JP2005526287A - 再設定可能な光アド/ドロップモジュール、システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
301 ポート
302、303 レンズ
304 導波管デバイス
307 光ビーム
309 アレイ
Claims (74)
- 少なくとも1つの波長チャネルを受信するための少なくとも1つの入力光ポートと、少なくとも1つの出力光ポートとを含む複数の光ポートと、
前記光ポートの各々に光学的に接続された、前記光ポートの各々のための分散素子と、
光出力を有するバルク光学素子と、
複数の非透過性ルーティング素子と、
を含む装置であって、
各波長チャネルにおいて、前記入力ポートの前記分散素子および前記バルク光学素子は、前記波長チャネルの光を前記複数のルーティング素子のうちのそれぞれの1つに向けて分散させ、前記複数のルーティング素子のうちのそれぞれの1つは、前記バルク光学素子を介して前記波長チャネルの光を、前記少なくとも1つの出力ポートのうちの選択された出力ポートに前記選択された出力ポートの分散素子を介して向かわせ、前記選択された出力ポートはそのルーティング素子によって決定される、装置。 - 少なくとも1つのルーティング素子は、減衰機能を実現するために波長チャネルの一部のみを方向転換するよう制御可能である、請求項1記載の装置。
- 少なくとも1つのルーティング素子は、チャネル阻止機能を実現するために波長チャネルの全部を方向転換するよう制御可能である、請求項1記載の装置。
- 前記少なくとも1つの出力ポートは少なくとも2つの出力ポートを含む、請求項1記載の装置。
- 少なくとも1つのルーティング素子は、減衰機能を実現するために波長チャネルの一部のみを方向転換するよう制御可能である、請求項4記載の装置。
- 少なくとも1つのルーティング素子は、チャネル阻止機能を実現するために波長チャネルの全部を方向転換するよう制御可能である、請求項4記載の装置。
- 前記分散素子は、透過性であり、前記光ポートと、前記出力を有するバルク光学素子との間にある、請求項4記載の装置。
- 各ルーティング素子は、光をそれぞれの特定出力ポートに方向づけるために静的に構成されている、請求項4記載の装置。
- 各ルーティング素子は、光をいずれかの出力ポートにスイッチするために動的に構成可能である、請求項4記載の装置。
- 各分散素子は、アレイの端から端まで拡がる所定の光路長差を有する導波管アレイから成る、請求項4記載の装置。
- 前記分散素子は単一の導波管上に集中的に集積されている、請求項10記載の装置。
- 前記分散素子は複数の導波管に集積されている、請求項10記載の装置。
- 各ポートからの光をそれぞれの分散素子に/から結合するようなされたマイクロオプティクス結合素子をさらに含む、請求項4記載の装置。
- 各ポートからの光をそれぞれの分散素子に/から結合するようなされた集積型光結合素子をさらに含む、請求項11記載の装置。
- 前記集積光結合素子はスターカプラーから成る、請求項14記載の装置。
- 各分散素子は透過回折格子から成る、請求項1記載の装置。
- 前記分散素子および前記ルーティング素子は、前記光出力を有するバルク光学素子の実質的に焦点面に配置される、請求項1記載の装置。
- 前記光出力を有するバルク光学素子はレンズまたは曲面ミラーである、請求項1記載の装置。
- 前記分散素子は、導波管基板上に集積され、出力を有するバルク光学素子は導波管基板の平面における第1の平面で光を合焦するようなされた主円筒形レンズ素子から成り、前記装置は、第1の平面に垂直な第2の平面において光を実質的に視準するようなされた横円筒形レンズをさらに含む、請求項4記載の装置。
- 前記主円筒形レンズは、前記分散素子が前記レンズの第1の側のレンズ焦点面にあり、前記ルーティング素子が前記レンズの第2の側のレンズ焦点面にあるような焦点距離を有する、請求項19記載の装置。
