JPH0798424A - ループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成を単純化することができ、歩留まり向上
及び高安定化を図ることができるループバック光路付ア
レイ導波路回折格子型合分波器を提供する。 【構成】 複数の入力部４３と複数の出力部４７とを有
するアレイ導波路回折格子型光合分波器４１と、複数の
前記出力部４７と複数の前記入力部４３との間各々に対
応して設けられ、前記出力部４７から出力する信号光を
この出力部４７に対応する前記入力部４３に入力するよ
うにアレイ導波路回折格子型光合分波器４１に再度入力
させる複数のループバック光路５１とを具備してなるこ
とを特徴とする。ループバック光路５１には伝搬する信
号光に信号処理を施す信号処理手段５２を設けてもよ
く、また、アレイ導波路回折格子型光合分波器４１とル
ープバック光路５１とを集積化してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光伝送システム、光交
換システム等において好適に用いられ、構成が単純で高
安定化を図ることができ、しかも歩留まりがよい、ルー
プバック光路付アレイ導波路回折格子型合分波器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、波長多重光信号の分岐・挿入に用
いられるキーデバイスとしては、図１９に示すような光
分岐挿入回路（Optical Add-Drop Multiplexar:ADM）が
知られている。この光分岐挿入回路１は、分波器２と、
合波器３と、Ｎ本の光ファイバ４ａ，４ｂ，…，４ｎと
から構成されている。この光ＡＤＭ回路１では、入射す
る波長λ1，λ2，…，λNの多重光信号を分波器１によ
りＮ個の波長の信号光に分離し、必要な信号光、例え
ば、波長λi，λjの信号光を外部に取り出す。残った信
号光は、光ファイバ４ａ，４ｂ，…，４ｎ中を伝搬し、
合波器２によりこれらの信号光と外部から挿入する波長
λi，λjの信号光とを合波し、波長λ1，λ2，…，λN
の多重光信号として出力される。

【０００３】また、図２０に示すような光分岐挿入回路
も知られている。この光分岐挿入回路５は、光ファイバ
伝送路６，７間に設けられたもので、分波器１１と、合
波器１２と、７本の光ファイバ１３ａ，１３ｂ，…，１
３ｇと、光ファイバ１３ａ〜１３ｇ各々に設けられた信
号処理装置１４とから構成されている。なお、一般には
波長多重数は任意であるが、ここでは簡単のため７波と
している。この光分岐挿入回路５では、入射する波長λ
1，λ2，…，λ7の多重光信号を分波器１１により７個
の波長の信号光に分離し、これらの信号光を各波長に対
応した光ファイバ１３ａ〜１３ｇ各々を伝搬させる。こ
の分離された各信号光はそれぞれ信号処理装置１４，１
４，…により電気信号に変換され、外部へ取り出される
ことで、伝送されてきた情報を得ることができる。この
情報に対する返答、あるいは新たに送信したい情報は同
信号処理装置１４により信号光に変換し、この信号光に
対応する光ファイバ１３に入力する。合波器１２では、
これら光ファイバ１３ａ〜１３ｇ中を伝搬した各信号光
を合波し波長λ1，λ2，…，λ7の多重光信号として出
力し、再び光ファイバ伝送路７へ送り出す。

【０００４】なお、この光分岐挿入回路５では、全ての
波長に対して信号処理を行なっているが、一般には、全
ての波長に対して行なうことは少ない。このような場
合、信号処理を行わない波長に対しては光ファイバ１３
のみとし信号処理装置１４を省略することができる。

【０００５】また、光パルスを所望の時間遅延させて蓄
える可変光遅延線メモリも知られている。この可変光遅
延線メモリは、動作原理により、パラレル配置型に代表
されるタップ型と、周回遅延型に代表されるループ型に
大きく分類される。図２１は、パラレル配置型光遅延線
メモリを示す構成図である。この光遅延線メモリ２１
は、固定波長光源２２と、この固定波長光源２２からの
光信号パルスを分岐する１×Ｎ光カプラ２３と、光信号
の伝送経路に応じて異なる長さすすなわち異なる時間遅
延量ｉτ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）を与える複数の遅延用
光ファイバ２４ａ，２４ｂ，…，２４ｎと、時間遅延ｉ
τが与えられた光信号パルスのうちの一つを選択するＮ
×１光スイッチ２５と、出力された光信号パルスを電気
信号に変換する光検出器２６とから構成されている。こ
の光遅延線メモリ２１は、複数の伝送経路における光損
失のばらつきが小さいという利点がある。

【０００６】また、図２２は、周回ループ型光遅延線メ
モリを示す構成図である。この光遅延線メモリ３１は、
固定波長光源２２と、２×２光カプラ３２と、周回ルー
プを構成する遅延用光ファイバ３３と、光アンプ３４
と、光スイッチ３５と、光検出器２６とから構成されて
いる。この光遅延線メモリ３１では、固定波長光源２２
から出力される光信号パルスは、２×２光カプラ３２を
介して遅延用光ファイバ３３が内在する周回ループ内に
入力される。この周回ループでは、この光信号パルスが
ｉ周した場合の時間遅延量がｉτ（ｉ＝１，２，…，
Ｎ）となる。所望の時間遅延がなされた光パルスは光ス
イッチ３５のゲート機能によりこの光スイッチ３５を通
過し、光検出器２６により受光され電気信号に変換され
る。ここでは、２×２光カプラ３２への入力光パルスの
光パワーは、周回ループを１周して再び２×２光カプラ
３２を通過すると原理的に１／４に低下するので、例え
ば、周回ループをＮ周した場合では１／２^N+1に低下す
る。このため、光アンプ３４を用いてその光損失を補償
している。この光遅延線メモリ３１は、ループにより周
回させるためハードウエアの規模が小さくて済むという
利点がある。

【０００７】一方、光波アドレスネットワークや光スイ
ッチングシステム等を構築するためのキーデバイスとし
て、図２３に示すようなアレイ導波路回折格子型光合分
波器が提案されている。このアレイ導波路回折格子型光
合分波器４１は、基板４２上に、Ｎ個の入力導波路４
３、凹面型のスラブ導波路４４，４５、アレイ導波路回
折格子４６及びＮ個の出力導波路４７が設けられたもの
で、入力導波路４３から入射する波長λ１，λ２，…，
λｎの多重信号光をＮ個の波長の信号光に分離し各波長
λｉに対応する出力導波路４７ｊ（ｊ＝ａ，ｂ，…，
ｎ）から出力させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の光分
岐挿入回路１では、分波器２と合波器３とを対にして用
いているために、分波器２の分波特性と合波器３の合波
特性とを厳密に一致させる必要があるが、これらの特性
を高精度で一致させることは製造技術上極めて難しく歩
留まりが著しく低下してしまい、コストアップの大きな
要因になるという問題点があった。また、光分岐挿入回
路５においても、上記光分岐挿入回路１と同様に、分波
器１１と合波器１２の波長特性を完全に一致させる必要
があるために、波長特性の一致した分波器１１と合波器
１２を選りすぐる必要があり、歩留まりが低いという欠
点があった。また、この光分岐挿入回路５の構成では規
模が大きくなるという欠点もあった。

