JP3243118B2 - 周波数選択光フィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光周波数分割多重伝送方
式において、周波数多重された複数の光信号のうちから
希望の光周波数の光信号を選択して取り出す周波数選択
光フィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、周波数多重（波長多重と同義）さ
れた複数の光信号から希望の光周波数の光信号だけを選
択して取り出す周波数選択光フィルタとしては、ファブ
リーペロー干渉計もしくはマッハツェンダ干渉計の原理
を応用した光フィルタが用いられてきた。

【０００３】この種の周波数選択光フィルタは、例え
ば、光ファイバを切断し両方の切断面を研摩して対向配
置することにより構成され、両切断面間で光が多重反射
するようになっている。この多重反射の際、ある特定の
波長（光周波数）の光だけが、多重反射光同士で位相が
一致して強め合い、光フィルタを透過することとなる。
ここで、透過される波長（光周波数）の値は、両切断面
間の距離によって連続的に変化する。したがって、この
距離を変化させることで、希望の波長（光周波数）の光
信号だけを選択することができる。

【０００４】しかし、上述した周波数選択光フィルタで
は、透過する波長（光周波数）の値を連続（アナログ）
的にしか制御することができないために、周波数多重数
が多い場合に、高い精度でのアナログ制御が要求される
という本質的な欠点がある。この欠点を解決するため
に、アレイ導波路回折格子型光合分波器にループバック
光路と光スイッチを備えた回路が提案されるに至った。
このループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分
波器を用いた周波数選択光フィルタについて、図１７〜
図２０を用いて説明する。

【０００５】なお、この従来例の詳細については特願平
５−２３３８７４（立川、河内・高橋・井上，「ループ
バック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器」平成
５年９月２０日提出，特願平４−２６０２２２（平成４
年９月２９日提出）に基づく優先権主張）に述べられて
いる。

【０００６】図１７に、従来の周波数選択光フィルタの
動作原理を示す。図中、１および２は光ファイバ伝送路
で、光ファイバ伝送路１中には光周波数がそれぞれ
ｆ₁，ｆ₂，…，ｆ_n のｎ波の信号光が周波数多重されて
伝搬している。周波数選択光フィルタ３では、入射する
多重光信号をまず分波器４により光周波数（波長）の異
なるｎ個の信号光に分離し、対応する光ファイバ８ａ，
８ｂ，…，８ｎ中を伝搬させる。ここで、光ファイバ８
ａ，８ｂ，…，８ｎの途中にはそれぞれ光スイッチ９
ａ，９ｂ，…，９ｎが備えられており、選択する光周波
数ｆiに対応する光スイッチ９ｉのみをＯＮ状態にす
る。こうして選択された光周波数ｆiの信号光は、合波
器５を経て光ファイバ伝送路２中に出力される。

【０００７】立川等は、上述した特許出願の中で、この
原理における分波器４と合波器５とを一つのアレイ導波
路回折格子型光合分波器で構成する技術を開示してい
る。この技術に基づき、図１７に示した原理を実現する
ために使用される従来の周波数選択光フィルタを図１８
に示す。図１８において、２１はアレイ導波路回折格子
型光合分波器であり、複数本の導波路２３ａ〜２３ｐか
らなる第１の入出力導波路群２３、スラブ導波路２４、
アレイ導波路回折格子２６、スラブ導波路２５、複数本
の導波路２７ａ〜２７ｐからなる第２の入出力導波路群
２７が同一基板上に形成されてなるものである。また、
１８は光ファイバ１８ａ〜１８ｐからなる光ファイバ
群、９は光スイッチ９ａ〜９ｐからなる光スイッチ群で
ある。図１８においては、第１の入出力導波路群２３の
各導波路を示す符号２３ａ〜２３ｐの後にＩ１〜Ｉ１６
までの符号が括弧書きにて付記されているが、これらの
Ｉ１〜Ｉ１６は、第１の入出力導波路群２３内において
当該導波路が何番目の導波路であるかを示すインデック
スである。また、このインデックスＩ１〜Ｉ１６と同様
な趣旨のインデックスＪ１〜Ｊ１６、Ｋ１〜Ｋ１６、Ｓ
１〜Ｓ１６が、導波路を示す符号２７ａ〜２７ｐの後、
光ファイバを示す符号１８ａ〜１８ｐの後、光スイッチ
を示す符号９ａ〜９ｐの後に各々括弧書きで付記されて
いる。以下では、説明の便宜上、例えば導波路２３ｇを
特定する場合には導波路２３ｇ（Ｉ７）または２３（Ｉ
３）というように、インデックスを用いた表記により導
波路を特定する。

【０００８】上記の表記法に従って説明すると、各光フ
ァイバ１８（Ｋｊ）は、第２の入出力導波路群２７の各
導波路２７（Ｊｊ）と第１の入出力導波路群２３の各導
波路（Ｉｊ）との間を接続するものであり、導波路２７
（Ｊｊ）から出力される信号光をこの導波路２７（Ｊ
ｊ）に対応する導波路２３（Ｉｊ）に戻すループバック
光路としての役割を果すものである。また、各光ファイ
バ１８（Ｋｊ）の途中にはそれぞれ光スイッチ９（Ｓ
ｊ）が設けられている。光ファイバ伝送路１は、入力用
光路としての役割を果すものである。また、光ファイバ
伝送路２は、出力用光路としての役割を果すものであ
る。

【０００９】一般にアレイ導波路回折格子型光合分波器
２１の第１の入出力導波路群２３，第２の入出力導波路
群２７の各導波路数Ｍ，Ｎは任意であるが、ここでは簡
単のためＭ＝Ｎ＝１６とし、光ファイバ伝送路１は１６
個の第１の入出力導波路群２３の各導波路２３ａ（Ｉ
１），２３ｂ（Ｉ２），…，２３ｐ（Ｉ１６）のうち導
波路２３ｈ（１８）に接続され、同様に光ファイバ伝送
路２は１６個の第２の入出力導波路群２７の各導波路２
７ａ（Ｊ１），２７ｂ（Ｊ２），…，２７ｐ（Ｊ１６）
のうち導波路２７ｈ（Ｊ８）に接続されている。

【００１０】図１８に示す従来例においては、光周波数
ｆ₁，ｆ₂，…，ｆ₁₆の１６波の周波数多重光信号は、光
ファイバ伝送路１中を伝搬した後にアレイ導波路回折格
子型光合分波器２１の第１の入出力導波路群中のインデ
ックスＩ８に対応した導波路２３ｈに入力される。スラ
ブ導波路２４では、この周波数多重光信号が回折により
広がり、アレイ導波路回折格子２６を構成する複数の導
波路に入力される。

【００１１】周波数多重光信号は、このアレイ導波路回
折格子２６を伝搬した後にスラブ導波路２５により集光
されるが、アレイ導波路回折格子２６を伝搬する間に生
じた位相差により収束光の収束位置が光周波数により異
なることとなる。図１８に示すアレイ導波路回折格子型
光合分波器２１は、この原理を応用したものであり、図
２３に示すような周波数合分波特性を示すように設計さ
れている。

【００１２】例えば、光周波数ｆ₁〜ｆ₁₆の光信号から
なる周波数多重光信号が第１の入出力導波路群２３の導
波路２３ｈ（Ｉ８）に入力された場合、図２３に示すよ
うに、光周波数ｆ₁の光信号は第２の入出力導波路群２
７中の導波路２７ａ（Ｊ１）から、光周波数ｆ2の光信
号は導波路２７ｂ（Ｊ２）から、…、光周波数ｆ₁₆の光
信号は導波路２７ｐ（Ｊ１６）から、というように光周
波数ｆｊ（ｊ＝１，２，…，１６）は対応した導波路２
７（Ｊｊ）から取り出される。

【００１３】また、導波路２３ｈ（Ｉ８）よりもインデ
ックスが１だけ大きい導波路２３ｉ（Ｉ９）に周波数多
重光信号が入力された場合には、この周波数多重光信号
を構成する各光信号（光周波数ｆ₁〜ｆ₁₆）とこれらが
出力される第２の入出力導波路群２７内の各導波路２７
（Ｊｊ）との関係が図２３に示すように導波路１本分だ
けシフトすることとなり、光周波数ｆ2の光信号は導波
路２７ａ（Ｊ１）から、…、光周波数ｆ₁₆の光信号は導
波路２７ｏ（Ｊ１５）から取り出されることとなる。

【００１４】また、アレイ導波路回折格子型光合分波器
２１は、その構造が対称であるため、周波数合分波特性
も図２３に示すように可逆性を呈する。すなわち、例え
ば、光周波数ｆ₁〜ｆ₁₆の光信号からなる周波数多重光
信号が第２の入出力導波路群２７の導波路２７ｈ（Ｊ
８）に入力された場合、図２３に示すように、光周波数
ｆ2の光信号は導波路２３ｂ（Ｉ２）から、…、光周波
数ｆ₁₆の光信号は導波路２３ｐ（Ｉ１６）から、という
ように光周波数ｆｊ（ｊ＝１，２，…，１６）は対応し
た導波路２３（Ｉｊ）から取り出される。

【００１５】また、導波路２７ｈ（Ｊ８）よりもインデ
ックスが１だけ大きい導波路２７ｉ（Ｊ９）に周波数多
重光信号が入力された場合には、この周波数多重光信号
を構成する各光信号（光周波数ｆ₁〜ｆ₁₆）とこれらが
出力される第１の入出力導波路群２３内の各導波路２３
（Ｉｊ）との関係が図２３に示すように導波路１本分だ
けシフトすることとなり、光周波数ｆ2の光信号は導波
路２３ａ（Ｉ１）から、…、光周波数ｆ₁₆の光信号は導
波路２３ｏ（Ｉ１５）から取り出されることとなる。

【００１６】さて、第２の入出力導波路群２７の各導波
路２７（Ｊｊ）から取り出された光周波数ｆｊの信号光
は、それぞれ光ファイバ（ループバック光路）１８（Ｋ
ｊ）中を伝搬する。ここで、各光ファイバ（ループバッ
ク光路）１８（Ｋｊ）の途中にそれぞれ設けられている
光スイッチ９（Ｓｊ）は、外部からの指令に基づき光を
透過させるＯＮ状態と遮断するＯＦＦ状態のいずれかの
状態をとる。そして、この光スイッチがＯＮ状態にある
ループバック光路を伝搬している光信号は、第１の入出
力導波路２３からアレイ導波路回折格子型光合分波器２
１に再度入力される。

【００１７】第１の入出力導波路群２３にもどされた信
号光は、１度目と同様の作用により第２の入出力導波路
郡２７に出力される。ここで重要なのは、ｊ番目の光フ
ァイバ（ループバック光路）１８（Ｋｊ）は第１の入出
力導波路群２３中ｊ番目の導波路２３（Ｉｊ）に接続さ
れていることである。アレイ導波路回折格子型光合分波
器２１は、ここでは図１９に示すような周波数合分波特
性を示すように設計されているので、導波路２３（Ｉ
ｊ）から入力した光周波数ｆｊの信号光は、第２の入出
力導波路中の２７（Ｊ８）から出力される。こうして、
光ファイバ（ループバック光路）１８（Ｋｊ）（ｊ＝
１，２，…，１６）を伝搬しＯＮ状態のスイッチ９（Ｓ
ｊ）を経由して導波路２３（Ｉｊ）に再度入力された光
周波数ｆｊの信号光は、インデックスｊの値によらず同
筋２７（Ｊ８）から光ファイバ伝送路２へ送り出され
る。

【００１８】一方、光スイッチ９（Ｓｊ）がＯＦＦ状態
にあるループバック光路を伝搬している光信号はアレイ
導波路回折格子型光合分波器２１に再入力されないた
め、光ファイバ伝送路２へ送り出されることはない。

【００１９】したがって、選択したい光周波数の光が伝
搬する光ファイバ（ループパック光路）１８（Ｋｊ）に
設けられた光スイッチ９（Ｓｉ）だけをＯＮ状態とし、
他の光スイッチ９をＯＦＦ状態とすれば、光ファイバ伝
送路１中を伝搬してきた周波数多重信号光のうち、希望
の光周波数の光だけが光ファイバ伝送路２中に出力され
る。図２０は、アレイ導波路回折格子型光合分波器２１
の周波数合分波特性が図２３のように設計されている場
合の、ＯＮ状態にする光スイッチ９（Ｓｊ）と選択され
る光周波数ｆｊとの関係を示している。

【００２０】こうして、図１８に示した従来の周波数選
択光フィルタでは、対応する光スイッチ９（Ｓｊ）のみ
をＯＮ状態にするというデジタル的な制御で希望の光周
波数の信号光を選択することが可能であり、かつ周波数
多重数が増えた場合でも高精度なアナログ制御を必要と
しない。

