JP4459113B2 - Optical wavelength multiplexer / demultiplexer - Google Patents

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Description

本発明は、光波長多重された複数の信号を波長に応じて分波または合波する光波長合分波装置に関する。   The present invention relates to an optical wavelength multiplexing / demultiplexing device that demultiplexes or multiplexes a plurality of optical wavelength multiplexed signals according to wavelengths.

複数の光信号を異なる波長の光に乗せ、１本の光ファイバで伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送システムは、伝送路の容量を大幅に増大させることが可能であり、既に基幹系システムを中心に導入が進んでいる。   A wavelength division multiplexing (WDM) transmission system in which a plurality of optical signals are placed on light of different wavelengths and transmitted through a single optical fiber can greatly increase the capacity of the transmission path, Introduction is progressing mainly in mission-critical systems.

さらに近年、光信号の波長を、伝送路容量の増大に適用するだけでなく、ネットワークの経路設定に用いる波長ルーティングの検討も進んでおり、その一例としてフルメッシュ光ＷＤＭネットワークがある。   Furthermore, in recent years, not only is the wavelength of an optical signal applied to increase the transmission path capacity, but also wavelength routing used for network path setting has been studied. One example is a full mesh optical WDM network.

図７に、フルメッシュ光ＷＤＭネットワークの構成を示す。図７に示すフルメッシュ光ＷＤＭネットワークにおいて、その中心にＮ入力Ｎ出力（以下、Ｎ×Ｎと表記する）光波長合分波装置７０１が設置され、ＷＤＭ信号送受信装置７０４を備える複数の通信ノード７０２（１）〜７０２（Ｎ）との間を、光ファイバ７０３で接続する。フルメッシュ光ＷＤＭネットワークは、光波長合分波装置７０１を中心とするスター型の物理形状をとる。このフルメッシュ光ＷＤＭネットワークでは、各通信ノード間にフルメッシュの光ファイバを敷設した場合と同じ接続性が得られるため、各通信ノード間で大容量のデータを低遅延で送受信することが可能となる。   FIG. 7 shows the configuration of a full mesh optical WDM network. In the full mesh optical WDM network shown in FIG. 7, an N-input N-output (hereinafter referred to as “N × N”) optical wavelength multiplexer / demultiplexer 701 is installed at the center, and a plurality of communication nodes including a WDM signal transmitting / receiving device 704 An optical fiber 703 connects between 702 (1) to 702 (N). The full mesh optical WDM network has a star-shaped physical shape centered on the optical wavelength multiplexing / demultiplexing device 701. In this full-mesh optical WDM network, the same connectivity as when full-mesh optical fibers are laid between each communication node can be obtained, so that a large amount of data can be transmitted and received between each communication node with low delay. Become.

図８に、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置の合分波特性を示す。Ｎ×Ｎ光波長合分波装置７０１は、入出力ポートに対して図８に示すような、入力ポート毎に各出力ポートから出力される光信号の波長が異なる周期的な合分波特性を有するものとする。入力ポートｉ（１≦ｉ≦Ｎ（ｉ：整数））に波長λ１〜λＮの各光信号を含むＷＤＭ信号が入力されると、各光信号は、下記のように波長毎に異なる出力ポートから出力される。つまり、出力ポート１からは波長λｉの光信号が出力され、出力ポートｊ（１≦ｊ≦Ｎ＋１−ｉ（ｊ：整数））からは波長λｉ＋ｊ−１の光信号が出力され、出力ポートｊ（Ｎ＋１−ｉ＜ｊ≦Ｎ）からは波長λｉ＋ｊ−Ｎ−１の光信号が出力される。この場合、全ての通信ノード７０２（１）〜７０２（Ｎ）において、同じ組合せの波長の信号を送受信するＷＤＭ信号送受信装置７０４を使用することができ、構成部品の共通化によって費用を低く抑えることができる。 FIG. 8 shows the multiplexing / demultiplexing characteristics of the N × N optical wavelength multiplexing / demultiplexing device. The N × N optical wavelength multiplexing / demultiplexing device 701 is a periodic multiplexing / demultiplexing characteristic in which the wavelength of the optical signal output from each output port is different for each input port as shown in FIG. It shall have. When a WDM signal including optical signals having wavelengths λ 1 to λ N is input to the input port i (1 ≦ i ≦ N (i: integer)), each optical signal has an output that varies depending on the wavelength as described below. Output from the port. That is, an optical signal having a wavelength λ i is output from the output port 1, and an optical signal having a wavelength λ i + j−1 is output from the output port j (1 ≦ j ≦ N + 1−i (j: integer)). An optical signal having a wavelength λ i + j−N−1 is output from j (N + 1−i <j ≦ N). In this case, in all the communication nodes 702 (1) to 702 (N), the WDM signal transmission / reception device 704 that transmits / receives signals having the same combination of wavelengths can be used, and the cost can be kept low by sharing the components. Can do.

図９に、従来のアレイ導波路回折格子型光合分波回路（ＡＷＧ）を示す。図９におけるＡＷＧは、所定の光路長差を有するアレイ導波路９０１、スラブ導波路９０２、Ｎ本の入力導波路９０３、Ｎ本の出力導波路９０４を備えている。   FIG. 9 shows a conventional arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexing / demultiplexing circuit (AWG). The AWG in FIG. 9 includes an arrayed waveguide 901, a slab waveguide 902, N input waveguides 903, and N output waveguides 904 having a predetermined optical path length difference.

ＡＷＧの入出力導波路の本数がＮ本、合分波の波長間隔がΔλであるとき、ＡＷＧの基本周期（ＦＳＲ：Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｒａｎｇｅ）をΔλ×Ｎに設計すると、入出力ポートに対して周期的な合分波特性が得られる。このようなＡＷＧを用いることにより、周期的な合分波特性を有するＮ×Ｎ光波長合分波装置を構成することもできる。   When the number of input / output waveguides of the AWG is N and the wavelength interval of the multiplexing / demultiplexing is Δλ, when the AWG basic period (FSR: Free Spectral Range) is designed to be Δλ × N, the period relative to the input / output port Can be obtained. By using such an AWG, an N × N optical wavelength multiplexing / demultiplexing device having periodic multiplexing / demultiplexing characteristics can be configured.

図１０に、４本の入出力導波路を有する一般的なＡＷＧの合分波特性例を示す。４入力４出力の導波路間には、入力導波路と入力された信号光の波長とに応じた１６通りの経路が存在する。この合分波特性を利用することにより、λ１からλ４までの信号を送受信するＷＤＭ信号送受信装置７０４を備えた通信ノード７０２（１）〜７０２（４）の間にフルメッシュの接続性を確立することができる。 FIG. 10 shows an example of a multiplexing / demultiplexing characteristic of a general AWG having four input / output waveguides. There are 16 paths between the 4-input 4-output waveguides depending on the input waveguide and the wavelength of the input signal light. By using this demultiplexing characteristics, connectivity full mesh between the communication node 702 with a WDM signal transmitting and receiving device 704 for transmitting and receiving signals from lambda 1 to λ 4 (1) ~702 (4 ) Can be established.

しかしながら、図１０中の斜線で網掛けされた入出力特性は、設計上の回折次数ではなく、設計上の回折次数に隣接する数を回折次数として用いた場合に基づいている。そのため図９の構成では、実際には波長間隔にズレが生じ、図１０のような理想的な入出力特性は得られない（例えば非特許文献１参照）。   However, the input / output characteristics shaded with diagonal lines in FIG. 10 are based on the case where a number adjacent to the designed diffraction order is used as the diffraction order, not the designed diffraction order. Therefore, in the configuration of FIG. 9, the wavelength interval actually shifts and ideal input / output characteristics as shown in FIG. 10 cannot be obtained (see, for example, Non-Patent Document 1).

図１１に、波長間隔にズレが生じず、周期的な合分波特性を有するＮ×Ｎ光波長合分波装置の一例の構成を示す。４個の入力ポート１１０１、４×８ＡＷＧ１１０２、４個の２×１光カプラ１１０３、および４個の出力ポート１１０４を備えている。４×８ＡＷＧ１１０２は、波長間隔Δλの光信号を、図１１に示すような波長配置で分波するように設計されている。   FIG. 11 shows a configuration of an example of an N × N optical wavelength multiplexing / demultiplexing device having no periodic deviation in wavelength intervals and having periodic multiplexing / demultiplexing characteristics. Four input ports 1101, 4 × 8 AWG 1102, four 2 × 1 optical couplers 1103, and four output ports 1104 are provided. The 4 × 8 AWG 1102 is designed to demultiplex an optical signal having a wavelength interval Δλ with a wavelength arrangement as shown in FIG.

４波多重されたＷＤＭ信号を、４個の入力ポート１１０１それぞれに入力する。本明細書において、ＷＤＭ信号を表すアルファベットと数字の組において、アルファベットは入力ポートの位置、数字はΔλ間隔である信号波長の番号を示すものとする。従って、アルファベットが同じ光信号は同じ入力ポートに入力された光信号であり、また数字が同じ光信号は、同じ波長の光信号である。   The four-wave multiplexed WDM signal is input to each of the four input ports 1101. In this specification, in a set of alphabets and numerals representing WDM signals, the alphabet indicates the position of the input port, and the numerals indicate the signal wavelength numbers that are Δλ intervals. Accordingly, optical signals having the same alphabet are optical signals input to the same input port, and optical signals having the same numerals are optical signals having the same wavelength.

４×８ＡＷＧ１１０２の出力チャネル（１）と（５）、（２）と（６）、（３）と（７）、（４）と（８）が、光カプラユニット１１０３の各２×１光カプラに接続されている。   The output channels (1) and (5), (2) and (6), (3) and (7), and (4) and (8) of the 4 × 8 AWG 1102 are the 2 × 1 optical couplers of the optical coupler unit 1103. It is connected to the.

この結果、出力ポート１１０４において、波長間隔にズレが生じることなく、図１０に示したものと同じ、入出力ポートに対する周期的な合分波特性が得られる（例えば特許文献１参照）。   As a result, the output port 1104 has the same periodic multiplexing / demultiplexing characteristics with respect to the input / output ports as shown in FIG.

この図１１の構成では、４×８ＡＷＧ１１０２で分波される光信号は、全て同一の回折次数で分波されるので波長間隔のズレによる問題は生じない。しかし、図１１の構成では、全ての経路で２×１光カプラを１度経由するため、原理的に３ｄＢの光パワー損失が発生してしまうという問題がある。   In the configuration of FIG. 11, since all the optical signals demultiplexed by 4 × 8 AWG 1102 are demultiplexed at the same diffraction order, there is no problem due to the shift in wavelength interval. However, the configuration of FIG. 11 has a problem that, in principle, a 3 dB optical power loss occurs because the route passes through the 2 × 1 optical coupler once.

図１２に、波長間隔にズレが生じず、また光カプラによって生じるような原理的な損失のない、周期的な合分波特性を有するＮ×Ｎ光波長合分波装置の一例の構成を示す。このＮ×Ｎ光波長合分波装置は、４個の入力ポート１２０１、１×４ＡＷＧ１２０２、光配線１２０３、４×１ＡＷＧ１２０４、４個の出力ポート１２０５を備えている。図１２において、４個の１×４ＡＷＧ１２０２と、４個の４×１ＡＷＧ１２０４を対向させ、所定のポート間を光配線１２０３で接続する。図１２では、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置の一例として、入力ポートが４個と、出力ポートが４個の光波長合分波装置を示している。   FIG. 12 shows a configuration of an example of an N × N optical wavelength multiplexing / demultiplexing device having a periodic multiplexing / demultiplexing characteristic in which there is no deviation in wavelength interval and there is no principle loss caused by an optical coupler. Show. This N × N optical wavelength multiplexing / demultiplexing device includes four input ports 1201, 1 × 4 AWG 1202, optical wiring 1203, 4 × 1 AWG 1204, and four output ports 1205. In FIG. 12, four 1 × 4 AWGs 1202 and four 4 × 1 AWGs 1204 are opposed to each other, and predetermined ports are connected by an optical wiring 1203. FIG. 12 shows an optical wavelength multiplexing / demultiplexing device having four input ports and four output ports as an example of an N × N optical wavelength multiplexing / demultiplexing device.

４波多重されたＷＤＭ信号を、４個の入力ポート１２０１に入力する。入力された光信号は１×４ＡＷＧ１２０２で分波され、光配線１２０３を用いて４×１ＡＷＧ１２０４の所定の入力ポートに入力される。このとき、光配線１２０３は、図１０で示した入出力ポートに対する周期的な合分波特性が得られるようにレイアウトされている（例えば非特許文献２参照）。   Four-wave multiplexed WDM signals are input to four input ports 1201. The input optical signal is demultiplexed by 1 × 4 AWG 1202 and input to a predetermined input port of 4 × 1 AWG 1204 using optical wiring 1203. At this time, the optical wiring 1203 is laid out so as to obtain periodic multiplexing / demultiplexing characteristics with respect to the input / output ports shown in FIG. 10 (see, for example, Non-Patent Document 2).

この図１２の構成では、光カプラ等、不可避的に損失を生じる光部品を使用していないため、原理的な損失は生じない。しかしながら、合計で２Ｎ個のＡＷＧ、Ｎ２本の光配線が必要となるため、Ｎすなわち入出力ポート数が増大するにつれて、部品点数が増加し、不経済であるという問題があった。 In the configuration shown in FIG. 12, optical components such as optical couplers that inevitably cause loss are not used, so that no theoretical loss occurs. However, since a total of 2N AWGs and N 2 optical wirings are required, there is a problem that the number of parts increases as N, that is, the number of input / output ports increases, which is uneconomical.

