JPH09181677A - 波長多重化チャネルのソート方法および装置 - Google Patents

波長多重化チャネルのソート方法および装置

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JPH09181677A JP8296513A JP29651396A JPH09181677A JP H09181677 A JPH09181677 A JP H09181677A JP 8296513 A JP8296513 A JP 8296513A JP 29651396 A JP29651396 A JP 29651396A JP H09181677 A JPH09181677 A JP H09181677A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 波長ソート用マルチプレクサ/デマルチプレ
クサ、ならびにそのプレーナ型動的波長ルータの実施態
様への応用を実現するための方法および装置を提供す
る。 【解決手段】 第1の構成では、すべての入力からの同
じ波長のチャネルが多重化解除されて隣接する出力に経
路指定されるように、チャネル波長が適切に選択され、
予め配置されたアレイ式導波路グレーティングの入力導
波路に進入する。第2の構成では、複数のアレイ式導波
路グレーティングのカスケードを使用することによって
波長ソートが実現される。スペース・スイッチと組み合
わせると、この波長ソート式マルチプレクサ/デマルチ
プレクサを利用してプレーナ型チャネル選択式動的波長
ルータが実施される。この波長ソート機能により、チッ
プ上での導波路の交差がなくなり、そのため損失やクロ
ストークが減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割多重化技
法を利用した光通信ネットワークに関する。
【0002】
【従来の技術】チャネル選択式の動的波長経路指定は、
波長分割多重(WDM)技術(たとえば、S. Alexander
他「Journal of Lightwave Technology」, vol.11, no.
5/6,pp. 714-735, 1993参照)を利用した全光ネットワ
ークの主要な機能である。このような動的多重波長経路
指定ネットワークを実現するための系統的方式は一般
に、入力多重化解除セクション、中間スペース交換セク
ション、および出力多重化セクションのカスケードから
なる。各入力デマルチプレクサは、1つの入力ファイバ
中の様々な波長のチャネルを様々な空間位置に分離す
る。その場合、すべての入力ファイバからの同一の波長
のチャネルは、中間スペース・スイッチの1つに送られ
る。各スペース・スイッチの出力は、出力多重化セクシ
ョンにある異なるマルチプレクサに個別に接続される。
スペース・スイッチの内部交換状態は、ネットワーク経
路選択命令に基づいて制御され、それによって入力ファ
イバ中のすべての波長のチャネル間で全般的に必要とさ
れる動的なチャネル選択式波長経路指定が実現される。
【0003】前述のように多重化および多重化解除機能
を実行するための有望な方式の1つは、一体型のアレイ
式導波路グレーティングを採用することであり、これに
ついての最近の進歩の概説は、B. H.フェアべーク(Ver
beek)およびM. K.スミット(Smit)(Digest, 1995 Eu
ropean Conference on Optical Communication, pp.195
-202)によって与えられている。アレイ式導波路グレー
ティングは通常、石英ガラス、InPのような III−V
族半導体、およびポリマーを含む様々な材料のシステム
で首尾よく実施されている。アレイ式導波路グレーティ
ングは通常、複数の入力導波路および出力導波路、なら
びに複数のアレイ式導波路に接続された入力および出力
スラブ領域からなる。どの入力導波路からの異なる波長
チャネルの光も、入力スラブ内で回析し、アレイ式導波
路によって捕捉される。アレイ式導波路の長さは、波長
に依存する増分位相遅延を導入して、異なる波長につい
て異なる方向で出力スラブを通って収束するビームを形
成するように設計されている。したがって、様々な波長
のチャネルは、空間的に分離されて様々な出力導波路に
結合され、それによって多重化解除機能が実現される。
逆方向に働くと、アレイ式導波路は多重化機能も実行す
る。
【0004】アレイ式導波路グレーティングの複数の入
力および出力を完全に利用すると、N本の入力ファイバ
とN本の出力ファイバの間のN×N相互接続(たとえ
ば、ドラゴン(Dragone), IEEE Photonics Techonolog
y Letters,pp. 896-899, Oct.1991参照)、ならびに波
長チャネル追加/除去マルチプレクサおよびデマルチプ
レクサが可能になる。Y.タチカワ他(Electronics Lett
ers, vol. 29,no. 24,pp. 2133-2134, 1993)によって
最初に提案された後者の装置では、1本の入力ファイ
バ、1本の出力ファイバ、および16×16のアレイ式
導波路グレーティングを使用しており、その中では、中
心の出力導波路を除く導波路はすべて、外部ファイバを
通ってその対応する入力にループバックする。外部ファ
イバを開放することによって、最高で15本の波長チャ
ネルを除去し追加することができる。
【0005】単一のアレイ式導波路グレーティングとス
ペース・スイッチを使用して、複数の入力ファイバと複
数の出力ファイバとの間の動的なチャネル選択式波長経
路指定を行うという概念は、S. Suzuki他(Electronics
Letters, vol. 30, no. 13,pp. 1091-1092, 1994)に
よって報告された。各ファイバにW本の波長チャネルを
備えたF本の入力ファイバおよびF本の出力ファイバの
場合、N≧F(W+1)としてN×N個のアレイ式導波
路グレーティング、ならびにF×F個のスペース・スイ
ッチのWアレイによって動的経路指定機能を実現するこ
とができる。しかし、ループバック経路は依然として、
外部ファイバを使用して行われていた。以下この構成
を、WチャネルF×F動的波長ルータと呼ぶ。F=2で
追加ポートおよび除去ポートとして1つの入力と1つの
出力を使用するとき、本明細書では、それぞれWチャネ
ル光追加/除去マルチプレクサと呼ぶ。
【0006】マッハ−ツェンダー・タイプの熱光学式2
×2スイッチと一体化した3アレイ式導波路グレーティ
ングを使用した、完全一体型の16チャネル光追加/除
去マルチプレクサが、K.オカモト他(1995 Optical Fib
er Communication Conference, paper PD10-2)によっ
て報告された。この装置の光−光挿入損失は、主入力ポ
ートから主出力ポートまたは除去ポートに経路指定され