【００２１】なお、光スイッチ９を例えば図２１に示す
ように構成し、ループバック光路１８を導波路で作成す
れば、図１８に示した周波数選択光スイッチをすべて一
枚の導波路基板上に集積化することも可能である。ここ
で図２１に示される２×２光スイッチ５１は、石英導波
路基板５１２上に石英導波路によって３ｄＢカプラ５１
４，５１５を形成して２光束干渉系を構成している。こ
こでヒータ５１３に電流を流して導波路の特定部分の温
度を変化させ、温度変化に伴う屈折率変化によって入出
力光路５１７，５１９間でのＯＮ／ＯＦＦスイッチ動作
を実現する。

【００２２】なお、図２１において、入力出力光路５１
７，５１９を２×２光スイッチ５１の対角位置に接続し
ているのは、高い消光比のＯＮ／ＯＦＦスイッチ動作を
得るためである。この事実の詳細は、文献（小湊他、電
子情報通信学会論文誌Ｃ−Ｉ，ｖｏｌ．Ｊ７３−Ｃ−
Ｉ，Ｎｏ．５，ｐｐ．３５４−３５９，１９９０年５
月）に記載されている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１８を用い
て説明した従来の周波数選択光フィルタは、次の問題点
を有していた。 ＜問題点１＞特定の光周波数の光が常に出力されてしま
う。 ＜問題点２＞漏れ込み（クロストーク）光が除去出来な
い。 ＜問題点３＞周波数多重の数だけ光スイッチが必要であ
る。以下に上記各問題点について詳細に説明する。

【００２４】＜問題点１＞「特定の光周波数の光が常に
出力されてしまう」に関して 図１８に示した従来例において、光ファイバ伝送路１中
を伝搬してきた周波数多重光信号中に光周波数ｆ8の光
が含まれた場合、この光周波数ｆ８の光だけは光ファイ
バ（ループバック光路）１８を通過せず、第１の入出力
導波路２３中の２３ｈ（１８）、アレイ導波路回折格子
２における第２の入出力導波路群２７中の導波路２７ｈ
（Ｊ８）をそれぞれを経由して光ファイバ伝送路２中に
出力される（図１９参照）。このため、光周波数ｆ8の
光は、１５個の光スイッチ９のいずれの状態にもよらず
常に光ファイバ伝送路２中に出力されてしまう。図２２
は図１８に示した従来の周波数選択光フィルタの透過特
性の測定例を示す図であって、図２２（１）は光スイッ
チ９（Ｓｊ）を全てＯＦＦ状態にした場合である。

【００２５】したがって、仮に光周波数ｆ8の光が光フ
ァイバ伝送路１中に混入して伝送されてきた場合、希望
の光周波数ｆj（ｊ≠８）を選択してもｆｊの信号光と
一緒にｆ8の光も出力されてしまう。特に、光周波数ｆ
ｊの信号光はアレイ導波路回折格子型光合分波器２１を
２回通過するのに対して光周波数ｆ8の光は１回しか通
過しないため、妨害光となる光周波数ｆ8の光の方が損
失が少ない。このため、希望の信号光のＳ／Ｎが著しく
劣化してしまう。図２２（２）は、希望の光周波数ｆ₁₃
選択した場合のフィルタ特性の測定例である。妨害光と
なるｆ8での透過損失の方が７ｄＢも小さい。

【００２６】＜問題点２＞「漏れ込み（クロストーク）
光が除去出来ない」に関して 周波数多重信号光のなかから希望の光周波数の信号光だ
けを取り出す周波数選択光フィルタにおいては、選択さ
れない光周波数の光が出力に漏れ込んだ場合、クロスト
ーク光として雑音になり、希望の信号光のＳ／Ｎを劣化
させる要因となる。漏れ込み光の光パワーの合計が希望
の信号光の例えば０．４倍（−４ｄＢ）になると、受信
感度は３ｄＢも劣化する（例えば、Ｋ．Ｏｄａ ａｎｄ
Ｈ．Ｔｏｂａ，ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇ
ｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．ｎｏ ５
／６，１９９３，ｐｐ，８０９，Ｆｉｇ．１０参照）。
これは、同じ符号誤り率を実現するためには２倍の光パ
ワーで信号を送らなければならないことに相当し、極め
て都合が悪い。

【００２７】ところが、図１８を用いて説明した従来の
周波数選択光フィルタに利用されているアレイ導波路回
折格子型光合分波器２１の周波数合分波特性（図１９参
照）は、アレイ導波路回折格子２６の作成精度等により
実際のデバイスでは不完全にしか実現できない。このた
め、例えば第１の入出力導波路２３中の２３ｈ（Ｉ８）
に入力された光周波数ｆ₁，ｆ₂，…，ｆ₁₆（ただしｆ8
は除く）の１５波の周波数多重された信号光は、わずか
ではあるが、光ファイバ伝送路２の接続されている第２
の入出力導波路２７中の２７ｈ（Ｊ８）に直接出力され
てしまう。

【００２８】例えば図２２（１）に示した測定例では、
光スイッチ９（Ｓｊ）はすべてＯＦＦ状態にあるので、
本来は、上述した第１の欠点で生じる光周波数ｆ8の光
を透過する以外はまったく光を透過させないはずであ
る。しかし、実際にはｆ8以外の光でも−３３〜−３６
ｄＢ程度の透過率が観測されている。

【００２９】したがって、例えば図２２（２）に示した
ように光周波数ｆ₁₃の光を選択した場合に、ひとつの信
号光あたり−２３ｄＢ程度のクロストークが生じる。ス
クロトークは選択された光周波数以外の全ての光周波数
の信号光によって生じうるので、クロストーク光（漏れ
込み光）の全光パワーは、この（Ｎ−２）倍（Ｎは周波
数多重数）になる。したがって、周波数多重数が増加し
て例えばＮ＝１００になれば、クロストーク光の全光パ
ワーは約−３ｄＢとなり、上述したように受信感度が３
ｄＢ以上劣化してしまう。

【００３０】加えて、選択された光周波数の信号光に関
しても、同様な仕組みによるクロストークが存在する。
例えば、図２２（２）の場合、すなわち光周波数ｆ₁₃の
信号光を選択している場合を考える。光ファイバ伝送路
１，導波路２３ｈ（Ｉ８）を経てアレイ導波路回折格子
型光合分波器２１に入力される光周波数ｆ₁₃の信号光
は、本来、導波路２７ｍ（Ｊ１３），光スイッチ９ｍ
（Ｓ１３），導波路２３ｍ（Ｉ１３）を経由し、導波路
２７ｈ（Ｊ８）を経て光ファイバ伝送路２中に出力され
る。しかし、導波路２３ｈ（Ｉ８）から入力された光周
波数ｆ₁₃の信号光のごく一部は、直接、導波路２７ｈ
（Ｊ８）にクロストーク光として出力されてしまう。例
えば図２２（１）を参照すれば、光周波数ｆ₁₃の信号光
のうち−３６ｄＢは、直接光ファイバ伝送路２中に出力
されてしまう。図２２（２）に示されたように本来の経
路をへて出力される光周波数ｆ₁₃の信号光の強度は−１
３ｄＢであるので、差引き−２３ｄＢのクロストークが
存在する。

【００３１】そして、都合の悪いことに、このクロスト
ーク光は選択される信号光と同じ光周波数の光であるの
で、コヒーレントに干渉してしまう。すなわち、光強度
ではなく光電界が足し合わされる。このため、たとえば
僅か−２３ｄＢ（０．００５倍）のクロストークでも、
光強度にすれば、−１１．５ｄＢもの強度揺らぎを生じ
ることがあり、信号光のＳ／Ｎを著しく劣化させる要因
となり、はなはだ不都合である。

【００３２】＜問題点３＞「周波数多重の数だけ光スイ
ッチが必要である」に関して 図１８を用いて説明した従来の周波数選択光フィルタに
おいては、図２０に示したように、選択する光周波数一
つに対して、対応するＯＮ／ＯＦＦ型光スイッチ一つが
必要である。すなわち、周波数多重数Ｎの多重光から任
意の光信号を取り出せるように構成するには、Ｎ個の光
スイッチが必要となる。したがって、周波数多重数Ｎが
増加した場合には、きわめて多数の光スイッチを備える
必要があり、コストがかかる。さらに、信頼性低下の原
因にもなりうる。

【００３３】本発明は、上記事情を鑑みてなさたもので
あって、不要な光出力がなくてクロストーク（漏れ込
み）光が少なく、さらに場合によっては制御に要する光
スイッチの個数が少なくてすむ周波数選択光フィルタを
提供することを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記課題
を解決するために、本発明は、アレイ導波路回折格子型
光合分波器を利用した周波数選択光フィルタにおいて、
フィルタへの入力用光路と出力用光路とをアレイ導波路
回折格子型光合分波器の同一側の入出力導波路に接続
し、一方、アレイ導波路回折格子型光合分波器の逆側の
入出力導波路には光スイッチをそれぞれ備えた折り返し
光路を接続することを、そのもっとも主要な特徴とす
る。以下、上記課題を解決するための手段としての本願
各請求項に係る発明を順次説明する。

【００３５】請求項１に係る周波数選択光フィルタは、
図１３にその代表的な実施例が開示されたものである。
各構成要件に対し図１３における対応箇所の符号を括弧
書きにて付記すると、本発明は次のように表すことがで
きる。Ｎ本（Ｎは整数）の導波路からなる第１の入出力
導波路群（２３）とＮ本の導波路からなる第２の入出力
導波路群（２７）とを有するアレイ導波路回折格子型光
合分波器（２１）と、前記第１の入出力導波路群のｖ番
目（ｖは整数）の導波路に接続された第１の入力用光路
（１）と、前記第１の入出力導波路群のｗ番目（ｗは整
数）の導波路に接続された第１の出力用光路（３２ｇ）
と、前記第１の入出力導波路群のｕ番目（ｕは整数）の
導波路に接続された第２の出力用光路（３２ｉ）と、前
記第２の入出力導波路群のｖ’番目（ｖ’は整数）の導
波路に接続された第２の入力用光路（１’）と、 前記第
２の入出力導波路群のｗ’番目（ｗ’は整数）の導波路
に接続された第３の出力用光路（３２ｇ’）と、前記第
２の入出力導波路群のｕ’番目（ｕ’は整数）の導波路
に接続された第４の出力用光路（３２ｉ’）とを有し、
さらに前記ｖ、ｗ、ｕ及びｖ’、ｗ’、ｕ’が、 Ｍｏｄ〔ｗ−ｖ＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍｏｄ〔ｖ−ｕ＋Ｎ，Ｎ〕
及びＭｏｄ〔ｗ’−ｖ’＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍｏｄ〔ｖ’−
ｕ’＋Ｎ，Ｎ〕 を満たす組合せであり、さらに、 Ｍｏｄ〔ｖ’−ｖ＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍｏｄ〔ｓ−ｓ’＋Ｎ，
Ｎ〕を満たし、かつ、 Ｍｏｄ〔ｗ−ｖ＋Ｎ，Ｎ〕 ＝Ｍｏｄ〔ｖ−ｕ＋Ｎ，Ｎ〕 ＝Ｍｏｄ〔ｔ−ｓ＋Ｎ，Ｎ〕または Ｍｏｄ〔ｗ’−ｖ’＋Ｎ，Ｎ〕 ＝Ｍｏｄ〔ｖ’−ｕ’＋Ｎ，Ｎ〕 ＝Ｍｏｄ〔ｔ’−ｓ’＋Ｎ，Ｎ〕 を満たす整数ｓ、ｔの各組合せおよび整数ｓ’、ｔ’の
各組合せに従って接続位置が決定された光路であって、
前記第２の入出力導波路群のｓ番目の導波路からｔ番目
の導波路へ光信号を伝送する第１の折り返し光路（２
８）と、前記第１の入出力導波路群のｓ’番目の導波路
からｔ’番目の導波路へ光信号を伝送する第２の折り返
し光路（２８’）とを有し、さらに、前記第１の出力用
光路からの出力と前記第２の出力用光路からの出力との
少なくとも一方の出力を第５の出力用光路（２）に出力
する第１の光路接続手段（３９）と，前記第３の出力用
光路からの出力と前記第４の出力用光路からの出力との
少なくとも一方の出力を第６の出力用光路（２’）に出
力する第２の光路接続手段（３９’）とを有し、さら
に、前記第１の折り返し光路と前記第２の折り返し光路
との中で同じ光周波数の光信号が伝搬する光路同士を接
続する光スイッチ（２９）を少なくとも１つ有する こと
を特徴とする。