特開平９−１０５８２８号公報JP-A-9-105828 H.Takahashi et al., ” Transmission characteristics of arrayed waveguide NxN wavelength multiplexer” Ｊ.Lightwave Technol., 13, pp.447-455, 1995.H. Takahashi et al., “Transmission characteristics of arrayed waveguide NxN wavelength multiplexer” J. Lightwave Technol., 13, pp.447-455, 1995. F.Liu et al., ”Very low crosstalk wavelength router construction using arrayed-waveguide grating multi/demultiplexers”, electronics letters,vol.35, no.10, p.839-840, 1999.F. Liu et al., “Very low crosstalk wavelength router construction using arrayed-waveguide grating multi / demultiplexers”, electronics letters, vol.35, no.10, p.839-840, 1999.

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フルメッシュ光ＷＤＭネットワークに用いられる、周期的な合分波特性を有するＮ×Ｎ光波長合分波装置において、特に波長ズレによる入出力特性の劣化が低減され、原理的な光パワー損失の発生を一部の入出力ポートの組合せに限定し、および費用を低く抑えられるＮ×Ｎ光波長合分波装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is, in particular, in an N × N optical wavelength multiplexing / demultiplexing device having periodic multiplexing / demultiplexing characteristics used in a full mesh optical WDM network. Providing an NxN optical wavelength multiplexer / demultiplexer that reduces the degradation of input / output characteristics due to wavelength shift, limits fundamental optical power loss to some input / output port combinations, and keeps costs low There is to do.

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光波長合分波装置において、波長多重化された光信号を入力する複数の外部入力ポートを含む外部入力ポート群と、外部入力ポート群の複数の外部入力ポートの少なくとも一部から出力された光信号の強度をそれぞれ２つに分流するＫ個（Ｋ：正の整数）の１入力２出力の光分流手段を備えた光分流ユニットと、少なくとも光分流手段から出力される分流された光信号を、それぞれ異なる所定の入力ポートから入力し、入力ポート毎に入力された光信号を合分波し、該合分波された光信号をそれぞれ異なる所定の出力ポートから出力するＪ ｉｎ 個の入力ポートとＪ ｏｕｔ 個の出力ポート（Ｊ ｉｎ 、Ｊ ｏｕｔ ：正の整数）とを有するアレイ導波路型回折格子と、アレイ導波路型回折格子の複数の出力ポートの内、所定の出力ポート群から出力される合分波された光信号を合流する光合流ユニットであって、出力ポート群は異なる２つの出力ポートからなり、出力ポート群毎に合分波された光信号を合流する、Ｋ個（Ｋ：正の整数）の２入力１出力の光合流手段を備えた光合流ユニットと、少なくとも光合流ユニットから出力される合流された光信号を出力する複数の外部出力ポートを含む外部出力ポート群と、光分流ユニットと、アレイ導波路型回折格子中の入力ポート側のスラブ導波路との間を繋ぎ、かつそれぞれが同じ長さである所定の数の導波路と、アレイ導波路型回折格子中の出力ポート側のスラブ導波路と、光合流ユニットとの間を繋ぎ、かつそれぞれが同じ長さである所定の数の導波路とを備え、光分流ユニット中の第ｍ番目の光分流手段（１≦ｍ≦Ｋ（ｍ：整数））の各出力ポートは、アレイ導波路型回折格子の第ａ＋ｍ番目の入力ポートと第ａ＋ｍ＋Ｌ番目の入力ポートとにそれぞれ接続され（Ｋ≦Ｌ（Ｌ：正の整数）、０≦ａ≦Ｊ ｉｎ −Ｋ−Ｌ（ａ：整数））、光合流ユニット中の第ｎ番目の光合流手段（１≦ｎ≦Ｋ（ｎ：整数））の各入力ポートは、アレイ導波路型回折格子の第ｂ＋ｎ番目の出力ポートと第ｂ＋ｎ＋Ｌ番目の出力ポートとにそれぞれ接続され（０≦ｂ≦Ｊ ｏｕｔ −Ｋ−Ｌ（ｂ：整数））、アレイ導波路型回折格子の合分波特性は、第ｉ番目（１≦ｉ≦Ｊ ｉｎ （ｉ：整数））の入力ポートと、第ｊ番目（１≦ｊ≦Ｊ ｏｕｔ （ｊ：整数））の出力ポートとの間の導波路を透過する光の波長がλ ｋ （ｋ＝ｉ＋ｊ−１（ｋ：正の整数））であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an invention according to claim 1 is an optical wavelength multiplexing / demultiplexing device including an external input port including a plurality of external input ports for inputting wavelength-multiplexed optical signals. K (K: positive integer) 1-input 2-output optical shunting that splits the intensity of the optical signal output from at least a part of the port group and a plurality of external input ports of the external input port group, respectively. An optical diversion unit comprising means, and at least diverted optical signals output from the optical diversion means are input from different predetermined input ports, and the optical signals input for each input port are multiplexed and demultiplexed, J in number of input ports and J out output ports for outputting demultiplexed optical signals from respective different predetermined output port (J in, J out: a positive integer) and the array waveguide diffraction grating having a And Among a plurality of output ports of the waveguide grating, an optical converging unit for converging demultiplexing optical signals output from the predetermined output port group, the output port group consisted two different output ports An optical merging unit comprising K (K: positive integer) two-input one-output optical merging means for merging the optical signals multiplexed / demultiplexed for each output port group, and output from at least the optical merging unit. An external output port group including a plurality of external output ports for outputting the combined optical signals, the optical shunt unit, and the slab waveguide on the input port side in the arrayed waveguide grating, and A predetermined number of waveguides having the same length, a slab waveguide on the output port side in the arrayed waveguide grating, and the optical confluence unit , and each having a predetermined length With a number of waveguides , The m-th light diversion means in the light flow dividing unit (1 ≦ m ≦ K (m : integer)) is the output port of the a + m-th input port and a a + m + L-th input of the array waveguide diffraction grating Are connected to the ports (K ≦ L (L: positive integer), 0 ≦ a ≦ J in −KL (a: integer)), and the n-th optical combining means (1 ≦ 1) in the optical combining unit. n ≦ K (n: integer)) is connected to the (b + n) th output port and the (b + n + L) th output port of the arrayed waveguide grating (0 ≦ b ≦ J out −K−), respectively. L (b: integer)), the multiplexing / demultiplexing characteristics of the arrayed waveguide grating are i-th (1 ≦ i ≦ J in (i: integer)) input port and j-th (1 ≦ j). The wavelength of light that passes through the waveguide between the output port of ≦ J out (j: integer) is λ k (k = i +) j-1 (k: positive integer)) .

請求項２に記載の発明は、光波長合分波装置において、波長多重化された光信号を入力するＫ個の外部入力ポートを含む外部入力ポート群と、外部入力ポート群のＫ個の外部入力ポートから出力された光信号の強度を分流する光分流ユニットであって、１入力２出力の光分流手段がｐ段のツリー状に縦列接続され、入力された光信号を２ ｐ 個の出力ポートＯＰ ｑ に分流する光分流手段群をＫ組（１≦ｑ≦２ ｐ （ｑ：整数）、２≦ｐ（ｐ：整数）、２≦Ｋ（Ｋ：整数））備えた光分流ユニットと、少なくとも光分流手段から出力される分流された光信号を、それぞれ異なる所定の入力ポートから入力し、入力ポート毎に入力された光信号を合分波し、該合分波された光信号をそれぞれ異なる所定の出力ポートから出力するＪ ｉｎ 個の入力ポートとＪ ｏｕｔ 個の出力ポート（Ｊ ｉｎ 、Ｊ ｏｕｔ ：正の整数）とを有するアレイ導波路型回折格子と、アレイ導波路型回折格子の複数の出力ポートの内、所定の２ ｐ 個の出力ポートかなる出力ポート群毎に合分波された光信号を合流する光合流ユニットであって、２入力１出力の光合流手段がｐ段のツリー状に縦列接続され、所定の出力ポート群の各出力ポートから２ ｐ 個の入力ポートＩＰ ｒ に入力された光信号を合流する光合流手段群をＫ組（１≦ｒ≦２ ｐ （ｒ：整数）、２≦ｐ（ｐ：整数）、２≦Ｋ（Ｋ：整数））備えた光合流ユニットと、少なくとも光合流ユニットから出力される合流された光信号を出力するＫ個の外部出力ポートを含む外部出力ポート群と、光分流ユニットと、アレイ導波路型回折格子中の入力ポート側のスラブ導波路との間を繋ぎ、かつそれぞれが同じ長さである所定の数の導波路と、アレイ導波路型回折格子中の出力ポート側のスラブ導波路と、光合流ユニットとの間を繋ぎ、かつそれぞれが同じ長さである所定の数の導波路とを備え、光分流ユニット内の第ｍ組目（１≦ｍ≦Ｋ（ｍ：整数））の光分流手段群の２ ｐ 個の各出力ポートＯＰ ｑ は、アレイ導波路型回折格子の第ａ＋ｍ＋（ｑ−１）×Ｋ番目（０≦ａ≦Ｊ ｉｎ −２ ｐ ×Ｋ（ａ：整数））の入力ポートにそれぞれ接続され、光合流ユニット内の第ｎ番目（１≦ｎ≦Ｋ（ｎ：整数））の光合流手段群の２ ｐ 個の各入力ポートＩＰ ｒ は、アレイ導波路型回折格子の第ｂ＋ｎ＋（ｒ−１）×Ｋ番目（０≦ｂ≦Ｊ ｏｕｔ −２ ｐ ×Ｋ（ｂ：正の整数））の出力ポートに接続され、アレイ導波路型回折格子の合分波特性は、第ｉ番目（１≦ｉ≦Ｊ ｉｎ （ｉ：整数））の入力ポートと、第ｊ番目（１≦ｊ≦Ｊ ｏｕｔ （ｊ：整数））の出力ポートとの間の導波路を透過する光の波長がλ ｋ （ｋ＝ｉ＋ｊ−１（ｋ：正の整数））であり、光分流ユニットの入力ポートから出力ポートまでの導波路長と、光合流ユニットの入力ポートから出力ポートまでの導波路長とは全て等しいことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the optical wavelength multiplexing / demultiplexing device, an external input port group including K external input ports for inputting a wavelength-multiplexed optical signal, and K externals of the external input port group An optical diversion unit for diverting the intensity of an optical signal output from an input port, wherein optical diversion means having one input and two outputs are connected in cascade in a p-stage tree shape, and 2 p output optical signals are input. An optical branching unit provided with K sets (1 ≦ q ≦ 2 p (q: integer), 2 ≦ p (p: integer), 2 ≦ K (K: integer)) of optical branching means groups for branching to the port OP q , At least split optical signals output from the optical diversion means are input from different predetermined input ports, and the optical signals input for each input port are multiplexed and demultiplexed, and the combined optical signals are J in number of input ports to be output from different predetermined output port Doo and J out output ports (J in, J out: a positive integer) and an array waveguide diffraction grating having, among a plurality of output ports of the arrayed waveguide grating, given 2 p pieces of An optical merging unit for merging optical signals multiplexed / demultiplexed for each output port group which is an output port, and optical merging means having two inputs and one output are connected in cascade in a p-stage tree, and a predetermined output port group The optical combining means group that combines the optical signals input to 2 p input ports IP r from each of the output ports of K sets (1 ≦ r ≦ 2 p (r: integer), 2 ≦ p (p: integer) 2 ≦ K (K: integer)), an external output port group including at least K external output ports that output a combined optical signal output from the optical combining unit, and an optical branching unit And on the input port side in the arrayed waveguide grating Connects between a predetermined number of waveguides each having the same length, a slab waveguide on the output port side in an arrayed waveguide grating, and an optical confluence unit. And a predetermined number of waveguides each having the same length, and the 2 p pieces of the optical branching means group of the m-th set (1 ≦ m ≦ K (m: integer)) in the optical branching unit . each output port OP q is the a + m + (q-1 ) × K th arrayed waveguide grating (0 ≦ a ≦ J in -2 p × K (a: an integer)) is to the input port of the connection, The 2 p input ports IP r of the n-th (1 ≦ n ≦ K (n: integer)) optical combining means group in the optical combining unit are connected to the b + n + (r−1 ) of the arrayed waveguide grating. ) × K th (0 ≦ b ≦ J out -2 p × K (b: a positive integer) are connected to) the output port, the array guide Demultiplexing characteristics of the road type diffraction grating, the i-th (1 ≦ i ≦ J in ( i: integer)) and an input port of the j-th (1 ≦ j ≦ J out ( j: integer)) of The wavelength of light transmitted through the waveguide between the output port and the output port is λ k (k = i + j−1 (k: positive integer)), and the waveguide length from the input port to the output port of the optical shunt unit; The waveguide lengths from the input port to the output port of the optical confluence unit are all equal .

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光波長合分波装置において、光分流ユニット、光合流ユニットは、それぞれ合流比、分流比の調整機能を有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the optical wavelength multiplexing / demultiplexing device according to the first or second aspect, the optical branching unit and the optical branching unit each have a function of adjusting the junction ratio and the branching ratio. .

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３に記載の光波長合分波装置において、光分流ユニットと光合流ユニットとの間の導波路は、光信号の位相をシフトさせる手段を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical wavelength multiplexing / demultiplexing device according to the first to third aspects, the waveguide between the optical branching unit and the optical branching unit has means for shifting the phase of the optical signal. It is characterized by that .

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４に記載の光波長合分波装置において、光分流ユニットと、光合流ユニットと、アレイ導波路型回折格子と、各入出力ポート間の導波路とを、全て平面基板上の光導波回路として集積化して構成したことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the optical wavelength multiplexing / demultiplexing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the optical branching unit, the optical combining unit, the arrayed waveguide type diffraction grating, and the input / output ports are guided. The waveguide is integrated and configured as an optical waveguide circuit on a flat substrate .

