JP2023528386A - 光交換装置、リダイレクション方法、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサ、及びシステム - Google Patents

Abstract

フィルタリングバンド幅を改善するための、光交換装置、リダイレクション方法、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサ、及びシステム(2400)が提供される。光交換装置は、入力ポート(41)、分散コンポーネント、第１フィルタ(311)、リダイレクションコンポーネント(301)、及び出力ポート(42及び43)を含む。入力ポート(41)は、第１ビーム(710)及び第２ビーム(720)が分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、分散コンポーネントは、第１ビーム(710)を複数の第１サブビーム(401)に分解するように構成され、分散コンポーネントは更に、第２ビーム(720)を複数の第２サブビーム(402)に分解するように構成され、複数の第１サブビーム(401)及び複数の第２サブビーム(402)は相異なるバンドに属する。第１フィルタ(311)は、複数の第１サブビーム(401)及び複数の第２サブビーム(402)の伝送方向を、相異なるバンドに基づいて第１方向(X)において相異なる伝送方向に分離し、複数の第１サブビーム(401)がリダイレクションコンポーネント(301)の第１領域(501)に入射することを可能にし、複数の第２サブビーム(402)がリダイレクションコンポーネント(301)の第２領域(502)に入射することを可能にするように構成され、第１領域(501)及び第２領域(502)は第１方向(X)において互いに分離される。

Description

この出願は、“光交換装置、リダイレクション方法、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサ、及びシステム”と題されて２０２０年５月３０日に中国国家知的所有権管理局に出願された中国特許出願第２０２０１０４８０９１４．８号に対する優先権を主張するものであり、それをその全体にてここに援用する。

この出願は、光ファイバ通信の分野に関し、特に、光交換（switching）装置、リダイレクション方法、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサ、及びシステムに関する。

光ネットワークサービスの急速な発展及び交換能力の増加に伴い、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサ（reconfigurable optical add/drop multiplexer、ＲＯＡＤＭ）が処理を行う必要がある信号バンド域も増加している。波長選択スイッチ（wavelength selective switch、ＷＳＳ）は、ＲＯＡＤＭの重要なコンポーネントである。

２０１８年のProceedings of European Conference on Optical Communication（ＥＣＯＣ）における論文“Wide-Passband C+L-band Wavelength Selective Switch by Alternating Wave-Band Arrangement on LCOS”で提供されているＷＳＳを図１に示す。入力ポート１０１がＣバンドビーム及びＬバンドビームを入力し、分散方向Ｘに並列にアレイ化導波路格子（arrayed waveguide grating、ＡＷＧ）１０２及び１０３が配置される。ＡＷＧ１０２及び１０３を用いることにより、分散方向Ｘにおいて、Ｃバンドビーム及びＬバンドビームがレンズ１０４を通過した後に異なる角度で回折格子１０５に入射し、そして、分散方向Ｘにおいて、Ｃバンドビーム及びＬバンドビームが回折格子１０５から同じ角度で出射することで、Ｃバンドビームが交換エンジン１０６上に照射されるときに発生する複数のフレアが位置する領域と、Ｌバンドビームが交換エンジン１０６上に照射されるときに発生する複数のフレアが位置する領域とが、分散方向Ｘにおいて少なくとも部分的に重なり合うとともに、ポート方向Ｙにおいて分離され、それにより、フィルタリングバンド幅が効果的に改善される。

しかしながら、ＷＳＳ内にＡＷＧを配置すると、空間的な光カップリングのためのＡＷＧの挿入損失が追加される。

この出願は、フィルタリングバンド幅を改善するための、光交換装置、リダイレクション方法、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサ、及びシステムを提供する。

第１の態様によれば、この出願は、入力ポートと、分散コンポーネントと、第１フィルタと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートと、を含む光交換装置を提供する。入力ポートは、第１ビーム及び第２ビームが分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、分散コンポーネントは、第１ビームを複数の第１サブビームに分解するように構成され、分散コンポーネントは更に、第２ビームを複数の第２サブビームに分解するように構成され、分散コンポーネントは更に、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを第１フィルタに送るように構成され、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームは相異なるバンドに属する。第１フィルタは、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームの伝送方向を、相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にするとともに、複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にするように構成され、第１領域及び第２領域は第１方向において互いに分離され、第１方向はリダイレクションコンポーネントのポート方向である。出力ポートは、リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力するように構成される。

分かることには、第１フィルタを用いることによって第１方向Ｘにおける第１領域と第２領域との分離が実現され、光交換装置のフィルタリングバンド幅を効果的に改善し、光交換装置に含まれる光学コンポーネントの数を効果的に削減し、それにより、挿入損失を効果的に低減させる。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、分散コンポーネントと入力ポートとの間に更に第２フィルタが含められ、分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を含む。入力ポートは、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに入射することを可能にするように構成される。第２フィルタは、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、第１ビーム及び第２ビームが属するバンドに基づいて変化させ、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に送るように構成される。第１回折格子は、複数の第１サブビームを第２フィルタに送るように構成され、第２回折格子は、複数の第２サブビームを第２フィルタに送るように構成される。第２フィルタは、第１領域及び第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを相異なるバンドに基づいてリダイレクションコンポーネントに送るように構成され、第２方向はリダイレクションコンポーネントの波長方向であり、第１方向は第２方向に対して垂直である。

分かることには、第２フィルタを用いることによって、第２方向Ｙにおける第１領域及び第２領域の重なり合い又は部分的な重なり合いが実現され、光交換装置のフィルタリングバンド幅を更に改善する。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１回折格子は、少なくとも１つの第１サブビームを第２フィルタの第３領域に送るように構成され、第２回折格子は、少なくとも１つの第２サブビームを第２フィルタの第４領域に送るように構成され、第３領域及び第４領域は第２方向において少なくとも部分的に重なり合う。

分かることには、第３領域及び第４領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合う場合、第１フレアと第２フレアとが第２方向Ｙにおいて重なり合うことを効果的に確保することができ、光交換装置のフィルタリングバンド幅を改善する。第１フレアは、第１領域内で第１ビームによって生成されるフレアであり、第２フレアは、第２領域内で第２ビームによって生成されるフレアである。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを含み、第１入力ポート及び第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、第１入力ポートは、第１ビームを入力するように構成され、第２入力ポートは、第２ビームを入力するように構成される。第１入力ポートは、第２方向において、第１ビームが第１入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、第２入力ポートは、第２方向において、第２ビームが第２入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第１プリセット値以下であり、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第２プリセット値以下であり、第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応し、第２ブレイズ角は、第２ビームが属するバンドに対応する。

分かることには、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差が第１プリセット値以下である場合、分散コンポーネントから第１ビームを回折させる効率を効果的に改善することができ、また、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差が第２プリセット値以下である場合、分散コンポーネントから第２ビームを回折させる効率を効果的に改善することができる。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、当該光交換装置は更に、入力ポートと分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを含み、該レンズコンポーネントは、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送るように構成され、第２方向において、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第１入射角の値に関係し、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第２入射角の値に関係する。

分かることには、第１ビームの回折効率を確保するために、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差が第１プリセット値以下であることを効果的に確保すべく、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が調節されるとともに、第２ビームの回折効率を確保するために、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差が第２プリセット値以下であることを効果的に確保すべく、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が調節される。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、当該光交換装置は更に、第１リフレクタ及び第２リフレクタを含む。第１フィルタは、複数の第１サブビームを第１リフレクタに送るように構成され、第１フィルタは更に、複数の第２サブビームを第２リフレクタに送るように構成される。第１リフレクタは、複数の第１サブビームをリダイレクションコンポーネントに送るように構成され、第２リフレクタは、複数の第２サブビームをリダイレクションコンポーネントに送るように構成される。

分かることには、第１リフレクタを用いることにより、第１ビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に送られることを効果的に確保することができ、また、第２リフレクタを用いることにより、第２ビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に送られることを効果的に確保することができ、それにより光交換装置のフィルタリングバンド幅を改善することができる。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、リダイレクションコンポーネントは、リダイレクトした複数の第１サブビームを第１リフレクタに送るように構成され、リダイレクションコンポーネントは更に、リダイレクトした複数の第２サブビームを第２リフレクタに送るように構成される。第１リフレクタは、第１サブビームを第１フィルタの第５領域に送るように構成され、第２リフレクタは、第２サブビームを第１フィルタの第６領域に送るように構成される。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１フィルタは、リダイレクトした複数の第１サブビーム及び第２サブビームを分散コンポーネントに送るように構成され、分散コンポーネントは、複数の第１サブビームを第３ビームへと結合するように構成され、分散コンポーネントは更に、複数の第２サブビームを第４ビームへと結合するように構成され、出力ポートは、第３ビーム及び第４ビームを出力するように構成される。

分かることには、第５領域と第６領域が完全に又は部分的に重なり合う場合、第３ビーム及び第４ビームは光交換装置の同一の出力ポートから出力され、第５領域及び第６領域が、互いに重なり合わない領域である場合、第３ビーム及び第４ビームは光交換装置の相異なる出力ポートから出力される。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１フィルタは、複数の第１サブビームが属するバンドに基づいて、第１フィルタからの複数の第１サブビームを反射光として反射するように構成され、第１フィルタは、複数の第２サブビームが属するバンドに基づいて、複数の第２サブビームが通過光として第１フィルタを通過することを可能にするように構成される。

分かることには、第１フィルタは、同じバンドに属するビームが２回連続して薄膜フィルタを通過するときに同じ伝送方式を用いる。例えば、第１サブビームは連続した２回とも反射光として反射される。他の一例では、第２サブビームは連続した２回とも通過光として通過する。従って、フィルタリングダメージが効果的に抑制される。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持つ。２つの領域が別々に複数の第１サブビームのうちの１つを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、複数の第２サブビームのうちの１つが２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下である。

分かることには、相異なる屈折率を有する２つの領域を薄膜フィルタが持つ場合、第１フィルタのフィルタスペクトルがシフトしないことを効果的に確保することができる。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１ビームは、第２ビームとは異なる少なくとも１つの波長値を持つ。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１ビームはＣバンドビームであり、第２ビームはＬバンドビームである。

第２の態様によれば、この出願は、入力ポートと、第３フィルタと、分散コンポーネントと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートと、を含む光交換装置を提供する。入力ポートは、第１ビーム及び第２ビームが第３フィルタに入射することを可能にするように構成され、第１ビーム及び第２ビームは相異なるバンドに属する。第３フィルタは、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送るように構成され、第１方向はリダイレクションコンポーネントのポート方向である。分散コンポーネントは、第１ビームを複数の第１サブビームに分解するように構成され、分散コンポーネントは更に、第２ビームを複数の第２サブビームに分解するように構成され、分散コンポーネントは更に、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントに入射することを可能にするように構成され、複数の第１サブビームはリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射し、複数の第２サブビームはリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射し、第１領域及び第２領域は第１方向において互いに分離される。出力ポートは、リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力するように構成される。

分かることには、第３フィルタを用いることによって第１方向Ｘにおける第１領域と第２領域との分離が実現され、光交換装置のフィルタリングバンド幅を効果的に改善し、光交換装置に含まれる光学コンポーネントの数を効果的に削減し、それにより、挿入損失を効果的に低減させる。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、分散コンポーネントと第３フィルタとの間に更に第２フィルタが含められ、分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を含む。第３フィルタは、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに入射することを可能にするように構成される。第２フィルタは、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、相異なるバンドに基づいて変化させ、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に送るように構成される。第１回折格子は、複数の第１サブビームを第２フィルタに送るように構成され、第２回折格子は、複数の第２サブビームを第２フィルタに送るように構成される。第２フィルタは、第１領域及び第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを、それぞれ、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームが属するバンドに基づいてリダイレクションコンポーネントに送るように構成され、第２方向はリダイレクションコンポーネントの波長方向であり、第１方向は第２方向に対して垂直である。

分かることには、第２フィルタを用いることによって、第２方向Ｙにおける第１領域及び第２領域の重なり合い又は部分的な重なり合いが実現され、光交換装置のフィルタリングバンド幅を更に改善する。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、第１回折格子は、少なくとも１つの第１サブビームを第２フィルタの第３領域に送るように構成され、第２回折格子は、少なくとも１つの第２サブビームを第２フィルタの第４領域に送るように構成され、第３領域及び第４領域は第２方向において少なくとも部分的に重なり合う。

分かることには、第３領域及び第４領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合う場合、第１フレアと第２フレアとが第２方向Ｙにおいて重なり合うことを効果的に確保することができ、光交換装置のフィルタリングバンド幅を改善する。第１フレアは、第１領域内で第１ビームによって生成されるフレアであり、第２フレアは、第２領域内で第２ビームによって生成されるフレアである。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを含み、第１入力ポート及び第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、第１入力ポートは、第１ビームを入力するように構成され、第２入力ポートは、第２ビームを入力するように構成される。第３フィルタは、第２方向において、第１ビームが第１入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、第３フィルタは更に、第２方向において、第２ビームが第２入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第４プリセット値以下であり、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第５プリセット値以下であり、第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応し、第２ブレイズ角は、第２ビームが属するバンドに対応する。

分かることには、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差が第１プリセット値以下である場合、分散コンポーネントから第１ビームを回折させる効率を効果的に改善することができ、また、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差が第２プリセット値以下である場合、分散コンポーネントから第２ビームを回折させる効率を効果的に改善することができる。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、当該光交換装置は更に、第３フィルタと分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを含み、該レンズコンポーネントは、第３フィルタからの第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送るように構成され、第２方向において、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第１入射角の値に関係し、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第２入射角の値に関係する。

分かることには、第１ビームの回折効率を確保するために、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差が第１プリセット値以下であることを効果的に確保すべく、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が調節されるとともに、第２ビームの回折効率を確保するために、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差が第２プリセット値以下であることを効果的に確保すべく、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が調節される。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、第３フィルタは、第１ビームが属するバンドに基づいて、第３フィルタからの第１ビームを反射光として反射するように構成され、第３フィルタは、第２ビームが属するバンドに基づいて、第２ビームが通過光として第３フィルタを通過することを可能にするように構成される。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、第３フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持つ。２つの領域が別々に第１ビームを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、複数の第２サブビームのうちの１つが２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下である。

分かることには、第１フィルタは、同じバンドに属するビームが立て続けに二回薄膜フィルタを通過するときに同じ伝送方式を用いる。例えば、第１サブビームは立て続けに二回とも反射光として反射される。他の一例では、第２サブビームは立て続けに二回とも通過光として通過する。従って、フィルタリングダメージが効果的に抑制される。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、第１ビームは、第２ビームとは異なる少なくとも１つの波長値を持つ。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、第１ビームはＣバンドビームであり、第２ビームはＬバンドビームである。

第３の態様によれば、この出願は、光交換装置に適用されるリダイレクション方法を提供する。光交換装置は、入力ポートと、分散コンポーネントと、第１フィルタと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートとを含み、当該方法は、入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが分散コンポーネントに入射することを可能にし、分散コンポーネントを用いることにより、第１ビームを複数の第１サブビームに分解し、第２ビームを複数の第２サブビームに分解し、且つ複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを第１フィルタに送り、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームは相異なるバンドに属し、第１フィルタを用いることにより、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームの伝送方向を、相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にし、且つ複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にし、第１領域及び第２領域は第１方向において互いに分離され、第１方向はリダイレクションコンポーネントのポート方向であり、出力ポートを用いることにより、リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力する、ことを含む。

この態様で示される有利な効果の具体的な説明については、第１の態様に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、分散コンポーネントと入力ポートとの間に更に第２フィルタが含められ、分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を含み、入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが分散コンポーネントに入射することを可能にすることは、入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに入射することを可能にし、第２フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、第１ビーム及び第２ビームが属するバンドに基づいて変化させ、且つ第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に送る、ことを含み、当該方法は更に、第１回折格子を用いることにより、複数の第１サブビームを第２フィルタに送り、且つ第２回折格子を用いることにより、複数の第２サブビームを第２フィルタに送り、第２フィルタを用いることにより、第１領域及び第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを相異なるバンドに基づいてリダイレクションコンポーネントに送り、第２方向はリダイレクションコンポーネントの波長方向であり、第１方向は第２方向に対して垂直である、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、第１回折格子を用いることにより、複数の第１サブビームを第２フィルタに送り、且つ第２回折格子を用いることにより、複数の第２サブビームを第２フィルタに送ることは、第１回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第１サブビームを第２フィルタの第３領域に送り、且つ第２回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第２サブビームを第２フィルタの第４領域に送り、第３領域及び第４領域は第２方向において少なくとも部分的に重なり合う、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを含み、第１入力ポート及び第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが分散コンポーネントに入射することを可能にすることは、第１入力ポートを用いることにより、第２方向において、第１ビームが第１入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にし、且つ第２入力ポートを用いることにより、第２方向において、第２ビームが第２入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にし、第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第１プリセット値以下であり、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第２プリセット値以下であり、第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応し、第２ブレイズ角は、第２ビームが属するバンドに対応する、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、光交換装置は更に、入力ポートと分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを含み、当該方法は更に、レンズコンポーネントを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送り、第２方向において、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第１入射角の値に関係し、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第２入射角の値に関係する、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、光交換装置は更に、第１リフレクタ及び第２リフレクタを含み、第１フィルタを用いることにより、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にし、且つ複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にすることは、第１フィルタを用いることにより、複数の第１サブビームを第１リフレクタに送り、且つ第１フィルタを用いることにより、複数の第２サブビームを第２リフレクタに送り、第１リフレクタを用いることにより、複数の第１サブビームをリダイレクションコンポーネントに送り、且つ第２リフレクタを用いることにより、複数の第２サブビームをリダイレクションコンポーネントに送る、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、当該方法は更に、リダイレクションコンポーネントを用いることにより、リダイレクトされた複数の第１サブビームを第１リフレクタに送り、且つリダイレクションコンポーネントを用いることにより、リダイレクトされた複数の第２サブビームを第２リフレクタに送り、第１リフレクタを用いることにより、第１サブビームを第１フィルタの第５領域に送り、且つ第２リフレクタを用いることにより、第２サブビームを第１フィルタの第６領域に送る、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、当該方法は更に、第１フィルタを用いることにより、リダイレクトされた複数の第１サブビーム及び第２サブビームを分散コンポーネントに送り、分散コンポーネントを用いることにより、複数の第１サブビームを第３ビームへと結合し、且つ分散コンポーネントを用いることにより、複数の第２サブビームを第４ビームへと結合し、出力ポートを用いることにより、第３ビーム及び第４ビームを出力する、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、第１フィルタを用いることにより、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームの伝送方向を、相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離することは、第１フィルタを用いることにより、複数の第１サブビームが属するバンドに基づいて、第１フィルタからの複数の第１サブビームを反射光として反射し、且つ第１フィルタを用いることにより、複数の第２サブビームが属するバンドに基づいて、複数の第２サブビームが通過光として第１フィルタを通過することを可能にする、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、第１フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持つ。２つの領域が別々に複数の第１サブビームのうちの１つを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、複数の第２サブビームのうちの１つが２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下である。

第４の態様によれば、この出願は、光交換装置に適用されるリダイレクション方法を提供する。光交換装置は、入力ポートと、第３フィルタと、分散コンポーネントと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートとを含む。当該方法は、入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが第３フィルタに入射することを可能にし、第１ビーム及び第２ビームは相異なるバンドに属し、第３フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、且つ第３フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送り、第１方向はリダイレクションコンポーネントのポート方向であり、分散コンポーネントを用いることにより、第１ビームを複数の第１サブビームに分解し、分散コンポーネントを用いることにより、第２ビームを複数の第２サブビームに分解し、且つ分散コンポーネントを用いることにより、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントに入射することを可能にし、複数の第１サブビームはリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射し、複数の第２サブビームはリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射し、第１領域及び第２領域は第１方向において互いに分離され、出力ポートを用いることにより、リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力する、ことを含む。

この態様で示される有利な効果の具体的な説明については、第１の態様に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、分散コンポーネントと第３フィルタとの間に更に第２フィルタが含められ、分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を含み、第３フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送ることは、第３フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに入射することを可能にし、第２フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、相異なるバンドに基づいて変化させ、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に送る、ことを含み、当該方法は更に、第１回折格子を用いることにより、複数の第１サブビームを第２フィルタに送り、且つ第２回折格子を用いることにより、複数の第２サブビームを第２フィルタに送り、第２フィルタを用いることにより、第１領域及び第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを、それぞれ、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームが属するバンドに基づいてリダイレクションコンポーネントに送り、第２方向はリダイレクションコンポーネントの波長方向であり、第１方向は第２方向に対して垂直である、ことを含む。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、当該方法は更に、第１回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第１サブビームを第２フィルタの第３領域に送り、且つ第２回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第２サブビームを第２フィルタの第４領域に送り、第３領域及び第４領域は第２方向において少なくとも部分的に重なり合う、ことを含む。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを含み、第１入力ポート及び第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、第３フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送ることは、第３フィルタを用いることにより、第２方向において、第１ビームが第１入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にし、第３フィルタを用いることにより、第２方向において、第２ビームが第２入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にし、第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第４プリセット値以下であり、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第５プリセット値以下であり、第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応し、第２ブレイズ角は、第２ビームが属するバンドに対応する、ことを含む。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、光交換装置は更に、第３フィルタと分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを含み、当該方法は更に、レンズコンポーネントを用いることにより、第３フィルタからの第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送り、第２方向において、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第１入射角の値に関係し、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第２入射角の値に関係する、ことを含む。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、第３フィルタは、第１ビームが属するバンドに基づいて、第３フィルタからの第１ビームを反射光として反射するように構成され、第３フィルタは、第２ビームが属するバンドに基づいて、第２ビームが通過光として第３フィルタを通過することを可能にするように構成される、。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、第３フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持つ。２つの領域が別々に第１ビームを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、複数の第２サブビームのうちの１つが２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下である。

第５の態様によれば、この出願は、複数の光交換装置を含んだリコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサを提供し、異なる光交換装置が光ファイバを用いて互いに接続され、光交換装置は第１の態様又は第２の態様のいずれか一に示したものである。

第６の態様によれば、この出願は、複数のリコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサを含んだ光通信システムを提供し、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサは第１の態様に示したものである。

従来技術に従った波長選択スイッチの構成の一例の図である。 この出願に従ったリコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサの構成の一例の図である。 この出願に従った第２方向における光交換装置の第１構成の一例の図である。 この出願に従った第１方向における光交換装置の第１構成の一例の図である。 この出願に従ったリダイレクションコンポーネント上のフレアの第１配置の一例の図である。 この出願に従った薄膜フィルタにビームが入射することの一例の図である。 この出願に従った薄膜フィルタのフィルタスペクトルの第１の例の図である。 この出願に従ったリダイレクションコンポーネント上のフレアの第２配置の一例の図である。 図３に示した光交換装置の一部構成の一例の拡大図である。 この出願に従った薄膜フィルタのフィルタスペクトルの他の一例の図である。 図４に示した光交換装置の一部構成の一例の拡大図である。 この出願に従った第２方向における光交換装置の第２構成の一例の図である。 この出願に従った第１方向における光交換装置の第２構成の一例の図である。 この出願に従った第２方向における光交換装置の第３構成の一例の図である。 この出願に従った第１方向における光交換装置の第３構成の一例の図である。 この出願に従った第２方向における光交換装置の第４構成の一例の図である。 この出願に従った第１方向における光交換装置の第４構成の一例の図である。 この出願に従った第２方向における光交換装置の第５構成の一例の図である。 この出願に従った第１方向における光交換装置の第５構成の一例の図である。 図２０Ａ及び図２０Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第１実施形態におけるステップのフローチャートである。 図２０Ａ及び図２０Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第１実施形態におけるステップのフローチャートである。 図２１Ａ及び図２１Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第２実施形態におけるステップのフローチャートである。 図２１Ａ及び図２１Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第２実施形態におけるステップのフローチャートである。 図２２Ａ及び図２２Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第３実施形態におけるステップのフローチャートである。 図２２Ａ及び図２２Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第３実施形態におけるステップのフローチャートである。 この出願に従ったリダイレクション方法の第４実施形態におけるステップのフローチャートである。 この出願に従った光通信システムの構成の一例の図である。

以下、本発明の実施形態における添付図面を参照して、本発明の実施形態における技術的ソリューションを明瞭且つ完全に説明する。明らかなことには、説明される実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく単なる一部である。当業者によって創造的労力なしに本発明の実施形態に基づいて得られる他の実施形態は全て、本発明の保護範囲に入るものである。

この出願の明細書、特許請求の範囲、及び添付図面において、用語“第１”、“第２”などは、同様の対象を区別することを意図したものであり、必ずしも特定の順番又は順序を示すものではない。以下では添付図面を参照して本発明の実施形態例がいっそう包括的に説明され、それら実施形態例が添付図面に示される。しかしながら、本発明は数多くの異なるやり方で実装されることができ、この明細書に記載された実施形態に限定されるものとして解釈されるべきでない。それどころか、これらの実施形態は、本開示が徹底的且つ完全であって本発明の範囲が当業者に十分に伝えられるように提供されるものである。添付図面においては、明瞭さの目的で、層及び領域のサイズ及び相対的サイズが誇張されることがある。同じ参照符号は常に同じ要素を表す。

先ず、図２を参照して、この出願で提供されるＲＯＡＤＭの構成を説明する。図２は、この出願に従ったＲＯＡＤＭの構成の一例の図である。

ＲＯＡＤＭの具体的なネットワーク構成は、この実施形態において限定されない。例えば、複数の光交換装置を含むＲＯＡＤＭは、チェーンネットワーク、リングネットワーク、メッシュネットワーク、又はこれらに類するもののネットワーク構成を用い得る。図２に示すようにＲＯＡＤＭがメッシュネットワークのネットワーク構成を用いる例を用いて、一例の説明を提供する。この実施形態では、光交換装置がＷＳＳである例を用いて、一例の説明を提供する。

この実施形態において、例えば、ＲＯＡＤＭは８つのＷＳＳ（ＷＳＳ１及びＷＳＳ２乃至ＷＳＳ８）を含む。これら８つのＷＳＳは異なる位置に配置される。ＲＯＡＤＭに含まれるＷＳＳの数及びＷＳＳの位置は、この実施形態において制限されない。光信号の柔軟なスケジューリングを実現するよう、異なる位置にあるＷＳＳ間で光信号が交換される。この実施形態に示される異なる位置は、Ｎ次元の異なる方向を指し示すことができ、Ｎは１以上の正の整数である。

例としてＷＳＳ１を用いる。ＷＳＳ１は、光ファイバを用いてＷＳＳ１に接続された、ＲＯＡＤＭに含まれる任意のＷＳＳに光信号を送信して、異なる次元の方向への光信号の偏向を実現することができる。例えば、この実施形態に示すＲＯＡＤＭでは、ＷＳＳ４、ＷＳＳ６、及びＷＳＳ８が、光ファイバを用いてＷＳＳ１に接続されており、故に、ＷＳＳ１はＷＳＳ４、ＷＳＳ６、及びＷＳＳ８のうちのいずれかのＷＳＳに光信号を送信することができる。この実施形態では、光ファイバを用いてＷＳＳ１がＷＳＳ４、ＷＳＳ６、及びＷＳＳ８に接続されている例を用いて一例の説明を提供し、限定は課されない。他の一例において、ＷＳＳ１は代わりに、ＲＯＡＤＭに含まれるＷＳＳ２、ＷＳＳ３、ＷＳＳ５、及びＷＳＳ７のうちのいずれかのＷＳＳに光ファイバを用いて接続されてもよい。

以下では、例としてＷＳＳ１及びＷＳＳ４を用いて、光信号交換を説明することを続ける。

ＷＳＳ１の入力ポートを用いて、第１の次元方向２０１に伝送された光信号がＷＳＳ１に入力され、その光信号が、ＷＳＳ１を用いてリダイレクトされ、その光信号が、ＷＳＳ１の出力ポート及び光ファイバを用いてＷＳＳ４に伝送され、そして、ＷＳＳ４の出力ポートから出力された光信号が第２の次元方向２０２に送信されて、第１の次元方向２０１から第２の次元方向２０２への光信号の伝送方向の偏向が実現される。

以下、複数の異なる実施形態を参照して、この出願で提供される光交換装置の構成を説明する。

実施形態１
以下では、図３及び図４を参照して、この出願で提供される光交換装置の具体的な構成を説明する。図３は、第２方向における光交換装置の構成の一例の図であり、図４は、第１方向における光交換装置の構成の一例の図である。この実施形態で示す光交換装置は、入力ポート４１、分散コンポーネント、リダイレクションコンポーネント３０１、及び出力ポート（４２及び４３）を含んでいる。入力ポートの具体的な数及び出力ポートの具体的な数は、この実施形態において限定されることではない。

以下では、先ず、この出願で示す第１方向及び第２方向を説明する。この実施形態で示す第１方向は交換方向又はポート方向とも称することがあり、第２方向は波長方向又は分散方向とも称することがある。第１方向及び第２方向の定義は、光交換装置に含まれる異なるコンポーネントに関して異なる。具体的な定義は次の通りである。

最初に、留意すべきことには、この実施形態において、入力ポートを用いて光交換装置に入力されるビームは第３方向Ｚに伝送されており、第３方向Ｚは第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに対して個別に垂直であり、第１方向Ｘは第２方向Ｙに対して垂直である。

定義１
この定義は、リダイレクションコンポーネント３０１に関して行われる。この実施形態に示すリダイレクションコンポーネント３０１は、入力ポートを用いて入力される第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を偏向するように構成される。なお、この実施形態において、リダイレクションコンポーネント３０１が伝送方向偏向を行うビームの数、及びビームが属するバンドは、異なるビームが異なるバンドに属していれば限定されない。伝送方向偏向を実現するため、図５に示すように、第１ビームによって生成される複数のフレアはリダイレクションコンポーネント３０１の第１領域５０１に位置し、第２ビームによって生成される複数のフレアはリダイレクションコンポーネント３０１の第２領域５０２に位置する。第２方向Ｙは、第１領域５０１に含まれる複数のフレアの配列方向であり、第２方向Ｙはまた、第２領域５０２に含まれる複数のフレアの配列方向である。第１方向Ｘは、リダイレクションコンポーネント３０１上の第１領域５０１と第２領域５０２の配列方向である。分かることには、第１方向Ｘと第２方向Ｙとで形成される二次元座標系ＸＹにおいて、異なるビームによって生成されるフレアは第２方向Ｙにおいて同一座標に対応し、異なるビームによって生成されるフレアは第１方向Ｘにおいて異なる座標に対応し、その結果、異なるビームのフレアが第２方向Ｙにおいて重なり合うか少なくとも部分的に重なり合うかするとともに、異なるビームのフレアが第１方向Ｘにおいて分離されることで、リダイレクションコンポーネント３０１のフィルタリングバンド幅が改善される。

