JP2003508795A - 反射及び波長選択光学クロスコネクトにおけるラインを備えたadm - Google Patents
反射及び波長選択光学クロスコネクトにおけるラインを備えたadmInfo
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- G—PHYSICS
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- G02F1/335—Acousto-optical deflection devices having an optical waveguide structure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダブルパッセージ音響光学アッド/ドロップマルチプレクサの新規な音響光学スイッチを提供する。
【課題を解決する手段】 音響光学アッド/ドロップマルチプレクサは、音響光学スイッチを含み、該スイッチは、第1の偏光スプリッタに連結された第1の光学ポート、該第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタの間に連結された少なくとも1つの偏光変換装置及び第2の偏光スプリッタに連結された第2及び第3の光学ポートを含む。第1のサーキュレータは、第1の光学ポートに連結され、ミラーは、第2の光学ポートに連結され、且つ、第2のサーキュレータは、第3の光学ポートに連結される。波長選択光学クロスコネクトは2つの斯かる音響光学アッド/ドロップマルチプレクサを単一の光学ファイバによりそれぞれの第3の光学ポートに連結することで実現することが可能である。
Description
【0001】
本発明は、全体としてダブルパッセージ(double passage)音
響光学装置即ち光が2度通過する音響光学装置に関し、より詳細にはダブルパッ
セージ光学装置及び該装置の使用方法を用いて構成される様々な光学フィルタ、
波長add/drop装置及び光学クロスコネクト(optical cros
s connect)に関する。
響光学装置即ち光が2度通過する音響光学装置に関し、より詳細にはダブルパッ
セージ光学装置及び該装置の使用方法を用いて構成される様々な光学フィルタ、
波長add/drop装置及び光学クロスコネクト(optical cros
s connect)に関する。
【0002】
光学的ろ波においてはダブルステージ光学フィルタはろ波性能が同一特性のシ
ングルステージ光学フィルタに比べて高いことから有効である。複屈折光弾性材
料から成る基板上に形成した導波路内を伝搬される光信号と前記基板表面上を伝
搬される音響波との相互作用をもたらす音響光学フィルタが公知である。音響波
は適当な変換器により生成されると共に最初は無線波長信号により供給される。
ングルステージ光学フィルタに比べて高いことから有効である。複屈折光弾性材
料から成る基板上に形成した導波路内を伝搬される光信号と前記基板表面上を伝
搬される音響波との相互作用をもたらす音響光学フィルタが公知である。音響波
は適当な変換器により生成されると共に最初は無線波長信号により供給される。
【0003】
偏光光学信号と音響波との共鳴(位相整合)相互作用により信号の波長選択偏
光変換即ちTE成分からTM成分への偏光変化が行われる。TE成分とTM成分
は互いに直交し、逆も同じである。この音響波との相互作用に続き、偏光成分は
対応する直交成分へ変換されるばかりでなく相互作用する音響波の周波数と絶対
値が等しい(従って、適用した無線波長信号の波長と)周波数シフトに変換され
る。この波長シフトのサインは偏光状態の関数及び光学波に対する音響波の伝搬
方向の関数である。
光変換即ちTE成分からTM成分への偏光変化が行われる。TE成分とTM成分
は互いに直交し、逆も同じである。この音響波との相互作用に続き、偏光成分は
対応する直交成分へ変換されるばかりでなく相互作用する音響波の周波数と絶対
値が等しい(従って、適用した無線波長信号の波長と)周波数シフトに変換され
る。この波長シフトのサインは偏光状態の関数及び光学波に対する音響波の伝搬
方向の関数である。
【0004】
斯かる音響光学装置においては、音響光学波の波長を制御することで装置のス
ペクトル応答曲線を同調することが可能となり、これにより斯かる装置が波長分
割多重化を具えた光学通信網におけるスイッチ及び信号光学フィルタとして使用
するのに適切となる。これらの同調可能なスイッチ及びフィルタでは変更する信
号の選択に従って成分のケーブリングを変更せずにネットワークの再構築が可能
となる。これらの音響光学装置では、また、基板表面で伝搬する音響波が異なる
音響波の重畳であれば、異なる信号またはチャネルの切り換え及び同時選択が可
能となる。実際、斯かるスイッチにより同時に適用された波長に対応する波長の
信号の結合切り換えが実行されると共に、フィルタは音響波の波長により決定さ
れる1組の異なる波長間隔に対応した通過域を有する。
ペクトル応答曲線を同調することが可能となり、これにより斯かる装置が波長分
割多重化を具えた光学通信網におけるスイッチ及び信号光学フィルタとして使用
するのに適切となる。これらの同調可能なスイッチ及びフィルタでは変更する信
号の選択に従って成分のケーブリングを変更せずにネットワークの再構築が可能
となる。これらの音響光学装置では、また、基板表面で伝搬する音響波が異なる
