JPH07168216A - Wavelength selecting optical switch - Google Patents

Wavelength selecting optical switch

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JPH07168216A
JPH07168216A JP31683693A JP31683693A JPH07168216A JP H07168216 A JPH07168216 A JP H07168216A JP 31683693 A JP31683693 A JP 31683693A JP 31683693 A JP31683693 A JP 31683693A JP H07168216 A JPH07168216 A JP H07168216A
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JP
Japan
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waveguide
grating
regions
discrete
wavelength
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Withdrawn
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JP31683693A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Sakata
肇 坂田
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enable tuning to a wide band by providing gratings with periodic discrete structures and varying the discrete periods of the discrete gratings from each other in internal two regions. CONSTITUTION:The gratings 13 are constituted of the periodic discrete structures and, therefore, overall spectra in a reverse direction are periodic peaks. The waveguide mode propagating in the first waveguide 11 is subjected to reverse directional coupling by these discrete gratings and is converted to a waveguide mode 2 propagating the second waveguide 12 with reverse directional coupling efficiency. The periods of such discrete grating arrays are slightly varied to ZL, ZR in the two regions in the element, by which the peak intervals of the reverse directional coupling spectra in the right and left regions are varied in the two regions. The refractive indices of the first and/or the second waveguides 11, 12 are changed, by which the independent shifting of the reverse directional coupling peaks of the right and left two regions by a method of current implantation, etc., is executed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光波長分割多重システム
において、任意の信号の分岐/挿入を行うための波長選
択光スイッチに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength selective optical switch for dropping / adding an arbitrary signal in an optical wavelength division multiplexing system.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバ通信において、広い波長の帯
域を有効に利用し、伝送容量の飛躍的拡大が期待できる
方式として、波長分割多重システム(以下、WDMシス
テム)の開発が盛んに行われている。このようなWDM
システムにおいて、任意の波長信号光を空間的に分離あ
るいは合流でき、且つ、広い範囲にわたって、その波長
を同調可能な波長選択光スイッチは重要な役割を担って
おり、その高性能化が期待されている。従来、波長選択
光スイッチとしては、電子情報通信学会秋季大会予稿集
B−599(1991)に記載されているように、音響
光学型TE/TMモード変換器と偏波モードスプリッタ
から構成されていた。あるいは、電子情報通信学会秋季
大会予稿集SB−7−3(1992)に記載されている
ように、ファブリペローフィルタと光サーキュレータの
組み合わせで構成されていた。
2. Description of the Related Art In optical fiber communication, a wavelength division multiplexing system (hereinafter referred to as WDM system) has been actively developed as a method capable of effectively utilizing a wide wavelength band and expecting a dramatic increase in transmission capacity. There is. WDM like this
In a system, a wavelength selective optical switch that can spatially separate or combine arbitrary wavelength signal lights and that can tune the wavelength over a wide range plays an important role, and its high performance is expected. There is. Conventionally, a wavelength-selective optical switch has been composed of an acousto-optic TE / TM mode converter and a polarization mode splitter, as described in the proceedings of the Autumn Meeting of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers B-599 (1991). . Alternatively, it was composed of a combination of a Fabry-Perot filter and an optical circulator, as described in Proceedings of IEICE Autumn Meeting SB-7-3 (1992).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、い
ずれも複数部品の光学的アライメントが必要であり、装
置が大型化する難点があった。且つ、音響光学型では、
同調範囲は広いものの選択波長間隔が広いため波長多重
度の高密度化に難があり、ファブリペロー型では、逆に
同調範囲がFSR(free spectral ra
nge;自由スペクトル間隔)に限定される難点があ
り、いずれも波長多重度を上げることが難しかった。
However, all of them require optical alignment of a plurality of parts, which causes a problem that the device becomes large. And in the acousto-optic type,
Although the tuning range is wide, it is difficult to increase the wavelength multiplicity because the selected wavelength interval is wide. In the Fabry-Perot type, on the contrary, the tuning range is FSR (free spectral ra).
nge; free spectrum interval), and it was difficult to increase the wavelength multiplicity in both cases.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、グレー
ティングを通して相互に結合された2つの導波モードを
有する導波路構造からなる波長選択高スイッチにおい
て、該グレーティングが周期的な離散構造を有してお
り、且つ、該離散的グレーティングの離散周期は内部の
2つの領域で互いに異なっていることを特徴とする波長
選択高スイッチを実現することにより、広帯域同調が可
能で、高密度波長多重が可能な波長選択スイッチを単一
の素子でコンパクトに実現することができる。
According to the present invention, in a wavelength selective high switch comprising a waveguide structure having two waveguide modes coupled to each other through a grating, the grating has a periodic discrete structure. In addition, by realizing a wavelength selective high switch characterized in that the discrete periods of the discrete grating are different from each other in two internal regions, wideband tuning is possible and high-density wavelength multiplexing is possible. A possible wavelength selective switch can be realized compactly with a single element.

