JPH103012A - 光波長分波素子 - Google Patents
光波長分波素子Info
- Publication number
- JPH103012A JPH103012A JP15659296A JP15659296A JPH103012A JP H103012 A JPH103012 A JP H103012A JP 15659296 A JP15659296 A JP 15659296A JP 15659296 A JP15659296 A JP 15659296A JP H103012 A JPH103012 A JP H103012A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- wavelength
- port
- input port
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光信号の分配によるパワーロスを生じること
なく、出力特性をフラットにしたままで選択波長帯域を
広くすることができる光波長分波素子の提供。 【解決手段】 第１スターカプラ２０の４つの入力側ポ
ート３２と外部入力ポート１０との間に、光信号の分配
による過剰損失を実質的に生じない周期特性波長分波器
１６を具え、かつ、この周期特性波長分波器１６の入力
側ポート３８から各出力側ポート３６へそれぞれ出力さ
れる光信号は、互いに等しい周期Δλで、かつ、互いに
異なる選択波長を有している。さらに、この周期特性波
長分波器１６の入力側ポート３８から各出力側ポート３
６へそれぞれ出力される光信号の選択波長の周期Δλ
と、第２スターカプラの隣り合う出力側ポートでの選択
波長帯域どうしのずれ量Δλとが、実質的に一致してい
る。
なく、出力特性をフラットにしたままで選択波長帯域を
広くすることができる光波長分波素子の提供。 【解決手段】 第１スターカプラ２０の４つの入力側ポ
ート３２と外部入力ポート１０との間に、光信号の分配
による過剰損失を実質的に生じない周期特性波長分波器
１６を具え、かつ、この周期特性波長分波器１６の入力
側ポート３８から各出力側ポート３６へそれぞれ出力さ
れる光信号は、互いに等しい周期Δλで、かつ、互いに
異なる選択波長を有している。さらに、この周期特性波
長分波器１６の入力側ポート３８から各出力側ポート３
６へそれぞれ出力される光信号の選択波長の周期Δλ
と、第２スターカプラの隣り合う出力側ポートでの選択
波長帯域どうしのずれ量Δλとが、実質的に一致してい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、波長多重された
光信号の中から特定の波長の光を、特定の外部出力ポー
トへ選択的に出力する光波長分波素子に関する。
光信号の中から特定の波長の光を、特定の外部出力ポー
トへ選択的に出力する光波長分波素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の、導波路アレイ回折格子型波長分
波器を具えた光波長分波素子の一例が、文献：「ＬＥＯ
Ｓ’９５ 論文集、ＰＤ１．３」に開示されている。こ
の文献に開示の光波長分波素子は、一つの外部入力ポー
トと複数の外部出力ポートとの間に、第１および第２ス
ターカプラを導波路アレイ回折格子を介して接続した導
波路アレイ回折格子型波長分波器を具えている。そし
て、第１スターカプラの外部入力ポート側に、Ｙ分岐と
同様の働きをする多モード導波路を接続している。Ｙ分
岐や多モード導波路を接続することによって、外部入力
ポートから入力された光信号を分配して、第１スターカ
プラに入力することができる。その結果、第１スターカ
プラの入力ポートの開口を実質的に広くして、各出力ポ
ートの選択波長帯域における光強度の出力特性をフラッ
トにすることができる。
波器を具えた光波長分波素子の一例が、文献：「ＬＥＯ
Ｓ’９５ 論文集、ＰＤ１．３」に開示されている。こ
の文献に開示の光波長分波素子は、一つの外部入力ポー
トと複数の外部出力ポートとの間に、第１および第２ス
ターカプラを導波路アレイ回折格子を介して接続した導
波路アレイ回折格子型波長分波器を具えている。そし
て、第１スターカプラの外部入力ポート側に、Ｙ分岐と
同様の働きをする多モード導波路を接続している。Ｙ分
岐や多モード導波路を接続することによって、外部入力
ポートから入力された光信号を分配して、第１スターカ
プラに入力することができる。その結果、第１スターカ
プラの入力ポートの開口を実質的に広くして、各出力ポ
ートの選択波長帯域における光強度の出力特性をフラッ
トにすることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
光波長分波素子においては、Ｙ分岐や多モード導波路で
光信号をその波長に関係なく分配するため、過剰損失が
生じてしまうという問題点があった。例えば、各出力ポ
ートの選択波長帯域を、出力特性をフラットにしたまま
で２倍に広げるために、Ｙ分岐をもう１段増やすか、あ
るいは、多モード導波路のモード幅を２倍に広げると、
３ｄＢのパワーロスが生じてしまう。さらに、選択波長
帯域を２j 倍に広げると、ｊ×３ｄＢのパワーロスが生
じてしまう。
光波長分波素子においては、Ｙ分岐や多モード導波路で
光信号をその波長に関係なく分配するため、過剰損失が
生じてしまうという問題点があった。例えば、各出力ポ
ートの選択波長帯域を、出力特性をフラットにしたまま
で２倍に広げるために、Ｙ分岐をもう１段増やすか、あ