【０００９】また、上記の光遅延線メモリ２１では、１
×Ｎ光カプラ２３とＮ×１光スイッチ２５を用いるた
め、光損失および光分岐比のそろった光スイッチ２５お
よび光カプラ２３が必要不可欠であり、部品点数と光フ
ァイバの接続工程が増加するという大きな欠点があっ
た。したがって、ハードウエアを構成する光部品の点数
が大きくなり経済性に問題があった。また、分岐数
（Ｎ）が大きくなると特に光信号パルス遅延量を切り換
えるＮ×１光スイッチ２５の実現が困難になるという問
題点もあった。また、上記の光遅延線メモリ３１では、
ループ利得を１にすることができないために、光パルス
の周回数の増加に伴い光損失が増加するという欠点や、
光アンプ１４を複数回通過するために自然放出光雑音が
累積しＳ／Ｎ比が劣化するという本質的な欠点があっ
た。

【００１０】また、上記のアレイ導波路回折格子型光合
分波器４１では、波長λ1，λ2，…，λNの多重信号光
をＮ個の波長の信号光に分離し各波長λiに対応する出
力導波路４７ｊから出力させることができるが、未使用
の入力導波路４３及び出力導波路４７が多いために十分
に利用されているとはいえず、この光デバイスが有する
大規模な合分波機能を十分生かしきっていないという問
題点がある。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、構成を単純化することができ、歩留まり向上
及び高安定化を図ることができるループバック光路付ア
レイ導波路回折格子型合分波器を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様なループバック光路付アレイ導波路
回折格子型合分波器を採用した。すなわち、請求項１記
載のループバック光路付アレイ導波路回折格子型合分波
器は、複数の入力部と複数の出力部とを有するアレイ導
波路回折格子型光合分波器と、複数の前記出力部と複数
の前記入力部との間各々に対応して設けられ、前記出力
部から出力する信号光をこの出力部に対応する前記入力
部に入力するように前記アレイ導波路回折格子型光合分
波器に再度入力させる複数のループバック光路とを具備
してなることを特徴としている。

【００１３】また、請求項２記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器は、請求項１記載のル
ープバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器に
おいて、前記ループバック光路に、このループバック光
路を伝搬する信号光に信号処理を施す信号処理手段を設
けてなることを特徴としている。

【００１４】また、請求項３記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器は、請求項１記載のル
ープバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器に
おいて、前記アレイ導波路回折格子型光合分波器は、１
つのスラブ導波路に、複数の前記入力部と複数の前記出
力部とを設けてなることを特徴としている。

【００１５】また、請求項４記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器は、請求項１記載のル
ープバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器に
おいて、前記アレイ導波路回折格子型光合分波器と、複
数の前記ループバック光路とを、集積化したことを特徴
としている。

【００１６】また、請求項５記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器は、請求項１，２，３
または４記載のループバック光路付アレイ導波路回折格
子型光合分波器において、前記信号光のうちのパイロッ
ト信号光は、前記ループバック光路を通過せず、前記入
力部から前記アレイ導波路回折格子型光合分波器に入力
し前記出力部から出力するように構成したことを特徴と
している。

【００１７】また、請求項６記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器は、請求項１，２，３
または４記載のループバック光路付アレイ導波路回折格
子型光合分波器において、前記ループバック光路は、遅
延手段であることを特徴としている。

【００１８】

【作用】本発明の請求項１記載のループバック光路付ア
レイ導波路回折格子型合分波器では、複数の入力部と複
数の出力部とを有するアレイ導波路回折格子型光合分波
器と、複数の前記出力部と複数の前記入力部との間各々
に対応して設けられ、前記出力部から出力する信号光を
この出力部に対応する前記入力部に入力するように前記
アレイ導波路回折格子型光合分波器に再度入力させる複
数のループバック光路とを具備したことにより、分波動
作と合波動作を同一の光合分波器により行う。したがっ
て、分波器と合波器の波長特性が完全に一致し、製造歩
留まりが向上する。また、同じ特性の光合分波器を複数
回通過することになるため信号光の通過帯域が狭帯域と
なり、したがって、光信号スペクトラムの雑音スペクト
ラム成分が大幅に低減する。

【００１９】また、請求項２記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器では、前記ループバッ
ク光路に、このループバック光路を伝搬する信号光に信
号処理を施す信号処理手段を設けたことにより、この光
信号に必要な信号処理を各波長に対して別々に施すこと
が可能になる。

【００２０】また、請求項３記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器では、前記アレイ導波
路回折格子型光合分波器を、１つのスラブ導波路に複数
の前記入力部と複数の前記出力部とを設けた構成とした
ことにより、このループバック光路付アレイ導波路回折
格子型合分波器全体を小型化する。

【００２１】また、請求項４記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器では、前記アレイ導波
路回折格子型光合分波器と複数の前記ループバック光路
とを集積化したことにより、前記アレイ導波路回折格子
型光合分波器と複数の前記ループバック光路との間の結
合損失が小さくなり、小型で安定したループバック光路
付アレイ導波路回折格子型合分波器の実現が可能にな
る。

【００２２】また、請求項５記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器では、前記信号光のう
ちのパイロット信号光を、前記ループバック光路を通過
せず、前記入力部から前記アレイ導波路回折格子型光合
分波器に入力し前記出力部から出力するように構成した
ことにより、このパイロット信号光を基準信号として上
記各信号光を安定化させる。

【００２３】また、請求項６記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器では、前記ループバッ
ク光路を遅延手段としたことにより、時系列光パルスに
対し時間軸上での位置を制御する。したがって、時系列
光パルス群に対して時間軸上で圧縮、分離等の制御及び
蓄積（メモリ動作）を行うことが可能になる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係るループバック光路付アレ
イ導波路回折格子型合分波器の各実施例について図面に
基づき詳細に説明する。 （実施例１）図１は、本発明の実施例１のループバック
光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器を示す構成図
である。このループバック光路付アレイ導波路回折格子
型光合分波器は、光ファイバ伝送路６，７間にアレイ導
波路回折格子型光合分波器４１が設けられ、各出力導波
路４７と入力導波路４３との間各々には、前記出力導波
路４７から出力する信号光をこの出力導波路４７に対応
する前記入力導波路４３に入力させる光ファイバ（ルー
プバック光路）５１が設けられ、この光ファイバ５１に
は信号処理装置５２が設けられたものである。ここで
は、光ファイバ伝送路６は８つの入力導波路４３ａ〜４
３ｈのうちの１つである入力導波路４３ｈに接続され、
同様に光ファイバ伝送路７は８つの出力導波路４７ａ〜
４７ｈのうちの１つである出力導波路４７ｈに接続され
ている。

