JP4068534B2 - Optical frequency filter - Google Patents
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Description
本発明は、光波長多重を利用した光通信、光交換、光情報処理等の光伝送システムに適用される光周波数フィルタに関する。 The present invention relates to an optical frequency filter applied to an optical transmission system such as optical communication, optical switching, and optical information processing using optical wavelength multiplexing.
大容量の通信を実現するために、1本の光ファイバに異なる光周波数(波長)をもつ複数の光信号を多重化して伝送する波長多重光通信ネットワーク技術の開発が現在盛んに行われている。 In order to realize large-capacity communication, development of a wavelength multiplexing optical communication network technology that multiplexes and transmits a plurality of optical signals having different optical frequencies (wavelengths) on one optical fiber is being actively performed. .
複数の光周波数からなる光多重信号の中から、特定の光周波数(波長)の光信号のみを選択的に取り出すことのできる光周波数フィルタは、光アド・ドロップ装置、光クロスコネクト装置、光交換機を実現する上で欠かせないものである。また、通信におけるデータトラヒックの増大により、多重化される光周波数(波長)の数は、今後、益々増加することが予想される。 An optical frequency filter that can selectively extract only an optical signal having a specific optical frequency (wavelength) from an optical multiplexed signal composed of a plurality of optical frequencies includes an optical add / drop device, an optical cross-connect device, and an optical switch. It is indispensable for realizing. In addition, the number of multiplexed optical frequencies (wavelengths) is expected to increase further in the future due to an increase in data traffic in communication.
このようなことを背景にして、本発明者らは、下記に示す特許文献1で、出力導波路に半導体光増幅器型ゲートスイッチを備える第1のアレイ導波路格子と、第1のアレイ導波路格子の出力導波路に接続されて、出力導波路に半導体光増幅器型ゲートスイッチを備える第2のアレイ導波路格子と、第2のアレイ導波路格子の出力導波路に接続されて光を合流する光合流回路とで構成される新たな光周波数フィルタを開示した。
Against such a background, the present inventors disclosed in
この本発明者らが開示した光周波数フィルタによれば、光周波数の数が増えても、制御電極数の増加が少なくて済む新たな光周波数フィルタを提供できるようになる。
確かに、本発明者らが特許文献1で開示した光周波数フィルタによれば、光周波数の数が増えても、制御電極数の増加が少なくて済む新たな光周波数フィルタを提供できるようになる。
Certainly, according to the optical frequency filter disclosed by the present inventors in
しかしながら、この本発明者らが特許文献1で開示した光周波数フィルタでは、その構成上、半導体光増幅器型ゲートスイッチからの増幅自然放出光(ASE:amplified spontaneous emission)によるノイズが出力光に重畳されるため、クロストークが劣化するという問題が残されていた。
However, in the optical frequency filter disclosed in
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、光ゲートスイッチに半導体光増幅器を用いた場合でも、そのASEノイズを除去することが可能である低クロストークの光周波数フィルタの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a low crosstalk optical frequency filter capable of removing ASE noise even when a semiconductor optical amplifier is used as an optical gate switch. And
(1)上記の目的を達成するために、本発明の光周波数フィルタは、複数の光周波数からなる光多重信号の中から、特定の光周波数の光信号のみを選択的に取り出すために、(イ)複数の光周波数からなる光多重信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第1のアレイ導波路格子と、(ロ)第1のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第2のアレイ導波路格子と、(ハ)第2のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力する第3のアレイ導波路格子とを備えるように構成する。 (1) In order to achieve the above object, the optical frequency filter of the present invention selectively extracts only an optical signal having a specific optical frequency from an optical multiplexed signal composed of a plurality of optical frequencies. (B) a first arrayed waveguide grating having a plurality of output waveguides each having an optical gate switch and an optical multiplexed signal having a plurality of optical frequencies, and (b) a first arrayed waveguide grating An optical signal to be output is input, a second array waveguide grating having a plurality of output waveguides each having an optical gate switch, and (c) an optical signal output from the second array waveguide grating is input. And a third arrayed waveguide grating.
このように構成されるときにあって、第1のアレイ導波路格子の方が第2のアレイ導波路格子よりも高分解能である場合に、第3のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジが第1のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジより1チャネル間隔分だけ広いように構成される。一方、第2のアレイ導波路格子の方が第1のアレイ導波路格子よりも高分解能である場合に、第3のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジが第2のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジより1チャネル間隔分だけ広いように構成される。 In the case which is configured as this, when the direction of the first array waveguide grating is higher resolution than the second array waveguide grating, the free spectral range of the third arrayed waveguide grating Ru is configured to one channel spacing amount corresponding wider than the free spectral range of the first array waveguide grating. Hand, if the direction of the second arrayed waveguide grating is higher resolution than the first array waveguide grating, the free free spectral range of the third arrayed waveguide grating of the second array waveguide grating Ru is configured to one channel spacing amount corresponding wider spectral range.
このように構成される本発明の光周波数フィルタでは、第1のアレイ導波路格子の出力導波路に対応付けて備えられる光ゲートスイッチと、第2のアレイ導波路格子の出力導波路に対応付けて備えられる光ゲートスイッチとの組み合わせにより、特定の光周波数の光信号のみが選択的に取り出されて第3のアレイ導波路格子に入力され、この選択された光信号の光周波数以外の光は第3のアレイ導波路格子によって除去される。 In the optical frequency filter of the present invention configured as described above, the optical gate switch provided in association with the output waveguide of the first arrayed waveguide grating and the output waveguide of the second arrayed waveguide grating are associated with each other. In combination with the optical gate switch provided, the optical signal of only a specific optical frequency is selectively extracted and input to the third arrayed waveguide grating. Light other than the optical frequency of the selected optical signal is It is removed by the third arrayed waveguide grating.
このようにして、本発明の光周波数フィルタでは、出力導波路に光ゲートスイッチを備える第1のアレイ導波路格子と第2のアレイ導波路格子との接続により特定の光周波数の光信号のみを選択的に取り出すという構成を採るときにあって、選択した光信号の光周波数以外の光については第3のアレイ導波路格子によって除去するという構成を採ることから、クロストークの低減が図れるようになる。 In this way, in the optical frequency filter of the present invention, only an optical signal having a specific optical frequency is obtained by connecting the first array waveguide grating and the second array waveguide grating each having an optical gate switch in the output waveguide. When adopting the configuration of selectively extracting, the configuration in which light other than the optical frequency of the selected optical signal is removed by the third array waveguide grating is adopted, so that crosstalk can be reduced. Become.
(2)上記の目的を達成するために、本発明の光周波数フィルタは、複数の光周波数からなる光多重信号の中から、特定の光周波数の光信号のみを選択的に取り出すために、(イ)複数の光周波数からなる光多重信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第1のアレイ導波路格子と、(ロ)第1のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第2のアレイ導波路格子と、(ハ)第2のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力対象とする第3のアレイ導波路格子と、(ニ)第2のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力として、その光信号を第3のアレイ導波路格子に分配入力する光分配回路とを備えるように構成する。 (2) In order to achieve the above object, the optical frequency filter of the present invention selectively extracts an optical signal having a specific optical frequency from an optical multiplexed signal composed of a plurality of optical frequencies. (B) a first arrayed waveguide grating having a plurality of output waveguides each having an optical gate switch and an optical multiplexed signal having a plurality of optical frequencies, and (b) a first arrayed waveguide grating inputs the optical signal to be output, inputs and a second arrayed waveguide grating having a plurality of output waveguides with a light gate switches, and an optical signal output from the (c) second arrayed waveguide grating target and the third arrayed waveguide grating, (d) as an input the output optical signal of the second array waveguide grating, and the optical distribution circuit you distribute inputs the optical signals to the third arrayed waveguide grating Configure to include .
このように構成されるときにあって、第1のアレイ導波路格子の方が第2のアレイ導波路格子よりも高分解能である場合に、第3のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジが第1のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジより1チャネル間隔分だけ広いように構成される。一方、第2のアレイ導波路格子の方が第1のアレイ導波路格子よりも高分解能である場合に、第3のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジが第2のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジより1チャネル間隔分だけ広いように構成される。 In the case which is configured as this, when the direction of the first array waveguide grating is higher resolution than the second array waveguide grating, the free spectral range of the third arrayed waveguide grating Ru is configured to one channel spacing amount corresponding wider than the free spectral range of the first array waveguide grating. Hand, if the direction of the second arrayed waveguide grating is higher resolution than the first array waveguide grating, the free free spectral range of the third arrayed waveguide grating of the second array waveguide grating Ru is configured to one channel spacing amount corresponding wider spectral range.
このように構成される本発明の光周波数フィルタでは、第1のアレイ導波路格子の出力導波路に対応付けて備えられる光ゲートスイッチと、第2のアレイ導波路格子の出力導波路に対応付けて備えられる光ゲートスイッチとの組み合わせにより、特定の光周波数の光信号のみが選択的に取り出されて、光分配回路を介して第3のアレイ導波路格子に入力され、この選択された光信号の光周波数以外の光は第3のアレイ導波路格子によって除去される。 In the optical frequency filter of the present invention configured as described above, the optical gate switch provided in association with the output waveguide of the first arrayed waveguide grating and the output waveguide of the second arrayed waveguide grating are associated with each other. Only the optical signal of a specific optical frequency is selectively extracted and input to the third arrayed-waveguide grating via the optical distribution circuit, and the selected optical signal is combined. Light other than the optical frequency is removed by the third arrayed waveguide grating.
このようにして、本発明の光周波数フィルタでは、出力導波路に光ゲートスイッチを備える第1のアレイ導波路格子と第2のアレイ導波路格子との接続により特定の光周波数の光信号のみを選択的に取り出すという構成を採るときにあって、選択した光信号の光周波数以外の光については第3のアレイ導波路格子によって除去するという構成を採ることから、クロストークの低減が図れるようになる。 In this way, in the optical frequency filter of the present invention, only an optical signal having a specific optical frequency is obtained by connecting the first array waveguide grating and the second array waveguide grating each having an optical gate switch in the output waveguide. When adopting the configuration of selectively extracting, the configuration in which light other than the optical frequency of the selected optical signal is removed by the third array waveguide grating is adopted, so that crosstalk can be reduced. Become.