本発明によれば、フルメッシュ光ＷＤＭネットワークにおいて用いられる、周期的な合分波特性を有し、波長ズレによる入出力特性の劣化が低減され、原理的な光パワー損失の発生を一部の入出力ポートの組合せに限定され、部品点数が少なく低コストであるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。   According to the present invention, it has periodic multiplexing / demultiplexing characteristics used in a full mesh optical WDM network, the deterioration of input / output characteristics due to wavelength shift is reduced, and the generation of optical power loss in principle is partly performed. It is possible to realize an N × N optical wavelength multiplexing / demultiplexing device which is limited to a combination of input and output ports and has a low number of parts and a low cost.

以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

［実施形態１］
本発明は、Ｎ個のＷＤＭ信号を波長分割多重する、Ｎ本の入力ポートとＮ本の出力ポート間（２≦Ｎ（Ｎ：整数））にＮ×Ｎの伝送経路を備えたＮ×Ｎ光波長合分波装置である。Ｎ×Ｎ光波長合分波装置は、入力されるＷＤＭ信号を分流する光分流手段と、光分流手段から出力される光信号を合分波するＡＷＧと、ＡＷＧから出力される光信号を合流する光合流手段とをさらに備える。 [Embodiment 1]
The present invention is N × N having N × N transmission paths between N input ports and N output ports (2 ≦ N (N: integer)) for wavelength division multiplexing N WDM signals. This is an optical wavelength multiplexer / demultiplexer. The N × N optical wavelength multiplexing / demultiplexing device combines an optical diversion unit for diverging an input WDM signal, an AWG for multiplexing / demultiplexing an optical signal output from the optical diversion unit, and an optical signal output from the AWG. And a light merging means.

一般に、本発明の実施形態１にかかる光分流手段および光合流手段は、それぞれＫ個（Ｋ：正の整数）の光分流手段および光合流手段を備える。光分流手段中の第ｍ番目の光分流手段（１≦ｍ≦Ｋ（ｍ：整数））が有する各出力ポートは、Ｊｉｎ個の入力ポートとＪｏｕｔ個の出力ポートを有するＪｉｎ×ＪｏｕｔＡＷＧ（Ｊｉｎ、Ｊｏｕｔ：正の整数）の第ａ＋ｍ番目の入力ポートと第ａ＋ｍ＋Ｌ番目の入力ポートにそれぞれ接続される（Ｋ≦Ｌ（Ｌ：正の整数）、０≦ａ≦Ｊｉｎ−Ｋ−Ｌ（ａ：整数））。また、光合流手段中の第ｎ番目の光合流手段（１≦ｎ≦Ｋ（ｎ：整数））が有する各入力ポートは、Ｊｉｎ×ＪｏｕｔＡＷＧの第ｂ＋ｎ番目の出力ポートと第ｂ＋ｎ＋Ｌ番目の出力ポートにそれぞれ接続される（０≦ｂ≦Ｊｏｕｔ−Ｋ−Ｌ（ｂ：整数））。 In general, the optical diversion means and the optical merging means according to the first embodiment of the present invention each include K (K: positive integer) optical diversion means and optical merging means. The m-th light diversion means in the optical branching unit (1 ≦ m ≦ K (m : integer)) each output port has is, J in × J with J in number of input ports and J out output ports connected to the a + m-th input port and the a + m + L-th input port of out AWG (J in , J out : positive integer) (K ≦ L (L: positive integer), 0 ≦ a ≦ J in) -KL (a: integer)). In addition, each input port of the nth optical combining means (1 ≦ n ≦ K (n: integer)) in the optical combining means is the b + nth output port and b + n + Lth of J in × J out AWG. (0 ≦ b ≦ J out −KL (b: integer)).

また、光分流手段の入力ポートから出力ポートまでの導波路長と、光合流手段の入力ポートから出力ポートまでの導波路長とは、全て等しくなるように構成されている。   The waveguide length from the input port to the output port of the optical diversion means and the waveguide length from the input port to the output port of the optical merging means are all configured to be equal.

図１に、本発明の実施形態１にかかる４×４光波長合分波装置の構成を示す。実施形態１では、一例として、光合流手段および光分流手段として光カプラを用い、Ｋ＝４、１≦ｍ≦４、１≦ｎ≦４、Ｊｉｎ＝８、Ｊｏｕｔ＝８、ａ＝ｂ＝０、Ｌ＝４の場合の４波長多重の４×４光波長合分波装置について説明する。 FIG. 1 shows the configuration of a 4 × 4 optical wavelength multiplexer / demultiplexer according to Embodiment 1 of the present invention. In the first embodiment, as an example, an optical coupler is used as the optical combining unit and the optical branching unit, and K = 4, 1 ≦ m ≦ 4, 1 ≦ n ≦ 4, J in = 8, J out = 8, a = b A 4-wavelength multiplexing 4 × 4 optical wavelength multiplexing / demultiplexing device in the case of = 0 and L = 4 will be described.

図１において、入力ポートユニット１０１の各入力ポート１０１ａ〜１０１ｄと光カプラユニット１０２の各１×２光カプラ１０２ａ〜１０２ｄの入力ポートとをそれぞれ接続する。光カプラユニット１０２が有する各１×２光カプラ１０２ａ〜１０２ｄと８×８ＡＷＧ１０４との所定のポート間を光導波路１０３で接続する。８×８ＡＷＧ１０４と光カプラユニット１０６が有する各２×１光カプラ１０６ａ〜１０６ｄとの所定のポート間を光導波路１０５で接続する。光カプラユニット１０６が有する各２×１光カプラ１０６ａ〜１０６ｄの出力ポートと出力ポートユニット１０７の各出力ポート１０７ａ〜１０７ｄとをそれぞれ接続する。光導波路１０３を全て長さが等しくなるようにし、同様に光導波路１０５を全て長さが等しくなるよう設計することで、光カプラユニット１０２と光カプラユニット１０６との間の光路長を等しくする。   In FIG. 1, the input ports 101a to 101d of the input port unit 101 are connected to the input ports of the 1 × 2 optical couplers 102a to 102d of the optical coupler unit 102, respectively. The optical waveguide 103 connects between predetermined ports of the 1 × 2 optical couplers 102 a to 102 d of the optical coupler unit 102 and the 8 × 8 AWG 104. The optical waveguide 105 connects between predetermined ports of the 8 × 8 AWG 104 and each of the 2 × 1 optical couplers 106 a to 106 d included in the optical coupler unit 106. The output ports of the 2 × 1 optical couplers 106a to 106d included in the optical coupler unit 106 are connected to the output ports 107a to 107d of the output port unit 107, respectively. The optical path lengths between the optical coupler unit 102 and the optical coupler unit 106 are made equal by designing all the optical waveguides 103 to be equal in length and similarly designing all the optical waveguides 105 to be equal in length.

以下に、実施形態１を基に、本発明の原理を説明する。   The principle of the present invention will be described below based on the first embodiment.

本明細書において、８×８ＡＷＧ１０４の波長入出力特性は、ｉ番目の入力ポート（１≦ｉ≦８（ｉ：整数））と、ｊ番目（１≦ｊ≦８（ｊ：整数））との間を透過する光の波長がλｋ（ｋ＝ｉ＋ｊ−１（ｋ：正の整数））であるものとする。   In this specification, the wavelength input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104 are the i-th input port (1 ≦ i ≦ 8 (i: integer)) and the j-th (1 ≦ j ≦ 8 (j: integer)). It is assumed that the wavelength of the light transmitted between them is λk (k = i + j−1 (k: positive integer)).

４本の入力ポート１０１ａ〜１０１ｄには、それぞれ波長多重化された光信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４が入力される。ここで、光信号を表すアルファベットと数字の組において、アルファベットは入力ポートの位置、数字はΔλ間隔である信号波長の番号を示すものとする。従って、アルファベットが同じ光信号は同じ入力ポートに入力された光信号であり、また数字が同じ光信号は、同じ波長の光信号である。また、本発明の実施形態においては、１〜４の番号で示される各光信号の波長は、それぞれλ５〜λ８であるものとする。   Wavelength multiplexed optical signals A1 to A4, B1 to B4, C1 to C4, and D1 to D4 are input to the four input ports 101a to 101d, respectively. Here, in a set of alphabets and numbers representing optical signals, the alphabets indicate the positions of the input ports, and the numbers indicate the signal wavelength numbers that are Δλ intervals. Accordingly, optical signals having the same alphabet are optical signals input to the same input port, and optical signals having the same numerals are optical signals having the same wavelength. In the embodiment of the present invention, the wavelengths of the optical signals indicated by the numbers 1 to 4 are λ5 to λ8, respectively.

光信号Ａ１〜Ａ４は、光カプラユニット１０２の光カプラ１０２ａによって２つの出力ポートに分割されて出力され、それぞれ８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１）と（５）に入力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１）と（５）に入力される信号は同一の信号であるが、便宜上８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１）に入力される信号をＡ１〜Ａ４と表記し、８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（５）に入力される信号をＡ１〜Ａ４と表記する。 The optical signals A1 to A4 are divided into two output ports by the optical coupler 102a of the optical coupler unit 102, and are output to the input ports (1) and (5) of the 8 × 8 AWG 104, respectively. The signals input to the input ports (1) and (5) of the 8 × 8 AWG 104 are the same signal, but the signals input to the input port (1) of the 8 × 8 AWG 104 are denoted as A1 to A4 for convenience. A signal input to the input port (5) of the x8 AWG 104 is denoted as A1 to A4 .

８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１）に入力された光信号Ａ１〜Ａ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）〜（８）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（５）に入力された光信号Ａ１〜Ａ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）〜（４）から出力される。 The optical signals A1 to A4 input to the input port (1) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (5) to (8) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. The optical signals A1 to A4 input to the input port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (1) to (4) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）から出力される光信号Ａ１と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ａ１とは、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ａに入力される。 The optical signal A1 output from the output port (1) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal A1 output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106a of the optical coupler unit 106. The

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）から出力される光信号Ａ２と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（６）から出力される光信号Ａ２とは、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｂに入力される。 The optical signal A2 output from the output port (2) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal A2 output from the output port (6) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106b of the optical coupler unit 106. The

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ａ３と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（７）から出力される光信号Ａ３とは、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｃに入力される。 The optical signal A3 output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal A3 output from the output port (7) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106c of the optical coupler unit 106. The

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ａ４と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（８）から出力される光信号Ａ４とは、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｄに入力される。 The optical signal A4 output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal A4 output from the output port (8) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106d of the optical coupler unit 106. The

光信号Ａ１とＡ１、Ａ２とＡ２、Ａ３とＡ３、およびＡ４とＡ４は同位相で干渉するため、光カプラユニット１０６の各２×１光カプラ１０６ａ〜１０６ｄにおいて互いに強め合わされ、出力される。したがって、出力ポート１０７ａから出力される出力光信号Ａ１、出力ポート１０７ｂから出力される出力光信号Ａ２、出力ポート１０７ｃから出力される出力光信号Ａ３、および出力ポート１０７ｄから出力される出力光信号Ａ４に、光カプラに由来する原理損失は発生しない。 Since the optical signals A1 and A1, A2 and A2, A3 and A3, and A4 and A4 interfere with each other in phase, the 2 × 1 optical couplers 106a to 106d of the optical coupler unit 106 reinforce each other and output them. Therefore, the output optical signal A1 output from the output port 107a, the output optical signal A2 output from the output port 107b, the output optical signal A3 output from the output port 107c, and the output optical signal A4 output from the output port 107d. In addition, the principle loss derived from the optical coupler does not occur.

光信号Ｂ１〜Ｂ４は、光カプラユニット１０２の光カプラ１０２ｂによって２つの出力ポートに分割されて出力され、それぞれ８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（２）と（６）に入力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（２）と（６）に入力される信号は同一の信号であるが、便宜上８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（２）に入力される信号をＢ１〜Ｂ４と表記し、８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（６）に入力される信号をＢ１〜Ｂ４と表記する。 The optical signals B1 to B4 are divided into two output ports by the optical coupler 102b of the optical coupler unit 102 and output to the input ports (2) and (6) of the 8 × 8 AWG 104, respectively. The signals input to the input ports (2) and (6) of the 8 × 8 AWG 104 are the same signal, but the signals input to the input port (2) of the 8 × 8 AWG 104 are denoted as B1 to B4 for convenience. A signal input to the input port (6) of the x8 AWG 104 is denoted as B1 to B4 .

８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（２）に入力された光信号Ｂ１〜Ｂ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）〜（７）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（６）に入力された光信号Ｂ２〜Ｂ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）〜（３）から出力される。 The optical signals B1 to B4 input to the input port (2) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (4) to (7) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. The optical signals B2 to B4 input to the input port (6) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (1) to (3) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）から出力される光信号Ｂ２と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ｂ２は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ａに入力される。 The optical signal B2 output from the output port (1) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal B2 output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106a of the optical coupler unit 106. .

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）から出力される光信号Ｂ３と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（６）から出力される光信号Ｂ３は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｂに入力される。 The optical signal B3 output from the output port (2) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal B3 output from the output port (6) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106b of the optical coupler unit 106. .

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ｂ４と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（７）から出力される光信号Ｂ４は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｃに入力される。 The optical signal B4 output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal B4 output from the output port (7) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106c of the optical coupler unit 106. .

光信号Ｂ２とＢ２、Ｂ３とＢ３、およびＢ４とＢ４は同位相で干渉するため、光カプラユニット１０６の各２×１光カプラ１０６ａ〜１０６ｃにおいて互いに強め合い、出力される。したがって、出力ポート１０７ａから出力される出力光信号Ｂ２、出力ポート１０７ｂから出力される出力光信号Ｂ３、および出力ポート１０７ｃから出力される出力光信号Ｂ４に、光カプラに由来する原理損失は発生しない。 Since the optical signals B2 and B2, B3 and B3, and B4 and B4 interfere with each other in phase, the 2 × 1 optical couplers 106a to 106c of the optical coupler unit 106 reinforce each other and are output. Accordingly, the principle loss derived from the optical coupler does not occur in the output optical signal B2 output from the output port 107a, the output optical signal B3 output from the output port 107b, and the output optical signal B4 output from the output port 107c. .

