TW475073B - A tuneable optical filter - Google Patents

Description

475073 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（彳 本發明係關於一種濾波裝置，其係根據申請專利範圍第i 項的則文’及根據申請專利範圍第8項的前文，同時也關於 一種申請專利範圍第17項的前文中所述的方法。 “在本技藝中已知有一些不同的方法可以更為增加一既存 光予網路的能量。其中一種方法稱為波長多工技術 (wavelength multiplexing technology，WDM)，藉以改善一光 學網路中一光纖上可用頻寬的運用程度。 波長也可在光學網路中做為一資訊位址，也就是說資訊 可以在-些通道上進行多工，這些通道在網路中係個別地 ^理。其也需要重新更改光學網路中的交通。&了降低串 音丄必須進行滤波’例如在—光學接收器（偵測器）的上游 2。-可調㈣波器也需要用來致能—光學偵測 選擇。 根據現有技術的角度，一般而言， _ ^ 7 又旳w T凋堦濾波器皆具有 個或多個下述的缺點。 法要的通道會有相當高的損耗’及斜其它通道無 在裝置中的反射，會造成整體傳輸系统的問題。 一過度指向性的濾波波形（非系統所需）。、。 裝置昂貴。 僅可能對一狹窄的波長帶進行調譜。 · — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 imw -4- 4/W/3 A7 B7 五、發明説明（ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明的目的是至少可降低這些問題。 根據本發明的_第—士工^ ^ 7罘万面，此目的可由申請專利範圍第i項及第8項所述的一濾波器裝置來達成。根據本發明的'第,1 罘一万面，此目的可由申請專利範圍第項的方法來達成。 本發明所提供的好處在於，以已知技術的角度來看，其 可改善串音及類似的效能。 根據本發明申請專利範園第7項及第16項之較佳具體實施 例所棱供的好處在於，能夠在一相當寬的波長範圍内達到 調譜的效果。 所以這些及其Έ的好處可以更加明顯，本發明將以較佳 具體實施例及所附的參考圖面進行說明。逼式簡單說明：圖1所示為-本發明的可調㈣波器的_具體實施例。 -斤示為本發明的可調讀滤波器的另—具體實施例。 圖3所示為一本發明的可調諸滤波器的又一具體實施例。 圖4所示為一本發明的可調諧濾、波器的又一具體實施例。 圖5所示為一本發明的可調諸滤波器的另一具體實施例。 圖6所示為-本發明的可調諸滤波器的又一具體實施例。 圖7所示為-本發明的可調譜滤波器的又一具體實施例。 /8所示為-本發明的可調諧滤波器的又—具體實施例。 輕佳具體實施例的說： 圖1所示為—本發明的可調龍波HI A的-具體實施例。 所示的具體實施例包含可調㈣波器ia，4個波長選擇加 7 . -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ Γϋ -·1- ^τψ -K1 I J— 5_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) (210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475073 A7 ___·_B7 五、發明説明（3 ) 入-排除元件10，12，14及16 ’ 4個開啟-關閉開關2〇, 22, 24 及2 6。本具體實施例的加入_排除元件具有所謂的MMIBg結 構（多重模式干涉 Bragg格柵，Multi Mode Interference Bragg grating);請參見τ· Augustsson所提，「加入·排除多工的 Bragg 格柵-輔助 MMI_ 耦合器」（Bragg Grating Assisted MMI-Coupler for Add-Drop Multiplexing’,），J· Lightwave Technol” 卷 16(8)，1517-1522頁，1998年8 月。此類的結構 包含一 Bragg格柵110，120，140及160，位於一 MMI-波導 210，220，240 及 260。Bragg格柵 11〇，120，140 及 160 可以對 MMI-波導210，220，240及260個別地加以配置，所以其中心 線與個別MMI-波導210，220，240及260的中心線一致。每一 個加入-排除元件即排除一特定的波長，並傳送其它的波長 。不同的加入-排除元件1 0，1 2，1 4及1 6即排除不同的波長 λ i。加入-排除元件1 〇即排除波長A 1，加入-排除元件1 2 即排除波長λ 2，加入·排除元件1 4即排除波長；I 3，及加 入-排除元件16即排除波長；U。 在個別加入-排除元件1 0，1 2，1 4及1 6的兩個短邊具有一 輸入及一輸出。開啟-關閉開關2 0，2 2，2 4及2 6則位於一第 二的短邊，即在輸入及輸出之間。當幾個開啟-關閉開關配 置成事聯時，即改善通道抑制作用。在此具體實施例中， 開啟-關閉開關20，22，24及26為一以ΜΜΙΜΖΙ為主的開 啟-關閉開關，雖然原則上可以使用任何的光學開啟-關閉 開關。每一個開關包含兩個ΜΜΙ-波導41，42;43，44; 45，46 ; 47及48，皆搞合於個別所謂的Mach-Zehnder波導 -6 - 氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---訂 JTI I ! —·1 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475073 A7 —·— ---------— —______B7 五、發明説明（4 ) 〜--- 5ΐ52·51$ζί· ’ 55’56，57及58。1^&。11-261111(161*波導 51，53，55及57之一包含_相位控制元件3〇，32，34及36 相位t制元件可用熱光學方式控制。相位控制元件也可 同時具有 51，52:53，54;55，56; 57 及 58。 假設Q個波長通道耦合於第一加入_排除元件1〇的第一側 的輸入。同時假設波長通道又i，λ2, ”及又々為這些波長 通道 < 中’這些波長代表可由個別的加入-排除元件1 〇， 12，14及16透過個別的反射格柵11〇，12〇，14〇及16〇所排除 。當這些Q個波長通遒到達加入_排除元件1 〇中的Bragg格柵 ’波長λ 1將會被排除，而剩餘的q _丨個波長通道另透過加 入-排除元件1 0傳送。所排除的波長通道λ i則輸入到位於 第一加入-排除元件及第二加入-排除元件之間的連接波導 6 2。此傳送的波長通道係輸出到第一加入-排除元件丨〇的另 一側的輸出。第二加入-排除元件及第三加入-排除元件係 透過一連接波導63連接在一起，而第三加入-排除元件及一 第四加入-排除元件則由一連接波導6 4互相連接。 經由加入_排除元件1 0所傳送的Q _ i個波導通道，接著傳 送通過開啟-關閉開關2 〇。波長通道係輸入到開啟-關閉元 件20中的第一MMI-波導41，並根據強度平均劃分，並輸出 於Mach- Zehnder波導5 1及5 2。相位控制元件3 〇存在於 Mach-Zehnder波導5 1中之一，並能夠改變波導通道的相位 。當波導通道到達第二MMI-波導42，在Mach-Zehnder波導 5 1及5 2之間介面上的相對相位分佈，MMI-波導4 2可以決 定是否波長通道可以槁合於位在開啟關閉開關及加入-排 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） —-------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 .J— n τ · 475073 A7 B7 五、發明説明（5 ) 除元件之間的連接波導。 當開關20在關閉狀態，波長通道將不會耦合於mMI_波導 42的輸出。如果開啟_關閉開關2〇是在開啟狀態，·個波 長通這會以相對不受干擾的方式傳送穿過開啟_關閉開關2〇 並曰透過第加入"排除元件1 0的另一側的輸入被輸入。 這些波長通道係由加入-排除元件10傳送，並集中在該元件 的第一側所具有的輸出。 反射波長通道λΐ，可能與剩餘的Q-1個波長通道一起， 由第一加入·排除元件10的第一側上的輸出，透過一連接波 導，而耦合至一第二加入-排除元件12的第一側上的輸入。 在所π的具體實施例中，當開啟_關閉開關20處於關閉狀 怨，；I 1可被濾出，剩餘的開啟·關閉開關2 2，2 4及2 6處於 開啟狀態。當開啟_關閉開關22處於關閉狀態，λ2可被濾 出，剩餘的開啟-關閉開關20, 24及26處於開啟狀態。當開 啟-關閉開關24處於關閉狀態，叉3可被濾出，剩餘的開啟_ 關閉開關2 0，2 2及2 6處於開啟狀態。當開啟·關閉開關2 6 處於關閉狀怨，λ 4可被濾出，剩餘的開啟·關閉開關2 〇， 22及24處於開啟狀態。