定義２
この定義は、依然としてリダイレクションコンポーネント３０１に関して行われる。オプションで、リダイレクションコンポーネント３０１が液晶・オン・シリコン（liquid crystal on silicon、ＬＣＯＳ）チップである場合、第１方向Ｘは、回折ビームを生成するためにリダイレクションコンポーネント３０１上に位相格子がロードされる方向である。また、オプションで、リダイレクションコンポーネント３０１が液晶（liquid crystal）アレイチップ又は微小電気機械システム（micro electro mechanical system、ＭＥＭＳ）である場合、第１方向Ｘは、偏向ビームが生成される方向である。具体的には、回折ビーム又は偏向ビームはＸＺ平面内で出力ポートに伝送され、ＸＺ平面は、第１方向Ｘと第３方向Ｚとで形成されるビュー方向であり、すなわち、ＸＺ平面は第１方向Ｘと第３方向Ｚの両方に延びる。

定義３
この定義は、光交換装置に含まれる入力ポート及び出力ポートに関して行われる。なお、この例において、入力ポート及び出力ポートの位置の説明はオプションの例であり、入力ポートが光交換装置にビームを入力することができ、出力ポートが光交換装置からビームを出力することができるのであれば、限定は課されない。図３及び図４に示すように、例えば、光交換装置は、入力ポート４１と、出力ポート４２と、出力ポート４３とを含む。光交換装置に含まれるポート（４１、４２、及び４３）は、同一のＸＺ平面内に配置される。具体的には、複数のポート（４１、４２、及び４３）の位置はＸＺ平面内で離隔され、複数のポート（４１、４２、及び４３）の位置は、ＹＺ平面（第２方向Ｙと第３方向Ｚの両方に延びる平面）内で完全に重なり合うか部分的に重なり合うかすることができる。

以下にて、この実施形態において光交換装置が伝送方向偏向を行う対象（第１ビーム及び第２ビーム）を説明する。

この実施形態では、光交換装置が第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を偏向するように構成される例を用いて、一例の説明を提供する。他の一例において、光交換装置は代わりに、別の数のビームの伝送方向を偏向してもよく、例えば、１つのビームの伝送方向を偏向したり３つ以上のビームの伝送方向を偏向したりしてもよい。この実施形態に示す第１ビーム及び第２ビームは相異なる波長域を持つ。具体例を参照して、以下、第１ビーム及び第２ビームが相異なる波長域を持つことの一例の説明を提供する。

例えば、この実施形態において、第１ビームはＣバンド（C band）ビームであり、第２ビームはＬバンド（L band）ビームである。第１ビーム及び第２ビームが相異なるバンドにあれば、例えば、第１ビームは代わりにＥバンド（E band）ビームであってもよく、第２ビームは代わりにＯバンド（O band）ビームであってもよい。

具体的には、例えば、第１ビームはＮ個の波長値：λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎを持ち、第２ビームもＮ個の波長値：λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎを持ち得る。Ｎの値は、この実施形態において限定されるものではない。第１ビーム及び第２ビームは代わりに異なる数の波長値を持っていてもよい。第１ビーム及び第２ビームが相異なる波長域を持つことは具体的に、λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎと、λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎとの中に同じ波長値がないことを指し示し得る。第１ビーム及び第２ビームが相異なる波長域を持つことは代わりに、λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎの中に、λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎとは異なる１つ以上の波長値があること、換言すれば、λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎと、λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎとの中に、幾つかの同じ波長値と幾つかの異なる波長値とがあることを指し示してもよい。

以下、この実施形態に示す光交換装置が第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を偏向するプロセスを説明する。

例えば、図４に示すように、光交換装置に含まれる入力ポート４１が、第１ビーム及び第２ビーム（各々、図３及び図４に示した入力ポート４１によって入力された実線で示す）を入力するように構成される。すなわち、この実施形態では、同一の入力ポート４１を用いて第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力される例を用いて、一例の説明を提供する。なお、他の一例では代わりに、相異なる入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力されてもよい。これは特に限定されることではない。

オプションで、入力ポート４１を用いて入力された第１ビーム及び第２ビームは、第１コリメーションレンズ３０２に送られる。具体的には、第１コリメーションレンズ３０２の前側焦点に入力ポート４１が位置し、第１コリメーションレンズ３０２は入力ポート４１からの第１ビーム及び第２ビームをコリメートするように構成される。

この実施形態では、さらに、第１コリメーションレンズ３０２と第２フィルタ３０３との間に第１レンズコンポーネントが配置されている。第１レンズコンポーネントが、第１コリメーションレンズ３０２からのコリメートされた第１ビーム及びコリメートされた第２ビームを第２フィルタ３０３に送ることができれば、第１レンズコンポーネントに含まれるレンズの数はこの実施形態において限定されない。この実施形態では、第１レンズコンポーネントが、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を含む例を用いて、一例の説明を提供する。以下、この例で示すレンズ（第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７）の機能の説明の一例を提供する。

第１レンズ３０４は、第２方向Ｙ（ＹＺ平面内）において第１ビーム及び第２ビームを整形するように構成され、第２レンズ３０５は、第１レンズ３０４からの第１ビーム及び第２ビームを第３レンズ３０６に送るように構成され、第３レンズ３０６は、第１方向Ｘ（ＸＺ平面内）において第１ビーム及び第２ビームを整形するように構成される。この実施形態に示す整形は、第１ビームがリダイレクションコンポーネント３０１上に照射されるときに生成されるフレアの大きさ、及び第２ビームがリダイレクションコンポーネント３０１上に照射されるときに生成されるフレアの大きさを調節することを意味し得る。第４レンズ３０７は、整形された第１ビーム及び整形された第２ビームを第２フィルタ３０３に送るように構成される。

以下、第１レンズコンポーネントに含まれるレンズ（第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７）の位置の説明の一例を提供する。

第１コリメーションレンズ３０２の後側焦点が第１レンズ３０４の前側焦点と重なり、第１コリメーションレンズ３０２と第１レンズ３０４との間の距離は、第１コリメーションレンズ３０２の焦点距離と第１レンズ３０４の焦点距離との和に等しい。第１レンズ３０４の後側焦点が第３レンズ３０６の前側焦点と重なり、第３レンズ３０６の後側焦点が第４レンズ３０７の前側焦点と重なる。さらに、第１コリメーションレンズ３０２の後側焦点が第２レンズ３０５の前側焦点と重なり、第１コリメーションレンズ３０２と第２レンズ３０５との間の距離は、第１コリメーションレンズ３０２の焦点距離と第２レンズ３０５の焦点距離との和に等しく、第２レンズ３０５は第１レンズ３０４と第３レンズ３０６との間に位置する。分かることには、第２レンズ３０５の焦点距離は第１レンズ３０４の焦点距離よりも大きい。なお、この実施形態における第１レンズコンポーネントに含まれるレンズの説明はオプションの例であり、第１レンズコンポーネントが第１ビーム及び第２ビームを第２フィルタ３０３に送ることができれば、限定は課されない。

この実施形態では、さらに、リダイレクションコンポーネント３０１と第２フィルタ３０３との間に第２レンズコンポーネントが配置されている。第２レンズコンポーネントが、第２フィルタ３０３から出て来るビームをリダイレクションコンポーネント３０１に送ることができれば、第２レンズコンポーネントに含まれるレンズの数はこの実施形態において限定されない。この実施形態では、第２レンズコンポーネントが第５レンズ３１０を含む例を用いて、一例の説明を提供する。

具体的には、第４レンズ３０７と分散コンポーネント（図３に示す第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９）との間に第２フィルタ３０３が配置される。第２フィルタ３０３が第４レンズ３０７と分散コンポーネントとの間にあるのであれば、第２フィルタ３０３の具体的な位置はこの実施形態において限定されない。第２フィルタ３０３が第１ビームを第１回折格子３０８上にフォーカシングすることができ、且つ第２フィルタ３０３が更に第２ビームを第２回折格子３０９上にフォーカシングすることができれば、第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９の具体的な位置はこの実施形態において限定されない。例として第２回折格子３０９を用いる。第２回折格子３０９は、第４レンズ３０７の後側焦点がと第５レンズ３１０の前側焦点と重なる位置に置かれる。

第５レンズ３１０は第２フィルタ３０３とリダイレクションコンポーネント３０１との間に位置し、リダイレクションコンポーネント３０１は第５レンズ３１０の後側焦点に位置する。分かることには、リダイレクションコンポーネント３０１と第５レンズ３１０との間の距離は第５レンズ３１０の焦点距離に等しい。

図３から分かることには、ＹＺ平面において、この実施形態では、第４レンズ３０７が第１ビーム及び第２ビームを第２フィルタ３０３内の同一位置（第４レンズ３０７から出て実線が第２フィルタ３０３と交わる、図３に示す位置）に送る例を用いて、一例の説明を提供する。他の一例において、第２フィルタ３０７は代わりに、第１ビーム及び第２ビームを第２フィルタ３０３の相異なる位置に送ってもよい。

この実施形態に示す第２フィルタ３０３は、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、第１ビーム及び第２ビームが属するバンドに基づいて変化させ、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９に送るように構成されている。

具体的には、第２フィルタ３０３は、第１ビームの伝送方向と第２ビームの伝送方向との間の分離がＹＺ平面内で実現されるように、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタ３０３から相異なる方向に出ることを可能にするように構成される。よりよい理解のために、以下、第２フィルタ３０３の具体的な構成を参照して説明を提供する。

この実施形態において、例えば、第２フィルタ３０３は薄膜フィルタである。薄膜フィルタは、ダイクロイックフィルタ（dichroic filter）とし得る。図６に示すように、ＹＺ平面（第２方向Ｙと第３方向Ｚの両方に延びる平面）内で、ビームが第２フィルタ３０３に入射角θで入射している。よりよい理解のために、以下では、図７を参照することに続く。図７は、薄膜フィルタのフィルタスペクトルの一例の図である。このフィルタスペクトルは２つのカーブを含んでおり、すなわち、通過光の通過カーブ７０１と反射光の反射カーブ７０２とを含んでいる。この実施形態に示す第１ビーム７１０は、図７に示す第１バンド内にあり、それ故に、第１バンド内にある第１ビーム７１０は、第１バンドに対応する挿入損失の作用下で第２フィルタ３０３から反射光伝送方式で出て行き、すなわち、第１ビーム７１０の伝送方向は、第１ビーム７１０が反射光となった後に変化する。伝送方向が変化する前に存在する第１ビームと、伝送方向が変化した後に得られる第１ビームとをよりよく区別するために、伝送方向が変化する前の第１ビームは、図３及び図６に示す第１ビーム７１０であり、第１ビームが第２フィルタ３０３によって反射されて伝送方向が変化した後の第１ビームは、図３及び図６に示す第１ビーム７１１である。分かることには、第１ビーム７１０及び第１ビーム７１１の伝送方向を参照するに、第１ビーム７１０に対する第２フィルタ３０３の反射作用により、第１ビーム７１０の伝送方向が第１ビーム７１１の伝送方向へと変化する。

この実施形態に示す第２ビーム７２０は、図７に示す第２バンド内にあり、それ故に、第２バンド内にある第２ビーム７２０は、第２バンドに対応する挿入損失の作用下で第２フィルタ３０３から通過光伝送方式で出て行き、すなわち、第２ビーム７２０の伝送方向は、第２ビーム７２０が通過光となった後に変化する。伝送方向が変化する前に存在する第２ビームと、伝送方向が変化した後に得られる第２ビームとをよりよく区別するために、伝送方向が変化する前の第２ビームは、図３及び図６に示す第２ビーム７２０であり、第２ビームが第２フィルタ３０３を通過して伝送方向が変化した後の第２ビームは、図３及び図６に示す第２ビーム７２１である。分かることには、第２ビーム７２０及び第２ビーム７２１の伝送方向を参照するに、第２ビーム７２０に対する第２フィルタ３０３の通過作用により、第２ビーム７２０の伝送方向が第２ビーム７２１の伝送方向へと変化する。

なお、相異なるバンド内にあるビームが第２フィルタ３０３の作用下で相異なる伝送方向に伝送されるのであれば、第１バンドの範囲及び第２バンドの範囲はこの実施形態において限定されない。

また、図３から分かることには、第２フィルタ３０３は、伝送方向が変化した後に得られる第１ビーム７１１を第１回折格子３０８に送り、伝送方向が変化した後に得られる第２ビーム７２１を第２回折格子３０９に送る。この実施形態に示す第１ビーム３０８及び第２回折格子３０９は相異なる位置にある。第１回折格子３０８が第１ビーム７１１の光伝送路上に位置し、第２回折格子３０９が第２ビーム７２１の光伝送路上に位置して、第１ビーム７１１を第１回折格子３０８に首尾良く送ることができ、第２ビーム７２１を第２回折格子３０９に首尾良く送ることができることを確保すれば、第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９の具体的な位置はこの実施形態において限定されない。

この実施形態では、第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９が相異なる位置にある２つの独立した格子である例を用いて、一例の説明を提供する。他の一例において、第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９は代わりに、曲線状の回折格子の２つの領域であってもよい。

第１回折格子３０８は、第１ビーム７１１を複数の第１サブビーム７１２（各々、第１回折格子３０８から出る実線で示す）に分解するように構成される。例えば、第１回折格子３０８は第１ビーム７１１をＮ個の第１サブビーム７１２に分解し、Ｎ個の第１サブビーム７１２の波長は、それぞれ、λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎである。第２回折格子３０９は、第２ビーム７２１を複数の第２サブビーム７２２（各々、第２回折格子３０９から出る破線で示す）に分解するように構成される。例えば、第２回折格子３０９は第２ビーム７２１をＮ個の第２サブビームに分解し、Ｎ個の第２サブビームの波長は、それぞれ、λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎである。λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎと、λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎの具体的な説明については、前述の説明を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第１回折格子３０８は更に、複数の第１サブビーム７１２を第２フィルタ３０３に送るように構成され、第２回折格子３０９は更に、複数の第２サブビーム７２２を第２フィルタ３０３に送るように構成される。分かることには、この実施形態に示す第２フィルタ３０３は、複数の第１サブビーム７１２及び複数の第２サブビーム７２２の光伝送路上に配置され、それにより、複数の第１サブビーム７１２及び複数の第２サブビーム７２２を第２フィルタ３０３に首尾良く送ることができることが効果的に確保する。

図５から分かることには、フィルタリングバンド幅を改善するためには、複数の第１サブビーム７１２によって生成されるフレアは第１領域５０１に位置する必要があり、複数の第２サブビーム７２２によって生成されるフレアは第２領域５０２に位置する必要がある。よりよい理解のために、以下、具体的なフレアを参照して説明を提供する。

リダイレクションコンポーネント３０１上に第１ターゲットサブビームによって生成される第１フレア（第１領域５０１に位置する）と、リダイレクションコンポーネント３０１上に第２ターゲットサブビームによって生成される第２フレア（第２領域５０２に位置する）とが、第２方向Ｙにおいて重なり合う。第１ターゲットサブビームは、第１回折格子３０８によって生成された複数の第１サブビーム７１２のうちの１つであり、第２ターゲットサブビームは、第２回折格子３０９によって生成された複数の第２サブビーム７２２のうちの１つである。この実施形態に示す第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９は、第１フレア及び第２フレアが第２方向Ｙにおいて重なり合うことを効果的に確保することができる。

先ず第１フレア及び第２フレアを説明する。

また、図５を参照するに、第１サブビーム７１２のフレアは図５に示す第１領域５０１内に配列され、第２サブビーム７２２のフレアは図５に示す第２領域５０２内に配列され、この実施形態に示す第１領域５０１及び第２領域５０２は第２方向Ｙにおいて重なり合っている。この実施形態では、第１領域５０１及び第２領域５０２が第２方向Ｙにおいて完全に重なり合う例を用いて、一例の説明を提供する。他の一例において、第１領域５０１及び第２領域５０２は代わりに（図８に示すように）部分的に重なり合ってもよい。

第１フレアは、リダイレクションコンポーネント３０１上に第１ターゲットサブビームによって生成されるフレアであり、第２フレアは、リダイレクションコンポーネント３０１上に第２ターゲットサブビームによって生成されるフレアであり、複数の第１サブビーム７１２によって生成される複数のフレア内での第１フレアの序列は、複数の第２サブビーム７２２によって生成される複数のフレア内での第２フレアの序列と同じであり、換言すれば、第１領域５０１に含まれる複数のフレア内での第１フレアの序列は、第２領域５０２に含まれる複数のフレア内での第２フレアの序列と同じである。

例えば、第１フレアは、波長λ_ｃ－１を持つ第１ターゲットサブビームがリダイレクションコンポーネント３０１に入射するときに生成されるフレアであり、第２フレアは、波長λ_Ｌ－１を持つ第２ターゲットサブビームがリダイレクションコンポーネント３０１に入射するときに生成されるフレアであり、すなわち、第１領域５０１に含まれる複数のフレア内での第１フレアの序列、及び第２領域５０２に含まれる複数のフレア内での第２フレアの序列はともに１番目である。他の一例では、第１フレアは、波長λ_ｃ－Ｎを持つ第１ターゲットサブビームがリダイレクションコンポーネント３０１に入射するときに生成されるフレアであり、第２フレアは、波長λ_Ｌ－Ｎを持つ第２ターゲットサブビームがリダイレクションコンポーネント３０１に入射するときに生成されるフレアであり、すなわち、第１領域５０１に含まれる複数のフレア内での第１フレアの序列、及び第２領域５０２に含まれる複数のフレア内での第２フレアの序列はともにＮ番目である。Ｎが１以上の正の整数に等しいのであれば、Ｎの具体的な値はこの実施形態において限定されない。

第２方向Ｙにおいて第１領域５０１と第２領域５０２との間の重なりを実現するために、第１回折格子３０８から出る複数の第１サブビーム７１２が第２フィルタ３０３の第３領域に送られるとともに、第２回折格子３０９から出る複数の第２サブビーム７２２が第２フィルタ３０３の第４領域に送られ、第３領域及び第４領域は第２方向Ｙにおいて重なり合う。

具体的には、第２方向Ｙにおいて第１フレアと第２フレアとの間の重なりを実現するために、第１回折格子３０８から出る第１ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置と、第２回折格子３０９から出る第２ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置とが、第２方向Ｙにおいて（ＹＺ平面内で）重なる必要がある。

他の一例において、第２方向Ｙにおいて第１領域５０１と第２領域５０２との間の部分的な重なりを実現するために、第３領域及び第４領域は部分的に重なり合ってもよい。具体的には、第２方向Ｙにおいて第１フレアと第２フレアとの間の部分的な重なりを実現するために、第１回折格子３０８から出る第１ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置と、第２回折格子３０９から出る第２ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置とが、第２方向Ｙにおいて（ＹＺ平面内で）近くにある必要がある。第１フレアと第２フレアとが第２方向Ｙにおいて部分的に重なるのであれば、近さの程度はこの実施形態において限定されない。

第１回折格子３０８から出る第１ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置と、第２回折格子３０９から出る第２ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置との間の重なりを実現するために、第１回折格子３０８から第１ターゲットサブビームが出る角度の値を調節し、それにより、第１ターゲットサブビームが送られる第２フィルタ３０３内の位置を調節するために、ＹＺ平面内での第１ビームが第１回折格子３０８に入射する角度の値が調節され得る。第２ターゲットサブビームが送られる第２フィルタ３０３内の位置を調節するプロセスについては、第１ターゲットサブビームが送られる第２フィルタ３０３内の位置の説明を参照されたい。詳細を説明することはしない。分かることには、リダイレクションコンポーネント３０１上での第１フレアと第２フレアとの間の重なり合い又は部分的な重なり合いを実現するように、第１ターゲットサブビームが送られる第２フィルタ３０３内の位置、及び第２ターゲットサブビームが送られる第２フィルタ３０３内の位置が調節される。

例えば、第１ターゲットサブビームが第１回折格子３０８から出る角度は、次式１：

を用いて調節することができ、ただし、αは、ＹＺ平面内での第１ターゲットビームが第１回折格子３０８に入射する角度であり、βは、第１ターゲットサブビームが第１回折格子３０８から出る角度であり、ｄは、第１回折格子３０８内の２つの隣接する格子ライン間の距離であり、ｍは、格子回折次数であって定数である。

式１から分かることには、なおも第１ターゲットサブビームを例として用いれば、ＹＺ平面内で第１ターゲットビームが第１回折格子３０８に入射する入射角αの値を調節し、それにより、第１ターゲットサブビームが第１回折格子３０８から出る出射角βの値を調節するために、第１回折格子３０８の位置が調節され得る。

第２フィルタ３０３が第１ターゲットサブビーム及び第２ターゲットサブビームをリダイレクションコンポーネント３０１に送るプロセスを、なおも第１ターゲットサブビーム及び第２ターゲットサブビームを例として用いて説明する。

さらに、図９を参照されたい。図９は、図３に示した光交換装置の一部構成の一例の図である。図９において、第１ターゲットサブビーム９０１及び第２ターゲットサブビーム９０２は、第２フィルタ３０３内の同じ位置、すなわち、図９に示す位置９００に入射している。図３及び図９を参照するに、第２フィルタ３０３は、第２方向Ｙにおいて（ＹＺ平面内で）重なり合う第１ターゲットサブビーム９０１及び第２ターゲットサブビーム９０２をリダイレクションコンポーネント３０１に送る必要がある。具体的には、リダイレクションコンポーネント３０１への第１ターゲットサブビーム９０１の伝送を実現するために、第２フィルタ３０３は、第１ターゲットサブビーム９０１を反射光９０３（図９に示した第２フィルタ３０３から出る実線で示す）としてリダイレクションコンポーネント３０１に送る必要があり、第２フィルタ３０３は更に、第２ターゲットサブビーム９０２を通過光９０４（図９に示した第２フィルタ３０３から出る破線で示す）としてリダイレクションコンポーネント３０１に送る要がある。分かることには、第１バンドに属するビームは、該ビームが第２フィルタ３０３に入射する（第１ビーム７１０が第２フィルタ３０３に入射する）一回目と、該ビームが第２フィルタ３０３に入射する（第１ターゲットサブビーム９０１が第２フィルタ３０３に入射する）二回目との両方で、反射光として第２フィルタ３０３から反射される。更に分かることには、第２バンドに属するビームは、該ビームが第２フィルタ３０３に入射する（第２ビーム７２０が第２フィルタ３０３に入射する）一回目と、該ビームが第２フィルタ３０３に入射する（第２ターゲットサブビーム９０２が第２フィルタ３０３に入射する）二回目との両方で、第２フィルタ３０３を通過する。

以下、この実施形態に示す第２フィルタ３０３がどのようにして、第１バンドに属するビームが第２フィルタ３０３に立て続けに二回入射する両方で反射光であることを効果的に確保するのかを説明する。

先ず、既存の薄膜フィルタの欠点を説明する。

既存の薄膜フィルタでは、同じバンドに属するビームが、立て続けに二回、異なる入射角で薄膜フィルタに入射するときに、フィルタスペクトルがシフトする。具体的な説明を、具体的な式２：

を用いて提供する。

図６を参照するに、λ_０は、薄膜フィルタ３０３に対して垂直な方向にビームが薄膜フィルタ３０３に入射する波長であり、ｎ_０は、薄膜フィルタ３０３に入射する前にビームが位置する媒体の有効屈折率であり、ｎ_ｅｆｆは、薄膜フィルタ３０３の有効屈折率である。式２から分かることには、ビームがＹＺ平面内で、立て続けに二回、異なる入射角θで薄膜フィルタ３０３に入射するとき、ビームの波長λ_θの値が変化する。図７から分かることには、異なるビームの波長λ_θは異なるフィルタ挿入損失に対応し、その結果、フィルタスペクトルがシフトする。以下、具体例を参照して一例の説明を提供する。

例えば、ビームは一回目に入射角θ_１で薄膜フィルタに入射し、この場合、薄膜フィルタのフィルタスペクトルは、図１０に示す実線のスペクトル形状のものであり、そして、ビームは二回目に入射角θ_２で薄膜フィルタに入射し、この場合、薄膜フィルタのフィルタスペクトルは、図１０に示す破線のスペクトル形状のものである。θ_１及びθ_２の絶対値は互いに等しくない。

フィルタスペクトルがシフトする（フィルタスペクトルが実線のスペクトル形状から破線のスペクトル形状へとシフトする）ので、薄膜フィルタがビームを送る方式が変化する。例えば、ビームは波長λ_Ｎを持ち、λ_Ｎは第１バンドに属する。λ_Ｎのビームが一回目にθ_１で薄膜フィルタに入射するとき、実線のスペクトル形状のフィルタスペクトルと、λ_Ｎに対応するフィルタ挿入損失とに基づいて、薄膜フィルタは次の方式でビームを送ることができる：薄膜フィルタはλ_Ｎのビームを反射光として反射する。

λ_Ｎのビームが二回目にθ_２で薄膜フィルタに入射するとき、破線のスペクトル形状のフィルタスペクトルと、λ_Ｎに対応する２つのフィルタ挿入損失とに基づいて、薄膜フィルタは次の方式でビームを送ることができる：薄膜フィルタはλ_Ｎのビームのエネルギーのうち一部分を反射光として反射するとともに、該エネルギーのうち他の部分が通過光として通過することを可能にする。他の一例でも、同じバンドに属するビームが一回目に薄膜フィルタに入射するときに用いられる伝送方式は反射光であり、ビームが二回目に薄膜フィルタに入射するときに用いられる伝送方式は通過光である。分かることには、フィルタスペクトルがシフトすると、ビームの伝送方式が変化し、例えば、反射光伝送方向から通過光伝送方向へと変化し、あるいは通過光伝送方向から反射光伝送方向へと変化する。

分かることには、この実施形態に示す第２フィルタ３０３のフィルタスペクトルがシフトすると、第２フィルタ３０３から出る一部のサブビームを首尾良くリダイレクションコンポーネント３０１に送ることができない。例えば、第１ターゲットサブビーム９０１が全て反射光９０３として用いられるときにのみ、第１ターゲットサブビーム９０１をリダイレクションコンポーネント３０１に首尾良く送ることができることを確保することができる。第１ターゲットサブビーム９０１のエネルギーのうち少なくとも一部の伝送方式が通過光に変わる場合、第１ターゲットサブビーム９０１のエネルギーのうち該少なくとも一部を首尾良くリダイレクションコンポーネント３０１に送ることができずに光交換装置の挿入損失の増加をもたらすという欠点がある。

第２フィルタ３０３から出る第１サブビームと第２サブビームを首尾良くリダイレクションコンポーネント３０１に送ることができることを効果的に確保するには、同じバンドに属するビームが第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回で用いられる伝送方式が一致する必要がある。例えば、第１バンドに属するビームが、一回目に第２フィルタ３０３に入射するときに反射光として反射される場合、第１バンドに属する該ビームは、二回目に第２フィルタ３０３に入射するときにも反射光として反射される。この目的を実現するために、第１バンドに属するビームが立て続けに二回入射する第２フィルタ３０３内の位置に基づいて、この実施形態に示す第２フィルタ３０３は、第１反射領域と第２反射領域との２つの領域に分けられる。前述の例を参照するに、第１ビーム７１０は入射角θ_１で第２フィルタ３０３の第１反射領域に入射し、第１ターゲットサブビーム９０１は入射角θ_２で第２フィルタ３０３の第２反射領域に入射する。θ_１及びθ_２の説明については、前述の説明を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態では、第１バンドに属するビームが第２フィルタ３０３に二回、一致した伝送方式で入射することが、次式３：

を用いることによって確保される。

ただし、第１反射領域の有効屈折率ｎ_ｅｆｆ１は、第２反射領域の有効屈折率ｎ_ｅｆｆとは異なる。この実施形態に示す第２フィルタ３０３の第１反射領域及び第２反射領域の有効屈折率と入射角が式３を満たすならば、第１バンドに属するビームは、第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回とも、反射光として第２フィルタ３０３から反射されることができ、それ故に、第１ビーム７１０の第１サブビームを全てリダイレクションコンポーネント３０１に送ることができる。

この実施形態に示す第２フィルタ３０３が上の式３を満たす場合、第１バンドに属するビームが第２フィルタ３０３に立て続けに二回入射するとき、第２フィルタ３０３のフィルタスペクトルはシフトせず、それ故に、第１ビーム７１０に含まれた第１ターゲットサブビームが入射角θ_１で第２フィルタ３０３に入射するときに生じる第１挿入損失と、第１ターゲットサブビーム９０１が入射角θ_２で第２フィルタ３０３に入射するときに生じる第２挿入損失との間の差は、第３プリセット値以下となる。第１ビーム７１０に含まれた第１ターゲットサブビームと第１ターゲットサブビーム９０１とは同じ波長を持つ。第１挿入損失が第２挿入損失に等しい又は略等しいのであれば、第３プリセット値はこの実施形態において限定されない。分かることには、第１挿入損失と第２挿入損失との間の差が第３プリセット値以下である場合、第２フィルタ３０３のフィルタスペクトルがシフトしないことを効果的に確保することができる。

この実施形態に示す第２フィルタ３０３がどのようにして、第２バンドに属するビームが第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回で通過光であることを効果的に確保するのかに関する具体的な説明については、第１バンドに属するビームが第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回で反射光として用いられることを確保することの前述の説明を参照されたい。

以下、第２フィルタ３０３から反射された複数の第１サブビーム及び第２フィルタ３０３を通過した複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネント３０１に送られるプロセスを説明する。

さらに、図３及び図４を参照するに、第２フィルタ３０３は、複数の第１サブビーム（各々、図３に示した第２フィルタ３０３から出る実線で示す）及び複数の第２サブビーム（各々、図３に示した第２フィルタ３０３から出る破線で示す）を第５レンズ３１０に送る。この実施形態に示す第５レンズ３１０は、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームが別々に第１フィルタ３１１へと第５レンズ３１０の光軸に平行な方向に伝送されるように、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームの伝送方向を変えるように構成される。なお、この実施形態では、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームが第５レンズ３１０の光軸に平行な方向に伝送させる例を用いて一例の説明を提供するが、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを首尾良く第１フィルタ３１１に送ることができれば、限定は課されない。

