JPH10221560A - 光波長フィルタ及び光デマルチプレクサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 低損失、高密度の波長分割多重化方式の光伝
送装置に有用な光波長フィルタ及び光デマルチプレクサ
を提供する。 【解決手段】 光デマルチプレクサは、多数の光波長フ
ィルタ700,800...900が相互直列に連結、構成され光波
長フィルタ700は、入力光信号を受取る第１入力ポート7
01と、入力光信号のうちから所定の波長成分の光信号を
出力する第１出力ポート702と、入力光信号のうちから
所定波長を除いた残り部分の光信号を出力する第２出力
ポート703とを具備する。各光波長フィルタ700,800...9
00は、多様な波長成分λ1，λ2，...λnを有する光信号
を入力し、その波長成分のうちから１つの波長成分の光
信号を分割してそれぞれの第１出力ポート702,802...90
2に出力し、残り波長成分の光信号をそれぞれの第２出
力ポート703,803...903に出力し、第２出力ポートに接
続されて直列に連結されている隣接した光波長フィルタ
の入力ポートに、再び他の波長成分の光信号を分割する
ために入力される。

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伝送
システムの受信端における光波長フィルタ及び光デマル
チプレクサに係り、特に低損失、高密度の波長分割多重
化伝送システムのための光波長フィルタ及び光デマルチ
プレクサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】波長分割多重化(WDM：Wavelength Divis
on Multiplexing)伝送システムは、光信号の波長特性を
用いて様々な波長帯の信号を同時に伝送することにより
光ファイバの波長領域を多数のチャンネルに多重化する
方式である。波長分割多重化伝送システムでは様々な波
長成分を有するように多重化されている入力光信号を、
受信端でデマルチプレクシング(Demultiplexing)して各
チャンネル別に認識する。

【０００３】図１は従来の波長分割多重化伝送システム
の受信端における光デマルチプレクサを示すブロック図
である。図１を参照すれば、従来の光波長分割多重化伝
送システムの受信端における光波長デマルチプレクサ
は、１つの１×ｎカプラ(Coupler)100と第１乃至第ｎバ
ンドパスフィルタ(Band Ｐass fＩlter)200乃至300とを
具備する。ここで、ｎは伝送される光信号のチャンネル
数を示す。

【０００４】カプラは光信号を分岐したり結合する受動
素子であって、即ち１つの入力チャンネルを多数個の出
力チャンネルに分岐したり、多数個の入力チャンネルを
１つの出力チャンネルに結合する受動素子である。１×
ｎカプラ100は、多様な波長成分、例えばλ1，λ2，...
λn波長成分の光信号が多重化されて形成された１つの
入力光信号ＰＩn（λ1，λ2，...λn）を分岐して得ら
れたｎ個の分岐光信号ＰＯut(λ1，λ2，...λn)を、各
々ｎ個のポートに出力する。ここで、分岐光信号ＰＯut
(λ1，λ2，...λn)のパワーが１×ｎカプラ100の入力
光信号ＰＩn(λ1，λ2，...λn)のパワーの1/n倍とな
る。第１乃至第ｎバンドパスフィルタ200乃至300は、１
×ｎカプラ100のｎ個の出力ポートに出力される分岐光
信号ＰＯut(λ1，λ2，...λn)を各々入力して、第１乃
至第ｎバンドパスフィルタ200乃至300の各々に対応する
波長成分のみを通過させて、各々λ1乃至λnの波長成分
を有するｎチャンネルの光信号ＰＯut(λ1），ＰＯut
(λ2），...ＰＯut(λn)を各々出力する。従って、ｎ個
の光信号ＰＯut(λ1），ＰＯut(λ2），...ＰＯut(λn)
のパワーは、入力光信号ＰＩn（λ1，λ2，...λn）の
パワーの1/n倍となる。

【０００５】図２は、図１において、１×ｎカプラ100
に入力される入力光信号ＰＩn（λ1，λ2，...λn）の
パワーを示す波形図である。ここで、λ1乃至λnは、入
力光信号ＰＩn（λ1，λ2，...λn）に含まれている多
様な波長成分を示し、Ｐ0は入力光信号ＰＩn（λ1，λ
2，...λn）のパワー値である。図３は、図１の１×ｎ
カプラ100から出力されて各バンドパスフィルタに入力
される分岐光信号ＰＯut（λ1，λ2，...λn）のパワー
を示す波形図である。

【０００６】図３を参照すれば、分岐光信号ＰＯut（λ
1，λ2，...λn）は、入力光信号ＰＩn（λ1，λ2，...
λn）に含まれている多様な波長成分λ1，λ2，...λn
をそのまま含みながら、入力光信号ＰＩn（λ1，λ
2，...λn）のパワーの1/nを有する。図４Ａ乃至図４Ｃ
は、図１に示された第１バンドパスフィルタ、第２バン
ドパスフィルタ、及び第ｎバンドパスフィルタから出力
される光信号ＰＯut(λ1），ＰＯut(λ2）及びＰＯut
(λn)のパワーを示す波形図である。ここで、縦軸は各
々示そうとする光信号のパワーＰを示し、横軸は各々示
そうとする光信号の波長λを示す。そして、Ｐ0は入力
光信号ＰＩn（λ1，λ2，...λn）のパワー値を示し、
λ1乃至λnは入力光信号ＰＩn（λ1，λ2，...λn）に
多重化されている多様な波長成分を示す。図３のように
１×ｎカプラ100から出力される分岐光信号ＰＯut（λ
1，λ2，...λn）のパワーは、入力光信号ＰＩn（λ1，
λ2，...λn）のパワー値の1/n倍のＰＯ/nを有し、よっ
て第１乃至第ｎバンドパスフィルタ200乃至300のそれぞ
れから分割されて出力される各波長成分の光信号ＰＯut
(λ1，、ＰＯut(λ2）及びＰＯut(λn)も、入力光信号
ＰＩn（λ1，λ2，...λn）の元のパワー値の1/n倍のＰ
Ｏ/nを有することになる。

【０００７】このように、従来の波長分割多重化伝送シ
ステムにおいて、受信端で多重化された光信号をデマル
チプレクシングさせるために１×ｎカプラを使用すれ
ば、１×ｎカプラに入力される入力光信号のパワーの1/
n倍のパワーしか利用できなくなる。このような１×ｎ
カプラによるパワー損失を補強するために、従来は光波
長分割多重化伝送システムの受信端における光波長デマ
ルチプレクサにおいて、１×ｎカプラに光信号を入力さ
せる前に、予めｎ倍のパワーを有するように光信号を増
幅する光増幅器をさらに具備した。

【０００８】図５は、従来の光波長分割多重化伝送シス
テムの受信端における光波長デマルチプレクサにおい
て、１×ｎカプラによるパワー損失を補強するために光
増幅器400をさらに具備する光デマルチプレクサを示す
ブロック図である。図５を参照すれば、前記光デマルチ
プレクサは、光増幅器400、１×ｎカプラ100、及び第１
乃至第ｎバンドパスフィルタ200乃至300を具備する。こ
こで、ｎは伝送される光信号のチャンネル数を示す。

【０００９】光増幅器400に入力される入力光信号Ｐ1
（λ1，λ2，...λn）は、多様な波長成分、例えばλ
1，λ2，...λnの波長成分の光信号が多重化されて形成
された１つの光信号である。光増幅器400は、入力光信
号Ｐ1（λ1，λ2，...λn）に含まれている波長成分の
数に該当される倍数以上に入力光信号Ｐ1（λ1，λ
2，...λn）を増幅して、増幅入力光信号Ｐ2（λ1，λ
2，...λn）を出力する。１×ｎカプラ100は、増幅入力
光信号Ｐ2（λ1，λ2，...λn）を入力し、ｎ個のチャ
ンネルに分岐してｎ個の分岐入力光信号Ｐ3（λ1，λ
2，...λn）を出力する。ここで、ｎ個の分岐入力光信
号Ｐ3（λ1，λ2，...λn）は、各々入力光信号Ｐ1（λ
1，λ2，...λn）に含まれている波長成分をそのまま有
しながら、増幅入力光信号Ｐ2（λ1，λ2，...λn）の
パワーの1/n倍のパワーを有することになる。従って、
入力光信号Ｐ1（λ1，λ2，...λn）の出力以上の値を
有することになる。第１乃至第ｎバンドパスフィルタ20
0乃至300は、それぞれに入力される分岐入力光信号Ｐ2
（λ1，λ2，...λn）のうち対応される波長成分の光信
号のみを分割して、対応する波長成分の光信号Ｐ4(λ
1），Ｐ4(λ2），...Ｐ4(λn)を出力する。ここで、光
信号Ｐ4(λ1），Ｐ4(λ2），...Ｐ4(λn)のパワーは、
各々入力光信号Ｐ1（λ1，λ2，...λn）のパワーより
大きな値を有することになる。