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ｂ１は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｄに入力される。したがって、出力ポート１０７ｄから出力される出力光信号Ｂ１には、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｄにおいて干渉が生じず、光パワーが１／２になるため、光カプラに由来する６ｄＢの原理損失を発生する。   The optical signal B1 output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104 is input to the 2 × 1 optical coupler 106d of the optical coupler unit 106. Therefore, the output optical signal B1 output from the output port 107d does not cause interference in the 2 × 1 optical coupler 106d of the optical coupler unit 106, and the optical power is halved. Therefore, 6 dB derived from the optical coupler Generates principle loss.

光信号Ｃ１〜Ｃ４は、光カプラユニット１０２の光カプラ１０２ｃによって２つの出力ポートに分割されて出力され、それぞれ８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（３）と（７）に入力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（３）と（７）に入力される信号は同一の信号であるが、便宜上８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（３）に入力される信号をＣ１〜Ｃ４と表記し、８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（７）に入力される信号をＣ１〜Ｃ４と表記する。 The optical signals C1 to C4 are divided into two output ports by the optical coupler 102c of the optical coupler unit 102 and output to the input ports (3) and (7) of the 8 × 8 AWG 104, respectively. The signals input to the input ports (3) and (7) of the 8 × 8 AWG 104 are the same signal, but the signals input to the input port (3) of the 8 × 8 AWG 104 are denoted as C1 to C4 for convenience. A signal input to the input port (7) of the x8 AWG 104 is denoted as C1 to C4 .

８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（３）に入力された光信号Ｃ１〜Ｃ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）〜（６）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（７）に入力された光信号Ｃ３，Ｃ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１），（２）から出力される。 The optical signals C1 to C4 input to the input port (3) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (3) to (6) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. The optical signals C3 and C4 input to the input port (7) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (1) and (2) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）から出力される光信号Ｃ３と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ｃ３は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ａに入力される。 The optical signal C3 output from the output port (1) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal C3 output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106a of the optical coupler unit 106. .

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）から出力される光信号Ｃ４と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（６）から出力される光信号Ｃ４は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｂに入力される。 The optical signal C4 output from the output port (2) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal C4 output from the output port (6) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106b of the optical coupler unit 106. .

光信号Ｃ３とＣ３およびＣ４とＣ４とは同位相で干渉するため、光カプラユニット１０６の各２×１光カプラ１０６ａ、１０６ｂにおいて互いに強め合い、出力される。そのため、出力ポート１０７ａから出力される出力光信号Ｃ３、および出力ポート１０７ｂから出力される出力光信号Ｃ４に、光カプラに由来する原理損失は発生しない。 Since the optical signals C3 and C3 and C4 and C4 interfere with each other in phase, the 2 × 1 optical couplers 106a and 106b of the optical coupler unit 106 reinforce each other and are output. Therefore, the principle loss derived from the optical coupler does not occur in the output optical signal C3 output from the output port 107a and the output optical signal C4 output from the output port 107b.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ｃ１は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｃに入力される。   The optical signal C1 output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104 is input to the 2 × 1 optical coupler 106c of the optical coupler unit 106.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ｃ２は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｄに入力される。   The optical signal C2 output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104 is input to the 2 × 1 optical coupler 106d of the optical coupler unit 106.

そのため、出力ポート１０７ｃから出力される出力光信号Ｃ１、および出力ポート１０７ｄから出力される出力光信号Ｃ２には、光カプラユニット１０６の各２×１光カプラ１０６ｃ、１０６ｄにおいて干渉が生じず、光パワーが１／２になるため、光カプラに由来する６ｄＢの原理損失を発生する。   Therefore, there is no interference between the output optical signal C1 output from the output port 107c and the output optical signal C2 output from the output port 107d in each of the 2 × 1 optical couplers 106c and 106d of the optical coupler unit 106. Since the power is halved, a 6 dB principle loss derived from the optical coupler is generated.

光信号Ｄ１〜Ｄ４は、光カプラユニット１０２の光カプラ１０２ｄによって２つの出力ポートに分割されて出力され、それぞれ８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（４）と（８）に入力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（４）と（８）に入力される信号は同一の信号であるが、便宜上８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（４）に入力される信号をＤ１〜Ｄ４と表記し、８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（８）に入力される信号をＤ１〜Ｄ４と表記する。 The optical signals D1 to D4 are divided into two output ports by the optical coupler 102d of the optical coupler unit 102 and output to the input ports (4) and (8) of the 8 × 8 AWG 104, respectively. The signals input to the input ports (4) and (8) of the 8 × 8 AWG 104 are the same signal, but the signals input to the input port (4) of the 8 × 8 AWG 104 are denoted as D1 to D4 for convenience. A signal input to the input port (8) of the x8 AWG 104 is denoted as D1 to D4 .

８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（４）に入力された光信号Ｄ１〜Ｄ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）〜（５）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（８）に入力された光信号Ｄ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）から出力される。 The optical signals D1 to D4 input to the input port (4) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (2) to (5) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. The optical signal D4 input to the input port (8) of the 8 × 8 AWG 104 is output from the output port (1) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）から出力される光信号Ｄ４と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ｄ４は、光カプラユニット１０６の光カプラ１０６ａに入力される。光信号Ｄ４と光信号Ｄ４とは同位相で干渉するため、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ａにおいて互いに強め合い、出力される。そのため、出力ポート１０７ａから出力される出力光信号Ｄ４に、光カプラに由来する原理損失は発生しない。 The optical signal D4 output from the output port (1) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal D4 output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the optical coupler 106a of the optical coupler unit 106. Since the optical signal D4 and the optical signal D4 interfere with each other in the same phase, the 2 × 1 optical coupler 106a of the optical coupler unit 106 intensifies each other and is output. Therefore, the principle loss derived from the optical coupler does not occur in the output optical signal D4 output from the output port 107a.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）から出力される光信号Ｄ１は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｂに入力される。   The optical signal D1 output from the output port (2) of the 8 × 8 AWG 104 is input to the 2 × 1 optical coupler 106b of the optical coupler unit 106.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ｄ２は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｃに入力される。   The optical signal D2 output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104 is input to the 2 × 1 optical coupler 106c of the optical coupler unit 106.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ｄ３は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｄに入力される。   The optical signal D3 output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104 is input to the 2 × 1 optical coupler 106d of the optical coupler unit 106.

出力ポート１０７ｂから出力される出力光信号Ｄ１、出力ポート１０７ｃから出力される出力光信号Ｄ２、および出力ポート１０７ｄから出力される出力光信号Ｄ３には、光カプラユニット１０６の各２×１光カプラにおいて干渉が生じず、光パワーが１／２になるため、光カプラに由来する６ｄＢの原理損失を発生する。   The output optical signal D1 output from the output port 107b, the output optical signal D2 output from the output port 107c, and the output optical signal D3 output from the output port 107d are each 2 × 1 optical coupler of the optical coupler unit 106. No interference occurs and the optical power is halved, resulting in a 6 dB principle loss derived from the optical coupler.

ここで８×８ＡＷＧ１０４は同一の回折次数のみを使用しているため、回折次数が異なることによる波長のズレは生じない。   Here, since the 8 × 8 AWG 104 uses only the same diffraction orders, there is no wavelength shift due to different diffraction orders.

以上の説明から、結果として実施形態１にかかる光波長合分波装置の合分波特性は、図２に示されるように周期的な合分波特性を有する。網掛けされていない領域は、その経路において原理損失が発生しないことを表し、網掛けされている領域は、その経路において原理損失が６ｄＢ発生することを表す。但し、このように損失が大きい経路は、近距離・低損失の伝送路に割当てればよく、問題にはならない。   From the above description, as a result, the multiplexing / demultiplexing characteristics of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing apparatus according to the first embodiment have periodic multiplexing / demultiplexing characteristics as shown in FIG. A non-shaded area indicates that no principle loss occurs in the path, and a shaded area indicates that a principle loss occurs in the path of 6 dB. However, such a path with a large loss may be assigned to a short-distance / low-loss transmission path, and does not cause a problem.

なお、実施形態１における光導波路１０３と光導波路１０５との組み合わせは、上記の組合せに限定されるものではなく、入出力ポート間で周期的な合分波特性を実現する組合せであればいずれであっても良い。つまり、上記の規則に従う組合せであれば、実施形態１と同じ効果が得られる。   The combination of the optical waveguide 103 and the optical waveguide 105 in the first embodiment is not limited to the above combination, and any combination that realizes periodic multiplexing / demultiplexing characteristics between input and output ports. It may be. That is, the same effect as in the first embodiment can be obtained as long as the combination conforms to the above rules.

また、１×２光カプラ１０２ａ〜１０２ｄおよび２×１光カプラ１０６ａ〜１０６ｄは、どちらも２×２光カプラであっても良い。   The 1 × 2 optical couplers 102a to 102d and the 2 × 1 optical couplers 106a to 106d may both be 2 × 2 optical couplers.

また、光カプラユニット１０２、光カプラユニット１０６を、分流比、合流比を調節できる光分流手段、光合流手段とすることにより、光分流手段、光合流手段の製造誤差を吸収することができる。   Further, by using the optical coupler unit 102 and the optical coupler unit 106 as the optical diversion means and the optical confluence means that can adjust the diversion ratio and the confluence ratio, manufacturing errors of the optical diversion means and the optical confluence means can be absorbed.

また、光導波路１０３、１０５に光信号の位相をシフトさせる位相シフタを実装して光信号の位相を調節することにより、導波路長の製造誤差を吸収することができる。   Further, by mounting a phase shifter for shifting the phase of the optical signal on the optical waveguides 103 and 105 to adjust the phase of the optical signal, it is possible to absorb the manufacturing error of the waveguide length.

さらに、光カプラユニット１０２、光導波路１０３、１０５、ＡＷＧ１０４、光カプラユニット１０６をＰＬＣ（Ｐｌａｎａｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）技術等を用いて同一平面上に形成することにより、製造費用を低く抑えることができる。   Further, by forming the optical coupler unit 102, the optical waveguides 103 and 105, the AWG 104, and the optical coupler unit 106 on the same plane using a PLC (Planar Lightwave Circuit) technology or the like, the manufacturing cost can be reduced.

［実施形態２］
上述の実施形態１では、光波長合分波装置の入力ポートおよび出力ポートが全て光カプラに接続される場合を示したが、入力ポートおよび出力ポートの一部を光カプラに接続せず、直接ＡＷＧに接続する構成をとることもできる。光カプラ等の２つの光分流手段の出力ポートおよび２つの光合流手段の入力ポートの各々と、ＡＷＧの入力ポートおよび出力ポートの各々とは、実施形態１において説明した組合せの規則のＫ＝２の場合に従ってそれぞれ接続される。一方、ＡＷＧに直接接続される入力ポートおよび出力ポートの各々と、ＡＷＧの入力ポートおよび出力ポートの各々とは、同一番号のポート同士がそれぞれ接続される。 [Embodiment 2]
In the first embodiment, the input port and the output port of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing device are all connected to the optical coupler. However, the input port and the output port are not directly connected to the optical coupler, but directly. It is also possible to adopt a configuration for connecting to an AWG. Each of the output ports of the two optical diversion means such as an optical coupler and the input ports of the two optical confluence means, and each of the input port and the output port of the AWG are K = 2 in the combination rule described in the first embodiment. Each is connected according to the case. On the other hand, each of the input port and output port directly connected to the AWG and each of the input port and output port of the AWG are connected to the same numbered ports.

図３に、本発明の実施形態２にかかる、２つの入出力ポートをＡＷＧに直結する４×４光波長合分波装置の構成を示す。８×８ＡＷＧ１０４の波長入出力特性、および４本の入力ポート１０１に入力される光信号は、実施形態１と同一である。また、実施形態２では、入力ポート１０１ｃ、１０１ｄは、それぞれ１×２光カプラ１０２ｃ、１０２ｄを介さずに８×８ＡＷＧ１０４の所定の入力ポートに直接接続される。光導波路１０３を全て長さが等しくなるようにし、同様に光導波路１０５を全て長さが等しくなるよう設計することで、光カプラユニット１０２と光カプラユニット１０６との間の光路長を等しくする。   FIG. 3 shows a configuration of a 4 × 4 optical wavelength multiplexing / demultiplexing device according to Embodiment 2 of the present invention in which two input / output ports are directly connected to an AWG. The wavelength input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signals input to the four input ports 101 are the same as those in the first embodiment. In the second embodiment, the input ports 101c and 101d are directly connected to predetermined input ports of the 8 × 8 AWG 104 without going through the 1 × 2 optical couplers 102c and 102d, respectively. The optical path lengths between the optical coupler unit 102 and the optical coupler unit 106 are made equal by designing all the optical waveguides 103 to be equal in length and similarly designing all the optical waveguides 105 to be equal in length.

光信号Ａ１〜Ａ４は、光カプラユニット１０２の１×２光カプラ１０２ａによって２つの出力ポートに分割されて出力され、それぞれ８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１）と（５）に入力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１）と（５）とに入力される信号は同一の信号であるが、便宜上８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１）に入力される信号をＡ１〜Ａ４と表記し、８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（５）に入力される信号をＡ１〜Ａ４と表記する。 The optical signals A1 to A4 are divided into two output ports by the 1 × 2 optical coupler 102a of the optical coupler unit 102 and output, and input to the input ports (1) and (5) of the 8 × 8 AWG 104, respectively. The signals input to the input ports (1) and (5) of the 8 × 8 AWG 104 are the same signal, but the signals input to the input port (1) of the 8 × 8 AWG 104 are denoted as A1 to A4 for convenience. Signals input to the input port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are denoted as A1 to A4 .

