JPH07248509A - 光周波数選択スイッチ - Google Patents
光周波数選択スイッチInfo
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- JPH07248509A JPH07248509A JP6040144A JP4014494A JPH07248509A JP H07248509 A JPH07248509 A JP H07248509A JP 6040144 A JP6040144 A JP 6040144A JP 4014494 A JP4014494 A JP 4014494A JP H07248509 A JPH07248509 A JP H07248509A
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- 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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- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 周波数多重された複数の光信号から任意の複
数の光信号を選択し、高速でその光路を切り替えられる
光周波数選択スイッチの提供を目的とする。 【構成】 光周波数毎に分波された光信号のうち、入力
導波路１からの光信号ｆ1 〜ｆ4 は導波路群８を、入力
導波路２からの光信号ｆ′1 〜ｆ′4 は導波路群９を伝
搬して、空間光スイッチアレイ１０に導かれる。ここを
通過した後、光信号ｆ1 ，ｆ′2 ，ｆ′3 およびｆ4 は
導波路群１１を、光信号ｆ′1 ，ｆ2 ，ｆ3 およびｆ′
4 は導波路群１２を伝搬する。導波路群１１からの光信
号ｆ1 ，ｆ′2 ，ｆ′3 およびｆ4 は合波されて第１の
出力導波路１３に、同様に導波路群１２からの光信号
ｆ′1 ，ｆ2 ，ｆ3 およびｆ′4 は合波されて第２の出
力導波路１４に導かれて出力される。
数の光信号を選択し、高速でその光路を切り替えられる
光周波数選択スイッチの提供を目的とする。 【構成】 光周波数毎に分波された光信号のうち、入力
導波路１からの光信号ｆ1 〜ｆ4 は導波路群８を、入力
導波路２からの光信号ｆ′1 〜ｆ′4 は導波路群９を伝
搬して、空間光スイッチアレイ１０に導かれる。ここを
通過した後、光信号ｆ1 ，ｆ′2 ，ｆ′3 およびｆ4 は
導波路群１１を、光信号ｆ′1 ，ｆ2 ，ｆ3 およびｆ′
4 は導波路群１２を伝搬する。導波路群１１からの光信
号ｆ1 ，ｆ′2 ，ｆ′3 およびｆ4 は合波されて第１の
出力導波路１３に、同様に導波路群１２からの光信号
ｆ′1 ，ｆ2 ，ｆ3 およびｆ′4 は合波されて第２の出
力導波路１４に導かれて出力される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数多重された複数
の光信号から任意の複数の光信号を選択して光路接続す
る光周波数選択スイッチに関する。
の光信号から任意の複数の光信号を選択して光路接続す
る光周波数選択スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の光信号を異なる光周波数に割り当
て１本の光ファイバで伝送する光周波数分割多重（ＦＤ
Ｍ）伝送システムは、伝送路の容量を大幅に増大するこ
とが可能である。この光ＦＤＭシステムにより光伝送網
を構築するには、伝送路の任意の光周波数信号を選択し
たり、複数の伝送路間での任意の光周波数信号を切り替
えることができる光周波数選択スイッチが必要である。
て１本の光ファイバで伝送する光周波数分割多重（ＦＤ
Ｍ）伝送システムは、伝送路の容量を大幅に増大するこ
とが可能である。この光ＦＤＭシステムにより光伝送網
を構築するには、伝送路の任意の光周波数信号を選択し
たり、複数の伝送路間での任意の光周波数信号を切り替
えることができる光周波数選択スイッチが必要である。
【０００３】図６は、リング共振器を用いた従来の２×
２光周波数選択スイッチを示す概略平面図である。図中
符号３０は第１の入力導波路、３１は第２の入力導波
路、３２は第１の方向性結合器、３３はリング導波路、
３４は第２の方向性結合器、３５は第１の出力導波路、
３６は第２の出力導波路、３７は熱光学効果を用いた共
振周波数調整用薄膜ヒータ、３８は基板である。
２光周波数選択スイッチを示す概略平面図である。図中
符号３０は第１の入力導波路、３１は第２の入力導波
路、３２は第１の方向性結合器、３３はリング導波路、
３４は第２の方向性結合器、３５は第１の出力導波路、
３６は第２の出力導波路、３７は熱光学効果を用いた共
振周波数調整用薄膜ヒータ、３８は基板である。
【０００４】ここで、リング導波路３３のリング長Ｌ
ringは、光周波数ｆ2 が共振周波数となるように次式の
ように設定されている。
ringは、光周波数ｆ2 が共振周波数となるように次式の
ように設定されている。
【０００５】
【数１】
【０００６】式中、Ｊは整数、ｃは光速、ｎe はリング
導波路の実効屈折率である。
導波路の実効屈折率である。
【０００７】光周波数多重された光信号（ｆ1 〜ｆ4 ）
を第１の入力導波路３０から入力すると、光周波数ｆ2
の光信号は２個の方向性結合器３２および３４とリング
導波路３３とからなる第１のリング共振器により共振せ
しめられて、第２の出力導波路３６に導かれる。
を第１の入力導波路３０から入力すると、光周波数ｆ2
の光信号は２個の方向性結合器３２および３４とリング
導波路３３とからなる第１のリング共振器により共振せ
しめられて、第２の出力導波路３６に導かれる。
【０００８】一方、光周波数ｆ1 ，ｆ3 およびｆ4 の光
信号は上記第１のリング共振器では共振しないため、第
１の方向性結合器３２を通り第１の出力導波路３５に導
かれる。
信号は上記第１のリング共振器では共振しないため、第
１の方向性結合器３２を通り第１の出力導波路３５に導
かれる。
【０００９】同様に、第２の入力導波路３１から入力さ
れたｆ′1 〜ｆ′4 の光信号（ｆiとｆ′i とは同じ光
周波数で異なる情報を有するものとする）のうち、ｆ′
2 の光信号は、２個の方向性結合器３２および３４とリ
ング導波路３３と、共振周波数調整用薄膜ヒータ３７と
からなる第２のリング共振器で共振せしめられて第１の
出力導波路３５に導かれ、ｆ′1 ，ｆ′3 およびｆ′4
の光信号は上記第２のリング共振器では共振しないため
第２の方向性結合器３４を通り第２の出力導波路３６に
導かれる。
れたｆ′1 〜ｆ′4 の光信号（ｆiとｆ′i とは同じ光
周波数で異なる情報を有するものとする）のうち、ｆ′
2 の光信号は、２個の方向性結合器３２および３４とリ
ング導波路３３と、共振周波数調整用薄膜ヒータ３７と
からなる第２のリング共振器で共振せしめられて第１の
