JPH06232843A - 光波アドレスシステム - Google Patents
光波アドレスシステムInfo
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- JPH06232843A JPH06232843A JP5015735A JP1573593A JPH06232843A JP H06232843 A JPH06232843 A JP H06232843A JP 5015735 A JP5015735 A JP 5015735A JP 1573593 A JP1573593 A JP 1573593A JP H06232843 A JPH06232843 A JP H06232843A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
- G02B6/12009—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
- G02B6/12019—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by the optical interconnection to or from the AWG devices, e.g. integration or coupling with lasers or photodiodes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｎ×Ｎ導波路型光合分波器と可変波長光源を
用いた構成により、従来は多数の光合分波器を組み合わ
せて構成されていたＮ×Ｎ光合分波器の単純化と歩留ま
り向上を図り、可変波長光源の波長設定により光信号が
送られるアドレスを選択、切替えを行う。 【構成】 複数の可変波長光源１と、該可変波長光源１
からの出射光に信号処理を施す光信号処理器２と、光導
波路基板上に複数の入力導波路５、スラブ導波路７，
８、アレイ導波路回折格子９、および複数の出力導波路
６が形成されてなり、上記複数の可変波長光源１から出
射された複数の波長の入力信号光を各波長に対応して上
記複数の出力導波路６からそれぞれ出力するアレイ導波
路回折格子型光合分波器１０と、該アレイ導波路回折格
子型光合分波器１０から出力された光信号を検出する複
数の受光素子１２を備えてなる光波アドレスシステム。
用いた構成により、従来は多数の光合分波器を組み合わ
せて構成されていたＮ×Ｎ光合分波器の単純化と歩留ま
り向上を図り、可変波長光源の波長設定により光信号が
送られるアドレスを選択、切替えを行う。 【構成】 複数の可変波長光源１と、該可変波長光源１
からの出射光に信号処理を施す光信号処理器２と、光導
波路基板上に複数の入力導波路５、スラブ導波路７，
８、アレイ導波路回折格子９、および複数の出力導波路
６が形成されてなり、上記複数の可変波長光源１から出
射された複数の波長の入力信号光を各波長に対応して上
記複数の出力導波路６からそれぞれ出力するアレイ導波
路回折格子型光合分波器１０と、該アレイ導波路回折格
子型光合分波器１０から出力された光信号を検出する複
数の受光素子１２を備えてなる光波アドレスシステム。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光波長（あるいは周波
数）分割多重通信における光波アドレスシステムに関す
るものである。
数）分割多重通信における光波アドレスシステムに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】波長（あるいは周波数）分割多重通信シ
ステムは光の広帯域性を生かして波長（あるいは周波
数）の異なる複数の光に情報を割当てて大容量伝送を実
現する方式である。この光波長（あるいは光周波数）分
割多重伝送技術の応用例として光波アドレスシステムが
ある。このシステムは、所定の情報を所定のアドレスへ
伝送できるようにしたもので、複数の光源、異なる波長
（あるいは周波数）の光を結合する機能を有する光合波
器、波長（あるいは周波数）多重された信号光を各波長
（あるいは周波数）ごとに分離する機能を有する光分波
器、および分離された光信号を電気信号に変換する複数
の光検出器が使用される。この光波アドレスシステムに
ついて従来提案された代表的なものを以下に示す。
ステムは光の広帯域性を生かして波長（あるいは周波
数）の異なる複数の光に情報を割当てて大容量伝送を実
現する方式である。この光波長（あるいは光周波数）分
割多重伝送技術の応用例として光波アドレスシステムが
ある。このシステムは、所定の情報を所定のアドレスへ
伝送できるようにしたもので、複数の光源、異なる波長
（あるいは周波数）の光を結合する機能を有する光合波
器、波長（あるいは周波数）多重された信号光を各波長
（あるいは周波数）ごとに分離する機能を有する光分波
器、および分離された光信号を電気信号に変換する複数
の光検出器が使用される。この光波アドレスシステムに
ついて従来提案された代表的なものを以下に示す。
【０００３】［従来例１］図８はＮ×Ｎ光波長ルーティ
ングネットワークの従来例である。このＮ×Ｎインター
コネクションは、Ｎ個の可変波長レーザ光源３１と、Ｎ
組の１×Ｎ光合分波器３２と、Ｎ個の光受信器３３と、
光合分波器３２間を結ぶＮ2 本の光ファイバ３４で概略
構成されている。そして、１×Ｎ光合分波器３２の配置
と相互接続のパタンにより、一つの入力ポートから一つ
の出力ポートへ伝わる光信号の波長は与えられた一波長
しか許されないようになっている。したがって、一般に
Ｎ×ＮインターコネクションにはＮ2 波の波長が必要と
されているが、このような一つの出力ポートに１波以上
の信号光が同時に出力されない完全に非干渉な方法によ
り、Ｎ波の波長ですむことが知られている。この例のシ
ステムにおいては、入力ポートに接続された可変波長光
源３１の波長を選択することによって、異なる出力ポー
トの光受信器３３の何れにも光信号を送信することがで
きる。
ングネットワークの従来例である。このＮ×Ｎインター
