JP2003315605A - 光学装置 - Google Patents

光学装置

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JP2003315605A
JP2003315605A JP2002331345A JP2002331345A JP2003315605A JP 2003315605 A JP2003315605 A JP 2003315605A JP 2002331345 A JP2002331345 A JP 2002331345A JP 2002331345 A JP2002331345 A JP 2002331345A JP 2003315605 A JP2003315605 A JP 2003315605A
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optical
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Kokon Chin
煌坤 陳
Ikusen Chin
育川 陳
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Taida Electronic Industry Co Ltd
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Taida Electronic Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 再構成可能型光アド/ドロップマルチプレク
サの光学装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の光学装置は、二重ファイバーコ
リメータ(Dual Collimator)を2つ、単ファイバーコリ
メータ(Collimator)を2つ、それぞれ二重ファイバー
コリメータ(Dual Collimator)に接続されるフィルタ
(filter)を2つ、ミラー(mirror)を2つ使用してお
り、二重ファイバーコリメータをそれぞれ1つの光ファ
イバーが一緒になるように接続して、かつ、そのうちの
1つのミラーの位置が固定され、他のミラーが上下往復
移動できる機構に組み立てられて、光路の切り換えを行
えるようにすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光学装置に関し、特
に光ネットワーク(Optical Networks)に応用される再
構成可能型光アド/ドロップマルチプレクサ(Reconfig
urable Optical Add/Drop Multiplexer、ROADM)に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図1に
示すように、光アド/ドロップマルチプレクサ(Optica
l Add/Drop Multiplexer、OADM)は、広汎に光ネットワ
ーク(Optical Networks)に応用されており、データの
交換として、ネットワークノードに光波長信号の挿入
(Add)、または分岐(Drop)をすることが可能であ
る。光ネットワーク(Optical Networks)における光フ
ァイバー毎の利用可能な波長数が持続的に増加すること
に応じて、光アド/ドロップマルチプレクサのデザイン
にはより多くの波長を受け入れる処理能力を考慮する必
要がある。光アド/ドロップマルチプレクサには概ね固
定式光アド/ドロップマルチプレクサ(Fixed OADM)と
再構成可能型光アド/ドロップマルチプレクサ(Reconf
igurable Optical Add/Drop Multiplexer、ROADM)に分
けられている。固定式光アド/ドロップマルチプレクサ
はネットワークノードにおいて固定波長のアド信号また
はドロップ信号を転送でき、再構成可能型光アド/ドロ
ップマルチプレクサはネットワークノードにおいてアド
信号またはドロップ信号の波長を調整でき、ネットワー
クにおける波長の資源が適切に配当され、ネットワーク
におけるデータフローの負荷を高めることを可能として
いる。
【0003】再構成可能型光アド/ドロップマルチプレ
クサは、動的に再構成可能(dynamic reconfigurable)
な能力を光ネットワークに提供できるため、殆どのメー
カが積極的に研究開発している製品である。本発明の主
な目的は、光ネットワークに応用される再構成可能型光
アド/ドロップマルチプレクサに関する光学装置を提供
し、光ファイバーコリメータ(Fiber Optic Collimato
r)、フィルタ、及び2×2光スイッチ光路に形成可能
な光学デバイスの組み合わせによって、再構成可能型光
アド/ドロップマルチプレクサの光学装置が達成される
