JPH07327024A - Frequency selective optical filter - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
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- H04J14/0307—Multiplexers; Demultiplexers
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- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不要な光出力がなくてクロストーク光が少な
い周波数選択光フィルタを提供する。
【構成】 アレイ導波路回折格子型光合分波器(21)
の第1の入出力導波路群(23)内の導波路対に入力用
光路(1)と出力用光路(2)とを接続し、第2の入出
力導波路群(27)内の各導波路対に折り返し光路(2
8)を接続し、各折り返し光路(28)の途中に光スイ
ッチ(9)を介挿した。
【効果】 入力用光路から入力された光信号が直接出力
用光路へ出力されることがない構造となっているため、
上記目的が達成される。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a frequency selective optical filter that does not generate unnecessary optical output and has little crosstalk light. [Configuration] Arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer (21)
The input optical path (1) and the output optical path (2) are connected to the waveguide pair in the first input / output waveguide group (23), The optical path (2
8) was connected, and an optical switch (9) was inserted in the middle of each folding optical path (28). [Effect] Since the optical signal input from the input optical path is not directly output to the output optical path,
The above object is achieved.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光周波数分割多重伝送方
式において、周波数多重された複数の光信号のうちから
希望の光周波数の光信号を選択して取り出す周波数選択
光フィルタに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency selective optical filter for selecting and extracting an optical signal of a desired optical frequency from a plurality of frequency multiplexed optical signals in an optical frequency division multiplexing transmission system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、周波数多重(波長多重と同義)さ
れた複数の光信号から希望の光周波数の光信号だけを選
択して取り出す周波数選択光フィルタとしては、ファブ
リーペロー干渉計もしくはマッハツェンダ干渉計の原理
を応用した光フィルタが用いられてきた。2. Description of the Related Art Conventionally, a Fabry-Perot interferometer or a Mach-Zehnder interferometer has been used as a frequency selective optical filter for selecting and extracting only an optical signal of a desired optical frequency from a plurality of frequency-multiplexed (synonymous with wavelength-multiplexed) optical signals. An optical filter applying the above principle has been used.
【0003】この種の周波数選択光フィルタは、例え
ば、光ファイバを切断し両方の切断面を研摩して対向配
置することにより構成され、両切断面間で光が多重反射
するようになっている。この多重反射の際、ある特定の
波長(光周波数)の光だけが、多重反射光同士で位相が
一致して強め合い、光フィルタを透過することとなる。
ここで、透過される波長(光周波数)の値は、両切断面
間の距離によって連続的に変化する。したがって、この
距離を変化させることで、希望の波長(光周波数)の光
信号だけを選択することができる。This type of frequency selective optical filter is constructed, for example, by cutting an optical fiber and polishing both cut surfaces so as to face each other, so that light is multiply reflected between both cut surfaces. . At the time of this multiple reflection, only the light of a certain specific wavelength (optical frequency) is in phase with each other among the multiple reflected lights, strengthens each other, and is transmitted through the optical filter.
Here, the value of the transmitted wavelength (optical frequency) continuously changes depending on the distance between the two cut surfaces. Therefore, by changing this distance, it is possible to select only the optical signal of the desired wavelength (optical frequency).
【0004】しかし、上述した周波数選択光フィルタで
は、透過する波長(光周波数)の値を連続(アナログ)
的にしか制御することができないために、周波数多重数
が多い場合に、高い精度でのアナログ制御が要求される
という本質的な欠点がある。この欠点を解決するため
に、アレイ導波路回折格子型光合分波器にループバック
光路と光スイッチを備えた回路が提案されるに至った。
このループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分
波器を用いた周波数選択光フィルタについて、図17〜
図20を用いて説明する。However, in the above-mentioned frequency selective optical filter, the value of the wavelength (optical frequency) to be transmitted is continuous (analog).
Since it can only be controlled in a targeted manner, there is an essential drawback that analog control with high accuracy is required when the number of frequency multiplexing is large. In order to solve this drawback, a circuit including an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer having a loopback optical path and an optical switch has been proposed.
A frequency selective optical filter using this arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer with loopback optical path is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.
【0005】なお、この従来例の詳細については特願平
5−233874(立川、河内・高橋・井上,「ループ
バック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器」平成
5年9月20日提出,特願平4−260222(平成4
年9月29日提出)に基づく優先権主張)に述べられて
いる。For details of this conventional example, Japanese Patent Application No. 5-233874 (Tachikawa, Kawauchi, Takahashi, Inoue, "Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer with loopback optical path" September 20, 1993) Submission, Japanese Patent Application No. 4-260222 (1992)
Priority claim based on September 29, 2009).
【0006】図17に、従来の周波数選択光フィルタの
動作原理を示す。図中、1および2は光ファイバ伝送路
で、光ファイバ伝送路1中には光周波数がそれぞれ
f1,f2,…,fn のn波の信号光が周波数多重されて
伝搬している。周波数選択光フィルタ3では、入射する
多重光信号をまず分波器4により光周波数(波長)の異
なるn個の信号光に分離し、対応する光ファイバ8a,
8b,…,8n中を伝搬させる。ここで、光ファイバ8
a,8b,…,8nの途中にはそれぞれ光スイッチ9
a,9b,…,9nが備えられており、選択する光周波
数fiに対応する光スイッチ9iのみをON状態にす
る。こうして選択された光周波数fiの信号光は、合波
器5を経て光ファイバ伝送路2中に出力される。FIG. 17 shows the operating principle of a conventional frequency selective optical filter. In the figure, reference numerals 1 and 2 denote optical fiber transmission lines. In the optical fiber transmission line 1, n-wave signal lights having optical frequencies f 1 , f 2 , ..., F n are frequency-multiplexed and propagated. . In the frequency selective optical filter 3, the incoming multiplexed optical signal is first separated by the demultiplexer 4 into n signal lights having different optical frequencies (wavelengths), and the corresponding optical fibers 8a,
8b, ..., 8n are propagated. Here, the optical fiber 8
Optical switches 9 are provided in the middle of a, 8b, ..., 8n.
, 9n are provided, and only the optical switch 9i corresponding to the selected optical frequency f i is turned on. The signal light of the optical frequency f i thus selected is output to the optical fiber transmission line 2 through the multiplexer 5.
【0007】立川等は、上述した特許出願の中で、この
原理における分波器4と合波器5とを一つのアレイ導波
路回折格子型光合分波器で構成する技術を開示してい
る。この技術に基づき、図17に示した原理を実現する
ために使用される従来の周波数選択光フィルタを図18
に示す。図18において、21はアレイ導波路回折格子
型光合分波器であり、複数本の導波路23a〜23pか
らなる第1の入出力導波路群23、スラブ導波路24、
アレイ導波路回折格子26、スラブ導波路25、複数本
の導波路27a〜27pからなる第2の入出力導波路群
27が同一基板上に形成されてなるものである。また、
18は光ファイバ18a〜18pからなる光ファイバ
群、9は光スイッチ9a〜9pからなる光スイッチ群で
ある。図18においては、第1の入出力導波路群23の
各導波路を示す符号23a〜23pの後にI1〜I16
までの符号が括弧書きにて付記されているが、これらの
I1〜I16は、第1の入出力導波路群23内において
当該導波路が何番目の導波路であるかを示すインデック
スである。また、このインデックスI1〜I16と同様
な趣旨のインデックスJ1〜J16、K1〜K16、S
1〜S16が、導波路を示す符号27a〜27pの後、
光ファイバを示す符号18a〜18pの後、光スイッチ
を示す符号9a〜9pの後に各々括弧書きで付記されて
いる。以下では、説明の便宜上、例えば導波路23gを
特定する場合には導波路23g(I7)または23(I
3)というように、インデックスを用いた表記により導
波路を特定する。In the above-mentioned patent application, Tachikawa et al. Disclose a technique in which the demultiplexer 4 and the multiplexer 5 according to this principle are configured by one arrayed waveguide diffraction grating type optical demultiplexer. . Based on this technique, a conventional frequency selective optical filter used for realizing the principle shown in FIG. 17 is shown in FIG.
Shown in. In FIG. 18, reference numeral 21 denotes an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer, which includes a first input / output waveguide group 23 including a plurality of waveguides 23a to 23p, a slab waveguide 24,
The arrayed waveguide diffraction grating 26, the slab waveguide 25, and the second input / output waveguide group 27 including a plurality of waveguides 27a to 27p are formed on the same substrate. Also,
Reference numeral 18 is an optical fiber group composed of optical fibers 18a to 18p, and 9 is an optical switch group composed of optical switches 9a to 9p. In FIG. 18, reference numerals 23a to 23p indicating the respective waveguides of the first input / output waveguide group 23 are followed by I1 to I16.
Although the symbols up to are added in parentheses, these I1 to I16 are indexes that indicate the order of the waveguide in the first input / output waveguide group 23. Further, indexes J1 to J16, K1 to K16, and S having the same purpose as these indexes I1 to I16.
1 to S16 denote the waveguides 27a to 27p, and
After the reference numerals 18a to 18p indicating the optical fiber and the reference numerals 9a to 9p indicating the optical switch, they are respectively added in parentheses. For convenience of explanation, for example, when specifying the waveguide 23g, the waveguide 23g (I7) or 23 (I
As in 3), the waveguide is specified by the notation using the index.
【0008】上記の表記法に従って説明すると、各光フ
ァイバ18(Kj)は、第2の入出力導波路群27の各
導波路27(Jj)と第1の入出力導波路群23の各導
波路(Ij)との間を接続するものであり、導波路27
(Jj)から出力される信号光をこの導波路27(J
j)に対応する導波路23(Ij)に戻すループバック
光路としての役割を果すものである。また、各光ファイ
バ18(Kj)の途中にはそれぞれ光スイッチ9(S
j)が設けられている。光ファイバ伝送路1は、入力用
光路としての役割を果すものである。また、光ファイバ
伝送路2は、出力用光路としての役割を果すものであ
る。Describing according to the above notation, each optical fiber 18 (Kj) is connected to each waveguide 27 (Jj) of the second input / output waveguide group 27 and each waveguide of the first input / output waveguide group 23. It connects to the waveguide (Ij), and the waveguide 27
The signal light output from (Jj) is transmitted to the waveguide 27 (J
It plays a role as a loop-back optical path returning to the waveguide 23 (Ij) corresponding to j). In addition, an optical switch 9 (S) is provided in the middle of each optical fiber 18 (Kj).
j) is provided. The optical fiber transmission line 1 plays a role as an input optical path. The optical fiber transmission line 2 also serves as an output optical path.
【0009】一般にアレイ導波路回折格子型光合分波器
21の第1の入出力導波路群23,第2の入出力導波路
群27の各導波路数M,Nは任意であるが、ここでは簡
単のためM=N=16とし、光ファイバ伝送路1は16
個の第1の入出力導波路群23の各導波路23a(I
1),23b(I2),…,23p(I16)のうち導
波路23h(18)に接続され、同様に光ファイバ伝送
路2は16個の第2の入出力導波路群27の各導波路2
7a(J1),27b(J2),…,27p(J16)
のうち導波路27h(J8)に接続されている。Generally, the number of waveguides M and N of the first input / output waveguide group 23 and the second input / output waveguide group 27 of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 is arbitrary, but here Then, for simplicity, M = N = 16, and the optical fiber transmission line 1 has 16
Each waveguide 23a (I of the first first input / output waveguide group 23)
1), 23b (I2), ..., 23p (I16), which is connected to the waveguide 23h (18), and the optical fiber transmission line 2 is similarly formed by each waveguide of the 16 second input / output waveguide group 27. Two
7a (J1), 27b (J2), ..., 27p (J16)
Of these, it is connected to the waveguide 27h (J8).
【0010】図18に示す従来例においては、光周波数
f1,f2,…,f16の16波の周波数多重光信号は、光
ファイバ伝送路1中を伝搬した後にアレイ導波路回折格
子型光合分波器21の第1の入出力導波路群中のインデ
ックスI8に対応した導波路23hに入力される。スラ
ブ導波路24では、この周波数多重光信号が回折により
広がり、アレイ導波路回折格子26を構成する複数の導
波路に入力される。[0010] In the conventional example shown in FIG. 18, an optical frequency f 1, f 2, ..., 16-wave frequency-multiplexed optical signal of f 16, an array waveguide diffraction grating type after propagating through the optical fiber transmission line 1 Medium It is input to the waveguide 23h corresponding to the index I8 in the first input / output waveguide group of the optical multiplexer / demultiplexer 21. In the slab waveguide 24, this frequency-multiplexed optical signal spreads due to diffraction and is input to a plurality of waveguides forming the arrayed waveguide diffraction grating 26.
【0011】周波数多重光信号は、このアレイ導波路回
折格子26を伝搬した後にスラブ導波路25により集光
されるが、アレイ導波路回折格子26を伝搬する間に生
じた位相差により収束光の収束位置が光周波数により異
なることとなる。図18に示すアレイ導波路回折格子型
光合分波器21は、この原理を応用したものであり、図
23に示すような周波数合分波特性を示すように設計さ
れている。The frequency-multiplexed optical signal is condensed by the slab waveguide 25 after propagating through the arrayed waveguide diffraction grating 26. The convergence position will differ depending on the optical frequency. The arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 shown in FIG. 18 is an application of this principle, and is designed to exhibit the frequency multiplexing / demultiplexing characteristics as shown in FIG.
【0012】例えば、光周波数f1〜f16の光信号から
なる周波数多重光信号が第1の入出力導波路群23の導
波路23h(I8)に入力された場合、図23に示すよ
うに、光周波数f1の光信号は第2の入出力導波路群2
7中の導波路27a(J1)から、光周波数f2の光信
号は導波路27b(J2)から、…、光周波数f16の光
信号は導波路27p(J16)から、というように光周
波数fj(j=1,2,…,16)は対応した導波路2
7(Jj)から取り出される。For example, when a frequency-multiplexed optical signal consisting of optical signals of optical frequencies f 1 to f 16 is input to the waveguide 23h (I8) of the first input / output waveguide group 23, as shown in FIG. , The optical signal of the optical frequency f 1 is the second input / output waveguide group 2
7 from the waveguide 27a (J1), the optical signal with the optical frequency f 2 from the waveguide 27b (J2), ..., The optical signal with the optical frequency f 16 from the waveguide 27p (J16), and so on. fj (j = 1, 2, ..., 16) is the corresponding waveguide 2
7 (Jj).
【0013】また、導波路23h(I8)よりもインデ
ックスが1だけ大きい導波路23i(I9)に周波数多
重光信号が入力された場合には、この周波数多重光信号
を構成する各光信号(光周波数f1〜f16)とこれらが
出力される第2の入出力導波路群27内の各導波路27
(Jj)との関係が図23に示すように導波路1本分だ
けシフトすることとなり、光周波数f2の光信号は導波
路27a(J1)から、…、光周波数f16の光信号は導
波路27o(J15)から取り出されることとなる。When a frequency-multiplexed optical signal is input to the waveguide 23i (I9) having an index larger than that of the waveguide 23h (I8) by one, each optical signal (optical Frequencies f 1 to f 16 ) and the respective waveguides 27 in the second input / output waveguide group 27 for outputting these
The relationship with (Jj) is shifted by one waveguide as shown in FIG. 23, and the optical signal of the optical frequency f 2 is transmitted from the waveguide 27a (J1) to the optical signal of the optical frequency f 16. It is taken out from the waveguide 27o (J15).
【0014】また、アレイ導波路回折格子型光合分波器
21は、その構造が対称であるため、周波数合分波特性
も図23に示すように可逆性を呈する。すなわち、例え
ば、光周波数f1〜f16の光信号からなる周波数多重光
信号が第2の入出力導波路群27の導波路27h(J
8)に入力された場合、図23に示すように、光周波数
f2の光信号は導波路23b(I2)から、…、光周波
数f16の光信号は導波路23p(I16)から、という
ように光周波数fj(j=1,2,…,16)は対応し
た導波路23(Ij)から取り出される。Further, since the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 has a symmetrical structure, the frequency multiplexing / demultiplexing characteristic also exhibits reversibility as shown in FIG. That is, for example, a frequency-multiplexed optical signal composed of optical signals of optical frequencies f 1 to f 16 is a waveguide 27h (J
8), the optical signal of the optical frequency f 2 is from the waveguide 23b (I2), ..., The optical signal of the optical frequency f 16 is from the waveguide 23p (I16), as shown in FIG. Thus, the optical frequency fj (j = 1, 2, ..., 16) is taken out from the corresponding waveguide 23 (Ij).
【0015】また、導波路27h(J8)よりもインデ
ックスが1だけ大きい導波路27i(J9)に周波数多
重光信号が入力された場合には、この周波数多重光信号
を構成する各光信号(光周波数f1〜f16)とこれらが
出力される第1の入出力導波路群23内の各導波路23
(Ij)との関係が図23に示すように導波路1本分だ
けシフトすることとなり、光周波数f2の光信号は導波
路23a(I1)から、…、光周波数f16の光信号は導
波路23o(I15)から取り出されることとなる。When a frequency-division-multiplexed optical signal is input to the waveguide 27i (J9) whose index is larger than that of the waveguide 27h (J8) by one, each optical signal (optical Frequencies f 1 to f 16 ) and the respective waveguides 23 in the first input / output waveguide group 23 for outputting these
Becomes the relationship between (Ij) is shifted waveguide one roll as shown in FIG. 23, the optical signal of the optical frequency f 2 from the waveguide 23a (I1), ..., the optical signals of the optical frequency f 16 is It is taken out from the waveguide 23o (I15).
【0016】さて、第2の入出力導波路群27の各導波
路27(Jj)から取り出された光周波数fjの信号光
は、それぞれ光ファイバ(ループバック光路)18(K
j)中を伝搬する。ここで、各光ファイバ(ループバッ
ク光路)18(Kj)の途中にそれぞれ設けられている
光スイッチ9(Sj)は、外部からの指令に基づき光を
透過させるON状態と遮断するOFF状態のいずれかの
状態をとる。そして、この光スイッチがON状態にある
ループバック光路を伝搬している光信号は、第1の入出
力導波路23からアレイ導波路回折格子型光合分波器2
1に再度入力される。The signal light of the optical frequency fj extracted from each of the waveguides 27 (Jj) of the second input / output waveguide group 27 is an optical fiber (loopback optical path) 18 (K).
j) Propagate through. Here, the optical switch 9 (Sj) provided in the middle of each optical fiber (loopback optical path) 18 (Kj) is either in an ON state in which light is transmitted or in an OFF state in which light is blocked based on a command from the outside. Take that state. The optical signal propagating through the loopback optical path in which this optical switch is in the ON state is transmitted from the first input / output waveguide 23 to the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 2.
It is input to 1 again.
【0017】第1の入出力導波路群23にもどされた信
号光は、1度目と同様の作用により第2の入出力導波路
郡27に出力される。ここで重要なのは、j番目の光フ
ァイバ(ループバック光路)18(Kj)は第1の入出
力導波路群23中j番目の導波路23(Ij)に接続さ
れていることである。アレイ導波路回折格子型光合分波
器21は、ここでは図19に示すような周波数合分波特
性を示すように設計されているので、導波路23(I
j)から入力した光周波数fjの信号光は、第2の入出
力導波路中の27(J8)から出力される。こうして、
光ファイバ(ループバック光路)18(Kj)(j=
1,2,…,16)を伝搬しON状態のスイッチ9(S
j)を経由して導波路23(Ij)に再度入力された光
周波数fjの信号光は、インデックスjの値によらず同
筋27(J8)から光ファイバ伝送路2へ送り出され
る。The signal light returned to the first input / output waveguide group 23 is output to the second input / output waveguide group 27 by the same action as that of the first time. What is important here is that the j-th optical fiber (loopback optical path) 18 (Kj) is connected to the j-th waveguide 23 (Ij) in the first input / output waveguide group 23. Since the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 is designed so as to exhibit the frequency multiplexing / demultiplexing characteristics as shown in FIG. 19, the waveguide 23 (I
The signal light of the optical frequency fj input from j) is output from 27 (J8) in the second input / output waveguide. Thus
Optical fiber (loopback optical path) 18 (Kj) (j =
1, 2, ..., 16) and the switch 9 (S
The signal light of the optical frequency fj re-inputted to the waveguide 23 (Ij) via j) is sent to the optical fiber transmission line 2 from the same line 27 (J8) regardless of the value of the index j.
【0018】一方、光スイッチ9(Sj)がOFF状態
にあるループバック光路を伝搬している光信号はアレイ
導波路回折格子型光合分波器21に再入力されないた
め、光ファイバ伝送路2へ送り出されることはない。On the other hand, since the optical signal propagating in the loopback optical path in which the optical switch 9 (Sj) is in the OFF state is not re-input to the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21, it is sent to the optical fiber transmission path 2. It will not be sent out.
【0019】したがって、選択したい光周波数の光が伝
搬する光ファイバ(ループパック光路)18(Kj)に
設けられた光スイッチ9(Si)だけをON状態とし、
他の光スイッチ9をOFF状態とすれば、光ファイバ伝
送路1中を伝搬してきた周波数多重信号光のうち、希望
の光周波数の光だけが光ファイバ伝送路2中に出力され
る。図20は、アレイ導波路回折格子型光合分波器21
の周波数合分波特性が図23のように設計されている場
合の、ON状態にする光スイッチ9(Sj)と選択され
る光周波数fjとの関係を示している。Therefore, only the optical switch 9 (Si) provided in the optical fiber (loop pack optical path) 18 (Kj) through which the light of the desired optical frequency propagates is turned on,
When the other optical switch 9 is turned off, only the light of the desired optical frequency is output to the optical fiber transmission line 2 among the frequency-multiplexed signal lights propagating in the optical fiber transmission line 1. FIG. 20 shows an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21.
23 shows the relationship between the optical switch 9 (Sj) to be turned on and the selected optical frequency fj when the frequency multiplexing / demultiplexing characteristic of is designed as shown in FIG.
【0020】こうして、図18に示した従来の周波数選
択光フィルタでは、対応する光スイッチ9(Sj)のみ
をON状態にするというデジタル的な制御で希望の光周
波数の信号光を選択することが可能であり、かつ周波数
多重数が増えた場合でも高精度なアナログ制御を必要と
しない。Thus, in the conventional frequency selective optical filter shown in FIG. 18, the signal light of a desired optical frequency can be selected by digital control in which only the corresponding optical switch 9 (Sj) is turned on. It is possible and does not require high-precision analog control even when the number of frequency multiplexes increases.
【0021】なお、光スイッチ9を例えば図21に示す
ように構成し、ループバック光路18を導波路で作成す
れば、図18に示した周波数選択光スイッチをすべて一
枚の導波路基板上に集積化することも可能である。ここ
で図21に示される2×2光スイッチ51は、石英導波
路基板512上に石英導波路によって3dBカプラ51
4,515を形成して2光束干渉系を構成している。こ
こでヒータ513に電流を流して導波路の特定部分の温
度を変化させ、温度変化に伴う屈折率変化によって入出
力光路517,519間でのON/OFFスイッチ動作
を実現する。If the optical switch 9 is constructed as shown in FIG. 21 and the loopback optical path 18 is formed by a waveguide, all the frequency selective optical switches shown in FIG. 18 are formed on a single waveguide substrate. It is also possible to integrate. Here, the 2 × 2 optical switch 51 shown in FIG. 21 has a 3 dB coupler 51 formed by a quartz waveguide on a quartz waveguide substrate 512.
4, 515 form a two-beam interference system. Here, an electric current is passed through the heater 513 to change the temperature of a specific portion of the waveguide, and the ON / OFF switch operation between the input / output optical paths 517 and 519 is realized by the change in the refractive index due to the temperature change.
【0022】なお、図21において、入力出力光路51
7,519を2×2光スイッチ51の対角位置に接続し
ているのは、高い消光比のON/OFFスイッチ動作を
得るためである。この事実の詳細は、文献(小湊他、電
子情報通信学会論文誌C−I,vol.J73−C−
I,No.5,pp.354−359,1990年5
月)に記載されている。In FIG. 21, the input / output optical path 51
The reason why 7,519 is connected to the diagonal position of the 2 × 2 optical switch 51 is to obtain an ON / OFF switch operation with a high extinction ratio. For details of this fact, see the literature (Kominato et al., IEICE Transactions CI, vol. J73-C-
I, No. 5, pp. 354-359, 1990 5
Month).
【0023】[0023]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図18を用い
て説明した従来の周波数選択光フィルタは、次の問題点
を有していた。 <問題点1>特定の光周波数の光が常に出力されてしま
う。 <問題点2>漏れ込み(クロストーク)光が除去出来な
い。 <問題点3>周波数多重の数だけ光スイッチが必要であ
る。 以下に上記各問題点について詳細に説明する。However, the conventional frequency selective optical filter described with reference to FIG. 18 has the following problems. <Problem 1> Light of a specific optical frequency is always output. <Problem 2> Leakage (crosstalk) light cannot be removed. <Problem 3> Optical switches are required for the number of frequency division multiplexing. The above problems will be described in detail below.