【００１０】しかしながら、上記従来の波長分割多重化
伝送システムの受信端における光波長デマルチプレクサ
は、１×ｎカプラによるパワー損失を補強するために光
増幅器をさらに具備しなければならない煩わしさが伴
う。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、光信号のパワー損失がほとんどなく特定波長成分を
有する光信号のみを反射させる光波長フィルタを提供す
ることにある。本発明の他の目的は、光信号のパワー損
失のほとんどない、光波長分割多重化伝送システムの受
信端における光デマルチプレクサを提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による光波長フィルタは、第１及び第２カプ
ラ、及び第１及び第２光波長反射器を具備することを特
徴とする。第１カプラは、第１乃至第４ポートを具備す
る。第１ポートは、多様な波長成分を有する光信号を入
力し、第１ポートから入力された光信号のパワーを等分
割して、各々第３ポート及び第４ポートとに出力する。
第２ポートでは、第３ポートと第４ポートから出力され
た光信号が第１及び第２光波長反射器から各々反射され
て、再び第１カプラに入力される光信号のパワーを結合
して出力する。

【００１３】第１光波長反射器は、入力ポートと出力ポ
ートとを具備する。入力ポートは、第１カプラの第３ポ
ートから出力される光信号を入力し、入力された光信号
のうちから所定の波長成分の光信号を光の進行してきた
方向に反射して、第１カプラの第３ポートに再び入力さ
せる。出力ポートは、残りの波長成分の光信号を出力す
る。第２光波長反射器は、入力ポートと出力ポートとを
具備する。入力ポートは、第１カプラの第４ポートから
出力される光信号を入力し、入力された光信号のうちか
ら所定の波長成分の光信号を光進行方向に反射して、第
１カプラの第４ポートに再び入力させる。出力ポートで
は、残りの波長成分の光信号を出力する。

【００１４】第２カプラは、第１乃至第３ポートを具備
する。第１及び第２ポートは、第１及び第２光波長反射
器の出力ポートから出力される光信号を各々入力する。
第３ポートは、第１及び第２入力ポートから各々入力さ
れる２つの光信号を結合して出力する。前記目的を達成
するために本発明による光波長フィルタは、第１カプラ
の第１ポートから入力された光信号のうちから所定の波
長成分の光信号を第１カプラの第２ポートから出力し、
残りの波長成分の光信号を第２カプラの第４ポートに出
力することを特徴とする。

【００１５】前記他の目的を達成するために本発明によ
る光デマルチプレクサは、相互に直列に連結されている
多数の光波長フィルタを具備することを特徴とする。各
光波長フィルタは、第１入力ポート、第１出力ポート及
び第２出力ポートを具備し、第１乃至第３カプラ、及び
第１乃至第４光波長反射器を具備することを特徴とす
る。

【００１６】第１入力ポートは、多様な波長成分を有す
る光信号を受取る。第１出力ポートは、第１入力ポート
から入力された光信号のうちから所定の波長成分の光信
号を出力する。第２出力ポートは、第１入力ポートから
入力された光信号のうちから所定の波長を除いた残りの
波長成分の光信号を出力する。第２出力ポートは、対応
する他の光波長フィルタの第１入力ポートに接続されて
おり、第２出力ポートから出力される所定の波長成分を
除いた残りの波長成分の光信号を、直列に連結されてい
る対応する他の光波長フィルタの第１入力ポートに入力
させる。従って、光波長フィルタは、相異なる波長成分
の光信号を分割して、それぞれの第２出力ポートに出力
する。

【００１７】第１カプラは、第１乃至第４ポートを具備
する。第１ポートは、対応される光波長フィルタの第１
入力ポートに接続されて、多様な波長成分を有する光信
号を入力する。第３ポート及び第４ポートは、第１ポー
トから入力された光信号のパワーを等分割して出力す
る。第２ポートは、第３ポート及び第４ポートから出力
された光信号が第１及び第２光波長反射器により反射さ
れて、再び第１カプラに入力される光信号のパワーを結
合して出力する。

【００１８】第１光波長反射器は、入力ポートと出力ポ
ートとを具備する。入力ポートは、第１カプラの第３ポ
ートから出力される光信号を入力し、入力された光信号
のうちから所定の波長成分の光信号を光の進行してきた
方向に反射して、第１カプラの第３ポートに再び入力さ
せる。出力ポートでは、残り波長成分の光信号を出力す
る。第２光波長反射器は、入力ポート及び出力ポートと
を具備する。入力ポートは、第１カプラの第４ポートか
ら出力される光信号を入力し、入力された光信号のうち
から所定の波長成分の光信号を光の進行してきた方向に
反射して、第１カプラの第４ポートに再び入力させる。
出力ポートは、残りの波長成分の光信号を出力する。

【００１９】第２カプラは、第１乃至第３ポートを具備
する。第１及び第２ポートは、第１及び第２光波長反射
器の出力ポートから出力される光信号を各々入力する。
第３出力ポートは、第１及び第２ポートから各々入力さ
れる２つの光信号の出力を結合して出力する。第３ポー
トは対応される第２出力ポートに接続されており、かつ
対応される他の光波長フィルタの第１入力ポートに接続
されている。従って、第３ポートから出力される光信号
は、第２出力ポートを通して対応される他の光波長フィ
ルタの第１入力ポートに入力される。

【００２０】第３カプラは、第１乃至第４ポートを具備
する。第１ポートは、第１カプラの第２ポートに接続さ
れて、第１カプラの第２ポートから出力される光信号を
受取る。第３ポートと第４ポートは、第１ポートから入
力された光信号のパワーを等分割して出力する。第２ポ
ートは、第３ポートと第４ポートから出力された光信号
が第３及び第４光波長反射器により反射されて、再び第
３カプラに入力される光信号の出力を結合して出力す
る。第２ポートは、対応される光波長フィルタの第１出
力ポートに接続されている。

【００２１】第３光波長反射器は、入力ポート及び出力
ポートを具備する。入力ポートは、第３カプラの第３ポ
ートから出力される光信号を入力し、入力される光信号
のうちから所定の波長成分の光信号を光の進行してきた
方向に反射して、前記第３カプラの第３ポートに再び入
力させる。出力ポートは、残りの波長成分の光信号を出
力ポートに出力する。第４光波長反射器は、入力ポート
と出力ポートとを具備する。入力ポートは、第３カプラ
の第４ポートから出力される光信号を入力し、入力され
る光信号のうちから所定の波長成分の光信号を光進行方
向に反射して、前記第３カプラの第４ポートに再び入力
させる。出力ポートは、残りの波長成分の光信号を出力
ポートに出力する。

【００２２】前記他の目的を達成するための本発明によ
る光デマルチプレクサは、直列に連結されている多数の
光波長フィルタを具備し、多数の光波長フィルタの各々
は、所定の波長成分を有する光信号を分割して第１出力
ポートに出力し、残りの波長成分を有する光信号を第２
出力ポートに出力して、直列に連結されている対応され
る他の光波長フィルタの第１入力ポートに入力する。

【００２３】よって、本発明による光デマルチプレクサ
は、多様な波長成分を有するように多重化されている光
信号を、パワーの損失無しに各波長成分の光信号に分割
することを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の実施の形態を詳しく説明する。 ＜本実施の形態の光波長フィルタの構成例＞図６は本発
明の実施の形態による光波長フィルタのブロック図であ
る。図６を参照すれば、本発明の実施の形態による光波
長フィルタは、第１及び第２光カプラ510，520、及び、
第１及び第２光波長反射器610，620を具備する。