【0005】[0005]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1及び図2は本発明の第1の実施例を示
している。図1は本発明による波長選択光スイッチの断
面構造を概念的に示すものであり、図中11は伝送する
光が導波する第1導波路であり、12は選択波長光を分
岐/挿入するための第2導波路である。グレーティング
13は、周期的離散構造から構成されるため、逆方向性
結合スペクトルが、図2のように周期的ピークとなる。
このグレーティング配置は、サンプルドグレーティング
として、アプライドフィジクスレターズVol.60、
P.2322(1992)に示されている。本発明で
は、図1に示すように第1導波路を伝搬する導波モード
1がこの離散的グレーティングにより、逆方向性結合を
受け、図2のような逆方向性結合効率で第2導波路を伝
搬する導波モード2へ変換される。このとき、グレーテ
ィング周期をΛ、各導波モードのモード屈折率をn1
2とすれば、選択される中心の波長λcは、以下のよう
に表される。
(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 conceptually shows a cross-sectional structure of a wavelength selective optical switch according to the present invention. In the figure, 11 is a first waveguide through which transmitted light is guided, and 12 is for branching / adding selective wavelength light. Is a second waveguide for Since the grating 13 is composed of a periodic discrete structure, the backward coupling spectrum has a periodic peak as shown in FIG.
This grating arrangement is used as a sampled grating by Applied Physics Letters Vol. 60,
P. 2322 (1992). In the present invention, as shown in FIG. 1, the waveguide mode 1 propagating in the first waveguide is subjected to the backward coupling by the discrete grating, and the second waveguide is provided with the backward coupling efficiency as shown in FIG. Is converted to the guided mode 2 which propagates the wave. At this time, the grating period is Λ, the mode refractive index of each guided mode is n 1 ,
Given n 2 , the selected central wavelength λ c is expressed as:

【0006】λc=(n1+n2)Λ (1) 波長λcを逆方向性結合ピーク列の中心として、逆方向
性結合ピーク間隔をΔλとすれば、以下のように表され
る。
Λ c = (n 1 + n 2 ) Λ (1) When the wavelength λ c is the center of the backward coupling peak sequence and the backward coupling peak interval is Δλ, the following expression is obtained.

【0007】Δλ=λc 2/(ng1+ng2)Ζ0 (2) ここで、Ζ0はグレーティング列の離散周期、ng1、n
g2は2つの導波モードの群モード屈折率である。モード
屈折率ngとはnc(λ)を波長λでのモード屈折率とし
た時、
Δλ = λ c 2 / (n g1 + n g2 ) Ζ 0 (2) where Ζ 0 is the discrete period of the grating array, n g1 , n
g2 is the group mode refractive index of the two guided modes. The mode refractive index ng is, when n c (λ) is the mode refractive index at the wavelength λ,

【0008】[0008]

