JPH1062826A - 光学ルータ - Google Patents
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Abstract
き、従来のバルク型の光学デバイスあるいは集積光学要
素を必要としない新たな光学ルータを提供する。 【解決手段】 本発明の光ファイバ交差結合装置は、多
重化用/分離用の活性全光ファイバ製光学ルータを具備
している。この光学ルータは、電子素子(位相制御装
置)と4個のファイバ要素からなる、即ち、1)ファイ
バ製方向性カプラ、2)ファイバ製反射グレーティング
フィルタ、3)ファイバ製タップ、4)ファイバ製位相
変調器である。これらの光ファイバ要素からいかに光学
ルータを製造するかについて記載し、まず単一波長の取
り出しルータから追加/取り出し多重化用のNポートと
N波長のルータについて述べる。さらに光学波長ルータ
をいかに組み合わせて光ファイバ製交差結合(OXC)
を形成するかについて述べ、まず2×2の単一波長のO
XCからN×NのM波長のOXCについて述べる。
Description
続装置に関し、特に波長多重化と分離用の活性全光ファ
イバ製光学ルータを有する多重波長光ファイバ交差結合
装置に関する。
て、光ファイバは同時にそれぞれ異なる波長の多数の異
なる通信チャネルを搬送する。このようなシステムにお
いては、チャネルを伝送ファイバに追加したり、あるい
はチャネルを光ファイバから選択的に取り出す必要がし
ばしば生ずる。チャネルは、長距離伝送用に付加され、
その宛先で取り出される。さらにまたこのようなシステ
ムは、故障に耐えるため、即ち同一の宛先に対し複数の
ファイバのパスを有するようにするために冗長性を持た
せるのが好ましい。1つあるいは複数のパスが喪失さ
れ、過付加状態になったときには、チャネルは失われた
あるいは過付加状態のパスから取り出して別のパスに追
加しなければならない。
グは、通常高価なバルク光学要素、即ち集積型のプラナ
ー導波路により実行されている。このような従来のルー
タの欠点は、高価であるのみならずその動作が不安定で
あり、機械的に信頼性が劣る点である。したがって、様
々な光ファイバからデバイスへのインタフェースが必要
であり、これらはその製造が困難でありその動作が難し
い。
的は、高価でない光ファイバ要素から容易に製造するこ
とができ、従来のバルク型の光学デバイスあるいは集積
光学要素を必要とすることのない新たな光学ルータを提
供することである。
結合装置は、多重化用/分離用の活性全光ファイバ製光
学ルータを具備している。この光学ルータは、電子素子
(位相制御装置)と4個のファイバ要素からなる、即
ち、1)ファイバ製方向性カプラ、2)ファイバ製反射
グレーティングフィルタ、3)ファイバ製タップ、4)
ファイバ製位相変調器である。
いかに光学ルータを製造するかについて記載し、まず単
一波長の取り出しルータから追加/取り出し多重化用の
NポートとN波長のルータについて述べる。さらに本明
細書は、光学波長ルータをいかに組み合わせて光ファイ
バ製交差結合(OXC)を形成するかについて述べ、ま
ず2×2の単一波長のOXCからN×NのM波長のOX
Cについて述べる。
て説明する。第1章は、本発明の光学ルータを構成する
5個の構成要素について、第2章は、全光ファイバ製の
光学取り出しルータについて、第3章は、追加/取り出
し多重化用の全光ファイバ製光学ルータについて、第4
章は、3×3のファイバ製カプラから形成される3ポー
ト光学ルータについて記載する。
する。第1の構成要素は、光ファイバ製の2×2の方向
性カプラである。これは従来のデバイスでその詳細は、
Paul E. Green Jr. 著の "Fiber Optics Networks", C
h. 3.11, pg 70-75. Prentice Hall, ISBN 0-13-319494
-2 を参照のこと。このデバイスは、2入力−2出力の
デバイスでいずれかの入力ポート(ポート0とポート1
と称する)の光は、2つの出力ポート(ポート2,3)
の両方に向けられる、その分離比は通常50%である。
ーティングフィルタ(リフレクタ)である。これは公知
でデバイスで、G. Meltz, W.W. Morey ,W.H. Glenn 著
の "Formation of Bragg Gratings in Optical Fibers
by Transverse HolographicMethod", Optics Letters,
Vol. 14, No. 15, August 1, 1989. pg 823-825 を参
照こと。このデバイスは、ある長さの光ファイバを有
し、そこに反射性グレーティングが書き込まれる。フィ
ルタの中心波長と共鳴する光が反射されて戻される。他
