アレイ導波路回折格子
【課題】本発明は、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用されるアレイ導波路回折格子において、構成及び製法を簡易にする技術を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、両端の合波端子Ｍ１、Ｍ３はループバックを施され、中間の合波端子Ｍ２はループバックを施されることなく光信号の入出力端となる、３個の合波端子Ｍと、連続する３個の分波端子Ｄのセットのうち一端と中間の分波端子Ｄはループバックを施され、連続する３個の分波端子Ｄのセットのうち他端の分波端子Ｄはループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の全セットについて一端と中間と他端の分波端子Ｄの配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列される、３Ｎ個の分波端子Ｄと、を備えることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【解決手段】本発明は、両端の合波端子Ｍ１、Ｍ３はループバックを施され、中間の合波端子Ｍ２はループバックを施されることなく光信号の入出力端となる、３個の合波端子Ｍと、連続する３個の分波端子Ｄのセットのうち一端と中間の分波端子Ｄはループバックを施され、連続する３個の分波端子Ｄのセットのうち他端の分波端子Ｄはループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の全セットについて一端と中間と他端の分波端子Ｄの配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列される、３Ｎ個の分波端子Ｄと、を備えることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＷＤＭ−ＰＯＮ（Ｗａｖｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に適用されるアレイ導波路回折格子において、構成及び製法を簡易にする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＤＭ−ＰＯＮ（Ｓ）の構成を図１に示す。まず、下り信号について説明する。中央光送受信装置１は、光信号合分波器２に、波長λｄ１、λｄ２、・・・、λｄｎを有する光信号を送信する。光信号合分波器２は、これらの光信号を分波して、端末光送受信装置３−１、３−２、・・・、３−ｎに、それぞれ波長λｄ１、λｄ２、・・・、λｄｎを有する光信号を送信する。次に、上り信号について説明する。端末光送受信装置３−１、３−２、・・・、３−ｎは、光信号合分波器２に、それぞれ波長λｕ１、λｕ２、・・・、λｕｎを有する光信号を送信する。光信号合分波器２は、これらの光信号を合波して、中央光送受信装置１に、波長λｕ１、λｕ２、・・・、λｕｎを有する光信号を送信する。
【０００３】
従来の光信号合分波器の下り信号処理を図２に示す。合波端子２２は、中央光送受信装置１から、波長λ１１、λ１２、・・・、λ１ｎを有する光信号を入力される。合波光合分波回路２１は、これらの光信号を分波する。各分波端子２４は、端末光送受信装置３に、それぞれ波長λ１１、λ１２、・・・、λ１ｎを有する光信号を出力する。これらの光信号について、光信号合分波器２は、双方向の伝送特性を有する。
【０００４】
従来の光信号合分波器の上り信号処理を図３に示す。各分波端子２４は、端末光送受信装置３から、それぞれ波長λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎを有する光信号を入力される。合波光合分波回路２１は、これらの光信号を合波する。合波端子２３、合波導波路２９及び合波端子２７を介して、波長λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎを有する光信号が伝送される。分波光合分波回路２６は、これらの光信号を分波する。各分波端子２８、各分波導波路３０及び各分波端子２５を介して、波長λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎを有する光信号が伝送される。合波光合分波回路２１は、これらの光信号を合波する。合波端子２２は、中央光送受信装置１に、波長λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎを有する光信号を出力する。これらの光信号について、光信号合分波器２は、双方向の伝送特性を有する。
【０００５】
よって、光信号合分波器２は、下り信号波長及び上り信号波長を合波光合分波回路２１のＦＳＲ（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｒａｎｇｅ）と無関係に設定することができ、各端末光送受信装置３と１本の光ファイバで接続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２６３２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の光信号合分波器は、上述の制約を解消することができるが、複数のアレイ導波路回折格子を必要とするため、複雑な構成及び製法を必要としている。
【０００８】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用されるアレイ導波路回折格子において、構成及び製法を簡易にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、１個のアレイ導波路回折格子において、３個の合波端子のうち２個の合波端子にループバックを施し、３Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の分波端子について連続する３個の分波端子のうち２個の分波端子にループバックを施すこととした。
【００１０】
具体的には、本発明は、２個の合波端子はループバックを施され、残りの合波端子はループバックを施されることなく、３Ｎ（Ｎは２以上の整数）種類の波長を有する光信号の入出力端となる、３個の合波端子と、連続する３個の分波端子のセットのうち２個の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち残りの分波端子はループバックを施されることなく、２種類又は３種類の波長を有する光信号の入出力端となり、Ｎ個のセットが配列される、３Ｎ個の分波端子と、前記３個の合波端子が一端に形成される合波側スラブ導波路と、前記３Ｎ個の分波端子が一端に形成される分波側スラブ導波路と、前記合波側スラブ導波路の他端及び前記分波側スラブ導波路の他端を接続し、相互に長さの異なる複数のアレイ導波路と、を備えることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１１】
また、本発明は、前記３個の合波端子について、両端の合波端子はループバックを施され、中間の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個の全セットについて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１２】
また、本発明は、前記３個の合波端子について、両端の合波端子はループバックを施され、中間の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、少なくとも１個のセットにおいて残りのセットと比べて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が異なるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１３】
また、本発明は、前記３個の合波端子について、一端と中間の合波端子はループバックを施され、他端の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個の全セットについて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１４】
また、本発明は、前記３個の合波端子について、一端と中間の合波端子はループバックを施され、他端の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち両端の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち中間の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１５】