出力導波路３５に導かれ、ｆ′1 ，ｆ′3 およびｆ′4
の光信号は上記第２のリング共振器では共振しないため
第２の方向性結合器３４を通り第２の出力導波路３６に
導かれる。
【００１０】以上説明したように、図６に示した従来の
２×２光周波数選択スイッチでは、リング共振器を用い
ることにより、２本の伝送路間でｆ2 とｆ′2 の光信号
を切り替えることができる。
２×２光周波数選択スイッチでは、リング共振器を用い
ることにより、２本の伝送路間でｆ2 とｆ′2 の光信号
を切り替えることができる。
【００１１】図７は、複数個のリング共振器を用いた従
来の２×２光周波数選択スイッチを示す概略平面図であ
る。図７において、図６と共通する構成要素については
同一符号を符し、その説明を省略する。図７中符号３９
は第１のリング共振器、４０は第２のリング共振器、４
１は第３のリング共振器、４２は第４のリング共振器で
ある。
来の２×２光周波数選択スイッチを示す概略平面図であ
る。図７において、図６と共通する構成要素については
同一符号を符し、その説明を省略する。図７中符号３９
は第１のリング共振器、４０は第２のリング共振器、４
１は第３のリング共振器、４２は第４のリング共振器で
ある。
【００１２】図７に示した従来の２×２光周波数選択ス
イッチでは、第２のリング共振器４０の共振周波数をｆ
2 に、第３のリング共振器４１の共振周波数をｆ3 に、
第１と第４のリング共振器３９，４２の共振周波数をｆ
1 〜ｆ4 以外のものに設定している。図６で説明したよ
うに、第２のリング共振器４０により光周波数ｆ2 と
ｆ′2 の光信号が入れ替わり、また第３のリング共振器
４１により光周波数ｆ3とｆ′3 の光信号が入れ替わる
ことになる。
イッチでは、第２のリング共振器４０の共振周波数をｆ
2 に、第３のリング共振器４１の共振周波数をｆ3 に、
第１と第４のリング共振器３９，４２の共振周波数をｆ
1 〜ｆ4 以外のものに設定している。図６で説明したよ
うに、第２のリング共振器４０により光周波数ｆ2 と
ｆ′2 の光信号が入れ替わり、また第３のリング共振器
４１により光周波数ｆ3とｆ′3 の光信号が入れ替わる
ことになる。
【００１３】また、図７に示した従来の２×２光周波数
選択スイッチでは、薄膜ヒータにより、熱光学効果を利
用して各リング共振器の共振周波数を調整して、任意の
光周波数の光信号の伝送路を切り替えることができる。
選択スイッチでは、薄膜ヒータにより、熱光学効果を利
用して各リング共振器の共振周波数を調整して、任意の
光周波数の光信号の伝送路を切り替えることができる。
【００１４】しかし、図６および図７に示したリング共
振器を用いた従来の光周波数選択スイッチでは、いずれ
も光周波数の選択に薄膜ヒータを用いていたため、切替
速度が１ｍｓｅｃ以下にすることが困難であり、高速大
容量光伝送路に適用できない問題があった。
振器を用いた従来の光周波数選択スイッチでは、いずれ
も光周波数の選択に薄膜ヒータを用いていたため、切替
速度が１ｍｓｅｃ以下にすることが困難であり、高速大
容量光伝送路に適用できない問題があった。
【００１５】さらに、従来の光周波数選択スイッチで
は、光周波数多重される光信号を増やす場合に、光信号
数に応じてリング共振器の個数を増やしたり、リング共
振器の共振周波数間隔を拡大する必要が生じるため、回
路作製が困難になったり各リング共振器の共振周波数調
整が難しくなる問題も生じる。
は、光周波数多重される光信号を増やす場合に、光信号
数に応じてリング共振器の個数を増やしたり、リング共
振器の共振周波数間隔を拡大する必要が生じるため、回
路作製が困難になったり各リング共振器の共振周波数調
整が難しくなる問題も生じる。
【００１６】またさらに、従来のリング共振器は２入力
２出力であるため、切り替える伝送路数を増やせる一般
的なＫ入力Ｌ出力（Ｋ，Ｌ＞２）の場合には対応できな
い問題があった。
２出力であるため、切り替える伝送路数を増やせる一般
的なＫ入力Ｌ出力（Ｋ，Ｌ＞２）の場合には対応できな
い問題があった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、周波
数多重された複数の光信号から任意の複数の光信号を選
択し、高速でその光路を切り替えることのできる光周波
数選択スイッチを提供することにある。
数多重された複数の光信号から任意の複数の光信号を選
択し、高速でその光路を切り替えることのできる光周波
数選択スイッチを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、光周波数選択スイッチであ
って、複数本の入力導波路と、該入力導波路から受光す
る第１のスラブ導波路と、該第１のスラブ導波路から受
光し、かつ、所定の導波路長差順次長くなる複数本の導
波路からなる導波路アレイと、該導波路アレイから受光
する第２のスラブ導波路と、該第２のスラブ導波路から
受光する複数本の出力導波路とを含むアレイ導波路格子
と、少なくとも１本の入力導波路と少なくとも１本の出
力導波路とを有する空間光スイッチを複数個具備した空
間光路切替スイッチアレイとを含み、前記アレイ導波路
格子の前記出力導波路のうち所定の出力導波路と、前記
空間光路切替スイッチアレイの前記空間光スイッチの前
記入力導波路とが光学的に接続されると共に、前記アレ
イ導波路格子の前記入力導波路のうち所定の入力導波路
と、前記空間光路切替スイッチアレイの前記空間光スイ
ッチの前記出力導波路とが光学的に接続されたことを特
徴とする。
に、請求項１記載の発明は、光周波数選択スイッチであ
って、複数本の入力導波路と、該入力導波路から受光す
る第１のスラブ導波路と、該第１のスラブ導波路から受
光し、かつ、所定の導波路長差順次長くなる複数本の導
波路からなる導波路アレイと、該導波路アレイから受光
する第２のスラブ導波路と、該第２のスラブ導波路から
受光する複数本の出力導波路とを含むアレイ導波路格子
と、少なくとも１本の入力導波路と少なくとも１本の出
力導波路とを有する空間光スイッチを複数個具備した空
間光路切替スイッチアレイとを含み、前記アレイ導波路
格子の前記出力導波路のうち所定の出力導波路と、前記
空間光路切替スイッチアレイの前記空間光スイッチの前
記入力導波路とが光学的に接続されると共に、前記アレ
イ導波路格子の前記入力導波路のうち所定の入力導波路
と、前記空間光路切替スイッチアレイの前記空間光スイ
ッチの前記出力導波路とが光学的に接続されたことを特
徴とする。
【００１９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
周波数選択スイッチにおいて、前記アレイ導波路格子の
前記入力導波路と、前記空間光路切替スイッチアレイの
前記出力導波路とが交差を避けてもよい。
周波数選択スイッチにおいて、前記アレイ導波路格子の
前記入力導波路と、前記空間光路切替スイッチアレイの
前記出力導波路とが交差を避けてもよい。
