JPH11289562A - 波長選択性追加―ドロップ装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長選択性の追加／ドロップマルチプレクサ
を提供する。 【解決手段】 本発明の波長選択性追加／ドロップマル
チプレクサは、波長分割多重化光学信号からスペクトラ
ム成分を追加したりあるいはドロップしたりすることが
できる。（１×１）または（２×２）の光学スイッチを
単独でまたは他の光学要素と組み合わせて用いて他のス
ペクトラム成分からドロップするよう指定されたスペク
トラム成分を分離する。
を提供する。 【解決手段】 本発明の波長選択性追加／ドロップマル
チプレクサは、波長分割多重化光学信号からスペクトラ
ム成分を追加したりあるいはドロップしたりすることが
できる。（１×１）または（２×２）の光学スイッチを
単独でまたは他の光学要素と組み合わせて用いて他のス
ペクトラム成分からドロップするよう指定されたスペク
トラム成分を分離する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学通信ネットワー
クに関し、特に多重化光信号にスペクトラム成分を加え
たり、多重化光信号からスペクトラム成分を取り出した
りする装置（システム）に関する。
クに関し、特に多重化光信号にスペクトラム成分を加え
たり、多重化光信号からスペクトラム成分を取り出した
りする装置（システム）に関する。
【０００２】
【従来の技術】波長分割多重化（ＷＤＭ）光通信ネット
ワークは、多くの異なるスペクトラム成分（即ち波長）
を有する多重化光信号を搬送している。各波長はチャネ
ルと称し独立したデータストリームを表す。ネットワー
ク内のノードでＷＤＭ信号を処理する前に、ＷＤＭ信号
から１つあるいは複数のスペクトラム成分を取り除い
（ドロップし）たりあるいは加えたりしている。
ワークは、多くの異なるスペクトラム成分（即ち波長）
を有する多重化光信号を搬送している。各波長はチャネ
ルと称し独立したデータストリームを表す。ネットワー
ク内のノードでＷＤＭ信号を処理する前に、ＷＤＭ信号
から１つあるいは複数のスペクトラム成分を取り除い
（ドロップし）たりあるいは加えたりしている。
【０００３】ＷＤＭ通信ネットワークは何年にも亘って
理論的に研究されているが、このようなネットワークが
市場で実現されることは少ない。このためＷＤＭ信号へ
スペクトラム成分を追加(add)したりあるいは取り出し
たり（drop:取り除いたり）できるデバイスが必要とさ
れることは従来認識されていたが、このようなデバイス
は余り文献には記載されていなかった。
理論的に研究されているが、このようなネットワークが
市場で実現されることは少ない。このためＷＤＭ信号へ
スペクトラム成分を追加(add)したりあるいは取り出し
たり（drop:取り除いたり）できるデバイスが必要とさ
れることは従来認識されていたが、このようなデバイス
は余り文献には記載されていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、伝送形態が独立し頑強かつ高速で低価格の波長分
割多重化光通信ネットワークに使用されるデバイスを提
供することである。
的は、伝送形態が独立し頑強かつ高速で低価格の波長分
割多重化光通信ネットワークに使用されるデバイスを提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の波長選択性の追
加ードロップマルチプレクサ（wavelength-selectivead
d-drop multiplexer −ＷＳＡＤＭ）は、波長分割多重
化光学信号にスペクトラム成分を追加しおよび／または
取り出すことができる。（１×１）または（２×２）の
光スイッチを単独あるいは他の光学スイッチと共に用い
て、ドロップすると識別されたスペクトラム成分を他の
スペクトラム成分から分離する。
加ードロップマルチプレクサ（wavelength-selectivead
d-drop multiplexer −ＷＳＡＤＭ）は、波長分割多重
化光学信号にスペクトラム成分を追加しおよび／または
取り出すことができる。（１×１）または（２×２）の
光スイッチを単独あるいは他の光学スイッチと共に用い
て、ドロップすると識別されたスペクトラム成分を他の
スペクトラム成分から分離する。
【０００６】各（１×１）スイッチは、マイクロ電子機
械アクチュエータを有し、これを用いて反射素子をスイ
ッチ内を通過するスペクトラム成分のパス内に配置した
りあるいはパスから外したりする。反射素子が光学パス
内にある場合には、スペクトラム成分は、そこで反射さ
れスイッチ内を通らない。一方、反射素子が光学パスか
ら外れている場合には、スペクトラム成分はスイッチ内
を通過する。各（２×２）スイッチは、第１実施例では
可変反射率デバイスである光学ディレクタを有し、第２
実施例においては、マイクロ電子機械アクチュエータに
より駆動される一定反射率デバイスである光学変調器を
含む。
械アクチュエータを有し、これを用いて反射素子をスイ
ッチ内を通過するスペクトラム成分のパス内に配置した
りあるいはパスから外したりする。反射素子が光学パス
内にある場合には、スペクトラム成分は、そこで反射さ
れスイッチ内を通らない。一方、反射素子が光学パスか
ら外れている場合には、スペクトラム成分はスイッチ内
を通過する。各（２×２）スイッチは、第１実施例では
可変反射率デバイスである光学ディレクタを有し、第２
実施例においては、マイクロ電子機械アクチュエータに
より駆動される一定反射率デバイスである光学変調器を
含む。
【０００７】本発明の一実施例によるＷＳＡＤＭは、切
り換え選択の機能を有するものとしてさまざまな方法で
実現できる。本発明の第１グループの実施例において
は、ＷＳＡＤＭは、主要な部分に例えば導波路グレーテ
ィングルータのような１つあるいは２個のディマルチプ
レクサ／マルチプレクサとスイッチとを有する。このデ
ィマルチプレクサを用いてＷＤＭ信号をその構成要素で
あるスペクトラム成分に分離する。
り換え選択の機能を有するものとしてさまざまな方法で
実現できる。本発明の第１グループの実施例において
は、ＷＳＡＤＭは、主要な部分に例えば導波路グレーテ
ィングルータのような１つあるいは２個のディマルチプ
レクサ／マルチプレクサとスイッチとを有する。このデ
ィマルチプレクサを用いてＷＤＭ信号をその構成要素で
あるスペクトラム成分に分離する。
【０００８】スイッチを用いてドロップ用のスペクトラ
ム成分を必要によって適宜切り換えたりする。この分離
されたスペクトラム成分は、その後導波路グレーティン
グルータ内を後方に伝播して再度多重化される。ある実
施例においては、（１×１）スイッチをＷＳＡＤＭ内で
用い、このスイッチは光学サーキュレータ等と組み合わ
せて使用される。（２×２）スイッチが用いられる他の
実施例においては、このような光学サーキュレータは必
要ではない。
ム成分を必要によって適宜切り換えたりする。この分離
されたスペクトラム成分は、その後導波路グレーティン
グルータ内を後方に伝播して再度多重化される。ある実
施例においては、（１×１）スイッチをＷＳＡＤＭ内で
用い、このスイッチは光学サーキュレータ等と組み合わ
せて使用される。（２×２）スイッチが用いられる他の
実施例においては、このような光学サーキュレータは必
要ではない。
【０００９】第２グループの実施例においては、ＷＳＡ
ＤＭは（２×２）スイッチのカスケードとして構成され
る。このスイッチは、複数の誘電体層のような波長フィ
ルタ素子を有し、ＷＤＭ信号を含むさまざまなスペクト
ラム成分を選択的に反射したり透過したりする。かくし
てＷＤＭ信号が一連のスイッチを通過する際に、選択さ
れたスペクトラム成分は信号をディマルチプレクシング
する必要なくドロップ用に分離できる。
ＤＭは（２×２）スイッチのカスケードとして構成され
る。このスイッチは、複数の誘電体層のような波長フィ
ルタ素子を有し、ＷＤＭ信号を含むさまざまなスペクト
ラム成分を選択的に反射したり透過したりする。かくし
てＷＤＭ信号が一連のスイッチを通過する際に、選択さ
れたスペクトラム成分は信号をディマルチプレクシング
する必要なくドロップ用に分離できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例は、光波システ
ムで使用される波長選択性追加−ドロップマルチプレク
サ（ＷＳＡＤＭ）を示す。このＷＳＡＤＭの機能を図１
に示す。ＷＳＡＤＭは、λ1−λNのＮ個のスペクトラム
成分（即ち波長）を有するＷＤＭ信号２を受信する。そ
のＮ個のスペクトラム成分の各々は、独立したデータス
トリームでＷＤＭ信号２のＮ本のチャネルを規定する。
ムで使用される波長選択性追加−ドロップマルチプレク
サ（ＷＳＡＤＭ）を示す。このＷＳＡＤＭの機能を図１
に示す。ＷＳＡＤＭは、λ1−λNのＮ個のスペクトラム
成分（即ち波長）を有するＷＤＭ信号２を受信する。そ
のＮ個のスペクトラム成分の各々は、独立したデータス
トリームでＷＤＭ信号２のＮ本のチャネルを規定する。
【００１１】ＷＳＡＤＭはこの複数のスペクトラム成分
から第１の選択されたスペクトラム成分λ1 を除去（即
ちドロップ）するよう機能する。ＷＳＡＤＭ１は、さら
に第２の選択されたスペクトラム成分λN+1 をこの複数
のスペクトラム成分に追加するよう動作する。第１スペ
クトラム成分（λ1） がドロップされる場合には、第２
スペクトラム成分（λN+1） は、このドロップされたス
ペクトラム成分を置換するために加えられる。
から第１の選択されたスペクトラム成分λ1 を除去（即
ちドロップ）するよう機能する。ＷＳＡＤＭ１は、さら
に第２の選択されたスペクトラム成分λN+1 をこの複数
のスペクトラム成分に追加するよう動作する。第１スペ
クトラム成分（λ1） がドロップされる場合には、第２
スペクトラム成分（λN+1） は、このドロップされたス
ペクトラム成分を置換するために加えられる。
【００１２】第２スペクトラム成分は、第１スペクトラ
ム成分がドロップされたチャネルに加えられる。言い換
えると追加されるスペクトラム成分とドロップされるス
ペクトラム成分は、同一の波長を有する。即ち両方のス
ペクトラム成分の波長は、あるチャネルに規定された波
長のバンド即ち範囲内にある。ドロップされた第１のス
ペクトラム成分と追加された第２のスペクトラム成分
は、通常異なる情報を搬送する。
ム成分がドロップされたチャネルに加えられる。言い換
えると追加されるスペクトラム成分とドロップされるス
ペクトラム成分は、同一の波長を有する。即ち両方のス
ペクトラム成分の波長は、あるチャネルに規定された波
長のバンド即ち範囲内にある。ドロップされた第１のス
ペクトラム成分と追加された第２のスペクトラム成分
は、通常異なる情報を搬送する。
【００１３】スペクトラム成分λN+1 が、多重化信号２
に追加されるとスペクトラム成分λ N+1 が追加されるチ
ャネルを占有しているスペクトラム成分λ1 をドロップ
して２つの信号間で干渉を回避しなければならない。言
い換えると、第１スペクトラム成分はそれを置換するた
めに、第２スペクトラム成分を追加することなくドロッ
プするが、第２スペクトラム成分は第１スペクトラム成
分をドロップすることなく追加してはならない、さもな
いと同一のチャネルを占有してしまうからである。
に追加されるとスペクトラム成分λ N+1 が追加されるチ
ャネルを占有しているスペクトラム成分λ1 をドロップ
して２つの信号間で干渉を回避しなければならない。言
い換えると、第１スペクトラム成分はそれを置換するた
めに、第２スペクトラム成分を追加することなくドロッ
プするが、第２スペクトラム成分は第１スペクトラム成
分をドロップすることなく追加してはならない、さもな
いと同一のチャネルを占有してしまうからである。
【００１４】多重化信号３が上記の追加およびドロップ
操作から得られるが、図１に示した実施例においては、
第２のスペクトラム成分λN+1 は、第１のスペクトラム
成分λ1 を置換する。スペクトラム成分は、本発明によ
りＷＳＡＤＭにより追加したりドロップしたりすること
ができる。
操作から得られるが、図１に示した実施例においては、
第２のスペクトラム成分λN+1 は、第１のスペクトラム
成分λ1 を置換する。スペクトラム成分は、本発明によ
りＷＳＡＤＭにより追加したりドロップしたりすること
ができる。
【００１５】本発明によれば、光スイッチは時には他の
素子と共に他のスペクトラム成分からドロップするため
に選択された１つあるいは複数のスペクトラム成分を分
離するか、あるいは追加するために選択された１つある
いは複数のスペクトラム成分を導入する。本発明と共に
用いられるスイッチは、挿入損失が低く（好ましくは１
ｄＢ以下）、コントラスト比が高く（好ましくは２０／
１以上）で、光バンド幅が広く（好ましくは中心波長周
囲で少なくとも３０ｎｍ以上）で、かなりの速度があり
