JPH11160558A - 光フィルタ及び光通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光フィルタ及び光通信装置に関し、異なる波
長の光信号間及び不要波長に対するクロストークを確保
することが可能な光フィルタ及び光通信装置を提供す
る。 【解決手段】 光フィルタは、一部に回折格子を設けた
二のマッハツェンダ型光フィルタを接続して構成し、光
通信装置は、該光フィルタにおける回折格子のブラッグ
波長と、該光フィルタへの発光素子の接続ポート及び波
長と、該光フィルタへの受光素子の接続ポートを適切に
設定した通信装置を対向させて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光フィルタ及び光
通信装置に係り、特に、不要波長に対して大きな減衰量
を容易に確保することが可能な光フィルタ、及び該光フ
ィルタを適用した、異なる波長の光信号間で高いアイソ
レーションを容易に得ることができる光通信装置に関す
る。

【０００２】光通信装置が実用化されてから久しいが、
従来の全二重の光通信装置の主流は光ファイバ２本を使
用し、各々の伝送方向に対して１本の光ファイバを割り
当てる方式である。上記光通信装置がメタリックな伝送
線路を使用した通信装置に代わって広く適用されている
のは、光ファイバ本来の伝送特性と耐雑音性の良好さに
もよっているが、光ファイバ自体のコストの大幅な低減
があってのことである。

【０００３】それでも、２本の光ファイバによる全二重
光通信装置より１本の光ファイバを往復の伝送線路とし
て各々の伝送方向に対して異なる波長を割り当てる双方
向波長多重通信装置の方が光通信装置のシステム・コス
トを低減できる可能性が高い。特に、陸上伝送路に比較
して光伝送線路のコストが高い海底伝送路においてはそ
の可能性は一層高いものがある。

【０００４】又、回線容量が少ない既設の光伝送線路を
利用して大容量の光伝送を行なうことを余儀なくされる
ような場合がある。この場合、既に敷設されている光伝
送線路の特性に制約がある時には高い伝送速度によって
回線容量を大きくすることには自ずから限界があり、複
数の波長を使用して回線容量を大きくする波長多重通信
装置に対する期待が大きい。

【０００５】更に、一の親局と複数の異なる波長を割り
当てられた子局の間で論理的にスター型光通信装置を構
築する場合、親局と子局の間の伝送路の主要部を共用化
する波長多重通信装置を適用すればシステム・コストを
低減できる可能性がある。

【０００６】このような波長多重通信装置においては、
複数波長の光信号を分離する光フィルタが不可欠であ
る。上記の如く、波長多重通信装置では伝送線路の共用
化によって伝送線路コストは確実に低減できるので、シ
ステム・コスト低減の鍵を握るのは、複数波長の光を分
離する光フィルタである。このため、低コストで不要波
長に対して大きな減衰量を容易に確保することが可能な
光フィルタの実現が強く要請されている。

【０００７】しかも、特に近い将来実用化される光加入
者線通信システムの普及に弾みをつけるためには光フィ
ルタの量産性がよいことも非常に重要である。

【０００８】

【従来の技術】広く、光フィルタはガラスなどの透明基
板の表面に二酸化チタン、二酸化珪素などの屈折率の異
なる光学薄膜を多層に形成して実現されている。こうい
う光学薄膜型の光フィルタは光ファイバや平面型光導波
路などの光伝送路とは機構的に整合しにくいものである
ため、光伝送路との一体化が困難であること、光伝送路
との結合のためにコリメート・レンズが必須であるこ
と、光学薄膜型の光フィルタと光路との角度調整及び角
度調整後の固定技術を欠くことができないことなどの点
から、量産性に欠ける。

【０００９】これとは別の方向から検討されているのが
光ファイバを適用したマッハツェンダ型干渉装置であ
る。図２４は、マッハツェンダ型干渉装置の構成であ
る。

【００１０】図２４において、１１ｂはマッハツェンダ
型干渉装置、１１１ｂ及び１１２ｂは該マッハツェンダ
型干渉装置１１ｂを構成する二の光ファイバである。該
マッハツェンダ型光フィルタ１１ｂを構成する該二の光
ファイバ１１１ｂ及び１１２ｂは、互いに交叉すること
がないように配置されており、図２４に示すようにＡ、
Ｂ、Ｃａ、Ｄ、Ｅの連続する五の領域から成っている。
そして、第一の領域Ａと第三の領域Ｃａ及び第五の領域
Ｅにおいては、該二の光ファイバ１１１ｂ及び１１２ｂ
を伝播する光が互いに結合しない程度に該二の光ファイ
バは互いに離されて配置されている。一方、第二の領域
Ｂ及び第四の領域Ｄにおいては、該二の光ファイバ１１
１ｂ及び１１２ｂは該二の光ファイバを伝播する光が互
いに結合するように、例えばファイバ融着技術によって
融着され、二の光ファイバのコアが近接させられ、３ｄ
Ｂカプラが形成されている。尚、該マッハツェンダ型干
渉装置１１ｂにおいて、上記第一の領域Ａに設けられる
ポートをＰ１及びＰ２とし、上記第五の領域Ｅに設けら
れるポートをＰ３及びＰ４とする。

【００１１】理想的なマッハツェンダ型干渉装置の場
合、ポートＰ１に入力された光信号は全てポートＰ３か
ら出力され、ポートＰ２及びポートＰ４からは出力され
ない。逆にポートＰ３から入力された光信号は全てポー
トＰ１から出力され、ポートＰ４及びポートＰ２からは
出力されない。

【００１２】従って、図２４のマッハツェンダ型干渉装
置１１ｂはポートＰ３に入力された光信号に対して、ポ
ートＰ１との間では低損失の伝送線路として振る舞う。
一方、ポートＰ３に入力された光信号に対して、ポート
Ｐ２との間では損失が大きい伝送線路として振る舞う。
即ち、図２４のマッハツェンダ型干渉装置において、ポ
ートＰ２とポートＰ３の間のアイソレーションが高い。

【００１３】しかし、実際には製造誤差、特にファイバ
融着部の寸法の誤差のためにポートＰ３とポートＰ２と
の間のアイソレーションは１５乃至２０ｄＢに制限され
る（実数で表現すると、入力パワーの約１／３０から１
／１００がポートＰ２に漏れ出てくる。）。

【００１４】そこで、マッハツェンダ型干渉装置の第三
の領域Ｃａの一部に回折格子（ブラッグ反射ミラーなど
とも呼ばれる。）を設けた、図２５の如きマッハツェン
ダ型光フィルタが検討されている。

【００１５】図２５において、１１はマッハツェンダ型
光フィルタ、１１１及び１１２は該マッハツェンダ型光
フィルタ１１を構成する光ファイバである。該マッハツ
ェンダ型光フィルタ１１を構成する該二の光ファイバ１
１１及び１１２は互いに交叉することがないように配置
されており、図２５に示すＡからＥの連続する五の領域
から成っている。第一の領域Ａと第三の領域Ｃ及び第五
の領域Ｅにおいては、該二の光ファイバ１１１及び１１
２を伝播する光が互いに結合しない程度に該二の光ファ
イバは互いに離されて配置されている。一方、第二の領
域Ｂ及び第四の領域Ｄにおいては、該二の光ファイバ１
１１及び１１２は該二の光ファイバを伝播する光が互い
に結合しうるように、例えばファイバ融着技術によって
融着され、二の光ファイバのコアが近接させられ、３ｄ
Ｂカプラが形成されている。尚、該マッハツェンダ型光
フィルタ１１において、上記第一の領域Ａに設けられる
ポートをＰ１及びＰ２とし、上記第五の領域Ｅに設けら
れるポートをＰ３及びＰ４とする。

【００１６】回折格子は、図２５の構成の第三の領域Ｃ
に形成され、それを図２５において符号１１３及び１１
４によって示している。図２６は回折格子の構成と屈折
率分布を示す図である。

【００１７】図２６において、１１１（１１２）は光フ
ァイバ、１１３（１１４）は回折格子で、該回折格子１
１３（１１４）は該光ファイバ１１１（１１２）のコア
に屈折率が高い部分を一定の間隔で作り込んで形成す
る。その屈折率分布は図２６（ロ）に示すように屈折率
の極大点がピッチΓで並んでいる。

【００１８】光ファイバのコアに沿って伝播する光が感
ずる屈折率をｎとすると、ピッチΓの回折格子は次の式
を満足する波長λ（この波長をブラッグ波長と呼ぶ。）
の光を選択的に反射する。

【００１９】λ＝２×Γ×ｎ ブラッグ波長近傍の光に対する回折格子の反射率は非常
に高い。即ち、ブラッグ波長近傍の波長の光に対する回
折格子の透過損失は大きい。一方、ブラッグ波長から離
れた波長の光に対する回折格子の反射率は低い。即ち、
ブラッグ波長から離れた波長の光に対する回折格子の透
過損失は小さい。

【００２０】図２７は、図２５の構成において光が透過
する経路を示す図である。図２７において、１１はマッ
ハツェンダ型光フィルタ、１１１及び１１２は該マッハ
ツェンダ型光フィルタ１１を構成する光ファイバ、１１
３及び１１４は該光ファイバ１１１及び１１２の一部に
形成された回折格子である。そして、図２７は該回折格
子１１３及び１１４のブラッグ波長がλ１である例を示
している。

【００２１】図２７（イ）では、ポートＰ１に波長λ１
の光信号が、ポートＰ３にλ１から離れた波長λ２の光
信号が入力される場合の光信号が透過する経路を示して
いる。ポートＰ１に入力された光信号の波長は該回折格
子１１３及び１１４のブラッグ波長に等しいので該回折
格子１１３及び１１４によって反射されてポートＰ２に
出力される。一方、ポートＰ３に入力された、該回折格
子１１３及び１１４のブラッグ波長λ１から離れた波長
λ２の光信号は該回折格子１１３及び１１４を透過する
ので、マッハツェンダ型干渉装置の場合と同様にポート
Ｐ１から出力される。

【００２２】同様に、図２７（ロ）に示す如く、ポート
Ｐ１から該回折格子のブラッグ波長λ１に等しい波長の
光信号と波長λ１から離れた波長λ２の光信号とが入力
される場合には、波長λ１の光信号は該回折格子１１３
及び１１４によって反射されるのでポートＰ２に出力さ
れ、波長λ２の光信号は該回折格子１１３及び１１４を
透過するのでポートＰ３に出力される。

【００２３】上記の如きマッハツェンダ型光フィルタの
基本特性から、入力光の波長を変化させた場合の図２５
の構成の透過特性は図２８に示す如き特性になる。図２
８において、横軸は光信号の波長、縦軸は透過損失であ
る。透過損失の単位はｄＢ（デシベル）で、値が小さい
ほど損失が小さく、値が大きいほど損失が大きい。

【００２４】図２８に示す如く、ポートＰ１とポートＰ
２の間の透過損失は、入力光の波長が回折格子のブラッ
グ波長λ１の近傍の場合には回折格子によって反射され
るために０．４ｄＢ程度と小さく（実数で表現すると、
入力光の約９１％が透過する。）、回折格子のブラッグ
波長から離れた波長領域では入力光が回折格子を透過し
てゆくので約３５ｄＢ（実数で表現すると、入力光の約
１／３０００しか透過しない。）と大きい。

【００２５】一方、ポートＰ１とポートＰ３の間の透過
損失は、入力波長が回折格子のブラッグ波長λ１の近傍
では回折格子によって反射されるので約３５ｄＢと大き
く、入力光の波長が回折格子のブラッグ波長λ１から離
れた波長領域では回折格子を透過するので０．４乃至２
ｄＢ（２ｄＢを実数で表現すると、入力光の約６３％が
透過する。）と小さい。尚、回折格子を光信号が透過す
る場合、ブラッグ波長より少し波長が短いところで損失
が若干大きくなるという性質がある。上記２ｄＢの損失
はこの性質によって生ずるものである。

【００２６】即ち、図２５の構成は、ポートＰ１とポー
トＰ２の間では回折格子のブラッグ波長λ１近傍の光を
透過させる帯域通過特性を有する光フィルタとなり、ポ
ートＰ１とポートＰ３の間では回折格子のブラッグ波長
λ１近傍の光を反射する帯域阻止特性を有する光フィル
タとなる。

【００２７】図２９は、図２５の構成のクロストークの
経路である。図２９において、１１はマッハツェンダ型
光フィルタ、１１１及び１１２は該マッハツェンダ型光
フィルタ１１を構成する光ファイバ、１１３及び１１４
は該光ファイバ１１１及び１１２の一部に形成された回
折格子である。そして、該回折格子１１３及び１１４の
ブラッグ波長はλ１である場合について考える。

【００２８】まず、ポートＰ３に該回折格子のブラッグ
波長λ１近傍の波長の光信号が入力される場合、該回折
格子の反射率が１に近いので入力光の殆どは該回折格子
１１３及び１１４によって反射されてポートＰ４側に伝
播するから、該回折格子１１３及び１１４を透過する光
信号がクロストーク光である。そのクロストーク光の大
半は既に説明したマッハツェンダ型干渉装置の性質から
ポートＰ１側に出力されるが、図２５の構成のマッハツ
ェンダ型光フィルタの製造誤差によってポートＰ２にも
出力される。つまり、ポートＰ３に回折格子のブラッグ
波長λ１近傍の波長の光信号が入力される場合のクロス
トークの経路と考えられるのは二つあり、一つはポート
Ｐ３からポートＰ１に到る経路、もう一つはポートＰ３
からポートＰ２に到る経路である。

【００２９】しかし、入力光の波長が該回折格子１１３
及び１１４のブラッグ波長λ１から離れた波長である場
合には、ポートＰ３からポートＰ１に到る経路は光信号
の透過経路になる（図２７（イ）に示している。）の
で、ポートＰ３からポートＰ２に到る経路のみがクロス
トークの経路である。

【００３０】さて、ポートＰ３からポートＰ２に到る経
路では、該回折格子１１３及び１１４による反射と現実
のマッハツェンダ型干渉装置のクロストークによって透
過損失が決まる。

【００３１】従って、入力光の波長を変化させた場合の
図２５の構成のクロストーク特性は図３０の如き特性に
なる。図３０において、横軸は光信号の波長、縦軸はク
ロストーク減衰量で、単位はｄＢである。クロストーク
減衰量は値が小さいほどクロストークが大きく、値が大
きいほどクロストークが小さいことを示す。

【００３２】ポートＰ３とポートＰ１の間のクロストー
ク減衰量は、入力光の波長が回折格子のブラッグ波長λ
１から離れている場合には、現実のマッハツェンダ型干
渉装置の透過損失に等しく、入力光の波長が回折格子の
ブラッグ波長λ１近傍である場合には、回折格子による
反射と現実のマッハツェンダ型干渉装置の透過損失の和
に等しい。

【００３３】従って、図３０に示す如く、入力光の波長
が回折格子のブラッグ波長λ１から離れている場合に
は、クロストーク減衰量は約１５〜２０ｄＢとなり、入
力光の波長が回折格子のブラッグ波長λ１近傍の場合に
は、クロストーク減衰量は約５０乃至５５ｄＢ（実数で
表現すると、入力光の約１０^-5乃至３×１０^-6しか透過
しない。）となる。

【００３４】ここで、回折格子を形成する方法について
説明しておく。図３１は、回折格子を形成する方法の一
例である。図３１において、１１１（１１２）は光ファ
イバ、１６は紫外線に対するマスクである。そして、光
ファイバ１１１（１１２）のコアにはゲルマニウム（Ｇ
ｅ）をドープしてクラッドより屈折率を大きくしてあ
る。

【００３５】ゲルマニウムをドープされた光ファイバの
コアの屈折率は、紫外線を照射された部分で高くなり、
紫外線が照射されなかった部分では変化がないので、光
が透過する部分と光を遮断する部分を交互に形成したフ
ォト・マスクを光ファイバの表面に密着させて紫外線を
照射すれば、コアに図２６（ロ）に示す如き屈折率変化
を形成することができる。

【００３６】紫外線を照射された部分で屈折率が高くな
り、紫外線が照射されなかった部分では屈折率に変化が
ないということは、紫外線が強く照射された部分で屈折
率の変化が大きく、紫外線が弱く照射された部分で屈折
率の変化が小さいということを意味する。この性質を利
用して回折格子を形成する方法には、紫外線を二の光束
に分割し、二の光束の干渉を用いる２光束干渉露光法が
ある。

【００３７】ここまでは、マッハツェンダ型光フィルタ
を中心に従来の光フィルタについて説明してきた。次
に、マッハツェンダ型光フィルタを利用した光通信装置
について説明する。

【００３８】図３２は、双方向通信をする場合の構成例
（ケース１）である。図３２において、１１は第一のマ
ッハツェンダ型光フィルタ、１１ａは第二のマッハツェ
ンダ型光フィルタ、１３は第一の発光素子、１４は第一
の受光素子、１３ａは第二の発光素子、１４ａは第二の
受光素子である。そして、該第一のマッハツェンダ型光
フィルタ１１、該第一の発光素子１３、該第一の受光素
子１４が一方の局に設置され、該第二のマッハツェンダ
型光フィルタ１１ａ、該第二の発光素子１３ａ、該第二
の受光素子１４ａがもう一方の局に設置される。そし
て、１５は双方の局を結ぶ光伝送路で、該第一のマッハ
ツェンダ型光フィルタと該第二のマッハツェンダ型光フ
ィルタに接続される。

【００３９】尚、図３２においては、発光素子の駆動回
路や受光素子の出力からデータを再生する受信回路は、
本発明の本質ではないので省略し、単に発光素子と受光
素子がマッハツェンダ型フィルタに接続されるものを図
示している。以降においても、同様な考え方で図示をす
る。

【００４０】又、１１１及び１１２は該第一のマッハツ
ェンダ型光フィルタ１１を構成する光ファイバ、１１３
及び１１４は該光ファイバ１１１及び１１２の一部に形
成された回折格子、１１１ａ及び１１２ａは該第二のマ
ッハツェンダ型光フィルタ１１ａを構成する光ファイ
バ、１１３ａ及び１１４ａは該光ファイバ１１１ａ及び
１１２ａの一部に形成された回折格子である。尚、マッ
ハツェンダ型光フィルタの構成については、図２５の説
明を参照されたい。