【００２５】このループバック光路付アレイ導波路回折
格子型光合分波器では、波長λ1，λ2，・・・，λ7の７波
の波長多重光信号は、光ファイバ伝送路６中を伝搬した
後にアレイ導波路回折格子型光合分波器４１の入力導波
路４３ｈに入力する。スラブ導波路４４では、この波長
多重光信号は回折により広がり、アレイ導波路回析格子
４６を構成する複数の導波路に入力する。信号光は、こ
のアレイ導波路回析格子４６を伝搬した後にスラブ導波
路４５により集光されるが、アレイ導波路回析格子４６
を伝搬する間に生じた位相差により集束光の集束位置が
波長により異なることとなる。例えば、波長λ1は出力
導波路４７ａから、波長λ2は出力導波路４７ｂから、
…、波長λ7は出力導波路４７ｇから、というように波
長λiは対応した出力導波路４７ｊ（ｊ＝ａ，ｂ，…，
ｇ）から取り出される。つまり分波される。その後、分
波された各信号光はそれぞれが対応する光ファイバ５１
ａ〜５１ｇ中を伝搬し信号処理装置５２ａ〜５２ｇに導
かれる。

【００２６】信号処理装置５２では信号光を受信し、送
信された情報を得る。それぞれの信号処理装置５２ａ〜
５２ｇには、受信した波長と同一の波長の光を発生する
光源が内蔵されており、送信したい情報が信号光にのせ
られ光ファイバ５１を経由して再びアレイ導波路回折格
子型光合分波器４１に戻される。入力導波路４３に再び
入力した信号光は１度目と同様の作用により出力導波路
４７ｈに合波される。ここで重要なのは、ｊ番目の光フ
ァイバ５１ｊはｊ番目の入力導波路４３ｊに接続されて
いることである。入力導波路４３ｊから入力した波長λ
ｉの信号光は出力導波路４７ｈから出力される。すなわ
ち、λ1，λ2，・・・，λ7のすべての波長の信号光が出力
導波路４７ｈから光ファイバ伝送路７へ送り出される。
一方、前記信号光のうち、波長λ0のパイロット信号光
は、光ファイバ５１及び信号処理装置５２を通過せず、
入力導波路４３ｈ、アレイ導波路回折格子４６、出力導
波路４７ｈ各々を経由し出力する。

【００２７】このように、本実施例のループバック光路
付アレイ導波路回折格子型光合分波器では、分波出力光
を光ファイバ５１を用いて再び入力側に戻すというルー
プバック光路を用いた巧みな構成により、合波と分波を
１つのアレイ導波路回折格子型光合分波器４１で行うこ
とができる。

【００２８】また、本実施例においては、７つの波長す
べてに信号処理を施すように、全ての光ファイバ５１に
信号処理装置５２が接続されているが、一般には、光フ
ァイバ伝送路６を伝搬する波長多重光信号のうち特定の
波長の信号光のみに対して信号処理が施されることが多
い。この場合、信号処理を行わない波長の信号光が伝搬
する光ファイバ５１中には信号処理装置５２は不要であ
るから、この信号処理装置５２を取り除けば良い。

【００２９】次に、本実施例において用いられる信号処
理装置５２について図２に基づき詳細に説明する。図２
（ａ）に示す信号処理装置は、光パルス再生処理装置で
あり、フォトダイオードおよびその制御回路からなるＯ
／Ｅ変換器５３と、半導体レーザおよびその制御回路か
らなるＥ／Ｏ変換器５４と、これらＯ／Ｅ変換器５３と
Ｅ／Ｏ変換器５４との間に設けられ、伝送により鈍った
光パルスを波形整形する波形整形回路（図示せず）とか
ら概略構成されている。この波形整形回路は電気的に鈍
ったパルスをもとに、同一のビットレートの矩形パルス
を新たに生成する機能を有する。受信したい情報を有す
る光信号は、Ｏ／Ｅ変換器５３により電気信号に変換さ
れ電気信号出力５５から取り出される。送信したい情報
は、電気信号として電気信号入力５６から入力されＥ／
Ｏ変換器５４により光信号に変換され光ファイバ５１
（あるいは光導波路）へと出力される。

【００３０】図２（ｂ）に示す信号処理装置は、ガラス
導波路アンプ、光半導体アンプ、エルビウムドープ光フ
ァイバアンプ等の光アンプ５７により構成されている。
これにより、光ファイバ伝送路６およびアレイ導波路回
折格子４６を伝搬する間に弱くなった光の強度を補償す
ることができる。

【００３１】図２（ｃ）は、２×２光スイッチ５８を用
いて信号処理装置５２を光ファイバ５１に接続した一例
を示したものである。光スイッチ５８は、石英系ガラ
ス、光半導体、ニオブ酸リチウム光導波路等を用いた２
×２マッハツェンダー干渉計により構成され、４つのポ
ート６１〜６４を有する。この光スイッチ５８において
は、スイッチがスルー状態ではポート６１とポート６３
及びポート６２とポート６４が接続され、信号光は信号
処理されずに素通りする。一方、スイッチをクロス状態
にすれば、ポート６１とポート６４及びポート６２とポ
ート６３が接続され信号処理を行う。

【００３２】図２（ｄ）に示す信号処理装置は、波長選
択性のある導波路型リング共振器、導波路型マッハツェ
ンダー干渉計、誘電体多層膜（干渉膜）等を用いた光フ
ィルタ６５により構成されている。また、より高分解能
のアレイ導波路回折格子型光合分波器を用いれば、より
高精度に光信号を合波・分波することができる。このア
レイ導波路回折格子型光合分波器を用いた場合、光周波
数多重光の分岐及び挿入が可能になる。

【００３３】なお、本実施例においては、複数の入力導
波路４３および出力導波路４７の内、一番端の入力導波
路４３ｈに光ファイバ伝送路６を、一番端の出力導波路
４７ｈに光ファイバ伝送路７をそれぞれ接続したが、本
実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、入力
導波路４３ｂに光ファイバ伝送路６を、出力導波路４７
ｂに光ファイバ伝送路７をそれぞれ接続した構成として
も同様の作用・効果が得られる。一般に、アレイ導波路
回折格子型光合分波器４１は、中央に位置する入力導波
路４３及び出力導波路４７を用いる場合が最も回折効率
が高く低損失である。従って、光ファイバ伝送路６は、
中央付近の入力導波路４３ｄ（または入力導波路４３
ｅ）に、光ファイバ伝送路７は、中央付近の出力導波路
４７ｄ（または出力導波路４７ｅ）にそれぞれ接続する
のがより効率的である。