（少なくとも１ｍｂｉｔ／秒）で、低コストで、温度依
存性あるいは極性依存性がほとんど存在しないものであ
る。このような光学スイッチを用いることにより、低価
格，頑強，十分に高速で伝送フォーマットが独立した波
長選択性追加／ドロップマルチプレクサを提供できる。
素子と共に他のスペクトラム成分からドロップするため
に選択された１つあるいは複数のスペクトラム成分を分
離するか、あるいは追加するために選択された１つある
いは複数のスペクトラム成分を導入する。本発明と共に
用いられるスイッチは、挿入損失が低く（好ましくは１
ｄＢ以下）、コントラスト比が高く（好ましくは２０／
１以上）で、光バンド幅が広く（好ましくは中心波長周
囲で少なくとも３０ｎｍ以上）で、かなりの速度があり
（少なくとも１ｍｂｉｔ／秒）で、低コストで、温度依
存性あるいは極性依存性がほとんど存在しないものであ
る。このような光学スイッチを用いることにより、低価
格，頑強，十分に高速で伝送フォーマットが独立した波
長選択性追加／ドロップマルチプレクサを提供できる。
【００１６】本発明に使用されるのに適した第１スイッ
チＳ１は、（１×１）のマイクロマシーンの光スイッチ
で、これは例えば米国特許出願０８／８５６５６９（１
９９７年５月１５日出願）に記載されている。この（１
×１）スイッチの一実施例は、マイクロ電子機械システ
ム（micro-electromechanical systems −ＭＥＭＳ）ベ
ースのアクチュエータを用いて光信号のパスに光学デバ
イスを挿入したり取り出したりする。光学デバイスが光
信号のパス内にある場合には、光学デバイスは信号に何
らかの影響を及ぼす。
チＳ１は、（１×１）のマイクロマシーンの光スイッチ
で、これは例えば米国特許出願０８／８５６５６９（１
９９７年５月１５日出願）に記載されている。この（１
×１）スイッチの一実施例は、マイクロ電子機械システ
ム（micro-electromechanical systems −ＭＥＭＳ）ベ
ースのアクチュエータを用いて光信号のパスに光学デバ
イスを挿入したり取り出したりする。光学デバイスが光
信号のパス内にある場合には、光学デバイスは信号に何
らかの影響を及ぼす。
【００１７】本発明の他の実施例との使用に際しては、
この光学デバイスは、誘電体材料製ミラーのような固定
反射率（一定反射率）を有する反射素子である。このた
め反射素子が光学パス内にあるときには、スイッチは反
射状態にあり、反射素子が光学パス外にあるときには、
スイッチは透過状態にある。このようなスイッチの一実
施例とその動作状態を図２Ａに示す。
この光学デバイスは、誘電体材料製ミラーのような固定
反射率（一定反射率）を有する反射素子である。このた
め反射素子が光学パス内にあるときには、スイッチは反
射状態にあり、反射素子が光学パス外にあるときには、
スイッチは透過状態にある。このようなスイッチの一実
施例とその動作状態を図２Ａに示す。
【００１８】図２Ａに示した実施例においては、スイッ
チＳ１ａは、「インプレイン」スイッチングで構成され
ている。本明細書において、「インプレイン」，水平方
向，「アウトオブプレイン」，垂直方向とは、光スイッ
チが搭載された支持部材の表面に対する方向あるいは位
置を示す。例えば、インプレイン即ち水平方向の移動
は、支持部材の表面に平行な面に沿った移動を意味す
る。
チＳ１ａは、「インプレイン」スイッチングで構成され
ている。本明細書において、「インプレイン」，水平方
向，「アウトオブプレイン」，垂直方向とは、光スイッ
チが搭載された支持部材の表面に対する方向あるいは位
置を示す。例えば、インプレイン即ち水平方向の移動
は、支持部材の表面に平行な面に沿った移動を意味す
る。
【００１９】光学スイッチＳ１は、ヒンジ付きプレート
アクチュエータ４ａと、反射素子８とリンク６ａとを有
する。光学スイッチＳ１と２個の導波路１２，１４は、
サポート部材１６上に配置されている。リンク６ａは、
ヒンジ付きプレートアクチュエータ４ａを反射デバイス
８に機械的にリンク（即ち、接続）する。リンク６ａ
は、導波路１２と１４との間のギャップ１０を通る軸１
−１に沿って配置される。この２個の離間した導波路１
２，１４は、光学通信ができるよう整合している。これ
らの導波路は、光ファイバあるいは、他の光学伝送媒体
である。
アクチュエータ４ａと、反射素子８とリンク６ａとを有
する。光学スイッチＳ１と２個の導波路１２，１４は、
サポート部材１６上に配置されている。リンク６ａは、
ヒンジ付きプレートアクチュエータ４ａを反射デバイス
８に機械的にリンク（即ち、接続）する。リンク６ａ
は、導波路１２と１４との間のギャップ１０を通る軸１
−１に沿って配置される。この２個の離間した導波路１
２，１４は、光学通信ができるよう整合している。これ
らの導波路は、光ファイバあるいは、他の光学伝送媒体
である。
【００２０】リンク６ａと反射デバイス８は、導波路１
２，１４に関連して配置され、その結果光学デバイスは
第１位置と第２位置との間で移動可能である。この第１
位置は、光スイッチを反射状態に置くファイバ間を伝播
する光信号のパス内にあり、第２位置は光スイッチを透
過状態に置く光学パス外にある。アクチュエータ４ａ
は、インプレイン動作をリンク６ａに与えると、反射デ
バイス８は方向矢印１８で示したように水平方向前後に
移動する、即ち往復運動をして光学パス内に入ったり出
たりする。光学スイッチＳ１ａは、反射デバイス８がア
クチュエータ４ａが活性状態にあるときには第１位置
（光パス内）にあり、アクチュエータ４ａが活性化され
ないときには第２位置（光パス外）にある。
２，１４に関連して配置され、その結果光学デバイスは
第１位置と第２位置との間で移動可能である。この第１
位置は、光スイッチを反射状態に置くファイバ間を伝播
する光信号のパス内にあり、第２位置は光スイッチを透
過状態に置く光学パス外にある。アクチュエータ４ａ
は、インプレイン動作をリンク６ａに与えると、反射デ
バイス８は方向矢印１８で示したように水平方向前後に
移動する、即ち往復運動をして光学パス内に入ったり出
たりする。光学スイッチＳ１ａは、反射デバイス８がア
クチュエータ４ａが活性状態にあるときには第１位置
（光パス内）にあり、アクチュエータ４ａが活性化され
ないときには第２位置（光パス外）にある。
【００２１】一実施例においては、アクチュエータ４ａ
は垂直方向の電極を２個有する。そのうちの１つの電極
は移動可能で、他の電極は固定されている。電圧が制御
電圧ソースにより電極に加えられると、移動可能な電極
は固定電極方向に移動する。この移動可能な電極の水平
方向の動きは、リンク６ａにより反射デバイス８に伝え
られる。その結果反射デバイス８は、この移動可能電極
の前後の振動的な動きとして光学パスの内外に反射デバ
イス８を配置するようなパスに沿って水平方向、即ちイ
ンプレインで移動する。
は垂直方向の電極を２個有する。そのうちの１つの電極
は移動可能で、他の電極は固定されている。電圧が制御
電圧ソースにより電極に加えられると、移動可能な電極
は固定電極方向に移動する。この移動可能な電極の水平
方向の動きは、リンク６ａにより反射デバイス８に伝え
られる。その結果反射デバイス８は、この移動可能電極
の前後の振動的な動きとして光学パスの内外に反射デバ
イス８を配置するようなパスに沿って水平方向、即ちイ
ンプレインで移動する。
【００２２】図２Ｂに示す（１×１）スイッチの第２の
実施例においては、スイッチＳ１ｂは「アウトオブプレ
イン」スイッチングとして構成されている。スイッチＳ
１ｂは、方向矢印１９に示されたようにリンク６ｂを介
して反射デバイス８にアウトオブプレイン動作を伝え
る。光学スイッチＳ１ｂと導波路１２，１４は、サポー
ト部材１６上に配置される。リンク６ｂは導波路１２，
１４間のギャップ１０を通る軸１−１に沿って配置され
る。
実施例においては、スイッチＳ１ｂは「アウトオブプレ
イン」スイッチングとして構成されている。スイッチＳ
１ｂは、方向矢印１９に示されたようにリンク６ｂを介
して反射デバイス８にアウトオブプレイン動作を伝え
る。光学スイッチＳ１ｂと導波路１２，１４は、サポー
ト部材１６上に配置される。リンク６ｂは導波路１２，
１４間のギャップ１０を通る軸１−１に沿って配置され
る。
【００２３】リンク６ｂと反射デバイス８は、導波路１
２，１４に関連して配置され、その結果光学デバイスは
第１位置と第２位置との間で移動可能である。この第１
位置は、光スイッチを反射状態に置くファイバ間を伝播
する光信号のパス内にあり、第２位置は光スイッチを透
過状態に置く光学パス外にある。アクチュエータ４ｂ
は、インプレイン動作をリンク６ｂに与えると、反射デ
バイス８は方向矢印１９で示したように垂直方向に上下
に移動する、即ち往復運動をして光学パス内に入ったり
出たりする。光学スイッチＳ１ｂは、反射デバイス８が
アクチュエータ４ｂが活性状態にあるときには第１位置
（光パス内）にあり、アクチュエータ４ｂが活性化され
ないときには第２位置（光パス外）にある。
２，１４に関連して配置され、その結果光学デバイスは
第１位置と第２位置との間で移動可能である。この第１
位置は、光スイッチを反射状態に置くファイバ間を伝播
する光信号のパス内にあり、第２位置は光スイッチを透
過状態に置く光学パス外にある。アクチュエータ４ｂ
は、インプレイン動作をリンク６ｂに与えると、反射デ
バイス８は方向矢印１９で示したように垂直方向に上下
に移動する、即ち往復運動をして光学パス内に入ったり
出たりする。光学スイッチＳ１ｂは、反射デバイス８が
アクチュエータ４ｂが活性状態にあるときには第１位置
（光パス内）にあり、アクチュエータ４ｂが活性化され
ないときには第２位置（光パス外）にある。
【００２４】一実施例においては、アクチュエータ４ｂ
はサポート部材１６の導電領域の上に吊るされた垂直方
向に配置され、垂直方向に移動可能な電極を有する。電
圧が電極と導電性領域との間に制御電圧ソースから印加
されると垂直方向に移動可能な電極は導電領域の方向に
向かって下方に移動する。リンク６ｂは、一実施例にお
いては、ティータあるいはシーソー形態で構成されたビ
ームとピボット部材であり、電極の垂直方向、即ちアウ
トオブプレーンの動きを２つの導波路間に配置された反
射デバイス８に伝える。反射手段は、導波路内を伝播す
る光学信号の光学パス内に垂直方向から入ったり出たり
する。
はサポート部材１６の導電領域の上に吊るされた垂直方
向に配置され、垂直方向に移動可能な電極を有する。電
圧が電極と導電性領域との間に制御電圧ソースから印加
されると垂直方向に移動可能な電極は導電領域の方向に
向かって下方に移動する。リンク６ｂは、一実施例にお
いては、ティータあるいはシーソー形態で構成されたビ
ームとピボット部材であり、電極の垂直方向、即ちアウ
トオブプレーンの動きを２つの導波路間に配置された反
射デバイス８に伝える。反射手段は、導波路内を伝播す
る光学信号の光学パス内に垂直方向から入ったり出たり
する。
【００２５】ある実施例においては、光学スイッチＳ１
ａ，Ｓ１ｂのリンクあるいは他の構成要素はヒンジ付き
プレートで実現される。この種のヒンジ付きプレート
は、マイクロ機械技術分野においては公知である。ヒン
ジ付きプレートと（１×１）マイクロマシーン光学スイ
ッチに関する詳細は、米国特許出願番号０８／８５６５
６５，同０８／８５６５６９を参照のこと。またヒンジ
付きプレートに関する文献は、Pister et al.著の“Mic
rofabricated Hinges,”v. 33, Sensors and Actuators
A, pp. 249-256, 1992 を参照こと。
ａ，Ｓ１ｂのリンクあるいは他の構成要素はヒンジ付き
プレートで実現される。この種のヒンジ付きプレート
は、マイクロ機械技術分野においては公知である。ヒン
ジ付きプレートと（１×１）マイクロマシーン光学スイ
ッチに関する詳細は、米国特許出願番号０８／８５６５
６５，同０８／８５６５６９を参照のこと。またヒンジ
付きプレートに関する文献は、Pister et al.著の“Mic
rofabricated Hinges,”v. 33, Sensors and Actuators
A, pp. 249-256, 1992 を参照こと。
【００２６】本発明と共に使用される第２スイッチは、
（２×２）自由空間光学バイパス交換スイッチであり、
これに関しては米国特許出願０８／９１２８８３（出願
日１９９７年８月１６日）を参照のこと。本明細書に示
した（２×２）スイッチのある実施例は、入力点から出
力点に高効率で信号を分配するテレセントリック画像デ
バイス１０４と、このスイッチを介して光学信号のパス
を変更できる光学ディレクタ１０６とを有する。
（２×２）自由空間光学バイパス交換スイッチであり、
これに関しては米国特許出願０８／９１２８８３（出願
日１９９７年８月１６日）を参照のこと。本明細書に示
した（２×２）スイッチのある実施例は、入力点から出