【0024】<問題点1>「特定の光周波数の光が常に
出力されてしまう」に関して 図18に示した従来例において、光ファイバ伝送路1中
を伝搬してきた周波数多重光信号中に光周波数f8の光
が含まれた場合、この光周波数f8の光だけは光ファイ
バ(ループバック光路)18を通過せず、第1の入出力
導波路23中の23h(18)、アレイ導波路回折格子
2における第2の入出力導波路群27中の導波路27h
(J8)をそれぞれを経由して光ファイバ伝送路2中に
出力される(図19参照)。このため、光周波数f8の
光は、15個の光スイッチ9のいずれの状態にもよらず
常に光ファイバ伝送路2中に出力されてしまう。図22
は図18に示した従来の周波数選択光フィルタの透過特
性の測定例を示す図であって、図22(1)は光スイッ
チ9(Sj)を全てOFF状態にした場合である。<Problem 1> Regarding “The light of a specific optical frequency is always output”, in the conventional example shown in FIG. 18, the optical frequency is included in the frequency-multiplexed optical signal propagated through the optical fiber transmission line 1. When the light of f 8 is included, only the light of the optical frequency f 8 does not pass through the optical fiber (loopback optical path) 18, and 23h (18) in the first input / output waveguide 23, the array waveguide Waveguides 27h in the second input / output waveguide group 27 in the diffraction grating 2
(J8) is output to the optical fiber transmission line 2 via each (see FIG. 19). Therefore, the light having the optical frequency f 8 is always output to the optical fiber transmission line 2 regardless of the state of the 15 optical switches 9. FIG. 22
FIG. 22 is a diagram showing an example of measurement of transmission characteristics of the conventional frequency selective optical filter shown in FIG. 18, and FIG. 22 (1) shows a case where all the optical switches 9 (Sj) are in the OFF state.
【0025】したがって、仮に光周波数f8の光が光フ
ァイバ伝送路1中に混入して伝送されてきた場合、希望
の光周波数fj(j≠8)を選択してもfjの信号光と
一緒にf8の光も出力されてしまう。特に、光周波数f
jの信号光はアレイ導波路回折格子型光合分波器21を
2回通過するのに対して光周波数f8の光は1回しか通
過しないため、妨害光となる光周波数f8の光の方が損
失が少ない。このため、希望の信号光のS/Nが著しく
劣化してしまう。図22(2)は、希望の光周波数f13
選択した場合のフィルタ特性の測定例である。妨害光と
なるf8での透過損失の方が7dBも小さい。Therefore, if the light of the optical frequency f 8 is mixed and transmitted in the optical fiber transmission line 1, even if the desired optical frequency f j (j ≠ 8) is selected, the signal light of the fj is obtained. At the same time, the light of f 8 is also output. In particular, the optical frequency f
signal light j is because the light of the optical frequency f 8 relative to pass through the arrayed waveguide grating type optical demultiplexer 21 twice not pass once, the optical frequency f 8 as the interference of light There is less loss. Therefore, the S / N of the desired signal light is significantly deteriorated. FIG. 22 (2) shows a desired optical frequency f 13
It is an example of measurement of filter characteristics when selected. The transmission loss at f 8 which is the interfering light is smaller by 7 dB.
【0026】<問題点2>「漏れ込み(クロストーク)
光が除去出来ない」に関して 周波数多重信号光のなかから希望の光周波数の信号光だ
けを取り出す周波数選択光フィルタにおいては、選択さ
れない光周波数の光が出力に漏れ込んだ場合、クロスト
ーク光として雑音になり、希望の信号光のS/Nを劣化
させる要因となる。漏れ込み光の光パワーの合計が希望
の信号光の例えば0.4倍(−4dB)になると、受信
感度は3dBも劣化する(例えば、K.Oda and
H.Toba,IEEE Journal of L
ightwave Technology,Vol.n
o 5/6,1993,pp,809,Fig.10参
照)。これは、同じ符号誤り率を実現するためには2倍
の光パワーで信号を送らなければならないことに相当
し、極めて都合が悪い。<Problem 2>"Leakage(Crosstalk)"
`` Cannot remove light '' In a frequency selective optical filter that extracts only the signal light of the desired optical frequency from the frequency-multiplexed signal light, when light of the unselected optical frequency leaks into the output, it becomes noise as crosstalk light. Is a factor that deteriorates the S / N of the desired signal light. When the total optical power of the leaked light becomes 0.4 times (-4 dB) of the desired signal light, the reception sensitivity deteriorates by 3 dB (for example, K. Oda and
H. Toba, IEEE Journal of L
lightwave Technology, Vol. n
o 5/6, 1993, pp, 809, Fig. 10). This is extremely inconvenient because it requires transmitting a signal with twice the optical power in order to realize the same code error rate.
【0027】ところが、図18を用いて説明した従来の
周波数選択光フィルタに利用されているアレイ導波路回
折格子型光合分波器21の周波数合分波特性(図19参
照)は、アレイ導波路回折格子26の作成精度等により
実際のデバイスでは不完全にしか実現できない。このた
め、例えば第1の入出力導波路23中の23h(I8)
に入力された光周波数f1,f2,…,f16(ただしf8
は除く)の15波の周波数多重された信号光は、わずか
ではあるが、光ファイバ伝送路2の接続されている第2
の入出力導波路27中の27h(J8)に直接出力され
てしまう。However, the frequency multiplexing / demultiplexing characteristic (see FIG. 19) of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 used in the conventional frequency selective optical filter described with reference to FIG. This can only be achieved incompletely in an actual device due to the precision with which the waveguide diffraction grating 26 is created. Therefore, for example, 23h (I8) in the first input / output waveguide 23
The optical frequencies f 1 , f 2 , ..., F 16 (where f 8
The signal light of the 15 waves of frequency multiplexing (excluding
It is directly output to 27h (J8) in the input / output waveguide 27 of.
【0028】例えば図22(1)に示した測定例では、
光スイッチ9(Sj)はすべてOFF状態にあるので、
本来は、上述した第1の欠点で生じる光周波数f8の光
を透過する以外はまったく光を透過させないはずであ
る。しかし、実際にはf8以外の光でも−33〜−36
dB程度の透過率が観測されている。For example, in the measurement example shown in FIG.
Since all the optical switches 9 (Sj) are in the OFF state,
Originally, it should not transmit any light except for transmitting the light having the optical frequency f 8 generated in the above-mentioned first defect. However, in practice, light other than f 8 is -33 to -36.
A transmittance of about dB has been observed.
【0029】したがって、例えば図22(2)に示した
ように光周波数f13の光を選択した場合に、ひとつの信
号光あたり−23dB程度のクロストークが生じる。ス
クロトークは選択された光周波数以外の全ての光周波数
の信号光によって生じうるので、クロストーク光(漏れ
込み光)の全光パワーは、この(N−2)倍(Nは周波
数多重数)になる。したがって、周波数多重数が増加し
て例えばN=100になれば、クロストーク光の全光パ
ワーは約−3dBとなり、上述したように受信感度が3
dB以上劣化してしまう。Therefore, for example, when the light of the optical frequency f 13 is selected as shown in FIG. 22 (2), crosstalk of about -23 dB occurs for each signal light. Since the crosstalk can be generated by the signal light of all optical frequencies other than the selected optical frequency, the total optical power of the crosstalk light (leakage light) is (N-2) times (N is the frequency multiplex number). Become. Therefore, if the frequency multiplexing number increases and becomes N = 100, for example, the total optical power of the crosstalk light becomes approximately −3 dB, and the reception sensitivity becomes 3 as described above.
It deteriorates by more than dB.
【0030】加えて、選択された光周波数の信号光に関
しても、同様な仕組みによるクロストークが存在する。
例えば、図22(2)の場合、すなわち光周波数f13の
信号光を選択している場合を考える。光ファイバ伝送路
1,導波路23h(I8)を経てアレイ導波路回折格子
型光合分波器21に入力される光周波数f13の信号光
は、本来、導波路27m(J13),光スイッチ9m
(S13),導波路23m(I13)を経由し、導波路
27h(J8)を経て光ファイバ伝送路2中に出力され
る。しかし、導波路23h(I8)から入力された光周
波数f13の信号光のごく一部は、直接、導波路27h
(J8)にクロストーク光として出力されてしまう。例
えば図22(1)を参照すれば、光周波数f13の信号光
のうち−36dBは、直接光ファイバ伝送路2中に出力
されてしまう。図22(2)に示されたように本来の経
路をへて出力される光周波数f13の信号光の強度は−1
3dBであるので、差引き−23dBのクロストークが
存在する。In addition, with respect to the signal light of the selected optical frequency, there is crosstalk due to the similar mechanism.
For example, consider the case of FIG. 22 (2), that is, the case where the signal light of the optical frequency f 13 is selected. The signal light of the optical frequency f 13 input to the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 through the optical fiber transmission line 1 and the waveguide 23h (I8) is originally the waveguide 27m (J13) and the optical switch 9m.
(S13), through the waveguide 23m (I13), and through the waveguide 27h (J8), output to the optical fiber transmission line 2. However, a small part of the signal light having the optical frequency f 13 input from the waveguide 23h (I8) is directly transmitted to the waveguide 27h.
(J8) is output as crosstalk light. For example, referring to FIG. 22A, −36 dB of the signal light of the optical frequency f 13 is directly output to the optical fiber transmission line 2. As shown in FIG. 22 (2), the intensity of the signal light of the optical frequency f 13 output through the original path is −1.
Since it is 3 dB, there is a crosstalk of subtraction -23 dB.
【0031】そして、都合の悪いことに、このクロスト
ーク光は選択される信号光と同じ光周波数の光であるの
で、コヒーレントに干渉してしまう。すなわち、光強度
ではなく光電界が足し合わされる。このため、たとえば
僅か−23dB(0.005倍)のクロストークでも、
光強度にすれば、−11.5dBもの強度揺らぎを生じ
ることがあり、信号光のS/Nを著しく劣化させる要因
となり、はなはだ不都合である。Unfortunately, since this crosstalk light has the same optical frequency as the signal light to be selected, it interferes coherently. That is, not the light intensity but the optical electric field is added. Therefore, for example, even with a crosstalk of only -23 dB (0.005 times),
If the light intensity is used, an intensity fluctuation of −11.5 dB may occur, which is a factor that significantly deteriorates the S / N of the signal light, which is very inconvenient.
【0032】<問題点3>「周波数多重の数だけ光スイ
ッチが必要である」に関して 図18を用いて説明した従来の周波数選択光フィルタに
おいては、図20に示したように、選択する光周波数一
つに対して、対応するON/OFF型光スイッチ一つが
必要である。すなわち、周波数多重数Nの多重光から任
意の光信号を取り出せるように構成するには、N個の光
スイッチが必要となる。したがって、周波数多重数Nが
増加した場合には、きわめて多数の光スイッチを備える
必要があり、コストがかかる。さらに、信頼性低下の原
因にもなりうる。<Problem 3> In the conventional frequency selective optical filter described with reference to FIG. 18 regarding “the optical switch is required for the number of frequency multiplexing”, as shown in FIG. 20, the optical frequency to be selected is selected. For each, one corresponding ON / OFF type optical switch is required. In other words, N optical switches are required in order to extract any optical signal from the multiplexed light of the frequency multiplexing number N. Therefore, when the frequency multiplexing number N increases, it is necessary to provide an extremely large number of optical switches, which is costly. Further, it may cause a decrease in reliability.
【0033】本発明は、上記事情を鑑みてなさたもので
あって、不要な光出力がなくてクロストーク(漏れ込
み)光が少なく、さらに場合によっては制御に要する光
スイッチの個数が少なくてすむ周波数選択光フィルタを
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, in which there is no unnecessary light output, crosstalk (leakage) light is small, and in some cases, the number of optical switches required for control is small. It is an object of the present invention to provide a frequency selective optical filter that can be used.
【0034】[0034]
【課題を解決するための手段およびその作用】上記課題
を解決するために、本発明は、アレイ導波路回折格子型
光合分波器を利用した周波数選択光フィルタにおいて、
フィルタへの入力用光路と出力用光路とをアレイ導波路
回折格子型光合分波器の同一側の入出力導波路に接続
し、一方、アレイ導波路回折格子型光合分波器の逆側の
入出力導波路には光スイッチをそれぞれ備えた折り返し
光路を接続することを、そのもっとも主要な特徴とす
る。以下、上記課題を解決するための手段としての本願
各請求項に係る発明を順次説明する。In order to solve the above problems, the present invention provides a frequency selective optical filter using an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer,
The input optical path and the output optical path to the filter are connected to the input / output waveguides on the same side of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer, while the other side of the arrayed waveguide diffraction grating optical multiplexer / demultiplexer is connected. The most important feature is to connect a folded optical path equipped with an optical switch to the input / output waveguide. Hereinafter, the invention according to each claim of the present application as a means for solving the above problems will be sequentially described.
【0035】まず、請求項1に係る発明は、図1にその
代表的な構成例が開示されたものである。各構成要件に
対し図1における対応箇所の符号を括弧書きにて付記す
ると、本発明は次のように表すことができる。N本(N
は整数)の導波路からなる第1の入出力導波路群(2
3)とN本の導波路からなる第2の入出力導波路群(2
7)とを有するアレイ導波路回折格子型光合分波器(2
1)と、前記第1の入出力導波路群の導波路に接続され
た少なくとも1本の入力用光路(1)と、各々、前記入
力用光路が接続された導波路に隣接する導波路に接続さ
れた少なくとも1本の出力用光路(2)と、各々、前記
第2の入出力導波路群(27)において相互に隣接した
2本の導波路からなり、重複した導波路を含まない少な
くとも1対の導波路対の2本の導波路間を接続する少な
くとも1本の折り返し光路(28)と、前記少なくとも
1本の折り返し光路の途中に配置された光スイッチ
(9)とを有することを特徴とする周波数選択光フィル
タ。First, the invention according to claim 1 discloses a typical configuration example thereof in FIG. The present invention can be expressed as follows when the reference numerals of corresponding parts in FIG. N (N
The first input / output waveguide group (2
3) and a second input / output waveguide group (2
7) and an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer (2
1), at least one input optical path (1) connected to the waveguide of the first input / output waveguide group, and a waveguide adjacent to the waveguide to which the input optical path is connected, respectively. At least one output optical path (2) connected to each other and two waveguides adjacent to each other in the second input / output waveguide group (27), at least not including overlapping waveguides. It has at least one folded optical path (28) for connecting between two waveguides of a pair of waveguides, and an optical switch (9) arranged in the middle of said at least one folded optical path. Characteristic frequency selective optical filter.
【0036】本発明によれば、フィルタへの入力用光路
と出力用光路とをアレイ導波路回折格子型光合分波器の
同一側の入出力導波路群に接続しているために、入力用
光路から出力用光路に直接出力される光は、原理的には
存在しない。このため、入力用光路と出力用光路とが異
なる側の入出力導波路に接続されている従来例とは異な
り、特定の周波数の光が光スイッチのON/OFF状態
に係わらず常に出力されてしまうような事態は回避され
る。同時に、アレイ導波路回折格子型光合分波器の作成
精度上の不完全性により不可避であるクロストーク光
も、入力用光路から出力用光路に直接結合する成分は存
在しない。こうして、アレイ導波路回折格子型光合分波
器の逆側の入出力導波路にそれぞれ光スイッチを備えた
折り返し光路を複数備えることにより、本発明の目的で
ある、不要な光出力がなくてクロストーク(漏れ込み)
光が少ない周波数選択光フィルタを構成することが出来
るようになる。According to the present invention, the input optical path and the output optical path to the filter are connected to the input / output waveguide group on the same side of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer. The light directly output from the optical path to the output optical path does not exist in principle. Therefore, unlike the conventional example in which the input optical path and the output optical path are connected to different input / output waveguides, light of a specific frequency is always output regardless of the ON / OFF state of the optical switch. The situation that would end up is avoided. At the same time, the crosstalk light, which is unavoidable due to the imperfections in the fabrication accuracy of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer, does not have a component directly coupled from the input optical path to the output optical path. Thus, by providing a plurality of folding optical paths each having an optical switch in the input / output waveguides on the opposite side of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer, there is no unnecessary optical output, which is an object of the present invention, and crossing is performed. Talk (leakage)
It becomes possible to construct a frequency selective optical filter with less light.
【0037】次に、請求項2に係る発明は、図4にその
代表的な構成例が開示されたものである。各構成要件に
対し図4における対応箇所の符号を括弧書きにて付記す
ると、本発明は次のように表すことができる。N本(N
は整数)の導波路からなる第1の入出力導波路群(2
3)とN本の導波路からなる第2の入出力導波路群(2
7)とを有するアレイ導波路回折格子型光合分波器(2
1)と、前記第1の入出力導波路群のv番目(vは整
数)の導波路に接続された入力用光路(1)と、前記第
1の入出力導波路群のw番目(wは整数)の導波路に接
続された出力用光路(2)と、各々、Mod〔w−v+
N,N〕=Mod〔t−s+N,N〕またはMod〔v
−w+N,N〕=Mod〔t−s+N,N〕を満たす整
数s、tの組合せの中から選ばれた少なくとも1組のs、
tに対応した折り返し光路であって、各々、前記第2の
入出力導波路群のs番目の導波路からt番目の導波路へ
光信号を伝送する少なくとも1本の折り返し光路(2
8)と、前記少なくとも1本の折り返し光路の途中に配
置された光スイッチ(9)とを有することを特徴とする
周波数選択光スイッチ。Next, the invention according to claim 2 discloses a typical configuration example thereof in FIG. The present invention can be expressed as follows when the reference numerals of corresponding parts in FIG. N (N
The first input / output waveguide group (2
3) and a second input / output waveguide group (2
7) and an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer (2
1), an input optical path (1) connected to the v-th (v is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group, and the w-th (w) of the first input / output waveguide group. Is an integer) and the output optical path (2) is connected to the waveguide, and Mod [w-v +
N, N] = Mod [ts + N, N] or Mod [v
At least one set of s selected from a combination of integers s and t satisfying −w + N, N] = Mod [ts−N, N],
At least one folded optical path (2 for transmitting a light signal from the sth waveguide to the tth waveguide of the second input / output waveguide group, which is a folded optical path corresponding to t.
8) and an optical switch (9) disposed in the middle of the at least one folding optical path, a frequency selective optical switch.
【0038】上記請求項1に係る発明では、折り返し光
路を第2の入出力導波路群における隣接した2本の導波
路に接続すると共に入力用光路および出力用光路を第1
の入出力導波路群内の隣接した2本の導波路に接続した
が、この請求項2に係る発明では、この「隣接した2本
の導波路」という限定を外し、第2の入出力導波路群内
の導波路1本分以上離れた2本の導波路を折り返し光路
によって接続し、これに伴って、第1の入出力導波路群
における入力用光路および出力用光路を接続する導波路
を変更したものである。この請求項2に係る発明によれ
ば、上記請求項1に係る発明と同様な作用が得られる
他、光周波数毎の伝送損失を一様化することができる。
何故ならば、本発明によれば、周波数多重信号におけ
る、ある光周波数の光信号が入力用光路から第1の入出
力導波路群および第2の入出力導波路群を介して折り返
し光路に至るまでの経路が伝送損失の大きな経路であっ
たとしても、この光信号が該折り返し光路によって折り
返された後、第2の入出力導波路群および第1の入出力
導波路群を介して出力用光路へ戻る際には伝送損失の小
さな経路を辿るようにすることができるからである。In the invention of claim 1, the folded optical path is connected to two adjacent waveguides in the second input / output waveguide group, and the input optical path and the output optical path are the first optical path.
The two input / output waveguide groups are connected to the adjacent two waveguides. However, in the invention according to claim 2, the limitation of the “adjacent two waveguides” is removed, and the second input / output waveguide is formed. A waveguide that connects two waveguides separated by at least one waveguide in the waveguide group by a folded optical path, and accordingly connects the input optical path and the output optical path in the first input / output waveguide group. Is a change. According to the invention of claim 2, the same operation as that of the invention of claim 1 can be obtained, and the transmission loss can be made uniform for each optical frequency.
Because, according to the present invention, an optical signal of a certain optical frequency in the frequency-multiplexed signal reaches the return optical path from the input optical path through the first input / output waveguide group and the second input / output waveguide group. Even if the path up to is a path with a large transmission loss, this optical signal is returned by the return optical path and then output through the second input / output waveguide group and the first input / output waveguide group. This is because it is possible to follow a path with a small transmission loss when returning to the optical path.
【0039】次に、請求項3に係る発明は、図6にその
代表的な構成例が開示されたものであり、請求項2に係
る構成において、前記t−sの絶対値を特にN/2に限
定したことを特徴とするものである。Next, the invention according to claim 3 discloses a typical configuration example thereof in FIG. 6, and in the configuration according to claim 2, the absolute value of the t-s is particularly N / S. It is characterized by being limited to 2.
【0040】本発明によれば、上記t−sについての限
定を行うことにより、この限定を行わない場合に比し、
入力用光路から入力する周波数多重光信号の光周波数間
隔を1/2にすることができる。According to the present invention, by limiting the above t-s, compared to the case where this limiting is not performed,
The optical frequency interval of the frequency-multiplexed optical signal input from the input optical path can be halved.
【0041】次に請求項4に係る発明は、図8または図
9にその代表的な構成例が開示されたものである。各構
成要件に対し図8または図9における対応箇所の符号を
括弧書きにて付記すると、本発明は次のように表すこと
ができる。N本(Nは整数)の導波路からなる第1の入
出力導波路群(23)とN本の導波路からなる第2の入
出力導波路群(27)とを有するアレイ導波路回折格子
型光合分波器(21)と、前記第1の入出力導波路群の
v番目(vは整数)の導波路に接続された第1の入力用
光路(1)と、前記第1の入出力導波路群のw番目(w
は整数)の導波路に接続された第1の出力用光路(2)
と、前記第2の入出力導波路群のv’番目(v’は整
数)の導波路に接続された第2の入力用光路(1’)
と、前記第2の入出力導波路群のw’番目(w’は整
数)の導波路に接続された第2の出力用光路(2’)と
を有し、さらに、 Mod〔v’−v+N,N〕=Mod〔s−s’+N,
N〕 を満たし、かつ、Mod〔w−v+N,N〕=Mod
〔t−s+N,N〕若しくはMod〔v−w+N,N〕
=Mod〔t−s+N,N〕を満たし、さらに、Mod
〔w’−v’+N,N〕=Mod〔t’−s’+N,
N〕若しくは Mod〔v’−w’+N,N〕=Mod〔t’−s’+
N,N〕 を満たす整数s、tの各組合せおよび整数s’、t’の
各組合せに従って接続位置が決定された光路であって、
前記第2の入出力導波路群のs番目の導波路からt番目
の導波路へ光信号を伝送する少なくとも1本の第1の折
り返し光路(28)と、前記第1の入出力導波路群の
s’番目の導波路からt’番目の導波路へ光信号を伝送
する第2の折り返し光路(28’)とを有し、前記第1
の折り返し光路と前記第2の折り返し光路との中で同じ
光周波数の光信号が伝搬する光路同士を接続する少なく
とも1個の光スイッチ(29)とを有することを特徴と
する周波数選択光フィルタ。Next, the invention according to claim 4 discloses a typical configuration example thereof in FIG. 8 or FIG. The present invention can be expressed as follows when the reference numerals of the corresponding parts in FIG. 8 or FIG. Array waveguide diffraction grating having a first input / output waveguide group (23) composed of N waveguides (N is an integer) and a second input / output waveguide group (27) composed of N waveguides Type optical multiplexer / demultiplexer (21), a first input optical path (1) connected to the v-th (v is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group, and the first input / output optical path. W-th output waveguide group (w
Is a first output optical path (2) connected to the waveguide
And a second input optical path (1 ′) connected to the v′-th (v ′ is an integer) waveguide of the second input / output waveguide group.
And a second output optical path (2 ′) connected to the w′-th (w ′ is an integer) waveguide of the second input / output waveguide group, and Mod [v′− v + N, N] = Mod [s−s ′ + N,
N] is satisfied, and Mod [w−v + N, N] = Mod
[Ts−N, N] or Mod [v−w + N, N]
= Mod [ts−N, N], and Mod
[W'-v '+ N, N] = Mod [t'-s' + N,
N] or Mod [v'-w '+ N, N] = Mod [t'-s' +
N, N] is an optical path whose connection position is determined according to each combination of integers s and t and each combination of integers s ′ and t ′,
At least one first folded optical path (28) for transmitting an optical signal from the s-th waveguide to the t-th waveguide of the second input / output waveguide group, and the first input / output waveguide group A second folded optical path (28 ') for transmitting an optical signal from the s'th waveguide to the t'th waveguide of
2. A frequency selective optical filter, comprising: at least one optical switch (29) for connecting optical paths of optical signals of the same optical frequency propagating in the return optical path and the second return optical path.
【0042】本発明は、周波数選択光フィルタとして機
能させるのみならず、光分岐挿入回路として機能させる
こともできる。The present invention can function not only as a frequency selective optical filter but also as an optical add / drop circuit.
【0043】請求項5に係る周波数選択光フィルタは、
図10にその代表的な構成例が開示されたものである。
各構成要件に対し図10における対応箇所の符号を括弧
書きにて付記すると、本発明は次のように表すことがで
きる。N本(Nは整数)の導波路からなる第1の入出力
導波路群(23)とN本の導波路からなる第2の入出力
導波路群(27)とを有するアレイ導波路回折格子型光
合分波器(21)を有し、さらに、各々 Mod〔w−v+N,N〕=Mod〔v−u+N,N〕 を満たす各整数v、w、uに従って接続位置が決定され
た光路であって、前記第1の入出力導波路群のv番目の
導波路に接続された入力用光路(1)と、前記第1の入
出力導波路群のw番目の導波路に接続された第1の出力
用光路(32g)と、前記第1の入出力導波路群のu番
目の導波路に接続された第2の出力用光路(32i)と
を有し、さらに、 Mod〔w−v+N,N〕 =Mod〔v−u+N,N〕 =Mod〔t−s+N,N〕 を満たす整数s、tの各組合せに従って接続位置が決定
された光路であって、前記第2の入出力導波路群のs番
目の導波路からt番目の導波路へ光信号を伝送する少な
くとも1本の折り返し光路(28)を有し、さらに、前
記少なくとも1本の折り返し光路の途中に配置された光
スイッチ(9)と、前記第1の出力用光路からの出力と
前記第2の出力用光路からの出力との少なくとも一方の
出力を第3の出力用光路に出力する光路接続手段(3
9)とを有することを特徴とする周波数選択光スイッ
チ。A frequency selective optical filter according to claim 5 is
FIG. 10 discloses a typical configuration example thereof.