【００２０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
に記載の光周波数選択スイッチにおいて、前記アレイ導
波路格子の前記出力導波路と、前記空間光路切替スイッ
チアレイの前記入力導波路とが交差を避けてもよい。
に記載の光周波数選択スイッチにおいて、前記アレイ導
波路格子の前記出力導波路と、前記空間光路切替スイッ
チアレイの前記入力導波路とが交差を避けてもよい。
【００２１】請求項４記載の発明は、請求項１記載の光
周波数選択スイッチにおいて、前記空間光路切替スイッ
チアレイの前記各空間光スイッチは、Ｋ×Ｌ（Ｋ≧２，
Ｌ≧２，Ｋ≧Ｌ）光スイッチであってもよい。
周波数選択スイッチにおいて、前記空間光路切替スイッ
チアレイの前記各空間光スイッチは、Ｋ×Ｌ（Ｋ≧２，
Ｌ≧２，Ｋ≧Ｌ）光スイッチであってもよい。
【００２２】請求項５記載の発明は、請求項１記載の光
周波数選択スイッチにおいて、前記空間光路切替スイッ
チアレイの前記各空間光スイッチは、１×Ｋ（Ｋ≧２）
光スイッチであってもよい。
周波数選択スイッチにおいて、前記空間光路切替スイッ
チアレイの前記各空間光スイッチは、１×Ｋ（Ｋ≧２）
光スイッチであってもよい。
【００２３】請求項６記載の発明は、請求項１記載の光
周波数選択スイッチにおいて、前記アレイ導波路格子の
前記第１のスラブ導波路と第２のスラブ導波路とを１つ
のスラブ導波路で共用した構成であってもよい。
周波数選択スイッチにおいて、前記アレイ導波路格子の
前記第１のスラブ導波路と第２のスラブ導波路とを１つ
のスラブ導波路で共用した構成であってもよい。
【００２４】請求項７記載の発明は、請求項１記載の光
周波数選択スイッチにおいて、前記アレイ導波路格子と
前記空間光路切替スイッチアレイとは互いに独立したモ
ジュールであり、前記アレイ導波路格子と前記空間光路
切替スイッチアレイとの間は光ファイバにより接続され
たものであってもよい。
周波数選択スイッチにおいて、前記アレイ導波路格子と
前記空間光路切替スイッチアレイとは互いに独立したモ
ジュールであり、前記アレイ導波路格子と前記空間光路
切替スイッチアレイとの間は光ファイバにより接続され
たものであってもよい。
【００２５】
【作用】請求項１記載の発明によれば、光周波数多重さ
れた伝送路の任意の光周波数信号を選択したり、複数の
伝送路間での任意の光周波数信号を切り替えることがで
きる光周波数選択スイッチを実現できる。
れた伝送路の任意の光周波数信号を選択したり、複数の
伝送路間での任意の光周波数信号を切り替えることがで
きる光周波数選択スイッチを実現できる。
【００２６】請求項２記載の発明によれば、前記アレイ
導波路格子の前記入力導波路と、前記空間光路切替スイ
ッチアレイの前記出力導波路とが交差を避けたことによ
り、交差による過剰損失を抑制することができる。
導波路格子の前記入力導波路と、前記空間光路切替スイ
ッチアレイの前記出力導波路とが交差を避けたことによ
り、交差による過剰損失を抑制することができる。
【００２７】請求項３記載の発明によれば、前記アレイ
導波路格子の前記出力導波路と、前記空間光路切替スイ
ッチアレイの前記入力導波路とが交差を避けたことによ
り、交差による過剰損失を抑制することができる。
導波路格子の前記出力導波路と、前記空間光路切替スイ
ッチアレイの前記入力導波路とが交差を避けたことによ
り、交差による過剰損失を抑制することができる。
【００２８】請求項４記載の発明によれば、前記空間光
路切替スイッチアレイの前記各空間光スイッチをＫ×Ｌ
（Ｋ≧２，Ｌ≧２，Ｋ≧Ｌ）光スイッチとしたことによ
り、光周波数多重数や切替伝送路数が増加しても十分に
対応することができる。
路切替スイッチアレイの前記各空間光スイッチをＫ×Ｌ
（Ｋ≧２，Ｌ≧２，Ｋ≧Ｌ）光スイッチとしたことによ
り、光周波数多重数や切替伝送路数が増加しても十分に
対応することができる。
【００２９】請求項５記載の発明によれば、前記空間光
路切替スイッチアレイの前記各空間光スイッチを１×Ｋ
（Ｋ≧２）光スイッチとしたことにより、１本の伝送路
に光周波数多重された光信号のうち、任意の光周波数の
光信号を任意の複数の伝送路に切り替えることができ
る。また、入出力関係を逆にすれば、複数本の伝送路に
光周波数多重された光信号のうち、任意の光周波数の光
信号を１本の伝送路に切り替えることができる。
路切替スイッチアレイの前記各空間光スイッチを１×Ｋ
（Ｋ≧２）光スイッチとしたことにより、１本の伝送路
に光周波数多重された光信号のうち、任意の光周波数の
光信号を任意の複数の伝送路に切り替えることができ
る。また、入出力関係を逆にすれば、複数本の伝送路に
光周波数多重された光信号のうち、任意の光周波数の光
信号を１本の伝送路に切り替えることができる。
【００３０】請求項６記載の発明によれば、２つのスラ
ブ導波路を１つにまとめたことにより、回路全体の小型
化を図ることができる。
ブ導波路を１つにまとめたことにより、回路全体の小型
化を図ることができる。
【００３１】請求項７記載の発明によれば、前記アレイ
導波路格子と前記空間光路切替スイッチアレイとをそれ
ぞれモジュール化したことにより、個々のモジュールを
ファイバ接続することにより容易に光周波数選択スイッ
チを構成できる。
導波路格子と前記空間光路切替スイッチアレイとをそれ
ぞれモジュール化したことにより、個々のモジュールを
ファイバ接続することにより容易に光周波数選択スイッ
チを構成できる。
【００３２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳し
く説明する。
く説明する。
【００３３】（実施例１）図１は、本発明の光周波数選
択スイッチの第１の実施例の構成を示す概略平面図であ
る。
択スイッチの第１の実施例の構成を示す概略平面図であ
る。
【００３４】本発明は、Ｎ波が光周波数多重されたＫ本
の入力伝送路とＬ本の出力伝送路間（但し、Ｋ，Ｌ，
Ｍ，Ｎは正の整数であり、Ｋ≧２，Ｌ≧２，Ｋ≧Ｌ）で
光周波数信号の選択切替を行うＮ波多重Ｋ×Ｌ光周波数
選択スイッチであるが、図１に示す本実施例は４波多重
２×２光周波数選択スイッチを示している。
の入力伝送路とＬ本の出力伝送路間（但し、Ｋ，Ｌ，
Ｍ，Ｎは正の整数であり、Ｋ≧２，Ｌ≧２，Ｋ≧Ｌ）で
光周波数信号の選択切替を行うＮ波多重Ｋ×Ｌ光周波数
選択スイッチであるが、図１に示す本実施例は４波多重
２×２光周波数選択スイッチを示している。
【００３５】図１中、１は第１の入力導波路、２は第２
の入力導波路、３はこれら第１および第２の入力導波路
１および２を含むＭ本の導波路からなる入力導波路群
（但し、Ｍ≧Ｋ・Ｎ＋Ｌ）、４は第１のスラブ導波路、
５は導波路長差ΔＬを有する導波路アレイ、６は第２の
スラブ導波路、７は第２のスラブ導波路６からつながる
Ｍ本からなる出力導波路群、８は分波された第１の入力
導波路１からの光信号を後述の空間光スイッチアレイに
導く導波路群、９は分波された第２の入力導波路２から