【００４１】図３２の構成では、該回折格子１１３及び
１１４のブラッグ波長がλ１、該回折格子１１３ａ及び
１１４ａのブラッグ波長がλ２、該第一の発光素子１３
の出力光の波長がλ１、該第二の発光素子１３ａの出力
光の波長がλ２であり、該第一の発光素子１３が該第一
のマッハツェンダ型光フィルタのポートＰ２に接続さ
れ、該第二の発光素子１３ａが該第二のマッハツェンダ
型光フィルタのポートＰ２ａに接続され、該第一の受光
素子１４が該第一のマッハツェンダ型光フィルタ１１の
ポートＰ３に接続され、該第二の受光素子１４ａが該第
二のマッハツェンダ型光フィルタ１１ａのポートＰ３ａ
に接続される例を図示している。尚、該第一の受光素子
１４及び該第二の受光素子１４ａは比較的広帯域の光信
号を受信して電気信号に変換することができる。

【００４２】上記の如き発光素子の波長、接続ポート及
び回折格子のブラッグ波長の条件より、該第一の発光素
子１３の出力光は該第一のマッハツェンダ型光フィルタ
１１において該回折格子１１３及び１１４によって反射
されてポートＰ１から該光伝送路１５に導かれ、該第二
のマッハツェンダ型光フィルタのポートＰ１ａに入力さ
れる。ポートＰ１ａに達した該第一の発光素子１３の出
力光の波長は該回折格子１１３ａ及び１１４ａのブラッ
グ波長とは異なるので該回折格子１１３ａ及び１１４ａ
を透過して、ポートＰ３ａに配置された該第二の受光素
子１４ａに到達する。

【００４３】一方、該第二の発光素子１３ａの出力光は
該第二のマッハツェンダ型光フィルタ１１ａにおいて該
回折格子１１３ａ及び１１４ａによって反射されてポー
トＰ１ａから該光伝送路１５に導かれ、該第一のマッハ
ツェンダ型光フィルタ１１のポートＰ１に達する。ポー
トＰ１に達した該第二の発光素子１３ａの出力光の波長
は該回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長λ１とは
異なるので該回折格子１１３及び１１４を透過して、ポ
ートＰ３に配置された第一の受光素子１４に到達する。

【００４４】即ち、図３２の構成によって、該第一の発
光素子１３と該第二の受光素子１４ａの間と、該第二の
発光素子１３ａと該第一の受光素子１４の間に通信路が
形成され、該光伝送路１５を経由して双方向通信が行な
われる。

【００４５】そして、図３２の構成においては、該第一
のマッハツェンダ型光フィルタ１１におけるポートＰ２
からポートＰ３に到る経路と、該第二のマッハツェンダ
型光フィルタにおけるポートＰ２ａからポートＰ３ａに
到る経路のクロストーク特性が特に重要になる。

【００４６】もし、ポートＰ２とポートＰ３の間と、ポ
ートＰ２ａとポートＰ３ａの間のクロストーク特性が悪
いと、第一の発光素子１３の出力光が異なる通信路を構
成する第一の受光素子１４に混入し、第二の発光素子１
３ａの出力光が異なる通信路を構成する第一の受光素子
１４ａに混入して、信号対雑音比を劣化させるからであ
る。

【００４７】例えば、該第一の受光素子１４に着目する
と、該第二の発光素子１３ａから出力されて該光伝送路
１５と該第一のマッハツェンダ型光フィルタ１１を経由
して到達する波長λ２の信号光と、該第一の発光素子１
３から出力されて該第一のマッハツェンダ型光フィルタ
１１を漏洩して到達する波長λ１の雑音光が入力され
る。

【００４８】今、該第一の発光素子１３と該第二の発光
素子１３ａの出力パワーが同じで、該第一の受光素子１
４と該第二の受光素子１４ａの光−電気変換の感度が等
しく、該光伝送路１５の伝送損失が双方の光信号に対し
て等しく３０ｄＢで、必要な信号対雑音比が２０ｄＢの
場合には、該第一のマッハツェンダ型光フィルタ１１の
ポートＰ２とポートＰ３の間及び該第二のマッハツェン
ダ型光フィルタ１１ａのポートＰ２ａとポートＰ３ａの
間には５０ｄＢ以上のアイソレーションが必要になる。

【００４９】ここで、該第一のマッハツェンダ型光フィ
ルタ１１の透過特性とクロストーク特性は図２８と図３
０に示す特性であり、該第二のマッハツェンダ型光フィ
ルタ１１ａの透過特性とクロストーク特性は図２８と図
３０において透過損失の極大点と極少点をλ１からλ２
に移動した特性であり、該光伝送路１５の伝送損失が３
０ｄＢである場合、該第二の発光素子１３ａが出力する
信号光は約３０ｄＢの減衰を受けて該第一の受光素子１
４に到達する。一方、該第一の受光素子１４では雑音光
となる該第一の発光素子１３が出力する波長λ１の光
は、該第一のマッハツェンダ型光フィルタ１１の回折格
子１１３及び１１４によって反射され、更に、マッハツ
ェンダ型干渉装置本来のクロストーク減衰量を受けるの
で、約５０〜５５ｄＢの減衰を受けて該第一の受光素子
１４に到達する。

【００５０】従って、該第一の受光素子１４における信
号対雑音比は約２０〜２５ｄＢとなり、必要な信号対雑
音比２０ｄＢをクリアすることができる。さて、ポート
Ｐ２、Ｐ３及びポートＰ２ａ、Ｐ３ａに配置する素子
と、回折格子１１３、１１４及び回折格子１１３ａ、１
１４ａのブラッグ波長の組合せを変えても双方向通信が
可能である。

【００５１】図３３は、双方向通信をする場合の素子の
配置と回折格子のブラッグ波長の割当を示す表で、上記
組合せの全てを示すものである。図３３にはケース１乃
至ケース８の８種類の組合せが記載されているが、この
うちケース５乃至ケース８はケース１乃至ケース４にお
いて二のマッハツェンダ型光フィルタを入れ換えたもの
であるから、独立なケースはケース１乃至ケース４の４
種類となる。このうちケース１は図３２において説明し
た構成である。

【００５２】図３４は、双方向通信をする場合の構成例
（ケース２）で、図３３の表のケース２に対応するもの
である。図３４において、１１は第一のマッハツェンダ
型光フィルタ、１１ａは第二のマッハツェンダ型光フィ
ルタ、１３は第一の発光素子、１４は第一の受光素子、
１３ａは第二の発光素子、１４ａは第二の受光素子であ
る。そして、該第一のマッハツェンダ型光フィルタ１
１、該第一の発光素子１３、該第一の受光素子１４が一
方の局に設置され、該第二のマッハツェンダ型光フィル
タ１１ａ、該第二の発光素子１３ａ、該第二の受光素子
１４ａがもう一方の局に設置される。そして、１５は双
方の局を結ぶ光伝送路で、該第一のマッハツェンダ型光
フィルタと該第二のマッハツェンダ型光フィルタに接続
される。

【００５３】又、１１１及び１１２は該第一のマッハツ
ェンダ型光フィルタ１１を構成する光ファイバ、１１３
及び１１４は該光ファイバ１１１及び１１２の一部に形
成された回折格子、１１１ａ及び１１２ａは該第二のマ
ッハツェンダ型光フィルタ１１ａを構成する光ファイ
バ、１１３ａ及び１１４ａは該光ファイバ１１１ａ及び
１１２ａの一部に形成された回折格子である。尚、マッ
ハツェンダ型光フィルタの構成については、図２５の説
明を参照されたい。

【００５４】図３４では、該回折格子１１３及び１１４
のブラッグ波長がλ１、該回折格子１１３ａ及び１１４
ａのブラッグ波長もλ１、該第一の発光素子１３の出力
光の波長がλ２、該第二の発光素子１３ａの出力光の波
長がλ１であり、該第一の発光素子１３が該第一のマッ
ハツェンダ型光フィルタ１１のポートＰ３に接続され、
該第二の発光素子１３ａが該第二のマッハツェンダ型光
フィルタ１１ａのポートＰ２ａに接続され、該第一の受
光素子１４が該第一のマッハツェンダ型光フィルタ１１
のポートＰ２に接続され、該第二の受光素子１４ａが該
第二のマッハツェンダ型光フィルタ１１ａのポートＰ３
ａに接続される例を図示している。尚、該第一の受光素
子１４及び該第二の受光素子１４ａは比較的広帯域の光
信号を受信して電気信号に変換できる。

【００５５】上記の如き発光素子の波長、接続ポート及
び回折格子のブラッグ波長の条件より、該第一の発光素
子１３の出力光は該第一のマッハツェンダ型光フィルタ
を透過してポートＰ１から該光伝送路１５に導かれ、該
第二のマッハツェンダ型光フィルタ１１ａのポートＰ１
ａに入力される。ポートＰ１ａに達した該第一の発光素
子１３の出力光の波長は該回折格子１１３ａ及び１１４
ａのブラッグ波長とは異なるので該第二のマッハツェン
ダ型光フィルタ１１ａを透過して、ポートＰ３ａに配置
された該第二の受光素子１４ａに到達する。

【００５６】一方、該第二の発光素子１３ａの出力光は
該第二のマッハツェンダ型光フィルタにおいて該回折格
子１１３ａ及び１１４ａによって反射されてポートＰ１
ａから該光伝送路１５に導かれ、該第一のマッハツェン
ダ型光フィルタのポートＰ１に達する。ポートＰ１に達
した該第二の発光素子１３ａの出力光の波長は該回折格
子１１３及び１１４のブラッグ波長に等しいので、該回
折格子１１３及び１１４によって反射されて、ポートＰ
３に配置された該第一の受光素子１４ａに到達する。

【００５７】即ち、図３４の構成によって、該第一の発
光素子１３と該第二の受光素子１４ａの間と、該第二の
発光素子１３ａと該第一の受光素子１４の間に通信路が
形成され、該光伝送路１５を経由して双方向通信が行な
われる。

【００５８】そして、図３４の構成においても、該第一
のマッハツェンダ型光フィルタにおけるポートＰ２から
ポートＰ３に到る経路と、該第二のマッハツェンダ型光
フィルタにおけるポートＰ２ａからポートＰ３ａに到る
経路のクロストーク特性が特に重要になる。

【００５９】今、該第一の発光素子１３と該第二の発光
素子１３ａの出力パワーが同じで、該第一の受光素子１
４と該第二の受光素子１４ａの光−電気変換の感度が等
しく、該光伝送路の伝送損失が３０ｄＢで、必要な信号
対雑音比が２０ｄＢの場合には、該第一のマッハツェン
ダ型光フィルタ１１のポートＰ２とポートＰ３の間及び
該第二のマッハツェンダ型光フィルタ１１ａのポートＰ
２ａとポートＰ３ａの間には５０ｄＢ以上のアイソレー
ションが必要になる。

【００６０】ここで、該第一のマッハツェンダ型光フィ
ルタ１１及び第二のマッハツェンダ型光フィルタ１１ａ
の透過特性とクロストーク特性は図２８と図３０に示す
特性であり、該光伝送路１５の伝送損失が３０ｄＢであ
る場合、該第二の発光素子１３ａが出力する信号光は約
３０ｄＢの減衰を受けて該第一の受光素子１４に到達す
る。一方、該第一の受光素子１４では雑音光となる該第
一の発光素子１３が出力する波長λ２の光は、該第一の
マッハツェンダ型光フィルタ１１における現実のマッハ
ツェンダ型干渉装置のクロストークによって約１５〜２
０ｄＢの減衰を受けるのみで該第一の受光素子１４に到
達する。

【００６１】従って、該第一の受光素子１４における信
号対雑音比は、必要な信号対雑音比２０ｄＢをクリアす
ることができないものとなる。図３５は、双方向通信を
する場合の構成例（ケース３）で、図３３に示した表の
ケース３に対応するものである。

【００６２】図３５において、１１は第一のマッハツェ
ンダ型光フィルタ、１１ａは第二のマッハツェンダ型光
フィルタ、１３は第一の発光素子、１４は第一の受光素
子、１３ａは第二の発光素子、１４ａは第二の受光素子
である。そして、該第一のマッハツェンダ型光フィルタ
１１、該第一の発光素子１３、該第一の受光素子１４が
一方の局に設置され、該第二のマッハツェンダ型光フィ
ルタ１１ａ、該第二の発光素子１３ａ、該第二の受光素
子１４ａがもう一方の局に設置される。そして、１５は
双方の局を結ぶ光伝送路で、該第一のマッハツェンダ型
光フィルタ１１と該第二のマッハツェンダ型光フィルタ
１１ａに接続される。

【００６３】又、１１１及び１１２は該第一のマッハツ
ェンダ型光フィルタ１１を構成する光ファイバ、１１３
及び１１４は該光ファイバ１１１及び１１２の一部に形
成された回折格子、１１１ａ及び１１２ａは該第二のマ
ッハツェンダ型光フィルタ１１ａを構成する光ファイ
バ、１１３ａ及び１１４ａは該光ファイバ１１１ａ及び
１１２ａの一部に形成された回折格子である。尚、マッ
ハツェンダ型光フィルタの構成については、図２５の説
明を参照されたい。

【００６４】図３５では、該回折格子１１３及び１１４
のブラッグ波長がλ２、該回折格子１１３ａ及び１１４
ａのブラッグ波長もλ２、該第一の発光素子１３の出力
光の波長がλ１、該第二の発光素子１３ａの出力光の波
長がλ２で、該第一の発光素子１３が該第一のマッハツ
ェンダ型光フィルタ１１のポートＰ３に接続され、該第
二の発光素子１３ａが該第二のマッハツェンダ型光フィ
ルタ１１ａのポートＰ２ａに接続され、該第一の受光素
子１４が該第一のマッハツェンダ型光フィルタ１１のポ
ートＰ２に接続され、該第二の受光素子１４ａが該第二
のマッハツェンダ型光フィルタ１１ａのポートＰ３ａに
接続される例を図示している。尚、該第一の受光素子１
４及び該第二の受光素子１４ａは比較的広帯域の光信号
を受信できる。

【００６５】図３５の構成においても、該第一の発光素
子１３と該第二の受光素子１４ａの間と、該第二の発光
素子１３ａと該第一の受光素子１４の間に双方向通信路
が構成される。

【００６６】そして、図３５の構成においても、該第一
のマッハツェンダ型光フィルタ１１におけるポートＰ２
からポートＰ３に到る経路と、該第二のマッハツェンダ
型光フィルタにおけるポートＰ２ａからポートＰ３ａに
到る経路のクロストーク特性が特に重要になる。

【００６７】今、該第一の発光素子１３と該第二の発光
素子１３ａの出力パワーが同じで、該第一の受光素子１
４と該第二の受光素子１４ａの光−電気変換の感度が等
しく、該光伝送路の伝送損失が３０ｄＢで、必要な信号
対雑音比が２０ｄＢの場合には、該第一のマッハツェン
ダ型光フィルタ１１のポートＰ２とポートＰ３の間及び
該第二のマッハツェンダ型光フィルタ１１ａのポートＰ
２ａとポートＰ３ａの間には５０ｄＢ以上のアイソレー
ションが必要になる。

【００６８】ここで、該第一のマッハツェンダ型光フィ
ルタ１１及び第二のマッハツェンダ型光フィルタの透過
特性とクロストーク特性は、図２８と図３０において波
長λ１における透過損失の極大点と極少点を波長λ２に
移動した特性であり、該光伝送路１５の伝送損失が３０
ｄＢである場合、該第二の発光素子１３ａが出力する信
号光は約３０ｄＢの減衰を受けて該第一の受光素子１４
に到達する。一方、該第一の受光素子１４では雑音光と
なる該第一の発光素子１３が出力する波長λ１の光は、
該第一のマッハツェンダ型光フィルタ１１における現実
のマッハツェンダ型干渉装置のクロストークによって約
１５〜２０ｄＢの減衰を受けて該第一の受光素子１４に
到達する。

【００６９】従って、該第一の受光素子１４における信
号対雑音比は、必要な信号対雑音比２０ｄＢをクリアす
ることができないものとなる。図３６は、双方向通信を
する場合の構成例（ケース４）で、図３３の表に示した
ケース４に対応するものである。

【００７０】図３６において、１１は第一のマッハツェ
ンダ型光フィルタ、１１ａは第二のマッハツェンダ型光
フィルタ、１３は第一の発光素子、１４は第一の受光素
子、１３ａは第二の発光素子、１４ａは第二の受光素子
である。そして、該第一のマッハツェンダ型光フィルタ
１１、該第一の発光素子１３、該第一の受光素子１４が
一方の局に設置され、該第二のマッハツェンダ型光フィ
ルタ１１ａ、該第二の発光素子１３ａ、該第二の受光素
子１４ａがもう一方の局に設置される。そして、１５は
双方の局を結ぶ光伝送路である。

【００７１】又、１１１及び１１２は該第一のマッハツ
ェンダ型光フィルタ１１を構成する光ファイバ、１１３
及び１１４は該光ファイバ１１１及び１１２の一部に形
成された回折格子、１１１ａ及び１１２ａは該第二のマ
ッハツェンダ型光フィルタ１１ａを構成する光ファイ
バ、１１３ａ及び１１４ａは該光ファイバ１１１ａ及び
１１２ａの一部に形成された回折格子である。尚、マッ
ハツェンダ型光フィルタの構成については、図２５の説
明を参照されたい。

【００７２】図３６では、該回折格子１１３及び１１４
のブラッグ波長がλ１、該回折格子１１３ａ及び１１４
ａのブラッグ波長がλ２、該第一の発光素子１３の出力
光の波長がλ２、該第二の発光素子１３ａの出力光の波
長がλ１で、該第一の発光素子１３が該第一のマッハツ
ェンダ型光フィルタ１１のポートＰ３に接続され、該第
二の発光素子１３ａが第二のマッハツェンダ型光フィル
タ１１ａのポートＰ３ａに接続され、該第一の受光素子
１４が該第一のマッハツェンダ型光フィルタ１１のポー
トＰ２に接続され、該第二の受光素子１４ａが該第二の
マッハツェンダ型光フィルタ１１ａのポートＰ２ａに接
続される例を示している。尚、該第一の受光素子１４及
び該第二の受光素子１４ａは比較的広帯域の光信号を受
信できる。

【００７３】図３６の構成においても、該第一の発光素
子１３と該第二の受光素子１４ａの間と、該第二の発光
素子１３ａと該第一の受光素子１４の間に双方向通信路
が構成される。

【００７４】そして、図３６の構成においても、該第一
のマッハツェンダ型光フィルタにおけるポートＰ２から
ポートＰ３に到る経路と、該第二のマッハツェンダ型光
フィルタにおけるポートＰ２ａからポートＰ３ａに到る
経路のクロストーク特性が特に重要になる。