The present invention can be expressed as follows when the reference numerals of corresponding portions in FIG. Array waveguide diffraction grating having a first input / output waveguide group (23) composed of N (N is an integer) waveguides and a second input / output waveguide group (27) composed of N waveguides In an optical path having a type optical multiplexer / demultiplexer (21), and the connection position is determined according to each integer v, w, u satisfying Mod [w−v + N, N] = Mod [v−u + N, N]. And an input optical path (1) connected to the v-th waveguide of the first input / output waveguide group and a first optical path (1) connected to the w-th waveguide of the first input / output waveguide group. 1 output optical path (32g) and a second output optical path (32i) connected to the u-th waveguide of the first input / output waveguide group, and further Mod [wv + N , N] = Mod [v−u + N, N] = Mod [ts−N + N] An optical path whose position is determined, having at least one folded optical path (28) for transmitting an optical signal from the s-th waveguide to the t-th waveguide of the second input / output waveguide group, Furthermore, an optical switch (9) arranged in the middle of the at least one folding optical path, and at least one of the output from the first output optical path and the output from the second output optical path Optical path connecting means for outputting to the third output optical path (3
9) A frequency-selective optical switch having:
【0044】本発明によれば、上記光スイッチ(9)の
ON/OFF状態および光路接続手段(39)の接続状
態の組合せにより出力用光路(2)へ出力する光信号を
光周波数が決定される。従って、選択すべき光周波数の
種類が多い場合であっても、必要なスイッチの数が少な
くて済む。According to the present invention, the optical frequency of the optical signal output to the output optical path (2) is determined by the combination of the ON / OFF state of the optical switch (9) and the connection state of the optical path connecting means (39). It Therefore, even when there are many types of optical frequencies to be selected, the number of switches required is small.
【0045】請求項6に係る周波数選択光フィルタは、
図13にその代表的な構成例が開示されたものである。
各構成要件に対し図13における対応箇所の符号を括弧
書きにて付記すると、本発明は次のように表すことがで
きる。N本(Nは整数)の導波路からなる第1の入出力
導波路群(23)とN本の導波路からなる第2の入出力
導波路群(27)とを有するアレイ導波路回折格子型光
合分波器(21)と、前記第1の入出力導波路群のv番
目(vは整数)の導波路に接続された第1の入力用光路
(1)と、前記第1の入出力導波路群のw番目(wは整
数)の導波路に接続された第1の出力用光路(32g)
と、前記第1の入出力導波路群のu番目(uは整数)の
導波路に接続された第2の出力用光路(32i)と、前
記第2の入出力導波路群のv’番目(v’は整数)の導
波路に接続された第2の入力用光路(1’)と、前記第
2の入出力導波路群のw’番目(w’は整数)の導波路
に接続された第3の出力用光路(32g’)と、前記第
2の入出力導波路群のu’番目(u’は整数)の導波路
に接続された第4の出力用光路(32i’)とを有し、
さらに前記v、w、u及びv’、w’、u’が、Mod
〔w−v+N,N〕=Mod〔v−u+N,N〕及びM
od〔w’−v’+N,N〕=Mod〔v’−u’+
N,N〕を満たす組合せであり、さらに、 Mod〔v’−v+N,N〕=Mod〔s−s’+N,
N〕 を満たし、かつ、 Mod〔w−v+N,N〕 =Mod〔v−u+N,N〕 =Mod〔t−s+N,N〕または Mod〔w’−v’+N,N〕 =Mod〔v’−u’+N,N〕 =Mod〔t’−s’+N,N〕 を満たす整数s、tの各組合せおよび整数s’、t’の
各組合せに従って接続位置が決定された光路であって、
前記第2の入出力導波路群のs番目の導波路からt番目
の導波路へ光信号を伝送する第1の折り返し光路(2
8)と、前記第1の入出力導波路群のs’番目の導波路
からt’番目の導波路へ光信号を伝送する第2の折り返
し光路(28’)とを有し、さらに、前記第1の出力用
光路からの出力と前記第2の出力用光路からの出力との
少なくとも一方の出力を第5の出力用光路(2)に出力
する第1の光路接続手段(39)と,前記第3の出力用
光路からの出力と前記第4の出力用光路からの出力との
少なくとも一方の出力を第6の出力用光路(2’)に出
力する第2の光路接続手段(39’)とを有し、さら
に、前記第1の折り返し光路と前記第2の折り返し光路
との中で同じ光周波数の光信号が伝搬する光路同士を接
続する光スイッチ(29)を少なくとも1つ有すること
を特徴とする。The frequency selective optical filter according to claim 6 is
FIG. 13 discloses a typical configuration example thereof.
The present invention can be expressed as follows when the reference numerals of corresponding parts in FIG. Array waveguide diffraction grating having a first input / output waveguide group (23) composed of N waveguides (N is an integer) and a second input / output waveguide group (27) composed of N waveguides Type optical multiplexer / demultiplexer (21), a first input optical path (1) connected to the v-th (v is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group, and the first input / output optical path. First output optical path (32g) connected to the w-th (w is an integer) waveguide of the output waveguide group
And a second output optical path (32i) connected to the u-th (u is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group, and the v′-th of the second input / output waveguide group. The second input optical path (1 ′) connected to the (v ′ is an integer) waveguide and the w′-th (w ′ is an integer) waveguide of the second input / output waveguide group. A third output optical path (32g ') and a fourth output optical path (32i') connected to the u'th (u 'is an integer) waveguide of the second input / output waveguide group. Have
Further, v, w, u and v ′, w ′, u ′ are Mod
[W−v + N, N] = Mod [v−u + N, N] and M
od [w'-v '+ N, N] = Mod [v'-u' +
N [N]], and Mod [v'-v + N, N] = Mod [s-s' + N,
N], and Mod [w−v + N, N] = Mod [v−u + N, N] = Mod [ts−N, N] or Mod [w′−v ′ + N, N] = Mod [v ′ -U '+ N, N] = Mod [t'-s' + N, N] An optical path whose connection position is determined according to each combination of integers s and t and each combination of integers s'and t', wherein
A first folded optical path (2) for transmitting an optical signal from the s-th waveguide to the t-th waveguide of the second input / output waveguide group.
8) and a second folded optical path (28 ') for transmitting an optical signal from the s'th waveguide to the t'th waveguide of the first input / output waveguide group, and further First optical path connection means (39) for outputting at least one of the output from the first output optical path and the output from the second output optical path to the fifth output optical path (2), Second optical path connecting means (39 ') for outputting at least one of the output from the third output optical path and the output from the fourth output optical path to the sixth output optical path (2'). ), And further has at least one optical switch (29) for connecting optical paths in which optical signals of the same optical frequency propagate in the first and second returning optical paths. Is characterized by.
【0046】本発明は、上記請求項5に係る発明と同様
な作用効果が得られる他、光分岐挿入回路としても利用
できるという作用効果が得られる。The present invention has the same operational effect as the invention according to claim 5, and also has the operational effect of being usable as an optical add / drop circuit.
【0047】請求項7に係る周波数選択光フィルタは、
図14にその代表的な構成例が開示されたものである。
各構成要件に対し図14における対応箇所の符号を括弧
書きにて付記すると、本発明は次のように表すことがで
きる。N本(Nは整数)の導波路からなる第1の入出力
導波路群(23)とN本の導波路からなる第2の入出力
導波路群(27)とを有するアレイ導波路回折格子型光
合分波器(21)と、前記第1の入出力導波路群のv1
番目(v1は整数)の導波路に接続された第1の入力用
光路(31d)と、前記第1の入出力導波路群のw1番
目(w1は整数)の導波路に接続された第1の出力用光
路(31c)と、前記第1の入出力導波路群のu1番目
(u1は整数)の導波路に接続された第2の出力用光路
(31m)と、前記第1の入出力導波路群のv2番目
(v2は整数)の導波路に接続された第2の入力用光路
(31l)と、前記第1の入出力導波路群のw2番目
(w2は整数)の導波路に接続された第3の出力用光路
(32e)と、前記第1の入出力導波路群のu3番目
(u3は整数)の導波路に接続された第4の出力用光路
(32k)とを備え、前記v1−v2の絶対値はN/2
であり、前記v1、w1、u1、v2、w2、u2は Mod〔w1−v1+N,N〕 =Mod〔v1−u1+N,N〕 =Mod〔w2−v2+N,N〕 =Mod〔v2−u2+N,N〕 を満たす組合せであり、さらに、 Mod〔w1−v1+N,N〕 =Mod〔v1−u1+N,N〕 =Mod〔w2−v2+N,N〕 =Mod〔v2−u2+N,N〕 =Mod〔t−s+N,N〕 を満たす整数s、tの各組合せに従って接続位置が決定
された光路であって、前記第2の入出力導波路群のs番
目の導波路からt番目の導波路へ光信号を伝送する折り
返し光路(28)を有し、さらに、少なくとも1本の前
記折り返し光路の途中に配置された光スイッチ(9)
と、第3の入力用光路(1)の出力を前記第1の入力用
光路(31d)と前記第2の入力用光路(31l)の少
なくとも一方に配分する第1の光路接続手段(39a)
と、前記第1ないし第4の出力用光路(32c、32
m、32e、32k)からの出力の少なくとも一つの出
力を第5の出力用光路(2)に出力する第2の光路接続
手段(39b)とを有することを特徴としている。A frequency selective optical filter according to claim 7 is
FIG. 14 discloses a typical configuration example thereof.
The present invention can be expressed as follows when the reference numerals of the corresponding portions in FIG. Array waveguide diffraction grating having a first input / output waveguide group (23) composed of N waveguides (N is an integer) and a second input / output waveguide group (27) composed of N waveguides Optical multiplexer / demultiplexer (21) and v1 of the first input / output waveguide group
A first input optical path (31d) connected to the th (v1 is an integer) waveguide and a first input optical path (31d) connected to the w1th (w1 is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group. Output optical path (31c), a second output optical path (31m) connected to the u1th (u1 is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group, and the first input / output The second input optical path (31l) connected to the v2th (v2 is an integer) waveguide of the waveguide group and the w2th (w2 is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group. A third output optical path (32e) connected and a fourth output optical path (32k) connected to the u3th (u3 is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group. , The absolute value of v1-v2 is N / 2
And v1, w1, u1, v2, w2, u2 are Mod [w1-v1 + N, N] = Mod [v1-u1 + N, N] = Mod [w2-v2 + N, N] = Mod [v2-u2 + N, N] ] Mod [w1-v1 + N, N] = Mod [v1-u1 + N, N] = Mod [w2-v2 + N, N] = Mod [v2-u2 + N, N] = Mod [t-s + N] , N] is an optical path whose connection position is determined according to each combination of integers s and t, and an optical signal is transmitted from the sth waveguide to the tth waveguide of the second input / output waveguide group. An optical switch (9) having a return optical path (28) for switching, and further arranged at least in the middle of the return optical path.
And a first optical path connecting means (39a) for distributing the output of the third input optical path (1) to at least one of the first input optical path (31d) and the second input optical path (31l).
And the first to fourth output optical paths (32c, 32)
m, 32e, 32k), and at least one output from the second optical path connecting means (39b) for outputting to the fifth output optical path (2).
【0048】本発明によれば、上記請求項5に係る発明
よりもさらにスイッチの数を減らすことができる。According to the present invention, the number of switches can be further reduced as compared with the invention according to the fifth aspect.
【0049】以上説明した各発明を実施する際の好適な
態様として以下のものが考えられる。 (1)請求項4または6のいずれか1の請求項に記載の
周波数選択光フィルタにおいて、前記光スイッチを、外
部信号に応じて前記第1の折り返し光路と前記第2の折
り返し光路との接続状態をクロス状態又はバー状態のい
ずれかを選択する2×2光スイッチとする(請求項
8)。 (2)請求項4または6に記載の周波数選択光フィルタ
においては、前記光スイッチを第1〜第3のポートを有
する1×2光スイッチによって構成し、前記第1のポー
トを前記第1の折り返し光路または前記第2の折り返し
光路のどちらか一方に接続し、前記第2のポートと前記
第3のポートとを各々前記第1の折り返し光路と前記第
2の折り返し光路に接続する(請求項9)。The following may be considered as preferable modes for carrying out each of the inventions described above. (1) In the frequency selective optical filter according to any one of claims 4 and 6, the optical switch connects the first folding optical path and the second folding optical path according to an external signal. The state is a 2 × 2 optical switch that selects either the cross state or the bar state (claim 8). (2) In the frequency selective optical filter according to claim 4 or 6, the optical switch is configured by a 1 × 2 optical switch having first to third ports, and the first port is the first port. Connected to either one of the return optical path or the second return optical path, and connecting the second port and the third port to the first return optical path and the second return optical path, respectively. 9).
【0050】(3)請求項5に記載の周波数選択光フィ
ルタにおいて、前記光路接続手段を1×2光スイッチに
よって構成する(請求項10)。 (4)請求項6に記載の周波数選択光フィルタにおい
て、前記第1の光路接続手段と前記第2の光路接続手段
の少なくとも一方を1×2光スイッチによって構成する
(請求項11)。 (5)請求項5に記載の周波数選択光フィルタにおい
て、前記光路接続手段を1×2光カプラによって構成す
る(請求項12)。 (6)請求項6に記載の周波数選択光フィルタにおい
て、前記第1の光路接続手段と前記第2の光路接続手段
の少なくとも一方を1×2光カプラによって構成する
(請求項13)。(3) In the frequency selective optical filter described in claim 5, the optical path connecting means is constituted by a 1 × 2 optical switch (claim 10). (4) In the frequency selective optical filter according to claim 6, at least one of the first optical path connecting means and the second optical path connecting means is configured by a 1 × 2 optical switch (claim 11). (5) In the frequency selective optical filter according to claim 5, the optical path connecting means is configured by a 1 × 2 optical coupler (claim 12). (6) In the frequency selective optical filter according to claim 6, at least one of the first optical path connecting means and the second optical path connecting means is configured by a 1 × 2 optical coupler (claim 13).
【0051】(7)請求項7に記載の周波数選択光フィ
ルタにおいて、前記第1の光路接続手段を1×2光スイ
ッチによって構成する(請求項14)。 (8)請求項7に記載の周波数選択光フィルタにおい
て、前記第1の光路接続手段を1×2光カプラによって
構成する(請求項15)。 (9)請求項7に記載の周波数選択光フィルタにおい
て、前記第2の光路接続手段を1×4光スイッチによっ
て構成する(請求項16)。 (10)請求項7に記載の周波数選択光フィルタにおい
て、前記第2の光路接続手段が1×4光カプラによって
構成する(請求項17)。(7) In the frequency selective optical filter according to claim 7, the first optical path connecting means is constituted by a 1 × 2 optical switch (claim 14). (8) In the frequency selective optical filter according to claim 7, the first optical path connecting means is configured by a 1 × 2 optical coupler (claim 15). (9) In the frequency selective optical filter according to claim 7, the second optical path connecting means is constituted by a 1 × 4 optical switch (claim 16). (10) In the frequency selective optical filter according to claim 7, the second optical path connecting means is configured by a 1 × 4 optical coupler (claim 17).
【0052】(11)請求項7に記載の周波数選択光フ
ィルタにおいて、第1の1×2光路接続手段と第2の1
×2光路接続手段とを並列に配置し、前記第1及び第2
の1×2光路接続手段の出力を第3の1×2光路接続手
段に入力することにより前記第2の光路接続手段を構成
する(請求項18)。 (12)請求項18に記載の周波数選択光フィルタにお
いて、前記第1ないし第3の光路接続手段のうち少なく
とも1つを1×2光スイッチによって構成する(請求項
19)。 (13)請求項18に記載の周波数選択光フィルタにお
いて、前記第1ないし第3の1×2光路接続手段のうち
少なくとも1つを1×2光カプラによって構成する(請
求項20)。(11) In the frequency selective optical filter according to claim 7, the first 1 × 2 optical path connecting means and the second 1 × 2 optical path connecting means.
× 2 optical path connecting means are arranged in parallel, and the first and second
The second optical path connecting means is constructed by inputting the output of the 1 × 2 optical path connecting means of (3) to the third 1 × 2 optical path connecting means (claim 18). (12) In the frequency selective optical filter according to claim 18, at least one of the first to third optical path connecting means is configured by a 1 × 2 optical switch (claim 19). (13) In the frequency selective optical filter according to claim 18, at least one of the first to third 1 × 2 optical path connecting means is configured by a 1 × 2 optical coupler (claim 20).
【0053】(14)請求項2、3、5または12のい
ずれか1の請求項に記載の周波数選択光フィルタにおい
て、前記第1の入出力導波路に前記入力用光路と前記出
力用光路との組合せを複数組設ける(請求項21)。 (15)請求項4、6、8、9、11または13のいず
れか1の請求項に記載の周波数選択光フィルタにおい
て、前記第1の入出力導波路群に前記入力用光路と前記
出力用光路との組合せを複数組設け、前記第2の入出力
導波路群に前記入力用光路と前記出力用光路との組合せ
を複数組設ける(請求項22)。 (16)請求項12、13、15、17または20のい
ずれか1の請求項に記載の周波数選択光フィルタにおい
て、前記1×2光カプラを、マッハツェンダ型光合波器
によって構成する(請求項23)。 (17)請求項1〜23のいずれか1の請求項に記載の
周波数選択光フィルタにおいて、前記入力用光路、前記
出力用光路及び前記折り返し光路の少なくとも1本を光
ファイバ伝送路とする(請求項24)。 (18)請求項1〜23のいずれか1の請求項に記載の
周波数選択光フィルタにおいて、前記入力用光路、前記
出力用光路及び前記折り返し光路の少なくとも1本を基
板上に作成された光導波路とする(請求項25)。 (19)請求項1〜25のいずれか1の請求項に記載の
周波数選択光フィルタにおいて、前記アレイ導波路回折
格子型光合分波器に代えて、前記第1および第2の導波
路群が前記入力用光路、前記出力用光路または前記折り
返し光路に接続される導波路のみによって構成されたア
レイ導波路回折格子型光合分波器を使用する。(14) In the frequency selective optical filter according to any one of claims 2, 3, 5 or 12, the input optical path and the output optical path are provided in the first input / output waveguide. A plurality of combinations are provided (claim 21). (15) In the frequency selective optical filter according to any one of claims 4, 6, 8, 9, 11 or 13, the input optical path and the output optical path are provided in the first input / output waveguide group. A plurality of combinations of optical paths are provided, and a plurality of combinations of the input optical path and the output optical path are provided in the second input / output waveguide group (claim 22). (16) In the frequency selective optical filter according to any one of claims 12, 13, 15, 17 or 20, the 1 × 2 optical coupler is constituted by a Mach-Zehnder type optical multiplexer (claim 23). ). (17) In the frequency selective optical filter according to any one of claims 1 to 23, at least one of the input optical path, the output optical path, and the folding optical path is an optical fiber transmission path (claim Item 24). (18) In the frequency selective optical filter according to any one of claims 1 to 23, an optical waveguide in which at least one of the input optical path, the output optical path and the folding optical path is formed on a substrate. (Claim 25). (19) In the frequency selective optical filter according to any one of claims 1 to 25, the first and second waveguide groups are replaced by the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer. An arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer composed of only waveguides connected to the input optical path, the output optical path or the folded optical path is used.
【0054】[0054]
【実施例】以下、本発明に関わる周波数選択光フィルタ
の各実施例について、図面に基づき詳細に説明する。以
下の実施例ではアレイ導波路回折格子型光合分波器の入
出力導波路の本数は等しいか、使用しない入出力導波路
は削除してもかまわない。ただし、導波路番号を数える
際には削除した導波路も存在するものとして考える。Embodiments of the frequency selective optical filter according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer has the same number of input / output waveguides, or unused input / output waveguides may be deleted. However, when counting the waveguide numbers, it is assumed that there are also deleted waveguides.
【0055】(実施例1)図1は、本発明による周波数
選択光フィルタの第1の実施例を示す構成図である。こ
の周波数選択光フィルタは、図18を用いて説明した従
来例と同様に、第1の入出力導波路23群と第2の入出
力導波路27群とがぞれぞれ16個の導波路からなる周
波数多重数16(N=16)のアレイ導波路回折格子型
光合分波器21を利用している。このアレイ導波路回折
格子型光合分波器21において、24,25はスラブ導
波路、26はアレイ導波路回折格子である。また、アレ
イ導波路回折格子型光合分波器21は、従来例と同様に
図23に示す周波数合分波特性を示すように設計されて
いるものとする。(Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a frequency selective optical filter according to the present invention. This frequency selective optical filter has 16 waveguides for each of the first input / output waveguide 23 group and the second input / output waveguide 27 group as in the conventional example described with reference to FIG. An arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 having a frequency multiplexing number of 16 (N = 16) is used. In this arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21, 24 and 25 are slab waveguides, and 26 is an arrayed waveguide diffraction grating. Further, it is assumed that the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 is designed to exhibit the frequency multiplexing / demultiplexing characteristic shown in FIG. 23 as in the conventional example.
【0056】図1において、1,2はそれぞれ入力用光
路,出力用光路に相当する光ファイバ伝送路であり、第
1の入出力導波路群23のうちの導波路23h(I
8),23g(I7)にそれぞれ接続されている。In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 denote optical fiber transmission lines corresponding to an input optical path and an output optical path, respectively, and a waveguide 23h (I
8) and 23g (I7), respectively.
【0057】一方、第2の入出力導波路群27の各導波
路27(Jj(j=1,2…,16))には、折り返し
光路に相当する光ファイバ28(Fj(j=1,3…,
15))がそれぞれ次の様に接続されている。すなわ
ち、導波路27a(J1)と27b(J2)とに光ファ
イバ28a(F1)が接続され、以下同様に導波路27
c(J3)と27d(J4)とに光ファイバ28c(F
3)が、…、導波路27o(J15)と27p(J1
6)とに光ファイバ28o(F15)がそれぞれ接続さ
れている。On the other hand, in each of the waveguides 27 (Jj (j = 1, 2, ..., 16)) of the second input / output waveguide group 27, an optical fiber 28 (Fj (j = 1, 1) corresponding to a folded optical path is provided. 3 ...
15)) are connected as follows. That is, the optical fiber 28a (F1) is connected to the waveguides 27a (J1) and 27b (J2), and so on.
c (J3) and 27d (J4) to the optical fiber 28c (F
3), ..., Waveguides 27o (J15) and 27p (J1)
The optical fiber 28o (F15) is connected to 6).
【0058】また光ファイバ28(Fj(j=1,3
…,15))の途中には、それぞれ光スイッチ9(Sj
(j=1,3,…,15))が設けられ、外部からの指
令に基づき光を透過させるON状態と遮断するOFF状
態いずれかの状態をとる。The optical fiber 28 (Fj (j = 1, 3
..., 15)), the optical switch 9 (Sj
(J = 1, 3, ..., 15)) is provided and takes either an ON state in which light is transmitted or an OFF state in which light is blocked based on a command from the outside.
【0059】次に、図1に示された実施例1の周波数選
択光フィルタの動作について、図23と図2を用いて説
明する。光周波数f1,f3,…,f15の8波の周波数多
重光信号は、光ファイバ伝送路1中を伝搬した後にアレ
イ導波路回折格子型光合分波器21の第1の入出力導波
路23中の23h(I8)に入力する。ここで、アレイ
導波路回折格子型光合分波器21は図23に示した周波
数合分波特性を示すため、光周波数f1の光信号は第2
の入出力導波路27中の27a(J1)を経て光ファイ
バ28a(F1)中を伝搬する。同様に、図23に従
い、光周波数f3の光信号は光ファイバ28c(F3)
中を、…、光周波数f15の光信号は光ファイバ28o
(F15)中をそれぞれ伝搬する。Next, the operation of the frequency selective optical filter of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 23 and 2. Optical frequency f 1, f 3, ..., 8-wave frequency-multiplexed optical signal of f 15, the first output guide of the arrayed waveguide grating type optical demultiplexer 21 after propagating through the optical fiber transmission line 1 Medium Input to 23h (I8) in the waveguide 23. Here, since the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 exhibits the frequency multiplexing / demultiplexing characteristic shown in FIG. 23, the optical signal of the optical frequency f 1 is the second
It propagates through the optical fiber 28a (F1) via 27a (J1) in the input / output waveguide 27. Similarly, according to FIG. 23, the optical signal of the optical frequency f 3 is the optical fiber 28c (F3).
Inside the optical fiber 28o, the optical signal of the optical frequency f15
Each is propagated through (F15).
【0060】ここで、8個の光スイッチ9a(S1),
9c(S3),…,9o(S15)が仮に全てON状態
にあるとすると、光ファイバFx(x=1,3,…,1
5)中を伝搬する光周波数fxの光は、第2の入出力導
波路27中のJ(x+1)にそれぞれ入力される。すな
わち、光周波数f1の光信号はは光ファイバF1,光ス
イッチS1を経てJ2へ入力され、同様に、光周波数f
3の光信号は光ファイバF3、光スイッチS3を経てJ
4へ、…、光周波数f15の光信号は光ファイバF1
5,光スイッチS15を経てJ16へ入力される。ここ
で、J(x+1)に入力された光周波数fxの光は、図
23にしたがい、xの値によらずに第1の入出力導波路
群23中の導波路23g(I7)に出力される。すなわ
ち、J2に入力された光周波数f1の信号光と、J4に
入力された光周波数f3の光信号と、…、J16に入力
された光周波数f15の光信号とは、すべて導波路23g
(I7)に出力され、この導波路23g(I7)に接続
された光ファイバ伝送路2中に送り出される。Here, the eight optical switches 9a (S1),
9c (S3), ..., 9o (S15) are all in the ON state, the optical fibers Fx (x = 1, 3, ..., 1)
5) The light having the optical frequency fx propagating in the inside is input to J (x + 1) in the second input / output waveguide 27, respectively. That is, the optical signal of the optical frequency f 1 is input to J2 via the optical fiber F1 and the optical switch S1.
