JP2005352202A - 光回路、光合波器及び光分波器 - Google Patents

光回路、光合波器及び光分波器 Download PDF

Info

Publication number
JP2005352202A
JP2005352202A JP2004173093A JP2004173093A JP2005352202A JP 2005352202 A JP2005352202 A JP 2005352202A JP 2004173093 A JP2004173093 A JP 2004173093A JP 2004173093 A JP2004173093 A JP 2004173093A JP 2005352202 A JP2005352202 A JP 2005352202A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
port
mach
optically coupled
wavelength components
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004173093A
Other languages
English (en)
Inventor
Chie Fukuda
智恵 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2004173093A priority Critical patent/JP2005352202A/ja
Priority to US11/141,211 priority patent/US7110639B2/en
Priority to KR1020050049221A priority patent/KR20060048308A/ko
Publication of JP2005352202A publication Critical patent/JP2005352202A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4246Bidirectionally operating package structures
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/2935Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means
    • G02B6/29352Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means in a light guide
    • G02B6/29353Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means in a light guide with a wavelength selective element in at least one light guide interferometer arm, e.g. grating, interference filter, resonator
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/2935Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means
    • G02B6/29352Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means in a light guide
    • G02B6/29355Cascade arrangement of interferometers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/2938Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/2938Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
    • G02B6/29382Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM including at least adding or dropping a signal, i.e. passing the majority of signals
    • G02B6/29385Channel monitoring, e.g. by tapping
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202Arrangements therefor
    • H04J14/0206Express channels arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202Arrangements therefor
    • H04J14/021Reconfigurable arrangements, e.g. reconfigurable optical add/drop multiplexers [ROADM] or tunable optical add/drop multiplexers [TOADM]
    • H04J14/0212Reconfigurable arrangements, e.g. reconfigurable optical add/drop multiplexers [ROADM] or tunable optical add/drop multiplexers [TOADM] using optical switches or wavelength selective switches [WSS]

Abstract

【課題】 入力される複数の波長成分の波長を変えた場合でも光を合波又は分波できる光回路、光合波器及び光分波器を提供する。
【解決手段】 光合波器として機能する光回路10は、基板16に設けられ、同様の構造を有する第1〜第3のマッハツェンダ干渉計M1〜M3を備える。例えば、第1のマッハツェンダ干渉計M1は、一端M1aに設けられた第1のポートr1と、他端M1bに設けられた第2及び第3のポートr2,r3とを有する。第1のマッハツェンダ干渉計M1は、第1の光カプラC1と、第1及び第2の光導波路w1,w2と、第2の光カプラC2とを有する。第1及び第2の光導波路w1,w2上に第1のヒータH1,H11が設けられている。
【選択図】 図2