【００７５】今、該第一の発光素子１３と該第二の発光
素子１３ａの出力パワーが同じで、該第一の受光素子１
４と該第二の受光素子１４ａの光−電気変換の感度が等
しく、該光伝送路１５の伝送損失が３０ｄＢで、必要な
信号対雑音比が２０ｄＢの場合には、該第一のマッハツ
ェンダ型光フィルタ１１のポートＰ２とポートＰ３の間
及び該第二のマッハツェンダ型光フィルタ１１ａのポー
トＰ２ａとポートＰ３ａの間には５０ｄＢ以上のアイソ
レーションが必要になる。

【００７６】ここで、該第一のマッハツェンダ型光フィ
ルタ１１の透過特性とクロストーク特性は図２８と図３
０に示す特性であり、該第二のマッハツェンダ型光フィ
ルタの透過特性とクロストーク特性は、図２８と図３０
において波長λ１における透過損失の極大点と極少点を
波長λ２に移動した特性であり、該光伝送路１５の伝送
損失が３０ｄＢである場合、該第二の発光素子１３ａが
出力する信号光は約３０ｄＢの減衰を受けて該第一の受
光素子１４に到達する。一方、該第一の受光素子１４で
は雑音光となる該第一の発光素子１３が出力する波長λ
２の光は、該第一のマッハツェンダ型光フィルタ１１に
おける現実のマッハツェンダ型干渉装置のクロストーク
によって約１５〜２０ｄＢの減衰を受けて該第一の受光
素子１４に到達する。

【００７７】従って、該第一の受光素子１４における信
号対雑音比は、必要な信号対雑音比２０ｄＢをクリアす
ることができないものとなる。これまでは、マッハツェ
ンダ型光フィルタを適用して双方向通信をする構成につ
いて説明してきたが、マッハツェンダ型光フィルタを適
用して片方向波長多重通信をすることも可能である。

【００７８】図３７は、片方向波長多重通信をする場合
の構成例である。図３７において、１１は第一のマッハ
ツェンダ型光フィルタ、１１ａは第二のマッハツェンダ
型光フィルタ、１３は第一の発光素子、１４は第一の受
光素子、１３ａは第二の発光素子、１４ａは第二の受光
素子である。そして、該第一のマッハツェンダ型光フィ
ルタ１１、該第一の発光素子１３、該第二の発光素子１
３ａが一方の局に設置され、該第二のマッハツェンダ型
光フィルタ１１ａ、該第一の受光素子１４、該第二の受
光素子１４ａがもう一方の局に設置される。そして、１
５は双方の局を結ぶ光伝送路で、該第一のマッハツェン
ダ型光フィルタと該第二のマッハツェンダ型光フィルタ
に接続される。

【００７９】又、１１１及び１１２は該第一のマッハツ
ェンダ型光フィルタ１１を構成する光ファイバ、１１３
及び１１４は該光ファイバ１１１及び１１２の一部に形
成された回折格子、１１１ａ及び１１２ａは該第二のマ
ッハツェンダ型光フィルタ１１ａを構成する光ファイ
バ、１１３ａ及び１１４ａは該光ファイバ１１１ａ及び
１１２ａの一部に形成された回折格子である。尚、マッ
ハツェンダ型光フィルタの構成については、図２５の説
明を参照されたい。

【００８０】図３７では、該回折格子１１３及び１１４
のブラッグ波長がλ１、該回折格子１１３ａ及び１１４
ａのブラッグ波長がλ２、該第一の発光素子１３の出力
光の波長がλ１、該第二の発光素子１３ａの出力光の波
長がλ２で、該第一の発光素子１３が該マッハツェンダ
型光フィルタのポートＰ２に、該第二の発光素子１３ａ
が該第一のマッハツェンダ型光フィルタ１１のポートＰ
３に接続され、該第一の受光素子１４が該第二のマッハ
ツェンダ型光フィルタ１１ａのポートＰ２ａに、該第二
の受光素子１４ａが第二のマッハツェンダ型光フィルタ
１１ａのポートＰ３ａに接続される例を示している。
尚、該第一の受光素子１４及び該第二の受光素子１４ａ
は比較的広帯域の光信号を受信できる。

【００８１】該第一の発光素子１３の出力光の波長は該
回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長と等しいλ１
であるから、該第一の発光素子１３の出力光は該回折格
子１１３及び１１４によって反射されて該第一のマッハ
ツェンダ型光フィルタ１１のポートＰ１から該光伝送路
１５に出力され、該第二のマッハツェンダ型光フィルタ
１１ａのポートＰ１ａに到達する。ポートＰ１ａに到達
した該第一の発光素子１３が出力する光信号は、波長が
該回折格子１１３ａ及び１１４ａのブラッグ波長λ２と
は異なるので、該第二のマッハツェンダ型光フィルタ１
１ａを透過してポートＰ３ａに配置された該第二の受光
素子１４ａで受信される。

【００８２】一方、該第二の発光素子１３ａの出力光の
波長は該回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長とは
異なるλ２であるから、該第二の発光素子１３ａの出力
光は該第一のマッハツェンダ型光フィルタを透過してポ
ートＰ１から該光伝送路１５に出力され、該第二のマッ
ハツェンダ型光フィルタのポートＰ１ａに到達する。ポ
ートＰ１ａに到達した該第二の発光素子が出力する光信
号は、波長が該回折格子１１３ａ及び１１４ａのブラッ
グ波長に等しいので、該回折格子１１３ａ及び１１４ａ
によって反射されてポートＰ２ａに配置された該第二の
受光素子１４ａで受信される。

【００８３】即ち、図３７の構成の通信経路は該第一の
発光素子１３と該第二の受光素子１４ａの間と該第二の
発光素子１３ａと該第一の受光素子１４の間に形成され
る。一方、図３６の構成のクロストークの経路は該第一
の発光素子１３から該第一の受光素子１４に到る経路と
該第二の発光素子１３ａから該第二の受光素子１４ａに
到る経路である。

【００８４】今、該第一の発光素子１３と該第二の発光
素子１３ａの出力パワーが同じで、該第一の受光素子１
４と該第二の受光素子１４ａの光−電気変換の感度が等
しく、該光伝送路の伝送損失が３０ｄＢで、必要な信号
対雑音比が２０ｄＢの場合を考える。

【００８５】ここで、該第一のマッハツェンダ型光フィ
ルタ１１の透過特性とクロストーク特性は図２８と図３
０に示す特性であり、該第二のマッハツェンダ型光フィ
ルタ１１ａの透過特性とクロストーク特性は、図２８と
図３０において波長λ１における透過損失の極大点と極
少点を波長λ２に移動した特性であり、該光伝送路１５
の伝送損失が３０ｄＢである場合、該第二の発光素子１
３ａが出力する信号光は約３０ｄＢの減衰を受けて該第
一の受光素子１４に到達する。一方、該第一の受光素子
１４では雑音光となる該第一の発光素子１３が出力する
波長λ１の光は、該光伝送路１５で約３０ｄＢの減衰を
受けて該第二のマッハツェンダ型光フィルタ１１ａのポ
ートＰ１ａに到達し、図２８に示す如く、該第二のマッ
ハツェンダ型光フィルタ１１ａのポートＰ１ａとポート
Ｐ２ａの間で約３５ｄＢの減衰を受けて第一の受光素子
１４に到達する。

【００８６】従って、該第一の受光素子１４における信
号対雑音比は約３５ｄＢとなり、必要な信号対雑音比２
０ｄＢをクリアすることができる。尚、片方向波長多重
通信を行なう構成としては、素子の配置及び発光素子の
波長及び回折格子のブラッグ波長の配分によって図３７
の構成とは異なる構成も可能であるが、これは双方向通
信を行なう場合について図３２から図３６において説明
したことと同様であるので、これ以上の説明は省略す
る。

【００８７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実は、図２５
の構成において図３０に示したクロストーク減衰量が得
られる場合に、ポートＰ２とポートＰ３間で所要のアイ
ソレーションがとれるのは、発光素子が出力する光信号
のスペクトルが図３８に示すような単色性のスペクトル
を有する場合である。

【００８８】発光素子としてレーザ・ダイオードが使用
されることが多いが、レーザ・ダイオードの発光スペク
トルは、単色性がよいとされるＤＦＢ（Distri- buted
Feedback ;分布帰還型）レーザ・ダイオードであって
も、実際には、その発光スペクトルは図３９に示すよう
に多数のサイド・モードを有しており、最大のサイド・
モードのレベルは主モードから２０乃至３０ｄＢ程度低
いだけである。

【００８９】図３９のような発光スペクトルを有するレ
ーザ・ダイオードを回折格子のブラッグ波長がλ１であ
るマッハツェンダ型光フィルタ（図２５）のポートＰ２
に配置して、ポートＰ２及びポートＰ３においてスペク
トルを計測すると図４０の実線で示すような結果を得
る。

【００９０】即ち、サイド・モードはマッハツェンダ型
干渉装置本来の約１５乃至２０ｄＢの減衰しか受けずに
ポートＰ３に達する。そして、受光素子として一般的に
使用されるフォト・ダイオードは比較的広い帯域の光を
受信できるので、クロストーク成分としてフォト・ダイ
オードが受信するレベルは図４０において“Ｐ３におけ
るスペクトル”として示されているスペクトルの積分値
になる。

【００９１】実際にポートＰ３にフォト・ダイオードを
配置して図４０の“Ｐ２におけるスペクトル”を積分し
た出力を測定すると、最大のサイド・モードのレベルよ
り１０ｄＢ程度高いレベルになる。つまり、ＤＦＢレー
ザ・ダイオードを発光素子として使用する場合、図２５
の構成のポートＰ２におけるサイド・モードのトータル
のレベルは主モードのレベルに対して１０乃至３０ｄＢ
低下したレベルである。これが現実のマッハツェンダ型
干渉装置のクロストークに対応する減衰を受けてポート
Ｐ３に達するので、サイド・モードに着目したポートＰ
２とポートＰ３の間のアイソレーションは、〔（１０〜
３０）＋（１５〜２０）〕ｄＢ＝２５〜５０ｄＢとな
る。

【００９２】そして、双方向通信をする場合、相手局か
ら送信された波長λ２の光信号がマッハツェンダ型光フ
ィルタのポートＰ１から入力されるが、光伝送路の減衰
量が３０ｄＢであるとすれば、ポートＰ３に配置される
受光素子におけるサイド・モードだけでも信号対雑音比
は最悪−５ｄＢとなって、通常必要とされる信号対雑音
比２０ｄＢをクリアできなくなる。

【００９３】従って、図３２に示した双方向通信をする
場合の構成例（ケース１）も、実際には必要な信号対雑
音比を確保することができなくなる。本発明は、かかる
問題点に鑑み、不要波長に対して大きなクロストーク減
衰量を容易に確保することが可能な光フィルタ、及び該
光フィルタを適用した、異なる波長の光信号間で高いア
イソレーションを容易に得られる光通信装置を提供する
ことを目的とする。

【００９４】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理で
ある。図１において、１１はマッハツェンダ型光フィル
タによる第一の光回路、１１１及び１１２は該第一の光
回路１１を構成する光ファイバである。又、１１’はマ
ッハツェンダ型光フィルタによる第二の光回路、１１
１’及び１１２’は該第二の光回路１１’を構成する光
ファイバである。

【００９５】該第一の光回路１１を構成する該二の光フ
ァイバ１１１及び１１２は互いに交叉することがないよ
うに配置されており、図１に示すようにＡからＥの五の
連続した領域から成っている。その第一の領域Ａと第三
の領域Ｃ及び第五の領域Ｅにおいては、該二の光ファイ
バ１１１及び１１２を伝播する光が互いに結合しない程
度に該二の光ファイバは互いに離されて配置されてい
る。一方、第二の領域Ｂ及び第四の領域Ｄにおいては、
該二の光ファイバ１１１及び１１２は該二の光ファイバ
を伝播する光が結合できる程度に、例えばファイバ融着
技術によって融着され、該二の光ファイバのコアが近接
させられて３ｄＢカプラが形成されている。尚、該第一
の光回路１１において、上記第一の領域Ａに設けられる
ポートをＰ１及びＰ２とし、上記第五の領域に設けられ
るポートをＰ３及びＰ４とする。

【００９６】１１３及び１１４は上記第三の領域Ｃの一
部に形成された回折格子である。同様に、該第二の光回
路１１’を構成する該二の光ファイバ１１１’及び１１
２’は互いに交叉することがないように配置されてお
り、図１に示すようにＡ’からＥ’の五の連続する領域
から成っている。その第六の領域Ａ’と第八の領域Ｃ’
及び第十の領域Ｅ’においては、該二の光ファイバ１１
１’及び１１２’を伝播する光が互いに結合しない程度
に該二の光ファイバは互いに離されて配置されている。
一方、第七の領域Ｂ’及び第九の領域Ｄ’においては、
該二の光ファイバ１１１’及び１１２’は該二の光ファ
イバを伝播する光が互いに結合できる程度に、例えばフ
ァイバ融着技術によって融着され、該二の光ファイバの
コアが近接させられて３ｄＢカプラが形成されている。
尚、該第二の光回路１１’において、上記第六の領域
Ａ’に設けられるポートをＰ５及びＰ６とし、上記第十
の領域Ｅ’に設けられるポートをＰ７及びＰ８とする。

【００９７】１１３’及び１１４’は上記第三の領域
Ｃ’の一部に形成された回折格子である。尚、光ファイ
バに回折格子を形成する方法については、図３１におい
て既に説明している。

【００９８】そして、該第一の光回路１１と該第二の光
回路１１’を、上記第一の領域Ａのポートの一方と上記
第六の領域Ａ’のポートの一方において接続したものが
本発明の光フィルタの原理的構成である。図１では、上
記第一の領域ＡのポートＰ２と上記第六の領域Ａ’のポ
ートＰ５とを接続する例を示している。尚、接続技術
は、通常のスプライシングでよい。

【００９９】ここで、該回折格子１１３、１１４、１１
３’及び１１４’のブラッグ波長が全てλ１で、ポート
Ｐ６に波長λ１の近傍の光信号が入力される場合には、
波長λ１の光信号は該回折格子１１３’、１１４’にお
いて反射されてポートＰ６からポートＰ５（ポートＰ
２）に殆ど減衰を受けずに達する。即ち、波長λ１近傍
の光信号に対しては、図１の構成のポートＰ６に信号源
を配置するのも、図２５の構成でポートＰ２に配置する
のも同等である。

【０１００】そして、ポートＰ２からポートＰ３への経
路でポートＰ３に漏れ出る波長λ１の光信号は、該回折
格子１１３及び１１４の反射率と該第一の光回路でのク
ロストーク特性に対応する減衰を受ける。この減衰量
は、図３０により５０乃至５５ｄＢである。

【０１０１】そして、ポートＰ６に配置される発光素子
が波長λ１以外のサイド・モードを有する場合には、そ
のサイド・モードは第二の光回路１１’を透過してゆく
ので、ポートＰ５（ポートＰ２）には減衰して到達す
る。この減衰量は、図２８により３５ｄＢである。即
ち、図１の構成で信号源をポートＰ６に配置する場合の
ポートＰ２におけるサイド・モードのレベルは、図２５
の構成で信号源をポートＰ２に配置する場合より３５ｄ
Ｂ低くなる。

【０１０２】図２５の構成の場合、図４０の説明におい
て記載した如く、ポートＰ２とポートＰ３の間のサイド
・モードに対するアイソレーションは２５乃至５０ｄＢ
であるので、図１の構成で信号源をポートＰ６に配置し
た場合に、ポートＰ６とポートＰ３の間のアイソレーシ
ョンは６０乃至８５ｄＢとなる。

【０１０３】即ち、図１の構成によれば、ポートＰ６に
配置される信号源が図３９の如きサイド・モードを有し
ていても、ポートＰ６とポートＰ３間で５０ｄＢ超のア
イソレーションが得られる。従って、光伝送路で３０ｄ
Ｂの減衰を受けてポートＰ１に到達する、λ１とは異な
る波長の光信号に対して２０ｄＢ以上の信号対雑音比を
確保することができる。

【０１０４】従って、図１の構成のように二のマッハツ
ェンダ型光フィルタを組み合わせた光フィルタを適用す
ることによって、十分な信号対雑音比を有する双方向通
信装置を構成することができる上、片方向波長多重通信
装置も構成することができる。

【０１０５】

【発明の実施の形態】図１において、二のマッハツェン
ダ型光フィルタを接続した構成である本発明の原理を説
明した。

【０１０６】ところで、図１の構成におけるマッハツェ
ンダ型光フィルタによる第二の光回路は、該第二の光フ
ィルタに設けられた回折格子１１３’及び１１４’のブ
ラッグ波長がλ１である場合に、ポートＰ６に配置され
た主モードの波長がλ１でサイド・モードを有する信号
源について、主モードの波長λ１の光信号をポートＰ６
からポートＰ５に透過させ、波長λ１以外のサイド・モ
ードを該回折格子１１３’及び１１４’に透過させ、ポ
ートＰ６からポートＰ５への透過損失を大きくする目的
のために使用されている。

【０１０７】従って、上記目的に合致する構成であれば
図１の構成に限定されない。図２は、本発明の第一の実
施の形態である。図２において、１は光フィルタ、１１
はマッハツェンダ型光フィルタによる第一の光回路、１
２は該第一の光回路１１に接続される第二の光回路であ
る。

【０１０８】又、１１１及び１１２は該第一の光回路１
１を構成する光ファイバ、１２１及び１２２は該第二の
光回路１２を構成する光ファイバである。該第一の光回
路１１を構成する該二の光ファイバ１１１及び１１２は
互いに交叉することがないように配置されており、図２
に示すようにＡからＥの五の連続した領域から成ってい
る。その第一の領域Ａと第三の領域Ｃ及び第五の領域Ｅ
においては、該二の光ファイバ１１１及び１１２を伝播
する光が互いに結合しない程度に該二の光ファイバは互
いに離されて配置されている。一方、第二の領域Ｂ及び
第四の領域Ｄにおいては、該二の光ファイバ１１１及び
１１２は該二の光ファイバを伝播する光が互いに結合し
うる程度に、例えばファイバ融着技術によって融着さ
れ、該二の光ファイバのコアが近接させられて３ｄＢカ
プラが形成されている。尚、該第一の光回路において、
上記第一の領域Ａに設けられるポートをＰ１及びＰ２と
し、上記第五の領域Ｅに設けられるポートをＰ３及びＰ
４とする。