の波長の光は、フィルタとは共鳴せずに、グレーティン
グをほぼ損失0で伝播する。共鳴波長においては、反射
率は実質100%である。
プである。このタップは、前掲の Paul E. Green Jr.の
論文に記載されている。この光学タップは、1つの入力
ポート(ポート0)と2つの出力ポート(ポート1,
2)を有する。入力ポートからの光は、2つの出力ポー
トの両方に向けられて、その分離比は通常1−10%で
ある。このタップを用いて、入力ファイバからの光パワ
ーのある量をサンプルする。このファイバ製光学タップ
は、1つの入力ファイバを取り除いた形の2×2の方向
性カプラに類似する。
である。これは光学信号の位相をファイバを弾性的に延
ばすことにより変化させる光学要素である。光ファイバ
の巻回を延ばすピエゾ電子トランデューサを用いたファ
イバ製位相変調器は、Paul E. Green Jr.著の前掲の論
文に記載されている。このデバイスは、外部印加電圧を
用いてファイバ中の光学位相を変化させる。
装置である。これは、公知の電子回路で電気信号の位相
を連続的に監視し制御する。好ましい位相制御回路は、
Micro Optics Inc. により市販されている Fiber Fabry
Controller である。光検出器がこの制御装置の入力に
接続され、光信号を電気信号に変換する。この制御装置
の出力電圧は、2つの成分即ち位相の補償用に用いられ
るDC成分と位相の検出に用いられる小振幅のサインウ
ェーブ(ディザー信号と称する)から構成される。
れる。干渉計を用いて光学位相を監視する。2つの光学
信号が建設的に干渉する場合(同層条件)には、干渉計
の出力パワーは最大である。またこれら2つの光学信号
が破壊的に干渉する場合(脱衣層条件)には、この干渉
計の出力パワーは最小である。活性制御と位相の補償が
ない場合には、干渉計の出力は最大値と最小値の間をラ
ンダムに変動する。
クして最大値の条件あるいは最小値の条件を達成し、そ
してそれを維持する。この位相制御装置は、報償電圧を
位相変調器に与え2つの干渉光波の間で検出された位相
のランダムな変動を補償する。したがって、干渉計の出
力パワーは最大値または最小値のいずれかで安定し、普
遍の信号である。
バック制御装置は、干渉計出力の一部を検出し、ディザ
ー信号を抽出する。このディザー信号を抽出すると制御
装置は、信号を処理してそこから位相情報を取り出す。
このようにして検出されたディザー信号は、制御装置に
対しDC電圧はいかにあるべきかを通知する。このディ
ザー信号は、干渉計が安定で連続的な出力(最大値また
は最小値)を保持するために必要なものである。
ルータ A.単一波長取り出しルータ 図1は、単一波長全ファイバ型活性光学取り出しルータ
のブロック図である。入力波長λ1 ,λ2 ,・・・λn
がカプラ10のポート0に表れる。このカプラ10は、
入力信号を等分割し、それをポート2とポート3の両方
に与える。カプラ10のポート2は、反射器11Aに接
続されている。カプラ10のポート3は、位相変調器1
2に接続されている。位相変調器12の出力は、反射器
11Bに接続されている。
トラム応答は、同一である。これは、複数の光グレーテ
ィングを同時に書き込むことにより、そして同一の応答
を確保することにより達成される。カプラ10のポート
1は、タップ13のポート0(タップ13の入力)に接
続される。タップ13のポート2は、制御装置14に接
続される。タップ13のポート1は、出力である。
カプラ10によりポート2とポート3に等しく分割さ
れ、位相変調器12は、小さなディザー信号をポート3
からの光の位相に与える。反射器11Aと反射器11B
は、マッチングしながら1つの波長をカプラ10に戻
す。これら2つの反射された光学パワーの両方ともそれ
らの総体的な位相に基づいてカプラ10で干渉し合う。
タップ13は、この反射された光パワーとディザー信号
の干渉をサンプルする。タップ13は、制御装置14に
干渉信号とディザー信号のサンプルを与える。
信号を解析し、補償電圧を位相変調器12に生成する。
制御装置14は、位相をロックし、その結果2つの反射
光学パワーはポート1で建設的に干渉する。あるいは、
制御装置14は位相をロックし、その結果2つの反射さ
れた光学パワーは、破壊的に干渉しあいカプラ10のポ
ート1で相殺される。この場合には、その後同一信号が
カプラ10のポート0に表れる。かくして単一波長は、
反射性グレーティングにより選択され、カプラ10のポ
ート0またはポート1に配送される。
構成により、2つの選択した波長を2つの出力ポートの
いずれかに独立に配送することができる。
の反射器21Aに接続される。反射器11Bの出力は、
位相変調器22に接続される。位相変調器22の出力
は、反射器21Bに接続される。反射器21Aと21B
の両方とも同一波長λ2 を反射して戻す。この波長λ2