【００３６】本発明によれば、上記光スイッチ（２９）
のＯＮ／ＯＦＦ状態および光路接続手段（３９）の接続
状態の組合せにより出力用光路（２）へ出力する光信号
を光周波数が決定される。従って、選択すべき光周波数
の種類が多い場合であっても、必要なスイッチの数が少
なくて済む。また、光分岐挿入回路としても利用できる
という作用効果が得られる。

【００３７】以上説明した各発明を実施する際の好適な
態様として以下のものが考えられる。（１）請求項１に
記載の周波数選択光フィルタにおいて、前記光スイッチ
を、外部信号に応じて前記第１の折り返し光路と前記第
２の折り返し光路との接続状態をクロス状態又はバー状
態のいずれかを選択する２×２光スイッチとする（請求
項２）。 （２）請求項１記載の周波数選択光フィルタにおいて
は、前記光スイッチを第１〜第３のポートを有する１×
２光スイッチによって構成し、前記第１のポートを前記
第１の折り返し光路または前記第２の折り返し光路のど
ちらか一方に接続し、前記第２のポートと前記第３のポ
ートとを各々前記第１の折り返し光路と前記第２の折り
返し光路に接続する（請求項３）。

【００３８】（３）請求項１、２、または３のいずれか
１の請求項に記載の周波数選択光フィルタにおいて、前
記第１の入出力導波路群に前記入力用光路と前記出力用
光路との組合せを複数組設け、前記第２の入出力導波路
群に前記入力用光路と前記出力用光路との組合せを複数
組設ける（請求項４）。

【００３９】

【実施例および参考例】 以下、本発明に関わる周波数選
択光フィルタの実施例および各参考例について、図面に
基づき詳細に説明する。以下の実施例および参考例では
アレイ導波路回折格子型光合分波器の入出力導波路の本
数は等しいか、使用しない入出力導波路は削除してもか
まわない。ただし、導波路番号を数える際には削除した
導波路も存在するものとして考える。

【００４０】（参考例１）図１は、周波数選択光フィル
タの第１の参考例を示す構成図である。この周波数選択
光フィルタは、図１８を用いて説明した従来例と同様
に、第１の入出力導波路２３群と第２の入出力導波路２
７群とがぞれぞれ１６個の導波路からなる周波数多重数
１６（Ｎ＝１６）のアレイ導波路回折格子型光合分波器
２１を利用している。このアレイ導波路回折格子型光合
分波器２１において、２４，２５はスラブ導波路、２６
はアレイ導波路回折格子である。また、アレイ導波路回
折格子型光合分波器２１は、従来例と同様に図２３に示
す周波数合分波特性を示すように設計されているものと
する。

【００４１】図１において、１，２はそれぞれ入力用光
路，出力用光路に相当する光ファイバ伝送路であり、第
１の入出力導波路群２３のうちの導波路２３ｈ（Ｉ
８），２３ｇ（Ｉ７）にそれぞれ接続されている。

【００４２】一方、第２の入出力導波路群２７の各導波
路２７（Ｊｊ（ｊ＝１，２…，１６））には、折り返し
光路に相当する光ファイバ２８（Ｆｊ（ｊ＝１，３…，
１５））がそれぞれ次の様に接続されている。すなわ
ち、導波路２７ａ（Ｊ１）と２７ｂ（Ｊ２）とに光ファ
イバ２８ａ（Ｆ１）が接続され、以下同様に導波路２７
ｃ（Ｊ３）と２７ｄ（Ｊ４）とに光ファイバ２８ｃ（Ｆ
３）が、…、導波路２７ｏ（Ｊ１５）と２７ｐ（Ｊ１
６）とに光ファイバ２８ｏ（Ｆ１５）がそれぞれ接続さ
れている。

【００４３】また光ファイバ２８（Ｆｊ（ｊ＝１，３
…，１５））の途中には、それぞれ光スイッチ９（Ｓｊ
（ｊ＝１，３，…，１５））が設けられ、外部からの指
令に基づき光を透過させるＯＮ状態と遮断するＯＦＦ状
態いずれかの状態をとる。

【００４４】次に、図１に示された参考例１の周波数選
択光フィルタの動作について、図２３と図２を用いて説
明する。光周波数ｆ₁，ｆ₃，…，ｆ₁₅の８波の周波数多
重光信号は、光ファイバ伝送路１中を伝搬した後にアレ
イ導波路回折格子型光合分波器２１の第１の入出力導波
路２３中の２３ｈ（Ｉ８）に入力する。ここで、アレイ
導波路回折格子型光合分波器２１は図２３に示した周波
数合分波特性を示すため、光周波数ｆ₁の光信号は第２
の入出力導波路２７中の２７ａ（Ｊ１）を経て光ファイ
バ２８ａ（Ｆ１）中を伝搬する。同様に、図２３に従
い、光周波数ｆ3の光信号は光ファイバ２８ｃ（Ｆ３）
中を、…、光周波数ｆ₁₅の光信号は光ファイバ２８ｏ
（Ｆ１５）中をそれぞれ伝搬する。

【００４５】ここで、８個の光スイッチ９ａ（Ｓ１），
９ｃ（Ｓ３），…，９ｏ（Ｓ１５）が仮に全てＯＮ状態
にあるとすると、光ファイバＦｘ（ｘ＝１，３，…，１
５）中を伝搬する光周波数ｆｘの光は、第２の入出力導
波路２７中のＪ（ｘ＋１）にそれぞれ入力される。すな
わち、光周波数ｆ₁の光信号はは光ファイバＦ１，光ス
イッチＳ１を経てＪ２へ入力され、同様に、光周波数ｆ
3の光信号は光ファイバＦ３、光スイッチＳ３を経てＪ
４へ、…、光周波数ｆ₁₅の光信号は光ファイバＦ１５，
光スイッチＳ１５を経てＪ１６へ入力される。ここで、
Ｊ（ｘ＋１）に入力された光周波数ｆｘの光は、図２３
にしたがい、ｘの値によらずに第１の入出力導波路群２
３中の導波路２３ｇ（Ｉ７）に出力される。すなわち、
Ｊ２に入力された光周波数ｆ₁の信号光と、Ｊ４に入力
された光周波数ｆ3の光信号と、…、Ｊ１６に入力され
た光周波数ｆ₁₅の光信号とは、すべて導波路２３ｇ（Ｉ
７）に出力され、この導波路２３ｇ（Ｉ７）に接続され
た光ファイバ伝送路２中に送り出される。

【００４６】したがって、８個の光スイッチ９ａ，９
ｃ，…，９ｏのうちの一つの光スイッチのみ、例えば光
スイッチ９ａ（Ｓ１）だけをＯＮ状態とし、他の光スイ
ッチをＯＦＦ状態とすれば、光周波数ｆ₁の信号光だけ
が光ファイバ伝送路２中に出力される。すなわち、光フ
ァイバ伝送路１中を伝搬してきた８波の周波数多重光の
うち、光周波数ｆ₁の光信号のみが選択されて光ファイ
バ伝送路２中に出力される。同様に光スイッチＳｘ（た
だし、ｘ＝１，３，…，１５）だけをＯＮ状態とすれ
ば、光周波数ｆｘの光信号が選択される。この様子を、
図２に表として示した。

【００４７】次に、図１に示した本参考例１による周波
数選択光フィルタの効果について、図３を用いて説明す
る。図３は、図に１示した参考例１の周波数選択光フィ
ルタを波長多重数１６のアレイ導波路回折格子型光合分
波器を使用して実際に構成した場合の光フィルタ特性の
測定例である。実験に使用したアレイ導波路回折格子型
光合分波器は、図２２に示した従来の周波数選択光フィ
ルタの特性を測定した際に使用したアレイ導波路回折格
子型光合分波器と同一の物である。

【００４８】図３において、（１）は８個の光スイッチ
群９を全てＯＦＦ状態にした場合の透過特性であり、図
１８に示した従来の周波数選択光フィルタの特性の測定
例である図２２（１）に対応する。また、図３（２）
は、８個の光スイッチのうちの光スイッチ９（Ｓ１３）
だけをＯＮ状態にした場合の測定例で、光周波数ｆ₁₃の
光を選択した場合のフィルタ特性であり、図２２（２）
に対応する。参考例１の周波数選択光フィルタでは、入
力用光路と出力用光路である光ファイバ伝送路１，２が
いずれもアレイ導波路回折格子型光合分波器の第１の入
出力導波路２３群に接続されているために、従来例のよ
うに光周波数ｆ8の光が低い損失でそのまま出力されて
しまうことはない。また非選択光が出力用光路２に達す
ることもないため、図２２（１）と図３（１）を比較す
れば明らかなように、非選択光の漏れ込み（クロストー
ク）が減少している。従来のフィルタではもっとも強い
クロストーク光の透過率は−３３ｄＢであるが、参考例
１のフィルタでは−４０ｄＢに改善されている。したが
って、同一のアレイ導波路回折格子型光合分波器を使い
ながら、従来例に比して少なくとも７ｄＢもクロストー
クを改善することができ、周波数多重数を従来例の５倍
にしても従来例と同程度の受信感度劣化に抑えることが
できる。

【００４９】なお、この−４０ｄＢのクロストークは、
アレイ導波路回折格子型光合分波器２１の偏波依存性を
解消するためにアレイ導波路回折格子２６の途中に挿入
されている複屈折媒質部分での残留反射成分である。

【００５０】このように、本参考例１の周波数選択光フ
ィルタでは、フィルタへの入力用光路１と出力用光路２
とをアレイ導波路回折格子型光合分波器の同一側の入出
力導波路に接続し、一方、アレイ導波路回折格子型光合
分波器の逆側の入出力導波路には光スイッチをそれぞれ
備えた折り返し光路を接続する巧みな構成により、不要
な光出力がなくてクロストーク（漏れ込み）光が少ない
という優れた特性を実現している。

【００５１】また、本参考例１および以下の実施例およ
び参考例においては、折り返し光路２８および入出力光
路１，２等として光ファイバを利用したが、従来例と同
様、これらを導波路基板上の導波路として構成しても勿
論よい。

【００５２】また、図１に示した参考例１においては、
第２の入出力導波路２７の全ての導波路に折り返し光路
を接続してぞれぞれ光スイッチを備えたが、光周波数ｆ
₁，ｆ₃，…，ｆ₁₅の８波のうちで選択する必要のある光
周波数に対応する折り返し光路および光スイッチのみを
備えてもよい。例えば、選択する必要があるのは光周波
数ｆ₁，ｆ₃，ｆ₅のいずれか一つに限定される場合に
は、折り返し光路２８（Ｆ７），２８（Ｆ９），…，２
８（Ｆ１５）及び光スイッチ９（Ｓ７），９（Ｓ９），
…，９（Ｓ１５）を省略してもよい。折り返し光路およ
び光スイッチの一部を省略してもよいのは、以下の参考
例においても同様である。

【００５３】また、本参考例１および以下の実施例およ
び参考例においては周波数多重数Ｎ＝１６のアレイ導波
路回折格子型光合分波器を利用しているが、異なる多重
数のアレイ導波路回折格子型光合分波器を利用しても勿
論よい。一般にアレイ導波路回折格子型光合分波器の周
波数多重数は任意に設計可能であるので、本参考例にお
いては例えばＮ＝２Ｍ（Ｍは自然数）のアレイ導波路回
折格子型光合分波器を利用すれば、最大Ｍ波の周波数多
重光のうちから任意の１波を選択する周波数選択光フィ
ルタを構成することが出来る。

【００５４】また、本参考例および以下の実施例および
参考例において、アレイ導波路回折格子型光合分波器に
は波長多重数の整数倍の周期性をもたせることが可能で
ある。すなわち、１６×１６アレイ導波路回折格子型光
合分波器は、例えば波長多重数１６に等しい周期性をも
った図１９に示すような周波数合分波特性を示すように
設計することもできる。このように設計したアレイ導波
路回折格子型光合分波器を用いれば、例えば光ファイバ
伝送路１中に、光周波数ｆ₁，ｆ₃，ｆ₁₅の８波に加え
て、光周波数ｆ₁₇，の光も同時に多重して伝送すれば、
光スイッチ９ａ（Ｓ１）をＯＮ状態にすることでｆ₁と
ｆ₁₇を同時に選択出来る。

