JP2013088615A - Wavelength selection switch - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、波長選択スイッチに関するものであり、具体的には、所望の波長の光をMEMSミラーアレイに入射させる波長選択スイッチに関する。 The present invention relates to a wavelength selective switch, and more specifically to a wavelength selective switch that makes light of a desired wavelength incident on a MEMS mirror array.
複数の光入出力ポートを有し、波長多重された光信号を光のまま選択的に操作することができるデバイスが求められている。このようなデバイスの一つとして波長選択スイッチ(WSS:Wavelength Selective Switch)がある。WSSは、入力された波長多重信号を波長毎に異なる出力に選択的に振り分けることができるデバイスである。 There is a need for a device that has a plurality of optical input / output ports and can selectively operate wavelength-multiplexed optical signals as light. One such device is a wavelength selective switch (WSS). The WSS is a device that can selectively distribute an input wavelength multiplexed signal to different outputs for each wavelength.
一般的なWSSは、合分波素子及び偏光素子を用いた空間光学系の光通信用デバイスである。合波されて入射された光を、分散素子を介して波長ごとに位置に依存したビームに分波し、MEMSミラーによって出力ポートを選択することで、波長ごとのスイッチングを実現している(例えば、特許文献1を参照)。 A general WSS is a device for optical communication of a spatial optical system using a multiplexing / demultiplexing element and a polarizing element. The light that is combined and incident is demultiplexed into a position-dependent beam for each wavelength via a dispersive element, and switching for each wavelength is realized by selecting an output port by a MEMS mirror (for example, , See Patent Document 1).
図を参照しながら、従来のWSSの例について説明する。 A conventional WSS example will be described with reference to the drawings.
図1は、従来のWSSの概念図である。WSS100は、1個の入力ファイバ122及び2個の出力ファイバ(124−1,124−2)から成る入出力ファイバアレイ120と、合分波用回折格子140と、2軸可動式MEMSミラーアレイ160と、光・電気制御デバイス180とから構成される。入力ファイバ122から入ってきた光信号を合分波回折格子140により波長ごとに分波する。次いで、分波された光の各々は、2軸可動式MEMSミラーアレイ160を構成するMEMSミラーに到達し、反射される。次いで、反射された光の各々は、合分波用回折格子140により合波されて、所定の出力ファイバ(124−1又は124−2)から出力される。光・電気制御デバイス180がMEMSミラーの角度を制御することにより波長ごとに出力するポートを決定する。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a conventional WSS. The WSS 100 includes an input / output fiber array 120 composed of one input fiber 122 and two output fibers (124-1, 124-2), a multiplexing / demultiplexing diffraction grating 140, and a biaxial movable
図2は、従来のWSSの一例の構成を説明するための斜視図である。図2に示すWSS200は、ベース210と、1個の入力ポート222及び3個の出力ポート(224−1,224−2,224−3)が所定の方向に配列された入出力ポートアレイと、複数のコリメータ230から成るコリメータアレイと、分光デバイスである回折格子240と、レンズ250と、光信号の光路を切り替えるMEMS素子260とから構成された、1入力ポート3出力ポートのWSSである。
FIG. 2 is a perspective view for explaining the configuration of an example of a conventional WSS. The WSS 200 shown in FIG. 2 includes a
入力ポート222から入力された波長多重(WDM)光信号は、コリメータ230を経て平行線ビームとなり、回折格子240によって各波長へ分波される。分波された各波長の光信号は、レンズ250を経て各波長に対して一つずつ準備されたMEMS素子260のMEMSミラーへ到達し、反射される。光が反射される際、MEMSミラーの角度を制御することにより波長ごとに出力するポートを決定する(図3を参照)。その後、各波長の光信号は、レンズ250を経て回折格子240によって出力ポート(224−1,224−2,224−3)ごとに光信号が合波され、所望の出力ポートより出力される。各波長の光信号が接続される出力ポート及び出力ポートごとに接続可能な波長数に対する制限は少なく、多様な波長数の光信号を扱うことが可能である。また、このWSSにおいて、ミリ秒オーダーでトラフィックを柔軟に振り分けることも可能である。
A wavelength division multiplexed (WDM) optical signal input from the