８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１）に入力された光信号Ａ１，Ａ２は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５），（６）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（５）に入力された光信号Ａ１〜Ａ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）〜（４）から出力される。 The optical signals A1 and A2 input to the input port (1) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (5) and (6) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. The optical signals A1 to A4 input to the input port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (1) to (4) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）から出力される光信号Ａ１と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ａ１とは、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ａに入力される。 The optical signal A1 output from the output port (1) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal A1 output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106a of the optical coupler unit 106. Is done.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）から出力される光信号Ａ２と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（６）から出力される光信号Ａ２は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｂに入力される。 The optical signal A2 output from the output port (2) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal A2 output from the output port (6) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106b of the optical coupler unit 106. .

光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ａ、１０６ｂにおいて光信号Ａ１と光信号Ａ１、および光信号Ａ２と光信号Ａ２がそれぞれ同位相で干渉するため、互いに強め合って出力される。そのため、出力ポート１０７ａから出力される出力光信号Ａ１、および出力ポート１０７ｂから出力される出力光信号Ａ２に、光カプラに由来する原理損失は発生しない。 In the 2 × 1 optical couplers 106a and 106b of the optical coupler unit 106, the optical signal A1 and the optical signal A1 and the optical signal A2 and the optical signal A2 interfere with each other in the same phase. Therefore, the principle loss derived from the optical coupler does not occur in the output optical signal A1 output from the output port 107a and the output optical signal A2 output from the output port 107b.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ａ３は、出力ポート１０７ｃに直接入力される。 The optical signal A3 output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104 is directly input to the output port 107c.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ａ４は、出力ポート１０７ｄに直接入力される。 The optical signal A4 output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104 is directly input to the output port 107d.

従って、光カプラユニット１０２で分岐した効果により、出力ポート１０７ｃから出力される出力光信号Ａ３、および出力ポート１０７ｄから出力される出力光信号Ａ４には、光カプラに由来する原理損失が３ｄＢ発生する。   Therefore, due to the effect of branching in the optical coupler unit 102, the output optical signal A3 output from the output port 107c and the output optical signal A4 output from the output port 107d generate 3 dB of principle loss due to the optical coupler. .

光信号Ｂ１〜Ｂ４は、光カプラユニット１０２の２×１光カプラ１０２ｂによって２つの出力ポートに分割して出力され、それぞれ８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（２）と（６）に入力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（２）と（６）に入力される信号は同一の信号であるが、便宜上８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（６）に入力される信号をＢ１〜Ｂ４と表記する。 The optical signals B1 to B4 are divided into two output ports by the 2 × 1 optical coupler 102b of the optical coupler unit 102 and output to the input ports (2) and (6) of the 8 × 8 AWG 104, respectively. The signals input to the input ports (2) and (6) of the 8 × 8 AWG 104 are the same signal, but the signals input to the input port (6) of the 8 × 8 AWG 104 are denoted as B1 to B4 for convenience.

８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（２）に入力された光信号Ｂ１〜Ｂ３は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）〜（６）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（５）に入力された光信号Ｂ２〜Ｂ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）〜（３）から出力される。 The optical signals B1 to B3 input to the input port (2) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (4) to (6) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. The optical signals B2 to B4 input to the input port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (1) to (3) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）から出力される光信号Ｂ２と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ｂ２は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ａに入力される。 The optical signal B2 output from the output port (1) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal B2 output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106a of the optical coupler unit 106. .

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）から出力される光信号Ｂ３と８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（６）から出力される光信号Ｂ３は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｂに入力される。 The optical signal B3 output from the output port (2) of the 8 × 8 AWG 104 and the optical signal B3 output from the output port (6) of the 8 × 8 AWG 104 are input to the 2 × 1 optical coupler 106b of the optical coupler unit 106. .

光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ａ、１０６ｂにおいて、光信号Ｂ２と光信号Ｂ２、および光信号Ｂ３と光信号Ｂ３が同位相でそれぞれ干渉するため、互いに強め合って出力される。そのため、出力ポート１０７ａから出力される出力光信号Ｂ２、および出力ポート１０７ｂから出力される出力光信号Ｂ３に、光カプラに由来する原理損失は発生しない。 In the 2 × 1 optical couplers 106a and 106b of the optical coupler unit 106, the optical signal B2 and the optical signal B2, and the optical signal B3 and the optical signal B3 interfere with each other in the same phase, so that they are strengthened and output. Therefore, the principle loss derived from the optical coupler does not occur in the output optical signal B2 output from the output port 107a and the output optical signal B3 output from the output port 107b.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ｂ４は、出力ポート１０７ｃに直接入力される。 The optical signal B4 output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104 is directly input to the output port 107c.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ｂ１は、出力ポート１０７ｄに直接入力される。   The optical signal B1 output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104 is directly input to the output port 107d.

従って、光カプラユニット１０２で分岐した効果により、出力ポート１０７ｃから出力される出力光信号Ｂ４、および出力ポート１０７ｄから出力される出力光信号Ｂ１に、光カプラに由来する原理損失が３ｄＢ発生する。   Therefore, due to the effect of branching in the optical coupler unit 102, 3 dB of principle loss due to the optical coupler occurs in the output optical signal B4 output from the output port 107c and the output optical signal B1 output from the output port 107d.

光信号Ｃ１〜Ｃ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（３）に直接入力される。   The optical signals C1 to C4 are directly input to the input port (3) of the 8 × 8 AWG 104.

８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（３）に入力された光信号Ｃ１〜Ｃ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）〜（６）から出力される。   The optical signals C1 to C4 input to the input port (3) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (3) to (6) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ｃ３は、光カプラユニット１０６の光カプラ１０６ａに入力される。出力信号は、光カプラユニット１０６により２分岐されて得られる。   The optical signal C3 output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104 is input to the optical coupler 106a of the optical coupler unit 106. The output signal is obtained by being branched into two by the optical coupler unit 106.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（６）から出力される光信号Ｃ４は、光カプラユニット１０６の光カプラ１０６ｂに入力される。出力信号は、光カプラユニット１０６により２分岐されて得られる。   The optical signal C4 output from the output port (6) of the 8 × 8 AWG 104 is input to the optical coupler 106b of the optical coupler unit 106. The output signal is obtained by being branched into two by the optical coupler unit 106.

従って、出力ポート１０７ａから出力される出力光信号Ｃ３、および出力ポート１０７ｂから出力される出力光信号Ｃ４には、光カプラユニット１０６で分岐した効果により、光カプラに由来する原理損失が３ｄＢ発生する。   Therefore, in the output optical signal C3 output from the output port 107a and the output optical signal C4 output from the output port 107b, the principle loss derived from the optical coupler is generated by 3 dB due to the effect of branching in the optical coupler unit 106. .

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ｃ１は、出力ポート１０７ｃに直接入力される。   The optical signal C1 output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104 is directly input to the output port 107c.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ｃ２は、出力ポート１０７ｄに直接入力される。   The optical signal C2 output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104 is directly input to the output port 107d.

従って、出力ポート１０７ｃから出力される出力光信号Ｃ１、および出力ポート１０７ｄから出力される出力光信号Ｃ２には、光カプラを経由しないため、光カプラに由来する原理損失は発生しない。   Therefore, the output optical signal C1 output from the output port 107c and the output optical signal C2 output from the output port 107d do not pass through the optical coupler, and therefore no principle loss due to the optical coupler occurs.

光信号Ｄ１〜Ｄ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（４）に直接入力される。   The optical signals D1 to D4 are directly input to the input port (4) of the 8 × 8 AWG 104.

８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（４）に入力された光信号Ｄ１〜Ｄ４は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）〜（５）から出力される。   The optical signals D1 to D4 input to the input port (4) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (2) to (5) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ｄ４は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ａに入力される。出力信号は、光カプラユニット１０６により２分岐されて得られる。   The optical signal D4 output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104 is input to the 2 × 1 optical coupler 106a of the optical coupler unit 106. The output signal is obtained by being branched into two by the optical coupler unit 106.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）から出力される光信号Ｄ１は、光カプラユニット１０６の２×１光カプラ１０６ｂに入力される。出力信号は、光カプラユニット１０６により２分岐されて得られる。   The optical signal D1 output from the output port (2) of the 8 × 8 AWG 104 is input to the 2 × 1 optical coupler 106b of the optical coupler unit 106. The output signal is obtained by being branched into two by the optical coupler unit 106.

従って、出力ポート１０７ａから出力される出力光信号Ｄ４、および出力ポート１０７ｂから出力される出力光信号Ｄ１には、光カプラユニット１０６で分岐した効果により、光カプラに由来する原理損失が３ｄＢ発生する。   Therefore, in the output optical signal D4 output from the output port 107a and the output optical signal D1 output from the output port 107b, the principle loss derived from the optical coupler is generated by 3 dB due to the effect of branching in the optical coupler unit 106. .

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ｄ２は、出力ポート１０７ｃに直接入力される。   The optical signal D2 output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104 is directly input to the output port 107c.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ｄ３は、出力ポート１０７ｄに直接入力される。   The optical signal D3 output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104 is directly input to the output port 107d.

従って、出力ポート１０７ｃから出力される出力光信号Ｄ２、および出力ポート１０７ｄから出力される出力光信号Ｄ３には、光カプラを経由しないため、光カプラに由来する原理損失は発生しない。   Therefore, the output optical signal D2 output from the output port 107c and the output optical signal D3 output from the output port 107d do not pass through the optical coupler, so that no principle loss due to the optical coupler occurs.

以上の説明から、結果として入力ポート１０１ａ〜１０１ｄと出力ポート１０７ａ〜１０７ｄに対する波長入出力特性は、図４に示されるように周期的な合分波特性を有する。   From the above description, as a result, the wavelength input / output characteristics for the input ports 101a to 101d and the output ports 107a to 107d have periodic multiplexing / demultiplexing characteristics as shown in FIG.

ここで８×８ＡＷＧ１０４は同一の回折次数のみを使用しているため、回折次数が異なることによる波長のズレは生じない。   Here, since the 8 × 8 AWG 104 uses only the same diffraction orders, there is no wavelength shift due to different diffraction orders.

また、図４において網掛けされていない経路では、原理損失が発生しない。   Further, the principle loss does not occur in the route not shaded in FIG.

一方、図４において横線で網掛けされている経路では、原理損失が３ｄＢ発生する。但し、この損失は図１１の構成の場合と同程度であり、また損失が大きい経路は近距離・低損失の伝送路に割当てればよく、問題にはならない。   On the other hand, in the path shaded by horizontal lines in FIG. 4, a principle loss of 3 dB occurs. However, this loss is similar to that in the configuration of FIG. 11, and a path with a large loss may be assigned to a short-distance / low-loss transmission path, which is not a problem.

なお、実施形態２における光導波路１０３と光導波路１０５との組み合わせは、上記の組合せに限定されるものではなく、入出力ポート間で周期的な合分波特性を実現する組合せであればいずれであっても良い。   The combination of the optical waveguide 103 and the optical waveguide 105 in the second embodiment is not limited to the above combination, and any combination that realizes periodic multiplexing / demultiplexing characteristics between input and output ports. It may be.

また、１×２光カプラ１０２ａ〜１０２ｄおよび２×１光カプラ１０６ａ〜１０６ｄは、どちらも２×２光カプラであっても良い。   The 1 × 2 optical couplers 102a to 102d and the 2 × 1 optical couplers 106a to 106d may both be 2 × 2 optical couplers.

また、光カプラユニット１０２、光カプラユニット１０６を、分流比、合流比を調節できる光分流手段、光合流手段とすることにより、光分流手段、光合流手段の製造誤差を吸収することができる。   Further, by using the optical coupler unit 102 and the optical coupler unit 106 as the optical diversion means and the optical confluence means that can adjust the diversion ratio and the confluence ratio, manufacturing errors of the optical diversion means and the optical confluence means can be absorbed.

また、光導波路１０３、１０５に光信号の位相をシフトさせる位相シフタを実装して光信号の位相を調節することにより、導波路長の製造誤差を吸収することができる。   Further, by mounting a phase shifter for shifting the phase of the optical signal on the optical waveguides 103 and 105 to adjust the phase of the optical signal, it is possible to absorb the manufacturing error of the waveguide length.

さらに、光カプラユニット１０２、光導波路１０３、１０５、ＡＷＧ１０４、光カプラユニット１０６をＰＬＣ（Ｐｌａｎａｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）技術等を用いて同一平面上に形成することにより、製造費用を低く抑えることができる。   Further, by forming the optical coupler unit 102, the optical waveguides 103 and 105, the AWG 104, and the optical coupler unit 106 on the same plane using a PLC (Planar Lightwave Circuit) technology or the like, the manufacturing cost can be reduced.

［実施形態３］
上述の実施形態１、２では、光波長合分波装置の入力ポート及び出力ポートとＡＷＧの間に設けられる光カプラは、全て１段である場合を示したが、光カプラをツリー状に多段接続した構成をとることもできる。 [Embodiment 3]
In the first and second embodiments described above, the optical couplers provided between the input port and output port of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing device and the AWG are all shown in a single stage. However, the optical couplers are arranged in multiple stages in a tree shape. A connected configuration can also be taken.

一般に、本発明の実施形態３にかかる光分流手段および光合流手段は、それぞれ（２ｐ−１）×Ｋ個（２≦ｐ（ｐ：整数）、２≦Ｋ（Ｋ：整数））の光分流手段および光合流手段を備える。光分流手段は、ｐ段のツリー状に縦列接続され、２ｐ個の出力ポートに入力された光信号を分流する光分流手段をＫ組備える。同様に光合流手段は、ｐ段のツリー状に縦列接続され、２ｐ個の入力ポートに入力された光信号を合流する光合流手段をＫ組備える。 In general, the optical diversion means and the optical confluence means according to the third embodiment of the present invention are (2 p −1) × K (2 ≦ p (p: integer), 2 ≦ K (K: integer)) light, respectively. A diversion means and a light merge means are provided. The optical diversion means includes K sets of optical diversion means that are cascade-connected in a p-stage tree shape and divert optical signals input to 2 p output ports. Similarly, the optical merging means includes K sets of optical merging means that are cascade-connected in a p-stage tree shape and merge optical signals input to 2 p input ports.

