーザ10
、4つの増幅部52,54,56および58、そして3ポート光サーキュレータ
40を含む。光サーキュレータはこの場合は、3dBスイッチまたはカプラーで
置き換えることが可能である。
レクサ30の第1側に接続されている。4つの導波管32,34,36および3
8が(デ)マルチプレクサ30の反対側に接続されている。各々の導波管32,
34,36および38は反射部62,64,66および68、増幅部52,54
,56および58および可変光減衰器72,74,76および78を含む。可変
光減衰器72,74,76および78および増幅部52,54,56および58
は、(デ)マルチプレクサ30とそれぞれの反射部62,64,66および68
との間に配置されている。可変光減衰器は図2の中で(デ)マルチプレクサ30
に最も近い場所に配置されている。可変光減衰器と増幅部の位置は逆にすること
が出来る。増幅部は平板/?/波長増幅器またはファイバー増幅器である。可変
光減衰器は二重にして増幅部の上流および下流の両側に設置される場合もある。
反射部と増幅部の間の可変光減衰器(好適にオン/オフスイッチ機能を具備)の
位置を意味のあるものとするために、減衰器はポンプ波長の電力と信号波長の電
力の両方が可変光減衰器によって同じように影響されるよう、波長に対して不感
応となるように作られる。
ch Zehnder Interferometer: 多重モード混信マッハ・ツェンダー干渉計)原理
に基づいて構築されている。反射部は例えばブラッグ格子が考えられる。増幅部
は、例えばファイバー増幅器である。3dBカプラを光サーキュレータの代わり
に使用できる。このスイッチはMMIMZI(Multi Mode Interference Mach Z
ehnder Interferometer: 多重モード混信マッハ・ツェンダー干渉計)原理に基
づいて構築できる。
れる。これらの波長チャンネルはサーキュレータを通り、第2サーキュレータポ
ート46を通して送信出力される。波長チャンネルは(デ)マルチプレクサ30
の中に送信され、4つの導波管32,34,36および38上にデマルチプレク
スされて出力される。
てスイッチ(10)をポンプレーザを導波管34に接続し、増幅部(54)を通
過して、前記部分を活性化させるように設定される。この増幅部に到達する信号
の電力が続いて増幅される。
波管32へ送信される。この波長チャンネルが所望のもので無いとすると、こり
波長チャンネルは反射部62で反射される前に可変光減衰器72で一度減衰され
、前記反射部で反射された後に2度目に減衰される。波長チャンネルは(デ)マ
ルチプレクサを通過し、光サーキュレータ40の第3ポート44上に送信出力さ
れる。この波長チャンネルは増幅部によって、多かれ少なかれ影響される。
サを経由して送信されると仮定する。この波長チャンネルは可変光減衰器74を
実際上注目されずに通過し、続いて反射部64で反射される前に増幅部54を経
由して増幅される。レーザー光がポンプレーザ10からスイッチ20を経由して
、指定された波長を増幅することが所望されている導波管の中にポンプ注入され
る。図示された事例では、所望されたチャンネルが導波管34の中に配置されて
いる際には、スイッチ20はレーザー光が前記導波管の中にポンプ注入されるよ
うに設定される。波長チャンネルが反射部64で反射された後、波長チャンネル
は前記増幅部を経由してもう一度増幅され、続いて実際上注目されずに減衰器を
通過し、本発明の場合この減衰器は前記波長を最も少なく減衰する。続いて波長
チャンネルは(デ)マルチプレクサの中を通り、光サーキュレータ40上の第3
ポート44を通って送信出力される。
であり、これにより異なる導波管32,34,36および38にデマルチプレク
ス出力される種々の波長の信号強度が別々また互いに独立して制御されるように
している。
のフィルターは2つのポンプレーザ10および12、スイッチ20(これはMM
IMIZに基づくスイッチである)、4つの導波管32,34,36および38
、4つの増幅部52,54,56および58、4つの反射部62,64,66お
よび68、4つの可変光減衰器72,74,76および78、4チャンネル(デ