コネクションは、Ｎ個の可変波長レーザ光源３１と、Ｎ
組の１×Ｎ光合分波器３２と、Ｎ個の光受信器３３と、
光合分波器３２間を結ぶＮ2 本の光ファイバ３４で概略
構成されている。そして、１×Ｎ光合分波器３２の配置
と相互接続のパタンにより、一つの入力ポートから一つ
の出力ポートへ伝わる光信号の波長は与えられた一波長
しか許されないようになっている。したがって、一般に
Ｎ×ＮインターコネクションにはＮ2 波の波長が必要と
されているが、このような一つの出力ポートに１波以上
の信号光が同時に出力されない完全に非干渉な方法によ
り、Ｎ波の波長ですむことが知られている。この例のシ
ステムにおいては、入力ポートに接続された可変波長光
源３１の波長を選択することによって、異なる出力ポー
トの光受信器３３の何れにも光信号を送信することがで
きる。
【０００４】［従来例２］図９は放送形スターネットワ
ークの従来例である。各ノード（端末）の送信部３５は
ノード毎に波長の異なる固定波長レーザ光源、各ノード
の受信部３７は１×Ｎバルク型グレーティング分波器と
光受信器からなり、Ｎ個のノード間はＮ×Ｎスターカプ
ラ３６によって結合され、これらの各構成要素間は光フ
ァイバ３８で接続されている。このシステムにおいて
は、Ｎ×Ｎスターカプラ３６を用いているため、各送信
部３５からの送信出力パワーは１／Ｎに分割されてＮ個
のノードの受信部３７全てへ送られる。
ークの従来例である。各ノード（端末）の送信部３５は
ノード毎に波長の異なる固定波長レーザ光源、各ノード
の受信部３７は１×Ｎバルク型グレーティング分波器と
光受信器からなり、Ｎ個のノード間はＮ×Ｎスターカプ
ラ３６によって結合され、これらの各構成要素間は光フ
ァイバ３８で接続されている。このシステムにおいて
は、Ｎ×Ｎスターカプラ３６を用いているため、各送信
部３５からの送信出力パワーは１／Ｎに分割されてＮ個
のノードの受信部３７全てへ送られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例１におい
ては、波長特性のそろった多数の１×Ｎ光合分波器と多
数の接続用光ファイバが必要で、上記の従来例２におい
ても波長特性のそろった多数のグレーテンィグ分波器と
分岐比のそろったスターカプラが必要不可欠であり、両
者に共通して部品点数とファイバ接続工程が増加すると
いう大きな欠点があった。また、従来例２はスターカプ
ラを用いているため、チャネル数の増加に伴って分岐損
失による損失増加が避けられないという本質的な欠点が
あった。また、入射光が分岐されて常に全出力ポートに
分配されるため秘諾性、経済性の点で問題があった。
ては、波長特性のそろった多数の１×Ｎ光合分波器と多
数の接続用光ファイバが必要で、上記の従来例２におい
ても波長特性のそろった多数のグレーテンィグ分波器と
分岐比のそろったスターカプラが必要不可欠であり、両
者に共通して部品点数とファイバ接続工程が増加すると
いう大きな欠点があった。また、従来例２はスターカプ
ラを用いているため、チャネル数の増加に伴って分岐損
失による損失増加が避けられないという本質的な欠点が
あった。また、入射光が分岐されて常に全出力ポートに
分配されるため秘諾性、経済性の点で問題があった。
【０００６】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、従来は多数の光合分波器を組み合わせて構成されて
いたＮ×Ｎ光合分波器の単純化と歩留まり向上を図り、
有用な光波アドレスシステムを提供することを目的とす
る。
で、従来は多数の光合分波器を組み合わせて構成されて
いたＮ×Ｎ光合分波器の単純化と歩留まり向上を図り、
有用な光波アドレスシステムを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、光分岐結合と
波長選択の機能を有する一つのアレイ導波路回折格子型
光合分波器と可変波長光源を用い、可変波長光源の波長
を変えることにより光信号の送られるアドレスすなわち
伝送ルートを任意に切り換ることができる光波アドレス
システムであることを特徴とする。
波長選択の機能を有する一つのアレイ導波路回折格子型
光合分波器と可変波長光源を用い、可変波長光源の波長
を変えることにより光信号の送られるアドレスすなわち
伝送ルートを任意に切り換ることができる光波アドレス
システムであることを特徴とする。
【０００８】すなわち、本発明の請求項１記載の光波ア
ドレスシステムは、複数の可変波長光源と、該可変波長
光源からの出射光に信号処理を施す光信号処理器と、光
導波路基板上に複数の入力導波路、スラブ導波路、アレ
イ導波路回折格子、および複数の出力導波路が形成され
てなり、上記複数の可変波長光源から出射された複数の
波長の入力信号光を各波長に対応して上記複数の出力導
波路からそれぞれ出力するアレイ導波路回折格子型光合
分波器と、該アレイ導波路回折格子型光合分波器から出
力された光信号を検出する複数の受光素子を備えてなる
ものである。また本発明の請求項２記載の光波アドレス
システムは、上記請求１記載光波アドレスシステムにお
いて、上記可変波長光源および光信号処理器が、上記ア
レイ導波路回折格子型光合分波器と一体化されているも
のである。
ドレスシステムは、複数の可変波長光源と、該可変波長
光源からの出射光に信号処理を施す光信号処理器と、光
導波路基板上に複数の入力導波路、スラブ導波路、アレ
イ導波路回折格子、および複数の出力導波路が形成され
てなり、上記複数の可変波長光源から出射された複数の
波長の入力信号光を各波長に対応して上記複数の出力導
波路からそれぞれ出力するアレイ導波路回折格子型光合
分波器と、該アレイ導波路回折格子型光合分波器から出
力された光信号を検出する複数の受光素子を備えてなる
ものである。また本発明の請求項２記載の光波アドレス
システムは、上記請求１記載光波アドレスシステムにお
いて、上記可変波長光源および光信号処理器が、上記ア
レイ導波路回折格子型光合分波器と一体化されているも
のである。
【０００９】