【外1】 で表されるものである。このような離散的グレーティン
グ列の周期をΖL、ΖRと、図1のように素子内の2領域
でわずかに異ならせることにより、左右の領域で逆方向
性結合スペクトルのピーク間隔Δλが2領域で異なって
いる。本実施例においてはΖL=60μmに対してΔλ
は50Å程度、ΖR=50μに対してΔλは60Å程度
になる。本発明では、第1、及び/又は、第2の導波路
の屈折率を変化させることにより、左右2領域の逆方向
性結合ピークを1415の電極からの電流注入などの方
法により独立にずらすことを行う。その制御により、左
右のグレーティング列からの逆方向性結合ピークが一致
する波長を自由に選択できる。第1導波路より入射した
光のうち、選択された波長の光のみが2導波路間で共振
されて、第2の導波路から出射される。共振器内に光増
幅作用があれば、さらに選択波長が強調されるため、非
選択波長とのクロストーク抑圧比の向上が図れる。光増
幅は、左右のグレーティング列の中間領域に光増幅領域
を設けるか、あるいは、グレーティング領域に光増幅作
用を持たせることにより行う。第2導波路出射光の第1
導波路との空間的分離は、例えば、放射グレーティング
あるいは曲がり導波路の構成による。
[Outer 1] It is represented by. By making the period of such a discrete grating sequence slightly different from Ζ L and Ζ R in the two regions in the device as shown in Fig. 1, the peak interval Δλ of the backward coupling spectrum is 2 in the left and right regions. Different in the area. In the present embodiment, Δλ for Ζ L = 60 μm
Is about 50Å, and Δλ is about 60Å for Ζ R = 50μ. In the present invention, by changing the refractive index of the first and / or the second waveguide, the backward coupling peaks in the two left and right regions are independently shifted by a method such as current injection from the electrode 1415. I do. By this control, the wavelengths at which the backward coupling peaks from the left and right grating rows match can be freely selected. Of the light incident from the first waveguide, only the light of the selected wavelength is resonated between the two waveguides and emitted from the second waveguide. If the resonator has an optical amplification effect, the selected wavelength is further emphasized, so that the crosstalk suppression ratio with the non-selected wavelength can be improved. Optical amplification is performed by providing an optical amplification area in the intermediate area between the left and right grating rows, or by providing the grating area with an optical amplification effect. First of the light emitted from the second waveguide
The spatial separation from the waveguide is due to, for example, the construction of a radiating grating or a bent waveguide.

【0009】図3を用いて実施例の説明を行う。素子
は、InP基板31上にまず、InP下層クラッド32
を1.5μmの厚さに、InGaAsP(λg=1.3
μm)からなる第1導波路33を0.2μmの厚さに成
長した後、第1導波路33の上部をグレーティングとし
てエッチングする。グレーティングはまず、グレーティ
ングを形成しない領域を第1のレジストで縞状にパター
ニングし、続いて、第2のレジストを塗布した後、レー
ザ干渉露光法により、グレーティングパターンを書き込
む。反応性イオンビームエッチングによりグレーティン
グをエッチングする。第1のレジストで覆われている部
分は、エッチングされないため、図1のような離散的な
グレーティング列が形成される。グレーティング周期は
0.25μmであり、離散したグレーティング列の周期
は左右それぞれ60μm、50μm、そのうちグレーテ
ィングの存在する領域は10μmである。続いて、In
P中間層クラッド34を1.4μmの厚さに、InGa
AsP(λg=1.57μm)からなる第2導波路35
を0.3μmの厚さに、InP上層クラッド36を1.
5μm成長する。導波路は
The embodiment will be described with reference to FIG. The device is composed of the InP substrate 31 and the InP lower clad layer 32.
To a thickness of 1.5 μm and InGaAsP (λ g = 1.3
After the first waveguide 33 made of (.mu.m) is grown to a thickness of 0.2 .mu.m, the upper portion of the first waveguide 33 is etched as a grating. In the grating, first, a region in which the grating is not formed is patterned in a stripe pattern with a first resist, and then a second resist is applied, and then a grating pattern is written by a laser interference exposure method. Etch the grating by reactive ion beam etching. Since the portion covered with the first resist is not etched, discrete grating rows as shown in FIG. 1 are formed. The grating period is 0.25 μm, and the periods of the discrete grating rows are 60 μm and 50 μm on the left and right, respectively, and the region where the grating exists is 10 μm. Then, In
The P intermediate layer clad 34 is formed to a thickness of 1.4 μm with InGa
Second waveguide 35 made of AsP (λ g = 1.57 μm)
To a thickness of 0.3 μm, and the InP upper clad 36 is 1.
Grow 5 μm. The waveguide is

【0010】[0010]

【外2】 字状にエッチングされ、側面をInPクラッド37でう
めこむことによって第1導波路は
[Outside 2] The first waveguide is formed by etching in a letter shape and filling the side surface with the InP clad 37.