本発明の光周波数フィルタによれば、クロストークの低減が図れるようになることから、光周波数フィルタの光ゲートスイッチとして半導体光増幅器を用いることが可能になる。半導体光増幅器を用いれば、アレイ導波路格子や光分配回路で生ずる光強度の劣化を補償することが可能であるという長所を持つ。しかるに、半導体光増幅器を用いると、同時にASEノイズの発生をまぬがれない。一方、本発明の光周波数フィルタでは、選択した光信号以外のノイズ光を除去することが可能で、低クロストーク化を図ることができる。これから、本発明の光周波数フィルタによれば、光周波数フィルタの光ゲートスイッチとして半導体光増幅器を用いることが可能になるのである。 According to the optical frequency filter of the present invention, since crosstalk can be reduced, a semiconductor optical amplifier can be used as an optical gate switch of the optical frequency filter. If a semiconductor optical amplifier is used, it has an advantage that it is possible to compensate for the deterioration of the light intensity generated in the arrayed waveguide grating and the optical distribution circuit. However, if a semiconductor optical amplifier is used, the generation of ASE noise cannot be avoided. On the other hand, the optical frequency filter of the present invention can remove noise light other than the selected optical signal, and can achieve low crosstalk. Thus, according to the optical frequency filter of the present invention, a semiconductor optical amplifier can be used as the optical gate switch of the optical frequency filter.
本発明によれば、低クロストークの光周波数フィルタを実現できるようになる。しかも、本発明によれば、この低クロストークの光周波数フィルタの実現にあたって、従来方法よりも少ない光ゲートスイッチで多数の光周波数を効率的に選択できるようになる。 According to the present invention, a low crosstalk optical frequency filter can be realized. In addition, according to the present invention, in realizing this low crosstalk optical frequency filter, a large number of optical frequencies can be efficiently selected with fewer optical gate switches than in the conventional method.
以下、本発明の実施形態に係わる光周波数フィルタについて図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an optical frequency filter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施形態例についての説明に入る前に、アレイ導波路格子の設計について補足説明する。 Prior to the description of the exemplary embodiment of the present invention, a supplementary description will be given of the design of the arrayed waveguide grating.
アレイ導波路格子は、ある一定の長さ(ΔL)ずつ異なるアレイ状に並べられた導波路群と、その両端に配置される2つのスラブ導波路と、入力側のスラブ導波路に接続される入力導波路と、出力側のスラブ導波路に接続される出力導波路とから構成されており、波長合分波機能を有するデバイスである。 The arrayed waveguide grating is connected to a group of waveguides arranged in different arrays by a certain length (ΔL), two slab waveguides arranged at both ends thereof, and a slab waveguide on the input side. The device includes an input waveguide and an output waveguide connected to the slab waveguide on the output side, and has a wavelength multiplexing / demultiplexing function.
このアレイ導波路格子のある特定の入力導波路からある特定の出力導波路へ透過することができる光の周波数は、周期的なものとなる。この周波数の周期は自由スペクトルレンジ(FSR)と呼ばれ、FSR=c/(neff ・ΔL)で表される。ここで、cは光速、neff はアレイ導波路の実効屈折率である。 The frequency of light that can be transmitted from a specific input waveguide to a specific output waveguide of the arrayed waveguide grating is periodic. This frequency period is called a free spectral range (FSR) and is expressed by FSR = c / (n eff · ΔL). Here, c is the speed of light, and n eff is the effective refractive index of the arrayed waveguide.
また、ある特定の入力導波路から隣合う出力導波路に出力される光の周波数の差(あるときは、隣合う入力導波路からある特定の出力導波路に出力される光の周波数の差)であるチャネル間隔は、スラブ導波路との接続点における出力導波路の間隔とスラブ導波路の曲率半径(あるときは、スラブ導波路との接続点における入力導波路の間隔とスラブ導波路の曲率半径)とFSRとにより定めることができる。 Also, the difference in the frequency of light output from a specific input waveguide to the adjacent output waveguide (in some cases, the difference in the frequency of light output from the adjacent input waveguide to the specific output waveguide) The channel spacing is the distance between the output waveguide and the radius of curvature of the slab waveguide at the connection point with the slab waveguide (in some cases, the distance between the input waveguide and the curvature of the slab waveguide at the connection point with the slab waveguide) Radius) and FSR.
〔第1の実施形態例〕
図1に、本発明の第1の実施形態例に係る波長多重数が16チャネル(f1〜f16)の場合の光周波数フィルタの回路構成を図示する。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a circuit configuration of an optical frequency filter in the case where the number of multiplexed wavelengths according to the first embodiment of the present invention is 16 channels (f1 to f16).
図中、401は第1のアレイ導波路格子、411は第2のアレイ導波路格子、424は第3のアレイ導波路格子、435は2×1光合流回路である。 In the figure, 401 is a first arrayed waveguide grating, 411 is a second arrayed waveguide grating, 424 is a third arrayed waveguide grating, and 435 is a 2 × 1 optical converging circuit.
第1のアレイ導波路格子401の出力導波路403,404,405,406は、それぞれ光ゲートスイッチ407,408,409,410を介して、それぞれ第2のアレイ導波路格子411の入力導波路412,413,414,415に接続されている。
The
また、第2のアレイ導波路格子411の出力導波路416,417,418,419は、光ゲートスイッチ420,421,422,423を介して、それぞれ第3のアレイ導波路格子424の入力導波路428,427,426,425に接続されている。
The
また、第3のアレイ導波路格子424の出力導波路430,431,432,433,434のうち、出力導波路431,432は、2×1光合流回路435に接続されている。
Of the
ここで、第1のアレイ導波路格子401は、図2(a)に示すアレイ導波路格子(入力導波路数:1、出力導波路数:4)に対応しており、入力導波路402は入力ポート101に対応し、また、出力導波路403,404,405,406は、それぞれ出力ポート111,112,113,114に対応している。
Here, the first
この第1のアレイ導波路格子401は、そのチャネル間隔が波長多重光の周波数間隔と等しく、FSR(自由スペクトルレンジ)がそのチャネル間隔の出力導波路数倍、すなわち、4倍に設計されており、その透過特性は、図2(b)に示す通りとなっている。
The first arrayed
同様に、第2のアレイ導波路格子411は、図3(a)に示すアレイ導波路格子(入力導波路数:4、出力導波路数:4)に対応しており、入力導波路412,413,414,415は、それぞれ入力ポート201,202,203,204に対応し、また、出力導波路416,417,418,419は、それぞれ出力ポート211,212,213,214に対応している。
Similarly, the second arrayed waveguide grating 411 corresponds to the arrayed waveguide grating shown in FIG. 3A (number of input waveguides: 4, number of output waveguides: 4). 413, 414, and 415 correspond to the
この第2のアレイ導波路格子411は、そのチャネル間隔が第1のアレイ導波路格子401のFSRと等しくなるように、さらに、この第2のアレイ導波路格子411のFSRがそのチャネル間隔の出力導波路数倍、すなわち、4倍に設計されており、その透過特性は、図3(b)に示す通りとなっている。 The second arrayed waveguide grating 411 has a channel spacing equal to the FSR of the first arrayed waveguide grating 401, and the FSR of the second arrayed waveguide grating 411 outputs the channel spacing. The number of waveguides is designed to be four times, that is, four times, and the transmission characteristics are as shown in FIG.
さらに、第3のアレイ導波路格子424は、図4(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路425,426,427,428,429は、それぞれ入力ポート301,302,303,304,305に対応し、また、出力導波路430,431,432,433,434は、それぞれ出力ポート311,312,313,314,315に対応している。
Further, the third arrayed waveguide grating 424 corresponds to the arrayed waveguide grating shown in FIG. 4A, and the
この第3のアレイ導波路格子424は、そのチャネル間隔が波長多重光の周波数間隔、すなわち、第1のアレイ導波路格子401のチャネル間隔と等しく、FSRが第1のアレイ導波路格子401のFSR(本実施形態例では4チャネル分)より1チャネル間隔分だけ広いように(本実施形態例では5チャネル分)設計されており、入力及び出力導波路本数は、“FSR=(チャネル間隔)×(入力、あるいは、出力導波路本数)”が成り立つよう5本ずつで、その透過特性は、図4(b)に示す通りとなっている。
The third arrayed waveguide grating 424 has a channel spacing equal to the frequency spacing of the wavelength multiplexed light, that is, the channel spacing of the first arrayed waveguide grating 401, and the FSR is the FSR of the first arrayed
すなわち、第1の実施形態例(後述する第2及び第3の実施形態例も同じである)では、第1のアレイ導波路格子401のチャネル間隔(正確には透過帯域)が波長多重光の周波数間隔に等しく、第2のアレイ導波路格子411のチャネル間隔(正確には透過帯域)が波長多重光の周波数間隔の4倍に等しいというように、第1のアレイ導波路格子401の方が第2のアレイ導波路格子411よりも高分解能を示す場合には、第3のアレイ導波路格子424のFSRは“FSR=5チャンネル分”というように、高分解能である第1のアレイ導波路格子401のFSRよりも1チャネル間隔分だけ広いように設計されることになるのである。
That is, in the first embodiment (the same applies to the second and third embodiments described later), the channel spacing (more precisely, the transmission band) of the first arrayed waveguide grating 401 is the wavelength multiplexed light. The first arrayed waveguide grating 401 is equal to the frequency spacing, and the channel spacing (more precisely, the transmission band) of the second arrayed waveguide grating 411 is equal to four times the frequency spacing of the wavelength multiplexed light. When the resolution is higher than that of the second array waveguide grating 411, the FSR of the third array waveguide grating 424 is the first array waveguide having a high resolution such as “FSR = 5 channels”. It is designed to be wider than the FSR of the
第3のアレイ導波路格子424のFSRを第1のアレイ導波路格子401のFSRより1チャネル間隔分だけ広いようにすることで、図4(b)に示すように、第2のアレイ導波路格子411を透過する光信号が第3のアレイ導波路格子424の出力ポート312,313のみに透過されるということを実現できるようになり、これにより結合ロスの少ない2×1光合流回路435を使用することが可能になる。
By making the FSR of the third arrayed waveguide grating 424 wider than the FSR of the first arrayed waveguide grating 401 by one channel interval, as shown in FIG. 4B, the second arrayed waveguide is obtained. It becomes possible to realize that the optical signal transmitted through the grating 411 is transmitted only to the
このように構成される第1の実施形態例に係る光周波数フィルタの動作について説明する。 The operation of the optical frequency filter according to the first embodiment configured as described above will be described.