音響波の重畳であれば、異なる信号またはチャネルの切り換え及び同時選択が可
能となる。実際、斯かるスイッチにより同時に適用された波長に対応する波長の
信号の結合切り換えが実行されると共に、フィルタは音響波の波長により決定さ
れる1組の異なる波長間隔に対応した通過域を有する。
【0005】
例として、欧州特許EP768555A1号の図1に偏光独立応答をする2×
2音響光学スイッチが例示されている。このスイッチはリチウムニオブ酸塩(L
iNbO3)から成る複屈折光学弾性材料の基板1を備える。基板1は2つの偏
光選択成分2及び3と変換ステージ4を含む。斯かる2つの偏光選択成分2及び
3は光学導波路内で偏光スプリッタにより形成され、各々がそれぞれ中央光学導
波路部5及び6及びスプリッタ2用の光学導波路入力及び出力分岐7、8、9、
10及びスプリッタ3用の光学導波路入力及び出力分岐11、12、13、14
を具える。スプリッタ2用の入力分岐7及び8はそれぞれの接続用光学導波路7
0及び80を介してスイッチの入力ポート71及び81に接続される。スプリッ
タ3用の出力分岐13及び14はそれぞれの接続用光学導波路130及び140
を介してスイッチの出力ポート131及び141に接続される。
2音響光学スイッチが例示されている。このスイッチはリチウムニオブ酸塩(L
iNbO3)から成る複屈折光学弾性材料の基板1を備える。基板1は2つの偏
光選択成分2及び3と変換ステージ4を含む。斯かる2つの偏光選択成分2及び
3は光学導波路内で偏光スプリッタにより形成され、各々がそれぞれ中央光学導
波路部5及び6及びスプリッタ2用の光学導波路入力及び出力分岐7、8、9、
10及びスプリッタ3用の光学導波路入力及び出力分岐11、12、13、14
を具える。スプリッタ2用の入力分岐7及び8はそれぞれの接続用光学導波路7
0及び80を介してスイッチの入力ポート71及び81に接続される。スプリッ
タ3用の出力分岐13及び14はそれぞれの接続用光学導波路130及び140
を介してスイッチの出力ポート131及び141に接続される。
【0006】
実際には、これらの光学音響フィルタは欧州特許EP768555A1号の記
載によれば長さが約65mmの導波路チップを具えると共に、約250μmに隔
置された光学ガイド71、81、及び131、141を具える。欧州特許EP7
68555A1の図1は縮尺にあわせて作図されてはいないが、光学ガイド15
及び16は約270μmに隔置される。この距離に偏光ビームスプリッタ/コン
バイナ(PBS)5、6を含むことができる。端面は通常斜めに研磨(約6度)去
れて端面からの反射の戻り(back−reflection)を除去するよう
にされる。装置が実現されるウェファーの径は7.62cm(3インチ)であり
、この寸法であれば約60乃至65mmの最大長の基板を固定できる。
載によれば長さが約65mmの導波路チップを具えると共に、約250μmに隔
置された光学ガイド71、81、及び131、141を具える。欧州特許EP7
68555A1の図1は縮尺にあわせて作図されてはいないが、光学ガイド15
及び16は約270μmに隔置される。この距離に偏光ビームスプリッタ/コン
バイナ(PBS)5、6を含むことができる。端面は通常斜めに研磨(約6度)去
れて端面からの反射の戻り(back−reflection)を除去するよう
にされる。装置が実現されるウェファーの径は7.62cm(3インチ)であり
、この寸法であれば約60乃至65mmの最大長の基板を固定できる。
【0007】
欧州特許814364A1号にはダブルステージ音響光学導波路装置が記載さ
れている。欧州特許814364A1号の図12には第3の偏光変換ステージ3
03に加えて第4の偏光変換ステージ403を具えたスイッチまたはadd/d
ropノードが図示されている。第4の偏光変換ステージ403は入力偏光スプ
リッタ404及び出力偏光スプリッタ405に接続される。次いで、スプリッタ
405は接続分岐210により偏光スプリッタ204に接続されると共に横導波
路255に接続される。ポート19、20、21及び22はラインに接続される
。偏光るスプリッタ404は入力ポート25及び26に接続され、斯かる入力ポ
ートを介して加算または減算される信号が導入され、加算または減算される信号
はポート23及び24を介しても導入される。
れている。欧州特許814364A1号の図12には第3の偏光変換ステージ3
03に加えて第4の偏光変換ステージ403を具えたスイッチまたはadd/d
ropノードが図示されている。第4の偏光変換ステージ403は入力偏光スプ
リッタ404及び出力偏光スプリッタ405に接続される。次いで、スプリッタ
405は接続分岐210により偏光スプリッタ204に接続されると共に横導波
路255に接続される。ポート19、20、21及び22はラインに接続される
。偏光るスプリッタ404は入力ポート25及び26に接続され、斯かる入力ポ
ートを介して加算または減算される信号が導入され、加算または減算される信号
はポート23及び24を介しても導入される。
【0008】
米国特許5,452,314号には導波路の対向する側面に一対の電極を備え
た音響光学同調可能フィルタが記載されている。本特許は、印加電界がフィルタ
の複屈折を制御する電圧源及び斯かる音響光学同調可能フィルタを内臓した同調
可能レーザの使用を開示する。電圧源により印加された電位を適切に調整すれば
サイドローブを抑圧し、非対照サイドローブを矯正し、且つ、導波路の物理的ば