光分流手段内の第ｍ組目のツリー状に縦列接続された光分流手段の２ｐ個の各出力ポート（１≦ｍ≦Ｋ（ｍ：整数））は、Ｊｉｎ個の入力ポートとＪｏｕｔ個の出力ポートを有するＪｉｎ×ＪｏｕｔＡＷＧ（Ｊｉｎ、Ｊｏｕｔ：正の整数）の第ａ＋ｍ＋ｑ×Ｋ番目の入力ポートにそれぞれ接続される（０≦ｑ≦２ｐ−１（ｑ：整数）、０≦ａ≦Ｊｉｎ−２ｐ×Ｋ（ａ：整数））。 Each of the 2 p output ports (1 ≦ m ≦ K (m: integer)) of the optical diversion means connected in cascade in the m-th set of tree shapes in the optical diversion means has J in input ports and J J in × J out AWG with out output ports (J in, J out: a positive integer) are connected to a a + m + q × K th input port (0 ≦ q ≦ 2 p -1 (q: Integer), 0 ≦ a ≦ J in −2 p × K (a: integer)).

同様に、光合流手段内の第ｎ組目のツリー状に縦列接続された光合流手段の２ｐ個の各入力ポート（１≦ｎ≦Ｋ（ｎ：整数））は、Ｊｉｎ×ＪｏｕｔＡＷＧの第ｂ＋ｎ＋ｒ×Ｋ番目の出力ポートに接続される（０≦ｒ≦２ｐ−１（ｑ：整数）、０≦ｂ≦Ｊｏｕｔ−２ｐ×Ｋ（ｂ：正の整数））。 Similarly, 2 p input ports (1 ≦ n ≦ K (n: integer)) of the optical combining means connected in cascade in the n-th set of trees in the optical combining means are J in × J out. It is connected to the b + n + r × K-th output port of the AWG (0 ≦ r ≦ 2 p −1 (q: integer), 0 ≦ b ≦ J out −2 p × K (b: positive integer)).

また、光分流手段の入力ポートから出力ポートまでの導波路長と、光合流手段の入力ポートから出力ポートまでの導波路長とは、全て等しくなるように構成されている。   The waveguide length from the input port to the output port of the optical diversion means and the waveguide length from the input port to the output port of the optical merging means are all configured to be equal.

図５に、実施形態３にかかる光カプラを２段のツリー状構成とする２×２光波長合分波装置の構成を示す。実施形態３では、一例として、光合流手段および光分流手段として光カプラを用い、ｐ＝２、Ｋ＝２、Ｊｉｎ＝８、Ｊｏｕｔ＝８、ａ＝ｂ＝０の場合の４波長多重の２×２光波長合分波装置について説明する。 FIG. 5 shows a configuration of a 2 × 2 optical wavelength multiplexer / demultiplexer in which the optical coupler according to the third embodiment has a two-stage tree configuration. In the third embodiment, as an example, optical couplers are used as the optical combining means and the optical diversion means, and four-wavelength multiplexing is performed when p = 2, K = 2, J in = 8, J out = 8, and a = b = 0. The 2 × 2 optical wavelength multiplexer / demultiplexer will be described.

８×８ＡＷＧ１０４の波長入出力特性は、実施形態１、２において用いる８×８ＡＷＧ１０４と同一である。また、２本の入力ポート１０１に入力されるＷＤＭ信号は、ポートの数以外は実施形態１、２におけるＷＤＭ信号と同一である。   The wavelength input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104 are the same as those of the 8 × 8 AWG 104 used in the first and second embodiments. The WDM signals input to the two input ports 101 are the same as the WDM signals in the first and second embodiments except for the number of ports.

但し、光カプラユニット１０８および１０９は、実施形態１、２における光カプラユニット１０２、１０６とは下記のように構成が異なる。たとえば、光カプラユニット１０８は、光カプラ１０８ａ〜１０８ｄと、光カプラ１０８ａ〜１０８ｄの前段に設けられた光カプラ１０８ｅ、１０８ｆを備えている。光カプラユニット１０８において、光カプラ１０８ｅの一方の出力ポートには、光カプラ１０８ａの入力ポートが接続され、他方の出力ポートには、光カプラ１０８ｃの入力ポートが接続されている。同様に、光カプラ１０８ｆの一方の出力ポートには、光カプラ１０８ｂの入力ポートが接続され、他方の出力ポートには、光カプラ１０８ｄの入力ポートが接続されている。また、光カプラ１０９ユニットは、光カプラ１０９ａ〜１０９ｄと、光カプラ１０９ａ〜１０９ｄの後段に設けられた光カプラ１０９ｅ、１０９ｆを備えている。光カプラユニット１０９において、光カプラ１０９ｅの一方の入力ポートには、光カプラ１０９ａの出力ポートが接続され、他方の入力ポートには、光カプラ１０９ｃの出力ポートが接続されている。同様に、光カプラ１０９ｆの一方の入力ポートには、光カプラ１０９ｂの出力ポートが接続され、他方の入力ポートには、光カプラ１０９ｄの出力ポートが接続されている。   However, the optical coupler units 108 and 109 are different from the optical coupler units 102 and 106 in the first and second embodiments as follows. For example, the optical coupler unit 108 includes optical couplers 108a to 108d and optical couplers 108e and 108f provided in front of the optical couplers 108a to 108d. In the optical coupler unit 108, the input port of the optical coupler 108a is connected to one output port of the optical coupler 108e, and the input port of the optical coupler 108c is connected to the other output port. Similarly, the input port of the optical coupler 108b is connected to one output port of the optical coupler 108f, and the input port of the optical coupler 108d is connected to the other output port. Further, the optical coupler 109 unit includes optical couplers 109a to 109d and optical couplers 109e and 109f provided at the subsequent stage of the optical couplers 109a to 109d. In the optical coupler unit 109, the output port of the optical coupler 109a is connected to one input port of the optical coupler 109e, and the output port of the optical coupler 109c is connected to the other input port. Similarly, the output port of the optical coupler 109b is connected to one input port of the optical coupler 109f, and the output port of the optical coupler 109d is connected to the other input port.

実施形態３では、光カプラユニット１０８内で光カプラ間を接続する光導波路は全て長さが等しく、光導波路１０３は全て長さが等しく、光導波路１０５は全て長さが等しく、光カプラユニット１０９内で光カプラ間を接続する光導波路は全て長さが等しくなるよう設計する。   In the third embodiment, the optical waveguides connecting the optical couplers in the optical coupler unit 108 are all equal in length, the optical waveguides 103 are all equal in length, and the optical waveguides 105 are all equal in length. The optical waveguides connecting the optical couplers are designed to have the same length.

また、実施形態３において用いる光信号は、光信号Ａ３〜Ａ６、Ｂ３〜Ｂ６とする。それに伴い光信号Ａ３〜Ａ６、Ｂ３〜Ｂ６の波長は、それぞれλ７〜λ１０となる。   The optical signals used in the third embodiment are optical signals A3 to A6 and B3 to B6. Accordingly, the wavelengths of the optical signals A3 to A6 and B3 to B6 are λ7 to λ10, respectively.

光信号Ａ３〜Ａ６は、光カプラユニット１０８によって４つの出力ポートに分割して出力され、それぞれ８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１），（３），（５），（７）に入力される。すなわち、光信号Ａ３〜Ａ６は，光カプラ１０８ｅによって２つに分岐され、分岐された光信号Ａ３〜Ａ６、Ａ３〜Ａ６は、さらに光カプラ１０８ａ〜１０８ｄによって分岐される。この分岐された光信号Ａ３〜Ａ６、Ａ３′〜Ａ６′、Ａ３〜Ａ６、Ａ３′〜Ａ６′は、それぞれ８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１），（３），（５），（７）に入力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１），（３），（５），（７）に入力される信号は同一の信号であるが、便宜上８×８ＡＷＧ１０４において入力ポート（１）に入力される信号をＡ３〜Ａ６、入力ポート（３）に入力される信号をＡ３′〜Ａ６′、入力ポート（５）に入力される信号をＡ３〜Ａ６、入力ポート（７）に入力される信号をＡ３′〜Ａ６′、と表記する。 The optical signals A3 to A6 are divided into four output ports and output by the optical coupler unit 108, and input to the input ports (1), (3), (5), and (7) of the 8 × 8 AWG 104, respectively. That is, the optical signals A3 to A6 are branched into two by the optical coupler 108e, and the branched optical signals A3 to A6 and A3 to A6 are further branched by the optical couplers 108a to 108d. The branched optical signals A3 to A6 , A3 ′ to A6 ′, A3 to A6 , A3 ′ to A6 ′ are respectively sent to the input ports (1), (3), (5), and (7) of the 8 × 8 AWG 104. Entered. The signals input to the input ports (1), (3), (5), and (7) of the 8 × 8 AWG 104 are the same signal, but for convenience, the signals input to the input port (1) of the 8 × 8 AWG 104 are A3 to A6, A3'～A6 a signal input to the input port (3) ', the input port (5) A3 to a 6 of the signal inputted to the signal input to the input port (7) A3' ˜A 6 ′.

８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（１）に入力された光信号Ａ３〜Ａ６は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（７）〜（８）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（３）に入力された光信号Ａ３′〜Ａ６′は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）〜（８）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（５）に入力された光信号Ａ３〜Ａ６は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）〜（６）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（７）に入力された光信号Ａ３′，Ａ６′は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）〜（４）から出力される。 The optical signals A3 to A6 input to the input port (1) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (7) to (8) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. The optical signals A3 ′ to A6 ′ input to the input port (3) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (5) to (8) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. The optical signals A3 to A6 input to the input port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (3) to (6) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. 8 optical signal A3 is fed to input port (7) of × 8AWG104 ', A 6', in accordance with input-output characteristics of the 8 × 8AWG104, is output from the output port of the 8 × 8AWG104 (1) ~ ( 4).

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）から出力される光信号Ａ３′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ａ３と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ａ３′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（７）から出力される光信号Ａ３とは、光カプラユニット１０９で合流し、出力ポート１０７ａから出力される。よって光信号Ａ３′，Ａ３，Ａ３′，Ａ３が同位相で干渉し、出力ポート１０７ａから出力信号Ａ３が得られる。このとき原理的には、出力信号Ａ３に干渉による光信号強度の低下は生じない。 Optical signal A3 ′ output from the output port (1) of the 8 × 8 AWG 104, optical signal A3 output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104, and output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104 The optical signal A3 ′ and the optical signal A3 output from the output port (7) of the 8 × 8 AWG 104 are joined by the optical coupler unit 109 and output from the output port 107a. Therefore, the optical signals A3 ', A3 , A3', A3 interfere with each other in the same phase, and the output signal A3 is obtained from the output port 107a. At this time, in principle, the output signal A3 does not decrease in optical signal intensity due to interference.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ａ５′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ａ５と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（７）から出力される光信号Ａ５′とは、光カプラユニット１０９で合流し、出力ポート１０７ａから出力される。よって光信号Ａ５′，Ａ５，Ａ５′が同位相で干渉し、出力ポート１０７ａから出力信号Ａ５が得られる。このとき原理的には、出力信号Ａ５に干渉による４３．７５％光信号強度の低下が生じる。 Optical signal A5 ′ output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104, optical signal A5 output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104, and output from the output port (7) of the 8 × 8 AWG 104 The optical signal A5 ′ is merged by the optical coupler unit 109 and output from the output port 107a. Therefore, the optical signals A5 ', A5 and A5' interfere with each other in the same phase, and the output signal A5 is obtained from the output port 107a. At this time, in principle, the output signal A5 has a 43.75% decrease in optical signal intensity due to interference.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）から出力される光信号Ａ４′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ａ４と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（６）から出力される光信号Ａ４′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（８）から出力される光信号Ａ４とは、光カプラユニット１０９で合流し、出力ポート１０７ｂから出力される。よって光信号Ａ４′、Ａ４，Ａ４′，Ａ４が同位相で干渉し、出力ポート１０７ｂから出力信号Ａ４が得られる。このとき原理的には、出力信号Ａ４に干渉による光信号強度の低下は生じない。 Optical signal A4 ′ output from the output port (2) of the 8 × 8 AWG 104, optical signal A4 output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104, and output from the output port (6) of the 8 × 8 AWG 104 The optical signal A4 ′ and the optical signal A4 output from the output port (8) of the 8 × 8 AWG 104 are combined by the optical coupler unit 109 and output from the output port 107b. Therefore, the optical signals A4 ', A4 , A4', A4 interfere with each other in the same phase, and the output signal A4 is obtained from the output port 107b. At this time, in principle, the output signal A4 does not decrease in optical signal intensity due to interference.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ａ６′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（６）から出力される光信号Ａ６と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（８）から出力される光信号Ａ６′とは、光カプラユニット１０９で合流し、出力ポート１０７ｂから出力される。よって光信号Ａ６′，Ａ６，Ａ６′が同位相で干渉し、出力ポート１０７ｂから出力信号Ａ６が得られる。このとき原理的には、出力信号Ａ６に干渉による４３．７５％光信号強度の低下が生じる。 Optical signal A6 ′ output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104, optical signal A6 output from the output port (6) of the 8 × 8 AWG 104, and output from the output port (8) of the 8 × 8 AWG 104 The optical signal A6 ′ is merged by the optical coupler unit 109 and output from the output port 107b. Therefore, the optical signals A 6 ′, A 6 , A 6 ′ interfere with the same phase, and the output signal A 6 is obtained from the output port 107 b. At this time, in principle, the output signal A6 has a 43.75% decrease in optical signal intensity due to interference.