The optical signal of 3 is sent through the optical fiber F3 and the optical switch S3 to J
4, the optical signal of the optical frequency f15 is the optical fiber F1.
5, input to J16 via the optical switch S15. Here, the light of the optical frequency fx input to J (x + 1) is output to the waveguide 23g (I7) in the first input / output waveguide group 23 regardless of the value of x according to FIG. It That is, the signal light having the optical frequency f 1 input to J2, the optical signal having the optical frequency f 3 input to J4, and the optical signal having the optical frequency f 15 input to J16 are all guided through the waveguide 23g.
It is output to (I7) and sent out to the optical fiber transmission line 2 connected to this waveguide 23g (I7).
【0061】したがって、8個の光スイッチ9a,9
c,…,9oのうちの一つの光スイッチのみ、例えば光
スイッチ9a(S1)だけをON状態とし、他の光スイ
ッチをOFF状態とすれば、光周波数f1の信号光だけ
が光ファイバ伝送路2中に出力される。すなわち、光フ
ァイバ伝送路1中を伝搬してきた8波の周波数多重光の
うち、光周波数f1の光信号のみが選択されて光ファイ
バ伝送路2中に出力される。同様に光スイッチSx(た
だし、x=1,3,…,15)だけをON状態とすれ
ば、光周波数fxの光信号が選択される。この様子を、
図2に表として示した。Therefore, the eight optical switches 9a, 9
If only one of the optical switches c, ..., 9o, for example, the optical switch 9a (S1) is turned on and the other optical switches are turned off, only the signal light of the optical frequency f 1 is transmitted through the optical fiber. It is output in the path 2. That is, only the optical signal of the optical frequency f 1 is selected from the eight frequency-multiplexed lights propagating in the optical fiber transmission line 1 and output to the optical fiber transmission line 2. Similarly, if only the optical switch Sx (where x = 1, 3, ..., 15) is turned on, the optical signal of the optical frequency fx is selected. This state,
It is shown as a table in FIG.
【0062】次に、図1に示した本実施例1による周波
数選択光フィルタの効果について、図3を用いて説明す
る。図3は、図に1示した実施例1の周波数選択光フィ
ルタを波長多重数16のアレイ導波路回折格子型光合分
波器を使用して実際に構成した場合の光フィルタ特性の
測定例である。実験に使用したアレイ導波路回折格子型
光合分波器は、図22に示した従来の周波数選択光フィ
ルタの特性を測定した際に使用したアレイ導波路回折格
子型光合分波器と同一の物である。Next, the effect of the frequency selective optical filter according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an example of measurement of optical filter characteristics when the frequency selective optical filter of the first embodiment shown in FIG. 1 is actually configured using an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer with 16 wavelength multiplexing. is there. The arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer used in the experiment is the same as the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer used when measuring the characteristics of the conventional frequency selective optical filter shown in FIG. Is.
【0063】図3において、(1)は8個の光スイッチ
群9を全てOFF状態にした場合の透過特性であり、図
18に示した従来の周波数選択光フィルタの特性の測定
例である図22(1)に対応する。また、図3(2)
は、8個の光スイッチのうちの光スイッチ9(S13)
だけをON状態にした場合の測定例で、光周波数f13の
光を選択した場合のフィルタ特性であり、図22(2)
に対応する。実施例1の周波数選択光フィルタでは、入
力用光路と出力用光路である光ファイバ伝送路1,2が
いずれもアレイ導波路回折格子型光合分波器の第1の入
出力導波路23群に接続されているために、従来例のよ
うに光周波数f8の光が低い損失でそのまま出力されて
しまうことはない。また非選択光が出力用光路2に達す
ることもないため、図22(1)と図3(1)を比較す
れば明らかなように、非選択光の漏れ込み(クロストー
ク)が減少している。従来のフィルタではもっとも強い
クロストーク光の透過率は−33dBであるが、実施例
1のフィルタでは−40dBに改善されている。したが
って、同一のアレイ導波路回折格子型光合分波器を使い
ながら、従来例に比して少なくとも7dBもクロストー
クを改善することができ、周波数多重数を従来例の5倍
にしても従来例と同程度の受信感度劣化に抑えることが
できる。In FIG. 3, (1) is the transmission characteristic when all eight optical switch groups 9 are in the OFF state, and is a measurement example of the characteristic of the conventional frequency selective optical filter shown in FIG. 22 (1). Also, FIG. 3 (2)
Is an optical switch 9 (S13) of the eight optical switches.
FIG. 22 (2) shows the filter characteristics in the case of selecting the light of the optical frequency f 13 in the measurement example in the case where only the light is turned on.
Corresponding to. In the frequency selective optical filter of the first embodiment, both the input optical path and the optical fiber transmission paths 1 and 2 which are the output optical paths are included in the first group of input / output waveguides 23 of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer. Since they are connected, the light of the optical frequency f 8 is not directly output with a low loss as in the conventional example. Further, since the non-selected light does not reach the output optical path 2, as is clear from a comparison between FIG. 22 (1) and FIG. 3 (1), the non-selected light leak (crosstalk) is reduced. There is. The transmittance of the strongest crosstalk light is −33 dB in the conventional filter, but is improved to −40 dB in the filter of the first embodiment. Therefore, it is possible to improve the crosstalk by at least 7 dB as compared with the conventional example while using the same arrayed-waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer, and even if the frequency multiplexing number is increased to 5 times that of the conventional example. It is possible to suppress the deterioration of reception sensitivity to the same extent as.
【0064】なお、この−40dBのクロストークは、
アレイ導波路回折格子型光合分波器21の偏波依存性を
解消するためにアレイ導波路回折格子26の途中に挿入
されている複屈折媒質部分での残留反射成分である。The crosstalk of -40 dB is
It is the residual reflection component at the birefringent medium portion inserted in the middle of the arrayed waveguide diffraction grating 26 in order to eliminate the polarization dependence of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21.
【0065】このように、本実施例1の周波数選択光フ
ィルタでは、フィルタへの入力用光路1と出力用光路2
とをアレイ導波路回折格子型光合分波器の同一側の入出
力導波路に接続し、一方、アレイ導波路回折格子型光合
分波器の逆側の入出力導波路には光スイッチをそれぞれ
備えた折り返し光路を接続する巧みな構成により、不要
な光出力がなくてクロストーク(漏れ込み)光が少ない
という優れた特性を実現している。As described above, in the frequency selective optical filter of the first embodiment, the input optical path 1 and the output optical path 2 to the filter are provided.
And are connected to the input / output waveguides on the same side of the arrayed-waveguide diffraction grating optical multiplexer / demultiplexer, while the optical switches are connected to the opposite input-output waveguides of the arrayed waveguide diffraction grating-type optical multiplexer / demultiplexer. Thanks to the skillful configuration of connecting the folded optical paths, the excellent characteristics that there is no unnecessary light output and less crosstalk (leakage) light are realized.
【0066】また、本実施例1および以下の実施例にお
いては、折り返し光路28および入出力光路1,2等と
して光ファイバを利用したが、従来例と同様、これらを
導波路基板上の導波路として構成しても勿論よい。Further, in the present embodiment 1 and the following embodiments, optical fibers are used as the folding optical path 28 and the input / output optical paths 1, 2, etc., but these are waveguides on the waveguide substrate as in the conventional example. Of course, it may be configured as.
【0067】また、図1に示した実施例1においては、
第2の入出力導波路27の全ての導波路に折り返し光路
を接続してぞれぞれ光スイッチを備えたが、光周波数f
1,f3,…,f15の8波のうちで選択する必要のある光
周波数に対応する折り返し光路および光スイッチのみを
備えてもよい。例えば、選択する必要があるのは光周波
数f1,f3,f5のいずれか一つに限定される場合に
は、折り返し光路28(F7),28(F9),…,2
8(F15)及び光スイッチ9(S7),9(S9),
…,9(S15)を省略してもよい。折り返し光路およ
び光スイッチの一部を省略してもよいのは、以下の実施
例においても同様である。In the first embodiment shown in FIG. 1,
An optical switch is provided by connecting a folded optical path to all the waveguides of the second input / output waveguide 27.
It is also possible to provide only a folding optical path and an optical switch corresponding to the optical frequency that needs to be selected from the eight waves of 1 , f 3 , ..., F 15 . For example, when it is necessary to select only one of the optical frequencies f1, f3, f5, the folding optical paths 28 (F7), 28 (F9), ..., 2
8 (F15) and optical switches 9 (S7), 9 (S9),
..., 9 (S15) may be omitted. The folding optical path and part of the optical switch may be omitted in the same manner in the following embodiments.
【0068】また、本実施例1および以下の実施例にお
いては周波数多重数N=16のアレイ導波路回折格子型
光合分波器を利用しているが、異なる多重数のアレイ導
波路回折格子型光合分波器を利用しても勿論よい。一般
にアレイ導波路回折格子型光合分波器の周波数多重数は
任意に設計可能であるので、本実施例においては例えば
N=2M(Mは自然数)のアレイ導波路回折格子型光合
分波器を利用すれば、最大M波の周波数多重光のうちか
ら任意の1波を選択する周波数選択光フィルタを構成す
ることが出来る。In the first embodiment and the following embodiments, the array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer with the frequency multiplex number N = 16 is used, but the array waveguide diffraction grating type with different multiplex numbers is used. Of course, an optical multiplexer / demultiplexer may be used. Generally, the frequency multiplex number of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer can be designed arbitrarily. Therefore, in this embodiment, for example, an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer of N = 2M (M is a natural number) is used. If used, it is possible to configure a frequency selective optical filter that selects any one wave from the frequency multiplexed lights of maximum M waves.
【0069】また、本実施例および以下の実施例におい
て、アレイ導波路回折格子型光合分波器には波長多重数
の整数倍の周期性をもたせることが可能である。すなわ
ち、16×16アレイ導波路回折格子型光合分波器は、
例えば波長多重数16に等しい周期性をもった図19に
示すような周波数合分波特性を示すように設計すること
もできる。このように設計したアレイ導波路回折格子型
光合分波器を用いれば、例えば光ファイバ伝送路1中
に、光周波数f1,f3,f15の8波に加えて、光周波数
f17,の光も同時に多重して伝送すれば、光スイッチ9
a(S1)をON状態にすることでf1とf17を同時に
選択出来る。In this embodiment and the following embodiments, the arrayed-waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer can have a periodicity that is an integral multiple of the wavelength multiplexing number. That is, the 16 × 16 arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer is
For example, it can be designed so as to exhibit a frequency multiplexing / demultiplexing characteristic as shown in FIG. 19 having a periodicity equal to the wavelength multiplexing number 16. By using the arrayed-waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer designed in this way, for example, in addition to the eight waves of optical frequencies f 1 , f 3 , and f 15 , in the optical fiber transmission line 1, the optical frequency f 17 , The optical switch 9
a (S1) at the same time you can select f 1 and f 17 by the ON state.
【0070】また、本実施例においては第1の入出力導
波路23のうち導波路23g(I7)に光ファイバ伝送
路2を接続したが、この代りに、光ファイバ伝送路1が
接続されている導波路23h(I8)をはさんで対称の
位置にある導波路23i(I9)に光ファイバ伝送路2
を接続してもよい。この場合、光スイッチSx(x=
1,3,…,15)をON状態にすることで、光周波数
fx+1の信号光が選択される。すなわち、光スイッチ9
a(S1)で光周波数f2,光スイッチ9c(S3)で
光周波数f4,…,光スイッチ9o(S15)で光周波
数f16の信号光が選択される。In this embodiment, the optical fiber transmission line 2 is connected to the waveguide 23g (I7) of the first input / output waveguide 23, but instead of this, the optical fiber transmission line 1 is connected. The optical fiber transmission line 2 is inserted into the waveguide 23i (I9) located symmetrically with respect to the existing waveguide 23h (I8).
May be connected. In this case, the optical switch Sx (x =
By turning on 1, 3, ..., 15), the signal light of the optical frequency f x + 1 is selected. That is, the optical switch 9
The signal light having the optical frequency f 2 is selected by a (S1), the optical frequency f 4 is selected by the optical switch 9c (S3), ..., And the signal light having the optical frequency f 16 is selected by the optical switch 9o (S15).
【0071】また、本実施例においては第1の入出力導
波路23のうちの導波路23h(I8)に入力用光路で
ある光ファイバ伝送路1を接続したが、光ファイバ伝送
路1は第1の入出力導波路23のうちのどの導波路に接
続してもよい。例えば導波路Ii(iは1≦i≦Nの自
然数)に光ファイバ伝送路1を接続した場合には、光フ
ァイバ伝送路2は導波路I(i+1)または導波路I
(i−1)に接続すればよい。Further, in the present embodiment, the optical fiber transmission line 1 as the input optical line is connected to the waveguide 23h (I8) of the first input / output waveguide 23, but the optical fiber transmission line 1 is It may be connected to any one of the one input / output waveguide 23. For example, when the optical fiber transmission line 1 is connected to the waveguide Ii (i is a natural number of 1 ≦ i ≦ N), the optical fiber transmission line 2 is the waveguide I (i + 1) or the waveguide I.
It may be connected to (i-1).
【0072】また、本実施例においては入力用光路と出
力用光路とはそれぞれ光ファイバ伝送路1,2の一つづ
つであるが、複数の入力用光路もしくは出力用光路を設
けても勿論よい。例えば、図1の実施例において、導波
路23h(I8),23g(I7)にそれぞれ接続され
た光ファイバ伝送路1,2に加えて、導波路23f(I
6)に光ファイバ伝送路1’を接続して第2の入力用光
路として光周波数f0,f2,f4,…,f14の周波数多
重信号光を伝搬させれば、光スイッチSx(x=1,
3,…,15)をON状態にすることで光周波数fx,
fx-1の光信号が選択出来る。Further, in the present embodiment, the input optical path and the output optical path are respectively one of the optical fiber transmission paths 1 and 2, but a plurality of input optical paths or output optical paths may of course be provided. . For example, in the embodiment of FIG. 1, in addition to the optical fiber transmission lines 1 and 2 respectively connected to the waveguides 23h (I8) and 23g (I7), the waveguide 23f (I
If the optical fiber transmission line 1'is connected to 6) and the frequency multiplexed signal light having the optical frequencies f 0 , f 2 , f 4 , ..., F 14 is propagated as the second input optical path, the optical switch Sx ( x = 1,
By turning on 3, ..., 15), the optical frequency f x ,
The optical signal of f x-1 can be selected.
【0073】同様に、図1の実施例において導波路23
h(I8),23g(I7)にそれぞれ接続された光フ
ァイバ伝送路1,2に加えて、例えば導波路23d(I
4),23c(I3)にそれぞれ光ファイバ伝送路
1’,2’を接続してそれぞれを第2の入力用光路,第
2の出力用光路とすれば、2系統の周波数選択光フィル
タが同時に構成される。この場合、例えば光スイッチS
1のみON状態にすれば、光ファイバ伝送路2からは光
ファイバ伝送路1を伝搬してきた周波数多重光信号のう
ちから光周波数f1の光信号が選択されて出力され、一
方、光ファイバ伝送路2’からは光ファイバ伝送路1’
を伝搬してきた周波数多重光信号のうちから光周波数f
-3の光信号が選択されて出力される。Similarly, in the embodiment of FIG. 1, the waveguide 23
In addition to the optical fiber transmission lines 1 and 2 respectively connected to h (I8) and 23g (I7), for example, the waveguide 23d (I
4) and 23c (I3) are connected to the optical fiber transmission lines 1'and 2 ', respectively, and are used as the second input optical path and the second output optical path, respectively, two frequency selective optical filters are simultaneously provided. Composed. In this case, for example, the optical switch S
If only 1 is turned on, the optical signal of optical frequency f 1 is selected from the frequency-multiplexed optical signal propagating through the optical fiber transmission line 1 and output from the optical fiber transmission line 2, while the optical fiber transmission line 2 is transmitted. Optical fiber transmission line 1'from line 2 '
Of the frequency-multiplexed optical signals propagated through
-3 optical signals are selected and output.
【0074】なお、複数の入出力用光路を設けてもよい
のは以下の実施例においても同様である。Incidentally, a plurality of input / output optical paths may be provided in the same manner in the following embodiments.
【0075】さらに、本実施例においては、第2の入出
力導波路27のうちで隣接する2つの導波路を折り返し
光路28で接続しているが、離れた二つの導波路を折り
返し光路で接続するように構成してもよい。この場合、
折り返し光路で接続する導波路の間隔を適当に選ぶこと
により、フィルタ透過特性の周波数依存性を低減するこ
とが出来るという効果も得られるので、実施例2として
以下に詳細に説明する。Furthermore, in the present embodiment, two adjacent waveguides of the second input / output waveguide 27 are connected by the folded optical path 28, but two distant waveguides are connected by the folded optical path. It may be configured to do so. in this case,
Since the effect that the frequency dependence of the filter transmission characteristic can be reduced by appropriately selecting the interval between the waveguides connected by the folded optical path will be described in detail below as Example 2.
【0076】(実施例2)図4は、本発明による周波数
選択光フィルタの第2の実施例を示す構成図である。本
実施例2が前掲図1を用いて説明した実施例1と異なる
のは、アレイ導波路回折格子型光合分波器21として波
長多重数16に等しい周期性をもった、図23に示すよ
うな周波数合分波特性を示すように設計されたものを用
い、さらに第2の入出力導波路群27中の導波路対を結
ぶ光ファイバ(折り返し光路)28(Fx,ただしx=
1,3,…,15)が、非隣接導波路対(J5,J1
4),(J7,J16),(J9,J2),(J11,
J4),(J13,J6),(J15,J18),(J
1,J10),(J3,J12)にそれぞれ接続されて
いる点である。これに伴い、光ファイバ伝送路1,2が
接続される第1の入出力導波路23中の導波路も、それ
ぞれ23k(I11),23d(I4)に変更されてい
る。(Embodiment 2) FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the frequency selective optical filter according to the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment described with reference to FIG. 1 above in that the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 has a periodicity equal to the wavelength multiplex number 16 as shown in FIG. An optical fiber (folded optical path) 28 (Fx, where x = x) that connects the waveguide pair in the second input / output waveguide group 27 is used.
1, 3, ..., 15) are non-adjacent waveguide pairs (J5, J1).
4), (J7, J16), (J9, J2), (J11,
J4), (J13, J6), (J15, J18), (J
1, J10) and (J3, J12), respectively. Along with this, the waveguides in the first input / output waveguide 23 to which the optical fiber transmission lines 1 and 2 are connected are also changed to 23k (I11) and 23d (I4), respectively.
【0077】次に、本実施例2による動作を、前記実施
例1と異なる部分を中心に説明する。光周波数f1,
f3,…,f15の8波の周波数多重光信号は、光ファイ
バ伝送路1中を伝搬した後にアレイ導波路回折格子型光
合分波器21の第1の入出力導波路23中の23k(I
11)に入力する。ここで、アレイ導波路回折格子型光
合分波器21は図23に示した周波数合分波特性を示す
ため、光周波数f1の光信号は第2の入出力導波路27
中の27n(J14)を経て光ファイバ28a(F1)
中を伝搬する。同様に、光周波数f3の光信号は光ファ
イバ28c(F3)中を、…、光周波数f15の光信号は
光ファイバ28o(F15)中をそれぞれ伝搬する。Next, the operation according to the second embodiment will be described focusing on the part different from the first embodiment. Optical frequency f 1 ,
The frequency-multiplexed optical signals of 8 waves of f 3 , ..., F 15 are propagated through the optical fiber transmission line 1 and then 23 k in the first input / output waveguide 23 of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21. (I
Enter in 11). Here, since the arrayed-waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 exhibits the frequency multiplexing / demultiplexing characteristics shown in FIG. 23, the optical signal of the optical frequency f 1 is transmitted to the second input / output waveguide 27.
Optical fiber 28a (F1) through 27n (J14) inside
Propagate inside. Similarly, an optical signal of optical frequency f 3 propagates in the optical fiber 28c (F3), ..., An optical signal of optical frequency f 15 propagates in the optical fiber 28o (F15).
【0078】ここで、8個の光スイッチ9a(S1),
9c(S3),…,9o(S15)が仮に全てON状態
にあるとすると、光ファイバFx(x=1,3,…,1
5)中を伝搬する光周波数fxの光は、第2の入出力導
波路27中のJ(1+Mod〔x+3,16〕)にそれ
ぞれ入力される。ただし、Mod〔x,y〕はxをyで
割った時の余りを表す。すなわち、光周波数f1の光信
号は光ファイバF1,光スイッチS1を経てJ5へ入力
され、同様に、光周波数f3の光信号は光ファイバF
3,光スイッチS3を経てJ7ヘ、…、光周波数f15の
光信号は光ファイバF15,光スイッチS15を経てJ
3へ入力される。ここで、J(1+Mod〔x+3,1
6〕)に入力された光周波数fxの光は、図19にした
がい、xの値によらずに第1の入出力導波路23中の2
3d(I4)に出力される。すなわち、J5に入力され
た光周波数f1の光信号と、J7に入力された光周波数
f3の光信号と、…、J3に入力された光周波数f15の
光信号とは、すべて14に出力され、I4に接続された
光ファイバ伝送路2中に送り出される。Here, the eight optical switches 9a (S1),
9c (S3), ..., 9o (S15) are all in the ON state, the optical fibers Fx (x = 1, 3, ..., 1)
5) The light having the optical frequency fx propagating through the inside is input to J (1 + Mod [x + 3,16]) in the second input / output waveguide 27, respectively. However, Mod [x, y] represents the remainder when x is divided by y. That is, the optical signal of the optical frequency f 1 is input to J5 via the optical fiber F1 and the optical switch S1, and similarly, the optical signal of the optical frequency f 3 is input to the optical fiber F 1.
3, through the optical switch S3 to J7, ..., The optical signal of the optical frequency f 15 is passed through the optical fiber F15 and the optical switch S15 to J
Input to 3. Where J (1 + Mod [x + 3,1
6]), the light having the optical frequency fx is input to the second input / output waveguide 23 regardless of the value of x according to FIG.
It is output to 3d (I4). That is, the optical signal of optical frequency f 1 input to J5, the optical signal of optical frequency f 3 input to J7, ..., The optical signal of optical frequency f 15 input to J3 are all 14 It is output and sent out into the optical fiber transmission line 2 connected to I4.
【0079】したがって、図1,図2を用いて説明した
実施例1と同様に、光スイッチSx(ただし、x=1,
3,…,15)だけをON状態とすれば、光周波数fx
の信号光を選択することが出来る。Therefore, as in the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, the optical switch Sx (where x = 1,
If only 3, ..., 15) are turned on, the optical frequency fx
The signal light of can be selected.
【0080】こうして、本実施例2の周波数選択光フィ
ルタは図1を用いて説明した実施例1とまったく同様な
効果が得られる。加えて、折り返し光路28を非隣接導
波路対(Js,Jt)(1≦s,t=≦16,ただし〓
s−t〓>1)の間に設けるという構成により、光周波
数によるフィルタ透過損失のばらつきが減少するという
優れた効果を併せ持つ。以下に、この新たな効果につい
て説明する。Thus, the frequency selective optical filter of the second embodiment can obtain the same effect as that of the first embodiment described with reference to FIG. In addition, the folded optical path 28 is formed by a pair of non-adjacent waveguides (Js, Jt) (1 ≦ s, t = ≦ 16, where 〓
The configuration provided between s-t 〓> 1) also has an excellent effect of reducing variation in filter transmission loss due to optical frequency. The new effect will be described below.
【0081】一般に、アレイ導波路回折格子型光合分波
器21の第1,第2の入出力導波路23,27では、両
端付近の導波路、例えばI1,I16,J1,J16等
を経由する信号光が被る損失は中央付近の導波路、例え
ば18,19,J8,J9等を経由する信号光が被る損
失に比べて2〜3dB程度大きい。このため、図1を用
いて説明した実施例1では、例えば光周波数f1の信号
光が選択される場合と光周波数f7の信号光が選択され
る場合とでは、フィルタでの透過損失が4〜6dBも異
なってしまう。なぜなら、光周波数f1の信号光は損失
の大きな導波路J1,J2を通過するのに対して、光周
波数f7の信号光は損失の小さい導波路J7,J8を通
過するからである。Generally, in the first and second input / output waveguides 23 and 27 of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21, waveguides near both ends, for example, I1, I16, J1 and J16 are passed. The loss incurred by the signal light is about 2-3 dB greater than the loss incurred by the signal light passing through the waveguide near the center, for example, 18, 19, J8, J9. Therefore, in the first embodiment described with reference to FIG. 1, for example, the transmission loss in the filter is different when the signal light of the optical frequency f 1 is selected and when the signal light of the optical frequency f 7 is selected. The difference is 4 to 6 dB. This is because the signal light of the optical frequency f 1 passes through the waveguides J1 and J2 with large loss, while the signal light of the optical frequency f 7 passes through the waveguides J7 and J8 with small loss.
【0082】図5(1)に、図1の実施例1での測定例
を示す。もっとも損失の少ないf7,f9の光は選択して
いない状態だが、それでもまだ4dBもの損失差が光周
波数f5と光周波数f15との間で観測されている。FIG. 5A shows an example of measurement in Example 1 of FIG. Although the light of f 7 and f 9 with the least loss is not selected, the loss difference of 4 dB is still observed between the optical frequency f 5 and the optical frequency f 15 .