図3は、図2に示したWSSの動作を説明するために、WSSの一部を示した概略説明図である。図3(a)に示すWSSにおいては、MEMSミラー262の傾きは、ベース210に対して垂直な方向である。このとき、光信号は、出力ポート224−3から出力されている。次いで、MEMSミラー262を図3(b)に示すように傾ける。このとき、光信号は、出力ポート224−2から出力されている。このように、MEMSミラーの角度を制御することにより光信号が出力される出力ポートを決定する(例えば、特許文献1を参照)。
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a part of the WSS in order to explain the operation of the WSS shown in FIG. In the WSS shown in FIG. 3A, the inclination of the
図4は、従来のWSSの一例を説明するための概略斜視図である。図4に示すWSS400は、入力ポート及び出力ポートが所定の方向に配列された入出力ポートアレイ410と、入出力ポートに光信号を入出力するために偏向光を平行光に変換するfθレンズ420と、fθレンズ420からの光信号のビーム断面を楕円形状にする円筒レンズ430と、第1のレンズ441、光信号を合分波する回折格子442、及び第2のレンズ443からなり、円筒レンズ430を通して集光された断面が楕円形状の光信号をミラーアレイに等倍で投影する4f光学系440と、複数のMEMSミラー451が所定の方向に沿って一列に配列されたミラーアレイ450とを備えており、これらがこの順番で図4中のz軸に沿って一列に配列されている。
FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining an example of a conventional WSS. The WSS 400 shown in FIG. 4 includes an input /
ここで、入出力ポートアレイは、一般的に、入力ポート用の光ファイバと出力ポート用の光ファイバとが同一のブロック(固定具)に一次元的に配列されて固定されたファイバコリメータから構成されている。なお、ファイバコリメータアレイは、ファイバアレイとレンズアレイを組み合わせた構成、又は、ファイバとレンズが一体化されたレンズドファイバをアレイ化した構成の何れであってもよい。 Here, the input / output port array is generally composed of a fiber collimator in which an optical fiber for an input port and an optical fiber for an output port are one-dimensionally arranged and fixed in the same block (fixing tool). Has been. The fiber collimator array may have either a configuration in which a fiber array and a lens array are combined, or a configuration in which lensed fibers in which fibers and lenses are integrated are arrayed.
また、MEMSミラー451は、z軸に対して直交するx軸及びこのx軸に対して直交するy軸回りに回動可能とされている(図5を参照)。入出力ポートはそのy軸に沿った方向に配列されている。MEMSミラーはそのx軸に沿った方向に配列されている。
Further, the
図5に示すように、分波された各波長の光信号を偏向させ、目的のポートに任意の結合状態で結合させるための偏向素子としてのMEMSミラー451が、上述したように、波長分散方向(θy方向)と、波長分散方向に垂直な方向(θx方向)の二方向にビームを偏向する能力を有する。波長分散方向に垂直な方向にビームを偏向するMEMSミラーの角度θxは、x軸回りの回動であって、主に結合する光ポートを選択するための角度である。一方、波長分散方向にビームを偏向する角度θyは、y軸回りの回動であって、主に結合状態を任意にする、即ち、WSSの減衰率(ATT:attenuation)を調整するための角度である。
As shown in FIG. 5, the
上述した従来構成のWSSでは、スイッチング・デバイス(MEMSミラー)の仕様上、使用していない波長帯域の光がMEMSミラーに入射するとノイズとなってしまう。従って、不要な波長帯域の光を抑制するために、不要な波長帯域の光信号が入射するMEMSミラーについては、そのMEMSミラーを傾けて何れの出力ポートにも結合しないように制御する必要があった。このため、必要帯域以外のMEMSミラーまでも駆動する必要があり、また、必要な帯域のみを持つようにデバイス毎にミラー設計を変更しなければならないという課題があった。 In the WSS having the above-described conventional configuration, noise in a wavelength band that is not used is incident on the MEMS mirror due to the specifications of the switching device (MEMS mirror). Therefore, in order to suppress light in an unnecessary wavelength band, it is necessary to control the MEMS mirror on which an optical signal in an unnecessary wavelength band is incident so that the MEMS mirror is tilted and not coupled to any output port. It was. For this reason, it is necessary to drive even MEMS mirrors other than the necessary band, and there is a problem that the mirror design must be changed for each device so as to have only the necessary band.