Description

本発明は、光回路、光合波器及び光分波器に関する。
光デバイスとして、平面導波路型光回路(PLC:planar Lightwave Circuit)を用いたCWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)フィルタが知られている(例えば、非特許文献1参照)。このCWDMフィルタでは、複数のラティスフィルタがタンデム状に配置されている。このCWDMフィルタによって、互いに波長の異なる4波が分波される。
また、別の光デバイスとして、複数のマッハツェンダ干渉計がツリー状に多段接続された光合波器又は光分波器が知られている(例えば、特許文献1参照)。各々のマッハツェンダ干渉計は、第1の光カプラと、第1の光カプラに接続された2本の光導波路と、2本の光導波路に接続された第2の光カプラとからなる。2本の光導波路のうち一方は、遅延回路として機能する。
特開2003−149472号公報 鬼頭勤、他、「石英系PLCを用いた低クロストーク4波CWDMフィルタ」、2002年電子情報通信学会総合大会、C−3−125、2002年、p.257
しかしながら、上述のような光デバイスによって合波又は分波される複数の波長成分は、1つの光デバイスに対して予め設定されている。例えば、上記光デバイスを用いて互いに異なる複数の波長成分を合波する場合、1つの光デバイスに対して1通りの複数の波長成分が予め決められている。この予め決められた複数の波長成分とは異なる複数の波長成分を上記光デバイスに入力しても、光を合波することはできない。また、例えば、上記光デバイスを用いて互いに異なる複数の波長成分を含む信号光を分波する場合でも、1つの光デバイスに対して1通りの複数の波長成分が予め決められている。この予め決められた複数の波長成分とは異なる複数の波長成分を含む信号光を上記光デバイスに入力しても、光を分波することはできない。
そこで、本発明は、入力される複数の波長成分の波長を変えた場合でも光を合波又は分波できる光回路、光合波器及び光分波器を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するため、本発明の光回路は、第1〜第3のポートと、第1のポートに光学的に結合された第1の光カプラと、第1の光カプラに光学的に結合された第1及び第2の光導波路と、第1及び第2の光導波路と第2及び第3のポートとにそれぞれ光学的に結合された第2の光カプラと、第1及び第2の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第1のヒータと、をそれぞれ有する第1〜第3のマッハツェンダ干渉計を備え、第1のマッハツェンダ干渉計の第2のポートと、第2のマッハツェンダ干渉計の第1のポートとが光学的に結合されており、第1のマッハツェンダ干渉計の第3のポートと、第3のマッハツェンダ干渉計の第1のポートとが光学的に結合されている。
この光回路では、第1〜第3のマッハツェンダ干渉計によって光合波回路又は光分波回路が構成され得る。例えば、この光回路を光合波回路として使用する場合、第2及び第3のマッハツェンダ干渉計の第2及び第3のポートに、互いに異なる複数の波長成分をそれぞれ入力すると、当該複数の波長成分が合波された信号光が第1のマッハツェンダ干渉計の第1のポートから出力される。一方、例えば、この光回路を光分波回路として使用する場合、第1のマッハツェンダ干渉計の第1のポートに、互いに異なる複数の波長成分を含む信号光を入力すると、第2及び第3のマッハツェンダ干渉計の第2及び第3のポートから、当該信号光を分波して得られる複数の波長成分がそれぞれ出力される。
ここで、各マッハツェンダ干渉計では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このヒータを用いると、光導波路の屈折率を変化させることができるので、当該光導波路を通過する信号光の位相を変えることができる。かかるマッハツェンダ干渉計を備えた光回路を用いれば、この光回路に入力される複数の波長成分の波長を変えた場合であっても、ヒータを制御することにより、光を合波又は分波することができる。
また、上記光回路は、第1のマッハツェンダ干渉計の第1のポートに光学的に結合された第3の光カプラと、第3の光カプラに光学的に結合された第3及び第4の光導波路と、第3及び第4の光導波路に光学的に結合された第4の光カプラと、第4の光カプラに光学的に結合された第5及び第6の光導波路と、第5及び第6の光導波路に光学的に結合された第5の光カプラと、第3及び第4の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第2のヒータと、第5及び第6の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第3のヒータとを更に備えると好ましい。
この場合、第2及び第3のヒータを制御することによって、第3〜第5の光カプラ及び第3〜第6の光導波路を通過する信号光の経路をスイッチングすることができる。また、この光回路では第1〜第3のヒータを一括して制御することができるので、当該光回路の光導波路を通過する信号光の制御性が向上する。
また、上記光回路は、第3の光カプラに光学的に結合された第4のポートを更に備えると好ましい。この場合、例えば、監視光又は互いに異なる波長成分を含む信号光を第4のポートに入力する、又は第4のポートから出力することができる。
また、本発明の光合波器では、互いに異なる複数の波長成分がそれぞれ入力される複数の第1の入力ポートと、複数の波長成分を合波して第1の信号光を出力する光合波回路と、複数の波長成分とは異なる波長成分を含む第2の信号光が入力される第2の入力ポートと、第1及び第2の信号光が出力される出力ポートとが基板に設けられており、光合波回路は、第1〜第3のポートと、第1のポートに光学的に結合された第1の光カプラと、第1の光カプラに光学的に結合された第1及び第2の光導波路と、第1及び第2の光導波路と第2及び第3のポートとにそれぞれ光学的に結合された第2の光カプラと、第1及び第2の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられたヒータと、をそれぞれ有する第1〜第3のマッハツェンダ干渉計を備え、第1のマッハツェンダ干渉計の第2のポートと、第2のマッハツェンダ干渉計の第1のポートとが光学的に結合されており、第1のマッハツェンダ干渉計の第3のポートと、第3のマッハツェンダ干渉計の第1のポートとが光学的に結合されており、第2及び第3のマッハツェンダ干渉計の第2及び第3のポートと、複数の第1の入力ポートとがそれぞれ光学的に結合されている。
この光合波器では、第1〜第3のマッハツェンダ干渉計によって光合波回路が構成される。複数の第1の入力ポートにそれぞれ入力された複数の波長成分は、光合波回路を通過することにより合波される。
ここで、各マッハツェンダ干渉計では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このヒータを用いると、光導波路の屈折率を変化させることができるので、当該光導波路を通過する信号光の位相を変えることができる。かかるマッハツェンダ干渉計を備えた光合波器を用いれば、この光合波器に入力される複数の波長成分の波長を変えた場合であっても、ヒータを制御することにより、複数の波長成分を合波して第1の信号光を出力することができる。
また、上記光合波器では、第2の信号光として、例えば、監視光又は互いに異なる複数の波長成分を含む信号光等を用いることができる。
また、本発明の光分波器では、互いに異なる複数の波長成分を含む第1の信号光及び該複数の波長成分とは異なる波長成分を含む第2の信号光が入力される入力ポートと、第1の信号光を分波する光分波回路と、第2の信号光が出力される第1の出力ポートと、光分波回路により分波される第1の信号光に含まれる複数の波長成分がそれぞれ出力される複数の第2の出力ポートとが基板に設けられており、光分波回路は、第1〜第3のポートと、第1のポートに光学的に結合された第1の光カプラと、第1の光カプラに光学的に結合された第1及び第2の光導波路と、第1及び第2の光導波路と第2及び第3のポートとにそれぞれ光学的に結合された第2の光カプラと、第1及び第2の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられたヒータと、をそれぞれ有する第1〜第3のマッハツェンダ干渉計を備え、第1のマッハツェンダ干渉計の第2のポートと、第2のマッハツェンダ干渉計の第1のポートとが光学的に結合されており、第1のマッハツェンダ干渉計の第3のポートと、第3のマッハツェンダ干渉計の第1のポートとが光学的に結合されており、第2及び第3のマッハツェンダ干渉計の第2及び第3のポートと、複数の第2の出力ポートとがそれぞれ光学的に結合されている。
この光分波器では、第1〜第3のマッハツェンダ干渉計によって光分波回路が構成される。光分波回路には、互いに異なる複数の波長成分を含む第1の信号光が入力される。