は、反射器11Aと11Bから反射される波長とは別の
波長である。タップ23は、制御装置24に干渉信号と
ディザー信号のサンプルを与える。制御装置24は、制
御装置14のディザー周波数とは別のディザー周波数を
有する。制御装置24は、それ自身に特有のディザー信
号を処理し、これは制御装置14がそれ自身に特有のデ
ィザー信号を処理するのと同様である。
10のポート0またはポート1の方向に反射して戻され
る。その入力点に表れる波長λ2 は、反射されずに反射
器11Aと11Bの両方により伝送される。反射器11
Aの出力点には、別の反射器21Aが配置されている。
反射器11Bの出力点には、位相変調器22が配置され
ている。位相変調器22の出力点には、反射器21Bが
配置されている。この反射器21Aと21Bは同一であ
り、これらは波長λ2 を反射する。
の反射光学パワーは、カプラ10で干渉し合う。タップ
23は制御装置24に干渉信号とディザー信号を与え
る。制御装置24は、それ自身に特有のディザー信号を
検出し処理する。これは、制御装置14の処理とは、独
立して行われる。それ自身に特有のディザー信号を処理
した後、制御装置24は波長λ2 用の位相をロックし、
波長λ2 の光学パワーがカプラ10のポート0またはポ
ート1のいずれかに表れる。これは、波長λ1 とは、独
立して行われる。このようにして波長λ2 は、選択的に
カプラ10のポート0またはポート1のいずれかに配送
される。これは波長λ1 とは独立して別個に行われる。
波長の取り出しルータに拡張したものである。この構成
により、N個の選択された波長を2つの出力ポートうち
のいずれか1つに独立に配送することができる。図3に
示すように各配送された波長は、別個の対の反射グレー
ティングと別個の位相変調器と制御装置とタップとを必
要とする。さらに各配送された波長は、それ自身に特有
ディザー周波数を必要とする。
の入力ポート0の各波長は、カプラ10の出力ポートで
等分割される。各波長は、その共鳴反射グレーティング
対に当たるとカプラ10に反射して戻される。さらに各
グレーティング対は、それ自身に特有の位相変調器と制
御装置とを有する。各制御装置は、それに特有のディザ
ー周波数を与える。
する。波長λ2 からλn までは、λ1 用の反射器を通過
し、そしてこれらの複数の波長が波長λ2 用の反射器に
入射すると波長λ2 が反射して戻される。制御装置24
は波長λ2 の位相をロックする。波長λn は、それまで
のn−1の波長用のn−1以降の反射器を通過する。波
長λn は、それ自身に特有の1対の反射器に入射すると
反射して戻される。この配送された複数の波長の内の各
1つは、カプラ10のポート0またはポート1のいずれ
かに戻されるが、これはその特定の波長の位相が最大値
周辺あるいは最小値周辺にロックされたか否かに依存し
て行われる。
イバ型光学交差結合装置 多重波長光ファイバ伝送システムにおいては、伝送用フ
ァイバに沿って、ある特定の点である選択された波長を
付加したり、あるいは取り出したり(取り除いたり)す
る必要がある。これらの点は、ノードと称する。ノード
は、光ファイバのパスに沿った場所にあり、そこである
波長チャネルが伝送用光ファイバに付加されたりあるい
はそこから取り除かれたりする。このことは、1つの波
長あるいは複数の波長に対し行われ、他の波長は、この
ノードでは、何等影響されずに通過(続行)する。異な
るノードでは異なる波長チャネルを追加/取り出したり
する。
の通りである。 1)追加: ある選択された波長が出力ポートに追加さ
れるか、あるいは追加ポートに配送されること。 2)取り出し: ある選択された波長が取り出しポート
に配送されるか、あるいは入力ポートに配送されるかの
いずれかである。 3)通過: 選択されなかった波長は、反射フィルタに
より何等影響を受けずに入力から出力へ通過することを
意味する。 ノードにおける追加−取り出し−通過機能は、全光型の
伝送ネットワークにおいて重要な特徴である。
イスについて説明する。このデバイスは、バルク型の光
学構成要素あるいは集積プラナー型の導波路デバイスを
使用することなく、全て光ファイバでもって構成するこ
とができる。本発明のデバイスは、標準品から構成する
ことができる。本発明のデバイスは、バルク型の光学構
成要素あるいは集積光学構成要素から形成されていない
ので安価で信頼性がある。本発明のデバイスとその応用
例は、追加−取り出し多重化用の全光ファイバ型多重波
長光学交差接合装置を実現するのに用いることができ
る。
光学交差接続装置(OXC)を表す図である。図4の半
分の部分は、図1と同一であり、それと同様に機能す
る。図4の残りの半分は、前の半分と同様であるがフリ
ップドオーバー(flipped over)している点が異なる。