力点に高効率で信号を分配するテレセントリック画像デ
バイス１０４と、このスイッチを介して光学信号のパス
を変更できる光学ディレクタ１０６とを有する。
【００２７】本発明と共に使用される光学ディレクタ１
０６は、光学変調器のような可変反射デバイスまたは誘
電体材料製ミラーのような一定反射率デバイスのいずれ
かである。可変反射率デバイスを用いた場合には、切り
換え機能が得られる。即ちそこを伝播する光学信号のパ
スは、反射率の変化を制御することによりに、例えば透
過状態と反射状態との間の変化を制御することにより変
更できる。
０６は、光学変調器のような可変反射デバイスまたは誘
電体材料製ミラーのような一定反射率デバイスのいずれ
かである。可変反射率デバイスを用いた場合には、切り
換え機能が得られる。即ちそこを伝播する光学信号のパ
スは、反射率の変化を制御することによりに、例えば透
過状態と反射状態との間の変化を制御することにより変
更できる。
【００２８】一定反射率ミラーを用いた場合には、切り
換え機能はミラーをスイッチ内を伝播する光学信号のパ
ス内に挿入したりあるいは取り出したりすることによ
り、そしてスイッチを反射状態と透過状態に置くことに
より得られる。このような動きは、上記のアクチュエー
タ４ａ，４ｂのようなＭＥＭＳベースのアクチュエータ
により駆動される。
換え機能はミラーをスイッチ内を伝播する光学信号のパ
ス内に挿入したりあるいは取り出したりすることによ
り、そしてスイッチを反射状態と透過状態に置くことに
より得られる。このような動きは、上記のアクチュエー
タ４ａ，４ｂのようなＭＥＭＳベースのアクチュエータ
により駆動される。
【００２９】（２×２）自由空間光学バイパス交換スイ
ッチの別の実施例を図３Ａ、３Ｂに示す。同図に示され
た実施例においては、テレセントリック画像デバイス１
０４は入射する光をコリメートするのに適した一対のレ
ンズ１１０，１１２である。このようなレンズにはそれ
に限らないが傾斜インデックス（graded index−ＧＲＩ
Ｎ），ボールレンズ，モールドレンズ（例えば、注入モ
ールド形成レンズ）が含まれる。所望のテレセントリッ
ク光学システムを提供するこのようなレンズ１１０，１
１２の機能と配置に付いて次に述べる。図３Ａ，３Ｂに
示した実施例においては、光学ディレクタ１０６は可変
反射率デバイスであり、入力９０ａ，９０ｃと出力９０
ｂ，９０ｄは、光ファイバで実現される。
ッチの別の実施例を図３Ａ、３Ｂに示す。同図に示され
た実施例においては、テレセントリック画像デバイス１
０４は入射する光をコリメートするのに適した一対のレ
ンズ１１０，１１２である。このようなレンズにはそれ
に限らないが傾斜インデックス（graded index−ＧＲＩ
Ｎ），ボールレンズ，モールドレンズ（例えば、注入モ
ールド形成レンズ）が含まれる。所望のテレセントリッ
ク光学システムを提供するこのようなレンズ１１０，１
１２の機能と配置に付いて次に述べる。図３Ａ，３Ｂに
示した実施例においては、光学ディレクタ１０６は可変
反射率デバイスであり、入力９０ａ，９０ｃと出力９０
ｂ，９０ｄは、光ファイバで実現される。
【００３０】ここでの議論を明確にするために、第２入
力ファイバ９０ｃと第１出力ファイバ９０ｂとの間の距
離ｄ4 は、第１入力ファイバ９０ａと第２出力ファイバ
９０ｄとの間の距離ｄ2 に等しいものとする。かくして
拡大または縮小が必要としない場合には、レンズ１１
０，１１２は同一のものでよい。条件ｄ2＝ｄ4は、本発
明の要件ではなく他の実施例においてはｄ2≠ｄ4であ
る。
力ファイバ９０ｃと第１出力ファイバ９０ｂとの間の距
離ｄ4 は、第１入力ファイバ９０ａと第２出力ファイバ
９０ｄとの間の距離ｄ2 に等しいものとする。かくして
拡大または縮小が必要としない場合には、レンズ１１
０，１１２は同一のものでよい。条件ｄ2＝ｄ4は、本発
明の要件ではなく他の実施例においてはｄ2≠ｄ4であ
る。
【００３１】図３Ａは交換状態即ち透過状態を表し、同
図において光学信号９２（９２ａ）は第１入力ファイバ
９０ａから第１出力ファイバ９０ｂへのイメージであ
り、光学信号９４（９４ａ）は、第２入力ファイバ９０
ｃから第２出力ファイバ９０ｄへのイメージである。こ
のようなイメージは、次のようにして実現される。コリ
メートレンズ１１０を第１入力ファイバ９０ａから距離
ｄ1 の所に配置する。
図において光学信号９２（９２ａ）は第１入力ファイバ
９０ａから第１出力ファイバ９０ｂへのイメージであ
り、光学信号９４（９４ａ）は、第２入力ファイバ９０
ｃから第２出力ファイバ９０ｄへのイメージである。こ
のようなイメージは、次のようにして実現される。コリ
メートレンズ１１０を第１入力ファイバ９０ａから距離
ｄ1 の所に配置する。
【００３２】距離ｄ1 は、コリメートレンズ１１０の焦
点長に等しいとすると、このレンズはそこに入射する光
をコリメートする。このため距離ｄ1 がレンズ１１０の
焦点距離に等しい場合には、レンズは光学信号９２をコ
リメートする。コリメートレンズ１１２が第２入力ファ
イバ９０ｃから距離ｄ3 の所に配置されている。距離ｄ
3 は、レンズ１１２の焦点距離に等しいとすると、この
レンズは光学信号９４をコリメートする。これは前述し
たように距離ｄ2＝ｄ4で、ｄ1＝ｄ3であるからである。
点長に等しいとすると、このレンズはそこに入射する光
をコリメートする。このため距離ｄ1 がレンズ１１０の
焦点距離に等しい場合には、レンズは光学信号９２をコ
リメートする。コリメートレンズ１１２が第２入力ファ
イバ９０ｃから距離ｄ3 の所に配置されている。距離ｄ
3 は、レンズ１１２の焦点距離に等しいとすると、この
レンズは光学信号９４をコリメートする。これは前述し
たように距離ｄ2＝ｄ4で、ｄ1＝ｄ3であるからである。
【００３３】光学信号９２（９２ａ）はレンズ１１０に
よりコリメートされ、レンズ１１２で受光したときにコ
リメートされたままであり、第１出力ファイバ９０ｂに
イメージが入力される。このテレセントリック光学シス
テムは、レンズ１１０を通る１つのパスとレンズ１１２
を通る１つのパスにより形成される。この光学系を単純
化するために、入力ファイバと出力ファイバ９０ａ−９
０ｄは、レンズ１１０，１１２の光学軸Ａ−Ａから等距
離離れているとする。光学信号９４（９４ａ）は、レン
ズ１１２によりコリメートされ、レンズ１１０で受光し
た時にはコリメートされたままであり、第２出力ファイ
バ９０ｄにイメージが入力される。
よりコリメートされ、レンズ１１２で受光したときにコ
リメートされたままであり、第１出力ファイバ９０ｂに
イメージが入力される。このテレセントリック光学シス
テムは、レンズ１１０を通る１つのパスとレンズ１１２
を通る１つのパスにより形成される。この光学系を単純
化するために、入力ファイバと出力ファイバ９０ａ−９
０ｄは、レンズ１１０，１１２の光学軸Ａ−Ａから等距
離離れているとする。光学信号９４（９４ａ）は、レン
ズ１１２によりコリメートされ、レンズ１１０で受光し
た時にはコリメートされたままであり、第２出力ファイ
バ９０ｄにイメージが入力される。
【００３４】バイパス交換スイッチのバイパス状態即ち
反射状態を図３Ｂに示す。同図において光学信号９２
（９２ｂ）は、第１入力ファイバ９０ａから第２出力フ
ァイバ９０ｄにイメージが入射され、光学信号９４（９
４ｂ）は、第２入力ファイバ９０ｃから第１出力ファイ
バ９０ｂにイメージが入射される。光学信号９２は高効
率で第２出力ファイバ９０ｄにイメージが入力される
が、これは光学ディレクタ１０６をフーリエ面Ｂ−Ｂに
配置する（即ち、コリメートレンズ１１０の後方の焦点
面をレンズ１１０の距離ｄ5 に配置する）。レンズに入
るコリメートビームは、フーリエ面に配置された表面上
の一点に集光する。これに関しての数学的定義は、Good
man著のIntroduction to Physical Optics, Chapter 5,
“Fourier Transforming and Imaging Properties of
Lenses,”(McGraw-Hill, 1968) を参照のこと。
反射状態を図３Ｂに示す。同図において光学信号９２
（９２ｂ）は、第１入力ファイバ９０ａから第２出力フ
ァイバ９０ｄにイメージが入射され、光学信号９４（９
４ｂ）は、第２入力ファイバ９０ｃから第１出力ファイ
バ９０ｂにイメージが入射される。光学信号９２は高効
率で第２出力ファイバ９０ｄにイメージが入力される
が、これは光学ディレクタ１０６をフーリエ面Ｂ−Ｂに
配置する（即ち、コリメートレンズ１１０の後方の焦点
面をレンズ１１０の距離ｄ5 に配置する）。レンズに入
るコリメートビームは、フーリエ面に配置された表面上
の一点に集光する。これに関しての数学的定義は、Good
man著のIntroduction to Physical Optics, Chapter 5,
“Fourier Transforming and Imaging Properties of
Lenses,”(McGraw-Hill, 1968) を参照のこと。
【００３５】光学ディレクタ１０６はコリメートレンズ
１１２から距離ｄ6 即ちレンズ１１２のフーリエ面に配
置され、その結果光学信号９４は高効率で第１出力ファ
イバ９０ｂ内にイメージが入力される。かくしてコリメ
ートレンズ１１０，１１２は距離ｄ7 だけ離れている。
ここでｄ7＝ｄ5＋ｄ6 。レンズ１１０と１１２が同一の
場合の実施例においては、ｄ5 はｄ6 に等しく、その結
果フーリエ面Ｂ−Ｂと光学ディレクタ１０６はレンズ１
１０，１１２から等距離に配置される。光学ディレクタ
１０６をフーリエ面に配置することにより、光学信号９
２または光学信号９４を通る２つのパスが形成され、か
くしてテレセントリック光学システムが形成できる。
１１２から距離ｄ6 即ちレンズ１１２のフーリエ面に配
置され、その結果光学信号９４は高効率で第１出力ファ
イバ９０ｂ内にイメージが入力される。かくしてコリメ
ートレンズ１１０，１１２は距離ｄ7 だけ離れている。
ここでｄ7＝ｄ5＋ｄ6 。レンズ１１０と１１２が同一の
場合の実施例においては、ｄ5 はｄ6 に等しく、その結
果フーリエ面Ｂ−Ｂと光学ディレクタ１０６はレンズ１
１０，１１２から等距離に配置される。光学ディレクタ
１０６をフーリエ面に配置することにより、光学信号９
２または光学信号９４を通る２つのパスが形成され、か
くしてテレセントリック光学システムが形成できる。
【００３６】ある実施例においては、レンズ１１０，１
１２はクオーターピッチ（quarter-pitch） のＧＲＩＮ
レンズである。このクオーターピッチのＧＲＩＮレンズ
は、光学信号９２，９４のような光学信号をコリメート
する最短のＧＲＩＮレンズである。適宜に駆動される一
定反射率デバイスは、図３Ａ，３Ｂの実施例で用いられ
る可変反射率デバイスと置き換えることができる。（２
×２）自由空間光学バイパス交換スイッチに関する詳細
は、米国特許出願０８／９１２８８３に開示されてい
る。
１２はクオーターピッチ（quarter-pitch） のＧＲＩＮ
レンズである。このクオーターピッチのＧＲＩＮレンズ
は、光学信号９２，９４のような光学信号をコリメート
する最短のＧＲＩＮレンズである。適宜に駆動される一
定反射率デバイスは、図３Ａ，３Ｂの実施例で用いられ
る可変反射率デバイスと置き換えることができる。（２
×２）自由空間光学バイパス交換スイッチに関する詳細
は、米国特許出願０８／９１２８８３に開示されてい
る。
【００３７】上記のスイッチ、即ち（１×１）対（２×
２）の一方を適宜選択して、本発明のＷＳＡＤＭに組み
込むことにより、ＷＳＡＤＭの全体の構成に影響を及ぼ
す。本発明のＷＳＡＤＭの構成において、スイッチの選
択および他の変形例は、図４−７と図９−１０に示され
た６種類の実施例を用いて次に説明する。
２）の一方を適宜選択して、本発明のＷＳＡＤＭに組み
込むことにより、ＷＳＡＤＭの全体の構成に影響を及ぼ
す。本発明のＷＳＡＤＭの構成において、スイッチの選
択および他の変形例は、図４−７と図９−１０に示され
た６種類の実施例を用いて次に説明する。
【００３８】図４は、Ｎ個のチャネルを有するＷＤＭ信
号２７０を処理するのに適したＷＳＡＤＭ１ａの第１実
施例を示す。
号２７０を処理するのに適したＷＳＡＤＭ１ａの第１実
施例を示す。
【００３９】ＷＳＡＤＭ１ａは、入力として導波路２０
２上を搬送されるＷＤＭ信号２７０を受信する。即ちＷ
ＤＭ信号２７０は、光学サーキュレータ２２０のポート
２２２が受信する。光学サーキュレータ２２０の動作は
公知であるが、ＷＤＭ信号２７０のような光学信号は、
循環方向２１８に沿って次のポートであるポート２２４
に分配される。このポート２２４からＷＤＭ信号２７０
が、導波路２０４に沿ってＷＤＭ信号２７０をスペクト
ラム成分２７０1−２７０Nに分離するのに適したデバイ
スの方向に放出される。
