JP2009168840A - Wavelength selection switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光通信システムに応用可能な、波長選択スイッチに関する。 The present invention relates to a wavelength selective switch applicable to an optical communication system.
光通信の大容量化が進展し、伝送容量が波長分割多重(WDM(Wavelength Division Multiplexing))方式により増大する一方で、ノードにおける経路切換機能のスループットの増大が強く求められている。従来はその経路切換は、伝送されてきた光信号を電気信号に変換した後に、電気スイッチにより行う方法が主流であったが、高速で広帯域であるという光信号の特徴を生かして、光スイッチ等を用いて光信号のまま、アド・ドロップ等を行う、ROADMシステムが導入されている。具体的には、ネットワークをリング型として各ノードで光信号のアド・ドロップを行うとともに、その必要がないものは光信号のまま通過させるため、ノード装置が小型で低消費電力化するという利点がある。それらROADM(reconfigurable optical add/drop multiplexer)システムの将来的な展開に必要なデバイスとして、波長選択スイッチ(Wavelength selective switch:WSS)モジュールが求められている。 While the capacity of optical communication has been increased and the transmission capacity has been increased by a wavelength division multiplexing (WDM) system, an increase in the throughput of the path switching function in the node is strongly demanded. In the past, the path switching was mainly performed by an electrical switch after converting the transmitted optical signal to an electrical signal. However, taking advantage of the characteristics of the optical signal such as high speed and wide bandwidth, an optical switch, etc. A ROADM system that performs add / drop and the like using an optical signal as it is is introduced. Specifically, an optical signal is added / dropped at each node using a ring type network, and those that do not need to pass through the optical signal as it is, so that the node device is small and has low power consumption. is there. A wavelength selective switch (WSS) module is required as a device necessary for future development of these reconfigurable optical add / drop multiplexer (ROADM) systems.
従来、MEMSミラーアレイを用いたWSSが知られている。図1は、そのようなMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーアレイを用いたWSSの構成を示す図である。図1(a)はWSSの平面図であり、図1(b)は側面図である。図1に示すWSSは、入力側の光ファイバに波長分割多重(WDM)化された光信号が入力光として入力し、波長分波器(例えば、基板10上に石英ガラス系のスラブ導波路12およびアレイ導波路14を備えた光導波路(Planar lightwave circuit:PLC)で作製されたアレイ導波路回折格子(Arrayed waveguide grating:AWG))により互いに波長の異なるチャネル光信号ごとに分波され、分波されたチャネル光信号が、レンズ(シリンドリカルレンズ20、主レンズ40)により、MEMSミラーアレイを構成するMEMSミラー60に集光するように構成されている。ここでMEMSミラーアレイは、各々のミラー60に各波長チャネルの光信号が各々入力するように配置されている。したがって、この各MEMSミラーの角度を調整することにより、各波長チャネルの光信号は任意の方向にステアすることができる。例えば図1に示すWSSにおいて光軸に対して左右の方向にミラーを振ることにより、同一基板上の他のAWGに入力することが可能である。
Conventionally, WSS using a MEMS mirror array is known. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a WSS using such a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror array. FIG. 1A is a plan view of the WSS, and FIG. 1B is a side view. In the WSS shown in FIG. 1, a wavelength division multiplexed (WDM) optical signal is input to an input optical fiber as input light, and a wavelength demultiplexer (for example, a quartz glass-based
図1(b)に示すように、WSSは、入力側のアレイ導波路回折格子基板10と複数の出力側のアレイ導波路回折格子基板10’とをスタックした構成のWSSである。したがって、各MEMSミラーの角度を光軸に対して上下の方向にさらに調整することにより、スタックされた他のPLC基板のAWGに光信号を入力させることができる。
As shown in FIG. 1B, the WSS is a WSS having a configuration in which an input side arrayed
図1に示すWSSにおいて、各波長チャネルの光信号は、出力側の各AWGにより合波され再び各出力ポートからWDM信号として出力される。図1の例では1つの入力側のアレイ導波路格子に対して、24個のアレイ導波路格子が存在するため1入力24出力(1×24)のWSSとして機能する。 In the WSS shown in FIG. 1, the optical signals of the respective wavelength channels are multiplexed by the output side AWGs and output again as WDM signals from the respective output ports. In the example of FIG. 1, since 24 arrayed waveguide gratings exist for one input side arrayed waveguide grating, it functions as a WSS with 1 input and 24 outputs (1 × 24).
また、従来、バルク回折格子と液晶装置を用いたWSSが知られている。図3及び4は、そのようなバルク回折格子と液晶装置を用いたWSSの構成を示す図である。図3はWSSの斜視図であり、図4はWSSの断面図である。入出力ファイバアレイ101〜110からの光は、球面鏡112で反されコリメートされて、回折格子14へ入射する。回折格子114へ入射した光は、波長に応じた出射角度で反射され、レンズ113及び球面鏡112を介して反射型の液晶装置115へ入射する。液晶装置115は回折格子として機能して、液晶装置115へ入射した光の反射後の進行方向を変化させる。液晶装置115により反射された光は、球面鏡112、レンズ113及び回折格子114を介して、入出力ファイバアレイ101〜110へ戻る。したがって、液晶装置115の回折次数を制御することにより、光を所望の入出力ファイバアレイへ入射することができるWSSとして機能する。
Conventionally, WSS using a bulk diffraction grating and a liquid crystal device is known. 3 and 4 are diagrams showing the configuration of a WSS using such a bulk diffraction grating and a liquid crystal device. 3 is a perspective view of the WSS, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the WSS. Light from the input /
しかしながら、従来の波長選択スイッチは、以下のような課題が存在する。図1の波長選択スイッチでは、WDM光信号を波長毎に回折格子で分割し、MEMSミラーアレイに当てて処理しているため、MEMSミラー同士の隙間をできるだけ狭くする必要がある。すなわちMEMSミラーは、図2に示すように波長ch数分のミラーが隙間なく並べられ、典型的にはその上下にヒンジ(ミラーを支えるバネ)が設けられた構造になっている。この理由は回折格子から波長毎に分けられた光がミラー面のA−A’に入射するため、ミラー間の隙間分だけ出射光の波長スペクトルにギャップができるためである。すなわち上下右左に傾けるため、上下右左にヒンジが設けられた方が有利であるにもかかわらず、ミラー間にヒンジ(バネ)を入れることはできず上下にのみヒンジがある。 However, the conventional wavelength selective switch has the following problems. In the wavelength selective switch of FIG. 1, since the WDM optical signal is divided by the diffraction grating for each wavelength and processed by being applied to the MEMS mirror array, it is necessary to make the gap between the MEMS mirrors as narrow as possible. That is, as shown in FIG. 2, the MEMS mirror has a structure in which mirrors corresponding to the number of wavelength channels are arranged without a gap, and typically hinges (springs that support the mirror) are provided above and below the MEMS mirror. This is because the light divided for each wavelength from the diffraction grating is incident on A-A ′ on the mirror surface, so that there is a gap in the wavelength spectrum of the emitted light by the gap between the mirrors. That is, in order to incline up and down, right and left, although it is advantageous to provide hinges on the top, bottom, right and left, hinges (springs) cannot be inserted between the mirrors, and there are hinges only on the top and bottom.