【0011】[0011]

【外3】 字状に、第2導波路は[Outside 3] In a letter shape, the second waveguide

【0012】[0012]

【外4】 字状に形成している。入力側において第2導波路層のみ
が1部除去され、図のように、入力側が第1導波路に限
定されており、出力側においては前述のように第1と第
2の導波路は
[Outside 4] It is shaped like a letter. On the input side, only a part of the second waveguide layer is removed, the input side is limited to the first waveguide as shown in the figure, and on the output side, the first and second waveguides are

【0013】[0013]

【外5】 字状、[Outside 5] Letter,

【0014】[0014]

【外6】 字状にそれぞれ形成され第1導波路においては光はその
直進性のためまっすぐ進み第2導波路では
[Outside 6] In the first waveguide, the light is formed in the shape of a letter, the light travels straight because of its straightness, and in the second waveguide, the light travels straight.

【0015】[0015]

【外7】 字状に進むのでそれぞれの出力光は空間的に分離され
る。電極は、左右のグレーティング領域に対応して形成
されている。外部共振器型の波長可変レーザからの光を
第1導波路に入力し、第2導波路からの出力光スペクト
ルを測定した。2電極への電流注入量を制御することに
より、逆方向性結合共振される波長が変化し、出力光ス
ペクトルのピーク波長が変化した。その結果、不連続な
がら1.52μmから1.58μmにわたって波長変化
が確認された。すべての波長を選択しない場合は、逆方
向性結合共振される波長を、伝送波長範囲から外すこと
により、第2導波路からの出力を行わずに第1導波路を
透過して出力させる。また設計によって選択波長光全て
を第2導波路から出力せずに一部のみを第2導波路から
出力させ残りを第1導波路から非選択波長光と共に出力
させることも可能である。
[Outside 7] Since the light travels in a letter shape, the respective output lights are spatially separated. The electrodes are formed corresponding to the left and right grating regions. The light from the external cavity type wavelength tunable laser was input to the first waveguide, and the output light spectrum from the second waveguide was measured. By controlling the amount of current injection into the two electrodes, the wavelength of the backward directional coupling resonance was changed, and the peak wavelength of the output light spectrum was changed. As a result, a wavelength change was confirmed from 1.52 μm to 1.58 μm while being discontinuous. When all wavelengths are not selected, the wavelength in which the backward directional resonance is generated is removed from the transmission wavelength range, so that the output from the second waveguide is transmitted and the light is transmitted through the first waveguide. By design, it is possible not to output all of the selected wavelength light from the second waveguide, but to output only a part of the selected wavelength light from the second waveguide and the rest from the first waveguide together with the non-selected wavelength light.

【0016】(実施例2)図4を用いて本実施例の説明
をする。前記実施例と異なる点は、左右のグレーティン
グ領域を構成するグレーティング間の位相が半波長シフ
ト、すなわちグレーティングの山の間が(2m+1)Λ
/2(m:整数)だけシフトするように構成されている
点である。具体的には、左右の領域でグレーティングの
山と谷が反転している。グレーティング反転構造の作製
は、干渉露光用のレジストを左右の領域でそれぞれポジ
型とネガ型のレジストとすることにより実現できる。あ
るいは、電子ビーム直接露光を用いれば、グレーティン
グの周期を境界で半周期シフトさせてもよい。その他の
作製手順は、前記実施例と同様である。グレーティング
位相シフトを設けることにより、逆方向性結合共振する
波長が安定に単一となり、波長選択光スイッチの動作が
安定になる。
(Embodiment 2) This embodiment will be described with reference to FIG. The difference from the above embodiment is that the phase between the gratings forming the left and right grating regions is shifted by a half wavelength, that is, (2m + 1) Λ between the peaks of the grating.
This is a point configured to shift by / 2 (m: integer). Specifically, the peaks and valleys of the grating are reversed in the left and right regions. The grating inversion structure can be manufactured by using a resist for interference exposure as a positive type resist and a negative type resist in the left and right regions, respectively. Alternatively, if electron beam direct exposure is used, the period of the grating may be shifted by a half period at the boundary. The other manufacturing procedure is the same as that of the above-mentioned embodiment. By providing the grating phase shift, the wavelength at which the backward directional coupling resonance is stable becomes stable, and the operation of the wavelength selective optical switch becomes stable.