イスの追加ポートである。カプラ10* のポート1は、
反射器11Bに接続されている。カプラ10* のポート
0は、位相変調器12* に接続されている。位相変調器
12* の出力は、反射器11Aに接続されている。位相
変調器12* は、制御装置14* により制御されてい
る。カプラ10* のポート2は、干渉計の出力である。
タップ13* のポート0は、このタップの入力である。
タップ13* のポート2は、干渉計からのサンプルパワ
ーあるいはタップ化されたパワーを制御装置14* に与
える。タップ13* のポート1は、本発明のデバイスの
出力のである。
反射器で1つの波長λ1 を反射する。この反射器対は2
つの目的がある。この反射器は、取り出しポート用に波
長を選択し、同時に追加ポート用にも波長を選択する。
この構成は、3個の集積干渉計からこうなる。第1の干
渉計は、カプラ10* と反射グレーティング対により形
成され、第2の干渉計は、カプラ10と反射グレーティ
ング対により形成され、第3の干渉計は、カプラ10と
カプラ10* により形成される。
全ファイバ型OXCの追加機能を次に説明する。カプラ
10* のポート3での光学パワーは、波長λ1 で反射性
フィルタ対11A,11Bと共鳴するよう予め決定され
る。カプラ10* のポート3での光学パワーは、カプラ
Bのポート0とポート1との間で等分割される。カプラ
10* のポート1での光学パワーが、反射器11Bに入
射すると、反射して戻される。カプラ10* のポート0
での光学パワーは、位相変調器12* を通過する。次に
位相変調器12* の出力が反射器11Aに入射される。
その後この光は、位相変調器12* の方向に戻され、そ
してさらにカプラ10* のポート0に戻される。
あう。タップ13* は、制御装置14* にこの干渉信号
のサンプルとディザー信号を与える。取り出し機能用に
制御装置14により用いられるディザー信号は、追加機
能用に制御装置14* に用いられるディザー周波数とは
異なる。制御装置14* は、検出されたディザー信号を
解析し、補償信号を位相変調器12* に対し生成する。
制御装置14* は、この位相をロックしてその結果2つ
の反射光学パワーは、ポート2で建設的に干渉しあう。
即ち、追加ポート(カプラ10* のポート3)からの光
学パワーは、出力ポート(タップ13* のポート1)に
戻され、あるいは追加ポート(カプラ10* のポート
3)に戻される。
2×2のOXCの継続(通過)機能について説明する。
対となる反射性フィルタ対11A,11Bと共鳴しない
入力点(カプラ10のポート0)に表れた波長は、何等
影響を受けずに出力点(タップ13* のポート1)に伝
送される。
他の波長の光学パワーは、等分割され、カプラ10のポ
ート2とポート3の両方に表れる。これらの波長は、カ
プラ10と反射性グレーティング対により形成された干
渉計を通過する。これらの波長は、位相変化はあまり受
けないがその理由は、第1干渉計の位相は、バランスし
ており、波長λ1 により位相変調器12,制御装置14
をロックしているからである。次にこれらの波長は反射
性グレーティング対を通過してカプラ10* と反射性グ
レーティング対により形成された第2の干渉計に入射す
る。これらの波長は第2の干渉計を通過する。
がその理由は、第2干渉計の位相は、バランスしてお
り、波長λ1 により位相変調器12* と制御装置14*
をロックしているからである。他の波長が2つのバラン
スしロックされた干渉計を通過した結果、この他の波長
はカプラ10* のポート2に最終的に表れ、そして出力
ポートに表れる。かくして非共鳴の波長は入力点から出
力点まで取り出しあるいは追加機能のいずれかにより何
等影響されることなく通過する。
* の2つのポートのいずれかに向けられる。非共鳴の通
過波長が向けられる理由を次に説明する。追加された波
長λ1 *は、位相変調器12* を2度通過する。1回目は
波長λ1 *がカプラ10* のポート0をでた後であり、2
回目は、反射器11Aに入射した後である。波長λ
1 *は、位相変調器12* を介して通過して戻される。こ
のことはバランスのとれた干渉計を得るためには、取り
出された波長は、位相変調器12* による影響は、通過
する波長の正確に2倍であることを意味する。
の位相に追加されると(位相変調器12* へ印加される
電圧を単に変化させることにより)、取り出されたチャ
ネルには実際の影響はない。この取り出されたチャネル
は、ある干渉計のピーク周辺から次の干渉計のピーク
(2πだけ分離している)へ単に通過するだけである。
しかし、通過波長は、この半分の位相変化π(180
゜)のみの影響を受けるだけなので通過波長は、ある出
力ポートから他の出力ポートに配送される。
加、取り出し、通過(継続))は、選択的に且つ独立し
て実行できそのため本発明のデバイスは、光学交差接続