る信号では約6〜8dBであり、また追加ポートから主
出力ポートに経路指定される信号では3〜4dBであっ
た。クロストークは、最悪の場合で−13dBであっ
た。このマルチプレクサおよびデマルチプレクサにはス
ペース・スイッチが組み込まれていたため、こうした設
計は、マルチプレクサ/デマルチプレクサとアレイ式ス
イッチとの間の外部相互接続ファイバが不要な、動的波
長ルータのプレーナ型実施態様の例を表す。しかし、F
およびWが増加すると、余分な損失、損失の不均一性、
およびクロストークが導入されると同時に導波路のレイ
アウトが大幅に複雑になるため、チップ上での導波路の
交差(または重複)が依然として問題である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、交
差せず重複しないオンチップ導波路を備えたアレイ式導
波路グレーティングを使用することによって、波長ソー
ト機能を実現する手段を提供することである。本発明の
別の目的は、波長ソート機能を組み込んだチャネル選択
式の動的波長ルータのプレーナ型実施態様を提供するこ
とである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい実施形
態は、波長ソート用マルチプレクサ/デマルチプレクサ
を実現する手段、ならびにそのプレーナ型動的波長ルー
タの実施態様への応用を提供する。アレイ式導波路グレ
ーティング(AWG)を使用すると、2つの構成によっ
てソート機能を実現することができる。第1の構成で
は、すべての入力からの同じ波長のチャネルは、予め配
列されたAWGの入力導波路に送られると隣接する出力
に経路指定されることになり、その結果、ソート用デマ
ルチプレクサの機能が実現されるように、WDMチャネ
ル波長が適切に選択される。光信号の流れの方向を逆に
することによって、同じ構成がソート用マルチプレクサ
になる。第2の構成では、異なるチャネル波長選択方式
で複数のAWGのカスケードによって波長ソートを実現
するが、これもまたデマルチプレクサとして、あるいは
マルチプレクサとして動作することができる。どちらの
構成も、波長ソートのスケーラビリティに対処すること
が可能であり、それによって構成に修正を加える必要な
くネットワーク容量の将来の増加が可能となる。
【0009】本発明による波長ソート用マルチプレクサ
/デマルチプレクサを組み込み、かつスペース・スイッ
チのアレイを使用することによって、外部相互接続ファ
イバのないプレーナ型動的波長ルータを実施することが
できる。波長ソートの実現によって、チップ上での導波
路の交差(または重複)が完全に解消され、そのため信
号損失とクロストークが低減する。スイッチのアレイを
ソート用マルチプレクサ/デマルチプレクサと一体化す
るかあるいは、直接の導波路−導波路の突合せ接合によ
って接続すると、プレーナ型動的波長ルータが実施され
る。さらに、単一のAWGを使用してソート用デマルチ
プレクサおよびマルチプレクサを実施することもでき
る。
【0010】
【発明の実施の形態】図1に、基板100上に製作され
た、典型的なN×N AWGの一体型導波路構造を概略
的に示す。N個の入力導波路101(I1、I2、...、
Nで示す)とN個の出力導波路102(O1
2、...、ONで示す)がある。入力ファイバを通って
Ιiに進入した波長チャネルは、案内され入力スラブ1
11に導かれる。入力スラブ111内の回析光は、増分
距離の差がΔL=lk+1−lkである複数のアレイ式導波
路120によって捕捉される。導波路120は、次いで
出力スラブ112に接続される。このように配置する
と、位相調整アレイ・アンテナがスラブ112内で放射
する。特定のiおよびjについて、特定の波長チャネル
0がIiからOjに経路指定されるように、ΔLを選択
することができる。λ0がIiからOjに経路指定される
場合、λ0はIi+lからOj-lにも経路指定され、λ0+Δ
λ(Δλ>0)はIiから、ΔL>0の場合はOj+lに、
またΔL<0の場合はOj- lに経路指定されるように、
AWGの構造パラメータを設計することができる。こう
した入力−出力波長経路指定の規則は、以下のように要
約することができる。任意のiおよびjについて、
λ0:IiからOjである場合、 λ0:Ii+lからOj-l、かつ (1) ΔL>0の場合、λ0+Δλ:IiからOj+1、また ΔL<0の場合、λ0+Δλ:IiからOj-1 その上、波長経路指定は、自由スペクトル範囲(fs
r)と呼ばれる周期で周期的に行われる。Δλは、次式
によって他のパラメータに関係付けられるAWG装置の
チャネル間隔である。
【数1】 ここで、nc、nsおよびngはそれぞれ、導波路有効指
数、スラブ有効指数、およびグループ指数、dはスラブ
境界での導波路の間隔、Lfはスラブの焦点距離、Mは
グレーティングの順序である。AWGの装置動作原理お
よび設計方法の詳細は、たとえば H.タカハシ他(Journ
al of Lightwave Technology, vol. 13, no. 3, pp. 44
7-455, Mar. 1995)によって論じられている。
【0011】N×N AWGにおける波長経路指定の特
性に基づき、図2に、本発明の好ましい実施形態の波長
ソートを実現するための第1の方法を示す。図2では、
図1に示した内部導波路構造を有するN×N AWGを
ボックス100で表す。F本の着信ファイバが、上端の
F個の入力導波路103に接続されており、各ファイバ
がW本の波長多重化チャネルを担持するものとする。入
力Iiに進入する波長λkのチャネルをλkiで示す。すな
わち、(λ11、λ21、...、λW1)131はIiに、(λ
12、λ22、...、λW2)132はI2に、ないし(λ1F
λ2F、...、λWF)133はIFにそれぞれ進入する。W
個の波長の波長間隔δλ(=λk+1−λk)は、δλ=F
Δλ 140として選択され、Δλは方程式(2)で与
えられる。AWG100がλ11からOFに経路指定され
るように設計されていると仮定すると、方程式(1)に
従って、λ12はOF-1に、λ13(図示せず)はOF-2に、
ないしλ1FはO1にそれぞれ経路指定されることにな
る。したがって、すべてのλ1チャネルは、隣接する出
力(OF、OF-1、...、O1)105に経路指定される。
また、等式(1)によれぱΔL>0の場合は、δλの選
択により、λ21はO2Fに経路指定されることになる。同
じ論拠によって、すべてのλ2チャネルは、隣接する出
力(O2F、O2F-1、...、OF+1)106に経路指定され
る。その場合、最も高い波長λWは、(OWF
WF-1、...、O(W-1)F+1)107に経路指定されるこ
とになる。したがって、このような構成は、ソート用デ
マルチプレクサとして機能する。AWGの入力/出力導
波路の必要数は、N≧WF 141でなければならない
(実際には、入力側ではF個の導波路しか使用されな