前述の第２フィルタ３０３の説明から分かることには、当該光交換装置は、第１回折格子３０８と、第２回折格子３０９と、第２フィルタ３０３とを用いることによって、第１ターゲットサブビームと第２ターゲットサブビームとが第２方向Ｙにおいて重なり合うことを可能にし、それにより第１ターゲットサブビームの第１フレアと第２ターゲットサブビームの第２フレアとが第２方向Ｙにおいて重なり合うことを確保する。以下、この実施形態に示す光交換装置が、複数の第１サブビームの伝送方向と複数の第２サブビームの伝送方向とを第１方向Ｘにおいて分離し、それにより、第１フレアと第２フレアとが第１方向Ｘにおいて分離されることを効果的に確保するプロセスを説明する。

複数の第１サブビームの伝送方向と複数の第２サブビームの伝送方向との間の分離を第１方向Ｘにおいて実現するために、この実施形態に示す光交換装置は更に、第１リフレクタ３１２及び第２リフレクタ３１３（図４に示されている）を含む。第１フィルタ３１１は、第１バンドに属する複数の第１サブビーム４０１を反射光として第１リフレクタ３１２へと反射するように構成され、第１フィルタ３１１は更に、第２バンドに属する複数の第２サブビーム４０２が通過光として第２リフレクタ３１３へと通過することを可能にするように構成される。反射光及び通過光の具体的な説明については、前述の第２フィルタ３０３の説明を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

分かることには、第１バンドに属する複数の第１サブビーム４０１の伝送方向及び第２バンドに属する複数の第２サブビーム４０２の伝送方向は、それぞれ、異なる位置にある第１リフレクタ３１２及び第２リフレクタ３１３に送られるように、第２フィルタ３１１を用いることによってＸＺ平面内で相異なる伝送方向へと分離されることができる。

複数の第１サブビーム４０１の光伝送路上に第１リフレクタ３１２が配置され、すなわち、複数の第１サブビーム４０１が第１フィルタ３１１から反射されてリダイレクションコンポーネント３０１へと伝送される光伝送路上に第１リフレクタ３１２が配置され、且つ、第１フィルタ３１１を通過する複数の第２サブビーム４０２の光伝送路上に第２リフレクタ３１３が配置され、すなわち、複数の第２サブビーム４０２が第１フィルタ３１１を通過してリダイレクションコンポーネント３０１へと伝送される光伝送路上に第２リフレクタ３１３が配置されるのであれば、第１リフレクタ３１２及び第２リフレクタ３１３の具体的な位置はこの実施形態において限定されない。

より明瞭な理解のために、以下、図４及び図１１を参照して説明を提供する。図１１は、図４に示した光交換装置の一部構成の一例の拡大図である。第１リフレクタ３１２から反射された複数の第１サブビーム４０３（各々、第１リフレクタ３１２から出る実線で示す）が、図５に示した第１領域５０１に照射される。なお、この実施形態における第１サブビームの異なる参照符号及び第２サブビームの異なる参照符号は単に、区別を通じて第１サブビームの伝送路の変化及び第２サブビームの伝送路の変化を示すために使用されている。第２リフレクタ３１３から反射された複数の第２サブビーム４０４（各々、第２リフレクタ３１３から出る実線で示す）が、図５に示した第２領域５０２に照射される。分かることには、この実施形態に示す第１領域５０１及び第２領域５０２は、第１方向Ｘにおいて分離され、第２方向Ｙにおいて重なり合うか部分的に重なり合うかし、その結果、この実施形態に示す光交換装置は第１ビーム及び第２ビームのフィルタリングバンド幅を効果的に改善することができる。

リダイレクションコンポーネント３０１は、第１サブビーム４０３の伝送方向を偏向するように構成されており、リダイレクションコンポーネント３０１を用いて第１サブビーム４０３の伝送方向が偏向された後に、第１サブビーム４０３は、リダイレクトされた第１サブビーム４０５（各々、リダイレクションコンポーネント３０１から出る破線で示す）として第１リフレクタ３１２に送られる。さらに、リダイレクションコンポーネント３０１は更に、第２サブビーム４０４の伝送方向を偏向するように構成されており、リダイレクションコンポーネント３０１を用いて第２サブビーム４０４の伝送方向が偏向された後に、第２サブビーム４０４は、リダイレクトされた第２サブビーム４０６（各々、リダイレクションコンポーネント３０１から出る破線で示す）として第２リフレクタ３１３に送られる。

分かることには、リダイレクションコンポーネント３０１から出る第１サブビーム４０５の光伝送路上に、この実施形態に示す第１リフレクタ３１２が更に配置されるとともに、リダイレクションコンポーネント３０１から出る第２サブビーム４０６の光伝送路上に、第２リフレクタ３１３が更に配置される。

ＸＺ平面内で、リダイレクションコンポーネント３０１を用いて伝送方向偏向が行われた後に得られる複数の第１サブビーム４０５は、１つの出射角で出射されてもよいし、複数の出射角で出射されてもよい。詳細をこの実施形態において説明することはしない。例えば、複数の第１サブビーム４０５が同一の出力ポート（例えば、出力ポート４２）に沿って光交換装置から出力される場合、複数の第１サブビームを出力のために出力ポート４２に送ることができるように、複数の第１サブビーム４０５は同一の出射角でリダイレクションコンポーネント３０１から出射され得る。複数の第１サブビーム４０５が２つの出力ポート（例えば、出力ポート４２及び出力ポート４３）に沿って出力される場合には、第１サブビーム４０５のうち一部が出力ポート４２から出力されるとともに、第１サブビーム４０５のうち一部が出力ポート４３から出力されるように、複数の第１サブビーム４０５は２つの異なる出射角でリダイレクションコンポーネント３０１から出射されることができる。リダイレクションコンポーネント３０１からの第２サブビーム４０６の出射については、リダイレクションコンポーネント３０１から第１サブビーム４０５が出射されるプロセスを参照されたい。詳細を説明することはしない。

第１リフレクタ３１２は、リダイレクションコンポーネント３０１からの第１サブビーム４０５を第１フィルタ３１１へと反射するように構成され、すなわち、第１リフレクタ３１２は、第１サブビーム４０７（各々、第１リフレクタ３１２から出る破線で示す）を第１フィルタ３１１へと反射するように構成される。第２リフレクタ３１３は、リダイレクションコンポーネント３０１からの第２サブビーム４０６を第１フィルタ３１１へと反射するように構成され、すなわち、第２リフレクタ３１３は、第２サブビーム４０８（各々、第２リフレクタ３１３から出る破線で示す）を第１フィルタ３１１へと反射するように構成される。

具体的には、第１リフレクタ３１２は、第１ターゲットサブビームを第１フィルタ３１１上の第５領域に送るように構成され、第２リフレクタ３１３は、第２ターゲットサブビームを第１フィルタ３１１上の第６領域に送るように構成される。前述の説明から分かることには、第１ターゲットサブビームは複数の第１サブビームのうちの１つであり、第２ターゲットサブビームは複数の第２サブビームのうちの１つである。この実施形態において、第１ターゲットサブビーム及び第２ターゲットサブビームを同一のポート（例えば、出力ポート４２）を用いて出力するためには、第５領域及び第６領域が完全に又は部分的に重なり合う必要がある。第１ターゲットサブビーム及び第２ターゲットサブビームが相異なる出力ポート（例えば、出力ポート４３及び出力ポート４１３）を用いて出力される必要がある場合には、第５領域及び第６領域は互いに重なり合わない領域である。

この実施形態において、第１フィルタ３１１が第１サブビームを首尾良く出力ポートに送るために、第１フィルタ３１１に入射する一回目で、第１バンドに属する第１サブビーム（第５レンズ３１０からの第１サブビーム）は反射光として反射される必要があり、また、第１フィルタ３１１に入射する二回目でも、第１サブビーム（第１リフレクタ３１２からの第１サブビーム４０７）は反射光として反射される必要がある。第１フィルタ３１１が第２サブビームを首尾良く出力ポートに送るために、第１フィルタ３１１に入射する一回目で、第２バンドに属する第２サブビーム（第５レンズ３１０からの第２サブビーム）は通過光として通過する必要があり、また、第１フィルタ３１１に入射する二回目でも、第２サブビーム（第２リフレクタ３１３からの第２サブビーム４０７）は通過光として通過する必要がある。

この実施形態において、第１フィルタ３１１に入射する立て続けの二回の両方で第１サブビームが反射されることを第１フィルタ３１１が効果的に確保する具体的なプロセスについては、第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回の両方で第１バンドに属するビームが反射されることを第２フィルタ３０３が効果的に確保するものである図１０に示した前述のプロセスを参照されたい。詳細を説明することはしない。第１フィルタ３１１に入射する立て続けの二回の両方で第２サブビームが通過光であることを第１フィルタ３１１が効果的に確保する具体的なプロセスについては、第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回の両方で第２バンドに属するビームが通過光であることを第２フィルタ３０３が効果的に確保するものである図１０に示した前述のプロセスを参照されたい。詳細を説明することはしない。

以下、第１フィルタ３１１から出る第１サブビーム及び第２サブビームが出力ポートに送られるプロセスを説明する。

第５レンズ３１０は、第１サブビーム４０９及び第２サブビーム４１０を別々に第２フィルタ３０３に送るように構成され、第２フィルタ３０３は、第１サブビーム４０９が属する第１バンドに基づいて、第１サブビーム４０９を第１回折格子３０８へと反射するように構成される。第２フィルタ３０３は更に、第２サブビーム４１０が属する第２バンドに基づいて、第２サブビーム４１０が通過して第２回折格子３０９に到達することを可能にするように構成される。反射プロセス及び通過プロセスについては、図６及び図７に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

図３に示すように、第１回折格子３０８は、複数の第１サブビーム４０９を第３ビーム４１１（第１回折格子３０８から出る実線で示す）へと結合するように構成され、第２回折格子３０９は、複数の第２サブビーム４１０を第４ビーム４１２（第２回折格子３０９から出た破線で示す）へと結合するように構成される。

第２フィルタ３０３は、第３ビーム４１１が属する第１バンドに基づいて第３ビーム４１１を反射光として反射するように構成され、それ故に、第２フィルタ３０３が第１サブビームを伝送する方式と、第２フィルタ３０３が第３ビーム４１１を伝送する方式の両方が反射光であり、それにより、第１サブビームを第１回折格子３０８に首尾良く送ることができることが効果的に確保され、さらに、第３ビーム４１１を第４レンズ３０７に首尾良く送ることができることが効果的に確保される。第２フィルタ３０３は、第４ビーム４１２が属する第２バンドに基づいて第４ビーム４１２が通過光として通過することを可能にするように構成され、それ故に、第２フィルタ３０３が第２サブビームを伝送する方式と、第２フィルタ３０３が第４ビーム４１２を伝送する方式の両方が通過光であり、それにより、第２サブビームを第２回折格子３０９に首尾良く送ることができることが効果的に確保され、さらに、第４ビーム４１２を第４レンズ３０７に首尾良く送ることができることが効果的に確保される。

出力のために第３ビーム４１１が対応する出力ポート４２に伝送されるとともに、出力のために第４ビーム４１２が対応する出力ポート４３に伝送されるように、第３ビーム４１１及び第４ビーム４１２は、光伝送路を調節するための第４レンズ３０７、第３レンズ３０６、第２レンズ３０５、及び第１レンズ３０４を順に通過する。なお、第３ビーム４１１及び第４ビーム４１２を出力するために用いられる具体的な出力ポートは、この実施形態において限定されない。例えば、第３ビーム４１１及び第４ビーム４１２は、同一の出力ポートを用いて光交換装置から出力され得る。他の一例では、第３ビーム４１１及び第４ビーム４１２は、相異なる出力ポートを用いて光交換装置から出力され得る。

この実施形態において、出力ポート４２を用いて第３ビーム４１１が出力されるとともに、出力ポート４３を用いて第４ビーム４１２が出力される例では、第４レンズ３０７、第３レンズ３０６、第２レンズ３０５、及び第１レンズ３０４は、第３ビーム４１１を、出力ポート４２に接続された第２コリメーションレンズ３１４に送ることができる。第３ビーム４１１は、第２コリメーションレンズ３１４によってコリメートされた後に、出力ポート４２を用いて出力される。第４レンズ３０７、第３レンズ３０６、第２レンズ３０５、及び第１レンズ３０４は更に、第２ビーム４１２を、出力ポート４３に接続された第３コリメーションレンズ３１５に送ることができる。第２ビーム４１２は、第３コリメーションレンズ３１５によってコリメートされた後に、出力ポート４３を用いて出力される。

この実施形態に示す光交換装置を使用することの有益な効果は次の通りである：この実施形態に示す光交換装置においては、入力ビームの多重化及び逆多重化を行うための光学コンポーネント（例えばＡＷＧなど）を配置する必要がなく、それにより、光学コンポーネント（例えばＡＷＧなど）を追加することによって生じる挿入損失を効果的に低減させることができる。さらに、第２方向Ｙにおける第１領域と第２領域との重なり合い又は部分的な重なり合いが、第２フィルタを用いて実現されるとともに、第１方向Ｘにおける第１領域と第２領域との間の分離が、第１フィルタを用いて実現され、それにより、光交換装置のフィルタリングバンド幅が効果的に改善する。

この実施形態に示す第１フィルタ及び第２フィルタが薄膜フィルタである場合、同じバンドに属するビームが立て続けに二回当該薄膜フィルタを通る時に同じ伝送方式が用いられ、例えば、立て続けの二回でビームが反射光として反射され、あるいは立て続けの二回でビームが通過光として通過し、それによりフィルタリングダメージを効果的に抑制する。

実施形態２
実施形態１では、同一の入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力されている。この実施形態では、相異なる入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力される例を用いて、一例の説明を提供する。

この実施形態に示す光交換装置の構成について、図１２及び図１３を参照されたい。図１２は、第２方向における光交換装置の構成の一例の図であり、図１３は、第１方向における光交換装置の構成の一例の図である。第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び第３方向Ｚの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す光交換装置は、第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２を含む。図から分かることには、第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２の位置は第２方向Ｙにおいて異なる。具体的には、第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２の位置はＹＺ平面内で並列に離れて配置され、第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２の位置はＸＺ平面内で重なり合う。なお、この実施形態におけるＸＺ平面内での第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２の位置の説明は単に一例である。例えば、他の一例において、ＸＺ平面内での第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２の位置は離されてもよい。この実施形態に示す第１入力ポート１２０１は第１ビームを出力するように構成され、第２入力ポート１２０２は第２ビームを入力するように構成される。第１ビーム及び第２ビームの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

以下、この実施形態に示す光交換装置が第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を偏向するプロセスを説明する。

オプションで、第１入力ポート１２０１を用いて入力された第１ビームは、第４コリメーションレンズ１２０３に送られ、第４コリメーションレンズ１２０３の前側焦点に第１入力ポート１２０１が位置し、第４コリメーションレンズ１２０３は第１入力ポート１２０１からの第１ビームをコリメートするように構成される。第２入力ポート１２０２を用いて入力された第２ビームは、第５コリメーションレンズ１２０４に送られ、第５コリメーションレンズ１２０４の前側焦点に第２入力ポート１２０２が位置し、第５コリメーションレンズ１２０４は第２入力ポート１２０２からの第１ビームをコリメートするように構成される。

この実施形態では、さらに、第４コリメーションレンズ１２０３及び第５コリメーションレンズ１２０４と第２フィルタ３０３との間に第１レンズコンポーネントが配置されている。第１レンズコンポーネントが、第４コリメーションレンズ１２０３からの第１ビーム及び第５コリメーションレンズ１２０４からの第２ビームを第２フィルタ３０３に送ることができれば、第１レンズコンポーネントに含まれるレンズの数はこの実施形態において限定されない。第２フィルタ３０３の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態では、第１レンズコンポーネントが第５レンズ１２０５及び第６レンズ１２０６を含む例を用いて、一例の説明を提供する。なお、この実施形態における第１レンズコンポーネントの説明はオプションの例である。例えば、第１レンズコンポーネントに含まれるレンズは代わりに実施形態１に示されているとし得る。

以下、第１レンズコンポーネントに含まれるレンズ（第５レンズ１２０５及び第６レンズ１２０６）の位置の一例の説明を提供する。

第４コリメーションレンズ１２０３の後側焦点が第５レンズ１２０５の前側焦点面に位置し、第５レンズ１２０５の前側焦点面は、第５レンズ１２０５の前側焦点を含むＸＹ平面である。第５コリメーションレンズ１２０４の後側焦点も、第５レンズ１２０５の前側焦点面に位置する。すなわち、ＹＺ平面内で、第４コリメーションレンズ１２０３と第５レンズ１２０５との間の距離は、第４コリメーションレンズ１２０３の焦点距離と第５レンズ１２０５の焦点距離との和に等しく、第５コリメーションレンズ１２０４と第５レンズ１２０５との間の距離は、第５コリメーションレンズ１２０４の焦点距離と第５レンズ１２０５の焦点距離との和に等しい。類推して、第５レンズ１２０５の後側焦点と、第６レンズ１２０６の前側焦点とが重なり合う。第６レンズ１２０６と分散コンポーネント（第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９）との間に第２フィルタ３０３が配置されている。分散コンポーネントの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第２フィルタ３０３とリダイレクションコンポーネント３０１との間に第２レンズコンポーネントが配置される。第２レンズコンポーネントに含まれるレンズの数及びレンズの機能は、この実施形態において限定されない。例えば、この実施形態に示す第２レンズコンポーネントは第７レンズ１２０７を含む。第７レンズ１２０７は、第２フィルタ３０３とリダイレクションコンポーネント３０１との間に位置する。第７レンズ１２０７の位置の具体的な説明については、前述の実施形態に示した第５レンズ３１０の説明を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態において、第４コリメーションレンズ１２０３を用いてコリメーションが行われた後に得られる第１ビーム１２０８（図１２に示した第４コリメーションレンズ１２０３から出る実線で示す）は、第５レンズ１２０５及び第６レンズ１２０６を順に通過することで第２フィルタ３０３に送られ、第５コリメーションレンズ１２０４を用いてコリメーションが行われた後に得られる第２ビーム１２０９（図１２に示した第４コリメーションレンズ１２０３から出る破線で示す）は、第５レンズ１２０５及び第６レンズ１２０６を順に通過することで第２フィルタ３０３に送られる。この実施形態では、第６レンズ１２０６がＹＺ平面に沿って第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９を第２フィルタ３０３の相異なる位置に送る例を用いて、一例の説明を提供する。ＹＺ平面内で第１ビーム１２０８が送られる第２フィルタ３０３内の具体的な第１位置、及びＹＺ平面内で第２ビーム１２０９が送られる第２フィルタ３０３内の具体的な第２位置は、第１位置と第２位置とが第２フィルタ３０３内の異なる位置であれば、この実施形態において限定されない。

図１２に示すように、この実施形態に示す第２フィルタ３０３は、第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９の伝送方向を、それぞれ、第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９が属するバンドに基づいて変化させ、第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９を、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９に送るように構成されている。第２フィルタ３０３は更に、第１回折格子３０８からの複数の第１サブビーム１２１０を反射光方式で第７レンズ１２０７へと送るように構成され、第２フィルタ３０３は更に、第２回折格子３０９からの複数の第２サブビーム１２１１を通過光方式で第７レンズ１２０７へと送るように構成される。具体的なプロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第７レンズ１２０７は、複数の第１サブビーム１２１０及び複数の第２サブビーム１２１１を別々に、第７レンズ１２０７の光軸に対して平行な方向に、第１フィルタ３１１へと送るように構成される。図１３に示すように、第１フィルタ３１１、第１リフレクタ３１２、及び第２リフレクタ３１３が一緒になって、複数の第１サブビーム１２１０のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第１領域５０１に生成されることを可能にするように構成され、さらに、複数の第２サブビーム１２１１のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第２領域５０２に生成されることを可能にするように構成される。具体的なプロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

リダイレクションコンポーネント３０１を用いてリダイレクトが行われた後に得られる第１サブビーム１２１２及び第２サブビーム１２１３がこの実施形態において出力ポートに送られるプロセスの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９は、それぞれ、独立した第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２を用いることによって光交換装置に入力されるので、この実施形態に示す光交換装置には、これらの入力ポートに結合されて第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９に対して多重化を行うように構成されたフィルタを配置する必要がない。実施形態１と比較して分かることには、実施形態１では、同一の入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームを光交換装置に入力する必要があるので、実施形態１に示した入力ポートが第１ビーム及び第２ビームを同時に光交換装置に入力することができるように、入力ポートに結合されたフィルタを配置する必要があり、該フィルタが、２つの異なる光ファイバを用いて伝送された第１ビーム及び第２ビームに対して多重化を行うように構成される。分かることには、実施形態１と比較して、実施形態２では光学コンポーネントの数が削減され、それによって挿入損失が低減される。

実施形態３
実施形態１及び実施形態２では、第２方向Ｙにおいて第１領域５０１と第２領域５０２との間で少なくとも一部領域が重なり合うことが、第２フィルタ３０３、第１回折格子３０８、及び第２回折格子３０９を配置することによって実現されている。この実施形態では、第２方向Ｙにおいて第１領域５０１と第２領域５０２との間で少なくとも一部領域が重なり合うことを、第２フィルタ３０３を配置する必要なしに実現することができる。詳細は以下の通りである。

図１４及び図１５に示すように、実施形態１及び実施形態２と比較して、この実施形態に示す分散コンポーネントは１つの回折格子１４００のみを含んでいる。図１４は、第２方向における光交換装置の構成の一例の図であり、図１５は、第１方向における光交換装置の構成の一例の図である。

この実施形態に示す光交換装置は、第１入力ポート１４０１及び第２入力ポート１４０２を含む。第１ビームを入力するように構成される第１入力ポート１４０１、及び第２ビームを入力するように構成される第２入力ポート１４０２の具体的な説明については、実施形態２に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

オプションで、第１入力ポート１４０１を用いて入力された第１ビームは第４コリメーションレンズ１４０３に送られ、第２入力ポート１４０２を用いて入力された第２ビームは第５コリメーションレンズ１４０４に送られる。第４コリメーションレンズ１４０３及び第５コリメーションレンズ１４０４の具体的な説明については、実施形態２に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

当該光交換装置は更に第１レンズコンポーネントを含む。この実施形態において、第１レンズコンポーネントは、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を含んでいる。なお、実施形態３に示す第１レンズコンポーネントが、実施形態１に示したものと同じレンズが含む例を用いている。第１レンズコンポーネントに含まれるレンズの数及びレンズの機能は、この実施形態において限定されない。他の一例において、実施形態３に示す第１レンズコンポーネントは代わりに、実施形態２に示したものと同じレンズを含んでもよい。

第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、及び第３レンズ３０６の具体的な位置及び機能の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態１と比較して、違いは、この実施形態に示す回折格子１４００が置かれているのが、第４レンズ３０７の後側焦点が、第２レンズコンポーネントに含まれる第５レンズ３１０の前側焦点と交わる位置である点にある。第２レンズコンポーネントの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態において、第１入力ポート１４０１を用いて入力された第１ビーム１４０５は、第４コリメーションレンズ１４０３、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を順に通過することによって回折格子１４００に伝送され、第２入力ポート１４０２を用いて入力された第２ビーム１４０６は、第５コリメーションレンズ１４０４、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を順に通過することによって回折格子１４００に伝送される。具体的な伝送プロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態では、ＹＺ平面内で、第４レンズ３０７が、第１ビーム１４０５及び第２ビーム１４０６を回折格子１４００内の同じ又は同様の位置に送るように構成される。この実施形態では、ＹＺ平面内で、第１ビーム１４０５及び第２ビーム１４０６が回折格子１４００内の同じ又は同様の位置に送られる場合にのみ、第２方向Ｙにおいて第１フレアと第２フレアとの間で少なくとも一部領域が重なり合うことを効果的に確保することができる。第１フレア及び第２フレアの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態では、第１入射角の値を調節することによって、第１ビーム１４０５の回折効率が改善され得る。第１入射角は、ＹＺ平面内で第１ビーム１４０５が回折格子１４００に入射する角度である。さらに、第２入射角の値を調節することによって、第２ビーム１４０６の回折効率が改善され得る。第２入射角は、ＹＺ平面内で第２ビーム１４０６が回折格子１４００に入射する角度である。以下、第１入射角及び第２入射角の値を説明する。

この実施形態に示す第１入射角及び第２入射角の値は等しくなく、すなわち、第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでない。第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第１プリセット値以下である。第１入射角が第１ブレイズ角に等しい又は略しいのであれば、具体的な第１プリセット値はこの実施形態において限定されない。この実施形態では、第１プリセット値が５である例を用いて、一例の説明を提供する。

第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応する。分かることには、この実施形態では、第１ビーム１４０５が属するバンドが指定されれば、そのバンドに対応するブレイズ角を決定することができる。この実施形態において、例えば、Ｃバンドに属するビームに対応するブレイズ角が第１ブレイズ角である。第１ビーム１４０５が回折格子１４００に第１ブレイズ角で、又は第１ブレイズ角に略等しい角度（第１入射角）で入射するとき、回折格子１４００は比較的良好な回折効率を持つ。分かることには、第１ビーム１４０５が第１入射角で回折格子１４００に入射するとき、回折格子１４００から第１ビーム１４０５を回折させる効率を効果的に改善することができる。

この実施形態に示す第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は上記第１プリセット値以下である。第２ブレイズ角は、第２ビーム１４０６が属するバンドに対応する。分かることには、この実施形態では、第２ビーム１４０６が属するバンドＬが指定されれば、バンドＬに対応するブレイズ角を決定することができる。具体的には、第２ビーム１４０６が回折格子１４００に第２ブレイズ角で、又は第２ブレイズ角に略等しい角度（第２入射角）で入射するとき、回折格子１４００は比較的良好な回折効率を持つ。分かることには、第２ビーム１４０６が第２入射角で回折格子１４００に入射するとき、回折格子１４００から第２ビーム１４０６を回折させる効率を効果的に改善することができる。

第１ビーム１４０５が第１入射角で回折格子１４００に入射するとともに、第２ビーム１４０６が第２入射角で回折格子１４００に入射することを確保するために、第１入射角が第１ブレイズ角に等しい又は略等しいとともに、第２入射角が第２ブレイズ角に等しい又は略等しいように、第１入射角及び第２入射角の値が次のように調節され得る。

第１入射角に関して、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差が第１プリセット値以下になるまで、第１入力ポート１４０１と、ＹＺ平面内で入力ポートと回折格子１４００との間に位置するレンズ（３０４、３０５、及び３０６）の光軸との間の距離を調節することによって、第１入射角の値が調節され得る。第２入射角の調節手法の具体的な説明については、第１入射角の調節手法の説明を参照されたい。詳細を説明することはしない。

この実施形態に示す回折格子１４００は、第１ビーム１４０５を複数の第１サブビーム１４０７（各々、図１４に示した回折格子１４００から出る実線で示す）に分解するように構成され、回折格子１４００は更に、第２ビーム１４０６を複数の第２サブビーム１４０８（各々、図１４に示した回折格子１４００から出る破線で示す）に分解するように構成される。第１サブビーム１４０７及び第２サブビーム１４０８の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

回折格子１４００は、複数の第１サブビーム１４０７及び複数の第２サブビーム１４０８を、第５レンズ３１０を用いて第１フィルタ３１１へと送るように構成される。第１フィルタ３１１、第１リフレクタ３１２、及び第２リフレクタ３１３が一緒になって、複数の第１サブビーム１４０７のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第１領域５０１に生成されることを可能にするように構成され、さらに、複数の第２サブビーム１４０８のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第２領域５０２に生成されることを可能にするように構成される。具体的なプロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第１フィルタ３１１から出る複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームは回折格子１４００に送られる。回折格子１４００は、複数の第１サブビームを第１ビームへと結合するように構成され、回折格子１４００は更に、複数の第２サブビームを第２ビームへと結合するように構成される。出力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームが出力されるプロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す光交換装置によれば、この実施形態では１つの回折格子１４００が示される。実施形態１及び実施形態２における２つの回折格子と第２フィルタとの構成と比較して、光学コンポーネントの数が削減され、それにより、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を偏向するプロセスでの挿入損失が低減される。

実施形態４
実施形態１から実施形態３では、第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力されるときに、先ず第１ビーム及び第２ビームが第２方向において調節されており、すなわち、リダイレクションコンポーネント上に第１ビームによって生成される第１フレアと、リダイレクションコンポーネント上に第２ビームによって生成される第２フレアとが、第２方向Ｙにおいて重なる又は部分的に重なるように、第１ビーム及び第２ビームが第２方向において調節されている。具体的な説明については、実施形態１から実施形態３に示したものを参照されたい。第２方向での第１ビーム及び第２ビームの調節が完了した後に、第１フレア及び第２フレアの位置が第１方向Ｘにおいて分離されるように、第１方向での調節が行われている。

この実施形態では、第１ビーム及び第２ビームが先ず第１方向Ｘにおいて調節され、次いで、第１ビーム及び第２ビームが第２方向Ｙにおいて調節される。具体的なプロセスは次の通りである。

この実施形態では、図１６及び図１７を参照されたい。図１６は、第２方向における光交換装置の構成の一例の図であり、図１７は、第１方向における光交換装置の構成の一例の図である。

この実施形態において、光交換装置は、第１ビーム及び第２ビームを入力するように構成された入力ポート４１を含む。第１ビーム、第２ビーム、及び入力ポート４１の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。なお、この実施形態では、同一の入力ポート４１を用いて第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力される例を用いて、一例の説明を提供する。他の一例において、第１ビームと第２ビームは代わりに、実施形態２に示したように、相異なる入力ポートを用いて光交換装置に入力されてもよい。詳細を再び説明することはしない。

オプションで、当該光交換装置は更に、入力ポート４１に結合された第１コリメーションレンズ３０２を含む。第１コリメーションレンズ３０２の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第１コリメーションレンズ３０２を用いてコリメーションが行われた後に得られる第１ビーム及び第２ビームは第３フィルタ１６０１に送られる。すなわち、この実施形態に示す光交換装置は更に第３フィルタ１６０１を含み、第３フィルタ１６０１は第１コリメーションレンズ３０２の後側焦点に置かれ、すなわち、ＸＺ平面内で、第１コリメーションレンズ３０２と第３フィルタ１６０１との間の距離はコリメーションレンズ３０２の焦点距離に等しい。この実施形態に示す第３フィルタ１６０１は薄膜フィルタとし得る。薄膜フィルタの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

