JPH10148791A - 光合波器とこれを用いた波長多重光源 - Google Patents
光合波器とこれを用いた波長多重光源Info
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- JPH10148791A JPH10148791A JP8307832A JP30783296A JPH10148791A JP H10148791 A JPH10148791 A JP H10148791A JP 8307832 A JP8307832 A JP 8307832A JP 30783296 A JP30783296 A JP 30783296A JP H10148791 A JPH10148791 A JP H10148791A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】波長間隔の極めて狭い信号光を、低損失にて合
波し、信号対雑音比の良好な波長多重光源を提供する。 【解決手段】波長の異なる複数の光源を、比較的広い波
長間隔となるように複数の光源組み合わせに分割し、各
光源組み合わせからの光をそれぞれWDMカプラで合波
した後、光分岐カプラを用いて、一の光源組み合わせに
よる波長列の間隙に他の光源組み合わせからの波長列を
重畳する。
波し、信号対雑音比の良好な波長多重光源を提供する。 【解決手段】波長の異なる複数の光源を、比較的広い波
長間隔となるように複数の光源組み合わせに分割し、各
光源組み合わせからの光をそれぞれWDMカプラで合波
した後、光分岐カプラを用いて、一の光源組み合わせに
よる波長列の間隙に他の光源組み合わせからの波長列を
重畳する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の波長多重光源は、光
通信システムに適用される送信光源であり、特に互いに
異なる波長を有する複数の信号光を波長多重化して伝送
する波長多重光通信システム用の送信光源に関する。
通信システムに適用される送信光源であり、特に互いに
異なる波長を有する複数の信号光を波長多重化して伝送
する波長多重光通信システム用の送信光源に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、互いに異なる波長を有する光を合
波する主たる技術として、光の波長差を利用して合波す
る波長合成カプラ、光の偏光方向の違いを利用して合波
する偏波合成カプラ、または、光分岐カプラを使用する
方法がある。
波する主たる技術として、光の波長差を利用して合波す
る波長合成カプラ、光の偏光方向の違いを利用して合波
する偏波合成カプラ、または、光分岐カプラを使用する
方法がある。
【0003】波長合成カプラの形態としては、2本の光
ファイバをそのコア部を近接させて溶融して成るもの
(光ファイバ融着型WDMカプラ)、ガラス基板にコー
トされた誘電体多層膜の透過(反射)率の波長依存性を
利用して成るもの、および光学基板上に近接して配置さ
れた2本の光導波路間の光結合現象を利用して成るもの
(導波路型WDMカプラ)等が知られている。
ファイバをそのコア部を近接させて溶融して成るもの
(光ファイバ融着型WDMカプラ)、ガラス基板にコー
トされた誘電体多層膜の透過(反射)率の波長依存性を
利用して成るもの、および光学基板上に近接して配置さ
れた2本の光導波路間の光結合現象を利用して成るもの
(導波路型WDMカプラ)等が知られている。
【0004】また、偏波合成カプラとしては、複屈折性
光学材料から成るプリズムを用いるもの、ガラスにコー
トした誘電体多層膜の透過率または反射率の複屈折性を
利用するもの等が基本的なものであるが、さらに、合波
された2つの光の位相差がπの整数倍となるように、光
出力部に複屈折プリズムを配置し、合波光を直線偏光光
として出力するものがある(特開平5−164990号
公報)。
光学材料から成るプリズムを用いるもの、ガラスにコー
トした誘電体多層膜の透過率または反射率の複屈折性を
利用するもの等が基本的なものであるが、さらに、合波
された2つの光の位相差がπの整数倍となるように、光
出力部に複屈折プリズムを配置し、合波光を直線偏光光
として出力するものがある(特開平5−164990号
公報)。
【0005】さらに、光分岐カプラとして、前述した光
ファイバ融着WDMカプラと同一の構成により作製され
るもの(光ファイバ融着分岐カプラ)、ガラス基板上に
コートされた誘電体多層膜の透過率特性を利用するも