【０１０９】１１３及び１１４は上記第三の領域Ｃの一
部に形成された回折格子である。同様に、該第二の光回
路１１を構成する該二の光ファイバ１２１及び１２２は
互いに交叉することがないように配置されており、図１
に示すようにＦからＨの三の連続した領域から成ってい
る。その第六の領域Ｆと第八の領域Ｈにおいては、該二
の光ファイバ１２１及び１２２を伝播する光が互いに結
合しない程度に該二の光ファイバは互いに離されて配置
されている。一方、第七の領域Ｇにおいては、該二の光
ファイバ１２１及び１２２は該二の光ファイバを伝播す
る光が互いに結合可能なように、例えばファイバ融着技
術によって融着され、該二の光ファイバのコアが近接さ
せられて３ｄＢカプラが形成されている。尚、該第二の
光回路においては、上記第六の領域Ｆのみにポートが設
けられ、そのポートをＰ５及びＰ６とする。

【０１１０】１２３及び１２４は上記第三の領域Ｇの一
部に形成された回折格子である。尚、光ファイバに回折
格子を形成する方法については、図３１によって既に説
明している。

【０１１１】そして、該第一の光回路１１と該第二の光
回路１２を、上記第一の領域Ａのポートの一方と上記第
六の領域Ｆのポートの一方において接続したものが本発
明の光フィルタの第一の実施の形態である。図２では、
上記第一の領域ＡのポートＰ２と上記第六の領域Ｆのポ
ートＰ５とを接続する例を示している。

【０１１２】ここで、回折格子１１３、１１４、１２３
及び１２４のブラッグ波長が全てλ１で、ポートＰ６に
波長λ１の近傍の光信号が入力される場合には、波長λ
１の光信号は回折格子１２３、１２４によって反射され
てポートＰ６からポートＰ５（ポートＰ２）に殆ど減衰
を受けずに達する。即ち、波長λ１近傍の光信号に対し
ては、図２の構成のポートＰ６に信号源を配置するの
も、図２５の構成でポートＰ２に配置するのも同等であ
る。

【０１１３】そして、ポートＰ２からポートＰ３への経
路でポートＰ３に漏れ出る波長λ１の光信号は、回折格
子１１３及び１１４の反射率と第一の光回路における現
実のマッハツェンダ型干渉装置のクロストーク特性に対
応する減衰を受ける。

【０１１４】そして、ポートＰ６に配置される発光素子
が波長λ１以外のサイド・モードを有する場合には、そ
のサイド・モードは第二の光回路１２を透過してゆくの
で、ポートＰ５（ポートＰ２）には減衰して到達する。
即ち、図２の構成で信号源をポートＰ６に配置する場合
のポートＰ２におけるサイド・モードのレベルは、図２
５の構成で信号源をポートＰ２に配置する場合より第二
の光回路１２を透過してゆくことによって減衰する分だ
け低くなる。

【０１１５】ただ、該第二の光回路１２の第八の領域Ｈ
の、第七の領域Ｇとの境界とは反対側の先端において反
射があると上記の特性に劣化が生ずるので、該第二の光
回路の第八の領域Ｈの、第七の領域Ｇとの境界とは反対
側の先端には無反射処理を施しておくのが望ましい。無
反射処理の代表的な技術としては、所謂無反射膜を形成
する技術がある。

【０１１６】即ち、図２の構成によっても図１の構成と
同様に、ポートＰ６とポートＰ３との間で十分なアイソ
レーションが得られる。図３は、図２の構成の透過特性
（その１）で、ポートＰ１とポートＰ３の間、及びポー
トＰ１とポートＰ６の間の透過損失を示している。

【０１１７】図３において、横軸は入力される光信号の
波長、縦軸は透過損失で単位はｄＢである。ポートＰ１
から光信号を入力してポートＰ３で受ける場合、光信号
の波長が回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長λ１
から離れている時には殆ど減衰なしに第一の光回路１１
を透過してポートＰ３に達し、光信号の波長が回折格子
１１３及び１１４のブラッグ波長λ１の近傍である時に
は回折格子１１３及び１１４での反射による減衰を受け
てポートＰ３に達する。そして、その透過損失は、光信
号の波長が回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長λ
１の近傍の時だけ約３５ｄＢであり、光信号の波長が回
折格子１１３及び１１４のブラッグ波長λ１から離れて
いる時には０．４ｄＢ乃至２ｄＢ程度である。尚、回折
格子１１３及び１１４のブラッグ波長λ１より少し波長
が短いところで透過損失が約２ｄＢと若干大きくなるの
は、回折格子特有の現象である。

【０１１８】逆にポートＰ３から光信号を入力してポー
トＰ１で受ける場合も同様な特性になる。又、ポートＰ
１から光信号を入力してポートＰ６で受ける場合、波長
が回折格子１１３、１１４及び回折格子１２３、１２４
のブラッグ波長λ１近傍の時には回折格子１１３、１１
４及び回折格子１２３、１２４によって反射されるため
に、入力パワーの殆どがポートＰ６に達するので、透過
損失は０．４ｄＢ程度と小さい。一方、波長が回折格子
１１３、１１４、１２３及び１２４のブラッグ波長λ１
から離れている場合には、ポートＰ１に入力された光信
号の殆どは第一の光回路を透過してゆくので、ポートＰ
２には減衰を受けて到達する。しかも、それが第二の光
回路１２において殆どが第二の光回路を透過してゆくた
めに、更に減衰を受けてポートＰ６に達するので、この
時には透過損失は約５０ｄＢになる。

【０１１９】逆にポートＰ６から光信号を入力してポー
トＰ１で受ける場合も同様な特性になる。図４は、図２
の構成の透過特性（その２）で、ポートＰ２とポートＰ
３及びポートＰ２とポートＰ６の間の透過損失と、それ
らの和であるポートＰ３とポートＰ６の間の透過損失を
示している。

【０１２０】図４において、横軸は入力される光信号の
波長、縦軸は透過損失で、単位はｄＢである。ポートＰ
６から光信号を入力してポートＰ２で受ける場合、波長
が回折格子１２３及び１２４のブラッグ波長λ１から離
れている時には光信号の大半は第二の光回路を透過して
ゆき、ポートＰ５（ポートＰ２）側には殆ど反射してこ
ないから、入力光は回折格子による反射損失に相当する
約３５ｄＢの減衰を受けてポートＰ２に達する。一方、
波長が回折格子のブラッグ波長λ１近傍の時には光信号
の殆どは回折格子１２３及び１２４によって反射される
ので、ポートＰ２には殆ど減衰を受けないで到達する。

【０１２１】逆に、ポートＰ２から入力してポートＰ６
で受ける場合も同じ損失特性になる。又、ポートＰ２か
らポートＰ３への経路では、波長が回折格子１１３及び
１１４のブラッグ波長λ１から離れている時には約１５
乃至２０ｄＢの現実のマッハツェンダ型干渉装置のクロ
ストークに対応する減衰を受けてポートＰ３に到達す
る。一方、波長が回折格子のブラッグ波長λ１近傍の時
には回折格子１１３及び１１４の反射率に相当する減衰
と現実のマッハツェンダ型干渉装置のクロストークに対
応する減衰を受けてポートＰ３に到達するので、損失は
約５０乃至５５ｄＢとなる。

【０１２２】逆に、ポートＰ３から入力してポートＰ２
で受ける場合にも損失特性は同じになる。従って、ポー
トＰ６からポートＰ２の間の損失とポートＰ２からポー
トＰ３の間の損失の和に等しいポートＰ６からポートＰ
３の経路での損失は、全ての波長帯域で約５０乃至５５
ｄＢとなり、十分なアイソレーションが得られる。

【０１２３】逆に、ポートＰ３から入力してポートＰ６
で受ける経路での損失特性も同じになる。そして、ポー
トＰ６に入力される光信号がサイド・モードを有する場
合、そのサイド・モードは第二の光回路１２を透過して
ゆくので、ポートＰ５（ポートＰ２）には減衰して到達
する。この減衰量は、図２８により約３５ｄＢである。
即ち、図２の構成で信号源をポートＰ６に配置する場合
のポートＰ２におけるサイド・モードのレベルは、図２
５の構成で信号源をポートＰ２に配置する場合より３５
ｄＢ低くなる。

【０１２４】図２５の構成の場合、図４０の説明におい
て記載した如く、ポートＰ２とポートＰ３の間のサイド
・モードのアイソレーションは２５乃至４０ｄＢである
ので、図２の構成で信号源をポートＰ６に配置した場合
に、ポートＰ６からポートＰ３に到達するサイド・モー
ドのレベルは主モードのレベルより約６０乃至７５とな
る。

【０１２５】従って、図２の構成によっても、主モード
に対するアイソレーションもサイド・モードに対するア
イソレーションも十分に大きくなる。その上、図１の構
成と比較すると、図１における第九の領域Ｄ’及び第十
の領域Ｅ’の部分が不要であるので、光フィルタの長さ
を縮減することができる利点がある。

【０１２６】図５は、本発明の第二の実施の形態であ
る。図５において、１は光フィルタ、１１はマッハツェ
ンダ型光フィルタによる第一の光回路、１２は該第一の
マッハツェンダ型光フィルタ１１に接続される第二の光
回路である。

【０１２７】又、１１１及び１１２は該第一の光回路１
１を構成する光ファイバ、１２１及び１２２は該第二の
光回路１２を構成する光ファイバである。該第一の光回
路１１を構成する該二の光ファイバ１１１及び１１２は
互いに交叉することがないように配置されており、図５
に示すようにＡからＥの五の連続した領域から成ってい
る。その第一の領域Ａと第三の領域Ｃ及び第五の領域Ｅ
においては、該二の光ファイバ１１１及び１１２を伝播
する光が互いに結合しない程度に該二の光ファイバは互
いに離されて配置されている。一方、第二の領域Ｂ及び
第四の領域Ｄにおいては、該二の光ファイバ１１１及び
１１２は該二の光ファイバを伝播する光が結合可能なよ
うに、例えばファイバ融着技術によって融着され、二の
光ファイバのコアが近接させられて３ｄＢカプラが形成
されている。尚、該第一の光回路において、上記第一の
領域Ａに設けられるポートをＰ１及びＰ２とし、上記第
五の領域Ｅに設けられるポートをＰ３及びＰ４とする。

【０１２８】１１３及び１１４は上記第三の領域Ｃの一
部に形成された回折格子である。同様に、該第二の光回
路１１を構成する該二の光ファイバ１２１及び１２２は
互いに交叉することがないように配置されており、図１
に示すようにＦからＨの三の連続した領域から成ってい
る。その第六の領域Ｆと第八の領域Ｈにおいては、該二
の光ファイバ１２１及び１２２を伝播する光が互いに結
合しない程度に該二の光ファイバは互いに離されて配置
されている。一方、第七の領域Ｇにおいては、該二の光
ファイバ１２１及び１２２は該二の光ファイバを伝播す
る光が互いに結合しうる程度に、例えばファイバ融着技
術によって融着され、二の光ファイバのコアが近接させ
られて３ｄＢカプラが形成されている。尚、該第二の光
回路においては、上記第六の領域Ｆのみにポートが設け
られ、そのポートをＰ５及びＰ６とする。

【０１２９】１２３及び１２４は上記第三の領域Ｇの一
部に形成された回折格子である。尚、光ファイバに回折
格子を形成する方法については、図３１を用いて既に説
明している。

【０１３０】そして、該第一の光回路１１と該第二の光
回路１２を、上記第一の領域Ａのポートの一方と上記第
六の領域Ｆのポートの一方を接続したものが本発明の光
フィルタの第二の実施の形態である。図５では、上記第
一の領域ＡのポートＰ２と上記第六の領域ＦのポートＰ
５とを接続したもので、回折格子１１３、１１４、１２
３及び１２４のブラッグ波長は全てλ２とした例を示し
ている。

【０１３１】尚、該第二の光回路の第八の領域Ｈの、第
七の領域Ｇとの境界とは反対側の先端には、無反射処理
を施しておくのが望ましい。図６は、図５の構成の透過
特性（その１）で、ポートＰ１とポートＰ３の間、及び
ポートＰ１とポートＰ６の間の透過損失を示している。

【０１３２】図６において、横軸は入力される光信号の
波長、縦軸は透過損失で、単位はｄＢである。ポートＰ
１から光信号を入力してポートＰ３で受ける場合、光信
号の波長が回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長λ
２から離れている時には入力パワーの大半は回折格子を
透過してポートＰ３に達するので損失は小さく、０．８
乃至２ｄＢ程度である。一方、光信号の波長が回折格子
のブラッグ波長λ２の近傍の時には入力パワーの大半は
回折格子で反射され、反射されなかった分だけがポート
Ｐ３に達するので、損失は約３５ｄＢとなる。

【０１３３】逆にポートＰ３から光信号を入力してポー
トＰ１で受ける場合も同様な特性になる。又、ポートＰ
１から光信号を入力してポートＰ６で受ける場合、光信
号の波長が回折格子１１３、１１４及び回折格子１２
３、１２４のブラッグ波長λ２の近傍の時には回折格子
１１３、１１４及び回折格子１２３、１２４によって反
射されるために、入力パワーの大半がポートＰ６に達す
るので透過損失は０．４ｄＢ程度と小さい。一方、光信
号の波長が回折格子のブラッグ波長λ２から離れている
時には入力パワーの大半は回折格子を透過してゆくの
で、第一の光回路の回折格子１１３及び１１４の反射率
に対応した減衰を受けてポートＰ２に達し、更に、それ
が第二の光回路１２において同じ減衰を受けてポートＰ
６に達する。従って、この時には透過損失は約５０ｄＢ
になる。

【０１３４】逆にポートＰ６から光信号を入力してポー
トＰ１で受ける場合も同様な特性になる。図７は、図５
の構成の透過特性（その２）で、ポートＰ２とポートＰ
３及びポートＰ２とポートＰ６の間の透過損失と、それ
らの和であるポートＰ３とポートＰ６の間の透過損失を
示している。

【０１３５】図７において、横軸は入力される光信号の
波長、縦軸は透過損失で、単位はｄＢである。ポートＰ
６から光信号を入力してポートＰ２で受ける場合、波長
が回折格子１２３及び１２４のブラッグ波長λ２から離
れている時には入力パワーの大半は回折格子１２３及び
１２４の方に透過してゆくから、入力光は回折格子の反
射損失に相当する約３５ｄＢの減衰を受けてポートＰ２
に達する。一方、波長が回折格子１２３及びのブラッグ
波長λ２近傍の時には入力パワーの大半は回折格子１２
３及び１２４によって反射されるので、ポートＰ２には
殆ど減衰を受けないで到達する。

【０１３６】逆に、ポートＰ２から光信号を入力してポ
ートＰ６で受ける場合も同じ特性になる。又、ポートＰ
２からポートＰ３への経路では、波長が回折格子１１３
及び１１４のブラッグ波長λ２から離れている時には約
１５乃至２０ｄＢの現実のマッハツェンダ型干渉装置ク
ロストークに対応する減衰を受けてポートＰ３に到達す
る。一方、波長が回折格子のブラッグ波長λ２近傍の時
には回折格子の反射率に相当する減衰と現実のマッハツ
ェンダ型干渉装置クロストークに対応する減衰を受けて
ポートＰ３に到達するので、損失は約５０乃至５５ｄＢ
となる。

【０１３７】逆に、ポートＰ３から光信号を入力してポ
ートＰ２で受ける場合も同じ特性になる。そして、ポー
トＰ６からポートＰ３の経路での損失は、ポートＰ６か
らポートＰ２の間の損失とポートＰ２からポートＰ３の
間の損失の和に等しいので、全ての波長帯域で約５０乃
至５５ｄＢとなる。

【０１３８】逆にポートＰ３から光信号を入力してポー
トＰ６で受ける場合も同様な特性になる。そして、ポー
トＰ６側の光信号がサイド・モードを有する場合、サイ
ド・モードは第二の光回路１２で回折格子１２３及び１
２４への透過による減衰を受けた上、第一の光回路１１
で現実のマッハツェンダ型干渉装置によるのと等しい減
衰を受けてポートＰ３に達するので、ポートＰ３におけ
るサイド・モードのアイソレーションは図２５の構成に
比較して、第二の光回路１２で回折格子１２３及び１２
４への透過による減衰分だけ大きく、７５乃至９５ｄＢ
となる。

【０１３９】従って、図２の構成によっても、主モード
に対するアイソレーションもサイド・モードに対するア
イソレーションも十分に大きくなる。その上、図１の構
成と比較すると、図１における第九の領域Ｄ’及び第十
の領域Ｅ’の部分が不要であるので、光フィルタの長さ
を縮減することができる利点がある。

【０１４０】図８は、本発明の第三の実施の形態であ
る。図８において、１は光フィルタ、１１はマッハツェ
ンダ型光フィルタによる第一の光回路、１２は該第一の
光回路に接続される第二の光回路である。

【０１４１】又、１１１及び１１２は該第一の光回路１
１を構成する光ファイバ、１２１及び１２２は該第二の
光回路１２を構成する光ファイバである。該第一の光回
路１１を構成する該二の光ファイバ１１１及び１１２は
互いに交叉することがないように配置されており、図８
に示すようにＡからＥの五の連続する領域から成ってい
る。その第一の領域Ａと第三の領域Ｃ及び第五の領域Ｅ
においては、該二の光ファイバ１１１及び１１２を伝播
する光が互いに結合しない程度に該二の光ファイバは互
いに離されて配置されている。一方、第二の領域Ｂ及び
第四の領域Ｄにおいては、該二の光ファイバ１１１及び
１１２は該二の光ファイバを伝播する光が互いに結合可
能なように、例えばファイバ融着技術によって融着さ
れ、二の光ファイバのコアが近接させられて３ｄＢカプ
ラが形成されている。尚、該第一の光回路において、上
記第一の領域Ａに設けられるポートをＰ１及びＰ２と
し、上記第五の領域Ｅに設けられるポートをＰ３及びＰ
４とする。

【０１４２】１１３及び１１４は上記第三の領域Ｃの一
部に形成された回折格子である。同様に、該第二の光回
路１１を構成する該二の光ファイバ１２１及び１２２は
互いに交叉することがないように配置されており、図８
に示すようにＦからＨの三の連続する領域から成ってい
る。その第六の領域Ｆと第八の領域Ｈにおいては、該二
の光ファイバ１２１及び１２２を伝播する光が互いに結
合しない程度に該二の光ファイバは互いに離されて配置
されている。一方、第七の領域Ｇにおいては、該二の光
ファイバ１２１及び１２２は該二の光ファイバを伝播す
る光が互いに結合可能なように、例えばファイバ融着技
術によって融着され、二の光ファイバのコアが近接させ
られて３ｄＢカプラが形成されている。尚、該第二の光
回路１２においては、上記第六の領域Ｆのみにポートが
設けられ、そのポートをＰ５及びＰ６とする。