それにもかかわらず従来例では、上下右左にミラーを傾け、反射光を2次元方向に曲げる必要がある。これは出力ポートに対応するアレイ導波路格子の出力部が光軸の進行方向にむかって2次元的に配置していることに起因する。このように原理的には1軸方向の回転に適したヒンジ構造にも関わらず2軸方向に回転させる必要があり、ヒンジに無理な応力がかかるため信頼性等に問題があった。 Nevertheless, in the conventional example, it is necessary to tilt the mirror up, down, right, and left to bend the reflected light in a two-dimensional direction. This is because the output part of the arrayed waveguide grating corresponding to the output port is two-dimensionally arranged in the traveling direction of the optical axis. Thus, in principle, it is necessary to rotate in the biaxial direction regardless of the hinge structure suitable for the rotation in the uniaxial direction, and there is a problem in reliability and the like because excessive stress is applied to the hinge.
また、図3の波長選択スイッチでは、入出力ファイバアレイを精度よく3次元的にレイアウトすることが困難であるという問題があった。 In addition, the wavelength selective switch of FIG. 3 has a problem that it is difficult to accurately lay out the input / output fiber array in a three-dimensional manner.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、MEMSミラーを用いない波長選択スイッチを提供することを目的とする。また、レイアウトが容易な波長選択スイッチを提供することを目的とする。また、信頼性及び安定性の高い波長選択スイッチを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a wavelength selective switch that does not use a MEMS mirror. It is another object of the present invention to provide a wavelength selective switch that can be easily laid out. It is another object of the present invention to provide a wavelength selective switch with high reliability and stability.
本発明の波長選択スイッチは上記の課題を解決するために、MEMSミラーを用いずに、作製プロセスにおけるマスク精度で正確にレイアウトされたAWGと反射型の液晶位相変調素子とを用いて構成される。 In order to solve the above-described problem, the wavelength selective switch of the present invention is configured by using an AWG and a reflective liquid crystal phase modulation element that are accurately laid out with mask accuracy in a manufacturing process, without using a MEMS mirror. .
本発明に係る波長選択スイッチは、1個の入力ポートから光信号を入力し分光して異なる波長の複数の光信号に分離して、各波長の光信号に対して、光軸を変化させることによりM個(Mは2以上の整数)の所望の出力ポートに対応させ、各々の出力ポートに対応する光信号は異なる波長の複数の光信号が合流して各出力ポートから出力する、1個の入力ポートおよびM個の出力ポートを有する波長選択スイッチであって、前記入力ポートへ入射した光信号を異なる波長を有する複数の光信号に分光して波長に応じた出射角度で出射する入力アレイ導波路回折格子と、前記入力アレイ導波路回折格子により波長毎に分光された光信号を各々に集光するレンズと、前記レンズにより集光された光信号の各々に対し位相差を与えて前記所望の出力ポートに対応させるように進行方向を変化させる液晶位相変調素子とを含む。 The wavelength selective switch according to the present invention receives an optical signal from one input port, separates it into a plurality of optical signals of different wavelengths, and changes the optical axis for the optical signals of each wavelength. To match M (M is an integer of 2 or more) desired output ports, and the optical signals corresponding to each output port are combined with a plurality of optical signals of different wavelengths and output from each output port. Input switch that has a plurality of input ports and M output ports, an input array that splits an optical signal incident on the input port into a plurality of optical signals having different wavelengths and emits them at an emission angle corresponding to the wavelength A waveguide diffraction grating, a lens for condensing the optical signal dispersed by wavelength by the input array waveguide diffraction grating, and a phase difference for each of the optical signals collected by the lens Desired output And a liquid crystal phase modulation element of the traveling direction is changed so as to correspond to the over and.
一実施形態では、液晶位相変調素子は、基板の上に液晶駆動回路、反射ミラー及び液晶が順次積層された素子とすることができる。 In one embodiment, the liquid crystal phase modulation element may be an element in which a liquid crystal driving circuit, a reflection mirror, and a liquid crystal are sequentially stacked on a substrate.
また、一実施形態では、波長選択スイッチは、入力アレイ導波路回折格子が配置された基板と同一基板上に、異なる波長の複数の光信号を合流して前記出力ポートから出力する出力アレイ導波路回折格子を複数配置し、液晶位相変調手段が光信号の各々に対し位相差を与え当該平面に水平な面内の方向に進行方向を変化させるように構成することができる。 In one embodiment, the wavelength selective switch includes an output array waveguide that joins a plurality of optical signals having different wavelengths on the same substrate as the substrate on which the input array waveguide diffraction grating is arranged, and outputs the optical signal from the output port. A plurality of diffraction gratings can be arranged so that the liquid crystal phase modulation means gives a phase difference to each of the optical signals and changes the traveling direction in a direction parallel to the plane.
さらに、一実施形態では、波長選択スイッチは、入力アレイ導波路回折格子が配置された基板と互いに平行に重ねられた基板上に、各々が異なる波長の複数の光信号を合流して出力ポートから出力する出力アレイ導波路回折格子を複数配置し、液晶位相変調手段が光信号の各々に対し位相差を与え当該平面に水平な面内の方向および/または平面に垂直な面内の方向に進行方向を変化させるように構成することができる。 Furthermore, in one embodiment, the wavelength selective switch joins a plurality of optical signals, each having a different wavelength, on a substrate stacked in parallel with the substrate on which the input array waveguide diffraction grating is arranged, from the output port. A plurality of output arrayed waveguide diffraction gratings are arranged, and the liquid crystal phase modulation means gives a phase difference to each optical signal and proceeds in a direction in a plane horizontal to the plane and / or a direction in a plane perpendicular to the plane. It can be configured to change direction.
上記のように、本発明によれば、作製プロセスにおけるマスク精度で正確にレイアウトされたAWGと反射型の液晶位相変調素子とを用いることで、MEMSミラーを用いない、レイアウトが容易な、信頼性及び安定性の高い波長選択スイッチを提供することができる。 As described above, according to the present invention, by using the AWG and the reflective liquid crystal phase modulation element that are accurately laid out with the mask accuracy in the manufacturing process, the MEMS mirror is not used, and the layout is easy and reliable. In addition, a highly selective wavelength selective switch can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
(実施形態1)
図5は、本発明の、第1の実施形態の波長選択スイッチWSSの概略構成を説明するための図であり、図5(a)は平面図、図5(b)は側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
5A and 5B are diagrams for explaining a schematic configuration of the wavelength selective switch WSS according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a side view.