第1のアレイ導波路格子401の入力導波路402から入力された異なる光周波数を持つ16の入力光(f1〜f16)は、第1のアレイ導波路格子401により、図2(b)に示す透過特性に従って分波され、第1のアレイ導波路格子401の出力導波路403,404,405,406(それぞれ図2(a)の出力ポート111,112,113,114に対応)にそれぞれ導かれる。
The 16 input lights (f1 to f16) having different optical frequencies inputted from the
すなわち、f1,f5,f9,f13の光は出力導波路403に導かれ、f2,f6,f10,f14の光は出力導波路404に導かれ、f3,f7,f11,f15の光は出力導波路405に導かれ、f4,f8,f12,f16の光は出力導波路406に導かれる。
That is, the lights f1, f5, f9, and f13 are guided to the
このとき、光ゲートスイッチ407,408,409,410のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ408をオン状態にすると、第1のアレイ導波路格子401の出力導波路404(図2(a)の出力ポート112に対応)に導かれた4つの光f2,f6,f10,f14だけが、入力導波路413(図3(a)の入力ポート202に対応)を通って第2のアレイ導波路格子411に入力される。
At this time, when one of the optical gate switches 407, 408, 409, 410, for example, the
そして、この4つの光f2,f6,f10,f14は、図3(b)の透過特性に従い、第2のアレイ導波路格子411の出力導波路416,417,418,419(それぞれ図3(a)の出力ポート211,212,213,214に対応)に分波される。すなわち、f2の光は出力導波路419に導かれ、f6の光は出力導波路416に導かれ、f10の光は出力導波路417に導かれ、f14の光は出力導波路418に導かれる。
Then, the four lights f2, f6, f10, and f14 are
このとき、光ゲートスイッチ420,421,422,423のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ422をオン状態にすると、対応する第2のアレイ導波路格子411の出力導波路418に導かれたf14の光のみが透過する。さらに、このf14の光は、入力導波路426(図4(a)の入力ポート302に対応)を通って第3のアレイ導波路格子424に入力される。
At this time, when one of the optical gate switches 420, 421, 422, and 423, for example, the
すると、図4(b)に示す第3のアレイ導波路格子424の透過特性に従って、出力導波路432(図4(a)の出力ポート313に対応)に導かれる。最後に、このf14の光は、2×1光合流回路435を通り、出力導波路436を通って出力される。
Then, the light is guided to the output waveguide 432 (corresponding to the
f14以外の光も同様にして、光ゲートスイッチ407,408,409,410と光ゲートスイッチ420,421,422,423との組み合わせで1つだけ選択することが可能であり、図5に示す通り、第3のアレイ導波路格子424の出力導波路431、もしくは出力導波路432のどちらかを通り、2×1光合流回路435を通して出力することができる。
Similarly, it is possible to select only one light other than f14 by combining the optical gate switches 407, 408, 409, 410 and the optical gate switches 420, 421, 422, 423, as shown in FIG. The signal can be output through the 2 × 1 optical converging
このように、本実施形態例では、f1〜f16のすべての光は、選択された後に、必ず光バンドパスフィルタとして機能する第3のアレイ導波路格子424を通るので、選択された光の周波数以外の余分な光成分はカットされ、たとえ光ゲートスイッチとして半導体光増幅器を用いた場合でも、そのASEノイズを除去することが可能であり、低クロストークの光周波数フィルタとして機能することが可能である。 As described above, in the present embodiment example, since all the lights of f1 to f16 always pass through the third arrayed waveguide grating 424 that functions as an optical bandpass filter after being selected, the frequency of the selected light Excess optical components other than the above are cut off, and even when a semiconductor optical amplifier is used as an optical gate switch, it is possible to remove the ASE noise and to function as a low crosstalk optical frequency filter. is there.
しかも、このとき、選択された光は、出力導波路431,432のどちらかを通るので、結合ロスの少ない2×1光合流回路435を用いることが可能になることで、低損失の光周波数フィルタを実現することができるようになる。
In addition, since the selected light passes through one of the
ここで、本実施形態例では、第3のアレイ導波路格子424の透過特性の説明をし易くするため、出力導波路を5本で記述したが、2×1光合流回路435に接続していない第3のアレイ導波路格子424の出力導波路430,433,434については配置する必要はない。
Here, in the present embodiment example, in order to facilitate the explanation of the transmission characteristics of the third arrayed waveguide grating 424, five output waveguides are described, but they are connected to the 2 × 1 optical converging
〔第2の実施形態例〕
図6に、本発明の第2の実施形態例に係る波長多重数が16チャネル(f1〜f16)の場合の光周波数フィルタの回路構成を図示する。
[Second Embodiment]
FIG. 6 illustrates a circuit configuration of the optical frequency filter when the number of wavelength multiplexing is 16 channels (f1 to f16) according to the second embodiment of the present invention.
図中、601は第1のアレイ導波路格子、611は第2のアレイ導波路格子、626は第3のアレイ導波路格子、624は第1の2入力3出力光合流回路、625は第2の2入力3出力光合流回路である。 In the figure, 601 is a first arrayed waveguide grating, 611 is a second arrayed waveguide grating, 626 is a third arrayed waveguide grating, 624 is a first two-input / three-output optical converging circuit, and 625 is a second. This is a 2-input 3-output optical confluence circuit.
第1のアレイ導波路格子601の出力導波路603,604,605,606は、それぞれ光ゲートスイッチ607,608,609,610を介して、それぞれ第2のアレイ導波路格子611の入力導波路612,613,614,615に接続されている。
The
また、第2のアレイ導波路格子611の出力導波路616,617,618,619のうち、出力導波路616及び617は、それぞれ光ゲートスイッチ620,621を介して第1の2入力3出力光合流回路624に接続され、また、出力導波路618及び619は、それぞれ光ゲートスイッチ622,623を介して第2の2入力3出力光合流回路625に接続されている。
Of the
そして、第1の2入力3出力光合流回路624の3つの出力導波路は、それぞれ第3のアレイ導波路格子626の入力導波路627,628,629に接続され、また、第2の2入力3出力光合流回路625の3つの出力導波路は、それぞれ第3のアレイ導波路格子626の入力導波路630,631,632に接続されている。
The three output waveguides of the first 2-input 3-output optical converging
ここで、第1のアレイ導波路格子601は、図2(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路602は入力ポート101に対応し、また、出力導波路603,604,605,606は、それぞれ出力ポート111,112,113,114に対応している。この第1のアレイ導波路格子601の設計は、第1の実施形態例で示した第1のアレイ導波路格子401と同一であり、その透過特性は、図2(b)に示す通りである。
Here, the first arrayed waveguide grating 601 corresponds to the arrayed waveguide grating shown in FIG. 2A, the
同様に、第2のアレイ導波路格子611は、図3(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路612,613,614,615は、それぞれ入力ポート201,202,203,204に対応し、また、出力導波路616,617,618,619は、それぞれ出力ポート211,212,213,214に対応している。この第2のアレイ導波路格子611の設計は、第1の実施形態例で示した第2のアレイ導波路格子411と同一であり、その透過特性は、図3(b)に示す通りである。
Similarly, the second arrayed waveguide grating 611 corresponds to the arrayed waveguide grating shown in FIG. 3A, and the
さらに、第3のアレイ導波路格子626は、図7(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路627,628,629,630,631,632は、それぞれ入力ポート501,502,503,504,505,506に対応し、また、出力導波路633は出力ポート511に対応している。
Further, the third arrayed waveguide grating 626 corresponds to the arrayed waveguide grating shown in FIG. 7A, and the
この第3のアレイ導波路格子626の隣り合う入力導波路から出力導波路に出力される光の周波数間隔は、波長多重光の周波数間隔、すなわち、第1のアレイ導波路格子601のチャネル間隔と等しく、FSRは、第1のアレイ導波路格子601のFSR(本実施形態例では4チャネル分)より1チャネル間隔分だけ広いように(本実施形態例では5チャネル分)設計されており、さらに、入力導波路本数は、“FSR=(チャネル間隔)×(入力導波路本数)”が成り立つよりさらに1本多い6本で、出力導波路本数は1本である。
The frequency interval of light output from the input waveguide adjacent to the third arrayed waveguide grating 626 to the output waveguide is equal to the frequency interval of wavelength multiplexed light, that is, the channel interval of the first arrayed
このように入力導波路を設計することにより、第3のアレイ導波路格子626の入力導波路627(図7(a)の入力ポート501に対応)と632(図7(a)の入力ポート506に対応)では、回折次数は違うが同じ周波数の信号が透過できるようにすることができる。そして、その透過特性は、図7(b)に示す通りとなっている。
By designing the input waveguide in this manner, the input waveguide 627 (corresponding to the
この図7(b)に示すように、第3のアレイ導波路格子626のFSRは、第1のアレイ導波路格子601のFSRより1チャネル間隔分だけ広い“FSR=5チャンネル分”となっているのである。 As shown in FIG. 7B, the FSR of the third arrayed waveguide grating 626 becomes “FSR = 5 channels” which is wider than the FSR of the first arrayed waveguide grating 601 by one channel interval. It is.
このように構成される第2の実施形態例に係る光周波数フィルタの動作について説明する。 The operation of the optical frequency filter according to the second embodiment configured as described above will be described.