の、および光学基板上に光導波路をY字形に作製して成
るもの等がある。
ファイバ融着WDMカプラと同一の構成により作製され
るもの(光ファイバ融着分岐カプラ)、ガラス基板上に
コートされた誘電体多層膜の透過率特性を利用するも
の、および光学基板上に光導波路をY字形に作製して成
るもの等がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】一般に、光通信に使用
される送信光源は、その送出光の信号対雑音比を良好に
保つ必要があり、このため半導体レーザその他の光源素
子から光ファイバ伝送路の入力端までの光の損失を極力
小さくしておくことが望まれる。
される送信光源は、その送出光の信号対雑音比を良好に
保つ必要があり、このため半導体レーザその他の光源素
子から光ファイバ伝送路の入力端までの光の損失を極力
小さくしておくことが望まれる。
【0007】また、波長多重光通信システムでは、大容
量化への要求が高まりつつあり、できる限り数多くの信
号光を光ファイバ伝送路へ送出することが望まれてい
る。しかしながら、同時に、長距離を伝送する目的で、
複数の光増幅器を光伝送路に挿入する場合が多く、この
場合には、光増幅器の動作波長帯域が限られていること
から送信光源として使用できる波長帯域が制限される。
このため、信号光の波長数を増加させるためには、すべ
ての信号光が光増幅器の動作波長帯域内に入るように、
信号光源の波長間隔を1nm以下と極めて狭く設定する
必要が生じている。
量化への要求が高まりつつあり、できる限り数多くの信
号光を光ファイバ伝送路へ送出することが望まれてい
る。しかしながら、同時に、長距離を伝送する目的で、
複数の光増幅器を光伝送路に挿入する場合が多く、この
場合には、光増幅器の動作波長帯域が限られていること
から送信光源として使用できる波長帯域が制限される。
このため、信号光の波長数を増加させるためには、すべ
ての信号光が光増幅器の動作波長帯域内に入るように、
信号光源の波長間隔を1nm以下と極めて狭く設定する
必要が生じている。
【0008】このような要求条件のもとで、前述した従
来の技術により波長多重光源を構成する場合には、以下
のような問題点が生じる。
来の技術により波長多重光源を構成する場合には、以下
のような問題点が生じる。
【0009】光の波長差を利用して光を合波するWDM
カプラでは、前述したいずれの形態のものも、波長間隔
1nm前後の光を合波するのが限度であり、これ以下の
波長間隔では、使用している光学部材の、環境温度変化
に対する屈折率変動の影響により合波特性が著しく変動
する。すなわち、現在使用に供せられているWDMカプ
ラでは、0.1nmオーダの波長間隔を有する光を合波
するのが困難である。
カプラでは、前述したいずれの形態のものも、波長間隔
1nm前後の光を合波するのが限度であり、これ以下の
波長間隔では、使用している光学部材の、環境温度変化
に対する屈折率変動の影響により合波特性が著しく変動
する。すなわち、現在使用に供せられているWDMカプ
ラでは、0.1nmオーダの波長間隔を有する光を合波
するのが困難である。
【0010】光の偏光方向の違いを利用して光を合波す
る偏波合成カプラでは、互いに偏光方向が直交する2つ
の直線偏光光のみが合波の対象となるため、2を超える
数の光を合波することができない。偏波合成カプラの出
力部に複屈折プリズムを配置し、出力光を直線偏光の光
として出力する偏波合成カプラ(特開平5−16499
0号公報)は、これらを多段に接続して合波することが
可能のようであるが、当該偏波合成カプラは同一の波長
を有する複数の光を入力条件とするものであり、本発明
に係るような、波長を異にする複数の光を合波する波長
多重光源には使用し得ない。
る偏波合成カプラでは、互いに偏光方向が直交する2つ
の直線偏光光のみが合波の対象となるため、2を超える
数の光を合波することができない。偏波合成カプラの出
力部に複屈折プリズムを配置し、出力光を直線偏光の光
として出力する偏波合成カプラ(特開平5−16499
0号公報)は、これらを多段に接続して合波することが
可能のようであるが、当該偏波合成カプラは同一の波長
を有する複数の光を入力条件とするものであり、本発明
に係るような、波長を異にする複数の光を合波する波長
多重光源には使用し得ない。
【0011】また、光分岐カプラでは、入力光は、原理
上、その光分岐カプラの分岐数に応じた分配損失を受け
ることになる。例えば、4本の光ファイバへ分岐して出
