JP2003307717A - 光信号処理装置 - Google Patents

光信号処理装置

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JP2003307717A JP2002115057A JP2002115057A JP2003307717A JP 2003307717 A JP2003307717 A JP 2003307717A JP 2002115057 A JP2002115057 A JP 2002115057A JP 2002115057 A JP2002115057 A JP 2002115057A JP 2003307717 A JP2003307717 A JP 2003307717A
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signal processing
light
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道子 多久島
Tomoki Sano
知己 佐野
Hiroshi Suganuma
寛 菅沼
Tatsuhiko Tanaka
竜彦 田中
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分波または合波すべき波長の切替を行うこと
が可能であって優れた光学特性を有することができる光
信号処理装置を提供する。 【解決手段】 光信号処理装置１は、回折格子素子１
１、第１集光レンズ２１、ファラデー回転子３１〜３
４、偏光ビームスプリッタ４０、１／２波長板５０、第
２集光レンズ２２、第３集光レンズ２３および回折格子
素子１２を備える。ファラデー回転子３１〜３４は、外
部より入力される制御信号に基づいて磁界Ｈの大きさが
制御され、この磁界Ｈの大きさに応じて信号光の偏光面
の回転角θが０およびπ／２の何れかとされ、第１集光
レンズ２１より到達した波長λ1〜λ4の信号光を入力
し、その信号光を第１方位（ｚ軸方向に平行）および第
２方位（ｙ軸方向に平行）それぞれの偏光成分の何れか
として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多波長の信号光を
合波または分波する光信号処理装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】回折格子素子は、いわゆる波長分岐手段
として作用し、多重化された多波長の信号光を入力する
と、その多波長の信号光を波長毎に分岐することができ
る。このような波長分岐手段を用いた光信号処理装置
は、多重化された多波長の信号光を入力して波長毎また
は帯域毎に分波して出力したり、或いは、波長毎または
帯域毎に入力した多波長の信号光を合波して出力したり
することができ、光合波器および光分波器等として光通
信システムにおいて用いられる。
【０００３】例えば、特開平６−３００９３７号公報に
開示された光信号処理装置は、多重化された多波長の信
号光を回折格子素子に入射させ、その回折格子素子にお
ける光の回折角が波長に応じて異なることを利用して信
号光を波長分岐し、その波長分岐した各波長の信号光を
空間的に異なる光路へ出力する。そして、これら互いに
波長分岐した各信号光のうち特定波長の信号光の光路上
に反射ミラーを配置して、その特定波長の信号光と、特
定波長以外の波長の信号光とを、互いに分離する。この
ようにして、この光信号処理装置は光分波器として動作
することができる。また、これとは逆の方向に光が進む
場合には、この光信号処理装置は光合波器として動作す
ることができる。さらに、上記公報に開示された光信号
処理装置は、波長分岐した多波長の信号光それぞれの光
路について可動の反射ミラーを設けて、分離すべき特定
波長の信号光の光路上に反射ミラーが存在するように設
置するとともに、特定波長以外の波長の信号光の光路上
から反射ミラーを除くことで、分波または合波すべき信
号光の波長を可変のものとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された光信号処理装置は、信号光の光路上に設
置または退避するよう反射ミラーを機械的に移動させる
必要があることから、反射ミラーの位置精度によって
は、所望の光学特性が得られない場合がある。
【０００５】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、分波または合波すべき波長の切替を行
うことが可能であって優れた光学特性を有することがで
きる光信号処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光信号処理
装置は、第１ポートより入力する多波長λ1〜λN（ただ
し、Ｎは２以上の整数）それぞれを第２ポートおよび第
３ポートの何れかより出力するとともに、第２ポートま
たは第３ポートに入力する各波長の信号光を第１ポート
より出力する光信号処理装置であって、(1) 第１ポート
より入力する多波長λ1〜λNの信号光を入力して、その
多波長の信号光を波長毎に分岐し、その波長分岐した各
波長λn（ただし、ｎは２以上Ｎ以下の各整数、以下同
様）の信号光を空間的に異なる光路へ出力する第１波長
分岐手段と、(2) 第１波長分岐手段より出力される波長
λnの信号光を入力し、外部より入力される制御信号に
基づいて、その波長λnの信号光の偏光状態を制御して
出力する第ｎ偏光制御手段と、(3) 第ｎ偏光制御手段よ
り出力される波長λnの信号光を入力して、この波長λn
の信号光の偏光状態に応じて、第１光路および第２光路
の何れか一方へ波長λnの信号光を出力する偏波分離手
段と、(4) 偏波分離手段より第１光路へ出力される波長
λnの信号光を入力して、これらを合波して第２ポート
より出力する第２波長分岐手段と、(5) 偏波分離手段よ
り第２光路へ出力される波長λnの信号光を入力して、
これらを合波して第３ポートより出力する第３波長分岐
手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】本発明に係る光信号処理装置によれば、第
１ポートより入力する多波長λ1〜λNの信号光は第１波
長分岐手段により波長毎に分岐され、その波長分岐され
た各波長λnの信号光は空間的に異なる光路へ出力され
る。この第１波長分岐手段より出力される波長λnの信
号光は、外部より入力される制御信号に基づいて動作す
る第ｎ偏光制御手段により、偏光状態が制御されて出力
される。この第ｎ偏光制御手段より出力される波長λn
の信号光は、偏波分離手段により、その偏光状態に応じ
て第１光路および第２光路の何れか一方へ出力される。
そして、この偏波分離手段より第１光路へ出力される波
長λnの信号光は、第２波長分岐手段により合波され
て、第２ポートより出力される。また、この偏波分離手
段より第２光路へ出力される波長λnの信号光は、第３
波長分岐手段により合波されて第３ポートより出力され
る。
【０００８】このように、本発明に係る光信号処理装置