第1のアレイ導波路格子601の入力導波路602から入力された異なる光周波数を持つ16の入力光(f1〜f16)は、第1のアレイ導波路格子601により、図2(b)に示す透過特性に従って分波され、第1のアレイ導波路格子601の出力導波路603,604,605,606(それぞれ図2(a)の出力ポート111,112,113,114に対応)にそれぞれ導かれる。
The 16 input lights (f1 to f16) having different optical frequencies inputted from the
すなわち、f1,f5,f9,f13の光は出力導波路603に導かれ、f2,f6,f10,f14の光は出力導波路604に導かれ、f3,f7,f11,f15の光は出力導波路605に導かれ、f4,f8,f12,f16の光は出力導波路606に導かれる。
That is, the light of f1, f5, f9, and f13 is guided to the
このとき、光ゲートスイッチ607,608,609,610のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ608をオン状態にすると、第1のアレイ導波路格子601の出力導波路604(図2(a)の出力ポート112に対応)に導かれた4つの光f2,f6,f10,f14だけが、入力導波路613(図3(a)の入力ポート202に対応)を通って第2のアレイ導波路格子611に入力される。
At this time, when one of the optical gate switches 607, 608, 609, and 610, for example, the
そして、この4つの光f2,f6,f10,f14は、図3(b)の透過特性に従い、第2のアレイ導波路格子611の出力導波路616,617,618,619(それぞれ図3(a)の出力ポート211,212,213,214に対応)に分波される。すなわち、f2の光は出力導波路619に導かれ、f6の光は出力導波路616に導かれ、f10の光は出力導波路617に導かれ、f14の光は出力導波路618に導かれる。
The four lights f2, f6, f10, and f14 are
このとき、光ゲートスイッチ620,621,622,623のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ622をオン状態にすると、対応する第2のアレイ導波路格子611の出力導波路618に導かれたf14の光のみが透過する。さらに、このf14の光は、第2の2入力3出力光合流回路625に入力され、第3のアレイ導波路格子626の入力導波路630,631,632(図7(a)の入力ポート504,505,506)に分配される。
At this time, when one of the optical gate switches 620, 621, 622, and 623, for example, the
このうち、図7(b)の透過特性に従って、第3のアレイ導波路格子626の入力導波路632を通ったf14の光のみが出力導波路633を通り出力される。
Among these, only the light of f14 that has passed through the
f14以外の光も同様にして、光ゲートスイッチ607,608,609,610と光ゲートスイッチ620,621,622,623との組み合わせで1つだけ選択することが可能であり、第1の2入力3出力光合流回路624、もしくは第2の2入力3出力光合流回路625を介し、第3のアレイ導波路格子626を通して、出力導波路633から出力することができる。
Similarly, light other than f14 can be selected in combination with the optical gate switches 607, 608, 609, and 610 and the optical gate switches 620, 621, 622, and 623, and the first two inputs. The signal can be output from the
このように、本実施形態例では、f1〜f16のすべての光は、選択された後に、必ず光バンドパスフィルタとして機能する第3のアレイ導波路格子626を通るので、選択された光の周波数以外の余分な光成分はカットされ、たとえ光ゲートスイッチとして半導体光増幅器を用いた場合でも、そのASEノイズを除去することが可能であり、低クロストークの光周波数フィルタとして機能することが可能である。 Thus, in the present embodiment example, all the light of f1 to f16 always passes through the third arrayed waveguide grating 626 that functions as an optical bandpass filter after being selected, so the frequency of the selected light Excess optical components other than the above are cut off, and even when a semiconductor optical amplifier is used as an optical gate switch, it is possible to remove the ASE noise and to function as a low crosstalk optical frequency filter. is there.
ここで、第1及び第2の2入力3出力光合流回路624,625の出力導波路上に光ゲートスイッチ、特に半導体光増幅器を挿入してもよい。この場合も、低クロストークの光周波数フィルタの機能をなんら損ねることはない。
Here, an optical gate switch, particularly a semiconductor optical amplifier, may be inserted on the output waveguides of the first and second 2-input 3-output optical converging
さらに、本実施形態例では、2入力3出力光合流回路を2つ用いた場合を示したが、これらをまとめ1つの4入力6出力光合流回路を用いても同様の効果を有することができるし、逆に3つ以上の光合流回路を用いた場合でも同様な効果を有することができる。 Furthermore, in the present embodiment, the case where two 2-input 3-output optical merging circuits are used has been shown, but the same effect can be obtained even if these are combined and one 4-input 6-output optical merging circuit is used. On the contrary, the same effect can be obtained even when three or more optical confluence circuits are used.
〔第3の実施形態例〕
図8に、本発明の第3の実施形態例に係る波長多重数が16チャネル(f1〜f16)の場合の光周波数フィルタの回路構成を図示する。
[Third Embodiment]
FIG. 8 illustrates a circuit configuration of the optical frequency filter in the case where the number of wavelength multiplexing according to the third embodiment of the present invention is 16 channels (f1 to f16).
図中、801は第1のアレイ導波路格子、811は第2のアレイ導波路格子、833は第3のアレイ導波路格子、824〜827は1×2光分岐回路、828〜832は2×1光合流回路である。 In the figure, 801 is a first arrayed waveguide grating, 811 is a second arrayed waveguide grating, 833 is a third arrayed waveguide grating, 824 to 827 are 1 × 2 optical branch circuits, and 828 to 832 are 2 ×. This is a one-light confluence circuit.
第1のアレイ導波路格子801の出力導波路803,804,805,806は、それぞれ光ゲートスイッチ807,808,809,810を介して、それぞれ第2のアレイ導波路格子811の入力導波路812,813,814,815に接続されている。
The
また、第2のアレイ導波路格子811の出力導波路816,817,818,819は、それぞれ光ゲートスイッチ820,821,822,823を介して、1×2光分岐回路824,825,826,827に接続されている。
The
そして、1×2光分岐回路824の2つの出力導波路のうち一方は2×1光合流回路828に接続され、1×2光分岐回路825の2つの出力導波路のうち一方は2×1光合流回路829に接続されるとともに、もう一方は2×1光合流回路830に接続され、1×2光分岐回路826の2つの出力導波路のうち一方は2×1光合流回路830に接続されるとともに、もう一方は2×1光合流回路831に接続され、1×2光分岐回路827の2つの出力導波路のうち一方は2×1光合流回路831に接続されるとともに、もう一方は2×1光合流回路832に接続されている。
One of the two output waveguides of the 1 × 2
さらに、2×1光合流回路828,829,830,831,832の出力導波路は、それぞれ第3のアレイ導波路格子833の入力導波路838,837,836,835,834に接続されている。
Further, the output waveguides of the 2 × 1 optical converging
ここで、第1のアレイ導波路格子801は、図2(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路802は入力ポート101に対応し、また、出力導波路803,804,805,806は、それぞれ出力ポート111,112,113,114に対応している。この第1のアレイ導波路格子801の設計は、第1の実施形態例で示した第1のアレイ導波路格子401と同一であり、その透過待性は、図2(b)に示す通りである。
Here, the first arrayed waveguide grating 801 corresponds to the arrayed waveguide grating shown in FIG. 2A, the
同様に、第2のアレイ導波路格子811は、図3(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路812,813,814,815は、それぞれ入力ポート201,202,203,204に対応し、また、出力導波路816,817,818,819は、それぞれ出力ポート211,212,213,214に対応している。この第2のアレイ導波路格子811の設計は、第1の実施形態例で示した第2のアレイ導波路格子411と同一であり、その透過特性は、図3(b)に示す通りである。
Similarly, the second arrayed waveguide grating 811 corresponds to the arrayed waveguide grating shown in FIG. 3A, and the
さらに、第3のアレイ導波路格子833は、図9(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路834,835,836,837,838は、それぞれ入力ポート701,702,703,704,705に対応し、また、出力導波路839は出力ポート711に対応している。
Further, the third arrayed waveguide grating 833 corresponds to the arrayed waveguide grating shown in FIG. 9A, and the
この第3のアレイ導波路格子833の隣り合う入力導波路から出力導波路に出力される光の周波数間隔は、波長多重光の周波数間隔、すなわち、第1のアレイ導波路格子801のチャネル間隔と等しく、FSRは、第1のアレイ導波路格子801のFSR(本実施形態例では4チャネル分)より1チャネル間隔分だけ広いように(本実施形態例では5チャネル分)設計されており、さらに、入力導波路本数は、“FSR=(チャネル間隔)×(入力導波路本数)”が成り立つよう5本、出力導波路本数は1本で、その透過特性は、図9(b)に示す通りとなっている。
The frequency interval of the light output from the adjacent input waveguide to the output waveguide of the third arrayed waveguide grating 833 is the frequency interval of the wavelength multiplexed light, that is, the channel interval of the first arrayed
この図9(b)に示すように、第3のアレイ導波路格子833のFSRは、第1のアレイ導波路格子801のFSRより1チャネル間隔分だけ広い“FSR=5チャンネル分”となっているのである。 As shown in FIG. 9B, the FSR of the third arrayed waveguide grating 833 is “FSR = 5 channels” which is wider than the FSR of the first arrayed waveguide grating 801 by one channel interval. It is.
このように構成される第3の実施形態例に係る光周波数フィルタの動作について説明する。 The operation of the optical frequency filter according to the third embodiment configured as described above will be described.