)マルチプレクサ30そして3dBカプラー40を含む。先に説明した事例の場
合と同様、3dBカプラーは光サーキュレータで置き換えることも可能である。
ンネル(デ)マルチプレクサ30の1つの側に接続されている。4つの導波管3
2,34,36および38は増幅部52,54,56および58、可変光減衰器
72,74,76および78、そして反射部62,64,66および68を含む
。増幅部52,54,56および58と可変光減衰器72,74,76および7
8は(デ)マルチプレクサ30とそれぞれの反射部62,64,66および68
との間に配置されている。ポンプレーザ10および12はスイッチ20の第1側
に接続されている。図示された事例では、可変光減衰器が(デ)マルチプレクサ
30に最も近い側に配置されている。
(好適にオン/オフスイッチ機能を具備)の反射部と増幅部との間の位置決めを
意味のあるものとする1つの必要条件は、信号波長の電力とポンプ波長の電力と
が可変光減衰器によって同じように影響されるように、波長に対する不感応性が
与えられることである。光サーキュレータは3dBカプラーで置き換えることが
可能である。
れらの波長チャンネルはカプラーを通過し、第2カプラーポート46を通って送
信出力される。波長チャンネルは(デ)マルチプレクサ30の中に送信され、4
つの導波管32,34,36および38上に(デ)マルチプレクス出力される。
サ30から送信される。この波長チャンネルが所望するもので無い場合は、この
チャンネルは可変光減衰器72で第一回目の減衰を受け、続いて増幅部を通過し
、前記部分で多かれ少なかれ影響されて、その後反射部62で反射される。
かれ影響を受けて、その後減衰器72で第二回目の減衰を受ける。
ネルは実際上注目されることなく減衰器74を第一回目に通過する。波長チャン
ネルは続いて、前記波長チャンネルが反射部64で反射される前に増幅部42で
第一回目の増幅をされる。増幅はレーザー光を、或る波長チャンネルの増幅が必
要とされている導波管の中にポンプ注入することにより制御される。図示された
実施例の場合、このレーザー光は導波管の中に、2つのポンプレーザー10およ
び12により、スイッチ20を経由してポンプ注入される。このスイッチはレー
ザー光が正しい導波管の中に励起されるように設定されている。ポンプレーザー
は、互いに同じ増幅波長となるように好適に動作するが、これらの波長はもちろ
ん互いに異なっている。好適に1つのレーザーのみのスイッチが入れられ、その
他はバックアップとして機能する。
経由してもう一度増幅され、続いて減衰器を実際上注目されることなく通過し、
図示された事例では前記減衰器は前記波長をほとんど減衰させない。波長チャン
ネルは次に(デ)マルチプレクサ30の中に通過し、3dBカプラ40上の第3
ポート44を通って送信出力される。
であり、これによって種々の導波管32,34,36および38に(デ)マルチ
プレクレス出力される異なる波長のそれぞれの信号強度が、別々にまた互いに独
立して調整できるようにしている。
等価器を増幅するように使用できる。チャンネル等価器は4つのポンプレーザ1
0,12,14および16、4つの導波管32,34,36および38、4つの
増幅部52,54,56および58、4つの反射部62,64,66および68
、4つの可変光減衰器72,74,76および78、4チャンネル・マルチプレ
クサ/デマルチプレクサ30そして3ポート光サーキュレータ40とを含む。
プレクサ30の第1側に接続されている。4つの導波管32,34,36および
38は(デ)マルチプレクサ30の第2側に接続されている。各々の導波管32
,34,36および38は増幅部52,54,56および58と反射部62,6
4,66および68、可変光減衰器72,74,76および78とポンプレーザ
10,12,14および16とを含む。増幅部52,54,56および58と可
変光減衰器72,74,76および78は(デ)マルチプレクサ30とそれぞれ
の反射部62,64,66および68との間に配置されている。それぞれのポン
プレーザ10,12,14および16は各導波管32,34,36および38の