具体的には、第１ビーム及び第２ビームを受けた後、この実施形態に示す第３フィルタ１６０１は、第１ビームが属するバンド及び第２ビームが属するバンドに基づいて、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を第１方向において相異なる伝送方向へと分離し得る。具体的には、この実施形態における第１方向での第１ビーム及び第２ビームの伝送方向の分離は具体的に、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向がＸＺ平面内で相異なる伝送方向に分離されることを指し示す。

図１７に示すように、第３フィルタ１６０１が薄膜フィルタである場合、実施形態１における薄膜フィルタの原理の説明から分かることには、第３フィルタ１６０１は、ＸＺ平面内で伝送方向間の分離を実現するように、第１ビーム１６０２及び第２ビーム１６０３を相異なる伝送方式で伝送することができる。

この実施形態に示す光交換装置は更に第１レンズコンポーネントを含む。この実施形態に示す第１レンズコンポーネントは、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を含んでいる。第１レンズコンポーネントの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。この実施形態に示す第３フィルタ１６０１は第２レンズ３０５の前側焦点に置かれる。

第４レンズ３０７は、第１ビーム１６０２及び第２ビーム１６０３を第２フィルタ３０３へと送るように構成される。第２フィルタ３０３は、第１ビーム１６０２及び第２ビーム１６０３の伝送方向を、それぞれ、第１ビーム１６０２及び第２ビーム１６０３が属するバンドに基づいて変化させ、第１ビーム１６０２及び第２ビーム１６０３を、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９に送るように構成されている。第２フィルタ３０３は更に、第１回折格子３０８からの複数の第１サブビーム１６０４（各々、第１回折格子３０８から出る実線で示す）を反射光方式で第５レンズ３１０へと送るように構成され、第２フィルタ３０３は更に、第２回折格子３０９からの複数の第２サブビーム１６０５（各々、第２回折格子３０９から出る破線で示す）を通過光方式で第５レンズ３１０へと送るように構成される。具体的なプロセス及び第５レンズ３１０の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第５レンズ３１０は、複数の第１サブビーム１６０６（各々、第５レンズ３１０から出る実線で示す）及び複数の第２サブビーム１６０７（各々、第５レンズ３１０から出る破線で示す）を別々に、第５レンズ３１０の光軸に対して平行な方向にリダイレクションコンポーネント３０１へと送るように構成される。複数の第１サブビーム１６０６のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第１領域５０１に生成され、複数の第２サブビーム１６０７のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第２領域５０２に生成される。具体的なプロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

リダイレクションコンポーネント３０１から出るリダイレクトされた第１サブビーム及び第２サブビームがこの実施形態において出力ポートに送られるプロセスの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態における有益な効果の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態５
実施形態４では、第２方向Ｙにおいて第１フレアと第２フレアとの間で少なくとも一部領域が重なり合うことが、第２フィルタ３０３、第１回折格子３０８、及び第２回折格子３０９を配置することによって実現されている。この実施形態では、第２方向Ｙにおいて第１フレアと第２フレアとの間で少なくとも一部領域が重なり合うことを、第２フィルタ３０３を配置する必要なしに実現することができる。詳細は以下の通りである。

図１８は、第２方向における光交換装置の構成の一例の図であり、図１９は、第１方向における光交換装置の構成の一例の図である。実施形態４と比較して、この実施形態に示す分散コンポーネントは１つの回折格子１８００のみを含んでいる。

この実施形態に示す光交換装置は、第１入力ポート１４０１及び第２入力ポート１４０２を含む。第１ビームを入力するように構成される第１入力ポート１４０１、及び第２ビームを入力するように構成される第２入力ポート１４０２の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

オプションで、第１入力ポート１４０１を用いて入力された第１ビームは第４コリメーションレンズ１４０３に送られ、第２入力ポート１４０２を用いて入力された第２ビームは第５コリメーションレンズ１４０４に送られる。第４コリメーションレンズ１４０３及び第５コリメーションレンズ１４０４の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す光交換装置は更に第３フィルタ１８０１を含む。第３フィルタ１８０１は、第４コリメーションレンズ１４０３及び第５コリメーションレンズ１４０４の後側焦点面に置かれる。第３フィルタ１８０１は、第１ビームが属するバンド及び第２ビームが属するバンドに基づいて、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を第１方向において相異なる伝送方向へと分離するように構成される。具体的な説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す光交換装置は更に第１レンズコンポーネントを含む。この実施形態に示す第１レンズコンポーネントは、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を含んでいる。第１レンズコンポーネントの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。この実施形態に示す回折格子１８００は、第４レンズ３０７の後側焦点が第５レンズ３１０の前側焦点と交わる位置に置かれる。回折格子１８００及び第５レンズ３１０の具体的な説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

分かることには、この実施形態では、第１入力ポート１４０１を用いて入力された第１ビーム１８０２（図１８に示した、第１入力ポート１４０１によって回折格子１８００に送られる実線）は、第４コリメーションレンズ１４０３、第３フィルタ１８０１、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を順に通過することによって回折格子１８００に伝送され、第２入力ポート１４０２を用いて入力された第２ビーム１８０３（図１８に示した、第２入力ポート１４０２によって回折格子１８００に送られる破線）は、第５コリメーションレンズ１４０４、第３フィルタ１８０１、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を順に通過した後に回折格子１８００に伝送される。具体的な伝送プロセスの説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態では、ＹＺ平面内で、第４レンズ３０７が、第１ビーム１８０２及び第２ビーム１８０３を回折格子１８００内の同じ又は同様の位置に送るように構成され、ＹＺ平面内で、第１ビーム１８０２は第１入射角で回折格子１８００に入射し、第２ビーム１８０３は第２入射角で回折格子１８００に入射する。第１入射角及び第２入射角の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す回折格子１８００は、第１ビーム１８０２を複数の第１サブビーム１８０４（各々、図１８に示した回折格子１８００から出る実線で示す）に分解するように構成され、回折格子１４００は更に、第２ビーム１８０３を複数の第２サブビーム１８０５（各々、図１８に示した回折格子１８００から出る破線で示す）に分解するように構成される。第１サブビーム１８０４及び第２サブビーム１８０５の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

回折格子１８００は、複数の第１サブビーム１８０４及び複数の第２サブビーム１８０５を、第５レンズ３１０を用いてリダイレクションコンポーネント３０１へと送るように構成される。複数の第１サブビーム１８０４のフレアはリダイレクションコンポーネント３０１の第１領域５０１に生成され、複数の第２サブビーム１８０５のフレアはリダイレクションコンポーネント３０１の第２領域５０２に生成される。具体的なプロセスの説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

リダイレクションコンポーネント３０１から出るリダイレクトされた第１サブビーム及び第２サブビームがこの実施形態において出力ポートに送られるプロセスの具体的な説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態６
この実施形態はリダイレクション方法を提供する。この実施形態に示すリダイレクション方法は、実施形態１又は実施形態２に示した光交換装置に基づく。光交換装置の具体的な構成については、実施形態１又は実施形態２に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。以下、図２０Ａ及び図２０Ｂを参照して、この実施形態に示すリダイレクション方法の実行プロセスの一例の説明を提供する。図２０Ａ及び図２０Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第１実施形態におけるステップのフローチャートである。

ステップ２００１：光交換装置は、入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに入射することを可能にする。

この実施形態において、光交換装置は、実施形態１に示したように、同一の入力ポートを用いて第１ビームと及び第２ビームを当該光交換装置に入力し得る。また、オプションで、光交換装置は、実施形態２に示したように、第１入力ポートを用いて第１ビームを当該光交換装置に入力し得るとともに、更に第２入力ポートを用いて第２ビームを当該光交換装置に入力し得る。

ステップ２００２：光交換装置は、第２フィルタを用いて、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に伝送する。

具体的には、光交換装置は、第１ビームが第１回折格子に送られるとともに第２ビームが第２回折格子に送られるように、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、第２フィルタを用いて、それぞれ、第１ビーム及び第２ビームが属するバンドに基づいて変化させる。

ステップ２００３：光交換装置は、第１回折格子を用いて第１ビームを複数の第１サブビームに分解する。

ステップ２００４：光交換装置は、第２回折格子を用いて第２ビームを複数の第２サブビームに分解する。

ステップ２００５：光交換装置は、第１回折格子を用いて複数の第１サブビームを第２フィルタに伝送する。

ステップ２００６：光交換装置は、第２回折格子を用いて複数の第２サブビームを第２フィルタに伝送する。

ステップ２００７：光交換装置は、第２フィルタを用いて、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを相異なるバンドに基づいて第１フィルタに伝送する。

ステップ２００８：光交換装置は、第１フィルタを用いて、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にする。

ステップ２００９：光交換装置は、第１フィルタを用いて、複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にする。

具体的には、光交換装置は、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射するとともに、複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射するように、第１フィルタを用いて、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームの伝送方向を相異なるバンドに基づいて第１方向において相異なる伝送方向へと分離する。

より具体的には、光交換装置は、第１フィルタを用いて複数の第１サブビームを第１リフレクタへと伝送するとともに、第１フィルタを用いて複数の第２サブビームを第２リフレクタへと伝送することで、当該光交換装置が、第１リフレクタを用いて複数の第１サブビームをリダイレクションコンポーネントの第１領域に伝送するとともに、第２リフレクタを用いて複数の第２サブビームをリダイレクションコンポーネントの第２領域に伝送するようことができるようにする。

ステップ２０１０：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビームを第１リフレクタに伝送する。

ステップ２０１１：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた第２サブビームを第２リフレクタに伝送する。

ステップ２０１２：光交換装置は、第１リフレクタを用いて第１サブビームを第１フィルタの第５領域に伝送し、第２リフレクタを用いて第２サブビームを第１フィルタの第６領域に伝送する。

オプションで、第１サブビーム及び第２サブビームを同一の出力ポートを用いて出力する必要がある場合に、第５領域及び第６領域は重なり合う又は部分的に重なり合う。また、オプションで、第１サブビーム及び第２サブビームを相異なる出力ポートを用いて出力する必要がある場合に、第５領域及び第６領域の位置は分離される。

ステップ２０１３：光交換装置は、第１フィルタを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビーム及び第２サブビームを第１回折格子及び第２回折格子に伝送する。

ステップ２０１４：光交換装置は、第１回折格子を用いて複数の第１サブビームを第３ビームへと結合し、第２回折格子を用いて複数の第２サブビームを第４ビームへと結合する。

ステップ２０１５：光交換装置は、出力ポートを用いて第３ビーム及び第４ビームを出力する。

この実施形態で示される有益な効果の具体的な説明については、実施形態１又は実施形態２に示したものを参照されたい。この実施形態において詳細を再び説明することはしない。

実施形態７
この実施形態はリダイレクション方法を提供する。この実施形態に示すリダイレクション方法は、実施形態３に示した光交換装置に基づく。光交換装置の具体的な構成については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。以下、図２１Ａ及び図２１Ｂを参照して、この実施形態に示すリダイレクション方法の実行プロセスの一例の説明を提供する。図２１Ａ及び図２１Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第２実施形態におけるステップのフローチャートである。

ステップ２１０１：光交換装置は、第１入力ポートを用いて、第１ビームが第１入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にする。

ステップ２１０２：光交換装置は、第２入力ポートを用いて、第２ビームが第２入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にする。

第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第１プリセット値以下であり、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第２プリセット値以下であり、第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応し、第２ブレイズ角は、第２ビームが属するバンドに対応する。第１入射角及び第２入射角の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

具体的には、当該光交換装置は、第１レンズコンポーネントを用いることによって第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送る。第２方向において、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第１入射角の値に関係し、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第２入射角の値に関係する。

ステップ２１０３：光交換装置は、回折格子を用いて第１ビームを複数の第１サブビームに分解し、上記回折格子を用いて第２ビームを複数の第２サブビームに分解する。

ステップ２１０４：光交換装置は、上記回折格子を用いて複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを第１フィルタに伝送する。

ステップ２１０５：光交換装置は、第１フィルタを用いて、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にする。

ステップ２１０６：光交換装置は、第１フィルタを用いて、複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にする。

ステップ２１０７：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビームを第１リフレクタに伝送する。

ステップ２１０８：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた第２サブビームを第２リフレクタに伝送する。

ステップ２１０９：光交換装置は、第１リフレクタを用いて第１サブビームを第１フィルタの第５領域に伝送し、第２リフレクタを用いて第２サブビームを第１フィルタの第６領域に伝送する。

この実施形態に示すステップ２１０５からステップ２１０９の具体的な実行プロセスについては、実施形態６に示したステップ２００８からステップ２０１２を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

ステップ２１１０：光交換装置は、第１フィルタを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビーム及び第２サブビームを上記回折格子に伝送する。

ステップ２１１１：光交換装置は、上記回折格子を用いて複数の第１サブビームを第３ビームへと結合し、上記回折格子を用いて複数の第２サブビームを第４ビームへと結合する。

ステップ２１１２：光交換装置は、出力ポートを用いて第３ビーム及び第４ビームを出力する。

この実施形態で示される有益な効果の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態８
この実施形態はリダイレクション方法を提供する。この実施形態に示すリダイレクション方法は、実施形態４に示した光交換装置に基づく。光交換装置の具体的な構成については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。以下、図２２Ａ及び図２２Ｂを参照して、この実施形態に示すリダイレクション方法の実行プロセスの一例の説明を提供する。図２２Ａ及び図２２Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第３実施形態におけるステップのフローチャートである。

ステップ２２０１：光交換装置は、入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームが第３フィルタに入射することを可能にする。

第１ビーム及び第２ビームは相異なるバンドに属する。具体的な説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

ステップ２２０２：光交換装置は、第３フィルタを用いて第１ビーム及び第２ビームを第２フィルタに伝送する。

具体的には、光交換装置は、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに送られるように、第３フィルタを用いて、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を相異なるバンドに基づいて第１方向において相異なる伝送方向へと分離する。

ステップ２２０３：光交換装置は、第２フィルタを用いて、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に伝送する。

具体的には、光交換装置は、第１ビームが第１回折格子に送られるとともに第２ビームが第２回折格子に送られるように、第２フィルタを用いて、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、相異なるバンドに基づいて変化させる。

ステップ２２０４：光交換装置は、第１回折格子を用いて第１ビームを複数の第１サブビームに分解する。

ステップ２２０５：光交換装置は、第２回折格子を用いて第２ビームを複数の第２サブビームに分解する。

ステップ２２０６：光交換装置は、第１回折格子を用いて複数の第１サブビームを第２フィルタに伝送する。

ステップ２２０７：光交換装置は、第２回折格子を用いて複数の第２サブビームを第２フィルタに伝送する。

この実施形態に示すステップ２２０４からステップ２２０７の具体的な実行プロセスについては、図２０Ａ及び図２０Ｂに示したステップ２００３からステップ２００６を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

ステップ２２０８：光交換装置は、第２フィルタを用いて、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを相異なるバンドに基づいてリダイレクションコンポーネントに伝送する。

ステップ２２０９：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビームを第２フィルタに伝送する。

ステップ２２１０：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた複数の第２サブビームを第２フィルタに伝送する。

ステップ２２１１：光交換装置は、第２フィルタを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビーム及び第２サブビームを第１回折格子及び第２回折格子に伝送する。

ステップ２２１２：光交換装置は、第１回折格子を用いて複数の第１サブビームを第３ビームへと結合し、第２回折格子を用いて複数の第２サブビームを第４ビームへと結合する。

ステップ２２１３：光交換装置は、出力ポートを用いて第３ビーム及び第４ビームを出力する。

この実施形態で示される有益な効果の具体的な説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態９
この実施形態はリダイレクション方法を提供する。この実施形態に示すリダイレクション方法は、実施形態５に示した光交換装置に基づく。光交換装置の具体的な構成については、実施形態５に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。以下、図２３を参照して、この実施形態に示すリダイレクション方法の実行プロセスの一例の説明を提供する。図２３は、この出願に従ったリダイレクション方法の第４実施形態におけるステップのフローチャートである。

ステップ２３０１：光交換装置は、第１入力ポートを用いて、第１ビームが第３フィルタに入射することを可能にする。

ステップ２３０２：光交換装置は、第２入力ポートを用いて、第２ビームが第３フィルタに入射することを可能にする。

ステップ２３０３：光交換装置は、第３フィルタを用いて第１ビーム及び第２ビームを回折格子に伝送する。

ステップ２３０４：光交換装置は、上記回折格子を用いて、第１ビームを複数の第１サブビームに分解し、第２ビームを複数の第２サブビームに分解する。

ステップ２３０５：光交換装置は、上記回折格子を用いて、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームをリダイレクションコンポーネントに伝送する。

ステップ２３０６：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビーム及びリダイレクトされた複数の第２サブビームを上記回折格子に伝送する。

ステップ２３０７：光交換装置は、上記回折格子を用いて複数の第１サブビームを第３ビームへと結合し、第２回折格子を用いて複数の第２サブビームを第４ビームへと結合する。

ステップ２３０７：光交換装置は、出力ポートを用いて第３ビーム及び第４ビームを出力する。

この実施形態で示される有益な効果の具体的な説明については、実施形態５に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態９
この出願は更に光通信システムを提供する。図２４を参照して、以下、この出願で提供される光通信システム２４００の構成を説明する。光通信システム２４００は、例えば図２４に示すＲＯＡＤＭ２４０１、ＲＯＡＤＭ２４０２、ＲＯＡＤＭ２４０３、ＲＯＡＤＭ２４０４、及びＲＯＡＤＭ２４０５といった、複数のＲＯＡＤＭを含む。なお、この実施形態において光通信システム２４００に含まれるＲＯＡＤＭの数の説明はオプションの例であり、限定は課されない。

光通信システム２４００は更に、２つのＲＯＡＤＭ間に接続された光ファイバを含む。例えば、ＲＯＡＤＭ２４０１とＲＯＡＤＭ２４０５の場合、光通信システム２４００は更に、ＲＯＡＤＭ２４０１とＲＯＡＤＭ２４０５との間に接続された光ファイバ２４０６を含む。光通信システム２４００に含まれる複数のＲＯＡＤＭ間の接続関係は、この実施形態において限定されない。ＲＯＡＤＭの具体的な説明については、図２に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

上述の実施形態は、単に本発明の技術的ソリューションを説明することを意図したものであり、本発明を限定することを意図したものではない。上述の実施形態を参照して本発明が詳細に説明されているが、当業者が理解するはずのことには、当業者は、本発明の実施形態の技術的ソリューションの精神及び範囲から逸脱することなく、上述の実施形態で説明された技術的ソリューションになおも変更を為したり、その一部の技術的特徴に均等な置換を為したりすることができる。

この出願は、“光交換装置、リダイレクション方法、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサ、及びシステム”と題されて２０２０年５月３０日に中国国家知的所有権管理局に出願された中国特許出願第２０２０１０４８０９１４．８号に対する優先権を主張するものであり、それをその全体にてここに援用する。

この出願は、光ファイバ通信の分野に関し、特に、光交換（switching）装置、リダイレクション方法、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサ、及びシステムに関する。

光ネットワークサービスの急速な発展及び交換能力の増加に伴い、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサ（reconfigurable optical add/drop multiplexer、ＲＯＡＤＭ）が処理を行う必要がある信号バンド域も増加している。波長選択スイッチ（wavelength selective switch、ＷＳＳ）は、ＲＯＡＤＭの重要なコンポーネントである。

２０１８年のProceedings of European Conference on Optical Communication（ＥＣＯＣ）における論文“Wide-Passband C+L-band Wavelength Selective Switch by Alternating Wave-Band Arrangement on LCOS”で提供されているＷＳＳを図１に示す。入力ポート１０１がＣバンドビーム及びＬバンドビームを入力し、分散方向Ｘに並列にアレイ化導波路格子（arrayed waveguide grating、ＡＷＧ）１０２及び１０３が配置される。ＡＷＧ１０２及び１０３を用いることにより、分散方向Ｘにおいて、Ｃバンドビーム及びＬバンドビームがレンズ１０４を通過した後に異なる角度で回折格子１０５に入射し、そして、分散方向Ｘにおいて、Ｃバンドビーム及びＬバンドビームが回折格子１０５から同じ角度で出射することで、Ｃバンドビームが交換エンジン１０６上に照射されるときに発生する複数のフレアが位置する領域と、Ｌバンドビームが交換エンジン１０６上に照射されるときに発生する複数のフレアが位置する領域とが、分散方向Ｘにおいて少なくとも部分的に重なり合うとともに、ポート方向Ｙにおいて分離され、それにより、フィルタリングバンド幅が効果的に改善される。

しかしながら、ＷＳＳ内にＡＷＧを配置すると、空間的な光カップリングのためのＡＷＧの挿入損失が追加される。

この出願は、フィルタリングバンド幅を改善するための、光交換装置、リダイレクション方法、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサ、及びシステムを提供する。

第１の態様によれば、この出願は、入力ポートと、分散コンポーネントと、第１フィルタと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートと、を含む光交換装置を提供する。入力ポートは、第１ビーム及び第２ビームが分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、分散コンポーネントは、第１ビームを複数の第１サブビームに分解するように構成され、分散コンポーネントは更に、第２ビームを複数の第２サブビームに分解するように構成され、分散コンポーネントは更に、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを第１フィルタに送るように構成され、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームは相異なるバンドに属する。第１フィルタは、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームの伝送方向を、相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にするとともに、複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にするように構成され、第１領域及び第２領域は第１方向において互いに分離され、第１方向はリダイレクションコンポーネントのポート方向である。出力ポートは、リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力するように構成される。

分かることには、第１フィルタを用いることによって第１方向Ｘにおける第１領域と第２領域との分離が実現され、光交換装置のフィルタリングバンド幅を効果的に改善し、光交換装置に含まれる光学コンポーネントの数を効果的に削減し、それにより、挿入損失を効果的に低減させる。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、分散コンポーネントと入力ポートとの間に更に第２フィルタが含められ、分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を含む。入力ポートは、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに入射することを可能にするように構成される。第２フィルタは、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、第１ビーム及び第２ビームが属するバンドに基づいて変化させ、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に送るように構成される。第１回折格子は、複数の第１サブビームを第２フィルタに送るように構成され、第２回折格子は、複数の第２サブビームを第２フィルタに送るように構成される。第２フィルタは、第１領域及び第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを相異なるバンドに基づいてリダイレクションコンポーネントに送るように構成され、第２方向はリダイレクションコンポーネントの波長方向であり、第１方向は第２方向に対して垂直である。

分かることには、第２フィルタを用いることによって、第２方向Ｙにおける第１領域及び第２領域の重なり合い又は部分的な重なり合いが実現され、光交換装置のフィルタリングバンド幅を更に改善する。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１回折格子は、少なくとも１つの第１サブビームを第２フィルタの第３領域に送るように構成され、第２回折格子は、少なくとも１つの第２サブビームを第２フィルタの第４領域に送るように構成され、第３領域及び第４領域は第２方向において少なくとも部分的に重なり合う。

分かることには、第３領域及び第４領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合う場合、第１フレアと第２フレアとが第２方向Ｙにおいて重なり合うことを効果的に確保することができ、光交換装置のフィルタリングバンド幅を改善する。第１フレアは、第１領域内で第１ビームによって生成されるフレアであり、第２フレアは、第２領域内で第２ビームによって生成されるフレアである。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを含み、第１入力ポート及び第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、第１入力ポートは、第１ビームを入力するように構成され、第２入力ポートは、第２ビームを入力するように構成される。第１入力ポートは、第２方向において、第１ビームが第１入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、第２入力ポートは、第２方向において、第２ビームが第２入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第１プリセット値以下であり、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第２プリセット値以下であり、第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応し、第２ブレイズ角は、第２ビームが属するバンドに対応する。

分かることには、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差が第１プリセット値以下である場合、分散コンポーネントから第１ビームを回折させる効率を効果的に改善することができ、また、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差が第２プリセット値以下である場合、分散コンポーネントから第２ビームを回折させる効率を効果的に改善することができる。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、当該光交換装置は更に、入力ポートと分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを含み、該レンズコンポーネントは、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送るように構成され、第２方向において、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第１入射角の値に関係し、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第２入射角の値に関係する。

分かることには、第１ビームの回折効率を確保するために、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差が第１プリセット値以下であることを効果的に確保すべく、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が調節されるとともに、第２ビームの回折効率を確保するために、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差が第２プリセット値以下であることを効果的に確保すべく、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が調節される。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、当該光交換装置は更に、第１リフレクタ及び第２リフレクタを含む。第１フィルタは、複数の第１サブビームを第１リフレクタに送るように構成され、第１フィルタは更に、複数の第２サブビームを第２リフレクタに送るように構成される。第１リフレクタは、複数の第１サブビームをリダイレクションコンポーネントに送るように構成され、第２リフレクタは、複数の第２サブビームをリダイレクションコンポーネントに送るように構成される。

分かることには、第１リフレクタを用いることにより、第１ビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に送られることを効果的に確保することができ、また、第２リフレクタを用いることにより、第２ビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に送られることを効果的に確保することができ、それにより光交換装置のフィルタリングバンド幅を改善することができる。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、リダイレクションコンポーネントは、リダイレクトした複数の第１サブビームを第１リフレクタに送るように構成され、リダイレクションコンポーネントは更に、リダイレクトした複数の第２サブビームを第２リフレクタに送るように構成される。第１リフレクタは、第１サブビームを第１フィルタの第５領域に送るように構成され、第２リフレクタは、第２サブビームを第１フィルタの第６領域に送るように構成される。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１フィルタは、リダイレクトした複数の第１サブビーム及び第２サブビームを分散コンポーネントに送るように構成され、分散コンポーネントは、複数の第１サブビームを第３ビームへと結合するように構成され、分散コンポーネントは更に、複数の第２サブビームを第４ビームへと結合するように構成され、出力ポートは、第３ビーム及び第４ビームを出力するように構成される。

分かることには、第５領域と第６領域が完全に又は部分的に重なり合う場合、第３ビーム及び第４ビームは光交換装置の同一の出力ポートから出力され、第５領域及び第６領域が、互いに重なり合わない領域である場合、第３ビーム及び第４ビームは光交換装置の相異なる出力ポートから出力される。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１フィルタは、複数の第１サブビームが属するバンドに基づいて、第１フィルタからの複数の第１サブビームを反射光として反射するように構成され、第１フィルタは、複数の第２サブビームが属するバンドに基づいて、複数の第２サブビームが通過光として第１フィルタを通過することを可能にするように構成される。

分かることには、第１フィルタは、同じバンドに属するビームが２回連続して薄膜フィルタを通過するときに同じ伝送方式を用いる。例えば、第１サブビームは連続した２回とも反射光として反射される。他の一例では、第２サブビームは連続した２回とも通過光として通過する。従って、フィルタリングダメージが効果的に抑制される。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持つ。２つの領域が別々に複数の第１サブビームのうちの１つを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、複数の第２サブビームのうちの１つが２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下である。

分かることには、相異なる屈折率を有する２つの領域を薄膜フィルタが持つ場合、第１フィルタのフィルタスペクトルがシフトしないことを効果的に確保することができる。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１ビームは、第２ビームとは異なる少なくとも１つの波長値を持つ。

第１の態様に基づき、オプションの一実装において、第１ビームはＣバンドビームであり、第２ビームはＬバンドビームである。

第２の態様によれば、この出願は、入力ポートと、第３フィルタと、分散コンポーネントと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートと、を含む光交換装置を提供する。入力ポートは、第１ビーム及び第２ビームが第３フィルタに入射することを可能にするように構成され、第１ビーム及び第２ビームは相異なるバンドに属する。第３フィルタは、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送るように構成され、第１方向はリダイレクションコンポーネントのポート方向である。分散コンポーネントは、第１ビームを複数の第１サブビームに分解するように構成され、分散コンポーネントは更に、第２ビームを複数の第２サブビームに分解するように構成され、分散コンポーネントは更に、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントに入射することを可能にするように構成され、複数の第１サブビームはリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射し、複数の第２サブビームはリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射し、第１領域及び第２領域は第１方向において互いに分離される。出力ポートは、リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力するように構成される。

分かることには、第３フィルタを用いることによって第１方向Ｘにおける第１領域と第２領域との分離が実現され、光交換装置のフィルタリングバンド幅を効果的に改善し、光交換装置に含まれる光学コンポーネントの数を効果的に削減し、それにより、挿入損失を効果的に低減させる。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、分散コンポーネントと第３フィルタとの間に更に第２フィルタが含められ、分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を含む。第３フィルタは、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに入射することを可能にするように構成される。第２フィルタは、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、相異なるバンドに基づいて変化させ、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に送るように構成される。第１回折格子は、複数の第１サブビームを第２フィルタに送るように構成され、第２回折格子は、複数の第２サブビームを第２フィルタに送るように構成される。第２フィルタは、第１領域及び第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを、それぞれ、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームが属するバンドに基づいてリダイレクションコンポーネントに送るように構成され、第２方向はリダイレクションコンポーネントの波長方向であり、第１方向は第２方向に対して垂直である。

分かることには、第２フィルタを用いることによって、第２方向Ｙにおける第１領域及び第２領域の重なり合い又は部分的な重なり合いが実現され、光交換装置のフィルタリングバンド幅を更に改善する。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、第１回折格子は、少なくとも１つの第１サブビームを第２フィルタの第３領域に送るように構成され、第２回折格子は、少なくとも１つの第２サブビームを第２フィルタの第４領域に送るように構成され、第３領域及び第４領域は第２方向において少なくとも部分的に重なり合う。

分かることには、第３領域及び第４領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合う場合、第１フレアと第２フレアとが第２方向Ｙにおいて重なり合うことを効果的に確保することができ、光交換装置のフィルタリングバンド幅を改善する。第１フレアは、第１領域内で第１ビームによって生成されるフレアであり、第２フレアは、第２領域内で第２ビームによって生成されるフレアである。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを含み、第１入力ポート及び第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、第１入力ポートは、第１ビームを入力するように構成され、第２入力ポートは、第２ビームを入力するように構成される。第３フィルタは、第２方向において、第１ビームが第１入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、第３フィルタは更に、第２方向において、第２ビームが第２入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第４プリセット値以下であり、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第５プリセット値以下であり、第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応し、第２ブレイズ角は、第２ビームが属するバンドに対応する。