い)。ソートが適切に機能するには、全体の波長スパン
(λW−λ1)をAWG fsr未満にして、経路指定の
周期性が波長ソートに影響を及ぼさないようにする必要
がある、すなわちfsr>Wδλ 142であることが
必要である。図2を逆方向に動作させると、すなわちソ
ート済みの波長チャネルが出力ポート105、106、
107から100に進入すると、受動材料を使用して組
み立てられたAWGの反復性のため、103上に多重化
される。したがって、図2は、ソート用マルチプレクサ
として使用することもできる。その上、図1のAWG導
波路構造が平面A−A'に関して対称に設計されている
場合、波長ソートの特性もまた対称になる。したがっ
て、図2は、順方向と逆方向のどちらでもソート用デマ
ルチプレクサとして動作することが可能であり、ソート
用マルチプレクサとして使用するときも同様である。
【0012】条件140、141、142を満たす図2
の構成では、F本未満の入力ファイバが接続されている
とき依然として波長ソートが実現されることが明白であ
る。N=W(F+Fscal)であるAWGを使用する場合
も、追加のFscal本のファイバについて波長ソートの可
能性は失われない。言い換えれば、ファイバ数の上での
ソートのスケーラビリティはFscal143である。同様
に、図2は、WFを越えるNを使用することによって、
入力ファイバ中でより多くの波長チャネルを処理するこ
とができる。具体的に言うと、N−WF=WscalFであ
る場合、図2は、各入力ファイバが追加のWscal本の波
長チャネルを担持するとき依然として波長ソートを実現
する。Wscal144を、波長チャネル数上のソート・ス
ケーラビリティと呼ぶことにする。
【0013】図3に、F本の入力ファイバ用にF個のN
×N AWG 200のカスケード、ならびに各ファイ
バ中にW本の波長チャネルを使用することによる、好ま
しい実施形態の波長ソートを実現するための第2の方法
を示す。すべてのAWGは、条件N≧WF 251およ
びfsr>Wδλ 253を満たしている。選択された
W本の波長チャネルは、AWG装置の波長間隔と一致す
る間隔、すなわちδλ=λk+1−λk=Δλ 252を有
する。Δλは式(2)によって与えられる。まず、ソー
ト用デマルチプレクサの機能を考察すると、(λ11、λ
21、...、λW1)211は入力I1に、(λ12
λ22、...、λW2)212は入力I2に、ないし(λ1F
λ2F、...、λWF)213は入力IFにそれぞれ進入す
る。カスケード接続されたAWG 231、232、2
33、234は、方程式(1)に基づく部分ソートに寄
与する。AWG−1 231の出力には、F+(W−
1)本の波長信号線241があることになる。最初のA
WG−1 231の出力がAWG−2232の入力に送
られるとき、出力232にF+2(W−1)本の波長信
号線242がある。最後のAWG(AWG−F)234
の入力にはF+(F−1)(W−1)本の波長信号線2
43があり、AWG−F 234が必要なソートを完了
するまでこの処理が続く。すなわちF本すべての入力フ
ァイバからの同じ波長のチャネルが隣接する出力導波路
に経路指定される。(O1、O2、...、OF)に(λ11
λ12、...、λ1F)221、(OF+1、OF+2、...、
2F)に(λ21、λ22、...、λ2F)222、ないし
(O(W-1)F+1、O(W-1)F+2、...、OWF)に(λW1、λ
W2、...、λWF)223のように分配される。光信号の
流れの方向を逆にすることによって、図3の構成は、ソ
ート用マルチプレクサとなる。図3の構成では、等しい
AWGの正および負のΔL構造の交互の配列が必要であ
ることを指摘しておく。
【0014】図4に、W=4かつF=3の場合の図3の
構成のソート用デマルチプレクサの一例を示す。3台の
12×12のAWGがカスケード接続され、AWG−1
およびAWG−3についてはΔL>0、AWG−2につ
いてはΔL<0である(AWG−2は、図1の構造を単
に上下逆にしたものである)。AWGは、(λ11
λ21、λ31、λ41)がI1に進入するとき、λ41をAW
G−1の12番目の出力に経路指定するように設計され
ており、列a1で示すように、ΔL>0である場合の方
程式(1)によれば、(λ11、λ21、λ31、λ41)がA
WG−1から出力される。ΔL<0であるAWG−2
(上下が逆であることを除きAWG−1と等しい)を通
過した後、λ41は1番目の出力に出力される。方程式
(1)を適用すると、列b1に示した結果となる。次い
で、ΔL>0であるAWG−3によって、b1の波長チ
ャネルがc1に経路指定される。同様に、I2からの(λ
12、λ22、λ32、λ42)は、列a2、b2、c2に経路指
定され、I3からの(λ13、λ23、λ33、λ43)は、列
3、b3、c3に経路指定される。これで、ソート用デ
マルチプレクサの機能が明らかに実現される。
【0015】本発明による波長ソート用マルチプレクサ
/デマルチプレクサを使用すると、図5に概略的に示し
たように、プレーナ型動的波長ルータを実施することが
できる。この構成は、入力用のソート用デマルチプレク
サ301、中継スイッチ・アレイ302、および出力用
のソート用マルチプレクサ303を備える。W個の波長
(λ1、λ2、...、λW)を選択した場合、このシステム
は、入力(I1、I2、...、IF)311間の任意のλk
チャネルを動的に交換し、(O1、O2、...、OF)31
2に交換済み出力を与える。図2または図3の構成によ
って、ソート用マルチプレクサ/デマルチプレクサ30
3および301を実現することができる。スイッチ・ア
レイ302は、好ましくは1つのチップ上に集積し、入
力導波路および出力導波路をそれぞれ線B〜B'と線C
〜C'に沿って配置した、W個のF×Fスペース・スイ
ッチを備える。一般に、302には、様々なタイプのス
イッチ(電気光学式、熱光学式、機械式など)を使用す
ることができる。ソート用デマルチプレクサ301の出
力では、ソート済みのλ1チャネル321はλ1スイッチ
341の入力351に、λ2チャネル322はλ2スイッ
チ342の入力352に、以下同様にしてλWチャネル
323はλWスイッチ343の入力353にそれぞれ送
られる。同様に、スイッチ・アレイ331、332ない
し333の出力では、それらのチャネルはソート用マル
チプレクサ303に送られる。図3の理想的な実施態様
は、スイッチ・アレイ302をソータ301および30
3と一体化することである。たとえば寸法上の考慮すべ
き点のために、それらを別々に製作しなければならない
場合、好ましい相互接続方式は、両側の導波路のレイア
ウトを揃えた実装技術を使用して、線B−B'およびC
−C'に沿ってチップ302をチップ301および30
3に直接突合せ接合することである。本発明によって実
現される波長ソートでは、311の入力ファイバからス