本願発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、MEMSミラーの設計を変更することなく、所望帯域の波長の光をMEMSミラーアレイへ入射することが可能なWSSを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a WSS capable of entering light having a wavelength in a desired band into a MEMS mirror array without changing the design of the MEMS mirror. And
本願発明は、少なくとも1つの入力ポートと、複数の出力ポートと、入力ポートから出射される波長多重光信号を波長分離する分光手段と、分光手段で波長分離された光信号を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光された光信号を反射する複数のMEMSミラーから構成されたMEMSミラーアレイであって、反射された光信号は、集光レンズ及び分光手段を介して出力ポートに結合するMEMSミラーアレイとを備えた波長選択スイッチであって、波長選択スイッチは、集光レンズとMEMSミラーアレイとの間に遮光マスクをさらに備え、遮光マスクは、所定の帯域幅の光信号に対応する幅を有する矩形開口部を備えたことを特徴とする。 The present invention provides at least one input port, a plurality of output ports, a spectral unit for wavelength-separating a wavelength multiplexed optical signal emitted from the input port, and a condensing unit for condensing the optical signal wavelength-separated by the spectral unit. A MEMS mirror array including a lens and a plurality of MEMS mirrors that reflect optical signals collected by a condenser lens, and the reflected optical signals are output to an output port via a condenser lens and a spectroscopic unit. A wavelength selective switch including a MEMS mirror array to be coupled, wherein the wavelength selective switch further includes a light shielding mask between the condensing lens and the MEMS mirror array, and the light shielding mask converts an optical signal having a predetermined bandwidth. A rectangular opening having a corresponding width is provided.
本願発明の一実施形態において、遮光マスクのエッジ付近に存在するMEMSミラーは、傾きを制御されることを特徴とする。 In one embodiment of the present invention, the tilt of the MEMS mirror existing near the edge of the light shielding mask is controlled.
本願発明は、少なくとも1つの入力ポートと、複数の出力ポートと、入力ポートから出射される波長多重光信号を波長分離する分光手段と、分光手段で波長分離された光信号を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光された光信号を反射する複数のMEMSミラーから構成されたMEMSミラーアレイであって、反射された光信号は、集光レンズ及び分光手段を介して出力ポートに結合するMEMSミラーアレイとを備えた波長選択スイッチであって、波長選択スイッチは、入力ポートとMEMSミラーアレイとの間に少なくとも1つの折り返しミラーをさらに備え、波長選択スイッチを構成する光学素子の何れかにおいて、誘電体多層膜から成るバンドストップフィルタが集積されたことを特徴とする。 The present invention provides at least one input port, a plurality of output ports, a spectral unit for wavelength-separating a wavelength multiplexed optical signal emitted from the input port, and a condensing unit for condensing the optical signal wavelength-separated by the spectral unit. A MEMS mirror array including a lens and a plurality of MEMS mirrors that reflect optical signals collected by a condenser lens, and the reflected optical signals are output to an output port via a condenser lens and a spectroscopic unit. A wavelength selective switch including a MEMS mirror array to be coupled, wherein the wavelength selective switch further includes at least one folding mirror between the input port and the MEMS mirror array, and any of optical elements constituting the wavelength selective switch. In this case, a band stop filter made of a dielectric multilayer film is integrated.
本願発明は、少なくとも1つの入力ポートと、複数の出力ポートと、入力ポートから出射される波長多重光信号を波長分離する分光手段と、分光手段で波長分離された光信号を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光された光信号を反射する複数のMEMSミラーから構成されたMEMSミラーアレイであって、反射された光信号は、集光レンズ及び分光手段を介して出力ポートに結合するMEMSミラーアレイとを備えた波長選択スイッチであって、波長選択スイッチは、MEMSミラーアレイの前段且つ信号光の光路の途中にバンドバスフィルタをさらに備えたことを特徴とする。 The present invention provides at least one input port, a plurality of output ports, a spectral unit for wavelength-separating a wavelength multiplexed optical signal emitted from the input port, and a condensing unit for condensing the optical signal wavelength-separated by the spectral unit. A MEMS mirror array including a lens and a plurality of MEMS mirrors that reflect optical signals collected by a condenser lens, and the reflected optical signals are output to an output port via a condenser lens and a spectroscopic unit. A wavelength selective switch including a MEMS mirror array to be coupled, wherein the wavelength selective switch further includes a band-pass filter before the MEMS mirror array and in the middle of the optical path of the signal light.