端部に配置されている。
される。これらの波長チャンネルはサーキュレータを通りその上の第2ポート4
6を通って送信出力される。波長チャンネルは(デ)マルチプレクサ30の中に
送信され4つの導波管32,34,36および38上にデマチプレクスされて出
力される。
波管32に送信される。この波長チャンネルが所望するもので無い場合、可変光
減衰器32で最初に減衰され、続いて増幅部52を通過し、その中で多かれ少な
かれ影響されて、その後反射部62で反射される。
影響され、その後可変光減衰器72で二度目の減衰を受ける。この波長チャンネ
ルは続いて(デ)マルチプレクサを通過し、光サーキュレータ上の第3ポートを
通って送信出力される。
ネルは実際上注目されることなく第一回目に減衰器74を通過する。続いて波長
チャンネルが、前記波長チャンネルが反射部64で反射される前に増幅部54で
第一回目に増幅される。増幅はレーザー光を、或る波長チャンネルの増幅が必要
とされている導波管の中にポンプ注入することにより制御される。図示された実
施例の事例では、レーザー光は導波管34の端部に具備されているポンプレーザ
ー12によりポンプ注入される。波長チャンネルが反射部64で反射された後、
その波長チャンネルは増幅部54で二度目に増幅され、続いて実際上注目される
ことなく可変光減衰器74を通過する。この波長チャンネルは続いて(デ)マル
チプレクサ30を通り、サーキュレータ40上の第3ポート44を通って送信出
力される。
、すなわちそれぞれのポンプレーザ10,12,14および16は増幅部52,
54,56および58が増幅する程度まで調整し、これによって異なる導波管3
2,34,36および38にデマルチプレクスされて出力される種々の波長のそ
れぞれの信号強度が個別にかつ互いに独立して制御出来るようにしている。
レーザ10,12,14および16、2つのスイッチ20および22、8つの導
波管31,32,33,34,35,36,37および38、8つの増幅部51
,52,53,54,55,56,57および58、8つの反射部61,62,
63,64,65,66,67および68、8つの可変光減衰器71,72,7
3,74,75,76,77および78、1つの8チャンネル(デ)マルチプレ
クサ30そして1つの3ポート光サーキュレータ40とを含む。
クサ30の第1側に接続されている。8つの導波管31,32,33,34,3
5,36,37および38が(デ)マルチプレクサ30の第2側に接続されてい
る。各々の導波管31,32,33,34,35,36,37および38は増幅
部51,52,53,54,55,56,57および58、可変光減衰器71,
72,73,74,75,76,77および78、そして反射部61,62,6
3,64,65,66,67および68を含む。増幅部51,52,53,54
,55,56,57および58と可変光減衰器71,72,73,74,75,
76,77および78は(デ)マルチプレクサ30とそれぞれの反射部61,6
2,63,64,65,66,67および68との間に配置されている。ポンプ
レーザ10および12はスイッチ20の第1側に接続されており、一方ポンプレ
ーザ14および16はスイッチ22の第1側に接続されている。ポンプレーザ1
0および12は好適に互いに同一波長で動作する。ポンプレーザ14および16
もまた好適に互いに同一波長で動作し、これらの波長はポンプレーザ10および
12が動作するものと同一であるか、または異なっているかのいずれかである。
導波管31,32,33および34はスイッチ20の第2側に接続され、一方導
波管35,36,37および38はスイッチ22の第2側に接続されている。
力される。これらの波長チャンネルはサーキュレータを通過し、その上の第2ポ
ート46を通って送信出力される。この波長チャンネルは(デ)マルチプレクサ
30の中に送信され、8つの導波管31,32,33,34,35,36,37
および38上にデマルチプレクスされて出力される。
波管31に送信される。この波長チャンネルが所望するものでは無い場合、この
チャンネルは最初可変光減衰器71によって減衰され、その後増幅部51を通り