【0017】(実施例3)図5は、本発明による第3の
実施例を説明する図である。グレーティング領域の間に
2つの領域を設け、1つは位相の制御を行い、他の1つ
は光利得の制御を行う役目を持つ。作製は、InP基板
51上にまず、InP下層クラッド52を1.5μmの
厚さに、InGaAsP(λg=1.3μm)からなる
第1導波路53を0.15μmの厚さにInP中間層ク
ラッド54を1.4μmの厚さに、InGaAsP(λ
g=1.52μm)からなる第2導波路55を0.3μ
mの厚さに、InGaAsP(λg=1.57μm)か
らなる活性層56を0.05μmの厚さに、InGaA
sP(λg=1.45μm)からなるグレーティング層
57を0.1μmの厚さに成長する。光利得領域59を
グレーティング層まで、位相制御領域58を活性層まで
エッチングした後、グレーティング領域501、502
をグレーティングとしてエッチングする。グレーティン
グ領域501、502の離散的グレーティングの作製方
法は第1実施例と同様である。続いて、離散グレーティ
ング領域502の外側に選択波長の光を放射出力するた
めのグレーティング結合器503を同様に作製する。こ
のグレーティング周期は、2次回折光が発生せず、1次
回折光が導波路から離れて出射するように周期を0.4
5μmとしている。さらに、上方向のみに出射するよう
にグレーティング503をブレーズドグレーティングと
してもよい。出力用グレーティング503は離散的でな
く、長さは数百μm程度で十分である。すべてのグレー
ティングを形成した後、InP上層クラッド504を全
体に1.5μm成長する。さらに、導波路の側面はIn
Pでうめこまれている。第2導波路層のみが1部除去さ
れ、図のように、入力側が第1導波路に限定されてい
る。選択された波長の光とその他の波長の光は、第2導
波路に形成されたグレーティング放射器により、空間的
に分離される。電極は左右のグレーティング領域に対応
した2電極、及び、位相制御領域、光利得領域にそれぞ
れ対応した2電極の、計4電極からなる。本実施例にお
いては、光利得領域に電流を注入して利得を得、位相制
御領域に電流を注入して屈折率を変化させることにより
位相を制御する。第1実施例と同様の評価により、光ス
ペクトルを測定した。4電極への電流注入量を制御する
ことにより、逆方向性結合共振される波長が変化し、且
つ、出力光利得を一定にして、出力光スペクトルのピー
ク波長を変化させることができた。
(Embodiment 3) FIG. 5 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention. Two regions are provided between the grating regions, one has a role of controlling the phase, and the other one has a role of controlling the optical gain. First, the InP lower clad 52 was formed to a thickness of 1.5 μm, and the first waveguide 53 made of InGaAsP (λ g = 1.3 μm) was formed to a thickness of 0.15 μm on the InP intermediate layer on the InP substrate 51. The cladding 54 has a thickness of 1.4 μm and is made of InGaAsP (λ
g = 1.52 μm) with a second waveguide 55 of 0.3 μm
to a thickness of 0.05 μm and an active layer 56 of InGaAsP (λ g = 1.57 μm).
A grating layer 57 made of sP (λ g = 1.45 μm) is grown to a thickness of 0.1 μm. After etching the optical gain region 59 to the grating layer and the phase control region 58 to the active layer, the grating regions 501 and 502 are etched.
Is etched as a grating. The manufacturing method of the discrete grating of the grating regions 501 and 502 is the same as that of the first embodiment. Then, a grating coupler 503 for radiating and outputting light of a selected wavelength is produced outside the discrete grating region 502 in the same manner. This grating period is 0.4 so that the second-order diffracted light is not generated and the first-order diffracted light is emitted away from the waveguide.
It is set to 5 μm. Furthermore, the grating 503 may be a blazed grating so as to emit light only in the upward direction. The output grating 503 is not discrete, and a length of several hundreds μm is sufficient. After forming all the gratings, the InP upper clad 504 is grown to a total thickness of 1.5 μm. Furthermore, the side surface of the waveguide is In
It is filled with P. Only a part of the second waveguide layer is removed, and the input side is limited to the first waveguide as shown. The light of the selected wavelength and the light of the other wavelengths are spatially separated by the grating radiator formed in the second waveguide. The electrodes consist of two electrodes corresponding to the left and right grating regions and two electrodes corresponding to the phase control region and the optical gain region, for a total of four electrodes. In this embodiment, current is injected into the optical gain region to obtain a gain, and current is injected into the phase control region to change the refractive index to control the phase. The optical spectrum was measured by the same evaluation as in the first example. By controlling the amount of current injection into the four electrodes, the wavelength at which the backward directional resonance occurs was changed, and the peak wavelength of the output light spectrum could be changed while keeping the output light gain constant.