るいは、多モード導波路のモード幅を２倍に広げると、
３ｄＢのパワーロスが生じてしまう。さらに、選択波長
帯域を２j 倍に広げると、ｊ×３ｄＢのパワーロスが生
じてしまう。
【０００４】このため、光信号の分配によるパワーロス
を生じることなく、出力特性をフラットにしたままで選
択波長帯域を広くすることができる光波長分波素子の実
現が望まれていた。
を生じることなく、出力特性をフラットにしたままで選
択波長帯域を広くすることができる光波長分波素子の実
現が望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の光波長分波素
子によれば、一つの外部入力ポートと複数の外部出力ポ
ートとの間に、導波路アレイ回折格子型波長分波器を具
え、この導波路アレイ回折格子型波長分波器は、第１ス
ターカプラ、導波路アレイ回折格子および第２スターカ
プラを具え、この導波路アレイ回折格子は、一定長ずつ
光路長が互いに異なる複数の位相制御導波路を以って構
成されており、各位相制御導波路は、第１スターカプラ
の出力側ポートおよび第２スターカプラの入力側ポート
にそれぞれ光路長順に接続されており、この第２スター
カプラの複数の出力側ポートは、それぞれ出力導波路を
介して外部出力ポートに接続されてなる光波長分波素子
において、第１スターカプラの複数の入力側ポートと外
部入力ポートとの間に、複数の出力側ポートと一つの入
力側ポートとを有し、かつ、光信号の分配による過剰損
失を実質的に生じない周期特性波長分波器を具え、この
周期特性波長分波器のこの入力側ポートは、外部入力ポ
ートに接続されており、この周期特性波長分波器の各出
力側ポートは、第１スターカプラの入力側ポートにそれ
ぞれ接続導波路を介して接続されており、この周期特性
波長分波器の入力側ポートから各出力側ポートへそれぞ
れ出力される光信号は、互いに等しい周期で、かつ、互
いに異なる選択波長を有しており、この周期特性波長分
波器の入力側ポートから各出力側ポートへそれぞれ出力
される光信号の選択波長の周期と、第２スターカプラの
隣り合う出力側ポートでの選択波長帯域どうしのずれ量
とが、実質的に一致してなることを特徴とする。
子によれば、一つの外部入力ポートと複数の外部出力ポ
ートとの間に、導波路アレイ回折格子型波長分波器を具
え、この導波路アレイ回折格子型波長分波器は、第１ス
ターカプラ、導波路アレイ回折格子および第２スターカ
プラを具え、この導波路アレイ回折格子は、一定長ずつ
光路長が互いに異なる複数の位相制御導波路を以って構
成されており、各位相制御導波路は、第１スターカプラ
の出力側ポートおよび第２スターカプラの入力側ポート
にそれぞれ光路長順に接続されており、この第２スター
カプラの複数の出力側ポートは、それぞれ出力導波路を
介して外部出力ポートに接続されてなる光波長分波素子
において、第１スターカプラの複数の入力側ポートと外
部入力ポートとの間に、複数の出力側ポートと一つの入
力側ポートとを有し、かつ、光信号の分配による過剰損
失を実質的に生じない周期特性波長分波器を具え、この
周期特性波長分波器のこの入力側ポートは、外部入力ポ
ートに接続されており、この周期特性波長分波器の各出
力側ポートは、第１スターカプラの入力側ポートにそれ
ぞれ接続導波路を介して接続されており、この周期特性
波長分波器の入力側ポートから各出力側ポートへそれぞ
れ出力される光信号は、互いに等しい周期で、かつ、互
いに異なる選択波長を有しており、この周期特性波長分
波器の入力側ポートから各出力側ポートへそれぞれ出力
される光信号の選択波長の周期と、第２スターカプラの
隣り合う出力側ポートでの選択波長帯域どうしのずれ量
とが、実質的に一致してなることを特徴とする。
【０００６】尚、第２スターカプラの出力側ポートは、
導波路アレイ回折格子型波長分波器の出力側のポートで
もある。従って、これらの隣り合う出力側ポートでの選
択波長帯域どうしのずれ量Δλは、隣り合う出力側ポー
トの出力導波路の接続角度の間隔をΔθ、隣り合う出力
側ポートの間の距離をｄ、第２スターカプラの屈折率を
ｎで表すと、下記の（１）式で与えられる。
導波路アレイ回折格子型波長分波器の出力側のポートで
もある。従って、これらの隣り合う出力側ポートでの選
択波長帯域どうしのずれ量Δλは、隣り合う出力側ポー
トの出力導波路の接続角度の間隔をΔθ、隣り合う出力
側ポートの間の距離をｄ、第２スターカプラの屈折率を
ｎで表すと、下記の（１）式で与えられる。
【０００７】Δλ＝ｎｄΔθ／ｍ・・・（１） 但し、ｍは干渉の次数を表し、位相制御用導波路の屈折
率をｎC 、隣り合う位相制御用導波路の光路差をＬ
AWG 、使用する波長の中心地をλ0 で表すと、下記の
（２）式で与えられる。
率をｎC 、隣り合う位相制御用導波路の光路差をＬ
AWG 、使用する波長の中心地をλ0 で表すと、下記の
（２）式で与えられる。
【０００８】ｍ＝２ｎC ＬAWG ／λ0 ・・・（２） また、好ましくは、周期特性波長分波素器は、１段また
は複数段のマッハツェンダ干渉計を以って構成されたマ
ッハツェンダ分波素子を以って構成してあると良い。
は複数段のマッハツェンダ干渉計を以って構成されたマ
ッハツェンダ分波素子を以って構成してあると良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の光波長分波素子の例について説明する。尚、参照する
図面は、この発明が理解できる程度に各構成成分の大き
さ、形状および配置関係を概略的に示してあるに過ぎな
い。従って、この発明は図示例に限定されるものではな