ようにする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学装置
は、分岐すべき光信号を含む多重波長光信号を受け入れ
るための第1の入力ポートであって、多重波長光信号か
ら該分岐すべき光信号を分離させる第1のフィルタを有
する第1の入力ポートと、該分岐すべき光信号の波長と
同一の挿入すべき光信号を受け入れるための第2の入力
ポートと、第1の出力ポートと、第1の入力ポートとカッ
プリングされ、かつ第2のフィルタを有し、分岐すべき
光信号、または挿入すべき光信号が通過できるようにす
る第2の出力ポートと、第1の位置に位置している場合に
は、第1のフィルタを通過する該分岐すべき光信号が第1
の出力ポートから出力され、挿入すべき光信号と分岐す
べき光信号以外の多重波長光信号が該第2の出力ポート
から出力され、第2の位置に位置している場合には、分
岐すべき光信号以外の多重波長光信号と、第1のフィル
タを通過した分岐すべき光信号が該第2の出力ポートか
ら出力され、挿入すべき光信号が該第1の出力ポートか
ら出力されるようにするスイッチ素子と、を備える。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に係る上記記載とその他の
目的、特徴、及び利点をより分かりやすくするために、
好ましい実施形態を添付の図面に沿いながら、本発明に
係る実施形態を詳しく説明する。
【0006】図2と図3を参照しながら、本発明に係る光
学装置の好ましい第1実施形態を図面で説明する。本発
明に係る光学装置10は、二重ファイバーコリメータ(Du
al Collimator)101、104を2つ、単ファイバーコリメー
タ(Collimator)102、103を2つ、フィルタ(Filter)1
05、106を2つ、ミラー(Mirror)107、108を2つ使用し
ている。フィルタ105、106をそれぞれ二重ファイバーコ
リメータ101、104の前に置き、またはフィルタ105、106
をそれぞれ二重ファイバーコリメータ101、104に接続
し、または二重ファイバーコリメータ101、104の表面に
コーティング処理を施し、二重ファイバーコリメータ10
1、104をそれぞれ1つの光ファイバーが一緒になるよう
に接続して、光ファイバー117に形成される。また、ミ
ラー107の位置が固定され、ミラー108が上下往復移動で
きる機構(図示せず)に組み立てられて、ミラー108が
光路の切り換えを行えるようにする。
【0007】図2に示すように、波長分割多重(Wavelen
gth Division Multiplexing , WDM)に用いられる波長
λ12,・・・,λnが二重ファイバーコリメータ101に
接続された光ファイバー113にインプット(Input)され
る場合、フィルタ105が分岐すべき波長(例えばλ1)を
通過させ、かつその他の波長(例えばλ2,・・・,λ n
を二重ファイバーコリメータ101に反射させて、光ファ
イバー117にカップリングされるようにする。フィルタ1
05を通過した波長λ1がミラー107の第1の光学面の二次
反射とミラー108の第2の光学面の一次反射を経てから、
二重ファイバーコリメータ104に入って、光ファイバー1
16によりカップリングされ、アウトプット(Output)さ
れる。光ファイバー117にカップリングされた波長
(λ2,・・・,λn)も、二重ファイバーコリメータ104
に入って、フィルタ106が波長λ2,・・・,λnを反射さ
せ、波長λ2,・・・,λnが光ファイバー116によりカッ
プリングされ、アウトプット(Output)されるようにす
る。単ファイバーコリメータ102に接続された光ファイ
バー114により挿入(Add)された波長λ1は、ミラー108
の第1の光学面により反射され、単ファイバーコリメー
タ103に入って、単ファイバーコリメータ103に接続され
た光ファイバー115にカップリングされ、分岐(Drop)
されるようにする。上記のように光学装置10が機能しな
い場合、インプット/アウトプット(Input/Output)
ネットワークとアド/ドロップ(Add/Drop)ネットワ
ークは、それぞれのシステムが互いに干渉しあわないよ
うに保持している。
【0008】図3に示すように、ミラー108を取り外す場
合、フィルタ105を通過した波長λ1が、ミラー107の第1
の光学面により反射され、単ファイバーコリメータ103
に入って、単ファイバーコリメータ103に接続された光
ファイバー115により分岐(Drop)される。単ファイバ
ーコリメータ102に接続された光ファイバー114により挿
入(Add)された波長λ1は、ミラー107の第1の光学面に
より反射され、二重ファイバーコリメータ104に入っ
て、二重ファイバーコリメータ104に接続された光ファ
イバー116にカップリングされ、アウトプット(Outpu
t)される。そのほか、フィルタ105、106が波長λ2...