第1のアレイ導波路格子801の入力導波路802から入力された異なる光周波数を持つ16の入力光(f1〜f16)は、第1のアレイ導波路格子801により、図2(b)の透過特性に従って分波され、第1のアレイ導波路格子801の出力導波路803,804,805,806(それぞれ図2(a)の出力ポート111,112,113,114に対応)にそれぞれ導かれる。
16 input lights (f1 to f16) having different optical frequencies inputted from the
すなわち、f1,f5,f9,f13の光は出力導波路803に導かれ、f2,f6,f10,f14の光は出力導波路804に導かれ、f3,f7,f11,f15の光は出力導波路805に導かれ、f4,f8,f12,f16の光は出力導波路806に導かれる。
That is, the light of f1, f5, f9, and f13 is guided to the
このとき、光ゲートスイッチ807,808,809,810のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ808をオン状態にすると、第1のアレイ導波路格子801の出力導波路804(図2(a)の出力ポート112に対応)に導かれた4つの光f2,f6,f10,f14だけが、入力導波路813(図3(a)の入力ポート202に対応)を通って第2のアレイ導波路格子811に入力される。
At this time, when one of the optical gate switches 807, 808, 809, and 810, for example, the
そして、この4つの光f2,f6,f10,f14は、図3(b)の透過特性に従い、第2のアレイ導波路格子811の出力導波路816,817,818,819(それぞれ図3(a)の出力ポート211,212,213,214に対応)に分波される。すなわち、f2の光は出力導波路819に導かれ、f6の光は出力導波路816に導かれ、f10の光は出力導波路817に導かれ、f14の光は出力導波路818に導かれる。
Then, these four lights f2, f6, f10, and f14 are
このとき、光ゲートスイッチ820,821,822,823のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ822をオン状態にすると、対応する第2のアレイ導波路格子811の出力導波路818に導かれたf14の光のみが透過する。さらに、このf14の光は、1×2光分岐回路826を通り、2×1光合流回路830と2×1光合流回路831とに分岐されるが、このうち、図9(b)の透過特性に従って、2×1光合流回路830を通ったf14の光が入力導波路836から第3のアレイ導波路格子833に入力され、出力導波路839を通り出力される。
At this time, when one of the optical gate switches 820, 821, 822, and 823, for example, the
f14以外の光も同様にして、光ゲートスイッチ807,808,809,810と光ゲートスイッチ820,821,822,823との組み合わせで1つだけ選択することが可能であり、対応する1×2光分岐回路と2×1光合流回路とを経由し、第3のアレイ導波路格子833を通して、出力導波路839から出力することができる。
Similarly, it is possible to select only one light other than f14 by a combination of the optical gate switches 807, 808, 809, and 810 and the optical gate switches 820, 821, 822, and 823, and the corresponding 1 × 2 The light can be output from the
このように、本実施形態例では、f1〜f16のすべての光は、選択された後に、必ず光バンドパスフィルタとして機能する第3のアレイ導波路格子833を通るので、選択された光の周波数以外の余分な光成分はカットされ、たとえ光ゲートスイッチとして半導体光増幅器を用いた場合でも、そのASEノイズを除去することが可能であり、低クロストークの光周波数フィルタとして機能することが可能である。 In this way, in this embodiment example, since all the light of f1 to f16 always passes through the third arrayed waveguide grating 833 that functions as an optical bandpass filter after being selected, the frequency of the selected light Excess optical components other than the above are cut off, and even when a semiconductor optical amplifier is used as an optical gate switch, it is possible to remove the ASE noise and to function as a low crosstalk optical frequency filter. is there.
ここで、1×2光分岐回路の出力導波路上と2×1光合流回路の出力導波路上のどちらか、あるいは、その両方に光ゲートスイッチ、特に半導体光増幅器を挿入してもよい。この場合も、低クロストークの光周波数フィルタの機能をなんら損ねることはない。 Here, an optical gate switch, particularly a semiconductor optical amplifier, may be inserted on either or both of the output waveguide of the 1 × 2 optical branch circuit and the output waveguide of the 2 × 1 optical junction circuit. In this case as well, the function of the low crosstalk optical frequency filter is not impaired.
以上に説明した第1、第2及び第3の実施形態例では、第2のアレイ導波路格子のチャネル間隔が第1のアレイ導波路格子のFSR(具体的にはFSR=4チャネル分)と同じになることで説明したが、本発明者らが開示した特許文献1の“実施例5”で説明したように、第2のアレイ導波路格子のチャネル間隔(正確に表現するならばチャネル毎の透過帯域)を第1のアレイ導波路格子のFSR以下に設定することも可能である。
In the first, second, and third embodiment examples described above, the channel spacing of the second arrayed waveguide grating is the FSR of the first arrayed waveguide grating (specifically, FSR = 4 channels). As explained in “Embodiment 5” of
すなわち、図3(b)に示す第2のアレイ導波路格子の透過特性から明らかなように、入力ポート201に信号光が入力したときに、出力ポート211を通過するのはf1しかないというように、出力ポート211,212,213,214を通過するものは1つの光に限られている。これから、第2のアレイ導波路格子のチャネル間隔を第1のアレイ導波路格子のFSR以下に設定することが可能である。
That is, as apparent from the transmission characteristics of the second arrayed waveguide grating shown in FIG. 3B, when signal light is input to the
第2のアレイ導波路格子のチャネル間隔を第1のアレイ導波路格子のFSR以下に設定には、第2のアレイ導波路格子のチャネル間隔をΔfF 、チャネル毎の透過帯域をΔft と表すならば、図10に示すように、第2のアレイ導波路格子の入力導波路とスラブ導波路との間のピッチを変え、さらに、ΔfF を変えずにΔft を狭くすることにより実現する。 To set the channel spacing of the second array waveguide grating below FSR of the first array waveguide grating, represents the channel spacing of the second array waveguide grating Delta] f F, the transmission band of each channel and the Delta] f t If, as shown in FIG. 10, changing the pitch between the input waveguide and the slab waveguide of the second array waveguide grating, furthermore, it is realized by narrowing the Delta] f t without changing the Delta] f F .
このようにして、チャネル毎の透過帯域Δft を狭くすると、図3(b)に示す第2のアレイ導波路格子の透過特性に代えて、本来通過させる光とその前後の光とを通過させることができるといったような透過特性(極端な場合には、本来通過させる光のみを通過させる透過特性)を実現できるようになり、これによりクロストークを大幅に改善できるようになる。 In this way, when narrowing the transmission band Delta] f t for each channel, in place of the transmission characteristic of the second arrayed waveguide grating shown in FIG. 3 (b), passing light passing original and its front and rear light It is possible to realize a transmission characteristic that can be transmitted (in the extreme case, a transmission characteristic that allows only light that is originally allowed to pass through), thereby greatly improving crosstalk.
〔第4の実施形態例〕
図11に、本発明の第4の実施形態例に係る波長多重数が16チャネル(f1〜f16)の場合の光周波数フィルタの回路構成を図示する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 11 shows a circuit configuration of an optical frequency filter when the number of wavelength multiplexing is 16 channels (f1 to f16) according to the fourth embodiment of the present invention.
図中、1301は第1のアレイ導波路格子、1311は第2のアレイ導波路格子、1324は第3のアレイ導波路格子、1335は2×1光合流回路である。
In the figure,
第1のアレイ導波路格子1301の出力導波路1303,1304,1305,1306は、それぞれ光ゲートスイッチ1307,1308,1309,1310を介して、それぞれ第2のアレイ導波路格子1311の入力導波路1312,1313,1314,1315に接続されている。
The
また、第2のアレイ導波路格子1311の出力導波路1316,1317,1318,1319は、光ゲートスイッチ1320,1321,1322,1323を介して、それぞれ第3のアレイ導波路格子1324の入力導波路1325,1326,1327,1328に接続されている。
The
また、第3のアレイ導波路格子1324の出力導波路1330,1331,1332,1333,1334のうち、出力導波路1330,1331は、2×1光合流回路1335に接続されている。
Of the
ここで、第2のアレイ導波路格子1311は、図12(a)に示すアレイ導波路格子(入力導波路数:4、出力導波路数:4)に対応しており、入力導波路1312,1313,1314,1315は、それぞれ入力ポート1101,1102,1103,1104に対応し、また、出力導波路1316,1317,1318,1319は、それぞれ出力ポート1111,1112,1113,1114に対応している。
Here, the second arrayed
この第2のアレイ導波路格子1311は、そのチャネル間隔が波長多重光の周波数間隔と等しく、FSRがそのチャネル間隔の入(出)力導波路数倍、すなわち、4倍に設計されており、その透過特性は、図12(b)に示す通りとなっている。
The second arrayed
また、第1のアレイ導波路格子1301は、図13(a)に示すアレイ導波路格子(入力導波路数:1、出力導波路数:4)に対応しており、入力導波路1302は入力ポート1001に対応し、また、出力導波路1303,1304,1305,1306は、それぞれ出力ポート1011,1012,1013,1014に対応している。
The first arrayed
この第1のアレイ導波路格子1301は、そのチャネル間隔が第2のアレイ導波路格子1311のFSRと等しくなるように、さらに、この第1のアレイ導波路格子1301のFSRがそのチャネル間隔の出力導波路数倍、すなわち、4倍に設計されており、その透過特性は、図13(b)に示す通りとなっている。
The first arrayed
さらに、第3のアレイ導波路格子1324は、図14(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路1325,1326,1327,1328,1329は、それぞれ入力ポート1201,1202,1203,1204,1205に対応し、また、出力導波路1330,1331,1332,1333,1334は、それぞれ出力ポート1211,1212,1213,1214,1215に対応している。
Further, the third arrayed
この第3のアレイ導波路格子1324は、そのチャネル間隔が波長多重光の周波数間隔、すなわち、第2のアレイ導波路格子1311のチャネル間隔と等しく、FSRが第2のアレイ導波路格子1311のFSR(本実施形態例では4チャネル分)より1チャネル間隔分だけ広いように(本実施形態例では5チャネル分)設計されており、入力及び出力導波路本数は、“FSR=(チャネル間隔)×(入力、あるいは、出力導波路本数)”が成り立つよう5本ずつで、その透過特性は、図14(b)に示す通りとなっている。
The third
すなわち、第4の実施形態例(後述する第5及び第6の実施形態例も同じである)では、第2のアレイ導波路格子1311のチャネル間隔(正確には透過帯域)が波長多重光の周波数間隔に等しく、第1のアレイ導波路格子1301のチャネル間隔(正確には透過帯域)が波長多重光の周波数間隔の4倍に等しいというように、第2のアレイ導波路格子1311の方が第1のアレイ導波路格子1301よりも高分解能を示す場合には、第3のアレイ導波路格子1324のFSRは“FSR=5チャンネル分”というように、高分解能である第2のアレイ導波路格子1311のFSRよりも1チャネル間隔分だけ広いように設計されることになるのである。
That is, in the fourth embodiment (the same applies to the fifth and sixth embodiments described later), the channel spacing (more precisely, the transmission band) of the second arrayed
第3のアレイ導波路格子1324のFSRを第2のアレイ導波路格子1311のFSRより1チャネル間隔分だけ広いようにすることで、図14(b)に示すように、第2のアレイ導波路格子1311を透過する光信号が第3のアレイ導波路格子1324の出力ポート1211,1212のみに透過されるということを実現できるようになり、これにより結合ロスの少ない2×1光合流回路1335を使用することが可能になる。
By making the FSR of the third arrayed waveguide grating 1324 wider than the FSR of the second arrayed waveguide grating 1311 by one channel interval, as shown in FIG. 14B, the second arrayed waveguide is obtained. It becomes possible to realize that the optical signal transmitted through the
このように構成される第4の実施形態例に係る光周波数フィルタの動作について説明する。 The operation of the optical frequency filter according to the fourth embodiment configured as described above will be described.