ここで、各マッハツェンダ干渉計では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このヒータを用いると、光導波路の屈折率を変化させることができるので、当該光導波路を通過する信号光の位相を変えることができる。かかるマッハツェンダ干渉計を備えた光分波器を用いれば、第1の信号光に含まれる複数の波長成分の波長を変えた場合であっても、ヒータを制御することにより、第1の信号光を分波して複数の波長成分を複数の第2の出力ポートにそれぞれ出力することができる。
また、上記光分波器では、第2の信号光として、例えば、監視光又は互いに異なる複数の波長成分を含む信号光等を用いることができる。
本発明によれば、入力される複数の波長成分の波長を変えた場合でも光を合波又は分波できる光回路、光合波器及び光分波器を提供することができる。
以下、図面とともに本発明の好適な実施形態に係る光回路、光合波器及び光分波器について説明する。なお、図面の説明においては、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
[光回路]
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る光回路10を備えた光モジュール1を模式的に示す斜視図である。光モジュール1は、例えば、CWDM又はDWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)等に用いられる。光回路10は、例えば石英系材料からなる平面導波路型の光回路素子である。光回路10は、例えば石英系材料からなる基板16を有している。基板16には、光導波路、光カプラ、マッハツェンダ干渉計、光スイッチ等が設けられている。したがって、光回路10では、基板16に光回路が集積されているともいえる。基板16は所定の軸Axに沿って延びている。基板16の両端16aにおける基板16の表面上には、それぞれ接着部材4が設けられている。これらの接着部材4を介して光ファイバアレイ2がそれぞれ基板16の両端16aに接続されている。光ファイバアレイ2には、軸Axに沿って延びる光ファイバ6がそれぞれ接続されている。光回路10、光ファイバアレイ2及び光ファイバ6は、所定の光軸に沿って光軸合わせされている。
光回路10の基板16表面には、配線用のワイヤ12が複数電気的に接続されている。ワイヤ12は配線基板8の一方の面に接続されるとともに、配線基板8の他方の面から延びる。配線基板8の他方の面から延びるワイヤ12は、端子12aを有している。端子12aには、光回路10を制御するための制御回路を備えた制御装置を接続することができる。光回路10、接着部材4、光ファイバアレイ2、ワイヤ12及び配線基板8は、例えば樹脂製のモールド14によって覆われている。端子12aは、モールド14の外側に突出している。光ファイバ6の端部6aは、光ファイバアレイ2に接続されており、この端部6aはモールド14によって覆われている。
図2は、光回路10を模式的に示す平面図である。本実施形態では、光回路10は光合波回路20を有しており、光合波器として機能する。光合波回路20は、基板16に設けられた第1〜第3のマッハツェンダ干渉計M1〜M3を備える。マッハツェンダ干渉計M1〜M3は、互いに同様の構造を有しており、具体的にはそれぞれ以下のような構造を有している。
マッハツェンダ干渉計M1の一端M1aには、第1のポートr1が設けられており、他端M1bには、第2のポートr2と第3のポートr3とが設けられている。ポートr1には、第1の光カプラC1の一端C1aが光学的に結合されている。光カプラC1の他端C1bには、第1の光導波路(アームともいう)w1と第2の光導波路w2とが光学的に結合されている。光導波路w1,w2には、第2の光カプラC2の一端C2aが光学的に結合されている。光カプラC2の他端C2bには、ポートr2,r3が光学的に結合されている。光導波路w1,w2上には、それぞれ第1のヒータH11,H1が設けられている。なお、光導波路w1,w2のうち一方の光導波路上にヒータが設けられているとしてもよい。
マッハツェンダ干渉計M2の一端M2aには、第1のポートr4が設けられており、他端M2bには、第2のポートr5と第3のポートr6とが設けられている。ポートr4には、第1の光カプラC3の一端C3aが光学的に結合されている。光カプラC3の他端C3bには、第1の光導波路w3と第2の光導波路w4とが光学的に結合されている。光導波路w3,w4には第2の光カプラC4の一端C4aが光学的に結合されている。光カプラC4の他端C4bには、ポートr5,r6が光学的に結合されている。光導波路w3,w4上には、それぞれ第1のヒータH21,H2が設けられている。なお、光導波路w3,w4のうち一方の光導波路上にヒータが設けられているとしてもよい。
マッハツェンダ干渉計M3の一端M3aには、第1のポートr7が設けられており、他端M3bには、第2のポートr8と第3のポートr9とが設けられている。ポートr7には、第1の光カプラC5の一端C5aが光学的に結合されている。光カプラC5の他端C5bには、第1の光導波路w5と第2の光導波路w6とが光学的に結合されている。光導波路w5,w6には第2の光カプラC6の一端C6aが光学的に結合されている。光カプラC6の他端C6bには、ポートr8,r9が光学的に結合されている。光導波路w5,w6上には、それぞれ第1のヒータH31,H3が設けられている。なお、光導波路w5,w6のうち一方の光導波路上にヒータが設けられているとしてもよい。
マッハツェンダ干渉計M1のポートr2と、マッハツェンダ干渉計M2のポートr4とは光学的に結合されている。マッハツェンダ干渉計M1のポートr3と、マッハツェンダ干渉計M3のポートr7とは光学的に結合されている。これにより、光合波回路20が構成される。
ヒータH1,H11,H2,H21,H3,H31には、図1のワイヤ12がそれぞれ電気的に接続されている。例えば、図1の端子12aに接続された電源を用いて、端子12aに所望の電圧を印加することにより、ヒータH1,H11,H2,H21,H3,H31を動作させることができる。ヒータH1,H11,H2,H21,H3,H31を動作させることによって、それぞれ光導波路w2,w1,w4、w3,w6,w5を加熱することができる。これにより、光導波路w2,w1,w4、w3,w6,w5の加熱された部分の屈折率が変化する。例えば、ヒータH1,H11,H2,H21,H3,H31への印加電圧を変えることにより、屈折率を調整できる。その結果、光導波路w2,w1を通過する光間の位相差φ、光導波路w4,w3を通過する光間の位相差φ、及び光導波路w6,w5を通過する光間の位相差φをそれぞれ制御することができる。なお、ヒータH1,H2,H3を用いて位相差φ,φ,φを制御するとしてもよいし、ヒータH11,H21,H31を用いて位相差φ,φ,φを制御するとしてもよい。
また、光回路10は、互いに異なる複数の波長成分λ〜λがそれぞれ入力される複数の第1の入力ポートP1を備えると好ましい。複数の入力ポートP1の数は偶数であると好ましい。マッハツェンダ干渉計M2,M3のポートr5、r6、r8、r9と、複数の入力ポートP1とは、光導波路を介してそれぞれ光学的に結合されている。複数の入力ポートP1に波長成分λ〜λをそれぞれ入力すると、ポートr5,r6,r8,r9に波長成分λ〜λがそれぞれ入力される。光合波回路20は、ポートr5,r6,r8,r9に入力された波長成分λ〜λを合波して、当該波長成分λ〜λを含む第1の信号光S1をマッハツェンダ干渉計M1のポートr1から出力する。
ここで、各マッハツェンダ干渉計M1〜M3では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このようなマッハツェンダ干渉計M1〜M3を備えた光回路10では、ヒータH1,H11,H2,H21,H3,H31を用いることにより、マッハツェンダ干渉計M1〜M3における位相差φ,φ,φを制御することができる。したがって、光回路10に入力される波長成分λ〜λの波長を変えた場合であっても、所望の位相差φ,φ,φを設定することにより、マッハツェンダ干渉計を構成する2本の光導波路の長さの差によって決まる所定の波長間隔を有する任意の複数の波長成分を合波することができる。例えば、波長成分λ〜λを全体的に所定の値ずらした複数の波長成分を用いた場合でも、この複数の波長成分は光回路10によって合波される。なお、具体的な位相差の制御方法については後述する。
光回路10は、基板16に設けられた光スイッチSWを備えると好ましい。光スイッチSWは第3の光カプラC7を有し、光カプラC7の一端C7bにはマッハツェンダ干渉計M1のポートr1が光導波路を介して光学的に結合されている。光カプラC7の他端C7aには、第3及び第4の光導波路w7,w8が光学的に結合されている。光導波路w7,w8には、第4の光カプラC8の一端C8bが光学的に結合されている。光カプラC8の他端C8aには、第5及び第6の光導波路w9,w10が光学的に結合されている。光導波路w9,w10には、第5の光カプラC9の一端C9bが光学的に結合されている。光導波路w7,w8上には、それぞれ第2のヒータH4,H41が設けられている。光導波路w9,w10上には、それぞれ第3のヒータH51,H5が設けられている。なお、光導波路w7,w8のうち一方の光導波路上にヒータが設けられているとしてもよいし、光導波路w9,w10のうち一方の光導波路上にヒータが設けられているとしてもよい。