２上を搬送されるＷＤＭ信号２７０を受信する。即ちＷ
ＤＭ信号２７０は、光学サーキュレータ２２０のポート
２２２が受信する。光学サーキュレータ２２０の動作は
公知であるが、ＷＤＭ信号２７０のような光学信号は、
循環方向２１８に沿って次のポートであるポート２２４
に分配される。このポート２２４からＷＤＭ信号２７０
が、導波路２０４に沿ってＷＤＭ信号２７０をスペクト
ラム成分２７０1−２７０Nに分離するのに適したデバイ
スの方向に放出される。
【００４０】ＷＳＡＤＭ１ａと本明細書に示された他の
実施例においては、導波路グレーティングルータ（wave
guide grating router−ＷＧＲ）は、ドラゴンルータと
して公知であるが、これはディマルチプレクシング／マ
ルチプレクシングの両方に用いられる。ＷＳＡＤＭ１ａ
においては、（１×Ｎ）ＷＧＲ２４０はＷＤＭ信号２７
０をＮ個のスペクトラム成分に分離（demultiplex）す
る。
実施例においては、導波路グレーティングルータ（wave
guide grating router−ＷＧＲ）は、ドラゴンルータと
して公知であるが、これはディマルチプレクシング／マ
ルチプレクシングの両方に用いられる。ＷＳＡＤＭ１ａ
においては、（１×Ｎ）ＷＧＲ２４０はＷＤＭ信号２７
０をＮ個のスペクトラム成分に分離（demultiplex）す
る。
【００４１】ＷＤＭ信号２７０のＮ個のスペクトラム成
分はＷＧＲ２４０の出力上に現れ、導波路２０６1−２
０６NによりＮ個の（１×１）スイッチＳ１1−Ｓ１Nに
搬送される。この（１×１）スイッチＳ１1−Ｓ１Nの構
成は、前述した通りである。スペクトラム成分２７０1
−２７０Nの後続のパスは、それぞれに関連する（１×
１）スイッチＳ１1−Ｓ１Nにより制御される。具体的に
説明するとスイッチがいずれかの状態で配置される、即
ち反射状態ではスイッチを通る光を阻止し、透過状態で
は全ての光がスイッチ内を通過する。
分はＷＧＲ２４０の出力上に現れ、導波路２０６1−２
０６NによりＮ個の（１×１）スイッチＳ１1−Ｓ１Nに
搬送される。この（１×１）スイッチＳ１1−Ｓ１Nの構
成は、前述した通りである。スペクトラム成分２７０1
−２７０Nの後続のパスは、それぞれに関連する（１×
１）スイッチＳ１1−Ｓ１Nにより制御される。具体的に
説明するとスイッチがいずれかの状態で配置される、即
ち反射状態ではスイッチを通る光を阻止し、透過状態で
は全ての光がスイッチ内を通過する。
【００４２】反射状態においては、誘電体ミラーのよう
な反射デバイスがスイッチを通って伝播するスペクトラ
ム成分の光学パスに配置される。例えば（１×１）スイ
ッチＳ１2 は、図４では反射状態で示されている。スイ
ッチＳ１2 においては、反射デバイス８によりスペクト
ラム成分２７０2 の光学エネルギは、導波路２０６2に
沿ってＷＧＲ２４０まで反射される。スペクトラム成分
２７０2 は、ＷＧＲ２４０を通過し導波路２０４上に出
現して光学サーキュレータ２２０のポート２２４に分配
される。光学サーキュレータ２２０は、スペクトラム成
分をドロップするために、ポート２２６に進める。かく
して１つあるいは複数のスペクトラム成分がＷＤＭ信号
からドロップされる。
な反射デバイスがスイッチを通って伝播するスペクトラ
ム成分の光学パスに配置される。例えば（１×１）スイ
ッチＳ１2 は、図４では反射状態で示されている。スイ
ッチＳ１2 においては、反射デバイス８によりスペクト
ラム成分２７０2 の光学エネルギは、導波路２０６2に
沿ってＷＧＲ２４０まで反射される。スペクトラム成分
２７０2 は、ＷＧＲ２４０を通過し導波路２０４上に出
現して光学サーキュレータ２２０のポート２２４に分配
される。光学サーキュレータ２２０は、スペクトラム成
分をドロップするために、ポート２２６に進める。かく
して１つあるいは複数のスペクトラム成分がＷＤＭ信号
からドロップされる。
【００４３】透過状態においては、反射デバイスがそこ
を通過するスペクトラム成分の光学パスの外に配置され
る。このため透過状態にあるスイッチ、例えばスイッチ
Ｓ１ 1 に入るスペクトラム成分は、そのスイッチ内で何
等の影響を受けず通過して、例えば導波路２０８1 のよ
うなスイッチに入って第２の（１×Ｎ）ＷＧＲ２５０に
導かれる。このＷＧＲ２５０に入るスペクトラム成分
は、再結合即ち再度多重化される。この再度多重化され
たＷＤＭ信号２７２は、ＷＧＲ２５０の出力点に現れ、
導波路２０９に入り光学サーキュレータ２３０のポート
２３４に分配される。光学サーキュレータ２３０はＷＤ
Ｍ信号２７２をポート２３６に分配し、そして導波路２
１２に入力してネットワークノード等に伝播する。
を通過するスペクトラム成分の光学パスの外に配置され
る。このため透過状態にあるスイッチ、例えばスイッチ
Ｓ１ 1 に入るスペクトラム成分は、そのスイッチ内で何
等の影響を受けず通過して、例えば導波路２０８1 のよ
うなスイッチに入って第２の（１×Ｎ）ＷＧＲ２５０に
導かれる。このＷＧＲ２５０に入るスペクトラム成分
は、再結合即ち再度多重化される。この再度多重化され
たＷＤＭ信号２７２は、ＷＧＲ２５０の出力点に現れ、
導波路２０９に入り光学サーキュレータ２３０のポート
２３４に分配される。光学サーキュレータ２３０はＷＤ
Ｍ信号２７２をポート２３６に分配し、そして導波路２
１２に入力してネットワークノード等に伝播する。
【００４４】１つあるいは複数のスペクトラム成分がＷ
ＤＭ信号２７０（ドロップされたスペクトラム成分以下
の数）を含むスペクトラム成分２７０1−２７０Nの元の
グループに加えられる。このような付加（追加）は、光
学サーキュレータ２３０のポート２３２に追加されるべ
きスペクトラム成分を分配することにより行われる。説
明を簡単にするために、１個のスペクトラム成分２７０
N+1 のみが追加される場合を次に説明する。しかし、Ｎ
個の（１×１）スイッチは、Ｎ個のスペクトラム成分を
追加することができ、同様な数のスペクトラム成分もま
た元の信号からドロップすることもできる。
ＤＭ信号２７０（ドロップされたスペクトラム成分以下
の数）を含むスペクトラム成分２７０1−２７０Nの元の
グループに加えられる。このような付加（追加）は、光
学サーキュレータ２３０のポート２３２に追加されるべ
きスペクトラム成分を分配することにより行われる。説
明を簡単にするために、１個のスペクトラム成分２７０
N+1 のみが追加される場合を次に説明する。しかし、Ｎ
個の（１×１）スイッチは、Ｎ個のスペクトラム成分を
追加することができ、同様な数のスペクトラム成分もま
た元の信号からドロップすることもできる。
【００４５】１つの追加されたスペクトラム成分２７０
N+1 がポート２３２からポート２３４に進みＷＧＲ２５
０方向の導波路２１０内に入射される。このＷＧＲ２５
０がスペクトラム成分を導波路２０８1−２０８Nの適宜
の１つ上に波長によって分配する。スペクトラム成分２
７０N+1 は、ドロップされたスペクトラム成分２７０ 2
により空いたチャネルを占有するのに適した波長を有す
るものとする。かくしてスペクトラム成分２７０N+1
は、導波路２０８2 内に入射され、スイッチＳ１ 2 に入
力される。
N+1 がポート２３２からポート２３４に進みＷＧＲ２５
０方向の導波路２１０内に入射される。このＷＧＲ２５
０がスペクトラム成分を導波路２０８1−２０８Nの適宜
の１つ上に波長によって分配する。スペクトラム成分２
７０N+1 は、ドロップされたスペクトラム成分２７０ 2
により空いたチャネルを占有するのに適した波長を有す
るものとする。かくしてスペクトラム成分２７０N+1
は、導波路２０８2 内に入射され、スイッチＳ１ 2 に入
力される。
【００４６】スイッチＳ１2 は、上記のスペクトラム成
分２７０2 をドロップするために反射状態にある。かく
してスペクトラム成分２７０N+1 も同様にスイッチＳ１
2 に入ると反射されるが、これはＷＧＲ２５０の方向に
向いて行われ、他のスペクトラム成分２７０1 とスペク
トラム成分２７０3−２７０Nと共に多重化されてＷＤＭ
信号２７２に入力される。
分２７０2 をドロップするために反射状態にある。かく
してスペクトラム成分２７０N+1 も同様にスイッチＳ１
2 に入ると反射されるが、これはＷＧＲ２５０の方向に
向いて行われ、他のスペクトラム成分２７０1 とスペク
トラム成分２７０3−２７０Nと共に多重化されてＷＤＭ
信号２７２に入力される。
【００４７】図５は、ＷＳＡＤＭ１ｂの第２の実施例を
示す。ＷＳＡＤＭ１ｂにおいては、複数のＮ個の（２×
２）スイッチＳ２1−Ｓ２Nが前の実施例の（１×１）ス
イッチの代わりに配置される。（２×２）スイッチＳ２
1−Ｓ２Nを用いると第１実施例の（１×１）スイッチと
共に用いられた光学サーキュレータ２２０，２３０はも
はや必要とはされない。そのことを次に述べる。
示す。ＷＳＡＤＭ１ｂにおいては、複数のＮ個の（２×
２）スイッチＳ２1−Ｓ２Nが前の実施例の（１×１）ス
イッチの代わりに配置される。（２×２）スイッチＳ２
1−Ｓ２Nを用いると第１実施例の（１×１）スイッチと
共に用いられた光学サーキュレータ２２０，２３０はも
はや必要とはされない。そのことを次に述べる。
【００４８】ＷＳＡＤＭ１ｂは、入力として導波路２０
２上を搬送されるＷＤＭ信号２７０を受信する。このＷ
ＤＭ信号２７０は、ＷＧＲ２４０に分配され、そこでス
ペクトラム成分２７０1−２７０Nに分離（demaultiple
x）される。ＷＤＭ信号２７０のＮ個のスペクトラム成
分がＷＧＲ２４０の出力上に現れ、導波路２０６1−２
０６NによりＮ個の（２×２）スイッチＳ２1−Ｓ２Nに
搬送される。この（２×２）スイッチＳ２1−Ｓ２Nの構
成は、前述した通りであり、光学ディレクタ１０６とし
て一定反射率デバイスとアクチュエータ４ａ，４ｂのよ
うなアクチュエータの組み合わせあるいは可変反射率デ
バイスのいずれかを用いて前述した通りに構成される。
２上を搬送されるＷＤＭ信号２７０を受信する。このＷ
ＤＭ信号２７０は、ＷＧＲ２４０に分配され、そこでス
ペクトラム成分２７０1−２７０Nに分離（demaultiple
x）される。ＷＤＭ信号２７０のＮ個のスペクトラム成
分がＷＧＲ２４０の出力上に現れ、導波路２０６1−２
０６NによりＮ個の（２×２）スイッチＳ２1−Ｓ２Nに
搬送される。この（２×２）スイッチＳ２1−Ｓ２Nの構
成は、前述した通りであり、光学ディレクタ１０６とし
て一定反射率デバイスとアクチュエータ４ａ，４ｂのよ
うなアクチュエータの組み合わせあるいは可変反射率デ
バイスのいずれかを用いて前述した通りに構成される。
【００４９】スイッチは、個々のベースで透過状態で配
置されるが、その状態においては光学ディレクタ１０６
はそこを伝播するスペクトラム成分にとっては、眼に見
えないものである。光学ディレクタ１０６が可変反射率
デバイスである実施例においては、このスイッチは、可
変反射率デバイスを低反射率状態に配置することにより
透過状態で配置される。光学ディレクタ１０６が一定反
射率デバイスである他の実施例においては、このスイッ
チは、この一定反射率デバイスをアクチュエータの動作
により光学パスから取り除くことにより透過状態で配置
する。
置されるが、その状態においては光学ディレクタ１０６
はそこを伝播するスペクトラム成分にとっては、眼に見
えないものである。光学ディレクタ１０６が可変反射率
デバイスである実施例においては、このスイッチは、可
変反射率デバイスを低反射率状態に配置することにより
透過状態で配置される。光学ディレクタ１０６が一定反
射率デバイスである他の実施例においては、このスイッ
チは、この一定反射率デバイスをアクチュエータの動作
により光学パスから取り除くことにより透過状態で配置
する。
【００５０】スイッチは、個々のベースで反射状態で配
置されるが、その状態においては光学ディレクタ１０６
はそこを通過するスペクトラム成分の大部分を反射す
る。光学ディレクタ１０６が可変反射率デバイスである
実施例においては、このスイッチは、可変反射率デバイ
スを高反射率状態にすることにより反射状態で配置され
る。光学ディレクタ１０６が一定反射率デバイスである
他の実施例においては、このスイッチは、この一定反射
率デバイスをアクチュエータの動作により光学パスから
取り除くことにより反射状態で配置する。
置されるが、その状態においては光学ディレクタ１０６
はそこを通過するスペクトラム成分の大部分を反射す
る。光学ディレクタ１０６が可変反射率デバイスである
実施例においては、このスイッチは、可変反射率デバイ
スを高反射率状態にすることにより反射状態で配置され
る。光学ディレクタ１０６が一定反射率デバイスである
他の実施例においては、このスイッチは、この一定反射
率デバイスをアクチュエータの動作により光学パスから
取り除くことにより反射状態で配置する。
【００５１】スペクトラム成分２７０1−２７０Nの配
置、即ちドロップあるいはＷＤＭ信号２７２への再多重