第1のアレイ導波路格子1301の入力導波路1302から入力された異なる光周波数を持つ16の入力光(f1〜f16)は、第1のアレイ導波路格子1301により、図13(b)の透過特性に従って分波され、第1のアレイ導波路格子1301の出力導波路1303,1304,1305,1306(それぞれ図13(a)の出力ポート1011,1012,1013,1014に対応)にそれぞれ導かれる。
Sixteen input lights (f1 to f16) having different optical frequencies inputted from the
すなわち、f1,f2,f3、f 4の光は出力導波路1303に導かれ、f5,f6,f7,f8の光は出力導波路1304に導かれ、f9,f10,f11,f12の光は出力導波路1305に導かれ、f13,f14,f15,f16の光は出力導波路1306に導かれる。
That is, the light of f1, f2, f3, and f4 is guided to the
このとき、光ゲートスイッチ1307,1308,1309,1310のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ1308をオン状態にすると、第1のアレイ導波路格子1301の出力導波路1304(図13(a)の出力ポート1012に対応)に導かれた4つの光f5,f6,f7,f8だけが、入力導波路1313(図12(a)の入力ポート1102に対応)を通って第2のアレイ導波路格子1311に入力される。
At this time, when one of the
そして、この4つの光f5,f6,f7,f8は、図12(b)の透過特性に従い、第2のアレイ導波路格子1311の出力導波路1316,1317,1318,1319(それぞれ図12(b)の出力ポート1111,1112,1113,1114に対応)に分波される。すなわち、f5の光は出力導波路1319に導かれ、f6の光は出力導波路1316に導かれ、f7の光は出力導波路1317に導かれ、f8の光は出力導波路1318に導かれる。
The four lights f5, f6, f7, and f8 are
このとき、光ゲートスイッチ1320,1321,1322,1323のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ1322をオン状態にすると、対応する第2のアレイ導波路格子1311の出力導波路1318に導かれたf8の光のみが透過する。さらに、このf8の光は、入力導波路1327(図14(a)の入力ポート1203に対応)を通って第3のアレイ導波路格子1324に入力される。
At this time, when one of the
すると、図14(b)に示す第3のアレイ導波路格子1324の透過特性に従って、出力導波路1330(図14(a)の出力ポート1211に対応)に導かれる。最後に、このf8の光は、2×1光合流回路1335を通り、出力導波路1336を通って出力される。
Then, the light is guided to the output waveguide 1330 (corresponding to the
f8以外の光も同様にして、光ゲートスイッチ1303,1304,1305,1306と光ゲートスイッチ1320,1321,1322,1323との組み合わせで1つだけ選択することが可能であり、第3のアレイ導波路格子1324の出力導波路1330、もしくは出力導波路1331のどちらかを通り、2×1光合流回路1335を通して出力することができる。
Similarly, light other than f8 can be selected in combination with the
このように、本実施形態例では、f1〜f16のすべての光は、選択された後に、必ず光バンドパスフィルタとして機能する第3のアレイ導波路格子1324を通るので、選択された光の周波数以外の余分な光成分はカットされ、たとえ光ゲートスイッチとして半導体光増幅器を用いた場合でも、そのASEノイズを除去することが可能であり、低クロストークの光周波数フィルタとして機能することが可能である。 In this way, in the present embodiment example, since all the light of f1 to f16 always passes through the third arrayed waveguide grating 1324 that functions as an optical bandpass filter after being selected, the frequency of the selected light Excess optical components other than the above are cut off, and even when a semiconductor optical amplifier is used as an optical gate switch, it is possible to remove the ASE noise and to function as a low crosstalk optical frequency filter. is there.
しかも、このとき、選択された光は、出力導波路1330,1331のどちらかを通るので、結合ロスの少ない2×1光合流回路1335を用いることが可能になることで、低損失の光周波数フィルタを実現することができるようになる。
In addition, since the selected light passes through either one of the
ここで、本実施形態例では、第3のアレイ導波路格子1324の透過特性の説明をし易くするため、出力導波路を5本で記述したが、2×1光合流回路1335に接続していない第3のアレイ導波路格子1324の出力導波路1332,1333,1334については配置する必要はない。
Here, in this embodiment example, in order to facilitate the explanation of the transmission characteristics of the third arrayed
〔第5の実施形態例〕
図15に、本発明の第5の実施形態例に係る波長多重数が16チャネル(f1〜f16)の場合の光周波数フィルタの回路構成を図示する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 15 illustrates a circuit configuration of the optical frequency filter in the case where the number of wavelength division multiplexing is 16 channels (f1 to f16) according to the fifth embodiment of the present invention.
図中、1501は第1のアレイ導波路格子、1511は第2のアレイ導波路格子、1526は第3のアレイ導波路格子、1524は第1の2入力3出力光合流回路、1525は第2の2入力3出力光合流回路である。 In the figure, 1501 is a first arrayed waveguide grating, 1511 is a second arrayed waveguide grating, 1526 is a third arrayed waveguide grating, 1524 is a first two-input three-output optical converging circuit, and 1525 is a second This is a 2-input 3-output optical confluence circuit.
第1のアレイ導波路格子1501の出力導波路1503,1504,1505,1506は、それぞれ光ゲートスイッチ1507,1508,1509,1510を介して、それぞれ第2のアレイ導波路格子1511の入力導波路1512,1513,1514,1515に接続されている。
The
また、第2のアレイ導波路格子1511の出力導波路1516,1517,1518,1519のうち、出力導波路1516及び1517は、それぞれ光ゲートスイッチ1520,1521を介して第1の2入力3出力光合流回路1524に接続され、また、出力導波路1518及び1519は、光ゲートスイッチ1522,1523を介して第2の2入力3出力光合流回路1525に接続されている。
Of the
そして、第1の2入力3出力光合流回路1524の3つの出力導波路は、それぞれ第3のアレイ導波路格子1526の入力導波路1527,1528,1529に接続され、また、第2の2入力3出力光合流回路1525の3つの出力導波路は、それぞれ第3のアレイ導波路格子1526の入力導波路1530,1531,1532に接続されている。
The three output waveguides of the first 2-input 3-output optical converging
ここで、第1のアレイ導波路格子1501は、図13(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路1502は入力ポート1001に対応し、また、出力導波路1503,1504,1505,1506は、それぞれ出力ポート1011,1012,1013,1014に対応している。この第1のアレイ導波路格子1501の設計は、第4の実施形態例で示した第1のアレイ導波路格子1301と同一であり、その透過特性は、図13(b)に示す通りである。
Here, the first arrayed
同様に、第2のアレイ導波路格子1511は、図12(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路1512,1513,1514,1515は、それぞれ入力ポート1101,1102,1103,1104に対応し、また、出力導波路1516,1517,1518,1519は、それぞれ出力ポート1111,1112,1113,1114に対応している。この第2のアレイ導波路格子1511の設計は、第4の実施形態例で示した第2のアレイ導波路格子1311と同一であり、その透過特性は、図12(b)に示す通りである。
Similarly, the second arrayed
さらに、第3のアレイ導波路格子1526は、図16(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路1527,1528,1529,1530,1531,1532は、それぞれ入力ポート1401,1402,1403,1404,1405,1406に対応し、また、出力導波路1533は出力ポート1411に対応している。
Further, the third arrayed
この第3のアレイ導波路格子1526の隣り合う入力導波路から出力導波路に出力される光の周波数間隔は、波長多重光の周波数間隔、すなわち、第2のアレイ導波路格子1511のチャネル間隔と等しく、FSRは、第2のアレイ導波路格子1511のFSR(本実施形態例では4チャネル分)より1チャネル間隔分だけ広いように(本実施形態例では5チャネル分)設計されており、さらに、入力導波路本数は、“FSR=(チャネル間隔)×(入力導波路本数)”が成り立つよりさらに1本多い6本で、出力導波路本数は1本である。
The frequency interval of light output from the input waveguide adjacent to the third arrayed waveguide grating 1526 to the output waveguide is equal to the frequency interval of wavelength multiplexed light, that is, the channel interval of the second arrayed
このように入力導波路を設計することにより、第3のアレイ導波路格子1526の入力導波路1527(図16(a)の入力ポート1401に対応)と1532(図16(a)の入力ポート1406に対応)では、回折次数は違うが同じ周波数の信号が透過できるようにすることができる。そして、その透過特性は、図16(b)に示す通りとなっている。
By designing the input waveguide in this way, the input waveguide 1527 (corresponding to the
この図16(b)に示すように、第3のアレイ導波路格子1526のFSRは、第2のアレイ導波路格子1511のFSRより1チャネル間隔分だけ広い“FSR=5チャンネル分”となっているのである。
As shown in FIG. 16B, the FSR of the third arrayed
このように構成される第5の実施形態例に係る光周波数フィルタの動作について説明する。 The operation of the optical frequency filter according to the fifth embodiment configured as described above will be described.