光回路10が光スイッチSWを備える場合、ヒータH4,H41,H5,H51によって、光導波路w7,w8を通過する光間の位相差φ、及び光導波路w10,w9を通過する光間の位相差φを制御できる。その結果、光カプラC7,C8,C9及び光導波路w7〜w10を通過する信号光の経路を切り替えることができる。なお、ヒータH4,H5を用いて位相差φ,φを制御するとしてもよいし、ヒータH41,H51を用いて位相差φ,φを制御するとしてもよい。
また、光回路10ではヒータH1,H11,H2,H21,H3,H31,H4,H41,H5,H51を一括して同時に制御することができるので、光回路10を通過する信号光の制御性が向上する。例えば、光合波回路20と光スイッチSWとを同時に制御することができる。なお、ヒータH1,H2,H3,H4,H5を制御するとしてもよいし、ヒータH11,H21,H31,H41,H51を制御するとしてもよい。さらに、光スイッチSWは基板16に設けられているので、小型且つ低コストの光回路10が得られる。
また、光回路10は、ポートr1と同じ側の光カプラC7の一端C7bに、光導波路を介して光学的に結合された第2の入力ポートP2(第4のポート)を備えると好ましい。入力ポートP2は基板16に設けられている。この場合、例えば、波長成分λ〜λのいずれとも異なる監視光λを含む第2の信号光S2を入力ポートP2に入力することができる。信号光S2は、光スイッチSWに入力される。
また、光導波路w9,w10と反対側の光カプラC9の他端C9aには、出力ポートP3,P4が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。光スイッチSWのヒータを制御することによって、信号光S1,S2は、合波された後に出力ポートP3,P4のいずれか一方の出力ポートから出力される。本実施形態では、例えば、信号光S1,S2は、合波された後に出力ポートP3から出力される。光スイッチSWを用いれば、信号光S1,S2を、合波した後に所望の出力ポートから出力できる。
続いて、図3、図4(A)及び図4(B)を参照して光回路10の一実施例について詳細に説明する。光導波路w1〜w10は、例えば、コアと、コアを被覆するクラッドとを備える。クラッドは、オーバークラッド及びアンダークラッドからなる。光カプラC1〜C9は、例えば光方向性結合器である。ヒータは、例えば、光導波路のオーバークラッド表面上に設けられた薄膜からなると好ましい。ヒータを用いると、コア及びクラッドの屈折率を変化させることができる。
導波路パラメータとしては、表1に示されるように、コアとクラッドとの比屈折率差Δnとコアサイズとを用いた。光回路パラメータとしては、表1に示されるように、各光導波路w1,w3,w5,w7,w9の回折次数m1〜m5及び各光カプラC1〜C9の結合率k1〜k9を用いた。なお、表1に示される回折次数m1〜m5及び結合率k1〜k9は、中心波長λが表1の値の場合に得られる。
Figure 2005352202
また、実効屈折率neff、各光導波路w1,w3,w5,w7,w9のアーム長から各光導波路w2,w4,w6,w8,w10のアーム長を引いた長さΔL1,ΔL2,ΔL3、ΔL4,ΔL5を用いると、下記式(1)が成立する。
eff×ΔLi=λ×mi …(1)
(i=1,2,3,4,5)
図3は、図2に示される複数の入力ポートP1からポートr1まで進む波長成分λ〜λの透過スペクトルの一例を示すグラフである。グラフの横軸は光の波長(μm)を示し、縦軸は透過の損失(dB)を示す。この例では、波長成分λの波長が1470nm、波長成分λの波長が1550nm、波長成分λの波長が1510nm、波長成分λの波長が1590nmである。また、位相差φ,φ,φは、例えばヒータH1,H11,H2,H21,H3,H31を用いて、それぞれ45°、22.5°、22.5°となるように制御されている。ただし、光導波路w2,w4,w6を通過する光の位相が、光導波路w1,w3,w5を通過する光の位相に比べて遅れる場合に、位相差が正であるとする。これは、以下の説明においても同様である。図3のグラフから、各波長成分λ〜λにおいて損失が極小になっていることが分かる。したがって、各波長成分λ〜λは合波されてポートr1から信号光S1が出力される。
図4(A)及び図4(B)は、図2に示されるポートr1から出力ポートP3,P4まで進む信号光S1の透過スペクトルの一例を示すグラフである。グラフの横軸は光の波長(μm)を示し、縦軸は透過の損失(dB)を示す。なお、図4(A)及び図4(B)いずれの場合も、複数の入力ポートP1からポートr1まで進む波長成分λ〜λの透過スペクトルは図3に示した通りである。
図4(A)では、例えばヒータH4,H41,H5,H51を用いて、位相差φ,φがそれぞれ−90°、180°となるように制御されている。ただし、光導波路w8,w10を通過する光の位相が、光導波路w7,w9を通過する光の位相に比べて遅れる場合に、位相差が正であるとする。これは、以下の説明においても同様である。図4(A)のグラフから、出力ポートP3において、各波長成分λ〜λにおける損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ〜λを含む信号光S1は、出力ポートP3から出力される。
図4(B)では、位相差φ,φがそれぞれ90°、−180°となるように制御されている。図4(B)のグラフから、出力ポートP4において、各波長成分λ〜λにおける損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ〜λを含む信号光S1は、出力ポートP4から出力される。
このように、ヒータH4,H41,H5,H51を制御することによって、信号光S1,S2を、合波した後に出力ポートP3,P4のいずれか一方の所望の出力ポートから出力することができる。したがって、ヒータH4,H41,H5,H51、光カプラC7,C8,C9及び光導波路w7〜w10は、光スイッチSWとして機能する。さらに、図3と図4(A)及び図4(B)とを比較すると、光スイッチSWが、透過帯域内の損失変動を抑制し、隣り合う各波長成分λ〜λ間のクロストークも抑制することが分かる。このため、光スイッチSWを備える光回路10では、かかるクロストークを抑制するための別のフィルタ回路を付加する必要がない。このため、小型且つ低コストの光回路10が得られる。
(第2実施形態)
図5は、第2実施形態に係る光回路10aを模式的に示す平面図である。図1に示された光モジュール1の光回路10を光回路10aに置き換えることもできる。光回路10aは、例えば石英系材料からなる平面導波路型の光回路である。本実施形態では、光回路10aは光分波回路30を有しており、光分波器として機能する。光分波回路30は、基板16に設けられたマッハツェンダ干渉計M1〜M3を備える。マッハツェンダ干渉計M1のポートr2と、マッハツェンダ干渉計M2のポートr4とは光学的に結合されている。マッハツェンダ干渉計M1のポートr3と、マッハツェンダ干渉計M3のポートr7とは光学的に結合されている。
光回路10aは、マッハツェンダ干渉計M1のポートr1に光学的に結合された光スイッチSWを備えると好ましい。光スイッチSWの光カプラC9の他端C9aには、入力ポートP13,P14が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。光スイッチSWの光カプラC7の一端C7bには、基板16に設けられた第1の出力ポートP12(第4のポート)が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。マッハツェンダ干渉計M2,M3のポートr5,r6,r8,r9には、複数の第2の出力ポートP11が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。
本実施形態では、入力ポートP13に、互いに異なる複数の波長成分λ〜λを含む第1の信号光S1と、監視光λを含む第2の信号光S2とが入力される。信号光S1及び信号光S2は、光スイッチSWに入力され、この光スイッチSWのヒータを制御することによって信号光S1と信号光S2とに分離される。信号光S1は、光分波回路30に入力され、この光分波回路30によって分波される。これにより、信号光S1に含まれる波長成分λ〜λが複数の出力ポートP11からそれぞれ出力される。一方、信号光S2は、監視光λとして出力ポートP12から出力される。