【０１４３】１２３及び１２４は上記第七の領域Ｇの一
部に形成された回折格子である。尚、光ファイバに回折
格子を形成する方法については、図３１を用いて既に説
明している。

【０１４４】そして、該第一の光回路１１と該第二の光
回路１２を、上記第一の領域Ａのポートの一方と上記第
六の領域Ｆのポートの一方を接続したものが本発明の光
フィルタの第二の実施の形態である。図５では、上記第
一の領域ＡのポートＰ２と上記第六の領域ＦのポートＰ
５とを接続したもので、回折格子１１３、１１４のブラ
ッグ波長がλ１、回折格子１２３及び１２４のブラッグ
波長がλ２である例を示している。

【０１４５】尚、該第二の光回路の第八の領域Ｈの、第
七の領域Ｇとの境界とは反対側の先端には、無反射処理
を施しておくのが望ましい。図９は、図８の構成の透過
特性（その１）で、ポートＰ４とポートＰ３の間、及び
ポートＰ４とポートＰ６の間の透過損失を示している。

【０１４６】図９において、横軸は入力される光信号の
波長、縦軸は透過損失で、単位はｄＢである。ポートＰ
４からポートＰ３に至る経路では、入力光信号の波長が
回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長λ１から離れ
た波長の時には、入力パワーの大半が回折格子１１３及
び１１４を透過してゆき、僅かに反射する分がポートＰ
３に達するので、透過損失は約３５ｄＢである。一方、
入力光信号の波長が回折格子１１３及び１１４のブラッ
グ波長λ１の近傍の時には殆どのパワーが回折格子１１
３及び１１４によって反射されてポートＰ３に達するの
で、透過損失は低く０．４ｄＢ程度である。

【０１４７】又、ポートＰ４からポートＰ６に至る経路
では、入力光信号の波長が回折格子１１３及び１１４の
ブラッグ波長λ１から離れた波長の時には回折格子１１
３及び１１４を殆ど減衰なしに透過してポートＰ２（ポ
ートＰ５）に達し、回折格子１２３及び１２４のブラッ
グ波長λ２からも離れた波長の時にはポートＰ５に達し
たパワーの大半が回折格子１２３及び１２４を透過して
ゆき、僅かに反射する分がポートＰ６に達するので、透
過損失は約３５ｄＢである。一方、光信号の波長がλ１
の近傍の時には入力パワーの大半が回折格子１１３及び
１１４で反射され、僅かに透過した分がポートＰ２（ポ
ートＰ５）に達し、ポートＰ５に達したパワーの大半が
回折格子１２３及び１２４を透過してゆき、僅かに反射
した分がポートＰ６に達するので、透過損失は非常に大
きくなる。そして、光信号の波長がλ２の近傍の時には
回折格子１１３及び１１４を殆ど減衰なしに透過し、回
折格子１２３及び１２４によって殆どのパワーが反射さ
れるので、透過損失は低く０．８ｄＢ程度である。

【０１４８】図１０は、図８の構成の透過特性（その
２）で、ポートＰ３とポートＰ６の間の透過損失を示し
ている。図１０において、横軸は入力される光信号の波
長、縦軸は透過損失で、単位はｄＢである。

【０１４９】ポートＰ３から入力される光信号の波長が
回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長λ１から離れ
ている時には入力光信号は第一の光回路において現実の
マッハツェンダ型干渉装置におけるクロストークに等し
い減衰を受けてポートＰ２（ポートＰ５）に達し、更
に、回折格子１２３及び１２４のブラッグ波長λ２から
離れた波長の時には回折格子１２３及び１２４を透過し
て行き、僅かに反射する分がポートＰ６に達するので、
透過損失は約５０乃至５５ｄＢとなる。一方、入力され
る光信号の波長が回折格子１１３及び１１４のブラッグ
波長λ１の近傍の時には入力パワーの大半が回折格子１
１３及び１１４によって反射され、僅かに透過する分が
ポートＰ２（ポートＰ５）に達し、更に、ポートＰ５に
達したパワーの大半が回折格子１２３及び１２４を透過
してゆき、僅かに反射される分がポートＰ６に達するの
で、透過損失は非常に大きくなる。そして、入力光信号
の波長が回折格子１２３及び１２４のブラッグ波長λ２
の近傍の時には第一の光回路では現実のマッハツェンダ
型干渉装置のクロストークに等しい減衰を受けてポート
Ｐ２（ポートＰ５）に達し、ポートＰ５に達したパワー
は回折格子１２３及び１２４で殆どが反射されてポート
Ｐ６に達するので、透過損失は約１５〜２０ｄＢとな
る。

【０１５０】従って、ポートＰ６とポートＰ３間のアイ
ソレーションは光信号の波長がλ２以外であれば、５０
ｄＢ以上となる。そして、波長λ２の近傍でアイソレー
ションが低下する波長域は数ｎｍ（ナノ・メートル）と
極めて狭いので、サイド・モードのアイソレーションに
関しては殆ど問題にはならない。一方、波長λ２の主モ
ードのアイソレーションは不足するかに見えるが、光通
信装置を設計する際には図８の構成のポートＰ３とポー
トＰ６には波長λ２の光信号を接続しないようにするこ
とによって、主モードに対するアイソレーションも十分
にとることができる。

【０１５１】図１１は、本発明の第四の実施の形態であ
る。図１１において、１は光フィルタ、１１はマッハツ
ェンダ型光フィルタによる第一の光回路、１２は該第一
の光回路１１に接続される第二の光回路である。

【０１５２】又、１１１及び１１２は該第一の光回路１
１を構成する光ファイバ、１２１及び１２２は該第二の
光回路１２を構成する光ファイバである。該第一の光回
路１１を構成する該二の光ファイバ１１１及び１１２は
互いに交叉することがないように配置されており、図１
１に示すようにＡからＥの五の連続する領域から成って
いる。その第一の領域Ａと第三の領域Ｃ及び第五の領域
Ｅにおいては、該二の光ファイバ１１１及び１１２を伝
播する光が互いに結合しない程度に該二の光ファイバは
互いに離されて配置されている。一方、第二の領域Ｂ及
び第四の領域Ｄにおいては、該二の光ファイバ１１１及
び１１２は該二の光ファイバを伝播する光が互いに結合
可能なように、例えばファイバ融着技術によって融着さ
れ、二のコアが近接させられて３ｄＢカプラが形成され
ている。尚、該第一の光回路において、上記第一の領域
Ａに設けられるポートをＰ１及びＰ２とし、上記第五の
領域Ｅに設けられるポートをＰ３及びＰ４とする。

【０１５３】１１３及び１１４は上記第三の領域Ｃの一
部に形成された回折格子である。同様に、該第二の光回
路１１を構成する該二の光ファイバ１２１及び１２２は
互いに交叉することがないように配置されており、図１
１に示すようにＦからＨの連続する三の領域から成って
いる。その第六の領域Ｆと第八の領域Ｈにおいては、該
二の光ファイバ１２１及び１２２を伝播する光が互いに
結合しない程度に該二の光ファイバは互いに離されて配
置されている。一方、第七の領域Ｇにおいては、該二の
光ファイバ１２１及び１２２は該二の光ファイバを伝播
する光が互いに結合可能なように、例えばファイバ融着
技術によって融着され、該二の光ファイバのコアが近接
させられて３ｄＢカプラが形成されている。尚、該第二
の光回路においては、上記第六の領域Ｆのみにポートが
設けられ、そのポートをＰ５及びＰ６とする。

【０１５４】１２３及び１２４は上記第七の領域Ｇの一
部に形成された回折格子である。尚、光ファイバに回折
格子を形成する方法については、図３１において既に説
明している。

【０１５５】そして、該第一の光回路１１と該第二の光
回路１２を、上記第一の領域Ａのポートの一方と上記第
六の領域Ｆのポートの一方を接続したものが本発明の光
フィルタの第四の実施の形態である。図５では、上記第
一の領域ＡのポートＰ２と上記第六の領域ＦのポートＰ
５とを接続したもので、回折格子１１３、１１４のブラ
ッグ波長がλ２、回折格子１２３及び１２４のブラッグ
波長がλ１である例を示している。

【０１５６】尚、該第二の光回路の第八の領域Ｈの、第
七の領域Ｇとの境界とは反対側の先端には、無反射処理
を施しておくのが望ましい。図１２は、図１１の構成の
透過特性（その１）で、ポートＰ３とポートＰ４の間の
透過損失及びポートＰ４とポートＰ６の間の透過損失を
示している。

【０１５７】図１２において、横軸は入力される光信号
の波長、縦軸は透過損失で、単位はｄＢである。ポート
Ｐ４からポートＰ３に至る経路では、入力光信号の波長
が回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長λ２から離
れた波長の時には殆どのパワーが回折格子１１３及び１
１４を透過してゆき、僅かに反射した分がポートＰ３に
達するので、透過損失は約３５ｄＢである。一方、入力
光信号の波長が回折格子１１３及び１１４のブラッグ波
長λ２の近傍の時には殆どのパワーが回折格子１１３及
び１１４によって反射されてポートＰ３に達するので、
透過損失は低く０．４ｄＢ程度である。

【０１５８】又、ポートＰ４からポートＰ６に至る経路
では、入力光信号の波長が回折格子１１３及び１１４の
ブラッグ波長λ２から離れた波長の時には回折格子１１
３及び１１４を殆ど減衰なしに透過してポートＰ２（ポ
ートＰ５）に達し、回折格子１２３及び１２４のブラッ
グ波長λ１からも離れた波長の時には、ポートＰ５に達
したパワーの大半は回折格子１２３及び１２４を透過し
てゆき、僅かに反射する分がポートＰ６に達するので、
透過損失は約３５ｄＢである。一方、光信号の波長がλ
２の近傍の時には殆どのパワーが回折格子１１３及び１
１４によって反射され、僅かに透過する分がポートＰ２
（ポートＰ５）に達し、ポートＰ５に達したパワーの大
半が回折格子１２３及び１２４を透過してゆき、僅かに
反射する分だけがポートＰ６に達するので、透過損失は
非常に大きくなる。そして、波長がλ１の近傍の時には
回折格子１１３及び１１４を殆ど減衰なしに透過し、回
折格子１２３及び１２４によって殆どのパワーが反射さ
れるので、透過損失は低く０．８ｄＢ程度である。

【０１５９】図１３は、図１１の構成の透過特性（その
２）で、ポートＰ３とポートＰ６の間の透過損失を示し
ている。図１３において、横軸は入力される光信号の波
長、縦軸は透過損失で、単位はｄＢである。

【０１６０】ポートＰ３から入力される光信号の波長が
回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長λ２から離れ
ている時には入力光信号は第一の光回路において現実の
マッハツェンダ型干渉装置におけるクロストーク減衰量
と同じ減衰を受けてポートＰ２（ポートＰ５）に達し、
更に、回折格子１２３及び１２４のブラッグ波長λ１か
ら離れた波長の時には、ポートＰ５に達したパワーの大
半が回折格子１２３及び１２４を透過してゆき、僅かに
反射する分がポートＰ６に達するので、透過損失は約５
０乃至５５ｄＢとなる。一方、入力される光信号の波長
が回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長λ２近傍の
時には殆どのパワーが回折格子１１３及び１１４によっ
て反射され、僅かに透過する分がポートＰ２（ポートＰ
５）に達し、ポートＰ５に達したパワーの大半が回折格
子１２３及び１２４を透過してゆき、僅かに反射する分
がポートＰ６に達するので、透過損失は非常に大きくな
る。そして、入力光信号の波長が回折格子１２３及び１
２４のブラッグ波長λ１近傍の時には、第一の光回路で
は現実のマッハツェンダ型干渉装置におけるクロストー
ク減衰量に等しい減衰のみを受けてポートＰ２（ポート
Ｐ５）に達し、ポートＰ５に達したパワーの大半が回折
格子１２３及び１２４によって反射されてポートＰ６に
達するので、透過損失は約１５〜２０ｄＢとなる。

【０１６１】そして、波長λ１の近傍でアイソレーショ
ンが低下する波長域は数ｎｍ（ナノ・メートル）と極め
て狭いので、サイド・モードのアイソレーションに関し
ては殆ど問題にはならない。一方、波長λ１の主モード
のアイソレーションは不足するかに見えるが、図８の構
成の光フィルタのポートＰ３とポートＰ６には波長λ１
の光信号を接続しないように設計することによって、主
モードに対するアイソレーションも十分にとることがで
きる。

【０１６２】これまでは、本発明の光フィルタを光ファ
イバによって構成する例を説明してきたが、本発明の光
フィルタは他の手段によっても構成できる。図１４は、
本発明の第五の実施の形態で、光フィルタを平面型光導
波路技術を適用して構成する場合を示している。

【０１６３】図１４において、１は光フィルタ、１０は
該光フィルタ１を形成する基板、１１はマッハツェンダ
型光フィルタによる第一の光回路、１２は該第一の光回
路１１に接続される第二の光回路である。

【０１６４】又、１１１及び１１２は該第一の光回路１
１を構成する平面型光導波路、１２１及び１２２は該第
二の光回路１２を構成する平面型光導波路である。該第
一の光回路１１を構成する該二の平面型光導波路１１１
及び１１２は互いに交叉することがないように配置され
ており、図１４に示すようにＡからＥの五の連続する領
域から成っている。その第一の領域Ａと第三の領域Ｃ及
び第五の領域Ｅにおいては、該二の平面型光導波路１１
１及び１１２を伝播する光が互いに結合しない程度に該
二の平面型光導波路は互いに離されて配置されている。
一方、第二の領域Ｂ及び第四の領域Ｄにおいては、該二
の平面型光導波路１１１及び１１２は該二の平面型光導
波路を伝播ろる光が互いに結合可能なように、該二の平
面型光導波路のコアは近接させられて３ｄＢカプラが形
成されている。尚、該第一の光回路において、上記第一
の領域Ａに設けられるポートをＰ１及びＰ２（このポー
トは外部には引き出されない。）とし、上記第五の領域
Ｅに設けられるポートをＰ３及びＰ４とする。

【０１６５】１１３及び１１４は上記第三の領域Ｃの一
部に形成された回折格子である。同様に、該第二の光回
路１１を構成する該二の平面型光導波路１２１及び１２
２は互いに交叉することがないように配置されており、
図１４に示すようにＦからＨの連続した三の領域から成
っている。その第六の領域Ｆと第八の領域Ｈにおいて
は、該二の平面型光導波路１２１及び１２２を伝播する
光が互いに結合しない程度に該二の平面型光導波路のコ
アは互いに離されて配置されている。一方、第七の領域
Ｇにおいては、該二の平面型光導波路１２１及び１２２
は該二の平面型光導波路を伝播する光が互いに結合可能
なように、該二の平面型光導波路のコアが近接させられ
て３ｄＢカプラが形成されている。尚、該第二の光回路
においては、上記第六の領域ＦのみにポートＰ５（この
ポートは外部には引き出されない。）とポートＰ６が設
けられる。

【０１６６】１２３及び１２４は上記第七の領域Ｇの一
部に形成された回折格子である。そして、該第一の光回
路１１と該第二の光回路１２を、上記第一の領域Ａのポ
ートの一方と上記第六の領域Ｆのポートの一方を接続し
たものが本発明の光フィルタの第五の実施の形態であ
る。図１４では、上記第一の領域ＡのポートＰ２と上記
第六の領域ＦのポートＰ５とを接続したもので、回折格
子１１３、１１４のブラッグ波長がλ１、回折格子１２
３及び１２４のブラッグ波長がλ１である例を示してい
る。尚、ポートＰ２とポートＰ５の接続は、通常は、該
平面型光導波路１１２と該平面型光導波路１２１を連続
して形成することによってなされる。

【０１６７】図１４の構成は、光フィルタを構成するの
に平面型光導波路を適用した点に特徴がある。即ち、平
面型光導波路は基板上に光導波路が形成されるので、光
ファイバの場合に必要になる光ファイバ固定用のケーブ
ル・ホルダなどの機構部品が不要であり、光回路の機構
的構成が簡易になる。

【０１６８】又、光導波路のコアを形成するためには、
後述するように、半導体で広く用いられているフォト・
リソグラフィ技術を適用できるので、寸法誤差が少な
く、且つ、量産性に富んでいるという利点がある。

【０１６９】さて、光回路としての図１４の構成は、図
２の構成と等価な透過特性を有することは容易に理解で
きる。従って、図１４の構成の光信号の透過特性に関す
る説明は省略する。ただ、上記第八の領域Ｈの、第七の
領域Ｇとの境界とは反対側の先端が平面型光導波路の端
面に出る場合には、第八の領域Ｈの、第七の領域Ｇとの
境界とは反対側の先端において無反射処理を施すのが望
ましいということだけ付言しておく。

【０１７０】又、光回路として見た場合、平面型光導波
路を適用して図５、図８、図１１に示したものと等価な
透過特性を得られる構成が可能なことも自明である。従
って、図５、図８、図１１の構成に対応する平面型光導
波路を適用した光フィルタの構成と光信号の透過特性に
ついても、説明を省略する。

【０１７１】図１５は、平面型光導波路を適用した光フ
ィルタにおける回折格子の構成と屈折率の分布を示す図
であるが、併せて光導波路の構造の概要も説明する図で
ある。

【０１７２】図１５（イ）回折格子の構成において、１
０は基板、１１１−１及び１１２−１は平面型光導波路
のコア、１１１−２及び１１２−２は平面型光導波路の
クラッドである。そして、１１１−１及び１１１─２に
よって平面型光導波路が、１１１２−１及び１１２─２
によって平面型光導波路が構成される。

【０１７３】まず、平面型光導波路の構成について概要
を説明する。平面型光導波路を形成する基板は通常Ｓｉ
（シリコン）又は石英ガラスである。その基板上にＳｉ
Ｏ₂ （二酸化シリコン）を堆積させて後に熱処理をして
石英ガラス化するか、ＣＶＤ（Chemical Vapour Deposi
on) 法で石英ガラスを成膜して平面型光導波路のクラッ
ド部分を形成する。

【０１７４】そして、コアにする部分だけにフォト・リ
ソグラフィによって不純物を添加して屈折率をクラッド
部より高くし、更に、上記の方法でクラッドになる石英
ガラスを形成する。尚、本発明においては、コアの部分
に回折格子を形成することを考慮して、ゲルマニウムを
不純物として添加する。

【０１７５】１１３（１１４）は該平面型光導波路のコ
ア１１１−１（１１２−１）の一部に形成された回折格
子である。該回折格子１１３（１１４）は平面型光導波
路のコア１１１−１（１１２−１）の一部に屈折率が高
い部分を一定の間隔で作り込んで形成する。その屈折率
分布は図１５（ロ）に示すように、ピッチΓで屈折率が
極大になる。