力する光分岐カプラを用いた場合には、原理上、各入力
光はそのパワーが1/4以下となるため、通過損失とし
て6dB以下となることは理論上あり得ない。すなわ
ち、合成する光の数が増加するにつれて通過損失も増加
することとなり、これを波長多重光源に使用する場合に
は、送出光の信号対雑音比を著しく悪化させる結果とな
る。
上、その光分岐カプラの分岐数に応じた分配損失を受け
ることになる。例えば、4本の光ファイバへ分岐して出
力する光分岐カプラを用いた場合には、原理上、各入力
光はそのパワーが1/4以下となるため、通過損失とし
て6dB以下となることは理論上あり得ない。すなわ
ち、合成する光の数が増加するにつれて通過損失も増加
することとなり、これを波長多重光源に使用する場合に
は、送出光の信号対雑音比を著しく悪化させる結果とな
る。
【0012】本発明の波長多重光源は、波長間隔の狭
い、波長の異なる複数の光を効率的に合波し得る機能を
実現することを目的とする。
い、波長の異なる複数の光を効率的に合波し得る機能を
実現することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の光合波器は、上
述の欠点を除去するために、複数の信号光のうちの少な
くとも2つの信号光を合波して第1の合波信号光を出力
するWDMカプラと、第1の合波信号光とこの合波信号
光を除く上記信号光を合波して第2の合波光を出力する
光分岐カプラとを備えていることを特徴としている。こ
こで、本発明の光合波器は、第1の合波信号光を除く上
記信号光の波長が、波長多重手段によって合波される少
なくとも2つの信号光の波長の間にあることを特徴とし
ている。
述の欠点を除去するために、複数の信号光のうちの少な
くとも2つの信号光を合波して第1の合波信号光を出力
するWDMカプラと、第1の合波信号光とこの合波信号
光を除く上記信号光を合波して第2の合波光を出力する
光分岐カプラとを備えていることを特徴としている。こ
こで、本発明の光合波器は、第1の合波信号光を除く上
記信号光の波長が、波長多重手段によって合波される少
なくとも2つの信号光の波長の間にあることを特徴とし
ている。
【0014】また、本発明の光合波器は、複数の信号光
のうちの少なくとも2つの信号光を合波して第1の合波
信号光を出力する少なくとも2つのWDMカプラと、少
なくとも2つある第1の合波信号光をさらに合波して第
2の合波光を出力する光分岐カプラとを備えていること
を特徴としている。ここで、光合波器は、少なくとも2
つあるWDMカプラのうちの1つのWDMカプラによっ
て合波される信号光の波長と、他のWDMカプラによっ
て合波される信号光の波長は、互いに隣接していること
を特徴としている。
のうちの少なくとも2つの信号光を合波して第1の合波
信号光を出力する少なくとも2つのWDMカプラと、少
なくとも2つある第1の合波信号光をさらに合波して第
2の合波光を出力する光分岐カプラとを備えていること
を特徴としている。ここで、光合波器は、少なくとも2
つあるWDMカプラのうちの1つのWDMカプラによっ
て合波される信号光の波長と、他のWDMカプラによっ
て合波される信号光の波長は、互いに隣接していること
を特徴としている。
【0015】そして、本発明の波長多重光源は、上記光
合波器と、この光合波器に互いに異なる波長を有する複
数の上記信号光をそれぞれ出力する単一波長の光源とを
備えていることを特徴とする。
合波器と、この光合波器に互いに異なる波長を有する複
数の上記信号光をそれぞれ出力する単一波長の光源とを
備えていることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の波長多重光源の第1の実
施形態の構成図を、図1に示す。
施形態の構成図を、図1に示す。
【0017】8個の信号光源101〜108は、それぞ
れ4個の信号光源101,103,105,107およ
び102,104,106,108の組み合わせに分割
されており、それぞれWDMカプラ21および22によ
り合波され、光分岐カプラ30に入力されて1本の光フ
ァイバに出力される。図2に、信号光源101〜108
の波長をλ1〜λ8としたときの、WDMカプラ21お
よび22出力光スペクトラムおよび光分岐カプラ30の
出力光スペクトラムを示す。
れ4個の信号光源101,103,105,107およ
び102,104,106,108の組み合わせに分割
されており、それぞれWDMカプラ21および22によ
