JP2018534619A - 非対称1×2素子を使用した大規模光スイッチ - Google Patents
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Abstract
Description
110 入力導波路
120 非対称光スイッチ
130 垂直カプラ
140 偏光スプリッタ
155 偏光回転子
160 導波路
170 光スイッチ
180 垂直カプラ
205 基板
210 出力光導波路
220 非対称光スイッチ
300 光スイッチ
310 導波路
320 クロスガイド
340 オン位置
345 ストッパー
350 オフ位置
405、407 支持体
412 プラットフォーム
415 アクチュエータ
1101、1102、1103、1108 導波路
2101、2102、2103、2108 導波路
12011、12012、12013、12018、12021、12022、12023、12028、22011、22012、22013、22018、22021、22022、22023、22028 スイッチ
Claims (27)
- 光スイッチング装置であって、
複数の入力導波路であって、前記入力導波路の各々は、それに関連し、およびそれに沿って延びる第1の複数の1×2光スイッチを有している、複数の入力導波路と、
複数の出力導波路であって、前記出力導波路の各々は、それに関連し、およびそれに沿って延びる第2の複数の1×2光スイッチを有している、複数の出力導波路とを含み、
前記第1および第2の複数の光スイッチにおける光スイッチの各々は、第1の状態と第2の状態との間で選択的に切り替え可能であり、第1の状態において、各光スイッチは、隣接する1×2スイッチの間で、いかなる介在するモード摂動構造に出くわすことなく、関連する前記入力または出力導波路内を伝搬する光が、乱されずにそれを通して伝搬し続けることを可能にしており、第2の状態において、各光スイッチは、光を関連する前記入力または出力導波路の内外に結合し、
両方の光スイッチが前記第2の状態にあるとき、前記入力導波路の各々に関連する前記第1の複数の光スイッチの各々は、前記出力導波路の別の一つにおける前記第2の複数の光スイッチの一つに光学的に結合されている、光スイッチング装置。 - 前記1×2スイッチの各々は、
変位可能な光クロスガイドであって、前記1×2スイッチは、前記光クロスガイドが、前記1×2スイッチの各々がそれぞれ関連する前記入力または出力導波路から第1の距離にあるときに前記第1の状態にあり、前記光クロスガイドが、前記1×2スイッチの各々がそれぞれ関連する前記入力または出力導波路から第2の距離にあるときに第2の状態にある、変位可能な光クロスガイドと、
関連する前記入力または出力導波路からの距離が前記第1または第2の距離に等しくなるように、前記変位可能な光クロスガイドを選択的に変位させるアクチュエータと、を含む、請求項1に記載の光スイッチング装置。 - 前記アクチュエータは、MEMsベースのアクチュエータである、請求項2に記載の光スイッチング装置。
- 前記アクチュエータは、デジタルの二状態アクチュエータである、請求項2に記載の光スイッチング装置。
- 前記アクチュエータは、前記第1の状態でラッチしている、請求項2に記載の光スイッチング装置。
- 複数の光学結合素子であって、各々は、両方の光スイッチが前記第2の状態にあるときに、前記入力導波路の各々に関連する前記第1の複数の光スイッチの一つを、前記出力導波路の一つに関連する前記第2の複数の光スイッチの一つに光学的に結合する、複数の光学結合素子をさらに含む、請求項1に記載の光スイッチング装置。
- 前記複数の入力導波路と、前記第1の複数の1×2光スイッチとが統合された第1のプレーナ光波回路またはフォトニック集積回路をさらに含む、請求項1に記載の光スイッチング装置。
- 前記複数の出力導波路と、前記第2の複数の1×2光スイッチとが統合された第2のプレーナ光波回路またはフォトニック集積回路をさらに含む、請求項7に記載の光スイッチング装置。
- 前記第1および第2のプレーナ光波回路またはフォトニック集積回路は、互いの上部に積み重ねられている、請求項7に記載の光スイッチング装置。
- 前記第1および第2のプレーナ光波回路またはフォトニック集積回路は、互いに混成して取り付けられている、請求項9に記載の光スイッチング装置。