【００３４】また、本実施例では、アレイ導波路回折格
子型光合分波器４１の波長多重数を８としたが、本実施
例はこれに限定されるものではなく、アレイ導波路回折
格子４６の設計を変更すれば、容易に波長多重数を変更
することができる。また、信号処理装置５２を、２×２
の光カプラとすることもできる。この場合、光カプラで
分岐した２つの光信号のうち、一方の光信号は光ファイ
バ５１を伝搬し、同時に他方の光信号は外部に取り出さ
れ受信される。このように、光ファイバ５１を切ること
なく伝送される光信号をモニタすることができる。ま
た、新たに同一波長の光信号をこの光カプラを用いて光
ファイバ５１中に挿入することも可能である。さらに、
本実施例では、アレイ導波路回折格子４６にアモルファ
スシリコン装加膜を付加するか、またはλ／２波長板を
挿入すれば、偏波依存性を解消することができる。

【００３５】（実施例２）図３は、本発明の実施例２の
ループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器
を示す構成図である。このループバック光路付アレイ導
波路回折格子型光合分波器が上記実施例１のループバッ
ク光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器と異なる点
は、各出力導波路４７と入力導波路４３との間各々に光
ファイバ５１が設けられ、この光ファイバ５１のうち波
長λ４の光信号が伝搬する光ファイバ５１ｄにアレイ導
波路回折格子型光合分波器（信号処理手段）４１が設け
られた点である。

【００３６】このループバック光路付アレイ導波路回折
格子型光合分波器では、図４に示すように、群分波され
た稠密な波長分割多重信号λ4（または光周波数分割多
重信号）をさらに細かく波長λ41，λ42，…，λ47に分
波する。また、複数の近接した波長λ41，λ42，…，λ
47の光信号（または複数の光周波数信号）を合波して、
稠密な波長分割多重信号λ4（または光周波数分割多重
信号）を作ることができる。このように、このループバ
ック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器によれ
ば、より稠密に光信号を合波または分波することができ
る。また、２段階の分岐・挿入回路を構成したので、稠
密な波長分割多重信号の分岐・挿入を実現することがで
きる。

【００３７】（実施例３）図５は、本発明の実施例３の
ループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器
を示す構成図である。このループバック光路付アレイ導
波路回折格子型光合分波器の特徴は、アレイ導波路回折
格子型光合分波器４１と、複数の光導波路（ループバッ
ク光路）７１と、光半導体からなる複数の信号処理装置
７２とを同一基板７３上に形成したことである。このル
ープバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器の
光信号の流れ及び動作は上記実施例１と同様である。

【００３８】本実施例によれば、入力導波路４３および
出力導波路４７と、光導波路７１とを同一基板７３上に
形成したので、これらの間の接続工程を省略することが
できる。したがって、部品点数及び組立工程の工数を低
減することができ、その結果、さらなる小型化および高
信頼化を達成することができる。また、本実施例におい
ては、石英系ガラス導波路で作製されたアレイ導波路回
折格子型光合分波器４１に光半導体からなる信号処理装
置７２が組み込まれた構成となっているが、光半導体導
波路でアレイ導波路回折格子型光合分波器４１を作製す
るようにすれば、同一基板７３上に同時に両者を作製す
ることができる。したがって、より一層の経済化を図る
ことができる。

【００３９】なお、このループバック光路付アレイ導波
路回折格子型光合分波器は、各構成要素を同一基板７３
上に集積したものであるが、レーザ溶接、光学接着剤等
の光硬化型樹脂、半田付け等の手段により各構成要素間
を固定して一体化することによっても達成することがで
きる。

【００４０】（実施例４）図６は、本発明の実施例４の
ループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器
を示す構成図である。このループバック光路付アレイ導
波路回折格子型光合分波器は、可変波長半導体レーザ光
源８１と、強度変調器８２と、偏波補償器８３と、入力
側の光ファイバ伝送路６と、石英ガラス製の７×７アレ
イ導波路回折格子型光合分波器４１と、複数の遅延用光
ファイバ（遅延手段）８４と、複数の光信号処理器（信
号処理手段）８５，８５，…と、出力側の光ファイバ伝
送路７と、受光素子８６とから概略構成されている。

【００４１】可変波長半導体レーザ光源８１は、例えば
注入電流を変化させることにより出射する光の波長を切
り換えることができる。ここでは、波長λ1，λ2，…λ
7の７波の光を出力するものを用いた。また、アレイ導
波路回折格子型光合分波器４１では、可変波長半導体レ
ーザ光源８１から出射される所定の波長、例えば波長λ
ｉの信号光を前記複数の出力導波路４７のうちこの波長
λｉに対応した出力導波路４７ｊ（ｊ＝ａ，ｂ，…，
ｇ）から出力させることができる。

【００４２】また、遅延用光ファイバ８４は、前記複数
の出力導波路４７と複数の入力導波路４３との間の各々
の伝送経路に対応して設けられたもので、例えば、１番
目の出力導波路４７ａは１番目の遅延用光ファイバ８４
ａを通じて１番目の入力導波路４３ａに、２番目の出力
導波路４７ｂは２番目の遅延用光ファイバ８４ｂを通じ
て２番目の入力導波路４３ｂに、…、というようにそれ
ぞれに遅延用光ファイバ８４が設けられており、前記各
出力導波路４７から出力する信号光を時間遅延させるこ
とができる。

【００４３】次に、このループバック光路付アレイ導波
路回折格子型光合分波器の動作について説明する。可変
波長半導体レーザ光源８１から出射された波長λi（ｉ
＝１，２，…，７）の光は、強度変調器８２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８
３により各々の信号光の偏光面が合わされ、入力側の光
ファイバ伝送路６を通過した後にアレイ導波路回折格子
型光合分波器４１の入力導波路４３ａ〜４３ｇに入力す
る。ここで、例えば、入力導波路４３ａに入力した信号
光パルスは、スラブ導波路４４において回折により広が
り、アレイ導波路回折格子４６を構成する複数の導波路
に入力し、このアレイ導波路回折格子４６を通過した
後、スラブ導波路４５により集光される。

【００４４】このとき、アレイ導波路回折格子４６で生
じた位相差に基づき回折光の干渉する位置、すなわち集
光位置が決まり、この集光位置は波長によって異なる。
例えば、波長λ1の光信号パルスは出力導波路４７ａか
ら、λ2は出力導波路４７ｂから、…、λ7は出力導波路
４７ｇからというように、各光信号パルスは波長λiに
対応した出力導波路４７ｊ（ｊ＝ａ，ｂ，…，ｇ）から
取り出される。これらのうちλ0以外の波長λi（ｉ＝
１，２，…，７）が選択された光信号パルスは、出力導
波路４７ｊに接続された遅延用光ファイバ８４ｊ（ｊ＝
ａ，ｂ，…，ｇ）を通過してｉτ（ｉ＝１，２，…，
７）の時間遅延を受け、入力側に帰還して入力導波路４
３ｊ（ｊ＝ａ，ｂ，…，ｇ）に入力する。