は、第１ポートより入力する多波長λ1〜λNそれぞれを
第２ポートおよび第３ポートの何れかより出力する光分
波器として動作する。また、この光信号処理装置は、上
記の信号光が進む方向と逆の方向に信号光が進むときに
は、第２ポートまたは第３ポートに入力する各波長の信
号光を第１ポートより出力する光合波器として動作す
る。しかも、この光信号処理装置は、第ｎ偏光制御手段
における波長λnの信号光の偏光状態に応じて、分波ま
たは合波すべき信号光の波長を可変とすることができ
る。しかも、その際に、この光信号処理装置は、信号光
の光路上に設置または退避する光学部品を有しないこと
から、所望の光学特性を安定して得ることができる。
【０００９】また、本発明に係る光信号処理装置は、第
１波長分岐手段が回折格子素子を含むのが好適であり、
第２波長分岐手段が回折格子素子を含むのが好適であ
り、第３波長分岐手段が回折格子素子を含むのが好適で
ある。また、第１波長分岐手段がフォトニック結晶を含
むのが好適であり、第２波長分岐手段がフォトニック結
晶を含むのが好適であり、第３波長分岐手段がフォトニ
ック結晶を含むのが好適である。また、第ｎ偏光制御手
段がファラデー回転子を含むのが好適であり、偏波分離
手段が偏光ビームスプリッタを含むのが好適である。こ
れら何れの場合にも、上記のような光信号処理装置を構
成する上で好適である。
【００１０】また、本発明に係る光信号処理装置は、偏
波分離手段が、第１波長分岐手段による波長分岐効率が
最大である偏光成分の信号光を第１光路へ出力し、第１
波長分岐手段による波長分岐効率が最小である偏光成分
の信号光を第２光路へ出力するのが好適である。このよ
うに、偏波分離手段により、第１波長分岐手段による波
長分岐効率が最大である偏光成分の信号光と、最小であ
る偏光成分の信号光とが、光路分離されることにより、
この光信号処理装置の光学特性が優れたものとなる。
【００１１】また、本発明に係る光信号処理装置は、第
１光路上および第２光路上の何れかに設けられ、偏波分
離手段より出力され第２波長分岐手段および第３波長分
岐手段それぞれへ入力する信号光の偏光状態を互いに等
しくする偏光面回転手段を更に備えるのが好適である。
このとき、偏光面回転手段が１／２波長板を含むのが好
適である。また、偏波分離手段が、第１波長分岐手段に
よる波長分岐効率が最大である偏光成分の信号光を第１
光路へ出力し、第１波長分岐手段による波長分岐効率が
最小である偏光成分の信号光を第２光路へ出力するとと
もに、偏光面回転手段が第２光路上に設けられているの
が好適である。この場合には、偏波分離手段より出力さ
れ第２波長分岐手段および第３波長分岐手段それぞれへ
入力する信号光の偏光状態が偏光面回転手段により互い
に等しくされるので、第２波長分岐手段と第３波長分岐
手段とを一体化することができる。また、偏波分離手段
により、第１波長分岐手段による波長分岐効率が最大で
ある偏光成分の信号光と、最小である偏光成分の信号光
とが、光路分離され、偏光面回転手段により、後者の信
号光が上記波長分岐効率が最大である偏光成分に変換さ
れ、そして、これらが、第２波長分岐手段および第３波
長分岐手段それぞれへ入力するので、この光信号処理装
置の光学特性が優れたものとなる。
【００１２】また、本発明に係る光信号処理装置は、第
１波長分岐手段と第ｎ偏光制御手段との間に設けられ、
第１波長分岐手段より入力する各波長λnの信号光を互
いに平行にして第ｎ偏光制御手段へ出力する第１集光レ
ンズを更に備えるのが好適である。偏波分離手段と第２
波長分岐手段との間に設けられ、偏波分離手段より入力
する互いに平行な各波長λnの信号光を集光して第２波
長分岐手段へ出力する第２集光レンズを更に備えるのが
好適である。偏波分離手段と第３波長分岐手段との間に
設けられ、偏波分離手段より入力する互いに平行な各波
長λnの信号光を集光して第３波長分岐手段へ出力する
第３集光レンズを更に備えるのが好適である。また、第
１集光レンズおよび第２集光レンズそれぞれの焦点距離
が互いに等しいのが好適であり、第１集光レンズおよび
第３集光レンズそれぞれの焦点距離が互いに等しいのが
好適である。また、第１集光レンズと第２集光レンズと
の間の光路長が第１集光レンズおよび第２集光レンズそ
れぞれの焦点距離の和に等しいのが好適であり、第１集
光レンズと第３集光レンズとの間の光路長が第１集光レ
ンズおよび第３集光レンズそれぞれの焦点距離の和に等
しいのが好適であり、第１集光レンズと第ｎ偏光制御手
段との間の光路長が第１集光レンズの焦点距離に等しい
のが好適である。この場合には、第１ポートと第２ポー
トとの間の光の結合効率が優れ、第１ポートと第３ポー
トとの間の光の結合効率が優れる。
【００１３】また、本発明に係る光信号処理装置は、第
１ポートと第１波長分岐手段との間の光路上に設けら
れ、第１波長分岐手段による波長分岐効率が最大である
偏光成分の光を選択的に透過させる偏光子を更に備える
のが好適である。第２ポートと第２波長分岐手段との間
の光路上に設けられ、第２波長分岐手段による波長分岐
効率が最大である偏光成分の光を選択的に透過させる偏
光子を更に備えるのが好適である。また、第３ポートと
第３波長分岐手段との間の光路上に設けられ、第３波長
分岐手段による波長分岐効率が最大である偏光成分の光
を選択的に透過させる偏光子を更に備えるのが好適であ
る。この場合には、この光信号処理装置の光学特性は、
チャネル間クロストークが低減される。
【００１４】また、本発明に係る光信号処理装置は、
(1) 第１ポートと第１波長分岐手段との間の光路上に設
けられ、第１ポートより入力する多波長の信号光を互い
に直交する２つの偏光成分に分離する第１偏波分離手段
と、(2) 第１偏波分離手段より出力される２つの偏光成
分それぞれの光を、第１波長分岐手段による波長分岐効
率が最大となるような偏光成分に変換して、これを第１
波長分岐手段へ入射させる第１偏光面回転手段と、(3)
第２ポートと第２波長分岐手段との間の光路上に設けら
れ、第２ポートより入力する多波長の信号光を互いに直
交する２つの偏光成分に分離する第２偏波分離手段と、
(4) 第２偏波分離手段より出力される２つの偏光成分そ
れぞれの光を、第２波長分岐手段による波長分岐効率が
最大となるような偏光成分に変換して、これを第２波長
分岐手段へ入射させる第２偏光面回転手段と、(5) 第３
ポートと第３波長分岐手段との間の光路上に設けられ、
第３ポートより入力する多波長の信号光を互いに直交す
る２つの偏光成分に分離する第３偏波分離手段と、(6)
第３偏波分離手段より出力される２つの偏光成分それぞ
れの光を、第３波長分岐手段による波長分岐効率が最大
となるような偏光成分に変換して、これを第３波長分岐
手段へ入射させる第３偏光面回転手段と、を更に備える
のが好適である。
【００１５】この場合、分波動作時に第１ポートより入
力する多波長の信号光は、第１偏波分離手段および第１
偏光面回転手段により、第１波長分岐手段による波長分
岐効率が最大となるような偏光成分に変換されて、第１
