JP2003195071A - 光波長合分波モジュール - Google Patents
光波長合分波モジュールInfo
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Abstract
出力ポート数Nが大きく、かつ実用に適したモジュール
サイズを有すること。 【解決手段】 光ファイバアレイ18の入出力端部は、
V字型または円型の溝を有する接続部材である基板1
9,20にそれぞれ所定の間隔で整列固定され、平面導
波回路チップ13,14上のアレイ導波路格子15,1
6の入出力導波路と、一括して接続されている。光ファ
イバアレイ18の粘着シート17と接続部材19,20
の間は、テープ部18aとして形成されている。この波
長周回性合分波モジュールでは、4つの1×4アレイ導
波路格子15あるいは16それぞれを、平面導波回路チ
ップ13あるいは14の2枚に集積することで、1つの
1×4アレイ導波路格子が形成されたチップを8枚使用
するよりも、チップ面積を1/4以下にでき、ひいては
モジュールサイズを低減することが可能である。
Description
ュールに関し、より詳細には、光波長多重された複数の
光信号を波長に応じて合分波する光波長合分波モジュー
ルに関する。
1本の光ファイバで伝送する光波長分割多重(WDM)
伝送システムは、伝送路の容量を大幅に増大することが
可能である。この光WDMシステムにより光伝送網を構
築する際は、異なる波長の光信号を一本の光ファイバに
合波して波長多重するか、または一本の光ファイバ内に
波長多重された光信号をその波長毎に分波する光波長合
分波モジュールが必要となる。
トを有し、さらに周期的な入出力関係の分波特性を有す
るようなN×N波長周回性合分波モジュールは、WDM
システムにおいてさまざまな応用が考えられる。
4×4波長周回性合分波モジュールにおける分波特性の
一例を示す図である。4入力4出力のポート間には16
(N×N)のパスが形成されるが、僅か4(N)種類の
波長λ1〜λ4で全てのパスを独立に設定することが可
能である。この特性により、たとえば、Nノード間回線
をフルメッシュに設定するN×N光波長ルータ機能など
を果たすことが可能である。
ールの構成としては、従来、幾つかが提案されている
が、1入力N出力を有する1×Nアレイ導波路格子(Ar
rayed-Waveguide Grating:AWG)を2N個使用し、
互いに光ファイバで接続する構成は、原理的損失がゼロ
であることと、非常に低いクロストーク特性が得られる
点で優れている。
ァイバを用いたN×N波長周回性合分波モジュールの構
成と機能を説明するための構成図で、図中符号1はN本
の入力光ファイバ(入力ポート)、2はN本の出力光フ
ァイバ(出力ポート)、3および4は1×NAWG、5
はAWG間を接続する接続光ファイバである。
すなわちN=4の場合を示している。各1×4AWG3
に接続される4本の入力ポート1から、4波多重された
光信号A1,A2,A3,A4,B1,B2,B3,B
4,C1,C2,C3,C4,D1,D2,D3,D4
を入射する。ここで、アルファベット文字は入力ポート
の位置を、数字は光波長を表しており、アルファベット
文字が同じ光信号は同じ入力ポートに入射されたことを
示し、数字が同じ光信号は同じ光波長であることを示
す。
なる光信号が伝播していることになる。入力光信号は各
1×4AWG3で4分波され、16本の各接続光ファイ
バ5に出力される。ここで各接続光ファイバ5は、j番
目(j=1,2,3,4)の1×4AWG3のi番目
(i=1,2,3,4)の出力とk番目(kはi+j−
1≦4のときk=i+j−1、i+j−1>4のときk
=i+j−1−4であらわされる整数)の1×4AWG
3のi番目の入力とにそれぞれ両端を接続している。
各1×4AWG4で4合波され、4本の出力ポート2か
ら、図中に示すような4波多重された光信号が出射す
る。この接続構成の結果、図1で説明したような周期的
な入出力関係の分波特性が実現される。
原理的に損失がないAWGと光ファイバからのみ構成さ
れるため、比較的低損失なモジュールの実現が可能であ
る。またある波長の光信号に対して、同波長の他の光信
号が漏れ込むことが全く無い構成なので、同波長クロス
トークがゼロであり、異波長クロストークに関しても、
光信号がAWGを2回通過するために、非常に低く抑え
ることが可能である。
うな従来のN×N波長周回性合分波モジュールでは、モ
ジュールを構成するために、2N個の1×NAWGを必