【００５５】また、本参考例においては第１の入出力導
波路２３のうち導波路２３ｇ（Ｉ７）に光ファイバ伝送
路２を接続したが、この代りに、光ファイバ伝送路１が
接続されている導波路２３ｈ（Ｉ８）をはさんで対称の
位置にある導波路２３ｉ（Ｉ９）に光ファイバ伝送路２
を接続してもよい。この場合、光スイッチＳｘ（ｘ＝
１，３，…，１５）をＯＮ状態にすることで、光周波数
ｆx+1の信号光が選択される。すなわち、光スイッチ９
ａ（Ｓ１）で光周波数ｆ2，光スイッチ９ｃ（Ｓ３）で
光周波数ｆ4，…，光スイッチ９ｏ（Ｓ１５）で光周波
数ｆ₁₆の信号光が選択される。

【００５６】また、本参考例においては第１の入出力導
波路２３のうちの導波路２３ｈ（Ｉ８）に入力用光路で
ある光ファイバ伝送路１を接続したが、光ファイバ伝送
路１は第１の入出力導波路２３のうちのどの導波路に接
続してもよい。例えば導波路Ｉｉ（ｉは１≦ｉ≦Ｎの自
然数）に光ファイバ伝送路１を接続した場合には、光フ
ァイバ伝送路２は導波路Ｉ（ｉ＋１）または導波路Ｉ
（ｉ−１）に接続すればよい。

【００５７】また、本参考例においては入力用光路と出
力用光路とはそれぞれ光ファイバ伝送路１，２の一つづ
つであるが、複数の入力用光路もしくは出力用光路を設
けても勿論よい。例えば、図１の参考例において、導波
路２３ｈ（Ｉ８），２３ｇ（Ｉ７）にそれぞれ接続され
た光ファイバ伝送路１，２に加えて、導波路２３ｆ（Ｉ
６）に光ファイバ伝送路１’を接続して第２の入力用光
路として光周波数ｆ₀，ｆ₂，ｆ₄，…，ｆ₁₄の周波数多
重信号光を伝搬させれば、光スイッチＳｘ（ｘ＝１，
３，…，１５）をＯＮ状態にすることで光周波数ｆx，
ｆx-1の光信号が選択出来る。

【００５８】同様に、図１の参考例において導波路２３
ｈ（Ｉ８），２３ｇ（Ｉ７）にそれぞれ接続された光フ
ァイバ伝送路１，２に加えて、例えば導波路２３ｄ（Ｉ
４），２３ｃ（Ｉ３）にそれぞれ光ファイバ伝送路
１’，２’を接続してそれぞれを第２の入力用光路，第
２の出力用光路とすれば、２系統の周波数選択光フィル
タが同時に構成される。この場合、例えば光スイッチＳ
１のみＯＮ状態にすれば、光ファイバ伝送路２からは光
ファイバ伝送路１を伝搬してきた周波数多重光信号のう
ちから光周波数ｆ₁の光信号が選択されて出力され、一
方、光ファイバ伝送路２’からは光ファイバ伝送路１’
を伝搬してきた周波数多重光信号のうちから光周波数ｆ
-3の光信号が選択されて出力される。

【００５９】なお、複数の入出力用光路を設けてもよい
のは以下の実施例および参考例においても同様である。

【００６０】さらに、本参考例においては、第２の入出
力導波路２７のうちで隣接する２つの導波路を折り返し
光路２８で接続しているが、離れた二つの導波路を折り
返し光路で接続するように構成してもよい。この場合、
折り返し光路で接続する導波路の間隔を適当に選ぶこと
により、フィルタ透過特性の周波数依存性を低減するこ
とが出来るという効果も得られるので、参考例２として
以下に詳細に説明する。

【００６１】（参考例２）図４は、周波数選択光フィル
タの第２の参考例を示す構成図である。本参考例２が前
掲図１を用いて説明した参考例１と異なるのは、アレイ
導波路回折格子型光合分波器２１として波長多重数１６
に等しい周期性をもった、図２３に示すような周波数合
分波特性を示すように設計されたものを用い、さらに第
２の入出力導波路群２７中の導波路対を結ぶ光ファイバ
（折り返し光路）２８（Ｆｘ，ただしｘ＝１，３，…，
１５）が、非隣接導波路対（Ｊ５，Ｊ１４），（Ｊ７，
Ｊ１６），（Ｊ９，Ｊ２），（Ｊ１１，Ｊ４），（Ｊ１
３，Ｊ６），（Ｊ１５，Ｊ１８），（Ｊ１，Ｊ１０），
（Ｊ３，Ｊ１２）にそれぞれ接続されている点である。
これに伴い、光ファイバ伝送路１，２が接続される第１
の入出力導波路２３中の導波路も、それぞれ２３ｋ（Ｉ
１１），２３ｄ（Ｉ４）に変更されている。

【００６２】次に、本参考例２による動作を、前記参考
例１と異なる部分を中心に説明する。光周波数ｆ₁，
ｆ₃，…，ｆ₁₅の８波の周波数多重光信号は、光ファイ
バ伝送路１中を伝搬した後にアレイ導波路回折格子型光
合分波器２１の第１の入出力導波路２３中の２３ｋ（Ｉ
１１）に入力する。ここで、アレイ導波路回折格子型光
合分波器２１は図２３に示した周波数合分波特性を示す
ため、光周波数ｆ₁の光信号は第２の入出力導波路２７
中の２７ｎ（Ｊ１４）を経て光ファイバ２８ａ（Ｆ１）
中を伝搬する。同様に、光周波数ｆ3の光信号は光ファ
イバ２８ｃ（Ｆ３）中を、…、光周波数ｆ₁₅の光信号は
光ファイバ２８ｏ（Ｆ１５）中をそれぞれ伝搬する。

【００６３】ここで、８個の光スイッチ９ａ（Ｓ１），
９ｃ（Ｓ３），…，９ｏ（Ｓ１５）が仮に全てＯＮ状態
にあるとすると、光ファイバＦｘ（ｘ＝１，３，…，１
５）中を伝搬する光周波数ｆｘの光は、第２の入出力導
波路２７中のＪ（１＋Ｍｏｄ〔ｘ＋３，１６〕）にそれ
ぞれ入力される。ただし、Ｍｏｄ〔ｘ，ｙ〕はｘをｙで
割った時の余りを表す。すなわち、光周波数ｆ₁の光信
号は光ファイバＦ１，光スイッチＳ１を経てＪ５へ入力
され、同様に、光周波数ｆ3の光信号は光ファイバＦ
３，光スイッチＳ３を経てＪ７ヘ、…、光周波数ｆ₁₅の
光信号は光ファイバＦ１５，光スイッチＳ１５を経てＪ
３へ入力される。ここで、Ｊ（１＋Ｍｏｄ〔ｘ＋３，１
６〕）に入力された光周波数ｆｘの光は、図１９にした
がい、ｘの値によらずに第１の入出力導波路２３中の２
３ｄ（Ｉ４）に出力される。すなわち、Ｊ５に入力され
た光周波数ｆ₁の光信号と、Ｊ７に入力された光周波数
ｆ3の光信号と、…、Ｊ３に入力された光周波数ｆ₁₅の
光信号とは、すべて１４に出力され、Ｉ４に接続された
光ファイバ伝送路２中に送り出される。

【００６４】したがって、図１，図２を用いて説明した
参考例１と同様に、光スイッチＳｘ（ただし、ｘ＝１，
３，…，１５）だけをＯＮ状態とすれば、光周波数ｆｘ
の信号光を選択することが出来る。

【００６５】こうして、本参考例２の周波数選択光フィ
ルタは図１を用いて説明した参考例１とまったく同様な
効果が得られる。加えて、折り返し光路２８を非隣接導
波路対（Ｊｓ，Ｊｔ）（１≦ｓ，ｔ≦１６，ただし｜ｓ
−ｔ｜＞１）の間に設けるという構成により、光周波数
によるフィルタ透過損失のばらつきが減少するという優
れた効果を併せ持つ。以下に、この新たな効果について
説明する。

【００６６】一般に、アレイ導波路回折格子型光合分波
器２１の第１，第２の入出力導波路２３，２７では、両
端付近の導波路、例えばＩ１，Ｉ１６，Ｊ１，Ｊ１６等
を経由する信号光が被る損失は中央付近の導波路、例え
ば１８，１９，Ｊ８，Ｊ９等を経由する信号光が被る損
失に比べて２〜３ｄＢ程度大きい。このため、図１を用
いて説明した参考例１では、例えば光周波数ｆ₁の信号
光が選択される場合と光周波数ｆ7の信号光が選択され
る場合とでは、フィルタでの透過損失が４〜６ｄＢも異
なってしまう。なぜなら、光周波数ｆ₁の信号光は損失
の大きな導波路Ｊ１，Ｊ２を通過するのに対して、光周
波数ｆ7の信号光は損失の小さい導波路Ｊ７，Ｊ８を通
過するからである。

【００６７】図５（１）に、図１の参考例１での測定例
を示す。もっとも損失の少ないｆ7，ｆ9の光は選択して
いない状態だが、それでもまだ４ｄＢもの損失差が光周
波数ｆ5と光周波数ｆ₁₅との間で観測されている。

【００６８】ところが、図４を用いて説明した本参考例
２では、損失の大きい導波路Ｊ１６を経由する光周波数
ｆ3の信号光は、光ファイバ２８ｃ（Ｆ３），光スイッ
チ９ｃ（Ｓ３）を経由した後には損失の小さい導波路Ｊ
７を経由する。他の光周波数の信号光についても同様で
ある。すなわち、折り返し光路を損失の大きい導波路と
小さい導波路との間に接続することで、透過損失の平均
化が図られる。図５（２）は、図４に示した参考例２で
の測定例を示しており、透過損失差は１．５ｄＢにまで
減少している。図５（１）と比較すれば、参考例２によ
って得られる新たな効果は明らかである。

【００６９】なお、本参考例においては光ファイバ伝送
路１，２を第１の入出力導波路２３のうちの導波路２３
ｋ（Ｉ１１），２３ｄ（Ｉ４）にそれぞれ接続したが、
一般にそれぞれ導波路Ｉｖ，Ｉｗ（１≦ｖ，ｗ≦Ｎ，た
だし、ｖ，ｗはＭｏｄ〔ｗ−ｖ＋Ｎ，Ｎ〕＝９を満た
す）に接続しても同様な効果が得られる。ここで、Ｎは
アレイ導波路回折格子型光合分波器２１の周波数多重数
で、本参考例２においては１６である。勿論光ファイバ
伝送路１，２をそれぞれＩｗ，Ｉｖに接続してもよい。

【００７０】さらに、本参考例２では折り返し光路２８
で接続する導波路対（Ｊｓ，Ｊｔ）（１≦ｓ，ｔ≦Ｎ）
として、ｙ＝Ｍｏｄ〔ｔ−ｓ＋Ｎ，Ｎ〕で定義される値
ｙが９となる導波路対を用いたが、１≦ｙ≦Ｎ−１を満
たす自然数ｙであればなんでもよい。この場合、光ファ
イバ伝送路１，２が接続される導波路Ｉｖ，Ｉｗ（１≦
ｖ，ｗ≦Ｎ）はＭｏｄ〔ｗ−ｖ＋Ｎ，Ｎ〕＝ｙもしくは
Ｍｏｄ〔ｖ−ｗ＋Ｎ，Ｎ〕＝ｙを満たすように選択すれ
ばよい。

【００７１】以上をまとめると、入力導波路をＩｖ，出
力導波路をＩｗとし、折り返し光路では光信号はＪｓか
らＪｔに進む場合では、Ｍｏｄ〔ｗ−ｖ＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍ
ｏｄ〔ｖ−ｗ＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍｏｄ〔ｔ−ｓ＋Ｎ，Ｎ〕を
満たすｖ、ｗ、ｓ、ｔを選べばよい。仮にＩｖ、Ｉｗが
既知とすると、上記とは逆の手順でｙ＝Ｍｏｄ〔ｗ−ｖ
＋Ｎ，Ｎ〕とおきｓ＝Ｍｏｄ〔ｔ＋ｙ，ｎ〕により
（ｓ、ｔ）の組を求めることもできる。

【００７２】ここで、ｙ＝Ｎ／２と設定した場合には、
以上説明した本参考例２での効果に加えて周波数多重間
隔を半分に出来るという利点を得られ、かつアレイ導波
路回折格子型光合分波器２１は必ずしも周期性は必要と
しないという利点があるので、以下に参考例３として詳
細に説明する。