分かることには、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差が第４プリセット値以下である場合、分散コンポーネントから第１ビームを回折させる効率を効果的に改善することができ、また、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差が第５プリセット値以下である場合、分散コンポーネントから第２ビームを回折させる効率を効果的に改善することができる。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、当該光交換装置は更に、第３フィルタと分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを含み、該レンズコンポーネントは、第３フィルタからの第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送るように構成され、第２方向において、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第１入射角の値に関係し、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第２入射角の値に関係する。

分かることには、第１ビームの回折効率を確保するために、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差が第４プリセット値以下であることを効果的に確保すべく、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が調節されるとともに、第２ビームの回折効率を確保するために、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差が第５プリセット値以下であることを効果的に確保すべく、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が調節される。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、第３フィルタは、第１ビームが属するバンドに基づいて、第３フィルタからの第１ビームを反射光として反射するように構成され、第３フィルタは、第２ビームが属するバンドに基づいて、第２ビームが通過光として第３フィルタを通過することを可能にするように構成される。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、第３フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持つ。２つの領域が別々に第１ビームを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、第２ビームが２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下である。

分かることには、第１フィルタは、同じバンドに属するビームが立て続けに二回薄膜フィルタを通過するときに同じ伝送方式を用いる。例えば、第１サブビームは立て続けに二回とも反射光として反射される。他の一例では、第２サブビームは立て続けに二回とも通過光として通過する。従って、フィルタリングダメージが効果的に抑制される。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、第１ビームは、第２ビームとは異なる少なくとも１つの波長値を持つ。

第２の態様に基づき、オプションの一実装において、第１ビームはＣバンドビームであり、第２ビームはＬバンドビームである。

第３の態様によれば、この出願は、光交換装置に適用されるリダイレクション方法を提供する。光交換装置は、入力ポートと、分散コンポーネントと、第１フィルタと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートとを含み、当該方法は、入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが分散コンポーネントに入射することを可能にし、分散コンポーネントを用いることにより、第１ビームを複数の第１サブビームに分解し、第２ビームを複数の第２サブビームに分解し、且つ複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを第１フィルタに送り、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームは相異なるバンドに属し、第１フィルタを用いることにより、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームの伝送方向を、相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にし、且つ複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にし、第１領域及び第２領域は第１方向において互いに分離され、第１方向はリダイレクションコンポーネントのポート方向であり、出力ポートを用いることにより、リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力する、ことを含む。

この態様で示される有利な効果の具体的な説明については、第１の態様に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、分散コンポーネントと入力ポートとの間に更に第２フィルタが含められ、分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を含み、入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが分散コンポーネントに入射することを可能にすることは、入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに入射することを可能にし、第２フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、第１ビーム及び第２ビームが属するバンドに基づいて変化させ、且つ第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に送る、ことを含み、当該方法は更に、第１回折格子を用いることにより、複数の第１サブビームを第２フィルタに送り、且つ第２回折格子を用いることにより、複数の第２サブビームを第２フィルタに送り、第２フィルタを用いることにより、第１領域及び第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを相異なるバンドに基づいてリダイレクションコンポーネントに送り、第２方向はリダイレクションコンポーネントの波長方向であり、第１方向は第２方向に対して垂直である、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、第１回折格子を用いることにより、複数の第１サブビームを第２フィルタに送り、且つ第２回折格子を用いることにより、複数の第２サブビームを第２フィルタに送ることは、第１回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第１サブビームを第２フィルタの第３領域に送り、且つ第２回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第２サブビームを第２フィルタの第４領域に送り、第３領域及び第４領域は第２方向において少なくとも部分的に重なり合う、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを含み、第１入力ポート及び第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが分散コンポーネントに入射することを可能にすることは、第１入力ポートを用いることにより、第２方向において、第１ビームが第１入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にし、且つ第２入力ポートを用いることにより、第２方向において、第２ビームが第２入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にし、第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第１プリセット値以下であり、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第２プリセット値以下であり、第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応し、第２ブレイズ角は、第２ビームが属するバンドに対応する、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、光交換装置は更に、入力ポートと分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを含み、当該方法は更に、レンズコンポーネントを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送り、第２方向において、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第１入射角の値に関係し、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第２入射角の値に関係する、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、光交換装置は更に、第１リフレクタ及び第２リフレクタを含み、第１フィルタを用いることにより、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にし、且つ複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にすることは、第１フィルタを用いることにより、複数の第１サブビームを第１リフレクタに送り、且つ第１フィルタを用いることにより、複数の第２サブビームを第２リフレクタに送り、第１リフレクタを用いることにより、複数の第１サブビームをリダイレクションコンポーネントに送り、且つ第２リフレクタを用いることにより、複数の第２サブビームをリダイレクションコンポーネントに送る、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、当該方法は更に、リダイレクションコンポーネントを用いることにより、リダイレクトされた複数の第１サブビームを第１リフレクタに送り、且つリダイレクションコンポーネントを用いることにより、リダイレクトされた複数の第２サブビームを第２リフレクタに送り、第１リフレクタを用いることにより、第１サブビームを第１フィルタの第５領域に送り、且つ第２リフレクタを用いることにより、第２サブビームを第１フィルタの第６領域に送る、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、当該方法は更に、第１フィルタを用いることにより、リダイレクトされた複数の第１サブビーム及び第２サブビームを分散コンポーネントに送り、分散コンポーネントを用いることにより、複数の第１サブビームを第３ビームへと結合し、且つ分散コンポーネントを用いることにより、複数の第２サブビームを第４ビームへと結合し、出力ポートを用いることにより、第３ビーム及び第４ビームを出力する、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、第１フィルタを用いることにより、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームの伝送方向を、相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離することは、第１フィルタを用いることにより、複数の第１サブビームが属するバンドに基づいて、第１フィルタからの複数の第１サブビームを反射光として反射し、且つ第１フィルタを用いることにより、複数の第２サブビームが属するバンドに基づいて、複数の第２サブビームが通過光として第１フィルタを通過することを可能にする、ことを含む。

第３の態様に基づき、オプションの一実装において、第１フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持つ。２つの領域が別々に複数の第１サブビームのうちの１つを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、複数の第２サブビームのうちの１つが２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下である。

第４の態様によれば、この出願は、光交換装置に適用されるリダイレクション方法を提供する。光交換装置は、入力ポートと、第３フィルタと、分散コンポーネントと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートとを含む。当該方法は、入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが第３フィルタに入射することを可能にし、第１ビーム及び第２ビームは相異なるバンドに属し、第３フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、且つ第３フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送り、第１方向はリダイレクションコンポーネントのポート方向であり、分散コンポーネントを用いることにより、第１ビームを複数の第１サブビームに分解し、分散コンポーネントを用いることにより、第２ビームを複数の第２サブビームに分解し、且つ分散コンポーネントを用いることにより、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントに入射することを可能にし、複数の第１サブビームはリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射し、複数の第２サブビームはリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射し、第１領域及び第２領域は第１方向において互いに分離され、出力ポートを用いることにより、リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力する、ことを含む。

この態様で示される有利な効果の具体的な説明については、第２の態様に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、分散コンポーネントと第３フィルタとの間に更に第２フィルタが含められ、分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を含み、第３フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送ることは、第３フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに入射することを可能にし、第２フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、相異なるバンドに基づいて変化させ、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に送る、ことを含み、当該方法は更に、第１回折格子を用いることにより、複数の第１サブビームを第２フィルタに送り、且つ第２回折格子を用いることにより、複数の第２サブビームを第２フィルタに送り、第２フィルタを用いることにより、第１領域及び第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを、それぞれ、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームが属するバンドに基づいてリダイレクションコンポーネントに送り、第２方向はリダイレクションコンポーネントの波長方向であり、第１方向は第２方向に対して垂直である、ことを含む。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、当該方法は更に、第１回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第１サブビームを第２フィルタの第３領域に送り、且つ第２回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第２サブビームを第２フィルタの第４領域に送り、第３領域及び第４領域は第２方向において少なくとも部分的に重なり合う、ことを含む。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを含み、第１入力ポート及び第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、第３フィルタを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送ることは、第３フィルタを用いることにより、第２方向において、第１ビームが第１入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にし、第３フィルタを用いることにより、第２方向において、第２ビームが第２入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にし、第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第４プリセット値以下であり、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第５プリセット値以下であり、第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応し、第２ブレイズ角は、第２ビームが属するバンドに対応する、ことを含む。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、光交換装置は更に、第３フィルタと分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを含み、当該方法は更に、レンズコンポーネントを用いることにより、第３フィルタからの第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送り、第２方向において、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第１入射角の値に関係し、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第２入射角の値に関係する、ことを含む。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、当該方法は更に、第３フィルタを用いることにより、第１ビームが属するバンドに基づいて、第３フィルタからの第１ビームを反射光として反射し、第３フィルタを用いることにより、第２ビームが属するバンドに基づいて、第２ビームが通過光として第３フィルタを通過することを可能にする、ことを含む。

第４の態様に基づき、オプションの一実装において、第３フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持つ。２つの領域が別々に第１ビームを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、第２ビームが２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下である。

第５の態様によれば、この出願は、複数の光交換装置を含んだリコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサを提供し、異なる光交換装置が光ファイバを用いて互いに接続され、光交換装置は第１の態様又は第２の態様のいずれか一に示したものである。

第６の態様によれば、この出願は、複数のリコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサを含んだ光通信システムを提供し、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサは第１の態様に示したものである。

従来技術に従った波長選択スイッチの構成の一例の図である。 この出願に従ったリコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサの構成の一例の図である。 この出願に従った第２方向における光交換装置の第１構成の一例の図である。 この出願に従った第１方向における光交換装置の第１構成の一例の図である。 この出願に従ったリダイレクションコンポーネント上のフレアの第１配置の一例の図である。 この出願に従った薄膜フィルタにビームが入射することの一例の図である。 この出願に従った薄膜フィルタのフィルタスペクトルの第１の例の図である。 この出願に従ったリダイレクションコンポーネント上のフレアの第２配置の一例の図である。 図３に示した光交換装置の一部構成の一例の拡大図である。 この出願に従った薄膜フィルタのフィルタスペクトルの他の一例の図である。 図４に示した光交換装置の一部構成の一例の拡大図である。 この出願に従った第２方向における光交換装置の第２構成の一例の図である。 この出願に従った第１方向における光交換装置の第２構成の一例の図である。 この出願に従った第２方向における光交換装置の第３構成の一例の図である。 この出願に従った第１方向における光交換装置の第３構成の一例の図である。 この出願に従った第２方向における光交換装置の第４構成の一例の図である。 この出願に従った第１方向における光交換装置の第４構成の一例の図である。 この出願に従った第２方向における光交換装置の第５構成の一例の図である。 この出願に従った第１方向における光交換装置の第５構成の一例の図である。 図２０Ａ及び図２０Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第１実施形態におけるステップのフローチャートである。 図２０Ａ及び図２０Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第１実施形態におけるステップのフローチャートである。 図２１Ａ及び図２１Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第２実施形態におけるステップのフローチャートである。 図２１Ａ及び図２１Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第２実施形態におけるステップのフローチャートである。 図２２Ａ及び図２２Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第３実施形態におけるステップのフローチャートである。 図２２Ａ及び図２２Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第３実施形態におけるステップのフローチャートである。 この出願に従ったリダイレクション方法の第４実施形態におけるステップのフローチャートである。 この出願に従った光通信システムの構成の一例の図である。

以下、本発明の実施形態における添付図面を参照して、本発明の実施形態における技術的ソリューションを明瞭且つ完全に説明する。明らかなことには、説明される実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく単なる一部である。当業者によって創造的労力なしに本発明の実施形態に基づいて得られる他の実施形態は全て、本発明の保護範囲に入るものである。

この出願の明細書、特許請求の範囲、及び添付図面において、用語“第１”、“第２”などは、同様の対象を区別することを意図したものであり、必ずしも特定の順番又は順序を示すものではない。以下では添付図面を参照して本発明の実施形態例がいっそう包括的に説明され、それら実施形態例が添付図面に示される。しかしながら、本発明は数多くの異なるやり方で実装されることができ、この明細書に記載された実施形態に限定されるものとして解釈されるべきでない。それどころか、これらの実施形態は、本開示が徹底的且つ完全であって本発明の範囲が当業者に十分に伝えられるように提供されるものである。添付図面においては、明瞭さの目的で、層及び領域のサイズ及び相対的サイズが誇張されることがある。同じ参照符号は常に同じ要素を表す。

先ず、図２を参照して、この出願で提供されるＲＯＡＤＭの構成を説明する。図２は、この出願に従ったＲＯＡＤＭの構成の一例の図である。

ＲＯＡＤＭの具体的なネットワーク構成は、この実施形態において限定されない。例えば、複数の光交換装置を含むＲＯＡＤＭは、チェーンネットワーク、リングネットワーク、メッシュネットワーク、又はこれらに類するもののネットワーク構成を用い得る。図２に示すようにＲＯＡＤＭがメッシュネットワークのネットワーク構成を用いる例を用いて、一例の説明を提供する。この実施形態では、光交換装置がＷＳＳである例を用いて、一例の説明を提供する。

この実施形態において、例えば、ＲＯＡＤＭは８つのＷＳＳ（ＷＳＳ１及びＷＳＳ２乃至ＷＳＳ８）を含む。これら８つのＷＳＳは異なる位置に配置される。ＲＯＡＤＭに含まれるＷＳＳの数及びＷＳＳの位置は、この実施形態において制限されない。光信号の柔軟なスケジューリングを実現するよう、異なる位置にあるＷＳＳ間で光信号が交換される。この実施形態に示される異なる位置は、Ｎ次元の異なる方向を指し示すことができ、Ｎは１以上の正の整数である。

例としてＷＳＳ１を用いる。ＷＳＳ１は、光ファイバを用いてＷＳＳ１に接続された、ＲＯＡＤＭに含まれる任意のＷＳＳに光信号を送信して、異なる次元の方向への光信号の偏向を実現することができる。例えば、この実施形態に示すＲＯＡＤＭでは、ＷＳＳ４、ＷＳＳ６、及びＷＳＳ８が、光ファイバを用いてＷＳＳ１に接続されており、故に、ＷＳＳ１はＷＳＳ４、ＷＳＳ６、及びＷＳＳ８のうちのいずれかのＷＳＳに光信号を送信することができる。この実施形態では、光ファイバを用いてＷＳＳ１がＷＳＳ４、ＷＳＳ６、及びＷＳＳ８に接続されている例を用いて一例の説明を提供し、限定は課されない。他の一例において、ＷＳＳ１は代わりに、ＲＯＡＤＭに含まれるＷＳＳ２、ＷＳＳ３、ＷＳＳ５、及びＷＳＳ７のうちのいずれかのＷＳＳに光ファイバを用いて接続されてもよい。

以下では、例としてＷＳＳ１及びＷＳＳ４を用いて、光信号交換を説明することを続ける。

ＷＳＳ１の入力ポートを用いて、第１の次元方向２０１に伝送された光信号がＷＳＳ１に入力され、その光信号が、ＷＳＳ１を用いてリダイレクトされ、その光信号が、ＷＳＳ１の出力ポート及び光ファイバを用いてＷＳＳ４に伝送され、そして、ＷＳＳ４の出力ポートから出力された光信号が第２の次元方向２０２に送信されて、第１の次元方向２０１から第２の次元方向２０２への光信号の伝送方向の偏向が実現される。

以下、複数の異なる実施形態を参照して、この出願で提供される光交換装置の構成を説明する。

実施形態１
以下では、図３及び図４を参照して、この出願で提供される光交換装置の具体的な構成を説明する。図３は、第２方向における光交換装置の構成の一例の図であり、図４は、第１方向における光交換装置の構成の一例の図である。この実施形態で示す光交換装置は、入力ポート４１、分散コンポーネント、リダイレクションコンポーネント３０１、及び出力ポート（４２及び４３）を含んでいる。入力ポートの具体的な数及び出力ポートの具体的な数は、この実施形態において限定されることではない。

以下では、先ず、この出願で示す第１方向及び第２方向を説明する。この実施形態で示す第１方向は交換方向又はポート方向とも称することがあり、第２方向は波長方向又は分散方向とも称することがある。第１方向及び第２方向の定義は、光交換装置に含まれる異なるコンポーネントに関して異なる。具体的な定義は次の通りである。

最初に、留意すべきことには、この実施形態において、入力ポートを用いて光交換装置に入力されるビームは第３方向Ｚに伝送されており、第３方向Ｚは第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに対して個別に垂直であり、第１方向Ｘは第２方向Ｙに対して垂直である。

定義１
この定義は、リダイレクションコンポーネント３０１に関して行われる。この実施形態に示すリダイレクションコンポーネント３０１は、入力ポートを用いて入力される第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を偏向するように構成される。なお、この実施形態において、リダイレクションコンポーネント３０１が伝送方向偏向を行うビームの数、及びビームが属するバンドは、異なるビームが異なるバンドに属していれば限定されない。伝送方向偏向を実現するため、図５に示すように、第１ビームによって生成される複数のフレアはリダイレクションコンポーネント３０１の第１領域５０１に位置し、第２ビームによって生成される複数のフレアはリダイレクションコンポーネント３０１の第２領域５０２に位置する。第２方向Ｙは、第１領域５０１に含まれる複数のフレアの配列方向であり、第２方向Ｙはまた、第２領域５０２に含まれる複数のフレアの配列方向である。第１方向Ｘは、リダイレクションコンポーネント３０１上の第１領域５０１と第２領域５０２の配列方向である。分かることには、第１方向Ｘと第２方向Ｙとで形成される二次元座標系ＸＹにおいて、異なるビームによって生成されるフレアは第２方向Ｙにおいて同一座標に対応し、異なるビームによって生成されるフレアは第１方向Ｘにおいて異なる座標に対応し、その結果、異なるビームのフレアが第２方向Ｙにおいて重なり合うか少なくとも部分的に重なり合うかするとともに、異なるビームのフレアが第１方向Ｘにおいて分離されることで、リダイレクションコンポーネント３０１のフィルタリングバンド幅が改善される。

定義２
この定義は、依然としてリダイレクションコンポーネント３０１に関して行われる。オプションで、リダイレクションコンポーネント３０１が液晶・オン・シリコン（liquid crystal on silicon、ＬＣＯＳ）チップである場合、第１方向Ｘは、回折ビームを生成するためにリダイレクションコンポーネント３０１上に位相格子がロードされる方向である。また、オプションで、リダイレクションコンポーネント３０１が液晶（liquid crystal）アレイチップ又は微小電気機械システム（micro electro mechanical system、ＭＥＭＳ）である場合、第１方向Ｘは、偏向ビームが生成される方向である。具体的には、回折ビーム又は偏向ビームはＸＺ平面内で出力ポートに伝送され、ＸＺ平面は、第１方向Ｘと第３方向Ｚとで形成されるビュー平面であり、すなわち、ＸＺ平面は第１方向Ｘと第３方向Ｚの両方に延びる。

定義３
この定義は、光交換装置に含まれる入力ポート及び出力ポートに関して行われる。なお、この例において、入力ポート及び出力ポートの位置の説明はオプションの例であり、入力ポートが光交換装置にビームを入力することができ、出力ポートが光交換装置からビームを出力することができるのであれば、限定は課されない。図３及び図４に示すように、例えば、光交換装置は、入力ポート４１と、出力ポート４２と、出力ポート４３とを含む。光交換装置に含まれるポート（４１、４２、及び４３）は、同一のＸＺ平面内に配置される。具体的には、複数のポート（４１、４２、及び４３）の位置はＸＺ平面内で離隔され、複数のポート（４１、４２、及び４３）の位置は、ＹＺ平面（第２方向Ｙと第３方向Ｚの両方に延びる平面）内で完全に重なり合うか部分的に重なり合うかすることができる。

以下にて、この実施形態において光交換装置が伝送方向偏向を行う対象（第１ビーム及び第２ビーム）を説明する。

この実施形態では、光交換装置が第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を偏向するように構成される例を用いて、一例の説明を提供する。他の一例において、光交換装置は代わりに、別の数のビームの伝送方向を偏向してもよく、例えば、１つのビームの伝送方向を偏向したり３つ以上のビームの伝送方向を偏向したりしてもよい。この実施形態に示す第１ビーム及び第２ビームは相異なる波長域を持つ。具体例を参照して、以下、第１ビーム及び第２ビームが相異なる波長域を持つことの一例の説明を提供する。

例えば、この実施形態において、第１ビームはＣバンド（C band）ビームであり、第２ビームはＬバンド（L band）ビームである。第１ビーム及び第２ビームが相異なるバンドにあれば、例えば、第１ビームは代わりにＥバンド（E band）ビームであってもよく、第２ビームは代わりにＯバンド（O band）ビームであってもよい。

具体的には、例えば、第１ビームはＮ個の波長値：λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎを持ち、第２ビームもＮ個の波長値：λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎを持ち得る。Ｎの値は、この実施形態において限定されるものではない。第１ビーム及び第２ビームは代わりに異なる数の波長値を持っていてもよい。第１ビーム及び第２ビームが相異なる波長域を持つことは具体的に、λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎと、λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎとの中に同じ波長値がないことを指し示し得る。第１ビーム及び第２ビームが相異なる波長域を持つことは代わりに、λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎの中に、λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎとは異なる１つ以上の波長値があること、換言すれば、λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎと、λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎとの中に、幾つかの同じ波長値と幾つかの異なる波長値とがあることを指し示してもよい。

以下、この実施形態に示す光交換装置が第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を偏向するプロセスを説明する。

例えば、図４に示すように、光交換装置に含まれる入力ポート４１が、第１ビーム及び第２ビーム（各々、図３及び図４に示した入力ポート４１によって入力された実線で示す）を入力するように構成される。すなわち、この実施形態では、同一の入力ポート４１を用いて第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力される例を用いて、一例の説明を提供する。なお、他の一例では代わりに、相異なる入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力されてもよい。これは特に限定されることではない。

オプションで、入力ポート４１を用いて入力された第１ビーム及び第２ビームは、第１コリメーションレンズ３０２に送られる。具体的には、第１コリメーションレンズ３０２の前側焦点に入力ポート４１が位置し、第１コリメーションレンズ３０２は入力ポート４１からの第１ビーム及び第２ビームをコリメートするように構成される。

この実施形態では、さらに、第１コリメーションレンズ３０２と第２フィルタ３０３との間に第１レンズコンポーネントが配置されている。第１レンズコンポーネントが、第１コリメーションレンズ３０２からのコリメートされた第１ビーム及びコリメートされた第２ビームを第２フィルタ３０３に送ることができれば、第１レンズコンポーネントに含まれるレンズの数はこの実施形態において限定されない。この実施形態では、第１レンズコンポーネントが、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を含む例を用いて、一例の説明を提供する。以下、この例で示すレンズ（第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７）の機能の説明の一例を提供する。

第１レンズ３０４は、第２方向Ｙ（ＹＺ平面内）において第１ビーム及び第２ビームを整形するように構成され、第２レンズ３０５は、第１レンズ３０４からの第１ビーム及び第２ビームを第３レンズ３０６に送るように構成され、第３レンズ３０６は、第１方向Ｘ（ＸＺ平面内）において第１ビーム及び第２ビームを整形するように構成される。この実施形態に示す整形は、第１ビームがリダイレクションコンポーネント３０１上に照射されるときに生成されるフレアの大きさ、及び第２ビームがリダイレクションコンポーネント３０１上に照射されるときに生成されるフレアの大きさを調節することを意味し得る。第４レンズ３０７は、整形された第１ビーム及び整形された第２ビームを第２フィルタ３０３に送るように構成される。

以下、第１レンズコンポーネントに含まれるレンズ（第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７）の位置の説明の一例を提供する。

第１コリメーションレンズ３０２の後側焦点が第１レンズ３０４の前側焦点と重なり、第１コリメーションレンズ３０２と第１レンズ３０４との間の距離は、第１コリメーションレンズ３０２の焦点距離と第１レンズ３０４の焦点距離との和に等しい。第１レンズ３０４の後側焦点が第３レンズ３０６の前側焦点と重なり、第３レンズ３０６の後側焦点が第４レンズ３０７の前側焦点と重なる。さらに、第１コリメーションレンズ３０２の後側焦点が第２レンズ３０５の前側焦点と重なり、第１コリメーションレンズ３０２と第２レンズ３０５との間の距離は、第１コリメーションレンズ３０２の焦点距離と第２レンズ３０５の焦点距離との和に等しく、第２レンズ３０５は第１レンズ３０４と第３レンズ３０６との間に位置する。分かることには、第２レンズ３０５の焦点距離は第１レンズ３０４の焦点距離よりも大きい。なお、この実施形態における第１レンズコンポーネントに含まれるレンズの説明はオプションの例であり、第１レンズコンポーネントが第１ビーム及び第２ビームを第２フィルタ３０３に送ることができれば、限定は課されない。

この実施形態では、さらに、リダイレクションコンポーネント３０１と第２フィルタ３０３との間に第２レンズコンポーネントが配置されている。第２レンズコンポーネントが、第２フィルタ３０３から出て来るビームをリダイレクションコンポーネント３０１に送ることができれば、第２レンズコンポーネントに含まれるレンズの数はこの実施形態において限定されない。この実施形態では、第２レンズコンポーネントが第５レンズ３１０を含む例を用いて、一例の説明を提供する。

具体的には、第４レンズ３０７と分散コンポーネント（図３に示す第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９）との間に第２フィルタ３０３が配置される。第２フィルタ３０３が第４レンズ３０７と分散コンポーネントとの間にあるのであれば、第２フィルタ３０３の具体的な位置はこの実施形態において限定されない。第２フィルタ３０３が第１ビームを第１回折格子３０８上にフォーカシングすることができ、且つ第２フィルタ３０３が更に第２ビームを第２回折格子３０９上にフォーカシングすることができれば、第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９の具体的な位置はこの実施形態において限定されない。例として第２回折格子３０９を用いる。第２回折格子３０９は、第４レンズ３０７の後側焦点がと第５レンズ３１０の前側焦点と重なる位置に置かれる。

第５レンズ３１０は第２フィルタ３０３とリダイレクションコンポーネント３０１との間に位置し、リダイレクションコンポーネント３０１は第５レンズ３１０の後側焦点に位置する。分かることには、リダイレクションコンポーネント３０１と第５レンズ３１０との間の距離は第５レンズ３１０の焦点距離に等しい。

図３から分かることには、ＹＺ平面において、この実施形態では、第４レンズ３０７が第１ビーム及び第２ビームを第２フィルタ３０３内の同一位置（第４レンズ３０７から出て実線が第２フィルタ３０３と交わる、図３に示す位置）に送る例を用いて、一例の説明を提供する。他の一例において、第４レンズ３０７は代わりに、第１ビーム及び第２ビームを第２フィルタ３０３の相異なる位置に送ってもよい。

この実施形態に示す第２フィルタ３０３は、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、第１ビーム及び第２ビームが属するバンドに基づいて変化させ、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９に送るように構成されている。

具体的には、第２フィルタ３０３は、第１ビームの伝送方向と第２ビームの伝送方向との間の分離がＹＺ平面内で実現されるように、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタ３０３から相異なる方向に出ることを可能にするように構成される。よりよい理解のために、以下、第２フィルタ３０３の具体的な構成を参照して説明を提供する。

この実施形態において、例えば、第２フィルタ３０３は薄膜フィルタである。薄膜フィルタは、ダイクロイックフィルタ（dichroic filter）とし得る。図６に示すように、ＹＺ平面（第２方向Ｙと第３方向Ｚの両方に延びる平面）内で、ビームが第２フィルタ３０３に入射角θで入射している。よりよい理解のために、以下では、図７を参照することに続く。図７は、薄膜フィルタのフィルタスペクトルの一例の図である。このフィルタスペクトルは２つのカーブを含んでおり、すなわち、通過光の通過カーブ７０１と反射光の反射カーブ７０２とを含んでいる。この実施形態に示す第１ビーム７１０は、図７に示す第１バンド内にあり、それ故に、第１バンド内にある第１ビーム７１０は、第１バンドに対応する挿入損失の作用下で第２フィルタ３０３から反射光伝送方式で出て行き、すなわち、第１ビーム７１０の伝送方向は、第１ビーム７１０が反射光となった後に変化する。伝送方向が変化する前に存在する第１ビームと、伝送方向が変化した後に得られる第１ビームとをよりよく区別するために、伝送方向が変化する前の第１ビームは、図３及び図６に示す第１ビーム７１０であり、第１ビームが第２フィルタ３０３によって反射されて伝送方向が変化した後の第１ビームは、図３及び図６に示す第１ビーム７１１である。分かることには、第１ビーム７１０及び第１ビーム７１１の伝送方向を参照するに、第１ビーム７１０に対する第２フィルタ３０３の反射作用により、第１ビーム７１０の伝送方向が第１ビーム７１１の伝送方向へと変化する。

この実施形態に示す第２ビーム７２０は、図７に示す第２バンド内にあり、それ故に、第２バンド内にある第２ビーム７２０は、第２バンドに対応する挿入損失の作用下で第２フィルタ３０３から通過光伝送方式で出て行き、すなわち、第２ビーム７２０の伝送方向は、第２ビーム７２０が通過光となった後に変化する。伝送方向が変化する前に存在する第２ビームと、伝送方向が変化した後に得られる第２ビームとをよりよく区別するために、伝送方向が変化する前の第２ビームは、図３及び図６に示す第２ビーム７２０であり、第２ビームが第２フィルタ３０３を通過して伝送方向が変化した後の第２ビームは、図３及び図６に示す第２ビーム７２１である。分かることには、第２ビーム７２０及び第２ビーム７２１の伝送方向を参照するに、第２ビーム７２０に対する第２フィルタ３０３の通過作用により、第２ビーム７２０の伝送方向が第２ビーム７２１の伝送方向へと変化する。

なお、相異なるバンド内にあるビームが第２フィルタ３０３の作用下で相異なる伝送方向に伝送されるのであれば、第１バンドの範囲及び第２バンドの範囲はこの実施形態において限定されない。

また、図３から分かることには、第２フィルタ３０３は、伝送方向が変化した後に得られる第１ビーム７１１を第１回折格子３０８に送り、伝送方向が変化した後に得られる第２ビーム７２１を第２回折格子３０９に送る。この実施形態に示す第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９は相異なる位置にある。第１回折格子３０８が第１ビーム７１１の光伝送路上に位置し、第２回折格子３０９が第２ビーム７２１の光伝送路上に位置して、第１ビーム７１１を第１回折格子３０８に首尾良く送ることができ、第２ビーム７２１を第２回折格子３０９に首尾良く送ることができることを確保すれば、第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９の具体的な位置はこの実施形態において限定されない。