光信号Ｂ３〜Ｂ６は、光カプラユニット１０８によって４つの出力ポートに分割して出力され、それぞれ８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（２），（４），（６），（８）に入力される。すなわち、光信号Ｂ３〜Ｂ６は，光カプラ１０８ｅによって２つに分岐され、分岐された光信号Ｂ３〜Ｂ６、Ｂ３〜Ｂ６は、さらに光カプラ１０８ａ〜１０８ｄによって分岐される。この分岐された光信号Ｂ３〜Ｂ６、Ｂ３′〜Ｂ６′、Ｂ３〜Ｂ６、Ｂ３′〜Ｂ６′は、それぞれ８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（２），（４），（６），（８）に入力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（２），（４），（６），（８）に入力される信号は同一の信号であるが、便宜上８×８ＡＷＧ１０４において入力ポート（２）に入力される信号をＢ３〜Ｂ６、入力ポート（４）に入力される信号をＢ３′〜Ｂ６′、入力ポート（６）に入力される信号をＢ３〜Ｂ６、入力ポート（８）に入力される信号をＢ３′〜Ｂ６′と、表記する。 The optical signals B3 to B6 are divided and output to four output ports by the optical coupler unit 108, and input to the input ports (2), (4), (6), and (8) of the 8 × 8 AWG 104, respectively. That is, the optical signals B3 to B6 are branched into two by the optical coupler 108e, and the branched optical signals B3 to B6 and B3 to B6 are further branched by the optical couplers 108a to 108d. The branched optical signals B3 to B6 , B3 ′ to B6 ′, B3 to B6 , and B3 ′ to B6 ′ are respectively input to the input ports (2), (4), (6), and (8) of the 8 × 8 AWG 104. Entered. The signals input to the input ports (2), (4), (6), (8) of the 8 × 8 AWG 104 are the same signal, but for convenience, the signals input to the input port (2) of the 8 × 8 AWG 104 are B3 to B6 , signals input to the input port (4) are B3 ' to B6 ', signals input to the input port (6) are B3 to B6 , and signals input to the input port (8) are B3 'to Indicated as B6 ′.

８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（２）に入力された光信号Ｂ３〜Ｂ５は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（６）〜（８）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（４）に入力された光信号Ｂ１′〜Ｂ４′は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）〜（７）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（６）に入力された光信号Ｂ３〜Ｂ６は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）〜（５）から出力される。８×８ＡＷＧ１０４の入力ポート（８）に入力された光信号Ｂ４′〜Ｂ６′は、８×８ＡＷＧ１０４の入出力特性に従い、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）〜（３）から出力される。 The optical signals B3 to B5 input to the input port (2) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (6) to (8) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. The optical signals B 1 ′ to B 4 ′ input to the input port (4) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (4) to (7) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. The optical signals B3 to B6 input to the input port (6) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (2) to (5) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104. The optical signals B4 ′ to B6 ′ input to the input port (8) of the 8 × 8 AWG 104 are output from the output ports (1) to (3) of the 8 × 8 AWG 104 according to the input / output characteristics of the 8 × 8 AWG 104.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（１）から出力される光信号Ｂ４′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ｂ４と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ｂ４′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ｂ４とは、光カプラユニット１０９で合流し、出力ポート１０７ａから出力される。よって光信号Ｂ４′，Ｂ４，Ｂ４′，Ｂ４が同位相で干渉し、出力ポート１０７ａから出力信号Ｂ４が得られる。このとき原理的には、出力信号Ｂ４に干渉による光信号強度の低下は生じない。 Optical signal B4 ′ output from the output port (1) of the 8 × 8 AWG 104, optical signal B4 output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104, and output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104 The optical signal B4 ′ and the optical signal B4 output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104 are joined by the optical coupler unit 109 and output from the output port 107a. Therefore, the optical signals B4 ', B4 , B4', B4 interfere with each other in the same phase, and the output signal B4 is obtained from the output port 107a. At this time, in principle, the output signal B4 does not decrease in optical signal intensity due to interference.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（３）から出力される光信号Ｂ６′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（５）から出力される光信号Ｂ６と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（７）から出力される光信号Ｂ６′とは、光カプラユニット１０９で合流し、出力ポート１０７ａから出力される。よって光信号Ｂ６′，Ｂ６，Ｂ６′，Ｂ４が同位相で干渉し、出力ポート１０７ａから出力信号Ｂ６が得られる。このとき原理的には、出力信号Ｂ６に干渉による４３．７５％光信号強度の低下が生じる。 Optical signal B6 ′ output from the output port (3) of the 8 × 8 AWG 104, optical signal B6 output from the output port (5) of the 8 × 8 AWG 104, and output from the output port (7) of the 8 × 8 AWG 104 The optical signal B6 ′ is merged by the optical coupler unit 109 and output from the output port 107a. Therefore, the optical signals B6 ', B6 , B6', B4 interfere with each other in the same phase, and the output signal B6 is obtained from the output port 107a. At this time, in principle, the output signal B6 has a 43.75% decrease in optical signal intensity due to interference.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）から出力される光信号Ｂ３と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ｂ３′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（６）から出力される光信号Ｂ３とは、光カプラユニット１０９で合流し、出力ポート１０７ｂから出力される。よって光信号Ｂ３，Ｂ３′，Ｂ３が同位相で干渉し、出力ポート１０７ｂから出力信号Ｂ３が得られる。このとき原理的には、出力信号Ｂ３に干渉による４３．７５％光信号強度の低下が生じる。 The optical signal B3 output from the output port (2) of the 8 × 8 AWG 104, the optical signal B3 ′ output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104, and the output port (6) of the 8 × 8 AWG 104. The optical signal B3 is merged by the optical coupler unit 109 and output from the output port 107b. Therefore, the optical signals B3 , B3 ', B3 interfere with each other in the same phase, and the output signal B3 is obtained from the output port 107b. At this time, in principle, the output signal B3 is 43.75% lower in optical signal intensity due to interference.

８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（２）から出力される光信号Ｂ５′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（４）から出力される光信号Ｂ５と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（６）から出力される光信号Ｂ５′と、８×８ＡＷＧ１０４の出力ポート（８）から出力される光信号Ｂ５とは、光カプラユニット１０９で合流し、出力ポート１０７ｂから出力される。よって光信号Ｂ５′，Ｂ５，Ｂ５′，Ｂ５が同位相で干渉し、出力ポート１０７ｂから出力信号Ｂ５が得られる。このとき原理的には、出力信号Ｂ５に干渉による光信号強度の低下は生じない。 Optical signal B5 ′ output from the output port (2) of the 8 × 8 AWG 104, optical signal B5 output from the output port (4) of the 8 × 8 AWG 104, and output from the output port (6) of the 8 × 8 AWG 104 The optical signal B5 ′ and the optical signal B5 output from the output port (8) of the 8 × 8 AWG 104 are joined by the optical coupler unit 109 and output from the output port 107b. Therefore, the optical signals B5 ', B5 , B5', B5 interfere with each other in the same phase, and the output signal B5 is obtained from the output port 107b. At this time, in principle, the output signal B5 does not decrease in optical signal intensity due to interference.

以上の説明から、結果として入力ポート１０１と出力ポート１０７に対する波長入出力特性は図６に示されるように、λ７，λ８を使用する周期的な合分波特性とλ９，λ１０を使用する周期的な合分波特性を同時に有する。 From the above description, as a result, the wavelength input / output characteristics for the input port 101 and the output port 107 are the periodic multiplexing / demultiplexing characteristics using λ 7 and λ 8 and λ 9 and λ 10 as shown in FIG. At the same time, it has periodic multiplexing / demultiplexing characteristics.

ここで８×８ＡＷＧ１０４は同一の回折次数のみを使用しているため、回折次数が異なることによる波長のズレは生じない。   Here, since the 8 × 8 AWG 104 uses only the same diffraction orders, there is no wavelength shift due to different diffraction orders.

また、図６において網掛けされていない経路では、原理損失が発生しない。一方、図６において斜め線で網掛けされている経路では、原理損失が４３．７５％発生する。従って本形態を用いれば、図１１の構成の場合よりも低い損失でポート間を接続でき、さらに２種類の波長を同一のポート間で使用することが可能となり、接続機能を向上させることができる。   Further, the principle loss does not occur in the route not shaded in FIG. On the other hand, a principle loss of 43.75% occurs in the path shaded with diagonal lines in FIG. Therefore, if this embodiment is used, the ports can be connected with a lower loss than in the case of the configuration of FIG. 11, and two types of wavelengths can be used between the same ports, thereby improving the connection function. .

なお、実施形態３における光導波路１０３と光導波路１０５との組み合わせは、上記の組合せに限定されるものではなく、入出力ポート間で周期的な合分波特性を実現する組合せであればいずれであっても良い。つまり、上記の規則に従う組合せであれば、実施形態３と同じ効果が得られる。   The combination of the optical waveguide 103 and the optical waveguide 105 in the third embodiment is not limited to the above combination, and any combination that realizes periodic multiplexing / demultiplexing characteristics between input and output ports. It may be. That is, the same effect as in the third embodiment can be obtained as long as the combination conforms to the above rules.

また、１×２光カプラ１０８ａ〜１０８ｄおよび２×１光カプラ１０９ａ〜１０９ｄは、どちらも２×２光カプラであっても良い。   Further, each of the 1 × 2 optical couplers 108a to 108d and the 2 × 1 optical couplers 109a to 109d may be a 2 × 2 optical coupler.

また、光カプラユニット１０８、光カプラユニット１０９を、分流比、合流比を調節できる光分流手段、光合流手段とすることにより、光分流手段、光合流手段の製造誤差を吸収することができる。   Further, by using the optical coupler unit 108 and the optical coupler unit 109 as the optical diversion means and the optical confluence means that can adjust the diversion ratio and the confluence ratio, manufacturing errors of the optical diversion means and the optical confluence means can be absorbed.

また、光導波路１０３、１０５に光信号の位相をシフトさせる位相シフタを実装して光信号の位相を調節することにより、導波路長の製造誤差を吸収することができる。   Further, by mounting a phase shifter for shifting the phase of the optical signal on the optical waveguides 103 and 105 to adjust the phase of the optical signal, it is possible to absorb the manufacturing error of the waveguide length.

さらに、光カプラユニット１０８、光導波路１０３、１０５、ＡＷＧ１０４、光カプラユニット１０９をＰＬＣ（Ｐｌａｎａｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）技術等を用いて同一平面上に形成することにより、製造費用を低く抑えることができる。   Furthermore, by forming the optical coupler unit 108, the optical waveguides 103 and 105, the AWG 104, and the optical coupler unit 109 on the same plane using a PLC (Planar Lightwave Circuit) technology or the like, the manufacturing cost can be reduced.

本発明の実施形態１にかかる光波長合分波装置の説明図である。It is explanatory drawing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態１にかかる光波長合分波装置の波長入出力特性を説明する図である。It is a figure explaining the wavelength input / output characteristic of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態２にかかる光波長合分波装置の説明図である。It is explanatory drawing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing apparatus concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態２にかかる光波長合分波装置の波長入出力特性を説明する図である。It is a figure explaining the wavelength input-output characteristic of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態３にかかる光波長合分波装置の説明図である。It is explanatory drawing of the optical wavelength multiplexing / demultiplexing apparatus concerning Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態３にかかる光波長合分波装置の波長入出力特性を説明する図である。It is a figure explaining the wavelength input-output characteristic of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer concerning Embodiment 3 of this invention. 従来のフルメッシュ光ＷＤＭネットワークの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the conventional full mesh optical WDM network. 従来のフルメッシュ光ＷＤＭネットワークに用いられる、光波長合分波装置の波長入出力特性を説明する図である。It is a figure explaining the wavelength input / output characteristic of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer used for the conventional full mesh optical WDM network. 従来のアレイ導波路回折格子型合分波回路の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional array waveguide diffraction grating type | mold multiplexing / demultiplexing circuit. 従来のアレイ導波路回折格子型合分波回路の波長入出力特性を説明する図である。It is a figure explaining the wavelength input-output characteristic of the conventional arrayed-waveguide diffraction grating type | mold multiplexer / demultiplexer circuit. 従来のアレイ導波路回折格子型合分波回路と光カプラを用いた波長合分波装置を説明する図である。It is a figure explaining the wavelength multiplexing / demultiplexing apparatus using the conventional arrayed-waveguide diffraction grating type | mold multiplexer / demultiplexer circuit and an optical coupler. 従来のアレイ導波路回折格子型合分波回路と光配線を用いた波長合分波装置を説明する図である。It is a figure explaining the wavelength multiplexing / demultiplexing apparatus using the conventional arrayed-waveguide diffraction grating type | mold multiplexing / demultiplexing circuit and optical wiring.