λを反射させ、光ファイバー116により、カップリン
グされ、波長λ2...λをアウトプットされるようにす
る。従って、光波長信号が分岐され(Drop)、または挿
入(Add)され、アウトプット(Output)されること、
即ち、光学装置10が光ネットワークにおいては、必要と
する光波長信号を挿入する、或いは分岐することが可能
である。
【0009】図4と図5を参照しながら、本発明に係る光
学装置の好ましい第2実施形態を図面で説明する。本発
明に係る光学装置20は、二重ファイバーコリメータ(Du
al Collimator)201、204を2つ、単ファイバーコリメー
タ(Collimator)202、203を2つ、フィルタ(Filter)2
05、206を2つ、ミラー(Mirror)207、208、209を3つ使
用している。ファイバーコリメータとフィルタとの組み
合わせ方に関しては、本発明の好ましい第1実施形態と
同じであって、両者の違いは、ミラー207、208の位置が
固定され、ミラー209が上下往復移動できる機構(図示
せず)に組み立てられて、ミラー209が光路の切り換え
を行えるようにすることである。
【0010】図4に示すように、波長分割多重(Wavelen
gth Division Multiplexing , WDM)に用いられる波長
λ12,・・・,λnが二重ファイバーコリメータ201に
接続された光ファイバー213にインプット(Input)され
る場合、フィルタ205が分岐すべき波長(例えばλ1)を
通過させ、かつその他の波長(例えばλ2,・・・,λ n
を二重ファイバーコリメータ201に反射させ、光ファイ
バー217にカップリングされるようにする。フィルタ205
を通過した波長λ1がミラー207の第1の光学面を反射し
た後、二重ファイバーコリメータ204に入って、光ファ
イバー216によりカップリングされ、アウトプット(Out
put)される。光ファイバー217にカップリングされた波
長(λ2,・・・,λn)も、二重ファイバーコリメータ20
4に入って、フィルタ206が波長λ2,・・・,λnを反射さ
せ、波長λ2,・・・,λnが光ファイバー216によりカッ
プリングされ、アウトプット(Output)されるようにす
る。単ファイバーコリメータ202に接続された光ファイ
バー214の波長λ1が挿入(Add)され、ミラー207の第1
の光学面により反射され、単ファイバーコリメータ203
に入って、単ファイバーコリメータ203に接続された光
ファイバー215にカップリングされ、分岐(Drop)され
るようにする。上記のように光学装置20が機能しない場
合、インプット/アウトプット(Input/Output)ネッ
トワークとアド/ドロップ(Add/Drop)ネットワーク
は、それぞれのシステムが互いに干渉しあわないように
保持している。
【0011】図5に示すように、ミラー209を配置する場
合、フィルタ205を通過した波長λ1が、ミラー209の第1
の光学面の二次反射とミラー208の第1の光学面の一次反
射を経てから、単ファイバーコリメータ203に入って、
単ファイバーコリメータ203に接続された光ファイバー2
15により分岐(Drop)される。単ファイバーコリメータ
202に接続された光ファイバー214により挿入(Add)さ
れた波長λ1は、ミラー209の第1の光学面により反射さ
れ、二重ファイバーコリメータ204に入って、二重ファ
イバーコリメータ204に接続された光ファイバー216にカ
ップリングされ、アウトプット(Output)される。ま
た、フィルタ205、206は、λ2,・・・,λnを反射させ、
λ2,・・・,λnが光ファイバー216によりカップリング
され、アウトプット(Output)されるようにする。従っ
て、光波長信号が分岐され(Drop)、または挿入(Ad
d)され、アウトプット(Output)されること、即ち、
光学装置20が光ネットワークにおいては、必要とする光
波長信号を挿入する、或いは分岐することが可能であ
る。
【0012】図6A、図6Bと図7A、図7Bを参照しなが
ら、本発明に係る光学装置の好ましい第3実施形態を図