の光信号を後述の空間光スイッチアレイに導く導波路
群、１０は４個の２×２空間光スイッチからなる空間光
スイッチアレイ、１１は後述の第１の出力導波路への光
信号を導く導波路群、１２は後述の第２の出力導波路へ
の光信号を導く導波路群、１３は第１の出力導波路、１
４は第２の出力導波路、１５は基板である。
の入力導波路、３はこれら第１および第２の入力導波路
１および２を含むＭ本の導波路からなる入力導波路群
（但し、Ｍ≧Ｋ・Ｎ＋Ｌ）、４は第１のスラブ導波路、
５は導波路長差ΔＬを有する導波路アレイ、６は第２の
スラブ導波路、７は第２のスラブ導波路６からつながる
Ｍ本からなる出力導波路群、８は分波された第１の入力
導波路１からの光信号を後述の空間光スイッチアレイに
導く導波路群、９は分波された第２の入力導波路２から
の光信号を後述の空間光スイッチアレイに導く導波路
群、１０は４個の２×２空間光スイッチからなる空間光
スイッチアレイ、１１は後述の第１の出力導波路への光
信号を導く導波路群、１２は後述の第２の出力導波路へ
の光信号を導く導波路群、１３は第１の出力導波路、１
４は第２の出力導波路、１５は基板である。
【００３６】なお、本実施例では、入力導波路群３およ
び出力導波路群７の導波路本数Ｍはそれぞれ１０本（＝
２・４＋２）である。一般に、本構成のＮ波多重Ｋ×Ｌ
光周波数選択スイッチ（但し、Ｋ≧２，Ｌ≧２，Ｋ≧
Ｌ）の場合における空間光スイッチアレイ１０はＮ個の
Ｋ×Ｌ空間光スイッチから構成され、入力導波路群３お
よび出力導波路群７の導波路本数Ｍは各々Ｍ≧Ｋ・Ｎ＋
Ｌで表される。なお、入力伝送路数よりも出力伝送路数
が多い（Ｋ＜Ｌ）場合は、本発明は可逆性を有している
ため入出力の関係を逆にして使用すれば何ら問題ない。
び出力導波路群７の導波路本数Ｍはそれぞれ１０本（＝
２・４＋２）である。一般に、本構成のＮ波多重Ｋ×Ｌ
光周波数選択スイッチ（但し、Ｋ≧２，Ｌ≧２，Ｋ≧
Ｌ）の場合における空間光スイッチアレイ１０はＮ個の
Ｋ×Ｌ空間光スイッチから構成され、入力導波路群３お
よび出力導波路群７の導波路本数Ｍは各々Ｍ≧Ｋ・Ｎ＋
Ｌで表される。なお、入力伝送路数よりも出力伝送路数
が多い（Ｋ＜Ｌ）場合は、本発明は可逆性を有している
ため入出力の関係を逆にして使用すれば何ら問題ない。
【００３７】本実施例では、基板１５としてシリコン基
板を用い、火炎堆積法と反応性イオンエッチング法の組
み合わせにより石英系光導波路を作製した。この導波路
のコア寸法は６．５×６．５μｍ2 で、比屈折率差Δは
０．７５％である。空間光スイッチアレイ１０は４個の
ＩｎＰ系導波路型２×２半導体ＭＱＷスイッチから構成
されており、ハイブリッド集積技術（例えば特開平５−
２１００１８号）を用いて上記石英系光導波路と接続さ
れている。
板を用い、火炎堆積法と反応性イオンエッチング法の組
み合わせにより石英系光導波路を作製した。この導波路
のコア寸法は６．５×６．５μｍ2 で、比屈折率差Δは
０．７５％である。空間光スイッチアレイ１０は４個の
ＩｎＰ系導波路型２×２半導体ＭＱＷスイッチから構成
されており、ハイブリッド集積技術（例えば特開平５−
２１００１８号）を用いて上記石英系光導波路と接続さ
れている。
【００３８】以下に、本実施例を基に、本発明の原理に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００３９】第１の入力導波路１には光信号ｆ1 〜ｆ4
が、第２の入力導波路２には光信号ｆ′1 〜ｆ′4 が光
周波数多重されて伝搬している。ここで、ｆi とｆ′i
は同じ光周波数で異なる情報を有する（異なる伝送路を
伝わる）光信号を表している。第１の入力導波路１から
入射した光は、入力導波路群３の＃１導波路から第１の
スラブ導波路４に入射して回折により広がり、その回折
波面と垂直に配置された導波路アレイ５により受光され
る。導波路アレイ５は、各導波路が導波路長差ΔＬで順
次長くなっているので、各導波路を伝搬して第２のスラ
ブ導波路６に到達した光には導波路長差ΔＬに対応する
位相差が生じている。この位相差は光周波数により異な
るので、第２のスラブ導波路６のレンズ効果により出力
導波路群７の入力端に集光する際に、光周波数毎に異な
る導波路に集光することになる。すなわち、入力導波路
群３と第１のスラブ導波路４と導波路アレイ５と第２の
スラブ導波路６と出力導波路群７からなるアレイ導波路
格子は、光周波数分波器として動作する。
が、第２の入力導波路２には光信号ｆ′1 〜ｆ′4 が光
周波数多重されて伝搬している。ここで、ｆi とｆ′i
は同じ光周波数で異なる情報を有する（異なる伝送路を
伝わる）光信号を表している。第１の入力導波路１から
入射した光は、入力導波路群３の＃１導波路から第１の
スラブ導波路４に入射して回折により広がり、その回折
波面と垂直に配置された導波路アレイ５により受光され
る。導波路アレイ５は、各導波路が導波路長差ΔＬで順
次長くなっているので、各導波路を伝搬して第２のスラ
ブ導波路６に到達した光には導波路長差ΔＬに対応する
位相差が生じている。この位相差は光周波数により異な
るので、第２のスラブ導波路６のレンズ効果により出力
導波路群７の入力端に集光する際に、光周波数毎に異な
る導波路に集光することになる。すなわち、入力導波路
群３と第１のスラブ導波路４と導波路アレイ５と第２の
スラブ導波路６と出力導波路群７からなるアレイ導波路
格子は、光周波数分波器として動作する。
【００４０】出力導波路７の入力端における集光位置ず
れの光周波数依存性は、集光位置をｘ、光周波数をｆ、
光波長をλ、スラブ導波路でのレンズ焦点距離をｒ、回
折次数をｍ、スラブ導波路の実効屈折率をｎs 、導波路
の実効屈折率をｎc 、スラブ導波路接続点での導波路ア
レイ５の導波路ピッチをｄ、入力導波路群３の中央から
入力した光信号が出力導波路群７の中央に分波される中
心波長をλ0 、真空中の光速をｃとすると、
れの光周波数依存性は、集光位置をｘ、光周波数をｆ、
光波長をλ、スラブ導波路でのレンズ焦点距離をｒ、回
折次数をｍ、スラブ導波路の実効屈折率をｎs 、導波路
の実効屈折率をｎc 、スラブ導波路接続点での導波路ア
レイ５の導波路ピッチをｄ、入力導波路群３の中央から
入力した光信号が出力導波路群７の中央に分波される中
心波長をλ0 、真空中の光速をｃとすると、
【００４１】
【数２】
【００４２】と表すことができる。
【００４３】本実施例では、各周波数毎に分波された第
１の入力導波路１からの光信号ｆ1〜ｆ4 はそれぞれ出
力導波路群７の＃Ｍ−Ｎ＋１〜＃Ｍ（＃７〜＃１０）の
出力導波路を伝搬するようにアレイ導波路格子を設計し
ている。同様に、第２の入力導波路２からの光信号ｆ′
1 〜ｆ′4 はそれぞれ出力導波路群７の＃２〜＃Ｍ−Ｎ
−１（＃２〜＃５）の出力導波路を伝搬するように設計
を行った。具体的なアレイ導波路格子の設計値は、ｆ＝
９．３８ｍｍ、ｄ＝２５μｍ、Ｍ＝１１８、ΔＬ＝１２