り合波され、光分岐カプラ30に入力されて1本の光フ
ァイバに出力される。図2に、信号光源101〜108
の波長をλ1〜λ8としたときの、WDMカプラ21お
よび22出力光スペクトラムおよび光分岐カプラ30の
出力光スペクトラムを示す。
【0018】本発明の波長多重光源の各構成要素の作用
を、以下に説明する。
を、以下に説明する。
【0019】本発明の波長多重光源は波長の異なる光を
出力する複数の光源101〜108を、2個以上の光源
を一組とする組み合わせに分け、それぞれの光源組み合
わせについて、組み合わせられた複数の光源出力をWD
Mカプラ21,22により合波する。このとき、それぞ
れのWDMカプラで合波し得る光の波長間隔は、前述し
たように約1nm以上に制限される。
出力する複数の光源101〜108を、2個以上の光源
を一組とする組み合わせに分け、それぞれの光源組み合
わせについて、組み合わせられた複数の光源出力をWD
Mカプラ21,22により合波する。このとき、それぞ
れのWDMカプラで合波し得る光の波長間隔は、前述し
たように約1nm以上に制限される。
【0020】発明によれば、さらに、それぞれのWDM
カプラの出力光を光分岐カプラ30で合波することによ
り、一の光源組み合わせの出力光波長の間隙に、他の光
源組み合わせの出力光波長を重畳することが可能とな
る。すなわち、全体として、WDMカプラ個々の入力光
の波長間隔制限条件を越えて、さらに狭い波長間隔で並
んだ波長多重光を出力することが可能となる。
カプラの出力光を光分岐カプラ30で合波することによ
り、一の光源組み合わせの出力光波長の間隙に、他の光
源組み合わせの出力光波長を重畳することが可能とな
る。すなわち、全体として、WDMカプラ個々の入力光
の波長間隔制限条件を越えて、さらに狭い波長間隔で並
んだ波長多重光を出力することが可能となる。
【0021】また、光分岐カプラよりも低損失で合波が
可能なWDMカプラを併用したことにより、光分岐カプ
ラのみで構成した波長多重光源よりも、全体として低損
失の波長多重光源を構成することが可能である。
可能なWDMカプラを併用したことにより、光分岐カプ
ラのみで構成した波長多重光源よりも、全体として低損
失の波長多重光源を構成することが可能である。
【実施例】以下に第1の実施形態に係る実施例を示す。
【0022】信号光源101〜108の出力光波長は、
それぞれ、1550.0、1550.5、1551.
0、1551.5、1552.0、1552.5、15
53.0、および1553.5nmである。すなわち、
1550〜1553.5nmの範囲で0.5nm間隔と
なっている。これらの信号光源を図1の如く組み合わせ
ることにより、WDMカプラ21および22に入力され
る光の波長間隔は1nmとなる。すなわち、WDMカプ
ラ21の入力光波長は、1550.0、1551.0、
1552.0、および1553.0nmであり、WDM
カプラ22の入力光波長は、1550.5、1551.
5、1552.5、および1553.5nmとなる。
それぞれ、1550.0、1550.5、1551.
0、1551.5、1552.0、1552.5、15
53.0、および1553.5nmである。すなわち、
1550〜1553.5nmの範囲で0.5nm間隔と
なっている。これらの信号光源を図1の如く組み合わせ
ることにより、WDMカプラ21および22に入力され
る光の波長間隔は1nmとなる。すなわち、WDMカプ
ラ21の入力光波長は、1550.0、1551.0、
1552.0、および1553.0nmであり、WDM
カプラ22の入力光波長は、1550.5、1551.
5、1552.5、および1553.5nmとなる。
【0023】WDMカプラ21および22は、誘電体で
あるSiO2 およびTiO2 の薄膜をガラス基板上に多
層にコーティングして成る光学膜を用いたものであり、
各光路の通過損失は1.5dBである。
あるSiO2 およびTiO2 の薄膜をガラス基板上に多
層にコーティングして成る光学膜を用いたものであり、
各光路の通過損失は1.5dBである。
【0024】光分岐カプラ30は、並行する2本の光フ
ァイバを、そのコア部を近接して溶融した光ファイバ融
着型光分岐カプラであり、原理上の分配損失3dBと、
作製時に発生した過剰損失0.2dBとを含んで、3.
2dBの通過損失を有する。
ァイバを、そのコア部を近接して溶融した光ファイバ融
着型光分岐カプラであり、原理上の分配損失3dBと、
作製時に発生した過剰損失0.2dBとを含んで、3.