イッチ・アレイ351、352、353の入力まで、な
らびにスイッチ・アレイ331、332、333の出力
から312の出力ファイバまでのチップ上での導波路の
交差(または重複)が完全になくなることは明白であ
る。
【0016】図6に、本発明による波長ソートを組み込
んだ別の構成のプレーナ型動的波長ルータを概略的に示
す。この構成では、ソート用デマルチプレクサ301お
よびソート用マルチプレクサ303は、1つのチップ4
01上に集積され、スイッチ・アレイは同じチップ上ま
たは別のチップ402上に集積される。ソート済み波長
チャネル321、322、323は、線D−D'に沿っ
て接続されたスイッチ・アレイの入力431、432、
433に送られるが、スイッチ・アレイの出力421、
422、423は、折り返して同じ線D−D'に沿って
ソート用マルチプレクサ303の入力に接続されるよう
に設計されている。スイッチ・アレイが別のチップ40
2上にある場合、好ましい相互接続方式は、両側の導波
路のレイアウトを揃えて、線D−D'に沿ってチップ4
02とチップ401を直接突合せ接合することである。
【0017】図7に、波長ソートを組み込んだ別の構成
のプレーナ型動的波長ルータの好ましい実施形態を示
す。この図では、N≧F(W+1)521である単一の
N×NAWGを使用して、ソート用デマルチプレクサと
ソート用マルチプレクサが実施されている。選択された
W個のチャネル波長は、図2中と同じ間隔すなわちδλ
=λk+1−λk=FΔλを有し、AWGは、その自由スペ
クトル領域 fsr>Wδλ 522を有する。W本の
波長チャネルが各入力導波路(I1、I2、...、IF)5
01に進入するとき、AWGは、図2に関連して述べた
のと同じ原理で、すべての波長チャネルがソートされた
形で(OF+1、OF+2、...、OF(W+1))512に経路指定
されるように設計することができる。これらのソート済
み波長信号は、スイッチ・アレイの入力431、43
2、433に送られる。スイッチ・アレイの出力42
1、422、423は、導波路(IF+1、IF+2、...、
F(W +1))511に送り返される。対称的に設計された
AWG500は、それらを出力(O1、O2、...、OF
502上に多重化し、それによって必要とされる動的波
長経路指定の機能が完成する。この場合もやはり、本発
明による波長ソート機能によって、チップ上での導波路
の交差(または重複)が完全に解消され、かつ関連する
損失およびクロストークが除去されることは明白であ
る。
【0018】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【0019】(1)複数の入力および出力を有するアレ
イ式導波路グレーティング・デマルチプレクサを使用し
て、複数の波長多重化チャネルをソートするための方法
であって、F本の光入力ストリームが前記波長多重化チ
ャネルを含み、各入力ストリームがそれぞれW個の波長
のいくつかまたはすべてを使用する、前記F本の光入力
ストリームそれぞれの前記チャネル用にW個の波長
λ1、λ2ないしλWを、前記波長がλk+1−λk=F×Δ
λ(Δλは前記アレイ式導波路グレーティング・デマル
チプレクサのデバイス・チャネル間隔)となるように選
択するステップと、それぞれ前記W個の波長のいくつか
またはすべてを使用する前記F本の入力ストリームを、
前記アレイ式導波路グレーティング・デマルチプレクサ
の前記F個の入力に、同じ波長を有する前記チャネルの
すべての信号が前記アレイ式導波路グレーティング・デ
マルチプレクサの前記出力のうちの隣接する出力に送信
されるように送信するステップとを含む方法。 (2)Nが前記入力の数であり、かつNが前記出力の数
でもあること、ならびに全体でより多くのチャネルが必
要になるにつれて、前記W個の波長の数を増加させるこ
とができるように、あるいは前記F本の入力ストリーム
の数を増加させることができるように、N>F×Wであ
ることを特徴とする上記(1)に記載の方法。 (3)複数の入力および出力を有するアレイ式導波路グ
レーティング・マルチプレクサを使用し、F本の光スト
リームが前記アレイ式導波路グレーティング・マルチプ
レクサのF個の前記出力上で送信される、波長チャネル
を多重化する方法であって、前記アレイ式導波路グレー
ティング・マルチプレクサの装置チャネル間隔をΔλと
して、λk+1−λk=F×ΔλとなるようにW個の波長λ
1、λ2ないしλWを選択するステップと、前記W個の波
長のうちの同じ波長を使用する前記波長チャネルの信号
が、前記アレイ式導波路グレーティング・マルチプレク
サの前記入力のうちの隣接する入力上にくるように、前
記アレイ式導波路グレーティング・マルチプレクサの前
記入力上に前記波長チャネルの信号を、F本の光ストリ
ームが前記マルチプレクサのF個の前記出力上に送信さ
れるように送信するステップとを含み、前記F個の出力
上の前記各ストリームがそれぞれ、前記W個の波長のい
くつかまたはすべてを使用する複数の波長多重化チャネ
ルを有し、前記ストリームの各チャネルが前記Wの波長
の1つのみを使用することを特徴とする方法。 (4)Nが前記入力の数であり、かつNが前記出力の数
でもあること、ならびに全体でより多くのチャネルが必
要になるにつれて、前記W個の波長の数を増加させるこ
とができるように、あるいは前記F本の入力ストリーム
の数を増加させることができるように、N>F×Wであ
ることを特徴とする上記(3)に記載の方法。 (5)F個の入力上のF×W本の波長多重化チャネルを
F×W個の出力上に多重化解除するための装置であっ
て、同じ波長のチャネルが前記F×W個の出力のうちの
隣接する出力に送信され、Wが前記F×W個のチャネル
によって使用される波長の数であり、各アレイ式導波路
グレーティングAWG−jが、前記F×W本の多重化チ
ャネルがアレイ式導波路グレーティングAWG−FのF
×W個の出力上に多重化解除されるまで、前記波長多重
化チャネルを漸増する数の出力上に部分的に多重化解除
する、互いにカスケード接続された複数のアレイ式導波
路グレーティングAWG−1、AWG−2ないしAWG
−Fを備え、前記アレイ式導波路グレーティングが重複
せず交差しない入力導波路および出力導波路を有し、前
記F×W本のチャネルのうち同じ波長を有するものがア
レイ式導波路グレーティングAWG−Fの前記F×W個
の出力のうちの前記隣接する出力上に送信されることを
特徴とする装置。 (6)Nが前記入力の数であり、かつNが前記出力の数
でもあること、ならびに前記装置を必要に応じて追加の
前記多重化波長チャネルを多重化解除するのに使用でき
るようにするために、N>F×Wであることを特徴とす
る上記(5)に記載の方法。 (7)前記アレイ式導波路グレーティングが別々のチッ
プ上に集積されていること、ならびに前記アレイ式導波
路グレーティングの1つAWG−1を除き、前記各アレ
イ式導波路グレーティングの入力導波路が、別の前記ア