【００４５】ここで、波長切り換えによりｉτ（ｉ＝
１，２，…，７）だけ時間遅延された各光信号パルス
は、時間遅延されないλ0の光信号パルスとともに共通
の出力導波路４７ｈよりまとめて取り出され、出力側の
光ファイバ伝送路７を通過した後に受光素子８６に入射
し電気信号に変換され、遅延された情報となる。すなわ
ち、入力導波路４３ｊから入力した波長λiの光信号パ
ルスは、波長に応じて決まる出力導波路４３ｊを経て遅
延用光ファイバ８４ｊへ送出される。この時、例えば入
力信号光パルスの波長をλ1，λ2，…，λ7のように変
化させると分波出力光パルスは出力導波路４７ｊ（ｊ＝
ａ，ｂ，…，ｇ）を選択することができるので、遅延用
光ファイバ８４を通じて時間遅延量をτ，２τ，…，７
τのように可変することができる。

【００４６】以上説明した様に、本実施例のループバッ
ク光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器によれば、
可変波長半導体レーザ光源８１と、強度変調器８２と、
偏波補償器８３と、入力側の光ファイバ伝送路６と、ア
レイ導波路回折格子型光合分波器４１と、複数の遅延用
光ファイバ８４と、複数の光信号処理器８５，８５，…
と、出力側の光ファイバ伝送路７と、受光素子８６とに
より構成したので、光パルスの時間遅延量を任意にしか
も高速で可変することができる。

【００４７】また、可変波長半導体レーザ光源８１を用
いて波長の切り換えを行うので、任意の波長への切り換
えを容易に行うことができる。また、波長切り換えによ
る時間遅延量の可変を一つのアレイ導波路回折格子型光
合分波器４１を用いて行うので、特性ばらつきを小さく
することができ、製造歩留まりを向上させることができ
る。また、遅延量の増加に伴う分岐損失の増加もない。
また、遅延用光ファイバ８４を介してアレイ導波路回折
格子型光合分波器４１を２回通過することになるため、
光パルスの帯域が狭帯域となり、したがって、光信号ス
ペクトラムの雑音光成分を大幅に低減することができ
る。

【００４８】なお、本実施例では、可変波長光源として
可変波長半導体レーザ光源８１を用いたが、この可変波
長半導体レーザ光源８１に限定されることなく種々の光
源を用いることができる。例えば、多電極分布ブラッグ
反射半導体レーザ光源、分布帰還型半導体レーザ光源、
ファブリペローペロー型半導体レーザ光源、外部共振器
型半導体レーザ光源等を用いても前記可変波長半導体レ
ーザ光源８１と同様の作用・効果を得ることができる。

【００４９】また、この可変波長光源としては、波長の
異なるＮ個の固定波長光源とＮ×１光スイッチとを組み
合わせた構成のもの、波長の異なるＮ個の固定波長光源
の各々に光ゲートスイッチを接続しＮ×１光カプラで合
波する構成のもの等を用いてもよい。前者はＮ×１光ス
イッチを切り替えることで、また、後者は光ゲートスイ
ッチの一つをオンすることで、それぞれ波長を可変する
ことができる。また、遅延用光ファイバ８４の長さ等を
変更すれば、波長可変による時間遅延量の可変幅および
可変範囲の増減を容易に行うことができる。

【００５０】（実施例５）図７は、本発明の実施例５の
ループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器
を示す構成図である。このループバック光路付アレイ導
波路回折格子型光合分波器が上記実施例４のループバッ
ク光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器と異なる点
は、基板９１上に、可変波長半導体レーザ光源８１と強
度変調器８２とを一体化した可変波長光送信器９２と、
先球ファイバ９３と、アレイ導波路回折格子型光合分波
器４１と、複数の遅延用光ファイバ８４に替わる複数の
遅延用光導波路（遅延手段）９４と、複数の光信号処理
器（信号処理手段）８５，８５，…とが集積され一体化
されている点である。ここでは、可変波長光送信器９２
とアレイ導波路回折格子型光合分波器４１は、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、両
者の間を先球ファイバ９３を用いて結合している。

【００５１】また、光信号処理器８５は、例えば、下記
に挙げるようなものを適宜用いることができる。図８は
遅延用光導波路９４の途中に光半導体アンプまたはガラ
ス導波路アンプなどの光アンプ９５を組み込み光信号処
理器８５としたもので、この光アンプ９５により、アレ
イ導波路回折格子型光合分波器４１および伝送路の損失
を補償することができる。

【００５２】また、図９は遅延用光導波路９４の途中に
ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）光変調器または光半
導体スイッチなどの光ゲートスイッチ９６を組み込み光
信号処理器８５としたもので、この光ゲートスイッチ９
６または可変波長光送信器９２をオン、オフにして光信
号の一部を通過、または阻止することにより、光信号処
理を施すことができる。

【００５３】以上説明した様に、本実施例のループバッ
ク光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器によれば、
基板９１上に、可変波長光送信器９２と、先球ファイバ
９３と、アレイ導波路回折格子型光合分波器４１と、複
数の遅延用光導波路９４と、複数の光信号処理器８５と
を集積化したので、上記実施例３のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型光合分波器と同様の作用・効果
を奏することができる。また、可変波長半導体レーザ光
源８１と強度変調器８２との間の光ファイバによる接続
およびその接続工程を省略することができるので、強度
変調器８２とアレイ導波路回折格子型光合分波器４１と
の間の偏波補償器８３を省略することができる。したが
って、さらなる小型化、部品点数ならびに組立工数の低
減化を達成することができる。

【００５４】なお、このような集積化は、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に、レーザ
溶接や光硬化樹脂（光学接着剤等）等の手段により各構
成要素間を固定して一体化することによっても達成する
ことができる。また、可変波長光送信器９２とアレイ導
波路回折格子型光合分波器４１は先球ファイバ９３によ
り結合する構成であるが、先球ファイバ９３に限らず適
宜光結合回路を用いることにより構成することができ
る。例えば、両者間を効率よく結合するスポットサイズ
変換導波路をアレイ導波路回折格子型光合分波器４１と
同一基板上に作製すれば、より一層の経済化が図れる。

【００５５】（実施例６）図１０は、本発明の実施例６
のループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波
器を示す構成図である。このループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器が上記実施例５のループバ
ック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器と異なる
点は、基板９１上の入力導波路４３と出力導波路４７と
の間を結ぶ複数の遅延用光導波路（遅延手段）９７の長
さが伝搬する波長に反比例するように構成されている点
と、前記入力導波路４３に接続された光ファイバ伝送路
６により外部の半導体レーザ光源に接続されている点で
ある。