い。
の光波長分波素子の例について説明する。尚、参照する
図面は、この発明が理解できる程度に各構成成分の大き
さ、形状および配置関係を概略的に示してあるに過ぎな
い。従って、この発明は図示例に限定されるものではな
い。
【００１０】（構成について）図１を参照して、この実
施の形態の光波長分波素子の構成について説明する。こ
の実施の形態の光波長分波素子は、１つの外部入力ポー
ト１０と４つの外部出力ポート１２との間の基板１４
に、マッハツェンダ型分波素子からなる周期特性波長分
波器１６および導波路アレイ回折格子型波長分波器１８
を具えている。
施の形態の光波長分波素子の構成について説明する。こ
の実施の形態の光波長分波素子は、１つの外部入力ポー
ト１０と４つの外部出力ポート１２との間の基板１４
に、マッハツェンダ型分波素子からなる周期特性波長分
波器１６および導波路アレイ回折格子型波長分波器１８
を具えている。
【００１１】そして、この導波路アレイ回折格子型波長
分波器１８は、従来周知のものであり、第１スターカプ
ラ２０、導波路アレイ回折格子２２および第２スターカ
プラ２４を具えている。また、この導波路アレイ回折格
子２２は、一定長ずつ光路長が互いに異なる複数の位相
制御導波路２２ａを以って構成されいる。各位相制御導
波路２２ａは、第１スターカプラ２０の出力側ポート２
６および第２スターカプラの入力側ポート２８にそれぞ
れ光路長順に接続されている。尚、位相制御導波路の光
路長は、導波路の長さそのもので制御するほか、例え
ば、導波路の屈折率を部分的に変えることによって制御
しても良い。
分波器１８は、従来周知のものであり、第１スターカプ
ラ２０、導波路アレイ回折格子２２および第２スターカ
プラ２４を具えている。また、この導波路アレイ回折格
子２２は、一定長ずつ光路長が互いに異なる複数の位相
制御導波路２２ａを以って構成されいる。各位相制御導
波路２２ａは、第１スターカプラ２０の出力側ポート２
６および第２スターカプラの入力側ポート２８にそれぞ
れ光路長順に接続されている。尚、位相制御導波路の光
路長は、導波路の長さそのもので制御するほか、例え
ば、導波路の屈折率を部分的に変えることによって制御
しても良い。
【００１２】また、この第２スターカプラ２４の複数の
出力側ポート３０は、それぞれ出力導波路１３を介して
外部出力ポート１２に接続されている。
出力側ポート３０は、それぞれ出力導波路１３を介して
外部出力ポート１２に接続されている。
【００１３】そして、この発明の光波長分波素子におい
ては、第１スターカプラ２０の４つの入力側ポート３２
と外部入力ポート１０との間に、４つの出力側ポート３
６と一つの入力側ポート３８とを有し、かつ、光信号の
分配による過剰損失を実質的に生じない周期特性波長分
波器１６を具えている。この周期特性波長分波器１６の
入力側ポート３８は、外部入力ポート１０に接続されて
おり、これらの各出力側ポート３６は、第１スターカプ
ラ２０の入力側ポート３２にそれぞれ接続導波路３４を
介して接続されている。
ては、第１スターカプラ２０の４つの入力側ポート３２
と外部入力ポート１０との間に、４つの出力側ポート３
６と一つの入力側ポート３８とを有し、かつ、光信号の
分配による過剰損失を実質的に生じない周期特性波長分
波器１６を具えている。この周期特性波長分波器１６の
入力側ポート３８は、外部入力ポート１０に接続されて
おり、これらの各出力側ポート３６は、第１スターカプ
ラ２０の入力側ポート３２にそれぞれ接続導波路３４を
介して接続されている。
【００１４】そして、この周期特性波長分波器１６の入
力側ポート３８から各出力側ポート３６へそれぞれ出力
される光信号は、互いに等しい周期Δλで、かつ、互い
に異なる選択波長を有している。
力側ポート３８から各出力側ポート３６へそれぞれ出力
される光信号は、互いに等しい周期Δλで、かつ、互い
に異なる選択波長を有している。
【００１５】さらに、この周期特性波長分波器１６の入
力側ポート３８から各出力側ポート３６へそれぞれ出力
される光信号の選択波長の周期Δλと、第２スターカプ
ラの隣り合う出力側ポートでの選択波長帯域どうしのず
れ量Δλとが、実質的に一致している。
力側ポート３８から各出力側ポート３６へそれぞれ出力
される光信号の選択波長の周期Δλと、第２スターカプ
ラの隣り合う出力側ポートでの選択波長帯域どうしのず
れ量Δλとが、実質的に一致している。
【００１６】次に、図２を参照して、周期特性波長分波
器１６としてのマッハツェンダ波長分波素子の構成につ
いて説明する。この実施の形態で用いるマッハツェンダ
波長分波素子の構成自体は、従来周知のものであり、マ
ッハツェンダ干渉計（以下、ＭＺとも略称する）４０を
一段または複数段接続して設けたものである。各ＭＺ４
０は、２つの３ｄＢ光カプラ４２を、互いに光路長の異
なる２本のアーム光導波路４４で接続した構成を有して
いる。そして、２本のアーム光導波路４４をそれぞれ伝
搬した光は、位相差による干渉の結果、その波長に応じ
て、出力側の３ｄＢ光カプラ４２の２つの出力ポートの
いずれかに出力される。
器１６としてのマッハツェンダ波長分波素子の構成につ
いて説明する。この実施の形態で用いるマッハツェンダ
波長分波素子の構成自体は、従来周知のものであり、マ
ッハツェンダ干渉計（以下、ＭＺとも略称する）４０を
一段または複数段接続して設けたものである。各ＭＺ４
０は、２つの３ｄＢ光カプラ４２を、互いに光路長の異
なる２本のアーム光導波路４４で接続した構成を有して
いる。そして、２本のアーム光導波路４４をそれぞれ伝