また、本発明は、前記３Ｎ個の分波端子のうち光信号の入出力端となる各分波端子は、それぞれ異なる波長を有する光信号を下り信号として出力し、下り信号と異なる波長を有しかつそれぞれ異なる波長を有する光信号を上り信号として入力され、前記３個の合波端子のうち光信号の入出力端となる合波端子は、光信号の入出力端となる全分波端子が出力する下り信号を一括して上流側から入力され、光信号の入出力端となる全分波端子が入力される上り信号を一括して上流側に出力することを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１６】
この構成によれば、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用されるアレイ導波路回折格子において、アレイ導波路回折格子は１個で足り、アレイ導波路回折格子の本体部分及びループバック部分は一体形成され、構成及び製法を簡易にする技術を提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用されるアレイ導波路回折格子において、構成及び製法を簡易にする技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＷＤＭ−ＰＯＮの構成を示す図である。
【図２】従来の光信号合分波器の下り信号処理を示す図である。
【図３】従来の光信号合分波器の上り信号処理を示す図である。
【図４】本発明のアレイ導波路回折格子の周回性を示す図である。
【図５】実施形態１の光信号合分波器の構成を示す図である。
【図６】実施形態２の光信号合分波器の構成を示す図である。
【図７】実施形態３の光信号合分波器の構成を示す図である。
【図８】実施形態４の光信号合分波器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２０】
（アレイ導波路回折格子の周回性）
本発明のアレイ導波路回折格子の周回性を図４に示す。アレイ導波路回折格子２’は、３個の合波端子Ｍ１〜Ｍ３及び１２個の分波端子Ｄ１〜Ｄ１２から構成される。アレイ導波路回折格子２’は、実施形態１−４から分かるように、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用されるためには、３Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の分波端子Ｄから構成される必要がある。図４から図８まで図示していないが、アレイ導波路回折格子２’は、３個の合波端子Ｍが一端に形成される合波側スラブ導波路と、３Ｎ個の分波端子Ｄが一端に形成される分波側スラブ導波路と、合波側スラブ導波路の他端及び分波側スラブ導波路の他端を接続し、相互に長さの異なる複数のアレイ導波路と、からさらに構成される。
【００２１】
合波端子Ｍ２に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ１〜Ｄ１２からそれぞれ波長λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７、λ８、λ９、λ１０、λ１１、λ１２を有する光信号が出力される。合波端子Ｍ１に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ１〜Ｄ１２からそれぞれ波長λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７、λ８、λ９、λ１０、λ１１、λ１２、λ１を有する光信号が出力される。合波端子Ｍ３に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ１〜Ｄ１２からそれぞれ波長λ１２、λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７、λ８、λ９、λ１０、λ１１を有する光信号が出力される。これらの光信号について、アレイ導波路回折格子２’は、双方向の伝送特性を有する。
【００２２】
（実施形態１の光信号合分波器）
実施形態１の光信号合分波器の構成を図５に示す。図５の光信号合分波器２は、図４のアレイ導波路回折格子２’で、合波端子Ｍ及び分波端子Ｄにループバックを施すことにより製造される。ループバックは以下のように施される。
【００２３】
両端の合波端子Ｍ１、Ｍ３は、ループバックを施される。中間の合波端子Ｍ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００２４】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１、Ｄ２は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ３は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００２５】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ４、Ｄ５は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ６は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００２６】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ７、Ｄ８は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ９は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００２７】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１０、Ｄ１１は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ１２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００２８】
ここで、連続する３個の分波端子のセットは、アレイ導波路回折格子２’の全幅を跨いで周回的に連続する３個の分波端子のセットであってもよい。例えば、連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１２、Ｄ１、Ｄ２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１２、Ｄ１は、ループバックを施されてもよい。そして、当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となってもよい。
【００２９】
Ｎ個の全セットについて、一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列される。図４及び双方向の伝送特性から分かるように、合波端子Ｍ２に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ３から波長λ２、λ３、λ４を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ６から波長λ５、λ６、λ７を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ９から波長λ８、λ９、λ１０を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ１２から波長λ１１、λ１２、λ１を有する光信号が出力される。
【００３０】
分波端子Ｄ３は、波長λ２、λ３、λ４を有する光信号のうちいずれか２つの光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ６は、波長λ５、λ６、λ７を有する光信号のうちいずれか２つの光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ９は、波長λ８、λ９、λ１０を有する光信号のうちいずれか２つの光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ１２は、波長λ１１、λ１２、λ１を有する光信号のうちいずれか２つの光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。
【００３１】
合波端子Ｍ２は、分波端子Ｄ３、Ｄ６、Ｄ９、Ｄ１２が出力する下り信号を、一括して中央光送受信装置１から入力される。合波端子Ｍ２は、分波端子Ｄ３、Ｄ６、Ｄ９、Ｄ１２が入力される上り信号を、一括して中央光送受信装置１に出力する。
【００３２】
（実施形態２の光信号合分波器）
実施形態２の光信号合分波器の構成を図６に示す。図６の光信号合分波器２は、図４のアレイ導波路回折格子２’で、合波端子Ｍ及び分波端子Ｄにループバックを施すことにより製造される。ループバックは以下のように施される。