装置と名付けることができる。
タ 図5は、追加/取り出し多重化用二重波長の2×2の全
ファイバ型OXCを表す図である。図5の構成により2
つの選択された波長を2つのポートのいずれか一方に独
立して配送できる。この2つの波長は、独立且つ選択的
に取り出したり、あるいは追加することができる。他の
非共鳴波長は、入力ポートから出力ポートに何等影響を
受けずに伝送される。
波長λ1 を反射して戻す反射性グレーティング対11
A,11Bでもって、形成される干渉計からなる。この
位相は位相変調器12と制御装置14によりバランスさ
れ、ロックされる。第2の取り出しチャネルは、カプラ
10と波長λ2 を反射する反射性グレーティング対21
A,21Bにより形成される。この位相は、位相変調器
22と制御装置24によりバランスされロックされる。
これら2つの制御装置14,24は、異なるディザー周
波数を利用する。
長λ1 を反射して戻す反射性グレーティング対11A
* ,11B* でもって、形成される干渉計からなる。こ
の位相は位相変調器12* と制御装置14* によりバラ
ンスされ、ロックされる。第2の追加チャネルは、カプ
ラ10と波長λ2 を反射する反射性グレーティング対2
1A,21Bにより形成される。この位相は、位相変調
器22* と制御装置24* によりバランスされロックさ
れる。これら2つの追加用コントローラのディザー周波
数は、他のディザー周波数および取り出し用コントロー
ラにより使用されるディザー周波数とも異なる。
力ポートに到達するまで、様々な干渉計を通過する、そ
のため通過(継続)機能を実行する。前述したようにこ
の通過波長は、カプラのポート2またはポート3のいず
れかに配送される。
型2×2のOXC 図6は、同時にN個の波長を取り出し、またN個の波長
を追加して、且つ非共鳴波長は通過させるようなデバイ
スの図面である。
波長λ1 を反射して戻す反射性グレーティング対11
A,11Bでもって、形成される干渉計からなる。第2
の取り出しチャネルは、カプラ10と波長λ2 を反射す
る反射性グレーティング対21A,21Bにより形成さ
れる。このことは、N個の波長を取り出すN個の干渉計
についても言えることである。このN番目の取り出しチ
ャネルは、カプラ10と波長λn を反射するN番目の反
射性グレーティング対から形成される干渉計Nである。
N個の制御装置14,24・・・の各々は、それ自身に
固有のディザー周波数を使用する。
波長λ1 を反射して戻す反射性グレーティング対11A
* ,11B* でもって、形成される干渉計1* からな
る。第2の取り出しチャネルは、カプラ10と波長λ2
を反射する反射性グレーティング対21A* ,21B*
により形成される干渉計2* からなる。このことは、N
個までの波長を追加するN個の干渉計についても言える
ことである。このN番目の追加チャネルは、カプラ10
* と波長λn を反射するN番目の反射性グレーティング
対から形成される干渉計Nである。N個の制御装置14
* ,24* ,・・・の各々は、それ自身に固有のディザ
ー周波数を使用する。
力ポートに到達するまで、様々な干渉計を通過する、そ
のため通過(継続)機能を実行する。前述したようにこ
の通過波長は、カプラのポート2またはポート3のいず
れかに配送される。
力および/または出力カプラは、それぞれが2本のファ
イバからなる2×2カプラである。3本の入力ファイバ
と3本の出力ファイバからなる溶融ファイバカプラを形
成することができる。
chael Reck, Harald Weinfurter, Anton Zeilinger著の
"All-Fiber Three-Path Mach-Zehnder Interferomete
r", Optics Letters, Vol. 21, No. 4, February 15, 1
996, pg. 302-304 を参照のこと。入力ファイバのいず
れかに入射された光学パワーは、これら3本の出力ファ
イバの間で均等に分割される。そしてポートには、0か
ら5までの番号を付す。
要素は、公知の光学スプリッタ(分離装置)であり、こ
れは Paul E. Green Jr.著の前掲の論文に記載されてい
る。この光学スプリッタは、50%の分離比を有するタ
ップとして、考えることができ、その結果入力ポート0
での光学パワーは、2つの出力ポート1,2の各々に等
分割される。
融ファイバカプラを用いて3ポートルータを構成するこ
とができる。図7は、3ポートの単一波長ルータを示
す。
ート3,4,5の間で等分割される。ポート4,5はそ
れぞれ位相変調器32B,32Aを有する。したがって
ポート3,4,5は、それぞれの同一のファイバ反射性
グレーティング31A,31B,31C内で終端する。
干渉計の3本のアーム内で反射された信号は、カプラ3