【００７３】（参考例３）図６は、周波数選択光フィル
タの第３の参考例を示す構成図である。本参考例３が図
４を用いて説明した参考例２と異なるのは、折り返し光
路２８でお互いに接続する第２の入出力導波路のなかの
導波路対（Ｊｓ，Ｊｔ）（１≦ｓ，ｔ≦Ｎ）として｜ｔ
−ｓ｜＝Ｎ／２となる導波路対を用いている点である。
ここでは、Ｎ＝１６なので導波路対（Ｊ１，Ｊ９），
（Ｊ２，Ｊ１０），…，（Ｊ８，Ｊ１６）にそれぞれ折
り返し光路Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８，Ｆ１，Ｆ２，…，Ｆ５が
接続されている。これに伴い、光ファイバ伝送路１，２
がそれぞれ導波路２３ｍ（Ｉ１３），２３ｅ（Ｉ５）に
変更されている。次に、本参考例３による動作を、前記
参考例２と異なる部分を中心に説明する。

【００７４】光周波数ｆ₁，ｆ₂，…，ｆ₈の８波の周波
数多重光信号は、光ファイバ伝送路１中を伝搬した後に
アレイ導波路回折格子型光合分波器２１の第１の入出力
導波路２３中の２３ｍ（Ｉ１３）に入力する。ここで、
アレイ導波路回折格子型光合分波器２１は図１９に示し
た周波数合分波特性を示すため、光周波数ｆ₁の光信号
は第２の入出力導波路２７中の２７ｌ（Ｊ１２）を経て
光ファイバ２８ａ（Ｆ１）中を伝搬する。同様に、光周
波数ｆ2の光信号は光ファイバ２８ｂ（Ｆ２）中を、
…、光周波数ｆ8の光信号は光ファイバ２８ｈ（Ｆ８）
中をそれぞれ伝搬する。

【００７５】ここで、８個の光スイッチ９ａ（Ｓ１），
９ｂ（Ｓ２），…，９ｈ（Ｓ８）が仮に全てＯＮ状態に
あるとすると、光ファイバＦｙ（ｙ＝１，２，…，８）
中を伝搬する光周波数ｆｙの光は、第２の入出力導波路
２７中のＪ（１＋Ｍｏｄ〔ｙ＋２，１６〕）にそれぞれ
入力される。すなわち、光周波数ｆ₁のの光信号は光フ
ァイバＦ１，光スイッチＳ１を経てＪ４へ入力され、同
様に、光周波数ｆ2の光信号は光ファイバＦ２，光スイ
ッチＳ２を経てＪ５ へ、…、光周波数ｆ8の光信号は光
ファイバＦ８，光スイッチＳ８を経てＪ１１へ入力され
る。ここで、Ｊ（１＋Ｍｏｄ〔ｙ＋２，１６〕）に入力
された光周波数ｆｙの光は、図１９にしたがい、ｙの値
によらずに第１の入出力導波路２３中の２３ｅ（Ｉ５）
に出力され、光ファイバ伝送路２中を伝搬する。

【００７６】したがって、光スイッチＳｙ（ただし、ｙ
＝１，２，…，８）だけをＯＮ状態とすれば、光周波数
ｆｙの信号光をを選択することが出来る。光スイッチの
状態と選択される光信号の光周波数の関係を、図７に表
として示した。こうして、本参考例３の周波数選択光フ
ィルタは図４を用いて説明した参考例２と同様な効果が
得られる。特に、折り返し光路２８は｜ｔ−ｓ｜＝Ｎ／
２なる導波路対（Ｊｓ，Ｊｔ）に接続されているため、
もっとも損失の大きい導波路Ｊ１，Ｊ１６を通過する信
号光は折り返されてもっとも損失の小さい導波路Ｊ９，
Ｊ８を通過する。この結果、参考例２で説明した損失平
均化の効果をもっとも顕著に受けることが出来る。

【００７７】さらに、この折り返し光路２８を導波路対
（Ｊｓ，Ｊｔ）（１≦ｓ，ｔ≦１６，ただし｜ｔ−ｓ｜
＝Ｎ／２）に設けるという巧みな構成により、周波数多
重間隔が参考例２の半分に設計出来るという利点もあ
る。これは、光周波数領域での周波数利用効率を高める
ことが出来、例えば同一多重数のシステムを構築する場
合に揃えるべきレーザ光源の光周波数範囲を狭めること
が可能になるなど、その効果は極めて大きい。

【００７８】なお、本参考例においては光ファイバ伝送
路１，２を第１の入出力導波路２３のうちの導波路２３
ｌ（Ｉ１２），２３ｅ（Ｉ５）にそれぞれ接続したが、
一般にはそれぞれ導波路Ｉｖ，Ｉｗ（１≦ｖ，ｗ≦Ｎ
ただし｜ｖ−ｗ｜＝Ｎ／２を満たす）に接続しても同様
な効果が得られる。ここで、Ｎはアレイ導波路回折格子
型光合分波器２１の周波数多重数で、本参考例２におい
ては１６である。

【００７９】（参考例４）図８は、周波数選択光フィル
タの第４の参考例を示す構成図である。本参考例４が図
１を用いて説明した参考例１と異なるのは、折り返し光
路を第１の入出力導波路２３側にも設け、ＯＮ／ＯＦＦ
光スイッチ９の代わりに２つの折り返し光路間で経路の
入れ換えが可能な２×２光スイッチ２９を設けることに
より、アレイ導波路回折格子型光合分波器２１の第１，
第２の入出力導波路いずれの側にも入出力用光路を接続
出来るように構成されている点である。

【００８０】図８において、１’，２’はそれぞれ第２
の入力用光路，第２の出力用光路に相当する光ファイバ
伝送路であり、それぞれ第２の入出力導波路２７のうち
の２７ｈ（Ｊ８），２７ｇ（Ｊ７）に接続されている。
このため、図１に示した参考例１とは異なり、折り返し
光路Ｆ７は構成しない。

【００８１】一方、第１の入出力導波路２３（Ｉｉ（ｉ
＝１，２，…，１６））のうちで光ファイバ伝送路１，
２が接続されていない導波路には、折り返し光路に相当
する光ファイバ２８’（Ｆ’ｉ（ｉ＝１，３，…，１
５））が次の様に接続されている。すなわち、導波路２
３ａ（Ｉ１）と２３ｂ（Ｉ２）とに光ファイバ２８’ａ
（Ｆ’１）が接続され、以下同様に導波路２３ｃ（Ｉ
３）と２３ｄ（Ｉ４）とに光ファイバ２８’ｃ（Ｆ’
３）が、…、導波路２３ｏ（Ｉ１５）と２３ｐ（Ｉ１
６）とに光ファイバ２８’ｏ（Ｆ’１５）がそれぞれ接
続されている。また光ファイバ（折り返し光路）Ｆｊ，
Ｆ’ｊ（ｊ＝１，３，…，１５）の途中には、それぞれ
２×２光スイッチ２９（Ｔｊ（ｊ＝１，３，…，１
５））が設けられ、外部からの指令に基づき折り返し光
路ＦｊとＦ’ｊとを透過状態にするバー状態とＦｊと
Ｆ’ｊとを入れ換えるクロス状態いずれかの状態をと
る。

【００８２】次に、本参考例４による動作を、前記参考
例１と異なる部分を中心に説明する。光ファイバ伝送路
１中を伝搬してきた光周波数ｆ₁，ｆ₃，ｆ₅，ｆ₉，
ｆ₁₁，ｆ₁₃，ｆ₁₅の７波の周波数多重光信号のうち、光
周波数ｆ₁の光信号は第２の入出力導波路２７中の２７
ａ（Ｊ１）を経て光ファイバ２８ａ（Ｆ１）中を伝搬す
る。同様に、図２３に従い、光周波数ｆ3の光信号は光
ファイバ２８ｃ（Ｆ３）中を、…、光周波数ｆ₁₅の光信
号は光ファイバ２８ｏ（Ｆ１５）中をそれぞれ伝搬す
る。

【００８３】ここで、７個の２×２光スイッチ２９ａ
（Ｔ１），２９ｃ（Ｔ３），…，２９ｏ（Ｔ１５）が仮
に全てバー状態にあるとすると、光ファイバＦｘ（ｘ＝
１，３，…，１５）中を伝搬する光周波数ｆｘの光は、
第２の入出力導波路２７中のＪ（ｘ＋１）にそれぞれ入
力される。すなわち、光周波数ｆ₁の光信号は光ファイ
バＦ１，光スイッチＴ１を経てＪ２へ入力され、同様
に、光周波数ｆ3の光信号は光ファイバＦ３，光スイッ
チＴ３を経てＪ４へ、…、光周波数ｆ₁₅の光信号は光フ
ァイバＦ１５，光スイッチＴ１５を経てＪ１６へ入力さ
れる。こうして、図１を用いて説明した参考例１と同様
に、すべての光周波数の信号光はＩ７に接続された光フ
ァイバ伝送路２中に送り出される。

【００８４】一方、７個の２×２光スイッチ２９ａ（Ｔ
１），２９ｃ（Ｔ３），…，２９ｏ（Ｔ１５）が仮に全
てクロス状態にあるとすると、光ファイバＦｘ（ｘ＝
１，３…，１５）中を伝搬する光周波数ｆｘの光は、第
１の入出力導波路２３中のＩ（ｘ＋１）それぞれ入力さ
れる。すなわち、光周波数ｆ₁の光信号は光スイッチＴ
１を経てＩ２へ入力され、同様に、光周波数ｆ3の光信
号は光スイッチＴ３を経てＩ４へ、…、光周波数ｆ₁₅の
光信号は光スイッチＴ１５を経て１１６へ入力される。
こうして、すべての光周波数の信号光はＪ７に接続され
た光ファイバ伝送路２’中に送り出される。

【００８５】したがって、７個の２×２光スイッチ２９
ａ，２９ｃ，…，２９ｏのうちの一つの光スイッチの
み、例えば２９ａ（Ｔ１）だけをバー状態とし、他の光
スイッチをクロス状態とすれば、光ファイバ伝送路１中
を伝搬してきた７波の周波数多重光のうちで光周波数ｆ
₁の信号光だけが光ファイバ伝送路２中に出力され、残
りの信号光は光ファイバ伝送路２’中に出力される。同
様に、光スイッチＴｘ（ただし、ｘ＝１，３，…，１
５）だけをバー状態とすれば、光周波数ｆXの信号光が
選択される。

【００８６】また、光ファイバ伝送路１’中を伝搬して
きた光周波数ｆ₁，ｆ₃，ｆ₅，ｆ₉，ｆ₁₁，ｆ₁₃，ｆ₁₅の
７波の周波数多重光信号についても、対称性からまった
く同様に機能する。すなわち、光スイッチＴｘ（ただ
し、ｘ＝１，３，…，１５）だけをバー状態とすれば、
光ファイバ伝送路１’中を伝搬してきた７波の周波数多
重光のうちで光周波数ｆの信号光だけが光ファイバ伝送
路２’中に出力され、残りの信号光は光ファイバ伝送路
２中に出力される。

【００８７】こうして、光ファイバ伝送路１，１’いず
れを伝搬してくる周波数多重光信号に対しても、図１を
用いて説明した参考例１と同様な効果を有する周波数選
択光フィルタを構成することができる。ただし、折り返
し光路Ｆ７，Ｆ７’は構成されていないので、光周波数
ｆ7の信号光については選択出来ない。なお、クロスト
ークに関しては、例えば、光ファイバ伝送路１から入力
して光ファイバ伝送路２から出力する信号光については
参考例と同様のレベルまで低減できるが光ファイバ伝送
路２’から出力する信号光については従来技術程度のレ
ベルである。

【００８８】また、図８に示した本参考例４は、光分岐
挿入回路としても機能するという利点を併せ持つ。すな
わち、図８において、光ファイバ伝送路１から光ファイ
バ伝送路２へのパスを主伝送路とし、光ファイバ伝送路
２’を分岐出力、光ファイバ伝送路１’を挿入入力とす
ればよい。すなわち、２×２光スイッチ２９のうちでバ
ー状態にある光スイッチに対応する光周波数の信号光は
主伝送路をそのまま伝搬し、一方、クロス状態にある光
スイッチに対応する光周波数の信号光波主伝送路から分
岐されて分岐出力に出力されるとともに挿入入力から入
力された同じ光周波数の信号光が主伝送路に合流され
る。

【００８９】そして、図８に示した本参考例を応用した
光分岐挿入回路は、参考例１で詳述した通り、主伝送路
を伝搬する光に対しては不要な光出力がなくクロストー
ク（漏れ込み）光が少ないという優れた特性を実現する
ことが出来る。