要とし、またそれらをN 2本の光ファイバで接続する必
要がある。よってNが比較的大きなモジュールを作製す
る場合に、モジュールサイズが非常に大きくなってしま
い、また光ファイバの実装工程が複雑になってしまうと
いう問題があった。
たもので、その目的とするところは、低損失かつ低クロ
ストークでありながら、入出力ポート数Nが大きく、か
つ実用に適したモジュールサイズを有し、作製における
実装工程が平易である光波長合分波モジュールを提供す
ることにある。
的を達成するために、請求項1に記載の発明は、1本の
入力導波路とN本(Nは2以上の整数)の出力導波路群
を有し、前記入力導波路と該出力導波路群の導波路i
(iはNを超えない自然数)との間を透過する光波長が
λiであるアレイ導波路格子N個からなる第1のアレイ
導波路格子群と、N本の入力導波路群と1本の出力導波
路を有し、前記入力導波路群の導波路iと該出力導波路
との間を透過する光波長がλiであるアレイ導波路格子
N個からなる第2のアレイ導波路格子群と、前記第1の
アレイ導波路格子群の各アレイ導波路格子の入力導波路
に接続されたN本の入力光ファイバと、前記第2のアレ
イ導波路格子群の各アレイ導波路格子の出力導波路に接
続されたN本の出力光ファイバと、前記第1のアレイ導
波路格子群のアレイ導波路格子j(jはNを超えない自
然数)の出力導波路群の導波路iと前記第2のアレイ導
波路格子群のアレイ導波路格子k(kはi+j−1≦N
のときk=i+j−1、i+j−1>Nのときk=i+
j−1−Nであらわされる整数)の入力導波路群の導波
路iとを接続するN2本の接続光ファイバを備えた光波
長合分波モジュールであって、前記第1のアレイ導波路
格子群および前記第2のアレイ導波路格子群をなす2N
個のアレイ導波路格子のうち少なくとも2個以上が単一
チップ上に集積されており、かつ前記N2本の接続光フ
ァイバの一部または全部が、固定配線された単数または
複数光ファイバアレイであり、該光ファイバアレイの入
出力端部に取り付けられた接続部材を介して前記アレイ
導波路格子の出力あるいは入力導波路と接続されている
ことを特徴とする。
に記載の発明において、前記光ファイバアレイがM個
(MはNを超えない自然数)あり、該M個の光ファイバ
アレイのうち1番目(1はMを超えない自然数)の光フ
ァイバアレイが、前記第1のアレイ導波路格子群のアレ
イ導波路格子jの出力導波路群の導波路iと前記第2の
アレイ導波路格子群のアレイ導波路格子kの入力導波路
群の導波路iとを接続するN2本の接続光ファイバのう
ち、i=1+m×M(mは正の整数)で限定される接続
光ファイバより構成されることを特徴とする。
に記載の発明において、前記光ファイバアレイが2個
(M=2)であって、該2個の光ファイバアレイが、前
記アレイ導波路格子の出力あるいは入力導波路との接続
において前記接続部材を共有していることを特徴とす
る。
1,2又は3に記載の発明において、前記アレイ導波路
格子が石英系平面導波回路として作製されていることを
特徴とする。
乃至4いずれかに記載の発明において、前記光ファイバ
アレイにおける光ファイバの固定配線が、粘着性を有す
る粘着シート上でなされていることを特徴とする。
に記載の発明において、前記光ファイバアレイの前記粘
着シートと接続部材との間がテープ状に形成されている
ことを特徴とする。
施例について説明する。 [実施例1]図3は、本発明の光波長合分波モジュール
の第1実施例を説明するための構成図で、N=4のN×
N波長周回性合分波モジュールの構成を示している。図
中符号11,12は、モジュールの入出力ポートとなる
各4本の入出力光ファイバで、ここではテープ状に形成
されている。13,14は平面導波回路チップであり、
15,16はチップ13、14上にそれぞれ4個ずつ集
積された1×4アレイ導波路格子である。また粘着シー
ト17上には、所定の規則に従って交差するとともに、
入出力端部を粘着シート17から飛び出させるように配
列された16本の光ファイバアレイ18が取り付けられ
ている。
部は、V字型または円型の溝を有する接続部材である基
板19,20にそれぞれ所定の間隔(250μmピッ
チ)で整列固定され、平面導波回路チップ13,14上
のアレイ導波路格子15,16の入出力導波路と、一括
して接続されている。光ファイバアレイ18の粘着シー
ト17と接続部材19,20の間は、テープ部18aと
して形成されている。
は、4つの1×4アレイ導波路格子15あるいは16そ
れぞれを、平面導波回路チップ13あるいは14の2枚