レイ式導波路グレーティングの出力導波路に突き合せ接
合されて、アレイ式導波路グレーティングの前記カスケ
ードを形成することを特徴とする上記(5)に記載の装
置。 (8)F×W個の入力上のF×W本の波長チャネルをF
個の出力上に多重化するための装置であって、同じ波長
のチャネルが前記F×W個の入力のうちの隣接する入力
に送信され、Wが前記F×W本のチャネルによって使用
される波長の数であり、各アレイ式導波路グレーティン
グAWG−jが、前記F×W本のチャネルがアレイ式導
波路グレーティングAWG−Fの前記F個の出力上に多
重化されるまで、前記F×W本のチャネルを漸減する数
の出力上に部分的に多重化する、互いにカスケード接続
された複数のアレイ式導波路グレーティングAWG−
1、AWG−2ないしAWG−Fを備え、前記各アレイ
式導波路グレーティングが重複せず交差しない入力導波
路および出力導波路を有し、前記F×W本のチャネルの
うち同じ波長を有するものがアレイ式導波路グレーティ
ングAWG−Fの異なるF個の出力上に送信されること
を特徴とする装置。 (9)Nが前記入力の数であり、かつNが前記出力の数
でもあること、ならびに前記装置を必要に応じて追加の
前記波長チャネルを多重化するのに使用できるようにす
るために、N>F×Wであることを特徴とする上記
(8)に記載の方法。 (10)前記アレイ式導波路グレーティングが別々のチ
ップ上に集積されていること、ならびに前記アレイ式導
波路グレーティングの1つAWG−1を除き、前記各ア
レイ式導波路グレーティングの入力導波路が、別の前記
アレイ式導波路グレーティングの出力導波路に突き合せ
接合されて、アレイ式導波路グレーティングの前記カス
ケードを形成することを特徴とする上記(8)に記載の
装置。 (11)交差せず重複しない複数の入力導波路および出
力導波路を有し、各ストリームがそれぞれ異なる波長の
せいぜいW本の波長多重化チャネルを有する、前記入力
導波路上のF本の光ストリームを受信するための、かつ
前記F本の光ストリームの波長チャネルをソートして、
同じ波長を有するチャネルが、前記デマルチプレクサの
前記出力導波路のうちの隣接する導波路上に現れるよう
にするための、アレイ式導波路グレーティング・マルチ
プレクサと、各スイッチが交差せず重複しない複数の入
力導波路および出力導波路を有し、前記各スイッチが前
記波長チャネルのうちで前記W個の波長のうちの同じ波
長を有する導波路上のみで信号を受信し、前記アレイが
前記波長チャネルからせいぜい前記W個の波長信号を受
信し、前記各スイッチが前記波長チャネルのうちその前
記入力導波路のうちの任意の導波路からのものをその前
記出力導波路のうちの任意の導波路に切り換え、それに
よって前記アレイが互いに隣接する同じ波長の前記チャ
ネルを有するようにする、W個の光スペース・スイッチ
のアレイと、交差せず重複しない複数の入力導波路およ
び出力導波路を有し、前記スイッチ・アレイの前記出力
から前記チャネルを受信するための、かつ前記スイッチ
・アレイの前記出力をF本の出力ストリームに多重化す
るための、各出力ストリームがせいぜい前記W本の異な
る波長を有するせいぜいW本の前記波長チャネルを有
し、それによって前記チャネルのうちで前記F本の光入
力ストリームのうちの任意のストリームからの任意のチ
ャネルを、前記マルチプレクサの前記F本の出力ストリ
ームのうちの任意のストリーム上に経路指定する、アレ
イ式導波路グレーティング・マルチプレクサとを備える
動的波長ルータ。 (12)前記アレイ式導波路マルチプレクサおよびデマ
ルチプレクサならびに前記光スイッチ・アレイが、単一
のチップ上に集積されていることを特徴とする上記(1
1)に記載の装置。 (13)交差せず重複しない複数の入力導波路および出
力導波路を有するアレイ式導波路グレーティング・デマ
ルチプレクサを備え、前記デマルチプレクサが、各スト
リームがせいぜいW個の異なる波長の波長多重化チャネ
ルを有する、前記入力導波路上のF本の光ストリームを
受信するための、かつ前記F本の光ストリームの波長チ
ャネルをソートして、同じ波長を有するチャネルが前記
デマルチプレクサの前記出力導波路のうちの隣接する導
波路上に現れるようにするためのものである、第1の集
積チップと、W個の光スペース・スイッチのアレイを備
え、各スイッチが第2チップ上に交差せず重複しない複
数の入力導波路および出力導波路を有し、第2チップ上
の前記入力導波路が前記第1チップ上の前記デマルチプ
レクサの前記出力導波路に突き合せ接合されており、前
記各スイッチがそれぞれ前記波長チャネルのうちで前記
W個の波長のうちの同じ波長を使用するチャネル上のみ
で信号を受信し、前記アレイが前記波長チャネルからの
信号と共にせいぜい前記W個の波長を受信し、前記各ス
イッチがそれぞれ前記チャネルのうちでその前記入力導
波路のうちの任意の導波路からのものをその前記出力導
波路のうちの任意の導波路に切り換え、それによって前
記アレイが互いに隣接する同じ波長のチャネルを有する
ようにする、第2の集積チップと、交差せず重複しない
複数の入力導波路および出力導波路を有するアレイ式導
波路グレーティング・マルチプレクサを備え、前記マル
チプレクサが前記スイッチ・アレイの前記出力から前記
チャネルを受信するための、かつ前記スイッチ・アレイ
の前記出力をF本の出力ストリームに多重化するための
ものであり、第3チップ上の前記入力導波路が前記第2
チップ上の前記出力導波路に突き合せ接合されており、
各出力ストリームがせいぜい前記W個の異なる波長を有
するせいぜいW本の前記波長チャネルを有し、それによ
って前記波長チャネルのうちで前記F本の光入力ストリ
ームのうちの任意のストリームからの任意のチャネル
を、前記マルチプレクサの前記F本の出力光ストリーム
のうちの任意のストリーム上に経路指定する、第3の集
積チップとを備える動的導波路ルータ。 (14)前記第1のチップが互いにカスケード接続され
た複数のアレイ式導波路グレーティングを備えることを
特徴とする上記(13)に記載の装置。 (15)前記第3のチップが互いにカスケード接続され
た複数のアレイ式導波路グレーティングを備えることを
特徴とする上記(13)に記載の装置。 (16)交差せず重複しない複数の入力導波路および出
力導波路を有するデマルチプレクサを備え、前記デマル
チプレクサが、各ストリームが異なる波長のせいぜいW
本の波長多重化チャネルを有する、前記デマルチプレク
サの前記入力導波路上のF本の光ストリームを受信する
ための、かつ前記波長チャネルをソートして、同じ波長
を有するチャネルが前記デマルチプレクサの前記出力導
波路のうちの隣接する導波路上に現れるようにするため
のものであり、さらに交差せず重複しない複数の入力導
波路および出力導波路を前記第1チップ上に有するマル
チプレクサをも備える第1の集積チップと、W個の光ス
ペース・スイッチのアレイを備え、各スイッチが第2チ