化は、それぞれの関連する（２×２）スイッチＳ２1−
Ｓ２Nにより制御される。この（２×２）スイッチは２
個の入力と２個の出力とを有する。この（２×２）スイ
ッチの第１入力Ｓ２i IN1は、導波路２０６1−２０６Nの
１つからそれに分配されるスペクトラム成分２７０1−
２７０Nの１つを受信する。このスイッチが透過状態に
あるときには、１つのスペクトラム成分がスイッチをク
ロスして第１出力Ｓ２i OUT1 に結合され、導波路２０８
1−２０８Nに沿ってＷＧＲ２５０に分配される。
置、即ちドロップあるいはＷＤＭ信号２７２への再多重
化は、それぞれの関連する（２×２）スイッチＳ２1−
Ｓ２Nにより制御される。この（２×２）スイッチは２
個の入力と２個の出力とを有する。この（２×２）スイ
ッチの第１入力Ｓ２i IN1は、導波路２０６1−２０６Nの
１つからそれに分配されるスペクトラム成分２７０1−
２７０Nの１つを受信する。このスイッチが透過状態に
あるときには、１つのスペクトラム成分がスイッチをク
ロスして第１出力Ｓ２i OUT1 に結合され、導波路２０８
1−２０８Nに沿ってＷＧＲ２５０に分配される。
【００５２】例えば、図５に示すＷＳＡＤＭ１ｂの実施
例においては、スイッチＳ２1 は透過状態にある。スペ
クトラム成分２７０1 は、スイッチＳ２1 の入力Ｓ２1
IN1に導波路２０６1 を介して分配され、スイッチ内を
クロスして出力Ｓ２1 OUT1 に結合され、導波路２０８1
に出力される。透過状態にあるスイッチに入るスペクト
ラム成分２７０1 のようなスペクトラム成分は、このス
イッチ内を何の影響も受けずに伝播して、例えば導波路
２０８1 のような導波路内に入射し、第２の（１×Ｎ）
ＷＧＲ２５０に導かれる。このＷＧＲ２５０内に入るス
ペクトラム成分は、そこで再結合即ち再度多重化され
る。この再度多重化された信号２７２は、ＷＧＲ２５０
の出力点に現れ導波路２０９内に伝播して次のネットワ
ークノードに伝送される。
例においては、スイッチＳ２1 は透過状態にある。スペ
クトラム成分２７０1 は、スイッチＳ２1 の入力Ｓ２1
IN1に導波路２０６1 を介して分配され、スイッチ内を
クロスして出力Ｓ２1 OUT1 に結合され、導波路２０８1
に出力される。透過状態にあるスイッチに入るスペクト
ラム成分２７０1 のようなスペクトラム成分は、このス
イッチ内を何の影響も受けずに伝播して、例えば導波路
２０８1 のような導波路内に入射し、第２の（１×Ｎ）
ＷＧＲ２５０に導かれる。このＷＧＲ２５０内に入るス
ペクトラム成分は、そこで再結合即ち再度多重化され
る。この再度多重化された信号２７２は、ＷＧＲ２５０
の出力点に現れ導波路２０９内に伝播して次のネットワ
ークノードに伝送される。
【００５３】スイッチが反射状態にある場合には、入力
Ｓ２i IN1で受信した１つのスペクトラム成分は、第２の
出力Ｓ２i OUT2 に結合され、導波路２１０i 内に入射さ
れてドロップされる。例えば、図５に示すＷＳＡＤＭ１
ｂの実施例においては、スイッチＳ２2 は反射状態にあ
る。スイッチＳ２2 のＳ２2 IN1に導波路２０６2 を介し
て分配されるスペクトラム成分２７０2 は、光学ディレ
クタ１０６に入力される。この光学ディレクタ１０６に
入力されるとスペクトラム成分２７０2 は反射されて第
２の出力Ｓ２2 OUT2 に高効率で結合されて導波路２１０
2 に入力されてドロップされる。
Ｓ２i IN1で受信した１つのスペクトラム成分は、第２の
出力Ｓ２i OUT2 に結合され、導波路２１０i 内に入射さ
れてドロップされる。例えば、図５に示すＷＳＡＤＭ１
ｂの実施例においては、スイッチＳ２2 は反射状態にあ
る。スイッチＳ２2 のＳ２2 IN1に導波路２０６2 を介し
て分配されるスペクトラム成分２７０2 は、光学ディレ
クタ１０６に入力される。この光学ディレクタ１０６に
入力されるとスペクトラム成分２７０2 は反射されて第
２の出力Ｓ２2 OUT2 に高効率で結合されて導波路２１０
2 に入力されてドロップされる。
【００５４】スイッチは反射状態にあるため、第２入力
Ｓ２i IN2はスペクトラム成分をＷＤＭ信号に追加するた
めに用いることができる。この追加されたスペクトラム
成分は、第２入力Ｓ２i IN2に追加用導波路２１２i を介
して分配され、第１出力Ｓ２ i OUT1 に結合されて導波路
２０８i に入力される。
Ｓ２i IN2はスペクトラム成分をＷＤＭ信号に追加するた
めに用いることができる。この追加されたスペクトラム
成分は、第２入力Ｓ２i IN2に追加用導波路２１２i を介
して分配され、第１出力Ｓ２ i OUT1 に結合されて導波路
２０８i に入力される。
【００５５】例えばスイッチＳ２2 においては、スペク
トラム成分２７０N+1 がそれを追加用の導波路２１２2
に分配することにより追加される。スペクトラム成分２
７０ N+1 が光学ディレクタ１０６に入射するとそこで反
射されて高効率で導波路２０８2 に結合される。このス
ペクトラム成分は、第２のＷＧＲ２５０に分配され、そ
こでスペクトラム成分２７０1 とスペクトラム成分２７
０3−２７０Nと共にＷＤＭ信号２７２に多重化される。
トラム成分２７０N+1 がそれを追加用の導波路２１２2
に分配することにより追加される。スペクトラム成分２
７０ N+1 が光学ディレクタ１０６に入射するとそこで反
射されて高効率で導波路２０８2 に結合される。このス
ペクトラム成分は、第２のＷＧＲ２５０に分配され、そ
こでスペクトラム成分２７０1 とスペクトラム成分２７
０3−２７０Nと共にＷＤＭ信号２７２に多重化される。
【００５６】ＷＳＡＤＭの第３と第４の実施例を図６，
７に示す。図６，７のそれぞれに示されたＷＳＡＤＭ１
ｃと１ｄは、１個のディマルチプレクサ／マルチプレク
サ３４０のみでいいように構成している。このディマル
チプレクサ／マルチプレクサ３４０は、１／２自由スペ
クトラム範囲を有する（１×２Ｎ）のデバイスである。
２つのポート３４２，３４４がこのデバイスの「多重
化」側にある。
７に示す。図６，７のそれぞれに示されたＷＳＡＤＭ１
ｃと１ｄは、１個のディマルチプレクサ／マルチプレク
サ３４０のみでいいように構成している。このディマル
チプレクサ／マルチプレクサ３４０は、１／２自由スペ
クトラム範囲を有する（１×２Ｎ）のデバイスである。
２つのポート３４２，３４４がこのデバイスの「多重
化」側にある。
【００５７】図６に示したＷＳＡＤＭ１ｃにおいては、
前の実施例と同様にマルチプレクサ／ディマルチプレク
サは、ＷＧＲで実現されている。ＷＧＲ３４０のポート
３４２がＷＤＭ信号２７０を導波路２０４から受信し、
さらにＷＧＲ３４０から離れる例えばスペクトラム成分
２７０2 のようなドロップ用に選択されたスペクトラム
成分も受信する。他のポート３４４はＷＧＲ３４０から
でる再度多重化された信号２７２を受信し、さらに導波
路２１０から付加されるよう選択されたスペクトラム成
分２７０n+1のようなスペクトラム成分を受信する。
前の実施例と同様にマルチプレクサ／ディマルチプレク
サは、ＷＧＲで実現されている。ＷＧＲ３４０のポート
３４２がＷＤＭ信号２７０を導波路２０４から受信し、
さらにＷＧＲ３４０から離れる例えばスペクトラム成分
２７０2 のようなドロップ用に選択されたスペクトラム
成分も受信する。他のポート３４４はＷＧＲ３４０から
でる再度多重化された信号２７２を受信し、さらに導波
路２１０から付加されるよう選択されたスペクトラム成
分２７０n+1のようなスペクトラム成分を受信する。
【００５８】ＷＳＡＤＭ１ｃは、Ｎ個の（１×１）スイ
ッチＳ１1−Ｓ１Nと２個の（１×Ｎ）光学サーキュレー
タ２２０，２３０を用いる。ＷＳＡＤＭ１ｃは、入力と
して導波路２０２上を搬送されるＷＤＭ信号２７０を受
信する。ＷＳＡＤＭ１ａと同様にＷＤＭ信号２７０は、
光学サーキュレータ２２０のポート２２２に分配され
る。ＷＤＭ信号２７０は、循環方向２１８に沿って次の
ポートであるポート２２４に分配される。このポート２
２４から、信号２７０は、導波路２０４に沿って（２×
２Ｎ）ＷＧＲ３４０の方向に入射される。ディマルチプ
レクスされたスペクトラム成分２７０1−２７０Nは、Ｗ
ＧＲ３４０の出力上に現れ、導波路２０６ 1−２０６Nに
よりＮ個の（１×１）スイッチＳ１1−Ｓ１Nに搬送され
る。
ッチＳ１1−Ｓ１Nと２個の（１×Ｎ）光学サーキュレー
タ２２０，２３０を用いる。ＷＳＡＤＭ１ｃは、入力と
して導波路２０２上を搬送されるＷＤＭ信号２７０を受
信する。ＷＳＡＤＭ１ａと同様にＷＤＭ信号２７０は、
光学サーキュレータ２２０のポート２２２に分配され
る。ＷＤＭ信号２７０は、循環方向２１８に沿って次の
ポートであるポート２２４に分配される。このポート２
２４から、信号２７０は、導波路２０４に沿って（２×
２Ｎ）ＷＧＲ３４０の方向に入射される。ディマルチプ
レクスされたスペクトラム成分２７０1−２７０Nは、Ｗ
ＧＲ３４０の出力上に現れ、導波路２０６ 1−２０６Nに
よりＮ個の（１×１）スイッチＳ１1−Ｓ１Nに搬送され
る。
【００５９】前述した実施例と同様にスペクトラム成分
と最終的な配置、即ちドロップまたはＷＤＭ信号への再
多重化は、スイッチの状態により支配される。例えば、
（１×１）スイッチＳ１2 は反射状態で示されており、
これによりスペクトラム成分２７０2 は導波路２０６2
に沿ってＷＧＲ３４０に反射されて戻される。スペクト
ラム成分２７０2 は、ＷＧＲ３４０を通過して導波路２
０４内に入りそして光学サーキュレータ２２０のポート
２２４へそのスペクトラム成分を分配する。光学サーキ
ュレータ２２０は、このスペクトラム成分をポート２２
６に送りドロップする。
と最終的な配置、即ちドロップまたはＷＤＭ信号への再
多重化は、スイッチの状態により支配される。例えば、
（１×１）スイッチＳ１2 は反射状態で示されており、
これによりスペクトラム成分２７０2 は導波路２０６2
に沿ってＷＧＲ３４０に反射されて戻される。スペクト
ラム成分２７０2 は、ＷＧＲ３４０を通過して導波路２
０４内に入りそして光学サーキュレータ２２０のポート
２２４へそのスペクトラム成分を分配する。光学サーキ
ュレータ２２０は、このスペクトラム成分をポート２２
６に送りドロップする。
【００６０】スイッチＳ１1 は透過状態で示されてお
り、同状態においては、スペクトラム成分２７０1 はス
イッチＳ１1 を何等影響を受けずに通過して導波路２０
８1 に入射する。スペクトラム成分２７０1 と他のスイ
ッチＳ１3−Ｓ１Nを通過するスペクトラム成分は、ＷＧ
Ｒ３４０のポート３４４に分配される。この成分は、Ｗ
ＧＲ３４０によりＷＤＭ信号２７２に再度多重化され
る。このＷＤＭ信号２７２は導波路２０９に入射され、
第２の光学サーキュレータ２３０のポート２３４に分配
される。この光学サーキュレータ２３０はＷＤＭ信号２
７２をポート２３６に分配し、さらに導波路２１２に入
射して次のネットワークノードに伝送する。
り、同状態においては、スペクトラム成分２７０1 はス
イッチＳ１1 を何等影響を受けずに通過して導波路２０
８1 に入射する。スペクトラム成分２７０1 と他のスイ
ッチＳ１3−Ｓ１Nを通過するスペクトラム成分は、ＷＧ
Ｒ３４０のポート３４４に分配される。この成分は、Ｗ
ＧＲ３４０によりＷＤＭ信号２７２に再度多重化され
る。このＷＤＭ信号２７２は導波路２０９に入射され、
第２の光学サーキュレータ２３０のポート２３４に分配
される。この光学サーキュレータ２３０はＷＤＭ信号２
７２をポート２３６に分配し、さらに導波路２１２に入
射して次のネットワークノードに伝送する。
【００６１】１つあるいは複数のスペクトラム成分がこ
のようなスペクトラム成分を光学サーキュレータ２３０
のポート２３２に分配することによりＷＳＡＤＭ１ｃを
用いて追加される。説明を簡単にするために１個のスペ
クトラム成分２７０N+1 が追加される場合を次に説明す
る。１個の追加用のスペクトラム成分２７０N+1 は、ポ
ート２３２からポート２３４に進みそしてＷＧＲ３４０
のポート３４４の方向に導波路２０９内に入射される。
のようなスペクトラム成分を光学サーキュレータ２３０
のポート２３２に分配することによりＷＳＡＤＭ１ｃを
用いて追加される。説明を簡単にするために１個のスペ
クトラム成分２７０N+1 が追加される場合を次に説明す
る。１個の追加用のスペクトラム成分２７０N+1 は、ポ
ート２３２からポート２３４に進みそしてＷＧＲ３４０
のポート３４４の方向に導波路２０９内に入射される。
【００６２】このＷＧＲ３４０は、スペクトラム成分を
導波路２０８1−２０８Nの適宜の１つに波長によって分
配する。スペクトラム成分２７０N+1 はドロップされた
スペクトラム成分２７０2 により空きとなったチャネル
を占有するに適した波長を有する。かくしてスペクトラ
ム成分２７０N+1 は、導波路２０８2 に入射され、スイ
ッチＳ１2 に入力される。
導波路２０８1−２０８Nの適宜の１つに波長によって分