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 精確的調整可由在個別Bragg格柵結構110, 12〇, 14〇及16〇 上所I疋供的一熱元件的輔助而達成，例如要提供一完全地 連續可調諧濾波器。此方法也可應用到在一廣範圍中進行調 諧，因此提供一可用於大量運作通道的系統的一濾波器。 圖2所示為本發明可調諧濾波器的另一具體實施例，在此 稱為1 B。在所示的具體實施例中，可調諧濾波器丨B具有4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 475073 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 個波長選擇加入-排除元件10，12，14及16，及4個開啟-關 閉開關2 0，2 2，2 4及2 6。在本具體實施例中，加入-排除元 件10，12，14及16係由所謂Bragg格柵輔助MMIMZI結構所 構成（Multi Mode Interference Mach_Zehnder Interferometer) ;請參見具有高絕緣及非極性依賴性的低損耗平面光波電 路 OADM"(Low-Loss Planar Lightwave Circuit OADM with High Isolation and No Polarization Dependence”），由 J. Albert 等人提出，IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS，卷1 1，第3期，1999年3月，346-348頁。此具體 實施例與圖1的具體實施例不同在於，其中的加入-排除元 件具有 MMIBg結構（Multi Mode Interference Bragg grating) 。在Bragg格柵輔助MMIMZI結構的情況中，具有一Bragg格 柵 110，120，140 及 160，位於配置在 MMI 波導 210, 215; 220, 225; 240, 245 之間，及 260 及 265 之間的 Mach-Zehnder 波導 112，114，122，124，142，144，162 及 164。在個別的 Mach-Zehnder波導中的Bragg格柵1 10, 120, 140及160，最好是配置 成，來自個別Bragg格柵1 10, 120, 140或160的MMI-波導210, 215，220, 225, 240, 245, 260 或 265 之一的波長，相等於在 Bragg格柵輔助MMIMZI結構中所具有的Mach-Zehnder波導 112, 114; 122, 124; 142, 144及 162, 164。Bragg格栅 110，120, 140及160實際上是兩個位於兩個Mach-Zehnder波導中的分 開的格柵，為了更清楚地顯示出來，其被顯示為一單一 Bragg格柵110，120，140及160, Bragg格柵最好是由MMI-波 導 210, 215, 220, 225, 240, 245, 260 或 265 之一而做等距的分 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨〇乂297公釐） ---------—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---訂 475073 A7 五、發明説明（7 ) 佈。每一個加入_排除元件1〇, 12, “及“排除一特定的波 長到連接波導62，63及64，並傳送剩餘的波長。不同的加 入-排除元件10, 12，14及16即排除不同的波長Ai。加入_ 排除元件1 0用於排除波長^丨，加入_排除元件丨2用於排除 波長λ2，加入-排除元件14用於排除波長λ3，及加入-排 除元件1 6用於排除波長又4。 在加入-排除元件1 〇，1 2，1 4及1 6的兩個短邊上個別具有 一個輸入及一個輸出。開啟·關閉開關2〇, 22, 24及26則配 置在另一個這樣的短邊上的輸入及輸出之間。在此具體實 訑例中，開啟-關閉開關為一以ΜΜΙΜΖΙ為主的開啟-關閉開 關。幾個開啟-關閉開關可以配置成彼此成連續的。原則上 可使用任何的光學開啟-關閉開關。此開關包含兩個ΜΜΙ波 導41，42, 43, 44, 45, 46, 47, 48，皆與所謂的 Mach-Zehnder波 導 51，52, 53, 54, 55, 56, 57 及 58 耦合在一起。Mach_Zehnder 波導5 1，5 3，5 5及5 7具有個別的相位控制元件3 〇，3 2，3 4及3 6 假設有Q個波長通道耦合於第一加入-排除元件1 〇的第一 _ 側上的輸入。另假設波長通道代表這些波長通道λ1，又2 , 、 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

1T 入3及又4，及可由個別加入_排除元件1〇，12，14及16所排除 的波長。當這些Q數目的波長通道到達加入-排除元件1 〇中 · 的Bragg格柵110，波長；U即被排除，剩餘的q _丨個波長通 . 道則通過此加入-排除元件被傳送出去。所排除的波長通道 λ 1係耦合於在第一加入-排除元件及一第二加入-排除元件 之間的連接波導6 2。經傳送的波長通到則耦合於第一加入- -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚） 475073 A7 _____B7 五、發明説明（8 ) .. ~ 排除元件1 0的另一側上的輸出。這些波長通道接著傳送通 過開啟-關閉開關。第二加入-排除元件及一第三加入·排= 元件透過一連接波導63彼此連接，而第三加入_排馀元件與 一第四加入-排除元件則透過一連接波導6 4相連接。 波長通道係輸入到開啟·關閉開關中的第一個“馗^波導 41 ,並依強度平均地分開，而輸出到兩個Mach_Zehnder波 導5 1及5 2。Mach- Zehnder波導5丨中的一個提供了相位控制 元件30,其能夠改變波長通道的相位。其它的Mach_ Zehnder波導也可包含一相位控制元件。當波長通道到達第 一 MMI-波導 42 時，在Mach_Zehnder 波導 51 及 52，與 MMI- 波導42之間的介面上的相對相位分佈，將決定是否將波長 通道耦合於加入-排除元件。 如果開啟-關閉開關20處於關閉狀態，波長通道不能耦合 至MMI波導42的輸出。如果開啟_關閉開關2〇處於開啟狀態 ，Q -1個波長通道將會以相對未受打擾的狀態傳送通過開 啟-關閉開關，並透過位在第一加入-排除元件10的其它側 上的輸入被輸入。這些波長通道係由加入-排除元件傳送， 並輸出於該元件第一側上的輸出。 所排除的波長通道^丨，也可能包含剩餘的Q _丨個波長通 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 迢，皆由第一加入-排除元件1 0的第一側上的輸出，透過一 連接波導，而耦合至一第二加入-排除元件2〇的第一側上的 輸入。 在所不的具體實施例中，當開啟-關閉開關2 0處於關閉狀 4又1可被滤出’剩餘的開啟-關閉開關2 2，2 4及2 6處於 -11 - $張尺度巾（29 WT~ 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 475073 A7 _B7 五、發明説明（9 ) 開啟狀態。當開啟-關閉開關2 2處於關閉狀態，λ 2可被滤 出，剩餘的開啟-關閉開關2 0，2 4及2 6處於開啟狀態。當開 啟-關閉開關2 4處於關閉狀態，λ 3可被滤出，剩餘的開啟-關閉開關2 0，2 2及2 6處於開啟狀態。當開啟-關閉開關2 6 處於關閉狀態，λ 4可被濾出，剩餘的開啟-關閉開關2 〇， 22及24處於開啟狀態。 以ΜΜΙΜΖΙ為主的加入-排除元件10’，12’，14’及16,包含 修整元件 116*，118、1261，128*，146、148，，166*及 168,，其能 夠調整處理過程中的缺失。在加入-排除元件中的每一個 Mach- Zehnder波導皆有一修整元件。 圖3所示為本發明可調諧濾波器的另一個具體實施例，在 此稱為1 C。此濾波器具有兩個裝置用於過濾一特定的波長 通道。一第一裝置具有兩個Bragg格柵輔助Mach-Zehndei:干 涉儀 10·’，12··。一第一 Bragg格栅輔助 Mach-Zehnder干涉儀 1〇π 包含一第一 ΜΜΙ波導215，一第二ΜΜΙ波導210，一第一 Mach- Zehnder 波導 112，一第二 Mach- Zehnder 波導 114，一 Bragg格栅110，一第一調整器116及一第二調整器118。第一 及第二MMI波導215及210係透過該第一及第二Mach-ZehndeΓ 波導112及114而互相連接。第一及第二Mach-Zehnder波導 112及114包含該Bragg格柵110及該調整器元件116及118。 Bragg格栅110實際上具有兩個分開的格柵，配置於兩個 Mach-Zehnder波導，雖然為了清楚起見，圖上所示為單一 的Bragg格栅110，它們最好是與一MMI波導隔開。在第一 MMI波導215的第一側上具有一輸入及一輸出。Mach- -12· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐）> (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 if 475073 A7 B7 五、發明説明（10)

Zehnder波導112及114則位在第一 MMI波導215的第二側上 。Mach-Zehnder波導112及114也位在第二MMI波導的第一側 上。在該MMI波導的一第二側上具有一輸出。 第一 Mach-Zehnder干涉儀 10’’連接有一第二 Mach-Zehnder 干涉儀12”，其具有一第一MMI波導225，一第二MMI波導 220，一第一 Mach-Zehnder波導 122，一第二Mach-Zehnder波 導124，一 Bragg格柵120，一第一調整器元件126及一第二調 整器元件128，其與第一Mach-Zehndei:干涉儀10π的結構類似 。在第一Mach-Zehnder干涉儀10··的第二ΜΜΙ波導210的第 二側上的輸出係藉由一連接波導6 0，而連接到第二Mach-Zehnder干涉儀12’1中的第二MMI波導220的第二側上的一第 一輸入。在第一 MMI波導215的第一側上的輸出屬於第一 Mach-Zehnder干涉儀10”，其透過一連接波導62，而連接到 屬於第二Mach-Zehnder干涉儀12”的MMI波導225的第一側上 的一第一輸入，並在其中具有一開啟-關閉開關2 0。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項與本对 在第一及第二Mach-Zehnder干涉儀中的Bragg格柵110及 120，可反射相同的波長通道，並傳送其餘的波長通道。前 述第一裝置具有Mach·Zehnder干涉儀10”及12"，用於過濾掉 一特定的波長，即連接到一第二裝置，用以過濾掉另一個 特定的波長。 此第二裝置包含兩個Bragg格栅輔助Mach- Zehnder干涉儀 14”及16”。一第三Bragg格柵輔助Mach-Zehnder干涉儀14π包 含一第一 MMI 波導 245，一第二 MMI 波導 240，一第一 Mach-Zehnder 波導 1 4 2 ’ 一第二 Mach- Zehnder 波導 144，一 Bragg -13- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 475073 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（11 ) 格柵140，一第一調整器元件146及一第二調整器元件148。 第一及第二MMI波導245及240係透過該第一及第二Mach-Zehnder波導142及144而互相連接。第一及第二Mach-Zehnder波導142及144包含該Bragg格柵140及該調整器元件 146及148。Bragg格柵140實際上具有兩個分開的格柵，配 置於兩個Mach-Zehnder波導，雖然它們已例示成一單一布 拉格柵140為了清楚起見，它們最好是與MMI波導240或245 中的一個相隔開。在第一 MMI波導245的第一側上具有一輸 入及一輸出。Mach-Zehnder波導142及144則位在該第一 MMI 波導245的第二側上。Mach· Zehnder波導112及114也配置在 第二MMI波導的第一側上。在該MMI波導的一第二側上具 有一輸出。 第三Mach-Zehnder干涉儀141’連接有一第四Mach-Zehnder 干涉儀1 6”，其具有一第一 MMI波導265，一第二MMI波導 260，一第一 Mach-Zehnder波導 162，一第二Mach-Zehnder波 導164，一 Bragg格柵160，一第一調整器元件166及一第二 調整器元件168，其與第三Mach-Zehnder干涉儀14'，的結構 類似。在第三Mach-Zehnder干涉儀14，，的第二MMI波導240 的第二側上的輸出係藉由一連接波導6 1，而連接到第四 Mach-Zehnder干涉儀14π中的第二MMI波導240的第二側上 的一第一輸入。在第一 ΜΜΙ波導245的第一側上的輸出屬於 第三Mach-Zehnder干涉儀14”，其透過一連接波導64，而連 接到屬於第四Mach-Zehnder干涉儀1 6，’的MMI波導265的第 一側上的一第一輸入，並在該連接波導中具有一開啟-關閉開 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 475073 A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明（12 ) 關2 2 〇 用於過濾掉一特定波長的第一裝置係透過一連接波導63 連接到第二裝置，來過濾掉另一個特定波長，此波導係位 在第二Mach- Zehnder干涉儀1 2 ”中第一 MMI波導的第一側上 的輸出’與在第三Mach_Zehnder干涉儀1 4 "中第一 MMI波導 的第一側上的輸入之間。 因為兩個用於過濾掉特定波長的裝置，在所示的具體實 施例中為串聯的型態，因此有可能由q個波長通道中過濾掉 兩個波長通道。其可瞭解到，當N個波長通道會由Q個波長 通道中過濾出來時，系統將具有N個用來過濾掉一特定波長 通道的裝置。 假設Q個波長通道耦合於波長選擇濾波器1C的輸入。這些 波長通道會由第一Mach-Zehnder干涉儀10，，中的第一MMI波 導215來傳送，然後同時輸出至Mach-Zehnder波導112及114 。一波長通道λ 1將由Bragg格栅110反射，而其餘的Q-ι個 波長通道則由Mach- Zehnder波導112及114傳送出去。這些 Q -1個波長通道接著被輸入到第一 Mach- Zehnder干涉儀1 〇 ’， 中的第二MMI波導210。經由該MMI波導傳送的波長通道可 由連接波導6 0切換到第二Mach- Zehnder干涉儀1 2 ’’中的第二 MMI波導。該波長通道可傳送通過整個第二Mach-Zehnder 干涉儀1 2 ”，並輸入到位於第一及第二裝置之間的連接波導 6 3 ’用以過滤掉一特定波長通道。 在該波長通道λ 1被Bragg格柵110反射之後，則被傳送回 通過Mach-Zehnder波導1 12及114，並通過MMI波導215。該 15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ •1% 475073 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（13) 波長通道λ 1接著被輸入到連接波導6 2。此連接波導包含該 開啟-關閉開關2 0，其可在開啟狀態或關閉狀態。如果開 啟-關閉開關處於開啟狀態，波長通道將可相對地未受打擾 而被傳送。但如果開啟-關閉開關處於關閉狀態，該波長通 道；I 1則會被過濾掉。 如果開關處於開啟狀態，其將會傳送波長通道，並輸入 至第二Mach- Zehnder干涉儀1 2 ’丨。波長通道；π將在該Mach-

Zehnder干涉儀中被Bragg格柵120反射，該格柵反射相同的 波長通道，如同Bragg格柵110位於第一Mach-Zehnder干射儀 1 〇 π中一樣。在由該格栅反射之後，波長通道X 1即被傳送 回通過Mach- Zehnder干涉儀12’’，並輸出於連接第一及第二 裝置的連接波導6 3，用以過濾掉一特定波長通道。 Q -1個波長通道，也可能包含波長通道λ 1，接著被傳送 到屬於第二裝置的ΜΜΙ波導245，用以過濾掉一特定的波長 通道。此裝置能夠過濾掉一第二波長通道λ 2。此程序大致 與前述相同，但不同的是，Bragg格柵140及160將反射一波 長λ2而不是像由Bragg格柵110及120所反射的波長；u。該 波長能夠在配置於連接波導64中的開啟-關閉開關22中被過 濾掉，而其僅能讓波長通道λ 2通過。 至少Q-2個波長通道會輸出於可調諧濾波器ic的輸出。 圖4所示為本發明可調諧濾波器的另一具體實施例1 d。此 濾波器包含兩個用於過濾掉一特定波長通道的裝置。 一第一這樣的裝置包含兩個MMIBg (多模式干涉Bragg格 栅，Multi Mode Interference Bragg-grating)10"’及 12"’。一第 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1' 475073 A7 B7 五、發明説明（14) 二這樣的裝置則包含兩個MMIBg 14，π及16"’。一 MMIBg 10，”，12"，，14"，及 16"，具有一 MMI波導 210, 22〇, 240及 260，其 中配置有Bragg格栅11〇, 120, 140及160。 在一第一 MMIBg 1 〇 ·”的第一側上具有一輸入及一輸出。 在第一 MMIBg 10"1的一第二側上具有一輸出。在一第二 MMIBg Π"’的第一側上具有一輸入及一輸出。在第二 MMIBg 12*”的一第二側上具有一輸入。在第一 MMIBg 10，” 的第二側上的輸出可透過一連接波導6 0而連接到第二 MMIBg 12…的第二側上的輸入。第一 MMIBg 10，，，的第一側 上的輸出係透過一連接波導62而連接到第二MMIBg 12，'，的 第一側上的輸入。此連接波導具有一開啟-關閉開關2 〇。 在一第三MMIBg 14，，，的第一側上具有一輸入及一輸出。在 第三MMIBg 14，"的一第二側上具有一輸出。在一第四 MMIBg 16"’的第一側上具有一輸入及一輸出。在第四 MMIBg 16'”的一第二側上具有一輸入。在第三MMIBg 14"， 的第二側上的輸出可透過一中間波導6 1而連接到第四 MMIBg 16··’的第二側上的輸入。第三MMIBg 14，，’的第一側 上的輸出係透過一連接波導64而連接到第四MMIBg 16,π的 第一側上的輸入。此連接波導具有一開啟-關閉開關2 2。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 用於過濾掉一特定波長通道的第一及第二裝置係透過位 在第二MMIBg 12"丨的第一側上的輸出與第三MMIBg 14"'的 第一側上的輸入之間的一連接波導6 3而互相連接。 假設Q個波長通道輸入到波長選擇濾波器1 D的輸入，一 波長通道；U即被位在第一 MMIBg 1〇，"中的Bragg格柵10，”所 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 475073 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（15) 反射，而其餘Q-1個波長通道即由該MMIBg 10"'所傳送出去 。然後，這些Q -1個波長通道則透過連接波導6 0，而被輸 入到第二MMIBg 12，，，。這些波長通道會通過該MMIBg 12，’·而 傳送，接著透過連接波導6 3而轉送到第二裝置，用以過濾 掉一特定波長通道。 該波長通道Λ 1在被MMIBg 10"，中的Bragg格柵110反射之 後，接著被傳送回MMIBg 10，"。然後波長通道λ 1即輸入到 連接波導62。連接波導包含該開啟-關閉開關20，其可為開 啟狀怨或關閉狀態。如果開關處於開啟狀為’該波長通道 即可以相對不受干擾的方式傳送通過。另一方面，如果開 關處於關閉狀態，該波長通道λ 1則會被過濾掉。 如果開關處於其開啟狀態，波長通道可以通過，並輸入 到第二MMIBg 12’·’。波長通道λ 1接著會在該MMIBG中被 Bragg格柵120反射，其與在第一 MMIBg HT中Bragg格栅 110反射相同的波長通道。該波長通道λ 1在被該格柵反射之 後，接著會被反射回MMIBg 12"·，並輸出於連接波導63，其 與第一及第二裝置互相連接，藉以過濾掉一特定波長通道。 Q -1個波長通道，也可能包含波長通道λ 1，接著被傳送 到屬於第二特定波長濾波裝置的MMIBg 14'”。在此裝置中 能夠過滤掉一第二波長通道又2。此程序大致與前述相同， 但不同的是，Bragg格柵140及160將反射一波長久2而不是像 由Bragg格栅110及120所反射的波長又1。該波長又2能夠在 配置於連接波導64中的開啟-關閉開關22中被過滤掉，而其 僅能讓波長通道λ 2通過。 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 4 475073 A7 B7 __ 五、發明説明（16 ) 至少有Q-2個波長通道可由可調諧濾波器1 D的輸出傳送 出去。 圖5所示為本發明可調諧濾波器的另一個具體實施例，在 此稱為1 E。此濾波器具有四個裝置用於過濾一特定的波長 通道。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此裝置具有一 Bragg格栅輔助Mach-Zehnder干涉儀10' 12’·，14”及 16”。一 Bragg格栅輔助 Mach-Zehnder干涉儀 10π， 12' 14’，及 16，1 包含一第一 ΜΜΙ 波導 215，225，245 及 265，，一 第二 ΜΜΙ 波導 210, 220, 240及 260，一第一 Mach-Zehnder波 導 112，122，142 及 162，，一第二 Mach-Zehnder 波導 1 14, 124，144 及 164，一 Bragg格柵 110，120，140及 160，一第一 調整器元件116，126，146及166，以及一第二調整器元件 118，128，148及 168。第一 MMI波導 215, 225, 245及 265，以 及第二MMI波導210，220，240及260係透過該第一 Mach-Zehnder波導112，122，142及 162，以及第二Mach-Zehnder波 導114，124，1 44及164而互相連接。第一 Mach-Zehnder波導 112，122，142 及 162，以及第二Mach-Zehnder 波導 114，124, 144及164分別包含該Bragg格柵110，120，140及160，以及該 調整器元件 116，126，146，166，以及 118，128，148及 168。 Bragg格柵110，120，140及160實際上具有兩個分開的格柵， 配置於兩個Mach-Zehnder波導，雖然為了清楚起見，圖上 所示為單一的Bragg格栅11〇，120，140及160，它們最好是與 一 MMI波導隔開。Bragg格柵是屬於相位偏移Bragg格柵的型 式；請參考 ’’Phase-Shifted Fiber Bragg Gratings and Their -19 - 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475073 A 7 B7 五、發明説明（17 )

Application for Wavelength Demultiplexing丨’，由 Govind P. Agraval 及 Stojan Radic 提出，IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS，卷 6，第 8 期，1994年 8 月，995-997頁。在第一MMI波導215，225, 245及265的第一側上具有 一輸入及一輸出。該Mach-Zehnder波導 112，114，122，124, 142，144，162及 164則位在該第一MMI波導 215, 225, 245及 265的第二侧上。Mach-Zehnder波導 112, 114, 122，124, 142, 144, 162及164位在第二MMI波導210, 220, 240及260的第一側 上.。在該MMI波導210, 220, 240及260的一第二側上具有一 輸入及一輸出。 在第二MMI波導210, 220, 240及260的第二側上的輸出與輸 入係透過一開啟-關閉開關20，22，24及26而互相連接。 用於過濾掉一特定波長的第一裝置係連接到用於過濾掉 一不同的特定波長的第二裝置，其透過配置在第一 Bragg格 柵輔助Mach_ Zehnder干涉儀10，'中第一 MMI波導215的第一側 上的輸出，與在第二Bragg格柵輔助Mach-Zehnder干涉儀12π 中第一 MMI波導225的第一側上的輸入之間的一連接波導6 0 而連接在一起。同樣地，第三及第四用於過滤掉一特定波 長通道的裝置，則分別透過連接波導6 1及6 2互相連接。 在所示的具體實施例中，四個波長通道可以藉由四個用 於過濾掉一特定波長的裝置串聯在一起而可由Q個波長通道 中過濾出來。其可立即看出，當N個波長通道要從可能是Q 個波長通道中過濾出來時，則必須採用N個串聯起來的用於 過濾掉特定波長通道的裝置。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------眷衣----.--1T------Φ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 475073 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（18) 假設Q個波長通道輸入到波長選擇濾波器的輸入，此處為 1E。這些波長通道會由第一 Bl:agg格柵輔助Mach-Zehnder干 涉儀1 〇π中的第一 MMI波導215來傳送，然後輸出至兩個 Mach-Zehnder波導112及114。當一波長通道λ 1分別由該 Mach-Zehnder波導112及114傳送時，Q_1個波長通道則由 Bragg格柵110反射。波長通道；t i接著被輸入到第一Mach_ Zehnder干涉儀10”中的第二MMI波導210，然後此波長通道 會由該MMI波導傳送，並搞合或輸入到一開啟·關閉開關2 〇 。當開啟-關閉開關處於開啟狀態時，該波長通道則以相對 未受干擾的型態傳送；另一方面，如果此開關處於關閉狀 態，該波長通道λ 1則被過濾掉。 當開關處於其開啟狀態時，波長通道λ 1係韓合於第一 Bragg格栅辅助Mach-Zehnder干涉儀的第二側上的輸入。此 波長通道會被傳送通過整個第一 Bragg格柵輔助Mach_ Zehnder干涉儀，並輸入到位在第一及第二個用於過遽掉一 特定波長通道裝置之間的連接波導6 0。 在被Bragg格柵110反射之後，Q-1個波長通道則被傳送回 通過Mach-Zehnder波導112及114，並通過MMI波導215。該 波長通道接著被輸入到連接波導60。 Q _ 1個波長通道，也可能包含波長通道λ 1，接著被傳送到 屬於第二個用於過濾掉一特定波長通道裝置的ΜΜΙ波導225 。此裝置能夠過濾掉一第二波長通道λ2。此程序大致與前述 相同，但不同的是，Bragg格柵120將傳送一波長人2而不是 像由Bragg格柵110所傳送的波長λ 1。該波長能夠在開啟_關 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） --：------0^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 475073 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19) 閉開關22中被過濾掉，而其僅能讓波長通道；I 2通過。 一第三及一第四用於過濾掉一特定波長通道的裝置係透 過連接波導61及62而連接到稍早的裝置及彼此連接。 至少Q-4個波長通道會在可調諧濾波器1 E的輸出處輸出。 圖6所示為本發明可調諧濾波器的另一個具體實施例，在 此稱為1 F。此濾波器具有四個裝置用於過濾掉一特定的波 長通道。 這些裝置具有一 MMI波導215, 225, 245及265，一第一 Michelson波導 112’，122，，142,及 162，，一第二Michelson波導 114、124’，144’及 164,，一相位偏移 Bragg 格柵 110, 120, 140 及 160，一第一調整器元件116, 126, 146及166，一第二調整器 元件118，128，148及168，一完全反射區段70，72，74及76 ，一第一開啟-關閉開關20A，22A，24A及26A，以及一第二 開啟-關閉開關20B，22B，24B及26B。MMI波導215, 225, 245 及265與完全反射區段70，72，74及76，係透過該第一 Michelson波導 112，122，142及 162，與一第二Michelson波導 1M，124，H4及 164，而互相連接。第一Michelson波導 112，， 122’，142’及 162，，以及第二Michelson波導114，，124，，144,及 164'包含該 Bragg 格柵 110，120，140 及 160。Bragg 格柵 11〇, 120，140及160實際上具有兩個分開的格栅，配置於兩個 Michelson波導，雖然為了清楚起見，圖上所示為單一的

Bragg格栅110, 120, 140及160，它們最好是與個別的MMI波 導215, 225, 245, 265 隔開。在 MMI波導215, 225, 245 及265 的 第一側上具有一輸入及一輸出。該Michelson波導112，， -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --；-------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Κ.ΙΓ Γ I

L 475073 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明（20 ) 114f，122’，124·，142\ 1441，162’及 164’則分別位在該 MMI 波 導 215，225, 245 及 265 的第二側上。Michelson 波導 1121，114，， 122’，1241，142’，144’，162·及 164*位在完全反射區段70，72, 74 及 76 第一側上。第一Michelson 波導 112，，122，，142,及162' 包含第二調整器元件118, 128, 148及168，以及第一開啟-關 閉開關20A，22A，24A及26A。個別的第二Michelson波導 114'，124’，144’及164·，則包含第一調整器元件 116, 126, 146, 166，以及在第二開啟-關閉開關2〇B，22B，24B及26B。 用於過遽掉一特定波長的第一裝置係連接到用於過濾掉 一不同的特定波長的第二裝置，其透過配置在第一裝置中 MMI波導215的第一側上的輸出，與在第二裝置中]^[]^1波導 225的第一側上的輸入之間的一連接波導6 〇而連接在一起。 同樣地’第三及第四用於過濾掉一特定波長通道的裝置， 則分別透過連接波導61及62互相連接。 開啟_關閉開關20A及20B，22A及22B，24A及24B，以及 26A及26B ’最好是能同步運作。 在所π的具體實施例中，四個波長通道可以藉由四個用 於這濾掉特疋波長的裝置串聯在一起而可由Q個波長通道 中過滤出來。其可立即看出，當則固波長通道要從可能是〇 個波長通道中過濾出來時，則必須採用N個串聯起來的用於 過濾掉特定波長通道的裝置。 假設Q個波長通道輸人収長選㈣波器π的輸入，這 :波長通道會由帛—特定波長通道滤波裝置中第一函I波 Λ專送然後輸出至兩個Michelson波導112,及114，〇 _ -23- 本纸張尺度適用中' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（21 ) ~ Q-1個波長通道將由相位偏移Bragg格柵丨職射。波長通道 λ 1接著在Michelson波導丨12’及丨14，中由該相位偏移汾哪格 柵110傳送出去。 然後波長通道λΐ則輸入到Michels〇n波導112及114中個別 的開啟-關閉開關20A及20B中。如果開啟-關閉開關處於其 開啟狀態時，該波長通道會以相對未受干擾的型態傳送通 過此開關。如果，在另一方面，這些開關處於關閉狀態， 波長通道λ 1則被過濾掉。 當開關處於其開啟狀態時，波長通道λ1係由Michels〇n波 導112’及114’傳送到該開關的下游，然後則被完全反射區段 7 0所反射。然後此波長通道會被傳送通過開啟_關閉開關 20A及20B，以及第二次通過BΓagg格柵11〇 ,接著傳送通過 MMI波導215，而輸入到連接波導6〇。 在被Bragg格栅110反射之後，Q “個波長通道則被傳送回 通過Michelson波導112’及114’，並通過MMI波導215。該波 長通道接著被輸入到連接波導6 〇。 Q-1個波長通道，也可能包含波長通道又^，接著被傳送 到屬於第二個用於過濾掉一特定波長通道裝置的mmi波導 225。此裝置能夠過濾掉一第二波長通道又2。此程序大致與 別述相同’但不同的是，相位偏移Bragg格栅120將傳送一 波長λ 2而不是像由相位偏移Bragg格栅11〇所傳送的波長又i 。該波長能夠在開啟-關閉開關22A及22B中被過濾掉，而其 僅能讓波長通道λ 2通過。 一第二及一第四用於過濾掉一特定波長通道的裝置係透 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ----------0-------1Ί------泠 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 475073 A 7 B7 五、發明説明（22 ) 過連接波導61及62而連接到稍早的裝置及彼此連接。 至少有Q-4個波長通道可由可調諧濾波器1 F的輸出傳送 出去。 圖7所示為本發明可調諧濾波器的另一個具體實施例，在 此稱為1 G。此濾波器具有四個裝置用於過濾掉一特定的波 長通道。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 這些裝置具有一 MMI波導215, 225, 245及265，一個別的 第一 Michelson 波導 112·，122f，142’及 162*，一個別的第二 Michelson波導 114’，124、144’及164’，一相位偏移Bragg格 柵 110A，120A，140A 及 160A，一 Bragg 格柵 110B，120B， 140B及160B，一第一調整器元件118，128，148及168，一第 二調整器元件116，126，146及166，一第一開啟-關閉開關 20A，22A，24A及26A，以及一第二開啟-關閉開關20B， 226，246及263。^4^41波導215,225,245及265係配置在個別 裝置的第一側上，而Bragg格柵110B，120B，140B及160B則 配置在個別裝置的第二側上。第一 Michelson波導112»，122·， 142,及 162* 包含該 Bragg 格柵 110A，120A，140A 及 160A，而第 二 Michelson 波導 114，，124，，144,及 164,則包含該 Bragg 格柵 110B，120B，140B 及 160B。Bragg 格柵 110A，110B，120A， 120B，140A，140B，160A及160B，實際上皆具有兩個分開的 格栅配置於兩個Michelson波導，雖然為了清楚起見，圖上 所示為單一的 Bragg 格柵 110A，110B，120A，120B，140A， 1408，160八及16(^，它們最好是與個別的1^1^1波導215,225, 245及265隔開。在MMI波導215, 225, 245及265的第一側上具 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 475073 A7 B7 五、發明説明（23 ) 有一輸入及一輸出。該 Michelson波導 112，，114，，122，，124，， 142’，144’，162’及 164,則配置在該MMI 波導 215, 225, 245 及 265的第二側上。第一Michelson波導 112'，122，，142,及162,包 含調整器元件118，128，148及168，以及第一開啟-關閉開關 20A，22A，24A及 26A。第二 Michelson 波導 114、124'，144'及 164’，則包含第二調整器元件116, 126, 146, 166 ,以及在第 二開啟-關閉開關20B，22B，24B及26B。 用於過濾掉一特定波長的第一裝置係連接到用於過濾掉 一不同的特定波長的第二裝置，其透過配置在第一裝置中 MMI波導215的第一側上的輸出，與在第二裝置中mmi波導 225的第一側上的輸入之間的一連接波導6〇而連接在一起。 同樣地，第三及第四用於過濾掉一特定波長通道的裝置， 則分別透過連接波導6 1及6 2互相連接。 在所示的具體實施例中，四個波長通道可以藉由四個用 於過滤掉一特定波長的裝置串聯在一起而可由Q個波長通道 中過滤出來。其可立即看出，當N個波長通道要從可能是Q 個波長通道中過濾出來時，則必須採用1^個_聯起來的用於 過滤掉特定波長通道的裝置。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 假設Q個波長通道輸入到波長選擇濾波器1 Η的輸入，這 些波長通道會由第一特定波長通道濾波裝置中第一 ΜΜΙ波 導215來傳送，然後輸出至兩個Michelson波導112,及114，。 Q-1個波長通道將由Bragg格柵n〇反射，而波長通道又1在 Michelson波導！ lr及！ M，中由以叩§格柵！ 1〇傳送出去。 然後波長通道又1則輸入到Michels〇n波導丨12，及丨丨4，中個別 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4胁（21〇><297公瘦） 475073 A7 ____B7 ____ 五、發明説明（24 ) 的開啟-關閉開關20A及20B中。如果開啟-關閉開關處於其 開啟狀態時，該波長通道會以相對未受干擾的型態傳送通 過此開關。在另一方面，如果該開關處於關閉狀態，波長 通道λ 1則被過濾掉。 當開關處於其開啟狀態時，波長通道；1係由位於該開關 下游的Michelson波導112,及114,傳送，然後則被Bragg格柵 110B所反射。然後此波長通道會被傳送通過開啟-關閉開關 20A及20B，以及相位偏移Bragg格柵110A，接著傳送通過 MMI波導215，而輸入到連接波導6〇。 在被相位偏移Bragg格柵110A反射之後，該Q-1個波長通 道則被傳送回通過Michelson波導112,及114,，並通過MMI波 導215。遠波長通道接者被輸入到連接波導6 〇。 Q -1個波長通道，也可能包含波長通道λ 1，接著被傳送 到屬於弟一個用於過滤掉一特定波長通道裝置的ΜΜΙ波導 225。此裝置能夠過滤掉一第二波長通道又2。此程序大致與 前述相同，但不同的是，Bragg格柵120Α將傳送一波長久2而 不是像由Bragg格柵110A所傳送的波長；i 1。 一第三及一第四用於過濾掉一特定波長通道的裝置係透 過連接波導6 1及62而連接到稍早的裝置及彼此連接。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 至少有Q-4個波長通道可由可調諧濾波器丨η的輸出傳送 出去。 圖8所示為本發明可調諧濾波器1 Η的另一個具體實施例。 此濾波器具有四個裝置用於過濾掉一特定的波長通道。 這些裝置具有一 ΜΜΙ波導215, 225, 245及265，~第_ -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 475073 A7 B7 五、發明説明（25 )

Michelson波導 112’，1221，142,及 162f，一第二Michelson波導 114，，124，，144’及 164，，一第一Bragg格柵 110A，120A，140A 及 160A，一第二Bragg格柵 110B，120B，140B及 160B，一第 三Bragg格栅110C，120C，140C及160C，一第一調整器元件 118，128，148及 168，一第二調整器元件 116，126，146及 166 ，一第一開啟-關閉開關20A，22A，24A及26A，以及一第二 開啟-關閉開關 20B，22B，24B及26B。MMI波導215, 225, 245 及265係配置在個別裝置的第一側上，而Bragg格柵110C， 120C，140C及160C則配置在個別裝置的第二側上。第一 Michelson 波導 112’，122’，142’及 162,及第二 Michelson 波導 114’，124’，144,及 164’包含該 Bragg 格柵 110A，110B，110C， 120A，120B，120C，140A，140B，140C，160A，160B 及 160C。 Bragg 格栅 110A，110B，110C，120A，120B，120C，140A，140B， 140C，160A，160B及160C，實際上皆具有兩個分開的格柵配 置於兩個Michelson波導，雖然為了清楚起見，圖上所示為 單一的 Bragg 格柵 110A，110B，110C，120A，120B，120C， 140A，140B，140C，160A，160B及 160C，它們最好是與個別 的 MMI 波導 215, 225, 245, 265 隔開。在 MMI 波導 215, 225, 245及265的第一側上具有一輸入及一輸出。該Michelson波 導 112，，114，，122，，124·，142*，1441，162,及 164,則個別配置在 該 MMI 波導 215，225, 245 及 265的第二側上。第一Michelson 波導112·，122*，142·及162·個別包含調整器元件118，128, 148及168，以及第一開啟-關閉開關20A，22A，24A及26A。第 二Michelson波導114，，124*，144·及164’，則個別包含第二調 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------·裝----.--If----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475073 A7 ______B7 五、發明説明（26 ) 整器元件116，126，146，166，以及在第二開啟-關閉開關 20B，22B，24B及 26B。 用於過濾掉一特定波長的第一裝置係連接到用於過濾掉 一不同的特定波長的第二裝置，其透過配置在第一裝置中 MMI波導215的第一側上的輸出，與在第二裝置中MMI波導 225的第一側上的輸入之間的一連接波導6 〇而連接在一起。 同樣地，第三及第四用於過濾掉一特定波長通道的裝置， 則分別透過連接波導6 1及6 2互相連接。 在所示的具體實施例中，四個波長通道可以藉由四個用 於過濾掉一特定波長的裝置串聯在一起而可由Q個波長通道 中過濾出來。其可立即看出，當N個波長通道要從可能是Q 個波長通道中過濾出來時，則必須採用N個串聯起來的用於 過濾掉特定波長通道的裝置。 假設Q個波長通道輸入到波長選擇濾波器的輸入，此處稱 為11。該波長通道會由第一特定波長通道濾波裝置中第一 MMI波導215來傳送，然後輸出至兩個Michelson波導112,及 114·。Q - 1個波長通道將由Bragg格柵11〇A及1 ιοΒ反射，而 波長通道λ 1在該Michelson波導112,及114,中由Bragg格柵 110A及110B傳送出去。Bragg格柵110A會反射所有波長比波 長通道；I 1的波長短的波長，而Bragg格柵110B則是會反射 所有波長比波長通道λ 1的波長長的波長。因此，只有波長 通道λ 1會被同時傳送通過Bragg格柵110Α及110Β。 然後波長通道λ 1則輸入到Michelson波導112,及1141中個別 的開啟-關閉開關20A及20B中。如果開啟-關閉開關處於其 -29- )A4g ( 210X297公釐） ----------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 •d. 475073 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（27 ) 開啟狀態時，該波長通道會以相對未受干擾的型態傳送通 過此開關。在另一方面，如果該開關處於關閉狀態，波長 通道λ 1則被過濾掉。 當開關處於其開啟狀態時，波長通道；I 1係由位於該開關 下游的Michelson波導112’及1Η1傳送，然後則被Bragg格栅 110C所反射。然後此波長通道會被傳送通過開啟-關閉開關 20A及20B，以及再次地通過Bragg格柵110A及110B，接著 傳送通過MMI波導215，而輸入到連接波導60。 在被Bragg格栅110A及110B反射之後，該Q-1個波長通道 則被傳送回通過Michelson波導112’及114’，並通過MMI波導 215。該波長通道接著被輸入到連接波導6 0。 Q -1個波長通道，也可能包含波長通道Λ 1，接著被傳送 到屬於第二個用於過濾掉一特定波長通道裝置的ΜΜΙ波導 225。此裝置能夠過濾掉一第二波長通道；^ 2。此程序大致與 前述相同，但不同的是，Bragg格柵120A及120B將傳送一波 長λ 2而不是像由Bragg格柵110A及110B所傳送的波長λ 1。 根據前述說明，波長通道λ 2可在開啟-關閉開關22Α及22Β 中被過濾出來，其僅有波長通道λ 2可以通過。 一第三及一第四用於過濾掉一特定波長通道的裝置係透 過連接波導61及62而連接到稍早的裝置及彼此連接。第三 裝置能夠過濾掉一波長通道λ 3，而第四裝置能夠過濾掉一 波長通道又4。 至少有Q - 4個波長通道可由可調諧濾波器丨〗的輸出傳送出 去0 -30- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

If 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475073 A 7 ----------------B7______—__ 五、發明説日W 28 ) : — ' 為了達到精確的調整，在不同具體實施例wBragg格柵結 構的頂部可具有一熱元件，換言之，因此可以得到二嚴謹 連續的可調諧濾波器。此一方法也可用於提供一廣大範園 内的可調諧性，因此而提供一濾波器，能夠用於2有大量 運作通道的系統之中。 在本發明所提出的觀念中，使用一微機械式開啟·關閉開 關，而取代一以MMIMZI為主的開啟-關閉開關，或一數位 式開啟-關閉開關。一微機械式開啟·關閉開關的好處在於 ’僅需要在發生波長通道改變時供應電力。另一方面，需 要連續的電力供應才能提供連續的可調諧性，舉例而言， 其可藉由在加入-排除元件的格柵結構頂部之上的該熱元件 的媒介來達成。 本具體實施例的一光學濾波器丨可建構在一些龐大的半導 體系統之中，或是二硫化矽/矽（Si〇2/Si)形式的介電波導 系統，或一些其它的聚合材料。 其可以瞭解到，本發明並不受限於以上說明及圖示的範 例具體貫施例，其可以在所附的申請專利範圍之中進行修 改。 立件符號說明 1 濾波器 10，12，14，16 波長選擇加入-排除元件 10’，12’，14’，16， 以MMIMZI為主的加入-排除元件 10' 12”，14”，16” Mach-Zehnder 干涉儀 10"’，12' 14"’，16"·多模式干涉 Bragg 格柵 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚） ----- -------·裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---訂 475073 A7 B7 五、發明説明（29 )

20, 20A，20B，22, 22A，22B，24, 24A，24B，26, 26A，26B 30, 32, 34, 36 41 〜48 51 〜58 60 〜64 70, 72, 74, 76 開啟-關閉開關 相位控制元件 MMI波導

Mach-Zehnder 波導 連接波導 完全反射區段 110, 110B，120, 120B，140, 140B，160, 160B Bragg 格柵 110A，120A，140A，160A 相位偏移 Bragg 格柵

Mach-Zehnder 波導 Michelson 波導 調整器元件 修整元件 112, 114, 122, 124, 142, 144, 162, 164 112，，114，，122，，124，，142，，144，，162*，164' 116, 118, 126, 128, 146, 148, 166, 168 116，，118，，126，，128，，146，，1481，166，，168· MMI波導 MMI波導 210, 220, 240, 260 215, 225, 245, 265 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -32- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 475073 六、申請專利範圍 1 · 一種波長選擇滤波器，用於可調譜式地由一束Q個波長 通道中濾出一波長通道，其特徵在於濾波器（1 )包含一 個或多個波長選擇加入-排除元件（1 0，1 2，1 4及1 6 )， 及一個或多個開啟·關閉開關（2 0，2 2，2 4及2 6 )，其中 波長選擇加入-排除元件（10，12，14及16)的一第一及 第二側包含一輸入及一輸出，其中該開啟-關閉開關（2 0， 2 2，2 4及2 6 )係置放在該波長選擇加入-排除元件（丨〇， 1 2，1 4及1 6 )的該第二側上的該輸入及輸出之間，以及 在多於一個波長選擇加入-排除元件的情況下，該等元件 係以在波長選擇加入-排除元件的第一側上的個別輸出及 輸入之間的連接波導互相連接。 2 · 如申請專利範圍第1項之波長選擇濾波器（1 )，其特徵在 於開啟-關閉開關（2 0，2 2，2 4或2 6 )為一熱光學控制的 MMIMZI-形式開關（多模式干涉Mach- Zehnder干涉儀）。 3 · 如申請專利範圍第1項之波長選擇濾波器（1 )，其特徵在 於開啟-關閉開關（20，22，24或26)係以微機械方式進 行控制。 4 · 如申請專利範圍第1項或第2項的波長選擇濾波器（1 )， 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 其特徵在於波長選擇加入-排除元件（1〇«"，i2，"，14"*或 16’"）為MMIBg形式（MMIBg=多重模式干涉布拉格 (Bragg)格栅）。 5 ·如申請專利範圍第1到第3項中任一項之波長選擇濾波器 (1) ’其特徵在於波長選擇加入-排除元件（1〇，，12、 14*或16’）為布拉格（Bragg)格栅輔助MMIMZI形式 _ _ 33 - 本紙張尺度適用中國國家榡準) A4 (^7〇x]97公釐） 475073 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 6. 8. 9. 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 (夕重模式干涉Mach- Zehnder干涉儀）。 如申請專利範圍第4項之波長選擇濾波器（1)，其特徵在 於每一個波長選擇加入-排除元件（10, 12, 14或16)皆 互相反射不同的波長。 如申請專利範圍第6項之波長選擇濾波器（1 )，其特徵在 於對於波長選擇加入-排除元件（丨〇，1 2，1 4及丨6),其 Bragg格柵上不需要熱光學精密調整裝置，或至少有一個 熱光學精密調整裝置。 一種用於可調諧式地由一束Q個波長通道中濾出一波長 通這之波長選擇濾波器，其特徵在於濾波器包含一個或 夕個用於過滤掉一特定波長通道的裝置，其中每一個裝 置具有一輸入及一輸出，一個僅能讓該特定波長通道通 過的部份，其至少包含一開啟-關閉開關，在其處於關閉 狀態時，防止該特定波長通道輸入到該用於過濾掉一特 定波長通道的裝置，其中有超過一個用於過濾掉一特定 波長通道裝置的事件時，該裝置係由位在一裝置的輸出 與其它裝置的輸入之間的一連接波導而相互連接，因此 可以過濾掉彼此不相關的數個通道。 如申凊專利範圍第8項之波長選擇濾波器，其特徵在於 用於過濾掉一特定波長通道之裝置，其包含兩個]31^非格 栅輔助Mach-Zehnder干涉儀（MZI)，其中在第一 Bragg格 栅輔助Mach-Zehnder干涉儀（1〇”及14”）中第一 MMI波導 (215及245)上的輸出係透過一連接波導（62及64)連接到 第二Bragg格栅輔助Mach-Zehnder干涉儀（12，，及ΐ6π)中第 . — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -34- 475073 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 一 MMI波導（225及265)上的輸入，其中包含開啟-關閉 開關（2 0及22)，以及在第一 Bragg輔助Mach-Zehnder干 涉儀（1〇π及14")中第一 MMI波導（210及240)的第二側係透 過一連接波導（6 0及6 1)而連接到第二Bragg格栅輔助 Mach-Zehnder 干涉儀（12，，及 14π)中第一 2x1 MMI 波導 (220及260)的第二側。 10 ·如申請專利範圍第8項之波長選擇濾波器，其特徵在於 用於過濾掉一特定波長通道之裝置，其包含兩個多模式 干涉Bragg格柵（MMIBg)電路，其中在一第一 MMIBg(10'M 及I4,中一 MMI波導（210及24〇)的第一側上的輸出係透 過一連接波導（62及64)連接到一第二MMIBg(12"U16’，） 中一 MMI波導（220及260)上的輸入，以及在第一 MMIBg (10πι及14,中該MMI波導（210及240)的一第二側，係透過 一連接波導（60及6 1)連接到第二MMIBg( 12’"及14,中該 MMI波導（220及260)的一第二側。 1 1 ·如申請專利範圍第8項之波長選擇濾波器，其特徵在於 用於過濾掉一特定波長通道之裝置，其包含一第一 MMI 波導（215, 225, 245 及 265)及一第二 MMI 波導（210, 220, 240 及 260)，其透過一第一 Mach-Zehnder 波導（112，122, 142 及 162)與一第二 Mach-Zehnder波導（112，122，142 及 162)而相互連接，其包含一個別的Bragg格栅（110，120, 140及 160)，其中第二 MMI波導（210, 220, 240及260)的一 第二側的一輸出及一輸入係透過個別的開啟-關閉開關而 相互連接。 -35. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --.------II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ' 475073 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 2 .如申請專利範圍第8項之波長選擇濾波器，其特徵在於 用於過濾掉一特定波長通道之裝置，其包含一MMI波導 (215, 225，245 及 265)，一 完全反射區段（70, 72, 74 及 76)，一第一Michelson 波導（112，，122，，142,及 162，），其 包含一相位偏移Bragg格柵（ 110, 120, 140及160)，其僅允 許一個波長通道通過，以及一第一開啟-關閉開關（20A， 22A，24A及26A)，一第二Michelson波導（112，，122，，142' 及162’），其包含一相位偏移Bragg格柵（110，120，140及 160)，其僅允許一個波長通道通過，以及一第二開啟-關 閉開關（20B，22B，24B及26B)，MMI波導及完全反射區段 (70，72，74 及 76)，皆透過該第一 Michelson 波導（112*， 122，，142’及 162，）與第二Michelson 波導（114，，124，，144,及 164’）而相互連接，其中該Bragg格柵（110，120，140及 160)係配置在比該開啟-關閉開關（20A，20B，22A，22B， 24A，24B，26A及26B)更靠近該MMI波導的位置。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 3 ·如申請專利範圍第8項之波長選擇濾波器，其特徵在於 用於過濾掉一特定波長通道之裝置，其包含一MMI波導 (215, 225, 245 及 265)，一第一 Michelson 波導（112、122，， 142·及162]，其包含一相位偏移Bragg格柵（110, 120, 140 及160)，其僅允許一個波長通道又i通過，一第一開啟-關閉開關（20A，22A，24A及26A)，及一Bragg格柵，其僅 反射該波長通道λί，一第二Michelson波導（112*，1221， 142’及162·)，其包含一相位偏移Bragg格柵（110, 120, 140 及160)，其僅允許一個波長通道λ i通過，一第二開啟- -36- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 475073 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 關閉開關（20B，22B，24B及26B)，及一Bragg格柵，其僅 反射該波長通道；I i，其中該Michelson波導係連接到個別 MMI波導的一第二側，其中開啟-關閉開關係置放於相 位偏移Bragg格柵（11〇, 120, 140及160)之間，而僅允許該 波長通道λ i通過，而Bragg格柵則僅反射該波長通道λ i ’以及其中相位偏移Bragg格栅係位於最靠近MMI波導 (215，225，245及265)的位置。 1 4 ·如申請專利範圍第8項之波長選擇濾波器，其特徵在於 用於過濾掉一特定波長通道之裝置，其包含一MMI波導 (215，225，24 5 及 265)，一第一 Michels on 波導（112’，122，， 142’及 162’），其包含一Bragg 格柵（110A，120A，140A 及 160A) ’其僅允許其波長大於波長通道又丨_ 1的波長通道 通過，一 Bragg 格柵（110B，120B，140B 及 160B)，其僅允 許其波長小於波長通道；U+1的波長通道通過，一第一開 啟-關閉開關（20A，22A，24A及26A)，及一 Bragg格柵並 僅反射該波長通道又i，一第二Michelson波導（112，，122， 142’及162’），其包含一Bragg 格栅（110A，120A，140A 及 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 ：---^------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 杯 160A) ’其僅允許其波長大於波長通道a 1的波長通遒 通過，一 Bragg 格柵（110B，120B，140B 及 160B)，其僅允 許其波長小於波長通道；li+1的波長通道通過，一第一開 啟-關閉開關（20A，22A，24A及26A)，及一 Bragg格拇 (110C，120C，140C及160C)其僅反射該波長通道h，其 中該Michelson波導係連接到個別MMI波導的一第二側， 其中開啟-關閉開關係置放於Bragg格栅（110B，120B -37. 475073 ABCD 々、申請專利範圍 140B及160B)之間，而僅允許其波長小於波長通道；U+1 的波長通道通過，而Bragg格柵（110C，120C，140C及 160C)則僅反射該波長通道λ i，以及其中Bragg格栅 (110A，120A，140A及160A)，其僅允許其波長大於波長 通道；li-Ι的波長通道通過，係位於MMI波導（215, 225, 245, 265)及 Bragg 格柵（110B，120B，140B 及 160B)之間， 其僅允許其波長小於波長通道λ i+Ι的波長通道通過。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之波長選擇濾波器（1 )，其特徵 在於Bragg格柵（110B，120B，140B及160B)僅允許其波長 小於波長通道λ i+Ι的波長通道通過，以及Bragg格柵 (110A，120A，140A及160A)僅允許其波長大於波長通道 λ i-1的波長通道通過，兩者係彼此互換位置。 1 6 _如申請專利範圍第9至1 5項之一的波長選擇濾波器（丨）， 其特徵在於至少在一個Bragg格栅上具有一熱光學精密調 整裝置。 1 7 · —種用於在一串Q個波長通道中之波長選擇滤波方法， 其特徵在其步驟包含： -在一弟一波長選擇加入-排除元件中的第一側上且有的 一輸入上輸入光學波長通道； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 —“------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1Γ -反射一特定波長通道，然後輸出該通道在該波長選擇 加入-刪除元件的該第一側上所具有的一輸出； -輸出波長通道，其傳輸通過該加入-排除元件上的該加 入-排除元件的一第二側上所具有的一輸出； -阻隔該波長通道或將該通道回授到加入_排除元件的兮 -38-

   475073 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第一側上所具有的一輸入； -傳送該回授波長通道通過加人·排除元件， 該 加入-排除元件的第—侧上的輸出，·及 、 -將加入-排除元件的第一側上的輸出 除元：的：第—側，的一輸入相輕合，然後對該：入排 除70牛及，、N個後續的加人·排除元件重複進行相同的程 序0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -39 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）