この実施形態では、第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９が相異なる位置にある２つの独立した格子である例を用いて、一例の説明を提供する。他の一例において、第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９は代わりに、曲線状の回折格子の２つの領域であってもよい。

第１回折格子３０８は、第１ビーム７１１を複数の第１サブビーム７１２（各々、第１回折格子３０８から出る実線で示す）に分解するように構成される。例えば、第１回折格子３０８は第１ビーム７１１をＮ個の第１サブビーム７１２に分解し、Ｎ個の第１サブビーム７１２の波長は、それぞれ、λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎである。第２回折格子３０９は、第２ビーム７２１を複数の第２サブビーム７２２（各々、第２回折格子３０９から出る破線で示す）に分解するように構成される。例えば、第２回折格子３０９は第２ビーム７２１をＮ個の第２サブビームに分解し、Ｎ個の第２サブビームの波長は、それぞれ、λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎである。λ_ｃ－１、λ_ｃ－２、…、及びλ_ｃ－Ｎと、λ_Ｌ－１、λ_Ｌ－２、…、及びλ_Ｌ－Ｎの具体的な説明については、前述の説明を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第１回折格子３０８は更に、複数の第１サブビーム７１２を第２フィルタ３０３に送るように構成され、第２回折格子３０９は更に、複数の第２サブビーム７２２を第２フィルタ３０３に送るように構成される。分かることには、この実施形態に示す第２フィルタ３０３は、複数の第１サブビーム７１２及び複数の第２サブビーム７２２の光伝送路上に配置され、それにより、複数の第１サブビーム７１２及び複数の第２サブビーム７２２を第２フィルタ３０３に首尾良く送ることができることが効果的に確保する。

図５から分かることには、フィルタリングバンド幅を改善するためには、複数の第１サブビーム７１２によって生成されるフレアは第１領域５０１に位置する必要があり、複数の第２サブビーム７２２によって生成されるフレアは第２領域５０２に位置する必要がある。よりよい理解のために、以下、具体的なフレアを参照して説明を提供する。

リダイレクションコンポーネント３０１上に第１ターゲットサブビームによって生成される第１フレア（第１領域５０１に位置する）と、リダイレクションコンポーネント３０１上に第２ターゲットサブビームによって生成される第２フレア（第２領域５０２に位置する）とが、第２方向Ｙにおいて重なり合う。第１ターゲットサブビームは、第１回折格子３０８によって生成された複数の第１サブビーム７１２のうちの１つであり、第２ターゲットサブビームは、第２回折格子３０９によって生成された複数の第２サブビーム７２２のうちの１つである。この実施形態に示す第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９は、第１フレア及び第２フレアが第２方向Ｙにおいて重なり合うことを効果的に確保することができる。

先ず第１フレア及び第２フレアを説明する。

また、図５を参照するに、第１サブビーム７１２のフレアは図５に示す第１領域５０１内に配列され、第２サブビーム７２２のフレアは図５に示す第２領域５０２内に配列され、この実施形態に示す第１領域５０１及び第２領域５０２は第２方向Ｙにおいて重なり合っている。この実施形態では、第１領域５０１及び第２領域５０２が第２方向Ｙにおいて完全に重なり合う例を用いて、一例の説明を提供する。他の一例において、第１領域５０１及び第２領域５０２は代わりに（図８に示すように）部分的に重なり合ってもよい。

第１フレアは、リダイレクションコンポーネント３０１上に第１ターゲットサブビームによって生成されるフレアであり、第２フレアは、リダイレクションコンポーネント３０１上に第２ターゲットサブビームによって生成されるフレアであり、複数の第１サブビーム７１２によって生成される複数のフレア内での第１フレアの序列は、複数の第２サブビーム７２２によって生成される複数のフレア内での第２フレアの序列と同じであり、換言すれば、第１領域５０１に含まれる複数のフレア内での第１フレアの序列は、第２領域５０２に含まれる複数のフレア内での第２フレアの序列と同じである。

例えば、第１フレアは、波長λ_ｃ－１を持つ第１ターゲットサブビームがリダイレクションコンポーネント３０１に入射するときに生成されるフレアであり、第２フレアは、波長λ_Ｌ－１を持つ第２ターゲットサブビームがリダイレクションコンポーネント３０１に入射するときに生成されるフレアであり、すなわち、第１領域５０１に含まれる複数のフレア内での第１フレアの序列、及び第２領域５０２に含まれる複数のフレア内での第２フレアの序列はともに１番目である。他の一例では、第１フレアは、波長λ_ｃ－Ｎを持つ第１ターゲットサブビームがリダイレクションコンポーネント３０１に入射するときに生成されるフレアであり、第２フレアは、波長λ_Ｌ－Ｎを持つ第２ターゲットサブビームがリダイレクションコンポーネント３０１に入射するときに生成されるフレアであり、すなわち、第１領域５０１に含まれる複数のフレア内での第１フレアの序列、及び第２領域５０２に含まれる複数のフレア内での第２フレアの序列はともにＮ番目である。Ｎが１以上の正の整数に等しいのであれば、Ｎの具体的な値はこの実施形態において限定されない。

第２方向Ｙにおいて第１領域５０１と第２領域５０２との間の重なりを実現するために、第１回折格子３０８から出る複数の第１サブビーム７１２が第２フィルタ３０３の第３領域に送られるとともに、第２回折格子３０９から出る複数の第２サブビーム７２２が第２フィルタ３０３の第４領域に送られ、第３領域及び第４領域は第２方向Ｙにおいて重なり合う。

具体的には、第２方向Ｙにおいて第１フレアと第２フレアとの間の重なりを実現するために、第１回折格子３０８から出る第１ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置と、第２回折格子３０９から出る第２ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置とが、第２方向Ｙにおいて（ＹＺ平面内で）重なる必要がある。

他の一例において、第２方向Ｙにおいて第１領域５０１と第２領域５０２との間の部分的な重なりを実現するために、第３領域及び第４領域は部分的に重なり合ってもよい。具体的には、第２方向Ｙにおいて第１フレアと第２フレアとの間の部分的な重なりを実現するために、第１回折格子３０８から出る第１ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置と、第２回折格子３０９から出る第２ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置とが、第２方向Ｙにおいて（ＹＺ平面内で）近くにある必要がある。第１フレアと第２フレアとが第２方向Ｙにおいて部分的に重なるのであれば、近さの程度はこの実施形態において限定されない。

第１回折格子３０８から出る第１ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置と、第２回折格子３０９から出る第２ターゲットサブビームが送られる、第２フィルタ３０３内の位置との間の重なりを実現するために、第１回折格子３０８から第１ターゲットサブビームが出る角度の値を調節し、それにより、第１ターゲットサブビームが送られる第２フィルタ３０３内の位置を調節するために、ＹＺ平面内での第１ビームが第１回折格子３０８に入射する角度の値が調節され得る。第２ターゲットサブビームが送られる第２フィルタ３０３内の位置を調節するプロセスについては、第１ターゲットサブビームが送られる第２フィルタ３０３内の位置の説明を参照されたい。詳細を説明することはしない。分かることには、リダイレクションコンポーネント３０１上での第１フレアと第２フレアとの間の重なり合い又は部分的な重なり合いを実現するように、第１ターゲットサブビームが送られる第２フィルタ３０３内の位置、及び第２ターゲットサブビームが送られる第２フィルタ３０３内の位置が調節される。

例えば、第１ターゲットサブビームが第１回折格子３０８から出る角度は、次式１：

を用いて調節することができ、ただし、αは、ＹＺ平面内での第１ビームが第１回折格子３０８に入射する角度であり、βは、第１ターゲットサブビームが第１回折格子３０８から出る角度であり、ｄは、第１回折格子３０８内の２つの隣接する格子ライン間の距離であり、ｍは、格子回折次数であって定数である。

式１から分かることには、なおも第１ターゲットサブビームを例として用いれば、ＹＺ平面内で第１ビームが第１回折格子３０８に入射する入射角αの値を調節し、それにより、第１ターゲットサブビームが第１回折格子３０８から出る出射角βの値を調節するために、第１回折格子３０８の位置が調節され得る。

第２フィルタ３０３が第１ターゲットサブビーム及び第２ターゲットサブビームをリダイレクションコンポーネント３０１に送るプロセスを、なおも第１ターゲットサブビーム及び第２ターゲットサブビームを例として用いて説明する。

さらに、図９を参照されたい。図９は、図３に示した光交換装置の一部構成の一例の図である。図９において、第１ターゲットサブビーム９０１及び第２ターゲットサブビーム９０２は、第２フィルタ３０３内の同じ位置、すなわち、図９に示す位置９００に入射している。図３及び図９を参照するに、第２フィルタ３０３は、第２方向Ｙにおいて（ＹＺ平面内で）重なり合う第１ターゲットサブビーム９０１及び第２ターゲットサブビーム９０２をリダイレクションコンポーネント３０１に送る必要がある。具体的には、リダイレクションコンポーネント３０１への第１ターゲットサブビーム９０１の伝送を実現するために、第２フィルタ３０３は、第１ターゲットサブビーム９０１を反射光９０３（図９に示した第２フィルタ３０３から出る実線で示す）としてリダイレクションコンポーネント３０１に送る必要があり、第２フィルタ３０３は更に、第２ターゲットサブビーム９０２を通過光９０４（図９に示した第２フィルタ３０３から出る破線で示す）としてリダイレクションコンポーネント３０１に送る要がある。分かることには、第１バンドに属するビームは、該ビームが第２フィルタ３０３に入射する（第１ビーム７１０が第２フィルタ３０３に入射する）一回目と、該ビームが第２フィルタ３０３に入射する（第１ターゲットサブビーム９０１が第２フィルタ３０３に入射する）二回目との両方で、反射光として第２フィルタ３０３から反射される。更に分かることには、第２バンドに属するビームは、該ビームが第２フィルタ３０３に入射する（第２ビーム７２０が第２フィルタ３０３に入射する）一回目と、該ビームが第２フィルタ３０３に入射する（第２ターゲットサブビーム９０２が第２フィルタ３０３に入射する）二回目との両方で、第２フィルタ３０３を通過する。

以下、この実施形態に示す第２フィルタ３０３がどのようにして、第１バンドに属するビームが第２フィルタ３０３に立て続けに二回入射する両方で反射光であることを効果的に確保するのかを説明する。

先ず、既存の薄膜フィルタの欠点を説明する。

既存の薄膜フィルタでは、同じバンドに属するビームが、立て続けに二回、異なる入射角で薄膜フィルタに入射するときに、フィルタスペクトルがシフトする。具体的な説明を、具体的な式２：

を用いて提供する。

図６を参照するに、λ_０は、薄膜フィルタ３０３に対して垂直な方向にビームが薄膜フィルタ３０３に入射する波長であり、ｎ_０は、薄膜フィルタ３０３に入射する前にビームが位置する媒体の有効屈折率であり、ｎ_ｅｆｆは、薄膜フィルタ３０３の有効屈折率である。式２から分かることには、ビームがＹＺ平面内で、立て続けに二回、異なる入射角θで薄膜フィルタ３０３に入射するとき、ビームの波長λ_θの値が変化する。図７から分かることには、異なるビームの波長λ_θは異なるフィルタ挿入損失に対応し、その結果、フィルタスペクトルがシフトする。以下、具体例を参照して一例の説明を提供する。

例えば、ビームは一回目に入射角θ_１で薄膜フィルタに入射し、この場合、薄膜フィルタのフィルタスペクトルは、図１０に示す実線のスペクトル形状のものであり、そして、ビームは二回目に入射角θ_２で薄膜フィルタに入射し、この場合、薄膜フィルタのフィルタスペクトルは、図１０に示す破線のスペクトル形状のものである。θ_１及びθ_２の絶対値は互いに等しくない。

フィルタスペクトルがシフトする（フィルタスペクトルが実線のスペクトル形状から破線のスペクトル形状へとシフトする）ので、薄膜フィルタがビームを送る方式が変化する。例えば、ビームは波長λ_Ｎを持ち、λ_Ｎは第１バンドに属する。λ_Ｎのビームが一回目にθ_１で薄膜フィルタに入射するとき、実線のスペクトル形状のフィルタスペクトルと、λ_Ｎに対応するフィルタ挿入損失とに基づいて、薄膜フィルタは次の方式でビームを送ることができる：薄膜フィルタはλ_Ｎのビームを反射光として反射する。

λ_Ｎのビームが二回目にθ_２で薄膜フィルタに入射するとき、破線のスペクトル形状のフィルタスペクトルと、λ_Ｎに対応する２つのフィルタ挿入損失とに基づいて、薄膜フィルタは次の方式でビームを送ることができる：薄膜フィルタはλ_Ｎのビームのエネルギーのうち一部分を反射光として反射するとともに、該エネルギーのうち他の部分が通過光として通過することを可能にする。他の一例でも、同じバンドに属するビームが一回目に薄膜フィルタに入射するときに用いられる伝送方式は反射光であり、ビームが二回目に薄膜フィルタに入射するときに用いられる伝送方式は通過光である。分かることには、フィルタスペクトルがシフトすると、ビームの伝送方式が変化し、例えば、反射光伝送方向から通過光伝送方向へと変化し、あるいは通過光伝送方向から反射光伝送方向へと変化する。

分かることには、この実施形態に示す第２フィルタ３０３のフィルタスペクトルがシフトすると、第２フィルタ３０３から出る一部のサブビームを首尾良くリダイレクションコンポーネント３０１に送ることができない。例えば、第１ターゲットサブビーム９０１が全て反射光９０３として用いられるときにのみ、第１ターゲットサブビーム９０１をリダイレクションコンポーネント３０１に首尾良く送ることができることを確保することができる。第１ターゲットサブビーム９０１のエネルギーのうち少なくとも一部の伝送方式が通過光に変わる場合、第１ターゲットサブビーム９０１のエネルギーのうち該少なくとも一部を首尾良くリダイレクションコンポーネント３０１に送ることができずに光交換装置の挿入損失の増加をもたらすという欠点がある。

第２フィルタ３０３から出る第１サブビームと第２サブビームを首尾良くリダイレクションコンポーネント３０１に送ることができることを効果的に確保するには、同じバンドに属するビームが第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回で用いられる伝送方式が一致する必要がある。例えば、第１バンドに属するビームが、一回目に第２フィルタ３０３に入射するときに反射光として反射される場合、第１バンドに属する該ビームは、二回目に第２フィルタ３０３に入射するときにも反射光として反射される。この目的を実現するために、第１バンドに属するビームが立て続けに二回入射する第２フィルタ３０３内の位置に基づいて、この実施形態に示す第２フィルタ３０３は、第１反射領域と第２反射領域との２つの領域に分けられる。前述の例を参照するに、第１ビーム７１０は入射角θ_１で第２フィルタ３０３の第１反射領域に入射し、第１ターゲットサブビーム９０１は入射角θ_２で第２フィルタ３０３の第２反射領域に入射する。θ_１及びθ_２の説明については、前述の説明を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態では、第１バンドに属するビームが第２フィルタ３０３に二回、一致した伝送方式で入射することが、次式３：

を用いることによって確保される。

ただし、第１反射領域の有効屈折率ｎ_ｅｆｆ１は、第２反射領域の有効屈折率ｎ _ｅｆｆ２ とは異なる。この実施形態に示す第２フィルタ３０３の第１反射領域及び第２反射領域の有効屈折率と入射角が式３を満たすならば、第１バンドに属するビームは、第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回とも、反射光として第２フィルタ３０３から反射されることができ、それ故に、第１ビーム７１０の第１サブビームを全てリダイレクションコンポーネント３０１に送ることができる。

この実施形態に示す第２フィルタ３０３が上の式３を満たす場合、第１バンドに属するビームが第２フィルタ３０３に立て続けに二回入射するとき、第２フィルタ３０３のフィルタスペクトルはシフトせず、それ故に、第１ビーム７１０に含まれた第１ターゲットサブビームが入射角θ_１で第２フィルタ３０３に入射するときに生じる第１挿入損失と、第１ターゲットサブビーム９０１が入射角θ_２で第２フィルタ３０３に入射するときに生じる第２挿入損失との間の差は、第３プリセット値以下となる。第１ビーム７１０に含まれた第１ターゲットサブビームと第１ターゲットサブビーム９０１とは同じ波長を持つ。第１挿入損失が第２挿入損失に等しい又は略等しいのであれば、第３プリセット値はこの実施形態において限定されない。分かることには、第１挿入損失と第２挿入損失との間の差が第３プリセット値以下である場合、第２フィルタ３０３のフィルタスペクトルがシフトしないことを効果的に確保することができる。

この実施形態に示す第２フィルタ３０３がどのようにして、第２バンドに属するビームが第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回で通過光であることを効果的に確保するのかに関する具体的な説明については、第１バンドに属するビームが第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回で反射光として用いられることを確保することの前述の説明を参照されたい。

以下、第２フィルタ３０３から反射された複数の第１サブビーム及び第２フィルタ３０３を通過した複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネント３０１に送られるプロセスを説明する。

さらに、図３及び図４を参照するに、第２フィルタ３０３は、複数の第１サブビーム（各々、図３に示した第２フィルタ３０３から出る実線で示す）及び複数の第２サブビーム（各々、図３に示した第２フィルタ３０３から出る破線で示す）を第５レンズ３１０に送る。この実施形態に示す第５レンズ３１０は、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームが別々に第１フィルタ３１１へと第５レンズ３１０の光軸に平行な方向に伝送されるように、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームの伝送方向を変えるように構成される。なお、この実施形態では、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームが第５レンズ３１０の光軸に平行な方向に伝送させる例を用いて一例の説明を提供するが、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを首尾良く第１フィルタ３１１に送ることができれば、限定は課されない。

前述の第２フィルタ３０３の説明から分かることには、当該光交換装置は、第１回折格子３０８と、第２回折格子３０９と、第２フィルタ３０３とを用いることによって、第１ターゲットサブビームと第２ターゲットサブビームとが第２方向Ｙにおいて重なり合うことを可能にし、それにより第１ターゲットサブビームの第１フレアと第２ターゲットサブビームの第２フレアとが第２方向Ｙにおいて重なり合うことを確保する。以下、この実施形態に示す光交換装置が、複数の第１サブビームの伝送方向と複数の第２サブビームの伝送方向とを第１方向Ｘにおいて分離し、それにより、第１フレアと第２フレアとが第１方向Ｘにおいて分離されることを効果的に確保するプロセスを説明する。

複数の第１サブビームの伝送方向と複数の第２サブビームの伝送方向との間の分離を第１方向Ｘにおいて実現するために、この実施形態に示す光交換装置は更に、第１リフレクタ３１２及び第２リフレクタ３１３（図４に示されている）を含む。第１フィルタ３１１は、第１バンドに属する複数の第１サブビーム４０１を反射光として第１リフレクタ３１２へと反射するように構成され、第１フィルタ３１１は更に、第２バンドに属する複数の第２サブビーム４０２が通過光として第２リフレクタ３１３へと通過することを可能にするように構成される。反射光及び通過光の具体的な説明については、前述の第２フィルタ３０３の説明を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

分かることには、第１バンドに属する複数の第１サブビーム４０１の伝送方向及び第２バンドに属する複数の第２サブビーム４０２の伝送方向は、それぞれ、異なる位置にある第１リフレクタ３１２及び第２リフレクタ３１３に送られるように、第１フィルタ３１１を用いることによってＸＺ平面内で相異なる伝送方向へと分離されることができる。

複数の第１サブビーム４０１の光伝送路上に第１リフレクタ３１２が配置され、すなわち、複数の第１サブビーム４０１が第１フィルタ３１１から反射されてリダイレクションコンポーネント３０１へと伝送される光伝送路上に第１リフレクタ３１２が配置され、且つ、第１フィルタ３１１を通過する複数の第２サブビーム４０２の光伝送路上に第２リフレクタ３１３が配置され、すなわち、複数の第２サブビーム４０２が第１フィルタ３１１を通過してリダイレクションコンポーネント３０１へと伝送される光伝送路上に第２リフレクタ３１３が配置されるのであれば、第１リフレクタ３１２及び第２リフレクタ３１３の具体的な位置はこの実施形態において限定されない。

より明瞭な理解のために、以下、図４及び図１１を参照して説明を提供する。図１１は、図４に示した光交換装置の一部構成の一例の拡大図である。第１リフレクタ３１２から反射された複数の第１サブビーム４０３（各々、第１リフレクタ３１２から出る実線で示す）が、図５に示した第１領域５０１に照射される。なお、この実施形態における第１サブビームの異なる参照符号及び第２サブビームの異なる参照符号は単に、区別を通じて第１サブビームの伝送路の変化及び第２サブビームの伝送路の変化を示すために使用されている。第２リフレクタ３１３から反射された複数の第２サブビーム４０４（各々、第２リフレクタ３１３から出る実線で示す）が、図５に示した第２領域５０２に照射される。分かることには、この実施形態に示す第１領域５０１及び第２領域５０２は、第１方向Ｘにおいて分離され、第２方向Ｙにおいて重なり合うか部分的に重なり合うかし、その結果、この実施形態に示す光交換装置は第１ビーム及び第２ビームのフィルタリングバンド幅を効果的に改善することができる。

リダイレクションコンポーネント３０１は、第１サブビーム４０３の伝送方向を偏向するように構成されており、リダイレクションコンポーネント３０１を用いて第１サブビーム４０３の伝送方向が偏向された後に、第１サブビーム４０３は、リダイレクトされた第１サブビーム４０５（各々、リダイレクションコンポーネント３０１から出る破線で示す）として第１リフレクタ３１２に送られる。さらに、リダイレクションコンポーネント３０１は更に、第２サブビーム４０４の伝送方向を偏向するように構成されており、リダイレクションコンポーネント３０１を用いて第２サブビーム４０４の伝送方向が偏向された後に、第２サブビーム４０４は、リダイレクトされた第２サブビーム４０６（各々、リダイレクションコンポーネント３０１から出る破線で示す）として第２リフレクタ３１３に送られる。

分かることには、リダイレクションコンポーネント３０１から出る第１サブビーム４０５の光伝送路上に、この実施形態に示す第１リフレクタ３１２が更に配置されるとともに、リダイレクションコンポーネント３０１から出る第２サブビーム４０６の光伝送路上に、第２リフレクタ３１３が更に配置される。

ＸＺ平面内で、リダイレクションコンポーネント３０１を用いて伝送方向偏向が行われた後に得られる複数の第１サブビーム４０５は、１つの出射角で出射されてもよいし、複数の出射角で出射されてもよい。詳細をこの実施形態において説明することはしない。例えば、複数の第１サブビーム４０５が同一の出力ポート（例えば、出力ポート４２）に沿って光交換装置から出力される場合、複数の第１サブビームを出力のために出力ポート４２に送ることができるように、複数の第１サブビーム４０５は同一の出射角でリダイレクションコンポーネント３０１から出射され得る。複数の第１サブビーム４０５が２つの出力ポート（例えば、出力ポート４２及び出力ポート４３）に沿って出力される場合には、第１サブビーム４０５のうち一部が出力ポート４２から出力されるとともに、第１サブビーム４０５のうち一部が出力ポート４３から出力されるように、複数の第１サブビーム４０５は２つの異なる出射角でリダイレクションコンポーネント３０１から出射されることができる。リダイレクションコンポーネント３０１からの第２サブビーム４０６の出射については、リダイレクションコンポーネント３０１から第１サブビーム４０５が出射されるプロセスを参照されたい。詳細を説明することはしない。

第１リフレクタ３１２は、リダイレクションコンポーネント３０１からの第１サブビーム４０５を第１フィルタ３１１へと反射するように構成され、すなわち、第１リフレクタ３１２は、第１サブビーム４０７（各々、第１リフレクタ３１２から出る破線で示す）を第１フィルタ３１１へと反射するように構成される。第２リフレクタ３１３は、リダイレクションコンポーネント３０１からの第２サブビーム４０６を第１フィルタ３１１へと反射するように構成され、すなわち、第２リフレクタ３１３は、第２サブビーム４０８（各々、第２リフレクタ３１３から出る破線で示す）を第１フィルタ３１１へと反射するように構成される。

具体的には、第１リフレクタ３１２は、第１ターゲットサブビームを第１フィルタ３１１上の第５領域に送るように構成され、第２リフレクタ３１３は、第２ターゲットサブビームを第１フィルタ３１１上の第６領域に送るように構成される。前述の説明から分かることには、第１ターゲットサブビームは複数の第１サブビームのうちの１つであり、第２ターゲットサブビームは複数の第２サブビームのうちの１つである。この実施形態において、第１ターゲットサブビーム及び第２ターゲットサブビームを同一のポート（例えば、出力ポート４２）を用いて出力するためには、第５領域及び第６領域が完全に又は部分的に重なり合う必要がある。第１ターゲットサブビーム及び第２ターゲットサブビームが相異なる出力ポート（例えば、出力ポート４２及び出力ポート４３）を用いて出力される必要がある場合には、第５領域及び第６領域は互いに重なり合わない領域である。

この実施形態において、第１フィルタ３１１が第１サブビームを首尾良く出力ポートに送るために、第１フィルタ３１１に入射する一回目で、第１バンドに属する第１サブビーム（第５レンズ３１０からの第１サブビーム）は反射光として反射される必要があり、また、第１フィルタ３１１に入射する二回目でも、第１サブビーム（第１リフレクタ３１２からの第１サブビーム４０７）は反射光として反射される必要がある。第１フィルタ３１１が第２サブビームを首尾良く出力ポートに送るために、第１フィルタ３１１に入射する一回目で、第２バンドに属する第２サブビーム（第５レンズ３１０からの第２サブビーム）は通過光として通過する必要があり、また、第１フィルタ３１１に入射する二回目でも、第２サブビーム（第２リフレクタ３１３からの第２サブビーム４０８）は通過光として通過する必要がある。

この実施形態において、第１フィルタ３１１に入射する立て続けの二回の両方で第１サブビームが反射されることを第１フィルタ３１１が効果的に確保する具体的なプロセスについては、第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回の両方で第１バンドに属するビームが反射されることを第２フィルタ３０３が効果的に確保するものである図９に示した前述のプロセスを参照されたい。詳細を説明することはしない。第１フィルタ３１１に入射する立て続けの二回の両方で第２サブビームが通過光であることを第１フィルタ３１１が効果的に確保する具体的なプロセスについては、第２フィルタ３０３に入射する立て続けの二回の両方で第２バンドに属するビームが通過光であることを第２フィルタ３０３が効果的に確保するものである図９に示した前述のプロセスを参照されたい。詳細を説明することはしない。

以下、第１フィルタ３１１から出る第１サブビーム及び第２サブビームが出力ポートに送られるプロセスを説明する。

第５レンズ３１０は、第１サブビーム４０９及び第２サブビーム４１０を別々に第２フィルタ３０３に送るように構成され、第２フィルタ３０３は、第１サブビーム４０９が属する第１バンドに基づいて、第１サブビーム４０９を第１回折格子３０８へと反射するように構成される。第２フィルタ３０３は更に、第２サブビーム４１０が属する第２バンドに基づいて、第２サブビーム４１０が通過して第２回折格子３０９に到達することを可能にするように構成される。反射プロセス及び通過プロセスについては、図６及び図７に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

図３に示すように、第１回折格子３０８は、複数の第１サブビーム４０９を第３ビーム４１１（第１回折格子３０８から出る実線で示す）へと結合するように構成され、第２回折格子３０９は、複数の第２サブビーム４１０を第４ビーム４１２（第２回折格子３０９から出た破線で示す）へと結合するように構成される。

第２フィルタ３０３は、第３ビーム４１１が属する第１バンドに基づいて第３ビーム４１１を反射光として反射するように構成され、それ故に、第２フィルタ３０３が第１サブビームを伝送する方式と、第２フィルタ３０３が第３ビーム４１１を伝送する方式の両方が反射光であり、それにより、第１サブビームを第１回折格子３０８に首尾良く送ることができることが効果的に確保され、さらに、第３ビーム４１１を第４レンズ３０７に首尾良く送ることができることが効果的に確保される。第２フィルタ３０３は、第４ビーム４１２が属する第２バンドに基づいて第４ビーム４１２が通過光として通過することを可能にするように構成され、それ故に、第２フィルタ３０３が第２サブビームを伝送する方式と、第２フィルタ３０３が第４ビーム４１２を伝送する方式の両方が通過光であり、それにより、第２サブビームを第２回折格子３０９に首尾良く送ることができることが効果的に確保され、さらに、第４ビーム４１２を第４レンズ３０７に首尾良く送ることができることが効果的に確保される。

出力のために第３ビーム４１１が対応する出力ポート４２に伝送されるとともに、出力のために第４ビーム４１２が対応する出力ポート４３に伝送されるように、第３ビーム４１１及び第４ビーム４１２は、光伝送路を調節するための第４レンズ３０７、第３レンズ３０６、第２レンズ３０５、及び第１レンズ３０４を順に通過する。なお、第３ビーム４１１及び第４ビーム４１２を出力するために用いられる具体的な出力ポートは、この実施形態において限定されない。例えば、第３ビーム４１１及び第４ビーム４１２は、同一の出力ポートを用いて光交換装置から出力され得る。他の一例では、第３ビーム４１１及び第４ビーム４１２は、相異なる出力ポートを用いて光交換装置から出力され得る。

この実施形態において、出力ポート４２を用いて第３ビーム４１１が出力されるとともに、出力ポート４３を用いて第４ビーム４１２が出力される例では、第４レンズ３０７、第３レンズ３０６、第２レンズ３０５、及び第１レンズ３０４は、第３ビーム４１１を、出力ポート４２に接続された第２コリメーションレンズ３１４に送ることができる。第３ビーム４１１は、第２コリメーションレンズ３１４によってコリメートされた後に、出力ポート４２を用いて出力される。第４レンズ３０７、第３レンズ３０６、第２レンズ３０５、及び第１レンズ３０４は更に、第４ビーム４１２を、出力ポート４３に接続された第３コリメーションレンズ３１５に送ることができる。第４ビーム４１２は、第３コリメーションレンズ３１５によってコリメートされた後に、出力ポート４３を用いて出力される。