搬した光は、位相差による干渉の結果、その波長に応じ
て、出力側の３ｄＢ光カプラ４２の２つの出力ポートの
いずれかに出力される。
【００１７】そして、ＭＺを複数段接続することによっ
て、光信号をその波長に応じてさらに分波することがで
きる。この実施の形態では、１段目のＭＺの２つの出力
ポートに、それぞれ２段目のＭＺを接続している。後段
のＭＺの２本のアーム光導波路の光路長の差は、その前
段のＭＺの２本のアーム光導波路の光路長の差の１／２
としてある。
て、光信号をその波長に応じてさらに分波することがで
きる。この実施の形態では、１段目のＭＺの２つの出力
ポートに、それぞれ２段目のＭＺを接続している。後段
のＭＺの２本のアーム光導波路の光路長の差は、その前
段のＭＺの２本のアーム光導波路の光路長の差の１／２
としてある。
【００１８】（動作について）次に、この実施の形態の
光波長分波素子の動作について説明する。ここでは、発
明の理解を容易にするため、外部出力ポート１２から光
を入射して、外部入力ポート１０へ出射する場合、すな
わち合波素子として考えた場合について説明する。尚、
波長分波素子としての動作は、合波素子としての動作の
逆過程であるので、合波素子として考えた場合の光の進
行方向を逆向きにしたものとなる。
光波長分波素子の動作について説明する。ここでは、発
明の理解を容易にするため、外部出力ポート１２から光
を入射して、外部入力ポート１０へ出射する場合、すな
わち合波素子として考えた場合について説明する。尚、
波長分波素子としての動作は、合波素子としての動作の
逆過程であるので、合波素子として考えた場合の光の進
行方向を逆向きにしたものとなる。
【００１９】先ず、外部出力ポート１２のうちの１つの
外部出力ポート１２ａから、波長λ１、λ２、λ３およ
びλ４を含むフラットな波長特性を有する光信号を入射
する場合について説明する。
外部出力ポート１２ａから、波長λ１、λ２、λ３およ
びλ４を含むフラットな波長特性を有する光信号を入射
する場合について説明する。
【００２０】外部出力ポート１２ａから入射した光信号
は、出力導波路１３を伝搬して第２スターカプラ２４の
第１の出力側ポート３０ａに入射する。そして、光信号
は、第２スターカプラ２４の作用により、第２スターカ
プラ２４の各入力側ポート２８から各位相制御用導波路
２２ａに入射する。従って、各位相制御用導波路２２ａ
を、それぞれ光信号λ１〜λ４が伝搬する。そして、位
相制御用導波路２２ａを伝搬した光信号は、第１スター
カプラ２０の出力側ポート２６から第１スターカプラ２
０へ入射する。
は、出力導波路１３を伝搬して第２スターカプラ２４の
第１の出力側ポート３０ａに入射する。そして、光信号
は、第２スターカプラ２４の作用により、第２スターカ
プラ２４の各入力側ポート２８から各位相制御用導波路
２２ａに入射する。従って、各位相制御用導波路２２ａ
を、それぞれ光信号λ１〜λ４が伝搬する。そして、位
相制御用導波路２２ａを伝搬した光信号は、第１スター
カプラ２０の出力側ポート２６から第１スターカプラ２
０へ入射する。
【００２１】ここで、図３を参照して、第１スターカプ
ラ２０の作用について説明する。図３は、第１スターカ
プラ２０およびその近傍の拡大図である。
ラ２０の作用について説明する。図３は、第１スターカ
プラ２０およびその近傍の拡大図である。
【００２２】位相制御用導波路２２ａは、互いに光路長
が異なるため、第１スターカプラ２０に入射した光信号
は、位相制御用導波路２２ａの配列順に、一定量ずつ位
相がずれていく。その結果、第１スターカプラに入射し
た光信号は互いに干渉して、特定の焦点に集光する。位
相のずれ量は光信号の波長に依存するため、波長λ１〜
λ４の光信号はそれぞれ互いに異なる焦点に集光する。
尚、図３においては、波長λ１およびλ４の光信号の集
光の様子を点線ＩおよびIIで示す。
が異なるため、第１スターカプラ２０に入射した光信号
は、位相制御用導波路２２ａの配列順に、一定量ずつ位
相がずれていく。その結果、第１スターカプラに入射し
た光信号は互いに干渉して、特定の焦点に集光する。位
相のずれ量は光信号の波長に依存するため、波長λ１〜
λ４の光信号はそれぞれ互いに異なる焦点に集光する。
尚、図３においては、波長λ１およびλ４の光信号の集
光の様子を点線ＩおよびIIで示す。
【００２３】そして、この実施の形態では、波長λ１〜
λ４の光信号がそれぞれ集光する焦点に、それぞれ第１
〜第４の入力側ポート３２ａ〜３２ｄを設けている。
λ４の光信号がそれぞれ集光する焦点に、それぞれ第１
〜第４の入力側ポート３２ａ〜３２ｄを設けている。
【００２４】ここで、図４に各入力側ポート３２ａ〜３
２ｄに入射する波長λ１〜λ４の光信号の、周期特性波
長分波器１６の入力側ポート３８へ出力される波長特性
および外部出力ポート１２から入射した光信号の波長特
性を示す。図４の横軸は波長を表し、縦軸は光強度を表
す。尚、第１スターカプラ２０の各入力側ポート３２ａ
〜３２ｄは、それぞれ接続導波路３４によって、周期特
性波長分波器１６の各出力側ポート３６に接続されてい
る。従って、各入力側ポート３２から入力側ポート３８
へ出力される光信号の選択波長は、各出力側ポート３６
から入力側ポート３８へ出力される光信号の選択波長と
同一である。
２ｄに入射する波長λ１〜λ４の光信号の、周期特性波
長分波器１６の入力側ポート３８へ出力される波長特性
および外部出力ポート１２から入射した光信号の波長特
性を示す。図４の横軸は波長を表し、縦軸は光強度を表
す。尚、第１スターカプラ２０の各入力側ポート３２ａ