- 前記分散素子は、エシェル格子、エシュロン格子、プリズム、アレイ導波管よりなる群から選択された、請求項1記載の装置。
- 各ルーティング素子はチルト可能マイクロミラーである、請求項8記載の装置。
- 各ルーティング素子は、液晶ビームステアリング素子、音響光学的ビームデフレクタ、ソリッドステートフェーズアレイの一部、制御可能ホログラム、周期分極反転ニオブ酸リチウムビームデフレクタのうちの1つである、請求項8記載の装置。
- 温度の関数として分散素子の分散特性の変化を補償するためにルーティング素子をシフトするようなされた、ルーティング素子のための無熱マウントをさらに含む、請求項4記載の装置。
- 分散素子を出る光がルーティング素子上に実質的に集中されるように温度の関数として分散素子の分散特性の変化を補償するために分散素子をチルトするようなされた、分散素子のための無熱マウントをさらに含む、請求項4記載の装置。
- TEおよびTMサブビームをルーティング素子上に実質的に一致させるために分散素子の複屈折を補償するようなされた複屈折結晶ビームディスプレーサを分散素子とルーティング素子との間にさらに含む、請求項4記載の装置。
- TEおよびTM偏光軸の損失を実質的に平均化させる(TE/TMまたはTM/TE)ためにTEおよびTMサブビームをスワップするようなされた、スイッチの光路におけるコーター波板をさらに含む、請求項4記載の装置。
- 前記出力を有するバルク光学素子はレンズであり、各分散素子は非透過性であり、前記光ポートおよび前記ルーティング素子はレンズの第1の側に配置されており、前記分散素子は円筒形レンズの第2の側にある、請求項4記載の装置。
- 前記分散素子は非透過性回折格子から成る、請求項28記載の装置。
- 少なくとも1つの波長チャネルを受信するための入力光ポートと、少なくとも2つの出力光ポートとを含む複数の光ポートと、
前記光ポートの各々に光学的に接続された、前記光ポートの各々のための分散素子と、
複数の透過性ルーティング素子と、
光出力を有する第1のバルク光学素子と、
光出力を有する第2のバルク光学素子と、から成る装置であって、
各波長チャネルにおいて、前記入力ポートの前記分散素子および前記第1バルク光学素子は、前記波長チャネルの光を前記複数の透過性ルーティング素子のそれぞれの1個に向かわせ、前記複数の透過性ルーティング素子のそれぞれ1つの適切な設定は、前記第2バルク光学素子を介して前記波長チャネルの光を、前記少なくとも2つの出力ポートのうちのそれぞれの選択された出力ポートに、前記選択された出力ポートのそれぞれの分散素子を介して方向づけ、前記選択された出力ポートはそれぞれのルーティング素子によって決定される、装置。 - 各透過性ルーティング素子は光をそれぞれの特定出力ポートに方向づけるために静的に構成されている、請求項30記載の装置。
- 各透過性ルーティング素子は光をいずれかの出力ポートにスイッチするために動的に構成可能である、請求項30記載の装置。
- 各分散素子は、アレイの端から端まで拡がる所定の光路長差を有する導波管アレイよりなる、請求項30記載の装置。
- 前記入力ポートの前記分散素子は第1の導波管上に集積されており、前記出力ポートの前記分散素子は第2の導波管上に集積されている、請求項33記載の装置。
- 前記入力ポートの前記分散素子は第1の導波管上に集積されており、前記出力ポートの前記分散素子は導波管スタック上に集積されている、請求項33記載の装置。
- 各ポートからの光をそれぞれの分散素子に/から結合するようなされたマイクロオプティクス結合素子をさらに含む、請求項30記載の装置。
- 各ポートからの光をそれぞれの分散素子に/から結合するようなされた集積光結合素子をさらに含む、請求項30記載の装置。