この実施形態に示す光交換装置を使用することの有益な効果は次の通りである：この実施形態に示す光交換装置においては、入力ビームの多重化及び逆多重化を行うための光学コンポーネント（例えばＡＷＧなど）を配置する必要がなく、それにより、光学コンポーネント（例えばＡＷＧなど）を追加することによって生じる挿入損失を効果的に低減させることができる。さらに、第２方向Ｙにおける第１領域と第２領域との重なり合い又は部分的な重なり合いが、第２フィルタを用いて実現されるとともに、第１方向Ｘにおける第１領域と第２領域との間の分離が、第１フィルタを用いて実現され、それにより、光交換装置のフィルタリングバンド幅が効果的に改善する。

この実施形態に示す第１フィルタ及び第２フィルタが薄膜フィルタである場合、同じバンドに属するビームが立て続けに二回当該薄膜フィルタを通る時に同じ伝送方式が用いられ、例えば、立て続けの二回でビームが反射光として反射され、あるいは立て続けの二回でビームが通過光として通過し、それによりフィルタリングダメージを効果的に抑制する。

実施形態２
実施形態１では、同一の入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力されている。この実施形態では、相異なる入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力される例を用いて、一例の説明を提供する。

この実施形態に示す光交換装置の構成について、図１２及び図１３を参照されたい。図１２は、第２方向における光交換装置の構成の一例の図であり、図１３は、第１方向における光交換装置の構成の一例の図である。第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び第３方向Ｚの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す光交換装置は、第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２を含む。図から分かることには、第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２の位置は第２方向Ｙにおいて異なる。具体的には、第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２の位置はＹＺ平面内で並列に離れて配置され、第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２の位置はＸＺ平面内で重なり合う。なお、この実施形態におけるＸＺ平面内での第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２の位置の説明は単に一例である。例えば、他の一例において、ＸＺ平面内での第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２の位置は離されてもよい。この実施形態に示す第１入力ポート１２０１は第１ビームを入力するように構成され、第２入力ポート１２０２は第２ビームを入力するように構成される。第１ビーム及び第２ビームの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

以下、この実施形態に示す光交換装置が第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を偏向するプロセスを説明する。

オプションで、第１入力ポート１２０１を用いて入力された第１ビームは、第４コリメーションレンズ１２０３に送られ、第４コリメーションレンズ１２０３の前側焦点に第１入力ポート１２０１が位置し、第４コリメーションレンズ１２０３は第１入力ポート１２０１からの第１ビームをコリメートするように構成される。第２入力ポート１２０２を用いて入力された第２ビームは、第５コリメーションレンズ１２０４に送られ、第５コリメーションレンズ１２０４の前側焦点に第２入力ポート１２０２が位置し、第５コリメーションレンズ１２０４は第２入力ポート１２０２からの第２ビームをコリメートするように構成される。

この実施形態では、さらに、第４コリメーションレンズ１２０３及び第５コリメーションレンズ１２０４と第２フィルタ３０３との間に第１レンズコンポーネントが配置されている。第１レンズコンポーネントが、第４コリメーションレンズ１２０３からの第１ビーム及び第５コリメーションレンズ１２０４からの第２ビームを第２フィルタ３０３に送ることができれば、第１レンズコンポーネントに含まれるレンズの数はこの実施形態において限定されない。第２フィルタ３０３の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態では、第１レンズコンポーネントが第５レンズ１２０５及び第６レンズ１２０６を含む例を用いて、一例の説明を提供する。なお、この実施形態における第１レンズコンポーネントの説明はオプションの例である。例えば、第１レンズコンポーネントに含まれるレンズは代わりに実施形態１に示されているとし得る。

以下、第１レンズコンポーネントに含まれるレンズ（第５レンズ１２０５及び第６レンズ１２０６）の位置の一例の説明を提供する。

第４コリメーションレンズ１２０３の後側焦点が第５レンズ１２０５の前側焦点面に位置し、第５レンズ１２０５の前側焦点面は、第５レンズ１２０５の前側焦点を含むＸＹ平面である。第５コリメーションレンズ１２０４の後側焦点も、第５レンズ１２０５の前側焦点面に位置する。すなわち、ＹＺ平面内で、第４コリメーションレンズ１２０３と第５レンズ１２０５との間の距離は、第４コリメーションレンズ１２０３の焦点距離と第５レンズ１２０５の焦点距離との和に等しく、第５コリメーションレンズ１２０４と第５レンズ１２０５との間の距離は、第５コリメーションレンズ１２０４の焦点距離と第５レンズ１２０５の焦点距離との和に等しい。類推して、第５レンズ１２０５の後側焦点と、第６レンズ１２０６の前側焦点とが重なり合う。第６レンズ１２０６と分散コンポーネント（第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９）との間に第２フィルタ３０３が配置されている。分散コンポーネントの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第２フィルタ３０３とリダイレクションコンポーネント３０１との間に第２レンズコンポーネントが配置される。第２レンズコンポーネントに含まれるレンズの数及びレンズの機能は、この実施形態において限定されない。例えば、この実施形態に示す第２レンズコンポーネントは第７レンズ１２０７を含む。第７レンズ１２０７は、第２フィルタ３０３とリダイレクションコンポーネント３０１との間に位置する。第７レンズ１２０７の位置の具体的な説明については、前述の実施形態に示した第５レンズ３１０の説明を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態において、第４コリメーションレンズ１２０３を用いてコリメーションが行われた後に得られる第１ビーム１２０８（図１２に示した第４コリメーションレンズ１２０３から出る実線で示す）は、第５レンズ１２０５及び第６レンズ１２０６を順に通過することで第２フィルタ３０３に送られ、第５コリメーションレンズ１２０４を用いてコリメーションが行われた後に得られる第２ビーム１２０９（図１２に示した第５コリメーションレンズ１２０４から出る破線で示す）は、第５レンズ１２０５及び第６レンズ１２０６を順に通過することで第２フィルタ３０３に送られる。この実施形態では、第６レンズ１２０６がＹＺ平面に沿って第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９を第２フィルタ３０３の相異なる位置に送る例を用いて、一例の説明を提供する。ＹＺ平面内で第１ビーム１２０８が送られる第２フィルタ３０３内の具体的な第１位置、及びＹＺ平面内で第２ビーム１２０９が送られる第２フィルタ３０３内の具体的な第２位置は、第１位置と第２位置とが第２フィルタ３０３内の異なる位置であれば、この実施形態において限定されない。

図１２に示すように、この実施形態に示す第２フィルタ３０３は、第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９の伝送方向を、それぞれ、第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９が属するバンドに基づいて変化させ、第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９を、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９に送るように構成されている。第２フィルタ３０３は更に、第１回折格子３０８からの複数の第１サブビーム１２１０を反射光方式で第７レンズ１２０７へと送るように構成され、第２フィルタ３０３は更に、第２回折格子３０９からの複数の第２サブビーム１２１１を通過光方式で第７レンズ１２０７へと送るように構成される。具体的なプロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第７レンズ１２０７は、複数の第１サブビーム１２１０及び複数の第２サブビーム１２１１を別々に、第７レンズ１２０７の光軸に対して平行な方向に、第１フィルタ３１１へと送るように構成される。図１３に示すように、第１フィルタ３１１、第１リフレクタ３１２、及び第２リフレクタ３１３が一緒になって、複数の第１サブビーム１２１０のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第１領域５０１に生成されることを可能にするように構成され、さらに、複数の第２サブビーム１２１１のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第２領域５０２に生成されることを可能にするように構成される。具体的なプロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

リダイレクションコンポーネント３０１を用いてリダイレクトが行われた後に得られる第１サブビーム１２１２及び第２サブビーム１２１３がこの実施形態において出力ポートに送られるプロセスの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９は、それぞれ、独立した第１入力ポート１２０１及び第２入力ポート１２０２を用いることによって光交換装置に入力されるので、この実施形態に示す光交換装置には、これらの入力ポートに結合されて第１ビーム１２０８及び第２ビーム１２０９に対して多重化を行うように構成されたフィルタを配置する必要がない。実施形態１と比較して分かることには、実施形態１では、同一の入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームを光交換装置に入力する必要があるので、実施形態１に示した入力ポートが第１ビーム及び第２ビームを同時に光交換装置に入力することができるように、入力ポートに結合されたフィルタを配置する必要があり、該フィルタが、２つの異なる光ファイバを用いて伝送された第１ビーム及び第２ビームに対して多重化を行うように構成される。分かることには、実施形態１と比較して、実施形態２では光学コンポーネントの数が削減され、それによって挿入損失が低減される。

実施形態３
実施形態１及び実施形態２では、第２方向Ｙにおいて第１領域５０１と第２領域５０２との間で少なくとも一部領域が重なり合うことが、第２フィルタ３０３、第１回折格子３０８、及び第２回折格子３０９を配置することによって実現されている。この実施形態では、第２方向Ｙにおいて第１領域５０１と第２領域５０２との間で少なくとも一部領域が重なり合うことを、第２フィルタ３０３を配置する必要なしに実現することができる。詳細は以下の通りである。

図１４及び図１５に示すように、実施形態１及び実施形態２と比較して、この実施形態に示す分散コンポーネントは１つの回折格子１４００のみを含んでいる。図１４は、第２方向における光交換装置の構成の一例の図であり、図１５は、第１方向における光交換装置の構成の一例の図である。

この実施形態に示す光交換装置は、第１入力ポート１４０１及び第２入力ポート１４０２を含む。第１ビームを入力するように構成される第１入力ポート１４０１、及び第２ビームを入力するように構成される第２入力ポート１４０２の具体的な説明については、実施形態２に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

オプションで、第１入力ポート１４０１を用いて入力された第１ビームは第４コリメーションレンズ１４０３に送られ、第２入力ポート１４０２を用いて入力された第２ビームは第５コリメーションレンズ１４０４に送られる。第４コリメーションレンズ１４０３及び第５コリメーションレンズ１４０４の具体的な説明については、実施形態２に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

当該光交換装置は更に第１レンズコンポーネントを含む。この実施形態において、第１レンズコンポーネントは、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を含んでいる。なお、実施形態３に示す第１レンズコンポーネントが、実施形態１に示したものと同じレンズが含む例を用いている。第１レンズコンポーネントに含まれるレンズの数及びレンズの機能は、この実施形態において限定されない。他の一例において、実施形態３に示す第１レンズコンポーネントは代わりに、実施形態２に示したものと同じレンズを含んでもよい。

第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、及び第３レンズ３０６の具体的な位置及び機能の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態１と比較して、違いは、この実施形態に示す回折格子１４００が置かれているのが、第４レンズ３０７の後側焦点が、第２レンズコンポーネントに含まれる第５レンズ３１０の前側焦点と交わる位置である点にある。第２レンズコンポーネントの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態において、第１入力ポート１４０１を用いて入力された第１ビーム１４０５は、第４コリメーションレンズ１４０３、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を順に通過することによって回折格子１４００に伝送され、第２入力ポート１４０２を用いて入力された第２ビーム１４０６は、第５コリメーションレンズ１４０４、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を順に通過することによって回折格子１４００に伝送される。具体的な伝送プロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態では、ＹＺ平面内で、第４レンズ３０７が、第１ビーム１４０５及び第２ビーム１４０６を回折格子１４００内の同じ又は同様の位置に送るように構成される。この実施形態では、ＹＺ平面内で、第１ビーム１４０５及び第２ビーム１４０６が回折格子１４００内の同じ又は同様の位置に送られる場合にのみ、第２方向Ｙにおいて第１フレアと第２フレアとの間で少なくとも一部領域が重なり合うことを効果的に確保することができる。第１フレア及び第２フレアの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態では、第１入射角の値を調節することによって、第１ビーム１４０５の回折効率が改善され得る。第１入射角は、ＹＺ平面内で第１ビーム１４０５が回折格子１４００に入射する角度である。さらに、第２入射角の値を調節することによって、第２ビーム１４０６の回折効率が改善され得る。第２入射角は、ＹＺ平面内で第２ビーム１４０６が回折格子１４００に入射する角度である。以下、第１入射角及び第２入射角の値を説明する。

この実施形態に示す第１入射角及び第２入射角の値は等しくなく、すなわち、第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでない。第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第１プリセット値以下である。第１入射角が第１ブレイズ角に等しい又は略しいのであれば、具体的な第１プリセット値はこの実施形態において限定されない。この実施形態では、第１プリセット値が５である例を用いて、一例の説明を提供する。

第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応する。分かることには、この実施形態では、第１ビーム１４０５が属するバンドが指定されれば、そのバンドに対応するブレイズ角を決定することができる。この実施形態において、例えば、Ｃバンドに属するビームに対応するブレイズ角が第１ブレイズ角である。第１ビーム１４０５が回折格子１４００に第１ブレイズ角で、又は第１ブレイズ角に略等しい角度（第１入射角）で入射するとき、回折格子１４００は比較的良好な回折効率を持つ。分かることには、第１ビーム１４０５が第１入射角で回折格子１４００に入射するとき、回折格子１４００から第１ビーム１４０５を回折させる効率を効果的に改善することができる。

この実施形態に示す第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は上記第１プリセット値以下である。第２ブレイズ角は、第２ビーム１４０６が属するバンドに対応する。分かることには、この実施形態では、第２ビーム１４０６が属するバンドＬが指定されれば、バンドＬに対応するブレイズ角を決定することができる。具体的には、第２ビーム１４０６が回折格子１４００に第２ブレイズ角で、又は第２ブレイズ角に略等しい角度（第２入射角）で入射するとき、回折格子１４００は比較的良好な回折効率を持つ。分かることには、第２ビーム１４０６が第２入射角で回折格子１４００に入射するとき、回折格子１４００から第２ビーム１４０６を回折させる効率を効果的に改善することができる。

第１ビーム１４０５が第１入射角で回折格子１４００に入射するとともに、第２ビーム１４０６が第２入射角で回折格子１４００に入射することを確保するために、第１入射角が第１ブレイズ角に等しい又は略等しいとともに、第２入射角が第２ブレイズ角に等しい又は略等しいように、第１入射角及び第２入射角の値が次のように調節され得る。

第１入射角に関して、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差が第１プリセット値以下になるまで、第１入力ポート１４０１と、ＹＺ平面内で入力ポートと回折格子１４００との間に位置するレンズ（３０４、３０５、及び３０６）の光軸との間の距離を調節することによって、第１入射角の値が調節され得る。第２入射角の調節手法の具体的な説明については、第１入射角の調節手法の説明を参照されたい。詳細を説明することはしない。

この実施形態に示す回折格子１４００は、第１ビーム１４０５を複数の第１サブビーム１４０７（各々、図１４に示した回折格子１４００から出る実線で示す）に分解するように構成され、回折格子１４００は更に、第２ビーム１４０６を複数の第２サブビーム１４０８（各々、図１４に示した回折格子１４００から出る破線で示す）に分解するように構成される。第１サブビーム１４０７及び第２サブビーム１４０８の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

回折格子１４００は、複数の第１サブビーム１４０７及び複数の第２サブビーム１４０８を、第５レンズ３１０を用いて第１フィルタ３１１へと送るように構成される。第１フィルタ３１１、第１リフレクタ３１２、及び第２リフレクタ３１３が一緒になって、複数の第１サブビーム１４０７のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第１領域５０１に生成されることを可能にするように構成され、さらに、複数の第２サブビーム１４０８のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第２領域５０２に生成されることを可能にするように構成される。具体的なプロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第１フィルタ３１１から出る複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームは回折格子１４００に送られる。回折格子１４００は、複数の第１サブビームを第３ビームへと結合するように構成され、回折格子１４００は更に、複数の第２サブビームを第４ビームへと結合するように構成される。出力ポートを用いて第３ビーム及び第４ビームが出力されるプロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す光交換装置によれば、この実施形態では１つの回折格子１４００が示される。実施形態１及び実施形態２における２つの回折格子と第２フィルタとの構成と比較して、光学コンポーネントの数が削減され、それにより、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を偏向するプロセスでの挿入損失が低減される。

実施形態４
実施形態１から実施形態３では、第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力されるときに、先ず第１ビーム及び第２ビームが第２方向において調節されており、すなわち、リダイレクションコンポーネント上に第１ビームによって生成される第１フレアと、リダイレクションコンポーネント上に第２ビームによって生成される第２フレアとが、第２方向Ｙにおいて重なる又は部分的に重なるように、第１ビーム及び第２ビームが第２方向において調節されている。具体的な説明については、実施形態１から実施形態３に示したものを参照されたい。第２方向での第１ビーム及び第２ビームの調節が完了した後に、第１フレア及び第２フレアの位置が第１方向Ｘにおいて分離されるように、第１方向での調節が行われている。

この実施形態では、第１ビーム及び第２ビームが先ず第１方向Ｘにおいて調節され、次いで、第１ビーム及び第２ビームが第２方向Ｙにおいて調節される。具体的なプロセスは次の通りである。

この実施形態では、図１６及び図１７を参照されたい。図１６は、第２方向における光交換装置の構成の一例の図であり、図１７は、第１方向における光交換装置の構成の一例の図である。

この実施形態において、光交換装置は、第１ビーム及び第２ビームを入力するように構成された入力ポート４１を含む。第１ビーム、第２ビーム、及び入力ポート４１の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。なお、この実施形態では、同一の入力ポート４１を用いて第１ビーム及び第２ビームが光交換装置に入力される例を用いて、一例の説明を提供する。他の一例において、第１ビームと第２ビームは代わりに、実施形態２に示したように、相異なる入力ポートを用いて光交換装置に入力されてもよい。詳細を再び説明することはしない。

オプションで、当該光交換装置は更に、入力ポート４１に結合された第１コリメーションレンズ３０２を含む。第１コリメーションレンズ３０２の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第１コリメーションレンズ３０２を用いてコリメーションが行われた後に得られる第１ビーム及び第２ビームは第３フィルタ１６０１に送られる。すなわち、この実施形態に示す光交換装置は更に第３フィルタ１６０１を含み、第３フィルタ１６０１は第１コリメーションレンズ３０２の後側焦点に置かれ、すなわち、ＸＺ平面内で、第１コリメーションレンズ３０２と第３フィルタ１６０１との間の距離はコリメーションレンズ３０２の焦点距離に等しい。この実施形態に示す第３フィルタ１６０１は薄膜フィルタとし得る。薄膜フィルタの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

具体的には、第１ビーム及び第２ビームを受けた後、この実施形態に示す第３フィルタ１６０１は、第１ビームが属するバンド及び第２ビームが属するバンドに基づいて、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を第１方向において相異なる伝送方向へと分離し得る。具体的には、この実施形態における第１方向での第１ビーム及び第２ビームの伝送方向の分離は具体的に、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向がＸＺ平面内で相異なる伝送方向に分離されることを指し示す。

図１７に示すように、第３フィルタ１６０１が薄膜フィルタである場合、実施形態１における薄膜フィルタの原理の説明から分かることには、第３フィルタ１６０１は、ＸＺ平面内で伝送方向間の分離を実現するように、第１ビーム１６０２及び第２ビーム１６０３を相異なる伝送方式で伝送することができる。

この実施形態に示す光交換装置は更に第１レンズコンポーネントを含む。この実施形態に示す第１レンズコンポーネントは、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を含んでいる。第１レンズコンポーネントの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。この実施形態に示す第３フィルタ１６０１は第２レンズ３０５の前側焦点に置かれる。

第４レンズ３０７は、第１ビーム１６０２及び第２ビーム１６０３を第２フィルタ３０３へと送るように構成される。第２フィルタ３０３は、第１ビーム１６０２及び第２ビーム１６０３の伝送方向を、それぞれ、第１ビーム１６０２及び第２ビーム１６０３が属するバンドに基づいて変化させ、第１ビーム１６０２及び第２ビーム１６０３を、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子３０８及び第２回折格子３０９に送るように構成されている。第２フィルタ３０３は更に、第１回折格子３０８からの複数の第１サブビーム１６０４（各々、第１回折格子３０８から出る実線で示す）を反射光方式で第５レンズ３１０へと送るように構成され、第２フィルタ３０３は更に、第２回折格子３０９からの複数の第２サブビーム１６０５（各々、第２回折格子３０９から出る破線で示す）を通過光方式で第５レンズ３１０へと送るように構成される。具体的なプロセス及び第５レンズ３１０の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

第５レンズ３１０は、複数の第１サブビーム１６０６（各々、第５レンズ３１０から出る実線で示す）及び複数の第２サブビーム１６０７（各々、第５レンズ３１０から出る破線で示す）を別々に、第５レンズ３１０の光軸に対して平行な方向にリダイレクションコンポーネント３０１へと送るように構成される。複数の第１サブビーム１６０６のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第１領域５０１に生成され、複数の第２サブビーム１６０７のフレアがリダイレクションコンポーネント３０１の第２領域５０２に生成される。具体的なプロセスの説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

リダイレクションコンポーネント３０１から出るリダイレクトされた第１サブビーム及び第２サブビームがこの実施形態において出力ポートに送られるプロセスの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態における有益な効果の具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態５
実施形態４では、第２方向Ｙにおいて第１フレアと第２フレアとの間で少なくとも一部領域が重なり合うことが、第２フィルタ３０３、第１回折格子３０８、及び第２回折格子３０９を配置することによって実現されている。この実施形態では、第２方向Ｙにおいて第１フレアと第２フレアとの間で少なくとも一部領域が重なり合うことを、第２フィルタ３０３を配置する必要なしに実現することができる。詳細は以下の通りである。

図１８は、第２方向における光交換装置の構成の一例の図であり、図１９は、第１方向における光交換装置の構成の一例の図である。実施形態４と比較して、この実施形態に示す分散コンポーネントは１つの回折格子１８００のみを含んでいる。

この実施形態に示す光交換装置は、第１入力ポート１４０１及び第２入力ポート１４０２を含む。第１ビームを入力するように構成される第１入力ポート１４０１、及び第２ビームを入力するように構成される第２入力ポート１４０２の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

オプションで、第１入力ポート１４０１を用いて入力された第１ビームは第４コリメーションレンズ１４０３に送られ、第２入力ポート１４０２を用いて入力された第２ビームは第５コリメーションレンズ１４０４に送られる。第４コリメーションレンズ１４０３及び第５コリメーションレンズ１４０４の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す光交換装置は更に第３フィルタ１８０１を含む。第３フィルタ１８０１は、第４コリメーションレンズ１４０３及び第５コリメーションレンズ１４０４の後側焦点面に置かれる。第３フィルタ１８０１は、第１ビームが属するバンド及び第２ビームが属するバンドに基づいて、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を第１方向において相異なる伝送方向へと分離するように構成される。具体的な説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す光交換装置は更に第１レンズコンポーネントを含む。この実施形態に示す第１レンズコンポーネントは、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を含んでいる。第１レンズコンポーネントの具体的な説明については、実施形態１に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。この実施形態に示す回折格子１８００は、第４レンズ３０７の後側焦点が第５レンズ３１０の前側焦点と交わる位置に置かれる。回折格子１８００及び第５レンズ３１０の具体的な説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

分かることには、この実施形態では、第１入力ポート１４０１を用いて入力された第１ビーム１８０２（図１８に示した、第１入力ポート１４０１によって回折格子１８００に送られる実線）は、第４コリメーションレンズ１４０３、第３フィルタ１８０１、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を順に通過することによって回折格子１８００に伝送され、第２入力ポート１４０２を用いて入力された第２ビーム１８０３（図１８に示した、第２入力ポート１４０２によって回折格子１８００に送られる破線）は、第５コリメーションレンズ１４０４、第３フィルタ１８０１、第１レンズ３０４、第２レンズ３０５、第３レンズ３０６、及び第４レンズ３０７を順に通過した後に回折格子１８００に伝送される。具体的な伝送プロセスの説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態では、ＹＺ平面内で、第４レンズ３０７が、第１ビーム１８０２及び第２ビーム１８０３を回折格子１８００内の同じ又は同様の位置に送るように構成され、ＹＺ平面内で、第１ビーム１８０２は第１入射角で回折格子１８００に入射し、第２ビーム１８０３は第２入射角で回折格子１８００に入射する。第１入射角及び第２入射角の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

この実施形態に示す回折格子１８００は、第１ビーム１８０２を複数の第１サブビーム１８０４（各々、図１８に示した回折格子１８００から出る実線で示す）に分解するように構成され、回折格子１８００は更に、第２ビーム１８０３を複数の第２サブビーム１８０５（各々、図１８に示した回折格子１８００から出る破線で示す）に分解するように構成される。第１サブビーム１８０４及び第２サブビーム１８０５の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

回折格子１８００は、複数の第１サブビーム１８０４及び複数の第２サブビーム１８０５を、第５レンズ３１０を用いてリダイレクションコンポーネント３０１へと送るように構成される。複数の第１サブビーム１８０４のフレアはリダイレクションコンポーネント３０１の第１領域５０１に生成され、複数の第２サブビーム１８０５のフレアはリダイレクションコンポーネント３０１の第２領域５０２に生成される。具体的なプロセスの説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

リダイレクションコンポーネント３０１から出るリダイレクトされた第１サブビーム及び第２サブビームがこの実施形態において出力ポートに送られるプロセスの具体的な説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態６
この実施形態はリダイレクション方法を提供する。この実施形態に示すリダイレクション方法は、実施形態１又は実施形態２に示した光交換装置に基づく。光交換装置の具体的な構成については、実施形態１又は実施形態２に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。以下、図２０Ａ及び図２０Ｂを参照して、この実施形態に示すリダイレクション方法の実行プロセスの一例の説明を提供する。図２０Ａ及び図２０Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第１実施形態におけるステップのフローチャートである。

ステップ２００１：光交換装置は、入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに入射することを可能にする。

この実施形態において、光交換装置は、実施形態１に示したように、同一の入力ポートを用いて第１ビームと及び第２ビームを当該光交換装置に入力し得る。また、オプションで、光交換装置は、実施形態２に示したように、第１入力ポートを用いて第１ビームを当該光交換装置に入力し得るとともに、更に第２入力ポートを用いて第２ビームを当該光交換装置に入力し得る。

ステップ２００２：光交換装置は、第２フィルタを用いて、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に伝送する。

具体的には、光交換装置は、第１ビームが第１回折格子に送られるとともに第２ビームが第２回折格子に送られるように、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、第２フィルタを用いて、それぞれ、第１ビーム及び第２ビームが属するバンドに基づいて変化させる。

ステップ２００３：光交換装置は、第１回折格子を用いて第１ビームを複数の第１サブビームに分解する。

ステップ２００４：光交換装置は、第２回折格子を用いて第２ビームを複数の第２サブビームに分解する。

ステップ２００５：光交換装置は、第１回折格子を用いて複数の第１サブビームを第２フィルタに伝送する。

ステップ２００６：光交換装置は、第２回折格子を用いて複数の第２サブビームを第２フィルタに伝送する。

ステップ２００７：光交換装置は、第２フィルタを用いて、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを相異なるバンドに基づいて第１フィルタに伝送する。

ステップ２００８：光交換装置は、第１フィルタを用いて、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にする。

ステップ２００９：光交換装置は、第１フィルタを用いて、複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にする。

具体的には、光交換装置は、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射するとともに、複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射するように、第１フィルタを用いて、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームの伝送方向を相異なるバンドに基づいて第１方向において相異なる伝送方向へと分離する。

より具体的には、光交換装置は、第１フィルタを用いて複数の第１サブビームを第１リフレクタへと伝送するとともに、第１フィルタを用いて複数の第２サブビームを第２リフレクタへと伝送することで、当該光交換装置が、第１リフレクタを用いて複数の第１サブビームをリダイレクションコンポーネントの第１領域に伝送するとともに、第２リフレクタを用いて複数の第２サブビームをリダイレクションコンポーネントの第２領域に伝送するようことができるようにする。

ステップ２０１０：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビームを第１リフレクタに伝送する。

ステップ２０１１：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた第２サブビームを第２リフレクタに伝送する。

ステップ２０１２：光交換装置は、第１リフレクタを用いて第１サブビームを第１フィルタの第５領域に伝送し、第２リフレクタを用いて第２サブビームを第１フィルタの第６領域に伝送する。

オプションで、第１サブビーム及び第２サブビームを同一の出力ポートを用いて出力する必要がある場合に、第５領域及び第６領域は重なり合う又は部分的に重なり合う。また、オプションで、第１サブビーム及び第２サブビームを相異なる出力ポートを用いて出力する必要がある場合に、第５領域及び第６領域の位置は分離される。

ステップ２０１３：光交換装置は、第１フィルタを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビーム及び第２サブビームを第１回折格子及び第２回折格子に伝送する。

ステップ２０１４：光交換装置は、第１回折格子を用いて複数の第１サブビームを第３ビームへと結合し、第２回折格子を用いて複数の第２サブビームを第４ビームへと結合する。

ステップ２０１５：光交換装置は、出力ポートを用いて第３ビーム及び第４ビームを出力する。

この実施形態で示される有益な効果の具体的な説明については、実施形態１又は実施形態２に示したものを参照されたい。この実施形態において詳細を再び説明することはしない。

実施形態７
この実施形態はリダイレクション方法を提供する。この実施形態に示すリダイレクション方法は、実施形態３に示した光交換装置に基づく。光交換装置の具体的な構成については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。以下、図２１Ａ及び図２１Ｂを参照して、この実施形態に示すリダイレクション方法の実行プロセスの一例の説明を提供する。図２１Ａ及び図２１Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第２実施形態におけるステップのフローチャートである。

ステップ２１０１：光交換装置は、第１入力ポートを用いて、第１ビームが第１入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にする。

ステップ２１０２：光交換装置は、第２入力ポートを用いて、第２ビームが第２入射角で分散コンポーネントに入射することを可能にする。

第１入射角の絶対値と第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第１プリセット値以下であり、第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第２プリセット値以下であり、第１ブレイズ角は、第１ビームが属するバンドに対応し、第２ブレイズ角は、第２ビームが属するバンドに対応する。第１入射角及び第２入射角の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

具体的には、当該光交換装置は、第１レンズコンポーネントを用いることによって第１ビーム及び第２ビームを分散コンポーネントに送る。第２方向において、第１入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第１入射角の値に関係し、第２入力ポートとレンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が第２入射角の値に関係する。

ステップ２１０３：光交換装置は、回折格子を用いて第１ビームを複数の第１サブビームに分解し、上記回折格子を用いて第２ビームを複数の第２サブビームに分解する。

ステップ２１０４：光交換装置は、上記回折格子を用いて複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを第１フィルタに伝送する。

ステップ２１０５：光交換装置は、第１フィルタを用いて、複数の第１サブビームがリダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にする。