【０１７６】そして、平面型光導波路を伝播する光が感
ずる平面型光導波路の屈折率をｎとすれば、回折格子は
ブラッグ波長λ＝２×Γ×ｎの光を選択的に反射し、ブ
ラッグ波長λから離れた波長を透過させることは光ファ
イバの場合と同じである。

【０１７７】さて、図３１において説明したことと殆ど
同じであるが、回折格子を形成する方法の一例を紹介し
ておく。図１６は、回折格子を形成する方法の一例であ
る。

【０１７８】図１６において、１０は基板、１１１−１
（１１２−１）は平面型光導波路のコア、１１１−２
（１１２─２）は平面型光導波路のクラッドである。そ
して、コア１１１−１（１１２−１）及びクラッド１１
１−２（１１２−２）によって平面型光導波路が構成さ
れる。又、１５は紫外線に対するマスクである。そし
て、平面型光導波路のコア１１１−１（１１２−１）に
は、前述の如く、ゲルマニウムをドープしてある。

【０１７９】ゲルマニウムをドープされた平面型光導波
路のコアの屈折率は、紫外線を強く照射された部分で高
くなり、紫外線の照射が弱かった部分では変化が少ない
ので、紫外線が透過する部分と紫外線を遮断する部分を
交互に形成したフォト・マスクを平面型光導波路に密着
させて紫外線を照射して、コアに図１５（ロ）に示す如
き屈折率変化を形成する。

【０１８０】又、紫外線を二の光束に分割し、二の光束
の干渉を用いる２光束干渉露光法によっても、コアに図
１５（ロ）に示す如き屈折率変化を形成することができ
る。ここまでは、光フィルタを中心に説明してきたが、
光フィルタを適用して光通信装置を構成するためには、
光フィルタと発光素子及び受光素子を組み合わせた光回
路が必要になる。

【０１８１】図１７は、本発明の第六の実施の形態で、
図１４の構成に発光素子と受光素子（発光素子と受光素
子を区別する必要がない場合には光半導体と記載す
る。）を搭載したものを示している。

【０１８２】図１７において、１は光半導体を搭載した
光フィルタ、１０は該光フィルタ１を形成する基板、１
１はマッハツェンダ型光フィルタによる第一の光回路、
１２は該第一の光回路１１に接続される第二の光回路で
ある。

【０１８３】又、１１１及び１１２は該第一の光回路１
１を構成する平面型光導波路で、コア１１１−１とクラ
ッド１１１−２及びコア１１２−１とクラッド１１２−
２によって構成される。又、１２１及び１２２は該第二
の光回路１２を構成する平面型光導波路である。特に図
示はしていないが、平面型光導波路１２１及び１２２の
構成も、平面型光導波路１１１及び１１２の構成と同様
である。

【０１８４】更に、１１３及び１１４は該第一の光回路
を構成する該二の平面型光導波路１１１及び１１２の一
部に形成された回折格子、１２３及び１２４は該第二の
光回路を構成する該二の平面型光導波路１２１及び１２
２の一部に形成された回折格子である。

【０１８５】尚、該第一の光回路及び該第二の光回路の
構成の詳細は、図１４の説明を参照されたい。そして、
１３及び１４は発光素子と受光素子である。図１７にお
いては、発光素子を第一の光回路のポートＰ３に、受光
素子を第二の光回路のポートＰ６に配置した例を示して
いる。

【０１８６】光半導体を搭載した光フィルタの構造の概
要を示す側断面図を図１７（ロ）に示す。平面型光導波
路は、既に説明した如く、基板１０上に薄膜状に形成さ
れ、平面型光導波路の端面にコアが露出している。この
露出したコアと発光素子の発光部１３−１（受光素子の
受光部１４−１）を対向させて光半導体を基板上に配置
する。この場合、露出したコアと光半導体の発光部又は
受光部をできるだけ近接させることが望ましい。そし
て、光半導体を基板に固定する技術としては一般の半導
体デバイスで行なうように、例えばダイ・ボンディング
法を適用すればよい。

【０１８７】このように、平面型光導波路を適用する
と、光半導体のチップを平面型光導波路の基板上に搭載
することができるので、例えばパッケージングされた光
半導体を適用する場合に光回路と光半導体間の結合に必
要な光ファイバが不要になる上、ハイブリッド集積回路
の如く、光半導体へ電気信号を供給する配線や電源を供
給する配線（図示を省略している。）を該基板１０上に
構成できるので、光通信装置の構成を簡易化できる。

【０１８８】さて、以降は本発明の光フィルタを適用し
た本発明の光通信装置に関して説明する。図１８は、双
方向通信を行なう場合の構成例（ケース１）である。

【０１８９】図１８において、１は光半導体を搭載した
第一の光フィルタ、１０は該第一の光フィルタ１を形成
する基板、１１はマッハツェンダ型光フィルタによる第
一の光回路、１２は該第一の光回路１１に接続される第
二の光回路である。

【０１９０】又、１１１及び１１２は該第一の光回路１
１を構成する平面型光導波路、１２１及び１２２は該第
二の光回路１２を構成する平面型光導波路であり、該平
面型光導波路１１１、１１２、１２１及び１２２の一部
には、図１４の構成と同様に、回折格子１１３、１１
４、１２３及び１２４が設けられている。図１８の構成
の場合、これら回折格子１１３、１１４、１２３及び１
２４のブラッグ波長は全てλ１である。

【０１９１】尚、該第一の光回路１１及び該第二の光回
路１２の構成の詳細は図１４の説明を参照されたい。そ
して、該第一の光回路のポートをＰ１乃至Ｐ４とし、第
二の光回路のポートをＰ５及びＰ６とする。

【０１９２】更に、１３は出力波長がλ１なる第一の発
光素子、１４は第一の受光素子で、図１８の構成では、
該第一の発光素子１３は第二の光回路１２のポートＰ６
に接続され、該第一の受光素子１４は第一の光回路１１
のポートＰ３に接続される。

【０１９３】上記の光半導体を搭載した第一の光フィル
タが通信回線の一端（端局であっても、中継器であって
もよい。）に設置される。同様に、１ａは光半導体を搭
載した第二の光フィルタ、１０ａは該第二の光フィルタ
１ａを形成する基板、１１ａはマッハツェンダ型光フィ
ルタによる第三の光回路、１２ａは該第三の光回路１１
ａに接続される第四の光回路である。

【０１９４】又、１１１ａ及び１１２ａは該第三の光回
路１１ａを構成する平面型光導波路、１２１ａ及び１２
２ａは該第四の光回路１２ａを構成する平面型光導波路
であり、該平面型光導波路１１１ａ、１１２ａ、１２１
ａ及び１２２ａの一部には、図１４の構成と同様に、回
折格子１１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａが設
けられている。図１８の構成の場合、これら回折格子１
１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａのブラッグ波
長は全てλ２である。

【０１９５】尚、上記光フィルタの構成の詳細は、図１
４及び図１７の説明を参照されたい。そして、図１８に
おいて該第二の光フィルタにおける該第三の光回路のポ
ートをＰ１ａ乃至Ｐ４ａとし、該第二の光フィルタにお
ける該第四の光回路のポートをＰ５ａ及びＰ６ａとす
る。

【０１９６】更に、１３ａは出力波長がλ２の第二の発
光素子、１４ａは第二の受光素子で、図１８の構成では
該第二の発光素子１３ａは該第二の光フィルタ１ａにお
ける該第四の光回路のポートＰ６ａに、該第二の受光素
子を該第二の光フィルタ１ａにおける該第三の光回路の
ポートＰ３ａに配置する。

【０１９７】上記の光半導体を搭載した該第二の光フィ
ルタ１ａが通信回線のもう一端（端局であっても、中継
器であってもよい。）に設置される。最後に、１５は光
伝送路で、該第一の光フィルタ１のポートＰ１と該第二
の光フィルタ１ａのポートＰ１ａとに接続される。尚、
該第一の光フィルタ１のポートＰ１及び該第二の光フィ
ルタ１ａのポートＰ１ａと該光伝送路の接続は、通常、
コリメート・レンズを介してなされる。

【０１９８】該第一の光フィルタ１のポートＰ６に出力
波長λ１の第一の発光素子１３が設けられており、該回
折格子１１３、１１４、１２３及び１２４のブラッグ波
長は全てλ１であるから、該第一の発光素子１３が出力
する光信号はポートＰ６、ポートＰ５（ポートＰ２）、
ポートＰ１を経由して該光伝送路１５に出力され、該第
二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａに達する。

【０１９９】該第二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａに
達した該第一の発光素子が出力する光信号は、該回折格
子１１３ａ及び１１４ａの波長がλ２であるから、該回
折格子１１３ａ及び１１４ａを透過してポートＰ３ａに
達して受光素子１４ａで受信される。

【０２００】一方、該第二の光フィルタ１ａのポートＰ
６ａに出力波長λ２の該第二の発光素子１３ａが設けら
れており、該回折格子１１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及
び１２４ａのブラッグ波長が全てλ２であるから、該第
二の発光素子１３ａが出力する光信号はポートＰ６ａ、
ポートＰ５ａ（ポートＰ２ａ）、ポートＰ１ａを経由し
て該光伝送路１５に出力され、該第一の光フィルタ１の
ポートＰ１に達する。

【０２０１】該第一の光フィルタ１のポートＰ１に達し
た該第二の発光素子１３ａが出力する波長λ２の光信号
は、該回折格子１１３及び１１４の波長がλ１であるか
ら、該回折格子１１３及び１１４を透過してポートＰ３
に達して受光素子１４で受信される。

【０２０２】従って、図１８の構成では、該第一の発光
素子１３と該第二の受光素子１４ａの間と、該第二の発
光素子１３ａと該第一の受光素子１４の間で通信が行な
われ、該光伝送路１５を各々の光信号が異なる方向に伝
送されるので、図１８の構成によって双方向通信装置が
構成される。

【０２０３】そして、図１８の構成では、該第一の光フ
ィルタ１のポートＰ６とポートＰ３の間と、該第二の光
フィルタ１ａのポートＰ６ａポートＰ３ａの間のアイソ
レーションは５０ｄＢ程度以上が確保されるので、該光
伝送路１５における伝送損失が３０ｄＢあっても、該第
一の受光素子１４及び該第二の受光素子１４ａにおける
信号対雑音比は２０ｄＢ以上を確保できる。

【０２０４】従って、図１８の構成は、十分なアイソレ
ーション特性を有する双方向通信装置となる。ところ
で、図１８の構成における回折格子のブラッグ波長や、
第一及び第二の発光素子の出力波長及び搭載位置や、第
一及び第二の受光素子の搭載位置は、図１８に示したも
のには限定されない。

【０２０５】そこで、図１８において、例えば回折格子
１１３ａ及び１１４ａのブラッグ波長をλ１とし、回折
格子１２３ａ及び１２４ａのブラッグ波長をλ１とし
て、第二の発光素子１３を第二の光フィルタ１ａのポー
トＰ３ａに接続し、第二の受光素子を第二の光フィルタ
１ａのポートＰ６ａに接続しても、同じように双方向通
信装置を構成することができる。実は、この変形構成は
後述する双方向通信を行なう場合の構成例（ケース２）
と同じである。

【０２０６】即ち、該第一の光フィルタにおいて、該第
一の発光素子及び該第一の受光素子を接続するポート以
外の一のポートと該第一の発光素子及び該第一の受光素
子との間に光信号が疎通する、該第一の光フィルタにお
ける回折格子のブラッグ波長と該第一の光フィルタへの
該第一の発光素子の接続ポート及び出力波長と該第一の
受光素子の接続ポートを選択し、同様に、該第二の光フ
ィルタにおいて、該第二の発光素子及び該第二の受光素
子を接続するポート以外の一のポートと該第二の発光素
子及び該第二の受光素子との間に光信号が疎通する、該
第二の光フィルタにおける回折格子のブラッグ波長と該
第二の光フィルタへの該第二の発光素子の接続ポート及
び出力波長と該第二の受光素子の接続ポートを選択し、
該第一の光フィルタの上記一のポートと該第二の光フィ
ルタの上記一のポートに光伝送路を接続すれば、双方向
通信装置を構成することができる。

【０２０７】図１９は、双方向通信を行なう場合の構成
例（ケース２）である。図１９において、１は光半導体
を搭載した第一の光フィルタ、１０は該第一の光フィル
タ１を形成する基板、１１はマッハツェンダ型光フィル
タによる第一の光回路、１２は該第一の光回路１１に接
続される第二の光回路である。

【０２０８】又、１１１及び１１２は該第一の光回路１
１を構成する平面型光導波路、１２１及び１２２は該第
二の光回路１２を構成する平面型光導波路であり、該平
面型光導波路１１１、１１２、１２１及び１２２の一部
には、図１４の構成と同様に、回折格子１１３、１１
４、１２３及び１２４が設けられている。図１９の構成
の場合、これら回折格子１１３、１１４、１２３及び１
２４のブラッグ波長は全てλ１である。

【０２０９】そして、該第一の光回路のポートをＰ１乃
至Ｐ４とし、第二の光回路のポートをＰ５及びＰ６とす
る。更に、１３は出力波長がλ２なる第一の発光素子、
１４は第一の受光素子で、図１９の構成では、該第一の
発光素子１３は該第一の光回路１１のポートＰ３に接続
され、該第一の受光素子１４は該第二の光回路１２のポ
ートＰ６に接続される。

【０２１０】上記の光半導体を搭載した該第一の光フィ
ルタ１が通信回線の一端（端局であっても、中継器であ
ってもよい。）に設置される。同様に、１ａは光半導体
を搭載した第二の光フィルタ、１０ａは該第二の光フィ
ルタ１ａを形成する基板、１１ａはマッハツェンダ型光
フィルタによる第三の光回路、１２ａは該第三の光回路
１１ａに接続される第四の光回路である。

【０２１１】又、１１１ａ及び１１２ａは該第三の光回
路１１ａを構成する平面型光導波路、１２１ａ及び１２
２ａは該第四の光回路１２ａを構成する平面型光導波路
であり、該平面型光導波路１１１ａ、１１２ａ、１２１
ａ及び１２２ａの一部には、図１４の構成と同様に、回
折格子１１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａが設
けられている。図１９の構成の場合、これら回折格子１
１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａのブラッグ波
長は全てλ１である。

【０２１２】尚、上記光フィルタの構成の詳細は、図１
４及び図１７に関する説明を参照されたい。そして、図
１９において該第二の光フィルタ１ａにおける該第三の
光回路１１ａのポートをＰ１ａ乃至Ｐ４ａとし、該第二
の光フィルタ１ａにおける該第四の光回路１２ａのポー
トをＰ５ａ及びＰ６ａとする。

【０２１３】更に、１３ａは出力波長がλ１の第二の発
光素子、１４ａは第二の受光素子で、図１９の構成では
該第二の発光素子１３ａは第二の光フィルタ１ａにおけ
る第四の光回路１２ａのポートＰ６ａに、該第二の受光
素子を該第二の光フィルタ１ａにおける該第三の光回路
１１ａのポートＰ３ａに配置する。

【０２１４】上記の光半導体を搭載した該第二の光フィ
ルタ１ａが通信回線のもう一端（端局であっても、中継
器であってもよい。）に設置される。最後に、１５は光
伝送路で、該第一の光フィルタ１のポートＰ１と該第二
の光フィルタ１ａのポートＰ１ａとに接続される。尚、
該第一の光フィルタ１のポートＰ１及び該第二の光フィ
ルタ１ａのポートＰ１ａと該光伝送路の接続は、通常、
コリメート・レンズを介してなされる。

【０２１５】該第一の光フィルタ１のポートＰ３に出力
波長λ２の該第一の発光素子１３が設けられており、該
回折格子１１３、１１４、１２３及び１２４のブラッグ
波長は全てλ１であるから、該第一の発光素子１３が出
力する光信号はポートＰ３、ポートＰ１を経由して該光
伝送路１５に出力され、該第二の光フィルタ１ａのポー
トＰ１ａに達する。

【０２１６】該第二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａに
達した該第一の発光素子が出力する波長λ２の光信号
は、該回折格子１１３ａ及び１１４ａの波長がλ１であ
るから、該回折格子１１３ａ及び１１４ａを透過してポ
ートＰ３ａに達して該受光素子１４ａで受信される。

【０２１７】一方、該第二の光フィルタ１ａのポートＰ
６ａに出力波長λ１の該第二の発光素子１３ａが設けら
れており、該回折格子１１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及
び１２４ａのブラッグ波長が全てλ１であるから、該第
二の発光素子１３ａが出力する光信号はポートＰ６ａ、
ポートＰ５ａ（ポートＰ２ａ）、ポートＰ１ａを経由し
て該光伝送路１５に出力され、該第一の光フィルタ１の
ポートＰ１に達する。

【０２１８】該第一の光フィルタ１のポートＰ１に達し
た該第二の発光素子が出力する波長λ１の光信号は、該
回折格子１１３及び１１４の波長がλ１であるから、該
回折格子１１３、１１４、１２３及び１２４によって反
射されてポートＰ６に達して該第一の受光素子１４で受
信される。

【０２１９】従って、図１９の構成では、該第一の発光
素子１３と該第二の受光素子１４ａの間と、該第二の発
光素子１３ａと該第一の受光素子１４の間で通信が行な
われ、該光伝送路１５を各々の光信号が異なる方向に伝
送される双方向通信装置が構成される。

【０２２０】そして、図１９の構成では、該第一の光フ
ィルタ１のポートＰ６とポートＰ３の間と、第二の光フ
ィルタ１ａのポートＰ６ａポートＰ３ａの間のアイソレ
ーションは５０ｄＢ程度以上が確保される。従って、該
光伝送路１５における伝送損失が３０ｄＢあっても、該
第一の受光素子１４及び該第二の受光素子１４ａにおけ
る信号対雑音比は２０ｄＢ以上を確保できる。

【０２２１】従って、図１９の構成は、実用的に十分な
アイソレーション特性を有する双方向通信装置となる。
ところで、図１９の構成における回折格子のブラッグ波
長や、第一及び第二の発光素子の出力波長及び搭載位置
や、第一及び第二の受光素子の搭載位置は、図１９に示
したものには限定されない。

【０２２２】そこで、図１９の構成の場合にも、例えば
第一の発光素子１３の出力波長をλ１とし、回折格子１
２３及び１２４のブラッグ波長をλ２とし、第二の発光
素子１３ａの出力波長をλ２とし、回折格子１２３ａ及
び１２４ａのブラッグ波長をλ２としても双方向通信装
置を構成することができる。この場合、光伝送路はポー
トＰ４とポートＰ４ａに接続すればよい。