らつきを補償する。
た音響光学同調可能フィルタが記載されている。本特許は、印加電界がフィルタ
の複屈折を制御する電圧源及び斯かる音響光学同調可能フィルタを内臓した同調
可能レーザの使用を開示する。電圧源により印加された電位を適切に調整すれば
サイドローブを抑圧し、非対照サイドローブを矯正し、且つ、導波路の物理的ば
らつきを補償する。
【0009】
米国特許5,002,349号及び欧州特許805372号にはシングル音響
光学同調可能フィルタが記載されている。米国特許5,002,349号には音
響光学変換装置が開示されており、斯かる音響光学変換装置の多ステージにより
2ステージゼロ波長シフト変換装置及びフィルタ、音響光学フィルタを同調成分
として使用するレーザ、偏光独立変換装置及び波長分割多重化ルーティングスイ
ッチが提供される。
光学同調可能フィルタが記載されている。米国特許5,002,349号には音
響光学変換装置が開示されており、斯かる音響光学変換装置の多ステージにより
2ステージゼロ波長シフト変換装置及びフィルタ、音響光学フィルタを同調成分
として使用するレーザ、偏光独立変換装置及び波長分割多重化ルーティングスイ
ッチが提供される。
【0010】
米国特許5,611,04号には偏光独立音響光学同調可能フィルタ(AOT
F)が開示されている。該特許の図6には2ステージの信号ろ波が基板31上の
たった1つの変換器43により実現されている実施例が記載されている。更に、
偏光器ビームスプリッタ40及び41とファラデー(Farady)回転子が光
学チェーンに使用されている。2ステージのろ波を実現するには進入する光ビー
ムを最初にAOTFを通過させ、該光ビームをミラー67で反射させ、次いで斯
かる光ビームを二度目として同一のAOTFを通過させる。オリジナルの光ビー
ムの帯域フィルタでろ波したものは前記実施例の入力に配置した光学サーキュレ
ータ69のサーキュレータ出力71で得られる。
F)が開示されている。該特許の図6には2ステージの信号ろ波が基板31上の
たった1つの変換器43により実現されている実施例が記載されている。更に、
偏光器ビームスプリッタ40及び41とファラデー(Farady)回転子が光
学チェーンに使用されている。2ステージのろ波を実現するには進入する光ビー
ムを最初にAOTFを通過させ、該光ビームをミラー67で反射させ、次いで斯
かる光ビームを二度目として同一のAOTFを通過させる。オリジナルの光ビー
ムの帯域フィルタでろ波したものは前記実施例の入力に配置した光学サーキュレ
ータ69のサーキュレータ出力71で得られる。
【0011】
欧州特許出願98118377.5号にはダブルパッセージ音響光学装置が記
載されており、該ダブルパッセージ音響光学装置は音響光学フィルタを含み、該
フィルタは第1及び第2の光学ポート間に連結された第1の変換装置、第3及び
第4の光学ポート間に連結された第2の変換装置及び前記第2及び第3のポート
間に連結されると共に光学隔離成分を含んだ光学コンビネーションを有する。
載されており、該ダブルパッセージ音響光学装置は音響光学フィルタを含み、該
フィルタは第1及び第2の光学ポート間に連結された第1の変換装置、第3及び
第4の光学ポート間に連結された第2の変換装置及び前記第2及び第3のポート
間に連結されると共に光学隔離成分を含んだ光学コンビネーションを有する。
【0012】
欧州特許出願97113188.3号には音響光学装置が記載されており、該
音響光学装置は基板の表面の一部に沿って表面音響波を伝搬することができる材
料から成る基板、前記表面音響波を生成する変換器、基板中に形成される光学導
波路及び前記基板の一部を囲繞する音響アブソーバを含む。
音響光学装置は基板の表面の一部に沿って表面音響波を伝搬することができる材
料から成る基板、前記表面音響波を生成する変換器、基板中に形成される光学導
波路及び前記基板の一部を囲繞する音響アブソーバを含む。
【0013】
米国特許5,712,932号には波長分割多重化光学通信システムにおける
伝送路間で光学トラフィックを経路選択する光学クロスコネクトが記載されてい
る。
伝送路間で光学トラフィックを経路選択する光学クロスコネクトが記載されてい
る。
【0014】
米国特許5,712,932号の斯かるクロスコネクトスイッチはブラッグ(
Bragg)格子フィルタを使用する。 本特許出願の出願人等は従来のダブルステージ音響光学装置の基板のサイズは
大きすぎたこと、ADMまたは波長選択クロスコネクトとしての構成において信
号損失を生じることを発見した。ウェファーのサイズが大型化され、接続が多く
なり且つ損失が発生すれば不必要に複雑化され、音響光学技術を使用した波長選
択はコストがかかる。
Bragg)格子フィルタを使用する。 本特許出願の出願人等は従来のダブルステージ音響光学装置の基板のサイズは
大きすぎたこと、ADMまたは波長選択クロスコネクトとしての構成において信
号損失を生じることを発見した。ウェファーのサイズが大型化され、接続が多く
なり且つ損失が発生すれば不必要に複雑化され、音響光学技術を使用した波長選
択はコストがかかる。
【0015】
本特許出願の出願人等は音響光学装置を使用するADM及び光学クロスコネク
トは従来の装置に使用されていたものより小型で、長さが短く、光学ファイバの
接続が少なく且つ性能の優れたウェファーを使用できることがわかった。 一態様では、本発明の光学音響ADMは基板に取り付けられた音響光学スイッ