〜３２ｄは、それぞれ接続導波路３４によって、周期特
性波長分波器１６の各出力側ポート３６に接続されてい
る。従って、各入力側ポート３２から入力側ポート３８
へ出力される光信号の選択波長は、各出力側ポート３６
から入力側ポート３８へ出力される光信号の選択波長と
同一である。
【００２５】図４の（Ａ）に、第１の入力側ポート３２
ａから入力側ポート３８へ出力される波長特性を示す。
ここでは波長λ１のピークの他に、入力ポート３２ａか
ら入力側ポート３８へ出力可能な波長のピークを示す。
ａから入力側ポート３８へ出力される波長特性を示す。
ここでは波長λ１のピークの他に、入力ポート３２ａか
ら入力側ポート３８へ出力可能な波長のピークを示す。
【００２６】また、図４の（Ｂ）に、第２の入力側ポー
ト３２ｂから入力側ポート３８へ出力される波長特性を
示す。ここでも波長λ２のピークの他に、入力ポート３
２ｂから入力側ポート３８へ出力可能な波長のピークを
示す。また、図４の（Ｃ）に、第３の入力側ポート３２
ｃから入力側ポート３８へ出力される波長特性を示す。
ここでも波長λ２のピークの他に、入力ポート３２ｃか
ら入力側ポート３８へ出力可能な波長のピークを示す。
また、図４の（Ｄ）に、第４の入力側ポート３２ｄから
入力側ポート３８へ出力される波長特性を示す。ここで
も波長λ２のピークの他に、入力ポート３２ｄから入力
側ポート３８へ出力可能な波長のピークを示す。
ト３２ｂから入力側ポート３８へ出力される波長特性を
示す。ここでも波長λ２のピークの他に、入力ポート３
２ｂから入力側ポート３８へ出力可能な波長のピークを
示す。また、図４の（Ｃ）に、第３の入力側ポート３２
ｃから入力側ポート３８へ出力される波長特性を示す。
ここでも波長λ２のピークの他に、入力ポート３２ｃか
ら入力側ポート３８へ出力可能な波長のピークを示す。
また、図４の（Ｄ）に、第４の入力側ポート３２ｄから
入力側ポート３８へ出力される波長特性を示す。ここで
も波長λ２のピークの他に、入力ポート３２ｄから入力
側ポート３８へ出力可能な波長のピークを示す。
【００２７】このように、各入力側ポート３２から入力
側ポート３８へそれぞれ出力される光信号の波長特性
は、ＭＺにおけるおける干渉により、互いに等しい周期
Δλの選択波長を有しており、かつ、各入力側ポート３
２ａ〜３２ｄから入力側ポート３８へそれぞれ出力され
る光信号の選択波長はλ１〜λ４の様に互いに異なって
いる。
側ポート３８へそれぞれ出力される光信号の波長特性
は、ＭＺにおけるおける干渉により、互いに等しい周期
Δλの選択波長を有しており、かつ、各入力側ポート３
２ａ〜３２ｄから入力側ポート３８へそれぞれ出力され
る光信号の選択波長はλ１〜λ４の様に互いに異なって
いる。
【００２８】図４の（Ｅ）には、外部出力ポート１２ａ
に入射された、波長帯域Δλの光信号の波長特性Ａを示
す。
に入射された、波長帯域Δλの光信号の波長特性Ａを示
す。
【００２９】マッハツェンダ波長分波素子１６の入力側
ポート３８から各出力側ポート３６へそれぞれ出力され
る光信号の選択波長の周期Δλは、互いに等しく、周知
の下記の（３）式で表すことができる。
ポート３８から各出力側ポート３６へそれぞれ出力され
る光信号の選択波長の周期Δλは、互いに等しく、周知
の下記の（３）式で表すことができる。
【００３０】Δλ＝λ2 ／（２ｎΔＬ）・・・（３） 但し、λは中心波長、ｎはアーム導波路の透過屈折率を
表し、ΔＬは、２段目のＭＺの２本のアーム導波路の光
路長差を表す。
表し、ΔＬは、２段目のＭＺの２本のアーム導波路の光
路長差を表す。
【００３１】次に、外部出力ポート１２ｂに光信号を入
射する場合について考える。図４の（Ｅ）に、この波長
特性Ｂを点線で示す。
射する場合について考える。図４の（Ｅ）に、この波長
特性Ｂを点線で示す。
【００３２】この波長特性Ｂに含まれる波長λ５〜λ６
は、前述の波長λ１〜λ４に対して、それぞれ波長が、
上述した周期と同じずれ量Δλだけずれていることが必
要である。
は、前述の波長λ１〜λ４に対して、それぞれ波長が、
上述した周期と同じずれ量Δλだけずれていることが必
要である。
【００３３】尚、隣り合う第１の外部出力ポート１２ａ
および第２の外部出力ポート１２ｂは、出力導波路１３
を介して、第２スターカプラの隣り合う第１の出力側ポ
ート３０ａおよび第２の出力側ポート３０ｂにそれぞれ
接続されている。従って、第１の外部出力ポート１２ａ
と第２の外部出力ポート１２ｂとの波長帯域どうしのず
れ量Δλは、第１の出力側ポート３０ａと第２の出力側
ポート３０ｂとの波長帯域どうしのずれ量Δλと同一で
ある。
および第２の外部出力ポート１２ｂは、出力導波路１３
を介して、第２スターカプラの隣り合う第１の出力側ポ
ート３０ａおよび第２の出力側ポート３０ｂにそれぞれ
接続されている。従って、第１の外部出力ポート１２ａ
と第２の外部出力ポート１２ｂとの波長帯域どうしのず
れ量Δλは、第１の出力側ポート３０ａと第２の出力側
ポート３０ｂとの波長帯域どうしのずれ量Δλと同一で
ある。
【００３４】そして、このずれ量Δλは、前述の様に、
隣り合う出力側ポートの出力導波路の接続角度の間隔を
Δθ、隣り合う出力側ポートの間の距離をｄ、第２スタ
ーカプラの屈折率をｎで表すと、下記の（１）式で与え
られる。
隣り合う出力側ポートの出力導波路の接続角度の間隔を
Δθ、隣り合う出力側ポートの間の距離をｄ、第２スタ
ーカプラの屈折率をｎで表すと、下記の（１）式で与え
られる。