本実施形態の波長選択スイッチは、各々が入力ポートまたは出力ポートとなり得る光導波路を有する複数のAWGが配置されたPLC10と、シリンドリカルレンズ20と、図示しない複屈折結晶(偏波分離結晶)を含む偏光分離部と、シリンドリカルレンズ(主レンズ)40と、液晶位相変調素子200とを備える。
The wavelength selective switch of the present embodiment includes a
本実施形態のWSSでは、アレイ導波路回折格子(AWG)を含むPLC10は、石英系ガラスのコアとクラッドがSi基板上に形成されたものであり、光導波路11、スラブ導波路12、アレイ導波路14からなるAWGを複数構成している。この基板をPLC基板と呼ぶ。このAWGについては、アレイ導波路14の右側の基板端にスラブ導波路を含んでも含まなくともよい。そしてPLC基板のアレイ導波路側(図の右側)にシリンドリカルレンズ20が配置され、さらにその先にシリンドリカルレンズ(主レンズ)40および反射型の液晶位相変調素子200が配置されている。
In the WSS of the present embodiment, the
液晶位相変調素子200は、AWGから出射した光に位相差を与え左右方向(PLC基板面に水平な面内の方向)にデジタルにステアする機能を担う。液晶位相変調素子は、シリコン基板の上に、配線などの液晶駆動回路、反射ミラー及び液晶が積層された反射型の液晶素子(LCOS:Liquid Crystal On Silicon)を用いて構成することができる。
The liquid crystal
ここで光信号の伝搬の順に従って本実施形態のWSSの構造と機能を説明する。なお、本実施形態では、PLC基板に含まれた複数(5つ)のAWGのうち中心に配置されたAWGの光導波路11にはサーキュレータ(図示せず)が接続され、これを入力ポートおよび出力ポートとし(このAWGを入力用AWGという。)、残りの4つのAWGの光導波路11を出力ポートとする(このAWGを出力用AWGという。)ものとして説明する。
Here, the structure and function of the WSS of this embodiment will be described in the order of propagation of optical signals. In this embodiment, a circulator (not shown) is connected to the
図5(a)に示すように、AWGは透過型の回折格子であるから入力用AWGからの出力光は、波長により水平面内に異なる角度に出射する。ここでは例えば光信号の波長チャネル(Ch)は、約1530nmから1560nmの100GHz間隔で存在し、波長チャネル数は40波長とすることができる。 As shown in FIG. 5A, since the AWG is a transmissive diffraction grating, the output light from the input AWG is emitted at different angles in the horizontal plane depending on the wavelength. Here, for example, the wavelength channel (Ch) of the optical signal exists at intervals of 100 GHz from about 1530 nm to 1560 nm, and the number of wavelength channels can be 40 wavelengths.
入力用AWGの端面から出射した光ビームは上下方向の広がりを防ぐため、シリンドリカルレンズ20を透過する。
The light beam emitted from the end face of the input AWG passes through the
次いで、液晶位相変調素子200を構成する液晶素子が偏光依存性を持つため、偏光分離部でシリンドリカルレンズ20を透過した光を、例えば水平方向の偏光成分のみにする。この偏光分離部の構成と原理を図8に示す。図8は、偏光分離部を構成する偏波ビームディスプレーサの概略構成を示す。偏波ビームディスプレーサは、複屈折結晶により作製することができ(例えば、非特許文献1参照)、複屈折結晶(偏波分離結晶)840と、1/2波長板850とを備える。
Next, since the liquid crystal elements constituting the liquid crystal
偏波ビームディスプレーサの複屈折結晶840に入射された光は、水平方向の偏光成分が複屈折結晶840の出力端面の上部に、垂直方向の偏光成分が複屈折結晶840の出力端面の下部にそれぞれ出射される。ここで図8のように1/2波長板850を、光軸に垂直な面内で、主軸が水平方向から45度の方向になるように設けると、複屈折結晶840から出射された垂直方向の偏光成分は水平方向の偏光成分に変換されて出力される。したがって偏波ビームディスプレーサに入射した光は全て水平方向の成分の平行光として出力される。この隣接した2つのビームの挙動は全く同一のため、以下の説明や図面では省略する。 The light incident on the birefringent crystal 840 of the polarization beam displacer has a horizontal polarization component above the output end face of the birefringent crystal 840 and a vertical polarization component below the output end face of the birefringent crystal 840, respectively. Emitted. Here, as shown in FIG. 8, when the half-wave plate 850 is provided in a plane perpendicular to the optical axis so that the main axis is 45 degrees from the horizontal direction, the vertical direction emitted from the birefringent crystal 840 is provided. Are converted into horizontal polarization components and output. Therefore, all the light incident on the polarization beam displacer is output as parallel light having a horizontal component. Since the behavior of the two adjacent beams is exactly the same, it is omitted in the following description and drawings.
次いで、偏光分離部を透過した光は、偏波分離結晶により偏波成分が分離され、シリンドリカルレンズ(主レンズ)40を透過する。本実施形態において、主レンズ40の焦点は液晶位相変調素子200のピクセル(図6)になるようにしている。そのため、図5(a)のように水平面内で波長により出射角度が異なっていた光は全て中心光軸が平行な光となり液晶位相変調素子200へ入射し、位相変調され反射角度が制御される。
Next, the light transmitted through the polarization separation unit is separated into polarization components by the polarization separation crystal and is transmitted through the cylindrical lens (main lens) 40. In the present embodiment, the focal point of the
図6は、液晶位相変調素子200における光の入射面の概略を示す図である。図示のように、液晶位相変調素子200における光の入射面には複数のピクセルが櫛状に配列されている。各ピクセルは独立して制御することが可能であり、各ピクセルにおいて光に付与する位相量を制御することができる。
FIG. 6 is a diagram showing an outline of the light incident surface in the liquid crystal
ここで、液晶位相変調素子200がAWGから出射した光に位相差を与え進行方向をデジタルにステアする原理を説明する。
Here, the principle that the liquid crystal
図6において、各ピクセルの幅は15μmとする。また、主レンズ40によって集光された光は、ピクセルに対して垂直に入射し、光の径はピクセルの位置において90μmとする。すなわち、液晶位相変調素子200及び主レンズ40は、光が隣り合う6つのピクセル上に集光され垂直に入射する位置に調整され配置されているものとする。
In FIG. 6, the width of each pixel is 15 μm. The light collected by the
ここで、中心波長の光が集光され入射する液晶位相変調素子200の略中心に位置する隣り合う6つのピクセルについて、隣り合うピクセル間で付与される位相差をεとし隣り合う6つのピクセルにおけるPLC基板面に水平な面内の回折角をθとした場合の位相差εと折角θとの関係の一例を表1に示す。なお、このような位相差εと折角θとの関係は、主レンズ、液晶位相変調素子、AWGの配置を考慮して、既知の計算式を用いて予め算出しておくことが可能である(非特許文献1参照)。
Here, with respect to six adjacent pixels positioned substantially at the center of the liquid crystal
ここで、主レンズの焦点距離fが200mm、AWG同士のピッチdAWGが7mmとなるように配置した場合、位相差ε=0となるように制御された各ピクセルへ入射した光は、液晶位相変調素子200において主レンズ40を介して入力用AWGへ入射されるように反射される。同様に位相差ε=±60°となるように制御された各ピクセルへ入射した光は、液晶位相変調素子200において主レンズ40を介して入力用AWGの隣り合う出力用AWGへ入射されるように反射され、また、位相差ε=±120°となるように制御された各ピクセルへ入射した光は、液晶位相変調素子200において主レンズ40を介して入力用AWGの隣の次の出力用AWGへ入射されるように反射される。
Here, when the focal length f of the main lens is 200 mm and the pitch d AWG between the AWGs is 7 mm, the light incident on each pixel controlled so that the phase difference ε = 0 is equal to the liquid crystal phase. The light is reflected by the
同様に、各チャネルの光が集光され入射する6つのピクセルの各々において付与される位相量を制御することで、1×5(1入力5出力)の波長選択スイッチを構成することができる。 Similarly, a wavelength selective switch of 1 × 5 (one input and five outputs) can be configured by controlling the phase amount applied to each of the six pixels on which light of each channel is collected and incident.