符号の説明Explanation of symbols

１０１ 入力ポートユニット
１０１ａ〜ｄ 入力ポート
１０２、１０８ １×２光カプラユニット
１０２ａ〜ｄ、１０８ａ〜ｆ １×２光カプラ
１０３ 光導波路
１０４ ８×８ＡＷＧ
１０５ 光導波路
１０６、１０９ ２×１光カプラユニット
１０６ａ〜ｄ、１０９ａ〜ｆ ２×１光カプラ
１０７ 出力ポートユニット
１０７ａ〜ｄ 出力ポート
７０１ Ｎ×Ｎ光波長合分波装置
７０２ 通信ノード
７０３ 光ファイバ
７０４ ＷＤＭ信号送受信装置
９０１ 所定の光路長差を有するアレイ導波路
９０２ スラブ導波路
９０３ Ｎ本の入力導波路
９０４ Ｎ本の出力導波路
１１０１ Ｎ個の入力ポート
１１０２ ＡＷＧ
１１０３ ２×１光カプラ
１１０４ Ｎ個の出力ポート
１２０１ Ｎ個の入力ポート
１２０２ １×Ｎ ＡＷＧ
１２０３ 光配線
１２０４ Ｎ×１ ＡＷＧ
１２０５ Ｎ個の出力ポート
101 Input port unit 101a to d Input port 102, 108 1 × 2 optical coupler unit 102a to d, 108a to f 1 × 2 optical coupler 103 Optical waveguide 104 8 × 8AWG
Reference Signs List 105 optical waveguide 106, 109 2 × 1 optical coupler unit 106a-d, 109a-f 2 × 1 optical coupler 107 output port unit 107a-d output port 701 N × N optical wavelength multiplexer / demultiplexer 702 communication node 703 optical fiber 704 WDM signal transmission / reception device 901 Array waveguide having predetermined optical path length difference 902 Slab waveguide 903 N input waveguides 904 N output waveguides 1101 N input ports 1102 AWG
1103 2 × 1 optical coupler 1104 N output ports 1201 N input ports 1202 1 × N AWG
1203 Optical wiring 1204 N × 1 AWG
1205 N output ports

Claims (5)

波長多重化された光信号を入力する複数の外部入力ポートを含む外部入力ポート群と、
前記外部入力ポート群の複数の外部入力ポートの少なくとも一部から出力された前記光信号の強度をそれぞれ２つに分流するＫ個（Ｋ：正の整数）の１入力２出力の光分流手段を備えた光分流ユニットと、
少なくとも前記光分流手段から出力される前記分流された光信号を、それぞれ異なる所定の入力ポートから入力し、前記入力ポート毎に入力された光信号を合分波し、該合分波された光信号をそれぞれ異なる所定の出力ポートから出力するＪ ｉｎ 個の入力ポートとＪ ｏｕｔ 個の出力ポート（Ｊ ｉｎ 、Ｊ ｏｕｔ ：正の整数）とを有するアレイ導波路型回折格子と、
前記アレイ導波路型回折格子の複数の出力ポートの内、所定の出力ポート群から出力される前記合分波された光信号を合流する光合流ユニットであって、前記出力ポート群は異なる２つの出力ポートからなり、前記出力ポート群毎に前記合分波された光信号を合流する、Ｋ個（Ｋ：正の整数）の２入力１出力の光合流手段を備えた光合流ユニットと、
少なくとも前記光合流ユニットから出力される前記合流された光信号を出力する複数の外部出力ポートを含む外部出力ポート群と、
前記光分流ユニットと、前記アレイ導波路型回折格子中の入力ポート側のスラブ導波路との間を繋ぎ、かつそれぞれが同じ長さである所定の数の導波路と、
前記アレイ導波路型回折格子中の出力ポート側のスラブ導波路と、前記光合流ユニットとの間を繋ぎ、かつそれぞれが同じ長さである所定の数の導波路と
を備え、前記光分流ユニット中の第ｍ番目の光分流手段（１≦ｍ≦Ｋ（ｍ：整数））の各出力ポートは、前記アレイ導波路型回折格子の第ａ＋ｍ番目の入力ポートと第ａ＋ｍ＋Ｌ番目の入力ポートとにそれぞれ接続され（Ｋ≦Ｌ（Ｌ：正の整数）、０≦ａ≦Ｊ ｉｎ −Ｋ−Ｌ（ａ：整数））、
前記光合流ユニット中の第ｎ番目の光合流手段（１≦ｎ≦Ｋ（ｎ：整数））の各入力ポートは、前記アレイ導波路型回折格子の第ｂ＋ｎ番目の出力ポートと第ｂ＋ｎ＋Ｌ番目の出力ポートとにそれぞれ接続され（０≦ｂ≦Ｊ ｏｕｔ −Ｋ−Ｌ（ｂ：整数））、
前記アレイ導波路型回折格子の合分波特性は、第ｉ番目（１≦ｉ≦Ｊ ｉｎ （ｉ：整数））の入力ポートと、第ｊ番目（１≦ｊ≦Ｊ ｏｕｔ （ｊ：整数））の出力ポートとの間の導波路を透過する光の波長がλ ｋ （ｋ＝ｉ＋ｊ−１（ｋ：正の整数））であることを特徴とする光波長合分波装置。 An external input port group including a plurality of external input ports for inputting wavelength-multiplexed optical signals;
It said K shunting intensity of the optical signal output from at least some of the plurality of external input ports of the external input port group into two, respectively: an optical branching unit of one-input, two-output (K a positive integer) An optical diversion unit with
At least the diverted optical signals output from the optical diversion means are input from different predetermined input ports, and the optical signals input to the input ports are combined and demultiplexed, and the combined and demultiplexed light J in number of input ports and J out output ports for outputting signals from respective different predetermined output port (J in, J out: a positive integer) and an array waveguide diffraction grating having,
An optical merging unit for merging the multiplexed optical signals output from a predetermined output port group among a plurality of output ports of the arrayed waveguide grating, wherein the output port groups are different from each other. made from the output port, it joins the demultiplexed optical signals to each of the output port group, K pieces: a light converging unit having a light converging means having two inputs and one output (K a positive integer),
An external output port group including a plurality of external output ports that output at least the combined optical signal output from the optical combining unit ;
A predetermined number of waveguides connecting between the optical shunt unit and the slab waveguide on the input port side in the arrayed waveguide grating, and each having the same length;
A predetermined number of waveguides connecting the slab waveguides on the output port side in the arrayed waveguide type diffraction grating and the optical merging units , each having the same length, and the optical branching unit The output ports of the m-th optical diversion means (1 ≦ m ≦ K (m: integer)) are connected to the a + m-th input port and the a + m + L-th input port of the arrayed waveguide grating. Each connected (K ≦ L (L: positive integer), 0 ≦ a ≦ J in −KL (a: integer)),
The input ports of the nth optical combining means (1 ≦ n ≦ K (n: integer)) in the optical combining unit are the b + nth output port and the b + n + Lth output port of the arrayed waveguide grating. Respectively connected to the output port (0 ≦ b ≦ J out −K−L (b: integer)),
The multiplexing / demultiplexing characteristics of the arrayed waveguide grating include an i-th (1 ≦ i ≦ J in (i: integer)) input port and a j-th (1 ≦ j ≦ J out (j: integer). )) Is an optical wavelength multiplexing / demultiplexing device characterized in that the wavelength of light transmitted through the waveguide between the output port and the output port is λ k (k = i + j−1 (k: positive integer)) . 波長多重化された光信号を入力するＫ個の外部入力ポートを含む外部入力ポート群と、A group of external input ports including K external input ports for inputting wavelength-multiplexed optical signals;
前記外部入力ポート群のＫ個の外部入力ポートから出力された前記光信号の強度を分流する光分流ユニットであって、１入力２出力の光分流手段がｐ段のツリー状に縦列接続され、入力された光信号を２  An optical shunt unit for shunting the intensity of the optical signals output from K external input ports of the external input port group, wherein 1-input 2-output optical shunt means are cascade-connected in a p-stage tree shape, 2 input optical signals ｐp 個の出力ポートＯＰOutput ports OP ｑq に分流する光分流手段群をＫ組（１≦ｑ≦２A set of K light splitting means groups (1 ≦ q ≦ 2) ｐp （ｑ：整数）、２≦ｐ（ｐ：整数）、２≦Ｋ（Ｋ：整数））備えた光分流ユニットと、(Q: integer), 2 ≦ p (p: integer), 2 ≦ K (K: integer))
少なくとも前記光分流手段から出力される前記分流された光信号を、それぞれ異なる所定の入力ポートから入力し、前記入力ポート毎に入力された光信号を合分波し、該合分波された光信号をそれぞれ異なる所定の出力ポートから出力するＪ  At least the diverted optical signals output from the optical diversion means are input from different predetermined input ports, and the optical signals input to the input ports are combined and demultiplexed, and the combined and demultiplexed light J to output signals from different predetermined output ports ｉｎin 個の入力ポートとＪInput ports and J ｏｕｔout 個の出力ポート（ＪOutput ports (J ｉｎin 、Ｊ, J ｏｕｔout ：正の整数）とを有するアレイ導波路型回折格子と、: An arrayed waveguide grating having a positive integer),
前記アレイ導波路型回折格子の複数の出力ポートの内、所定の２  Of the plurality of output ports of the arrayed waveguide grating, a predetermined 2 ｐp 個の出力ポートかなる出力ポート群毎に前記合分波された光信号を合流する光合流ユニットであって、２入力１出力の光合流手段がｐ段のツリー状に縦列接続され、所定の前記出力ポート群の各出力ポートから２An optical merging unit for merging the multiplexed optical signals for each output port group consisting of a plurality of output ports, wherein two-input and one-output optical merging means are cascade-connected in a p-stage tree shape, 2 from each output port of the output port group ｐp 個の入力ポートＩＰInput port IPs ｒr に入力された光信号を合流する光合流手段群をＫ組（１≦ｒ≦２K sets (1 ≦ r ≦ 2) of optical combining means groups for combining the optical signals input to ｐp （ｒ：整数）、２≦ｐ（ｐ：整数）、２≦Ｋ（Ｋ：整数））備えた光合流ユニットと、(R: integer), 2 ≦ p (p: integer), 2 ≦ K (K: integer))
少なくとも前記光合流ユニットから出力される前記合流された光信号を出力するＫ個の外部出力ポートを含む外部出力ポート群と、  An external output port group including at least K external output ports for outputting the combined optical signal output from the optical combining unit;
前記光分流ユニットと、前記アレイ導波路型回折格子中の入力ポート側のスラブ導波路との間を繋ぎ、かつそれぞれが同じ長さである所定の数の導波路と、  A predetermined number of waveguides connecting between the optical shunt unit and the slab waveguide on the input port side in the arrayed waveguide grating, and each having the same length;
前記アレイ導波路型回折格子中の出力ポート側のスラブ導波路と、前記光合流ユニットとの間を繋ぎ、かつそれぞれが同じ長さである所定の数の導波路と  A predetermined number of waveguides connecting between the slab waveguides on the output port side in the arrayed waveguide type diffraction grating and the optical merging unit, and each having the same length;
を備え、With
前記光分流ユニット内の第ｍ組目（１≦ｍ≦Ｋ（ｍ：整数））の光分流手段群の２  2 of the light diversion means group of the m-th set (1 ≦ m ≦ K (m: integer)) in the light diversion unit. ｐp 個の各出力ポートＯＰEach output port OP ｑq は、前記アレイ導波路型回折格子の第ａ＋ｍ＋（ｑ−１）×Ｋ番目（０≦ａ≦ＪIs the a + m + (q−1) × Kth (0 ≦ a ≦ J) of the arrayed waveguide grating. ｉｎin −２-2 ｐp ×Ｋ（ａ：整数））の入力ポートにそれぞれ接続され、× K (a: integer)) input port,
前記光合流ユニット内の第ｎ番目（１≦ｎ≦Ｋ（ｎ：整数））の光合流手段群の２  2 of the n-th (1 ≦ n ≦ K (n: integer)) optical combining means group in the optical combining unit. ｐp 個の各入力ポートＩＰEach input port IP ｒr は、前記アレイ導波路型回折格子の第ｂ＋ｎ＋（ｒ−１）×Ｋ番目（０≦ｂ≦ＪIs the b + n + (r−1) × Kth (0 ≦ b ≦ J) of the arrayed waveguide grating. ｏｕｔout −２-2 ｐp ×Ｋ（ｂ：正の整数））の出力ポートに接続され、× K (b: positive integer)) output port,
前記アレイ導波路型回折格子の合分波特性は、第ｉ番目（１≦ｉ≦Ｊ  The multiplexing / demultiplexing characteristics of the arrayed waveguide grating are i-th (1 ≦ i ≦ J). ｉｎin （ｉ：整数））の入力ポートと、第ｊ番目（１≦ｊ≦Ｊ(I: integer)) input port and jth (1 ≦ j ≦ J ｏｕｔout （ｊ：整数））の出力ポートとの間の導波路を透過する光の波長がλ(J: integer)) is the wavelength of light transmitted through the waveguide between the output port and λ ｋk （ｋ＝ｉ＋ｊ−１（ｋ：正の整数））であり、(K = i + j-1 (k: positive integer)),
前記光分流ユニットの入力ポートから出力ポートまでの導波路長と、前記光合流ユニットの入力ポートから出力ポートまでの導波路長とは全て等しいことを特徴とする光波長合分波装置。  An optical wavelength multiplexing / demultiplexing device characterized in that the waveguide length from the input port to the output port of the optical diversion unit and the waveguide length from the input port to the output port of the optical multiplexing unit are all equal. 請求項１又は２に記載の光波長合分波装置において、前記光分流ユニット、前記光合流ユニットは、それぞれ合流比、分流比の調整機能を有することを特徴とする光波長合分波装置。3. The optical wavelength multiplexing / demultiplexing device according to claim 1, wherein the optical branching unit and the optical multiplexing unit have a function of adjusting a merge ratio and a branch ratio, respectively. 請求項１乃至３に記載の光波長合分波装置において、前記光分流ユニットと前記光合流ユニットとの間の導波路は、光信号の位相をシフトさせる手段を有することを特徴とする光波長合分波装置。4. The optical wavelength multiplexing / demultiplexing device according to claim 1, wherein a waveguide between the optical branching unit and the optical branching unit has means for shifting a phase of an optical signal. Multi / demultiplexer. 請求項１乃至４に記載の光波長合分波装置において、前記光分流ユニットと、前記光合流ユニットと、前記アレイ導波路型回折格子と、各入出力ポート間の導波路とを、全て平面基板上の光導波回路として集積化して構成したことを特徴とする光波長合分波装置。5. The optical wavelength multiplexing / demultiplexing device according to claim 1, wherein the optical branching unit, the optical branching unit, the arrayed waveguide grating, and the waveguide between the input / output ports are all planar. An optical wavelength multiplexing / demultiplexing device, which is integrated as an optical waveguide circuit on a substrate.
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