、その中で多かれ少なかれ影響を受けて、その後反射部61により反射される。
響を受けて、その後可変光減衰器71により二度目の減衰を受ける。波長チャン
ネルは続いて(デ)マルチプレクサの中に通り、光サーキュレータ40上の第3
ポート44を通って送信出力される。
ネルは減衰器75を実際上注目されることなく、第一回目に通過する。この波長
チャンネルはその後、前記チャンネルが反射部65で反射される前に増幅部55
で第一回目の増幅をされる。増幅はレーザー光を、或る波長チャンネルを増幅す
ることが所望されている導波管の中にポンプ注入することにより制御される。こ
の実施例の場合、レーザー光はスイッチ22を経由して接続されている2つのポ
ンプレーザー14および16によりポンプ注入される。
二度目の増幅をされ、続いて可変光減衰器75を実際上注目されることなく通過
する。
0上の第3ポート44を通って送信出力される。
個別に取り扱うことが可能であり、それによって異なる導波管31,32,33
,34,35,36,37および38にデマルチプレクスされて出力される種々
の波長のそれぞれの信号強度が個別にかつ互いに独立に調整できる。先に説明し
たように、可変光減衰器はオン/オフスイッチと同様な方法で動作する。
可変光減衰器は2つの1x2 MMI導波管110および120、2つのマッハ
・ツェンダー導波管80および90、位相制御要素132とトリム部134とを
含む。MMI導波管110および120は互いに前記2つのマッハ・ツェンダー
導波管80および90を経由して接続されている。第1マッハ・ツェンダー導波
管80は前記位相制御要素132を含み、第2マッハ・ツェンダー導波管90は
前記トリム部134を含む。
く、添付の特許請求の範囲内で修正変更が行えることは理解されよう。
Claims (15)
- 【請求項1】 光波長選択フィルタであって、このフィルタが少なくとも1
つの3dBカプラまたは少なくとも1つのQポートサーキュラー(40)と、此
処でQ≧3、1xN WDM(デ)マルチプレクサ(30)と、此処でN≧2、
N個の導波管(31,32,33,34,35,36,37および38)と、少
なくともN個の反射部(61,62,63,64,65,66,67および68
)と、そして少なくともN個の可変光減衰器(71,72,73,74,75,
76,77および78)とを含み、此処で光サーキュレータ(40)または3d
Bカプラ上のポートの1つがWDM−(デ)マルチプレクサ(30)の第1側に
接続され;各々の導波管(31,32,33,34,35,36,37および3
8)が少なくとも1つの可変光減衰器(71,72,73,74,75,76,
77および78)と少なくとも1つの反射部(61,62,63,64,65,
66,67および68)とを、少なくとも1つの可変光減衰器(71,72,7
3,74,75,76,77および78)が反射部(61,62,63,64,
65,66,67および68)とWDM−(デ)マルチプレクサ(30)との間
に配置されていることを特徴とする、前記光波長選択フィルタ。 - 【請求項2】 請求項1記載の光波長選択フィルタであって、反射部(61
,62,63,64,65,66,67および68)がブラッグ格子であること
を特徴とする、前記光波長選択フィルタ。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の光波長選択フィルタであって、フィ
ルタがまた、それぞれの反射部とWDM−(デ)マルチプレクサ(30)との間
の各々の導波管(31,32,33,34,35,36,37および38)との
間に配置された、少なくとも1つの増幅部(51,52,53,54,55,5
6,57および58)と、光を増幅部を通して少なくとも1つの導波管内をWD
M−(デ)マルチプレクサ(30)に向けてポンプ注入するように適合された少
なくとも1つのポンプレーザーとを含むことを特徴とする前記光波長選択フィル
タ。 - 【請求項4】 請求項3記載の光波長選択フィルタであって、少なくとも1
つのレーザーが電力を各々の導波管に、WDM−(デ)マルチプレクサの方向に
ポンプ注入するように適合されていることを特徴とする、前記光波長選択フィル