チを含み、該スイッチは第1の偏光スプリッタに連結された第1の光学ポート、
前記第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタ間に光学的に連結された第
1及び第2の偏光変換領域及び前記第2の偏光スプリッタに連結された第2およ
び第3光学ポートを有する。前記マルチプレクサは入力を有した第1のサーキュ
レータ、第1の光学ポートに連結されたスイッチポート及び出力ポートを含む。
反射装置は前記スイッチの第2の光学ポートに連結される。 好適には、前記マルチプレクサは更に第2のサーキュレータを含み、該サーキ
ュレータは前記第3の光学ポートに連結されたフィルタポート、ドロップポート
及びアッドポートを含む。 好適には、前記第1の偏光スプリッタはそれぞれ受光した光の直交偏光成分用
のクロス及びバー伝送を有する。 1実施例では、マルチプレクサがまた偏光モード分散補償器を含み、該補償器
は前記反射装置及び前記スイッチの第2の光学ポート間に連結さる。好適には、
偏光モード分散補償器は偏光維持ファイバの1つ等の複屈折成分であり、且つ複
屈折結晶である。或いは、偏光モード分散補償器はファラデー回転子または四分
の一波長板である。 代替の実施例では、第1の偏光モード分散補償器は第2のサーキュレータのフ
ィルタポート及びスイッチの第3の光学ポート間に連結され、第2の偏光モード
分散補償器は第1のサーキュレータのスイッチポート及びスイッチの第1の光学
ポート間に連結される。好適には、第1及び第2の偏光モード分散補償器は偏光
維持フィルタ及び複屈折結晶の1つである。 別の態様では、本発明の波長選択光学クロスコネクト補償器は少なくとも2つ
の音響光学スイッチを含み、各々が第1の偏光スプリッタ、第1の偏光スプリッ
タ及び第2の偏光スプリッタ間に連結された波長選択偏光変換ステージ、第2の
偏光スプリッタの1本のアームに連結された反射装置及びサーキュレータを含み
、該サーキュレータはラインチャネルを受信する入力ポート、第1の偏光スプリ
ッタに連結されたスイッチポート及び出力ポートを有する。クロスコネクトは更
にそれぞれの音響光学スイッチの第2の偏光スプリッタの第2アームを連結する
光学路を含む。 更に別の態様では、本発明の波長選択光学音響導波路装置は複屈折光学弾性材
料基板、第1及び第2の音響導波路及び第1及び第2の光学路を含んだ波長選択
偏光変換領域、前記第1及び第2の光学路の一方の端と装置の第1の光学インタ
フェースのみとの間に連結された第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッ
タを含む。該第2の偏光スプリッタは前記第1及び第2の光学路の対向端に連結
された入力アーム、装置の第2の光学インタフェースに連結された第1の出力ア
ーム及び第2の出力アームを有する。音響光学導波路装置は更に反射装置を備え
、該反射装置は第2の偏光スプリッタの第2の出力アームに連結される。 別の態様では、光学装置の使用方法は複数の光学チャネルを第1の偏光スプリ
ッタ及び該第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタの間に接続された偏
光変換ステージを有した音響光学スイッチに設ける段階と、前記光学チャネルの
少なくとも1つを第2の偏光スプリッタの第1のアームへ切り換え、前記光学チ
ャネルのその他を前記第2の偏光スプリッタの第2のアームへ切り換える段階と
、第2のアームを介してスイッチにより光学チャネルの他方を反射して戻す段階
と、光学チャネルの少なくとも1つと波長が一致した新たなチャネルを第1のア
ームに追加する段階と、該新たなチャネルと前記光学チャネルのその他とを第1
の偏光スプリッタに連結されたスイッチの出力で結合する段階とを含む。
トは従来の装置に使用されていたものより小型で、長さが短く、光学ファイバの
接続が少なく且つ性能の優れたウェファーを使用できることがわかった。 一態様では、本発明の光学音響ADMは基板に取り付けられた音響光学スイッ
チを含み、該スイッチは第1の偏光スプリッタに連結された第1の光学ポート、
前記第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタ間に光学的に連結された第
1及び第2の偏光変換領域及び前記第2の偏光スプリッタに連結された第2およ
び第3光学ポートを有する。前記マルチプレクサは入力を有した第1のサーキュ
レータ、第1の光学ポートに連結されたスイッチポート及び出力ポートを含む。
反射装置は前記スイッチの第2の光学ポートに連結される。 好適には、前記マルチプレクサは更に第2のサーキュレータを含み、該サーキ
ュレータは前記第3の光学ポートに連結されたフィルタポート、ドロップポート
及びアッドポートを含む。 好適には、前記第1の偏光スプリッタはそれぞれ受光した光の直交偏光成分用
のクロス及びバー伝送を有する。 1実施例では、マルチプレクサがまた偏光モード分散補償器を含み、該補償器
は前記反射装置及び前記スイッチの第2の光学ポート間に連結さる。好適には、
偏光モード分散補償器は偏光維持ファイバの1つ等の複屈折成分であり、且つ複
屈折結晶である。或いは、偏光モード分散補償器はファラデー回転子または四分
の一波長板である。 代替の実施例では、第1の偏光モード分散補償器は第2のサーキュレータのフ
ィルタポート及びスイッチの第3の光学ポート間に連結され、第2の偏光モード