波長分岐手段へ入射する。そして、第２ポートへ出力さ
れるべき各波長の信号光は、第２波長分岐手段に入射す
る際には、その第２波長分岐手段による波長分岐効率が
最大となるような偏光成分とされており、第２波長分岐
手段の後、第２偏光面回転手段および第２偏波分離手段
により偏波合成されて、第２ポートへ出力される。第３
ポートへ出力されるべき各波長の信号光は、第３波長分
岐手段に入射する際には、その第３波長分岐手段による
波長分岐効率が最大となるような偏光成分とされてお
り、第３波長分岐手段の後、第３偏光面回転手段および
第３偏波分離手段により偏波合成されて、第３ポートへ
出力される。合波動作時には、上記の信号光が進む方向
と逆の方向に信号光が進む。このように、第１波長分岐
手段、第２波長分岐手段および第３波長分岐手段それぞ
れには、波長分岐効率が最大となるような偏光成分の信
号光が入力するので、チャネル間クロストークが更に低
減され、また、挿入損失が小さい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
【００１７】（第１実施形態）先ず、本発明に係る光信
号処理装置の第１実施形態について説明する。図１は、
第１実施形態に係る光信号処理装置１の構成図である。
この図には、説明の便宜の為に、ｘｙｚ直交座標系が示
されている。同図（ａ）は、ｚ軸方向に平行に見たとき
のものであり、同図（ｂ）は、ｙ軸方向に平行に見たと
きのものである。この図に示される光信号処理装置１
は、４チャネルの光合分波器として用いられ得るもので
あり、第１ポートＰ1（光ファイバ８１の端面）より入
力する４波長λ1〜λ4それぞれを第２ポートＰ2（光フ
ァイバ８２の端面）および第３ポートＰ3（光ファイバ
８３の端面）の何れかより出力するとともに、第２ポー
トＰ2または第３ポートＰ3に入力する各波長の信号光を
第１ポートＰ1より出力するものである。
【００１８】この光信号処理装置１は、ポートＰ1から
ポートＰ2，Ｐ3へ向かって順に、第１波長分岐手段とし
ての回折格子素子１１、第１集光レンズ２１、偏光制御
手段としてのファラデー回転子３１〜３４、偏波分離手
段としての偏光ビームスプリッタ４０、偏光面回転手段
としての１／２波長板５０、第２集光レンズ２２、第３
集光レンズ２３、第２波長分岐手段および第３波長分岐
手段を兼ねる回折格子素子１２、を備える。また、ポー
トＰ1と回折格子素子１１との間にはコリメートレンズ
９１が設けられ、ポートＰ2と回折格子素子１２との間
にはコリメートレンズ９２が設けられ、ポートＰ3と回
折格子素子１３との間にはコリメートレンズ９３が設け
られている。
【００１９】光ファイバ８１は、伝搬してきて端面に到
達した多重化された信号光を、その端面より外部へ出射
する。コリメートレンズ９１は、光ファイバ８１の端面
より出力されてポートＰ1に入力した４波長λ1〜λ4の
信号光をコリメートして出力する。このコリメートされ
た信号光はｘｙ平面に平行に進む。
【００２０】回折格子素子１１は、透明平板の一方の面
にｚ軸方向に延びる格子が周期的に形成された透過型の
ものであって、このコリメートされた４波長λ1〜λ4の
信号光を入力して、各信号光を波長に応じた角度で回折
させる。すなわち、この回折格子素子１１は、多重化さ
れた４波長λ1〜λ4の信号光を入力して、その多波長の
信号光を波長毎に分岐し、その波長分岐した各波長の信
号光を空間的に異なる光路へ出力する。この回折された
各波長の信号光もｘｙ平面に平行に進む。
【００２１】第１集光レンズ２１は、回折格子素子１１
とファラデー回転子３１〜３４との間に設けられ、回折
格子素子１１より入力する波長λ1〜λ4の信号光を互い
に平行にして出力する。第１集光レンズ２１により平行
化された各波長の信号光はｘ軸方向に平行に進む。
【００２２】なお、一般に、回折格子素子における光の
回折効率は入射光の偏光方位により異なり、回折格子素
子において光の回折効率が大きい偏光方位は回折格子素
子の構造により異なる。したがって、回折格子素子１１
における回折効率は、ｚ軸方向に平行な第１方位の偏光
成分と、これに直交する第２方位の偏光成分とで、相違
する。第１集光レンズ２１より出力される各波長の信号
光は、回折格子素子１１における回折効率が最大となる
偏光成分が主となる。以下では、第２方位の偏光成分よ
り第１方位の偏光成分の回折効率が大きいものとして説
明する。
【００２３】ファラデー回転子３１〜３４それぞれは、
例えばＹＩＧ結晶からなるものであって、印加される磁
場に基づいて、入力した光の偏光状態を制御して出力す
るものである。ファラデー回転子を構成する結晶のベル
デ定数をＦとし、その結晶を光が通過する光路長をＬと
し、光軸方向の磁界成分をＨとすると、入力光に対する
出力光の偏光面の回転角θは、
【００２４】θ＝ＦＬＨ …(1) なる式で表される。この式から判るように、ファラデー
回転子を構成する結晶を通過する光の偏光面の回転角θ
は、その結晶に印加される磁界Ｈの大きさに比例するの
で、外部より入力される制御信号に基づいて制御され得
る。
【００２５】ファラデー回転子３１は、外部より入力さ
れる制御信号に基づいて磁界Ｈの大きさが制御され、こ
の磁界Ｈの大きさに応じて上記回転角θが０およびπ／
２の何れかとされ、第１集光レンズ２１より到達した波
長λ1の信号光を入力し、その波長λ1の信号光を第１方
位（ｚ軸方向に平行）および第２方位（ｙ軸方向に平
行）それぞれの偏光成分の何れかとして出力する。同様
に、ファラデー回転子３２は、第１集光レンズ２１より
到達した波長λ2の信号光を入力し、その波長λ2の信号
光を第１方位および第２方位それぞれの偏光成分の何れ
かとして出力する。ファラデー回転子３３は、第１集光
レンズ２１より到達した波長λ3の信号光を入力し、そ
の波長λ3の信号光を第１方位および第２方位それぞれ
の偏光成分の何れかとして出力する。また、ファラデー
回転子３４は、第１集光レンズ２１より到達した波長λ
4の信号光を入力し、その波長λ4の信号光を第１方位お
よび第２方位それぞれの偏光成分の何れかとして出力す
る。
【００２６】偏光ビームスプリッタ４０は、ファラデー
回転子３１〜３４それぞれ出力される波長λ1〜λ4の信
号光を入力し、この各波長の信号光の偏光状態に応じ
て、２つの光路の何れか一方へその信号光を出力する。
すなわち、偏光ビームスプリッタ４０は、第１方位の偏
光成分の信号光については、入射時と同一の直線上にあ
る第１光路へ出射するが、第２方位の偏光成分の信号光
については、入射時に対してｚ軸方向に所定幅だけシフ
トした直線上にある第２光路へ出射する。
【００２７】１／２波長板５０は、上記第２光路上に設
けられており、偏光ビームスプリッタ４０より第２光路
へ出力される第２方位の偏光成分の信号光を入力して、
その信号光の偏光面をπ／２だけ回転させて、第１方位
の偏光成分として出力する。これにより、１／２波長板
５０より出力される各信号光の偏光成分の方位は、偏光
ビームスプリッタ４０より第１光路へ出力される各信号
光の偏光成分の方位と等しくなる。