面で説明する。本発明に係る光学装置30は、二重ファイ
バーコリメータ(Dual Collimator)301、304を2つ、単
ファイバーコリメータ(Collimator)302、303を2つ、
フィルタ(Filter)305、306を2つ、特殊なコーティン
グがされた平板ガラス(Flat Glass)307を1つ、高透過
率の平板ガラス308を1つ、高透過率のプリズム(Pris
m)309を1つ使用している。平板ガラス(Flat Glass)3
07には反射膜が底面に塗布され、または貼り合わせら
れ、ミラー310が形成され、かつ、反射膜が頂面の特定
位置に塗布され、または貼り合わせられ、ミラー311が
形成される。プリズム(Prism)309の一端面にも反射膜
が塗布され、または貼り合わせられ、ミラー312が形成
される。ファイバーコリメータとフィルタとの組み合わ
せ方に関しては、本発明の好ましい第1実施形態と同じ
であって、平板ガラス(Flat Glass)308が回転可能な
機構(図示せず)に組み立てられて、光路の切り換えを
行えるようにする。
【0013】図6Aに示すように、波長分割多重(Wavele
ngth Division Multiplexing , WDM)に用いられる波長
λ12,・・・,λnが二重ファイバーコリメータ301に
接続された光ファイバー313にインプット(Input)され
る場合、フィルタ305が分岐すべき波長(例えばλ1)を
通過させ、かつその他の波長(例えばλ2,・・・,λ n
を二重ファイバーコリメータ301に反射させ、光ファイ
バー317にカップリングされるようにする。平板ガラス3
08が第1の位置に回転した場合(図6Bに示すように)、
フィルタ305を通過した波長λ1が平板ガラス308に屈折
され、反射ミラー312の反射を経てから、再び反射ミラ
ー311の第1の光学面により反射され、単ファイバーコリ
メータ303に入って、単ファイバーコリメータ303に接続
された光ファイバー315にカップリングされ、分岐され
る(Drop)。単ファイバーコリメータ302に接続された
光ファイバー314の波長λ1が挿入(Add)され、平板ガ
ラス308の屈折により、ミラー312、ミラー310、ミラー3
11の第2の光学面により反射された後、二重ファイバー
コリメータ304に入って、二重ファイバーコリメータ304
に接続された光ファイバー316にカップリングされ、ア
ウトプット(Output)される。従って、光波長信号が分
岐され(Drop)、または挿入(Add)され、アウトプッ
ト(Output)されること、即ち、光学装置30が光ネット
ワークにおいては、必要とする光波長信号を挿入する、
或いは分岐することが可能である。
【0014】図7A、図7Bに示すように、平板ガラス308
が第2の位置に回転した場合、フィルタ305を通過した波
長λ1が平板ガラス308により屈折され、及びミラー312
により反射された後、ミラー311の第1の光学面により反
射されることなく、直接ミラー310により反射された
後、二重ファイバーコリメータ304に入って、二重ファ
イバーコリメータ304に接続された光ファイバー316にカ
ップリングされ、アウトプットされる(Output)。フィ
ルタ305から光ファイバー317に反射された波長(λ2,・
・・,λn)は、二重ファイバーコリメータ304に入っ
て、フィルタ306にて反射され、光ファイバー316により
カップリングされ、アウトプット(Output)される。単
ファイバーコリメータ302に接続された光ファイバー314
により挿入(Add)された波長λ1は、平板ガラス308に
より屈折され、ミラー312とミラー310により反射された
後、単ファイバーコリメータ303に入って、単ファイバ
ーコリメータ303に接続された光ファイバー315にカップ
リングされ、分岐(Drop)される。上記のように光学装
置30が機能しない場合、インプット/アウトプット(In
put/Output)ネットワークとアド/ドロップ(Add/Dr
op)ネットワークは、それぞれのシステムが互いに干渉
しあわないように保持されている。
【0015】上記の好ましい実施形態の説明から分かる