【００２５】第１及び第２光カプラ510，520は、光信号
の光カップリング(Optical Coupling)現像を用いて光信
号を分岐したり結合する受動素子である。一般に光カプ
ラは光信号を分岐したり結合する方式により、直接結合
(Direct Coupling)と間接結合(Ｉndirect Coupling)と
に大別される。直接結合方式では、分岐及び結合が発生
する各導波路の導波モードが相互構造的に結合されてい
る。従って、導波路を進行する光信号の電磁場が、相互
結合されているモードフィールド構造により分岐及び結
合される方法である。間接結合方式は、光ファイバを含
む全ての誘電体型単一モード導波路が、コア外部にも指
数的に減少するエバネッセント(Evanescent)電磁場を有
するという事実を用いる。即ち、２つの単一モード導波
路を相互隣接させ、隣接したコアのエバネッセント電磁
場により導波モードが励起され、光信号が結合及び分岐
される方法である。この際、２つの隣接したコアが相互
独立された導波路で作用するのではなく、数個の導波モ
ードを有する統合された１つの導波路として作用して、
モード間の干渉による影響で光結合されるという学説も
ある。このような間接光結合は、結合係数が結合距離、
波長、温度など光カプラ以外の要因により影響を受ける
ことになる。

【００２６】第１及び第２光カプラ510，520に使用され
る光カプラは、間接結合方式による光カプラの結合係数
が波長及び結合距離により大幅に変化するという特性を
用いて構成されうる。第１及び第２光波長反射器610，6
20は、紫外線に敏感に反応するファイバに周期的に屈折
率に変化を与えて、特定の波長成分の光信号のみを信号
の進行してきた方向に反射させる。即ち、紫外線に敏感
なファイバに紫外線を当てて、ファイバ内に屈折率の変
化をごく短い間隔に与えて、ブラッグ条件を用いて特定
波長成分の光信号のみを信号が進行してきた方向に反射
させうるフィルタである。

【００２７】（光カプラの構成例）図７は第１及び第２
光カプラ510，520の具体例を示す概略図である。図７を
参照すれば、第１及び第２カプラ510，520は、２×２両
方向性光カプラであって、２つの隣接した第１及び第２
導波路550，560、第１及び第２導波入力ポートＰＩ1，
ＰＩ2、及び第１及び第２導波出力ポートＰＯ1，ＰＯ2
を具備する。ここで、参照番号570は、光カップリング
が発生する領域の結合距離を示す。

【００２８】第１導波入力ポートＰＩ1から入力された
光信号が第１導波路550に沿って進行して、光カップリ
ングを起こさず第１導波出力ポートＰＯ1に出力される
時は、そのまま出力される。第１導波入力ポートＰＩ1
から入力された光信号が、光カップリングを起こして第
２導波出力ポートＰＯ2に出力される時は、第１導波入
力ポートＰＩ1から入力された光信号は-π/2だけ位相が
変化されて出力されることになる。第１導波入力ポート
ＰＩ1から入力された光信号が、各々第１導波出力ポー
トＰＯ1と第２導波出力ポートＰＯ2から出力される時の
各光信号の出力は、光カップリングの起こる領域の長
さ、即ち結合領域の長さにより決定される。ここで、第
１及び第２カプラ510，520に使われるためには、第１導
波出力ポートＰＯ1と第２導波出力ポートＰＯ2から出力
される光信号のパワーが、第１導波入力ポートＰＩ1か
ら入力された光信号のパワーの半分を各々有するよう
に、所定の結合領域の長さを有する。

【００２９】図８Ａ乃至図８Ｃは、図７において光カプ
ラの動作を説明するためのものであって、第１導波入力
ポートＰＩ1に入力される光信号が第１及び第２導波出
力ポートＰＯ1，ＰＯ2に出力される時の光信号の出力パ
ワーを示す。図８Ａは、図７において第１導波入力ポー
トＰＩ1に入力される光信号が第１導波出力ポートＰＯ1
に出力される時の結合領域の長さに応じる出力パワーを
示す波形図である。

【００３０】図８Ｂは、図７において第２導波入力ポー
トＰＩ1に入力される光信号が第２導波出力ポートＰＯ2
に出力される時の結合領域の長さに応じる出力パワーを
示す波形図である。図８Ｃは、図７において第１入力ポ
ートＰＩ1に入力される光信号のパワーが結合係数の長
さにより分割されて、第１導波出力ポートＰＯ1と第２
導波出力ポートＰＯ2に出力される光信号の結合領域の
長さに応じる出力パワーの合計を示している。ここで、
第１導波出力ポートＰＯ1と第２導波出力ポートＰＯ2に
出力される光信号のパワーの合計は、第１入力ポートＰ
Ｉ1に入力される光信号のパワーと同一である。

【００３１】（第１カプラの構成及び動作例）図６を参
照すれば、第１カプラ510は、第１及び第２ポート511，
512及び第３及び第４ポート513，514を具備する。第１
ポート511は、多様な波長成分を有する光信号Ｉ1（λ
1，λ2，...λn）を入力する。第３ポートと第４ポート
513，514は、第１ポート511から入力された光信号Ｉ1
（λ1，λ2，...λn）の出力を等分割して、光信号Ｉ2
（λ1，λ2，...λn）と光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λ
n）とを各々出力する。即ち、光信号Ｉ2（λ1，λ
2，...λn）と光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λn）のパワー
は、各々光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）のパワーの半
分を有する。ここで、λ1，λ2，...λnは、光信号Ｉ1
（λ1，λ2，...λn），光信号Ｉ2（λ1，λ2，...λ
n）及び光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λn）が各々有する多
様な波長成分を示している。

【００３２】第１ポート511に入力された光信号Ｉ1（λ
1，λ2，...λn）が第３ポート513に出力される時、導
波路に沿って進行して光カップリングがないので、光信
号Ｉ2（λ1，λ2，...λn）と光信号Ｉ1（λ1，λ
2，...λn）との位相差はない。第１ポート511に入力さ
れた光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）が第４ポート514に
出力される時、隣接した導波路の間の空間で光カップリ
ングが行われるので、光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λn）
と光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）との位相差は-π/2と
なる。

【００３３】第３ポート513は、出力された光信号Ｉ2
（λ1，λ2，...λn）が第１光波長反射器610により反
射されてくる所定の特定波長成分、例えばλiを有する
光信号Ｉ4（λi）を再び入力する。第４ポート514は、
出力された光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λn）が第２光波
長反射器620により反射されてくる所定の特定波長成
分、例えばλiを有する光信号Ｉ5（λi）を再び入力す
る。この際、第３及び第４ポート513，514から戻ってく
る光信号Ｉ4（λi）とＩ5（λi）とは、各々光信号Ｉ2
（λ1，λ2，...λn）とＩ3（λ1，λ2，...λn）の位
相と出力値を有する。すなわち、光信号Ｉ4（λi）は光
信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）と同じ位相を有し、その
パワーの半値を有する。そして、光信号Ｉ5（λi）は光
信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）と-π/2だけの位相差を有
し、そのパワーの半値を有する。

【００３４】光信号Ｉ4（λi）が第１カプラ510の第３
ポート513に入力されて第１ポート511に出力される時
は、導波路に沿って進行するので位相変化はなく、光信
号Ｉ5（λi）が第１カプラ510の第４ポート514に入力さ
れて第１ポート511に出力される時は、隣接した導波路
の間の光カップリング領域で光カップリングが行われて
再び-π/2の位相変化がある。従って、光信号Ｉ4（λ
i）と光信号Ｉ5（λi）とが第１カプラ510の第１ポート
511に出力される時には、位相差が互に-πだけあって相
殺され、結果的にパワーは発生しなくなる。

【００３５】光信号Ｉ4（λi）が第１カプラ510の第３
ポート513に入力されて第２ポート512に出力される時
は、隣接した導波路の間の光カップリング領域で光カッ
プリングが行われて-π/2の位相変化があり、光信号Ｉ5
（λi）が第１カプラ510の第４ポート514に入力されて
第２ポート512に出力される時は、導波路に沿って進行
するので位相変化がない。従って、光信号Ｉ4（λi）と
光信号Ｉ5（λi）とが第１カプラ510の第２ポート512に
出力される時には、相互の位相差がなくなり、結果的に
光信号Ｉ4（λi）と光信号Ｉ5（λi）とのパワーが相互
結合されて、光信号Ｉ9（λi）として出力される。従っ
て、光信号Ｉ9（λi）の出力は、光信号Ｉ1（λ1，λ
2，...λn）のパワーをそのまま有することになる。そ
して、光信号Ｉ9（λi）は、第１及び第２光波長反射器
610，620により反射された所定の特殊波長成分、例えば
λiを有する。