【００２８】第２集光レンズ２２および第３集光レンズ
２３それぞれの焦点距離は、第１集光レンズ２１の焦点
距離と等しいのが好ましい。第２集光レンズ２２は、偏
光ビームスプリッタ４０と回折格子素子１２との間に設
けられ、偏光ビームスプリッタ４０より入力する互いに
平行な各波長の信号光を回折格子素子１２の格子面上に
集光する。第３集光レンズ２３は、１／２波長板５０と
回折格子素子１２との間に設けられ、１／２波長板５０
より入力する互いに平行な各波長の信号光を回折格子素
子１２の格子面上に集光する。
【００２９】回折格子素子１２は、透明平板の一方の面
にｚ軸方向に延びる格子が周期的に形成された透過型の
ものであって、回折格子素子１１と同一の格子間隔を有
しているのが好ましく、各信号光を波長に応じた角度で
回折させる。すなわち、この回折格子素子１２は、第２
集光レンズ２２より到達した各波長の信号光を合波し
て、その合波した信号光をコリメートレンズ９２へ向け
て出力する。また、この回折格子素子１２は、第３集光
レンズ２３より到達した各波長の信号光を合波して、そ
の合波した信号光をコリメートレンズ９３へ向けて出力
する。
【００３０】コリメートレンズ９２は、回折格子素子１
２より到達した各波長の信号光を入力して、これらの信
号光を光ファイバ８２の端面に集光し、光ファイバ８２
は、その端面に入射した信号光を伝搬させる。コリメー
トレンズ９３は、回折格子素子１２より到達した各波長
の信号光を入力して、これらの信号光を光ファイバ８３
の端面に集光し、光ファイバ８３は、その端面に入射し
た信号光を伝搬させる。
【００３１】図２は、第１実施形態に係り光信号処理装
置１のファラデー回転子３４、偏光ビームスプリッタ４
０および１／２波長板５０の動作の説明図である。ここ
では、ファラデー回転子３４について説明するが、他の
ファラデー回転子３１〜３３についても同様である。こ
の図は、ｙ軸方向に平行に見たときのものである。
【００３２】図２（ａ）は、ファラデー回転子３４を通
過する際の波長λ4の信号光の偏光面の回転角θが０で
あって、ファラデー回転子３４に入力する際の該信号光
の偏光成分が第１方位である場合の、該信号光の各位置
における偏光面方位および光路を示す。この場合、波長
λ4の信号光は、ファラデー回転子３４から出力された
時点でも第１方位の偏光成分のままであるから、偏光ビ
ームスプリッタ４０から第１光路上に出力され、それ
故、１／２波長板５０を通過しない。
【００３３】図２（ｂ）は、ファラデー回転子３４を通
過する際の波長λ4の信号光の偏光面の回転角θが０で
あって、ファラデー回転子３４に入力する際の該信号光
の偏光成分が第２方位である場合の、該信号光の各位置
における偏光面方位および光路を示す。この場合、波長
λ4の信号光は、ファラデー回転子３４から出力された
時点でも第２方位の偏光成分のままであるから、偏光ビ
ームスプリッタ４０から第２光路（第１光路からｚ軸方
向にシフトした光路）上に出力され、それ故、１／２波
長板５０を通過して、１／２波長板５０により第１方位
の偏光成分に変換される。
【００３４】図２（ｃ）は、ファラデー回転子３４を通
過する際の波長λ4の信号光の偏光面の回転角θがπ／
２であって、ファラデー回転子３４に入力する際の該信
号光の偏光成分が第１方位である場合の、該信号光の各
位置における偏光面方位および光路を示す。この場合、
波長λ4の信号光は、ファラデー回転子３４により第２
方位の偏光成分に変換されるから、偏光ビームスプリッ
タ４０から第２光路上に出力され、それ故、１／２波長
板５０を通過して、１／２波長板５０により第１方位の
偏光成分に変換される。
【００３５】図２（ｄ）は、ファラデー回転子３４を通
過する際の波長λ4の信号光の偏光面の回転角θがπ／
２であって、ファラデー回転子３４に入力する際の該信
号光の偏光成分が第２方位である場合の、該信号光の各
位置における偏光面方位および光路を示す。この場合、
波長λ4の信号光は、ファラデー回転子３４により第１
方位の偏光成分に変換されるから、偏光ビームスプリッ
タ４０から第１光路上に出力され、それ故、１／２波長
板５０を通過しない。
【００３６】このように、ファラデー回転子３１〜３４
それぞれに印加される磁界により決定される回転角θが
０およびπ／２の何れかであるかに応じて、波長λ1〜
λ4の信号光それぞれが偏光ビームスプリッタ４０から
出力される際の光路が切り替えられる。そして、第２光
路上の１／２波長板５０を経た後の波長λ1〜λ4の信号
光それぞれは、第１方位の偏光成分となって、回折格子
素子１２における回折効率が最大となる。
【００３７】図３は、第１実施形態に係る光信号処理装
置１のファラデー回転子３１〜３４の構成図である。こ
の図は、ｘ軸方向に平行に見たときのものである。この
図に示される構成では、ファラデー回転子３１を挟んで
設けられた１対の磁石３１ａ，３１ｂそれぞれは、ｙ軸
方向に平行な方向に移動可能であって、ファラデー回転
子３１に接近または離間することができ、これにより、
ファラデー回転子３１に印加する磁界を可変とすること
ができる。ファラデー回転子３２を挟んで設けられた１
対の磁石３２ａ，３２ｂそれぞれは、ｙ軸方向に平行な
方向に移動可能であって、ファラデー回転子３２に接近
または離間することができ、これにより、ファラデー回
転子３２に印加する磁界を可変とすることができる。フ
ァラデー回転子３３を挟んで設けられた１対の磁石３３
ａ，３３ｂそれぞれは、ｙ軸方向に平行な方向に移動可
能であって、ファラデー回転子３３に接近または離間す
ることができ、これにより、ファラデー回転子３３に印
加する磁界を可変とすることができる。ファラデー回転
子３４を挟んで設けられた１対の磁石３４ａ，３４ｂそ
れぞれは、ｙ軸方向に平行な方向に移動可能であって、
ファラデー回転子３４に接近または離間することがで
き、これにより、ファラデー回転子３４に印加する磁界
を可変とすることができる。この図では、ファラデー回
転子３１，３３，３４それぞれは、対応する磁石が離間
していて、印加される磁界が０となり、偏光面回転角θ
が０となっている。一方、ファラデー回転子３２は、対
応する磁石３２ａ，３２ｂが接近していて、印加される
磁界が大きくなり、偏光面回転角θがπ／２となってい
る。
【００３８】図４は、第１実施形態に係る光信号処理装
置１のファラデー回転子３１〜３４の他の構成図であ
る。この図は、ｘ軸方向に平行に見たときのものであ
る。この図に示される構成では、ファラデー回転子３１
を挟んで設けられた１対の電磁石３１ｃ，３１ｄそれぞ
れは、流れる電流の値が可変であって、この電流値によ
り、ファラデー回転子３１に印加する磁界を可変とする
ことができる。ファラデー回転子３２を挟んで設けられ
た１対の電磁石３２ｃ，３２ｄそれぞれは、流れる電流
の値が可変であって、この電流値により、ファラデー回
転子３２に印加する磁界を可変とすることができる。フ
ァラデー回転子３３を挟んで設けられた１対の電磁石３
３ｃ，３３ｄそれぞれは、流れる電流の値が可変であっ
て、この電流値により、ファラデー回転子３３に印加す