ここで、各マッハツェンダ干渉計M1〜M3では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このようなマッハツェンダ干渉計M1〜M3を備えた光回路10aでは、ヒータH1,H11,H2,H21,H3,H31を用いることにより、各マッハツェンダ干渉計M1〜M3における位相差φ,φ,φを制御することができる。したがって、光回路10aでは、信号光S1に含まれる波長成分λ〜λの波長を変えた場合であっても、所望の位相差φ,φ,φを設定することにより、マッハツェンダ干渉計を構成する2本の光導波路の長さの差によって決まる所定の波長間隔を有する任意の複数の波長成分を含む信号光を分波することができる。例えば、波長成分λ〜λを全体的に所定の値ずらした複数の波長成分を含む信号光を用いた場合でも、この信号光は光回路10aによって分波される。
続いて、図6を参照して光回路10aの一実施例について詳細に説明する。図6は、図5に示される入力ポートP13から出力ポートP11,P12まで進む波長成分λ〜λ及び監視光λの透過スペクトルの一例を示すグラフである。グラフの横軸は光の波長(μm)を示し、縦軸は透過の損失(dB)を示す。この例では、監視光λの波長を1610nmとした。波長成分λ〜λの値、導波路パラメータ及び光回路パラメータといったその他の条件は第1実施形態の場合と同様である。図6のグラフから、出力ポートP11において、各波長成分λ〜λにおける損失が極小になっていることが分かる。よって、各波長成分λ〜λは出力ポートP11からそれぞれ出力される。一方、出力ポートP12において、監視光λにおける損失が極小になっていることが分かる。よって、監視光λは出力ポートP12から出力される。また、図6のグラフから分かるように、出力ポートP12において、波長が1470nm、1530nm及び1570nmの場合にも、損失が極小になっている。したがって、監視光λの波長を、1470nm、1530nm又は1570nmとしてもよい。
(第3実施形態)
図7は、第3実施形態に係る光回路10bを模式的に示す平面図である。図1に示された光モジュール1の光回路10を光回路10bに置き換えることもできる。光回路10bは、例えば石英系材料からなる平面導波路型の光回路である。本実施形態では、光回路10bは、基板16に設けられた光合波回路20を有しており、光合波器として機能する。光回路10bは、互いに異なる複数の波長成分λ〜λがそれぞれ入力される複数の第1の入力ポートP1を備えると好ましい。また、光回路10bは、マッハツェンダ干渉計M1のポートr1に、光導波路を介して光学的に結合された光スイッチSWを備えると好ましい。
光スイッチSWの光カプラC7には、ポートr1と同じ側の一端C7bにおいて、基板16に設けられた第2の入力ポートP22(第4のポート)が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。この場合、例えば、互いに異なる複数の波長成分λ〜λを含む第2の信号光S3を入力ポートP22に入力することができる。各波長成分λ〜λは、波長成分λ〜λのいずれとも異なっている。信号光S3は光スイッチSWに入力される。
光スイッチSWの光カプラC9の他端C9aには、出力ポートP23,P24が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。光スイッチSWを用いると、信号光S1,S3を、合波した後に出力ポートP23,P24のいずれか一方の出力ポートから出力することができる。光スイッチSWを用いれば、信号光S1,S3を合波した後に所望の出力ポートから出力できる。本実施形態では、例えば、信号光S1,S3は、合波された後に出力ポートP23から出力される。
ここで、各マッハツェンダ干渉計M1〜M3では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このようなマッハツェンダ干渉計M1〜M3を備えた光回路10bでは、ヒータH1,H11,H2,H21,H3,H31を用いることにより、各マッハツェンダ干渉計M1〜M3における位相差φ,φ,φを制御することができる。したがって、光回路10bでは、波長成分λ〜λの波長を変えた場合であっても、所望の位相差φ,φ,φを設定することにより、マッハツェンダ干渉計を構成する2本の光導波路の長さの差によって決まる所定の波長間隔を有する任意の複数の波長成分を合波することができる。例えば、波長成分λ〜λを全体的に所定の値ずらした複数の波長成分を用いた場合でも、この複数の波長成分は光回路10bによって合波される。
(第4実施形態)
図8は、第4実施形態に係る光回路10cを模式的に示す平面図である。図1に示された光モジュール1の光回路10を光回路10cに置き換えることもできる。光回路10cは、例えば石英系材料からなる平面導波路型の光回路である。本実施形態では、光回路10cは光分波回路30を有しており、光分波器として機能する。
光回路10cは、マッハツェンダ干渉計M1のポートr1に光学的に結合された光スイッチSWを備えると好ましい。光スイッチSWの光カプラC9の他端C9aには、入力ポートP33,P34が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。光スイッチSWの光カプラC7には、ポートr1と同じ側の一端C7bにおいて、基板16に設けられた第1の出力ポートP32(第4のポート)が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。
本実施形態では、信号光S1,S3が入力ポートP33に入力され、光スイッチSWに入力される。信号光S1は波長成分λ〜λを含み、信号光S3は、波長成分λ〜λとは異なる波長成分λ〜λを含む。波長成分λ〜λを含む信号光S1,S3は、光スイッチSWによって信号光S1及び信号光S3に分離される。例えば、信号光S1は光分波回路30に入力され、光分波回路30によって分波される。これにより、信号光S1に含まれる波長成分λ〜λが複数の出力ポートP11からそれぞれ出力される。一方、波長成分λ〜λを含む信号光S3は出力ポートP32から出力される。なお、入力ポートP34に信号光S1,S3を入力するとしてもよい。この場合、位相差φ,φ,φを調整することで信号光S3が光分波回路30によって分波され、波長成分λ〜λが出力ポートP11からそれぞれ出力される。一方、信号光S1は、出力ポートP32から出力される。
ここで、各マッハツェンダ干渉計M1〜M3では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このようなマッハツェンダ干渉計M1〜M3を備えた光回路10cでは、ヒータH1,H11,H2,H21,H3,H31を用いることにより、各マッハツェンダ干渉計M1〜M3における位相差φ,φ,φを制御することができる。したがって、光回路10cでは、信号光S1に含まれる波長成分λ〜λの波長を変えた場合であっても、所望の位相差φ,φ,φを設定することにより、マッハツェンダ干渉計を構成する2本の光導波路の長さの差によって決まる所定の波長間隔を有する任意の複数の波長成分を含む信号光を分波することができる。例えば、波長成分λ〜λを全体的に所定の値ずらした複数の波長成分を含む信号光を用いた場合でも、この信号光は光回路10cによって分波される。
続いて、図9(A)及び図9(B)を参照して光回路10cの一実施例について詳細に説明する。図9(A)及び図9(B)は、図8に示される入力ポートP33から出力ポートP11,P32まで進む波長成分λ〜λの透過スペクトルの一例を示すグラフである。グラフの横軸は光の波長(μm)を示し、縦軸は透過の損失(dB)を示す。この例では、波長成分λが1470nm、波長成分λが1550nm、波長成分λが1510nm、波長成分λが1590nm、波長成分λが1610nm、波長成分λが1530nm、波長成分λが1490nm、波長成分λが1570nmである。導波路パラメータ及び光回路パラメータといったその他の条件は第1実施形態の場合と同様である。
図9(A)では、例えばヒータH1〜H5,H11,H21,H31,H41,H51を用いて、位相差φが−45°、位相差φが−22.5°、位相差φが−22.5°、位相差φが90°、位相差φが−180°となるように制御されている。図9(A)のグラフから、出力ポートP11において、各波長成分λ〜λにおける損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ〜λは、それぞれ出力ポートP11から出力される。また、出力ポートP32においては、各波長成分λ〜λにおける損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ〜λは出力ポートP32から出力される。
図9(B)では、位相差φが45°、位相差φが22.5°、位相差φが22.5°、位相差φが−90°、位相差φが180°となるように制御されている。図9(B)のグラフから、出力ポートP11において、各波長成分λ〜λにおける損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ〜λは、それぞれ出力ポートP11から出力される。また、出力ポートP32において、各波長成分λ〜λにおける損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ〜λは出力ポートP32から出力される。