【００３３】
両端の合波端子Ｍ１、Ｍ３は、ループバックを施される。中間の合波端子Ｍ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００３４】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１、Ｄ２は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ３は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００３５】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ６、Ｄ５は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ４は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００３６】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ７、Ｄ８は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ９は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００３７】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１２、Ｄ１１は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ１０は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００３８】
ここで、連続する３個の分波端子のセットは、アレイ導波路回折格子２’の全幅を跨いで周回的に連続する３個の分波端子のセットであってもよい。例えば、連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１２、Ｄ１、Ｄ２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１２、Ｄ１は、ループバックを施されてもよい。そして、当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となってもよい。
【００３９】
少なくとも１個のセットにおいて、残りのセットと比べて、一端と中間と他端の分波端子の配列方向が異なるように、Ｎ個のセットが配列される。図４及び双方向の伝送特性から分かるように、合波端子Ｍ２に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ３から波長λ２、λ３を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ４から波長λ４、λ５を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ９から波長λ８、λ９を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ１０から波長λ１０、λ１１を有する光信号が出力される。
【００４０】
分波端子Ｄ３は、波長λ２、λ３を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ４は、波長λ４、λ５を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ９は、波長λ８、λ９を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ１０は、波長λ１０、λ１１を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。
【００４１】
合波端子Ｍ２は、分波端子Ｄ３、Ｄ４、Ｄ９、Ｄ１０が出力する下り信号を、一括して中央光送受信装置１から入力される。合波端子Ｍ２は、分波端子Ｄ３、Ｄ４、Ｄ９、Ｄ１０が入力される上り信号を、一括して中央光送受信装置１に出力する。
【００４２】
（実施形態３の光信号合分波器）
実施形態３の光信号合分波器の構成を図７に示す。図７の光信号合分波器２は、図４のアレイ導波路回折格子２’で、合波端子Ｍ及び分波端子Ｄにループバックを施すことにより製造される。ループバックは以下のように施される。
【００４３】
一端と中間の合波端子Ｍ１、Ｍ２は、ループバックを施される。他端の合波端子Ｍ３は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００４４】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１、Ｄ２は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ３は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００４５】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ４、Ｄ５は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ６は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００４６】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ７、Ｄ８は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ９は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００４７】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１０、Ｄ１１は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ１２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００４８】
ここで、連続する３個の分波端子のセットは、アレイ導波路回折格子２’の全幅を跨いで周回的に連続する３個の分波端子のセットであってもよい。例えば、連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１２、Ｄ１、Ｄ２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１２、Ｄ１は、ループバックを施されてもよい。そして、当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となってもよい。
【００４９】
Ｎ個の全セットについて、一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列される。図４及び双方向の伝送特性から分かるように、合波端子Ｍ３に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ３から波長λ２、λ４を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ６から波長λ５、λ７を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ９から波長λ８、λ１０を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ１２から波長λ１１、λ１を有する光信号が出力される。
【００５０】
分波端子Ｄ３は、波長λ２、λ４を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ６は、波長λ５、λ７を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ９は、波長λ８、λ１０を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ１２は、波長λ１１、λ１を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。
【００５１】
合波端子Ｍ３は、分波端子Ｄ３、Ｄ６、Ｄ９、Ｄ１２が出力する下り信号を、一括して中央光送受信装置１から入力される。合波端子Ｍ３は、分波端子Ｄ３、Ｄ６、Ｄ９、Ｄ１２が入力される上り信号を、一括して中央光送受信装置１に出力する。
【００５２】
（実施形態４の光信号合分波器）
実施形態４の光信号合分波器の構成を図８に示す。図８の光信号合分波器２は、図４のアレイ導波路回折格子２’で、合波端子Ｍ及び分波端子Ｄにループバックを施すことにより製造される。ループバックは以下のように施される。