0で干渉する。3個の干渉信号の各々の位相に基づい
て、この波長の信号をポート0または1または2のいず
れかに配送できる。
3個の干渉信号は、ポート1で建設的に全て加わる。タ
ップ33Aのサンプル出力は、この干渉信号の測定値を
与える。この光学パワーは、さらにスプリッタ35Aで
もって分割され、その結果2つの制御装置34Aと制御
装置34Bはポート1で干渉のサンプルを有する。制御
装置34Aはこの干渉信号を用いて、それ自身に特有の
ディザー周波数を検出する。制御装置34Aは、位相を
位相変調器32Aにより調整して、制御装置34Aに関
連する検出されたディザー周波数を最大にする。
ンプルをポート1で受信する。そして制御装置34Bこ
の干渉信号を用いてそれ自身に特有のディザー周波数を
検出する。制御装置34Bは、干渉計のそのアームで位
相変調器32Bにより位相を調整し、制御装置34Bに
関連する検出されたディザー周波数を最大にする。この
ようにして、2本のアーム内の位相は、制御され、カプ
ラ30のポート1における完全な建設的干渉を維持し、
λ1 に関連する全ての光学パワーをカプラ30のポート
1に戻す。
3個の干渉信号は全てポート2で建設的に加えられる。
上記した同一の手順が適用される。干渉計の2本のアー
ム内の位相を制御してカプラ30のポート2における完
全な建設的干渉を維持する。
拡張できる。これを図8に示す。同図においては、位相
変調器42A,42Bの第2の対と、制御装置44A,
44Bの第2の対が同一の反射性ファイバフィルタ41
A,41B,41Cの第2の組と共に含まれる。これら
の操作は、前述したのと同様である。波長λ1 ,λ2 の
一方あるいは両方のいずれかは、カプラ30のポート1
および/またはポート2のいずれかに配送される。
よう拡張できる。これを図9に示す。この構成は、N個
の組の位相変調器対と、N個の制御装置対と、3個の同
一の反射性ファイバフィルタのN個の組とを有する。こ
の場合、これらの操作は、前述したのと同様である。波
長λ1 ,λ2 の一方あるいは両方のいずれかは、カプラ
30のポート1および/またはポート2のいずれかに配
送される。
型活性追加/取り出しマルチプレクサ 前述の3ポートルータは、活性追加/取り出しマルチプ
レクサを形成するよう拡張できる。これは、前述の2×
2の波長ルータを2×2の追加/取り出しマルチプレク
サに拡張したの同様に行われる。
型活性追加/取り出しマルチプレクサ(ADM)を示
す。このADMの取り出し部分は、図7の3ポート単一
波長の取り出し部分と同一である。追加と通過の機能
は、図4の単一波長2×2のADMに記載したのと同様
である。
光ファイバ要素から容易に製造することができ、従来の
バルク型の光学デバイスあるいは集積光学要素を必要と
することのない新たな光学ルータを提供するものであ
る。本発明の光ファイバ交差結合装置は、多重化用/分
離用の活性全光ファイバ製光学ルータを具備している。
り出しルータのブロック図
差結合装置のブロック図
図
ック図
ルータのブロック図
交差結合装置のブロック図
Claims (7)
- 【請求項1】 多重波長信号から波長λ1 の少なくとも
1つのチャネルを取り出し方向付ける活性光学ルータに
おいて、 (A)第1と第2の入力ポートと、第1と第2の出力ポ
ートとを有し、前記第1の入力ポートで前記多重波長信
号を受信するファイバ方向性カプラと、 (B)前記方向性カプラの第1出力ポートに光学的に接
続され、波長λ1 を選択的に反射させる第1のファイバ
反射グレーティングと、 (C)前記方向性カプラの第2出力ポートに位相変調器
により光学的に結合され、波長λ1 を選択的に反射させ
る第1ファイバ反射グレーティングと、 (D)前記方向性カプラの第1入力ポートに光学的に結
合される光学タップと、 からなり、前記(D)の光学タップの1つの出力は、対
応する位相変調器の制御装置に接続され、 前記光学タップの他の出力は、波長λ1 の前記取り出し
たチャネルを前記方向性カプラの第1入力ポートあるい
は第2入力ポートのいずれかに選択的に与えることを特
徴とする光学ルータ。 - 【請求項2】 多重波長信号から波長λ1 ,λ2 ,・・
・,λn のそれぞれが波長λ1 ,λ2 ,・・・,λn の
複数のチャネルを取り出し方向付ける活性光学ルータに
おいて、 (A)第1と第2の入力ポートと、第1と第2の出力ポ
ートとを有し、前記第1の入力ポートで前記多重波長信
号を受信するファイバ方向性カプラと、 (B)前記方向性カプラの第1出力ポートに光学的に接
続され、波長λ1 ,λ2 ,・・・,λn をそれぞれ選択
的に反射させる第1の一連のファイバ反射グレーティン
グと、 (C)前記方向性カプラの第2出力ポートにそれぞれの
位相変調器P1,P2 ,・・・,Pn により光学的に結