【0083】ところが、図4を用いて説明した本実施例
2では、損失の大きい導波路J16を経由する光周波数
f3の信号光は、光ファイバ28c(F3),光スイッ
チ9c(S3)を経由した後には損失の小さい導波路J
7を経由する。他の光周波数の信号光についても同様で
ある。すなわち、折り返し光路を損失の大きい導波路と
小さい導波路との間に接続することで、透過損失の平均
化が図られる。図5(2)は、図4に示した実施例2で
の測定例を示しており、透過損失差は1.5dBにまで
減少している。図5(1)と比較すれば、実施例2によ
って得られる新たな効果は明らかである。However, in the second embodiment described with reference to FIG. 4, the signal light of the optical frequency f 3 passing through the waveguide J16 having a large loss passes through the optical fiber 28c (F3) and the optical switch 9c (S3). Waveguide J with small loss after passing
Via 7. The same applies to signal lights of other optical frequencies. That is, the transmission loss can be averaged by connecting the folded optical path between the waveguide with large loss and the waveguide with small loss. FIG. 5 (2) shows a measurement example in Example 2 shown in FIG. 4, and the transmission loss difference is reduced to 1.5 dB. A new effect obtained by the second embodiment is apparent when compared with FIG.
【0084】なお、本実施例においては光ファイバ伝送
路1,2を第1の入出力導波路23のうちの導波路23
k(I11),23d(I4)にそれぞれ接続したが、
一般にそれぞれ導波路Iv,Iw(1≦v,w=≦N,
ただし、v,wはMod〔w−v+N,N〕=9を満た
す)に接続しても同様な効果が得られる。ここで、Nは
アレイ導波路回折格子型光合分波器21の周波数多重数
で、本実施例2においては16である。勿論光ファイバ
伝送路1,2をそれぞれIw,Ivに接続してもよい。In this embodiment, the optical fiber transmission lines 1 and 2 are connected to the waveguide 23 of the first input / output waveguide 23.
I connected to k (I11) and 23d (I4) respectively,
Generally, the waveguides Iv and Iw (1 ≦ v, w = ≦ N,
However, the same effect can be obtained by connecting v and w to Mod [w-v + N, N] = 9). Here, N is the frequency multiplex number of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21, and is 16 in the second embodiment. Of course, the optical fiber transmission lines 1 and 2 may be connected to Iw and Iv, respectively.
【0085】さらに、本実施例2では折り返し光路28
で接続する導波路対(Js,Jt)(1≦s,t≦N)
として、y=Mod〔t−s+N,N〕で定義される値
yが9となる導波路対を用いたが、1≦y≦N−1を満
たす自然数yであればなんでもよい。この場合、光ファ
イバ伝送路1,2が接続される導波路Iv,Iw(1≦
v,w≦N)はMod〔w−v+N,N〕=yもしくは
Mod〔v−w+N,N〕=yを満たすように選択すれ
ばよい。Furthermore, in the second embodiment, the folding optical path 28 is used.
Waveguide pair (Js, Jt) (1 ≦ s, t ≦ N)
As the above, a waveguide pair in which the value y defined by y = Mod [ts−N, N] is 9 is used, but any natural number y satisfying 1 ≦ y ≦ N−1 may be used. In this case, the waveguides Iv, Iw (1 ≦
v, w ≦ N) may be selected so as to satisfy Mod [w−v + N, N] = y or Mod [v−w + N, N] = y.
【0086】以上をまとめると、入力導波路をIv,出
力導波路をIwとし、折り返し光路では光信号はJsか
らJtに進む場合では、Mod〔w−v+N,N〕=M
od〔v−w+N,N〕=Mod〔t−s+N,N〕を
満たすv、w、s、tを選べばよい。仮にIv、Iwが
既知とすると、上記とは逆の手順でy=Mod〔w−v
+N,N〕とおきs=Mod〔t+y,n〕により
(s、t)の組を求めることもできる。Summarizing the above, when the input waveguide is Iv, the output waveguide is Iw, and the optical signal travels from Js to Jt in the folding optical path, Mod [w-v + N, N] = M
It suffices to select v, w, s, and t that satisfy od [v−w + N, N] = Mod [ts−N, N]. If Iv and Iw are known, y = Mod [wv
+ N, N] and s = Mod [t + y, n], the set of (s, t) can be obtained.
【0087】ここで、y=N/2と設定した場合には、
以上説明した本実施例2での効果に加えて周波数多重間
隔を半分に出来るという利点を得られ、かつアレイ導波
路回折格子型光合分波器21は必ずしも周期性は必要と
しないという利点があるので、以下に実施例3として詳
細に説明する。Here, when y = N / 2 is set,
In addition to the effects of the second embodiment described above, there is an advantage that the frequency multiplexing interval can be halved, and the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 does not necessarily require periodicity. Therefore, the third embodiment will be described in detail below.
【0088】(実施例3)図6は、本発明の周波数選択
光フィルタの第3の実施例を示す構成図である。本実施
例3が図4を用いて説明した実施例2と異なるのは、折
り返し光路28でお互いに接続する第2の入出力導波路
のなかの導波路対(Js,Jt)(1≦s,t≦N)と
して|t−s|=N/2となる導波路対を用いている点
である。ここでは、N=16なので導波路対(J1,J
9),(J2,J10),…,(J8,J16)にそれ
ぞれ折り返し光路F6,F7,F8,F1,F2,…,
F5が接続されている。これに伴い、光ファイバ伝送路
1,2がそれぞれ導波路23m(I13),23e(I
5)に変更されている。次に、本実施例3による動作
を、前記実施例2と異なる部分を中心に説明する。(Embodiment 3) FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the frequency selective optical filter of the present invention. The third embodiment differs from the second embodiment described with reference to FIG. 4 in that a waveguide pair (Js, Jt) (1 ≦ s in the second input / output waveguide connected to each other by the folded optical path 28). , T ≦ N), a waveguide pair with | ts− = N / 2 is used. Since N = 16 here, the waveguide pair (J1, J
9), (J2, J10), ..
F5 is connected. Along with this, the optical fiber transmission lines 1 and 2 are respectively waveguides 23m (I13) and 23e (I
It has been changed to 5). Next, the operation according to the third embodiment will be described focusing on the part different from the second embodiment.
【0089】光周波数f1,f2,…,F8の8波の周波
数多重光信号は、光ファイバ伝送路1中を伝搬した後に
アレイ導波路回折格子型光合分波器21の第1の入出力
導波路23中の23m(I13)に入力する。ここで、
アレイ導波路回折格子型光合分波器21は図19に示し
た周波数合分波特性を示すため、光周波数f1の光信号
は第2の入出力導波路27中の27l(J12)を経て
光ファイバ28a(F1)中を伝搬する。同様に、光周
波数f2の光信号は光ファイバ28b(F2)中を、
…、光周波数f8の光信号は光ファイバ28h(F8)
中をそれぞれ伝搬する。[0089] optical frequency f 1, f 2, ..., 8-wave frequency multiplexed optical signals of F 8, the first array waveguide grating multiplexer-demultiplexer 21 after propagating through the optical fiber transmission line 1 Medium Input to 23 m (I13) in the input / output waveguide 23. here,
Since the arrayed waveguide grating type optical demultiplexer 21 showing a frequency multiplexing-demultiplexing characteristic shown in FIG. 19, the optical signal of the optical frequency f 1 is in the second input-output waveguides 27 27l a (J12) And propagates through the optical fiber 28a (F1). Similarly, an optical signal of optical frequency f 2 is transmitted through the optical fiber 28b (F2),
The optical signal of the optical frequency f 8 is the optical fiber 28h (F8)
Propagate through each.
【0090】ここで、8個の光スイッチ9a(S1),
9b(S2),…,9h(S8)が仮に全てON状態に
あるとすると、光ファイバFy(y=1,2,…,8)
中を伝搬する光周波数fyの光は、第2の入出力導波路
27中のJ(1+Mod〔y+2,16〕)にそれぞれ
入力される。すなわち、光周波数f1のの光信号は光フ
ァイバF1,光スイッチS1を経てJ4へ入力され、同
様に、光周波数f2の光信号は光ファイバF2,光スイ
ッチS2を経てJ5 へ、…、光周波数f8の光信号は光
ファイバF8,光スイッチS8を経てJ11へ入力され
る。ここで、J(1+Mod〔y+2,16〕)に入力
された光周波数fyの光は、図19にしたがい、yの値
によらずに第1の入出力導波路23中の23e(I5)
に出力され、光ファイバ伝送路2中を伝搬する。Here, the eight optical switches 9a (S1),
9b (S2), ..., 9h (S8) are all in the ON state, the optical fibers Fy (y = 1, 2, ..., 8)
The light having the optical frequency fy propagating inside is input to J (1 + Mod [y + 2,16]) in the second input / output waveguide 27, respectively. That is, the optical signal of the optical frequency f 1 is input to J4 via the optical fiber F1 and the optical switch S1, and similarly, the optical signal of the optical frequency f 2 is input to J5 via the optical fiber F2 and the optical switch S2. The optical signal of optical frequency f8 is input to J11 via the optical fiber F8 and the optical switch S8. Here, the light of the optical frequency fy input to J (1 + Mod [y + 2,16]) is, according to FIG. 19, 23e (I5) in the first input / output waveguide 23 regardless of the value of y.
And is propagated through the optical fiber transmission line 2.
【0091】したがって、光スイッチSy(ただし、y
=1,2,…,8)だけをON状態とすれば、光周波数
fyの信号光をを選択することが出来る。光スイッチの
状態と選択される光信号の光周波数の関係を、図7に表
として示した。こうして、本実施例3の周波数選択光フ
ィルタは図4を用いて説明した実施例2と同様な効果が
得られる。特に、折り返し光路28は|t−s|=N/
2なる導波路対(Js,Jt)に接続されているため、
もっとも損失の大きい導波路J1,J16を通過する信
号光は折り返されてもっとも損失の小さい導波路J9,
J8を通過する。この結果、実施例2で説明した損失平
均化の効果をもっとも顕著に受けることが出来る。Therefore, the optical switch Sy (however, y
= 1, 2, ..., 8) is turned on, the signal light of the optical frequency fy can be selected. The relationship between the state of the optical switch and the optical frequency of the selected optical signal is shown as a table in FIG. In this way, the frequency selective optical filter of the third embodiment has the same effect as that of the second embodiment described with reference to FIG. In particular, the folding optical path 28 has | ts− = N /
Since it is connected to two waveguide pairs (Js, Jt),
The signal light passing through the waveguides J1 and J16 with the largest loss is folded back to the waveguide J9 with the smallest loss.
Pass J8. As a result, the effect of loss averaging described in the second embodiment can be most remarkably obtained.
【0092】さらに、この折り返し光路28を導波路対
(Js,Jt)(1≦s,t≦16,ただし|t−s|
=N/2)に設けるという巧みな構成により、周波数多
重間隔が実施例2の半分に設計出来るという利点もあ
る。これは、光周波数領域での周波数利用効率を高める
ことが出来、例えば同一多重数のシステムを構築する場
合に揃えるべきレーザ光源の光周波数範囲を狭めること
が可能になるなど、その効果は極めて大きい。Further, the folded optical path 28 is formed by using a waveguide pair (Js, Jt) (1 ≦ s, t ≦ 16, where | t−s |
= N / 2), there is also an advantage that the frequency multiplexing interval can be designed to be half that of the second embodiment. This can increase the frequency utilization efficiency in the optical frequency region, and it is possible to narrow the optical frequency range of the laser light sources that should be aligned when constructing a system with the same multiplex number. .
【0093】なお、本実施例においては光ファイバ伝送
路1,2を第1の入出力導波路23のうちの導波路23
l(I12),23e(I5)にそれぞれ接続したが、
一般にはそれぞれ導波路Iv,Iw(1≦v,w≦N
ただし|v−w|=N/2を満たす)に接続しても同様
な効果が得られる。ここで、Nはアレイ導波路回折格子
型光合分波器21の周波数多重数で、本実施例2におい
ては16である。In this embodiment, the optical fiber transmission lines 1 and 2 are connected to the waveguide 23 of the first input / output waveguide 23.
I (I12) and 23e (I5) were connected,
Generally, the waveguides Iv and Iw (1≤v, w≤N, respectively)
However, the same effect can be obtained by connecting | v−w | = N / 2. Here, N is the frequency multiplex number of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21, and is 16 in the second embodiment.
【0094】(実施例4)図8は、本発明の周波数選択
光フィルタの第4の実施例を示す構成図である。本実施
例4が図1を用いて説明した実施例1と異なるのは、折
り返し光路を第1の入出力導波路23側にも設け、ON
/OFF光スイッチ9の代わりに2つの折り返し光路間
で経路の入れ換えが可能な2×2光スイッチ29を設け
ることにより、アレイ導波路回折格子型光合分波器21
の第1,第2の入出力導波路いずれの側にも入出力用光
路を接続出来るように構成されている点である。(Fourth Embodiment) FIG. 8 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the frequency selective optical filter of the present invention. The fourth embodiment is different from the first embodiment described with reference to FIG. 1 in that the folded optical path is also provided on the first input / output waveguide 23 side,
By providing a 2 × 2 optical switch 29 capable of switching the path between two folded optical paths instead of the ON / OFF optical switch 9, an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 is provided.
The input / output optical paths can be connected to either side of the first and second input / output waveguides.
【0095】図8において、1’,2’はそれぞれ第2
の入力用光路,第2の出力用光路に相当する光ファイバ
伝送路であり、それぞれ第2の入出力導波路27のうち
の27h(J8),27g(J7)に接続されている。
このため、図1に示した実施例1とは異なり、折り返し
光路F7は構成しない。In FIG. 8, 1'and 2'are the second, respectively.
Is an optical fiber transmission line corresponding to the input optical path and the second output optical path, and is connected to 27h (J8) and 27g (J7) of the second input / output waveguide 27, respectively.
Therefore, unlike the first embodiment shown in FIG. 1, the folding optical path F7 is not formed.
【0096】一方、第1の入出力導波路23(Ii(i
=1,2,…,16))のうちで光ファイバ伝送路1,
2が接続されていない導波路には、折り返し光路に相当
する光ファイバ28’(F’i(i=1,3,…,1
5))が次の様に接続されている。すなわち、導波路2
3a(I1)と23b(I2)とに光ファイバ28’a
(F’1)が接続され、以下同様に導波路23c(I
3)と23d(I4)とに光ファイバ28’c(F’
3)が、…、導波路23o(I15)と23p(I1
6)とに光ファイバ28’o(F’15)がそれぞれ接
続されている。On the other hand, the first input / output waveguide 23 (Ii (i
= 1, 2, ..., 16)), the optical fiber transmission line 1,
The optical fiber 28 '(F'i (i = 1, 3, ..., 1
5)) is connected as follows. That is, the waveguide 2
Optical fiber 28'a on 3a (I1) and 23b (I2)
(F′1) is connected to the waveguide 23c (I
3) and 23d (I4) to the optical fiber 28'c (F ')
3), ..., Waveguides 23o (I15) and 23p (I1
The optical fiber 28'o (F'15) is connected to 6).
【0097】また光ファイバ(折り返し光路)Fj,
F’j(j=1,3,…,15)の途中には、それぞれ
2×2光スイッチ29(Tj(j=1,3,…,1
5))が設けられ、外部からの指令に基づき折り返し光
路FjとF’jとを透過状態にするバー状態とFjと
F’jとを入れ換えるクロス状態いずれかの状態をと
る。Further, an optical fiber (folded optical path) Fj,
In the middle of F′j (j = 1, 3, ..., 15), 2 × 2 optical switches 29 (Tj (j = 1, 3, ..., 1
5)) is provided and takes either a bar state in which the folding optical paths Fj and F'j are in a transmissive state or a cross state in which Fj and F'j are interchanged based on a command from the outside.
【0098】次に、本実施例4による動作を、前記実施
例1と異なる部分を中心に説明する。光ファイバ伝送路
1中を伝搬してきた光周波数f1,f3,f5,,f9,f
11,f13,f15の7波の周波数多重光信号のうち、光周
波数f1の光信号は第2の入出力導波路27中の27a
(J1)を経て光ファイバ28a(F1)中を伝搬す
る。同様に、図23に従い、光周波数f3の光信号は光
ファイバ28c(F3)中を、…、光周波数f15の光信
号は光ファイバ28o(F15)中をそれぞれ伝搬す
る。Next, the operation according to the fourth embodiment will be described focusing on the part different from the first embodiment. Optical frequencies f 1 , f 3 , f 5 , f 9 , f propagated through the optical fiber transmission line 1
Of the seven frequency multiplexed optical signals of 11 , f 13 , and f 15, the optical signal of optical frequency f 1 is 27 a in the second input / output waveguide 27.
It propagates through the optical fiber 28a (F1) via (J1). Similarly, according to FIG. 23, an optical signal of optical frequency f 3 propagates in the optical fiber 28c (F3), ..., An optical signal of optical frequency f 15 propagates in the optical fiber 28o (F15).
【0099】ここで、7個の2×2光スイッチ29a
(T1),29c(T3),…,29o(T15)が仮
に全てバー状態にあるとすると、光ファイバFx(x=
1,3,…,15)中を伝搬する光周波数fxの光は、
第2の入出力導波路27中のJ(x+1)にそれぞれ入
力される。すなわち、光周波数f1の光信号は光ファイ
バF1,光スイッチT1を経てJ2へ入力され、同様
に、光周波数f3の光信号は光ファイバF3,光スイッ
チT3を経てJ4へ、…、光周波数f15の光信号は光フ
ァイバF15,光スイッチT15を経てJ16へ入力さ
れる。こうして、図1を用いて説明した実施例1と同様
に、すべての光周波数の信号光はI7に接続された光フ
ァイバ伝送路2中に送り出される。Here, seven 2 × 2 optical switches 29a are provided.
If (T1), 29c (T3), ..., 29o (T15) are all in the bar state, the optical fiber Fx (x =
The light of the optical frequency fx propagating in 1, 3, ..., 15) is
The signals are respectively input to J (x + 1) in the second input / output waveguide 27. That is, the optical signal of the optical frequency f 1 is input to J2 via the optical fiber F1 and the optical switch T1, and similarly, the optical signal of the optical frequency f 3 is input to J4 via the optical fiber F3 and the optical switch T3. optical signal of frequency f 15 is the optical fiber F15, is input through the optical switch T15 to J16. Thus, similarly to the first embodiment described with reference to FIG. 1, the signal lights of all the optical frequencies are sent out to the optical fiber transmission line 2 connected to I7.
【0100】一方、7個の2×2光スイッチ29a(T
1),29c(T3),…,29o(T15)が仮に全
てクロス状態にあるとすると、光ファイバFx(x=
1,3…,15)中を伝搬する光周波数fxの光は、第
1の入出力導波路23中のI(x+1)それぞれ入力さ
れる。すなわち、光周波数f1の光信号は光スイッチT
1を経てI2へ入力され、同様に、光周波数f3の光信
号は光スイッチT3を経てI4へ、…、光周波数f15の
光信号は光スイッチT15を経て116へ入力される。
こうして、すべての光周波数の信号光はJ7に接続され
た光ファイバ伝送路2’中に送り出される。On the other hand, seven 2 × 2 optical switches 29a (T
1), 29c (T3), ..., 29o (T15) are all in the cross state, the optical fiber Fx (x =
The light having the optical frequency fx propagating through 1, 3 ..., 15) is input to I (x + 1) in the first input / output waveguide 23, respectively. That is, the optical signal of the optical frequency f 1 is transmitted to the optical switch T
1, the optical signal of the optical frequency f 3 is input to I4 via the optical switch T3, ..., And the optical signal of the optical frequency f 15 is input to 116 via the optical switch T15.
Thus, the signal lights of all the optical frequencies are sent out into the optical fiber transmission line 2 ′ connected to J7.
【0101】したがって、7個の2×2光スイッチ29
a,29c,…,29oのうちの一つの光スイッチの
み、例えば29a(T1)だけをバー状態とし、他の光
スイッチをクロス状態とすれば、光ファイバ伝送路1中
を伝搬してきた7波の周波数多重光のうちで光周波数f
1の信号光だけが光ファイバ伝送路2中に出力され、残
りの信号光は光ファイバ伝送路2’中に出力される。同
様に、光スイッチTx(ただし、x=1,3,…,1
5)だけをバー状態とすれば、光周波数fXの信号光が
選択される。Therefore, seven 2 × 2 optical switches 29
If only one of the optical switches a, 29c, ... Optical frequency f of the frequency multiplexed light of
Only the signal light of 1 is output to the optical fiber transmission line 2, and the remaining signal light is output to the optical fiber transmission line 2 '. Similarly, the optical switch Tx (where x = 1, 3, ..., 1
If only 5) is brought into the bar state, the signal light having the optical frequency f X is selected.
【0102】また、光ファイバ伝送路1’中を伝搬して
きた光周波数f1,f3,f5,,f9,f11,f13,f15
の7波の周波数多重光信号についても、対称性からまっ
たく同様に機能する。すなわち、光スイッチTx(ただ
し、x=1,3,…,15)だけをバー状態とすれば、
光ファイバ伝送路1’中を伝搬してきた7波の周波数多
重光のうちで光周波数fの信号光だけが光ファイバ伝送
路2’中に出力され、残りの信号光は光ファイバ伝送路
2中に出力される。The optical frequencies f 1 , f 3 , f 5 , f 9 , f 11 , f 13 , f 15 propagating in the optical fiber transmission line 1 '.
The 7-wave frequency-multiplexed optical signal also functions in exactly the same way due to the symmetry. That is, if only the optical switch Tx (where x = 1, 3, ..., 15) is in the bar state,
Of the 7 waves of frequency-multiplexed light propagating in the optical fiber transmission line 1 ′, only the signal light of the optical frequency f is output to the optical fiber transmission line 2 ′, and the remaining signal light is in the optical fiber transmission line 2. Is output to.
【0103】こうして、光ファイバ伝送路1,1’いず
れを伝搬してくる周波数多重光信号に対しても、図1を
用いて説明した実施例1と同様な効果を有する周波数選
択光フィルタを構成することができる。ただし、折り返
し光路F7,F7’は構成されていないので、光周波数
f7の信号光については選択出来ない。なお、クロスト
ークに関しては、例えば、光ファイバ伝送路1から入力
して光ファイバ伝送路2から出力する信号光については
実施例と同様のレベルまで低減できるが光ファイバ伝送
路2’から出力する信号光については従来技術程度のレ
ベルである。In this way, a frequency selective optical filter having the same effect as that of the first embodiment described with reference to FIG. 1 is constructed for the frequency-multiplexed optical signal propagating on either the optical fiber transmission line 1 or 1 '. can do. However, folded optical path F7, F7 'because not configured, it can not be selected for the signal light of the optical frequency f 7. Regarding crosstalk, for example, the signal light input from the optical fiber transmission line 1 and output from the optical fiber transmission line 2 can be reduced to the same level as that of the embodiment, but the signal output from the optical fiber transmission line 2 '. Light is at the level of conventional technology.
【0104】また、図8に示した本実施例4は、光分岐
挿入回路としても機能するという利点を併せ持つ。すな
わち、図8において、光ファイバ伝送路1から光ファイ
バ伝送路2へのパスを主伝送路とし、光ファイバ伝送路
2’を分岐出力、光ファイバ伝送路1’を挿入入力とす
ればよい。すなわち、2×2光スイッチ29のうちでバ
ー状態にある光スイッチに対応する光周波数の信号光は
主伝送路をそのまま伝搬し、一方、クロス状態にある光
スイッチに対応する光周波数の信号光波主伝送路から分
岐されて分岐出力に出力されるとともに挿入入力から入
力された同じ光周波数の信号光が主伝送路に合流され
る。The fourth embodiment shown in FIG. 8 also has the advantage of functioning also as an optical add / drop circuit. That is, in FIG. 8, the path from the optical fiber transmission line 1 to the optical fiber transmission line 2 may be the main transmission line, the optical fiber transmission line 2 ′ may be the branch output, and the optical fiber transmission line 1 ′ may be the insertion input. That is, the signal light of the optical frequency corresponding to the optical switch in the bar state of the 2 × 2 optical switch 29 propagates through the main transmission line as it is, while the signal light of the optical frequency corresponding to the optical switch in the cross state is transmitted. The signal light of the same optical frequency that is branched from the main transmission line and output to the branch output and that is input from the add input is merged into the main transmission line.
【0105】そして、図8に示した本実施例を応用した
光分岐挿入回路は、実施例1で詳述した通り、主伝送路
を伝搬する光に対しては不要な光出力がなくクロストー
ク(漏れ込み)光が少ないという優れた特性を実現する
ことが出来る。As described in detail in the first embodiment, the optical add / drop circuit to which the present embodiment shown in FIG. 8 is applied has no unnecessary optical output with respect to the light propagating through the main transmission line and crosstalk. (Leakage) Excellent characteristics of little light can be realized.