配する。スペクトラム成分２７０N+1 はドロップされた
スペクトラム成分２７０2 により空きとなったチャネル
を占有するに適した波長を有する。かくしてスペクトラ
ム成分２７０N+1 は、導波路２０８2 に入射され、スイ
ッチＳ１2 に入力される。
【００６３】スイッチＳ１2 は、反射状態でスペクトラ
ム成分２７０2 の上記のドロップを実行する。かくして
スペクトラム成分２７０N+1 も同様にスイッチＳ１2 で
反射されるが、導波路２０８2 に沿って伝播してその結
果ＷＧＲ３４０に入射すると他のスペクトラム成分２７
０1 と２７０3−２７０Nと共にＷＤＭ信号２７２に多重
化されてポート３４４に分配される。このポート３４４
からＷＤＭ信号２７２は導波路２０９に入射され、光学
サーキュレータ２３０のポート２３４により受信され
る。光学サーキュレータは、信号２７２をポート２３６
に分配し、そこで信号２７２は導波路２１２に入射され
て次のネットワークノードに伝送される。
ム成分２７０2 の上記のドロップを実行する。かくして
スペクトラム成分２７０N+1 も同様にスイッチＳ１2 で
反射されるが、導波路２０８2 に沿って伝播してその結
果ＷＧＲ３４０に入射すると他のスペクトラム成分２７
０1 と２７０3−２７０Nと共にＷＤＭ信号２７２に多重
化されてポート３４４に分配される。このポート３４４
からＷＤＭ信号２７２は導波路２０９に入射され、光学
サーキュレータ２３０のポート２３４により受信され
る。光学サーキュレータは、信号２７２をポート２３６
に分配し、そこで信号２７２は導波路２１２に入射され
て次のネットワークノードに伝送される。
【００６４】図７は、ＷＳＡＤＭ１ｄの第４の実施例を
示す。このＷＳＡＤＭ１ｄにおいて、ＷＳＡＤＭ１ｂと
同様に複数のＮ個の（２×２）スイッチＳ２1−Ｓ２Nが
（１×１）スイッチに置き換わっている。前述したよう
に、（２×２）スイッチＳ２ 1−Ｓ２Nを用いて（１×
１）スイッチと共に使用する際必要とされた光学サーキ
ュレータ２２０，２３０はもはや必要はない。
示す。このＷＳＡＤＭ１ｄにおいて、ＷＳＡＤＭ１ｂと
同様に複数のＮ個の（２×２）スイッチＳ２1−Ｓ２Nが
（１×１）スイッチに置き換わっている。前述したよう
に、（２×２）スイッチＳ２ 1−Ｓ２Nを用いて（１×
１）スイッチと共に使用する際必要とされた光学サーキ
ュレータ２２０，２３０はもはや必要はない。
【００６５】ＷＳＡＤＭ１ｄは、入力として導波路２０
２上を搬送されるＷＤＭ信号２７０を受信する。このＷ
ＤＭ信号２７０が（２×２Ｎ）ＷＧＲ３４０のポート３
４２に分配される。このＷＧＲ３４０は、ＷＤＭ信号２
７０を分離（demultiplex）する。この分離されたスペ
クトラム成分２７０1−２７０Nは、ＷＧＲ３４０の出力
上に現れ、導波路２０６1−２０６Nにより（２×２）ス
イッチＳ１1−Ｓ１Nに搬送される。
２上を搬送されるＷＤＭ信号２７０を受信する。このＷ
ＤＭ信号２７０が（２×２Ｎ）ＷＧＲ３４０のポート３
４２に分配される。このＷＧＲ３４０は、ＷＤＭ信号２
７０を分離（demultiplex）する。この分離されたスペ
クトラム成分２７０1−２７０Nは、ＷＧＲ３４０の出力
上に現れ、導波路２０６1−２０６Nにより（２×２）ス
イッチＳ１1−Ｓ１Nに搬送される。
【００６６】図７に示されたＷＳＡＤＭ１ｄの実施例に
おいては、前の実施例とは異なりスイッチＳ２2 のよう
なスイッチを伝送状態に配置し、これによりスペクトラ
ム成分をドロップしたり追加したりする。例えば、導波
路２０６2 を介してスイッチＳ２2 の第１入力Ｓ２2 IN1
へ分配された後、スペクトラム成分２７０2 は第１出力
Ｓ２2 OUT1 に結合され、導波路２１０2 に出力されてド
ロップされる。
おいては、前の実施例とは異なりスイッチＳ２2 のよう
なスイッチを伝送状態に配置し、これによりスペクトラ
ム成分をドロップしたり追加したりする。例えば、導波
路２０６2 を介してスイッチＳ２2 の第１入力Ｓ２2 IN1
へ分配された後、スペクトラム成分２７０2 は第１出力
Ｓ２2 OUT1 に結合され、導波路２１０2 に出力されてド
ロップされる。
【００６７】スペクトラム成分２７０N+1 はそれを第２
入力Ｓ２2 IN2に導波路２１２2 を介して分配することに
より追加される。このスペクトラム成分２７０N+1 は、
第２出力Ｓ２2 OUT2 に結合され、導波路２０８2 に出力
されてそれによりＷＧＲ３４０に分配される。スペクト
ラム成分２７０N+1 は、ドロップされなかったスペクト
ラム成分と共に多重化されてＷＤＭ信号２７２となり、
このＷＤＭ信号２７２がポート３４４に分配され、導波
路２０９に出力されて次のネットワークノードに伝送さ
れる。
入力Ｓ２2 IN2に導波路２１２2 を介して分配することに
より追加される。このスペクトラム成分２７０N+1 は、
第２出力Ｓ２2 OUT2 に結合され、導波路２０８2 に出力
されてそれによりＷＧＲ３４０に分配される。スペクト
ラム成分２７０N+1 は、ドロップされなかったスペクト
ラム成分と共に多重化されてＷＤＭ信号２７２となり、
このＷＤＭ信号２７２がポート３４４に分配され、導波
路２０９に出力されて次のネットワークノードに伝送さ
れる。
【００６８】スイッチＳ２1 のような反射状態にあるス
イッチの第１入力Ｓ２i IN1に分配されるスペクトラム成
分２１２1 のようなスペクトラム成分は、光学ディレク
タ１０６と接触して出力Ｓ２i OUT2 に結合される。この
スペクトラム成分は、その後導波路２０８i を介してＷ
ＧＲ３４０に分配される。このスペクトラム成分は、Ｗ
ＧＲ３４０内で多重化されてＷＤＭ信号２７２となり、
ポート３４４に分配される。このＷＤＭ信号２７２は導
波路２０９に出力されて、次のネットワークノードに伝
送される。
イッチの第１入力Ｓ２i IN1に分配されるスペクトラム成
分２１２1 のようなスペクトラム成分は、光学ディレク
タ１０６と接触して出力Ｓ２i OUT2 に結合される。この
スペクトラム成分は、その後導波路２０８i を介してＷ
ＧＲ３４０に分配される。このスペクトラム成分は、Ｗ
ＧＲ３４０内で多重化されてＷＤＭ信号２７２となり、
ポート３４４に分配される。このＷＤＭ信号２７２は導
波路２０９に出力されて、次のネットワークノードに伝
送される。
【００６９】図９，１０は、ＷＳＡＤＭの別の実施例を
示す。これらの実施例においては、前述した実施例で用
いられたディマルチプレクサ／マルチプレクサ装置、例
えばＷＧＲは必要ではない。複数の導波路フィルタリン
グ装置、例えば薄膜伝送フィルタあるいはファイバブラ
ググレーティングにより実現されるフィルタデバイスを
必要によってＷＤＭ信号からのスペクトラム成分を追加
したりドロップしたりするのに用いることができる。
示す。これらの実施例においては、前述した実施例で用
いられたディマルチプレクサ／マルチプレクサ装置、例
えばＷＧＲは必要ではない。複数の導波路フィルタリン
グ装置、例えば薄膜伝送フィルタあるいはファイバブラ
ググレーティングにより実現されるフィルタデバイスを
必要によってＷＤＭ信号からのスペクトラム成分を追加
したりドロップしたりするのに用いることができる。
【００７０】図９，１０に示したＷＳＡＤＭの説明の前
に波長フィルタ装置の機能を図８Ａ，８Ｂを例に以下に
説明する。これらの図は、前述した（２×２）スイッチ
と類似の（２×２）スイッチを示しているが、さらに波
長フィルタリングデバイス１０７を有する。一実施例に
おいては、波長フィルタリングデバイス１０７はレンズ
の端面に配置された誘電体材料製の表面コーティングで
ある。前述したように本発明と共に用いられる（２×
２）スイッチの実施例においては、２個のＧＲＩＮレン
ズを用いてテレセントリック画像デバイス１０４（図３
Ａ，３Ｂ）を形成する。
に波長フィルタ装置の機能を図８Ａ，８Ｂを例に以下に
説明する。これらの図は、前述した（２×２）スイッチ
と類似の（２×２）スイッチを示しているが、さらに波
長フィルタリングデバイス１０７を有する。一実施例に
おいては、波長フィルタリングデバイス１０７はレンズ
の端面に配置された誘電体材料製の表面コーティングで
ある。前述したように本発明と共に用いられる（２×
２）スイッチの実施例においては、２個のＧＲＩＮレン
ズを用いてテレセントリック画像デバイス１０４（図３
Ａ，３Ｂ）を形成する。
【００７１】かくして誘電体材料製の表面コーティング
がこのＧＲＩＮレンズの一方の面に配置される。この誘
電体材料製の表面コーティングは、異なる屈折率を有す
る複数の誘電体層を有し、スペクトラム成分のある群を
反射しかつ他のスペクトラム成分を透過する。このよう
なある群のスペクトラム成分を反射し、他のスペクトラ
ム成分を透過するような表面コーティングは、当業者に
公知である。
がこのＧＲＩＮレンズの一方の面に配置される。この誘
電体材料製の表面コーティングは、異なる屈折率を有す
る複数の誘電体層を有し、スペクトラム成分のある群を
反射しかつ他のスペクトラム成分を透過する。このよう
なある群のスペクトラム成分を反射し、他のスペクトラ
ム成分を透過するような表面コーティングは、当業者に
公知である。
【００７２】図８Ａを参照すると、ＷＤＭ信号２７０は
入力Ｓ２Ａi IN1で受信され、波長フィルタリングデバイ
ス１０７の方向に向けられる。この実施例においては、
波長フィルタリングデバイス１０７はスペクトラム成分
２７０2−２７０Nを反射する。かくして、波長フィルタ
リングデバイス１０７にこれらのスペクトラム成分が接
触すると、これらのスペクトラム成分は、出力Ｓ２Ａi
OUT2 の方向に反射され、一方スペクトラム成分２７０1
はこの波長フィルタリングデバイス１０７を透過す
る。
入力Ｓ２Ａi IN1で受信され、波長フィルタリングデバイ
ス１０７の方向に向けられる。この実施例においては、
波長フィルタリングデバイス１０７はスペクトラム成分
２７０2−２７０Nを反射する。かくして、波長フィルタ
リングデバイス１０７にこれらのスペクトラム成分が接
触すると、これらのスペクトラム成分は、出力Ｓ２Ａi
OUT2 の方向に反射され、一方スペクトラム成分２７０1
はこの波長フィルタリングデバイス１０７を透過す
る。
【００７３】図８Ａにおいては、スイッチＳ２Ａi は透
過状態にあり、その結果スペクトラム成分２７０1 は、
光学ディレクタ１０６を透過して出力Ｓ２Ａi OUT1 に結
合されドロップされる。さらにまた図８Ａに示した実施
例においては、スペクトラム成分２７０N+1 がスペクト
ラム成分の残りのグループに追加されてＷＤＭ信号２７
２を形成する。スペクトラム成分２７０1 と２７０N+1
は、同一の波長であり、その結果スペクトラム成分２７
０N+1 は、波長フィルタリングデバイス１０７と接触し
て反射されずにスペクトラム成分２７０1 と同様に波長
フィルタリングデバイス１０７を通過する。
過状態にあり、その結果スペクトラム成分２７０1 は、
光学ディレクタ１０６を透過して出力Ｓ２Ａi OUT1 に結
合されドロップされる。さらにまた図８Ａに示した実施
例においては、スペクトラム成分２７０N+1 がスペクト
ラム成分の残りのグループに追加されてＷＤＭ信号２７
２を形成する。スペクトラム成分２７０1 と２７０N+1
は、同一の波長であり、その結果スペクトラム成分２７
０N+1 は、波長フィルタリングデバイス１０７と接触し
て反射されずにスペクトラム成分２７０1 と同様に波長
フィルタリングデバイス１０７を通過する。
【００７４】図８Ｂにおいて、スイッチＳ２Ａi は、反
射状態で示されており、その結果波長フィルタリングデ
バイス１０７を通過した後、スペクトラム成分２７０1
は光学ディレクタ１０６により反射され、波長フィルタ
リングデバイス１０７内を再び通過してスペクトラム成
分２７０2−２７０Nに再結合する。このため波長フィル
タリングデバイス１０７は常に特定の波長を有するスペ
クトラム成分を反射し、他の波長を有するスペクトラム
成分を透過するが、この他の波長を有するスペクトラム
成分のドロップは、そのスイッチの状態により制御可能
である。
射状態で示されており、その結果波長フィルタリングデ
バイス１０７を通過した後、スペクトラム成分２７０1
は光学ディレクタ１０６により反射され、波長フィルタ
リングデバイス１０７内を再び通過してスペクトラム成
分２７０2−２７０Nに再結合する。このため波長フィル
タリングデバイス１０７は常に特定の波長を有するスペ
クトラム成分を反射し、他の波長を有するスペクトラム
成分を透過するが、この他の波長を有するスペクトラム
成分のドロップは、そのスイッチの状態により制御可能
である。
【００７５】図８Ａ，８Ｂに示す実施例においては、波
長フィルタリングデバイス１０７はスペクトラム成分の
大部分、即ちスペクトラム成分２７０2−２７０Nを反射
し、１つのスペクトラム成分２７０1 のみを透過する。
図８Ｃは他の実施例を示し、同図においては、波長フィ