ップ上に交差せず重複しない複数の入力導波路および出
力導波路を有し、第2チップ上の前記入力導波路および
出力導波路がそれぞれ前記第1チップ上の前記デマルチ
プレクサおよびマルチプレクサの前記出力導波路および
入力導波路に突き合せ接合されており、前記各スイッチ
がそれぞれ前記波長チャネルのうちで前記W個の波長の
うちの同じ波長を使用するチャネル上のみで信号を受信
し、前記アレイが前記第1チップ上の前記デマルチプレ
クサの前記出力から前記波長チャネルからの信号と共に
せいぜい前記W個の波長を受信し、前記各スイッチがそ
の前記入力導波路のうちの任意の導波路からのチャネル
をその前記出力導波路のうちの任意の導波路に切り換
え、それによって前記アレイが互いに隣接する同じ波長
のチャネルを有するようにする第2の集積チップとを備
え、前記第1チップ上の前記マルチプレクサが、前記ス
イッチ・アレイの前記出力から前記波長チャネルを受信
するための、かつ前記スイッチ・アレイの前記出力上の
前記波長チャネルをF本の出力ストリームに多重化する
ためのものであり、各出力ストリームがせいぜい前記W
個の異なる波長を有するせいぜいW本のチャネルを有
し、それによって前記波長チャネルのうちで前記F本の
光入力ストリームのうちの任意のストリームからの任意
のチャネルを、前記F本の出力光ストリームのうちの任
意のストリームに経路指定することを特徴とする動的導
波路ルータ。 (17)1つの同じアレイ式導波路グレーティングを使
用することによって、前記デマルチプレクサと前記マル
チプレクサを実施することを特徴とする上記(16)に
記載の装置。 (18)前記デマルチプレクサが第1のアレイ式導波路
グレーティングを備えること、ならびに前記マルチプレ
クサが第2のアレイ式導波路グレーティングを備え、前
記第1および前記第2のアレイ式導波路グレーティング
が別々のグレーティングであることを特徴とする上記
(16)に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】典型的なアレイ式導波路グレーティングの導波
路構造の概略図である。
【図2】単一のアレイ式導波路グレーティングを使用し
た波長ソータの概略図である。
【図3】複数のアレイ式導波路グレーティングのカスケ
ードを使用した波長ソータの概略図である。
【図4】3つの12×12アレイ式導波路グレーティン
グのカスケードを使用した波長ソートの事例の概略図で
ある。
【図5】ソート用デマルチプレクサ、スペース・スイッ
チのアレイ、およびソート用マルチプレクサを備えた、
プレーナ型動的波長ルータの構成を示す図である。
【図6】スペース・スイッチのアレイおよび一体型のソ
ート用マルチプレクサ/デマルチプレクサを備えた、プ
レーナ型動的波長ルータの代替構成を示す図である。
【図7】単一のアレイ式導波路グレーティングによって
実施される、スペース・スイッチのアレイおよび一体型
のソート用マルチプレクサ/デマルチプレクサを備え
た、プレーナ型動的波長ルータの別の構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
100 基板 101 入力導波路 102 出力導波路 103 入力導波路 104 入力導波路 105 出力ポート 106 出力ポート 107 出力ポート 111 入力スラブ 112 出力スラブ 120 アレイ式導波路 211 (λ11、λ21、...、λW1) 212 (λ12、λ22、...、λW2) 213 (λ1F、λ2F、...、λWF) 231 AWG−1 232 AWG−2 233 AWG−(F−1) 234 AWG−F 241 F+(W−1)の波長信号線 242 F+2(W−1)の波長信号線 243 F+(F−1)(W−1)の波長信号線 301 ソート用デマルチプレクサ 302 スイッチ・アレイ 303 ソート用マルチプレクサ 311 (I1、I2、...、IF) 312 (O1、O2、...、OF) 321 λ1波長チャネル 322 λ2波長チャネル 323 λW波長チャネル 331 スイッチ・アレイ 332 スイッチ・アレイ 333 スイッチ・アレイ 341 λ1スイッチ 342 λ2スイッチ 343 λWスイッチ 401 チップ 402 チップ 421 スイッチ・アレイの出力 422 スイッチ・アレイの出力 423 スイッチ・アレイの出力 500 AWG 501 (I1、I2、...、IF) 502 (O1、O2、...、OF) 511 (IF+1、IF+2、...、IF(W+1)) 512 (OF+1、OF+2、...、OF(W+1)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランクリン・フク=ケイ・トン アメリカ合衆国06907 コネチカット州ス タンフォード パリー・ロード 108 (72)発明者 カレン・リウ アメリカ合衆国07046 ニュージャージー 州モンクレア コランバス・アバニュー 10

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の入力および出力を有するアレイ式導
    波路グレーティング・デマルチプレクサを使用して、複
    数の波長多重化チャネルをソートするための方法であっ
    て、F本の光入力ストリームが前記波長多重化チャネル
    を含み、 各入力ストリームがそれぞれW個の波長のいくつかまた
    はすべてを使用する、前記F本の光入力ストリームそれ
    ぞれの前記チャネル用にW個の波長λ1、λ2ないしλW
    を、前記波長がλk+1−λk=F×Δλ(Δλは前記アレ
    イ式導波路グレーティング・デマルチプレクサのデバイ
    ス・チャネル間隔)となるように選択するステップと、 それぞれ前記W個の波長のいくつかまたはすべてを使用
    する前記F本の入力ストリームを、前記アレイ式導波路
    グレーティング・デマルチプレクサの前記F個の入力
    に、同じ波長を有する前記チャネルのすべての信号が前
    記アレイ式導波路グレーティング・デマルチプレクサの
    前記出力のうちの隣接する出力に送信されるように送信
    するステップとを含む方法。
  2. 【請求項2】Nが前記入力の数であり、かつNが前記出
    力の数でもあること、ならびに全体でより多くのチャネ
    ルが必要になるにつれて、前記W個の波長の数を増加さ
    せることができるように、あるいは前記F本の入力スト
    リームの数を増加させることができるように、N>F×
    Wであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】複数の入力および出力を有するアレイ式導
    波路グレーティング・マルチプレクサを使用し、F本の
    光ストリームが前記アレイ式導波路グレーティング・マ
    ルチプレクサのF個の前記出力上で送信される、波長チ