【００５３】
一端と中間の合波端子Ｍ１、Ｍ２は、ループバックを施される。他端の合波端子Ｍ３は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００５４】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）のうち、両端の分波端子Ｄ１、Ｄ３は、ループバックを施される。当該セットのうち、中間の分波端子Ｄ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００５５】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）のうち、両端の分波端子Ｄ４、Ｄ６は、ループバックを施される。当該セットのうち、中間の分波端子Ｄ５は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００５６】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９）のうち、両端の分波端子Ｄ７、Ｄ９は、ループバックを施される。当該セットのうち、中間の分波端子Ｄ８は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００５７】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２）のうち、両端の分波端子Ｄ１０、Ｄ１２は、ループバックを施される。当該セットのうち、中間の分波端子Ｄ１１は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００５８】
ここで、連続する３個の分波端子のセットは、アレイ導波路回折格子２’の全幅を跨いで周回的に連続する３個の分波端子のセットであってもよい。例えば、連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１２、Ｄ１、Ｄ２）のうち、両端の分波端子Ｄ１２、Ｄ２は、ループバックを施されてもよい。そして、当該セットのうち、中間の分波端子Ｄ１は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となってもよい。
【００５９】
図８に示したように、Ｎ個のセットが配置される。図４及び双方向の伝送特性から分かるように、合波端子Ｍ３に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ２から波長λ１、λ２を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ５から波長λ４、λ５を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ８から波長λ７、λ８を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ１１から波長λ１０、λ１１を有する光信号が出力される。
【００６０】
分波端子Ｄ２は、波長λ１、λ２を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ５は、波長λ４、λ５を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ８は、波長λ７、λ８を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ１１は、波長λ１０、λ１１を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。
【００６１】
合波端子Ｍ３は、分波端子Ｄ２、Ｄ５、Ｄ８、Ｄ１１が出力する下り信号を、一括して中央光送受信装置１から入力される。合波端子Ｍ３は、分波端子Ｄ２、Ｄ５、Ｄ８、Ｄ１１が入力される上り信号を、一括して中央光送受信装置１に出力する。
【００６２】
（実施形態５の光信号合分波器）
実施形態５の光信号合分波器について説明する。３個の合波端子Ｍについて、２個の合波端子Ｍは、ループバックを施され、残りの合波端子Ｍは、ループバックを施されることなく、３Ｎ種類の波長を有する光信号の入出力端となる。３Ｎ個の分波端子Ｄについて、連続する３個の分波端子Ｄのセットのうち、２個の分波端子Ｄは、ループバックを施され、連続する３個の分波端子Ｄのセットのうち、残りの分波端子Ｄは、ループバックを施されることなく、２種類又は３種類の波長を有する光信号の入出力端となり、Ｎ個のセットが配列される。実施形態１−４の光信号合分波器以外であっても、実施形態５の光信号合分波器であれば、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係るアレイ導波路回折格子は、構成及び製法を簡易にしつつ、光信号合分波器として、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
Ｓ：ＷＤＭ−ＰＯＮ
１：中央光送受信装置
２：光信号合分波器
２’：アレイ導波路回折格子
３：端末光送受信装置
２１：合波光合分波回路
２２、２３：合波端子
２４、２５：分波端子
２６：分波光合分波回路
２７：合波端子
２８：分波端子
２９：合波導波路
３０：分波導波路
Ｍ１〜Ｍ３：合波端子
Ｄ１〜Ｄ１２：分波端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＷＤＭ−ＰＯＮ（Ｗａｖｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に適用されるアレイ導波路回折格子において、構成及び製法を簡易にする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＤＭ−ＰＯＮ（Ｓ）の構成を図１に示す。まず、下り信号について説明する。中央光送受信装置１は、光信号合分波器２に、波長λｄ１、λｄ２、・・・、λｄｎを有する光信号を送信する。光信号合分波器２は、これらの光信号を分波して、端末光送受信装置３−１、３−２、・・・、３−ｎに、それぞれ波長λｄ１、λｄ２、・・・、λｄｎを有する光信号を送信する。次に、上り信号について説明する。端末光送受信装置３−１、３−２、・・・、３−ｎは、光信号合分波器２に、それぞれ波長λｕ１、λｕ２、・・・、λｕｎを有する光信号を送信する。光信号合分波器２は、これらの光信号を合波して、中央光送受信装置１に、波長λｕ１、λｕ２、・・・、λｕｎを有する光信号を送信する。
【０００３】
従来の光信号合分波器の下り信号処理を図２に示す。合波端子２２は、中央光送受信装置１から、波長λ１１、λ１２、・・・、λ１ｎを有する光信号を入力される。合波光合分波回路２１は、これらの光信号を分波する。各分波端子２４は、端末光送受信装置３に、それぞれ波長λ１１、λ１２、・・・、λ１ｎを有する光信号を出力する。これらの光信号について、光信号合分波器２は、双方向の伝送特性を有する。
【０００４】
従来の光信号合分波器の上り信号処理を図３に示す。各分波端子２４は、端末光送受信装置３から、それぞれ波長λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎを有する光信号を入力される。合波光合分波回路２１は、これらの光信号を合波する。合波端子２３、合波導波路２９及び合波端子２７を介して、波長λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎを有する光信号が伝送される。分波光合分波回路２６は、これらの光信号を分波する。各分波端子２８、各分波導波路３０及び各分波端子２５を介して、波長λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎを有する光信号が伝送される。合波光合分波回路２１は、これらの光信号を合波する。合波端子２２は、中央光送受信装置１に、波長λ２１、λ２２、・・・、λ２ｎを有する光信号を出力する。これらの光信号について、光信号合分波器２は、双方向の伝送特性を有する。
【０００５】
よって、光信号合分波器２は、下り信号波長及び上り信号波長を合波光合分波回路２１のＦＳＲ（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｒａｎｇｅ）と無関係に設定することができ、各端末光送受信装置３と１本の光ファイバで接続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２６３２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の光信号合分波器は、上述の制約を解消することができるが、複数のアレイ導波路回折格子を必要とするため、複雑な構成及び製法を必要としている。