ルタリングデバイス１０７は１個のスペクトラム成分、
例えば２７０1 のみをＳ２Ａi OUT2 方向に反射して、残
りのスペクトラム成分２７０2−２７０Nを出力Ｓ２Ａi
OUT1 に透過する。
長フィルタリングデバイス１０７はスペクトラム成分の
大部分、即ちスペクトラム成分２７０2−２７０Nを反射
し、１つのスペクトラム成分２７０1 のみを透過する。
図８Ｃは他の実施例を示し、同図においては、波長フィ
ルタリングデバイス１０７は１個のスペクトラム成分、
例えば２７０1 のみをＳ２Ａi OUT2 方向に反射して、残
りのスペクトラム成分２７０2−２７０Nを出力Ｓ２Ａi
OUT1 に透過する。
【００７６】スペクトラム成分２７０N+1 は、入力Ｓ２
Ａi IN2にそれを分配することにより追加され、そこから
光学ディレクタ１０６の方向に向けそこを通過する。ス
ペクトラム成分２７０N+1 は、波長フィルタリングデバ
イス１０７に出会いそれにより出力Ｓ２Ａi OUT1 方向に
反射される。図８Ｃに示した実施例おいては、このスイ
ッチは透過状態に維持され、フィルタ処理されたスペク
トラム成分は常にドロップされる。
Ａi IN2にそれを分配することにより追加され、そこから
光学ディレクタ１０６の方向に向けそこを通過する。ス
ペクトラム成分２７０N+1 は、波長フィルタリングデバ
イス１０７に出会いそれにより出力Ｓ２Ａi OUT1 方向に
反射される。図８Ｃに示した実施例おいては、このスイ
ッチは透過状態に維持され、フィルタ処理されたスペク
トラム成分は常にドロップされる。
【００７７】図９に示す実施例においては、ＷＳＡＤＭ
１ｅはカスケード状態に接続されたＮ個の導波路結合さ
れた（２×２）スイッチＳ２Ａ1−Ｓ２ＡNを有する。図
９のＷＳＡＤＭ１ｅの実施例においては、（２×２）ス
イッチは、図８Ａ，８Ｂに示すよう構成されている。他
の実施例においては、スイッチは図８Ｃに示すよう構成
されている。ＷＤＭ信号２７０は、スイッチＳ２Ａ1 の
入力Ｓ２Ａ1 IN1に導波路４０２を介して分配される。
１ｅはカスケード状態に接続されたＮ個の導波路結合さ
れた（２×２）スイッチＳ２Ａ1−Ｓ２ＡNを有する。図
９のＷＳＡＤＭ１ｅの実施例においては、（２×２）ス
イッチは、図８Ａ，８Ｂに示すよう構成されている。他
の実施例においては、スイッチは図８Ｃに示すよう構成
されている。ＷＤＭ信号２７０は、スイッチＳ２Ａ1 の
入力Ｓ２Ａ1 IN1に導波路４０２を介して分配される。
【００７８】ＷＤＭ信号２７０は波長フィルタリングデ
バイス１０７1 の方向に向けられ、この波長フィルタリ
ングデバイス１０７1 に接触するとＷＤＭ信号２７０の
スペクトラム成分２７０2−２７０Nは、出力Ｓ２Ａ1
OUT2 方向に反射される。スペクトラム成分２７０1 は
波長フィルタリングデバイス１０７1 を通過し、スイッ
チＳ２Ａ1 は透過状態にあるため、さらに光学ディレク
タ１０６1 を通過して出力Ｓ２Ａ1 OUT1 に結合される。
スペクトラム成分２７０N+1 は入力Ｓ２Ａ1 IN1に分配さ
れ、導波路４０４1 を介して追加される。スペクトラム
成分２７０N+1 は出力Ｓ２Ａ1 OUT2 に結合され、光学デ
ィレクタ１０６1 と波長フィルタリングデバイス１０７
1 を通過する。
バイス１０７1 の方向に向けられ、この波長フィルタリ
ングデバイス１０７1 に接触するとＷＤＭ信号２７０の
スペクトラム成分２７０2−２７０Nは、出力Ｓ２Ａ1
OUT2 方向に反射される。スペクトラム成分２７０1 は
波長フィルタリングデバイス１０７1 を通過し、スイッ
チＳ２Ａ1 は透過状態にあるため、さらに光学ディレク
タ１０６1 を通過して出力Ｓ２Ａ1 OUT1 に結合される。
スペクトラム成分２７０N+1 は入力Ｓ２Ａ1 IN1に分配さ
れ、導波路４０４1 を介して追加される。スペクトラム
成分２７０N+1 は出力Ｓ２Ａ1 OUT2 に結合され、光学デ
ィレクタ１０６1 と波長フィルタリングデバイス１０７
1 を通過する。
【００７９】ＷＤＭ信号２７１は出力Ｓ２Ａ1 OUT2 に結
合されたスペクトラム成分を有し、これは導波路４０８
1 に入射され、スイッチＳ２Ａ2 の入力Ｓ２Ａ2 IN1に分
配される。スイッチＳ２Ａ2 は反射状態にあるため、全
てのスペクトラム成分（スペクトラム成分２７０2 を含
む）は出力Ｓ２Ａ2 OUT2 方向に反射され、波長フィルタ
リングデバイス１０７2 を通過する。
合されたスペクトラム成分を有し、これは導波路４０８
1 に入射され、スイッチＳ２Ａ2 の入力Ｓ２Ａ2 IN1に分
配される。スイッチＳ２Ａ2 は反射状態にあるため、全
てのスペクトラム成分（スペクトラム成分２７０2 を含
む）は出力Ｓ２Ａ2 OUT2 方向に反射され、波長フィルタ
リングデバイス１０７2 を通過する。
【００８０】ＷＤＭ信号は一連のスイッチＳ２Ａ3−Ｓ
２ＡN-1を通過するが、その際スペクトラム成分は、波
長フィルタリングデバイス１０７3−１０７N-1の操作に
より、ドロップされたり追加されたりする。最終的に導
波路４０８N は、ＷＤＭ信号２７２のスイッチＳ２ＡN
の入力Ｓ２ＡN IN1に分配する。図９に示した実施例にお
いては、ＷＤＭ信号２７２のスペクトラム成分は出力Ｓ
２Ａ2 OUT2 方向に反射され、導波路４１０内に入射さ
れる。
２ＡN-1を通過するが、その際スペクトラム成分は、波
長フィルタリングデバイス１０７3−１０７N-1の操作に
より、ドロップされたり追加されたりする。最終的に導
波路４０８N は、ＷＤＭ信号２７２のスイッチＳ２ＡN
の入力Ｓ２ＡN IN1に分配する。図９に示した実施例にお
いては、ＷＤＭ信号２７２のスペクトラム成分は出力Ｓ
２Ａ2 OUT2 方向に反射され、導波路４１０内に入射さ
れる。
【００８１】図１０はＮ個の（２×２）スイッチＳ２Ａ
1−Ｓ２ＡNのカスケードを含むＷＳＡＤＭ１ｆの実施例
を示す。図９の実施例に示されたようなスイッチ間の信
号伝送用導波路を用いる代わりにＷＤＭ信号は、「自由
空間」のスイッチ間を通過する。図１０のＷＳＡＤＭ１
ｆの実施例においては、（２×２）スイッチは、図８
Ａ，８Ｂに示されたのと同様な構成である。他の実施例
においては、このスイッチは図８Ｃに示されたのと同様
な構成である。
1−Ｓ２ＡNのカスケードを含むＷＳＡＤＭ１ｆの実施例
を示す。図９の実施例に示されたようなスイッチ間の信
号伝送用導波路を用いる代わりにＷＤＭ信号は、「自由
空間」のスイッチ間を通過する。図１０のＷＳＡＤＭ１
ｆの実施例においては、（２×２）スイッチは、図８
Ａ，８Ｂに示されたのと同様な構成である。他の実施例
においては、このスイッチは図８Ｃに示されたのと同様
な構成である。
【００８２】ＷＤＭ信号２７０はスイッチＳ２Ａ1 の入
力Ｓ２Ａ1 IN1に導波路４０２を介して分配される。奇数
番号のスイッチ内の波長フィルタリングデバイス１０７
1 ，１０７3，…１０７N-1は、所定のスペクトラム成分
を出力Ｓ２Ａ1 OUT2，Ｓ２Ａ3 OUT2，…Ｓ２ＡN-1 OUT2 に
向けて反射し、偶数番号のスイッチ内の波長フィルタリ
ングデバイス１０７2，１０７4，…１０７N は、所定の
スペクトラム成分を出力Ｓ２Ａ2 OUT1，Ｓ２Ａ4 OUT1，…
Ｓ２ＡN OUT1 に向けて反射する。
力Ｓ２Ａ1 IN1に導波路４０２を介して分配される。奇数
番号のスイッチ内の波長フィルタリングデバイス１０７
1 ，１０７3，…１０７N-1は、所定のスペクトラム成分
を出力Ｓ２Ａ1 OUT2，Ｓ２Ａ3 OUT2，…Ｓ２ＡN-1 OUT2 に
向けて反射し、偶数番号のスイッチ内の波長フィルタリ
ングデバイス１０７2，１０７4，…１０７N は、所定の
スペクトラム成分を出力Ｓ２Ａ2 OUT1，Ｓ２Ａ4 OUT1，…
Ｓ２ＡN OUT1 に向けて反射する。
【００８３】スペクトラム成分は、例えばそれぞれのス
イッチＳ２Ａ1 とＳ２Ａ4 内でスペクトラム成分２７０
1 と２７０4 はドロップされる。このようにするために
これらのスイッチは透過状態に置かれ、その結果これら
のスペクトラム成分は、光学ディレクタ１０６1 と１０
６4 をそれぞれ通過する。スペクトラム成分は、例えば
それぞれのスイッチＳ２Ａ1 とＳ２Ａ4 内のスペクトラ
ム成分２７０N+1 と２７０N+4 のようなスペクトラム成
分が追加される。このようしてＷＤＭ信号は複数のＮ個
のスイッチの間を通過して必要によりスペクトラム成分
をドロップしたり追加したりする。そしてＷＤＭ信号２
７２が導波路４１０からでて次のネットワークノードに
伝送される。
イッチＳ２Ａ1 とＳ２Ａ4 内でスペクトラム成分２７０
1 と２７０4 はドロップされる。このようにするために
これらのスイッチは透過状態に置かれ、その結果これら
のスペクトラム成分は、光学ディレクタ１０６1 と１０
６4 をそれぞれ通過する。スペクトラム成分は、例えば
それぞれのスイッチＳ２Ａ1 とＳ２Ａ4 内のスペクトラ
ム成分２７０N+1 と２７０N+4 のようなスペクトラム成
分が追加される。このようしてＷＤＭ信号は複数のＮ個
のスイッチの間を通過して必要によりスペクトラム成分
をドロップしたり追加したりする。そしてＷＤＭ信号２
７２が導波路４１０からでて次のネットワークノードに
伝送される。
【００８４】
【発明の効果】本発明のＷＳＡＤＭは、光学通信ネット
ワーク内に組み込んでＷＤＭ信号によりネットワーク内
のさまざまなノードに搬送される情報の内容を変更する
ことができる。
ワーク内に組み込んでＷＤＭ信号によりネットワーク内
のさまざまなノードに搬送される情報の内容を変更する
ことができる。
【図１】波長選択性追加ードロップの概念を表す図
【図２】Ａ 本発明と共に使用されるマイクロメカニカ
ル駆動の（１×１）スイッチの第１実施例を表す図Ｂ
本発明と共に使用されるマイクロメカニカル駆動の（１
×１）スイッチの第２実施例を表す図
ル駆動の（１×１）スイッチの第１実施例を表す図Ｂ
本発明と共に使用されるマイクロメカニカル駆動の（１
×１）スイッチの第２実施例を表す図
【図３】本発明により使用される（２×２）スイッチを
表し、Ａが透過状態のスイッチの動作を表し、Ｂが反射
状態のスイッチの動作を表す図
表し、Ａが透過状態のスイッチの動作を表し、Ｂが反射
状態のスイッチの動作を表す図
【図４】Ｎ個の（１×１）スイッチと２個の光学サーキ
ュレータと２個の（１×Ｎ）ディマルチプレクサ／マル
チプレクサを含む本発明の波長選択性追加ードロップマ
ルチプレクサの第１実施例を表す図
ュレータと２個の（１×Ｎ）ディマルチプレクサ／マル
チプレクサを含む本発明の波長選択性追加ードロップマ
ルチプレクサの第１実施例を表す図
【図５】Ｎ個の（２×２）スイッチと２個の（１×Ｎ）
ディマルチプレクサ／マルチプレクサを含む本発明の波
長選択性追加ードロップマルチプレクサの第２実施例を
表す図
ディマルチプレクサ／マルチプレクサを含む本発明の波
長選択性追加ードロップマルチプレクサの第２実施例を
表す図
【図６】Ｎ個の（１×１）スイッチと２個の光学サーキ
ュレータと１個の（２×２Ｎ）ディマルチプレクサ／マ
ルチプレクサを含む本発明の波長選択性追加ードロップ
マルチプレクサの第３実施例を表す図
ュレータと１個の（２×２Ｎ）ディマルチプレクサ／マ
ルチプレクサを含む本発明の波長選択性追加ードロップ
マルチプレクサの第３実施例を表す図
【図７】Ｎ個の（２×２）スイッチと１個の（２×２
Ｎ）ディマルチプレクサ／マルチプレクサを含む本発明
の波長選択性追加ードロップマルチプレクサの第４実施
例を表す図
Ｎ）ディマルチプレクサ／マルチプレクサを含む本発明
の波長選択性追加ードロップマルチプレクサの第４実施
例を表す図
【図８】波長フィルタデバイスを組み込んだ（２×２）
スイッチを表し、Ａが透過状態にあるスイッチの動作を
表し、Ｂが反射状態にあるスイッチの動作を表し、Ｃが
波長選択性フィルタデバイスがスペクトラム成分の大部
分を透過し小部分反射する状態を表す図
スイッチを表し、Ａが透過状態にあるスイッチの動作を
表し、Ｂが反射状態にあるスイッチの動作を表し、Ｃが
波長選択性フィルタデバイスがスペクトラム成分の大部
分を透過し小部分反射する状態を表す図
【図９】図８Ａ、Ｂに示したスイッチと同様に構成され
た、光ファイバでリンクされたカスケード状態のＮ個の
（２×２）スイッチを具備する波長選択性追加ードロッ
プマルチプレクサの第５の実施例を表す図
た、光ファイバでリンクされたカスケード状態のＮ個の
（２×２）スイッチを具備する波長選択性追加ードロッ
プマルチプレクサの第５の実施例を表す図
【図１０】図８Ａ、Ｂに示したスイッチと同様に構成さ
れた、自由空間で通信されるカスケード状態に接続され
たＮ個の（２×２）スイッチを具備する波長選択性追加
ードロップマルチプレクサの第６の実施例を表す図
れた、自由空間で通信されるカスケード状態に接続され
たＮ個の（２×２）スイッチを具備する波長選択性追加
ードロップマルチプレクサの第６の実施例を表す図