本願発明の一実施形態に係るWSSは、MEMSミラーの前段に遮光マスクを備えることによって、MEMSミラーアレイに入射される光の帯域を限定することができる。 The WSS according to an embodiment of the present invention can limit the band of light incident on the MEMS mirror array by providing a light shielding mask in the previous stage of the MEMS mirror.
本願発明の一実施形態に係るWSSは、MEMSミラーの設計を変更することなく、MEMSミラーアレイに入射される光の帯域を変更することができる。 The WSS according to an embodiment of the present invention can change the band of light incident on the MEMS mirror array without changing the design of the MEMS mirror.
本願発明の一実施形態に係るWSSは、MEMSミラーの前段の折り返しミラーにフィルタを集積することによって、MEMSミラーアレイに入射される光の帯域を限定する。従って、MEMSミラーアレイに入射される光の帯域を限定する際に、WSSに新たな構成素子を追加する必要がないという利点を有する。 The WSS according to an embodiment of the present invention limits the band of light incident on the MEMS mirror array by integrating filters on the folding mirror in the previous stage of the MEMS mirror. Therefore, there is an advantage that it is not necessary to add a new component to the WSS when limiting the band of light incident on the MEMS mirror array.
本願発明の一実施形態に係るWSSは、信号光の光路の途中にバンドパスフィルタを設置することによって、MEMSミラーアレイに入射される光の帯域を限定する。バンドパスフィルタは、MEMSミラーの前段であれば任意の場所に設置することができる。従って、WSSの自由な設計が可能である。 The WSS according to an embodiment of the present invention limits the band of light incident on the MEMS mirror array by installing a band pass filter in the optical path of the signal light. The band-pass filter can be installed at an arbitrary location as long as it is a front stage of the MEMS mirror. Therefore, free design of WSS is possible.
以下、本願発明の実施形態を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図6は、本願発明に係るWSSの一実施形態の概念図である。WSS100は、1個の入力ファイバ122及び2個の出力ファイバ124−1,124−2から成る入出力ファイバアレイ120と、合分波用回折格子140と、遮光マスク150と、2軸可動式MEMSミラーアレイ160と、光・電気制御デバイス180とから構成される。入力ファイバ122から入ってきた光信号を合分波回折格子140により波長ごとに分波する。次いで、分波された光信号のうち、波長帯域の外側に相当する光信号(短波側及び長波側が存在する)は、遮光マスク150によって遮光される。遮光されなかった光信号は、2軸可動式MEMSミラーアレイ160を構成するMEMSミラーに到達し、反射される。次いで、反射された光の各々は、合分波用回折格子140により合波されて、所定の出力ファイバ(124−1又は124−2)から出力される。光・電気制御デバイス180がMEMSミラーの角度を制御することにより波長ごとに出力するポートを決定する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
(First embodiment)
FIG. 6 is a conceptual diagram of an embodiment of the WSS according to the present invention. The
本実施形態のシミュレーション結果を得るために使用したモデルを図7乃至図9を用いて説明する。 A model used for obtaining the simulation result of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図7は、本実施形態のシミュレーション結果を得るために使用したモデルの説明図であり、WSSの構成素子のうち、遮光マスク150及びMEMSミラーアレイ160のみを抜き出した概略斜視図である。図7のMEMSミラーアレイ160のz軸に沿って上方に、即ち、合分波用回折格子140と(図7では図示せず)、MEMSミラーアレイ160との間に、遮光マスク150が配置されている。複数のMEMSミラーがx軸に沿った方向に一列に配列される。各MEMSミラーは、x軸回りに回動可能である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a model used for obtaining the simulation result of the present embodiment, and is a schematic perspective view in which only the
図8は、本実施形態のシミュレーション結果を得るために使用したモデルの別の説明図である。図8(a)はWSSの構成素子のうち、遮光マスク150及びMEMSミラーアレイ160のみを抜き出した概略上面図であり、図8(b)は図8(a)中に示す破線A−A′における断面図である。図8(b)に示すように、遮光マスク150と、MEMSミラーアレイ160との間隔は、3.1mmとした。図9は、図8(b)の領域IXを拡大した図である。
FIG. 8 is another explanatory diagram of the model used to obtain the simulation result of the present embodiment. FIG. 8A is a schematic top view of only the
図7乃至9に示したモデルを用いてシミュレーション解析を行った結果、遮光マスクのエッジからx軸方向に沿って0.25mm以上はなれた位置に対応するチャネルにおいては、入射光信号の光損失は見られなかった。なお、本明細書においては、通信で使用する波長帯域をインナーバンドと呼称し、その外の波長帯域をアウターバンドと呼称する。本発明のWSSにおいて、インナーバンドに損失が生じないようにマスクを設計し、設置する必要がある。 As a result of the simulation analysis using the models shown in FIGS. 7 to 9, the optical loss of the incident optical signal in the channel corresponding to the position separated by 0.25 mm or more along the x-axis direction from the edge of the light shielding mask is I couldn't see it. In this specification, the wavelength band used for communication is referred to as an inner band, and the other wavelength band is referred to as an outer band. In the WSS of the present invention, it is necessary to design and install a mask so that no loss occurs in the inner band.