６．２７μｍ、第１の導波路アレイ３の本数を１００
本、第２の扇型スラブ導波路接続点での第２の導波路ア
レイ５の導波路ピッチを２５μｍとし、光周波数間隔を
１００ＧＨｚに設定している。
１の入力導波路１からの光信号ｆ1〜ｆ4 はそれぞれ出
力導波路群７の＃Ｍ−Ｎ＋１〜＃Ｍ（＃７〜＃１０）の
出力導波路を伝搬するようにアレイ導波路格子を設計し
ている。同様に、第２の入力導波路２からの光信号ｆ′
1 〜ｆ′4 はそれぞれ出力導波路群７の＃２〜＃Ｍ−Ｎ
−１（＃２〜＃５）の出力導波路を伝搬するように設計
を行った。具体的なアレイ導波路格子の設計値は、ｆ＝
９．３８ｍｍ、ｄ＝２５μｍ、Ｍ＝１１８、ΔＬ＝１２
６．２７μｍ、第１の導波路アレイ３の本数を１００
本、第２の扇型スラブ導波路接続点での第２の導波路ア
レイ５の導波路ピッチを２５μｍとし、光周波数間隔を
１００ＧＨｚに設定している。
【００４４】光周波数毎に分波された光信号のうち、入
力導波路１からの光信号ｆ1 〜ｆ4は導波路群８を、入
力導波路２からの光信号ｆ′1 〜ｆ′4 は導波路群９を
それぞれ伝搬して、４個の２×２空間光スイッチからな
る空間光スイッチアレイ１０に導かれる。導波路群８お
よび９は、空間光スイッチアレイ１０において＃１スイ
ッチでｆ1 とｆ′1 、＃２スイッチでｆ2 とｆ′2 とい
うように対応する光信号が切り替えられるように互いに
交差している。図中では、＃１および＃４のスイッチが
スルー状態、＃２および＃３のスイッチがクロス状態の
場合を示している。
力導波路１からの光信号ｆ1 〜ｆ4は導波路群８を、入
力導波路２からの光信号ｆ′1 〜ｆ′4 は導波路群９を
それぞれ伝搬して、４個の２×２空間光スイッチからな
る空間光スイッチアレイ１０に導かれる。導波路群８お
よび９は、空間光スイッチアレイ１０において＃１スイ
ッチでｆ1 とｆ′1 、＃２スイッチでｆ2 とｆ′2 とい
うように対応する光信号が切り替えられるように互いに
交差している。図中では、＃１および＃４のスイッチが
スルー状態、＃２および＃３のスイッチがクロス状態の
場合を示している。
【００４５】空間光スイッチアレイ１０を通過後は、光
信号ｆ1 ，ｆ′2 ，ｆ′3 およびｆ4 が導波路群１１
を、光信号ｆ′1 ，ｆ2 ，ｆ3 およびｆ′4 が導波路群
１２をそれぞれ伝搬することになる。導波路群１１は入
力導波路群３の＃Ｍ−Ｎ＋１〜＃Ｍ（＃７〜＃１０）導
波路に接続し、導波路群１２は入力導波路群３の＃２〜
＃Ｍ−Ｎ−１（＃２〜＃５）導波路に接続している。ア
レイ導波路格子の合分波器特性の対称性から、導波路群
１１からの光信号ｆ1 ，ｆ′2 ，ｆ′3 およびｆ4 は合
波されて第１の出力導波路１３に導かれる。同様に、導
波路群１２からの光信号ｆ′1 ，ｆ2 ，ｆ3 およびｆ′
4 は合波されて第２の出力導波路１４に導かれて出力さ
れる。したがって、本実施例の光周波数選択スイッチに
おいて、光信号ｆ2 とｆ′2 、光信号ｆ3 とｆ′3 の伝
送路が切り替えられたことになる。
信号ｆ1 ，ｆ′2 ，ｆ′3 およびｆ4 が導波路群１１
を、光信号ｆ′1 ，ｆ2 ，ｆ3 およびｆ′4 が導波路群
１２をそれぞれ伝搬することになる。導波路群１１は入
力導波路群３の＃Ｍ−Ｎ＋１〜＃Ｍ（＃７〜＃１０）導
波路に接続し、導波路群１２は入力導波路群３の＃２〜
＃Ｍ−Ｎ−１（＃２〜＃５）導波路に接続している。ア
レイ導波路格子の合分波器特性の対称性から、導波路群
１１からの光信号ｆ1 ，ｆ′2 ，ｆ′3 およびｆ4 は合
波されて第１の出力導波路１３に導かれる。同様に、導
波路群１２からの光信号ｆ′1 ，ｆ2 ，ｆ3 およびｆ′
4 は合波されて第２の出力導波路１４に導かれて出力さ
れる。したがって、本実施例の光周波数選択スイッチに
おいて、光信号ｆ2 とｆ′2 、光信号ｆ3 とｆ′3 の伝
送路が切り替えられたことになる。
【００４６】以上説明したように、本実施例では空間光
スイッチアレイ１０の各々の空間光スイッチを動作させ
ることにより、複数の伝送路を伝搬する同じ光周波数を
持つ任意の光信号同士の伝送路を切り替えることが可能
である。また、切替速度は空間光スイッチの速度でのみ
決定され、本実施例では空間光スイッチとして半導体Ｍ
ＱＷスイッチを用いているため１ｎｓｅｃ以下の高速な
切替が可能となる。
スイッチアレイ１０の各々の空間光スイッチを動作させ
ることにより、複数の伝送路を伝搬する同じ光周波数を
持つ任意の光信号同士の伝送路を切り替えることが可能
である。また、切替速度は空間光スイッチの速度でのみ
決定され、本実施例では空間光スイッチとして半導体Ｍ
ＱＷスイッチを用いているため１ｎｓｅｃ以下の高速な
切替が可能となる。
【００４７】さらに、光周波数多重数や切替伝送路数が
増加しても、アレイ導波路格子の設計と空間光スイッチ
アレイの入出力数を変更すればよく、アレイ導波路格子
の個数を増加する必要がない。このことは、大規模な光
周波数選択スイッチを作製する点で、非常に有利であ
る。
増加しても、アレイ導波路格子の設計と空間光スイッチ
アレイの入出力数を変更すればよく、アレイ導波路格子
の個数を増加する必要がない。このことは、大規模な光
周波数選択スイッチを作製する点で、非常に有利であ
る。
【００４８】（実施例２）図２は本発明の光周波数選択
スイッチの第２の実施例の構成を示す概略平面図であ
る。本実施例においても、実施例１と同様に４波多重２
×２光周波数選択スイッチ（一般的には、Ｎ波多重Ｋ×
Ｌ光周波数選択スイッチ）を示している。図２に示す本
実施例の構成のうち、図１に示した実施例の構成と共通
するものについては、同一符号を符し、その説明を省略
する。
スイッチの第２の実施例の構成を示す概略平面図であ
る。本実施例においても、実施例１と同様に４波多重２
×２光周波数選択スイッチ（一般的には、Ｎ波多重Ｋ×
Ｌ光周波数選択スイッチ）を示している。図２に示す本
実施例の構成のうち、図１に示した実施例の構成と共通
するものについては、同一符号を符し、その説明を省略
する。
【００４９】図２中符号３は第１のスラブ導波路４につ
ながるＭ本の導波路からなる入力導波路群（但し、Ｍ≧
Ｎ・（Ｋ＋Ｌ−１）＋１）であり、この入力導波路群
３′と出力導波路群７の導波路本数Ｍはそれぞれ１３本
（＝４・（２＋２−１）＋１）である。
ながるＭ本の導波路からなる入力導波路群（但し、Ｍ≧
Ｎ・（Ｋ＋Ｌ−１）＋１）であり、この入力導波路群
３′と出力導波路群７の導波路本数Ｍはそれぞれ１３本
（＝４・（２＋２−１）＋１）である。
【００５０】本実施例は、前述の実施例１と同様の動作
を行う４波多重２×２光周波数選択スイッチであるが、
第２の入力導波路２と第２の出力導波路１４がそれぞれ
導波路群９と導波路群１２と交差しておらず、交差によ
る過剰損失を抑制することが可能である点で異なる。一
般に、本構成のＮ波多重Ｋ×Ｌ光周波数選択スイッチ
（但し、Ｋ≧２，Ｌ≧２，Ｋ≧Ｌ）の場合、空間光スイ
ッチアレイ１０はＮ個のＫ×Ｌ空間光スイッチから構成