- 前記集積光結合素子はスターカプラーから成る、請求項37記載の装置。
- 前記入力ポートの前記分散素子は前記光出力を有する第1バルク光学素子の実質的に焦点面に配置され、前記出力ポートの前記分散素子は前記光出力を有する第2バルク光学素子の実質的に焦点面に配置されており、前記ルーティング素子は前記第1および第2バルク光学素子の両方からの焦点距離にある、請求項30記載の装置。
- 前記第1バルク光学素子および第前記2バルク光学素子は、それぞれ、レンズまたは曲面ミラーである、請求項30記載の装置。
- 前記出力を有する第1バルク光学素子は第1の導波管基板の面内の第1の平面で光を合焦するようなされた第1の主円筒形レンズから成り、
前記光出力を有する第2バルク光学素子は第2の導波管基板の面内の第2の平面で光を合焦するようなされた第2の主円筒形レンズから成り、
前記装置は、さらに、
前記第1平面に垂直な第3の平面において光を実質的に視準するようなされた第1の横円筒形レンズと、
前記第2平面に垂直な第4の平面において光を実質的に視準するようなされた第2の横円筒形レンズと、を含む、請求項33記載の装置。 - 前記第1主円筒形レンズは、前記入力ポートの前記分散素子が前記第1主円筒形レンズの第1の側の第1の焦点面に位置し、前記透過性ルーティング素子が前記第1主円筒形レンズの第2の側の第2焦点面に位置するような焦点距離を有しており、
前記第2主円筒形レンズは、前記出力ポートの前記分散素子が前記第2主円筒形レンズの第1の側の第1焦点面に位置し、前記透過性ルーティング素子が前記第2主円筒形レンズの第2の側の第2の焦点面に位置するような焦点距離を有する、請求項41記載の装置。 - 前記導波管分散素子は、エシェル格子、エシュロン格子、グリズム、プリズム、導波管アレイで構成される群から選択された、請求項30記載の装置。
- 温度関数として前記分散素子の分散特性の変化を補償するために前記ルーティング素子をシフトするようなされた、前記ルーティング素子のための無熱マウントをさらに含む、請求項30記載の装置。
- 前記分散素子を出る光が前記透過性ルーティング素子上に実質的に集中するように温度関数として前記分散素子の分散特性の変化を補償するために前記入力ポートの前記分散素子をチルトするようなされた、前記入力ポートの前記分散素子のための第1の無熱マウントと、
前記透過性ルーティング素子を出る光が前記出力ポートのぜ分散素子と正確にアラインメントされるように温度関数として前記分散素子の分散特性の変化を補償するために前記出力ポートの前記分散素子をチルトするようなされた、前記出力ポートの前記分散素子のための第2の無熱マウントと、
をさらに含む、請求項30記載の装置。 - TEおよびTMサブビームを前記ルーティング素子上に実質的に一致させるために前記入力ポートの前記分散素子の複屈折を補償するようなされた、前記入力ポートの前記分散素子と前記ルーティング素子との間の第1の複屈折結晶ビームディスプレーサと、
TEおよびTMサブビームを前記ルーティング素子上に実質的に一致させるために前記出力ポートの前記分散素子の複屈折を補償するようなされた、前記出力ポートの前記分散素子と前記ルーティング素子との間の第2の複屈折結晶ビームディスプレーサと、をさらに含む、請求項30記載の装置。 - TEおよびTM偏光軸の損失を実質的に平均化させる(TE/TMまたはTM/TE)ためにTEおよびTMサブビームをスワップするようなされた、前記透過性ルーティング素子の第1の側のスイッチの光路における第1のコーター波板と、
TEおよびTM偏光軸の損失を実質的に平均化させる(TE/TMまたはTM/TE)ためにTEおよびTMサブビームをスワップするようなされた、前記透過性ルーティング素子の第2の側のスイッチの光路における第2のコーター波板と、をさらに含む、請求項30記載の装置。 - 分散素子は非透過性である、請求項30記載の装置。