【００３６】（第１光波長反射器の構成及び動作例）第
１光波長反射器610は、入力ポート611と出力ポート612
とを具備する。入力ポート611は、第１カプラ510の第３
ポート513から出力される光信号Ｉ2（λ1，λ2，...λ
n）を入力する。出力ポート612は、入力ポート611から
入力された光信号Ｉ2（λ1，λ2，...λn）の多様な波
長成分のうち所定の特定波長の成分、例えばλiを有す
る光信号のみを光の進行してきた方向に反射して第１カ
プラ510の第３ポート513に光信号Ｉ4（λi）として再び
入力させ、残り波長成分を有する光信号Ｉ6（λ1，...
λi-1，λi+1，...λn）を出力ポート612に出力する。

【００３７】（第２光波長反射器の構成及び動作例）第
２光波長反射器620は、入力ポート621と出力ポート622
とを具備する。入力ポート612は、第１カプラ510の第４
ポート514から出力される光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λ
n）を入力する。出力ポート622は、入力ポート612から
入力された光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λn）の多様な波
長成分のうち所定の特定波長の成分、例えばλiを有す
る光信号のみを光の進行してきた方向に反射して第１カ
プラ510の第４ポート514に光信号Ｉ5（λi）として再び
入力させ、残り波長成分を有する光信号Ｉ7（λ1，...
λi-1，λi+1，...λn）を出力ポート622に出力する。

【００３８】（第２カプラの構成及び動作例）第２カプ
ラ520は、第１及び第２ポート521，522及び第３ポート5
23を具備する。第１及び第２ポート521，522は、第１及
び第２光波長反射器610，620の出力ポート612，622から
光信号Ｉ6（λ1，...λi-1，λi+1，...λn）と光信号
Ｉ7（λ1，...λi-1，λi+1，...λn）とを各々入力す
る。第３ポート523は、第１及び第２入力ポート521，52
2から各々入力される光信号Ｉ6（λ1、...λi-1，λi+
1，...λn）と光信号Ｉ7（λ1、...λi-1，λi+1，...
λn）との出力を合せて、光信号Ｉ8（λ1，...λi-1，
λi+1，...λn）として出力する。光信号Ｉ6（λ1，...
λi-1，λi+1，...λn）は光信号Ｉ4（λi）と同じ位相
と出力値を有し、光信号Ｉ7（λ1，...λi-1，λi+
1，...λn）は光信号Ｉ5（λi）と同一な位相と出力値
を有する。光信号Ｉ6（λ1，...λi-1，λi+1，...λ
n）が第２カプラ520の第３ポート523に出力される時
は、隣接した導波路の間の光カップリング領域で光カッ
プリングが行われて-π/2の位相変化があリ、光信号Ｉ7
（λ1，...λi-1，λi+1，...λn）が第２カプラ520の
第３ポート523に出力される時は、導波路に沿って進行
するので位相変化がない。したがって、光信号Ｉ6（λ
1，...λi-1，λi+1，...λn）と光信号Ｉ7（λ1，...
λi-1，λi+1，...λn）とが第２カプラ520の第３ポー
ト523に出力される時は、相等しい位相を有するのでそ
れぞれのパワーが結合されて出力される。従って、第２
カプラ520の第３ポート523から出力される光信号Ｉ8
（λ1，...λi-1，λi+1，...λn）は、光信号Ｉ1（λ
1，λ2，...λn）の出力値をそのまま有することにな
る。また、光信号Ｉ8（λ1，...λi-1，λi+1，...λ
n）は、光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）が有する多様な
波長成分λ1，λ2，...λnのうち、所定の特殊波長の成
分、例えばλiを除いた残り波長の成分、例えばλ
1，...λi-1，λi+1，...λnを有する。

【００３９】このように、本実施の形態による光波長フ
ィルタにおいて、光カプラとファイバグレーティング反
射フィルタとを使用し、入力される光信号の出力損失な
しに所定の特殊な波長成分の光信号を分割しうる。ここ
で、特殊な波長値はファイバグレーティング反射フィル
タのグレーティング周期を調節することにより使用者の
要求に合うように任意に決められる。

【００４０】＜本実施の形態の光デマルチプレクサの構
成及び動作例＞図９は、本実施の形態による光デマルチ
プレクサのブロック図である。図９を参照すれば、本実
施の形態による光デマルチプレクサは、相互直列に連結
されている第１乃至第（ｎ−１）光波長フィルタ700乃
至900を具備する。第１乃至第（ｎ−１）光波長フィル
タ700乃至900は、第１入力ポート701乃至901、第１出力
ポート702乃至902及び第２出力ポート703乃至903を具備
する。

【００４１】第１光波長フィルタ700の第１入力ポート7
01は、例えばλ1，λ2，λ3，...λnの波長成分を有す
る光信号Ｉ（λ1，λ2，...λn）を受取る。第１光波長
フィルタ700の第１出力ポート702は、光信号Ｉ（λ1，
λ2，...λn）のうち１つの波長成分、例えばλ1を有す
る光信号Ｉ（λ1）のみを出力する。第１光波長フィル
タ700の第２出力ポート703は、光信号Ｉ（λ1，λ
2，...λn）のうち１つの波長成分、例えばλ1を除いた
残り成分λ2，λ3，...λnを有する光信号Ｉ（λ2，λ
3，...λn）を出力する。

【００４２】第１光波長フィルタ700の第２出力ポート7
03から出力された、λ1を除いた残り成分λ2，λ3，...
λnを有する光信号Ｉ（λ2，λ3，...λn）は、第２光
波長フィルタの第１入力ポート801に入力される。同様
に、λ1を除いた残り成分λ2，λ3，...λnを有する光
信号Ｉ（λ2，λ3，...λn）のうち１つの波長成分、例
えばλ2を有する光信号Ｉ（λ2）を第２光波長フィルタ
800の第１出力ポート802に出力し、残り部分の成分λ
3，λ4，...λnを有する光信号Ｉ（λ3，λ4，...λn）
を第２光波長フィルタ800の第２出力ポート803に出力す
る。

【００４３】このような過程を経て、第（ｎ−１）光波
長フィルタ900の第１入力ポート901には、λn-1，λnの
波長成分を有する光信号Ｉ（λn-1，λn）が入力され、
第ｎ-1光波長フィルタ900の第１出力端子902から１つの
波長成分、例えばλn-1を有する光信号Ｉ（λn-1）を出
力し、第（ｎ-1）光波長フィルタ900の第２出力端子903
から残り波長成分λnを有する光信号Ｉ（λn）を出力す
る。

【００４４】＜本実施の形態の光デマルチプレクサに使
用される光波長フィルタの構成及び動作例＞図１０は、
図９の第１光波長フィルタ700の内部構造を示すブロッ
ク図である。図１０を参照すれば、第１光波長フィルタ
700は、第１入力ポート701、第１及び第２出力ポート70
2，703、第１乃至第３カプラ710乃至730、及び第１乃至
第４光波長反射器740乃至770を具備することを特徴とす
る。

【００４５】第１入力ポート701は、例えばλ1，λ2，
λ3，...λnの波長成分を有する光信号Ｉ1（λ1，λ
2，...λn）を受取る。第１出力ポート702は、光信号Ｉ
1（λ1，λ2，...λn）のうち所定の特定波長成分、例
えばλ1を有する光信号Ｉ14（λ1）を出力する。第２出
力ポート703は、光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）のうち
所定の特定波長成分、例えばλ1を除いた残り波長成分
λ2，λ3，...λnを有する光信号Ｉ8（λ2，λ3，...λ
n）を出力する。