され、入力導波路群３と出力導波路群７の導波路本数Ｍ
はＭ≧Ｎ・（Ｋ＋Ｌ−１）＋１となり実施例１よりも多
くなる。
を行う４波多重２×２光周波数選択スイッチであるが、
第２の入力導波路２と第２の出力導波路１４がそれぞれ
導波路群９と導波路群１２と交差しておらず、交差によ
る過剰損失を抑制することが可能である点で異なる。一
般に、本構成のＮ波多重Ｋ×Ｌ光周波数選択スイッチ
（但し、Ｋ≧２，Ｌ≧２，Ｋ≧Ｌ）の場合、空間光スイ
ッチアレイ１０はＮ個のＫ×Ｌ空間光スイッチから構成
され、入力導波路群３と出力導波路群７の導波路本数Ｍ
はＭ≧Ｎ・（Ｋ＋Ｌ−１）＋１となり実施例１よりも多
くなる。
【００５１】（実施例３）図３は、本発明の光周波数選
択スイッチの第３の実施例の構成を示す概略平面図であ
る。本実施例では、実施例１および２と異なり、４波多
重１×２光周波数選択スイッチ（一般には、Ｎ波多重１
×Ｋ光周波数選択スイッチ）の概略構成を示している。
図３に示す本実施例の構成のうち、図１および２に示し
た各実施例の構成と共通するものについては、同一符号
を符し、その説明を省略する。
択スイッチの第３の実施例の構成を示す概略平面図であ
る。本実施例では、実施例１および２と異なり、４波多
重１×２光周波数選択スイッチ（一般には、Ｎ波多重１
×Ｋ光周波数選択スイッチ）の概略構成を示している。
図３に示す本実施例の構成のうち、図１および２に示し
た各実施例の構成と共通するものについては、同一符号
を符し、その説明を省略する。
【００５２】図３中符号３は第１のスラブ導波路４につ
ながるＭ本の導波路からなる入力導波路群（但し、Ｍ≧
Ｎ・Ｋ＋１）であり、入力導波路群３と出力導波路群７
の導波路本数Ｍはそれぞれ９本（＝４・２＋１）であ
る。一般にＮ波多重１×Ｋ光周波数選択スイッチの場
合、入力導波路群３と出力導波路群７の導波路本数Ｍは
Ｍ≧Ｎ・Ｋ＋１だけ必要であり、空間光スイッチアレイ
１６はＮ個の１×Ｋ空間光スイッチから構成されてい
る。
ながるＭ本の導波路からなる入力導波路群（但し、Ｍ≧
Ｎ・Ｋ＋１）であり、入力導波路群３と出力導波路群７
の導波路本数Ｍはそれぞれ９本（＝４・２＋１）であ
る。一般にＮ波多重１×Ｋ光周波数選択スイッチの場
合、入力導波路群３と出力導波路群７の導波路本数Ｍは
Ｍ≧Ｎ・Ｋ＋１だけ必要であり、空間光スイッチアレイ
１６はＮ個の１×Ｋ空間光スイッチから構成されてい
る。
【００５３】本実施例の基本動作原理は前述の実施例１
と同様であるが、１本の伝送路に光周波数多重された光
信号のうち、任意の光周波数の光信号を任意の複数の伝
送路に切り替えることができる。この場合、１入力Ｋ出
力と限定しているため、入力導波路群３と出力導波路群
７の導波路本数ＭがＭ≧Ｎ・Ｋ＋１であるので、実施例
１および２と比べて少ない点が特長である。また、入出
力関係を逆に使用すれば、Ｋ入力１出力の光周波数選択
スイッチとして動作させることができることはいうまで
もない。
と同様であるが、１本の伝送路に光周波数多重された光
信号のうち、任意の光周波数の光信号を任意の複数の伝
送路に切り替えることができる。この場合、１入力Ｋ出
力と限定しているため、入力導波路群３と出力導波路群
７の導波路本数ＭがＭ≧Ｎ・Ｋ＋１であるので、実施例
１および２と比べて少ない点が特長である。また、入出
力関係を逆に使用すれば、Ｋ入力１出力の光周波数選択
スイッチとして動作させることができることはいうまで
もない。
【００５４】（実施例４）図４は、本発明の光周波数選
択スイッチの第４の実施例の構成を示す概略平面図であ
る。本実施例では、実施例１および２と同様に、４波多
重２×２光周波数選択スイッチ（一般的には、Ｎ波多重
Ｋ×Ｌ光周波数選択スイッチ）を示している。図４に示
す本実施例の構成のうち、図１ないし３に示した各実施
例の構成と共通するものについては、同一符号を符し、
その説明を省略する。
択スイッチの第４の実施例の構成を示す概略平面図であ
る。本実施例では、実施例１および２と同様に、４波多
重２×２光周波数選択スイッチ（一般的には、Ｎ波多重
Ｋ×Ｌ光周波数選択スイッチ）を示している。図４に示
す本実施例の構成のうち、図１ないし３に示した各実施
例の構成と共通するものについては、同一符号を符し、
その説明を省略する。
【００５５】図４中符号３はスラブ導波路１７につなが
るＭ本の導波路からなる入力導波路群（但し、Ｍ≧Ｋ・
Ｎ＋Ｌ）である。
るＭ本の導波路からなる入力導波路群（但し、Ｍ≧Ｋ・
Ｎ＋Ｌ）である。
【００５６】本実施例は、実施例１と動作原理は同じで
あるが、実施例１における第１のスラブ導波路４および
第２のスラブ導波路６が１個のスラブ導波路１７に置き
換えられている点が異なり、回路全体の小型化が図れる
利点を有する。本実施例のように複数のスラブ導波路を
１個のスラブ導波路で置き換える構成法は、第２実施例
や第３の実施例にも適用できることはいうまでもない。
あるが、実施例１における第１のスラブ導波路４および
第２のスラブ導波路６が１個のスラブ導波路１７に置き
換えられている点が異なり、回路全体の小型化が図れる
利点を有する。本実施例のように複数のスラブ導波路を
１個のスラブ導波路で置き換える構成法は、第２実施例
や第３の実施例にも適用できることはいうまでもない。
【００５７】（実施例５）図５は本発明の光周波数選択
スイッチの第５の実施例の構成を示す概略平面図であ
る。本実施例では、実施例１、２および４と同様に、４
波多重２×２光周波数選択スイッチ（一般的には、Ｎ波
多重Ｋ×Ｌ光周波数選択スイッチ）を示している。図５
に示す本実施例の構成のうち、図１ないし４に示した各
実施例の構成と共通するものについては、同一符号を符
し、その説明を省略する。
スイッチの第５の実施例の構成を示す概略平面図であ
る。本実施例では、実施例１、２および４と同様に、４
波多重２×２光周波数選択スイッチ（一般的には、Ｎ波
多重Ｋ×Ｌ光周波数選択スイッチ）を示している。図５
に示す本実施例の構成のうち、図１ないし４に示した各
実施例の構成と共通するものについては、同一符号を符
し、その説明を省略する。
【００５８】図５中符号１８は第１の入力ファイバ、１
９は第２の入力ファイバ、２０は入力導波路群につなが
るＭ本のファイバからなる入力ファイバ群（但し、Ｍ≧
Ｋ・Ｎ＋Ｌ）、２１は出力導波路群７からつながるＭ本
のファイバからなる出力ファイバ群、２２は分波された
第１の入力ファイバ１８からの光信号を導くファイバ
群、２３は分波された第２の入力ファイバ１９からの光
信号を導くファイバ群、２４は４個の２×２空間光スイ
ッチからなる空間光スイッチアレイモジュール、２５は
後述の第１の出力ファイバへの光信号を導くファイバ
群、２６は後述の第２の出力ファイバへの光信号を導く
ファイバ群、２７は第１の出力ファイバ、２８は第２の
出力ファイバ、２９はアレイ導波路格子モジュールであ
る。なお、本実施例では入力ファイバ群２０と出力ファ
イバ群２１の本数Ｍはそれぞれ１０本（＝２・４＋２）