分散補償器は第1のサーキュレータのスイッチポート及びスイッチの第1の光学
ポート間に連結される。好適には、第1及び第2の偏光モード分散補償器は偏光
維持フィルタ及び複屈折結晶の1つである。 別の態様では、本発明の波長選択光学クロスコネクト補償器は少なくとも2つ
の音響光学スイッチを含み、各々が第1の偏光スプリッタ、第1の偏光スプリッ
タ及び第2の偏光スプリッタ間に連結された波長選択偏光変換ステージ、第2の
偏光スプリッタの1本のアームに連結された反射装置及びサーキュレータを含み
、該サーキュレータはラインチャネルを受信する入力ポート、第1の偏光スプリ
ッタに連結されたスイッチポート及び出力ポートを有する。クロスコネクトは更
にそれぞれの音響光学スイッチの第2の偏光スプリッタの第2アームを連結する
光学路を含む。 更に別の態様では、本発明の波長選択光学音響導波路装置は複屈折光学弾性材
料基板、第1及び第2の音響導波路及び第1及び第2の光学路を含んだ波長選択
偏光変換領域、前記第1及び第2の光学路の一方の端と装置の第1の光学インタ
フェースのみとの間に連結された第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッ
タを含む。該第2の偏光スプリッタは前記第1及び第2の光学路の対向端に連結
された入力アーム、装置の第2の光学インタフェースに連結された第1の出力ア
ーム及び第2の出力アームを有する。音響光学導波路装置は更に反射装置を備え
、該反射装置は第2の偏光スプリッタの第2の出力アームに連結される。 別の態様では、光学装置の使用方法は複数の光学チャネルを第1の偏光スプリ
ッタ及び該第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタの間に接続された偏
光変換ステージを有した音響光学スイッチに設ける段階と、前記光学チャネルの
少なくとも1つを第2の偏光スプリッタの第1のアームへ切り換え、前記光学チ
ャネルのその他を前記第2の偏光スプリッタの第2のアームへ切り換える段階と
、第2のアームを介してスイッチにより光学チャネルの他方を反射して戻す段階
と、光学チャネルの少なくとも1つと波長が一致した新たなチャネルを第1のア
ームに追加する段階と、該新たなチャネルと前記光学チャネルのその他とを第1
の偏光スプリッタに連結されたスイッチの出力で結合する段階とを含む。
【0016】
更に別の態様によれば、本発明の光学チャネルを多重化する方法は第1の波長
のライン光学チャネルを第1の偏光スプリッタ及び該第1の偏光スプリッタ及び
第2の偏光スプリッタ間に連結された偏光変換ステージを有した音響光学スイッ
チに設ける段階と、前記ライン光学チャネルを第2の偏光スプリッタの第1のア
ームに切り換える段階と、該第1のアームを介してスイッチによりライン光学チ
ャネルを反射して戻す段階と、第2の偏光スプリッタの第2のアームに第1の導
波路とは異なる波長の新たなチャネルを追加する段階と、該新たなチャネルとラ
イン光学チャネルを第1の偏光スプリッタに連結されたスイッチの出力で結合す
る段階とを具える。
のライン光学チャネルを第1の偏光スプリッタ及び該第1の偏光スプリッタ及び
第2の偏光スプリッタ間に連結された偏光変換ステージを有した音響光学スイッ
チに設ける段階と、前記ライン光学チャネルを第2の偏光スプリッタの第1のア
ームに切り換える段階と、該第1のアームを介してスイッチによりライン光学チ
ャネルを反射して戻す段階と、第2の偏光スプリッタの第2のアームに第1の導
波路とは異なる波長の新たなチャネルを追加する段階と、該新たなチャネルとラ
イン光学チャネルを第1の偏光スプリッタに連結されたスイッチの出力で結合す
る段階とを具える。
【0017】
更に別の態様によれば、本発明の光学チャネルを複数の光学チャネルを第1の
偏光スプリッタ及び該第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタ間に連結
された偏光交換ステージを有した音響光学スイッチに設ける段階と、前記光学チ
ャネルの少なくとも1つを第2の偏光スプリッタの第1のアームへ切り換え、前
記光学チャネルのその他を前記第2の偏光スプリッタの第2のアームへ切り換え
る段階と、第2のアームを介してスイッチにより光学チャネルの他方を反射して
戻す段階と、光学チャネルの前記少なくとも1つを前記第2の偏光スプリッタの
前記第1のアームからドロップする段階とを具える。
偏光スプリッタ及び該第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタ間に連結
された偏光交換ステージを有した音響光学スイッチに設ける段階と、前記光学チ
ャネルの少なくとも1つを第2の偏光スプリッタの第1のアームへ切り換え、前
記光学チャネルのその他を前記第2の偏光スプリッタの第2のアームへ切り換え
る段階と、第2のアームを介してスイッチにより光学チャネルの他方を反射して
戻す段階と、光学チャネルの前記少なくとも1つを前記第2の偏光スプリッタの
前記第1のアームからドロップする段階とを具える。
【0018】
前記一般的な説明と以下に行う詳細な説明の双方は例であり且つ説明のみを目
的としたものであり請求の範囲に記載した本発明を制限するものではないことを
理解しておく必要がある。以下の説明及び本発明の実施は本発明の効果及び目的
を更に記載提案するものである。
的としたものであり請求の範囲に記載した本発明を制限するものではないことを