- 少なくとも1つの波長チャネルを受信するための入力光ポートと、少なくとも2つの出力光ポートから成り、積み重ねられた複数列の光ポートと、
各光ポートに光学的に接続された前記光ポートそれぞれのための分散素子と、
光出力を有するバルク光学素子と、
複数のルーティング素子と、から成る装置において、
各波長チャネルにおいて、前記入力ポートの前記分散素子および前記バルク光学素子は、前記波長チャネルの光を前記複数のルーティング素子のうちのそれぞれの1つに向けて分散させ、前記複数のルーティング素子のうちのそれぞれの1つは、前記バルク光学素子を介して前記波長チャネルの光をそれぞれの選択された出力ポートに、前記選択された出力ポートのそれぞれの分散素子を介して方向づけし、前記選択された出力ポートはそれぞれのルーティング素子によって決定される、装置。 - 各ルーティング素子は光をそれぞれの特定の出力ポートにスイッチするために静的に構成されている、請求項49記載の装置。
- 各ルーティング素子は光をいずれかの出力ポートにスイッチするために動的に構成可能である、請求項49記載の装置。
- 各分散素子は、アレイの端から端まで拡がる所定の光路長差を有する導波管のアレイよりなる、請求項49記載の装置。
- 各列の分散素子はそれぞれの導波管上に集合的に集積されている、請求項49記載の装置。
- 各ポートからの光をそれぞれの分散素子に/から結合するようなされたマイクロオプティクス結合素子をさらに含む、請求項49記載の装置。
- 各ポートからの光をそれぞれの分散素子に/から結合するようなされた集積型光結合素子をさらに含む、請求項53記載の装置。
- 集積型光結合素子はスターカプラーから成る、請求項55記載の装置。
- 各分散素子は回折格子から成る、請求項49記載の装置。
- 分散素子およびルーティング素子は光出力を有するバルク光学素子の焦点面に実質的に配置されている、請求項49記載の装置。
- 前記光出力を有するバルク光学素子はレンズまたは曲面ミラーである、請求項49記載の装置。
- 前記出力を有するバルク光学素子は導波管の平面における第1の平面で光を合焦するようなされた主円筒形レンズ素子から成り、
前記装置は、さらに、
各導波管について、その平面に垂直な第2の面において光を実質的に視準するようなされた横円筒形レンズを含む、請求項53記載の装置。 - 前記主円筒形レンズは、前記分散素子が前記レンズの第1の側のレンズ焦点面に位置し、前記ルーティング素子が前記レンズの第2の側のレンズ焦点面に位置するような焦点距離を有する、請求項60記載の装置。
- 前記分散素子は、エシェル格子、エシュロン格子、グリズム、プリズム、導波管アレイで構成される群から選択された、請求項49記載の装置。
- 各ルーティング素子は2次元でチルト可能なマイクロミラーである、請求項49記載の装置。
- 各ルーティング素子は、液晶ビームステアリング素子、音響光学的ビームデフレクタ、ソリッドステートフェーズアレイの一部、制御可能ホログラム、周期分極反転ニオブ酸リチウムビームデフレクタのうちの1つである、請求項49記載の装置。
- 温度関数として前記分散素子の分散特性の変化を補償するために前記ルーティング素子をシフトするようなされた、前記ルーティング素子のための無熱マウントをさらに含む、請求項49記載の装置。
- 前記分散素子を出る光が前記ルーティング素子上に実質的に集中されるように温度関数として前記分散素子の分散特性の変化を補償するために前記分散素子をチルトするようなされた、前記分散素子のための無熱マウントをさらに含む、請求項49記載の装置。
- TEおよびTMサブビームを前記ルーティング素子上に実質的に一致させるために前記分散素子の複屈折を補償するようなされた複屈折結晶ビームディスプレーサを前記分散素子と前記ルーティング素子との間にさらに含む、請求項49記載の装置。