【００４６】（第１カプラの構成及び動作例）第１カプ
ラ710は、第１及び第２ポート711，712、及び第３及び
第４ポート713，714を具備する。第１ポート711は、光
信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）を入力する。第３ポート
と第４ポート713，714は、第１ポート711から入力され
た光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）の出力を等分割し
て、光信号Ｉ2（λ1，λ2，...λn）と光信号Ｉ3（λ
1，λ2，...λn）とを各々出力する。即ち、光信号Ｉ2
（λ1，λ2，...λn）と光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λ
n）とのパワーは、各々光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）
のパワーの半値を有する。ここで、λ1，λ2，...λn
は、光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）、光信号Ｉ2（λ
1，λ2，...λn）、及び光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λ
n）が各々有する多様な波長成分を示している。

【００４７】第１ポート711に入力された光信号Ｉ1（λ
1，λ2，...λn）が導波路に沿って進行して第３ポート
713に出力される時、光カップリングが行われないこと
により、光信号Ｉ2（λ1，λ2，...λn）と光信号Ｉ1
（λ1，λ2，...λn）との位相差がない。第１ポート71
1に入力された光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）が第４ポ
ート714に出力されるためには隣接した導波路の間の空
間で光カップリングが行われるので、光信号Ｉ3（λ1，
λ2，...λn）と光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）との位
相差は-π/2となる。

【００４８】第３ポート713は、出力された光信号Ｉ2
（λ1，λ2，...λn）が第１光波長反射器740により反
射されてくる所定の特定波長成分、例えばλ1を有する
光信号Ｉ4（λ1）を再び入力する。第４ポート714は、
出力された光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λn）が第２光波
長反射器750により反射されてくる所定の特定波長成
分、例えばλ1を有する光信号Ｉ5（λ1）を再び入力す
る。この際、第３及び第４ポート713，714から戻ってく
る光信号Ｉ4（λ1）とＩ5（λ1）とは、各々光信号Ｉ2
（λ1，λ2，...λn）とＩ3（λ1，λ2，...λn）の位
相と出力値を有する。すなわち、光信号Ｉ4（λ1）は光
信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）と同一な位相を有し、そ
のパワーの半値を有する。そして、光信号Ｉ5（λ1）は
光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）と-π/2だけの位相差を
有し、そのパワーの半値を有する。

【００４９】光信号Ｉ4（λ1）が第１カプラ710の第３
ポート713に入力されて導波路に沿って進行し、第１ポ
ート711に出力される時は、位相変化がなく、光信号Ｉ5
（λ1）が第１カプラ710の第４ポート714に入力されて
第１ポート711に出力される時は隣接した導波路の間の
光カップリング領域から光カップリングが行われ、再び
-π/2の位相変化がある。従って、光信号Ｉ4（λ1）と
光信号Ｉ5（λ1）とが第１カプラ710の第１ポート711に
出力される時には、位相差が相互に-πだけあるため相
殺されて、結果的にパワーが発生しなくなる。

【００５０】光信号Ｉ4（λ1）が第１カプラ710の第３
ポート713に入力されて第２ポート712に出力される時は
隣接した導波路の間の光カップリング領域から光カップ
リングが行われて、-π/2の位相変化があり、光信号Ｉ5
（λ1）が第１カプラ710の第４ポート714に入力されて
第２ポート712に出力される時は、導波路に沿って進行
するので位相変化がない。従って、光信号Ｉ4（λ1）と
光信号Ｉ5（λ1）とが第１カプラ710の第２ポート712に
出力される時には、相互に位相差がなくなり、結果的に
光信号Ｉ4（λ1）と光信号Ｉ5（λ1）のパワーが相互結
合されて、光信号Ｉ9（λ1）として出力される。従っ
て、光信号Ｉ9（λ1）の出力は、光信号Ｉ1（λ1，λ
2，...λn）の出力をそのまま有することになる。そし
て、光信号Ｉ9（λ1）は、第１及び第２光波長反射器74
0，750により反射された所定の特殊波長成分、例えばλ
1を有する。

【００５１】（第１光波長反射器の構成及び動作例）第
１光波長反射器740は、入力ポート741と出力ポート742
とを具備する。入力ポート741は、第１カプラ710の第３
ポート713から出力される光信号Ｉ2（λ1，λ2，...λ
n）を入力する。出力ポート742は、入力ポート741から
入力された光信号Ｉ2（λ1，λ2，...λn）の多様な波
長成分のうち所定の特定波長の成分、例えばλ1を有す
る光信号のみを光の進行してきた方向に反射して、第１
カプラ710の第３ポート713に光信号Ｉ4（λ1）として再
び入力させ、残り波長成分を有する光信号Ｉ6（λ
2，...λn）を出力ポート742に出力する。

【００５２】（第２光波長反射器の構成及び動作例）第
２光波長反射器750は、入力ポート751と出力ポート752
とを具備する。入力ポート752は、第１カプラ710の第４
ポート714から出力される光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λ
n）を入力する。出力ポート752は、入力ポート751から
入力された光信号Ｉ3（λ1，λ2，...λn）の多様な波
長成分のうち所定の特定波長の成分、例えばλ1を有す
る光信号のみを光の進行してきた方向に反射して、第１
カプラ710の第４ポート714に光信号Ｉ5（λ1）として再
び入力させ、残り波長成分を有する光信号Ｉ7（λ
2，...λn）を出力ポート752に出力する。

【００５３】（第２カプラの構成及び動作例）第２カプ
ラ720は、第１及び第２ポート721，722及び第３ポート7
23を具備する。第１及び第２ポート721，722は、第１及
び第２光波長反射器740，750の出力ポート742，752から
の光信号Ｉ6（λ2，...λn）と光信号Ｉ7（λ2，...λ
n）とを各々入力する。第３ポート723は、第１及び第２
入力ポート721，722から各々入力される光信号Ｉ6（λ
2，...λn）と光信号Ｉ7（λ2，...λn）の出力を合せ
て、光信号Ｉ8（λ2，...λn）として出力する。光信号
Ｉ6（λ2，...λn）は光信号Ｉ4（λ1）と同一な位相と
出力値を有し、光信号Ｉ7（λ2，...λn）は光信号Ｉ5
（λ1）と同一な位相と出力値を有する。光信号Ｉ6（λ
2，...λn）が第２カプラ720の第３ポート723に出力さ
れる時は隣接した導波路の間の光カップリング領域から
光カップリングが行われて、-π/2の位相変化があり、
光信号Ｉ7（λ2，...λn）が第２カプラ720の第３ポー
ト723に出力される時は導波路に沿って進行するので位
相変化がない。従って、光信号Ｉ6（λ2，...λn）とＩ
7（λ2，...λn）とが第２カプラ720の第３ポート723に
出力される時は、相等しい位相を有するのでそれぞれ結
合されて出力される。従って、第２カプラ720の第３ポ
ート723から出力される光信号Ｉ8（λ2，...λn）は、
光信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）の出力値をそのまま有
することになる。また、光信号Ｉ8（λ2，...λn）は光
信号Ｉ1（λ1，λ2，...λn）の有する多様な波長成分
λ1，λ2，...λnのうち所定の特殊波長の成分、例えば
λ1を除いた残り波長の成分、例えばλ2，...λnを有す
る。

【００５４】（第３カプラの構成及び動作例）第３カプ
ラ730は、第１及び第２ポート731，732と第３及び第４
ポート733，734とを具備する。第１ポート731は、第１
カプラ710の第２ポート712から出力される光信号Ｉ9
（λ1）を入力する。第３ポートと第４ポート733，734
は、第１ポート731から入力された光信号Ｉ9（λ1）の
出力を等分割して、光信号Ｉ10（λ1）と光信号Ｉ11
（λ1）を各々出力する。即ち、光信号Ｉ10（λ1）と光
信号Ｉ11（λ1）とのパワーは各々光信号Ｉ9（λ1）の
パワーの半値を有する。

【００５５】第１ポート731に入力された光信号Ｉ9（λ
1）が第３ポート733に出力される場合には、導波路に沿
って進行して光カップリングが行われないため、光信号
Ｉ10（λ1）と光信号Ｉ9（λ1）との位相差がない。第
１ポート731に入力された光信号Ｉ9（λ1）が第４ポー
ト533に出力される場合には、隣接した導波路の間の空
間から光カップリングが行われるので、光信号Ｉ11（λ
1）と光信号Ｉ9（λ1）との位相差は-π/2となる。