る磁界を可変とすることができる。ファラデー回転子３
４を挟んで設けられた１対の電磁石３４ｃ，３４ｄそれ
ぞれは、流れる電流の値が可変であって、この電流値に
より、ファラデー回転子３４に印加する磁界を可変とす
ることができる。この図では、ファラデー回転子３１，
３３，３４それぞれは、対応する電磁石に電流が流され
ておらず、印加される磁界が０となり、偏光面回転角θ
が０となっている。一方、ファラデー回転子３２は、対
応する電磁石３２ｃ，３２ｄに所定の値の電流が流され
ていて、印加される磁界が大きくなり、偏光面回転角θ
がπ／２となっている。
【００３９】図３および図４の何れに示される構成で
も、信号光の伝搬経路上には可動部材が存在しないの
で、優れた光学特性を有することができる。特に、図４
に示される構成の場合には、ファラデー回転子３１〜３
４それぞれに印加される磁界の大きさを迅速に変更する
ことができるので、光信号処理装置１が合波または分波
すべき波長を迅速に切り替えることができる。
【００４０】この光信号処理装置１は光分波器として以
下のように動作する。光ファイバ８１を伝搬してきた多
重化された４波長λ1〜λ4の信号光は、その光ファイバ
８１の端面より出射して、光信号処理装置１のポートＰ
1に入力し、コリメートレンズ９１によりコリメートさ
れる。このコリメートされた信号光は、ｘｙ平面に平行
に進んで回折格子素子１１に入力し、その回折格子素子
１１の回折面において波長に応じた角度で回折されて波
長毎に空間的に分離され、第１集光レンズ２１により互
いに平行にされる。この平行化された各波長の信号光は
ｘ軸方向に平行に進む。
【００４１】第１集光レンズ２１より出力された波長λ
1の信号光はファラデー回転子３１に入力し、波長λ2の
信号光はファラデー回転子３２に入力し、波長λ3の信
号光はファラデー回転子３３に入力し、波長λ4の信号
光はファラデー回転子３４に入力する。ここで、例え
ば、ファラデー回転子３１，３３および３４それぞれ
は、磁界が印加されておらず、回転角θが０であるとす
る。また、ファラデー回転子３２は、磁界が印加されて
いて、回転角θがπ／２であるとする。
【００４２】このとき、ファラデー回転子３１に入力し
た波長λ1の信号光は、入力時の偏光面そのままの偏光
状態でファラデー回転子３１より出力され、偏光ビーム
スプリッタ４０および第２集光レンズ２２を順次に経て
回折格子素子１２に入力する。ファラデー回転子３３，
３４に入力した波長λ3，λ4の信号光も、波長λ1の信
号光と同様である。一方、ファラデー回転子３２に入力
した波長λ2の信号光は、入力時の偏光面に対してπ／
２だけ回転された偏光面とされてファラデー回転子３２
より出力され、偏光ビームスプリッタ４０により光路が
ｚ軸方向にシフトし、１／２波長板５０により偏光面が
更にπ／２だけ回転され、第３集光レンズ２３を経て回
折格子素子１２に入力する。
【００４３】第２集光レンズ２２により回折格子素子１
２の回折面に集光された波長λ1，λ3，λ4の信号光
は、この回折面において回折されることで合波される。
その合波された波長λ1，λ3，λ4の信号光は、コリメ
ートレンズ９２により光ファイバ８２の端面（ポートＰ
2）に集光され、その端面より光ファイバ８２に入射し
て、光ファイバ８２を伝搬していく。一方、第３集光レ
ンズ２３により回折格子素子１２の回折面に集光された
波長λ2の信号光は、この回折面において回折されるこ
とで合波される。ただし、この例では１波長のみであ
り、その場合には該１波長の信号光が回折される。その
波長λ2の信号光は、コリメートレンズ９３により光フ
ァイバ８３の端面（ポートＰ3）に集光され、その端面
より光ファイバ８３に入射して、光ファイバ８３を伝搬
していく。
【００４４】このように、この光信号処理装置１は、ポ
ートＰ1より４波長λ1〜λ4の信号光を入力すると、こ
れらの信号光を分波して、分波した一方の波長λ1，
λ3，λ 4の信号光をポートＰ2より出力するとともに、
分波した他方の波長λ2の信号光をポートＰ3より出力す
ることができる。また、この光信号処理装置１は、ポー
トＰ2より波長λ1，λ3，λ4の信号光を入力するととも
に、ポートＰ3より波長λ2の信号光を入力すると、これ
らを合波して４波長λ1〜λ4の信号光をポートＰ1より
出力することができる。
【００４５】図５は、第１実施形態に係る光信号処理装
置１の光学特性を示す図である。同図（ａ）は、ポート
Ｐ1に入力する光のパワー分布を示す。同図（ｂ）は、
ポートＰ2より出力する光の透過率（実線）、および、
ポートＰ3より出力する光の透過率（破線）を示す。こ
こでは、４波長λ1〜λ4を１５３０ｎｍ，１５５０ｎ
ｍ，１５７０ｎｍおよび１５９０ｎｍとした。また、図
３および図４それぞれに示されるように、ファラデー回
転子３２のみに磁界を印加して、ファラデー回転子３２
における波長λ2の信号光の偏光面の回転角θをπ／２
とした。この図５に示されるように、ポートＰ2より波
長λ1，λ3，λ4の信号光が出力され、ポートＰ3より波
長λ2の信号光が出力される。なお、ポートＰ3より波長
λ1，λ3，λ4の信号光が僅かに出力されるが、そのパ
ワーは、ポートＰ2より出力される波長λ1，λ3，λ4の
信号光のパワーより２０ｄＢ程度小さい。また、ポート
Ｐ2より波長λ2の信号光が僅かに出力されるが、そのパ
ワーは、ポートＰ3より出力される波長λ2の信号光のパ
ワーより２０ｄＢ程度小さい。
【００４６】以上のように、この光信号処理装置１は、
光分波器としても動作し、光合波器としても動作するこ
とができ、また、分波および合波を行う光ＡＤＭ（Add
DropMultiplexer）としても動作することができる。さ
らに、この光信号処理装置１は、ファラデー回転子３１
〜３４それぞれに印加される磁界の大きさを調整するこ
とで、ポートＰ2，Ｐ3に入出力する信号光の波長を可変
とすることができる。しかも、その際に、この光信号処
理装置１は、信号光の光路上に設置または退避する光学
部品を有しないことから、所望の光学特性を安定して得
ることができる。
【００４７】この光信号処理装置１では、回折格子素子
１１および回折格子素子１２それぞれの格子間隔は互い
に等しいのが好ましい。集光レンズ２１〜２３それぞれ
は互いに等しい焦点距離ｆを有するのが好ましい。集光
レンズ２１と集光レンズ２２，２３との間の光路長が２
ｆであるのが好ましい。また、ファラデー回転子３１〜
３４それぞれと集光レンズ２１との間の光路長がｆであ
るのが好ましい。このようにすることにより、ｚ軸方向
に平行に見たときに、回折格子素子１１および集光レン
ズ２１と、回折格子素子１２および集光レンズ２２，２
３とが、両者の間の中心線を対称軸として線対称の配置
となり、これらの部品の配置が容易となる。また、ポー
トＰ1とポートＰ2，Ｐ3との間の光の結合効率が優れ
る。さらに、ファラデー回転子３１〜３４それぞれにお
いて信号光のビーム径が最小となるので、ファラデー回
転子３１〜３４それぞれにおける信号光の偏光面の回転
が高効率となる。