第1のアレイ導波路格子1501の入力導波路1502から入力された異なる光周波数を待つ16の入力光(f1〜f16)は、第1のアレイ導波路格子1501により、図13(b)の透過特性に従って分波され、第1のアレイ導波路格子1501の出力導波路1503,1504,1505,1506(それぞれ図13(a)の出力ポート1011,1012,1013,1014に対応)にそれぞれ導かれる。
Sixteen input lights (f1 to f16) waiting for different optical frequencies input from the
すなわち、f1,f2,f3,f4の光は出力導波路1503に導かれ、f5,f6,f7,f8の光は出力導波路1504に導かれ、f9,f10,f11,f12の光は出力導波路1505に導かれ、f13,f14,f15,f16の光は出力導波路1506に導かれる。
That is, the light of f1, f2, f3, and f4 is guided to the output waveguide 1503, the light of f5, f6, f7, and f8 is guided to the
このとき、光ゲートスイッチ1507,1508,1509,1510のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ1508をオン状態にすると、第1のアレイ導波路格子1501の出力導波路1504(図13(a)の出力ポート1012に対応)に導かれた4つの光f5,f6,f7,f8だけが、入力導波路1513(図12(a)の入力ポート1102に対応)を通って第2のアレイ導波路格子1511に入力される。
At this time, when one of the
そして、この4つの光f5,f6,f7,f8は、図12(b)の透過特性に従い、第2のアレイ導波路格子1511の出力導波路1516,1517,1518,1519(それぞれ図12(a)の出力ポート1111,1112,1113,1114に対応)に分波される。すなわち、f5の光は出力導波路1519に導かれ、f6の光は出力導波路1516に導かれ、f7の光は出力導波路1517に導かれ、f8の光は出力導波路1518に導かれる。
The four lights f5, f6, f7, and f8 are
このとき、光ゲートスイッチ1520,1521,1522,1523のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ1522をオン状態にすると、対応する第2のアレイ導波路格子1511の出力導波路1518に導かれたf8の光のみが透過する。さらに、このf8の光は、第2の2入力3出力光合流回路1525に入力され、第3のアレイ導波路格子1526の入力導波路1527,1528,1529(図16(a)の入力ポート1401,1402,1403)に分配される。
At this time, when one of the
このうち、図16(b)の透過特性に従って、第3のアレイ導波路格子1526の入力導波路1527を通ったf8の光のみが出力導波路1533を通り出力される。
Among these, only the light of f8 that has passed through the
f8以外の光も同様にして、光ゲートスイッチ1507,1508,1509,1510と光ゲートスイッチ1520,1521,1522,1523との組み合わせで1つだけ選択することが可能であり、第1の2入力3出力光合流回路1524、もしくは第2の2入力3出力光合流回路1525を介し、第3のアレイ導波路格子1526を通して、出力導波路1533から出力することができる。
Similarly, light other than f8 can be selected in combination with the
このように、本実施形態例では、f1〜f16のすべての光は、選択された後に、必ず光バンドパスフィルタとして機能する第3のアレイ導波路格子1526を通るので、選択された光の周波数以外の余分な光成分はカットされ、たとえ光ゲートスイッチとして半導体光増幅器を用いた場合でも、そのASEノイズを除去することが可能であり、低クロストークの光周波数フィルタとして機能することが可能である。 In this way, in the present embodiment example, since all the light of f1 to f16 always passes through the third arrayed waveguide grating 1526 that functions as an optical bandpass filter after being selected, the frequency of the selected light Excess optical components other than the above are cut off, and even when a semiconductor optical amplifier is used as an optical gate switch, it is possible to remove the ASE noise and to function as a low crosstalk optical frequency filter. is there.
ここで、第1及び第2の2入力3出力光合流回路1524,1525の出力導波路上に光ゲートスイッチ、特に半導体光増幅器を挿入してもよい。この場合も、低クロストークの光周波数フィルタの機能をなんら損ねることはない。
Here, an optical gate switch, particularly a semiconductor optical amplifier, may be inserted on the output waveguides of the first and second 2-input 3-output
さらに、本実施形態例では、2入力3出力光合流回路を2つ用いた場合を示したが、これらをまとめ1つの4入力6出力光合流回路を用いても同様の効果を有することができるし、逆に3つ以上の光合流回路を用いた場合でも同様な効果を有することができる。 Furthermore, in the present embodiment, the case where two 2-input 3-output optical merging circuits are used has been shown, but the same effect can be obtained even if these are combined and one 4-input 6-output optical merging circuit is used. On the contrary, the same effect can be obtained even when three or more optical confluence circuits are used.
〔第6の実施形態例〕
図17に、本発明の第6の実施形態例に係る波長多重数が16チャネル(f1〜f16)の場合の光周波数フィルタの回路構成を図示する。
[Sixth Embodiment]
FIG. 17 illustrates a circuit configuration of an optical frequency filter according to the sixth embodiment of the present invention when the wavelength multiplexing number is 16 channels (f1 to f16).
図中、1701は第1のアレイ導波路格子、1711は第2のアレイ導波路格子、1733は第3のアレイ導波路格子、1724〜1727は1×2光分岐回路、1728〜1732は2×1光合流回路である。 In the figure, 1701 is a first arrayed waveguide grating, 1711 is a second arrayed waveguide grating, 1733 is a third arrayed waveguide grating, 1724 to 1727 are 1 × 2 optical branch circuits, and 1728 to 1732 are 2 ×. This is a one-light confluence circuit.
第1のアレイ導波路格子1701の出力導波路1703,1704,1705,1706は、それぞれ光ゲートスイッチ1707,1708,1709,1710を介して、それぞれ第2のアレイ導波路格子1711の入力導波路1712,1713,1714,1715に接続されている。
The
また、第2のアレイ導波路格子1711の出力導波路1716,1717,1718,1719は、それぞれ光ゲートスイッチ1720,1721,1722,1723を介して、1×2光分岐回路1724,1725,1726,1727に接続されている。
The
そして、1×2光分岐回路1724の2つの出力導波路のうち一方は2×1光合流回路1728に接続され、1×2光分岐回路1725の2つの出力導波路のうち一方は2×1光合流回路1729に接続されるとともに、もう一方は2×1光合流回路1730に接続され、1×2光分岐回路1726の2つの出力導波路のうち一方は2×1光合流回路1730に接続されるとともに、もう一方は2×1光合流回路1731に接続され、1×2光分岐回路1727の2つの出力導波路のうち一方は2×1光合流回路1731に接続されるとともに、もう一方は2×1光合流回路1732に接続されている。
One of the two output waveguides of the 1 × 2
さらに、2×1光合流回路1728,1729,1730,1731,1732の出力導波路は、それぞれ第3のアレイ導波路格子1733の入力導波路1734,1735,1736,1737,1738に接続されている。
Further, the output waveguides of the 2 × 1 optical converging
ここで、第1のアレイ導波路格子1701は、図13(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路1702は入力ポート1001に対応し、また、出力導波路1703,1704,1705,1706は、それぞれ出力ポート1011,1012,1013,1014に対応している。この第1のアレイ導波路格子1701の設計は、第4の実施形態例で示した第1のアレイ導波路格子1301と同一であり、その透過特性は、図13(b)に示す通りである。
Here, the first arrayed
同様に、第2のアレイ導波路格子1711は、図12(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路1712,1713,1714,1715は、それぞれ入力ポート1101,1102,1103,1104に対応し、また、出力導波路1716,1717,1718,1719は、それぞれ出力ポート1111,1112,1113,1114に対応している。この第2のアレイ導波路格子1711の設計は、第4の実施形態例で示した第4のアレイ導波路格子1311と同一であり、その透過特性は、図12(b)に示す通りである。
Similarly, the second arrayed
さらに、第3のアレイ導波路格子1733は、図18(a)に示すアレイ導波路格子に対応しており、入力導波路1734,1735,1736,1737,1738は、それぞれ入力ポート1601,1602,1603,1604,1605に対応し、また、出力導波路1739は出力ポート1611に対応している。
Further, the third arrayed
この第3のアレイ導波路格子1733の隣り合う入力導波路から出力導波路に出力される光の周波数間隔は、波長多重光の周波数間隔、すなわち、第2のアレイ導波路格子1711のチャネル間隔と等しく、FSRは、第2のアレイ導波路格子1711のFSR(本実施形態例では4チャネル分)より1チャネル間隔分だけ広いように(本実施形態例では5チャネル分)設計されており、さらに、入力導波路本数は、“FSR=(チャネル間隔)×(入力導波路本数)”が成り立つよう5本、出力導波路本数は1本で、その透過特性は、図18(b)に示す通りとなっている。
The frequency interval of the light output from the input waveguide adjacent to the third arrayed waveguide grating 1733 to the output waveguide is the frequency interval of the wavelength multiplexed light, that is, the channel interval of the second arrayed
この図18(b)に示すように、第3のアレイ導波路格子1733のFSRは、第2のアレイ導波路格子1711のFSRより1チャネル間隔分だけ広い“FSR=5チャンネル分”となっているのである。
As shown in FIG. 18B, the FSR of the third arrayed
このように構成される第6の実施形態例に係る光周波数フィルタの動作について説明する。 The operation of the optical frequency filter according to the sixth embodiment configured as described above will be described.