【０００８】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用されるアレイ導波路回折格子において、構成及び製法を簡易にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、１個のアレイ導波路回折格子において、３個の合波端子のうち２個の合波端子にループバックを施し、３Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の分波端子について連続する３個の分波端子のうち２個の分波端子にループバックを施すこととした。
【００１０】
具体的には、本発明は、２個の合波端子はループバックを施され、残りの合波端子はループバックを施されることなく、３Ｎ（Ｎは２以上の整数）種類の波長を有する光信号の入出力端となる、３個の合波端子と、連続する３個の分波端子のセットのうち２個の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち残りの分波端子はループバックを施されることなく、２種類又は３種類の波長を有する光信号の入出力端となり、Ｎ個のセットが配列される、３Ｎ個の分波端子と、前記３個の合波端子が一端に形成される合波側スラブ導波路と、前記３Ｎ個の分波端子が一端に形成される分波側スラブ導波路と、前記合波側スラブ導波路の他端及び前記分波側スラブ導波路の他端を接続し、相互に長さの異なる複数のアレイ導波路と、を備えることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１１】
また、本発明は、前記３個の合波端子について、両端の合波端子はループバックを施され、中間の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個の全セットについて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１２】
また、本発明は、前記３個の合波端子について、両端の合波端子はループバックを施され、中間の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、少なくとも１個のセットにおいて残りのセットと比べて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が異なるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１３】
また、本発明は、前記３個の合波端子について、一端と中間の合波端子はループバックを施され、他端の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個の全セットについて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１４】
また、本発明は、前記３個の合波端子について、一端と中間の合波端子はループバックを施され、他端の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち両端の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち中間の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１５】
また、本発明は、前記３Ｎ個の分波端子のうち光信号の入出力端となる各分波端子は、それぞれ異なる波長を有する光信号を下り信号として出力し、下り信号と異なる波長を有しかつそれぞれ異なる波長を有する光信号を上り信号として入力され、前記３個の合波端子のうち光信号の入出力端となる合波端子は、光信号の入出力端となる全分波端子が出力する下り信号を一括して上流側から入力され、光信号の入出力端となる全分波端子が入力される上り信号を一括して上流側に出力することを特徴とするアレイ導波路回折格子である。
【００１６】
この構成によれば、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用されるアレイ導波路回折格子において、アレイ導波路回折格子は１個で足り、アレイ導波路回折格子の本体部分及びループバック部分は一体形成され、構成及び製法を簡易にする技術を提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用されるアレイ導波路回折格子において、構成及び製法を簡易にする技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＷＤＭ−ＰＯＮの構成を示す図である。
【図２】従来の光信号合分波器の下り信号処理を示す図である。
【図３】従来の光信号合分波器の上り信号処理を示す図である。
【図４】本発明のアレイ導波路回折格子の周回性を示す図である。
【図５】実施形態１の光信号合分波器の構成を示す図である。
【図６】実施形態２の光信号合分波器の構成を示す図である。
【図７】実施形態３の光信号合分波器の構成を示す図である。
【図８】実施形態４の光信号合分波器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２０】
（アレイ導波路回折格子の周回性）
本発明のアレイ導波路回折格子の周回性を図４に示す。アレイ導波路回折格子２’は、３個の合波端子Ｍ１〜Ｍ３及び１２個の分波端子Ｄ１〜Ｄ１２から構成される。アレイ導波路回折格子２’は、実施形態１−４から分かるように、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用されるためには、３Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の分波端子Ｄから構成される必要がある。図４から図８まで図示していないが、アレイ導波路回折格子２’は、３個の合波端子Ｍが一端に形成される合波側スラブ導波路と、３Ｎ個の分波端子Ｄが一端に形成される分波側スラブ導波路と、合波側スラブ導波路の他端及び分波側スラブ導波路の他端を接続し、相互に長さの異なる複数のアレイ導波路と、からさらに構成される。
【００２１】
合波端子Ｍ２に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ１〜Ｄ１２からそれぞれ波長λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７、λ８、λ９、λ１０、λ１１、λ１２を有する光信号が出力される。合波端子Ｍ１に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ１〜Ｄ１２からそれぞれ波長λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７、λ８、λ９、λ１０、λ１１、λ１２、λ１を有する光信号が出力される。合波端子Ｍ３に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ１〜Ｄ１２からそれぞれ波長λ１２、λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７、λ８、λ９、λ１０、λ１１を有する光信号が出力される。これらの光信号について、アレイ導波路回折格子２’は、双方向の伝送特性を有する。
【００２２】
（実施形態１の光信号合分波器）
実施形態１の光信号合分波器の構成を図５に示す。図５の光信号合分波器２は、図４のアレイ導波路回折格子２’で、合波端子Ｍ及び分波端子Ｄにループバックを施すことにより製造される。ループバックは以下のように施される。
【００２３】
両端の合波端子Ｍ１、Ｍ３は、ループバックを施される。中間の合波端子Ｍ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００２４】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１、Ｄ２は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ３は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００２５】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ４、Ｄ５は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ６は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００２６】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ７、Ｄ８は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ９は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００２７】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１０、Ｄ１１は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ１２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００２８】