【０２２３】即ち、第一の光フィルタにおいて、第一の
発光素子及び第一の受光素子を接続するポート以外の一
のポートと第一の発光素子及び第一の受光素子との間に
光信号が疎通する、第一の光フィルタにおける回折格子
のブラッグ波長と第一の光フィルタ１への第一の発光素
子の接続ポート及び出力波長と該第一の受光素子の接続
ポートを選択し、同様に、第二の光フィルタにおいて、
第二の発光素子及び第二の受光素子を接続するポート以
外の一のポートと第二の発光素子及び第二の受光素子と
の間に光信号が疎通する、第二の光フィルタにおける回
折格子のブラッグ波長と第二の光フィルタへの第二の発
光素子の接続ポート及び出力波長と第二の受光素子の接
続ポートを選択し、第一の光フィルタの上記一のポート
と第二の光フィルタの上記一のポートに光伝送路を接続
すれば、双方向通信装置を構成することができる。

【０２２４】図２０は、双方向通信を行なう場合の構成
例（ケース３）である。図２０において、１は光半導体
を搭載した第一の光フィルタ、１０は該第一の光フィル
タ１を形成する基板、１１はマッハツェンダ型光フィル
タによる第一の光回路、１２は該第一の光回路１１に接
続される第二の光回路である。

【０２２５】又、１１１及び１１２は該第一の光回路１
１を構成する平面型光導波路、１２１及び１２２は該第
二の光回路１２を構成する平面型光導波路であり、該平
面型光導波路１１１、１１２、１２１及び１２２の一部
には、図１４の構成と同様に、回折格子１１３、１１
４、１２３及び１２４が設けられている。図２０の構成
の場合、これら回折格子１１３、１１４、１２３及び１
２４のブラッグ波長は全てλ２である。

【０２２６】そして、該第一の光回路１のポートをＰ１
乃至Ｐ４とし、該第二の光回路１ａのポートをＰ５及び
Ｐ６とする。更に、１３は出力波長がλ１なる第一の発
光素子、１４は第一の受光素子で、図２０の構成では、
該第一の発光素子１３は該第一の光回路１１のポートＰ
３に接続され、該第一の受光素子１４は該第二の光回路
１２のポートＰ６に接続される。

【０２２７】上記の光半導体を搭載した該第一の光フィ
ルタ１が通信回線の一端（端局であっても、中継器であ
ってもよい。）に設置される。同様に、１ａは光半導体
を搭載した第二の光フィルタ、１０ａは該第二の光フィ
ルタ１ａを形成する基板、１１ａはマッハツェンダ型光
フィルタによる第三の光回路、１２ａは該第一の光回路
１１ａに接続される第四の光回路である。

【０２２８】又、１１１ａ及び１１２ａは該第三の光回
路１１ａを構成する平面型光導波路、１２１ａ及び１２
２ａは該第四の光回路１２ａを構成する平面型光導波路
であり、該平面型光導波路１１１ａ、１１２ａ、１２１
ａ及び１２２ａの一部には、図１４の構成と同様に、回
折格子１１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａが設
けられている。図２０の構成の場合、これら回折格子１
１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａのブラッグ波
長は全てλ２である。

【０２２９】そして、図２０において該第二の光フィル
タ１ａにおける該第三の光回路１１ａのポートをＰ１ａ
乃至Ｐ４ａとし、該第二の光フィルタ１ａにおける該第
四の光回路１２ａのポートをＰ５ａ及びＰ６ａとする。

【０２３０】更に、１３ａは出力波長がλ２の第二の発
光素子、１４ａは第二の受光素子で、図２０の構成では
該第二の発光素子１３ａを第二の光フィルタ１ａにおけ
る第四の光回路１２ａのポートＰ６ａに、該第二の受光
素子を該第二の光フィルタ１ａにおける該第三の光回路
のポートＰ３ａに配置する。

【０２３１】尚、該第一の光フィルタ１及び該第二の光
フィルタ１ａの構成は、図１４と図１７の説明を参照さ
れたい。上記の光半導体を搭載した第二の光フィルタ１
ａが通信回線のもう一端（端局であっても、中継器であ
ってもよい。）に設置される。

【０２３２】最後に、１５は光伝送路で、該第一の光フ
ィルタ１のポートＰ１と該第二の光フィルタ１ａのポー
トＰ１ａとに接続される。尚、該第一の光フィルタ１の
ポートＰ１及び該第二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａ
と該光伝送路の接続は、通常、コリメート・レンズを介
してなされる。

【０２３３】該第一の光フィルタ１のポートＰ３に出力
波長λ１の第一の発光素子１３が設けられており、該回
折格子１１３、１１４、１２３及び１２４のブラッグ波
長は全てλ２であるから、該第一の発光素子１３が出力
する光信号はポートＰ３、ポートＰ１を経由して該光伝
送路１５に出力され、該第二の光フィルタ１ａのポート
Ｐ１ａに達する。

【０２３４】該第二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａに
達した該第一の発光素子１３が出力する波長λ１の光信
号は、該回折格子１１３ａ及び１１４ａの波長がλ２で
あるから、該回折格子１１３ａ及び１１４ａを透過して
ポートＰ３ａに達して該第二の受光素子１４ａで受信さ
れる。

【０２３５】一方、該第二の光フィルタ１ａのポートＰ
６ａに出力波長λ２の第二の発光素子１３ａが設けられ
ており、該回折格子１１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び
１２４ａのブラッグ波長が全てλ２であるから、該第二
の発光素子１３ａが出力する光信号はポートＰ６ａ、ポ
ートＰ５ａ（ポートＰ２ａ）、ポートＰ１ａを経由して
該光伝送路１５に出力され、該第一の光フィルタ１のポ
ートＰ１に達する。

【０２３６】該第一の光フィルタ１のポートＰ１に達し
た該第二の発光素子が出力する波長λ２の光信号は、該
回折格子１１３及び１１４の波長がλ２であるから、該
回折格子１１３、１１４、１２３及び１２４によって反
射されてポートＰ６に達して該第二の受光素子１４で受
信される。

【０２３７】従って、図２０の構成では、該第一の発光
素子１３と該第二の受光素子１４ａの間と、該第二の発
光素子１３ａと該第一の受光素子１４の間で通信が行な
われ、該光伝送路１５を各々の光信号が異なる方向に伝
送される双方向通信装置が構成される。

【０２３８】そして、図２０の構成では、該第一の光フ
ィルタ１のポートＰ６とポートＰ３間及び該第二の光フ
ィルタ１ａのポートＰ６ａとポートＰ３ａの間において
５０ｄＢ以上のアイソレーションが確保される。

【０２３９】即ち、図２０の構成は異なる波長の光信号
間で十分なアイソレーションを有する双方向通信装置で
ある。ところで、図２０の構成における回折格子のブラ
ッグ波長や、第一及び第二の発光素子の出力波長及び搭
載位置や、第一及び第二の受光素子の接続位置は、図２
０に示したものには限定されない。

【０２４０】例えば、図２０の構成において、該第二の
光フィルタ１１ａのポートＰ３ａに波長λ２の第二の発
光素子を接続し、ポートＰ６ａに第二の受光素子を接続
し、該第二の光フィルタ１１ａの回折格子１１３ａ、１
１４ａ、１２３ａ及び１２４ａのブラッグ波長をλ１に
変更しても、アイソレーション特性のよい双方向光通信
装置になる。

【０２４１】即ち、第一の光フィルタにおいて、第一の
発光素子及び第一の受光素子を接続するポート以外の一
のポートと第一の発光素子及び第一の受光素子との間に
光信号が疎通する、第一の光フィルタにおける回折格子
のブラッグ波長と第一の光フィルタへの第一の発光素子
の接続ポート及び出力波長と第一の受光素子の接続ポー
トを選択し、同様に、第二の光フィルタにおいて、第二
の発光素子及び第二の受光素子を接続するポート以外の
一のポートと第二の発光素子及び第二の受光素子との間
に光信号が疎通する、第二の光フィルタにおける回折格
子のブラッグ波長と第二の光フィルタへの第二の発光素
子の接続ポート及び出力波長と第二の受光素子の接続ポ
ートを選択し、第一の光フィルタ１の上記一のポートと
第二の光フィルタ１ａの上記一のポートに光伝送路を接
続すれば、双方向通信装置を構成することができる。

【０２４２】図２１は、双方向通信を行なう場合の構成
例（ケース４）である。図２１において、１は光半導体
を搭載した第一の光フィルタ、１０は該第一の光フィル
タ１を形成する基板、１１はマッハツェンダ型光フィル
タによる第一の光回路、１２は該第一の光回路１１に接
続される第二の光回路である。

【０２４３】又、１１１及び１１２は該第一の光回路１
１を構成する平面型光導波路、１２１及び１２２は該第
二の光回路１２を構成する平面型光導波路であり、該平
面型光導波路１１１、１１２、１２１及び１２２の一部
には、図１４の構成と同様に、回折格子１１３、１１
４、１２３及び１２４が設けられている。図２１の構成
の場合、これら回折格子１１３、１１４、１２３及び１
２４のブラッグ波長は全てλ１である。

【０２４４】そして、該第一の光回路１のポートをＰ１
乃至Ｐ４とし、第二の光回路１ａのポートをＰ５及びＰ
６とする。更に、１３は出力波長がλ２なる第一の発光
素子、１４は第一の受光素子で、図２１の構成では、該
第一の発光素子１３は該第一の光回路１１のポートＰ３
に接続され、該第一の受光素子１４は該第二の光回路１
２のポートＰ６に接続される。

【０２４５】上記の光半導体を搭載した該第一の光フィ
ルタ１が通信回線の一端（端局であっても、中継器であ
ってもよい。）に設置される。同様に、１ａは光半導体
を搭載した第二の光フィルタ、１０ａは該第二の光フィ
ルタ１ａを形成する基板、１１ａはマッハツェンダ型光
フィルタによる第三の光回路、１２ａは該第三の光回路
１１ａに接続される第四の光回路である。

【０２４６】又、１１１ａ及び１１２ａは該第三の光回
路１１ａを構成する平面型光導波路、１２１ａ及び１２
２ａは該第四の光回路１２ａを構成する平面型光導波路
であり、該平面型光導波路１１１ａ、１１２ａ、１２１
ａ及び１２２ａの一部には、図１４の構成と同様に、回
折格子１１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａが設
けられている。図２１の構成の場合、これら回折格子１
１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａのブラッグ波
長は全てλ２である。

【０２４７】そして、図２１において該第二の光フィル
タ１ａにおける該第三の光回路１１ａのポートをＰ１ａ
乃至Ｐ４ａとし、該第二の光フィルタ１ａにおける該第
四の光回路１２ａのポートをＰ５ａ及びＰ６ａとする。

【０２４８】更に、１３ａは出力波長がλ１の第二の発
光素子、１４ａは第二の受光素子で、図２１の構成では
該第二の発光素子１３ａを該第二の光フィルタ１ａにお
ける第三の光回路１１ａのポートＰ３ａに、該第二の受
光素子を該第二の光フィルタ１ａにおける該第四の光回
路のポートＰ６ａに配置する。

【０２４９】尚、該第一の光フィルタ１及び該第二の光
フィルタ１ａの構成は、図１４及び図１７の説明を参照
されたい。上記の光半導体を搭載した該第二の光フィル
タ１ａが通信回線のもう一端（端局であっても、中継器
であってもよい。）に設置される。

【０２５０】最後に、１５は光伝送路で、該第一の光フ
ィルタ１のポートＰ１と該第二の光フィルタ１ａのポー
トＰ１ａとに接続される。尚、該第一の光フィルタ１の
ポートＰ１及び該第二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａ
と該光伝送路の接続は、通常、コリメート・レンズを介
してなされる。

【０２５１】該第一の光フィルタ１のポートＰ３に出力
波長λ２の該第一の発光素子１３が設けられており、該
回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長がλ１である
から、該第一の発光素子１３が出力する光信号はポート
Ｐ３、ポートＰ１を経由して該光伝送路１５に出力さ
れ、該第二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａに達する。

【０２５２】該第二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａに
達した該第一の発光素子１３が出力する波長λ２の光信
号は、該回折格子１１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１
２４ａの波長が全てλ２であるから、該回折格子１１３
ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａによって反射され
てポートＰ６ａに達して該第二の受光素子１４ａで受信
される。

【０２５３】一方、該第二の光フィルタ１ａのポートＰ
３ａに出力波長λ１の該第二の発光素子１３ａが設けら
れており、該回折格子１１３ａ及び１１４ａブラッグ波
長がλ２であるから、該第二の発光素子１３ａが出力す
る光信号はポートＰ３ａ、ポートＰ１ａを経由して該光
伝送路１５に出力され、該第一の光フィルタ１のポート
Ｐ１に達する。

【０２５４】該第一の光フィルタ１のポートＰ１に達し
た該第二の発光素子が出力する波長λ１の光信号は、該
回折格子１１３、１１４、１２３及び１２４のブラッグ
波長が全てλ１であるから、該回折格子１１３、１１
４、１２３及び１２４によって反射されてポートＰ６に
達して該第一の受光素子１４で受信される。

【０２５５】従って、図２１の構成では、該第一の発光
素子１３と該第二の受光素子１４ａの間と、該第二の発
光素子１３ａと該第一の受光素子１４の間で通信が行な
われ、該光伝送路１５を各々の光信号が異なる方向に伝
送される双方向通信装置が構成される。

【０２５６】そして、図２１の構成の該第一の光フィル
タ１は図２の構成の光フィルタと同じ透過特性を有し、
該第二の光フィルタ１ａは図５の構成の光フィルタと同
じ透過特性を有するので、既に説明した如く、該第一の
光フィルタ１のポートＰ６とポートＰ３の間と、該第二
の光フィルタ１ａのポートＰ６ａとポートＰ３ａの間の
アイソレーションは５０ｄＢ程度以上が確保される。従
って、該光伝送路１５における伝送損失が３０ｄＢあっ
ても、該第一の受光素子１４及び該第二の受光素子１４
ａにおける信号対雑音比は２０ｄＢ以上を確保できる。

【０２５７】従って、図２１の構成は、実用的に十分な
アイソレーション特性を有する双方向通信装置となる。
ところで、図２１の構成における回折格子のブラッグ波
長や、第一及び第二の発光素子の出力波長及び搭載位置
や、第一及び第二の受光素子の搭載位置は、図２１に示
したものには限定されない。

【０２５８】そこで、図２１の場合にも、該第一の発光
素子１３の出力波長をλ１とし、該回折格子１２３及び
１２４のブラッグ波長をλ２とし、該第二の発光素子１
３ａの出力波長をλ２とし、該回折格子１２３ａ及び１
２４ａのブラッグ波長をλ１としても双方向通信装置を
構成することができる。この場合にはポートＰ４とポー
トＰ４ａに光伝送路を接続すればよい。

【０２５９】即ち、第一の光フィルタにおいて、第一の
発光素子及び第一の受光素子を接続するポート以外の一
のポートと第一の発光素子及び第一の受光素子との間に
光信号が疎通する、第一の光フィルタにおける回折格子
のブラッグ波長と第一の光フィルタ１への第一の発光素
子の接続ポート及び出力波長と第一の受光素子の接続ポ
ートを選択し、同様に、第二の光フィルタにおいて、第
二の発光素子及び第二の受光素子を接続するポート以外
の一のポートと第二の発光素子及び第二の受光素子との
間に光信号が疎通する、第二の光フィルタにおける回折
格子のブラッグ波長と第二の光フィルタへの第二の発光
素子の接続ポート及び出力波長と第二の受光素子の接続
ポートを選択し、第一の光フィルタ１の上記一のポート
と第二の光フィルタ１ａの上記一のポートに光伝送路を
接続すれば、双方向通信装置を構成することができる。

【０２６０】ここまでは、本発明の光フィルタを適用し
た双方向通信装置について説明してきたが、片方向通信
で波長多重をする通信装置にも本発明の光フィルタを適
用することが可能であるので、以下に説明する。

【０２６１】図２２は、片方向波長多重通信を行なう場
合の構成例である。図２２において、１は光半導体を搭
載した光フィルタ、１０は該光フィルタ１を形成する基
板、１１はマッハツェンダ型光フィルタによる第一の光
回路、１２は該第一の光回路に接続される第二の光回路
である。

【０２６２】又、１１１及び１１２は該第一の光回路１
１を構成する平面型光導波路、１２１及び１２２は該第
二の光回路１２を構成する平面型光導波路であり、該平
面型光導波路１１１、１１２、１２１及び１２２の一部
には、図１４の構成と同様に、回折格子１１３、１１
４、１２３及び１２４が設けられている。図２２の構成
の場合、該回折格子１１３、１１４、１２３及び１２４
のブラッグ波長は全てλ１である。

【０２６３】尚、該第一の光回路１１及び該第二の光回
路１２の構成の詳細は図１４に関する説明を参照された
い。そして、該第一の光回路１１のポートをＰ１乃至Ｐ
４とし、該第二の光回路１２のポートをＰ５及びＰ６と
する。

【０２６４】更に、１３は出力波長λ１の第一の発光素
子、１３ａは出力波長λ２の第二の発光素子で、図２２
の構成では、該第一の発光素子１３は該第二の光回路１
２のポートＰ６に接続され、該第二の発光素子１３ａは
該第一の光回路１１のポートＰ３に接続される。

【０２６５】上記の光半導体を搭載した第一の光フィル
タ１が通信回線の一端（通常端局である。）に設置され
る。同様に、１ａは光半導体を搭載した第二の光フィル
タ、１０ａは該第二の光フィルタ１ａを形成する基板、
１１ａはマッハツェンダ型光フィルタによる第三の光回
路、１２ａは該第三の光回路１１ａに接続される第四の
光回路である。

【０２６６】又、１１１ａ及び１１２ａは該第三の光回
路１１ａを構成する平面型光導波路、１２１ａ及び１２
２ａは該第四の光回路１２ａを構成する平面型光導波路
であり、該光導波路１１１ａ、１１２ａ、１２１ａ及び
１２２ａの一部には、図１４の構成と同様に、回折格子
１１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａが設けられ
ている。図２２の構成の場合、これら回折格子１１３
ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａのブラッグ波長は
全てλ２である。