- TEおよびTM偏光軸の損失を実質的に平均化させる(TE/TMまたはTM/TE)ためにTEおよびTMサブビームをスワップするようなされた、前記スイッチの光路におけるコーター波板をさらに含む、請求項49記載の装置。
- 少なくとも1つの波長チャネルを受信するための入力光ポートと、少なくとも2つの出力光ポートと、から成る積み重ねられた複数列の光ポートと、
各光ポート列に光学的に接続された、各光ポート列のための分散素子と、
光出力を有するバルク光学素子と、
複数のルーティング素子と、から成る波長選択光スイッチであって、
各波長チャネルにおいて、
前記入力ポートの前記分散素子および前記バルク光学素子は、波長チャネルの光を前記複数のルーティング素子のそれぞれ1つに向けて分散させ、
前記複数のルーティング素子のそれぞれ1つは、前記バルク光学素子を経た前記波長チャネルの光をそれぞれの選択された出力ポートに、前記選択された出力ポートが属する光ポート列のそれぞれの前記分散素子を介して方向づけ、前記選択された出力ポートはそれぞれの前記ルーティング素子によって決定される、波長選択光スイッチ。 - 少なくとも1つの波長チャネルを受信するための入力光ポートおよび積み重ねられた複数列の出力光ポートと、
各光ポートに光学的に接続された、各光ポートのための分散素子と、
複数の透過性ルーティング素子と、
前記入力ポートの前記分散素子と前記複数の透過性ルーティング素子との間の、光出力を有する第1のバルク光学素子と、
前記出力ポートの前記分散素子と前記複数のルーティング素子との間の、光出力を有する第2のバルク光学素子と、
から成る波長選択光スイッチであって、
各波長チャネルに対し、前記入力ポートの前記分散素子および前記第1バルク光学素子は、前記波長チャネルの光を前記複数の透過性ルーティング素子のそれぞれ1つに方向づけし、前記複数の透過性ルーティング素子のそれぞれ1つの適切な設定が、前記第2バルク光学素子を介して前記波長チャネルの光をそれぞれの前記分散素子を介してそれぞれの選択された出力ポートに向ける、波長選択光スイッチ。 - 少なくとも2つの光ポートと、
光ポートに光学的に接続された少なくとも2つの導波管分散素子を含む導波管基板であって、各導波管分散素子がそれぞれの導波管アレイを含んでおり、前記導波管分散素子が分散の第1の線形位相項を有し、前記基板の平面において光ビームを合焦させるために少なくとも第2の放物線位相項を有している、導波管基板と、
自由空間伝搬領域と、
前記導波管分散素子のいずれかのそれぞれの第1のものから導波管分散素子のいずれかのそれぞれの第2のものに前記自由空間伝搬領域を通る複数の光路を確立するように各々なされた複数のスイッチング素子と、
から成る装置。 - 前記導波管分散素子の平面における光の伝搬に影響を及ぼすことなく、前記導波管分散素子に垂直な平面において光を実質的に視準する、横円筒形レンズをさらに含む、請求項71記載の装置。
- 少なくとも3つの光ポートと、
各光ポートのための分散素子と、
前記ポートの全部と光学的に結合され光出力を有するバルク光学素子と、
から成る装置。 - 複数列の光ポートの入力ポートを通じて光信号を受信することと、
複数の波長チャネルの各々に対し、
a)入力信号における波長チャネルのいずれかの光を入力ポートのそれぞれの分散素子および光出力を有するバルク光学素子を介して複数のルーティング素子のそれぞれ1つに向けて分散させることと、
b)それぞれのルーティング素子が、バルク光学素子を経た前記波長チャネルの光を選択された出力ポートのそれぞれの分散素子を介して前記複数の列のポートのうちのそれぞれの選択された出力ポートに方向づけることと、
から成り、選択された出力ポートはそれぞれのルーティング素子によって決定される、方法。
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