ステップ２１０６：光交換装置は、第１フィルタを用いて、複数の第２サブビームがリダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にする。

ステップ２１０７：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビームを第１リフレクタに伝送する。

ステップ２１０８：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた第２サブビームを第２リフレクタに伝送する。

ステップ２１０９：光交換装置は、第１リフレクタを用いて第１サブビームを第１フィルタの第５領域に伝送し、第２リフレクタを用いて第２サブビームを第１フィルタの第６領域に伝送する。

この実施形態に示すステップ２１０５からステップ２１０９の具体的な実行プロセスについては、実施形態６に示したステップ２００８からステップ２０１２を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

ステップ２１１０：光交換装置は、第１フィルタを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビーム及び第２サブビームを上記回折格子に伝送する。

ステップ２１１１：光交換装置は、上記回折格子を用いて複数の第１サブビームを第３ビームへと結合し、上記回折格子を用いて複数の第２サブビームを第４ビームへと結合する。

ステップ２１１２：光交換装置は、出力ポートを用いて第３ビーム及び第４ビームを出力する。

この実施形態で示される有益な効果の具体的な説明については、実施形態３に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態８
この実施形態はリダイレクション方法を提供する。この実施形態に示すリダイレクション方法は、実施形態４に示した光交換装置に基づく。光交換装置の具体的な構成については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。以下、図２２Ａ及び図２２Ｂを参照して、この実施形態に示すリダイレクション方法の実行プロセスの一例の説明を提供する。図２２Ａ及び図２２Ｂは、この出願に従ったリダイレクション方法の第３実施形態におけるステップのフローチャートである。

ステップ２２０１：光交換装置は、入力ポートを用いて第１ビーム及び第２ビームが第３フィルタに入射することを可能にする。

第１ビーム及び第２ビームは相異なるバンドに属する。具体的な説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

ステップ２２０２：光交換装置は、第３フィルタを用いて第１ビーム及び第２ビームを第２フィルタに伝送する。

具体的には、光交換装置は、第１ビーム及び第２ビームが第２フィルタに送られるように、第３フィルタを用いて、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を相異なるバンドに基づいて第１方向において相異なる伝送方向へと分離する。

ステップ２２０３：光交換装置は、第２フィルタを用いて、第１ビーム及び第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある第１回折格子及び第２回折格子に伝送する。

具体的には、光交換装置は、第１ビームが第１回折格子に送られるとともに第２ビームが第２回折格子に送られるように、第２フィルタを用いて、第１ビーム及び第２ビームの伝送方向を、それぞれ、相異なるバンドに基づいて変化させる。

ステップ２２０４：光交換装置は、第１回折格子を用いて第１ビームを複数の第１サブビームに分解する。

ステップ２２０５：光交換装置は、第２回折格子を用いて第２ビームを複数の第２サブビームに分解する。

ステップ２２０６：光交換装置は、第１回折格子を用いて複数の第１サブビームを第２フィルタに伝送する。

ステップ２２０７：光交換装置は、第２回折格子を用いて複数の第２サブビームを第２フィルタに伝送する。

この実施形態に示すステップ２２０４からステップ２２０７の具体的な実行プロセスについては、図２０Ａ及び図２０Ｂに示したステップ２００３からステップ２００６を参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

ステップ２２０８：光交換装置は、第２フィルタを用いて、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを相異なるバンドに基づいてリダイレクションコンポーネントに伝送する。

ステップ２２０９：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビームを第２フィルタに伝送する。

ステップ２２１０：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた複数の第２サブビームを第２フィルタに伝送する。

ステップ２２１１：光交換装置は、第２フィルタを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビーム及び第２サブビームを第１回折格子及び第２回折格子に伝送する。

ステップ２２１２：光交換装置は、第１回折格子を用いて複数の第１サブビームを第３ビームへと結合し、第２回折格子を用いて複数の第２サブビームを第４ビームへと結合する。

ステップ２２１３：光交換装置は、出力ポートを用いて第３ビーム及び第４ビームを出力する。

この実施形態で示される有益な効果の具体的な説明については、実施形態４に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態９
この実施形態はリダイレクション方法を提供する。この実施形態に示すリダイレクション方法は、実施形態５に示した光交換装置に基づく。光交換装置の具体的な構成については、実施形態５に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。以下、図２３を参照して、この実施形態に示すリダイレクション方法の実行プロセスの一例の説明を提供する。図２３は、この出願に従ったリダイレクション方法の第４実施形態におけるステップのフローチャートである。

ステップ２３０１：光交換装置は、第１入力ポートを用いて、第１ビームが第３フィルタに入射することを可能にする。

ステップ２３０２：光交換装置は、第２入力ポートを用いて、第２ビームが第３フィルタに入射することを可能にする。

ステップ２３０３：光交換装置は、第３フィルタを用いて第１ビーム及び第２ビームを回折格子に伝送する。

ステップ２３０４：光交換装置は、上記回折格子を用いて、第１ビームを複数の第１サブビームに分解し、第２ビームを複数の第２サブビームに分解する。

ステップ２３０５：光交換装置は、上記回折格子を用いて、複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームをリダイレクションコンポーネントに伝送する。

ステップ２３０６：光交換装置は、リダイレクションコンポーネントを用いて、リダイレクトされた複数の第１サブビーム及びリダイレクトされた複数の第２サブビームを上記回折格子に伝送する。

ステップ２３０７：光交換装置は、上記回折格子を用いて複数の第１サブビームを第３ビームへと結合し、上記回折格子を用いて複数の第２サブビームを第４ビームへと結合する。

ステップ２３０７：光交換装置は、出力ポートを用いて第３ビーム及び第４ビームを出力する。

この実施形態で示される有益な効果の具体的な説明については、実施形態５に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

実施形態１０
この出願は更に光通信システムを提供する。図２４を参照して、以下、この出願で提供される光通信システム２４００の構成を説明する。光通信システム２４００は、例えば図２４に示すＲＯＡＤＭ２４０１、ＲＯＡＤＭ２４０２、ＲＯＡＤＭ２４０３、ＲＯＡＤＭ２４０４、及びＲＯＡＤＭ２４０５といった、複数のＲＯＡＤＭを含む。なお、この実施形態において光通信システム２４００に含まれるＲＯＡＤＭの数の説明はオプションの例であり、限定は課されない。

光通信システム２４００は更に、２つのＲＯＡＤＭ間に接続された光ファイバを含む。例えば、ＲＯＡＤＭ２４０１とＲＯＡＤＭ２４０５の場合、光通信システム２４００は更に、ＲＯＡＤＭ２４０１とＲＯＡＤＭ２４０５との間に接続された光ファイバ２４０６を含む。光通信システム２４００に含まれる複数のＲＯＡＤＭ間の接続関係は、この実施形態において限定されない。ＲＯＡＤＭの具体的な説明については、図２に示したものを参照されたい。詳細を再び説明することはしない。

上述の実施形態は、単に本発明の技術的ソリューションを説明することを意図したものであり、本発明を限定することを意図したものではない。上述の実施形態を参照して本発明が詳細に説明されているが、当業者が理解するはずのことには、当業者は、本発明の実施形態の技術的ソリューションの精神及び範囲から逸脱することなく、上述の実施形態で説明された技術的ソリューションになおも変更を為したり、その一部の技術的特徴に均等な置換を為したりすることができる。

Claims (40)

1. 入力ポートと、分散コンポーネントと、第１フィルタと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートと、を有する光交換装置であって、
   前記入力ポートは、第１ビーム及び第２ビームが前記分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、前記分散コンポーネントは、前記第１ビームを複数の第１サブビームに分解するように構成され、前記分散コンポーネントは更に、前記第２ビームを複数の第２サブビームに分解するように構成され、前記分散コンポーネントは更に、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームを第１フィルタに送るように構成され、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームは相異なるバンドに属し、
   前記第１フィルタは、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームの伝送方向を、前記相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、前記複数の第１サブビームが前記リダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にするとともに、前記複数の第２サブビームが前記リダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にするように構成され、前記第１領域及び前記第２領域は前記第１方向において互いに分離され、前記第１方向は前記リダイレクションコンポーネントのポート方向であり、
   前記出力ポートは、前記リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力するように構成される、
   光交換装置。
2. 前記分散コンポーネントと前記入力ポートとの間に更に第２フィルタが含められ、前記分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を有し、
   前記入力ポートは、前記第１ビーム及び前記第２ビームが前記第２フィルタに入射することを可能にするように構成され、
   前記第２フィルタは、前記第１ビーム及び前記第２ビームの前記伝送方向を、それぞれ、前記第１ビーム及び前記第２ビームが属する前記バンドに基づいて変化させ、前記第１ビーム及び前記第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある前記第１回折格子及び前記第２回折格子に送るように構成され、
   前記第１回折格子は、前記複数の第１サブビームを前記第２フィルタに送るように構成され、前記第２回折格子は、前記複数の第２サブビームを前記第２フィルタに送るように構成され、
   前記第２フィルタは、前記第１領域及び前記第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームを前記相異なるバンドに基づいて前記リダイレクションコンポーネントに送るように構成され、前記第２方向は前記リダイレクションコンポーネントの波長方向であり、前記第１方向は前記第２方向に対して垂直である、
   請求項１に記載の光交換装置。
3. 前記第１回折格子は、少なくとも１つの第１サブビームを前記第２フィルタの第３領域に送るように構成され、前記第２回折格子は、少なくとも１つの第２サブビームを前記第２フィルタの第４領域に送るように構成され、前記第３領域及び前記第４領域は前記第２方向において少なくとも部分的に重なり合う、請求項２に記載の光交換装置。
4. 前記入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを有し、前記第１入力ポート及び前記第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、前記第１入力ポートは、前記第１ビームを入力するように構成され、前記第２入力ポートは、前記第２ビームを入力するように構成され、
   前記第１入力ポートは、前記第２方向において、前記第１ビームが第１入射角で前記分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、前記第２入力ポートは、前記第２方向において、前記第２ビームが第２入射角で前記分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、前記第１入射角の絶対値と前記第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、前記第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第１プリセット値以下であり、前記第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第２プリセット値以下であり、前記第１ブレイズ角は、前記第１ビームが属する前記バンドに対応し、前記第２ブレイズ角は、前記第２ビームが属する前記バンドに対応する、
   請求項１に記載の光交換装置。
5. 当該光交換装置は更に、前記入力ポートと前記分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを有し、該レンズコンポーネントは、前記第１ビーム及び前記第２ビームを前記分散コンポーネントに送るように構成され、前記第２方向において、前記第１入力ポートと前記レンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が前記第１入射角の値に関係し、前記第２入力ポートと前記レンズコンポーネントの前記光軸との間の距離の値が前記第２入射角の値に関係する、請求項４に記載の光交換装置。
6. 当該光交換装置は更に、第１リフレクタ及び第２リフレクタを有し、
   前記第１フィルタは、前記複数の第１サブビームを前記第１リフレクタに送るように構成され、前記第１フィルタは更に、前記複数の第２サブビームを前記第２リフレクタに送るように構成され、
   前記第１リフレクタは、前記複数の第１サブビームを前記リダイレクションコンポーネントに送るように構成され、前記第２リフレクタは、前記複数の第２サブビームを前記リダイレクションコンポーネントに送るように構成される、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光交換装置。
7. 前記リダイレクションコンポーネントは、リダイレクトした前記複数の第１サブビームを前記第１リフレクタに送るように構成され、前記リダイレクションコンポーネントは更に、リダイレクトした前記複数の第２サブビームを前記第２リフレクタに送るように構成され、
   前記第１リフレクタは、前記第１サブビームを前記第１フィルタの第５領域に送るように構成され、前記第２リフレクタは、前記第２サブビームを前記第１フィルタの第６領域に送るように構成される、
   請求項６に記載の光交換装置。
8. 前記第１フィルタは、リダイレクトした前記複数の第１サブビーム及び第２サブビームを前記分散コンポーネントに送るように構成され、前記分散コンポーネントは、前記複数の第１サブビームを第３ビームへと結合するように構成され、前記分散コンポーネントは更に、前記複数の第２サブビームを第４ビームへと結合するように構成され、前記出力ポートは、前記第３ビーム及び前記第４ビームを出力するように構成される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光交換装置。
9. 前記第１フィルタは、前記複数の第１サブビームが属する前記バンドに基づいて、前記第１フィルタからの前記複数の第１サブビームを反射光として反射するように構成され、前記第１フィルタは、前記複数の第２サブビームが属する前記バンドに基づいて、前記複数の第２サブビームが通過光として前記第１フィルタを通過することを可能にするように構成される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光交換装置。
10. 前記第１フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持ち、
    前記２つの領域が別々に前記複数の第１サブビームのうちの１つを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、前記複数の第２サブビームのうちの１つが前記２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が前記第３プリセット値以下である、
    請求項９に記載の光交換装置。
11. 前記第１ビームは、前記第２ビームとは異なる少なくとも１つの波長値を持つ、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光交換装置。
12. 前記第１ビームはＣバンドビームであり、前記第２ビームはＬバンドビームである、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光交換装置。
13. 入力ポートと、第３フィルタと、分散コンポーネントと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートと、を有する光交換装置であって、
    前記入力ポートは、第１ビーム及び第２ビームが前記第３フィルタに入射することを可能にするように構成され、前記第１ビーム及び前記第２ビームは相異なるバンドに属し、
    前記第３フィルタは、前記第１ビーム及び前記第２ビームの伝送方向を、前記相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、前記第１ビーム及び前記第２ビームを前記分散コンポーネントに送るように構成され、前記第１方向は前記リダイレクションコンポーネントのポート方向であり、
    前記分散コンポーネントは、前記第１ビームを複数の第１サブビームに分解するように構成され、前記分散コンポーネントは更に、前記第２ビームを複数の第２サブビームに分解するように構成され、前記分散コンポーネントは更に、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームが前記リダイレクションコンポーネントに入射することを可能にするように構成され、前記複数の第１サブビームは前記リダイレクションコンポーネントの第１領域に入射し、前記複数の第２サブビームは前記リダイレクションコンポーネントの第２領域に入射し、前記第１領域及び前記第２領域は前記第１方向において互いに分離され、
    前記出力ポートは、前記リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力するように構成される、
    光交換装置。
14. 前記分散コンポーネントと前記第３フィルタとの間に更に第２フィルタが含められ、前記分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を有し、
    前記第３フィルタは、前記第１ビーム及び前記第２ビームが前記第２フィルタに入射することを可能にするように構成され、
    前記第２フィルタは、前記第１ビーム及び前記第２ビームの前記伝送方向を、それぞれ、前記相異なるバンドに基づいて変化させ、前記第１ビーム及び前記第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある前記第１回折格子及び前記第２回折格子に送るように構成され、
    前記第１回折格子は、前記複数の第１サブビームを前記第２フィルタに送るように構成され、前記第２回折格子は、前記複数の第２サブビームを前記第２フィルタに送るように構成され、
    前記第２フィルタは、前記第１領域及び前記第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームを、それぞれ、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームが属する前記バンドに基づいて前記リダイレクションコンポーネントに送るように構成され、前記第２方向は前記リダイレクションコンポーネントの波長方向であり、前記第１方向は前記第２方向に対して垂直である、
    請求項１３に記載の光交換装置。
15. 前記第１回折格子は、少なくとも１つの第１サブビームを前記第２フィルタの第３領域に送るように構成され、前記第２回折格子は、少なくとも１つの第２サブビームを前記第２フィルタの第４領域に送るように構成され、前記第３領域及び前記第４領域は前記第２方向において少なくとも部分的に重なり合う、請求項１４に記載の光交換装置。
16. 前記入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを有し、前記第１入力ポート及び前記第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、前記第１入力ポートは、前記第１ビームを入力するように構成され、前記第２入力ポートは、前記第２ビームを入力するように構成され、
    前記第３フィルタは、前記第２方向において、前記第１ビームが第１入射角で前記分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、前記第３フィルタは更に、前記第２方向において、前記第２ビームが第２入射角で前記分散コンポーネントに入射することを可能にするように構成され、前記第１入射角の絶対値と前記第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、前記第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第４プリセット値以下であり、前記第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第５プリセット値以下であり、前記第１ブレイズ角は、前記第１ビームが属する前記バンドに対応し、前記第２ブレイズ角は、前記第２ビームが属する前記バンドに対応する、
    請求項１３に記載の光交換装置。
17. 当該光交換装置は更に、前記第３フィルタと前記分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを有し、該レンズコンポーネントは、前記第３フィルタからの前記第１ビーム及び前記第２ビームを前記分散コンポーネントに送るように構成され、前記第２方向において、前記第１入力ポートと前記レンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が前記第１入射角の値に関係し、前記第２入力ポートと前記レンズコンポーネントの前記光軸との間の距離の値が前記第２入射角の値に関係する、請求項１６に記載の光交換装置。
18. 前記第３フィルタは、前記第１ビームが属する前記バンドに基づいて、前記第３フィルタからの前記第１ビームを反射光として反射するように構成され、前記第３フィルタは、前記第２ビームが属する前記バンドに基づいて、前記第２ビームが通過光として前記第３フィルタを通過することを可能にするように構成される、請求項１３乃至１７のいずれか一項に記載の光交換装置。
19. 前記第３フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持ち、
    前記２つの領域が別々に前記第１ビームを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、前記複数の第２サブビームのうちの１つが前記２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が前記第３プリセット値以下である、
    請求項１８に記載の光交換装置。
20. 前記第１ビームは、前記第２ビームとは異なる少なくとも１つの波長値を持つ、請求項１３乃至１９のいずれか一項に記載の光交換装置。
21. 前記第１ビームはＣバンドビームであり、前記第２ビームはＬバンドビームである、請求項１３乃至２０のいずれか一項に記載の光交換装置。
22. 光交換装置に適用されるリダイレクション方法であって、前記光交換装置は、入力ポートと、分散コンポーネントと、第１フィルタと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートとを有し、当該方法は、
    前記入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが前記分散コンポーネントに入射することを可能にし、
    前記分散コンポーネントを用いることにより、前記第１ビームを複数の第１サブビームに分解し、前記第２ビームを複数の第２サブビームに分解し、且つ前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームを第１フィルタに送り、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームは相異なるバンドに属し、
    前記第１フィルタを用いることにより、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームの伝送方向を、前記相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、前記複数の第１サブビームが前記リダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にし、且つ前記複数の第２サブビームが前記リダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にし、前記第１領域及び前記第２領域は前記第１方向において互いに分離され、前記第１方向は前記リダイレクションコンポーネントのポート方向であり、
    前記出力ポートを用いることにより、前記リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力する、
    ことを有する、方法。
23. 前記分散コンポーネントと前記入力ポートとの間に更に第２フィルタが含められ、前記分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を有し、前記入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが前記分散コンポーネントに入射することを可能にすることは、
    前記入力ポートを用いることにより、前記第１ビーム及び前記第２ビームが前記第２フィルタに入射することを可能にし、
    前記第２フィルタを用いることにより、前記第１ビーム及び前記第２ビームの前記伝送方向を、それぞれ、前記第１ビーム及び前記第２ビームが属する前記バンドに基づいて変化させ、且つ前記第１ビーム及び前記第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある前記第１回折格子及び前記第２回折格子に送る、
    ことを有し、
    当該方法は更に、
    前記第１回折格子を用いることにより、前記複数の第１サブビームを前記第２フィルタに送り、且つ前記第２回折格子を用いることにより、前記複数の第２サブビームを前記第２フィルタに送り、
    前記第２フィルタを用いることにより、前記第１領域及び前記第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームを前記相異なるバンドに基づいて前記リダイレクションコンポーネントに送り、前記第２方向は前記リダイレクションコンポーネントの波長方向であり、前記第１方向は前記第２方向に対して垂直である、
    ことを有する、
    請求項２２に記載の方法。
24. 前記第１回折格子を用いることにより、前記複数の第１サブビームを前記第２フィルタに送り、且つ前記第２回折格子を用いることにより、前記複数の第２サブビームを前記第２フィルタに送ることは、
    前記第１回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第１サブビームを前記第２フィルタの第３領域に送り、且つ前記第２回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第２サブビームを前記第２フィルタの第４領域に送り、前記第３領域及び前記第４領域は前記第２方向において少なくとも部分的に重なり合う、
    ことを有する、請求項２３に記載の方法。
25. 前記入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを有し、前記第１入力ポート及び前記第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、前記入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが前記分散コンポーネントに入射することを可能にすることは、
    前記第１入力ポートを用いることにより、前記第２方向において、前記第１ビームが第１入射角で前記分散コンポーネントに入射することを可能にし、且つ前記第２入力ポートを用いることにより、前記第２方向において、前記第２ビームが第２入射角で前記分散コンポーネントに入射することを可能にし、前記第１入射角の絶対値と前記第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、前記第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第１プリセット値以下であり、前記第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第２プリセット値以下であり、前記第１ブレイズ角は、前記第１ビームが属する前記バンドに対応し、前記第２ブレイズ角は、前記第２ビームが属する前記バンドに対応する、
    ことを有する、請求項２２に記載の方法。
26. 前記光交換装置は更に、前記入力ポートと前記分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを有し、当該方法は更に、
    前記レンズコンポーネントを用いることにより、前記第１ビーム及び前記第２ビームを前記分散コンポーネントに送り、前記第２方向において、前記第１入力ポートと前記レンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が前記第１入射角の値に関係し、前記第２入力ポートと前記レンズコンポーネントの前記光軸との間の距離の値が前記第２入射角の値に関係する、
    ことを有する、請求項２５に記載の方法。
27. 前記光交換装置は更に、第１リフレクタ及び第２リフレクタを有し、前記第１フィルタを用いることにより、前記複数の第１サブビームが前記リダイレクションコンポーネントの第１領域に入射することを可能にし、且つ前記複数の第２サブビームが前記リダイレクションコンポーネントの第２領域に入射することを可能にすることは、
    前記第１フィルタを用いることにより、前記複数の第１サブビームを前記第１リフレクタに送り、且つ前記第１フィルタを用いることにより、前記複数の第２サブビームを前記第２リフレクタに送り、
    前記第１リフレクタを用いることにより、前記複数の第１サブビームを前記リダイレクションコンポーネントに送り、且つ前記第２リフレクタを用いることにより、前記複数の第２サブビームを前記リダイレクションコンポーネントに送る、
    ことを有する、請求項２２乃至２６のいずれか一項に記載の方法。
28. 当該方法は更に、
    前記リダイレクションコンポーネントを用いることにより、リダイレクトされた前記複数の第１サブビームを前記第１リフレクタに送り、且つ前記リダイレクションコンポーネントを用いることにより、リダイレクトされた前記複数の第２サブビームを前記第２リフレクタに送り、
    前記第１リフレクタを用いることにより、前記第１サブビームを前記第１フィルタの第５領域に送り、且つ前記第２リフレクタを用いることにより、前記第２サブビームを前記第１フィルタの第６領域に送る、
    ことを有する、請求項２７に記載の方法。
29. 当該方法は更に、
    前記第１フィルタを用いることにより、リダイレクトされた前記複数の第１サブビーム及び第２サブビームを前記分散コンポーネントに送り、
    前記分散コンポーネントを用いることにより、前記複数の第１サブビームを第３ビームへと結合し、且つ前記分散コンポーネントを用いることにより、前記複数の第２サブビームを第４ビームへと結合し、
    前記出力ポートを用いることにより、前記第３ビーム及び前記第４ビームを出力する、
    ことを有する、請求項２２乃至２８のいずれか一項に記載の方法。
30. 前記第１フィルタを用いることにより、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームの伝送方向を、前記相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離することは、
    前記第１フィルタを用いることにより、前記複数の第１サブビームが属する前記バンドに基づいて、前記第１フィルタからの前記複数の第１サブビームを反射光として反射し、且つ前記第１フィルタを用いることにより、前記複数の第２サブビームが属する前記バンドに基づいて、前記複数の第２サブビームが通過光として前記第１フィルタを通過することを可能にする、
    ことを有する、請求項２２乃至２９のいずれか一項に記載の方法。
31. 前記第１フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持ち、前記２つの領域が別々に前記複数の第１サブビームのうちの１つを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、前記複数の第２サブビームのうちの１つが前記２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が前記第３プリセット値以下である、請求項３０に記載の方法。
32. 光交換装置に適用されるリダイレクション方法であって、前記光交換装置は、入力ポートと、第３フィルタと、分散コンポーネントと、リダイレクションコンポーネントと、出力ポートとを有し、当該方法は、
    前記入力ポートを用いることにより、第１ビーム及び第２ビームが前記第３フィルタに入射することを可能にし、前記第１ビーム及び前記第２ビームは相異なるバンドに属し、
    前記第３フィルタを用いることにより、前記第１ビーム及び前記第２ビームの伝送方向を、前記相異なるバンドに基づいて、第１方向において相異なる伝送方向に分離し、且つ前記第３フィルタを用いることにより、前記第１ビーム及び前記第２ビームを前記分散コンポーネントに送り、前記第１方向は前記リダイレクションコンポーネントのポート方向であり、
    前記分散コンポーネントを用いることにより、前記第１ビームを複数の第１サブビームに分解し、前記分散コンポーネントを用いることにより、前記第２ビームを複数の第２サブビームに分解し、且つ前記分散コンポーネントを用いることにより、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームが前記リダイレクションコンポーネントに入射することを可能にし、前記複数の第１サブビームは前記リダイレクションコンポーネントの第１領域に入射し、前記複数の第２サブビームは前記リダイレクションコンポーネントの第２領域に入射し、前記第１領域及び前記第２領域は前記第１方向において互いに分離され、
    前記出力ポートを用いることにより、前記リダイレクションコンポーネントを用いてリダイレクトが行われた後に得られる複数の第１サブビーム及び複数の第２サブビームを出力する、
    ことを有する、方法。
33. 前記分散コンポーネントと前記第３フィルタとの間に更に第２フィルタが含められ、前記分散コンポーネントは第１回折格子及び第２回折格子を有し、前記第３フィルタを用いることにより、前記第１ビーム及び前記第２ビームを前記分散コンポーネントに送ることは、
    前記第３フィルタを用いることにより、前記第１ビーム及び前記第２ビームが前記第２フィルタに入射することを可能にし、
    前記第２フィルタを用いることにより、前記第１ビーム及び前記第２ビームの前記伝送方向を、それぞれ、前記相異なるバンドに基づいて変化させ、前記第１ビーム及び前記第２ビームを、それぞれ、相異なる位置にある前記第１回折格子及び前記第２回折格子に送る、
    ことを有し、
    当該方法は更に、
    前記第１回折格子を用いることにより、前記複数の第１サブビームを前記第２フィルタに送り、且つ前記第２回折格子を用いることにより、前記複数の第２サブビームを前記第２フィルタに送り、
    前記第２フィルタを用いることにより、前記第１領域及び前記第２領域が第２方向において少なくとも部分的に重なり合うように、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームを、それぞれ、前記複数の第１サブビーム及び前記複数の第２サブビームが属する前記バンドに基づいて前記リダイレクションコンポーネントに送り、前記第２方向は前記リダイレクションコンポーネントの波長方向であり、前記第１方向は前記第２方向に対して垂直である、
    ことを有する、請求項３２に記載のリダイレクション方法。
34. 当該方法は更に、
    前記第１回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第１サブビームを前記第２フィルタの第３領域に送り、且つ前記第２回折格子を用いることにより、少なくとも１つの第２サブビームを前記第２フィルタの第４領域に送り、前記第３領域及び前記第４領域は前記第２方向において少なくとも部分的に重なり合う、
    ことを有する、請求項３３に記載のリダイレクション方法。
35. 前記入力ポートは第１入力ポート及び第２入力ポートを有し、前記第１入力ポート及び前記第２入力ポートの位置は第２方向において相異なり、前記第３フィルタを用いることにより、前記第１ビーム及び前記第２ビームを前記分散コンポーネントに送ることは、
    前記第３フィルタを用いることにより、前記第２方向において、前記第１ビームが第１入射角で前記分散コンポーネントに入射することを可能にし、
    前記第３フィルタを用いることにより、前記第２方向において、前記第２ビームが第２入射角で前記分散コンポーネントに入射することを可能にし、前記第１入射角の絶対値と前記第２入射角の絶対値との間の差はゼロでなく、前記第１入射角と第１ブレイズ角との間の差は第４プリセット値以下であり、前記第２入射角と第２ブレイズ角との間の差は第５プリセット値以下であり、前記第１ブレイズ角は、前記第１ビームが属する前記バンドに対応し、前記第２ブレイズ角は、前記第２ビームが属する前記バンドに対応する、
    ことを有する、請求項３２に記載のリダイレクション方法。
36. 前記光交換装置は更に、前記第３フィルタと前記分散コンポーネントとの間に位置するレンズコンポーネントを有し、当該方法は更に、
    前記レンズコンポーネントを用いることにより、前記第３フィルタからの前記第１ビーム及び前記第２ビームを前記分散コンポーネントに送り、前記第２方向において、前記第１入力ポートと前記レンズコンポーネントの光軸との間の距離の値が前記第１入射角の値に関係し、前記第２入力ポートと前記レンズコンポーネントの前記光軸との間の距離の値が前記第２入射角の値に関係する、
    ことを有する、請求項３５に記載のリダイレクション方法。
37. 前記第３フィルタは、前記第１ビームが属する前記バンドに基づいて、前記第３フィルタからの前記第１ビームを反射光として反射するように構成され、前記第３フィルタは、前記第２ビームが属する前記バンドに基づいて、前記第２ビームが通過光として前記第３フィルタを通過することを可能にするように構成される、請求項３２乃至３６のいずれか一項に記載の方法。
38. 前記第３フィルタは薄膜フィルタであり、該薄膜フィルタは、相異なる屈折率を有する２つの領域を持ち、
    前記２つの領域が別々に前記第１ビームを反射するときに生じる挿入損失の間の差が第３プリセット値以下であり、前記複数の第２サブビームのうちの１つが前記２つの領域を別々に通過するときに生じる挿入損失の間の差が前記第３プリセット値以下である、
    請求項３７に記載の方法。
39. 複数の光交換装置を有するリコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサであって、異なる光交換装置が光ファイバを用いて互いに接続され、前記光交換装置は請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の光交換装置である、リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサ。
40. 複数のリコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサを有する光通信システムであって、前記リコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサは請求項３９に記載のリコンフィギュラブル光アド／ドロップマルチプレクサである、光通信システム。

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