ように、2つの二重ファイバーコリメータ、2つのフィル
タ、2つの単ファイバーコリメータ、2×2光スイッチ
光路に形成可能な1組の光学デバイスとの組合せによっ
て、本発明に係る再構成可能型光アド/ドロップマルチ
プレクサ(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiple
xer、ROADM)としての光学装置を達成できることとな
る。
【0016】ところが、これらの実施形態は本発明を例
示する目的で示すものであり、本発明は、これらによっ
て何ら限定されるものではない。本発明に係る実質的な
技術内容は、広汎に下記の特許請求の範囲内に定義され
る。他人により完成された如何なる技術や方法は、下記
の特許請求の範囲に定義されたものとまったく同然であ
り、または同一であり、同等の効果となる変更であるな
らば、特許請求の範囲に含まれると思われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 光アド/ドロップマルチプレクサが光ネット
ワークに応用される概略概略図である。
【図2】 本発明に係る実施例1の概略図である。
【図3】 本発明に係る実施例1の光路を切り換えさせ
た後の概略図である。
【図4】 本発明に係る実施例2の概略図である。
【図5】 本発明に係る実施例2の光路を切り換えさせ
た後の概略図である。
【図6A】 本発明に係る実施例3の正面図である。
【図6B】 本発明に係る実施例3の側面図である。
【図7A】 本発明に係る実施例3の光路を切り換えさ
せた後の正面図である。
【図7B】 本発明に係る実施例3の光路を切り換えさ
せた後の側面図である。
【符号の説明】
10、20、30 光学装置 101、104、201、204、301、304 二重ファイバーコリメ
ータ 102、103、202、203、302、303 単ファイバーコリメー
タ 105、106、205、206、305、306 フィルタ 107、108、207、208、209、310、311、312 ミラー 113、114、115、116、117、213、214、215、216、217、
313、314、315、316、317 光ファイバー 307、308 平板ガラス 309 プリズム

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分岐すべき光信号を含む多重波長光信号
    を受け入れるための第1の入力ポートであって、多重波
    長光信号から前記分岐すべき光信号を分離させる第1の
    フィルタを有する第1の入力ポートと、 前記分岐すべき光信号の波長と同一の挿入すべき光信号
    を受け入れるための第2の入力ポートと、 第1の出力ポートと、 前記第1の入力ポートとカップリングされ、かつ第2のフ
    ィルタを有し、前記分岐すべき光信号、または挿入すべ
    き光信号を通過できるようにする第2の出力ポートと、 第1の位置においては、前記第1のフィルタを通過した前
    記分岐すべき光信号が前記第1の出力ポートから出力さ
    れ、前記挿入すべき光信号と前記分岐すべき光信号以外
    の多重波長光信号が該第2の出力ポートから出力され、
    第2の位置においては、前記分岐すべき光信号以外の多
    重波長光信号と、前記第1のフィルタを通過した前記分
    岐すべき光信号が該第2の出力ポートから出力され、前
    記挿入すべき光信号が該第1の出力ポートから出力され
    るようにするスイッチ素子と、 を備えることを特徴とする光学装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の入力ポートは、ファイバーが
    前記第2の出力ポートに接続される第1の二重ファイバー
    コリメータを含み、 前記第2の入力ポートは、第1の単ファイバーコリメータ
    を含み、 前記第2の出力ポートは、前記ファイバーにより前記第1
    の二重ファイバーコリメータにカップリングされる第2
    の二重ファイバーコリメータを含み、 前記第1の出力ポートは、第2の単ファイバーコリメータ