【０２６７】そして、図２２の構成における第二の光フ
ィルタ１ａを構成する該第一の光回路１１のポートをＰ
１ａ乃至Ｐ４ａとし、該第二の光フィルタ１ａを構成す
る該第四の光回路のポートをＰ５ａ及びＰ６ａとする。

【０２６８】更に、１４及び１４ａは第一及び第二の受
光素子で、該第一の受光素子１４は該第二の光フィルタ
１ａの該第三の光回路のポートＰ３ａに接続され、該第
二の受光素子１４ａは該第二の光フィルタの該第四の光
回路のポートＰ６ａに接続される。

【０２６９】尚、該第一の光フィルタ１及び該第二の光
フィルタ１ａの構成は、図１４及び図１７の説明を参照
されたい。上記の光半導体を搭載した該第二の光フィル
タ１ａは通信回線のもう一端（通常、端局である。）に
設置される。

【０２７０】最後に、１５は光伝送路で、上記第一の光
フィルタ１のポートＰ１と上記第二の光フィルタのポー
トＰ１ａに接続される。尚、該第一の光フィルタ１のポ
ートＰ１及び該第二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａと
該光伝送路の接続は、通常、コリメート・レンズを介し
てなされる。

【０２７１】該第一の光フィルタ１のポートＰ６に出力
波長λ１の第一の発光素子１３が設けられており、該回
折格子１１３、１１４、１２３及び１２４のブラッグ波
長が全てλ１であるから、該第一の発光素子１３が出力
する光信号はポートＰ６、ポートＰ５（ポートＰ２）、
ポートＰ１を経由して該光伝送路１５に出力され、該第
二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａに達する。

【０２７２】該第二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａに
達した該第一の発光素子が出力する波長λ１の光信号
は、該回折格子１１３ａ及び１１４ａのブラッグ波長が
λ２であるから、該回折格子１１３ａ及び１１４ａを透
過してポートＰ３ａに達して該第一の受光素子１４で受
信される。

【０２７３】一方、該第一の光フィルタ１のポートＰ３
に出力波長λ２の該第二の発光素子１３ａが設けられて
おり、該回折格子１１３及び１１４のブラッグ波長がλ
１であるから、該第二の発光素子１３ａが出力する光信
号は該回折格子１１３及び１１４を透過するから、ポー
トＰ３、ポートＰ１を経由して該光伝送路１５に出力さ
れ、該第二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａに達する。

【０２７４】該第二の光フィルタ１ａのポートＰ１ａに
達した該第二の発光素子１３ａが出力する波長λ２の光
信号は、該回折格子１１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び
１２４ａのブラッグ波長が全てλ２であるから、該回折
格子１１３ａ、１１４ａ、１２３ａ及び１２４ａによっ
て反射されてポートＰ６ａに達して該第二の受光素子１
４ａで受信される。

【０２７５】従って、図２２の構成では、該第一の発光
素子１３と該第一の受光素子１４の間と、該第二の発光
素子１３ａと該第二の受光素子１４ａの間で通信が行な
われ、該光伝送路１５を各々の光信号が同じ方向に伝送
されるので、片方向波長多重通信装置が構成される。

【０２７６】そして、この場合は、該第一の光フィルタ
１のポートＰ６とポートＰ３に共に発光素子が接続され
るので、ポートＰ６とポートＰ３の間のアイソレーショ
ンは問題にはならない。一方、該第二の光フィルタ１ａ
のポートＰ６ａとポートＰ３ａに共に受光素子が接続さ
れるが、ポートＰ２ａにおける二の波長の光信号のレベ
ルは等しいので、アイソレーションは問題にはならな
い。

【０２７７】従って、図２２の構成によって十分な特性
の片方向波長多重通信装置を構成できる。図２２の構成
でも、該第一の発光素子１３の出力波長をλ２とし、該
第二の発光素子１３ａの出力波長をλ１とし、該回折格
子１２３及び１２４のブラッグ波長をλ２とし、該回折
格子１２３ａ及び１２４ａのブラッグ波長をλ１として
も片方向波長多重通信を行なうことができる。但し、こ
の場合には光伝送路をポートＰ４とポートＰ４ａの間に
敷設する必要がある。

【０２７８】即ち、第一の光フィルタにおいて、第一の
発光素子及び第二の発光素子を接続するポート以外の一
のポートと第一の発光素子及び第二の発光素子との間に
光信号が疎通する、第一の光フィルタにおける回折格子
のブラッグ波長と第一の光フィルタへの第一の発光素子
及び第二の発光素子の接続ポート及び出力波長を選択
し、同様に、第二の光フィルタにおいて、第一の受光素
子及び第二の受光素子を接続するポート以外の一のポー
トと第一の受光素子及び第二の受光素子との間に光信号
が疎通する、第二の光フィルタにおける回折格子のブラ
ッグ波長と第二の光フィルタへの第一の受光素子及び第
二の受光素子の接続ポートを選択し、第一の光フィルタ
１の上記一のポートと第二の光フィルタ１ａの上記一の
ポートに光伝送路を接続しても、片方向波長多重通信装
置を構成することができる。

【０２７９】更に、回折格子のブラッグ波長と発光素子
の出力波長の設定を変えることによって、複数の片方向
光多重通信装置を構成することが可能になる。このこと
は双方向通信装置の構成において詳述したことと同様で
あるから、これ以上の説明は省略する。

【０２８０】又、図２２の構成では同一の端局に設置さ
れる光フィルタに二の受光素子が搭載されているので、
二の光信号を同一端局で受信することになるが、ポート
Ｐ３ａ又はポートＰ６ａの先に光伝送路を延長するよう
にすれば、異なる二局で受信することが可能な片方向波
長多重通信装置になる。

【０２８１】ところで、図１８乃至図２２では、平面型
光導波路を適用した光フィルタによる通信装置の構成を
説明しているが、これらは光ファイバを適用した光フィ
ルタによっても構成されることはいうまでもない。

【０２８２】更に、図１８乃至図２２では、図２の構成
の光フィルタを適用した双方向通信装置及び片方向波長
多重通信装置の構成を説明したが、図１の構成の光フィ
ルタを適用してもよいし、図１の構成の光フィルタと図
２の構成の光フィルタを組み合わせてもよい。

【０２８３】最後に、光フィルタにおける回折格子の構
成と光フィルタの透過又は反射特性の関係について説明
する。図１５又は図２６に示した回折格子は、屈折率の
極大点のピッチが一定なものを想定している。このよう
に、屈折率の極大点のピッチが一定な回折格子は非常に
鋭い透過特性及び反射特性を有しており、例えば、図３
での波長λ１近傍における透過損失のディップや波長λ
１近傍における透過損失のピークの半値幅（これを帯域
幅と呼ぶ。）は１ｎｍ以下にすることも可能である。

【０２８４】一般的にいって、この帯域幅が小さいほど
多重できる波長数を増やすことができる一方、発光素子
の出力波長の変動の影響を受けやすい。従って、システ
ム的にみてこの帯域幅を適正な値に設定する必要があ
る。

【０２８５】これを実現する第一の手段は、回折格子の
屈折率の極大点の間のピッチを可変にすることである。
こうすれば、ピッチが大きい領域では波長の長い光信号
成分が影響を受け、ピッチが小さい領域では波長の短い
光信号成分が影響を受けるようになるので、回折格子に
よる透過又は反射の帯域幅を広げることが可能になる。
そして、ピッチの分布は回折格子の長手方向について、
一様に減少するようにしても、一様に増加するようにし
ても、減少と増加を繰り返すようにしても効果は同じで
ある。このように、回折格子の屈折率の極大点間のピッ
チを可変にすることを、回折格子をチャープして形成す
るという。

【０２８６】図２３は、帯域幅を適正に設定する第二の
手段について、回折格子の構成と屈折率の分布を示す図
である。図２３（イ）回折格子の構成において、１０は
基板、１１１−１及び１１２─１は平面型光導波路のコ
ア、１１１−１及び１１２─１は平面型光導波路のクラ
ッドで、コア１１１−１及びクラッド１１１−２によっ
て平面型光導波路が構成され、コア１１２−１及びクラ
ッド１１２−２によって平面型光導波路が構成される。
１１３（１１４）は該平面型光導波路のコア１１１−１
及び１１２−１の一部に形成された回折格子である。

【０２８７】回折格子１１３（１１４）は平面型光導波
路１１１（１１２）のコアに屈折率が高い部分を一定の
間隔で作り込んで形成する。その屈折率分布は図２３
（ロ）に示すようになっている。

【０２８８】ここで、図２３の構成が図１５の構成と違
う点は、上面図に示されている如く、平面型光導波路に
おけるコアの幅がコアの長手方向で変化している点であ
る。コアの幅とは関係なく一定なパワーの光信号が通る
ので、このような構成にすれば、幅の狭いところと幅の
広いところでは伝播する光が感ずる屈折率に差が生ず
る。従って、コアの幅の狭いところと幅の広いところで
等価的なピッチに変化が生ずることになる。つまり、コ
アの幅を変化させてピッチが一定な回折格子を形成すれ
ば、コアの幅を一定にしてピッチを変化させたのと同じ
効果を生じさせることができ、これによって帯域幅を調
整することが可能になる。

【０２８９】そして、コアの幅を変化させる態様につい
て、図２３は一例にすぎない。即ち、図２３のように幅
を減少させてから増加させて元の幅に戻すようにして
も、幅を増加させてから減少させて元の幅に戻しても、
上記の変化を繰り返すようにしても同じ効果が得られ
る。

【０２９０】従って、回折格子の屈折率の極大点のピッ
チは一定に保って、屈折率に差を持たせることも、回折
格子をチャープして形成するという。そして、回折格子
をチャープして形成することは、光ファイバについても
当然可能である。

【０２９１】さて、上記においては光ファイバと平面型
光導波路を一応別のものとして説明してきたが、光ファ
イバは繊維状に形成されたコアとクラッドからなる光ガ
イドによって光伝送をするものであり、平面型光導波路
は平面状に形成されたコアとクラッドからなる光ガイド
によって光伝送するもので、区別する必要はない。

【０２９２】従って、上記実施の形態で示した光フィル
タは、光ガイドによって構成される光フィルタであると
いうことができる。

【０２９３】

【発明の効果】本発明により、異なる波長の光信号間の
クロストーク減衰量と、一方の光信号のサイド・モード
ともう一方の光信号間のクロストーク減衰量を十分に確
保できる光フィルタを実現することが可能になる。

【０２９４】更に、本発明の光フィルタを適用して双方
向通信装置や片方向波長多重通信装置を構成すれば、異
なる波長の光信号間のクロストーク減衰量と、一方の光
信号のサイド・モードともう一方の光信号間のクロスト
ーク減衰量を十分に確保できて、双方向通信装置や片方
向波長多重通信装置の通信品質を向上させることが可能
になる。

【０２９５】又、光フィルタの一部に形成する回折格子
をチャープすることによって、光フィルタの帯域幅を調
整することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理。

【図２】 本発明の第一の実施の形態。

【図３】 図２の構成の透過特性（その１）

【図４】 図２の構成の透過特性（その２）

【図５】 本発明の第二の実施の形態。

【図６】 図５の構成の透過特性（その１）

【図７】 図５の構成の透過特性（その２）

【図８】 本発明の第三の実施の形態。

【図９】 図８の構成の透過特性（その１）

【図１０】 図８の構成の透過特性（その２）

【図１１】 本発明の第四の実施の形態。

【図１２】 図１１の構成の透過特性（その１）

【図１３】 図１１の構成の透過特性（その２）

【図１４】 本発明の第五の実施の形態。

【図１５】 回折格子の構成と屈折率の分布を示す図。

【図１６】 回折格子を形成する方法の一例。

【図１７】 本発明の第六の実施の形態。

【図１８】 双方向通信を行なう場合の構成例（ケース
１）。

【図１９】 双方向通信を行なう場合の構成例（ケース
２）。

【図２０】 双方向通信を行なう場合の構成例（ケース
３）。

【図２１】 双方向通信を行なう場合の構成例（ケース
４）。

【図２２】 片方向波長多重通信を行なう場合の構成
例。

【図２３】 回折格子の構成と屈折率分布を示す図。

【図２４】 マッハツェンダ型干渉装置。

【図２５】 マッハツェンダ型光フィルタ。

【図２６】 回折格子の構成と屈折率の分布を示す図。

【図２７】 図２５の構成において光が透過する経路を
示す図。

【図２８】 図２５の構成の透過特性。

【図２９】 図２５の構成のクロストークの経路。

【図３０】 図２５のクロストーク特性。

【図３１】 回折格子を形成する方法の一例。

【図３２】 双方向通信をする場合の構成例（ケース
１）。

【図３３】 双方向通信をする場合の素子の配置と回折
格子のブラッグ波長の割当て。

【図３４】 双方向通信をする場合の構成例（ケース
２）。

【図３５】 双方向通信をする場合の構成例（ケース
３）。

【図３６】 双方向通信をする場合の構成例（ケース
４）。

【図３７】 片方向波長多重通信をする場合の構成例。

【図３８】 単色性光源のスペクトル特性の例。

【図３９】 ＤＦＢレーザ・ダイオードのスペクトル特
性の例。

【図４０】 図３９のスペクトルを有するＤＦＢレーザ
・ダイオードを図２５の構成のポートＰ２に配置した時
のポートＰ２及びポートＰ３でのスペクトル。

【符号の説明】

１ 光フィルタ １ａ 光フィルタ １１ 第一の光回路 １１’ 第二の光回路 １１１、１１２ 光ファイバ １１１’、１１２’ 光ファイバ １１３、１１４ 回折格子 １１３’、１１４’ 回折格子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｊ 14/02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに交叉することがなく、連続した第
   一乃至第五の領域から形成される第一の光ガイド及び第
   二の光ガイドからなり、該第一及び第二の二の光ガイド
   の第一の領域、第三の領域及び第五の領域においては該
   二の光ガイドを伝播する光が結合しない程度に該二の光
   ガイドが間隔を置いて配置され、該二の光ガイドの第二
   の領域及び第四の領域においては該二の光ガイドを伝播
   する光が結合する程度に該二の光ガイドが近接して配置
   され、且つ、該二の光ガイドの第三の領域の一部に回折
   格子が形成される第一の光回路と、 互いに交叉することがなく、連続した第六乃至第十の領
   域から形成される第三の光ガイド及び第四の光ガイドか
   らなり、該第三及び第四の二の光ガイドの第六の領域、
   第八の領域及び第十の領域においては該二の光ガイドを
   伝播する光が結合しない程度に該二の光ガイドが間隔を
   置いて配置され、該二の光ガイドの第七の領域及び第九
   の領域においては該二の光ガイドを伝播する光が結合す
   る程度に該二の光ガイドが近接して配置され、且つ、該
   二の光ガイドの第八の領域の一部に回折格子が形成され
   る第二の光回路とを備え、 該第一の光回路の第一の領域の一対のポートの一方と、
   該第二の光回路の第六の領域の一対のポートの一方とを
   接続することを特徴とする光フィルタ。
2. 【請求項２】 互いに交叉することがなく、連続した第
   一乃至第五の領域から形成される第一の光ガイド及び第
   二の光ガイドからなり、該第一及び第二の二の光ガイド
   の第一の領域、第三の領域及び第五の領域においては該
   二の光ガイドを伝播する光が結合しない程度に該二の光
   ガイドが間隔を置いて配置され、該二の光ガイドの第二
   の領域及び第四の領域においては該二の光ガイドを伝播
   する光が結合する程度に該二の光ガイドが近接して配置
   され、且つ、該二の光ガイドの第三の領域の一部に回折
   格子が形成される第一の光回路と、 互いに交叉することがなく、連続した第六乃至第八の領
   域から形成される第三の光ガイド及び第四の光ガイドか
   らなり、該第三及び第四の二の光ガイドの第六の領域及
   び第八の領域においては該二の光ガイドを伝播する光が
   結合しない程度に該二の光ガイドが間隔を置いて配置さ
   れ、該二の光ガイドの第七の領域においては該二の光ガ
   イドを伝播する光が結合する程度に該二の光ガイドが近
   接して配置され、且つ、該二の光ガイドの第八の領域の
   一部に回折格子が形成される第二の光回路とを備え、 該第一の光回路の第一の領域の一対のポートの一方と、
   該第二の光回路の第六の領域の一対のポートの一方とを
   接続することを特徴とする光フィルタ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の光フィルタ
   よりなる第一の光フィルタにおいて、該第一の光フィル
   タに接続する第一の発光素子と第一の受光素子の接続ポ
   ート以外の一のポートと該第一の発光素子及び第一の受
   光素子との間に光信号を疎通させる、該第一の光フィル
   タに形成される前記回折格子のブラッグ波長と該第一の
   光フィルタへの該第一の発光素子の接続ポート及び出力
   波長と該第一の受光素子の接続ポートを選択し、 請求項１又は請求項２記載の光フィルタよりなる第二の
   光フィルタにおいて、該第二の光フィルタに接続する第
   二の発光素子と第二の受光素子の接続ポート以外の一の
   ポートと該第二の発光素子及び第二の受光素子との間に
   光信号を疎通させる、該第二の光フィルタに形成される
   前記回折格子のブラッグ波長と該第二の光フィルタへの
   該第二の発光素子の接続ポート及び出力波長と該第二の
   受光素子の接続ポートを選択し、 該第一の光フィルタの上記一のポートと、該第二の光フ
   ィルタの上記一のポートに光伝送路の両端を接続するこ
   とを特徴とする光通信装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２記載の光フィルタ
   よりなる第一の光フィルタにおいて、該第一の光フィル
   タに接続する第一の発光素子と第二の発光素子の接続ポ
   ート以外の一のポートと該第一の発光素子及び第二の発
   光素子との間に光信号を疎通させる、該第一の光フィル
   タに形成される前記回折格子のブラッグ波長と該第一の
   光フィルタへの該第一の発光素子及び該第二の発光素子
   の接続ポート及び出力波長を選択し、 請求項１又は請求項２記載の光フィルタよりなる第二の
   光フィルタにおいて、該第二の光フィルタに接続する第
   一の受光素子と第二の受光素子の接続ポート以外の一の
   ポートと該第一の受光素子及び第二の受光素子との間に
   光信号を疎通させる、該第二の光フィルタに形成される
   前記回折格子のブラッグ波長と該第二の光フィルタへの
   該第一の受光素子及び該第二の受光素子の接続ポート及
   び出力波長を選択し、 該第一の光フィルタの上記一のポートと、該第二の光フ
   ィルタの上記一のポートに光伝送路の両端を接続するこ
   とを特徴とする光通信装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は請求項２記載の光フィルタ
   において、前記回折格子をチャープして形成することを
   特徴とする光フィルタ。