合され、波長λ1 ,λ2 ,・・・,λnをそれぞれ選択
的に反射させる第2の一連のファイバ反射グレーティン
グと、 (D)前記方向性カプラの第2入力ポートに光学的に結
合される一連の光学タップT1 ,T2 ,・・・,Tn
と、 からなり、前記(D)の光学タップTi の1つの出力
は、対応する位相変調器Pi の制御装置に接続され、 前記光学タップTi の他の出力は、波長λi の前記取り
出したチャネルを前記方向性カプラの第1入力ポートあ
るいは第2入力ポートのいずれかに選択的に与えること
を特徴とする光学ルータ。 - 【請求項3】 波長λ1 の少なくとも1つのチャネルを
多重波長信号に加える光学ルータにおいて、 (A)第1と第2の入力ポートと、第1と第2の出力ポ
ートとを有し、前記入力ポートで前記多重波長信号を受
信し、加えるべき前記波長λ1 のチャネルを前記第2出
力ポートで受信するファイバ方向性カプラと、 (B)前記方向性カプラの第1出力ポートに光学的に接
続され、波長λ1 を選択的に反射させる第1のファイバ
反射グレーティングと、 (C)前記方向性カプラの第2出力ポートに位相変調器
により光学的に結合され、波長λ1 を選択的に反射させ
る第1ファイバ反射グレーティングと、 (D)前記方向性カプラの第1入力ポートに光学的に結
合される光学タップと、 からなり、前記(D)の光学タップの1つの出力は、対
応する位相変調器の制御装置に接続され、 前記光学タップの他の出力は、加えられた波長λ1 の前
記チャネルとともに前記多重波長信号を出力することを
特徴とする光学ルータ。 - 【請求項4】 それぞれの波長λ1 ,λ2 ,・・・,λ
n の複数のチャネルを多重波長信号に加える光学ルータ
において、 (A)第1と第2の入力ポートと、第1と第2の出力ポ
ートとを有し、前記入力ポートで前記多重波長信号を受
信し、加えるべき前記波長λ1 ,λ2 ,・・・,λn の
チャネルを前記第2出力ポートで受信するファイバ方向
性カプラと、 (B)前記方向性カプラの第1出力ポートに光学的に接
続され、波長λ1 を選択的に反射させる第1のファイバ
反射グレーティングと、 (C)前記方向性カプラの第1出力ポートにそれぞれの
位相変調器P1,P2 ,・・・,Pn により光学的に切
り換えられ、波長λ1 ,λ2 ,・・・,λn をそれぞれ
選択的に反射させる第2の一連のファイバ反射グレーテ
ィングと、 (D)前記方向性カプラの第2入力ポートに光学的に結
合される一連の光学タップT1 ,T2 ,・・・,Tn
と、 からなり、前記(D)の光学タップTi の1つの出力
は、対応する位相変調器Pi の制御装置に接続され、 前記光学タップTi の他の出力は、後続のタップTi+1
の入力に接続され、 最終タップTn は、付加された波長λ1 ,λ2 ,・・
・,λn を有する前記多重波長信号を表すことを特徴と
する光学ルータ。 - 【請求項5】 追加チャネル用ルータに光学的結合され
る請求項1または2の光学ルータを含む追加/取り出し
多重化用光学交差結合装置。 - 【請求項6】 取り出しチャネル用ルータに光学的結合
される請求項3または4の光学ルータを含む追加/取り
出し多重化用光学交差結合装置。 - 【請求項7】 多重波長信号から波長λ1 の少なくとも
1つのチャネルを取り出し方向付ける交差結合装置にお
いて、 (A)第1,第2,第3の入力ポートと、第1,第2,
第3の出力ポートとを有し、前記入力ポートは前記入力
信号を受信する3本のファイバ光学カプラと、 (B)前記第1出力ポートに光学的に接続され、波長λ
1 を選択的に反射させる第1の反射グレーティングと、 (C)第1位相変調器を介して前記第2出力ポートに光
学的に結合され、波長λ1 を選択的に反射させる第2の
反射グレーティングと、 (D)第2位相変調器を介して前記第3出力ポートに光
学的に結合され、波長λ1 を選択的に反射させる第3の
反射グレーティングと、 (E)前記第2入力ポートに結合され、その出力ポート
の1つは、分離装置を介して前記第1位相変調器と第2
位相変調器のそれぞれの制御装置に接続される第1タッ
プと、 (F)前記第3入力ポートに結合され、その出力ポート
の1つは、分離装置を介して前記第1位相変調器と第2
位相変調器のそれぞれの制御装置に接続される第2タッ
プと、 からなり、前記第1タップと第2タップは、その残りの
出力ポートに波長λ1 のチャネルを出力することを特徴
とする光学交差結合装置。
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DE19830735A1 (de) * | 1998-07-09 | 2000-01-13 | Bosch Gmbh Robert | Wellenlängenrouter für eine optische bidirektionale Datenübertragung |