【００９０】なお、本参考例４においても、参考例２と
同様に、アレイ導波路回折格子型光合分波器２１に前述
した周期性を示すものを使用して光ファイバ伝送路１，
２および光ファイバ伝送路１’，２’を接続する入出力
導波路を変更することが可能である。つまり、入出力導
波路２３側の入出力導波路をＩｖ、出力導波路をＩｗと
し、これらに対応する入出力導波路２７の折り返し光路
では光信号はＪｓからＪｔに進む場合では、Ｍｏｄ〔ｗ
−ｖ＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍｏｄ〔ｖ−ｗ＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍｏｄ
〔ｔ−ｓ＋Ｎ，Ｎ〕を満たすｖ、ｗ、ｓ、ｔを選べばよ
い。同様に入出力導波路２７側の入力導波路をＪｖ’、
出力導波路をＪｗ’とし、これらに対する入出力導波路
２３の折り返し光路では光信号はＩｓ’からＩｔ’に進
む場合では、Ｍｏｄ〔ｗ’−ｖ’＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍｏｄ
〔ｖ’−ｗ’＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍｏｄ〔ｔ’−ｓ’＋Ｎ，
Ｎ〕を満たすｖ’、ｗ’、ｓ’、ｔ’を選べばよい。本
参考例では、導波路対（Ｊｓ、Ｊｔ）を接続する折り返
し光路Ｆｉと、導波路対（Ｉｓ’、Ｉｔ’）を接続する
折り返し光路Ｆｉ’との間に光スイッチＴｉを設ける
が、ＦｉとＦｉ’とには同じ光周波数の光信号が伝搬し
ていなければならないので、Ｍｏｄ〔ｖ’−ｖ＋Ｎ，
Ｎ〕＝Ｍｏｄ〔ｓ−ｓ’＋Ｎ，Ｎ〕を満たしている必要
がある。

【００９１】また、２×２光スイッチに代えて１×２光
スイッチを使うことにより光分岐専用回路又は光挿入専
用回路にすることもできる。例えば図８で、２×２光ス
イッチ２９ａ（Ｔ１）の代わりに２７ａ（Ｊ１）から２
３ｂ（Ｉ２）又は２７ｂ（Ｊ２）のいずれかへ接続する
１×２光スイッチを置き換えたとすると、光周波数Ｆ１
の光信号が１×２光スイッチの切替えによって光ファイ
バ伝送路２又は２’のいずれかに出力される光分岐回路
ができる。この場合、たとえ２３ａから光信号が出力し
ても行き場がないので２３ａを省略しても問題はない。
さらに、全ての２×２光スイッチ２９を上記のような１
×２光スイッチに置き換えると、図８に示した回路は光
分岐専用回路となる。この場合には光ファイバ伝送路
１’も省略できる。２×２光スイッチを２３ａ（Ｉ１）
又は２７ａ（Ｊ１）のいずれかから２７ｂ（Ｊ２）へ接
続する１×２光スイッチに置き換えると、２７ｂ（Ｊ
２）に出力する光信号の入力ポートを２３ａ（Ｉ１）又
は２７ａ（Ｊ１）即ち光ファイバ伝送路１又は１’を選
択できる光挿入回路ができる。この場合も使用しない導
波路２３ｂ（Ｉ２）を省略できる。さらに、全ての２×
２光スイッチ２９を上記のような１×２光スイッチに置
き換えると、図８に示した回路は光挿入専用回路とな
る。この場合には光ファイバ伝送路２’も省略できる。

【００９２】さらに、参考例２に対して参考例３によっ
て新たな効果がえられたのと同様、本参考例４に参考例
３で説明した巧みな構成を組み合わせることにより、光
分岐挿入回路にも利用可能な周波数選択光フィルタとし
てきわめて有効な回路を得ることができる。その構成例
を、参考例５として以下に説明する。

【００９３】（参考例５）図９は、第５の参考例を示す
構成図である。本参考例５が図８を用いて説明した参考
例４と異なるのは、折り返し光路２８，２８’によって
接続される導波路対（Ｊｓ，Ｊｔ），（Ｉｓ，Ｉｔ）
が、隣接導波路対ではなく参考例３で説明した関係（｜
ｔ−ｓ｜＝Ｎ／２）を満たすように設計されている点で
ある（ｙ＝１，３，４，５，６，７，８）。

【００９４】以下、本参考例５による動作を、前記参考
例４と異なる部分を中心に説明する。 光ファイバ伝送
路１中を伝搬してきた光周波数ｆ₁，ｆ₃，ｆ₄，ｆ₅，ｆ
₆，ｆ₇，ｆ₈の７波の周波数多重光信号のうち、光周波
数ｆ₁の光信号は導波路２７〓（Ｊ１２）を経て光ファ
イバ２８ａ（Ｆ１）中を伝搬する。同様に、光周波数ｆ
ｙ（ｙ＝１，３，４，５，６，７，，８）の光信号は光
ファイバＦｙ中をそれぞれ伝搬する。

【００９５】ここで、７個の２×２光スイッチＴ１，Ｔ
３，Ｔ４…、Ｔ８が仮に全てバー状態にあるとすると、
光ファイバＦｙ（ｙ＝１，３，４，…，８）中を伝搬す
る光周波数ｆｙの光は導波路Ｊ（１＋Ｍｏｄ〔ｙ＋２，
１６〕）にそれぞれ入力され、ｙの値によらずに導波路
２３ｅ（Ｉ５）を経て光ファイバ伝送路２中に出力され
る。

【００９６】また、７個の２×２光スイッチＴ１，Ｔ
３，Ｔ４，…，Ｔ８が全てクロス状態にある場合には、
同様にして光ファイバ伝送路１中を伝搬してきた光周波
数ｆ₁，ｆ₃，ｆ₄，ｆ₅，ｆ₆，ｆ₇，ｆ₈の７波の周波数
多重光信号がすべて光ファイバ伝送路２’中に送り出さ
れる。

【００９７】したがって、７個の２×２光スイッチＴ
１，Ｔ３，Ｔ４…、Ｔ８のうち一つの光スイッチのみ、
例えばＴ１だけをバー状態とし、他の光スイッチをクロ
ス状態とすれば、光ファイバ伝送路１中を伝搬してきた
７波の周波数多重光のうちで光周波数ｆ₁の信号光だけ
が光ファイバ伝送路２中に出力され、残りの信号光は光
ファイバ伝送路２’中に出力される。同様に光スイッチ
Ｔｙ（ｙ＝１，３，４，…，８）だけをバー状態とすれ
ば、光周波数ｆｙの信号光が選択される。また、光ファ
イバ伝送路１’中を伝搬してきた光周波数ｆ₁，ｆ₃，ｆ
₄，ｆ₅，ｆ₆，ｆ₇，ｆ₈の７波の周波数多重光信号につ
いても、対称性からまったく同様に機能する。

【００９８】以上説明した本参考例５では、参考例４で
説明した種々の利点に加えて、参考例３で詳述した利点
をさらに併せ持つ。

【００９９】（参考例６）図１０は、第６の参考例を示
す構成図である。本参考例が図１を用いて説明した参考
例１と異なるのは、複数の出力用光路である光ファイバ
伝送路３２ｇ，３２ｉがそれぞれアレイ導波路回折格子
型光合分波器２１の第１の入出力導波路のなかの２３ｇ
（Ｉ７），２３ｉ（Ｉ９）に接続され、光ファイバ伝送
路３２ｇ，３２ｉに接続された１×２光スイッチ３９で
いずれか一方を実際に使用する出力用光路として選択す
るように構成されている点である。

【０１００】次に、図１０に示した本参考例による動作
を、前記参考例１と異なる部分について図２３および図
１１を参照して説明する。光周波数ｆ₁，ｆ₂，ｆ₁₆の１
６波の周波数多重光信号は、光ファイバ伝送路１中を伝
搬した後にアレイ導波路回折格子型光合分波器２１の第
１の入出力導波路２３中の２３ｈ（１８）に入力する。
ここで、アレイ導波路回折格子型光合分波器２１は図２
３に示した周波数合分波特性を示すため、光周波数ｆ₁
の光信号は第２の入出力導波路２７中の２７ａ（Ｊ１）
を経て光ファイバ２８ａ（Ｆ１）中を伝搬し、一方、光
周波数ｆ2の光信号は第２の入出力導波路２７中の２７
ｂ（Ｊ２）を経て光ファイバ２８ａ（Ｆ１）中を逆方向
に伝搬する。同様に、光周波数ｆ3，ｆ4の光信号は光フ
ァイバ２８ｃ（Ｆ３）中をお互いに逆方向に伝搬し、
…、光周波数ｆ₁₅，ｆ₁₆の光信号は光ファイバ２８ｏ
（Ｆ１５）中をおたがい逆方向にそれぞれ伝搬する。

【０１０１】ここで、８個の光スイッチ９ａ（Ｓ１），
９ｃ（Ｓ３）、…、９ｏ（Ｓ１５）が仮に全てＯＮ状態
にあるとすると、光ファイバＦｘ（ｘ＝１，３，１５）
中を伝搬する光周波数ｆｘ＋1の光は、第２の入出力導
波路２７中のＪ（ｘ＋１），Ｊｘにそれぞれ入力され
る。すなわち、光周波数ｆ₁，ｆ₂の光信号はともに光ス
イッチＳ１を経てそれぞれＪ２，Ｊ１へ入力され、同様
に、光周波数ｆ3，ｆ4の光信号は光スイッチＳ３を経て
Ｊ４，Ｊ３へ、…、光周波数ｆ₁₅，ｆ₁₆の光信号は光ス
イッチＳ１５を経てＪ１６，Ｊ１５へそれぞれ入力され
る。ここで、図２３を参照すれば、Ｊ（ｘ＋１）に入力
された光周波数ｆｘの光はｘの値によらずに第１の入出
力導波路２３中の２３ｇ（Ｉ７）に出力され、一方、Ｊ
ｘに入力された光周波数ｆx+1の光はｘの値によらずに
２３ｉ（Ｉ９）に出力される。すなわち、Ｊ２に入力さ
れた光周波数ｆ₁の光信号と、Ｊ４に入力された光周波
数ｆ3の光信号と、…、Ｊ１６に入力された光周波数ｆ
₁₅の光信号とは、すべて１７に出力されて光ファイバ伝
送路３２ｇ中に送り出される。一方、Ｊ１に入力された
光周波数ｆ2の光信号と、Ｊ３に入力された光周波数ｆ4
の光信号と、…、Ｊ１５に入力された光周波数ｆ₁₆の光
信号とは、すべてＩ９に出力され、光ファイバ伝送路３
２ｉ中に送り出される。

【０１０２】したがって、８個のスイッチ９ａ，９ｃ，
…，９ｏのうちの一つの光スイッチのみ、例えば９ａ
（Ｓ１）だけをＯＮ状態とし、他の光スイッチをＯＦＦ
状態とすれば、光周波数ｆ₁の信号光だけが光ファイバ
伝送路３２ｇ中に出力され、同時に光周波数ｆ2の信号
光だけが光ファイバ伝送路３２ｉ中に出力される。この
とき、１×２光スイッチ３９で光ファイバ伝送路３２ｇ
を選択すれば、光ファイバ伝送路１中を伝搬してきた１
６波の周波数多重光のうち、光周波数ｆ₁の光信号のみ
が選択されて光ファイバ伝送路２中に出力される。光周
波数ｆ2の光信号のみを選択する場合には、１×２光ス
イッチ３９で光ファイバ伝送路３２ｉ側を選択すればよ
い。同様に、光スイッチＳｘ（ただし、ｘ＝１，３，
…，１５）だけをＯＮ状態とし、光スイッチ３９を３２
ｇ側もしくは３２ｉ側とすれば、ぞれぞれ光周波数ｆ
ｘ，ｆx+1の信号光が選択される。光スイッチの状態に
対して選択される光信号の光周波数を、図１１に表とし
てまとめた。

【０１０３】次に、図１０に示した本参考例の周波数選
択光フィルタの効果について説明する。まず、以上詳述
した本参考例の動作から、図１を用いて説明した参考例
１の有する効果、すなわち不要な光出力がなくてクロス
トーク（漏れ込み）光が少ないという優れた特性を示す
ことは明らかである。

【０１０４】加えて、図１に示した参考例１に比べて２
倍の多重数の周波数多重光を扱うことが出来る。すなわ
ち、例えば図１０のように多重数１６のアレイ導波路回
折格子型光合分波器を用いれば、１６波の周波数多重光
の中から任意の１ないし複数の信号光を選択可能であ
る。これは、図１８を用いて説明した従来例が１５波で
あったのに比べて、１波分だけ改善されている。さら
に、本参考例では、１６波の周波数多重光の中から任意
の１波の信号光を選択するのに必要な光スイッチの個数
は、ＯＮ／ＯＦＦ光スイッチ８個と１×光スイッチ１個
の合計９個だけである。これは、従来例では多重光の数
だけＯＮ／ＯＦＦ光スイッチが必要であったのに比べ
て、約半分で済む。その分、部品点数が減ってコストが
削減されるのみならず、信頼性の向上、制御回路規模の
縮小などその効果は著しい。