【００３５】Δλ＝ｎｄΔθ／ｍ・・・（１） 但し、ｍは干渉の次数を表し、位相制御用導波路の屈折
率をｎC 、隣り合う位相制御用導波路の光路差をＬ
AWG 、使用する波長の中心地をλ0 で表すと、前述の様
に、下記の（２）式で与えられる。
率をｎC 、隣り合う位相制御用導波路の光路差をＬ
AWG 、使用する波長の中心地をλ0 で表すと、前述の様
に、下記の（２）式で与えられる。
【００３６】ｍ＝２ｎC ＬAWG ／λ0 ・・・（２） このように、波長特性Ａに対してずれ量Δλだけ波長特
性Ｂをずらせば、波長λ５〜λ６の光信号は、第１スタ
ーカプラ２０の第２の出力側ポート３０ｂに入射後、前
述した波長λ１〜λ４と同様の経路を伝搬して外部入力
ポート１０へ出射される。
性Ｂをずらせば、波長λ５〜λ６の光信号は、第１スタ
ーカプラ２０の第２の出力側ポート３０ｂに入射後、前
述した波長λ１〜λ４と同様の経路を伝搬して外部入力
ポート１０へ出射される。
【００３７】そこで、今度は、外部入力ポート１０か
ら、図４の（Ｅ）に示された波長特性Ａおよび波長特性
Ｂの波長帯域を含む光信号を入射する場合について考え
る。この場合の光波長分波素子の動作は、上述した波長
λ１〜λ４および波長λ５〜λ８の光信号の伝搬方向を
逆向きにするだけである。従って、外部出力ポート１２
ａからは、波長λ１〜λ４を含む波長特性Ａを選択波長
帯域とする、出力特性がフラットな光信号が分波出力さ
れ、一方、外部出力ポート１２ｂからは、波長λ５〜λ
８を含む波長特性Ｂを選択波長帯域とする、出力特性が
フラットな光信号が分波出力される。
ら、図４の（Ｅ）に示された波長特性Ａおよび波長特性
Ｂの波長帯域を含む光信号を入射する場合について考え
る。この場合の光波長分波素子の動作は、上述した波長
λ１〜λ４および波長λ５〜λ８の光信号の伝搬方向を
逆向きにするだけである。従って、外部出力ポート１２
ａからは、波長λ１〜λ４を含む波長特性Ａを選択波長
帯域とする、出力特性がフラットな光信号が分波出力さ
れ、一方、外部出力ポート１２ｂからは、波長λ５〜λ
８を含む波長特性Ｂを選択波長帯域とする、出力特性が
フラットな光信号が分波出力される。
【００３８】ところで、各外部出力ポートへ出射される
光信号の選択波長帯域は、図４の（Ａ）〜（Ｄ）に示す
様に、第１スターカプラ２０の入力側ポート３２を透過
できる波長の帯域で制限される。従って、この入力側ポ
ート３２およびこれに対応するマッハツェンダ分波素子
１６の出力側ポート３６のポート数を増やして、この入
力側ポート３２を透過できる波長の帯域を広げれば、各
外部出力ポートへ出射される光信号の選択波長帯域を、
出力特性をフラットにしたままで広げることができる。
光信号の選択波長帯域は、図４の（Ａ）〜（Ｄ）に示す
様に、第１スターカプラ２０の入力側ポート３２を透過
できる波長の帯域で制限される。従って、この入力側ポ
ート３２およびこれに対応するマッハツェンダ分波素子
１６の出力側ポート３６のポート数を増やして、この入
力側ポート３２を透過できる波長の帯域を広げれば、各
外部出力ポートへ出射される光信号の選択波長帯域を、
出力特性をフラットにしたままで広げることができる。
【００３９】そして、この発明で用いる周期特性波長分
波素子（マッハツェンダ分波素子）では、Ｙ分岐や多モ
ード導波路のような光パワーロスが実質的に生じないの
で、光信号の分配によるパワーロスを生じることなく、
出力特性をフラットにしたままで選択波長帯域を広くす
ることができる。
波素子（マッハツェンダ分波素子）では、Ｙ分岐や多モ
ード導波路のような光パワーロスが実質的に生じないの
で、光信号の分配によるパワーロスを生じることなく、
出力特性をフラットにしたままで選択波長帯域を広くす
ることができる。
【００４０】上述した実施の形態では、この発明を特定
の材料を用い、特定の条件で構成した例についてのみ説
明したが、これらの発明は多くの変更および変形を行う
ことができる。例えば、上述した実施の形態形態では、
周期特性波長分波器としてマッハツェンダ分波素子を用
いたが、この発明では、例えば、ファブリペロフィルタ
を用いても良い。
の材料を用い、特定の条件で構成した例についてのみ説
明したが、これらの発明は多くの変更および変形を行う
ことができる。例えば、上述した実施の形態形態では、
周期特性波長分波器としてマッハツェンダ分波素子を用
いたが、この発明では、例えば、ファブリペロフィルタ
を用いても良い。
【００４１】また、上述した実施の形態では、第１スタ
ーカプラの入力側ポートの数を４つとしたが、この発明
では、この入力側ポートの数は４つに限られない。
ーカプラの入力側ポートの数を４つとしたが、この発明
では、この入力側ポートの数は４つに限られない。
【００４２】
【発明の効果】この発明の波長分波素子によれば、導波
路アレイ回折格子型波長分波器を構成する第１スターカ
プラの複数の入力側ポート側に、光信号の分配による過
剰損失を実質的に生じない周期特性波長分波器を具えて
いる。そして、この周期特性波長分波器の入力側ポート
から各出力側ポートへそれぞれ出力される光信号は、互
いに等しい周期で、かつ、互いに異なる選択波長を有し
ている。さらに、この周期特性波長分波器の入力側ポー
トから各出力側ポートへそれぞれ出力される光信号の選
択波長の周期と、第２スターカプラの隣り合う出力側ポ
ートでの選択波長帯域どうしのずれ量とが、実質的に一
致している。
路アレイ回折格子型波長分波器を構成する第１スターカ
プラの複数の入力側ポート側に、光信号の分配による過
剰損失を実質的に生じない周期特性波長分波器を具えて