【作用】本発明の光波アドレスシステムによれば、どの
光源からの信号光も１／Ｎの分岐損失を生じないで所望
のルート（またはアドレス）を選択して送信することが
できる。また、光合分波を一つの素子で行うため、従来
例で問題となっていた光合分波器間の波長特性のばらつ
きがもたらす歩留まりの低下を完全に防止し、回路規模
も大幅に縮小できる。特に、アレイ導波路回折格子型光
合分波器の自由スペクトル範囲（ＦＳＲ）が波長間隔の
整数倍（ＦＳＲ＝ｎΔλ）になるため、入力される波長
に対する出力波長は周回性をもつことになり、ＦＳＲの
整数倍（Ｍ）だけ異なる波長（λ(N±M)＝λN±Ｍ×Ｆ
ＳＲ）を入力しても全く同じ動作が可能となる。さら
に、可変波長光源としてレーザ光源を用い、注入電流を
変化させて光源の波長を変化させることによって、信号
光が届くアドレス、すなわち伝送ルートの切り換えを高
速に行うことができ、高性能な光波アドレスシステムを
提供することができる。
光源からの信号光も１／Ｎの分岐損失を生じないで所望
のルート（またはアドレス）を選択して送信することが
できる。また、光合分波を一つの素子で行うため、従来
例で問題となっていた光合分波器間の波長特性のばらつ
きがもたらす歩留まりの低下を完全に防止し、回路規模
も大幅に縮小できる。特に、アレイ導波路回折格子型光
合分波器の自由スペクトル範囲（ＦＳＲ）が波長間隔の
整数倍（ＦＳＲ＝ｎΔλ）になるため、入力される波長
に対する出力波長は周回性をもつことになり、ＦＳＲの
整数倍（Ｍ）だけ異なる波長（λ(N±M)＝λN±Ｍ×Ｆ
ＳＲ）を入力しても全く同じ動作が可能となる。さら
に、可変波長光源としてレーザ光源を用い、注入電流を
変化させて光源の波長を変化させることによって、信号
光が届くアドレス、すなわち伝送ルートの切り換えを高
速に行うことができ、高性能な光波アドレスシステムを
提供することができる。
【００１０】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。 ［実施例１］図１に本発明の第１の実施例を示す。本実
施例の光波アドレスシステムは、可変波長半導体レーザ
光源１、光信号処理器２、偏波補償器３、入力側光ファ
イバ４、出力側光ファイバ１１、および受光素子１２が
各１３個と、１個の石英ガラス製１３×１３アレイ導波
路回折格子型光合分波器１０で概略構成されている。可
変波長半導体レーザ光源１は波長λ１，λ２，…，λ１
３の１３波の光を出力する。各光源１からの光は各光信
号処理器２により各々信号処理された情報をもつ信号光
となり、偏波補償器３で偏光面を合わせ、各入力側光フ
ァイバ４を介してアレイ導波路回折格子型光合分波器１
０の入力導波路５−１，５−２，…，５−１３にそれぞ
れ入力される。
る。 ［実施例１］図１に本発明の第１の実施例を示す。本実
施例の光波アドレスシステムは、可変波長半導体レーザ
光源１、光信号処理器２、偏波補償器３、入力側光ファ
イバ４、出力側光ファイバ１１、および受光素子１２が
各１３個と、１個の石英ガラス製１３×１３アレイ導波
路回折格子型光合分波器１０で概略構成されている。可
変波長半導体レーザ光源１は波長λ１，λ２，…，λ１
３の１３波の光を出力する。各光源１からの光は各光信
号処理器２により各々信号処理された情報をもつ信号光
となり、偏波補償器３で偏光面を合わせ、各入力側光フ
ァイバ４を介してアレイ導波路回折格子型光合分波器１
０の入力導波路５−１，５−２，…，５−１３にそれぞ
れ入力される。
【００１１】アレイ導波路回折格子型光合分波器１０
は、複数の波長の入力信号光を、各波長に対応して空間
的に分離した複数の出力部に出力するもので、光導波路
基板上に形成された複数の入力導波路５、スラブ導波路
７，８、アレイ導波路回折格子９、および複数の出力導
波路６から構成されている。ここで、例えば入力導波路
５−１より入力した信号光に着目し、その流れに沿って
動作原理を説明する。入力導波路５−１より入力した信
号光は凹面型スラブ導波路７において回折により広が
り、アレイ導波路回折格子９を構成する複数の導波路に
入る。そしてアレイ導波路回折格子９を伝ぱんした後、
凹面スラブ導波路８により集光する。このとき、アレイ
導波路回折格子９で生じた位相差に基づき集束光の集束
位置は決まるが、これは波長によって異なる。すなわ
ち、波長λ１は出力導波路６−１，λ２は出力導波路６
−２、λ１３は出力導波路６−１３からというように、
各波長に対応した出力導波路から取り出される。これら
の波長選択された光信号は、出力導波路６に接続された
各出力側光ファイバ１１を介して各々の受光素子１２に
導かれ、送信された情報を得る。すなわち、入力導波路
５−１から入力した波長λ１の光は、その波長に応じて
決まる出力導波路６−１を経て出力側光ファイバ１１へ
送出される。この時、入力光の波長をλ１，λ２，…，
λ１３のように変化させると出力光の出力導波路６−
１，６−２，…，６−１３を選択することができる。
は、複数の波長の入力信号光を、各波長に対応して空間
的に分離した複数の出力部に出力するもので、光導波路
基板上に形成された複数の入力導波路５、スラブ導波路
７，８、アレイ導波路回折格子９、および複数の出力導
波路６から構成されている。ここで、例えば入力導波路
５−１より入力した信号光に着目し、その流れに沿って
動作原理を説明する。入力導波路５−１より入力した信
号光は凹面型スラブ導波路７において回折により広が
り、アレイ導波路回折格子９を構成する複数の導波路に
入る。そしてアレイ導波路回折格子９を伝ぱんした後、
凹面スラブ導波路８により集光する。このとき、アレイ
導波路回折格子９で生じた位相差に基づき集束光の集束
位置は決まるが、これは波長によって異なる。すなわ
ち、波長λ１は出力導波路６−１，λ２は出力導波路６
−２、λ１３は出力導波路６−１３からというように、
各波長に対応した出力導波路から取り出される。これら
の波長選択された光信号は、出力導波路６に接続された
各出力側光ファイバ１１を介して各々の受光素子１２に
導かれ、送信された情報を得る。すなわち、入力導波路