に集積することで、1つの1×4アレイ導波路格子が形
成されたチップを8枚使用するよりも、チップ面積を1
/4以下にでき、ひいてはモジュールサイズを低減する
ことが可能である。
6本の光ファイバを、粘着シート17上の光ファイバア
レイ18とすることで、複数の光ファイバの取り扱いを
容易にし、また光ファイバアレイ18を、接続部材19
あるいは20を介して、一括してアレイ導波路格子15
あるいは16に接続するので、光ファイバを個々に配線
して接続するよりも、光ファイバの実装工程を平易化で
きる。さらに、光ファイバアレイ18は、光ファイバを
個々に配線するよりも空間の占有が少なく、これもモジ
ュールサイズの低減を可能とする。
波モジュールの第2実施例を説明するための構成図で、
N=8のN×N波長周回性合分波モジュールの構成を示
している。図中符号31,32は、モジュールの入出力
ポートとなる各8本の入出力光ファイバで、ここではテ
ープ状に形成されている。33,34は平面導波回路チ
ップであり、35,36はチップ33,34上にそれぞ
れ8個ずつ集積された1×8アレイ導波路格子である。
所定の規則に従って交差するとともに、入出力端部を粘
着シート17および18から飛び出させるように配列さ
せたそれぞれ32本の光ファイバアレイ39および40
が取り付けられている。上述した光ファイバアレイ39
および40の入出力端部は、光ファイバ16本ずつの各
2群に分岐し、V字型または円型の溝を有する接続部材
である基板41〜44にそれぞれ所定の間隔(127μ
mピッチ)で整列固定され、平面導波回路チップ33,
34上のアレイ導波路格子35,36の入出力導波路
と、一括して接続されている。光ファイバアレイ39お
よび40の粘着シート17および18と接続部材41〜
44の間は、それぞれテープ部39aおよび40aとし
て形成されている。
ち、光ファイバアレイの接続部材を共有している部分の
詳細な構成図である。図4にあるように、光ファイバア
レイ39のテープ状に形成された端部39aと、光ファ
イバアレイ40のテープ状に形成された端部40aは、
接続部材43付近で重ねられ、テープ部39aを形成す
る光ファイバとテープ部40aを形成する光ファイバが
交互に並ぶよう接続部材43に整列固定される。この図
5の構成は、他の接続部材41,42および44への、
光ファイバアレイ39および40の整列固定においても
同様である。
は、実施例1と同様に、8つの1×8アレイ導波路格子
35あるいは36それぞれを、平面導波回路チップ33
あるいは34の2枚に集積することで、1つの1×8ア
レイ導波路格子が形成されたチップを16枚使用するよ
りも、チップ面積を1/8以下にでき、ひいてはモジュ
ールサイズを低減することが可能である。
4本の光ファイバを、粘着シート37および38上の光
ファイバアレイ39および40とすることで、複数の光
ファイバの取り扱いを容易にし、また光ファイバアレイ
39および40を、接続部材41〜44を介して、一括
してアレイ導波路格子35あるいは36に接続するの
で、光ファイバを個々に配線して接続するよりも、光フ
ァイバの実装工程を平易化できる。
は、光ファイバを個々に配線するよりも空間の占有が少
ないが、粘着シート37と38を上下に重ねてレイアウ
トできるので、64本の光ファイバを1つの光ファイバ
アレイとして粘着シート上に固定するよりも、より占有
面積を少なくでき、これもモジュールサイズの更なる低
減を可能とする。
1のアレイ導波路格子群および第2のアレイ導波路格子
群をなす2N個のアレイ導波路格子のうち少なくとも2
個以上が単一チップ上に集積されており、かつN2本の
接続光ファイバの一部または全部が、固定配線された単
数または複数光ファイバアレイであり、光ファイバアレ
イの入出力端部に取り付けられた接続部材を介してアレ
イ導波路格子の出力あるいは入力導波路と接続されてい
るので、低損失かつ低クロストークであり、かつ入出力
ポート数Nが大きいながら、実用に適したモジュールサ
イズを有し、作製における実装工程が平易であるような
N×N波長周回性合分波モジュールを実現できる。
を示す説明図である。
能を説明するための構成図である。
を説明するための構成図である。
を説明するための構成図である。
ジュールの部分詳細構成図である。
プ部 19,20、41〜44 接続部材 35,36 アレイ導波路格子
Claims (6)
- 【請求項1】 1本の入力導波路とN本(Nは2以上の
整数)の出力導波路群を有し、前記入力導波路と該出力