【００５６】第３ポート733は、出力された光信号Ｉ10
（λ1）が第３光波長反射器760により反射されてくる所
定の特定波長成分、例えばλ1を有する光信号Ｉ12（λ
1）を再び入力する。第４ポート734は、出力された光信
号Ｉ11（λ1）が第４光波長反射器770により反射されて
くる所定の特定波長成分、例えばλ1を有する光信号Ｉ1
3（λ1）を再び入力する。この際、第３及び第４ポート
733，734から戻ってくる光信号Ｉ12（λ1）と光信号Ｉ1
3（λ1）とは、各々光信号Ｉ10（λ1）と光信号Ｉ11
（λ1）の位相と出力値を有する。従って、光信号Ｉ12
（λ1）は光信号Ｉ9（λ1）と同一な位相を有し、その
パワーの半値を有する。そして、光信号Ｉ13（λ1）は
光信号Ｉ9（λ1）と-π/2だけの位相差を有し、そのパ
ワーの半値を有する。

【００５７】光信号Ｉ12（λ1）が第３カプラ730の第３
ポート733に入力されて第１ポート731に出力される時
は、導波路に沿って進行するので位相の変化がなく、光
信号Ｉ13（λ1）が第３カプラ730の第４ポート734に入
力されて第１ポート731に出力される時は、隣接した導
波路の間の光カップリング領域から光カップリングが行
われ、再び-π/2位相が変化する。従って、光信号Ｉ12
（λ1）と光信号Ｉ13（λ1）とが第３カプラ730の第１
ポート731に出力される時には、位相差が相互-πだけあ
って相殺され、結果的にパワーが発生しなくなる。

【００５８】光信号Ｉ12（λ1）が第３カプラ730の第３
ポート733に入力されて第２ポート732に出力される時
は、隣接した導波路間の光カップリング領域から光カッ
プリングが行われ、-π/2の位相が変化され、光信号Ｉ1
3（λ1）が第３カプラ730の第４ポート734に入力されて
第２ポート732に出力される時は、導波路に沿って進行
するので位相変化がない。従って、光信号Ｉ12（λ1）
と光信号Ｉ13（λ1）とが第３カプラ730の第２ポート73
2に出力される時には、相互に位相差がなくなり、結果
的に光信号Ｉ12（λ1）と光信号Ｉ13（λ1）とのパワー
が相互結合されて、光信号Ｉ14（λ1）として出力され
る。従って、光信号Ｉ14（λ1）の出力は、光信号Ｉ19
（λ1）の出力をそのまま有することになる。そして、
光信号Ｉ14（λ1）は、第３及び第４光波長反射器760、
770により反射された所定の特殊波長成分、例えばλ1を
有する。

【００５９】（第３光波長反射器の構成及び動作例）第
３光波長反射器760は、入力ポート761と出力ポート762
とを具備する。入力ポート761は、第３カプラ730の第３
ポート733から出力される光信号Ｉ10（λ1）を入力す
る。出力ポート762は、入力ポート761から入力された光
信号Ｉ10（λ1）と光信号の多様な波長成分のうち所定
の特定波長の成分、例えばλ1を有する光信号のみを光
の進行してきた方向に反射して、第３カプラ730の第３
ポート733に光信号Ｉ12（λ1）として再び入力させ、残
り波長成分を有する光信号を出力ポート762に出力す
る。

【００６０】（第４光波長反射器の構成及び動作例）第
４光波長反射器770は、入力ポート771と出力ポート772
とを具備する。入力ポート772は、第３カプラ730の第４
ポート734から出力される光信号Ｉ11（λ1）を入力す
る。出力ポート772は、入力ポート771から入力された光
信号Ｉ11（λ1）の多様な波長成分のうち所定の特定波
長の成分、例えばλ1を有する光信号のみを光の進行し
てきた方向に反射して、第３カプラ730の第４ポート734
に光信号Ｉ13（λ1）として再び入力させ、残り波長成
分を有する光信号を出力ポート772に出力する。

【００６１】ここで、第３カプラ730と第３及び第４光
波長反射器760，770は、第１カプラ710の第２ポート712
から出力される光信号Ｉ9（λ1）に含まれているかもし
れない特殊波長成分、例えばλ1を有する光信号以外の
他の波長成分の光信号をもう一回除去するために、図６
の光波長フィルタに追加されたものである。

【００６２】

【発明の効果】本発明は、光カプラと光波長反射器とを
使用して構成される光波長フィルタを提供し、この光波
長フィルタを直列連結して光デマルチプレクサを構成す
ることにより、従来の波長分割多重化伝送システムの受
信端における１×ｎ光カップリングによる光デマルチプ
レクサから発生する光信号のパワー損失の問題をほとん
ど除去しうるため、従来の波長分割多重化伝送システム
において１×ｎ光カップリングによるデマルチプレクサ
から発生する光信号のパワー損失を補償するために必要
であった光増幅器が不要となる。また、本発明の光デマ
ルチプレクサにおいて分割される波長数が無限なので、
伝送容量を増加させるための高密度の波長分割多重化伝
送システムに有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の波長分割多重化伝送システムの受信端に
おける光デマルチプレクサを示すブロック図である。

【図２】図１に示された１×ｎカプラに入力される光信
号のパワーを示す波形図である。

【図３】図１に示された１×ｎカプラから出力されて第
１乃至第ｎバンドパスフィルタに各々入力される光信号
のパワーを示す波形図である。

【図４Ａ】図１に示された第１バンドパスフィルタから
出力される光信号のパワーを示す波形図である。

【図４Ｂ】図１に示された第２バンドパスフィルタから
出力される光信号のパワーを示す波形図である。

【図４Ｃ】図１に示された第ｎバンドパスフィルタから
出力される光信号のパワーを示す波形図である。

【図５】従来の光波長分割多重化伝送システムの受信端
における光デマルチプレクサにおいて、１×ｎカプラに
よるパワー損失を補強するための光デマルチプレクサを
示すブロック図である。