【００５６】ここでは、遅延用光導波路９７は短波長の
光が伝搬する側ほど長くなるように構成されているの
で、波長毎に順列をなして分布した時系列光パルス、ま
たは波長毎に同時刻に分布した時系列光パルスに対し
て、時間軸上での位置を制御することができる。例え
ば、時系列光パルス群に対して時間軸上で圧縮または分
離を行う等である。

【００５７】ここで、時系列光パルス群の圧縮について
説明する。一般に、光ファイバ中を光パルスが伝搬する
場合には、光ファイバ伝送時の波長分散や半導体レーザ
光源のチャーピング等により光パルスの幅に広がりが生
じる。ここでは、広がりが生じた光パルスは、短波長か
ら長波長までの各短光パルス成分が時間軸上で合成され
た光パルスと等価であると仮定する。すなわち、図１１
に示すように、短波長ほど相対的に速く生成する光パル
ス群λN，…，λ2，λ1を入力の対象とする。

【００５８】このループバック光路付アレイ導波路回折
格子型光合分波器では、この光パルスが分波された後に
通過する複数の遅延用光導波路９７の各長さを、前記光
パルスの間隔Ｔに相当する分だけ隣合う遅延用光導波路
間の時間遅延差τが間隔Ｔに等しくなるように予め設定
しておき、光パルスの長波長成分が短波長成分より相対
的に速く進むようにする。この結果、短波長光パルス程
伝搬時間が大きくなり、先の時間軸上に広がった光パル
ス列は逆の遅延特性を有する複数の遅延用光導波路９７
により圧縮することができる。

【００５９】次に、時系列光パルス群の分離について説
明する。例えば、多波長発振半導体レーザ光は、同時刻
に発振する波長λ1，λ2，…，λNの合成光と見なすこ
とができる。このレーザ光を外部変調した光パルス、す
なわち同時刻に波長λ1，λ2，…，λNで発振した光パ
ルス群の入力に対しては、光パルスの短波長成分が長波
長成分より相対的に遅く進むので、図１２に示すよう
に、光パルス群は複数の遅延用光導波路９７を通過する
ことにより、短波長成分が長波長成分より相対的に遅く
進むように波長に応じて時間軸上に分解される。この結
果、同時発振する波長λN，…，λ2，λ1からなる光パ
ルス群を時間軸上で分離することができる。

【００６０】以上説明した様に、本実施例のループバッ
ク光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器によれば、
基板９４上の入力導波路４３と出力導波路４７との間を
結ぶ複数の遅延用光導波路９７の長さを伝搬する波長に
反比例するように構成することとしたので、波長に対応
して分布した時系列光パルス群に対して時間軸上で圧縮
または分離を適宜行うことができる。

【００６１】（実施例７）図１３は、本発明の実施例７
のループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波
器を示す構成図である。このループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器が上記実施例１のループバ
ック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器と異なる
点は、一つの信号処理装置５２ｂを波長変換器（信号処
理手段）１０１とし、スラブ導波路４５に新たに出力導
波路４７ｋ，４７ｍを加え、出力導波路４７ｋ，４７ｍ
各々に新たに光ファイバ伝送路１０２ｋ，１０２ｍを接
続した点である。

【００６２】波長変換器１０１は、光信号を一旦電気に
変換するＯ／Ｅ変換器１０３と、その電気信号に基づき
別の波長のレーザ光源を再度駆動するＥ／Ｏ変換器１０
４とから構成されるが、この構成の外に、例えば、ＫＴ
Ｐ、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）、タンタル酸リ
チウム（ＬｉＴａＯ₃）等の非線形光学結晶を用いた変
調器や、モリブデン酸鉛（ＰｂＭｏＯ₄）、二酸化テル
ル（ＴｅＯ₂）、ニオブ酸リチウム、テルルライトガラ
ス等の結晶材料を用いた音響光学変調器等も用いること
ができる。

【００６３】このループバック光路付アレイ導波路回折
格子型光合分波器では、光ファイバ伝送路６を伝搬した
後に入力導波路４３ｈに入力された複数の波長多重信号
光のうち、波長変換器１０１により波長変換された光信
号は、光ファイバ伝送路７より取り出されず、出力導波
路４７を経由して別の光ファイバ伝送路１０２から出力
される。例えば、光ファイバ５１ｂに分波された信号光
の波長λ２をλ３に変換すれば、波長λ３の光信号を出
力導波路４７を経由して光ファイバ伝送路１０２ｋに伝
送することができる。したがって、本実施例のループバ
ック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器をリング
ネットワーク等のノードとして用いれば、このリングか
ら抜け出して外部のノードまたは端局へ向かうルートを
選択することができる。

【００６４】（実施例８）図１４は、本発明の実施例８
のループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波
器を示す構成図である。このループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器が上記実施例１のループバ
ック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器と異なる
点は、一つの信号処理装置５２ｂを光双安定素子（信号
処理手段）１１１とした点である。

【００６５】この光双安定素子１１１は、可飽和吸収領
域を有する光半導体レーザ等の光非線形効果を利用した
もので、図１５に示すように、１つの光パルスが光双安
定素子１１１に入力されると、非線形光学効果により光
双安定素子１１１が発振状態になる。ここで、この可飽
和吸収領域に電気リセットパルスを印加すると、この光
双安定素子１１１は非発振状態に変わる。このように、
トリガとなる光パルスの入力から電気リセットパルスが
印加されるまでの時間をオン状態とする光パルスを新た
に発生させることができる。したがって、オン状態の時
間を任意に可変することができる。

【００６６】（実施例９）図１６は、本発明の実施例９
のループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波
器を示す構成図である。このループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器が上記実施例６のループバ
ック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器と異なる
点は、１つのスラブ導波路４４にアレイ導波路回折格子
４６の各入出射端が接続され、このスラブ導波路４４に
入力導波路４３及び出力導波路４７が設けられ、遅延用
光導波路９７から光信号処理器８５が除去されている点
である。

【００６７】ここでは、遅延用光導波路９７の各々の導
波路の長さは、光信号の短波長成分λSが伝搬する側の
導波路ほど長くなるように構成されている。このため、
この遅延用光導波路９７は、波長が１．３μｍの分散シ
フト光ファイバの零分散波長より大きな分散波長を有す
る正常分散媒質として機能する。例えば、波長が１．５
５μｍの光パルスが１．３μｍ分散シフト光ファイバ中
を伝搬する場合、この光ファイバが異常分散媒質として
振舞うために、短波長成分λSの方が長波長成分λLより
相対的に速く伝搬する。したがって、伝搬する光パルス
のパルス幅が広がることとなる。