    ャネルを多重化する方法であって、 前記アレイ式導波路グレーティング・マルチプレクサの
    装置チャネル間隔をΔλとして、λk+1−λk=F×Δλ
    となるようにW個の波長λ1、λ2ないしλWを選択する
    ステップと、 前記W個の波長のうちの同じ波長を使用する前記波長チ
    ャネルの信号が、前記アレイ式導波路グレーティング・
    マルチプレクサの前記入力のうちの隣接する入力上にく
    るように、前記アレイ式導波路グレーティング・マルチ
    プレクサの前記入力上に前記波長チャネルの信号を、F
    本の光ストリームが前記マルチプレクサのF個の前記出
    力上に送信されるように送信するステップとを含み、 前記F個の出力上の前記各ストリームがそれぞれ、前記
    W個の波長のいくつかまたはすべてを使用する複数の波
    長多重化チャネルを有し、前記ストリームの各チャネル
    が前記Wの波長の1つのみを使用することを特徴とする
    方法。
  4. 【請求項4】Nが前記入力の数であり、かつNが前記出
    力の数でもあること、ならびに全体でより多くのチャネ
    ルが必要になるにつれて、前記W個の波長の数を増加さ
    せることができるように、あるいは前記F本の入力スト
    リームの数を増加させることができるように、N>F×
    Wであることを特徴とする請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】F個の入力上のF×W本の波長多重化チャ
    ネルをF×W個の出力上に多重化解除するための装置で
    あって、同じ波長のチャネルが前記F×W個の出力のう
    ちの隣接する出力に送信され、Wが前記F×W個のチャ
    ネルによって使用される波長の数であり、 各アレイ式導波路グレーティングAWG−jが、前記F
    ×W本の多重化チャネルがアレイ式導波路グレーティン
    グAWG−FのF×W個の出力上に多重化解除されるま
    で、前記波長多重化チャネルを漸増する数の出力上に部
    分的に多重化解除する、互いにカスケード接続された複
    数のアレイ式導波路グレーティングAWG−1、AWG
    −2ないしAWG−Fを備え、前記アレイ式導波路グレ
    ーティングが重複せず交差しない入力導波路および出力
    導波路を有し、前記F×W本のチャネルのうち同じ波長
    を有するものがアレイ式導波路グレーティングAWG−
    Fの前記F×W個の出力のうちの前記隣接する出力上に
    送信されることを特徴とする装置。
  6. 【請求項6】Nが前記入力の数であり、かつNが前記出
    力の数でもあること、ならびに前記装置を必要に応じて
    追加の前記多重化波長チャネルを多重化解除するのに使
    用できるようにするために、N>F×Wであることを特
    徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】前記アレイ式導波路グレーティングが別々
    のチップ上に集積されていること、ならびに前記アレイ
    式導波路グレーティングの1つAWG−1を除き、前記
    各アレイ式導波路グレーティングの入力導波路が、別の
    前記アレイ式導波路グレーティングの出力導波路に突き
    合せ接合されて、アレイ式導波路グレーティングの前記
    カスケードを形成することを特徴とする請求項5に記載
    の装置。
  8. 【請求項8】F×W個の入力上のF×W本の波長チャネ
    ルをF個の出力上に多重化するための装置であって、同
    じ波長のチャネルが前記F×W個の入力のうちの隣接す
    る入力に送信され、Wが前記F×W本のチャネルによっ
    て使用される波長の数であり、 各アレイ式導波路グレーティングAWG−jが、前記F
    ×W本のチャネルがアレイ式導波路グレーティングAW
    G−Fの前記F個の出力上に多重化されるまで、前記F
    ×W本のチャネルを漸減する数の出力上に部分的に多重
    化する、互いにカスケード接続された複数のアレイ式導
    波路グレーティングAWG−1、AWG−2ないしAW
    G−Fを備え、前記各アレイ式導波路グレーティングが
    重複せず交差しない入力導波路および出力導波路を有
    し、前記F×W本のチャネルのうち同じ波長を有するも
    のがアレイ式導波路グレーティングAWG−Fの異なる
    F個の出力上に送信されることを特徴とする装置。
  9. 【請求項9】Nが前記入力の数であり、かつNが前記出
    力の数でもあること、ならびに前記装置を必要に応じて
    追加の前記波長チャネルを多重化するのに使用できるよ
    うにするために、N>F×Wであることを特徴とする請
    求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】前記アレイ式導波路グレーティングが別
    々のチップ上に集積されていること、ならびに前記アレ
    イ式導波路グレーティングの1つAWG−1を除き、前
    記各アレイ式導波路グレーティングの入力導波路が、別
    の前記アレイ式導波路グレーティングの出力導波路に突
    き合せ接合されて、アレイ式導波路グレーティングの前
    記カスケードを形成することを特徴とする請求項8に記
    載の装置。
  11. 【請求項11】交差せず重複しない複数の入力導波路お
    よび出力導波路を有し、各ストリームがそれぞれ異なる
    波長のせいぜいW本の波長多重化チャネルを有する、前
    記入力導波路上のF本の光ストリームを受信するため
    の、かつ前記F本の光ストリームの波長チャネルをソー
    トして、同じ波長を有するチャネルが、前記デマルチプ
    レクサの前記出力導波路のうちの隣接する導波路上に現
    れるようにするための、アレイ式導波路グレーティング
    ・マルチプレクサと、 各スイッチが交差せず重複しない複数の入力導波路およ
    び出力導波路を有し、前記各スイッチが前記波長チャネ
    ルのうちで前記W個の波長のうちの同じ波長を有する導
    波路上のみで信号を受信し、前記アレイが前記波長チャ
    ネルからせいぜい前記W個の波長信号を受信し、前記各
    スイッチが前記波長チャネルのうちその前記入力導波路
    のうちの任意の導波路からのものをその前記出力導波路
    のうちの任意の導波路に切り換え、それによって前記ア
    レイが互いに隣接する同じ波長の前記チャネルを有する
    ようにする、W個の光スペース・スイッチのアレイと、 交差せず重複しない複数の入力導波路および出力導波路
    を有し、前記スイッチ・アレイの前記出力から前記チャ
    ネルを受信するための、かつ前記スイッチ・アレイの前