上述のシミュレーション解析結果と比較するため、図10に示すようなWSSを作成して実験を行った。図10はWSSの構成素子のうち、遮光マスク150及びMEMSミラーアレイ160のみを抜き出した概略上面図である。図10に示すように、190.95THz以上のチャネル上に遮光マスクが配置されるような設計とした。また、遮光マスク150のエッジが190.95THzのチャネルの端部から58μmずれて配置されるような設計とした。
In order to compare with the simulation analysis results described above, WSS as shown in FIG. FIG. 10 is a schematic top view showing only the
図10に示すWSSを用いて行った実験の結果を図11に示す。図11は、図10に示すような位置に遮光マスクを配置したときの、各チャネルにおける入射光信号の光強度を表すグラフである。図10に示すように遮光マスクを配置したことにより、190.90THz以上のチャネルにおいて入射光信号の減衰を確認した。図10に示すように、周波数が130GHz増加したとき、43dBの減衰があった。また、遮光マスクのエッジの位置の直下に存在する190.95THzのチャネルに入射する光信号は、遮光マスクを配置したことにより、22dB減衰することが判明した。 FIG. 11 shows the results of an experiment conducted using the WSS shown in FIG. FIG. 11 is a graph showing the light intensity of the incident optical signal in each channel when the light shielding mask is arranged at the position shown in FIG. As shown in FIG. 10, the attenuation of the incident optical signal was confirmed in the channel of 190.90 THz or more by arranging the light shielding mask. As shown in FIG. 10, when the frequency increased by 130 GHz, there was a 43 dB attenuation. It was also found that the optical signal incident on the 190.95 THz channel that exists immediately below the edge position of the light shielding mask is attenuated by 22 dB by arranging the light shielding mask.
このように、MEMSミラーアレイ160の設計を変更することなく、後付けの遮光マスク150により、MEMSミラーアレイ160に入射される信号光の帯域を調整することができる。
As described above, the band of signal light incident on the
アウターバンドに相当する位置にあり、且つ光信号が入射してしまうチャネルについては、チャネルの傾きを制御して光をノイズにならない方向に反射させる必要があるが、そのようなチャネルの数は少ない。 For channels that are in the position corresponding to the outer band and into which an optical signal enters, it is necessary to control the inclination of the channel to reflect the light in a direction that does not cause noise, but the number of such channels is small. .
本実施形態において、遮光マスクの開口のサイズを変更することで、MEMSミラーアレイに入射する光信号の帯域を調整することができる。 In the present embodiment, the band of the optical signal incident on the MEMS mirror array can be adjusted by changing the size of the opening of the light shielding mask.
また、上述したモデルでは、矩形の開口を有する1枚の遮光マスクについて検討したが、開口を有さない複数枚の遮光マスクをMEMSミラーアレイの上方に配置して、本願発明を実現することもできる。これによって、アウターバンドのみではなく所望の帯域の信号光を遮光することも可能となる。 In the above-described model, a single light shielding mask having a rectangular opening was examined. However, the present invention can be realized by arranging a plurality of light shielding masks having no opening above the MEMS mirror array. it can. As a result, it is possible to shield not only the outer band but also signal light in a desired band.