2dBの通過損失を有する。
【0025】この構成により、光分岐カプラ30から
は、0.5nm間隔で並んだ信号光源出力が合波されて
出力されることになる。また、信号光源から光分岐カプ
ラ出力までの通過損失は4.7dBであり、光分岐カプ
ラのみを使用した場合の原理上の最低損失9dBに比べ
はるかに低損失である。
は、0.5nm間隔で並んだ信号光源出力が合波されて
出力されることになる。また、信号光源から光分岐カプ
ラ出力までの通過損失は4.7dBであり、光分岐カプ
ラのみを使用した場合の原理上の最低損失9dBに比べ
はるかに低損失である。
【0026】尚、WDMカプラ21,22および光分岐
カプラ30は、ともに石英板上に作製される光導波路に
よっても作製することができ、かつ、これらを1枚の石
英板上に複合集積化することもできる。
カプラ30は、ともに石英板上に作製される光導波路に
よっても作製することができ、かつ、これらを1枚の石
英板上に複合集積化することもできる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光合波器
とこれを用いた波長多重光源は、WDMカプラによって
合波された2つの波長多重光を光分岐カプラにより合波
することにより、一のWDMカプラから出力される波長
多重光の波長間隙に、他のWDMカプラから出力される
波長多重光を重畳する構成となっている。このため、全
体として、WDMカプラの入力光に関する波長間隔制限
を越えて、狭い波長間隔で並んだ波長多重光を出力する
ことができる。
とこれを用いた波長多重光源は、WDMカプラによって
合波された2つの波長多重光を光分岐カプラにより合波
することにより、一のWDMカプラから出力される波長
多重光の波長間隙に、他のWDMカプラから出力される
波長多重光を重畳する構成となっている。このため、全
体として、WDMカプラの入力光に関する波長間隔制限
を越えて、狭い波長間隔で並んだ波長多重光を出力する
ことができる。
【0028】また、WDMカプラへ入力する光の波長間
隔を、ある程度広く設定することができるため、環境温
度変化に対するWDMカプラの損失変動を回避し、安定
な特性を得ることができる。
隔を、ある程度広く設定することができるため、環境温
度変化に対するWDMカプラの損失変動を回避し、安定
な特性を得ることができる。
【0029】さらに、光分岐カプラのみで構成した波長
多重光源に比べ低損失である、WDMカプラおよび光分
岐カプラは、共に石英等のガラス基板上に光導波路を用
いて構成することができるため、これらを1枚のガラス
基板上に複合集積化し、小型な波長多重光源を実現する
ことができる、という利点を有している。
多重光源に比べ低損失である、WDMカプラおよび光分
岐カプラは、共に石英等のガラス基板上に光導波路を用
いて構成することができるため、これらを1枚のガラス
基板上に複合集積化し、小型な波長多重光源を実現する
ことができる、という利点を有している。
【図1】図1は、本発明による波長多重光源の第1の実
施の形態を示す構成図である。
施の形態を示す構成図である。
【図2】図2は、第1の実施の形態における各部の光出
力スペクトラムを模式的に示す図である。
力スペクトラムを模式的に示す図である。
101〜108 信号光源 21,22 WDMカプラ 30 光分岐
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04J 14/02 H04B 9/00 U // H01S 3/10
Claims (5)
- 【請求項1】 互いに異なる波長を有する複数の信号光
を合波する光合波器であって、該光合波器は、 前記複数の信号光のうちの少なくとも2つの前記信号光
を合波して第1の合波信号光を出力する波長多重手段
と、 前記第1の合波信号光と該合波信号光を除く前記信号光
を合波して第2の合波光を出力する光結合手段とを備え
ていることを特徴とする光合波器。 - 【請求項2】 請求項1記載の光合波器において、 前記第1の合波信号光を除く前記信号光の波長が、前記
波長多重手段によって合波される少なくとも2つの前記
信号光の波長の間にあることを特徴とする請求項1記載
の光合波器。 - 【請求項3】 互いに異なる波長を有する複数の信号光
を合波する光合波器であって、該光合波器は、 前記複数の信号光のうちの少なくとも2つの前記信号光
を合波してそれぞれ第1の合波信号光を出力する少なく
とも2つの波長多重手段と、 少なくとも2つある前記第1の合波信号光をさらに合波
して第2の合波光を出力する光結合手段とを備えている
ことを特徴とする光合波器。 - 【請求項4】 請求項3記載の光合波器において、 少なくとも2つある前記波長多重手段のうちの1つの前
記波長多重手段によって合波される前記信号光の波長
と、他の前記波長多重手段によって合波される前記信号
光の波長は、互いに隣接していることを特徴とする請求
項3記載の光合波器。 - 【請求項5】 請求項1から請求項4までのいずれかの
請求項に記載される光合波器と、 前記光合波器に互いに異なる波長を有する複数の前記信
号光をそれぞれ出力する単一波長の光源とを備えている
ことを特徴とする波長多重光源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8307832A JPH10148791A (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 光合波器とこれを用いた波長多重光源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8307832A JPH10148791A (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 光合波器とこれを用いた波長多重光源 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10148791A true JPH10148791A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=17973746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8307832A Pending JPH10148791A (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 光合波器とこれを用いた波長多重光源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10148791A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001308422A (ja) * | 2000-04-20 | 2001-11-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 励起光源装置 |
JP2010141680A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Kddi Corp | 光多重化装置及び方法 |
-
1996
- 1996-11-19 JP JP8307832A patent/JPH10148791A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990316 |