【0018】(実施例4)図6は、本発明の波長選択光
スイッチをバス型の通信網に使用する例である。図中6
1はバスライン、62、63は光リピータ、64、6
5、66、67は光ノード、68、69、601、60
2はOE、EO変換部を含んだ端末である。光ノードに
は、本発明による波長選択光スイッチが含まれている。
また、光ノードにOE、EO変換部を含めてもよい。光
リピータは伝送損失、分岐損失を補償するために設けら
れている。光ノード内で、例えば、波長選択光スイッチ
が上記損失を補う構成も無論ある。伝送線路を通ってく
る信号/データのうち所望の波長チャネルに波長選択光
スイッチを同調することにより、該所望の光のみを分岐
させ端末へ伝送する。また、逆に、端末から信号/デー
タを送出する場合は、その波長に波長選択光スイッチを
同調させることにより、伝送線路に分岐損失を与えるこ
となく、伝送線路に信号を載せることができる。
(Embodiment 4) FIG. 6 shows an example in which the wavelength selective optical switch of the present invention is used in a bus type communication network. 6 in the figure
1 is a bus line, 62 and 63 are optical repeaters, and 64 and 6
5, 66, 67 are optical nodes, 68, 69, 601, 60
Reference numeral 2 is a terminal including an OE and EO converter. The optical node includes the wavelength selective optical switch according to the present invention.
Further, the optical node may include an OE / EO conversion unit. The optical repeater is provided to compensate for transmission loss and branch loss. Of course, in the optical node, for example, there is a configuration in which a wavelength selective optical switch compensates for the above loss. By tuning the wavelength selective optical switch to the desired wavelength channel of the signal / data passing through the transmission line, only the desired light is branched and transmitted to the terminal. On the contrary, when a signal / data is sent from the terminal, by tuning the wavelength selective optical switch to the wavelength, the signal can be placed on the transmission line without giving branch loss to the transmission line.

【0019】(実施例5)図7は、本発明の光スイッチ
をループ状ネットワークに使用する例である。図中71
は光伝送路、72〜77は光ノード、78、79はルー
プ外との伝送を行うための光ノードである。701〜7
06は端末である。光ノード72〜77には、本発明に
よる波長選択光スイッチが含まれている。光ノードまた
は端末にOE、EO変換部が含まれている。本実施例で
は、光ノード内で波長選択光スイッチが伝送損失を補償
している。端末からの波長信号の送受信における波長選
択光スイッチの役割は、前記実施例と同様である。
(Embodiment 5) FIG. 7 is an example in which the optical switch of the present invention is used in a loop network. 71 in the figure
Are optical transmission lines, 72 to 77 are optical nodes, and 78 and 79 are optical nodes for transmission outside the loop. 701-7
Reference numeral 06 is a terminal. The optical nodes 72-77 include wavelength selective optical switches according to the present invention. The optical node or terminal includes an OE / EO conversion unit. In this embodiment, the wavelength selective optical switch in the optical node compensates the transmission loss. The role of the wavelength selective optical switch in transmitting and receiving the wavelength signal from the terminal is the same as that in the above-mentioned embodiment.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、離散的構造を持つ
グレーティングにより、方向性結合型波長選択光スイッ
チを構成することにより、非常に小さい素子サイズで、
高密度波長多重システムに対応可能な広帯域波長選択光
スイッチを実現できる。
As described above, by forming a directional coupling type wavelength selective optical switch with a grating having a discrete structure, a very small element size,
It is possible to realize a wideband wavelength selective optical switch that is compatible with a high-density wavelength division multiplexing system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による波長選択スイッチを説明する図。FIG. 1 is a diagram illustrating a wavelength selective switch according to the present invention.