ここで、連続する３個の分波端子のセットは、アレイ導波路回折格子２’の全幅を跨いで周回的に連続する３個の分波端子のセットであってもよい。例えば、連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１２、Ｄ１、Ｄ２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１２、Ｄ１は、ループバックを施されてもよい。そして、当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となってもよい。
【００２９】
Ｎ個の全セットについて、一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列される。図４及び双方向の伝送特性から分かるように、合波端子Ｍ２に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ３から波長λ２、λ３、λ４を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ６から波長λ５、λ６、λ７を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ９から波長λ８、λ９、λ１０を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ１２から波長λ１１、λ１２、λ１を有する光信号が出力される。
【００３０】
分波端子Ｄ３は、波長λ２、λ３、λ４を有する光信号のうちいずれか２つの光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ６は、波長λ５、λ６、λ７を有する光信号のうちいずれか２つの光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ９は、波長λ８、λ９、λ１０を有する光信号のうちいずれか２つの光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ１２は、波長λ１１、λ１２、λ１を有する光信号のうちいずれか２つの光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。
【００３１】
合波端子Ｍ２は、分波端子Ｄ３、Ｄ６、Ｄ９、Ｄ１２が出力する下り信号を、一括して中央光送受信装置１から入力される。合波端子Ｍ２は、分波端子Ｄ３、Ｄ６、Ｄ９、Ｄ１２が入力される上り信号を、一括して中央光送受信装置１に出力する。
【００３２】
（実施形態２の光信号合分波器）
実施形態２の光信号合分波器の構成を図６に示す。図６の光信号合分波器２は、図４のアレイ導波路回折格子２’で、合波端子Ｍ及び分波端子Ｄにループバックを施すことにより製造される。ループバックは以下のように施される。
【００３３】
両端の合波端子Ｍ１、Ｍ３は、ループバックを施される。中間の合波端子Ｍ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００３４】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１、Ｄ２は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ３は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００３５】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ６、Ｄ５は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ４は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００３６】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ７、Ｄ８は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ９は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００３７】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１２、Ｄ１１は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ１０は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００３８】
ここで、連続する３個の分波端子のセットは、アレイ導波路回折格子２’の全幅を跨いで周回的に連続する３個の分波端子のセットであってもよい。例えば、連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１２、Ｄ１、Ｄ２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１２、Ｄ１は、ループバックを施されてもよい。そして、当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となってもよい。
【００３９】
少なくとも１個のセットにおいて、残りのセットと比べて、一端と中間と他端の分波端子の配列方向が異なるように、Ｎ個のセットが配列される。図４及び双方向の伝送特性から分かるように、合波端子Ｍ２に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ３から波長λ２、λ３を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ４から波長λ４、λ５を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ９から波長λ８、λ９を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ１０から波長λ１０、λ１１を有する光信号が出力される。
【００４０】
分波端子Ｄ３は、波長λ２、λ３を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ４は、波長λ４、λ５を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ９は、波長λ８、λ９を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ１０は、波長λ１０、λ１１を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。
【００４１】
合波端子Ｍ２は、分波端子Ｄ３、Ｄ４、Ｄ９、Ｄ１０が出力する下り信号を、一括して中央光送受信装置１から入力される。合波端子Ｍ２は、分波端子Ｄ３、Ｄ４、Ｄ９、Ｄ１０が入力される上り信号を、一括して中央光送受信装置１に出力する。
【００４２】
（実施形態３の光信号合分波器）
実施形態３の光信号合分波器の構成を図７に示す。図７の光信号合分波器２は、図４のアレイ導波路回折格子２’で、合波端子Ｍ及び分波端子Ｄにループバックを施すことにより製造される。ループバックは以下のように施される。
【００４３】
一端と中間の合波端子Ｍ１、Ｍ２は、ループバックを施される。他端の合波端子Ｍ３は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００４４】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１、Ｄ２は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ３は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００４５】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ４、Ｄ５は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ６は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００４６】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ７、Ｄ８は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ９は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００４７】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１０、Ｄ１１は、ループバックを施される。当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ１２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００４８】