    を含み、 前記第1のフィルタは、前記第1の二重ファイバーコリメ
    ータの端表面に施されるコーティング膜であり、 前記第2のフィルタは前記第2の二重ファイバーコリメー
    タの端表面に施されるコーティング膜であることを特徴
    とする請求項1に記載の光学装置。
  3. 【請求項3】 前記スイッチ素子は、 第1の反射ユニットと、 第1の反射面と第2の反射面を有する可動の第2の反射ユ
    ニットと、を備え、 前記第2の反射ユニットが前記第1の位置に位置している
    場合には、前記分岐すべき光信号が前記第1の反射ユニ
    ットにより反射されて前記第1の出力ポートに入射さ
    れ、該挿入すべき光信号が前記第1の反射ユニットによ
    り反射されて前記第2の出力ポートに入射され、かつ前
    記分岐すべき光信号以外の多重波長光信号が前記第2の
    出力ポートから出力され、前記第2の反射ユニットが前
    記第2の位置に位置している場合には、前記分岐すべき
    光信号が前記第1の反射ユニットと前記第2の反射ユニッ
    トの第1の反射面により前記第2の出力ポートに反射さ
    れ、かつ前記分岐すべき光信号以外の多重波長光信号が
    前記第2の出力ポートから出力され、前記挿入すべき光
    信号が前記第2の反射ユニットの前記第2の反射面により
    前記第1の出力ポートに反射されることを特徴とする請
    求項1に記載の光学装置。
  4. 【請求項4】 前記スイッチ素子は、 第1の反射ユニットと、 第2の反射ユニットと、 第1の反射ユニットと第2の反射ユニットとの間に移動で
    きる可動の第3の反射ユニットと、を備え、 前記第3の反射ユニットが前記第1の位置に位置している
    場合には、前記分岐すべき光信号が前記第3の反射ユニ
    ットと第2の反射ユニットにより反射されて前記第1の出
    力ポートに入射され、該挿入すべき光信号が前記第3の
    反射ユニットにより前記第2の出力ポートに反射され、
    かつ前記分岐すべき光信号以外の多重波長光信号が前記
    第2の出力ポートから出力され、前記第3の反射ユニット
    が前記第2の位置に位置している場合には、前記分岐す
    べき光信号が前記第1の反射ユニットにより前記第2の出
    力ポートに反射され、かつ前記分岐すべき光信号以外の
    多重波長光信号が前記第2の出力ポートから出力され、
    前記挿入すべき光信号が前記第1の反射ユニットにより
    前記第1の出力ポートに反射されることを特徴とする請
    求項1に記載の光学装置。
  5. 【請求項5】 前記スイッチ素子は、 可動の偏向ユニットと、 第1の反射ユニットと、 第1の反射面と第2の反射面を有する第2の反射ユニット
    と、 第3の反射ユニットと、を備え、 前記偏向ユニットが第1の位置に位置している場合に
    は、前記分岐すべき光信号が前記第1の反射ユニットと
    第2の反射ユニットの前記第1の反射面により反射されて
    前記第1の出力ポートに入射され、該挿入すべき光信号
    が前記第1の反射ユニット、前記第2の反射ユニットの前
    記第2の反射面及び前記第3の反射ユニットにより反射さ
    れて前記第2の出力ポートに入射され、かつ前記分岐す
    べき光信号以外の多重波長光信号が前記第2の出力ポー
    トから出力され、前記偏向ユニットが第2の位置に位置
    している場合には、前記分岐すべき光信号が前記第1の
    反射ユニット及び前記第3の反射ユニットにより反射さ
    れて前記第2の出力ポートに入射され、かつ前記分岐す
    べき光信号以外の多重波長光信号が前記第2の出力ポー
    トから出力され、前記挿入すべき光信号が前記第1の反
    射ユニット及び前記第3の反射ユニットにより反射され
    て前記第1の出力ポートに入射されることを特徴とする
    請求項1に記載の光学装置。
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