- 前記第1および第2の光波回路またはフォトニック集積回路は、互いに一体となって集積されている、請求項9に記載の光スイッチング装置。
- 複数の垂直カプラであって、各々は、両方の光スイッチが前記第2の状態にあるときに、前記入力導波路の各々に関連する前記第1の複数の光スイッチの一つを、前記出力導波路の一つに関連する前記第2の複数の光スイッチの一つに光学的に結合する、複数の垂直カプラをさらに含む、請求項9に記載の光スイッチング装置。
- 前記第1および第2の複数の1×2光スイッチにおける前記1×2光スイッチの各々は、前記第2の状態よりも前記第1の状態においてより低い損失を示す、請求項1に記載の光スイッチング装置。
- 前記第1の複数の光スイッチの一つおよび前記第2の複数の光スイッチのうちの一つを前記第2の状態に置くこと、および前記第1および第2の複数の光スイッチの残りの光スイッチの全てを前記第1の状態に置くことにより、光を前記入力導波路のいずれか一つから前記出力導波路のいずれか一つに選択的に切り替えるためのコントローラをさらに含む、請求項1に記載の光スイッチング装置。
- コントローラであって、
(i)前記第1の複数の光スイッチの一つおよび前記第2の複数の光スイッチの一つを前記第2の状態に置くことにより、光を前記入力導波路の第1の選択された一つから前記出力導波路の第1の選択された一つへ選択的に切り替えるための、および(ii)前記第1の複数の光スイッチのうちのもう一つおよび前記第2の複数の光スイッチのもう一つを前記第2の状態に置くことにより、光を前記入力導波路の第2の選択された一つから前記出力導波路の第2の選択された一つへ同時に切り替えるための、同時に(iii)前記第1および第2の複数の光スイッチにおける全ての残りの光スイッチを前記第1の状態に置くためのコントローラをさらに含む、請求項1に記載の光スイッチング装置。 - 前記入力および出力導波路がエアクラッド導波路である、請求項1に記載の光スイッチング装置。
- 前記入力および出力導波路は、シングルモードの導波路である、請求項1に記載の光スイッチング装置。
- 前記複数の入力および出力導波路は、単一の偏光状態で進行する光をサポートする、請求項1に記載の光スイッチング装置。
- 第2の複数の入力導波路であって、前記第2の複数の入力導波路の各々が、それに関連し、およびそれに沿って延びる第3の複数の1×2光スイッチを有している、第2の複数の入力導波路と、
第2の複数の出力導波路であって、前記第2の複数の出力導波路の各々が、それに関連し、およびそれに沿って延びる第4の複数の1×2光スイッチを有している、第2の複数の出力導波路とをさらに含み、
前記第3および第4の複数の光スイッチにおける前記光スイッチの各々は、第1の状態と第2の状態との間で選択的に切り替え可能であり、第1の状態において、各光スイッチは、隣接する前記1×2スイッチの間で、いかなる介在するモード摂動構造に出くわすことなく、関連する前記入力または出力導波路内を伝搬する光を、乱されずにそれを通して伝搬し続けることを可能にしており、および第2の状態において、前記光スイッチは、光を関連する前記入力または出力導波路の内外に結合し、
前記第3および第4の複数の光スイッチの両方が第2の状態にあるときに、前記第2の複数の入力導波路の各々に関連する前記第3の複数の光スイッチの各々は、前記第2の複数の出力導波路の別の一つにおける前記第4の複数の光スイッチの一つに光学的に結合されており、
複数の偏光スプリッタであって、各々は、前記複数の入力導波路の一つの入力ポートを前記第2の複数の入力導波路の一つの入力ポートに結合させる、複数の偏光スプリッタをさらに含む、請求項18に記載の光スイッチング装置。 - 前記第2の複数の入力導波路における光の偏光を、前記複数の入力導波路における光と共通の偏光状態に回転させるための偏光回転子をさらに含む、請求項19に記載の光スイッチング装置。
- 前記複数の入力導波路、前記第1の複数の1×2光スイッチ、前記第2の複数の入力導波路および前記第3の複数の1×2光スイッチが統合された第1のプレーナ光波回路をさらに含む、請求項19に記載の光スイッチング装置。
- 前記複数の入力導波路および前記第2の複数の入力導波路は、互いに平行である、請求項21に記載の光スイッチング装置。