【図６】本実施の形態による光波長フィルタの構成例を
示すブロック図である。

【図７】図６に示された第１及び第２カプラの構成例を
示す概略図である。

【図８Ａ】図７に示されたカプラの入力ポートＰＩ1に
入力された光信号が出力ポートＰＯ1に出力される時の
結合領域の長さによる出力成分を示す図である。

【図８Ｂ】図７に示されたカプラの入力ポートＰＩ1に
入力される光信号が出力ポートＰＯ2に出力される時の
結合領域の長さによる出力成分を示す図である。

【図８Ｃ】図８Ａと８Ｂに示された出力ポートＰＯ1と
出力ポートＰＯ2から出力される光信号の結合領域の長
さによる出力成分の和を示す図である。

【図９】本実施の形態による光デマルチプレクサの構成
例を示すブロック図である。

【図１０】図９の第１光波長フィルタの構成例を示すブ
ロック図である。

Claims (40)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多様な波長成分を有する入力光信号を入
   力する第１ポートと、前記第１ポートから入力された入
   力光信号のパワーを分割して出力する第３ポート及び第
   ４ポートと、前記第３ポート及び第４ポートから出力さ
   れた光信号が反射されて再び入力された反射光信号を結
   合して出力する第２ポートとを具備する第１カプラと、 前記第１カプラの第３ポートから出力される光信号を入
   力し、前記入力された光信号のうちから所定の波長成分
   の光信号を光の進行してきた方向に反射して、前記第１
   カプラの第３ポートに再び入力させる入力ポートと、残
   りの波長成分の光信号を出力する出力ポートとを具備す
   る第１光波長反射器と、 前記第１カプラの第４ポートから出力される光信号を入
   力し、前記入力された光信号のうちから前記所定の波長
   成分の光信号を光の進行してきた方向に反射して、前記
   第１カプラの第４ポートに再び入力させる入力ポート
   と、残りの波長成分の光信号を出力する出力ポートとを
   具備する第２光波長反射器と、 前記第１及び第２光波長反射器の出力ポートから出力さ
   れる光信号を各々入力する第１及び第２ポートと、前記
   第１及び第２ポートから各々入力される２つの光信号を
   結合して出力する第３ポートとを具備する第２カプラと
   を具備し、 前記第１カプラの第２ポートから出力される光信号は、
   前記第１カプラの第１ポートから入力される入力光信号
   の多様な波長成分のうちの前記所定の波長成分を有し、
   前記入力光信号のパワーをほぼそのまま有し、 前記第２カプラの第３ポートから出力される光信号は、
   前記第１カプラの第１ポートから入力される入力光信号
   の多様な波長成分のうちの前記所定の波長成分を除いた
   残り波長成分を有し、前記入力光信号のパワーをそのま
   ま有することを特徴とする光波長フィルタ。
2. 【請求項２】 前記第１カプラは、前記入力光信号の出
   力を等分割して前記第１カプラの第３及び第４ポートに
   各々出力することを特徴とする請求項１に記載の光波長
   フィルタ。
3. 【請求項３】 前記第１カプラの第１ポートから入力さ
   れた光信号が前記第１カプラの第３ポートに出力される
   時、出力される光信号は前記第１カプラの第１ポートか
   ら入力された光信号との位相差がないことを特徴とする
   請求項１に記載の光波長フィルタ。
4. 【請求項４】 前記第１カプラの第１ポートから入力さ
   れた光信号が前記第１カプラの第４ポートに出力される
   時、出力される光信号は前記第１カプラの第１ポートか
   ら入力された光信号との位相差が-π/2であることを特
   徴とする請求項１に記載の光波長フィルタ。
5. 【請求項５】 前記第２カプラの第１ポートから入力さ
   れた光信号が前記第２カプラの第３ポートに出力される
   時、出力される光信号は前記第２カプラの第１ポートか
   ら入力された光信号との位相差が-π/2であることを特
   徴とする請求項１に記載の光波長フィルタ。
6. 【請求項６】 前記第２カプラの第２ポートから入力さ
   れた光信号を前記第２カプラの第３ポートに出力される
   時、出力される光信号は前記第２カプラの第２ポートか
   ら入力された光信号との位相差がないことを特徴とする
   請求項１に記載の光波長フィルタ。
7. 【請求項７】 前記第２カプラの第１ポートと第２ポー
   トから入力された光信号は相互に-π/2の位相差を有
   し、前記第２カプラの第３ポートから出力される時は相
   等しい位相を有するので、相互補強干渉により結合され
   て前記第２カプラの第３ポートに出力されることを特徴
   とする請求項１に記載の光波長フィルタ。
8. 【請求項８】 前記第１光波長反射器は、紫外線に敏感
   に反応するファイバに一定の間隔を有するグレーティン
   グ周期で屈折率の変化を与えて、所望の波長成分の光信
   号を信号の進行してきた方向に反射させるファイバグレ
   ーティング反射フィルタであることを特徴とする請求項
   １に記載の光波長フィルタ。
9. 【請求項９】 前記第１光波長反射器の入力ポートから
   反射される反射光信号は入力される光信号との位相差が
   ないことを特徴とする請求項８に記載の光波長フィル
   タ。
10. 【請求項１０】 前記第２光波長反射器は、紫外線に敏
    感に反応するファイバに一定の間隔を有するグレーティ
    ング周期で屈折率に変化を与えて所望の波長成分の光信
    号を信号の進行してきた方向に反射させるファイバグレ
    ーティング反射フィルタであることを特徴とする請求項
    １に記載の光波長フィルタ。
11. 【請求項１１】 前記第２光波長反射器の入力ポートか
    ら反射される反射光信号は入力される光信号との位相差
    がないことを特徴とする請求項１０に記載の光波長フィ
    ルタ。
12. 【請求項１２】 前記グレーティング周期を前記所定波
    長に対するブラッグ条件を満すように調節することによ
    り、前記所定の波長が使用者の要求により任意に決めら
    れることを特徴とする請求項８または１０に記載の光波
    長フィルタ。
13. 【請求項１３】 前記第１カプラの第３及び第４ポート
    に戻ってくる所定波長成分の光信号は相互に-π/2の位
    相差を有し、前記第１カプラの第２ポートから出力され
    るには相等しい位相を有することになるので、相互補強
    干渉により結合されて出力されることを特徴とする請求
    項１に記載の光波長フィルタ。
14. 【請求項１４】 前記第１カプラの第３及び第４ポート
    に戻ってくる所定波長成分の光信号は相互に-π/2の位
    相差を有し、前記第１カプラの第１ポートから出力され
    る時には、相互に-π位相差を有することになるので、
    相殺されてパワーが発生しないことを特徴とする請求項
    １に記載の光波長フィルタ。
15. 【請求項１５】 前記光波長フィルタは、 前記第１カプラの第２ポートに接続されて、光信号を受
    取る第１ポートと、前記第１ポートから入力された光信
    号のパワーを分割して出力する第３ポート及び第４ポー
    トと、前記第３ポート及び第４ポートから出力された光
    信号が反射されて再び入力される反射光信号を結合して
    出力する第２ポートとを具備する第３カプラと、 前記第３カプラの第３ポートから出力される光信号を入
    力し、前記入力される光信号のうちから前記所定の波長
    成分の光信号を光の進行してきた方向に反射して、前記
    第３カプラの第３ポートに再び入力させる入力ポート
    と、残りの波長成分の光信号を出力する出力ポートとを
    具備する第３光波長反射器と、 前記第３カプラの第４ポートから出力される光信号を入
    力し、前記入力される光信号のうちから前記所定の波長
    成分の光信号を光の進行してきた方向に反射して、前記
    第３カプラの第４ポートに再び入力させる入力ポート
    と、残りの波長成分の光信号を出力する出力ポートとを
    具備する第４光波長反射器とをさらに具備し、 前記第１カプラの第２ポートから出力される光信号の波
    長成分のうちから、含まれているかもしれない前記所定
    の波長成分の以外の波長成分をもう一度除去しうること
    を特徴とする請求項１に記載の光波長フィルタ。
16. 【請求項１６】 各々の光波長フィルタが、多様な波長
    成分を有する入力光信号を受取る第１入力ポートと、前
    記入力光信号のうちの所定の波長成分の光信号を出力す
    る第１出力ポートと、前記入力光信号のうちの前記所定
    の波長成分を除いた残り波長成分を有する光信号を出力
    する第２出力ポートとを具備し、前記第２出力ポートが
    対応される他の第１入力ポートに接続されて相互直列に
    連結されている多数の光波長フィルタを具備し、 前記多数の光波長フィルタの各々が、 前記第１入力ポートに接続されて、前記入力光信号を入
    力する第１ポートと、前記第１ポートから入力された入
    力光信号のパワーを分割して出力する第３ポート及び第
    ４ポートと、前記第１出力ポートに接続されて、前記第
    ３ポート及び第４ポートから出力された光信号が反射さ
    れて再び入力される反射光信号を結合して出力する第２
    ポートとを具備する第１カプラと、 前記第１カプラの第３ポートから出力される光信号を入
    力し、前記入力された光信号のうちから前記所定の波長
    成分の光信号を光の進行してきた方向に反射して、前記
    第１カプラの第３ポートに再び入力させる入力ポート
    と、前記所定の波長成分を除いた残りの波長成分を有す
    る光信号を出力する出力ポートとを具備する第１光波長
    反射器と、 前記第１カプラの第４ポートから出力される光信号を入