上述のように、光スイッチSWを用いると、信号光S1,S3のうちいずれか一方の信号光を選択的に光分波回路30に入力して分波することができる。
[光アドドロップ装置及び波長多重伝送システム]
図10は、第1実施形態に係る光回路10及び第2実施形態に係る光回路10aを備えた光アドドロップ装置40を模式的に示すブロック図である。光回路10aの入力ポートP13,P14には、それぞれ、通常使用される伝送路A及び予備的に使用される伝送路Bが接続されている。また、光回路10の出力ポートP3,P4には、それぞれ、伝送路A,Bが接続されている。伝送路A,Bは、例えば2芯の光ファイバケーブルからなる。通常、複数の波長成分λ〜λ及び監視光λは、伝送路Aを通る。
まず、波長成分λ〜λ及び監視光λは、光回路10aの入力ポートP13に入力され、光回路10aによって分波され、複数の出力ポートP11から各波長成分λ〜λがそれぞれ出力される。一方、監視光λは、光回路10aの出力ポートP12から出力され、モニタPDに入力される。次に、波長成分λ〜λはアドドロップスルー部42を通過した後、光回路10の複数の入力ポートP1にそれぞれ入力される。この光回路10によって、波長成分λ〜λは合波される。また、監視光λは、モニタPDで受光レベルが確認されるとともに、監視光用LD(図示せず)から出力されて、光回路10の入力ポートP2に入力される。その後、波長成分λ〜λ及び監視光λは、合波された後に光回路10の出力ポートP3から出力される。
ここで、伝送路Aに何らかの障害が発生し、伝送路Aが波長成分λ〜λ及び監視光λを伝送できなくなると、監視光λがモニタPDに到達しなくなる。この場合、モニタPDによって監視光λが検出されなくなるので、伝送路Aの障害が検知される。この場合、まず、制御装置HCは、モニタPDからの電気信号によって伝送路Aの障害を検知する。次に、この電気信号に基づいて制御装置HCが図2に示される光回路10のヒータH4,H41,H5,H51を制御する。これにより、光回路10の位相差φ,φを変化させて、例えば図4(A)に示される状態から図4(B)に示される状態に変化させることができる。その結果、波長成分λ〜λ及び監視光λは、伝送路Bを通ることとなる。
図11(A)及び図11(B)は、上記光アドドロップ装置40を複数備えた波長多重伝送システムを模式的に示すブロック図である。図11(A)は、伝送路Aが正常に動作しているときの波長多重伝送システムを示し、図11(B)は、伝送路Aに障害が発生したときの波長多重伝送システムを示す。この例では、3つの光アドドロップ装置40が、伝送路A,Bを介して環状に接続されている。図11(A)の状態では、波長成分λ〜λ及び監視光λが伝送路Aを通過している。伝送路Aの障害が検知されると、波長成分λ〜λ及び監視光λが伝送路Bを通過するように光アドドロップ装置40が制御される。このとき、図11(B)に示されるように、波長成分λ〜λ及び監視光λが伝送路Bを通過する。
図12は、第3実施形態に係る光回路10b及び第4実施形態に係る光回路10cを備えた光アドドロップ装置50を模式的に示すブロック図である。互いに異なる波長成分λ〜λは、光回路10cの入力ポートP33に入力され、波長成分λ〜λのうち波長成分λ〜λが光回路10cによって分波される。これにより、複数の出力ポートP11から波長成分λ〜λがそれぞれ出力される。波長成分λ〜λは、アドドロップスルー部52を通過した後、光回路10bの複数の入力ポートP1にそれぞれ入力される。一方、波長成分λ〜λは、光回路10cの出力ポートP32から出力され、光回路10bの入力ポートP22に入力される。この光回路10bによって、波長成分λ〜λは合波される。さらに、波長成分λ〜λに波長成分λ〜λが合波され、光回路10bの出力ポートP23から波長成分λ〜λが出力される。
ここで、波長成分λ〜λがアドドロップスルー部52を通過するように、光回路10b,10cのヒータを制御することもできる。このとき、波長成分λ〜λは、光回路10cの出力ポートP11からそれぞれ出力され、アドドロップスルー部52を通過した後、光回路10bの入力ポートP1にそれぞれ入力される。一方、波長成分λ〜λは、光回路10cの出力ポートP32から出力され、光回路10bの入力ポートP22に入力される。
図13は、上記光アドドロップ装置50を複数備えた波長多重伝送システムを模式的に示すブロック図である。この例では、アドドロップノード1、アドドロップノード2及びメインノードが、伝送路Aを介して環状に接続されている。アドドロップノード1及びアドドロップノード2としては、上述の光アドドロップ装置50が用いられる。アドドロップノード1では、波長成分λ〜λがアドドロップスルー部52を通過し、波長成分λ〜λは出力ポートP23から出力され、入力ポートP33に入力される。アドドロップノード2では、波長成分λ〜λがアドドロップスルー部52を通過し、波長成分λ〜λは出力ポートP23から出力され、入力ポートP33に入力される。光回路10b,10cのヒータを制御することによって、波長成分λ〜λ及び波長成分λ〜λのうちいずれか一方の波長成分を出力ポート23から選択的に出力できる。
従来の波長多重伝送システムでは、通常、光アドドロップ装置が故障した場合に備えて予備の光アドドロップ装置が用意されている。また、従来の光アドドロップ装置は、ある1種類の波長成分がアドドロップスルー部を通過するように設計されている。このため、例えば、2つの光アドドロップ装置間でアドドロップスルー部を通過する波長成分が異なる場合には、2種類の光アドドロップ装置を用意する必要がある。しかしながら、上述の光アドドロップ装置50を用いると、ヒータを制御することにより、アドドロップスルー部を通過する波長成分を変えることができる。このため、光アドドロップ装置50を備えた波長多重伝送システムでは、予備として用意すべき光アドドロップ装置が1種類で済む。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されない。
例えば、光合波回路又は光分波回路におけるマッハツェンダ干渉計の数は3個に限定されない。マッハツェンダ干渉計は、n段のツリー状に多数接続されていてもよい。ただし、nは自然数である。この場合、マッハツェンダ干渉計の数は、Σ2(n−1)個すなわち(1+2+2+…+2n−1)個となる。また、複数の入力ポートP1の数は、2個である。
第1実施形態に係る光回路を備えた光モジュールを模式的に示す斜視図である。 第1実施形態に係る光回路を模式的に示す平面図である。 図2に示される複数の入力ポートからポートr1まで進む波長成分λ〜λの透過スペクトルの一例を示すグラフである。 図4(A)及び図4(B)は、図2に示されるポートr1から出力ポートまで進む信号光の透過スペクトルの一例を示すグラフである。 第2実施形態に係る光回路を模式的に示す平面図である。 図5に示される入力ポートから出力ポートまで進む波長成分λ〜λ及び監視光λの透過スペクトルの一例を示すグラフである。 第3実施形態に係る光回路を模式的に示す平面図である。 第4実施形態に係る光回路を模式的に示す平面図である。 図9(A)及び図9(B)は、図8に示される入力ポートから出力ポートまで進む波長成分λ〜λの透過スペクトルの一例を示すグラフである。 第1実施形態に係る光回路及び第2実施形態に係る光回路を備えた光アドドロップ装置を模式的に示すブロック図である。 図11(A)及び図11(B)は、光アドドロップ装置を複数備えた波長多重伝送システムを模式的に示すブロック図である。 第3実施形態に係る光回路及び第4実施形態に係る光回路を備えた光アドドロップ装置を模式的に示すブロック図である。 光アドドロップ装置を複数備えた波長多重伝送システムを模式的に示すブロック図である。
符号の説明
16…基板、r1,r4,r7…第1のポート、r2,r5,r8…第2のポート、r3,r6,r9…第3のポート、C1,C3,C5…第1の光カプラ、w1,w3,w5…第1の光導波路、w2,w4,w6…第2の光導波路、C2,C4,C6…第2の光カプラ、H1,H2,H3,H11,H21,H31…第1のヒータ、M1…第1のマッハツェンダ干渉計、M2…第2のマッハツェンダ干渉計、M3…第3のマッハツェンダ干渉計、10,10a,10b,10c…光回路、C7…第3の光カプラ、w7…第3の光導波路、w8…第4の光導波路、C8…第4の光カプラ、w9…第5の光導波路、w10…第6の光導波路、C9…第5の光カプラ、H4,H41…第2のヒータ、H5,H51…第3のヒータ、P2…第2の入力ポート(第4のポート)、P12…第1の出力ポート(第4のポート)、P22…第2の入力ポート(第4のポート)、P32…第1の出力ポート(第4のポート)、λ〜λ…波長成分、P1…第1の入力ポート、S1…第1の信号光、20…光合波回路、S2,S3…第2の信号光、P3,P23…出力ポート、P33…入力ポート、30…光分波回路、P11…第2の出力ポート。