２ ＷＤＭ信号 ４ａ，４ｂ アクチュエータ ６ａ，６ｂ リンク ８ 反射デバイス １０ ギャップ １２，１４ 導波路 １６ サポート部材 １８，１９ 矢印 ９０ａ 第１入力ファイバ ９０ｂ 第１出力ファイバ ９０ｃ 第２入力ファイバ ９０ｄ 第２出力ファイバ ９２，９４ 光学信号 １０４ テレセントリック画像デバイス １０６ 光学ディレクタ １０７ 波長フィルタリングデバイス １１０，１１２ レンズ ２０２，２０４，２０６，２０８，２０９，２１０，２
１２ 導波路 ２２０，２３０ 光学サーキュレータ ２２２，２２４，２２６，２３２，２３４，２３６ ポ
ート ２４０，２５０ （１×Ｎ）導波路グレーティングルー
タ（ＷＧＲ） ２７０，２７１，２７２ ＷＤＭ信号 ３４０ （２×２Ｎ）光学導波路グレーティングルータ
（ＷＧＲ） ３４２，３４４ ポート ４０２，４０４，４０８，４１０ 導波路 Ｓ１ スイッチ Ｓ２ （２×２）スイッチ
１２ 導波路 ２２０，２３０ 光学サーキュレータ ２２２，２２４，２２６，２３２，２３４，２３６ ポ
ート ２４０，２５０ （１×Ｎ）導波路グレーティングルー
タ（ＷＧＲ） ２７０，２７１，２７２ ＷＤＭ信号 ３４０ （２×２Ｎ）光学導波路グレーティングルータ
（ＷＧＲ） ３４２，３４４ ポート ４０２，４０４，４０８，４１０ 導波路 Ｓ１ スイッチ Ｓ２ （２×２）スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 デヴィッド ジェイ．ビショップ アメリカ合衆国，07901 ニュージャージ ー，サミット，オーク ノル ロード ７ (72)発明者 ジョセフ イー．フォード アメリカ合衆国，07755 ニュージャージ ー，オークハースト，ウェスト リンカー ン アベニュー 446 (72)発明者 リチャード イー．スラッシャー アメリカ合衆国，08833 ニュージャージ ー，レバノン，ギネア ホロー ロード 79
Claims (18)
- 【請求項１】 異なる波長を有する複数のスペクトラム
成分からなる第１の波長分割多重化（ＷＤＭ）信号から
少なくとも１つのスペクトラム成分をドロップする装置
において、 前記少なくとも１つのスペクトラム成分を前記第１の複
数のスペクトラム成分のうちの他のスペクトラム成分と
分離するスペクトラム成分セパレータと、 前記スペクトラム成分セパレータと光学的に接続され、
前記の選択されたスペクトラム成分を受信し、それをド
ロップ装置に向ける第１の光学スイッチと、からなり、 前記ドロップ装置は、前記少なくとも１つの選択された
スペクトラム成分をスペクトラム成分セパレータと光学
スイッチから取り除くことを特徴とする波長選択性追加
ードロップ装置。 - 【請求項２】 少なくとも第１の追加用スペクトラム成
分を第１の複数のスペクトラム成分に追加する手段をさ
らに有することを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記第１のＷＤＭ信号を含む各スペクト
ラム成分用の１つの光学スイッチをさらに有することを
特徴とする請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 前記スペクトラム成分セパレータは、前
記第１のＷＤＭ信号を第１の複数のスペクトラム成分に
分離する第１の導波路グレーティングルータであり、 前記第１の光学スイッチは、一定反射率デバイスに結合
されたマイクロエレクトロメカニカルアクチュエータを
有する（１×１）光学スイッチであり、 第１状態において、前記光学スイッチは、前記選択され
たスペクトラム成分を第１導波路グレーティングルータ
の方向に反射し、 前記ドロッピング装置は、ドロップラインと光学的に導
通した第１光学サーキュレータであり、 前記第１光学サーキュレータは、第１と第２と第３のポ
ートを有し、受信した光学信号を回転方向に沿って次の
隣接するポートに進め、 前記１つの選択されたスペクトラム成分は、第１導波路
グレーティングルータにより第２ポートに分配され、前
記第１光学ルータ内でドロップラインに放射するために
第３ポートに進めることを特徴とする請求項３記載の装
置。 - 【請求項５】 前記追加手段は、追加ラインと光学的に
導通する第２光学サーキュレータを有し、 前記第２光学サーキュレータは、第１と第２と第３のポ
ートを有し、受信した光学信号を回転方向に沿って次の
隣接するポートに進め、 前記第１の追加されたスペクトラム成分は、追加ライン
によって第１ポートに分配され、前記第２光学サーキュ
レータ内で追加用に第２ポートに進められることを特徴
とする請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 第２の複数のスペクトラム成分を再度多
重化する第２導波路グレーティングルータをさらに有
し、 前記第２の複数のスペクトラム成分は、前記第１の光学
サーキュレータによりドロップされなかった第１の複数
のスペクトラム成分のうちのスペクトラム成分を含み、 第２のスペクトラム成分は、少なくとも一部の光学スイ
ッチにより第２の導波路グレーティングルータに分配さ
れることを特徴とする請求項４記載の装置。 - 【請求項７】 前記第１の導波路グレーティングルータ
は、第１側に第１と第２のポートを、第２側に第１と第
２の組のポートを有し、 前記第１と第２の組のポートの各々に第１の複数のスペ
クトラム成分の各スペクトラム成分用に１つのポートが
あり、 前記第１の導波路グレーティングルータは、第２側にお
いて前記第１の組のポートの１つのポートにおいて少な
くとも１つの選択されたスペクトラム成分を受領し、そ
れを第１の側の第１ポートに分配し、 前記第１の導波路グレーティングルータは第２側におい
て、前記第２の組のポートの少なくとも一部のポートで
第２群のスペクトラム成分を受領し、 前記第２群のスペクトラム成分は、ドロップされなかっ
た第１群のスペクトラム成分からのスペクトラム成分を
含み、 前記第１の導波路グレーティングルータは、第２群のス
ペクトラム成分を第２ＷＤＭ信号に多重化してそれを第
１側の第２ポートに分配し、 前記第１の光学サーキュレータは、前記第１ポートと光
学的に導通し、 前記第２の光学サーキュレータは、前記第２ポートと追
加ラインと光学的に導通し、 前記第２光学サーキュレータは、少なくとも第１の追加
されたスペクトラム成分を第１群のスペクトラム成分に
追加する手段であり、 前記第２の光学サーキュレータは、第１の導波路グレー
ティングルータからの第２ＷＤＭ信号を受領することを
特徴とする請求項４記載の装置。 - 【請求項８】 前記スペクトラム成分セパレータは、第
１のＷＤＭ信号を複数のスペクトラム成分に分離する第
１導波路グレーティングルータであり、 前記１つの選択されたスペクトラム成分は、前記導波路
グレーティングルータから第１光学スイッチの第１スイ
ッチ入力に分配され、 前記第１光学スイッチは、２つの動作状態を有する（２
×２）の光学スイッチであり、 第１状態においては、１つの選択されたスペクトラム成
分はスイッチ内を通過して第１のスイッチ出力に結合さ
れ、 第２状態においては、選択されたスペクトラム成分は、
反射装置により反射され、第２のスイッチ出力に結合さ
れ、 前記ドロッピング装置は、スイッチ出力の１つを有する
ことを特徴とする請求項３記載の装置。 - 【請求項９】 第１の追加用スペクトラム成分を第１群
のスペクトラム成分に追加する手段は、追加ラインと光
学的に導通した（２×２）の第１光学スイッチの第２ス
イッチ入力であることを特徴とする請求項８記載の装
置。 - 【請求項１０】 ドロップされなかった第１群のスペク
トラム成分を含む第２群のスペクトラム成分を再度多重
化する第２導波路グレーティングルータ、 をさらに有し、前記第２群のスペクトラム成分は、少な
くとも一部の光学スイッチにより前記第２の導波路グレ
ーティングルータに分配されることを特徴とする請求項
９記載の装置。 - 【請求項１１】 前記第１導波路グレーティングルータ
は、第１のＷＤＭ信号を受信する第１入力ポートと、前
記第１導波路グレーティングルータ内で分離された複数
のスペクトラム成分を受領する第１の出力ポート群とを
有し、 前記第２導波路グレーティングルータは、ドロップされ
なかった第１群のスペクトラム成分を含む第２群のスペ
クトラム成分を受領する複数の第２の入力ポートと、前
記第２の導波路グレーティングルータ内で多重化され第
２のＷＤＭ信号になる第２群のスペクトラム成分を含む
第２のＷＤＭ信号を受領する第２出力ポートとを有し、 前記第１光学スイッチの第１スイッチ出力ポートは、前
記第２導波路グレーティングルータの第２の組の入力ポ
ートの１つと光学的に導通し、 第１スイッチが第１状態にあり、第１の選択されたスペ
クトラム成分が第１スイッチの出力ポートに結合されて
いるときには、この選択されたスペクトラム成分が第２
導波路グレーティングルータに向けられ、 前記第１光学スイッチの第２スイッチ出力ポートは、ド
ロップラインと光学的に導通し、 前記第１光学スイッチが第２状態にあり、第１の選択さ
れたスペクトラム成分が、第２のスイッチの出力ポート
に結合されているときには、この選択されたスペクトラ
ム成分がドロップされることを特徴とする請求項１０記
載の装置。 - 【請求項１２】 前記第２出力スイッチは、追加ライン
と光学的に導通し、 前記第１光学スイッチが第１状態にあるときは、第２ス
イッチ入力は第２スイッチ出力に結合され、 前記第１追加スペクトラム成分が第２スイッチ入力に分
配されるときには第１追加スペクトラム成分は第１導波
路グレーティングルータに向けられることを特徴とする
請求項１１記載の装置。 - 【請求項１３】 前記第１導波路グレーティングルータ
は、 第１端に第１のＷＤＭ信号を受領する第１ポートと、 前記第１端に第１導波路グレーティングルータ内で多重
化された第２のＷＤＭ信号を受領する第２ポートと、 前記第２端に第１導波路ルーティングデバイス内で分離
された複数のスペクトラム成分を受領する第１の組のポ
ートと、 第２端にドロップされなかった第１群のスペクトラム成
分を含む第２群のスペクトラム成分を受領する第２の組
のポートと、 を有し、第２群のスペクトラム成分は、多重化されてＷ
ＤＭ信号となり、 前記第１光学スイッチの第１スイッチ出力ポートは、ド
ロップラインと光学的に導通し、 前記第１光学スイッチが第１状態にあり前記第１の選択
されたスペクトラム成分が第１スイッチの出力ポートに
結合されたときには、この選択されたスペクトラム成分
がドロップされ、 前記第２のスイッチの出力ポートは、第１導波路グレー
ティングルータの第２組のポートのうちの１つのポート
と光学的に導通し、 前記１つのスイッチが第１状態あり、前記第１の選択さ
れたスペクトラム成分が第２のスイッチの出力ポートと
結合しているときには、この選択されたスペクトラム成
分は、第１導波路グレーティングルータに向けられるこ
とを特徴とする請求項９記載の装置。 - 【請求項１４】 前記第１の光学スイッチの第２スイッ
チ入力は、追加ラインと光学的に導通し、 前記第１光学スイッチが第１状態にあるときは、第２ス
イッチ入力は第２スイッチ出力に結合され、 前記第１追加スペクトラム成分が第２スイッチ入力に分
配されたときには、この第１追加スペクトラム成分は第
１導波路グレーティングルータに向けられることを特徴
とする請求項１３記載の装置。 - 【請求項１５】 前記スペクトラム成分セパレータは、
１つの選択されたスペクトラム成分を送信し、第１のＷ
ＤＭ信号を含む他のスペクトラム成分を反射する波長選
択性フィルタであり、 前記第１の光学スイッチは、２つの動作状態を有する
（２×２）光学スイッチであり、 第１状態においては、１つの選択されたスペクトラム成
分はスイッチ内を追加してドロップラインと光学的に導
通している第１のスイッチ出力に結合され、 第２状態においては、選択されたスペクトラム成分は反
射素子により反射され、第２の（２×２）光学スイッチ
の第１または第２のスイッチ入力のいずれか一方に光学
的に導通している第２のスイッチ出力に結合されること
を特徴とする請求項３記載の装置。 - 【請求項１６】 前記波長選択性フィルタは、ＧＲＩＮ
レンズの一端に配置された誘電体性の表面コーティング
であり、波長選択性フィルタが１つの選択されたスペク
トラム成分を受領する光学スイッチ内に配置されること
を特徴とする請求項１５記載の装置。 - 【請求項１７】 第２の（２×２）光学スイッチの第２
のスイッチ出力と第１のスイッチ入力とを結合する導波
路をさらに有することを特徴とする請求項１６記載の装
置。 - 【請求項１８】 第１の光学スイッチの第２スイッチ出
力は、第２の（２×２）光学スイッチの第２スイッチ入
力に結合された自由空間であることを特徴とする請求項
１６記載の装置。
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