(第2の実施形態)
電気配線等の実装が容易なため、MEMSミラーは光学ベースに水平に配置されることが多い。そのような場合、光学ベース上を進行する光の光路を折り返しミラーにより直角に曲げて、MEMSミラーアレイへ光を入射させることが必要となる(例えば、図11を参照)。本実施形態に係るWSS200は、斯かる空間光学系を有する。即ち、本実施形態に係るWSS200は、MEMSミラーアレイ260の前段に光信号の光路を曲げるための折り返しミラー255を備える。
(Second Embodiment)
Since mounting of electric wiring or the like is easy, the MEMS mirror is often arranged horizontally on the optical base. In such a case, it is necessary to bend the optical path of the light traveling on the optical base at a right angle by the folding mirror so that the light enters the MEMS mirror array (see, for example, FIG. 11). The
折り返しミラー255に誘電体多層膜を積層することにより、折り返しミラー255上にコーティングされたアウターバンドを抑制するためのバンドストップフィルタを実現する。これにより、折り返しミラーの反射率が、波長依存性を持つようにする。具体的に説明すると、折り返しミラーの特定帯域の反射率のみを高くすることで、必要な帯域の光信号のみを反射することができ、これによって、アウターバンドを抑制することができる。
By laminating a dielectric multilayer film on the
フィルタの材料として、5酸化タンタル(Ta2O5)及び二酸化珪素(SiO2)等を使用することができる。これらの材料を用いて、イオンアシスト蒸着法等により多層膜を成膜するようなコーティングを施す。なお、コーティングは、蒸着法以外の方法(例えばスパッタ法)により施されてもよい。 As a material for the filter, tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), silicon dioxide (SiO 2 ), or the like can be used. Using these materials, a coating that forms a multilayer film by ion-assisted vapor deposition or the like is applied. The coating may be performed by a method other than the vapor deposition method (for example, a sputtering method).
また、所望帯域以外の光信号を減衰させるための手段として、バンドストップフィルタを使用する代わりに、光信号の光路上において、ハイパスフィルタ及びローパスフィルタの組み合わせを使用することもできる。 Further, as a means for attenuating an optical signal other than the desired band, a combination of a high-pass filter and a low-pass filter can be used on the optical path of the optical signal instead of using a band stop filter.
ミラー以外の素子(例えば、レンズ等)にフィルタを集積することも可能である。複数のフィルタを様々な素子に集積して、系全体で所望のフィルタ特性を確保することができる。 It is also possible to integrate the filter in an element other than the mirror (for example, a lens). A plurality of filters can be integrated in various elements, and desired filter characteristics can be ensured in the entire system.
さらに、折り返しミラー上にバンドストップフィルタを実現すること又は光信号の光路上にハイパスフィルタとローパスフィルタとの組み合わせを実現することの代わりに、MEMSミラーアレイの前段且つ信号光の光路の途中に多層膜バンドパスフィルタを設置してもよい。 Furthermore, instead of realizing a band stop filter on the folding mirror or realizing a combination of a high-pass filter and a low-pass filter on the optical path of the optical signal, a multilayer is provided in the front stage of the MEMS mirror array and in the middle of the optical path of the signal light. A membrane bandpass filter may be installed.
以下、本実施形態の例を説明する。MEMSミラーアレイの前段且つ信号光の光路の途中に、多層膜バンドパスフィルタを設置したモデルを検討した。バンドパスフィルタの挿入に起因する損失の波長依存性をシミュレーションした結果を図12及び図13に示す。 Hereinafter, an example of this embodiment will be described. A model in which a multilayer band-pass filter is installed in the upstream stage of the MEMS mirror array and in the optical path of the signal light was examined. The simulation results of the wavelength dependence of the loss due to the insertion of the bandpass filter are shown in FIGS.
図12において、実線は1枚のフィルタを挿入したときの結果を示し、破線は同じ2枚のフィルタを挿入したときの結果を示す。1枚のフィルタを設置したとき、短波長側の阻止帯(1560.00nm-1567.75nm)におけるフィルタの挿入損失は20dB以上となり、長波長側の阻止帯(1609.85nm-1617.00nm)におけるフィルタの挿入損失は20dB以上となる結果を得た。一方、2枚のフィルタを設置したとき、短波長側の阻止帯(1560.00nm-1567.75nm)におけるフィルタの挿入損失は43dB以上となり、長波長側の阻止帯(1609.85nm-1617.00nm)におけるフィルタの挿入損失は43dB以上となる結果を得た。 In FIG. 12, the solid line shows the result when one filter is inserted, and the broken line shows the result when the same two filters are inserted. When one filter is installed, the insertion loss of the filter in the short wavelength side stop band (1560.00nm-1567.75nm) is 20dB or more, and the insertion loss of the filter in the long wavelength side stop band (1609.85nm-1617.00nm) Obtained a result of 20 dB or more. On the other hand, when two filters are installed, the insertion loss of the filter in the short wavelength side stop band (1560.00 nm-1567.75 nm) is 43 dB or more, and the filter in the long wavelength side stop band (1609.85 nm-1617.00 nm) The insertion loss was 43 dB or more.