【００４８】（第２実施形態）次に、本発明に係る光信
号処理装置の第２実施形態について説明する。図６は、
第２実施形態に係る光信号処理装置２の構成図である。
この図は、ｚ軸方向に平行な方向に見たものである。こ
の図に示される光信号処理装置２は、図１に示された光
信号処理装置１に対して、偏光子６１および偏光子６２
が挿入されたものである。偏光子６１は、ポートＰ1と
回折格子素子１１との間の光路上に設けられており、回
折格子素子１１における波長分岐効率（回折効率）が最
大である偏光成分の光を選択的に透過させるものであ
る。偏光子６２は、ポートＰ2，Ｐ3と回折格子素子１２
との間の光路上に設けられており、回折格子素子１２に
おける波長分岐効率（回折効率）が最大である偏光成分
の光を選択的に透過させるものである。
【００４９】この光信号処理装置２は、前述した光信号
処理装置１と略同様の動作をする。ただし、分波動作時
にポートＰ1より回折格子素子１１へ入射する信号光
は、偏光子６１の作用により、回折格子素子１１により
波長分岐効率（回折効率）が最大である偏光成分が殆ど
となる。また、合波動作時にポートＰ2，Ｐ3より回折格
子素子１２へ入射する信号光は、偏光子６２の作用によ
り、回折格子素子１２により波長分岐効率（回折効率）
が最大である偏光成分が殆どとなる。
【００５０】図７は、第２実施形態に係る光信号処理装
置２の光学特性を示す図である。この図は、ポートＰ2
より出力する光の透過率（実線）、および、ポートＰ3
より出力する光の透過率（破線）を示す。ここでは、４
波長λ1〜λ4を１５３０ｎｍ，１５５０ｎｍ，１５７０
ｎｍおよび１５９０ｎｍとした。また、図３および図４
それぞれに示されるように、ファラデー回転子３２のみ
に磁界を印加して、ファラデー回転子３２における波長
λ2の信号光の偏光面の回転角θをπ／２とした。この
図７に示されるように、ポートＰ2より波長λ1，λ3，
λ4の信号光が出力され、ポートＰ3より波長λ2の信号
光が出力される。なお、ポートＰ3より波長λ1，λ3，
λ4の信号光が僅かに出力されるが、そのパワーは、ポ
ートＰ2より出力される波長λ1，λ3，λ4の信号光のパ
ワーより３５ｄＢ程度小さい。また、ポートＰ2より波
長λ2の信号光が僅かに出力されるが、そのパワーは、
ポートＰ 3より出力される波長λ2の信号光のパワーより
３５ｄＢ程度小さい。このように、前述の光信号処理装
置１の光学特性（図５）と比較すると、この光信号処理
装置２の光学特性（図７）は、チャネル間クロストーク
が低減されている。
【００５１】（第３実施形態）次に、本発明に係る光信
号処理装置の第３実施形態について説明する。図８は、
第３実施形態に係る光信号処理装置３の一部構成図であ
る。同図（ａ）に示されるように、コリメートレンズ９
１と回折格子素子１１との間に、第１偏波分離手段とし
ての偏光ビームスプリッタ７１、および、第１偏光面回
転手段としての１／２波長板８１が設けられている。同
図（ｂ）に示されるように、コリメートレンズ９２．９
３と回折格子素子１２との間に、第２偏波分離手段およ
び第３偏波分離手段を兼ねる偏光ビームスプリッタ７
２、ならびに、第２偏光面回転手段および第３偏光面回
転手段を兼ねる１／２波長板８２が設けられている。
【００５２】偏光ビームスプリッタ７１は、分波動作時
にコリメートレンズ９１より到達する多波長の信号光そ
れぞれを互いに直交する２つの偏光成分に分離する。１
／２波長板８１は、偏光ビームスプリッタ７１より出力
される２つの偏光成分のうち一方の偏光成分の光を入力
して、この光の偏光面をπ／２だけ回転させる。これに
より、回折格子素子１１，１２へ入力する信号光は全
て、回折格子素子１１，１２における波長分岐効率（回
折効率）が最大である偏光成分のみとなる。そして、回
折格子素子１２により回折された信号光は、１／２波長
板８２および偏光ビームスプリッタ７２により偏波合成
され、コリメートレンズ９２，９３を経て光ファイバ８
２，８３に入射する。
【００５３】偏光ビームスプリッタ７２は、合波動作時
にコリメートレンズ９２，９３より到達する多波長の信
号光それぞれを互いに直交する２つの偏光成分に分離す
る。１／２波長板８２は、偏光ビームスプリッタ７２よ
り出力される２つの偏光成分のうち一方の偏光成分の光
を入力して、この光の偏光面をπ／２だけ回転させる。
これにより、回折格子素子１２，１１へ入力する信号光
は全て、回折格子素子１２，１１における波長分岐効率
（回折効率）が最大である偏光成分のみとなる。そし
て、回折格子素子１１により回折された信号光は、１／
２波長板８１および偏光ビームスプリッタ７１により偏
波合成され、コリメートレンズ９１を経て光ファイバ８
１に入射する。
【００５４】図９は、第３実施形態に係る光信号処理装
置３の光学特性を示す図である。この図は、ポートＰ2
より出力する光の透過率（実線）、および、ポートＰ3
より出力する光の透過率（破線）を示す。ここでは、４
波長λ1〜λ4を１５３０ｎｍ，１５５０ｎｍ，１５７０
ｎｍおよび１５９０ｎｍとした。また、図３および図４
それぞれに示されるように、ファラデー回転子３２のみ
に磁界を印加して、ファラデー回転子３２における波長
λ2の信号光の偏光面の回転角θをπ／２とした。この
図９に示されるように、ポートＰ2より波長λ1，λ3，
λ4の信号光が出力され、ポートＰ3より波長λ2の信号
光が出力される。なお、ポートＰ3より波長λ1，λ3，
λ4の信号光が僅かに出力されるが、そのパワーは、ポ
ートＰ2より出力される波長λ1，λ3，λ4の信号光のパ
ワーより格段に小さい。また、ポートＰ2より波長λ2の
信号光が僅かに出力されるが、そのパワーは、ポートＰ
3より出力される波長λ2の信号光のパワーより格段に小
さい。このように、前述の光信号処理装置２の光学特性
（図７）と比較すると、この光信号処理装置３の光学特
性（図９）は、チャネル間クロストークが更に低減され
ており、また、挿入損失が小さい。
【００５５】（変形例）本発明は、上記実施形態に限定
されるものではなく、種々の変形が可能である。例え
ば、偏光ビームスプリッタ４０および１／２波長板５０
それぞれは、上記実施形態では各波長で共通のものであ
ったが、波長毎に別に設けられてもよい。第２集光レン
ズ９２と第３集光レンズ９３とは、上記実施形態では互
いに別のものであったが、一体化されていてもよい。回
折格子素子１２、偏光子６２、偏光ビームスプリッタ７
２、および、１／２波長板８２それぞれは、上記実施形
態では第１光路および第２光路で共通であったが、第１
光路用のものと第２光路用のものとに分かれていてもよ
い。
【００５６】また、回折格子素子１１，１２それぞれ
は、上記実施形態では透過型のものであったが、反射型
のものであってもよい。偏光ビームスプリッタ４０は、
上記実施形態では偏波分離した２つの偏光成分の光それ
ぞれを互いに平行に出力するものであったが、偏波分離
した２つの偏光成分の光それぞれを互いに直交する方向
に出力するものであってもよく、また、偏波分離した一
方の偏光成分の光を反射ミラーで反射させて、２つの偏