いる。そして、この周期特性波長分波器の入力側ポート
から各出力側ポートへそれぞれ出力される光信号は、互
いに等しい周期で、かつ、互いに異なる選択波長を有し
ている。さらに、この周期特性波長分波器の入力側ポー
トから各出力側ポートへそれぞれ出力される光信号の選
択波長の周期と、第２スターカプラの隣り合う出力側ポ
ートでの選択波長帯域どうしのずれ量とが、実質的に一
致している。
【００４３】このため、光信号の分配によるパワーロス
を生じることなく、出力特性をフラットにしたままで各
外部出力ポートから出力される光信号の選択波長帯域を
広くすることができる。
を生じることなく、出力特性をフラットにしたままで各
外部出力ポートから出力される光信号の選択波長帯域を
広くすることができる。
【図１】この発明の光波長分波素子の説明に供する構成
図である。
図である。
【図２】マッハツェンダ波長分波素子の説明に供する構
成図である。
成図である。
【図３】第１スターカプラおよびその近傍の拡大図であ
る。
る。
【図４】（Ａ）〜（Ｅ）は、光信号の波長特性の説明に
供する図である。
供する図である。
１０：外部入力ポート １１：入力導波路 １２：外部出力ポート １２ａ：第１の外部出力ポート １２ｂ：第２の外部出力ポート １３：出力導波路 １４：基板 １６：周期特性波長分波器 １８：導波路アレイ回折格子波長分波器 ２０：第１スターカプラ ２２：導波路アレイ回折格子 ２２ａ：位相制御導波路 ２４：第２スターカプラ ２６：出力側ポート ２８：入力側ポート ３０：出力側ポート ３０ａ：第１の出力側ポート ３０ｂ：第２の出力側ポート ３２：入力側ポート ３２ａ：第１の入力側ポート ３２ｂ：第２の入力側ポート ３２ｃ：第３の入力側ポート ３２ｄ：第４の入力側ポート ３４：接続導波路 ３６：出力側ポート ３６ａ：第１の出力側ポート ３６ｂ：第２の出力側ポート ３６ｃ：第３の出力側ポート ３６ｄ：第４の出力側ポート ３８：入力側ポート ４０：マッハツェンダ干渉計（ＭＺ） ４２：３ｄＢカプラ ４４：アーム導波路
Claims (2)
- 【請求項１】 一つの外部入力ポートと複数の外部出力
ポートとの間に、導波路アレイ回折格子型波長分波器を
具え、該導波路アレイ回折格子型波長分波器は、第１ス
ターカプラ、導波路アレイ回折格子および第２スターカ
プラを具え、該導波路アレイ回折格子は、一定長ずつ光
路長が互いに異なる複数の位相制御導波路を以って構成
されており、各該位相制御導波路は、前記第１スターカ
プラの出力側ポートおよび前記第２スターカプラの入力
側ポートにそれぞれ光路長順に接続されており、該第２
スターカプラの複数の出力側ポートは、それぞれ出力導
波路を介して前記外部出力ポートに接続されてなる光波
長分波素子において、 前記第１スターカプラの複数の入力側ポートと前記外部
入力ポートとの間に、複数の出力側ポートと一つの入力
側ポートとを有し、かつ、光信号の分配による過剰損失
を実質的に生じない周期特性波長分波器を具え、 該周期特性波長分波器の該入力側ポートは、前記外部入
力ポートに接続されており、 該周期特性波長分波器の各該出力側ポートは、前記第１
スターカプラの前記入力側ポートにそれぞれ接続導波路
を介して接続されており、 該周期特性波長分波器の該入力側ポートから各該出力側
ポートへそれぞれ出力される光信号は、互いに等しい周
期で、かつ、互いに異なる選択波長を有しており、 該周期特性波長分波器の該入力側ポートから各該出力側
ポートへそれぞれ出力される光信号の選択波長の前記周
期と、前記第２スターカプラの隣り合う前記出力側ポー
トでの選択波長帯域どうしのずれ量とが、実質的に一致
してなることを特徴とする光波長分波素子。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光波長分波素子におい
て、 前記周期特性波長分波素器は、１段または複数段のマッ
ハツェンダ干渉計を以って構成されたマッハツェンダ分
波素子を以って構成してなることを特徴とする光波長分
波素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15659296A JPH103012A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 光波長分波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15659296A JPH103012A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 光波長分波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH103012A true JPH103012A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15631136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15659296A Withdrawn JPH103012A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 光波長分波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH103012A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6415071B1 (en) | 1999-04-05 | 2002-07-02 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical wavelength multiplexed transmission module, and wavelength multiplexed transmission system using the same |