５−１から入力した波長λ１の光は、その波長に応じて
決まる出力導波路６−１を経て出力側光ファイバ１１へ
送出される。この時、入力光の波長をλ１，λ２，…，
λ１３のように変化させると出力光の出力導波路６−
１，６−２，…，６−１３を選択することができる。
【００１２】そして、可変波長半導体レーザ光源１の波
長を例えば注入電流を変化させて変えることにより、信
号光が届くアドレス、すなわち伝送ルートの切り換えを
一つのアレイ導波路回折格子型光合分波器１０を用いて
高速に行うことができる。また、本実施例では、光合分
波器の波長分割多重数を１３としたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、波長分割多重数は任意であ
る。またアレイ導波路回折格子の設計を変更すれば波長
多重数の増減は容易である。このことは以下の実施例に
おいても同様である。
長を例えば注入電流を変化させて変えることにより、信
号光が届くアドレス、すなわち伝送ルートの切り換えを
一つのアレイ導波路回折格子型光合分波器１０を用いて
高速に行うことができる。また、本実施例では、光合分
波器の波長分割多重数を１３としたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、波長分割多重数は任意であ
る。またアレイ導波路回折格子の設計を変更すれば波長
多重数の増減は容易である。このことは以下の実施例に
おいても同様である。
【００１３】次に、実施例に用いられている光信号処理
器２について図２を用いて詳しく述べる。本発明におい
て光信号処理器２は、光源１からの出射光に所望の光信
号処理を施すもので、適宜のものを用いることができ
る。図２（ａ）は実施例１のシステム構成において、光
信号処理器２の代わりにニオブ酸リチュウム光変調器あ
るいは光半導体スイッチなどの光ゲートスイッチ１６を
組み込んだ例を示している。これにより、変調器あるい
はゲートをオン、オフして光強度変調あるいは光信号の
一部を通過、阻止して光信号処理を施すことができる。
また図２（ｂ）は、光信号処理器２の代わりに光半導体
アンプあるいはガラス導波路アンプなどの光アンプ１５
を組み込んだ例を示している。これにより、アレイ導波
路回折格子型光合分波器１０および伝送路の損失を補償
することができる。
器２について図２を用いて詳しく述べる。本発明におい
て光信号処理器２は、光源１からの出射光に所望の光信
号処理を施すもので、適宜のものを用いることができ
る。図２（ａ）は実施例１のシステム構成において、光
信号処理器２の代わりにニオブ酸リチュウム光変調器あ
るいは光半導体スイッチなどの光ゲートスイッチ１６を
組み込んだ例を示している。これにより、変調器あるい
はゲートをオン、オフして光強度変調あるいは光信号の
一部を通過、阻止して光信号処理を施すことができる。
また図２（ｂ）は、光信号処理器２の代わりに光半導体
アンプあるいはガラス導波路アンプなどの光アンプ１５
を組み込んだ例を示している。これにより、アレイ導波
路回折格子型光合分波器１０および伝送路の損失を補償
することができる。
【００１４】［実施例２］図３に本発明の第２の実施例
を示す。本実施例の特徴は、可変波長光送信器アレイ１
３と、先球ファイバアレイ１４が、アレイ導波路回折格
子型光合分波器１０と同一基板上に搭載され一体化され
ていることである。可変波長光送信器アレイ１３は、実
施例１における複数の可変波長半導体レーザ光源１と複
数の光信号処理器２が構造的に一体化されたものであ
る。また、この可変波長光送信アレイ１３の出力部とア
レイ導波路回折格子型光合分波器１０の入力部とが、そ
の大きさの違いにより直接接続するのが困難であるため
に、これらの間を先球ファイバアレイを用いて好適に結
合されている。本実施例の光波アドレスシステムによれ
ば、実施例１で必要だった可変波長半導体レーザ光源１
と光信号処理器２との間の光ファイバとその接続工程が
省略できる。さらに、光信号処理器２とアレイ導波路回
折格子型光合分波器１０との間の偏波補償器３が省略で
きる。これにより、さらなる小型化、部品点数ならびに
組立工数の低減化が達成できる。このようなシステムの
集積化は、本実施例のように各構成要素を同一基板上に
形成するほか、任意の手段により各構成要素を一体化す
ることによって達成することができる。
を示す。本実施例の特徴は、可変波長光送信器アレイ１
３と、先球ファイバアレイ１４が、アレイ導波路回折格
子型光合分波器１０と同一基板上に搭載され一体化され
ていることである。可変波長光送信器アレイ１３は、実
施例１における複数の可変波長半導体レーザ光源１と複
数の光信号処理器２が構造的に一体化されたものであ
る。また、この可変波長光送信アレイ１３の出力部とア
レイ導波路回折格子型光合分波器１０の入力部とが、そ
の大きさの違いにより直接接続するのが困難であるため
に、これらの間を先球ファイバアレイを用いて好適に結
合されている。本実施例の光波アドレスシステムによれ
ば、実施例１で必要だった可変波長半導体レーザ光源１
と光信号処理器２との間の光ファイバとその接続工程が
省略できる。さらに、光信号処理器２とアレイ導波路回
折格子型光合分波器１０との間の偏波補償器３が省略で
きる。これにより、さらなる小型化、部品点数ならびに
組立工数の低減化が達成できる。このようなシステムの
集積化は、本実施例のように各構成要素を同一基板上に
形成するほか、任意の手段により各構成要素を一体化す
ることによって達成することができる。
【００１５】また実施例１および２では、光源として可
変波長半導体レーザ光源１を用いているが、これを分布
ブラッグ反射型半導体レーザ光源で置き換えても同様の
動作が得られる。また、実施例２で可変波長光送信器ア
レイ１３とアレイ導波路回折格子型光合分波器１０は先
球ファイバアレイ１４で結合される構成になっている
が、先球ファイバアレイ１４に限らず適宜の光結合回路
を用いて構成することができ、例えば両者間を効率よく
結合するスポットサイズ変換導波路アレイをアレイ導波
路回折格子型光合分波器１０と同一基板上に作製すれ
ば、より一層の経済化が図れる。
変波長半導体レーザ光源１を用いているが、これを分布
ブラッグ反射型半導体レーザ光源で置き換えても同様の
動作が得られる。また、実施例２で可変波長光送信器ア
レイ１３とアレイ導波路回折格子型光合分波器１０は先
球ファイバアレイ１４で結合される構成になっている
が、先球ファイバアレイ１４に限らず適宜の光結合回路
を用いて構成することができ、例えば両者間を効率よく
結合するスポットサイズ変換導波路アレイをアレイ導波
路回折格子型光合分波器１０と同一基板上に作製すれ
ば、より一層の経済化が図れる。
【００１６】［実施例３］図４に本発明の第３の実施例
を示す。本実施例の特徴は、実施例１の可変波長半導体
レーザ光源１と受光素子１２が一体化されており、双方
向通信が可能なことである。各ノードは、可変波長半導
体レーザ光源１と光信号処理器２から成る光送信器１８
と、受光素子１２と光信号復調器１７から成る光受信器
１９との両者が組合わさった構成となっている。可変波
長半導体レーザ光源１はλ１，λ２，…，λ１３の１３
波波長の光を選択して出力することができるものとす
る。
を示す。本実施例の特徴は、実施例１の可変波長半導体
レーザ光源１と受光素子１２が一体化されており、双方
向通信が可能なことである。各ノードは、可変波長半導
体レーザ光源１と光信号処理器２から成る光送信器１８
と、受光素子１２と光信号復調器１７から成る光受信器
１９との両者が組合わさった構成となっている。可変波
長半導体レーザ光源１はλ１，λ２，…，λ１３の１３
波波長の光を選択して出力することができるものとす
る。
【００１７】ここで、例えばノード１に着目して動作を
説明する。入力側ファイバ４を介して入力導波路５−１
からアレイ導波路回折格子型光合分波器１０に入力した
波長λ２の信号光は、アレイ導波路回折格子型光合分波
器１０により決められた出力導波路６−２から出力側光
ファイバ１１を介してノード２の受光素子１２−２に送
られ、光信号復調器１７−２により送信信号を得る。同
じ波長λ２を用いればノード２からの送信が可能で、双
方向通信が成立する。ノード間で送受信できる波長は一
義的に決まる。ノード１の波長をλ３，λ４，…，λ１
３と変化させれば、送信されるノードをノード３，４，
…，１３の順に選ぶことができる。他のノードからの送
信についても同様の動作が生じる。このように、各ノー
ドのアドレスを表すのに波長を用いることができる。波
長はソースノードのアドレスだけでなくデスティネーシ
ョンノードのアドレスになり得る。すなわち、あるノー
ドから他のノードへ情報を送りたいときは、送るべきノ
ードに相当する波長を選択して出力すればよい。
説明する。入力側ファイバ４を介して入力導波路５−１
からアレイ導波路回折格子型光合分波器１０に入力した
波長λ２の信号光は、アレイ導波路回折格子型光合分波
器１０により決められた出力導波路６−２から出力側光
ファイバ１１を介してノード２の受光素子１２−２に送
られ、光信号復調器１７−２により送信信号を得る。同
じ波長λ２を用いればノード２からの送信が可能で、双
方向通信が成立する。ノード間で送受信できる波長は一
義的に決まる。ノード１の波長をλ３，λ４，…，λ１
３と変化させれば、送信されるノードをノード３，４，
…，１３の順に選ぶことができる。他のノードからの送
信についても同様の動作が生じる。このように、各ノー
ドのアドレスを表すのに波長を用いることができる。波
長はソースノードのアドレスだけでなくデスティネーシ
ョンノードのアドレスになり得る。すなわち、あるノー
ドから他のノードへ情報を送りたいときは、送るべきノ
ードに相当する波長を選択して出力すればよい。
【００１８】図５に本発明の第４の実施例を示す。また
図６（ａ）はこの第４の実施例における波長に対する入
出力の対照表、図６（ｂ）はノード間のルート表示図で
ある。本実施例は上記第３の実施例と基本的な構成は同
じである。本実施例の特徴は、各ノード内に信号制御器
２０が設けられており、あるノードから他のノードへの
アクセス信号により他のノードの送信波長を制御できる
ことである。例えば、図５に示すようにノード１からノ
ード２へは、図６（ａ）の入出力対照表によれば波長λ
２の光信号でアクセスすることができる。ノード２では
アクセス信号により信号制御器２０が動作して、光送信
器１８からλ４の信号光が送出される。このような動作
を繰り返して、ノード５は波長λ３の信号光でアクセス
される。このように、アレイ導波路回折格子型光合分波
器１０を用いることにより図６（ｂ）のルート図に示す
ように、例えばノード１からノード５へは他のノードを
経由して信号が伝送できるだけでなく、ルートの障害も
判断できる。また、各ノードでは必要に応じて情報を取
り出すことができる。
図６（ａ）はこの第４の実施例における波長に対する入
出力の対照表、図６（ｂ）はノード間のルート表示図で
ある。本実施例は上記第３の実施例と基本的な構成は同
じである。本実施例の特徴は、各ノード内に信号制御器
２０が設けられており、あるノードから他のノードへの
アクセス信号により他のノードの送信波長を制御できる
ことである。例えば、図５に示すようにノード１からノ
ード２へは、図６（ａ）の入出力対照表によれば波長λ
２の光信号でアクセスすることができる。ノード２では
アクセス信号により信号制御器２０が動作して、光送信
器１８からλ４の信号光が送出される。このような動作
を繰り返して、ノード５は波長λ３の信号光でアクセス
される。このように、アレイ導波路回折格子型光合分波
器１０を用いることにより図６（ｂ）のルート図に示す
ように、例えばノード１からノード５へは他のノードを
経由して信号が伝送できるだけでなく、ルートの障害も
判断できる。また、各ノードでは必要に応じて情報を取
り出すことができる。
【００１９】尚、上記実施例１〜４では光合分波器は波
長分割多重を行うものとしたが、本発明においては、光
周波数分割多重に対しても同様の動作が得られる。
長分割多重を行うものとしたが、本発明においては、光
周波数分割多重に対しても同様の動作が得られる。
【００２０】［実施例５］図７に本発明の第５の実施例
を示す。本実施例の特徴は、可変周波数半導体レーザ光
源２１とアレイ導波路回折格子型光合分波器１０を用い
た構成で、光周波数に対しても第１の実施例と全く同じ
動作が得られることである。この場合、アレイ導波路回
折格子型光合分波器１０は、波長分割多重を行う場合よ
りも分解能が高くなるように設計する。また、周波数可
変半導体レーザ光源２１としては、分布帰還型あるいは
分布ブラッグ反射型半導体レーザを用いることができ
る。本実施例のシステムは、周波数可変半導体レーザ光
源２１、光信号処理器２、偏波補償器３、入力側光ファ
イバ４、出力側光ファイバ１１、および受光素子１２が
各１３個と、１個の石英ガラス製１３×１３アレイ導波
路回折格子型光合分波器１０で概略構成されている。
を示す。本実施例の特徴は、可変周波数半導体レーザ光
源２１とアレイ導波路回折格子型光合分波器１０を用い
た構成で、光周波数に対しても第１の実施例と全く同じ
動作が得られることである。この場合、アレイ導波路回
折格子型光合分波器１０は、波長分割多重を行う場合よ
りも分解能が高くなるように設計する。また、周波数可
変半導体レーザ光源２１としては、分布帰還型あるいは
分布ブラッグ反射型半導体レーザを用いることができ
る。本実施例のシステムは、周波数可変半導体レーザ光
源２１、光信号処理器２、偏波補償器３、入力側光ファ
イバ４、出力側光ファイバ１１、および受光素子１２が
各１３個と、１個の石英ガラス製１３×１３アレイ導波
路回折格子型光合分波器１０で概略構成されている。
【００２１】周波数可変半導体レーザ光源２１は周波数
ｆ１，ｆ２，…，ｆ１３の１３波の光を出力する。各光
源２１からの光は各光信号処理器２により各々信号処理
された情報をもつ信号光となり、偏波補償器３で偏光面
を合わせ、各入力側光ファイバ４を介してアレイ導波路
回折格子型光合分波器１０の入力導波路５−１，５−
２，…，５−１３に入力される。
ｆ１，ｆ２，…，ｆ１３の１３波の光を出力する。各光
源２１からの光は各光信号処理器２により各々信号処理
された情報をもつ信号光となり、偏波補償器３で偏光面
を合わせ、各入力側光ファイバ４を介してアレイ導波路
回折格子型光合分波器１０の入力導波路５−１，５−
２，…，５−１３に入力される。
【００２２】ここで、例えば入力導波路５−１より入力
した信号光に着目しその流れに沿って動作原理を説明す
る。入力導波路５−１より入力した信号光は凹面型スラ
ブ導波路７において回折により広がり、アレイ導波路９
を構成する複数の導波路に入る。アレイ導波路９を伝ぱ
んした後、凹面スラブ導波路８により集光する。このと
き、アレイ導波路９で生じた位相差に基づき集束光の集
束位置は決まるが、これは周波数によって異なる。すな
わち、周波数ｆ１は出力導波路６−１，ｆ２は出力導波
路６−２，ｆ１３は出力導波路６−１３からというよう
に、各周波数に対応した出力導波路から取り出される。
これらの周波数選択された光信号は、出力導波路６に接
続された各出力側光ファイバ１１を介して各々の受光素
子１２に導かれ、送信された情報を得る。すなわち、入
力導波路５−ｉから入力した波長ｆｉの光は、周波数に
応じて決まる出力導波路６−ｉを経て出力側光ファイバ
１１へ送出される。この時、入力光の周波数をｆ１，ｆ
２，…，ｆ１３のように変化させると出力光の出力導波
路６−１，６−２，…，６−１３を選択することができ
る。
した信号光に着目しその流れに沿って動作原理を説明す
る。入力導波路５−１より入力した信号光は凹面型スラ
ブ導波路７において回折により広がり、アレイ導波路９
を構成する複数の導波路に入る。アレイ導波路９を伝ぱ
んした後、凹面スラブ導波路８により集光する。このと
き、アレイ導波路９で生じた位相差に基づき集束光の集
束位置は決まるが、これは周波数によって異なる。すな
わち、周波数ｆ１は出力導波路６−１，ｆ２は出力導波
路６−２，ｆ１３は出力導波路６−１３からというよう
に、各周波数に対応した出力導波路から取り出される。
これらの周波数選択された光信号は、出力導波路６に接
続された各出力側光ファイバ１１を介して各々の受光素
子１２に導かれ、送信された情報を得る。すなわち、入
力導波路５−ｉから入力した波長ｆｉの光は、周波数に
応じて決まる出力導波路６−ｉを経て出力側光ファイバ
１１へ送出される。この時、入力光の周波数をｆ１，ｆ
２，…，ｆ１３のように変化させると出力光の出力導波
路６−１，６−２，…，６−１３を選択することができ
る。
【００２３】このように、本発明の光波アドレスシステ
ムでは、周波数可変半導体レーザ光源を用いても、その
周波数を例えば注入電流を変化させて変えることによ
り、信号光が届くアドレス、すなわち伝送ルートの切り
換えを一つのアレイ導波路回折格子型光合分波器１０を
介して高速に行うことができる。
ムでは、周波数可変半導体レーザ光源を用いても、その
周波数を例えば注入電流を変化させて変えることによ
り、信号光が届くアドレス、すなわち伝送ルートの切り
換えを一つのアレイ導波路回折格子型光合分波器１０を
介して高速に行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光波アド
レスシステムによれば、可変波長光源の波長設定により
アドレスを選択して光信号を送信することができる。そ
して従来技術に比べて次に示すような大きな効果が得ら
れる。すなわち、波長切り換えによるアドレスの選択を
一つのアレー導波路回折格子型光合分波器を用いて行う
ので特性ばらつきが少なく、製造歩留まりがよい。ま
た、入出力数の増加に伴う分岐損失の増加がない。さら
に、部品点数、製造工程の大幅な削減を実現でき、小型
で高信頼性が得られる。
レスシステムによれば、可変波長光源の波長設定により
アドレスを選択して光信号を送信することができる。そ
して従来技術に比べて次に示すような大きな効果が得ら
れる。すなわち、波長切り換えによるアドレスの選択を
一つのアレー導波路回折格子型光合分波器を用いて行う
ので特性ばらつきが少なく、製造歩留まりがよい。ま
た、入出力数の増加に伴う分岐損失の増加がない。さら
に、部品点数、製造工程の大幅な削減を実現でき、小型
で高信頼性が得られる。
【図１】本発明の光波アドレスシステムの第１の実施例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図２】実施例に用いられる光信号処理器の例を示す説
明図である
明図である
【図３】本発明の光波アドレスシステムの第２の実施例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図４】本発明の光波アドレスシステムの第３の実施例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図５】本発明の光波アドレスシステムの第４の実施例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図６】（ａ）は第４の実施例における波長に対する入
出力の対照表、（ｂ）はノード間のルート表示図であ
る。
出力の対照表、（ｂ）はノード間のルート表示図であ
る。
【図７】本発明の光波アドレスシステムの第５の実施例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図８】従来の光波アドレスシステムの構成を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図９】従来の光波アドレスシステムの構成を示す概略
構成図である。
構成図である。
１…可変波長半導体レーザ光源 ２…光信号処理器 ３…偏波補償器 ４…入力側光ファイバ ５…入力導波路 ６…出力導波路 ７…スラブ導波路 ８…スラブ導波路 ９…アレイ導波路回折格子 １０…アレイ導波路回
折格子型光合分波器 １１…出力側光ファイバ １２…受光素子 １３…可変波長光送信器アレイ １４…先球ファイバア
レイ １５…光ゲートスイッチ １６…光アンプ １７…光信号復調器 １８…光送信器 １９…光受信器 ２０…信号制御器 ２１…可変周波数半導体レーザ光源
折格子型光合分波器 １１…出力側光ファイバ １２…受光素子 １３…可変波長光送信器アレイ １４…先球ファイバア
レイ １５…光ゲートスイッチ １６…光アンプ １７…光信号復調器 １８…光送信器 １９…光受信器 ２０…信号制御器 ２１…可変周波数半導体レーザ光源
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の可変波長光源と、 該可変波長光源からの出射光に信号処理を施す光信号処
理器と、 光導波路基板上に複数の入力導波路、スラブ導波路、ア
レイ導波路回折格子、および複数の出力導波路が形成さ
れてなり、上記複数の可変波長光源から出射された複数
の波長の入力信号光を各波長に対応して上記複数の出力
導波路からそれぞれ出力するアレイ導波路回折格子型光
合分波器と、 該アレイ導波路回折格子型光合分波器から出力された光
信号を検出する複数の受光素子を備えてなることを特徴
とする光波アドレスシステム。 - 【請求項２】 上記可変波長光源および光信号処理器
が、上記アレイ導波路回折格子型光合分波器と一体化さ
れていることを特徴とする請求項１記載の光波アドレス
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015735A JP2713324B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 光波アドレスシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015735A JP2713324B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 光波アドレスシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06232843A true JPH06232843A (ja) | 1994-08-19 |
| JP2713324B2 JP2713324B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=11897025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5015735A Expired - Lifetime JP2713324B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 光波アドレスシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2713324B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000025457A1 (fr) * | 1998-10-26 | 2000-05-04 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Systeme reseau de transmission multiplex division de longueur d'onde optique utilisant un emetteur recepteur ayant un commutateur de trajet optique a entree-2/sortie-2 |
| US6782210B1 (en) | 1999-08-25 | 2004-08-24 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical packet routing network system based on optical label switching technique |
| US6842560B2 (en) | 2001-02-27 | 2005-01-11 | Ntt Electronics Corporation | Optical multiplexing circuit and optical multiplexer |