光成分の光それぞれを互いに平行にしてもよい。また、
波長分岐手段としての回折格子素子１１，１２に替え
て、フォトニック結晶を用いてもよい。フォトニック結
晶は、多重化された多波長の信号光を入力すると、各波
長の信号光を波長に応じて空間的に異なる光路へ出力す
ることができ、この点で回折格子素子と同様の作用を奏
する。
【００５７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る光信号処理装置は、第ｎ偏光制御手段における波長
λnの信号光の偏光状態に応じて、分波または合波すべ
き信号光の波長を可変とすることができる。しかも、そ
の際に、この光信号処理装置は、信号光の光路上に設置
または退避する光学部品を有しないことから、所望の光
学特性を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る光信号処理装置１の構成図
である。
【図２】第１実施形態に係り光信号処理装置１のファラ
デー回転子３４、偏光ビームスプリッタ４０および１／
２波長板５０の動作の説明図である。
【図３】第１実施形態に係る光信号処理装置１のファラ
デー回転子３１〜３４の構成図である。
【図４】第１実施形態に係る光信号処理装置１のファラ
デー回転子３１〜３４の他の構成図である。
【図５】第１実施形態に係る光信号処理装置１の光学特
性を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る光信号処理装置２の構成図
である。
【図７】第２実施形態に係る光信号処理装置２の光学特
性を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る光信号処理装置３の一部構
成図である。
【図９】第３実施形態に係る光信号処理装置３の光学特
性を示す図である。
【符号の説明】
１〜３…光信号処理装置、１１，１２…回折格子素子、
２１〜２３…集光レンズ、３１〜３４…ファラデー回転
子、４０…偏光ビームスプリッタ、５０…１／２波長
板、６１，６２…偏光子、７１，７２…偏光ビームスプ
リッタ、８１，８２…１／２波長板。
フロントページの続き (72)発明者 菅沼 寛 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 田中 竜彦 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 2H079 AA03 BA02 CA05 CA07 CA08 CA24 DA12 KA05 KA06 KA08 2K002 AA02 AB04 AB34 BA11 CA03 EA11 HA09 5K102 AA15 AA31 AA35 AD01 PC02 PH21 PH22 PH24 PH47 PH48

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１ポートより入力する多波長λ1〜λN
    （ただし、Ｎは２以上の整数）それぞれを第２ポートお
    よび第３ポートの何れかより出力するとともに、前記第
    ２ポートまたは前記第３ポートに入力する各波長の信号
    光を前記第１ポートより出力する光信号処理装置であっ
    て、 前記第１ポートより入力する多波長λ1〜λNの信号光を
    入力して、その多波長の信号光を波長毎に分岐し、その
    波長分岐した各波長λn（ただし、ｎは２以上Ｎ以下の
    各整数、以下同様）の信号光を空間的に異なる光路へ出
    力する第１波長分岐手段と、 前記第１波長分岐手段より出力される波長λnの信号光
    を入力し、外部より入力される制御信号に基づいて、そ
    の波長λnの信号光の偏光状態を制御して出力する第ｎ
    偏光制御手段と、 前記第ｎ偏光制御手段より出力される波長λnの信号光
    を入力して、この波長λnの信号光の偏光状態に応じ
    て、第１光路および第２光路の何れか一方へ波長λnの
    信号光を出力する偏波分離手段と、 前記偏波分離手段より前記第１光路へ出力される波長λ
    nの信号光を入力して、これらを合波して前記第２ポー
    トより出力する第２波長分岐手段と、 前記偏波分離手段より前記第２光路へ出力される波長λ
    nの信号光を入力して、これらを合波して前記第３ポー
    トより出力する第３波長分岐手段と、 を備えることを特徴とする光信号処理装置。
  2. 【請求項２】 前記第１波長分岐手段が回折格子素子を
    含むことを特徴とする請求項１記載の光信号処理装置。
  3. 【請求項３】 前記第２波長分岐手段が回折格子素子を
    含むことを特徴とする請求項１記載の光信号処理装置。
  4. 【請求項４】 前記第３波長分岐手段が回折格子素子を
    含むことを特徴とする請求項１記載の光信号処理装置。
  5. 【請求項５】 前記第ｎ偏光制御手段がファラデー回転
    子を含むことを特徴とする請求項１記載の光信号処理装
    置。
  6. 【請求項６】 前記偏波分離手段が偏光ビームスプリッ
    タを含むことを特徴とする請求項１記載の光信号処理装
    置。
  7. 【請求項７】 前記偏波分離手段が、前記第１波長分岐
    手段による波長分岐効率が最大である偏光成分の信号光
    を前記第１光路へ出力し、前記第１波長分岐手段による
    波長分岐効率が最小である偏光成分の信号光を前記第２
    光路へ出力する、ことを特徴とする請求項１記載の光信
    号処理装置。
  8. 【請求項８】 前記第１光路上および前記第２光路上の
    何れかに設けられ、前記偏波分離手段より出力され前記
    第２波長分岐手段および前記第３波長分岐手段それぞれ
    へ入力する信号光の偏光状態を互いに等しくする偏光面
    回転手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の
    光信号処理装置。
  9. 【請求項９】 前記偏光面回転手段が１／２波長板を含
    むことを特徴とする請求項８記載の光信号処理装置。
  10. 【請求項１０】 前記偏波分離手段が、前記第１波長分
    岐手段による波長分岐効率が最大である偏光成分の信号
    光を前記第１光路へ出力し、前記第１波長分岐手段によ
    る波長分岐効率が最小である偏光成分の信号光を前記第
    ２光路へ出力するとともに、 前記偏光面回転手段が前記第２光路上に設けられてい
    る、 ことを特徴とする請求項８記載の光信号処理装置。
  11. 【請求項１１】 前記第１波長分岐手段と前記第ｎ偏光
    制御手段との間に設けられ、前記第１波長分岐手段より
    入力する各波長λnの信号光を互いに平行にして前記第
    ｎ偏光制御手段へ出力する第１集光レンズを更に備える
    ことを特徴とする請求項１記載の光信号処理装置。
  12. 【請求項１２】 前記偏波分離手段と前記第２波長分岐
    手段との間に設けられ、前記偏波分離手段より入力する