ここで、連続する３個の分波端子のセットは、アレイ導波路回折格子２’の全幅を跨いで周回的に連続する３個の分波端子のセットであってもよい。例えば、連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１２、Ｄ１、Ｄ２）のうち、一端と中間の分波端子Ｄ１２、Ｄ１は、ループバックを施されてもよい。そして、当該セットのうち、他端の分波端子Ｄ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となってもよい。
【００４９】
Ｎ個の全セットについて、一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列される。図４及び双方向の伝送特性から分かるように、合波端子Ｍ３に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ３から波長λ２、λ４を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ６から波長λ５、λ７を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ９から波長λ８、λ１０を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ１２から波長λ１１、λ１を有する光信号が出力される。
【００５０】
分波端子Ｄ３は、波長λ２、λ４を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ６は、波長λ５、λ７を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ９は、波長λ８、λ１０を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ１２は、波長λ１１、λ１を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。
【００５１】
合波端子Ｍ３は、分波端子Ｄ３、Ｄ６、Ｄ９、Ｄ１２が出力する下り信号を、一括して中央光送受信装置１から入力される。合波端子Ｍ３は、分波端子Ｄ３、Ｄ６、Ｄ９、Ｄ１２が入力される上り信号を、一括して中央光送受信装置１に出力する。
【００５２】
（実施形態４の光信号合分波器）
実施形態４の光信号合分波器の構成を図８に示す。図８の光信号合分波器２は、図４のアレイ導波路回折格子２’で、合波端子Ｍ及び分波端子Ｄにループバックを施すことにより製造される。ループバックは以下のように施される。
【００５３】
一端と中間の合波端子Ｍ１、Ｍ２は、ループバックを施される。他端の合波端子Ｍ３は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００５４】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）のうち、両端の分波端子Ｄ１、Ｄ３は、ループバックを施される。当該セットのうち、中間の分波端子Ｄ２は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００５５】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）のうち、両端の分波端子Ｄ４、Ｄ６は、ループバックを施される。当該セットのうち、中間の分波端子Ｄ５は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００５６】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９）のうち、両端の分波端子Ｄ７、Ｄ９は、ループバックを施される。当該セットのうち、中間の分波端子Ｄ８は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００５７】
連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２）のうち、両端の分波端子Ｄ１０、Ｄ１２は、ループバックを施される。当該セットのうち、中間の分波端子Ｄ１１は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となる。
【００５８】
ここで、連続する３個の分波端子のセットは、アレイ導波路回折格子２’の全幅を跨いで周回的に連続する３個の分波端子のセットであってもよい。例えば、連続する３個の分波端子のセット（Ｄ１２、Ｄ１、Ｄ２）のうち、両端の分波端子Ｄ１２、Ｄ２は、ループバックを施されてもよい。そして、当該セットのうち、中間の分波端子Ｄ１は、ループバックを施されることなく、光信号の入出力端となってもよい。
【００５９】
図８に示したように、Ｎ個のセットが配置される。図４及び双方向の伝送特性から分かるように、合波端子Ｍ３に波長λ１〜λ１２を有する光信号が入力されたときには、分波端子Ｄ２から波長λ１、λ２を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ５から波長λ４、λ５を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ８から波長λ７、λ８を有する光信号が出力され、分波端子Ｄ１１から波長λ１０、λ１１を有する光信号が出力される。
【００６０】
分波端子Ｄ２は、波長λ１、λ２を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ５は、波長λ４、λ５を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ８は、波長λ７、λ８を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。分波端子Ｄ１１は、波長λ１０、λ１１を有する光信号を、下り信号又は上り信号として入出力することができる。
【００６１】
合波端子Ｍ３は、分波端子Ｄ２、Ｄ５、Ｄ８、Ｄ１１が出力する下り信号を、一括して中央光送受信装置１から入力される。合波端子Ｍ３は、分波端子Ｄ２、Ｄ５、Ｄ８、Ｄ１１が入力される上り信号を、一括して中央光送受信装置１に出力する。
【００６２】
（実施形態５の光信号合分波器）
実施形態５の光信号合分波器について説明する。３個の合波端子Ｍについて、２個の合波端子Ｍは、ループバックを施され、残りの合波端子Ｍは、ループバックを施されることなく、３Ｎ種類の波長を有する光信号の入出力端となる。３Ｎ個の分波端子Ｄについて、連続する３個の分波端子Ｄのセットのうち、２個の分波端子Ｄは、ループバックを施され、連続する３個の分波端子Ｄのセットのうち、残りの分波端子Ｄは、ループバックを施されることなく、２種類又は３種類の波長を有する光信号の入出力端となり、Ｎ個のセットが配列される。実施形態１−４の光信号合分波器以外であっても、実施形態５の光信号合分波器であれば、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係るアレイ導波路回折格子は、構成及び製法を簡易にしつつ、光信号合分波器として、ＷＤＭ−ＰＯＮに適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
Ｓ：ＷＤＭ−ＰＯＮ
１：中央光送受信装置
２：光信号合分波器
２’：アレイ導波路回折格子
３：端末光送受信装置
２１：合波光合分波回路
２２、２３：合波端子
２４、２５：分波端子
２６：分波光合分波回路
２７：合波端子
２８：分波端子
２９：合波導波路
３０：分波導波路
Ｍ１〜Ｍ３：合波端子
Ｄ１〜Ｄ１２：分波端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個の合波端子はループバックを施され、残りの合波端子はループバックを施されることなく、３Ｎ（Ｎは２以上の整数）種類の波長を有する光信号の入出力端となる、３個の合波端子と、