| JP2005039126A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域光源 |
| JP2013030535A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光通信システム、波長可変レーザおよび波長切替方法 |
| CN113125005A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-07-16 | 北海惠科光电技术有限公司 | 一种光电感应装置和光电系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8315522B2 (en) | 2006-11-30 | 2012-11-20 | Nec Corporation | Wavelength routing system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS636993A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-12 | Hitachi Ltd | 波長分割形光交換方式 |
| JPH04116607A (ja) * | 1990-09-07 | 1992-04-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光分波器 |
-
1993
- 1993-02-02 JP JP5015735A patent/JP2713324B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS636993A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-12 | Hitachi Ltd | 波長分割形光交換方式 |
| JPH04116607A (ja) * | 1990-09-07 | 1992-04-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光分波器 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000025457A1 (fr) * | 1998-10-26 | 2000-05-04 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Systeme reseau de transmission multiplex division de longueur d'onde optique utilisant un emetteur recepteur ayant un commutateur de trajet optique a entree-2/sortie-2 |
| US6643463B1 (en) | 1998-10-26 | 2003-11-04 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical wavelength division multiplexing transmission network system using transmitting/receiving apparatuses having 2-input and 2-output optical path switching elements |
| US6782210B1 (en) | 1999-08-25 | 2004-08-24 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical packet routing network system based on optical label switching technique |
| US7113701B2 (en) | 1999-08-25 | 2006-09-26 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical packet routing network system based on optical label switching technique |
| US7120358B2 (en) | 1999-08-25 | 2006-10-10 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical packet routing network system based on optical label switching technique |
| US6842560B2 (en) | 2001-02-27 | 2005-01-11 | Ntt Electronics Corporation | Optical multiplexing circuit and optical multiplexer |
| JP2005039126A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域光源 |
| JP2013030535A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光通信システム、波長可変レーザおよび波長切替方法 |
| CN113125005A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-07-16 | 北海惠科光电技术有限公司 | 一种光电感应装置和光电系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2713324B2 (ja) | 1998-02-16 |
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