Claims (5)

  1. 第1〜第3のポートと、前記第1のポートに光学的に結合された第1の光カプラと、前記第1の光カプラに光学的に結合された第1及び第2の光導波路と、前記第1及び第2の光導波路と前記第2及び第3のポートとにそれぞれ光学的に結合された第2の光カプラと、前記第1及び第2の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第1のヒータと、をそれぞれ有する第1〜第3のマッハツェンダ干渉計を備え、
    前記第1のマッハツェンダ干渉計の前記第2のポートと、前記第2のマッハツェンダ干渉計の前記第1のポートとが光学的に結合されており、
    前記第1のマッハツェンダ干渉計の前記第3のポートと、前記第3のマッハツェンダ干渉計の前記第1のポートとが光学的に結合されている光回路。
  2. 前記第1のマッハツェンダ干渉計の前記第1のポートに光学的に結合された第3の光カプラと、前記第3の光カプラに光学的に結合された第3及び第4の光導波路と、前記第3及び第4の光導波路に光学的に結合された第4の光カプラと、前記第4の光カプラに光学的に結合された第5及び第6の光導波路と、前記第5及び第6の光導波路に光学的に結合された第5の光カプラと、前記第3及び第4の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第2のヒータと、前記第5及び第6の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第3のヒータと、を更に備える請求項1に記載の光回路。
  3. 前記第3の光カプラに光学的に結合された第4のポートを更に備える請求項2に記載の光回路。
  4. 互いに異なる複数の波長成分がそれぞれ入力される複数の第1の入力ポートと、前記複数の波長成分を合波して第1の信号光を出力する光合波回路と、前記複数の波長成分とは異なる波長成分を含む第2の信号光が入力される第2の入力ポートと、前記第1及び第2の信号光が出力される出力ポートと、が基板に設けられており、
    前記光合波回路は、第1〜第3のポートと、前記第1のポートに光学的に結合された第1の光カプラと、前記第1の光カプラに光学的に結合された第1及び第2の光導波路と、前記第1及び第2の光導波路と前記第2及び第3のポートとにそれぞれ光学的に結合された第2の光カプラと、前記第1及び第2の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられたヒータと、をそれぞれ有する第1〜第3のマッハツェンダ干渉計を備え、
    前記第1のマッハツェンダ干渉計の前記第2のポートと、前記第2のマッハツェンダ干渉計の前記第1のポートとが光学的に結合されており、
    前記第1のマッハツェンダ干渉計の前記第3のポートと、前記第3のマッハツェンダ干渉計の前記第1のポートとが光学的に結合されており、
    前記第2及び第3のマッハツェンダ干渉計の前記第2及び第3のポートと、前記複数の第1の入力ポートとがそれぞれ光学的に結合されている光合波器。
  5. 互いに異なる複数の波長成分を含む第1の信号光及び該複数の波長成分とは異なる波長成分を含む第2の信号光が入力される入力ポートと、前記第1の信号光を分波する光分波回路と、前記第2の信号光が出力される第1の出力ポートと、前記光分波回路により分波される前記第1の信号光に含まれる前記複数の波長成分がそれぞれ出力される複数の第2の出力ポートと、が基板に設けられており、
    前記光分波回路は、第1〜第3のポートと、前記第1のポートに光学的に結合された第1の光カプラと、前記第1の光カプラに光学的に結合された第1及び第2の光導波路と、前記第1及び第2の光導波路と前記第2及び第3のポートとにそれぞれ光学的に結合された第2の光カプラと、前記第1及び第2の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられたヒータと、をそれぞれ有する第1〜第3のマッハツェンダ干渉計を備え、
    前記第1のマッハツェンダ干渉計の前記第2のポートと、前記第2のマッハツェンダ干渉計の前記第1のポートとが光学的に結合されており、
    前記第1のマッハツェンダ干渉計の前記第3のポートと、前記第3のマッハツェンダ干渉計の前記第1のポートとが光学的に結合されており、
    前記第2及び第3のマッハツェンダ干渉計の前記第2及び第3のポートと、前記複数の第2の出力ポートとがそれぞれ光学的に結合されている光分波器。
JP2004173093A 2004-06-10 2004-06-10 光回路、光合波器及び光分波器 Pending JP2005352202A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004173093A JP2005352202A (ja) 2004-06-10 2004-06-10 光回路、光合波器及び光分波器
US11/141,211 US7110639B2 (en) 2004-06-10 2005-06-01 Lightwave circuit device
KR1020050049221A KR20060048308A (ko) 2004-06-10 2005-06-09 광 회로 디바이스, 광 합파기 및 광 분파기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004173093A JP2005352202A (ja) 2004-06-10 2004-06-10 光回路、光合波器及び光分波器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005352202A true JP2005352202A (ja) 2005-12-22