である。
９は第２の入力ファイバ、２０は入力導波路群につなが
るＭ本のファイバからなる入力ファイバ群（但し、Ｍ≧
Ｋ・Ｎ＋Ｌ）、２１は出力導波路群７からつながるＭ本
のファイバからなる出力ファイバ群、２２は分波された
第１の入力ファイバ１８からの光信号を導くファイバ
群、２３は分波された第２の入力ファイバ１９からの光
信号を導くファイバ群、２４は４個の２×２空間光スイ
ッチからなる空間光スイッチアレイモジュール、２５は
後述の第１の出力ファイバへの光信号を導くファイバ
群、２６は後述の第２の出力ファイバへの光信号を導く
ファイバ群、２７は第１の出力ファイバ、２８は第２の
出力ファイバ、２９はアレイ導波路格子モジュールであ
る。なお、本実施例では入力ファイバ群２０と出力ファ
イバ群２１の本数Ｍはそれぞれ１０本（＝２・４＋２）
である。
【００５９】本実施例は、実施例１と動作原理は同じで
あるが、アレイ導波路格子と空間光スイッチをそれぞれ
独立したモジュールとして作製してファイバを用いて接
続を行っている。全体寸法は大きくなるが、個々のモジ
ュールをファイバ接続することにより容易に光周波数選
択スイッチを構成できる利点を有する。
あるが、アレイ導波路格子と空間光スイッチをそれぞれ
独立したモジュールとして作製してファイバを用いて接
続を行っている。全体寸法は大きくなるが、個々のモジ
ュールをファイバ接続することにより容易に光周波数選
択スイッチを構成できる利点を有する。
【００６０】本実施例のようにアレイ導波路格子と空間
光スイッチを独立したモジュールとして用意してモジュ
ール間の接続をファイバで行う構成法は、実施例２から
実施例４にも適用できることはいうまでもない。
光スイッチを独立したモジュールとして用意してモジュ
ール間の接続をファイバで行う構成法は、実施例２から
実施例４にも適用できることはいうまでもない。
【００６１】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は前記実施例の構成に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更
し得ることはいうまでもない。例えば、導波路や空間光
スイッチは実施例での材料系に限定されず、同様の機能
を有していれば他の材料系でも本発明を実現できる。
明したが、本発明は前記実施例の構成に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更
し得ることはいうまでもない。例えば、導波路や空間光
スイッチは実施例での材料系に限定されず、同様の機能
を有していれば他の材料系でも本発明を実現できる。
【００６２】例えば、導波路はポリマー導波路で代表さ
れる有機材料系導波路でもＩｎＰ系導波路のような半導
体系導波路でも問題ない。また、空間光スイッチはＬｉ
ＮｂＯ3 系導波路スイッチやＹ分岐回路と半導体ゲート
スイッチを組み合わせたような他の高速空間光スイッチ
でも問題なく、切替速度が１ｍｓｅｃ以上でも許容され
るような場合は熱光学効果（ＴＯ）を利用した石英系導
波路型ＴＯスイッチや従来例で示したリング共振器等を
用いても本発明は実現することができる。
れる有機材料系導波路でもＩｎＰ系導波路のような半導
体系導波路でも問題ない。また、空間光スイッチはＬｉ
ＮｂＯ3 系導波路スイッチやＹ分岐回路と半導体ゲート
スイッチを組み合わせたような他の高速空間光スイッチ
でも問題なく、切替速度が１ｍｓｅｃ以上でも許容され
るような場合は熱光学効果（ＴＯ）を利用した石英系導
波路型ＴＯスイッチや従来例で示したリング共振器等を
用いても本発明は実現することができる。
【００６３】さらに、実施例では導波路と空間光スイッ
チを実施例ではハイブリッド集積技術で接続した例と、
それぞれ独立したモジュールをファイバで接続した例を
示したが、モノリシック集積技術で同一材料で同一基板
上に作製しても、何ら問題はない。
チを実施例ではハイブリッド集積技術で接続した例と、
それぞれ独立したモジュールをファイバで接続した例を
示したが、モノリシック集積技術で同一材料で同一基板
上に作製しても、何ら問題はない。
【００６４】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
光周波数多重された伝送路の任意の光周波数信号を選択
したり、複数の伝送路間での任意の複数の光周波数信号
を切り替える光周波数選択スイッチを実現できる。
光周波数多重された伝送路の任意の光周波数信号を選択
したり、複数の伝送路間での任意の複数の光周波数信号
を切り替える光周波数選択スイッチを実現できる。
【図１】本発明の光周波数選択スイッチの第１の実施例
を示す概略平面図である。
を示す概略平面図である。
【図２】本発明の光周波数選択スイッチの第２の実施例
を示す概略平面図である。
を示す概略平面図である。
【図３】本発明の光周波数選択スイッチの第３の実施例
を示す概略説明図である。
を示す概略説明図である。
【図４】本発明の光周波数選択スイッチの第４の実施例
を示す概略平面図である。
を示す概略平面図である。
【図５】本発明の光周波数選択スイッチの第５の実施例
を示す概略平面図である。
を示す概略平面図である。
【図６】リング共振器を用いた従来の光周波数選択スイ
ッチを示す概略平面図である。
ッチを示す概略平面図である。
【図７】複数のリング共振器を用いた従来の光周波数選
択スイッチを示す概略平面図である。
択スイッチを示す概略平面図である。
１ 第１の入力導波路 ２ 第２の入力導波路 ３ 入力導波路群、 ４ 第１のスラブ導波路 ５ 導波路アレイ ６ 第２のスラブ導波路 ７ 出力導波路群 ８ 導波路群 ９ 導波路群 １０ 空間光スイッチアレイ １１ 導波路群 １２ 導波路群 １３ 第１の出力導波路 １４ 第２の出力導波路 １５ 基板 １６ 空間光スイッチアレイ １７ スラブ導波路 １８ 第１の入力ファイバ １９ 第２の入力ファイバ ２０ 入力ファイバ群 ２１ 出力ファイバ群 ２２ ファイバ群 ２３ ファイバ群 ２４ 空間光スイッチアレイモジュール ２５ ファイバ群 ２６ ファイバ群 ２７ 第１の出力ファイバ ２８ 第２の出力ファイバ ２９ アレイ導波路格子モジュール ３０ 第１の入力導波路 ３１ 第２の入力導波路 ３２ 第１の方向性結合器 ３３ リング導波路 ３４ 第２の方向性結合器 ３５ 第１の出力導波路３６ 第２の出力導波路 ３７ 熱光学効果を用いた共振周波数調整用薄膜ヒータ ３８ 基板 ３９ 第１のリング共振器 ４０ 第２のリング共振器 ４１ 第３のリング共振器 ４２ 第４のリング共振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹山 浩二 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 複数本の入力導波路と、該入力導波路か
ら受光する第１のスラブ導波路と、該第１のスラブ導波