第1のアレイ導波路格子1701の入力導波路1702から入力された異なる光周波数を持つ16の入力光(f1〜f16)は、第1のアレイ導波路格子1701により、図13(b)の透過特性に従って分波され、第1のアレイ導波路格子1701の出力導波路1703,1704,1705,1706(それぞれ図13(a)の出力ポート1011,1012,1013,1014に対応)にそれぞれ導かれる。
Sixteen input lights (f1 to f16) having different optical frequencies inputted from the
すなわち、f1,f2,f3,f4の光は出力導波路1703に導かれ、f5,f6,f7,f8の光は出力導波路1704に導かれ、f9,f10,f11,f12の光は出力導波路1705に導かれ、f13,f14,f15,f16の光は出力導波路1706に導かれる。
That is, the light of f1, f2, f3, and f4 is guided to the
このとき、光ゲートスイッチ1707,1708,1709,1710のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ1708をオン状態にすると、第1のアレイ導波路格子1701の出力導波路1704(図13(a)の出力ポート1012に対応)に導かれた4つの光f5,f6,f7,f8だけが、入力導波路1713(図12(a)の入力ポート1102に対応)を通って第2のアレイ導波路格子1711に入力される。
At this time, when one of the
そして、この4つの光f5,f6,f7,f8は、図12(b)の透過特性に従い、第2のアレイ導波路格子1711の出力導波路1716,1717,1718,1719(それぞれ図12(a)の出力ポート1111,1112,1113,1114に対応)に分波される。すなわち、f5の光は出力導波路1719に導かれ、f6の光は出力導波路1716に導かれ、f7の光は出力導波路1717に導かれ、f8の光は出力導波路1718に導かれる。
These four lights f5, f6, f7, and f8 are
このとき、光ゲートスイッチ1720,1721,1722,1723のうち1つ、ここでは例えば光ゲートスイッチ1722をオン状態にすると、対応する第2のアレイ導波路格子1711の出力導波路1718に導かれたf8の光のみが透過する。さらに、このf8の光は、1×2光分岐回路1726を通り、2×1光合流回路1730と2×1光合流回路1731とに分岐されるが、このうち、図18(b)の透過特性に従って、2×1光合流回路1730を通ったf8の光が入力導波路1736から第3のアレイ導波路格子1733に入力され、出力導波路1739を通り出力される。
At this time, when one of the
f8以外の光も同様にして、光ゲートスイッチ1707,1708,1709,1710と光ゲートスイッチ1720,1721,1722,1723との組み合わせで1つだけ選択することが可能であり、対応する1×2光分岐回路と2×1光合流回路とを経由し、第3のアレイ導波路格子1733を通して、出力導波路1739から出力することができる。
Similarly, light other than f8 can be selected in combination with the
このように、本実施形態例では、f1〜f16のすべての光は、選択された後に、必ず光バンドパスフィルタとして機能する第3のアレイ導波路格子1733を通るので、選択された光の周波数以外の余分な光成分はカットされ、たとえ光ゲートスイッチとして半導体光増幅器を用いた場合でも、そのASEノイズを除去することが可能であり、低クロストークの光周波数フィルタとして機能することが可能である。 In this way, in this embodiment example, since all the light of f1 to f16 always passes through the third arrayed waveguide grating 1733 that functions as an optical bandpass filter after being selected, the frequency of the selected light Excess optical components other than the above are cut off, and even when a semiconductor optical amplifier is used as an optical gate switch, it is possible to remove the ASE noise and to function as a low crosstalk optical frequency filter. is there.
ここで、1×2光分岐回路の出力導波路上と2×1光合流回路の出力導波路上のどちらか、あるいは、その両方に光ゲートスイッチ、待に半導体光増幅器を挿入してもよい。この場合も、低クロストークの光周波数フィルタの機能をなんら損ねることはない。 Here, an optical gate switch may be inserted on either or both of the output waveguide of the 1 × 2 optical branch circuit and the output waveguide of the 2 × 1 optical junction circuit, and a semiconductor optical amplifier may be inserted in the waiting state. . In this case as well, the function of the low crosstalk optical frequency filter is not impaired.
本発明の光周波数フィルタを使って、高精度の光アド・ドロップ装置、光クロスコネクト装置、光交換機を実現できるようになる。 By using the optical frequency filter of the present invention, a highly accurate optical add / drop device, optical cross-connect device, and optical switch can be realized.
401 第1のアレイ導波路格子
402 第1のアレイ導波路格子の入力導波路
403〜406 第1のアレイ導波路格子の出力導波路
407〜410 光ゲートスイッチ
411 第2のアレイ導波路格子
412〜415 第2のアレイ導波路格子の入力導波路
416〜419 第2のアレイ導波路格子の出力導波路
420〜423 光ゲートスイッチ
424 第3のアレイ導波路格子
425〜429 第3のアレイ導波路格子の入力導波路
430〜434 第3のアレイ導波路格子の出力導波路
435 2×1光合流回路
436 出力導波路
401 First array waveguide grating 402 Input waveguide of first array waveguide grating 403 to 406 Output waveguide of first array waveguide grating 407 to 410
Claims (5)
複数の光周波数からなる光多重信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第1のアレイ導波路格子と、
上記第1のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第2のアレイ導波路格子と、
上記第2のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力する第3のアレイ導波路格子とを備え、
かつ、上記第1のアレイ導波路格子の方が上記第2のアレイ導波路格子よりも高分解能である場合に、上記第3のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジが上記第1のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジより1チャネル間隔分だけ広いように構成されることを、
特徴とする光周波数フィルタ。 An optical frequency filter that selectively extracts only an optical signal having a specific optical frequency from among optical multiplexed signals composed of a plurality of optical frequencies,
A first arrayed waveguide grating having a plurality of output waveguides each having an optical gate switch for inputting an optical multiplexed signal having a plurality of optical frequencies;
A second arrayed waveguide grating for inputting an optical signal output from the first arrayed waveguide grating and having a plurality of output waveguides each having an optical gate switch;
E Bei a third arrayed waveguide grating for inputting an optical signal output from the second array waveguide grating,
When the first array waveguide grating has a higher resolution than the second array waveguide grating, the free spectrum range of the third array waveguide grating is the first array waveguide. It is configured to be wider by one channel interval than the free spectral range of the grating,
A characteristic optical frequency filter.
複数の光周波数からなる光多重信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第1のアレイ導波路格子と、
上記第1のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第2のアレイ導波路格子と、
上記第2のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力する第3のアレイ導波路格子とを備え、
かつ、上記第2のアレイ導波路格子の方が上記第1のアレイ導波路格子よりも高分解能である場合に、上記第3のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジが上記第2のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジより1チャネル間隔分だけ広いように構成されることを、
特徴とする光周波数フィルタ。 An optical frequency filter that selectively extracts only an optical signal having a specific optical frequency from among optical multiplexed signals composed of a plurality of optical frequencies,
A first arrayed waveguide grating having a plurality of output waveguides each having an optical gate switch for inputting an optical multiplexed signal having a plurality of optical frequencies;
A second arrayed waveguide grating for inputting an optical signal output from the first arrayed waveguide grating and having a plurality of output waveguides each having an optical gate switch;
E Bei a third arrayed waveguide grating for inputting an optical signal output from the second array waveguide grating,
When the second array waveguide grating has a higher resolution than the first array waveguide grating, the free spectral range of the third array waveguide grating is the second array waveguide. It is configured to be wider by one channel interval than the free spectral range of the grating,
A characteristic optical frequency filter.
複数の光周波数からなる光多重信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第1のアレイ導波路格子と、
上記第1のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第2のアレイ導波路格子と、
上記第2のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力対象とする第3のアレイ導波路格子と、
上記第2のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力として、その光信号を上記第3のアレイ導波路格子に分配入力する光分配回路とを備え、
かつ、上記第1のアレイ導波路格子の方が上記第2のアレイ導波路格子よりも高分解能である場合に、上記第3のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジが上記第1のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジより1チャネル間隔分だけ広いように構成されることを、
特徴とする光周波数フィルタ。 An optical frequency filter that selectively extracts only an optical signal having a specific optical frequency from among optical multiplexed signals composed of a plurality of optical frequencies,
A first arrayed waveguide grating having a plurality of output waveguides each having an optical gate switch for inputting an optical multiplexed signal having a plurality of optical frequencies;
A second arrayed waveguide grating for inputting an optical signal output from the first arrayed waveguide grating and having a plurality of output waveguides each having an optical gate switch;
A third arrayed waveguide grating which receives target light signal output of said second arrayed waveguide grating,
As an input optical signal to the output of said second arrayed waveguide grating, and an optical distribution circuit you distribute inputs the optical signals to the third arrayed waveguide grating,
When the first array waveguide grating has a higher resolution than the second array waveguide grating, the free spectrum range of the third array waveguide grating is the first array waveguide. It is configured to be wider by one channel interval than the free spectral range of the grating,
A characteristic optical frequency filter.
複数の光周波数からなる光多重信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第1のアレイ導波路格子と、
上記第1のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力するとともに、それぞれに光ゲートスイッチを持つ複数の出力導波路を有する第2のアレイ導波路格子と、
上記第2のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力対象とする第3のアレイ導波路格子と、
上記第2のアレイ導波路格子の出力する光信号を入力として、その光信号を上記第3のアレイ導波路格子に分配入力する光分配回路とを備え、
かつ、上記第2のアレイ導波路格子の方が上記第1のアレイ導波路格子よりも高分解能である場合に、上記第3のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジが上記第2のアレイ導波路格子の自由スペクトルレンジより1チャネル間隔分だけ広いように構成されることを、
特徴とする光周波数フィルタ。 An optical frequency filter that selectively extracts only an optical signal having a specific optical frequency from among optical multiplexed signals composed of a plurality of optical frequencies,
A first arrayed waveguide grating having a plurality of output waveguides each having an optical gate switch for inputting an optical multiplexed signal having a plurality of optical frequencies;
A second arrayed waveguide grating for inputting an optical signal output from the first arrayed waveguide grating and having a plurality of output waveguides each having an optical gate switch;
A third arrayed waveguide grating which receives target light signal output of said second arrayed waveguide grating,
As an input optical signal to the output of said second arrayed waveguide grating, and an optical distribution circuit you distribute inputs the optical signals to the third arrayed waveguide grating,
When the second array waveguide grating has a higher resolution than the first array waveguide grating, the free spectral range of the third array waveguide grating is the second array waveguide. It is configured to be wider by one channel interval than the free spectral range of the grating,
A characteristic optical frequency filter.
上記光ゲートスイッチとして、半導体光増幅器を用いることを、
特徴とする光周波数フィルタ。 The optical frequency filter according to any one of claims 1 to 4,
Using a semiconductor optical amplifier as the optical gate switch,
A characteristic optical frequency filter.
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