    力し、前記入力された光信号のうちから前記所定の波長
    成分の光信号を光の進行してきた方向に反射して、前記
    第１カプラの第４ポートに再び入力させる入力ポート
    と、前記所定の波長成分を除いた残りの波長成分を有す
    る光信号を出力する出力ポートとを具備する第２光波長
    反射器と、 前記第１及び第２光波長反射器の出力ポートから出力さ
    れる光信号を各々入力する第１及び第２ポートと、前記
    光波長フィルタの第２出力ポートに接続され、前記第１
    及び第２ポートから各々入力される２つの光信号を出力
    する第３ポートとを具備する第２カプラを具備し、 前記多数の光波長フィルタの第１出力ポートから出力さ
    れる光信号は、各々相異なる前記所定の波長成分を有す
    ることを特徴とする光デマルチプレクサ。
17. 【請求項１７】 前記第１カプラは、前記入力光信号の
    パワーを等分割して前記第１カプラの第３及び第４ポー
    トに各々出力することを特徴とする請求項１６に記載の
    光デマルチプレクサ。
18. 【請求項１８】 前記第１カプラの第１ポートから入力
    された光信号を前記第１カプラの第３ポートに出力させ
    る際に、出力される光信号は前記第１カプラの第１ポー
    トから入力された光信号との位相差がないことを特徴と
    する請求項１６に記載の光デマルチプレクサ。
19. 【請求項１９】 前記第１カプラの第１ポートから入力
    された光信号を前記第１カプラの第４ポートに出力させ
    る際に、出力される光信号は前記第１カプラの第１ポー
    トから入力された光信号との位相差が-π/2であること
    を特徴とする請求項１６に記載の光デマルチプレクサ。
20. 【請求項２０】 前記第２カプラの第１ポートから入力
    された光信号を前記第２カプラの第３ポートに出力させ
    る際に、出力される光信号は前記第２カプラの第１ポー
    トから入力された光信号との位相差が-π/2であること
    を特徴とする請求項１６に記載の光デマルチプレクサ。
21. 【請求項２１】 前記第２カプラの第２ポートから入力
    された光信号を前記第２カプラの第３ポートに出力させ
    る際に、出力される光信号は前記第２カプラの第２ポー
    トから入力された光信号との位相差がないことを特徴と
    する請求項１６に記載の光デマルチプレクサ。
22. 【請求項２２】 前記第２カプラの第１ポートと第２ポ
    ートとから入力された光信号は相互に-π/2の位相差を
    有し、前記第３ポートから出力される時は相等しい位相
    を有することになるため、相互補強干渉により結合され
    て出力されることを特徴とする請求項１６に記載の光デ
    マルチプレクサ。
23. 【請求項２３】 前記第１カプラの第３及び第４ポート
    に戻ってくる所定波長成分の光信号は相互に-π/2の位
    相差を有し、前記第１カプラの第２ポートから出力され
    る時には同一な位相を有することになるため、相互結合
    されて出力されることを特徴とする請求項１６に記載の
    光デマルチプレクサ。
24. 【請求項２４】 前記第１カプラの第３及び第４ポート
    から戻ってくる所定波長成分の光信号は相互に-π/2の
    位相差を有し、前記第１カプラの第１ポートから出力さ
    れる時には-πの位相差を有することになるため、相殺
    されてパワーが発生しないことを特徴とする請求項１６
    に記載の光デマルチプレクサ。
25. 【請求項２５】 前記第１光波長反射器は、紫外線に敏
    感に反応するファイバに一定の間隔を有するグレーティ
    ング周期で屈折率に変化を与えて、所望の波長成分の光
    信号を信号の進行してきた方向に反射させるファイバグ
    レーティング反射フィルタであることを特徴とする請求
    項１６に記載の光デマルチプレクサ。
26. 【請求項２６】 前記第１光波長反射器の入力ポートか
    ら反射される前記反射光信号は、前記入力ポートに入力
    される光信号との位相差がないことを特徴とする請求項
    ２５に記載の光デマルチプレクサ。
27. 【請求項２７】 前記第２光波長反射器は、紫外線に敏
    感に反応するファイバに一定の間隔を有するグレーティ
    ング周期で屈折率に変化を与えて、所望の波長成分の光
    信号を信号の進行してきた方向に反射させるファイバグ
    レーティング反射フィルタであることを特徴とする請求
    項１６に記載の光デマルチプレクサ。
28. 【請求項２８】 前記第２光波長反射器の入力ポートか
    ら反射される前記反射光信号は前記入力ポートに入力さ
    れる光信号との位相差がないことを特徴とする請求項２
    ７に記載の光デマルチプレクサ。
29. 【請求項２９】 前記多数の光波長フィルタの各々が、 前記第１カプラの第２ポートに接続されて光信号を受取
    る第１ポートと、前記第１ポートから入力された光信号
    のパワーを分割して出力する第３ポート及び第４ポート
    と、前記第３ポートと第４ポートから出力された光信号
    が反射されて再び入力される反射光信号を出力する第２
    ポートとを具備する第３カプラと、 前記第３カプラの第３ポートから出力される光信号を入
    力し、前記入力される光信号のうちから前記所定の波長
    成分の光信号を光の進行してきた方向に反射して、前記
    第３カプラの第３ポートに再び入力させる入力ポート
    と、前記所定の波長成分を除いた残りの波長成分を有す
    る光信号を出力する出力ポートとを具備する第３光波長
    反射器と、 前記第３カプラの第４ポートから出力される光信号を入
    力し、前記入力される光信号のうちから前記所定の波長
    成分の光信号を光の進行してきた方向に反射して、前記
    第３カプラの第４ポートに再び入力させる入力ポート
    と、前記所定の波長成分を除いた残りの波長成分を有す
    る光信号を出力する出力ポートとを具備する第４光波長
    反射器とをさらに具備することを特徴とする請求項１６
    に記載の光デマルチプレクサ。
30. 【請求項３０】 前記第３光波長反射器は、紫外線に敏
    感に反応するファイバに一定の間隔を有するグレーティ
    ング周期で屈折率に変化を与えて、所望の波長成分の光
    信号を信号が進行してきた方向に反射させるファイバグ
    レーティング反射フィルタであることを特徴とする請求
    項２９に記載の光デマルチプレクサ。
31. 【請求項３１】 前記第３光波長反射器の入力ポートか
    ら反射される前記反射光信号は、前記入力ポートに入力
    される光信号との位相差がないことを特徴とする請求項
    ３０に記載の光デマルチプレクサ。
32. 【請求項３２】 前記第４光波長反射器は、紫外線に敏
    感に反応するファイバに一定の間隔を有するグレーティ
    ング周期で屈折率に変化を与えて、所望の波長成分の光
    信号を信号の進行してきた方向に反射させるファイバグ
    レーティング反射フィルタであることを特徴とする請求
    項２９に記載の光デマルチプレクサ。
33. 【請求項３３】 前記第４光波長反射器の入力ポートか
    ら反射される前記反射光信号は前記入力ポートに入力さ
    れる光信号との位相差がないことを特徴とする請求項３
    ２に記載の光デマルチプレクサ。
34. 【請求項３４】 前記第１乃至第４光波長反射器の前記
    グレーティング周期は相等しく、前記所定波長に対する
    ブラッグ条件を満すように調節することにより前記所定
    の波長が使用者の要求により任意に決められることを特
    徴とする請求項３２に記載の光デマルチプレクサ。
35. 【請求項３５】 前記第３カプラは、前記第１ポートに
    入力される光信号のパワーを等分割して、前記第３カプ
    ラの第３及び第４ポートに出力することを特徴とする請
    求項２９に記載の光デマルチプレクサ。
36. 【請求項３６】 前記第３カプラの第１ポートから入力
    された光信号を前記第３カプラの第３ポートに出力させ
    る際に、出力される光信号は前記第３カプラの第１ポー
    トから入力された光信号との位相差がないことを特徴と
    する請求項２９に記載の光デマルチプレクサ。
37. 【請求項３７】 前記第３カプラの第１ポートから入力
    された光信号を前記第３カプラの第４ポートに出力させ
    る際に、出力される光信号は前記第３カプラの第１ポー
    トから入力された光信号との位相差が-π/2であること
    を特徴とする請求項２９に記載の光デマルチプレクサ。
38. 【請求項３８】 前記第３カプラの第３及び第４ポート
    に戻ってくる所定波長成分の光信号は相互に-π/2の位
    相差を有し、前記第３カプラの第２ポートから出力され
    る際には同一な位相を有することになるため、相互補強
    干渉により結合されて出力されることを特徴とする請求
    項２９に記載の光デマルチプレクサ。
39. 【請求項３９】 前記第３カプラの第３及び第４ポート
    に戻ってくる所定波長成分の光信号は相互に-π/2の位
    相差を有し、前記第３カプラの第１ポートから出力され
    る際には相互に-π位相差を有することになるため、相
    殺されてパワーが発生しないことを特徴とする請求項２
    ９に記載の光デマルチプレクサ。
40. 【請求項４０】 波長分割多重化方式により多重化され
    ている多様な波長成分を含む光信号を各波長成分の光信
    号に逆多重化させるためには、前記多様な波長成分数よ
    り１つ小さい数の前記光波長フィルタを直列に連結して
    構成することを特徴とする請求項１６に記載の光デマル
    チプレクサ。