【0106】なお、本実施例4においても、実施例2と
同様に、アレイ導波路回折格子型光合分波器21に前述
した周期性を示すものを使用して光ファイバ伝送路1,
2および光ファイバ伝送路1’,2’を接続する入出力
導波路を変更することが可能である。つまり、入出力導
波路23側の入出力導波路をIv、出力導波路をIwと
し、これらに対応する入出力導波路27の折り返し光路
では光信号はJsからJtに進む場合では、 Mod〔w−v+N,N〕 =Mod〔v−w+N,N〕 =Mod〔t−s+N,N〕 を満たすv、w、s、tを選べばよい。同様に入出力導
波路27側の入力導波路をJv’、出力導波路をJw’
とし、これらに対する入出力導波路23の折り返し光路
では光信号はIs’からIt’に進む場合では、 Mod〔w’−v’+N,N〕 =Mod〔v’−w’+N,N〕 =Mod〔t’−s’+N,N〕 を満たすv’、w’、s’、t’を選べばよい。本実施
例では、導波路対(Js、Jt)を接続する折り返し光
路Fiと、導波路対(Is’、It’)を接続する折り
返し光路Fi’との間に光スイッチTiを設けるが、F
iとFi’とには同じ光周波数の光信号が伝搬していな
ければならないので、 Mod〔v’−v+N,N〕 =Mod〔s−s’+N,N〕 を満たしている必要がある。In the fourth embodiment, as in the second embodiment, the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 having the periodicity described above is used.
It is possible to change the input / output waveguide connecting the two and the optical fiber transmission lines 1 ', 2'. That is, the input / output waveguide on the side of the input / output waveguide 23 is Iv, the output waveguide is Iw, and in the case where the optical signal travels from Js to Jt in the corresponding folded optical path of the input / output waveguide 27, Mod [w -V + N, N] = Mod [v-w + N, N] = Mod [ts-N, N] v, w, s, t may be selected. Similarly, the input waveguide on the input / output waveguide 27 side is Jv 'and the output waveguide is Jw'.
In the case where the optical signal travels from Is ′ to It ′ in the folded optical path of the input / output waveguide 23 with respect to these, Mod [w′−v ′ + N, N] = Mod [v′−w ′ + N, N] = It suffices to select v ′, w ′, s ′, and t ′ satisfying Mod [t′−s ′ + N, N]. In this embodiment, the optical switch Ti is provided between the folded optical path Fi that connects the waveguide pair (Js, Jt) and the folded optical path Fi ′ that connects the waveguide pair (Is ', It').
Since optical signals of the same optical frequency must be propagated to i and Fi ′, it is necessary to satisfy Mod [v′−v + N, N] = Mod [s−s ′ + N, N].
【0107】また、2×2光スイッチに代えて1×2光
スイッチを使うことにより光分岐専用回路又は光挿入専
用回路にすることもできる。例えば図8で、2×2光ス
イッチ29a(T1)の代わりに27a(J1)から2
3b(I2)又は27b(J2)のいずれかへ接続する
1×2光スイッチを置き換えたとすると、光周波数F1
の光信号が1×2光スイッチの切替えによって光ファイ
バ伝送路2又は2’のいずれかに出力される光分岐回路
ができる。この場合、たとえ23aから光信号が出力し
ても行き場がないので23aを省略しても問題はない。
さらに、全ての2×2光スイッチ29を上記のような1
×2光スイッチに置き換えると、図8に示した回路は光
分岐専用回路となる。この場合には光ファイバ伝送路
1’も省略できる。2×2光スイッチを23a(I1)
又は27a(J1)のいずれかから27b(J2)へ接
続する1×2光スイッチに置き換えると、27b(J
2)に出力する光信号の入力ポートを23a(I1)又
は27a(J1)即ち光ファイバ伝送路1又は1’を選
択できる光挿入回路ができる。この場合も使用しない導
波路23b(I2)を省略できる。さらに、全ての2×
2光スイッチ29を上記のような1×2光スイッチに置
き換えると、図8に示した回路は光挿入専用回路とな
る。この場合には光ファイバ伝送路2’も省略できる。Further, by using a 1 × 2 optical switch instead of the 2 × 2 optical switch, it is possible to form a dedicated optical branching circuit or a dedicated optical insertion circuit. For example, in FIG. 8, instead of the 2 × 2 optical switch 29a (T1), 27a (J1) to 2
If the 1 × 2 optical switch connected to either 3b (I2) or 27b (J2) is replaced, the optical frequency F1
An optical branch circuit in which the optical signal of 1 is output to either the optical fiber transmission line 2 or 2'is formed by switching the 1 × 2 optical switch. In this case, even if an optical signal is output from 23a, there is no place to go, so there is no problem even if 23a is omitted.
In addition, set all 2 × 2 optical switches 29 to 1 as described above.
When replaced with a × 2 optical switch, the circuit shown in FIG. 8 becomes an optical branching dedicated circuit. In this case, the optical fiber transmission line 1'can also be omitted. 2x2 optical switch 23a (I1)
Alternatively, if any of 27a (J1) is replaced with a 1 × 2 optical switch connected to 27b (J2), 27b (J
An optical adder circuit can be provided in which the input port of the optical signal output to 2) can be selected as 23a (I1) or 27a (J1), that is, the optical fiber transmission line 1 or 1 '. Also in this case, the unused waveguide 23b (I2) can be omitted. Plus, all 2x
When the 2 optical switch 29 is replaced with the 1 × 2 optical switch as described above, the circuit shown in FIG. 8 becomes an optical insertion dedicated circuit. In this case, the optical fiber transmission line 2'can also be omitted.
【0108】さらに、実施例2に対して実施例3によっ
て新たな効果がえられたのと同様、本実施例4に実施例
3で説明した巧みな構成を組み合わせることにより、光
分岐挿入回路にも利用可能な周波数選択光フィルタとし
てきわめて有効な回路を得ることができる。その構成例
を、実施例5として以下に説明する。Further, in the same way that the new effect is obtained by the third embodiment with respect to the second embodiment, by combining the fourth embodiment with the skillful configuration described in the third embodiment, an optical add / drop circuit is obtained. It is possible to obtain a circuit that is extremely effective as a frequency selective optical filter that can also be used. A configuration example thereof will be described below as a fifth embodiment.
【0109】(実施例5)図9は、本発明の第5の実施
例を示す構成図である。本実施例5が図8を用いて説明
した実施例4と異なるのは、折り返し光路28,28’
によって接続される導波路対(Js,Jt),(Is,
It)が、隣接導波路対ではなく実施例3で説明した関
係(|t−s|=N/2)を満たすように設計されてい
る点である(y=1,3,4,5,6,7,8)。(Embodiment 5) FIG. 9 is a block diagram showing the fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment differs from the fourth embodiment described with reference to FIG. 8 in that the returning optical paths 28 and 28 'are different.
Waveguide pairs (Js, Jt), (Is,
It) is designed to satisfy the relationship (| ts− = N / 2) described in the third embodiment, not the adjacent waveguide pair (y = 1, 3, 4, 5,). 6, 7, 8).
【0110】以下、本実施例5による動作を、前記実施
例4と異なる部分を中心に説明する。 光ファイバ伝送
路1中を伝搬してきた光周波数f1,f3,f4,f5,f
6,f7,f8の7波の周波数多重光信号のうち、光周波
数f1の光信号は導波路27〓(J12)を経て光ファ
イバ28a(F1)中を伝搬する。同様に、光周波数f
y(y=1,3,4,5,6,7,,8)の光信号は光
ファイバFy中をそれぞれ伝搬する。The operation of the fifth embodiment will be described below, focusing on the points different from the fourth embodiment. Optical frequencies f 1 , f 3 , f 4 , f 5 , f propagated through the optical fiber transmission line 1
Among the seven frequency-multiplexed optical signals of 6 , f 7 , and f 8, the optical signal of the optical frequency f 1 propagates in the optical fiber 28a (F1) through the waveguide 27 '(J12). Similarly, the optical frequency f
The optical signals of y (y = 1, 3, 4, 5, 6, 7, 7, 8) respectively propagate in the optical fiber Fy.
【0111】ここで、7個の2×2光スイッチT1,T
3,T4…、T8が仮に全てバー状態にあるとすると、
光ファイバFy(y=1,3,4,…,8)中を伝搬す
る光周波数fyの光は導波路J(1+Mod〔y+2,
16〕)にそれぞれ入力され、yの値によらずに導波路
23e(I5)を経て光ファイバ伝送路2中に出力され
る。Here, seven 2 × 2 optical switches T1, T
If 3, T4, ..., T8 are all in the bar state,
Light having an optical frequency fy propagating through the optical fiber Fy (y = 1, 3, 4, ..., 8) is guided by the waveguide J (1 + Mod [y + 2,2
16]) and is output to the optical fiber transmission line 2 via the waveguide 23e (I5) regardless of the value of y.
【0112】また、7個の2×2光スイッチT1,T
3,T4,…,T8が全てクロス状態にある場合には、
同様にして光ファイバ伝送路1中を伝搬してきた光周波
数f1,f3,f4,f5,f6,f7,f8の7波の周波数
多重光信号がすべて光ファイバ伝送路2’中に送り出さ
れる。In addition, seven 2 × 2 optical switches T1 and T
When T3, T4, ..., T8 are all in the cross state,
Similarly, all of the seven frequency-multiplexed optical signals of the optical frequencies f 1 , f 3 , f 4 , f 5 , f 6 , f 7 , f 8 propagated through the optical fiber transmission line 1 are transmitted through the optical fiber transmission line 2. 'Sent out inside.
【0113】したがって、7個の2×2光スイッチT
1,T3,T4…、T8のうち一つの光スイッチのみ、
例えばT1だけをバー状態とし、他の光スイッチをクロ
ス状態とすれば、光ファイバ伝送路1中を伝搬してきた
7波の周波数多重光のうちで光周波数f1の信号光だけ
が光ファイバ伝送路2中に出力され、残りの信号光は光
ファイバ伝送路2’中に出力される。同様に光スイッチ
Ty(y=1,3,4,…,8)だけをバー状態とすれ
ば、光周波数fyの信号光が選択される。また、光ファ
イバ伝送路1’中を伝搬してきた光周波数f1,f3,f
4,f5,f6,f7,f8の7波の周波数多重光信号につ
いても、対称性からまったく同様に機能する。Therefore, the seven 2 × 2 optical switches T
Only one optical switch among 1, T3, T4, ..., T8,
For example, if only T1 is in the bar state and the other optical switches are in the cross state, only the signal light of the optical frequency f1 out of the seven-wave frequency multiplexed light propagating in the optical fiber transmission line 1 is transmitted through the optical fiber transmission line. 2 and the rest of the signal light is output to the optical fiber transmission line 2 '. Similarly, if only the optical switch Ty (y = 1, 3, 4, ..., 8) is in the bar state, the signal light of the optical frequency fy is selected. In addition, the optical frequencies f 1 , f 3 , and f propagating in the optical fiber transmission line 1 ′ are
The frequency-multiplexed optical signals of 7 waves of 4 , f 5 , f 6 , f 7 , and f 8 function in exactly the same way due to the symmetry.
【0114】以上説明した本実施例5では、実施例4で
説明した種々の利点に加えて、実施例3で詳述した利点
をさらに併せ持つ。The fifth embodiment described above has the advantages described in the third embodiment in addition to the various advantages described in the fourth embodiment.
【0115】(実施例6)図10は、実施例を示す構成
図である。本実施例が図1を用いて説明した実施例1と
異なるのは、複数の出力用光路である光ファイバ伝送路
32g,32iがそれぞれアレイ導波路回折格子型光合
分波器21の第1の入出力導波路のなかの23g(I
7),23i(I9)に接続され、光ファイバ伝送路3
2g,32iに接続された1×2光スイッチ39でいず
れか一方を実際に使用する出力用光路として選択するよ
うに構成されている点である。(Sixth Embodiment) FIG. 10 is a block diagram showing an embodiment. The present embodiment is different from the first embodiment described with reference to FIG. 1 in that the optical fiber transmission lines 32g and 32i, which are a plurality of output optical paths, are the first of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21. 23g (I in the input / output waveguide
7), 23i (I9), and the optical fiber transmission line 3
The point is that the 1 × 2 optical switch 39 connected to 2g and 32i selects one of them as the actually used output optical path.
【0116】次に、図10に示した本実施例6による動
作を、前記実施例1と異なる部分について図23および
図11を参照して説明する。光周波数f1,f2,f16の
16波の周波数多重光信号は、光ファイバ伝送路1中を
伝搬した後にアレイ導波路回折格子型光合分波器21の
第1の入出力導波路23中の23h(18)に入力す
る。ここで、アレイ導波路回折格子型光合分波器21は
図23に示した周波数合分波特性を示すため、光周波数
f1の光信号は第2の入出力導波路27中の27a(J
1)を経て光ファイバ28a(F1)中を伝搬し、一
方、光周波数f2の光信号は第2の入出力導波路27中
の27b(J2)を経て光ファイバ28a(F1)中を
逆方向に伝搬する。同様に、光周波数f3,f4の光信号
は光ファイバ28c(F3)中をお互いに逆方向に伝搬
し、…、光周波数f15,f16の光信号は光ファイバ28
o(F15)中をおたがい逆方向にそれぞれ伝搬する。Next, the operation according to the sixth embodiment shown in FIG. 10 will be described with reference to FIGS. 23 and 11 for the parts different from the first embodiment. The 16 frequency-multiplexed optical signals of optical frequencies f 1 , f 2 and f 16 propagate through the optical fiber transmission line 1 and then the first input / output waveguide 23 of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21. Input to 23h (18). Here, since the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 exhibits the frequency multiplexing / demultiplexing characteristic shown in FIG. 23, the optical signal of the optical frequency f 1 is 27a ( J
1) propagates in the optical fiber 28a (F1), while the optical signal of the optical frequency f 2 passes through 27b (J2) in the second input / output waveguide 27 and reverses in the optical fiber 28a (F1). Propagate in the direction. Similarly, the optical signals of the optical frequencies f 3 and f 4 propagate in opposite directions in the optical fiber 28c (F3), and the optical signals of the optical frequencies f 15 and f 16 propagate to the optical fiber 28.
O (F15) propagates in the opposite direction.
【0117】ここで、8個の光スイッチ9a(S1),
9c(S3)、…、9o(S15)が仮に全てON状態
にあるとすると、光ファイバFx(x=1,3,15)
中を伝搬する光周波数fx+1の光は、第2の入出力導
波路27中のJ(x+1),Jxにそれぞれ入力され
る。すなわち、光周波数f1,f2の光信号はともに光ス
イッチS1を経てそれぞれJ2,J1へ入力され、同様
に、光周波数f3,f4の光信号は光スイッチS3を経て
J4,J3へ、…、光周波数f15,f16の光信号は光ス
イッチS15を経てJ16,J15へそれぞれ入力され
る。ここで、図23を参照すれば、J(x+1)に入力
された光周波数fxの光はxの値によらずに第1の入出
力導波路23中の23g(I7)に出力され、一方、J
xに入力された光周波数fx+1の光はxの値によらずに
23i(I9)に出力される。すなわち、J2に入力さ
れた光周波数f1の光信号と、J4に入力された光周波
数f3の光信号と、…、J16に入力された光周波数f
15の光信号とは、すべて17に出力されて光ファイバ伝
送路32g中に送り出される。一方、J1に入力された
光周波数f2の光信号と、J3に入力された光周波数f4
の光信号と、…、J15に入力された光周波数f16の光
信号とは、すべてI9に出力され、光ファイバ伝送路3
2i中に送り出される。Here, the eight optical switches 9a (S1),
If 9c (S3), ..., 9o (S15) are all in the ON state, the optical fiber Fx (x = 1, 3, 15)
The light having the optical frequency fx + 1 propagating in the inside is input to J (x + 1) and Jx in the second input / output waveguide 27, respectively. That is, the optical signals of the optical frequencies f 1 and f 2 are both input to J2 and J1 via the optical switch S1, and similarly, the optical signals of the optical frequencies f 3 and f 4 are input to J4 and J3 via the optical switch S3. The optical signals of optical frequencies f 15 and f 16 are input to J16 and J15 via the optical switch S15. Here, referring to FIG. 23, the light of the optical frequency fx input to J (x + 1) is output to 23g (I7) in the first input / output waveguide 23 regardless of the value of x, and , J
The light having the optical frequency f x + 1 input to x is output to 23i (I9) regardless of the value of x. That is, the optical signal of optical frequency f 1 input to J2, the optical signal of optical frequency f 3 input to J4, ..., The optical frequency f input to J16
All the 15 optical signals are output to 17 and sent to the optical fiber transmission line 32g. On the other hand, an optical signal of optical frequency f2 input to J1 and an optical signal of optical frequency f4 input to J3
, And the optical signal of optical frequency f 16 input to J15 are all output to I9, and the optical fiber transmission line 3
It is sent out during 2i.
【0118】したがって、8個のスイッチ9a,9c,
…,9oのうちの一つの光スイッチのみ、例えば9a
(S1)だけをON状態とし、他の光スイッチをOFF
状態とすれば、光周波数f1の信号光だけが光ファイバ
伝送路32g中に出力され、同時に光周波数f2の信号
光だけが光ファイバ伝送路32i中に出力される。この
とき、1×2光スイッチ39で光ファイバ伝送路32g
を選択すれば、光ファイバ伝送路1中を伝搬してきた1
6波の周波数多重光のうち、光周波数f1の光信号のみ
が選択されて光ファイバ伝送路2中に出力される。光周
波数f2の光信号のみを選択する場合には、1×2光ス
イッチ39で光ファイバ伝送路32i側を選択すればよ
い。同様に、光スイッチSx(ただし、x=1,3,
…,15)だけをON状態とし、光スイッチ39を32
g側もしくは32i側とすれば、ぞれぞれ光周波数f
x,fx+1の信号光が選択される。光スイッチの状態に
対して選択される光信号の光周波数を、図11に表とし
てまとめた。Therefore, the eight switches 9a, 9c,
..., only one optical switch of 9o, eg 9a
Only (S1) is turned on and other optical switches are turned off
In this state, only the signal light having the optical frequency f 1 is output to the optical fiber transmission line 32g, and at the same time, only the signal light having the optical frequency f 2 is output to the optical fiber transmission line 32i. At this time, the 1 × 2 optical switch 39 is used for the optical fiber transmission line 32g.
If is selected, the signal that has propagated through the optical fiber transmission line 1
Of the 6 waves of frequency multiplexed light, only the optical signal of the optical frequency f 1 is selected and output to the optical fiber transmission line 2. When only the optical signal of the optical frequency f 2 is selected, the 1 × 2 optical switch 39 may be used to select the optical fiber transmission line 32i side. Similarly, the optical switch Sx (where x = 1, 3,
..., 15) is turned on, and the optical switch 39 is set to 32.
On the g side or the 32i side, the optical frequency f
Signal lights of x and f x + 1 are selected. The optical frequencies of the optical signals selected with respect to the state of the optical switch are summarized in a table in FIG.
【0119】次に、図10に示した本実施例6の周波数
選択光フィルタの効果について説明する。まず、以上詳
述した本実施例6の動作から、図1を用いて説明した実
施例1の有する効果、すなわち不要な光出力がなくてク
ロストーク(漏れ込み)光が少ないという優れた特性を
示すことは明らかである。Next, the effect of the frequency selective optical filter of the sixth embodiment shown in FIG. 10 will be described. First, from the operation of the sixth embodiment described in detail above, the effect that the first embodiment described with reference to FIG. 1 has, that is, an excellent characteristic that there is no unnecessary light output and less crosstalk (leakage) light is obtained. It is clear to show.
【0120】加えて、図1に示した実施例1に比べて2
倍の多重数の周波数多重光を扱うことが出来る。すなわ
ち、例えば図10のように多重数16のアレイ導波路回
折格子型光合分波器を用いれば、16波の周波数多重光
の中から任意の1ないし複数の信号光を選択可能であ
る。これは、図18を用いて説明した従来例が15波で
あったのに比べて、1波分だけ改善されている。さら
に、本実施例6では、16波の周波数多重光の中から任
意の1波の信号光を選択するのに必要な光スイッチの個
数は、ON/OFF光スイッチ8個と1×光スイッチ1
個の合計9個だけである。これは、従来例では多重光の
数だけON/OFF光スイッチが必要であったのに比べ
て、約半分で済む。その分、部品点数が減ってコストが
削減されるのみならず、信頼性の向上、制御回路規模の
縮小などその効果は著しい。In addition, compared with the first embodiment shown in FIG.
It is possible to handle frequency-multiplexed light of a multiplex number. That is, for example, if an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer with a multiplex number of 16 is used as shown in FIG. 10, any one or a plurality of signal lights can be selected from 16 frequency multiplexed lights. This is improved by one wave as compared with the case of 15 waves in the conventional example described with reference to FIG. Further, in the sixth embodiment, the number of optical switches required to select an arbitrary signal light of one wave from 16 frequency-multiplexed lights is 8 ON / OFF optical switches and 1 × optical switch 1.
There are only 9 in total. This is about half that in the conventional example, which requires ON / OFF optical switches for the number of multiplexed lights. As a result, not only the number of parts is reduced and the cost is reduced, but also the effects such as improvement of reliability and reduction of control circuit scale are remarkable.
【0121】すなわち、本実施例6は、実施例1で説明
した諸効果に加えて、光スイッチ9を逆方向に伝搬する
光に対しても利用するという巧みな構成により制御に要
する光スイッチの個数をおよそ半分に減らせるという大
きな効果が得られる。In other words, in addition to the effects described in the first embodiment, the sixth embodiment uses the optical switch 9 for the light propagating in the opposite direction, so that the optical switch required for the control can be controlled. The great effect is that the number can be reduced to about half.
【0122】なお、図10中の1×2光スイッチ39と
しては、例えば、メカニカル光スイッチを用いればよ
い。また、図21に示した2×2光スイッチ51を用い
ればアレイ導波路回折格子型光合分波器21と同一基板
上に集積化することが可能となる。さらにON/OFF
光スイッチ2台と光カプラもしくはマッハ・ツェンダ干
渉計を組み合わせ構成することで、集積可能でかつ消光
比の優れた1×2光スイッチを実現してもよい。この構
成例を、図12を用いて説明する。As the 1 × 2 optical switch 39 in FIG. 10, for example, a mechanical optical switch may be used. Further, by using the 2 × 2 optical switch 51 shown in FIG. 21, it becomes possible to integrate the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 on the same substrate. Further ON / OFF
By combining two optical switches with an optical coupler or a Mach-Zehnder interferometer, a 1 × 2 optical switch that can be integrated and has an excellent extinction ratio may be realized. An example of this configuration will be described with reference to FIG.
【0123】図12は、1×2光スイッチ39の構成例
を説明する図であって、91,92はON/OFF光ス
イッチ、514,515は光カプラ、60は合波器(マ
ッハツェンダ干渉計)である。ここで、ON/OFF光
スイッチ91,92を、例えば図21に示した導波路型
2×2光スイッチの対向端子を利用した構成とし、光ス
イッチ91,92を相捕的に動作させれば、同一の導波
路基板上に集積化可能でかつ消光比の優れた1×2光ス
イッチを構成することが出来る。図12(1)の構成で
は、光カプラ515において原理的に3dBの損失を生
じる。しかし、図12(2)の構成とし、マッハツェン
ダ干渉計60を適当に設計してその合波特性の周期を周
波数多重間隔の2倍と一致させることにより、原理的に
は損失のない1×2光スイッチ39が実現可能である。FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the structure of the 1 × 2 optical switch 39, in which 91 and 92 are ON / OFF optical switches, 514 and 515 are optical couplers, and 60 is a multiplexer (Mach-Zehnder interferometer). ). If the ON / OFF optical switches 91 and 92 are configured to use the opposite terminals of the waveguide type 2 × 2 optical switch shown in FIG. 21, for example, and the optical switches 91 and 92 are operated in a complementary manner. A 1 × 2 optical switch that can be integrated on the same waveguide substrate and has an excellent extinction ratio can be configured. In the configuration of FIG. 12A, the optical coupler 515 causes a loss of 3 dB in principle. However, by adopting the configuration of FIG. 12 (2) and appropriately designing the Mach-Zehnder interferometer 60 so that the period of the multiplexing characteristic thereof coincides with twice the frequency multiplex interval, there is theoretically no loss of 1 ×. A two-optical switch 39 can be realized.
【0124】なお、図10に示した本実施例6におい
て、光ファイバ伝送路2から周波数多重信号光を入力
し、光ファイバ伝送路1から選択された信号光を取り出
すように構成してもよい。In the sixth embodiment shown in FIG. 10, the frequency-multiplexed signal light may be input from the optical fiber transmission line 2 and the selected signal light may be extracted from the optical fiber transmission line 1. .
【0125】また、本実施例においては第1の入出力導
波路23のうち導波路23h(I8)に入力用光路であ
る光ファイバ伝送路1を接続したが、光ファイバ伝送路
1は第1の入出力導波路23のうちのどの導波路に接続
してもよい。例えば導波路Ii(iは1≦i≦16の自
然数)に光ファイバ伝送路1を接続した場合には、光フ
ァイバ伝送路32g,32iは導波路23(I(i−
1)),導波路23(I(i+1))に接続すればよ
い。Further, in the present embodiment, the optical fiber transmission line 1 as the input optical line is connected to the waveguide 23h (I8) of the first input / output waveguide 23, but the optical fiber transmission line 1 is the first optical fiber transmission line. Any of the input / output waveguides 23 may be connected. For example, when the optical fiber transmission line 1 is connected to the waveguide Ii (i is a natural number of 1 ≦ i ≦ 16), the optical fiber transmission lines 32g and 32i are connected to the waveguide 23 (I (i-
1)) and the waveguide 23 (I (i + 1)).
【0126】また、実施例1で説明したように、複数の
入力用光路を設けて複数系統の周波数選択光フィルタを
同時に構成しても勿論よい。As described in the first embodiment, it is of course possible to provide a plurality of input optical paths and simultaneously configure a plurality of frequency selective optical filters.