- 前記偏光スプリッタのうちの一つによって結合された入力導波路の各ペアにおける前記入力導波路は、互いに隣接している、請求項22に記載の光スイッチング装置。
- 光検出器と
前記入力導波路および/または前記出力導波路の少なくとも一つに関連した、およびそれに沿って延びる少なくとも一つの追加の1×2光スイッチであって、前記追加の1×2光スイッチが前記第2の状態にあるときに、光が前記少なくとも1つの入力および/または出力導波路から前記光検出器に結合される、少なくとも一つの追加の1×2光スイッチとをさらに含む、請求項1に記載の光スイッチング装置。 - 複数の入力導波路であって、前記入力導波路の各々は、それに関連し、およびそれに沿って延びる第1の複数の1×2光スイッチを有している、複数の入力導波路と、
複数の出力導波路であって、前記出力導波路の各々は、それに関連し、およびそれに沿って延びる第2の複数の1×2光スイッチを有しており、前記第1および第2の複数の光スイッチの各々は、スルー状態とクロス状態との間で選択的に切り替え可能であり、前記入力および出力導波路は、前記入力および出力導波路のいずれかおよび全てにおいて伝搬する光が導波路の交差点を通過しないように配置されている、複数の出力導波路とを含み、
両方の光スイッチが前記クロス状態にあるときに、前記入力導波路の各々に関連する前記第1の複数の光スイッチの各々は、前記出力導波路の別の一つにおける前記第2の複数の光スイッチの一つに光学的に結合されている、光スイッチング装置。 - 光スイッチング装置であって、
複数の入力導波路であって、前記入力導波路の各々は、それに関連し、およびそれに沿って延びる第1の複数の1×2光スイッチを有している、複数の入力導波路と、
複数の出力導波路であって、前記出力導波路の各々は、それに関連し、およびそれに沿って延びる第2の複数の1×2光スイッチを有しており、前記第1および第2の複数の光スイッチの各々は、スルー状態とクロス状態との間で選択的に切り替え可能であり、前記入力および出力導波路は、いかなる波長の光に対して生じる光損失が、隣接する1×2光スイッチの間に位置する前記入力および出力導波路のセグメントの長さにのみ依存するように配置されている、複数の出力導波路とを含み、
両方の光スイッチが前記クロス状態にあるときに、前記入力導波路の各々に関連する前記第1の複数の光スイッチの各々は、前記出力導波路の別の一つにおける前記第2の複数の光スイッチの一つに光学的に結合されている、光スイッチング装置。 - 光スイッチング装置であって、
複数の入力導波路であって、前記入力導波路の各々は、それに関連し、およびそれに沿って延びる第1の複数の1×2光スイッチを有している、複数の入力導波路と、
複数の出力導波路であって、前記出力導波路の各々は、それに関連し、およびそれに沿って延びる第2の複数の1×2光スイッチを有している、複数の出力導波路とを含み、
前記第1および第2の複数の光スイッチにおける前記光スイッチの各々は、第1の状態と第2の状態との間で選択的に切り替え可能であり、第1の状態において、各光スイッチは、関連する前記入力または出力導波路内を伝搬する光がそれを通して伝播し続けることを可能にしており、第2の状態において、各光スイッチは、光を関連する前記入力または出力導波路の内外に結合させ、
両方の光スイッチが前記第2の状態にあるときに、前記入力導波路の各々と関連する前記第1の複数の光スイッチの各々は、前記出力導波路の別の一つにおける前記第2の複数の光スイッチの一つに光学的に結合されており、前記1×2スイッチの各々が、(i)変位可能な光クロスガイドであって、前記1×2スイッチは、前記光クロスガイドが、前記1×2スイッチの各々がそれぞれ関連する前記入力または出力導波路から第1の距離にあるときに前記第1の状態にあり、前記光クロスガイドが、前記1×2スイッチの各々がそれぞれ関連する前記入力または出力導波路から第2の距離にあるときに前記第2の状態にある、変位可能な光クロスガイドと、(ii)関連する前記入力または出力導波路からの距離が前記第1または第2の距離に等しくなるように、前記変位可能な光クロスガイドを選択的に変位させるためのアクチュエータと、を含む、光スイッチング装置。
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