図13は、図11の領域の一部の拡大図である。1枚のフィルタを設置したとき、透過帯域(1570.21nm-1607.25nm)におけるフィルタの挿入損失は0.1dB未満であり、透過帯域における平坦性が担保されていることがわかる。一方、2枚のフィルタを設置したとき、透過帯域(1570.21nm-1607.25nm)におけるフィルタの挿入損失は、フィルタを1枚設置したときと比較して増加したものの、0.2dB未満であった。 FIG. 13 is an enlarged view of a part of the region of FIG. When one filter is installed, the insertion loss of the filter in the transmission band (1570.21 nm-1607.25 nm) is less than 0.1 dB, indicating that the flatness in the transmission band is ensured. On the other hand, when two filters were installed, the insertion loss of the filter in the transmission band (1570.21 nm-1607.25 nm) increased compared to when one filter was installed, but was less than 0.2 dB.
図12、図13に示すように、2枚のバンドパスフィルタを設置したとき、透過帯域が1570.21nm乃至1607.25nmであり、透過帯域における挿入損失が0.2dB未満であり、消光比が43dB以上というフィルタ特性を得た。 As shown in FIGS. 12 and 13, when two band pass filters are installed, the transmission band is 1570.21 nm to 1607.25 nm, the insertion loss in the transmission band is less than 0.2 dB, and the extinction ratio is 43 dB or more. The filter characteristics were obtained.
本実施形態に係るWSSにおいては、既存のミラー等にフィルタを集積することにより、MEMSミラーアレイに入射される信号光の波長帯域を調整する。従って、WSSに新たな素子を追加する必要がない。 In the WSS according to the present embodiment, the wavelength band of the signal light incident on the MEMS mirror array is adjusted by integrating a filter on an existing mirror or the like. Therefore, it is not necessary to add a new element to WSS.
上述したように、フィルタは、WSSに既存の多くの素子に集積することができる。これにより、消光比を拡大することや、複数のフィルタ機能を集積することができる。 As described above, the filter can be integrated into a number of existing elements in the WSS. Thereby, an extinction ratio can be expanded and a plurality of filter functions can be integrated.
100 波長選択スイッチ
120 入出力ファイバアレイ
122 入力ファイバ
124−1,124−2 出力ファイバ
140 合波分波用回折格子
150 遮光マスク
160 2軸回動式MEMSミラーアレイ
180 光・電気制御デバイス
200 波長選択スイッチ
210 ベース
222 入力ポート
224−1,224−2,224−3 出力ポート
230 コリメータ
240 回折格子
250 レンズ
255 折り返しミラー
260 MEMS素子
262 MEMSミラー
400 波長選択スイッチ
410 入出力ポートアレイ
420 fθレンズ
430 円筒レンズ
440 4f光学系
441 第1のレンズ
442 回折格子
443 第2のレンズ
450 ミラーアレイ
451 MEMSミラー
DESCRIPTION OF
200 Wavelength
400 Wavelength selection switch 410 I /
Claims (4)
複数の出力ポートと、
前記入力ポートから出射される波長多重光信号を波長分離する分光手段と、
前記分光手段で波長分離された光信号を集光する集光レンズと、
前記集光レンズにより集光された光信号を反射する複数のMEMSミラーから構成されたMEMSミラーアレイであって、反射された光信号は、前記集光レンズ及び前記分光手段を介して前記出力ポートに結合するMEMSミラーアレイと
を備えた波長選択スイッチであって、
前記波長選択スイッチは、前記集光レンズと前記MEMSミラーアレイとの間に遮光マスクをさらに備え、
前記遮光マスクは、所定の帯域幅の光信号に対応する幅を有する矩形開口部を備えたことを特徴とする波長選択スイッチ。 At least one input port;
Multiple output ports,
Spectroscopic means for wavelength-separating the wavelength multiplexed optical signal emitted from the input port;
A condenser lens for condensing the optical signal wavelength-separated by the spectroscopic means;
A MEMS mirror array composed of a plurality of MEMS mirrors that reflect an optical signal collected by the condenser lens, wherein the reflected optical signal is output to the output port via the condenser lens and the spectroscopic means. A wavelength selective switch comprising a MEMS mirror array coupled to
The wavelength selective switch further includes a light shielding mask between the condenser lens and the MEMS mirror array,
The wavelength selective switch, wherein the light shielding mask includes a rectangular opening having a width corresponding to an optical signal having a predetermined bandwidth.