なお本実施例では説明の都合上1×5の波長選択スイッチの例を示したが、光の進行方向を逆にして、入出力の方向も逆にすれば5入力1出力(5×1)の波長選択スイッチとして動作させることも可能である。さらに一部ポートを省略することにより1×N(Nは2以上の整数)、あるいはN×1の波長選択スイッチを構成することができる。 In this embodiment, an example of a 1 × 5 wavelength selective switch is shown for convenience of explanation. However, if the light traveling direction is reversed and the input / output direction is also reversed, five inputs and one output (5 × 1) are provided. It is also possible to operate as a wavelength selective switch. Further, by omitting some of the ports, a 1 × N (N is an integer of 2 or more) or N × 1 wavelength selective switch can be configured.
なお本実施形態はあくまで典型的な1例を示しており、同様の構成で同様の機能ブロックを持つものなら本実施形態のみに限るものではない。 The present embodiment is merely a typical example, and is not limited to the present embodiment as long as it has the same configuration and the same functional block.
なお本実施形態では、液晶位相変調素子の例としてLCOSを掲げたが、通常の液晶素子、例えば図9(a)に示す液晶素子(液晶VOA500の構成要素のうちの偏光子502を除く構成要素)で入射する光の位相を制御するように構成されたものに、なんらかの反射面を形成した素子とすること可能である。この反射面は、光の入射面から遠い方のITO電極(図9(a)ではグランドとして示されたITO電極)を金電極で形成したものであってもよいし、あるいは、液晶素子を一旦透過した光を反射するように液晶素子の外部に設けられた外部ミラーであってもよい。他の実施形態の例でもこの点は同様である。
In this embodiment, LCOS is used as an example of the liquid crystal phase modulation element. However, an ordinary liquid crystal element, for example, a liquid crystal element shown in FIG. 9A (components excluding the polarizer 502 among the components of the
但し、一般にLCOS型のものの方が、Siの微細加工プロセスを用いるため、ギャップ幅を小さくできるという特徴がある。これは、(1)液晶ピクセルのピッチが小さいほど、回折角度を大きくすることができる、(2)ギャップによる光損失を低減できる、という利点がある。したがってLCOSを用いた方がより特性の優れたWSSを小型に作製することが可能である。 However, in general, the LCOS type has a feature that the gap width can be reduced because it uses a microfabrication process of Si. This has the advantage that (1) the diffraction angle can be increased as the pitch of the liquid crystal pixels is smaller, and (2) light loss due to the gap can be reduced. Therefore, it is possible to produce a WSS with better characteristics by using LCOS in a small size.
また図12のような2次元のLCOSでは、上記の通常の液晶素子を用いる場合に比べてより大きな効果が得られる。上記の通常の液晶素子では電極を外部に取り出すために、ギャップをなお大きくする必要が生じ、一層特性が劣化する可能性があるからである。 In addition, in the two-dimensional LCOS as shown in FIG. 12, a greater effect can be obtained as compared with the case of using the above normal liquid crystal element. This is because in the above-described normal liquid crystal element, in order to take out the electrode to the outside, it is necessary to increase the gap, and the characteristics may be further deteriorated.
(実施形態2)
図7は、実施形態2の波長選択スイッチWSSの概略構成を説明するための図であり、図7(a)は平面図、図7(b)は側面図である。
(Embodiment 2)
7A and 7B are diagrams for explaining a schematic configuration of the wavelength selective switch WSS according to the second embodiment. FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a side view.
本実施形態の波長選択スイッチは、入力ポートまたは出力ポート側から順にスタックされた複数のAWGを含むPLC(入力側AWG10および出力側AWG10’)と、シリンドリカルレンズ20と、偏波ビームディスプレーサ(図示せず)と、主レンズ40と、主レンズ40を透過した光が透過する液晶可変光減衰器(Variable Optical Attenuator:VOA)500、第1液晶スイッチ700および第2液晶スイッチ800と、第2液晶スイッチ800を透過した光に位相差を与え左右方向(PLC基板面に水平な方向)にデジタルにステアする反射型の液晶位相変調素子200および固定ミラー602とを備える。
The wavelength selective switch of this embodiment includes a PLC (
本実施形態のWSSでは、AWGを含むPLCは、入力信号が入射する1つのAWGを含むPLC基板(入力側AWG)10と、その上に平行に所定の間隔でスタックされた各々5つのAWGを含む4枚のPLC基板(出力側AWG)10’とで構成されている。そしてその各PLC基板のアレイ導波路側(図の右側)にシリンドリカルレンズ20が配置されて、さらにその先に主レンズ40が固定されている。
In the WSS of this embodiment, a PLC including an AWG includes a PLC substrate (input side AWG) 10 including one AWG on which an input signal is incident, and five AWGs stacked in parallel on the PLC substrate at predetermined intervals. Including four PLC substrates (output side AWG) 10 '. A
第1液晶スイッチ700、第2液晶スイッチ800および液晶位相変調素子であるLCOS200は、空間光スイッチ部を構成する。第1液晶スイッチ700および第2液晶スイッチ800(本明細書において、液晶偏波スイッチ部ともいう。)は、それぞれ液晶素子550と、液晶素子550を透過した光を入射する偏波分離結晶900とを備え、空間スイッチ部において入力側AWGから出射した光を上下方向(PLCのスタック方向)にステアする機能を担いう。また液晶位相変調素子200は、空間スイッチ部において入力側AWGから出射した光に位相差を与え波長方向(左右方向(PLCのスタック方向に対して垂直な面内の方向))にのみステアする機能を担う。
The first
ここで光信号の伝搬に従ってこのWSSの機能と構造を説明する。
図7(a)に示すように、入力側のAWG10は、入射した光を異なる波長の光に分波し、波長により異なる角度で出射する。ここでは、1530nmから1560nmの100GHz間隔の40波長に対応するチャネルを想定している。図7(a)では、そのうちの最小波長λ1、中心波長λ20および最大波長λ40のビームのみを示した。
Here, the function and structure of the WSS will be described according to the propagation of the optical signal.