【００６８】このパルス幅が広がった光パルスが、光フ
ァイバ伝送路６よりループバック光路付アレイ導波路回
折格子型光合分波器に入力されると、光パルスの前縁の
短波長成分λSほど遅く後縁の長波長成分λLほど速く伝
搬する。したがって、この遅延用光導波路９７は逆の分
散特性を有する正常分散媒質として機能することとな
り、波長分散によるパルス幅の広がりを狭め、いわゆる
分散補償（等化）を行うことができる。一方、遅延用光
導波路９７の各々の導波路の長さを、光信号の短波長成
分λSが伝搬する側の導波路ほど短くなるように構成す
れば、この遅延用光導波路９７を異常分散媒質として機
能させることができる。例えば、１．３μｍ分散シフト
光ファイバの零分散波長より小さい波長の光パルスのパ
ルス幅の広がりを抑圧（等化）する等である。

【００６９】この遅延用光導波路９７の分散補償の機能
は、分散量に応じて遅延量を設定すれば、用いる任意の
波長の光パルスに対して上記と全く同様の効果を生じさ
せることができる。また、１つのスラブ導波路４４のみ
を用いたので、このループバック光路付アレイ導波路回
折格子型光合分波器全体を小型化することができる。

【００７０】（実施例１０）図１７は、本発明の実施例
１０のループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合
分波器を示す構成図である。このループバック光路付ア
レイ導波路回折格子型光合分波器が上記実施例８のルー
プバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器と異
なる点は、各出力導波路４７と入力導波路４３との間各
々に光ファイバ５１ａ〜５１ｄが設けられ、これらの光
ファイバ５１ａ〜５１ｄ各々に光信号を透過、増幅、分
岐、合流する機能を有するノード（信号処理手段）１２
１ａ〜１２１ｄが設けられ、これら光ファイバ５１ａ〜
５１ｄに跨るように４×４の光マトリックススイッチ
（信号処理手段）１２２が設けられている点である。

【００７１】この実施例では、光マトリックススイッチ
１２２を切り替えて、複数の光信号を戻す入力導波路４
３ａ〜４３ｄを各々切り替えることにより、光信号の経
路を任意に選択することができる。この実施例では、入
力導波路４３ｅを波長分割多重光信号の入力とし、出力
導波路４７ｅを出力として各々用いるため、原理的に
は、 （５−１）！＝４×３×２×１＝２４ 通りの経路を任意に選択することができる。

【００７２】ここで、図１８を参照して、このループバ
ック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器の動作を
説明する。光マトリックススイッチ１２２を切り替え
て、例えば、出力導波路４７ａを入力導波路４３ｂへ、
出力導波路４７ｂを入力導波路４３ａへ、出力導波路４
７ｃを入力導波路４３ｄへ、出力導波路４７ｄを入力導
波路４３ｃへ、各々接続すれば、波長λ１の光信号はノ
ード１２１ｂ−ノード１２１ｃ−ノード１２１ｄ−ノー
ド１２１ａを経由して光ファイバ伝送路７へ出力され
る。同様に、波長λ２の光信号はノード１２１ａ−ノー
ド１２１ｂを、波長λ３の光信号はノード１２１ｄ−ノ
ード１２１ｃを、波長λ４の光信号はノード１２１ｃ−
ノード１２１ｂ−ノード１２１ａ−ノード１２１ｄを各
々経由して光ファイバ伝送路７へ出力される。

【００７３】ここでは、各光信号は、光ファイバ５１上
のノード１２１ａ〜１２１ｄを１つ以上通過した後、必
ず共通の光ファイバ伝送路７へ出力される。一方、波長
λ０のパイロット信号光は、光マトリックススイッチ１
２２及びノード１２１ａ〜１２１ｄを通過せず、入力導
波路４３ｅ、アレイ導波路回折格子４６、出力導波路４
７ｅ各々を経由し光ファイバ伝送路７へ出力される。

【００７４】このように、光マトリックススイッチ１２
２を切り替えることにより、出力導波路４７ａ〜４７ｄ
と入力導波路４３ａ〜４３ｄとの接続を適宜変更するこ
とができ、通過するノード１２１ａ〜１２１ｄを任意に
選択することができる。また、１種類の波長のみを用い
る場合であっても、光マトリックススイッチ１２２を切
り替えて経路を設定すれば、通過するノード１２１ａ〜
１２１ｄを１つ以上任意に選択することができる。ま
た、これらのノード１２１ａ〜１２１ｄを通過する順序
も必要に応じて適宜設定することができる。さらに、光
マトリックススイッチ１２２を高速に切り替えれば、光
パルスの通る経路が時間的に変化するので、光パルスの
集合からなる光セルまたは光パケットを一定時間蓄える
光メモリとして動作させることができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載のループバック光路付アレイ導波路回折格子型合分
波器によれば、複数の入力部と複数の出力部とを有する
アレイ導波路回折格子型光合分波器と、複数の前記出力
部と複数の前記入力部との間各々に対応して設けられ、
前記出力部から出力する信号光をこの出力部に対応する
前記入力部に入力するように前記アレイ導波路回折格子
型光合分波器に再度入力させる複数のループバック光路
とを具備したので、分波動作と合波動作を同一の光合分
波器により行うことができ、したがって、分波器と合波
器の波長特性を完全に一致させることができ、製造歩留
まりを向上させることができる。また、同じ特性の光合
分波器を複数回通過することになるため信号光の通過帯
域が狭帯域となり、したがって、光信号スペクトラムの
雑音スペクトラム成分を大幅に低減することができる。

【００７６】また、請求項２記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器によれば、前記ループ
バック光路に、このループバック光路を伝搬する信号光
に信号処理を施す信号処理手段を設けたので、この光信
号に必要な信号処理を各波長に対して別々に施すことが
できる。

【００７７】また、請求項３記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器によれば、前記アレイ
導波路回折格子型光合分波器は、１つのスラブ導波路
に、複数の前記入力部と複数の前記出力部とを設けたの
で、このループバック光路付アレイ導波路回折格子型合
分波器全体を小型化することができる。

【００７８】また、請求項４記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器によれば、前記アレイ
導波路回折格子型光合分波器と複数の前記ループバック
光路とを集積化したので、前記アレイ導波路回折格子型
光合分波器と複数の前記ループバック光路との間の結合
損失を小さくすることができ、小型で安定したループバ
ック光路付アレイ導波路回折格子型合分波器を実現する
ことができる。

【００７９】また、請求項５記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器によれば、前記信号光
のうちのパイロット信号光は、前記ループバック光路を
通過せず、前記入力部から前記アレイ導波路回折格子型
光合分波器に入力し前記出力部から出力するように構成
したので、このパイロット信号光を基準信号として上記
各信号光を安定化させることができる。