| JP2010515101A (ja) * | 2006-12-28 | 2010-05-06 | アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド | 低リップル光学素子 |
| WO2011033725A1 (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | 日本電信電話株式会社 | 光波長合分波回路 |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP15659296A patent/JPH103012A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6415071B1 (en) | 1999-04-05 | 2002-07-02 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical wavelength multiplexed transmission module, and wavelength multiplexed transmission system using the same |
| JP2010515101A (ja) * | 2006-12-28 | 2010-05-06 | アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド | 低リップル光学素子 |
| WO2011033725A1 (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | 日本電信電話株式会社 | 光波長合分波回路 |
| US8737779B2 (en) | 2009-09-18 | 2014-05-27 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical wavelength multi/demultiplexer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5953467A (en) | Switchable optical filter | |
| JP3537344B2 (ja) | 光アッド−ドロップ・マルチプレクサ | |
| US6339474B2 (en) | Interferometric optical device including an optical resonator | |
| US8781331B2 (en) | Controllable optical add/drop multiplexer | |
| US6556736B2 (en) | Dynamic passband shape compensation of optical signals | |
| US20030133655A1 (en) | Multi-output arrayed waveguide grating demultiplexer | |
| JPH1130730A (ja) | 光合分波素子 | |
| JP2002341165A (ja) | 光波長合分波器およびその使用方法 | |
| US6600852B1 (en) | Wavelength selective device and switch and method thereby | |
| JPH1152153A (ja) | 光回路 | |
| JPS60172841A (ja) | 光スイツチ | |
| JPH11109147A (ja) | アレイ導波路格子素子 | |
| JP4197126B2 (ja) | 光スイッチ及び光波長ルータ | |
| EP1158318A2 (en) | Reconfigurable multi-channel filters having enhanced channel bandwidth | |
| US7330658B2 (en) | Device and method for optical add/drop multiplexing | |
| JP2001108846A (ja) | 導波路グレーティングルータ | |
| JPH103012A (ja) | 光波長分波素子 | |
| JP6570418B2 (ja) | 多波長変調器 | |
| JPWO2004102266A1 (ja) | 光スイッチ装置 | |
| JP3566172B2 (ja) | 光パケットバッファ | |
| TWI838821B (zh) | 片上集成波分複用器及晶片 | |
| KR100223033B1 (ko) | 다파장 채널 투과형 광 필터 | |
| JP3931834B2 (ja) | 光波長合分波器 | |
| JPH0196605A (ja) | 波長多重分波素子 | |
| JP2833255B2 (ja) | 光ディマルチプレクサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |