TWI410684B - 波長交錯器 - Google Patents

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Description

波長交錯器
本發明係關於一種波長交錯器，尤指一種體積小且可降低訊號傳輸系統成本之波長交錯器。
按，隨著科技日新月異、網際網路的大量使用以及人口的增加，通訊的傳輸需求量一直不斷地擴充，網路設備商必須提供更多的頻寬來傳輸越來越多的影音訊號。波長多工系統(Wavelength Division Multiplexing;WDM)與高密度波長多工系統(Dense WDM;DWDM)的技術可大量擴充現有光纖實體架構的總傳輸量。高密度波長多工系統可以將許多各自載有不同訊號的光波長透過同一根光纖來傳輸，波長的合成與分離(MUX/DEMUX)以及加取(Add/Drop)多使用光學薄膜濾片來加以達成。但是光學薄膜濾片的通道寬度不易降低，並且在高功率的條件下容易隨時間老化，因此，降低傳輸系統中通道與通道之間距是增加總傳輸容量的更好方法。
請參閱第1圖，係為一般1*2波長交錯器之方塊圖，如圖所示：一般1*2波長交錯器10係將入射光訊號20分波為奇數光訊號201以及偶數光訊號202，而間距由f變為2f。以現有光學薄膜濾片的系統架構而言，通道與通道之間距為200GHz，如果能夠使相鄰通道間距降低為100GHz，即將密訊號轉為寬訊號，並且在不變動既有的光學薄膜濾片網路架構的前提下，通道數目的倍增，將可使總傳輸量得以倍增。此外，波長交錯器另包含1*4波長交錯器、4*8波長交錯器以及1*8波長交錯器等種類，即M*N波長交錯器(M、N為正整數)，各種類波長交錯器之功能應用並不相同，使用者可依照需求來選用適合種類的波長交錯器。
一般來說，達成波長交錯的方式不外有兩種，分別為微光學(micro-optics)以及平面光波導(planar lightwave circuit，PLC)的方式。前者具有體積大的缺點，且於多階段的(multi-stage)優化後，其體積會大更多。而平面光波導(planar lightwave circuit，PLC)的方式具有體積小且作多階段(multi-stage)的優化後，其體積依然可以很小的優點。相對上，由於以微光學的方式其所使用的晶體成本相較於透過半導體製程的平面光波導方式也大的許多。
第2(a)圖為一般以PLC的方式達成1*2波長交錯器的示意圖，其為一馬赫澤德(Mach-Zehnder)式的波長交錯器，第2(b)圖為其傳輸率波形圖，由圖所知，第一輸出與第二輸出的串音(crosstalk)相當大且也有色散(dispersion)的問題，因此難以堪稱實用。
第3圖為於第2(a)之波長交錯器上增加一環形濾波器之示意圖，如圖所示：該環形濾波器提供具有少量衰減或沒有衰減的非線性相位調變，而二3dB耦合器會使輸入訊號衰減，並提供線性的移相。由衰減輸入訊號之二3dB耦合器與進行非線性相位調變之環形濾波器的組合足夠的頻帶以將各輸入訊號之頻道(光波頻道)分隔，可解決串音(crosstalk)與色散(dispersion)的問題。然，輸入訊號在經過數次的傳輸之後，其頻帶會變窄，並使頻道之頻寬降低，因此，整個訊號傳輸系統就必須被設計具有更高的精確度，以避免當單一波長光學訊號之頻帶變窄時所造成之錯誤。也因此，整個訊號傳輸系統的體積與成本將大幅提高。
因此，如何讓波長交錯器能具有較小體積且降低訊號傳輸系統成本，實為一具有意義的思考方向。
由是，本發明之主要目的，即在於提供一種波長交錯器，可達到體積小且可降低訊號傳輸系統成本之功效者。
為達上述目的，本發明之技術實現如下：一種波長交錯器，其主要由一第一交錯單元以及一第二交錯單元所組成，該第一交錯單元與該第二交錯單元均包含有一輸入波導管、一輸出波導管以及一配置於該輸入波導管與該輸出波導管間之濾波器，第一交錯單元與第二交錯單元以一轉接波導管相連接；該第一交錯單元之輸入波導管係接收一具有特定波長之入射光訊號，並經由其濾波器耦合而於其輸出波導管輸出一第一交錯訊號；該第二交錯單元之輸入波導管係耦合該具有特定波長之入射光訊號，並經由其濾波器耦合而於其輸出波導管輸出一第二交錯訊號；其中，該第一交錯單元之輸入波導管與濾波器間相距一第一間距，其濾波器與輸出波導管間相距一第二間距，且該第一間距與該第二間距中之一係大於一跳躍臨界間距，而另一則小於該跳躍臨界間距；該第二交錯單元之輸入波導管與濾波器間相距一第三間距，其濾波器與輸出波導管間相距一第四間距，且該第三間距與該第四間距係均大於該跳躍臨界間距或均小於該跳躍臨界間距。
本發明之又一實施例，即揭露一種波長交錯器，其主要由一第一交錯單元以及一第二交錯單元所組成，該第一交錯單元包含有一第一輸入波導管、一第一輸出波導管以及一配置於該第一輸入波導管與該第一輸出波導管間之第一濾波器與第二濾波器；該第二交錯單元包含有一第二輸入波導管、一第二輸出波導管以及一配置於該第二輸入波導管與該第二輸出波導管間之第三濾波器與第四濾波器；該第一輸入波導管係接收一具有特定波長之入射 光訊號，並經由該第一濾波器與該第二濾波器耦合而於該第一輸出波導管輸出一第一交錯訊號；該第二交錯單元之輸入波導管係接收一轉接波導管之光訊號，並經由該第三濾波器與該第四濾波器耦合而於該第二輸出波導管輸出一第二交錯訊號；其中，該第一輸入波導管與該第一濾波器間相距一第一間距，該第一濾波器與該第二濾波器間相距一第二間距，該第二濾波器與該第一輸出波導管間相距該第一間距，且該第一間距與該第二間距中之一係大於一跳躍臨界間距，而另一則小於該跳躍臨界間距；該第二輸入波導管與該第三濾波器間相距一第三間距，該第三濾波器與該第四濾波器間相距一第四間距，該第四濾波器與該第二輸出波導管間相距該第三間距，且該第三間距與該第四間距係均大於該跳躍臨界間距或均小於該跳躍臨界間距。
本發明係利用設定輸入波導管與濾波器以及濾波器與輸出波導管間的間距來達到使訊號傳輸系統具有較寬的元件使用規格，因此設計上不需要增加多餘元件，體積較小，也降低了訊號傳輸系統的成本。第4圖為二半環形耦合器之示意圖，如圖所示：該二半環形耦合器具有二輸入端A0、B0以及二輸出端A1、B1，輸出端A1的訊號除了由輸入端A0的輸入訊號提供外，更包含由輸入端B0耦合過來的輸入訊號；同理，輸出端B1的訊號除了由輸入端B0的輸入訊號提供外，更包含由輸入端A0耦合過來的輸入訊號。因此，可定義一S轉換矩陣：
在方程式(1)中，S11代表輸入端A0到輸出端A1之訊號轉換率，S12代表輸入端B0到輸出端A1之訊號轉換率，S21代表輸入端A0到輸出端B1之訊號轉換率，S22代表輸入端B0到輸出端B1之訊號轉換率。在方程式(1)中，φ11 代表輸入端A0到輸出端A1之訊號相位移動角度，φ12 代表輸入端B0到輸出端A1之訊號相位移動角度，φ21 代表輸入端A0到輸出端B1之訊號相位移動角度，φ22 代表輸入端B0到輸出端B1之訊號相位移動角度。第5圖為第4圖間距(g)與相位移動角度之示意圖，如圖所示：透過時間有限差分法(Finite Difference Time Domain，FDTD)，可以找出在輸入訊號為固定波長(1550nm)而間距(g)變化時，φ11 會在間距(g)小於100nm時產生約π相位的跳躍(jump)，令產生跳躍的間距為gs ，令不會產生跳躍的間距為gL ，令跳躍臨界間距為gc (約為100nm)，故只要間距(g)小於100nm時，φ11 會產生約π相位的跳躍(jump)。φ21 同樣會產生相位跳躍，但其跳躍之幅度較低。
實際上來說，φ11 沒有達到π相位的跳躍(jump)值(大約為0.9π)，其原因為耦合導致頻率位移(Coupled-induced Frequency Shift，CIFS)效應所造成的。CIFS效應非為本發明之重點，因此其效應形成之原理於此不再贅述。此外，跳躍臨界間距為gc 並非絕對為100nm左右，其會隨波導管寬度、波導管折射率與包層折射率所影響。
第6圖為第4圖輸入訊號波長與相位移動角度之示意圖，如圖所示：透過時間有限差分法(Finite Difference Time Domain， FDTD)，可以找出在間距(g)固定為85nm而輸入訊號波長變化時，φ11 會在波長大於約1480nm時產生約π相位的跳躍(jump)。φ21 同樣會產生相位跳躍，但其跳躍之幅度較低。當然，耦合導致頻率位移(Coupled-induced Frequency Shift，CIFS)效應也會使φ11 非為π相位的跳躍。因此，採用或不採用此類相位跳躍的現象，除了間距之外，也需要考慮到波長的效應。
第7圖為非跳躍式雙臂環形共振器示意圖，如圖所示：該雙臂環形共振器30主要由一輸入波導管31、一環形濾波器32以及一輸出波導管33所組成，由於其輸入波導管31與環形濾波器32間距為gL (大於跳躍臨界間距，可設定為350nm)，輸出波導管33與環形濾波器32間距亦為gL ，故輸入訊號Ii 於耦合時並不會有跳躍(相差約π相位)的現象產生，其輸出訊號Ithrough 與Idrop 之波形圖則示於第8圖。
第9圖為跳躍式雙臂環形共振器示意圖，如圖所示：該雙臂環形共振器40主要由一輸入波導管41、一環形濾波器42以及一輸出波導管43所組成，由於其輸入波導管41與環形濾波器42間距為gs (小於跳躍臨界間距，可設定為20nm)，輸出波導管43與環形濾波器42間距亦為gs ，故輸入訊號Ii 於耦合時會有跳躍(相差約π相位)的現象產生，其輸出訊號Ithrough 與Idrop 之波形圖則示於第10圖。
利用時間有限差分法(Finite Difference Time Domain，FDTD)可以知道第7圖與第9圖之雙臂環形共振器的波長通道會交錯(乃因為輸入訊號於有跳躍發生之輸入波導管耦合至環形濾波器時會產生π/2的相位移，而於環形濾波器繞行一周後再耦合至輸入波導管亦會產生π/2的相位移，而輸入訊號無跳躍發生者則不會有此二相位移，因此其間相位差π，因此交錯)，其傳輸率頻譜的通道波 長沒有一致的原因，就是第9圖之雙臂環形共振器因為跳躍的關係而具有耦合導致頻率位移(Coupled-induced Frequency Shift，CIFS)效應，即第10圖之頻譜圖比第8圖之頻譜圖多向右移了一段距離，此距離乃由耦合導致頻率位移(Coupled-induced Frequency Shift，CIFS)效應所產生，並令其輸出訊號Ithrough 之波谷值較第8圖負的更大，且輸出訊號Idrop 之波谷值較第8圖負的更小。
參閱第11圖，係為本發明波長交錯器之實施例圖，如圖所示：本發明之波長交錯器50即將第7圖與第9圖之雙臂環形共振器串組而成，以產生交錯之輸出波形。該波長交錯器50主要由一第一交錯單元51以及一第二交錯單元52所組成，該第一交錯單元51與該第二交錯單元52均包含有一輸入波導管511、521、一輸出波導管513、523以及一配置於該輸入波導管511、521與該輸出波導管513、523間之濾波器512、522。該第一交錯單元51之輸入波導管511係接收一具有特定波長(所有波長)之入射光訊號Ii ，並經由其濾波器512耦合而於其輸出波導管513輸出一第一交錯訊號(奇/偶數波訊號)Idrop1 ；該第二交錯單元52之輸入波導管521係耦合該具有特定波長之入射光訊號Ii ，亦可經由一轉接波導管53將入射光訊號Ii 由輸入波導管511傳遞至輸入波導管521內，並經由其濾波器522耦合而於其輸出波導管523輸出一第二交錯訊號(偶/奇數波訊號)Idrop2 。奇數波訊號Idrop1 與偶數波訊號Idrop2 即為交錯之輸出訊號。
該第一交錯單元51之輸入波導管511與濾波器512間相距一第一間距gs ，其濾波器512與輸出波導管513間相距一第二間距gL ，且該第二間距gL 係大於該第一間距gs 。該第二交錯單元52之輸入波導管521與濾波器522間相距第二間距gL ，其濾波器522與輸出波導管523間亦相距第二間距gL 。
根據第5圖揭露之間距跳躍現象，第11圖中之第一間距gs 係小於一跳躍臨界間距(即間距gc )，用以使入射光訊號Ii 於耦合時產生跳躍的現象；而第二間距gL 則大於該跳躍臨界間距(即間距gc )，以使入射光訊號Ii 於耦合時不會產生跳躍的現象，因此可產生交錯之輸出訊號。
此外，第一交錯單元51之第一間距gs 與第二間距gL 之配置位置相對調，即第一間距為gL 而第二間距為gs ，亦可得到相同輸出之第一交錯訊號。第二交錯單元52之輸入波導管521與濾波器522間亦可相距第一間距gs ，其濾波器522與輸出波導管523間亦相距第一間距gs ，亦可得到相同輸出之第二交錯訊號。
另，該濾波器512、522係為一共振濾波器，該共振濾波器可為環形或跑道形(racetrack)；該輸入波導管511、521與該輸出波導管513、523係為一半環形或半跑道形(racetrack)之波導管；而該轉接波導管53係為一半環形或半跑道形(racetrack)之波導管，所謂的跑道形(racetrack)，指的是如賽馬的橢圓形跑道之形狀。
第12圖為第11圖入射光訊號波長與輸出訊號傳輸率之關係圖，如圖所示：此圖之波形係在間距gL 為350nm且gs 為20nm的情況下模擬而成，由圖可知，輸出訊號Idrop2 /Ii 的波谷值負的相當大，與輸出訊號Idrop1 /Ii 的波峰值相差甚大，亦較習用之波長交錯器大非常多，因此將不會干擾或影響到輸出訊號Idrop1 /Ii 的值，使整個訊號傳輸系統不需要設計的太過精細或增設其他元件即可達到良好的效能，不但體積較小，更令系統其他元件的規格放寬，因而降低系統整體之製造成本。
再者，第二間距gL 係小於一跳躍臨界間距(即間距gc )，用以使入射光訊號Ii 於耦合時產生跳躍的現象；而第一間距gs 則大於該跳躍臨界間距(即間距gc )，即將前述之間距對換，亦可以使入射 光訊號Ii 於耦合時不會產生跳躍的現象，並產生交錯之輸出訊號。
第11圖之波長交錯器乃1*2波長交錯器50，若欲實現1*4的波長交錯器，僅需要於其訊號輸出端Idrop1 與Idrop2 處再分別耦接一組1*2波長交錯器50之輸入端，就會得到四組輸出訊號，即完成1*4波長交錯器的設計。再者，若欲實現4*8波長交錯器與1*8波長交錯器，則在同樣原理下以本發明之1*2波長交錯器50為基本單元而加以排列組合，就能設計出想要之波長交錯器，相當的實用。
參閱第13圖，係為本發明另一波長交錯器之實施例圖，如圖所示：本發明之波長交錯器60即於第11圖波長交錯器之濾波器與輸出波導管間再增設一濾波器，可使輸出訊號Idrop2 /Ii 的波谷值負的相當大，與輸出訊號Idrop1 /Ii 的波峰值相差更大。該波長交錯器60主要由一第一交錯單元61以及一第二交錯單元62所組成，該第一交錯單元61包含有一第一輸入波導管611、一第一輸出波導管614以及一配置於該第一輸入波導管611與該第一輸出波導管614間之第一濾波器612與第二濾波器613；該第二交錯單元62包含有一第二輸入波導管621、一第二輸出波導管624以及一配置於該第二輸入波導管621與該第二輸出波導管624間之第三濾波器622與第四濾波器623。該第一交錯單元61之第一輸入波導管611係接收一具有特定波長之入射光訊號Ii ，並經由第一濾波器612與第二濾波器613耦合而於第一輸出波導管614輸出一第一交錯訊號(奇/偶數波訊號)Idrop1 ；該第二交錯單元62之第二輸入波導管621係耦接該具有特定波長之入射光訊號Ii ，亦可經由一轉接波導管63將入射光訊號Ii 由第一輸入波導管611傳遞至第二輸入波導管621內，並經由第三濾波器622與第四濾波器623耦合而於第二輸出波導管624輸出一第二交錯訊號(偶/奇數波訊 號)Idrop2 。奇數波訊號Idrop1 與偶數波訊號Idrop2 即為交錯之輸出訊號。
第一交錯單元61之第一輸入波導管611與第一濾波器612間相距一第一間距gs ，第一濾波器612與第二濾波器613間相距一第二間距gL1 ，而第二濾波器613與第一輸出波導管614間相距一第一間距gs ，且該第二間距gL1 係大於該第一間距gs 。第二交錯單元62之第二輸入波導管621與第三濾波器622間相距一第三間距gL2 ，第三濾波器622與第四濾波器623間相距該第二間距gL1 ，而第四濾波器623與第二輸出波導管624間相距該第三間距gL2 ，且該第二間距gL1 係大於該第三間距gL2 ，唯該第三間距gL2 係大於該第一間距gs 。此外，第一交錯單元61與第二交錯單元62內之第二間距亦可設計為不同之間距，並非一定要相同才可。
根據第5圖揭露之間距跳躍現象，第13圖中之第一間距gs 係小於一跳躍臨界間距(即間距gc )，用以使入射光訊號Ii 於耦合時產生跳躍的現象；而第二間距gL1 與第三間距gL2 則大於該跳躍臨界間距(即間距gc )，以使入射光訊號Ii 於耦合時不會產生跳躍的現象，因此可產生交錯之輸出訊號。
此外，根據第5圖揭露之間距跳躍現象，第13圖中之第二間距gL1 可設計為小於一跳躍臨界間距(即間距gc )，用以使入射光訊號Ii 於耦合時產生跳躍的現象；而第三間距gL2 與第一間距gs 則大於該跳躍臨界間距(即間距gc )。此時，第二交錯單元62之第二輸入波導管621與第三濾波器622間相距一第三間距gL2 ，第三濾波器622與第四濾波器623間相距該第一間距gs ，而第四濾波器623與第二輸出波導管624間相距該第三間距gL2 (第三間距gL2 不限為大於第一間距gs 或小於第一間距gs )，以使入射光訊號Ii 於耦合時不會產生跳躍的現象，因此可使本發明之波長交錯器產生交錯之輸出訊號。
此外，第一交錯單元61之第一間距gs 與第二間距gL1 之配置位置相對調，即第一間距為gL1 而第二間距為gs ，亦可得到相同輸出之第一交錯訊號。而第二交錯單元62內各元件之間距則設計為均大於跳躍臨界間距(即間距gc )或均小於跳躍臨界間距，亦可得到相同輸出之第二交錯訊號。
再者，若欲於第一交錯單元61之第一濾波器612與第二濾波器613間增設N組(N為大於0之整數)濾波器以提高整體效能時，則需注意第一交錯單元61內各元件間距之排列應依照第一間距gs (小於該跳躍臨界間距)、第二間距gL1 (大於該跳躍臨界間距)、第一間距gs (小於該跳躍臨界間距)、、、、第一間距gs (小於該跳躍臨界間距)的方式進行排列，即重複以小於該跳躍臨界間距與大於該跳躍臨界間距的方式進行交錯排列；或第二間距gL1 (大於該跳躍臨界間距)、第一間距gs (小於該跳躍臨界間距)、第二間距gL1 (大於該跳躍臨界間距)、、、、第二間距gL1 (大於該跳躍臨界間距)的方式進行排列，即重複以大於該跳躍臨界間距與小於該跳躍臨界間距的方式進行交錯排列。若欲於第二交錯單元62之第三濾波器622與第四濾波器623間增設N組(N為大於0之整數)濾波器以提高整體效能時，則需注意第二交錯單元62內各元件間距均應大於跳躍臨界間距(即間距gc )或均小於跳躍臨界間距。
第14圖為第13圖入射光訊號波長與輸出訊號傳輸率之關係圖，如圖所示：此圖之波形係在間距gL1 為350nm、gL2 為250nm且gs 為20nm的情況下模擬而成，由圖可知，輸出訊號Idrop2 /Ii 的波谷值包含一特定區段的波長，且其波谷值負的程度相當大；輸出訊號Idrop1 /Ii 的波峰值包含一特定區段的波長，並與輸出訊號Idrop2 /Ii 的波谷值相差甚大，亦較習用之波長交錯器大更多，也因此將不會干擾或影響到輸出訊號Idrop1 /Ii 的值。此外，由於輸出訊號Idrop2 /Ii 的波谷值包含一特定區段的波長且輸出訊號Idrop1 /Ii 的波峰值包含一特定區段的波長，故可補償因溫度變化改變波長而對傳導率的影響，使整個訊號傳輸系統不需要設計的太過精細或增設其他元件即可達到良好的效能，不但體積較小，更令系統其他元件的規格放寬，因而降低系統整體之製造成本。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．波長交錯器
20．．．入射光訊號
201．．．奇數光訊號
202．．．偶數光訊號
30．．．雙臂環形共振器
31．．．輸入波導管
32．．．環形濾波器
33．．．輸出波導管
40．．．雙臂環形共振器
41．．．輸入波導管
42．．．環形濾波器
43．．．輸出波導管
50．．．波長交錯器
51．．．第一交錯單元
511．．．輸入波導管
512．．．濾波器
513．．．輸出波導管
52．．．第二交錯單元
521．．．輸入波導管
522．．．濾波器
523．．．輸出波導管
53．．．轉接波導管
60．．．波長交錯器
61．．．第一交錯單元
611．．．第一輸入波導管
612．．．第一濾波器
613‧‧‧第二濾波器
614‧‧‧第一輸出波導管
62‧‧‧第二交錯單元
621‧‧‧第二輸入波導管
622‧‧‧第三濾波器
623‧‧‧第四濾波器
624‧‧‧第二輸出波導管
63‧‧‧轉接波導管
第1圖為一般1*2波長交錯器之方塊圖。
第2(a)圖為一般以PLC方式達成1*2波長交錯器之示意圖。
第2(b)圖為第2(a)圖之傳輸率波形圖。
第3圖為於第2(a)之波長交錯器上增加一環形濾波器之示意圖。
第4圖為二半環形耦合器之示意圖。
第5圖為第4圖間距(g)與相位移動角度之示意圖。
第6圖為第4圖輸入訊號波長與相位移動角度之示意圖。
第7圖為非跳躍式雙臂環形共振器示意圖。
第8圖為第7圖之輸出波形圖。
第9圖為跳躍式雙臂環形共振器示意圖。
第10圖為第9圖之輸出波形圖。
第11圖為本發明波長交錯器之實施例圖。
第12圖為第11圖入射光訊號波長與輸出訊號傳輸率之關係圖。
第13圖為本發明另一波長交錯器之實施例圖。
第14圖為第13圖入射光訊號波長與輸出訊號傳輸率之關係圖。
50．．．波長交錯器
51．．．第一交錯單元
511．．．輸入波導管
512．．．濾波器
513．．．輸出波導管
52．．．第二交錯單元
521．．．輸入波導管
522．．．濾波器
523．．．輸出波導管

Claims (22)

  1. 一種波長交錯器，其主要由一第一交錯單元以及一第二交錯單元所組成，該第一交錯單元與該第二交錯單元均包含有一輸入波導管、一輸出波導管以及一配置於該輸入波導管與該輸出波導管間之濾波器，第一交錯單元與第二交錯單元以一轉接波導管相連接；該第一交錯單元之輸入波導管係接收一具有特定波長之入射光訊號，並經由其濾波器耦合而於其輸出波導管輸出一第一交錯訊號；該第二交錯單元之輸入波導管係接收該轉接波導管之光訊號，並經由其濾波器耦合而於其輸出波導管輸出一第二交錯訊號，其中該第一交錯單元之輸入波導管與濾波器間相距為第一間距，其濾波器與輸出波導管間相距為第二間距，且該第一間距與該第二間距中，其一大於一跳躍臨界間距，而另一則小於該跳躍臨界間距。