理解しておく必要がある。以下の説明及び本発明の実施は本発明の効果及び目的
を更に記載提案するものである。
【0019】
本明細書に組み込まれたその一部を成す添付図面は本発明の実施例を例示して
下記の説明と共に本発明の効果及び原理を説明するものである。
下記の説明と共に本発明の効果及び原理を説明するものである。
【0020】
本発明の様々な実施例を参照するが、その例を添付図面に図示すると共に本発
明の説明から明白にする。図面では極力それぞれの図面において同一あたは同様
な要素には同一の符号を付すようにする。
明の説明から明白にする。図面では極力それぞれの図面において同一あたは同様
な要素には同一の符号を付すようにする。
【0021】
図1に全体を図示するごとく、本発明のダブルパッセージ音響光学アッド/ド
ロップマルチプレクサ(double passage acousto−op
tical add/drop multiplexer)10は基板に取り付
けた音響光学スイッチ8を含み、該スイッチは第1の光学スプリッタに連結され
た第1の光学ポート202、第1の光学スプリッタ及び第2の光学スプリッタ間
に光学的に連結された第1及び第2の偏光変換領域及び第2の光学スプリッタに
連結された第2及び第3の光学ポート203及び205を含む。該マルチプレク
サは第1の光学ポート202に連結された第1のサーキュレータ7、第2の光学
ポート203に連結された反射装置13及び第3の光学ポート205に連結され
た第2のサーキュレータ12を含む。「連結された(coupled)」なる用
語は、2つの物理的装置が共通の光学路により結合及び場合によっては物理的接
着されていることを意味するが、必ずしも物理的に接着されている必要はない。
出願人等は「連結した」及び「接続した(connected)」なる用語を本
発明の説明にあたり相互交換可能に使用するが、当業者には本発明の効果を達成
するのを支援する光学連結を提供するのに本書にて同定される様々な部品が必ず
しも物理的に互いに取り付けられる必要がないことは理解されることである。
ロップマルチプレクサ(double passage acousto−op
tical add/drop multiplexer)10は基板に取り付
けた音響光学スイッチ8を含み、該スイッチは第1の光学スプリッタに連結され
た第1の光学ポート202、第1の光学スプリッタ及び第2の光学スプリッタ間
に光学的に連結された第1及び第2の偏光変換領域及び第2の光学スプリッタに
連結された第2及び第3の光学ポート203及び205を含む。該マルチプレク
サは第1の光学ポート202に連結された第1のサーキュレータ7、第2の光学
ポート203に連結された反射装置13及び第3の光学ポート205に連結され
た第2のサーキュレータ12を含む。「連結された(coupled)」なる用
語は、2つの物理的装置が共通の光学路により結合及び場合によっては物理的接
着されていることを意味するが、必ずしも物理的に接着されている必要はない。
出願人等は「連結した」及び「接続した(connected)」なる用語を本
発明の説明にあたり相互交換可能に使用するが、当業者には本発明の効果を達成
するのを支援する光学連結を提供するのに本書にて同定される様々な部品が必ず
しも物理的に互いに取り付けられる必要がないことは理解されることである。
【0022】
図2は基板またはチップ101内の音響光学スイッチ8を図示する。スイッチ
8の基板101は複屈折及び光学弾性材料、好適にはリチウムニオブ酸塩(Li
NbO3)から成るチップを具える。LiNbO3に替えて別の複屈折、光学弾性
及び圧電材料を使用することが可能であり、例えば、LiaO3、TEO2、Ca
MoO4のグループから選択することが可能である。斯かる材料は異なる値の2
つの屈折率、正常なno及び異常なneを示す。従って、前記の装置を通過する標
準偏光を有した光学信号は2つの直交偏光成分に分割され、正常な屈折率noを
持ったものと異常な屈折率neを持ったものに分けて伝搬される。
8の基板101は複屈折及び光学弾性材料、好適にはリチウムニオブ酸塩(Li
NbO3)から成るチップを具える。LiNbO3に替えて別の複屈折、光学弾性
及び圧電材料を使用することが可能であり、例えば、LiaO3、TEO2、Ca
MoO4のグループから選択することが可能である。斯かる材料は異なる値の2
つの屈折率、正常なno及び異常なneを示す。従って、前記の装置を通過する標
準偏光を有した光学信号は2つの直交偏光成分に分割され、正常な屈折率noを
持ったものと異常な屈折率neを持ったものに分けて伝搬される。
【0023】
一般的には、音響光学スイッチ8は2×2のフィルタであり、該フィルタは波
長を選択すると共に偏光と関係ない応答を有する。スイッチ8を使用して光学信
号の波長及び適当な制御信号の値により光学ポート202、203及び205巻
で光学信号を選択することができる。
長を選択すると共に偏光と関係ない応答を有する。スイッチ8を使用して光学信
号の波長及び適当な制御信号の値により光学ポート202、203及び205巻
で光学信号を選択することができる。
【0024】
ポート202に接続された光学導波路分岐102は基板101内に形成される
。2つの偏光選択素子104、105、変換ステージ108及びポート203及
び205に連結された2つの出力光学導波路分岐106及び107も基板101
内に形成される。