【０１０５】すなわち、本参考例は、参考例１で説明し
た諸効果に加えて、光スイッチ９を逆方向に伝搬する光
に対しても利用するという巧みな構成により制御に要す
る光スイッチの個数をおよそ半分に減らせるという大き
な効果が得られる。

【０１０６】なお、図１０中の１×２光スイッチ３９と
しては、例えば、メカニカル光スイッチを用いればよ
い。また、図２１に示した２×２光スイッチ５１を用い
ればアレイ導波路回折格子型光合分波器２１と同一基板
上に集積化することが可能となる。さらにＯＮ／ＯＦＦ
光スイッチ２台と光カプラもしくはマッハ・ツェンダ干
渉計を組み合わせ構成することで、集積可能でかつ消光
比の優れた１×２光スイッチを実現してもよい。この構
成例を、図１２を用いて説明する。

【０１０７】図１２は、１×２光スイッチ３９の構成例
を説明する図であって、９１，９２はＯＮ／ＯＦＦ光ス
イッチ、５１４，５１５は光カプラ、６０は合波器（マ
ッハツェンダ干渉計）である。ここで、ＯＮ／ＯＦＦ光
スイッチ９１，９２を、例えば図２１に示した導波路型
２×２光スイッチの対向端子を利用した構成とし、光ス
イッチ９１，９２を相捕的に動作させれば、同一の導波
路基板上に集積化可能でかつ消光比の優れた１×２光ス
イッチを構成することが出来る。図１２（１）の構成で
は、光カプラ５１５において原理的に３ｄＢの損失を生
じる。しかし、図１２（２）の構成とし、マッハツェン
ダ干渉計６０を適当に設計してその合波特性の周期を周
波数多重間隔の２倍と一致させることにより、原理的に
は損失のない１×２光スイッチ３９が実現可能である。

【０１０８】なお、図１０に示した本参考例において、
光ファイバ伝送路２から周波数多重信号光を入力し、光
ファイバ伝送路１から選択された信号光を取り出すよう
に構成してもよい。

【０１０９】また、本参考例においては第１の入出力導
波路２３のうち導波路２３ｈ（Ｉ８）に入力用光路であ
る光ファイバ伝送路１を接続したが、光ファイバ伝送路
１は第１の入出力導波路２３のうちのどの導波路に接続
してもよい。例えば導波路Ｉｉ（ｉは１≦ｉ≦１６の自
然数）に光ファイバ伝送路１を接続した場合には、光フ
ァイバ伝送路３２ｇ，３２ｉは導波路２３（Ｉ（ｉ−
１）），導波路２３（Ｉ（ｉ＋１））に接続すればよ
い。

【０１１０】また、参考例１で説明したように、複数の
入力用光路を設けて複数系統の周波数選択光フィルタを
同時に構成しても勿論よい。

【０１１１】さらに、参考例２で説明したように、アレ
イ導波路回折格子型光合分波器２１に前述した周期性を
示すものを使用すれば、折り返し光路２８で接続する導
波路対２７（Ｊｓ，Ｊｔ）（１≦ｓ，ｔ≦Ｎ）として、
ｙ＝Ｍｏｄ〔ｔ−ｓ＋Ｎ，Ｎ〕で定義される値ｙが２≦
ｙ≦Ｎ−２（ただしｙ≠Ｎ／２）を満たす自然数である
ような導波路対を選んでも、勿論よい。この場合、光フ
ァイバ伝送路１，３２ｇ，３２ｉが接続される導波路２
３（Ｉｖ，Ｉｗ，Ｉｕ）（１≦ｖ，ｗ，ｕ，≦Ｎ）はＭ
ｏｄ〔ｗ−ｖ＋Ｎ，Ｎ〕＝ｙ，Ｍｏｄ〔ｖ−ｕ＋Ｎ，
Ｎ〕＝ｙを満たすように選択すればよい。例えばＮ＝１
６，ｙ＝９，ｖ＝１１の場合には光ファイバ伝送路３２
ｇ，３２ｉはそれぞれ導波路２３（Ｉ４），２３（Ｉ
２）に接続すればよく、この場合、図４を用いて参考例
２で説明したように光周波数による損失のばらつきが抑
えられるという効果も得ることが出来る。

【０１１２】また、図８を用いて参考例４で説明したよ
うに、本参考例による周波数選択光フィルタにおいて
も、第１および第２の入出力導波路２３，２７の両方に
折り返し光路を設け、対応する折り返し光路間に２×２
光スイッチ２９を設置した構成で、参考例および参考例
４の効果を併せ持つフィルタを構成することが可能であ
る。その実施例を、図１３に示した。

【０１１３】（参考例７）図１４は、参考例７を示す構
成図である。本参考例が図１０を用いて説明した参考例
と異なるのは、複数の入力用光路である光ファイバ伝送
路３１ｄ，３１ｌがそれぞれ導波路２３ｄ（Ｉ４），２
３ｌ （Ｉ１２）に接続されて、光ファイバ伝送路３１
ｄ，３１l に接続された１×２光スイッチ３９ａでいず
れか一方を実際に使用する入力用光路として選択するよ
うに構成されている点である。これに伴い、光ファイバ
伝送路３１ｄに対応した出力用光路である光ファイバ伝
送路３２ｃ，３２ｅがそれぞれ導波路２３ｃ（Ｉ３），
２３（Ｉ５）に接続され、一方、光ファイバ伝送路３１
l に対応した出力用光路である光ファイバ伝送路３２
ｋ，３２ｍがそれぞれ導波路２３ｋ（Ｉ１１），２３ｍ
（Ｉ１３）に接続されている。さらに、光ファイバ伝送
路３２ｃ，３２ｍおよび３２ｅ，３２ｋがそれぞれ接続
された光カプラ４１ａ，４１ｂを備え、前記光カブラ４
１ａ，４１ｂの合波出力のうちいずれか一方を１×２光
スイッチ３９ｂで選択して光ファイバ伝送路２中に出力
する。また、図１０に示した参考例４に備えられていた
折り返し光路Ｆｘおよび光スイッチＳｘ（ｘ＝１，３，
…１５）のうち、ｘ＝１，３，１３，１５の部分が取り
除かれている。

【０１１４】次に、図１４に示した本参考例７による動
作が前記参考例と異なる部分について、図２３及び図１
５を参照して説明する。光周波数ｆ₁，ｆ₂，…，ｆ₁₆の
１６波の周波数多重光信号は、光ファイバ伝送路１中を
伝搬した後に１×２光スイッチ３９ａに入力し、外部か
らの制御信号に従って光ファイバ伝送路３１ｄもしくは
３１l のいずれか一方を経て導波路２３ｄ（Ｉ４）もし
くは２３ｌ（Ｉ１２）に入力する。

【０１１５】ここで、アレイ導波路回折格子型光合分波
器２１は図２３に示した周波数合分波特性を示すため、
もし光スイッチ３９ａがｄ側に接続されている場合に
は、光周波数ｆ₁の光信号は導波路２７ｅ（Ｊ５）を経
て光スイッチ２８ｅ（Ｆ５）中を伝搬し、一方、光周波
数ｆ2の光信号は導波路２７ｆ（Ｊ６）を経て光ファイ
バ２８ｅ（Ｆ５）中を逆方向に伝搬する。同様に、光周
波数ｆ3，ｆ4の光信号は光ファイバ２８ｇ（Ｆ７）中を
お互いに逆方向に伝搬し、光周波数ｆ7，ｆ8の光信号は
光ファイバ２８ｋ（Ｆ１１）中をおたがい逆方向にそれ
ぞれ伝搬する。

【０１１６】一方、もし光スイッチ３９ａが３１ｌ側に
接続されている場合には、光周波数ｆ9の光信号が導波
路２７ｅ（Ｊ５）を経て光ファイバ２８ｅ（Ｆ５）中を
伝搬し、一方、光周波数ｆ₁₀の光信号は導波路２７ｆ
（Ｊ６）を経て光ファイバ２８ｅ（Ｆ５）中を逆方向に
伝搬する。同様に、光周波数ｆ₁₁，ｆ₁₂の光信号は光フ
ァイバ２８ｇ（Ｆ７）中をお互い逆方向に伝搬し、…、
光周波数ｆ₁₅，ｆ₁₆の光信号は光ファイバ２８ｋ（Ｆ１
１）中をおたがい逆方向にそれぞれ伝搬する。

【０１１７】ここで、４個の光スイッチ９ｅ（Ｓ５），
９ｇ（Ｓ７），９ｉ（Ｓ９），９ｋ（Ｓ１１）が仮に全
てＯＮ状態にあると仮定する。このとき、光ファイバＦ
ｘ（ｘ＝５，７，９，１１）中を伝搬する光周波数ｆx-
4，ｆx-3の光は、第２の入出力導波路２７中のＪ（ｘ＋
１），Ｊｘにそれぞれ入力される。すなわち、光周波数
ｆ₁，ｆ₂の光信号はいずれも光スイッチＳ５を経てそれ
ぞれＪ６，Ｊ５へ入力され、同様に、光周波数ｆ3，ｆ4
の光信号は光スイッチＳ７を経てＪ８，Ｊ７へ、光周波
数ｆ5、ｆ6の光信号は光スイッチＳ９を経てＪ１０，Ｊ
９へ、光周波数ｆ7，ｆ8の光信号は光スイッチＳ１１を
経てＪ１２，Ｊ１１へそれぞれ入力される。ここで、図
２３を参照すれば、Ｊ（ｘ＋１）に入力された光周波数
ｆX-4の光はｘの値によらずに導波路２３ｃ（Ｉ３）に
出力され、一方、Ｊｘに入力された光周波数ｆX-3 の光
はｘの値によらずに２３ｅ（Ｉ５）に出力される。

【０１１８】同様に、光ファイバ２８（Ｆｘ）（ｘ＝
５，７，９，１１）中を伝搬する光周波数ｆX+4，ｆX+5
の光は、導波路Ｊ（ｘ＋１），Ｊｘにそれぞれ入力さ
れる。ここで、Ｊ（ｘ＋１）に入力された光周波数ｆX+
4 の光はｘの値によらずに導波路２３ｋ（Ｉ１１）に出
力され、一方、Ｊｘに入力された光周波数ｆX+5 の光は
ｘの値によらずに２３ｍ（Ｉ１３）に出力される。

【０１１９】したがって、４個の光スイッチ９ｅ（Ｓ
５），９ｇ（Ｓ７），９ｉ（Ｓ９），９ｋ（Ｓ１１）の
うちの一つの光スイッチのみ、例えば９ｅ（Ｓ５）だけ
をＯＮ状態とし、かつ光スイッチ３９ａでｄ側を選択し
ていれば、光周波数ｆ₁の信号光だけが光ファイバ伝送
路３２ｃ中に出力され、同時に光周波数ｆ2の信号光だ
けが光ファイバ伝送路３２ｅ中に出力される。ここで、
上記光周波数ｆ₁，ｆ₂の信号光はそれぞれ光カプラ４１
ｂ，４１ａを経て１×２光スイッチ３９ｂに到達するの
で、例えば光スイッチ３９ｂが３２ｃ＆ｍ側を選択して
いれば光ファイバ伝送路２中には光周波数ｆ₁の信号光
だけが出力される。

【０１２０】種々の光スイッチの状態の組合せと、選択
される光周波数の対応を、図１５に表としてまとめた。
例えば、光周波数ｆ8の光信号を選択したい場合には、
１×２光スイッチ３９ａ，３９ｂでそれぞれ３１ｄ側、
３２ｅ＆ｋ側を選択、かつＯＮ／ＯＦＦ光スイッチ９の
うち９ｋ（Ｓ１１）だけをＯＮ状態とすればよい。な
お、図１４に示した本参考例７では光カプラ４１ａで光
ファイバ伝送路３２ｅ，３２ｋ中の光信号を合波し、一
方光カプラ４１ｂで光ファイバ伝送路３２ｃ，３２ｍ中
の光信号を合波しているが、これは光カプラ４１ａで光
ファイバ伝送路３２ｅ，３２ｍ中の光信号を合波し、光
カプラ４１ｂで光ファイバ伝送路３２ｃ，３２ｅ中の光
信号を合波している。