【図2】本発明において使用する離散構造グレーティン
グの逆方向性結合効率を表す図。
FIG. 2 is a diagram showing a backward coupling efficiency of a discrete structure grating used in the present invention.

【図3】実施例1の波長選択スイッチの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of the wavelength selective switch according to the first embodiment.

【図4】実施例2の波長選択スイッチの断面図。FIG. 4 is a sectional view of a wavelength selective switch according to a second embodiment.

【図5】実施例3の波長選択スイッチの断面図。FIG. 5 is a sectional view of a wavelength selective switch according to a third embodiment.

【図6】実施例4における光バスシステムの構成を示す
図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an optical bus system according to a fourth embodiment.

【図7】実施例5における光ループシステムの構成を示
す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an optical loop system according to a fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、33、53 第1導波路 12、35、55 第2導波路 13、57 離散的グレーティング 14、15、58、59、501、502 電極 32、34、36、37、52、54、504 クラッ
ド 31、51 基板 503 出射用グレーティング 56 活性層 61、71 光伝送路 64、65、66、67、72、73、74、75、7
6、77、78、79光ノード 68、69、601、602、701、702、70
3、704、705、706 端末 62、63 光リピータ
11, 33, 53 First waveguide 12, 35, 55 Second waveguide 13, 57 Discrete grating 14, 15, 58, 59, 501, 502 Electrode 32, 34, 36, 37, 52, 54, 504 Clad 31, 51 Substrate 503 Emission Grating 56 Active Layer 61, 71 Optical Transmission Line 64, 65, 66, 67, 72, 73, 74, 75, 7
6, 77, 78, 79 optical nodes 68, 69, 601, 602, 701, 702, 70
3, 704, 705, 706 Terminal 62, 63 Optical repeater

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 グレーティングを通して逆方向結合され
た、2つの導波モードを有する導波路構造からなる波長
選択光スイッチにおいて、該グレーティングが周期的な
離散構造を有していて、かつ、該離散的グレーティング
の離散周期は内部の2つの領域で互いに異なっているこ
とを特徴とする波長選択光スイッチ。
1. A wavelength selective optical switch comprising a waveguide structure having two waveguide modes, which are backward-coupled through a grating, wherein the grating has a periodic discrete structure, and the discrete structure is provided. A wavelength selective optical switch characterized in that the discrete period of the grating is different in the two internal regions.
【請求項2】 前記離散周期の異なる2つの領域にそれ
ぞれ対応して電極を有し、該2つの領域の導波路の屈折
率をそれぞれ独立に制御できるようにしたことを特徴と
する請求項1記載の波長選択光スイッチ。
2. An electrode is provided corresponding to each of the two regions having different discrete periods, and the refractive index of the waveguide in each of the two regions can be independently controlled. The wavelength selective optical switch described.
【請求項3】 光利得領域を更に有する請求項1及び2
記載の波長選択スイッチ。
3. The optical gain region according to claim 1, further comprising:
The wavelength selective switch described.
【請求項4】 前記離散周期の異なる2つの領域の間
に、共振波長の位相を補償する位相シフト構造が形成さ
れていることを特徴とする請求項1乃至3記載の波長選
択光スイッチ。
4. The wavelength selective optical switch according to claim 1, wherein a phase shift structure for compensating the phase of the resonance wavelength is formed between the two regions having different discrete periods.
【請求項5】 前記離散周期の異なる2つの領域の間
に、位相制御領域及び光利得領域が形成されていること
を特徴とする請求項1乃至3記載の波長選択光スイッ
チ。
5. The wavelength selective optical switch according to claim 1, wherein a phase control region and an optical gain region are formed between the two regions having different discrete periods.
【請求項6】 選択した光を取り出す手段として、1つ
の導波路の一部を屈折させたことを特徴とする請求項1
乃至5記載の波長選択光スイッチ。
6. A part of one waveguide is refracted as a means for extracting selected light.
5. The wavelength selective optical switch described in 5 above.
【請求項7】 選択した光を取り出す手段として、1つ
の導波モードを選択的に出射するグレーティング放射器
が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5記載
の波長選択光スイッチ。
7. The wavelength selective optical switch according to claim 1, wherein a grating radiator that selectively emits one guided mode is formed as a means for extracting the selected light.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010245231A (en) * 2009-04-03 2010-10-28 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor laser element

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