As shown in FIG. 7A, the
入力側のAWGから出射した光ビームは上下方向の広がりを防ぐため、シリンドリカルレンズ20を透過する。
The light beam emitted from the input-side AWG passes through the
次いで、液晶VOA500、第1液晶スイッチ700、第2液晶スイッチ800および液晶位相変調素子200を構成する液晶素子が偏光依存性を持つため、偏光分離部でシリンドリカルレンズ20を透過した光を、例えば水平方向の偏光成分のみにする。この偏光分離部の構成と原理については、上記実施形態1で説明したので説明を省略する。
Next, since the liquid crystal elements constituting the
再び図7を参照すると、偏光分離部から出力された光は図のように主レンズ40を透過する。本実施形態において、アレイ導波路14の出力端(図面の右側)と主レンズ40との距離、および主レンズ40と液晶位相変調素子200の反射面との距離は、各々主レンズ40の焦点に等しくしている。そのため、図7(a)のように波長により出射角度が異なっていた光は全て中心光軸が平行な光となり液晶VOA500へ入射し強度が制御される。
Referring to FIG. 7 again, the light output from the polarization separation unit passes through the
尚、波長選択スイッチでは、各波長チャネルの光強度の調整も要求されることが多いため、本実施形態においても光強度を調整する液晶VOA500を含む波長選択スイッチを例示している。
Since the wavelength selective switch often requires adjustment of the light intensity of each wavelength channel, this embodiment also exemplifies the wavelength selective switch including the
図9は、液晶VOA500の概略構成を示す図であり、図9(a)は、液晶VOA500の拡大した側面図であり、図9(b)は、液晶VOA500の拡大した正面図である。液晶VOA500は、液晶素子550を、2つの偏光素子502により挟んだ構造である。また、液晶素子550は、液晶510を、ITO(Indium Tin Oxide、インジウムスズ酸化物)電極506および配向膜508が形成された2つのガラス基板504により挟んだ構造である。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of the
上述のように入力側AWG10によって光信号は水平方向に各波長の光信号に分離される。その各波長の光信号が各々入射する場所が図9(b)のITO電極の各ピクセルの場所に対応する。
As described above, the optical signal is separated into optical signals of respective wavelengths in the horizontal direction by the
ここで、本実施形態の液晶VOA500が各波長の光信号に対して可変光減衰器として働く原理を説明する。本実施形態の液晶VOA500は、液晶素子550が、ツイストネマティック型の液晶素子であり、当該液晶素子550が水平方向の偏光のみを透過する偏光子502により前後を挟まれている。この液晶VOA500は、各ピクセルに水平方向の偏光を入射した時に、透明導電膜のITO電極506に所望の電圧を加えることにより、光信号の偏光面を光軸に垂直面上に0〜90度まで回転できる。そして出力側にも偏光子502があるので可変光減衰器として作用する。具体的には、例えば液晶510への印加電圧1Vから5Vへ増加することにより、入射光の回転角は90度から0度まで変化することから、この電圧を調整することにより、各波長の光信号について個別に透過光強度を制御できる。このようにして、液晶VOA500は、各波長の光信号の減衰を変化可能な可変光減衰器のアレイとして機能することがきる。なお、本実施形態では、液晶VOA500を光路上の第1液晶SW700の前段に配置しているが、第2液晶SW800の前段、液晶位相変調素子200の前段または後段に配置してもよい。
Here, the principle that the
その後に波長ch毎に光ビームを上下方向に分離するための液晶光偏波スイッチ部に入射する。 Thereafter, the light beam is incident on a liquid crystal light polarization switch unit for separating the light beam in the vertical direction for each wavelength ch.
図10を参照して、液晶偏波スイッチ部で角度を変える原理を説明する。図10(a)は、第1液晶スイッチ700および第2液晶スイッチ800の一部を構成する偏波分離結晶900を示す図である。ここで偏波分離結晶の例として、複屈折結晶YVO4を用いる。ここでは、複屈折結晶YVO4の水平方向の屈折率がn(//)=1.9447、垂直方向の屈折率がn=2.1486とする。そして複屈折結晶YVO4の光が入射する入射面が光路に対して垂直であり、図のように出力する出力面が入射面に対して傾いていると、スネルの法則により入力偏光の向きにより出力角度がシフトする。したがって、複屈折結晶の前段に配置された液晶素子550において、複屈折結晶に入射する光の偏光の方向を0か90度に制御することにより出射角度を変化させる1×2の光スイッチとして第1液晶スイッチ700および第2液晶スイッチ800を機能させることができる。
With reference to FIG. 10, the principle of changing the angle in the liquid crystal polarization switching unit will be described. FIG. 10A is a diagram showing a
図10(b)は、図10(a)の複屈折結晶YVO4の出射面のオフセット角度に対する、光軸の各偏光(水平、垂直)の屈折角度を計算したグラフである。このようにオフセット角度を調整することにより各偏光の屈折角を所望の値に変化させることができ、その垂直方向の光と水平方向の光との屈折角度差(図10(b)において点線で示す。)も一様に増加する。本実施形態ではこの液晶光偏波スイッチ部により光軸に角度を与える。ここで液晶位相変調素子200のピクセルは焦点位置にあるため、反射角度にかかわらず主レンズ40において入射光に対して平行な光が戻る。すなわち液晶光偏波スイッチ部による反射角度の変化は、主レンズ40における中心軸からのシフト量に対応する。したがって液晶位相変調素子において付与する位相差を調整することにより、スイッチングした光を入射光と平行に、シフト量を調節して任意のAWGに戻すことができるため光スイッチとして機能できる。
FIG. 10B is a graph obtained by calculating the refraction angle of each polarization (horizontal and vertical) of the optical axis with respect to the offset angle of the exit surface of the birefringent crystal YVO4 of FIG. By adjusting the offset angle in this way, the refraction angle of each polarized light can be changed to a desired value, and the refraction angle difference between the vertical light and the horizontal light (in FIG. 10B, a dotted line). (Shown) also increases uniformly. In this embodiment, an angle is given to the optical axis by this liquid crystal light polarization switch section. Here, since the pixel of the liquid crystal
ここで複屈折結晶YVO4の入射面は入射する光の光路に対して完全に垂直ではなく所望の特性が得られるように傾けて配置される。そして水平方向においてはAWGにより各波長chに光信号は分離しているため、その各波長chに合わせて液晶素子のITO電極506を分離して配置すれば、第1液晶SW700および第2液晶SW800はそれぞれ、各波長に対して1×2スイッチとして機能ができる。 Here, the incident surface of the birefringent crystal YVO4 is not completely perpendicular to the optical path of the incident light but is inclined so as to obtain desired characteristics. Since the optical signal is separated into each wavelength ch by the AWG in the horizontal direction, if the ITO electrode 506 of the liquid crystal element is separated and arranged in accordance with each wavelength ch, the first liquid crystal SW700 and the second liquid crystal SW800. Each can function as a 1 × 2 switch for each wavelength.