【０１２１】なお、図１４に示した本参考例７等、合波
器として光カプラを用いた場合は原理的に３ｄＢの損失
が生じるが、図１２（２）中に示したマッハツェンダ干
渉計を利用した合波器６０を適当に設計して用いれば原
理的には無損失にすることが可能である。なぜならば、
例えば図１４において光ファイバ伝送路３２ｃ中を伝搬
する可能性があるのは光周波数ｆ₁，ｆ₃，ｆ₅，ｆ₇の信
号光であり、一方、光ファイバ伝送路３２ｍ中を伝搬す
る可能性があるのは光周波数ｆ₁₀，ｆ₁₂，ｆ₁₄，ｆ₁₆の
信号光である。したがって、例えば周波数多重間隔が１
００ＧＨｚとすれば、周期２００ＧＨｚのマッハツェン
ダ干渉計を用いることにより無損失の合波特性を得るこ
とが可能である。

【０１２２】さらに、合波器として用いられている光カ
プラ４１ａ、４１ｂの代わりにそれぞれ１×２光スイッ
チを備え、選択する光周波数にしたがって切り換えるよ
うに構成すると、損失の少ない合波手段を構成すること
ができる。また、光カプラ４１ａ、４１ｂ及び光スイッ
チ３９ｂの代わりに１×４光スイッチで光ファイバ伝送
路３２ｃ、３２ｅ、３２ｋ、３２ｍのうちから一つを選
択して光ファイバ伝送路２に接続するように構成して
も、もちろんよい。

【０１２３】次に、図１４に示した本参考例７の周波数
選択光フィルタの効果について説明する。まず、以上詳
述した本参考例７の動作から、図１を用いて説明した参
考例１の有する効果、すなわち不要な光出力がなくてク
ロストーク（漏れ込み）光が少ないという優れた特性を
示すことは明らかである。

【０１２４】さらに、本参考例７では、１６波の周波数
多重光の中から任意の１波の信号光を選択するのに必要
な光スイッチの個数はＯＮ／ＯＦＦ光スイッチ４個と１
×２光スイッチ２個の合計６個だけである。これは、図
１８を用いて説明した従来例では多重光の数だけＯＮ／
ＯＦＦ光スイッチが必要であったのに比べて、約１／４
で済む。種々の周波数多重数のアレイ導波路回折格子型
光合分波器を用いて同様な周波数選択光フィルタを構成
した場合に必要な光スイッチの個数を、図１６に表とし
てまとめた。例えば周波数多重数６４のアレイ導波路回
折格子型光合分波器を用いて６３ないし６４波の多重光
から１波を選択する光フィルタを構成する場合、従来例
では６３個の光スイッチが必要であったのが本参考例７
の構成ではわずか１８個で済む。図１０を用いて説明し
た参考例でも３３個の光スイッチが必要であり、コスト
の削減や信頼性の向上、制御回路規模の縮小などの効果
は極めて著しい。

【０１２５】加えて、図１４に示した本参考例７では第
１および第２の入出力導波路２３，２７のうち、中央付
近の導波路のみを利用しており、Ｉ１，Ｉ１６，Ｊ１，
Ｊ１６といった両端付近の導波路は使用していない。一
般にアレイ導波路回折格子型光合分波器の両端付近の入
出力導波路は中央付近の導波路に比べて損失および導波
路間での損失差が大きい。したがって、本参考例７は、
損失ならびに光周波数による損失差のばらつきが改善さ
れるという効果も併せ持っている。

【０１２６】以上まとめると、本参考例７は、参考例で
説明した諸効果に加えて、入力用光路と出力用光路をと
もに複数のうちから一つ選択出来るように構成すること
で、光スイッチ９を双方向に伝搬するそれぞれ２種類の
光周波数の異なる光に対して利用するという巧みな構成
により、制御に要する光スイッチの個数をさらに減らせ
るとともに損失および損失差の少ない周波数選択光フィ
ルタを構成出来るという複合的で極めて著しい効果を得
ることができる。

【０１２７】なお、図１４に示した光回路においても光
ファイバ伝送路２から周波数多重信号光を入力し、光フ
ァイバ伝送路１から選択された信号光を取り出すように
構成してもよい。また、図１４に示した本参考例７にお
いては折り返し光路Ｆｘ、光スイッチＳｘとしてｘ＝
５，７，９，１１なる４つの光路及び光スイッチを備え
ているが、この代わりに例えば図１に示された折り返し
光路Ｆｘおよび光スイッチＳｘのうちｘ＝１，３，１
３，１５なる４つの光路及び光スイッチを備えても、同
様な機能を有する光ファイバを構成することが可能であ
る。

【０１２８】また、本参考例７においては導波路２３ｄ
（Ｉ４），２３l （Ｉ１２）に入力用光路である光ファ
イバ伝送路３１ｄ，３１ｌを接続したが、第１の入出力
導波路２３のうち他の導波路に接続してもよい。例え
ば、光ファイバ伝送路３１ｄ，３１ｌをそれぞれ導波路
Ｉｉ，Ｉ（ｉ＋（Ｎ／２））（ｉは１≦ｉ≦Ｎ／２の自
然数、Ｎは周波数多重数）に接続して、光ファイバ伝送
路３２ｃ，３２ｄ，３２ｋ，３２ｍを第１の入出力導波
路２３のうちの対応した導波路にそれぞれ接続すること
により、同様な機能を有する周波数選択光フィルタを構
成することが可能である。

【０１２９】また、参考例１で説明したように、複数系
統の周波数選択光フィルタを同時に構成しても勿論よ
い。さらに、参考例２で説明したように、折り返し光路
２８で接続する導波路対（Ｊｓ，Ｊｔ）（１≦ｓ，ｔ≦
Ｎ）として、ｙ＝Ｍｏｄ〔ｔ−ｓ＋Ｎ，Ｎ｝で定義され
る値ｙが１≦ｙ≦Ｎ−１を満たす自然数であるような導
波路対を選んでも、勿論よい。

【０１３０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
フィルタへの入力用光路と出力用光路とをアレイ導波路
回折格子型光合分波器の同一側の入出力導波路に接続
し、一方、アレイ導波路回折格子型光合分波器の逆側の
入出力導波路には光スイッチをそれぞれ備えた折り返し
光路を接続する構成により、不要な光出力がなくクロス
トーク（漏れ込み）光が少ないという優れた特性を実現
している。また、本願発明のうち、折り返し光路及び光
スイッチを逆方向に伝搬する光に対しても利用するよう
にした各発明によれば、このような２重化した光スイッ
チの利用形態をとったことにより、制御に要する光スイ
ッチの個数を少なくすることができるという大きな効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の参考例１の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。

【図２】本発明の参考例１における周波数選択動作を説
明する図である。

【図３】本発明の参考例１のフィルタ特性の測定例であ
る。

【図４】本発明の参考例２の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。

【図５】本発明の参考例２のフィルタ特性の測定例であ
る。

【図６】本発明の参考例３の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。

【図７】本発明の参考例３における周波数選択動作を説
明する図である。

【図８】本発明の参考例４の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。

【図９】本発明の参考例５の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。

【図１０】本発明の参考例の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。

【図１１】本発明の参考例における周波数選択動作を説
明する図である。

【図１２】本発明の参考例に用いられる１×２光スイッ
チの構成を説明する図である。

【図１３】本発明の実施例の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。

【図１４】本発明の参考例７の周波数選択光フィルタを
示す構成図である。

【図１５】本発明の参考例７における周波数選択動作を
説明する図である。

【図１６】本発明の参考例及び参考例７で得られる光ス
イッチの個数低減効果を説明する図である。

【図１７】従来の周波数選択光フィルタの原理を説明す
る図である。

【図１８】従来の周波数選択光フィルタを示す構成図で
ある。

【図１９】周波数多重数１６のアレイ導波路回折格子型
光合分波器の周波数合分波特性を示す図である。

【図２０】従来の周波数選択光フィルタにおける周波数
選択動作を説明する図である。

【図２１】導波路型光スイッチの構成例を説明する図で
ある。

【図２２】従来の周波数選択光フィルタの特性の測定例
である。

【図２３】１６×１６のアレイ導波路回折格子型光合分
波器の周波数合分波特性を示す図である。

【符号の説明】

１，２，１’，２’ 光ファイバ伝送路９ａ〜９ｐ 光ス
イッチ２９ａ〜２９ｐ２×２光スイッチ２１ アレイ導
波路回折格子型光合分波器２３ａ〜２３ｐ 第１の入出
力導波路２４，２５ スラブ導波路２６ アレイ導波路回
折格子２７ａ〜２７ｐ 出力導波路１８ａ〜１８ｐ 光フ
ァイバ（ループバック光路）２８ａ〜２８ｐ，２８’ａ
〜２８’ｐ 光ファイバ（折り返し光路）３１ｄ，３１
ｌ，３２ｃ，３２ｅ，３２ｇ，３２ｉ，３２ｋ，３２
ｍ，光ファイバ伝送路３９，３９ａ，３９ｂ １×２光
スイッチ４１ａ，４１ｂ光カプラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｑ 3/52 (72)発明者 井上 靖之 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−3556（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−270640（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−30557（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 G02B 6/12 G02B 6/122 H04Q 3/52

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎ本（Ｎは整数）の導波路からなる第１
   の入出力導波路群とＮ本の導波路からなる第２の入出力
   導波路群とを有するアレイ導波路回折格子型光合分波器
   と、 前記第１の入出力導波路群のｖ番目（ｖは整数）の導波
   路に接続された第１の入力用光路と、 前記第１の入出力導波路群のｗ番目（ｗは整数）の導波
   路に接続された第１の出力用光路と、 前記第１の入出力導波路群のｕ番目（ｕは整数）の導波
   路に接続された第２の出力用光路と、 前記第２の入出力導波路群のｖ’番目（ｖ’は整数）の
   導波路に接続された第２の入力用光路と、 前記第２の入出力導波路群のｗ’番目（ｗ’は整数）の
   導波路に接続された第３の出力用光路と、 前記第２の入出力導波路群のｕ’番目（ｕ’は整数）の
   導波路に接続された第４の出力用光路とを有し、さらに
   前記ｖ、ｗ、ｕ及びｖ’、ｗ’、ｕ’が、 Ｍｏｄ〔ｗ−ｖ＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍｏｄ〔ｖ−ｕ＋Ｎ，Ｎ〕
   及びＭｏｄ〔ｗ’−ｖ’＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍｏｄ〔ｖ’−
   ｕ’＋Ｎ，Ｎ〕 を満たす組合せであり、さらに、 Ｍｏｄ〔ｖ’−ｖ＋Ｎ，Ｎ〕＝Ｍｏｄ〔ｓ−ｓ’＋Ｎ，
   Ｎ〕 を満たし、かつ、 を満たす整数ｓ、ｔの各組合せおよび整数ｓ’、ｔ’の
   各組合せに従って接続位置が決定された光路であって、 前記第２の入出力導波路群のｓ番目の導波路からｔ番目
   の導波路へ光信号を伝送する第１の折り返し光路と、 前記第１の入出力導波路群のｓ’番目の導波路からｔ’
   番目の導波路へ光信号を伝送する第２の折り返し光路と
   を有し、さらに、 前記第１の出力用光路からの出力と前記第２の出力用光
   路からの出力との少なくとも一方の出力を第５の出力用
   光路に出力する第１の光路接続手段と前記第３の出力用
   光路からの出力と前記第４の出力用光路からの出力との
   少なくとも一方の出力を第６の出力用光路に出力する第
   ２の光路接続手段とを有し、 前記第１の折り返し光路と前記第２の折り返し光路との
   中で同じ光周波数の光信号が伝搬する光路同士を接続す
   る光スイッチを少なくとも１つ有することを特徴とする
   周波数選択光フィルタ。
2. 【請求項２】 前記光スイッチが、外部信号に応じて前
   記第１の折り返し光路と前記第２の折り返し光路との接
   続状態をクロス状態又はバー状態のいずれかを選択する
   ２×２光スイッチであることを特徴とする請求項１に記
   載の周波数選択光フィルタ。
3. 【請求項３】 前記光スイッチが、第１のポートと第２
   のポートまたは第３のポートを接続する１×２光スイッ
   チであり、前記第１のポートが前記第１の折り返し光路
   と前記第２の折り返し光路のどちらか一方と接続し、前
   記第２のポートと前記第３のポートとがそれぞれ前記第
   １の折り返し光路と前記第２の折り返し光路に接続する
   １×２光スイッチであることを特徴とする請求項１に記
   載の周波数選択光フィルタ。
4. 【請求項４】 前記第１の入出力導波路群に前記入力用
   光路と前記出力用光路との組合せを複数組有し、前記第
   ２の入出力導波路群に前記入力用光路と前記出力用光路
   との組合せを複数組有することを特徴とする請求項１、
   ２、または３のいずれか１の請求項に記載の周波数選択
   光フィルタ。