SE514820C2 (sv) | 1999-02-19 | 2001-04-30 | Ericsson Telefon Ab L M | Våglängdsselektiv modulator och förfarande för modulering av optiska våglängdskanaler |
GB2348557B (en) * | 1999-04-01 | 2002-03-13 | Marconi Comm Ltd | Communications system |
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US6614568B1 (en) * | 1999-07-14 | 2003-09-02 | At&T Corp. | Wavelength-cyclic communication network and wavelength-cyclic modules |
GB9925402D0 (en) | 1999-10-28 | 1999-12-29 | Marconi Comm Ltd | Method of communicating supervisory traffic and communication traffic in a communication system including add-drop filters |
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US7386204B1 (en) | 2000-08-26 | 2008-06-10 | Cidra Corporation | Optical filter having a shaped filter function |
US7113704B1 (en) * | 2000-11-28 | 2006-09-26 | Kotura, Inc. | Tunable add/drop node for optical network |
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US6731833B2 (en) | 2001-01-16 | 2004-05-04 | T-Rex Enterprises Corp. | Optical cross connect switch |
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US6771851B1 (en) | 2001-06-19 | 2004-08-03 | Nayna Networks | Fast switching method for a micro-mirror device for optical switching applications |
US7031615B2 (en) | 2001-10-04 | 2006-04-18 | Finisar Corporation | Optical channel selection and evaluation system |
US6775424B2 (en) * | 2001-11-12 | 2004-08-10 | Fujitsu Network Communications, Inc. | Modulation and filtration of optical signals |
US6650796B2 (en) | 2002-02-21 | 2003-11-18 | Northrop Grumman Corporation | Waveguide optical frequency router |
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US5579143A (en) * | 1993-06-04 | 1996-11-26 | Ciena Corporation | Optical system with tunable in-fiber gratings |
US5446809A (en) * | 1994-09-23 | 1995-08-29 | United Technologies Corporation | All fiber wavelength selective optical switch |
US5657406A (en) * | 1994-09-23 | 1997-08-12 | United Technologies Corporation | Efficient optical wavelength multiplexer/de-multiplexer |
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