例えばこれをカスケードに組み合わせることにより1×4の光スイッチを構成できる。なおこの出射角度の変化分は出射面の傾きに依存する。したがって第1液晶スイッチ700のスイッチング角度と、第2液晶スイッチ800のスイッチング角度とを変えることにより1×4のスイッチを構成できる。例えば、第1液晶スイッチ700で大きなスイッチング角度を与え、第2液晶スイッチ800でより小さなスイッチング角度を与えるようにすることで、1×4のスイッチを構成できる。なお光軸の角度を変化させてもミラー面がレンズの焦点となっていることから、主レンズにより平行光となり、液晶偏波スイッチ部で付与された角度変化は、右から左に進行して主レンズ40を透過した後に、上下方向のシフト量に対応する。
For example, a 1 × 4 optical switch can be configured by combining this in a cascade. Note that the change in the emission angle depends on the inclination of the emission surface. Therefore, a 1 × 4 switch can be configured by changing the switching angle of the first
この1×4の光スイッチにおいては複屈折結晶のオフセット角度のみで屈折角が決定され、結晶の厚さには依存しない。したがって可能な範囲で結晶を薄くすることが可能であり、液晶素子550と液晶位相変調素子200との距離を近くすることができるという長所がある。これは液晶素子における焦点ボケが少なく、特性としては各波長の光信号の透過帯域が広いことに対応する。
In this 1 × 4 optical switch, the refraction angle is determined only by the offset angle of the birefringent crystal and does not depend on the thickness of the crystal. Therefore, the crystal can be thinned as much as possible, and there is an advantage that the distance between the liquid crystal element 550 and the liquid crystal
この本実施形態では、出力側のAWGが各基板面内に並んでいるため水平方向に光を±数度の角度で光軸をステアする必要がある。このためさらに液晶位相変調素子200を上記実施形態1と同様の方法で用いる。主レンズの焦点距離fが200mm、AWG同士のピッチdAWGが7mmとなるように配置した場合、本実施形態の液晶位相変調素子200は、第1の実施形態において表1を参照して説明したのと同様に、各ピクセル間の位相差εを制御することで、PLC基板面に水平な方向に光の進行方向をステアすることができる。
In this embodiment, since the output side AWGs are arranged in the plane of each substrate, it is necessary to steer the optical axis at an angle of ± several degrees in the horizontal direction. For this reason, the liquid crystal
本実施形態では、液晶位相変調素子200で角度を振られた各波長の光は、固定ミラー602、主レンズ40を通過して、4枚重ねられている出力用の5アレイAWGの任意の出力に入射することができる。そして各AWGでは全ての波長が合波され出力する。その結果、より少ないPLCスタック数で1×20のWSSを実現できる。
In the present embodiment, the light of each wavelength whose angle is shifted by the liquid crystal
本実施形態では、主レンズ40として1枚の球面レンズを用いた例を示したが、収差等を考慮して他のレンズ、非球面レンズやベストフォ−カスレンズ、あるいは2枚以上のレンズの組合せ、例えばアロマティックレンズ等を用いてもよい。
In the present embodiment, an example in which one spherical lens is used as the
なおここでは1×20のWSSの構成例を示したが、光の進行方向を逆にした20×1WSSの構成をもちろん可能である。 Note that although a configuration example of 1 × 20 WSS is shown here, a configuration of 20 × 1 WSS in which the traveling direction of light is reversed is of course possible.
また1×20のWSSの例を示したが、1つのPLC中のAWGのアレイ数や、上下方向のPLCのスタック数を増やせばさらに大規模なWSSを構成できる。 Further, although an example of 1 × 20 WSS is shown, a larger WSS can be configured by increasing the number of AWG arrays in one PLC or the number of stacks of PLCs in the vertical direction.
なお本実施形態はあくまで典型的な1例を示しており、同様の構成で同様の機能ブロックを持つものなら本実施形態のみに限るものではない。 The present embodiment is merely a typical example, and is not limited to the present embodiment as long as it has the same configuration and the same functional block.
(実施形態3)
図11は、本発明の、第3の実施形態の波長選択スイッチWSSの概略構成を説明するための図であり、図11(a)は平面図、図11(b)は側面図である。
(Embodiment 3)
11A and 11B are diagrams for explaining a schematic configuration of a wavelength selective switch WSS according to the third embodiment of the present invention. FIG. 11A is a plan view and FIG. 11B is a side view.
本実施形態の波長選択スイッチは、各々が入力ポートまたは出力ポートとなり得る光導波路を有する複数のAWGが配置されスタックされたPLC(入力側AWG10および出力側AWG10’)と、図示しない複屈折結晶(偏波分離結晶)を含む偏波分離部と、シリンドリカルレンズ20と、シリンドリカルレンズ(主レンズ)40と、液晶位相変調素子201とを備える。
The wavelength selective switch of the present embodiment includes a PLC (
本実施形態のWSSでは、複数のAWGを含むPLC基板が5枚重ね合う形で接着固定されている(接着のためのスペーサなど細かい構造は省略した)。そしてその各PLC基板のアレイ導波路側(図の右側)にシリンドリカルレンズ20が各々配置され、さらにその先にシリンドリカルレンズ(主レンズ)40が配置されている。
In the WSS of this embodiment, five PLC substrates including a plurality of AWGs are bonded and fixed in a stacked manner (detailed structures such as spacers for bonding are omitted). A
本実施形態において、液晶位相変調素子201は、AWGから出射した光に位相差を与え左右方向および/または上下方向(PLC基板面に水平な面内の方向および/またはPLC基板面に垂直な面内の方向)にデジタルにステアする機能を担う。液晶位相変調素子は、反射型の液晶素子(LCOS:Liquid Crystal On Silicon)を用いて構成することができる。
In the present embodiment, the liquid crystal
ここで光信号の伝搬の順に従って本実施形態のWSSの構造と機能を説明する。なお、本実施形態では、スタックされた5枚のPLC基板のうちの3枚目のPLC基板に含まれた複数(5つ)のAWGのうち中心に配置されたAWGが入出力ポートを兼ねており、当該AWGの光導波路11にはサーキュレータ(図示せず)が接続され、これを入力ポートおよび出力ポート(このAWGを入力用AWGという。)とするものとして説明する。なお、このポートを入力専用のポートとしてもよいことは言うまでもない。そして、残りの24個のAWGの光導波路11を出力ポートとする(このAWGを出力用AWGという。)ものとして説明する。
Here, the structure and function of the WSS of this embodiment will be described in the order of propagation of optical signals. In the present embodiment, the AWG arranged at the center of the plurality (five) of AWGs included in the third PLC board among the five stacked PLC boards also serves as an input / output port. In the following description, it is assumed that a circulator (not shown) is connected to the
図11(a)に示すように、AWGは透過型の回折格子であるから入力側のAWG10からの出力光は、波長により水平面内に異なる角度に出射する。ここでは例えば光信号の波長チャネル(Ch)は、約1530nmから1560nmの100GHz間隔で存在し、波長チャネル数は40波長とすることができる。
As shown in FIG. 11A, since the AWG is a transmission type diffraction grating, the output light from the
入力側PLC10の端面から出射した光ビームは上下方向の広がりを防ぐため、シリンドリカルレンズ20を透過する。
The light beam emitted from the end face of the
次いで、シリンドリカルレンズ20を透過した光は、偏波分離結晶により偏波成分が分離され、シリンドリカルレンズ(主レンズ)40を透過する。本実施形態において、主レンズ40の焦点は液晶位相変調素子201のピクセル(図12)になるようにしている。そのため、図11(a)のように水平面内で波長により出射角度が異なっていた光は全て中心光軸が平行な光となり液晶位相変調素子201へ入射し、位相変調され反射角度が制御される。