    互いに平行な各波長λnの信号光を集光して前記第２波
    長分岐手段へ出力する第２集光レンズを更に備えること
    を特徴とする請求項１１記載の光信号処理装置。
  13. 【請求項１３】 前記偏波分離手段と前記第３波長分岐
    手段との間に設けられ、前記偏波分離手段より入力する
    互いに平行な各波長λnの信号光を集光して前記第３波
    長分岐手段へ出力する第３集光レンズを更に備えること
    を特徴とする請求項１１記載の光信号処理装置。
  14. 【請求項１４】 前記第１集光レンズおよび前記第２集
    光レンズそれぞれの焦点距離が互いに等しいことを特徴
    とする請求項１２記載の光信号処理装置。
  15. 【請求項１５】 前記第１集光レンズおよび前記第３集
    光レンズそれぞれの焦点距離が互いに等しいことを特徴
    とする請求項１３記載の光信号処理装置。
  16. 【請求項１６】 前記第１集光レンズと前記第２集光レ
    ンズとの間の光路長が前記第１集光レンズおよび前記第
    ２集光レンズそれぞれの焦点距離の和に等しいことを特
    徴とする請求項１２記載の光信号処理装置。
  17. 【請求項１７】 前記第１集光レンズと前記第３集光レ
    ンズとの間の光路長が前記第１集光レンズおよび前記第
    ３集光レンズそれぞれの焦点距離の和に等しいことを特
    徴とする請求項１３記載の光信号処理装置。
  18. 【請求項１８】 前記第１集光レンズと前記第ｎ偏光制
    御手段との間の光路長が前記第１集光レンズの焦点距離
    に等しいことを特徴とする請求項１６または１７に記載
    の光信号処理装置。
  19. 【請求項１９】 前記第１ポートと前記第１波長分岐手
    段との間の光路上に設けられ、前記第１波長分岐手段に
    よる波長分岐効率が最大である偏光成分の光を選択的に
    透過させる偏光子を更に備えることを特徴とする請求項
    １記載の光信号処理装置。
  20. 【請求項２０】 前記第２ポートと前記第２波長分岐手
    段との間の光路上に設けられ、前記第２波長分岐手段に
    よる波長分岐効率が最大である偏光成分の光を選択的に
    透過させる偏光子を更に備えることを特徴とする請求項
    １記載の光信号処理装置。
  21. 【請求項２１】 前記第３ポートと前記第３波長分岐手
    段との間の光路上に設けられ、前記第３波長分岐手段に
    よる波長分岐効率が最大である偏光成分の光を選択的に
    透過させる偏光子を更に備えることを特徴とする請求項
    １記載の光信号処理装置。
  22. 【請求項２２】 前記第１ポートと前記第１波長分岐手
    段との間の光路上に設けられ、前記第１ポートより入力
    する多波長の信号光を互いに直交する２つの偏光成分に
    分離する第１偏波分離手段と、 前記第１偏波分離手段より出力される２つの偏光成分そ
    れぞれの光を、前記第１波長分岐手段による波長分岐効
    率が最大となるような偏光成分に変換して、これを前記
    第１波長分岐手段へ入射させる第１偏光面回転手段と、 前記第２ポートと前記第２波長分岐手段との間の光路上
    に設けられ、前記第２ポートより入力する多波長の信号
    光を互いに直交する２つの偏光成分に分離する第２偏波
    分離手段と、 前記第２偏波分離手段より出力される２つの偏光成分そ
    れぞれの光を、前記第２波長分岐手段による波長分岐効
    率が最大となるような偏光成分に変換して、これを前記
    第２波長分岐手段へ入射させる第２偏光面回転手段と、 前記第３ポートと前記第３波長分岐手段との間の光路上
    に設けられ、前記第３ポートより入力する多波長の信号
    光を互いに直交する２つの偏光成分に分離する第３偏波
    分離手段と、 前記第３偏波分離手段より出力される２つの偏光成分そ
    れぞれの光を、前記第３波長分岐手段による波長分岐効
    率が最大となるような偏光成分に変換して、これを前記
    第３波長分岐手段へ入射させる第３偏光面回転手段と、 を更に備えることを特徴とする請求項１記載の光信号処
    理装置。
  23. 【請求項２３】 前記第１波長分岐手段がフォトニック
    結晶を含むことを特徴とする請求項１記載の光信号処理
    装置。
  24. 【請求項２４】 前記第２波長分岐手段がフォトニック
    結晶を含むことを特徴とする請求項１記載の光信号処理
    装置。
  25. 【請求項２５】 前記第３波長分岐手段がフォトニック
    結晶を含むことを特徴とする請求項１記載の光信号処理
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9927575B2 (en) 2015-06-25 2018-03-27 Huawei Technologies Co., Ltd. Optical coupling using polarization beam displacer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3119540B2 (ja) 1993-04-12 2000-12-25 松下電器産業株式会社 光タップ
WO2002084372A2 (en) * 2001-04-13 2002-10-24 Movaz Networks, Inc. Reconfigurable free space wavelength cross connect
US6661953B2 (en) * 2001-06-28 2003-12-09 Avanex Corporation Method and apparatus for simultaneous multiplexing and demultiplexing, variable attenuation and power detection of wavelength division multiplexed optical signals
US6553160B2 (en) * 2001-06-28 2003-04-22 Avanex Corporation Method and apparatus for asymmetric multiplexing and demultiplexing of optical signals utilizing a diffraction grating
US7092594B2 (en) * 2003-03-31 2006-08-15 Fujitsu Limited Wavelength selector switch

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100374910C (zh) * 2003-11-25 2008-03-12 三星电子株式会社 差分偏振移位键控光传输系统

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