。2つの偏光選択素子104、105、変換ステージ108及びポート203及
び205に連結された2つの出力光学導波路分岐106及び107も基板101
内に形成される。
【0025】
前記2つの偏光選択素子104及び105は偏光除算器を具えるのが好適であ
り、該除算器はゼロギャップ波指向カプラー(zero−gap wave d
irectional caupler)により形成される。これらの構成部品
は共通の入力に供給される2つの対応する偏光を2つの出力導波路に分離すると
共に、2つの別個の入力導波路に供給される2つの対応する偏光を共通の出力導
波路に結合することが出来る。特に、偏光素子104及び105の各々はそれぞ
れ中央光学導波路109及び110及び対応する対の入力及び出力導波路111
、112、113、114、115、116、117、118をそれぞれに具え
る。これらの偏光選択素子は対照となっており、即ち、入力光学導波路が出力ガ
イドに使用されまたはその逆であった場合にはそれらの偏光選択素子の動作は変
化しない。
り、該除算器はゼロギャップ波指向カプラー(zero−gap wave d
irectional caupler)により形成される。これらの構成部品
は共通の入力に供給される2つの対応する偏光を2つの出力導波路に分離すると
共に、2つの別個の入力導波路に供給される2つの対応する偏光を共通の出力導
波路に結合することが出来る。特に、偏光素子104及び105の各々はそれぞ
れ中央光学導波路109及び110及び対応する対の入力及び出力導波路111
、112、113、114、115、116、117、118をそれぞれに具え
る。これらの偏光選択素子は対照となっており、即ち、入力光学導波路が出力ガ
イドに使用されまたはその逆であった場合にはそれらの偏光選択素子の動作は変
化しない。
【0026】
スイッチ8内の変換ステージは2つの変換領域を具えており、本発明において
は上部変換装置U及び下部変換装置Lと呼ぶこととする。上部変換装置Uは光学
導波路分岐119を具えており、該光学導波路分岐110は偏光除算器104の
出力ガイド115及び偏光除算器105の入力導波路114に連結される。上部
変換装置Uまた音響導波路121を備える。下部変換装置Lは光学導波路120
を具えており、該光学導波路120は偏光除算器104の出力ガイド116及び
偏光除算器105の入力導波路113に連結される。下部変換装置Lもまた音響
導波路122を具える。
は上部変換装置U及び下部変換装置Lと呼ぶこととする。上部変換装置Uは光学
導波路分岐119を具えており、該光学導波路分岐110は偏光除算器104の
出力ガイド115及び偏光除算器105の入力導波路114に連結される。上部
変換装置Uまた音響導波路121を備える。下部変換装置Lは光学導波路120
を具えており、該光学導波路120は偏光除算器104の出力ガイド116及び
偏光除算器105の入力導波路113に連結される。下部変換装置Lもまた音響
導波路122を具える。
【0027】
音響中央クラッディング129は音響導波路121及び122を分離する。
2つの圧電変換器123及び124は図1の無線周波数発生器6に無線周波数ス
プリッタ(図示なし)により接続され、一対の相互ディジタル電極により形成さ
れる。変換器123及び124は無線周波数の表面音響波を生成することができ
、且つ、それぞれ音響導波路125及び126内に位置決めされる。音響導波路
125及び126はそれぞれ音響導波路121及び122と連絡して音響カプラ
ーを形成するようにされる。
2つの圧電変換器123及び124は図1の無線周波数発生器6に無線周波数ス
プリッタ(図示なし)により接続され、一対の相互ディジタル電極により形成さ
れる。変換器123及び124は無線周波数の表面音響波を生成することができ
、且つ、それぞれ音響導波路125及び126内に位置決めされる。音響導波路
125及び126はそれぞれ音響導波路121及び122と連絡して音響カプラ
ーを形成するようにされる。
【0028】
電子音響変換器123及び124により生成された音響波は対応する平行な
音響ガイド121及び122にそって反対方向に且つ光学ガイド119及び12
0内を伝搬する電磁波と相互作用するように伝搬する。音響波は次いでそれぞれ
音響ガイド127及び128の一部に連結される。音響アブソーバ130は音響
ガイド127及び128の終端に有り音響波の反射を防止する。
音響ガイド121及び122にそって反対方向に且つ光学ガイド119及び12
0内を伝搬する電磁波と相互作用するように伝搬する。音響波は次いでそれぞれ
音響ガイド127及び128の一部に連結される。音響アブソーバ130は音響
ガイド127及び128の終端に有り音響波の反射を防止する。
【0029】
図1の図2中のスイッチ8を使用する集積された音響光学装置10の作用を
複屈折光学弾性材料から成る基板101上に形成された導波路119及び120
内を伝搬する光信号と及び基板の表面121及び122上を伝搬すると共に無線
周波数源6からの無線周波数信号により供給される適当な変換器123及び12
4により生成される音響波との間の相互作用に基づいてなされる。偏光光学信号
と音響波との相互作用により信号の偏光変換が行われ、即ち、TE成分からTM
成分への偏光変化であり、TE及びTMは相互に直交しており、その逆もまたそ
うである。この音響波との相互作用い続いて、偏光成分は対応する直交成分に変
換されるばかりでなく周波数シフトも行われる。このシフトは相互作用をする音