【0127】さらに、実施例2で説明したように、アレ
イ導波路回折格子型光合分波器21に前述した周期性を
示すものを使用すれば、折り返し光路28で接続する導
波路対27(Js,Jt)(1≦s,t≦N)として、
y=Mod〔t−s+N,N〕で定義される値yが2≦
y≦N−2(ただしy≠N/2)を満たす自然数である
ような導波路対を選んでも、勿論よい。この場合、光フ
ァイバ伝送路1,32g,32iが接続される導波路2
3(Iv,Iw,Iu)(1≦v,w,u,≦N)はM
od〔w−v+N,N〕=y,Mod〔v−u+N,
N〕=yを満たすように選択すればよい。例えばN=1
6,y=9,v=11の場合には光ファイバ伝送路32
g,32iはそれぞれ導波路23(I4),23(I
2)に接続すればよく、この場合、図4を用いて実施例
2で説明したように光周波数による損失のばらつきが抑
えられるという効果も得ることが出来る。Further, as described in the second embodiment, if the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 having the above-mentioned periodicity is used, the pair of waveguides 27 (Js) connected by the folded optical path 28 is used. , Jt) (1 ≦ s, t ≦ N),
The value y defined by y = Mod [ts−N, N] is 2 ≦
It is of course possible to select a waveguide pair that is a natural number that satisfies y ≦ N−2 (where y ≠ N / 2). In this case, the waveguide 2 to which the optical fiber transmission lines 1, 32g, 32i are connected
3 (Iv, Iw, Iu) (1 ≦ v, w, u, ≦ N) is M
od [w−v + N, N] = y, Mod [v−u + N,
It may be selected so as to satisfy N] = y. For example, N = 1
6, when y = 9 and v = 11, the optical fiber transmission line 32
g and 32i are waveguides 23 (I4) and 23 (I
2). In this case, it is possible to obtain the effect of suppressing the variation in loss due to the optical frequency as described in the second embodiment with reference to FIG.
【0128】また、図8を用いて実施例4で説明したよ
うに、本実施例による周波数選択光フィルタにおいて
も、第1および第2の入出力導波路23,27の両方に
折り返し光路を設け、対応する折り返し光路間に2×2
光スイッチ29を設置した構成で、実施例6および実施
例4の効果を併せ持つフィルタを構成することが可能で
ある。その一例を、図13に示した。As described in the fourth embodiment with reference to FIG. 8, in the frequency selective optical filter according to the present embodiment, the folded optical paths are provided in both the first and second input / output waveguides 23 and 27. , 2 × 2 between the corresponding optical paths
With the configuration in which the optical switch 29 is installed, it is possible to configure a filter having the effects of both the sixth embodiment and the fourth embodiment. An example thereof is shown in FIG.
【0129】(実施例7)図14は、実施例7を示す構
成図である。本実施例が図10を用いて説明した実施例
6と異なるのは、複数の入力用光路である光ファイバ伝
送路31d,31lがそれぞれ導波路23d(I4),
23l (I12)に接続されて、光ファイバ伝送路3
1d,31l に接続された1×2光スイッチ39aでい
ずれか一方を実際に使用する入力用光路として選択する
ように構成されている点である。これに伴い、光ファイ
バ伝送路31dに対応した出力用光路である光ファイバ
伝送路32c,32eがそれぞれ導波路23c(I
3),23(I5)に接続され、一方、光ファイバ伝送
路31l に対応した出力用光路である光ファイバ伝送路
32k,32mがそれぞれ導波路23k(I11),2
3m(I13)に接続されている。さらに、光ファイバ
伝送路32c,32mおよび32e,32kがそれぞれ
接続された光カプラ41a,41bを備え、前記光カブ
ラ41a,41bの合波出力のうちいずれか一方を1×
2光スイッチ39bで選択して光ファイバ伝送路2中に
出力する。また、図10に示した実施例4に備えられて
いた折り返し光路Fxおよび光スイッチSx(x=1,
3,…15)のうち、x=1,3,13,15の部分が
取り除かれている。(Embodiment 7) FIG. 14 is a block diagram showing Embodiment 7. The present embodiment differs from the sixth embodiment described with reference to FIG. 10 in that the optical fiber transmission lines 31d and 31l, which are a plurality of input optical paths, are waveguides 23d (I4),
23l (I12) connected to the optical fiber transmission line 3
The point is that the 1 × 2 optical switch 39a connected to 1d and 31l is configured to select either one as the actually used input optical path. Along with this, the optical fiber transmission lines 32c and 32e, which are output optical paths corresponding to the optical fiber transmission line 31d, are respectively guided to the waveguide 23c (I
3) and 23 (I5), while the optical fiber transmission lines 32k and 32m, which are the optical paths for output corresponding to the optical fiber transmission line 31l, are respectively waveguides 23k (I11) and 2k.
It is connected to 3 m (I13). Further, it is provided with optical couplers 41a and 41b to which optical fiber transmission lines 32c, 32m and 32e, 32k are respectively connected, and one of the combined outputs of the optical cabs 41a and 41b is 1 ×.
It is selected by the two optical switch 39b and output to the optical fiber transmission line 2. In addition, the folding optical path Fx and the optical switch Sx (x = 1, 1) provided in the fourth embodiment shown in FIG.
3, ..., 15), the part of x = 1, 3, 13, 15 is removed.
【0130】次に、図14に示した本実施例7による動
作が前記実施例6と異なる部分について、図23及び図
15を参照して説明する。光周波数f1,f2,…,f16
の16波の周波数多重光信号は、光ファイバ伝送路1中
を伝搬した後に1×2光スイッチ39aに入力し、外部
からの制御信号に従って光ファイバ伝送路31dもしく
は31l のいずれか一方を経て導波路23d(I4)も
しくは23l(I12)に入力する。Next, the operation of the seventh embodiment shown in FIG. 14 different from that of the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 23 and 15. Optical frequencies f 1 , f 2 , ..., F 16
The 16-wave frequency-multiplexed optical signal is input to the 1 × 2 optical switch 39a after propagating in the optical fiber transmission line 1 and guided through either the optical fiber transmission line 31d or 31l according to a control signal from the outside. Input to the waveguide 23d (I4) or 23l (I12).
【0131】ここで、アレイ導波路回折格子型光合分波
器21は図23に示した周波数合分波特性を示すため、
もし光スイッチ39aがd側に接続されている場合に
は、光周波数f1の光信号は導波路27e(J5)を経
て光スイッチ28e(F5)中を伝搬し、一方、光周波
数f2の光信号は導波路27f(J6)を経て光ファイ
バ28e(F5)中を逆方向に伝搬する。同様に、光周
波数f3,f4の光信号は光ファイバ28g(F7)中を
お互いに逆方向に伝搬し、光周波数f7,f8の光信号は
光ファイバ28k(F11)中をおたがい逆方向にそれ
ぞれ伝搬する。Since the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 21 exhibits the frequency multiplexing / demultiplexing characteristic shown in FIG.
If the optical switch 39a is connected to the d side, the optical signal of the optical frequency f 1 propagates in the optical switch 28e (F5) via the waveguide 27e (J5), while the optical signal of the optical frequency f2 is transmitted. The signal propagates in the opposite direction in the optical fiber 28e (F5) via the waveguide 27f (J6). Similarly, the optical signals of the optical frequencies f 3 and f 4 propagate in the optical fiber 28g (F7) in opposite directions, and the optical signals of the optical frequencies f 7 and f 8 propagate in the optical fiber 28k (F11). Each propagates in the opposite direction.
【0132】一方、もし光スイッチ39aが31l側に
接続されている場合には、光周波数f9の光信号が導波
路27e(J5)を経て光ファイバ28e(F5)中を
伝搬し、一方、光周波数f10の光信号は導波路27f
(J6)を経て光ファイバ28e(F5)中を逆方向に
伝搬する。同様に、光周波数f11,f12の光信号は光フ
ァイバ28g(F7)中をお互い逆方向に伝搬し、…、
光周波数f15,f16の光信号は光ファイバ28k(F1
1)中をおたがい逆方向にそれぞれ伝搬する。On the other hand, if the optical switch 39a is connected to the 31l side, an optical signal of optical frequency f 9 propagates in the optical fiber 28e (F5) via the waveguide 27e (J5), The optical signal of optical frequency f10 is the waveguide 27f
It propagates in the opposite direction through the optical fiber 28e (F5) via (J6). Similarly, the optical signals of the optical frequencies f 11 and f 12 propagate in the optical fiber 28g (F7) in opposite directions, ...
The optical signals of the optical frequencies f 15 and f 16 are transmitted through the optical fiber 28k (F1
1) Propagate in the opposite direction in each direction.
【0133】ここで、4個の光スイッチ9e(S5),
9g(S7),9i(S9),9k(S11)が仮に全
てON状態にあると仮定する。このとき、光ファイバF
x(x=5,7,9,11)中を伝搬する光周波数f
x-4,fx-3の光は、第2の入出力導波路27中のJ(x
+1),Jxにそれぞれ入力される。すなわち、光周波
数f1,f2の光信号はいずれも光スイッチS5を経てそ
れぞれJ6,J5へ入力され、同様に、光周波数f3,
f4の光信号は光スイッチS7を経てJ8,J7へ、光
周波数f5、f6の光信号は光スイッチS9を経てJ1
0,J9へ、光周波数f7,f8の光信号は光スイッチS
11を経てJ12,J11へそれぞれ入力される。ここ
で、図23を参照すれば、J(x+1)に入力された光
周波数fX-4の光はxの値によらずに導波路23c(I
3)に出力され、一方、Jxに入力された光周波数f
X-3 の光はxの値によらずに23e(I5)に出力され
る。Here, the four optical switches 9e (S5),
It is assumed that 9g (S7), 9i (S9), and 9k (S11) are all in the ON state. At this time, the optical fiber F
Optical frequency f propagating in x (x = 5, 7, 9, 11)
Lights of x-4 and f x-3 are emitted from J (x in the second input / output waveguide 27).
+1) and Jx, respectively. That is, the optical signals of the optical frequencies f 1 and f 2 are input to J6 and J5 via the optical switch S5, respectively, and similarly, the optical frequencies f 3 and f 2 are input.
The optical signal of f 4 is sent to J8 and J7 via the optical switch S7, and the optical signals of optical frequencies f 5 and f 6 are sent to J1 via the optical switch S9.
0, J9, optical signals of optical frequencies f 7 , f 8 are sent to the optical switch S.
It is input to J12 and J11 via 11 respectively. Here, referring to FIG. 23, the light of the optical frequency f X-4 input to J (x + 1) does not depend on the value of x, and the waveguide 23c (I
The optical frequency f output to 3), while being input to Jx
The light of X-3 is output to 23e (I5) regardless of the value of x.
【0134】同様に、光ファイバ28(Fx)(x=
5,7,9,11)中を伝搬する光周波数fX+4,fX+5
の光は、導波路J(x+1),Jxにそれぞれ入力さ
れる。ここで、J(x+1)に入力された光周波数f
X+4 の光はxの値によらずに導波路23k(I11)に
出力され、一方、Jxに入力された光周波数fX+5 の光
はxの値によらずに23m(I13)に出力される。Similarly, the optical fiber 28 (Fx) (x =
5, 7, 9, 11) optical frequencies f X + 4 , f X + 5 propagating in
Light is input to the waveguides J (x + 1) and Jx, respectively. Here, the optical frequency f input to J (x + 1)
The light of X + 4 is output to the waveguide 23k (I11) regardless of the value of x, while the light of optical frequency f X + 5 input to Jx is 23 m (I13) regardless of the value of x. Is output to.
【0135】したがって、4個の光スイッチ9e(S
5),9g(S7),9i(S9),9k(S11)の
うちの一つの光スイッチのみ、例えば9e(S5)だけ
をON状態とし、かつ光スイッチ39aでd側を選択し
ていれば、光周波数f1の信号光だけが光ファイバ伝送
路32c中に出力され、同時に光周波数f2の信号光だ
けが光ファイバ伝送路32e中に出力される。ここで、
上記光周波数f1,f2の信号光はそれぞれ光カプラ41
b,41aを経て1×2光スイッチ39bに到達するの
で、例えば光スイッチ39bが32c&m側を選択して
いれば光ファイバ伝送路2中には光周波数f1の信号光
だけが出力される。Therefore, the four optical switches 9e (S
5), 9g (S7), 9i (S9), and 9k (S11), only one optical switch, for example, 9e (S5) is turned on, and the d side is selected by the optical switch 39a. , Only the signal light of the optical frequency f 1 is output to the optical fiber transmission line 32c, and at the same time, only the signal light of the optical frequency f 2 is output to the optical fiber transmission line 32e. here,
The signal lights having the optical frequencies f 1 and f 2 are respectively supplied to the optical coupler 41.
Since it reaches the 1 × 2 optical switch 39b via b and 41a, for example, if the optical switch 39b selects the 32c & m side, only the signal light of the optical frequency f1 is output to the optical fiber transmission line 2.
【0136】種々の光スイッチの状態の組合せと、選択
される光周波数の対応を、図15に表としてまとめた。
例えば、光周波数f8の光信号を選択したい場合には、
1×2光スイッチ39a,39bでそれぞれ31d側、
32e&k側を選択、かつON/OFF光スイッチ9の
うち9k(S11)だけをON状態とすればよい。な
お、図14に示した本実施例7では光カプラ41aで光
ファイバ伝送路32e,32k中の光信号を合波し、一
方光カプラ41bで光ファイバ伝送路32c,32m中
の光信号を合波しているが、これは光カプラ41aで光
ファイバ伝送路32e,32m中の光信号を合波し、光
カプラ41bで光ファイバ伝送路32c,32e中の光
信号を合波している。The correspondence between various optical switch state combinations and selected optical frequencies is summarized in the table of FIG.
For example, if you want to select an optical signal with optical frequency f 8 ,
1x2 optical switches 39a and 39b are provided on the 31d side,
The 32e & k side may be selected, and only 9k (S11) of the ON / OFF optical switches 9 may be turned on. In the seventh embodiment shown in FIG. 14, the optical coupler 41a combines the optical signals in the optical fiber transmission lines 32e and 32k, while the optical coupler 41b combines the optical signals in the optical fiber transmission lines 32c and 32m. The optical coupler 41a multiplexes the optical signals in the optical fiber transmission lines 32e and 32m, and the optical coupler 41b multiplexes the optical signals in the optical fiber transmission lines 32c and 32e.
【0137】なお、図14に示した本実施例7等、合波
器として光カプラを用いた場合は原理的に3dBの損失
が生じるが、図12(2)中に示したマッハツェンダ干
渉計を利用した合波器60を適当に設計して用いれば原
理的には無損失にすることが可能である。なぜならば、
例えば図14において光ファイバ伝送路32c中を伝搬
する可能性があるのは光周波数f1,f3,f5,f7の信
号光であり、一方、光ファイバ伝送路32m中を伝搬す
る可能性があるのは光周波数f10,f12,f14,f16の
信号光である。したがって、例えば周波数多重間隔が1
00GHzとすれば、周期200GHzのマッハツェン
ダ干渉計を用いることにより無損失の合波特性を得るこ
とが可能である。When an optical coupler is used as a multiplexer, as in the seventh embodiment shown in FIG. 14, a loss of 3 dB is generated in principle, but the Mach-Zehnder interferometer shown in FIG. In principle, it is possible to make lossless if the multiplexer 60 used is properly designed and used. because,
For example, an optical fiber transmission line optical frequency f 1 is the a of 32c could propagate, f 3, f 5, the signal light f 7 14, whereas, possible to propagate an optical fiber transmission path 32m The signal light having the optical frequencies f 10 , f 12 , f 14 , and f 16 is effective. Therefore, for example, the frequency multiplexing interval is 1
If it is set to 00 GHz, it is possible to obtain lossless multiplexing characteristics by using a Mach-Zehnder interferometer with a period of 200 GHz.
【0138】さらに、合波器として用いられている光カ
プラ41a、41bの代わりにそれぞれ1×2光スイッ
チを備え、選択する光周波数にしたがって切り換えるよ
うに構成すると、損失の少ない合波手段を構成すること
ができる。また、光カプラ41a、41b及び光スイッ
チ39bの代わりに1×4光スイッチで光ファイバ伝送
路32c、32e、32k、32mのうちから一つを選
択して光ファイバ伝送路2に接続するように構成して
も、もちろんよい。Further, when the optical couplers 41a and 41b used as the multiplexer are provided with 1 × 2 optical switches respectively and are configured to switch according to the optical frequency to be selected, the multiplexing means with less loss is configured. can do. Also, instead of the optical couplers 41a and 41b and the optical switch 39b, a 1 × 4 optical switch is used to select one of the optical fiber transmission lines 32c, 32e, 32k, and 32m and connect it to the optical fiber transmission line 2. Of course, you can configure it.
【0139】次に、図14に示した本実施例7の周波数
選択光フィルタの効果について説明する。まず、以上詳
述した本実施例7の動作から、図1を用いて説明した実
施例1の有する効果、すなわち不要な光出力がなくてク
ロストーク(漏れ込み)光が少ないという優れた特性を
示すことは明らかである。Next, the effect of the frequency selective optical filter of the seventh embodiment shown in FIG. 14 will be described. First, from the operation of the seventh embodiment described in detail above, the effect of the first embodiment described with reference to FIG. 1 is obtained, that is, the excellent characteristic that the crosstalk (leakage) light is small without unnecessary optical output. It is clear to show.
【0140】さらに、本実施例7では、16波の周波数
多重光の中から任意の1波の信号光を選択するのに必要
な光スイッチの個数はON/OFF光スイッチ4個と1
×2光スイッチ2個の合計6個だけである。これは、図
18を用いて説明した従来例では多重光の数だけON/
OFF光スイッチが必要であったのに比べて、約1/4
で済む。種々の周波数多重数のアレイ導波路回折格子型
光合分波器を用いて同様な周波数選択光フィルタを構成
した場合に必要な光スイッチの個数を、図16に表とし
てまとめた。例えば周波数多重数64のアレイ導波路回
折格子型光合分波器を用いて63ないし64波の多重光
から1波を選択する光フィルタを構成する場合、従来例
では63個の光スイッチが必要であったのが本実施例7
の構成ではわずか18個で済む。図10を用いて説明し
た実施例6でも33個の光スイッチが必要であり、コス
トの削減や信頼性の向上、制御回路規模の縮小などの効
果は極めて著しい。Furthermore, in the seventh embodiment, the number of optical switches required to select an arbitrary signal light of one wave from the frequency multiplexed light of 16 waves is 4 ON / OFF optical switches and 1 optical switch.
There are only two x2 optical switches for a total of six. In the conventional example described with reference to FIG. 18, this is ON / OFF by the number of multiplexed lights.
Approximately 1/4 compared with the case where an OFF optical switch was required
It's done. FIG. 16 is a table showing the number of optical switches required when a similar frequency selective optical filter is configured using arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexers / demultiplexers with various frequency multiplexing numbers. For example, when an optical filter for selecting one wave from 63 to 64 multiplexed light is formed by using an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer with a frequency multiplexing number of 64, 63 optical switches are required in the conventional example. There was this Example 7
With the configuration, only 18 pieces are required. The sixth embodiment described with reference to FIG. 10 also requires 33 optical switches, and the effects such as cost reduction, reliability improvement, and control circuit scale reduction are extremely remarkable.
【0141】加えて、図14に示した本実施例7では第
1および第2の入出力導波路23,27のうち、中央付
近の導波路のみを利用しており、I1,I16,J1,
J16といった両端付近の導波路は使用していない。一
般にアレイ導波路回折格子型光合分波器の両端付近の入
出力導波路は中央付近の導波路に比べて損失および導波
路間での損失差が大きい。したがって、本実施例7は、
損失ならびに光周波数による損失差のばらつきが改善さ
れるという効果も併せ持っている。In addition, in the seventh embodiment shown in FIG. 14, of the first and second input / output waveguides 23 and 27, only the waveguide near the center is used, and I1, I16, J1,
The waveguide near both ends such as J16 is not used. Generally, the input and output waveguides near both ends of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer have a larger loss and a larger loss difference between the waveguides than the waveguides near the center. Therefore, in the seventh embodiment,
It also has an effect of improving the loss and the variation of the loss difference due to the optical frequency.
【0142】以上まとめると、本実施例7は、実施例6
で説明した諸効果に加えて、入力用光路と出力用光路を
ともに複数のうちから一つ選択出来るように構成するこ
とで、光スイッチ9を双方向に伝搬するそれぞれ2種類
の光周波数の異なる光に対して利用するという巧みな構
成により、制御に要する光スイッチの個数をさらに減ら
せるとともに損失および損失差の少ない周波数選択光フ
ィルタを構成出来るという複合的で極めて著しい効果を
得ることができる。In summary, the seventh embodiment is similar to the sixth embodiment.
In addition to the effects described in Section 1, the input optical path and the output optical path can be selected from a plurality of ones, so that the optical switch 9 is bidirectionally propagating in two different optical frequencies. Due to the skillful configuration of utilizing it for light, it is possible to further reduce the number of optical switches required for control, and it is possible to obtain a composite and extremely remarkable effect that a frequency selective optical filter with less loss and loss difference can be configured.
【0143】なお、図14に示した光回路においても光
ファイバ伝送路2から周波数多重信号光を入力し、光フ
ァイバ伝送路1から選択された信号光を取り出すように
構成してもよい。また、図14に示した本実施例7にお
いては折り返し光路Fx、光スイッチSxとしてx=
5,7,9,11なる4つの光路及び光スイッチを備え
ているが、この代わりに例えば図1に示された折り返し
光路Fxおよび光スイッチSxのうちx=1,3,1
3,15なる4つの光路及び光スイッチを備えても、同
様な機能を有する光ファイバを構成することが可能であ
る。The optical circuit shown in FIG. 14 may also be configured to input the frequency-multiplexed signal light from the optical fiber transmission line 2 and take out the selected signal light from the optical fiber transmission line 1. Further, in the seventh embodiment shown in FIG. 14, x = as the return optical path Fx and the optical switch Sx.
Four optical paths 5, 7, 9, and 11 and an optical switch are provided, but instead of this, for example, x = 1, 3, 1 of the folded optical path Fx and the optical switch Sx shown in FIG.
It is possible to construct an optical fiber having the same function even if four optical paths 3, 15 and an optical switch are provided.
【0144】また、本実施例7においては導波路23d
(I4),23l (I12)に入力用光路である光ファ
イバ伝送路31d,31lを接続したが、第1の入出力
導波路23のうち他の導波路に接続してもよい。例え
ば、光ファイバ伝送路31d,31lをそれぞれ導波路
Ii,I(i+(N/2))(iは1≦i≦N/2の自
然数、Nは周波数多重数)に接続して、光ファイバ伝送
路32c,32d,32k,32mを第1の入出力導波
路23のうちの対応した導波路にそれぞれ接続すること
により、同様な機能を有する周波数選択光フィルタを構
成することが可能である。In the seventh embodiment, the waveguide 23d
(I4) and 23l (I12) are connected to the optical fiber transmission lines 31d and 31l which are the input optical paths, but may be connected to other waveguides of the first input / output waveguide 23. For example, the optical fiber transmission lines 31d and 31l are connected to the waveguides Ii and I (i + (N / 2)) (i is a natural number of 1 ≦ i ≦ N / 2 and N is the frequency multiplex number), and the optical fibers are connected. By connecting the transmission lines 32c, 32d, 32k, and 32m to the corresponding waveguides of the first input / output waveguide 23, respectively, it is possible to configure a frequency selective optical filter having a similar function.
【0145】また、実施例1で説明したように、複数系
統の周波数選択光フィルタを同時に構成しても勿論よ
い。さらに、実施例2で説明したように、折り返し光路
28で接続する導波路対(Js,Jt)(1≦s,t≦
N)として、y=Mod〔t−s+N,N}で定義され
る値yが1≦y≦N−1を満たす自然数であるような導
波路対を選んでも、勿論よい。As described in the first embodiment, it is of course possible to simultaneously configure a plurality of frequency selective optical filters. Further, as described in the second embodiment, the waveguide pair (Js, Jt) (1 ≦ s, t ≦ that is connected by the folded optical path 28).
As N), it is of course possible to select a waveguide pair in which the value y defined by y = Mod [ts−N, N} is a natural number satisfying 1 ≦ y ≦ N−1.
【0146】[0146]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
フィルタへの入力用光路と出力用光路とをアレイ導波路
回折格子型光合分波器の同一側の入出力導波路に接続
し、一方、アレイ導波路回折格子型光合分波器の逆側の
入出力導波路には光スイッチをそれぞれ備えた折り返し
光路を接続する構成により、不要な光出力がなくクロス
トーク(漏れ込み)光が少ないという優れた特性を実現
している。また、本願発明のうち、折り返し光路及び光
スイッチを逆方向に伝搬する光に対しても利用するよう
にした各発明によれば、このような2重化した光スイッ
チの利用形態をとったことにより、制御に要する光スイ
ッチの個数を少なくすることができるという大きな効果
が得られる。As described in detail above, according to the present invention,
The input optical path and the output optical path to the filter are connected to the input / output waveguides on the same side of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer, while the other side of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer is connected. With the configuration in which the folded optical paths each having an optical switch are connected to the input / output waveguide, the excellent characteristics that there is no unnecessary optical output and less crosstalk (leakage) light are realized. In addition, according to the inventions of the present invention in which the folded optical path and the optical switch are also used for light propagating in the opposite direction, such a duplexed optical switch is used. As a result, a great effect that the number of optical switches required for control can be reduced can be obtained.
【図1】本発明の実施例1の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a frequency selective optical filter according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例1における周波数選択動作を説
明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a frequency selection operation according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例1のフィルタ特性の測定例であ
る。FIG. 3 is a measurement example of filter characteristics according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例2の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a frequency selective optical filter according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例2のフィルタ特性の測定例であ
る。FIG. 5 is a measurement example of filter characteristics according to the second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例3の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a frequency selective optical filter according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施例3における周波数選択動作を説
明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a frequency selection operation according to the third embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施例4の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a frequency selective optical filter according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の実施例5の周波数選択光フィルタを示
す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a frequency selective optical filter according to a fifth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の実施例6の周波数選択光フィルタを
示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing a frequency selective optical filter according to a sixth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の実施例6における周波数選択動作を
説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a frequency selection operation according to the sixth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の実施例6に用いられる1×2光スイ
ッチの構成を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a 1 × 2 optical switch used in Example 6 of the present invention.