連続する３個の分波端子のセットのうち２個の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち残りの分波端子はループバックを施されることなく、２種類又は３種類の波長を有する光信号の入出力端となり、Ｎ個のセットが配列される、３Ｎ個の分波端子と、
前記３個の合波端子が一端に形成される合波側スラブ導波路と、
前記３Ｎ個の分波端子が一端に形成される分波側スラブ導波路と、
前記合波側スラブ導波路の他端及び前記分波側スラブ導波路の他端を接続し、相互に長さの異なる複数のアレイ導波路と、
を備えることを特徴とするアレイ導波路回折格子。
【請求項２】
前記３個の合波端子について、両端の合波端子はループバックを施され、中間の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、
前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個の全セットについて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とする、請求項１に記載のアレイ導波路回折格子。
【請求項３】
前記３個の合波端子について、両端の合波端子はループバックを施され、中間の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、
前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、少なくとも１個のセットにおいて残りのセットと比べて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が異なるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とする、請求項１に記載のアレイ導波路回折格子。
【請求項４】
前記３個の合波端子について、一端と中間の合波端子はループバックを施され、他端の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、
前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個の全セットについて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とする、請求項１に記載のアレイ導波路回折格子。
【請求項５】
前記３個の合波端子について、一端と中間の合波端子はループバックを施され、他端の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、
前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち両端の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち中間の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とする、請求項１に記載のアレイ導波路回折格子。
【請求項６】
前記３Ｎ個の分波端子のうち光信号の入出力端となる各分波端子は、それぞれ異なる波長を有する光信号を下り信号として出力し、下り信号と異なる波長を有しかつそれぞれ異なる波長を有する光信号を上り信号として入力され、
前記３個の合波端子のうち光信号の入出力端となる合波端子は、光信号の入出力端となる全分波端子が出力する下り信号を一括して上流側から入力され、光信号の入出力端となる全分波端子が入力される上り信号を一括して上流側に出力することを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれかに記載のアレイ導波路回折格子。
【請求項１】
２個の合波端子はループバックを施され、残りの合波端子はループバックを施されることなく、３Ｎ（Ｎは２以上の整数）種類の波長を有する光信号の入出力端となる、３個の合波端子と、
連続する３個の分波端子のセットのうち２個の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち残りの分波端子はループバックを施されることなく、２種類又は３種類の波長を有する光信号の入出力端となり、Ｎ個のセットが配列される、３Ｎ個の分波端子と、
前記３個の合波端子が一端に形成される合波側スラブ導波路と、
前記３Ｎ個の分波端子が一端に形成される分波側スラブ導波路と、
前記合波側スラブ導波路の他端及び前記分波側スラブ導波路の他端を接続し、相互に長さの異なる複数のアレイ導波路と、
を備えることを特徴とするアレイ導波路回折格子。
【請求項２】
前記３個の合波端子について、両端の合波端子はループバックを施され、中間の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、
前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個の全セットについて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とする、請求項１に記載のアレイ導波路回折格子。
【請求項３】
前記３個の合波端子について、両端の合波端子はループバックを施され、中間の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、
前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、少なくとも１個のセットにおいて残りのセットと比べて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が異なるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とする、請求項１に記載のアレイ導波路回折格子。
【請求項４】
前記３個の合波端子について、一端と中間の合波端子はループバックを施され、他端の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、
前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち一端と中間の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち他端の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個の全セットについて一端と中間と他端の分波端子の配列方向が同一となるように、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とする、請求項１に記載のアレイ導波路回折格子。
【請求項５】
前記３個の合波端子について、一端と中間の合波端子はループバックを施され、他端の合波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、
前記３Ｎ個の分波端子について、連続する３個の分波端子のセットのうち両端の分波端子はループバックを施され、連続する３個の分波端子のセットのうち中間の分波端子はループバックを施されることなく光信号の入出力端となり、Ｎ個のセットが配列されることを特徴とする、請求項１に記載のアレイ導波路回折格子。
【請求項６】
前記３Ｎ個の分波端子のうち光信号の入出力端となる各分波端子は、それぞれ異なる波長を有する光信号を下り信号として出力し、下り信号と異なる波長を有しかつそれぞれ異なる波長を有する光信号を上り信号として入力され、
前記３個の合波端子のうち光信号の入出力端となる合波端子は、光信号の入出力端となる全分波端子が出力する下り信号を一括して上流側から入力され、光信号の入出力端となる全分波端子が入力される上り信号を一括して上流側に出力することを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれかに記載のアレイ導波路回折格子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−５４２３１（Ｐ２０１３−５４２３１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９２９４１（Ｐ２０１１−１９２９４１）
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【出願人】（５９１２３０２９５）ＮＴＴエレクトロニクス株式会社 (565)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【出願人】（５９１２３０２９５）ＮＴＴエレクトロニクス株式会社 (565)
【Ｆターム（参考）】
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