導波路群の導波路i(iはNを超えない自然数)との間
を透過する光波長がλiであるアレイ導波路格子N個か
らなる第1のアレイ導波路格子群と、N本の入力導波路
群と1本の出力導波路を有し、前記入力導波路群の導波
路iと該出力導波路との間を透過する光波長がλiであ
るアレイ導波路格子N個からなる第2のアレイ導波路格
子群と、前記第1のアレイ導波路格子群の各アレイ導波
路格子の入力導波路に接続されたN本の入力光ファイバ
と、前記第2のアレイ導波路格子群の各アレイ導波路格
子の出力導波路に接続されたN本の出力光ファイバと、
前記第1のアレイ導波路格子群のアレイ導波路格子j
(jはNを超えない自然数)の出力導波路群の導波路i
と前記第2のアレイ導波路格子群のアレイ導波路格子k
(kはi+j−1≦Nのときk=i+j−1、i+j−
1>Nのときk=i+j−1−Nであらわされる整数)
の入力導波路群の導波路iとを接続するN2本の接続光
ファイバを備えた光波長合分波モジュールであって、 前記第1のアレイ導波路格子群および前記第2のアレイ
導波路格子群をなす2N個のアレイ導波路格子のうち少
なくとも2個以上が単一チップ上に集積されており、か
つ前記N2本の接続光ファイバの一部または全部が、固
定配線された単数または複数光ファイバアレイであり、
該光ファイバアレイの入出力端部に取り付けられた接続
部材を介して前記アレイ導波路格子の出力あるいは入力
導波路と接続されていることを特徴とする光波長合分波
モジュール。 - 【請求項2】 前記光ファイバアレイがM個(MはNを
超えない自然数)あり、該M個の光ファイバアレイのう
ち1番目(1はMを超えない自然数)の光ファイバアレ
イが、前記第1のアレイ導波路格子群のアレイ導波路格
子jの出力導波路群の導波路iと前記第2のアレイ導波
路格子群のアレイ導波路格子kの入力導波路群の導波路
iとを接続するN2本の接続光ファイバのうち、i=1
+m×M(mは正の整数)で限定される接続光ファイバ
より構成されることを特徴とする請求項1に記載の光波
長合分波モジュール。 - 【請求項3】 前記光ファイバアレイが2個(M=2)
であって、該2個の光ファイバアレイが、前記アレイ導
波路格子の出力あるいは入力導波路との接続において前
記接続部材を共有していることを特徴とする請求項2に
記載の光波長合分波モジュール。 - 【請求項4】 前記アレイ導波路格子が石英系平面導波
回路として作製されていることを特徴とする請求項1,
2又は3に記載の光波長合分波モジュール。 - 【請求項5】 前記光ファイバアレイにおける光ファイ
バの固定配線が、粘着性を有する粘着シート上でなされ
ていることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載
の光波長合分波モジュール。 - 【請求項6】 前記光ファイバアレイの前記粘着シート
と接続部材との間がテープ状に形成されていることを特
徴とする請求項5に記載の光波長合分波モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001390504A JP3878013B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 光波長合分波モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
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Family
ID=27598403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001390504A Expired - Lifetime JP3878013B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 光波長合分波モジュール |
Country Status (1)
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Cited By (4)
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-
2001
- 2001-12-21 JP JP2001390504A patent/JP3878013B2/ja not_active Expired - Lifetime
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