タ。 - 【請求項5】 請求項3または4記載の光波長選択フィルタであって、少な
くとも1つの光スイッチ(20)が前記レーザーと反射部(62,64,66,
68)との間に配置されていることを特徴とする、前記光波長選択フィルタ。 - 【請求項6】 請求項5記載の光波長選択フィルタであって、少なくとも2
つのポンプレーザ(10,12,14および16)が各々の光スイッチ(20お
よび22)に具備されている際に、少なくとも1つのレーザ(10,12,14
および16)がその他のレーザーから放射される光の波長とは異なる波長でレー
ザー光を送信することを特徴とする、前記光波長選択フィルタ。 - 【請求項7】 請求項1から6のいずれか1つに記載の光波長選択フィルタ
であって、可変光減衰器(71,72,73,74,75,76,77および7
8)がMMIMZI型(Multi Mode Interference Mach Zehnder Interferomete
r:多重モード混信マッハ・ツェンダー干渉計)であって、相互に2つのマッハ
・ツェンダー導波管80および90経由で接続された2つのMMI導波管(11
0および120)を含み、此処で第1マッハ・ツェンダー導波管(80)が少な
くとも1つのトリム部(134)を含み、また此処で第1マッハ・ツェンダー導
波管(90)が少なくとも1つの位相制御素子(132)を含むことを特徴とす
る、前記光波長選択フィルタ。 - 【請求項8】 先行の請求項のいずれか1つに記載の光波長選択フィルタで
あって、光スイッチ(20および22)がMMIMZI型(Multi Mode Interfe
rence Mach Zehnder Interferometer:多重モード混信マッハ・ツェンダー干渉
計)またはディジタル・スイッチであることを特徴とする、前記光波長選択フィ
ルタ。 - 【請求項9】 波長のグループから少なくとも1つの波長を選択的にフィル
タするための方法であって、 −光波長チャンネルをWDM−(デ)マルチプレクサの第1側に光サーキュレー
タまたは3dBカプラーを経由して送信し; −N個の異なる波長チャンネルをN個の異なる導波管を通して、WDM−(デ)
マルチプレクサの第2側に送信し、此処でN≧2; −少なくとも1つしかし最大N−1個の光波長チャンネルを、前記1つまたは複
数のチャンネルが波長選択反射部により反射される前に減衰し; −反射された光波長チャンネルを前記WDM−(デ)マルチプレクサを通して、
そこから前記サーキュレータまたは3dBカプラを通して送信する、 以上を特徴とする前記方法。 - 【請求項10】 請求項9記載の方法であって、最大N−1個の光波長チャ
ンネルを前記チャンネルが波長選択反射部で反射される前に、先に述べた波長チ
ャンネルを除いて増幅することを特徴とする、前記方法。 - 【請求項11】 請求項10記載の方法であって、少なくとも1つの増幅部
を通してWDM−(デ)マルチプレクサの方向にレーザー光をポンプ注入するこ
とを特徴とする、前記方法。 - 【請求項12】 請求項11記載の方法であって、レーザー光を少なくとも
1つの光スイッチを介して導波管に接続されている少なくとも1つのレーザーに
よってポンプ注入することを特徴とする、前記方法。 - 【請求項13】 請求項11記載の方法であって、前記レーザー光をスプリ
ッターにより少なくとも2つのレーザーからポンプ注入し、ここで少なくとも1
つのレーザー波長が残りのものと異なることを特徴とする前記方法。 - 【請求項14】 請求項11記載の方法であって、レーザー光が前記導波管
の各々に接続されたレーザーによりポンプ注入されることを特徴とする前記方法
。 - 【請求項15】 請求項10−14のいずれか1つに記載の方法であって、
波長チャンネルをMMIMZI(Multi Mode Interference Mach Zehnder Inter
ferometer:多重モード混信マッハ・ツェンダー干渉計)によって、波長チャン
ネルを減衰することを特徴とする前記方法。
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