複数の出力ポートと、
前記入力ポートから出射される波長多重光信号を波長分離する分光手段と、
前記分光手段で波長分離された光信号を集光する集光レンズと、
前記集光レンズにより集光された光信号を反射する複数のMEMSミラーから構成されたMEMSミラーアレイであって、反射された光信号は、前記集光レンズ及び前記分光手段を介して前記出力ポートに結合するMEMSミラーアレイと
を備えた波長選択スイッチであって、
前記波長選択スイッチは、前記入力ポートと前記MEMSミラーアレイとの間に少なくとも1つの折り返しミラーをさらに備え、
前記波長選択スイッチを構成する光学素子の何れかにおいて、誘電体多層膜から成るバンドストップフィルタが集積されたことを特徴とする波長選択スイッチ。 At least one input port;
Multiple output ports,
Spectroscopic means for wavelength-separating the wavelength multiplexed optical signal emitted from the input port;
A condenser lens for condensing the optical signal wavelength-separated by the spectroscopic means;
A MEMS mirror array composed of a plurality of MEMS mirrors that reflect an optical signal collected by the condenser lens, wherein the reflected optical signal is output to the output port via the condenser lens and the spectroscopic means. A wavelength selective switch comprising a MEMS mirror array coupled to
The wavelength selective switch further includes at least one folding mirror between the input port and the MEMS mirror array,
A wavelength selective switch, wherein a band stop filter made of a dielectric multilayer film is integrated in any one of the optical elements constituting the wavelength selective switch.
複数の出力ポートと、
前記入力ポートから出射される波長多重光信号を波長分離する分光手段と、
前記分光手段で波長分離された光信号を集光する集光レンズと、
前記集光レンズにより集光された光信号を反射する複数のMEMSミラーから構成されたMEMSミラーアレイであって、反射された光信号は、前記集光レンズ及び前記分光手段を介して前記出力ポートに結合するMEMSミラーアレイと
を備えた波長選択スイッチであって、
前記波長選択スイッチは、前記MEMSミラーアレイの前段且つ信号光の光路の途中にバンドバスフィルタをさらに備えたことを特徴とする波長選択スイッチ。 At least one input port;
Multiple output ports,
Spectroscopic means for wavelength-separating the wavelength multiplexed optical signal emitted from the input port;
A condenser lens for condensing the optical signal wavelength-separated by the spectroscopic means;
A MEMS mirror array composed of a plurality of MEMS mirrors that reflect an optical signal collected by the condenser lens, wherein the reflected optical signal is output to the output port via the condenser lens and the spectroscopic means. A wavelength selective switch comprising a MEMS mirror array coupled to
The wavelength selective switch further includes a band-pass filter in the front stage of the MEMS mirror array and in the optical path of the signal light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011229062A JP2013088615A (en) | 2011-10-18 | 2011-10-18 | Wavelength selection switch |
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ID=48532579
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2011229062A Pending JP2013088615A (en) | 2011-10-18 | 2011-10-18 | Wavelength selection switch |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2013088615A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016019464A (en) * | 2014-07-09 | 2016-02-01 | コリア インスティチュート オブ エナジー リサーチ | Optical bias device, and spectral sensitivity measurement device for solar battery including the same |
CN113534353A (en) * | 2021-06-23 | 2021-10-22 | 桂林光隆集成科技有限公司 | Wavelength selective switch and debugging method |
RU2801285C1 (en) * | 2023-04-03 | 2023-08-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук (ИЯФ СО РАН) | Broadband monochromator (variants) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006106304A (en) * | 2004-10-05 | 2006-04-20 | Fujitsu Ltd | Optical path changeover switch and wavelength selection optical switch |
-
2011
- 2011-10-18 JP JP2011229062A patent/JP2013088615A/en active Pending
Patent Citations (1)
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