路から受光し、かつ、所定の導波路長差順次長くなる複
数本の導波路からなる導波路アレイと、該導波路アレイ
から受光する第２のスラブ導波路と、該第２のスラブ導
波路から受光する複数本の出力導波路とを含むアレイ導
波路格子と、 少なくとも１本の入力導波路と少なくとも１本の出力導
波路とを有する空間光スイッチを複数個具備した空間光
路切替スイッチアレイとを含み、 前記アレイ導波路格子の前記出力導波路のうち所定の出
力導波路と、前記空間光路切替スイッチアレイの前記空
間光スイッチの前記入力導波路とが光学的に接続される
と共に、 前記アレイ導波路格子の前記入力導波路のうち所定の入
力導波路と、前記空間光路切替スイッチアレイの前記空
間光スイッチの前記出力導波路とが光学的に接続された
ことを特徴とする光周波数選択スイッチ。 - 【請求項２】 請求項１記載の光周波数選択スイッチに
おいて、前記アレイ導波路格子の前記入力導波路と、前
記空間光路切替スイッチアレイの前記出力導波路とが交
差を避けたことを特徴とする光周波数選択スイッチ。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の光周波数選択
スイッチにおいて、前記アレイ導波路格子の前記出力導
波路と、前記空間光路切替スイッチアレイの前記入力導
波路とが交差を避けたことを特徴とする光周波数選択ス
イッチ。 - 【請求項４】 請求項１記載の光周波数選択スイッチに
おいて、前記空間光路切替スイッチアレイの前記各空間
光スイッチは、Ｋ×Ｌ（Ｋ≧２，Ｌ≧２，Ｋ≧Ｌ）光ス
イッチであることを特徴とする光周波数選択スイッチ。 - 【請求項５】 請求項１記載の光周波数選択スイッチに
おいて、前記空間光路切替スイッチアレイの前記各空間
光スイッチは、１×Ｋ（Ｋ≧２）光スイッチであること
を特徴とする光周波数選択スイッチ。 - 【請求項６】 請求項１記載の光周波数選択スイッチに
おいて、前記アレイ導波路格子の前記第１のスラブ導波
路と第２のスラブ導波路とを１つのスラブ導波路で共用
した構成であることを特徴とする光周波数選択スイッ
チ。 - 【請求項７】 請求項１記載の光周波数選択スイッチ
において、前記アレイ導波路格子と前記空間光路切替ス
イッチアレイとは互いに独立したモジュールであり、前
記アレイ導波路格子と前記空間光路切替スイッチアレイ
との間は光ファイバにより接続されたことを特徴とする
光周波数選択スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6040144A JP3042664B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 光周波数選択スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6040144A JP3042664B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 光周波数選択スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07248509A true JPH07248509A (ja) | 1995-09-26 |
| JP3042664B2 JP3042664B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=12572585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6040144A Expired - Lifetime JP3042664B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 光周波数選択スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3042664B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007123157A1 (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | National University Corporation Nagoya University | 波長群光分波器、波長群光合波器、および波長群光選択スイッチ |
| JP2008250021A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光モジュール |
| JP2013097108A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長選択スイッチ |
| JP2013097107A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長選択スイッチ |
-
1994
- 1994-03-10 JP JP6040144A patent/JP3042664B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| WO2007123157A1 (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | National University Corporation Nagoya University | 波長群光分波器、波長群光合波器、および波長群光選択スイッチ |
| JP4822141B2 (ja) * | 2006-04-20 | 2011-11-24 | 国立大学法人名古屋大学 | 波長群光分波器、波長群光合波器、および波長群光選択スイッチ |
| US8244133B2 (en) | 2006-04-20 | 2012-08-14 | National University Corporation | Optical waveband demultiplexer, optical waveband multiplexer, and optical waveband selective switch |
| JP2008250021A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光モジュール |
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| JP2013097107A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長選択スイッチ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3042664B2 (ja) | 2000-05-15 |
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