  2. 根據請求項1之波長交錯器，其中該濾波器係為一環形或跑道形之波導管。
  3. 根據請求項1之波長交錯器，其中該第二交錯單元之輸入波導管與濾波器間相距為第三間距，其濾波器與輸出波導管間相距為第四間距，且該第三間距與該第四間距，係均大於該跳躍臨界間距或均小於該跳躍臨界間距。
  4. 根據請求項1之波長交錯器，其中該第一交錯單元之輸入波導管與其輸出波導管均為一半環形或半跑道形之波導管。
  5. 根據請求項1之波長交錯器，其中該第二交錯單元之輸入波導管與其輸出波導管均為一半環形或半跑道形之波導管。
  6. 根據請求項1之波長交錯器，其中該轉接波導管係為一半環形或半跑道形之波導管。
  7. 根據請求項1之波長交錯器，其中該第一交錯單元之濾波器係 為一環形或跑道形之濾波器。
  8. 根據請求項1之波長交錯器，其中該第二交錯單元之濾波器係為一環形或跑道形之濾波器。
  9. 一種波長交錯器，其主要由一第一交錯單元以及一第二交錯單元所組成，該第一交錯單元包含有一第一輸入波導管、一第一輸出波導管以及一配置於該第一輸入波導管與該第一輸出波導管間之第一濾波器與第二濾波器；該第二交錯單元包含有一第二輸入波導管、一第二輸出波導管以及一配置於該第二輸入波導管與該第二輸出波導管間之第三濾波器與第四濾波器；該第一輸入波導管係接收一具有特定波長之入射光訊號，並經由該第一濾波器與該第二濾波器耦合而於該第一輸出波導管輸出一第一交錯訊號；該第二交錯單元之輸入波導管係接收一轉接波導管之光訊號，並經由該第三濾波器與該第四濾波器耦合而於該第二輸出波導管輸出一第二交錯訊號，其中該第一輸入波導管與該第一濾波器間相距為第一間距，該第一濾波器與該第二濾波器間相距一第二間距，該第二濾波器與該第一輸出波導管間相距該第一間距，且該第一間距與該第二間距中之一係大於一跳躍臨界間距，而另一則小於該跳躍臨界間距。
  10. 根據請求項9之波長交錯器，其中該濾波器係為一環形或跑道形之波導管。
  11. 根據請求項9之波長交錯器，其中該第二輸入波導管與該第三濾波器間相距一第三間距，該第三濾波器與該第四濾波器間相距一第四間距，該第四濾波器與該第二輸出波導管間相距該第三間距，且該第三間距與該第四間距係均大於該跳躍臨界間距或均小於該跳躍臨界間距。
  12. 根據請求項9之波長交錯器，其中該第一交錯單元之輸入波導 管與其輸出波導管係均為一半環形或半跑道形之波導管。
  13. 根據請求項9之波長交錯器，其中該第二交錯單元之輸入波導管與其輸出波導管係均為一半環形或半跑道形之波導管。
  14. 根據請求項9之波長交錯器，其中該轉接波導管係為一半環形或半跑道形之波導管。
  15. 根據請求項9之波長交錯器，其中該第一交錯單元之濾波器係為一環形或跑道形之共振濾波器。
  16. 根據請求項9之波長交錯器，其中，該第二交錯單元之濾波器係均為一環形或跑道形之共振濾波器。
  17. 根據請求項9之波長交錯器，其中該第一濾波器與該第二濾波器間係增設有N組濾波器，N為大於0之整數。
  18. 根據請求項17之波長交錯器，其中該第一交錯單元內各元件間距係重複以小於該跳躍臨界間距與大於該跳躍臨界間距的方式進行交錯排列。
  19. 根據請求項17之波長交錯器，其中該第一交錯單元內各元件間距係重複以大於該跳躍臨界間距與小於該跳躍臨界間距的方式進行交錯排列。
  20. 根據請求項9之波長交錯器，其中該第三濾波器與該第四濾波器間係增設有N組濾波器，N為大於0之整數。
  21. 根據請求項20之波長交錯器，其中該第二交錯單元內各元件間距均應大於該跳躍臨界間距。
  22. 根據請求項20之波長交錯器，其中該第二交錯單元內各元件間距均應小於該跳躍臨界間距。
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