Family

ID=35460623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004173093A Pending JP2005352202A (ja) 2004-06-10 2004-06-10 光回路、光合波器及び光分波器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7110639B2 (ja)
JP (1) JP2005352202A (ja)
KR (1) KR20060048308A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7419949B2 (ja) 2020-04-16 2024-01-23 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光伝送装置、光合波器及び光伝送方法
WO2024048747A1 (ja) * 2022-08-31 2024-03-07 日本電信電話株式会社 平面光波回路型ラティスフィルタおよびそれを用いた光送信モジュール

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110070420A (ko) * 2009-12-18 2011-06-24 한국전자통신연구원 마하젠더 간섭계를 이용한 광 스위치 및 그것을 포함하는 광 스위치 매트릭스
CN102884462A (zh) * 2010-03-22 2013-01-16 科勒奇普(以色列)有限公司 具有小形状系数的壳体的光电收发器
JP6372142B2 (ja) * 2014-04-11 2018-08-15 沖電気工業株式会社 光波長分波器
JP6383590B2 (ja) * 2014-07-07 2018-08-29 富士通株式会社 光受信装置
WO2016132747A1 (ja) * 2015-02-19 2016-08-25 日本電信電話株式会社 波形整形機能付き多段干渉計回路
JP7096481B2 (ja) * 2018-02-05 2022-07-06 富士通株式会社 光伝送装置、光分波器、および光分波制御方法
US20210223657A1 (en) * 2018-04-30 2021-07-22 President And Fellows Of Harvard College Active photonic networks on integrated lithium niobate platforms
JP2023004686A (ja) * 2021-06-28 2023-01-17 富士通株式会社 光分波器及び通信装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0659291A (ja) * 1992-08-10 1994-03-04 Hitachi Cable Ltd 4波多重伝送用導波路型光合分波器および8波多重伝送用導波路型光合分波器
JPH09172449A (ja) * 1995-10-19 1997-06-30 Cavi Pirelli Spa 自己回復リング型透過光通信
JPH10511821A (ja) * 1994-12-21 1998-11-10 テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル) 光加減マルチプレックス(oadm)
JP2001222033A (ja) * 2000-02-10 2001-08-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光導波路型光スイッチ
JP2001512246A (ja) * 1997-08-01 2001-08-21 アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ 少なくとも一つのゲートを含む、縦続接続された光学スイッチ
JP2003315570A (ja) * 2002-04-23 2003-11-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 光波長合分波器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6317526B1 (en) * 1998-12-21 2001-11-13 Fujitsu Limited Optical phase controller and optical switch
US6335819B1 (en) * 1999-02-19 2002-01-01 University Of Maryland All-optical regeneration at high bit rates using an electroabsorption modulator
US6185345B1 (en) * 1999-03-18 2001-02-06 Qtera Corporation Ultra-stable optical wavelength division multiplexer/demultiplexer
JP2001318253A (ja) * 2000-05-12 2001-11-16 Furukawa Electric Co Ltd:The 光導波路型方向性結合器およびこの光導波路型方向性結合器を用いた光導波回路
KR100358181B1 (ko) * 2000-12-22 2002-10-25 한국전자통신연구원 열광학 가변 광감쇄기
JP3857906B2 (ja) 2001-11-09 2006-12-13 古河電気工業株式会社 光波長合分波器
US7085446B2 (en) * 2002-04-19 2006-08-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical multi/demultiplexer
US6961495B2 (en) * 2003-01-27 2005-11-01 Intel Corporation Heating optical devices

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0659291A (ja) * 1992-08-10 1994-03-04 Hitachi Cable Ltd 4波多重伝送用導波路型光合分波器および8波多重伝送用導波路型光合分波器
JPH10511821A (ja) * 1994-12-21 1998-11-10 テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル) 光加減マルチプレックス(oadm)
JPH09172449A (ja) * 1995-10-19 1997-06-30 Cavi Pirelli Spa 自己回復リング型透過光通信
JP2001512246A (ja) * 1997-08-01 2001-08-21 アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ 少なくとも一つのゲートを含む、縦続接続された光学スイッチ
JP2001222033A (ja) * 2000-02-10 2001-08-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光導波路型光スイッチ
JP2003315570A (ja) * 2002-04-23 2003-11-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 光波長合分波器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7419949B2 (ja) 2020-04-16 2024-01-23 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光伝送装置、光合波器及び光伝送方法
WO2024048747A1 (ja) * 2022-08-31 2024-03-07 日本電信電話株式会社 平面光波回路型ラティスフィルタおよびそれを用いた光送信モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
US7110639B2 (en) 2006-09-19
US20050276539A1 (en) 2005-12-15
KR20060048308A (ko) 2006-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4739928B2 (ja) 波長選択光スイッチおよび波長選択光スイッチモジュール
US8032027B2 (en) Wide free-spectral-range, widely tunable and hitless-switchable optical channel add-drop filters
KR20060048308A (ko) 광 회로 디바이스, 광 합파기 및 광 분파기
JP2009530970A (ja) 波長チャネルの挿入および分岐
WO2007123157A1 (ja) 波長群光分波器、波長群光合波器、および波長群光選択スイッチ
US6925228B2 (en) Optical waveguide circuit
KR100845061B1 (ko) 파장 선택적 장치와 스위치 및 이에 관한 방법
JPS60172841A (ja) 光スイツチ
JP2009210788A (ja) 光マトリクススイッチ
TW391088B (en) Wavelength selective switching element
JPH11109147A (ja) アレイ導波路格子素子
WO2001005082A1 (en) Method and devices for multiplexing and de-multiplexing multiple wavelengths
CN114924357B (zh) 一种基于级联马赫-曾德干涉仪结构的波分复用光延时线
WO2007063931A1 (ja) モニタ回路
JP4460543B2 (ja) 光合分波モジュール及び集積光合分波モジュール
WO2007133066A2 (en) Interferometric element, interferometric n-stage tree element, and method of processing a first optical input signal and a second optical input signal so as to provide a plurality of orthogonal output signals
JP2002318316A (ja) 光学的なマルチプレクサ/デマルチプレクサ
JPH103012A (ja) 光波長分波素子
JP4899822B2 (ja) 光合分波器
JP2010049164A (ja) 光スイッチ
JP4755126B2 (ja) 波長ルーティング網
US20050220398A1 (en) Optical module
AU731587B2 (en) Optical devices and methods
CA2280964A1 (en) Optical devices and methods
JP2004309530A (ja) 光信号コントローラ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060921

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080708

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090609

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20090731

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090806

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100518

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100705

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110510