Next, the polarization component of the light transmitted through the
図12は、本実施形態における液晶位相変調素子201における光の入射面の概略を示す図である。図示のように、液晶位相変調素子201における光の入射面には複数のピクセルが格子上に配列されている。各ピクセルは独立して制御することが可能であり、各ピクセルにおいて光に付与する位相量を制御することができる。
FIG. 12 is a diagram showing an outline of a light incident surface in the liquid crystal
ここで、液晶位相変調素子201がAWGから出射した光に位相差を与え進行方向をデジタルにステアする原理を説明する。
Here, the principle that the liquid crystal
図12において、各ピクセルの一辺は15μmとする。また、主レンズ40によって集光された光は、ピクセルに対して垂直に入射し、光の径はピクセルの位置において90μmとする。すなわち、液晶位相変調素子201及び主レンズ40は、光が上下左右に6つずつ隣り合う合計36個のピクセル上に集光され垂直に入射する位置に調整され配置されているものとする。また、主レンズの焦点距離fが200mm、AWG同士のピッチdAWGが7mm、PLC同士のピッチdPLCが2mmとなるように配置されているものとする。
In FIG. 12, one side of each pixel is 15 μm. The light collected by the
ここで、上下(A−A’に垂直な方向、PLCのスタック方向)に隣り合うピクセル間で付与される位相差ε’と隣り合う6つのピクセルにおけるPLC基板面に垂直な面内の回折角θ’との関係は、位相差ε’=0°のとき回折角θ’=0°、位相差ε’=±36°のとき回折角θ’=±0.57°、位相差ε’=±72°のとき回折角θ’=±1.14°となる。 Here, a phase difference ε ′ given between adjacent pixels in the vertical direction (a direction perpendicular to AA ′, a stacking direction of the PLC) and a diffraction angle in a plane perpendicular to the PLC substrate surface in six adjacent pixels. The relationship with θ ′ is that the diffraction angle θ ′ = 0 ° when the phase difference ε ′ = 0 °, the diffraction angle θ ′ = ± 0.57 ° when the phase difference ε ′ = ± 36 °, and the phase difference ε ′ = When ± 72 °, the diffraction angle θ ′ = ± 1.14 °.
したがって、中心波長の光が集光され入射する液晶位相変調素子201の略中心に位置する隣り合う36個のピクセルついて、左右(A−A’方向)に隣り合うピクセル間で付与される位相差εを、表1を参照して説明した位相差εと回折角θの関係を満たすように制御する。同時に、上下(A−A’に垂直な方向、PLCのスタック方向)に隣り合うピクセル間で付与される位相差ε’を上記位相差ε’と回折角θ’との関係を満たすように制御する。
Therefore, the phase difference given between the adjacent pixels on the left and right (AA ′ direction) for the 36 adjacent pixels positioned substantially at the center of the liquid crystal
このように、36個のピクセルの各々において付与される位相量を制御することで、入力側のAWG20から入射した光を25個のAWGのいずれかに入射させるように反射させることができる。同様に他の波長チャネルの光が入射する36個のピクセルの各々において付与される位相量をも制御することで、1×25(1入力25出力)の波長選択スイッチを構成することができる。
In this way, by controlling the phase amount given to each of the 36 pixels, it is possible to reflect the light incident from the
なお本実施例では説明の都合上1×25の波長選択スイッチの例を示したが、光の進行方向を逆にして、入出力の方向も逆にすれば25入力1出力(25×1)の波長選択スイッチとして動作させることも可能である。さらに一部ポートまたはPCLを省略することにより1×N(Nは2以上の整数)、あるいはN×1の波長選択スイッチを構成することができる。 In this embodiment, an example of a 1 × 25 wavelength selective switch is shown for convenience of explanation. However, if the light traveling direction is reversed and the input / output direction is also reversed, 25 inputs and 1 output (25 × 1). It is also possible to operate as a wavelength selective switch. Further, by omitting some ports or PCL, a 1 × N (N is an integer of 2 or more) or N × 1 wavelength selective switch can be configured.
なお本実施形態はあくまで典型的な1例を示しており、同様の構成で同様の機能ブロックを持つものなら本実施形態のみに限るものではない。 The present embodiment is merely a typical example, and is not limited to the present embodiment as long as it has the same configuration and the same functional block.
10,10’ 光導波路基板
20 シリンドリカルレンズ
40 主レンズ
60 MEMSミラー
200,201 液晶位相変調素子,LCOS
500 液晶VOA
602 固定ミラー
700,800 液晶スイッチ
10, 10 ′
500 Liquid crystal VOA
602 Fixed mirror 700,800 Liquid crystal switch
Claims (6)
前記入力ポートへ入射した光信号を異なる波長を有する複数の光信号に分光して波長に応じた出射角度で出射する入力アレイ導波路回折格子と、
前記入力アレイ導波路回折格子により波長毎に分光された光信号を各々に集光するレンズと、
前記レンズにより集光された光信号の各々に対し位相差を与えて前記所望の出力ポートに対応させるように進行方向を変化させる液晶位相変調素子と
を含むことを特徴とする波長選択スイッチ。 Optical signals are input from one input port and separated into a plurality of optical signals having different wavelengths, and M (M is 2 or more) by changing the optical axis for the optical signals of each wavelength. A plurality of optical signals having different wavelengths are combined to output from each output port, and one input port and M output ports. A wavelength selective switch having:
An input array waveguide diffraction grating that splits an optical signal incident on the input port into a plurality of optical signals having different wavelengths and emits the optical signal at an exit angle corresponding to the wavelength;
A lens for condensing each optical signal dispersed by wavelength by the input array waveguide diffraction grating;
A wavelength selective switch, comprising: a liquid crystal phase modulation element that gives a phase difference to each of the optical signals collected by the lens and changes a traveling direction so as to correspond to the desired output port.
前記液晶位相変調素子は、前記レンズにより集光された光信号の各々の進行方向を、前記入力アレイ導波路回折格子および前記出力アレイ導波路回折格子が配置された基板面に水平な面内で変化させることを特徴とする請求項1に記載の波長選択スイッチ。 An output array waveguide diffraction grating that is arranged on the same substrate as the substrate on which the input array waveguide diffraction grating is arranged and that combines a plurality of optical signals of different wavelengths and outputs them from the output port;
The liquid crystal phase modulation element indicates the traveling direction of each optical signal collected by the lens in a plane horizontal to the substrate surface on which the input array waveguide diffraction grating and the output array waveguide diffraction grating are arranged. 2. The wavelength selective switch according to claim 1, wherein the wavelength selective switch is changed.