    記出力をF本の出力ストリームに多重化するための、各
    出力ストリームがせいぜい前記W本の異なる波長を有す
    るせいぜいW本の前記波長チャネルを有し、それによっ
    て前記チャネルのうちで前記F本の光入力ストリームの
    うちの任意のストリームからの任意のチャネルを、前記
    マルチプレクサの前記F本の出力ストリームのうちの任
    意のストリーム上に経路指定する、アレイ式導波路グレ
    ーティング・マルチプレクサとを備える動的波長ルー
    タ。
  12. 【請求項12】前記アレイ式導波路マルチプレクサおよ
    びデマルチプレクサならびに前記光スイッチ・アレイ
    が、単一のチップ上に集積されていることを特徴とする
    請求項11に記載の装置。
  13. 【請求項13】交差せず重複しない複数の入力導波路お
    よび出力導波路を有するアレイ式導波路グレーティング
    ・デマルチプレクサを備え、前記デマルチプレクサが、
    各ストリームがせいぜいW個の異なる波長の波長多重化
    チャネルを有する、前記入力導波路上のF本の光ストリ
    ームを受信するための、かつ前記F本の光ストリームの
    波長チャネルをソートして、同じ波長を有するチャネル
    が前記デマルチプレクサの前記出力導波路のうちの隣接
    する導波路上に現れるようにするためのものである、第
    1の集積チップと、 W個の光スペース・スイッチのアレイを備え、各スイッ
    チが第2チップ上に交差せず重複しない複数の入力導波
    路および出力導波路を有し、第2チップ上の前記入力導
    波路が前記第1チップ上の前記デマルチプレクサの前記
    出力導波路に突き合せ接合されており、前記各スイッチ
    がそれぞれ前記波長チャネルのうちで前記W個の波長の
    うちの同じ波長を使用するチャネル上のみで信号を受信
    し、前記アレイが前記波長チャネルからの信号と共にせ
    いぜい前記W個の波長を受信し、前記各スイッチがそれ
    ぞれ前記チャネルのうちでその前記入力導波路のうちの
    任意の導波路からのものをその前記出力導波路のうちの
    任意の導波路に切り換え、それによって前記アレイが互
    いに隣接する同じ波長のチャネルを有するようにする、
    第2の集積チップと、 交差せず重複しない複数の入力導波路および出力導波路
    を有するアレイ式導波路グレーティング・マルチプレク
    サを備え、前記マルチプレクサが前記スイッチ・アレイ
    の前記出力から前記チャネルを受信するための、かつ前
    記スイッチ・アレイの前記出力をF本の出力ストリーム
    に多重化するためのものであり、第3チップ上の前記入
    力導波路が前記第2チップ上の前記出力導波路に突き合
    せ接合されており、各出力ストリームがせいぜい前記W
    個の異なる波長を有するせいぜいW本の前記波長チャネ
    ルを有し、それによって前記波長チャネルのうちで前記
    F本の光入力ストリームのうちの任意のストリームから
    の任意のチャネルを、前記マルチプレクサの前記F本の
    出力光ストリームのうちの任意のストリーム上に経路指
    定する、第3の集積チップとを備える動的導波路ルー
    タ。
  14. 【請求項14】前記第1のチップが互いにカスケード接
    続された複数のアレイ式導波路グレーティングを備える
    ことを特徴とする請求項13に記載の装置。
  15. 【請求項15】前記第3のチップが互いにカスケード接
    続された複数のアレイ式導波路グレーティングを備える
    ことを特徴とする請求項13に記載の装置。
  16. 【請求項16】交差せず重複しない複数の入力導波路お
    よび出力導波路を有するデマルチプレクサを備え、前記
    デマルチプレクサが、各ストリームが異なる波長のせい
    ぜいW本の波長多重化チャネルを有する、前記デマルチ
    プレクサの前記入力導波路上のF本の光ストリームを受
    信するための、かつ前記波長チャネルをソートして、同
    じ波長を有するチャネルが前記デマルチプレクサの前記
    出力導波路のうちの隣接する導波路上に現れるようにす
    るためのものであり、さらに交差せず重複しない複数の
    入力導波路および出力導波路を前記第1チップ上に有す
    るマルチプレクサをも備える第1の集積チップと、 W個の光スペース・スイッチのアレイを備え、各スイッ
    チが第2チップ上に交差せず重複しない複数の入力導波
    路および出力導波路を有し、第2チップ上の前記入力導
    波路および出力導波路がそれぞれ前記第1チップ上の前
    記デマルチプレクサおよびマルチプレクサの前記出力導
    波路および入力導波路に突き合せ接合されており、前記
    各スイッチがそれぞれ前記波長チャネルのうちで前記W
    個の波長のうちの同じ波長を使用するチャネル上のみで
    信号を受信し、前記アレイが前記第1チップ上の前記デ
    マルチプレクサの前記出力から前記波長チャネルからの
    信号と共にせいぜい前記W個の波長を受信し、前記各ス
    イッチがその前記入力導波路のうちの任意の導波路から
    のチャネルをその前記出力導波路のうちの任意の導波路
    に切り換え、それによって前記アレイが互いに隣接する
    同じ波長のチャネルを有するようにする第2の集積チッ
    プとを備え、 前記第1チップ上の前記マルチプレクサが、前記スイッ
    チ・アレイの前記出力から前記波長チャネルを受信する
    ための、かつ前記スイッチ・アレイの前記出力上の前記
    波長チャネルをF本の出力ストリームに多重化するため
    のものであり、各出力ストリームがせいぜい前記W個の
    異なる波長を有するせいぜいW本のチャネルを有し、そ
    れによって前記波長チャネルのうちで前記F本の光入力
    ストリームのうちの任意のストリームからの任意のチャ
    ネルを、前記F本の出力光ストリームのうちの任意のス
    トリームに経路指定することを特徴とする動的導波路ル
    ータ。
  17. 【請求項17】1つの同じアレイ式導波路グレーティン
    グを使用することによって、前記デマルチプレクサと前
    記マルチプレクサを実施することを特徴とする請求項1
    6に記載の装置。
  18. 【請求項18】前記デマルチプレクサが第1のアレイ式
    導波路グレーティングを備えること、ならびに前記マル
    チプレクサが第2のアレイ式導波路グレーティングを備
    え、前記第1および前記第2のアレイ式導波路グレーテ
    ィングが別々のグレーティングであることを特徴とする
    請求項16に記載の装置。
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