【００８０】また、請求項６記載のループバック光路付
アレイ導波路回折格子型合分波器によれば、前記ループ
バック光路を遅延手段としたので、時系列光パルスに対
し時間軸上での位置を制御することができる。したがっ
て、時系列光パルス群に対して時間軸上で圧縮、分離等
の制御及び蓄積（メモリ動作）を行うことができる。

【００８１】以上により、構成を単純化することがで
き、歩留まり向上ならびに高安定化を図ることができ、
しかも 分岐損失の増加がなく、Ｓ／Ｎ比の劣化を防止
することができるループバック光路付アレイ導波路回折
格子型光合分波器を提供することができる。

【００８２】さらに、光伝送システム、光交換システム
等の構築に極めて有用な、光分岐挿入回路、光遅延線メ
モリ、光遅延等化器等の諸機能を同一の回路構成で実現
することができるので、従来の光デバイスにはみられな
い優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器を示す構成図である。

【図２】本発明の実施例１のループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器の信号処理装置の各例を示
す構成図であり、（ａ）はＯ／Ｅ変換器とＥ／Ｏ変換器
５４と波形整形回路とから構成される光パルス再生処理
装置、（ｂ）は光アンプ、（ｃ）は２×２光スイッチを
有する信号処理装置、（ｄ）は光フィルタである。

【図３】本発明の実施例２のループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器を示す構成図である。

【図４】群分波された稠密な波長分割多重信号をさらに
細かく分波する様子を示す原理図である。

【図５】本発明の実施例３のループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器を示す構成図である。

【図６】本発明の実施例４のループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器を示す構成図である。

【図７】本発明の実施例５のループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器を示す構成図である。

【図８】本発明の実施例５のループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器の信号処理装置を光アンプ
とした一例を示す構成図である。

【図９】本発明の実施例５のループバック光路付アレイ
導波路回折格子型光合分波器の信号処理装置を光ゲート
スイッチとした一例を示す構成図である。

【図１０】本発明の実施例６のループバック光路付アレ
イ導波路回折格子型光合分波器を示す構成図である。

【図１１】時系列光パルス群が圧縮される様子を示す説
明図である。

【図１２】時系列光パルス群が分離される様子を示す説
明図である。

【図１３】本発明の実施例７のループバック光路付アレ
イ導波路回折格子型光合分波器を示す構成図である。

【図１４】本発明の実施例８のループバック光路付アレ
イ導波路回折格子型光合分波器を示す構成図である。

【図１５】光パルスの各波形を示す図である。

【図１６】本発明の実施例９のループバック光路付アレ
イ導波路回折格子型光合分波器を示す構成図である。

【図１７】本発明の実施例１０のループバック光路付ア
レイ導波路回折格子型光合分波器を示す構成図である。

【図１８】本発明の実施例１０のループバック光路付ア
レイ導波路回折格子型光合分波器の光信号の入出力の有
様を示す図である。

【図１９】従来の光分岐挿入回路を示す構成図である。

【図２０】従来の他の光分岐挿入回路を示す構成図であ
る。

【図２１】従来のパラレル配置型光遅延線メモリを示す
構成図である。

【図２２】従来の周回ループ型光遅延線メモリを示す構
成図である。

【図２３】従来のアレイ導波路回折格子型光合分波器を
示す構成図である。

【符号の説明】

６，７ 光ファイバ伝送路 ４１ アレイ導波路回折格子型光合分波器 ４３ａ〜４３ｈ 入力導波路 ４４ スラブ導波路 ４６ アレイ導波路回析格子 ４７ａ〜４７ｈ，４７ｋ，４７ｍ 出力導波路 ５１ａ〜５１ｇ 光ファイバ（ループバック光路） ５２ａ〜５２ｇ 信号処理装置 ５３ Ｏ／Ｅ変換器 ５４ Ｅ／Ｏ変換器 ５７ 光アンプ ５８ ２×２光スイッチ ６１〜６４ ポート ６５ 光フィルタ ７１ 光導波路（ループバック光路） ７２ 信号処理装置 ７３ 基板 ８１ 可変波長半導体レーザ光源 ８２ 強度変調器 ８３ 偏波補償器 ８４ 遅延用光ファイバ（遅延手段） ８５ 光信号処理器（信号処理手段） ８６ 受光素子 ９１ 基板 ９２ 強度変調器 ９３ 先球ファイバ ９４ 遅延用光導波路（遅延手段） ９７ 遅延用光導波路（遅延手段） １０１ 波長変換器（信号処理手段） １０２ｋ，１０２ｍ 光ファイバ伝送路 １０３ Ｏ／Ｅ変換器 １０４ Ｅ／Ｏ変換器 １１１ 光双安定素子（信号処理手段） １２１ａ〜１２１ｄ ノード（信号処理手段） １２２ 光マトリックススイッチ（信号処理手段） λ0 パイロット信号光 λ1，λ2，・・・，λ7 信号光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０２Ｂ 6/00 9372−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｔ 6920−2Ｋ // Ｇ０２Ｂ 6/00 Ｃ (72)発明者 井上 恭 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 (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の入力部と複数の出力部とを有する
   アレイ導波路回折格子型光合分波器と、 複数の前記出力部と複数の前記入力部との間各々に対応
   して設けられ、前記出力部から出力する信号光をこの出
   力部に対応する前記入力部に入力するように前記アレイ
   導波路回折格子型光合分波器に再度入力させる複数のル
   ープバック光路とを具備してなることを特徴とするルー
   プバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器。
2. 【請求項２】 請求項１記載のループバック光路付アレ
   イ導波路回折格子型光合分波器において、 前記ループバック光路に、このループバック光路を伝搬
   する信号光に信号処理を施す信号処理手段を設けてなる
   ことを特徴とするループバック光路付アレイ導波路回折
   格子型光合分波器。
3. 【請求項３】 請求項１記載のループバック光路付アレ
   イ導波路回折格子型光合分波器において、 前記アレイ導波路回折格子型光合分波器は、１つのスラ
   ブ導波路に、複数の前記入力部と複数の前記出力部とを
   設けてなることを特徴とするループバック光路付アレイ
   導波路回折格子型光合分波器。
4. 【請求項４】 請求項１記載のループバック光路付アレ
   イ導波路回折格子型光合分波器において、 前記アレイ導波路回折格子型光合分波器と、 複数の前記ループバック光路とを、 集積化したことを特徴とするループバック光路付アレイ
   導波路回折格子型光合分波器。
5. 【請求項５】 請求項１，２，３または４記載のループ
   バック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器におい
   て、 前記信号光のうちのパイロット信号光は、 前記ループバック光路を通過せず、前記入力部から前記
   アレイ導波路回折格子型光合分波器に入力し前記出力部
   から出力するように構成したことを特徴とするループバ
   ック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器。
6. 【請求項６】 請求項１，２，３または４記載のループ
   バック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器におい
   て、 前記ループバック光路は、遅延手段であることを特徴と
   するループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分
   波器。