前記レンズにより集光された光信号の各々の進行方向を、前記入力アレイ導波路回折格子が配置された基板面に垂直な面内で変化させる空間光スイッチ手段と
をさらに備え、
前記液晶位相変調素子は、前記空間光スイッチ手段により進行方向を変化させられた光信号の各々の進行方向を、前記入力アレイ導波路回折格子が配置された基板面に水平な面内で変化させることを特徴とする請求項1に記載の波長選択スイッチ。 A plurality of output array waveguide diffractions arranged on a substrate stacked in parallel with the substrate on which the input array waveguide diffraction grating is arranged, each of which joins a plurality of optical signals of different wavelengths and outputs them from the output port Lattice,
Spatial light switch means for changing the traveling direction of each of the optical signals collected by the lens in a plane perpendicular to the substrate surface on which the input array waveguide diffraction grating is disposed, and
The liquid crystal phase modulation element changes the traveling direction of each optical signal whose traveling direction has been changed by the spatial light switch means within a plane horizontal to the substrate surface on which the input array waveguide diffraction grating is disposed. The wavelength selective switch according to claim 1.
前記液晶位相変調素子は、前記レンズにより集光された光信号の各々の進行方向を、前記入力アレイ導波路回折格子が配置された基板面に水平な面内および前記入力アレイ導波路回折格子が配置された基板面に垂直な面内で変化させることを特徴とする請求項1に記載の波長選択スイッチ。 A plurality of optical signals are arranged on the same substrate as the substrate on which the input array waveguide diffraction grating is disposed and on a substrate that is overlapped with the substrate in parallel. An output array waveguide diffraction grating for outputting;
In the liquid crystal phase modulation element, the traveling direction of each of the optical signals collected by the lens is set in a plane horizontal to the substrate surface on which the input array waveguide diffraction grating is arranged and the input array waveguide diffraction grating is 2. The wavelength selective switch according to claim 1, wherein the wavelength selective switch is changed in a plane perpendicular to the surface of the substrate.
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JP (1) | JP5373291B2 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012046697A1 (en) * | 2010-10-07 | 2012-04-12 | 古河電気工業株式会社 | Optical switch |
WO2012056987A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-05-03 | 古河電気工業株式会社 | Light control device |
JP2012230337A (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wavelength selective switch |
CN103472538A (en) * | 2013-09-13 | 2013-12-25 | 武汉邮电科学研究院 | Wavelength selective switch based on micro-deformable lens |
JP2014027562A (en) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Nagoya Univ | Optical cross-connect device |
JP2014035377A (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wavelength selection switch |
CN104122622A (en) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 住友电气工业株式会社 | Wavelength selective switch |
US9645314B2 (en) | 2012-12-13 | 2017-05-09 | Fujitsu Limited | Optical device |
JP2017107102A (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | 日本電信電話株式会社 | Planar lightwave circuit |
CN114731208A (en) * | 2019-12-31 | 2022-07-08 | 华为技术有限公司 | Wavelength selective switch |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1195051A (en) * | 1996-09-02 | 1999-04-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical signal processor and optical signal processing method |
JP2004239991A (en) * | 2003-02-04 | 2004-08-26 | Fujitsu Ltd | Optical functional device |
JP2005526287A (en) * | 2002-05-20 | 2005-09-02 | メトコネックス カナダ,インコーポレーテッド | Reconfigurable optical add / drop module, system and method |
JP2006058843A (en) * | 2004-04-19 | 2006-03-02 | Citizen Watch Co Ltd | Variable optical attenuator and optical filter equipped with same |
JP2006139088A (en) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Fujitsu Ltd | Optical system and method of controlling light |
WO2007029260A2 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-15 | Xtellus Inc. | Optical wavelength selective router |
JP2007519010A (en) * | 2003-11-26 | 2007-07-12 | エクステラス インコーポレイテッド | Monopolar optical wavelength selector |
JP2009511955A (en) * | 2005-10-06 | 2009-03-19 | ルーセント テクノロジーズ インコーポレーテッド | Method and apparatus for wavelength selective switch and modulator |
-
2008
- 2008-01-10 JP JP2008003425A patent/JP5373291B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1195051A (en) * | 1996-09-02 | 1999-04-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical signal processor and optical signal processing method |
JP2005526287A (en) * | 2002-05-20 | 2005-09-02 | メトコネックス カナダ,インコーポレーテッド | Reconfigurable optical add / drop module, system and method |
JP2004239991A (en) * | 2003-02-04 | 2004-08-26 | Fujitsu Ltd | Optical functional device |
JP2007519010A (en) * | 2003-11-26 | 2007-07-12 | エクステラス インコーポレイテッド | Monopolar optical wavelength selector |
JP2006058843A (en) * | 2004-04-19 | 2006-03-02 | Citizen Watch Co Ltd | Variable optical attenuator and optical filter equipped with same |
JP2006139088A (en) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Fujitsu Ltd | Optical system and method of controlling light |
WO2007029260A2 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-15 | Xtellus Inc. | Optical wavelength selective router |
JP2009511955A (en) * | 2005-10-06 | 2009-03-19 | ルーセント テクノロジーズ インコーポレーテッド | Method and apparatus for wavelength selective switch and modulator |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2626741A4 (en) * | 2010-10-07 | 2014-04-30 | Furukawa Electric Co Ltd | Optical switch |
JP2012083404A (en) * | 2010-10-07 | 2012-04-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical switch |
WO2012046697A1 (en) * | 2010-10-07 | 2012-04-12 | 古河電気工業株式会社 | Optical switch |
CN102859433A (en) * | 2010-10-07 | 2013-01-02 | 古河电气工业株式会社 | Optical switch |
EP2626741A1 (en) * | 2010-10-07 | 2013-08-14 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical switch |
US9052566B2 (en) | 2010-10-07 | 2015-06-09 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical switch |
WO2012056987A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-05-03 | 古河電気工業株式会社 | Light control device |
JP2012093523A (en) * | 2010-10-26 | 2012-05-17 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical operation device |
CN103168270A (en) * | 2010-10-26 | 2013-06-19 | 古河电气工业株式会社 | Light control device |
EP2634621A4 (en) * | 2010-10-26 | 2015-09-23 | Furukawa Electric Co Ltd | Light control device |
US8861063B2 (en) | 2010-10-26 | 2014-10-14 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Light control apparatus |
JP2012230337A (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wavelength selective switch |
JP2014027562A (en) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Nagoya Univ | Optical cross-connect device |
JP2014035377A (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wavelength selection switch |
US9645314B2 (en) | 2012-12-13 | 2017-05-09 | Fujitsu Limited | Optical device |
CN104122622A (en) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 住友电气工业株式会社 | Wavelength selective switch |
CN103472538A (en) * | 2013-09-13 | 2013-12-25 | 武汉邮电科学研究院 | Wavelength selective switch based on micro-deformable lens |
JP2017107102A (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | 日本電信電話株式会社 | Planar lightwave circuit |
CN114731208A (en) * | 2019-12-31 | 2022-07-08 | 华为技术有限公司 | Wavelength selective switch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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