【図13】本発明の実施例6と類似の周波数選択光フィ
ルタを示す構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram showing a frequency selective optical filter similar to that of Embodiment 6 of the present invention.
【図14】本発明の実施例7の周波数選択光フィルタを
示す構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram showing a frequency selective optical filter according to a seventh embodiment of the present invention.
【図15】本発明の実施例7における周波数選択動作を
説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a frequency selection operation according to the seventh embodiment of the present invention.
【図16】本発明の実施例6及び実施例7で得られる光
スイッチの個数低減効果を説明する図である。FIG. 16 is a diagram for explaining the effect of reducing the number of optical switches obtained in Examples 6 and 7 of the present invention.
【図17】従来の周波数選択光フィルタの原理を説明す
る図である。FIG. 17 is a diagram illustrating the principle of a conventional frequency selective optical filter.
【図18】従来の周波数選択光フィルタを示す構成図で
ある。FIG. 18 is a configuration diagram showing a conventional frequency selective optical filter.
【図19】周波数多重数16のアレイ導波路回折格子型
光合分波器の周波数合分波特性を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing frequency multiplexing / demultiplexing characteristics of an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer with a frequency multiplexing number of 16;
【図20】従来の周波数選択光フィルタにおける周波数
選択動作を説明する図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a frequency selection operation in a conventional frequency selection optical filter.
【図21】導波路型光スイッチの構成例を説明する図で
ある。FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a waveguide type optical switch.
【図22】従来の周波数選択光フィルタの特性の測定例
である。FIG. 22 is a measurement example of characteristics of a conventional frequency selective optical filter.
【図23】16×16のアレイ導波路回折格子型光合分
波器の周波数合分波特性を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing frequency multiplexing / demultiplexing characteristics of a 16 × 16 arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer.
1,2,1’,2’ 光ファイバ伝送路 9a〜9p 光スイッチ 29a〜29p 2×2光スイッチ 21 アレイ導波路回折格子型光合分波器 23a〜23p 第1の入出力導波路 24,25 スラブ導波路 26 アレイ導波路回折格子 27a〜27p 出力導波路 18a〜18p 光ファイバ(ループバック光路) 28a〜28p,28’a〜28’p 光ファイバ
(折り返し光路) 31d,31l,32c,32e,32g,32i,3
2k,32m, 光ファイバ伝送路 39,39a,39b 1×2光スイッチ 41a,41b 光カプラ1, 2, 1 ', 2'optical fiber transmission line 9a-9p optical switch 29a-29p 2x2 optical switch 21 array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer 23a-23p first input / output waveguide 24, 25 Slab waveguide 26 Arrayed waveguide Diffraction grating 27a to 27p Output waveguide 18a to 18p Optical fiber (loop back optical path) 28a to 28p, 28'a to 28'p Optical fiber (folded optical path) 31d, 31l, 32c, 32e, 32g, 32i, 3
2k, 32m, optical fiber transmission line 39, 39a, 39b 1x2 optical switch 41a, 41b optical coupler
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 6/12 H04B 10/02 G02B 6/12 F H04B 9/00 T (72)発明者 井上 靖之 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication location G02B 6/12 H04B 10/02 G02B 6/12 F H04B 9/00 T (72) Inventor Yasuyuki Inoue 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation
Claims (26)
の入出力導波路群とN本の導波路からなる第2の入出力
導波路群とを有するアレイ導波路回折格子型光合分波器
と、 前記第1の入出力導波路群の導波路に接続された少なく
とも1本の入力用光路と、 各々、前記入力用光路が接続された導波路に隣接する導
波路に接続された少なくとも1本の出力用光路と、 各々、前記第2の入出力導波路群において相互に隣接し
た2本の導波路からなり、重複した導波路を含まない少
なくとも1対の導波路対の2本の導波路間を接続する少
なくとも1本の折り返し光路と、 前記少なくとも1本の折り返し光路の途中に配置された
光スイッチとを有することを特徴とする周波数選択光フ
ィルタ。1. A first waveguide comprising N waveguides (N is an integer)
Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer having a second input / output waveguide group consisting of N input / output waveguide groups, and a waveguide of the first input / output waveguide group. At least one input optical path connected, and at least one output optical path connected to a waveguide adjacent to the waveguide to which the input optical path is connected, respectively, the second input / output At least one folded optical path that is formed by two waveguides adjacent to each other in the waveguide group and that connects between the two waveguides of at least one pair of waveguides that does not include overlapping waveguides; A frequency selective optical filter, comprising: an optical switch disposed in the middle of one folded optical path.
の入出力導波路群とN本の導波路からなる第2の入出力
導波路群とを有するアレイ導波路回折格子型光合分波器
と、 前記第1の入出力導波路群のv番目(vは整数)の導波
路に接続された入力用光路と、 前記第1の入出力導波路群のw番目(wは整数)の導波
路に接続された出力用光路と、 各々、Mod〔w−v+N,N〕=Mod〔t−s+
N,N〕またはMod〔v−w+N,N〕=Mod〔t
−s+N,N〕を満たす整数s、tの組合せの中から選
ばれた少なくとも1組のs、tに対応した折り返し光路
であって、各々、前記第2の入出力導波路群のs番目の
導波路からt番目の導波路へ光信号を伝送する少なくと
も1本の折り返し光路と、 前記少なくとも1本の折り返し光路の途中に配置された
光スイッチとを有することを特徴とする周波数選択光フ
ィルタ。2. A first waveguide comprising N waveguides (N is an integer)
Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer having a second input / output waveguide group including N input / output waveguide groups, and a v-th array of the first input / output waveguide group. v is an integer), an input optical path connected to the waveguide, and an output optical path connected to the w-th (w is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group, and Mod [w −v + N, N] = Mod [ts−s +
N, N] or Mod [v−w + N, N] = Mod [t
-S + N, N], which is a folded optical path corresponding to at least one set of s and t selected from the combination of integers s and t, each of which is s-th of the second input / output waveguide group. A frequency selective optical filter comprising: at least one folded optical path for transmitting an optical signal from the waveguide to the t-th waveguide; and an optical switch arranged in the middle of the at least one folded optical path.
項2記載の周波数選択光フィルタ。3. The frequency selective optical filter according to claim 2, wherein the absolute value of t-s is N / 2.
の入出力導波路群とN本の導波路からなる第2の入出力
導波路群とを有するアレイ導波路回折格子型光合分波器
と、 前記第1の入出力導波路群のv番目(vは整数)の導波
路に接続された第1の入力用光路と、 前記第1の入出力導波路群のw番目(wは整数)の導波
路に接続された第1の出力用光路と、 前記第2の入出力導波路群のv’番目(v’は整数)の
導波路に接続された第2の入力用光路と、 前記第2の入出力導波路群のw’番目(w’は整数)の
導波路に接続された第2の出力用光路とを有し、さら
に、 Mod〔v’−v+N,N〕=Mod〔s−s’+N,
N〕 を満たし、かつ、 Mod〔w−v+N,N〕=Mod〔t−s+N,N〕
若しくはMod〔v−w+N,N〕=Mod〔t−s+
N,N〕を満たし、さらに、 Mod〔w’−v’+N,N〕=Mod〔t’−s’+
N,N〕若しくはMod〔v’−w’+N,N〕=Mo
d〔t’−s’+N,N〕を満たす整数s、tの各組合
せおよび整数s’、t’の各組合せに対応して設けられ
た光路であって、 前記第2の入出力導波路群のs番目の導波路からt番目
の導波路へ光信号を伝送する少なくとも1本の第1の折
り返し光路と、 前記第1の入出力導波路群のs’番目の導波路からt’
番目の導波路へ光信号を伝送する第2の折り返し光路と
を有し、さらに、 前記第1の折り返し光路と前記第2の折り返し光路との
中で同じ光周波数の光信号が伝搬する光路同士を接続す
る少なくとも1個の光スイッチとを有することを特徴と
する周波数選択光フィルタ。4. A first waveguide comprising N waveguides (N is an integer)
Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer having a second input / output waveguide group including N input / output waveguide groups, and a v-th array of the first input / output waveguide group. a first input optical path connected to the (v is an integer) waveguide, and a first output optical path connected to the w-th (w is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group. , A second input optical path connected to the v′-th (v ′ is an integer) waveguide of the second input / output waveguide group, and the w′-th (w 'Is an integer) and a second output optical path connected to the waveguide, and Mod [v'-v + N, N] = Mod [s-s' + N,
N] is satisfied, and Mod [w−v + N, N] = Mod [ts−N, N]
Alternatively, Mod [v−w + N, N] = Mod [ts−s +
N, N], and further, Mod [w'-v '+ N, N] = Mod [t'-s' +
N, N] or Mod [v'-w '+ N, N] = Mo
An optical path provided corresponding to each combination of integers s and t and each combination of integers s ′ and t ′ satisfying d [t′−s ′ + N, N], wherein the second input / output waveguide is provided. At least one first folded optical path for transmitting an optical signal from the sth waveguide to the tth waveguide of the group, and t'from the s'th waveguide of the first input / output waveguide group
A second folded optical path for transmitting an optical signal to the second waveguide, and optical paths for propagating optical signals of the same optical frequency in the first folded optical path and the second folded optical path. And at least one optical switch for connecting to the frequency selective optical filter.
の入出力導波路群とN本の導波路からなる第2の入出力
導波路群とを有するアレイ導波路回折格子型光合分波器
を有し、さらに、各々 Mod〔w−v+N,N〕=Mod〔v−u+N,N〕 を満たす各整数v、w、uに従って接続位置が決定され
た光路であって、 前記第1の入出力導波路群のv番目の導波路に接続され
た入力用光路と、 前記第1の入出力導波路群のw番目の導波路に接続され
た第1の出力用光路と、 前記第1の入出力導波路群の
u番目の導波路に接続された第2の出力用光路とを有
し、さらに、 Mod〔w−v+N,N〕 =Mod〔v−u+N,N〕 =Mod〔t−s+N,N〕 を満たす整数s、tの各組合せに従って接続位置が決定
された光路であって、前記第2の入出力導波路群のs番
目の導波路からt番目の導波路へ光信号を伝送する少な
くとも1本の折り返し光路を有し、さらに、 前記少なくとも1本の折り返し光路の途中に配置された
光スイッチと、 前記第1の出力用光路からの出力と前記第2の出力用光
路からの出力との少なくとも一方の出力を第3の出力用
光路に出力する光路接続手段とを有することを特徴とす
る周波数選択光フィルタ。5. A first waveguide comprising N waveguides (N is an integer)
And an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer having a second input / output waveguide group consisting of N waveguides, and each of which is Mod [wv + N, N]. = Mod [v−u + N, N] which is an optical path whose connection position is determined according to each integer v, w, u, and which is an input connected to the v-th waveguide of the first input / output waveguide group. Optical path, a first output optical path connected to the w-th waveguide of the first input / output waveguide group, and a u-th waveguide of the first input / output waveguide group And a second output optical path, and further connected according to each combination of integers s and t satisfying: Mod [w−v + N, N] = Mod [v−u + N, N] = Mod [t−s + N, N] An optical path whose position is determined, wherein the optical path is the s-th waveguide from the s-th waveguide of the second input / output waveguide group. An optical switch having at least one return optical path for transmitting an optical signal to the optical path, the optical switch disposed in the middle of the at least one return optical path, the output from the first output optical path, and the second output. And an optical path connecting means for outputting at least one of the output from the output optical path to the third output optical path.
の入出力導波路群とN本の導波路からなる第2の入出力
導波路群とを有するアレイ導波路回折格子型光合分波器
と、 前記第1の入出力導波路群のv番目(vは整数)の導波
路に接続された第1の入力用光路と、 前記第1の入出力導波路群のw番目(wは整数)の導波
路に接続された第1の出力用光路と、 前記第1の入出力導波路群のu番目(uは整数)の導波
路に接続された第2の出力用光路と、 前記第2の入出力導波路群のv’番目(v’は整数)の
導波路に接続された第2の入力用光路と、 前記第2の入出力導波路群のw’番目(w’は整数)の
導波路に接続された第3の出力用光路と、 前記第2の入出力導波路群のu’番目(u’は整数)の
導波路に接続された第4の出力用光路とを有し、さらに
前記v、w、u及びv’、w’、u’が、Mod〔w−
v+N,N〕=Mod〔v−u+N,N〕及びMod
〔w’−v’+N,N〕=Mod〔v’−u’+N,
N〕を満たす組合せであり、さらに、 Mod〔v’−v+N,N〕=Mod〔s−s’+N,
N〕 を満たし、かつ、 Mod〔w−v+N,N〕 =Mod〔v−u+N,N〕 =Mod〔t−s+N,N〕または Mod〔w’−v’+N,N〕 =Mod〔v’−u’+N,N〕 =Mod〔t’−s’+N,N〕 を満たす整数s、tの各組合せおよび整数s’、t’の
各組合せに従って接続位置が決定された光路であって、 前記第2の入出力導波路群のs番目の導波路からt番目
の導波路へ光信号を伝送する第1の折り返し光路と、 前記第1の入出力導波路群のs’番目の導波路からt’
番目の導波路へ光信号を伝送する第2の折り返し光路と
を有し、さらに、 前記第1の出力用光路からの出力と前記第2の出力用光
路からの出力との少なくとも一方の出力を第5の出力用
光路に出力する第1の光路接続手段と前記第3の出力用
光路からの出力と前記第4の出力用光路からの出力との
少なくとも一方の出力を第6の出力用光路に出力する第
2の光路接続手段とを有し、 前記第1の折り返し光路と前記第2の折り返し光路との
中で同じ光周波数の光信号が伝搬する光路同士を接続す
る光スイッチを少なくとも1つ有することを特徴とする
周波数選択光フィルタ。6. A first waveguide comprising N waveguides (N is an integer)
Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer having a second input / output waveguide group including N input / output waveguide groups, and a v-th array of the first input / output waveguide group. a first input optical path connected to the (v is an integer) waveguide, and a first output optical path connected to the w-th (w is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group. A second output optical path connected to the u-th (u is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group, and the v′-th (v ′ is the A second input optical path connected to the (integer) waveguide, and a third output optical path connected to the w'th (w 'is an integer) waveguide of the second input / output waveguide group. , A fourth output optical path connected to the u'th (u 'is an integer) waveguide of the second input / output waveguide group, and further includes v, w, u and v', w ', U' is Mo [W-
v + N, N] = Mod [v−u + N, N] and Mod
[W'-v '+ N, N] = Mod [v'-u' + N,
N], and further Mod [v'-v + N, N] = Mod [s-s' + N,
N], and Mod [w−v + N, N] = Mod [v−u + N, N] = Mod [ts−N, N] or Mod [w′−v ′ + N, N] = Mod [v ′ -U '+ N, N] = Mod [t'-s' + N, N] An optical path whose connection position is determined according to each combination of integers s and t and each combination of integers s'and t', wherein A first folded optical path for transmitting an optical signal from the sth waveguide of the second input / output waveguide group to the tth waveguide, and an s'th waveguide of the first input / output waveguide group To t '
A second folded optical path for transmitting an optical signal to the th waveguide, and further at least one of the output from the first output optical path and the output from the second output optical path. A sixth optical path for outputting at least one of the output from the first optical path connecting means for outputting to the fifth optical path for output, the output from the third optical path for output, and the output from the fourth optical path for output. And a second optical path connecting means for outputting to at least one optical switch for connecting optical paths for propagating optical signals of the same optical frequency in the first returning optical path and the second returning optical path. A frequency-selective optical filter having two sets.
の入出力導波路群とN本の導波路からなる第2の入出力
導波路群とを有するアレイ導波路回折格子型光合分波器
と、 前記第1の入出力導波路群のv1番目(v1は整数)の
導波路に接続された第1の入力用光路と、 前記第1の入出力導波路群のw1番目(w1は整数)の
導波路に接続された第1の出力用光路と、 前記第1の入出力導波路群のu1番目(u1は整数)の
導波路に接続された第2の出力用光路と、 前記第1の入出力導波路群のv2番目(v2は整数)の
導波路に接続された第2の入力用光路と、 前記第1の入出力導波路群のw2番目(w2は整数)の
導波路に接続された第3の出力用光路と、 前記第1の入出力導波路群のu3番目(u3は整数)の
導波路に接続された第4の出力用光路とを備え、 前記v1−v2の絶対値はN/2であり、 前記v1、w1、u1、v2、w2、u2は Mod〔w1−v1+N,N〕 =Mod〔v1−u1+N,N〕 =Mod〔w2−v2+N,N〕 =Mod〔v2−u2+N,N〕 を満たす組合せであり、さらに、 Mod〔w1−v1+N,N〕 =Mod〔v1−u1+N,N〕 =Mod〔w2−v2+N,N〕 =Mod〔v2−u2+N,N〕 =Mod〔t−s+N,N〕 を満たす整数s、tの各組合せに従って接続位置が決定
された光路であって、前記第2の入出力導波路群のs番
目の導波路からt番目の導波路へ光信号を伝送する折り
返し光路を有し、さらに、 少なくとも1本の前記折り返し光路の途中に配置された
光スイッチと、 第3の入力用光路の出力を前記第1の入力用光路と前期
第2の入力用光路の少なくとも一方に配分する第1の光
路接続手段と前記第1ないし第4の出力用光路からの出
力の少なくとも一つの出力を第5の出力用光路に出力す
る第2の光路接続手段とを有することを特徴とする周波
数選択光フィルタ。7. A first waveguide comprising N waveguides (N is an integer)
Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer having a second input / output waveguide group consisting of N input / output waveguide groups, and the first input / output waveguide group v1 ( a first input optical path connected to the (v1 is an integer) waveguide, and a first output optical path connected to the w1th (w1 is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group. , A second output optical path connected to the u1th (u1 is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group, and the v2nd (v2 is an integer) of the first input / output waveguide group A second input optical path connected to the first waveguide, a third output optical path connected to the w2th (w2 is an integer) waveguide of the first input / output waveguide group, and the first input optical path And a fourth output optical path connected to the u3th (u3 is an integer) waveguide of the input / output waveguide group, the absolute value of v1-v2 is N / 2, and v1, w1, u1, v2, w2, u2 are Mod [w1-v1 + N, N] = Mod [v1-u1 + N, N] = Mod [w2-v2 + N, N] = Mod [v2- u2 + N, N], and Mod [w1-v1 + N, N] = Mod [v1-u1 + N, N] = Mod [w2-v2 + N, N] = Mod [v2-u2 + N, N] = Mod [ [t-s + N, N] is an optical path whose connection position is determined according to each combination of integers s and t, and the light is transmitted from the s-th waveguide to the t-th waveguide of the second input / output waveguide group. An optical switch having a return optical path for transmitting a signal, and further comprising at least one optical switch arranged in the middle of the return optical path; and an output of a third input optical path from the first input optical path and the second input optical path. Less input light path And a second optical path connecting means for distributing at least one of the outputs from the first to fourth output optical paths to a fifth output optical path. A frequency selective optical filter characterized by.
記第1の折り返し光路と前記第2の折り返し光路との接
続状態をクロス状態又はバー状態のいずれかを選択する
2×2光スイッチであることを特徴とする請求項4また
は6のいずれか1の請求項に記載の周波数選択光フィル
タ。8. The 2 × 2 optical switch, wherein the optical switch selects either a cross state or a bar state as a connection state between the first folding optical path and the second folding optical path according to an external signal. The frequency selective optical filter according to claim 4, wherein the frequency selective optical filter is provided.
のポートまたは第3のポートを接続する1×2光スイッ
チであり、前記第1のポートが前記第1の折り返し光路
と前記第2の折り返し光路のどちらか一方と接続し、前
記第2のポートと前記第3のポートとがそれぞれ前記第
1の折り返し光路と前記第2の折り返し光路に接続する
1×2光スイッチであることを特徴とする請求項4また
は6に記載の周波数選択光フィルタ。9. The optical switch comprises a first port and a second port.
1 × 2 optical switch for connecting the first port and the third port, wherein the first port is connected to either one of the first return optical path and the second return optical path, and the second port 7. The frequency selective optical filter according to claim 4, wherein the third port and the third port are 1 × 2 optical switches respectively connected to the first folded optical path and the second folded optical path.
であることを特徴とする請求項5に記載の周波数選択光
フィルタ。10. The frequency selective optical filter according to claim 5, wherein the optical path connecting means is a 1 × 2 optical switch.
光路接続手段の少なくとも一方が1×2光スイッチであ
ることを特徴とする請求項6に記載の周波数選択光フィ
ルタ。11. The frequency selective optical filter according to claim 6, wherein at least one of the first optical path connecting unit and the second optical path connecting unit is a 1 × 2 optical switch.
あることを特徴とする請求項5に記載の周波数選択光フ
ィルタ。12. The frequency selective optical filter according to claim 5, wherein the optical path connecting means is a 1 × 2 optical coupler.
光路接続手段の少なくとも一方が1×2光カプラである
ことを特徴とする請求項6に記載の周波数選択光フィル
タ。13. The frequency selective optical filter according to claim 6, wherein at least one of the first optical path connecting unit and the second optical path connecting unit is a 1 × 2 optical coupler.
イッチであることを特徴とする請求項7に記載の周波数
選択光フィルタ。14. The frequency selective optical filter according to claim 7, wherein the first optical path connecting unit is a 1 × 2 optical switch.
プラであることを特徴とする請求項7に記載の周波数選
択光フィルタ。15. The frequency selective optical filter according to claim 7, wherein the first optical path connecting unit is a 1 × 2 optical coupler.
イッチであることを特徴とする請求項7に記載の周波数
選択光フィルタ。16. The frequency selective optical filter according to claim 7, wherein the second optical path connecting unit is a 1 × 4 optical switch.
プラであることを特徴とする請求項7に記載の周波数選
択光フィルタ。17. The frequency selective optical filter according to claim 7, wherein the second optical path connecting unit is a 1 × 4 optical coupler.
2光路接続手段と第2の1×2光路接続手段を並列に配
置し、前記第1及び第2の1×2光路接続手段の出力を
第3の1×2光路接続手段に入力することを特徴とする
請求項7に記載の周波数選択光フィルタ。18. The first optical path connecting means comprises:
The two optical path connecting means and the second 1 × 2 optical path connecting means are arranged in parallel, and the outputs of the first and second 1 × 2 optical path connecting means are input to the third 1 × 2 optical path connecting means. The frequency selective optical filter according to claim 7, which is characterized in that.
うち少なくとも1つが1×2光スイッチであることを特
徴とする請求項18に記載の周波数選択光フィルタ。19. The frequency selective optical filter according to claim 18, wherein at least one of the first to third optical path connecting units is a 1 × 2 optical switch.
手段のうち少なくとも1つが1×2光カプラであること
を特徴とする請求項18に記載の周波数選択光フィル
タ。20. The frequency selective optical filter according to claim 18, wherein at least one of the first to third 1 × 2 optical path connecting units is a 1 × 2 optical coupler.
光路と前記出力用光路との組合せを複数組有することを
特徴とする請求項2、3、5または12のいずれか1の
請求項に記載の周波数選択光フィルタ。21. The one of claim 2, 3, 5 or 12, wherein the first input / output waveguide has a plurality of combinations of the input optical path and the output optical path. A frequency selective optical filter according to item.
用光路と前記出力用光路との組合せを複数組有し、前記
第2の入出力導波路群に前記入力用光路と前記出力用光
路との組合せを複数組有することを特徴とする請求項
4、6、8、9、11または13のいずれか1の請求項
に記載の周波数選択光フィルタ。22. The first input / output waveguide group has a plurality of combinations of the input optical path and the output optical path, and the second input / output waveguide group has the input optical path and the output. The frequency selective optical filter according to any one of claims 4, 6, 8, 9, 11 or 13, having a plurality of combinations with a use optical path.
ダ型光合波器であることを特徴とする請求項12、1
3、15、17または20のいずれか1の請求項に記載
の周波数選択光フィルタ。23. The optical multiplexer according to claim 12, wherein the 1 × 2 optical coupler is a Mach-Zehnder type optical multiplexer.
The frequency selective optical filter according to any one of claims 3, 15, 17 and 20.
前記折り返し光路の少なくとも1本が光ファイバ伝送路
であることを特徴とする請求項1〜23のいずれか1の
請求項に記載の周波数選択光フィルタ。24. The frequency according to claim 1, wherein at least one of the input optical path, the output optical path, and the folding optical path is an optical fiber transmission path. Selective light filter.
前記折り返し光路の少なくとも1本が基板上に作成され
た光導波路であることを特徴とする請求項1〜23のい
ずれか1の請求項に記載の周波数選択光フィルタ。25. The optical waveguide according to claim 1, wherein at least one of the input optical path, the output optical path, and the folding optical path is an optical waveguide formed on a substrate. The frequency selective optical filter described in.
器に代えて、前記第1および第2の導波路群が前記入力
用光路、前記出力用光路または前記折り返し光路に接続
される導波路のみによって構成されたアレイ導波路回折
格子型光合分波器を有することを特徴とする請求項1〜
25のいずれか1の請求項に記載の周波数選択光フィル
タ。26. A waveguide in which the first and second waveguide groups are connected to the input optical path, the output optical path or the folded optical path instead of the arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer. An arrayed-waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer configured by only one is provided.
The frequency selective optical filter according to claim 25.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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