響波の周波数に等しい(従って、適用された無線周波数信号の周波数に等しい)
絶対値を有する。同様に、周波数シフトは偏光状態及び光学波に対する音響波の
伝搬方法の関数であるサイン(sign)を有する。表1にそれらの関係の概要
説明をする。
複屈折光学弾性材料から成る基板101上に形成された導波路119及び120
内を伝搬する光信号と及び基板の表面121及び122上を伝搬すると共に無線
周波数源6からの無線周波数信号により供給される適当な変換器123及び12
4により生成される音響波との間の相互作用に基づいてなされる。偏光光学信号
と音響波との相互作用により信号の偏光変換が行われ、即ち、TE成分からTM
成分への偏光変化であり、TE及びTMは相互に直交しており、その逆もまたそ
うである。この音響波との相互作用い続いて、偏光成分は対応する直交成分に変
換されるばかりでなく周波数シフトも行われる。このシフトは相互作用をする音
響波の周波数に等しい(従って、適用された無線周波数信号の周波数に等しい)
絶対値を有する。同様に、周波数シフトは偏光状態及び光学波に対する音響波の
伝搬方法の関数であるサイン(sign)を有する。表1にそれらの関係の概要
説明をする。
【0030】
【表1】
スイッチ8内で2つの変換器に送られるために使用される無線周波数は音響波
の周波数と同一であり、該2つの変換器内で誘導された周波数シフトは同一の大
きさである。次いで、シングルパッセージからフィルタを通って出てくる双方の
変換された偏光は等しい周波数シフト+fRFまたは−fRFを示し、サインは入力
ポート(プラスはポート203、マイナスはポート203または205、図2参
照)に基づく。
の周波数と同一であり、該2つの変換器内で誘導された周波数シフトは同一の大
きさである。次いで、シングルパッセージからフィルタを通って出てくる双方の
変換された偏光は等しい周波数シフト+fRFまたは−fRFを示し、サインは入力
ポート(プラスはポート203、マイナスはポート203または205、図2参
照)に基づく。
【0031】
これらの音響光学フィルタでは、音響波の周波数を制御することでスペクト
ル応答曲線を同調することが可能であり、これにより構成要素の配線(wiri
ng)を変更することなく修正する信号の選択が可能となる。これらの音響光学
成構成要素はまた、基板の表面上を伝搬する音響波が異なる音響波の重畳したも
のであれば、様々な周波数の放射を切り換えると共に同時に選択するのに使用す
ることができる。斯かる切り換え及び選択が行えるのは、音響光学フィルタが電
子音響変換器の電極に同時に適用される周波数に対する周波数の信号の結合選択
を実施するからである。
ル応答曲線を同調することが可能であり、これにより構成要素の配線(wiri
ng)を変更することなく修正する信号の選択が可能となる。これらの音響光学
成構成要素はまた、基板の表面上を伝搬する音響波が異なる音響波の重畳したも
のであれば、様々な周波数の放射を切り換えると共に同時に選択するのに使用す
ることができる。斯かる切り換え及び選択が行えるのは、音響光学フィルタが電
子音響変換器の電極に同時に適用される周波数に対する周波数の信号の結合選択
を実施するからである。
【0032】
図1に図示する装置の波長選択は、例えば図2に図示した音響光学スイッチ8
を使用するものであり、ここで詳細に説明する。説明を明瞭にするために、特定
の例について説明することとし、斯かる例では偏光除算器104及び105のタ
イプは光学ガイド111、115、116及び113、114、117、118
のいずれかからの入力TE偏光がクロス伝送(cross transmiss
ion)(例えば、偏光除算器104では111→116)に対応する光学導波
路に沿って伝送され、TM偏光はバー伝送(bar transmission
)(例えば、偏光除算器104では111→115)に対応する光学ガイドに沿
って伝送される。当業者にはこの原理を偏光除算が下記に記載するものと反対の
動作(バー伝送をTE偏光に且つクロス伝送をTM偏光にする)を有する偏光除
算器に拡大使用することが可能なことは自明のことである。
を使用するものであり、ここで詳細に説明する。説明を明瞭にするために、特定
の例について説明することとし、斯かる例では偏光除算器104及び105のタ
イプは光学ガイド111、115、116及び113、114、117、118
のいずれかからの入力TE偏光がクロス伝送(cross transmiss
ion)(例えば、偏光除算器104では111→116)に対応する光学導波
路に沿って伝送され、TM偏光はバー伝送(bar transmission
)(例えば、偏光除算器104では111→115)に対応する光学ガイドに沿
って伝送される。当業者にはこの原理を偏光除算が下記に記載するものと反対の
動作(バー伝送をTE偏光に且つクロス伝送をTM偏光にする)を有する偏光除
算器に拡大使用することが可能なことは自明のことである。
【0033】
図2に図示する如く、本発明の音響光学スイッチ8は偏光除算器を含み、該
除算器はスイッチの一方の光学ポートのみに連結される。図2の104等の偏光
除算器は4本のアーム111、112、115及び116を有する。しかしなが
ら、好適な実施例では、スイッチ8の光学ポート202のみが偏光除算器104
に接続される。本発明のアッド/ドロップマルチプレクサの全体的な作用ではこ
の構成が下記に説明する如く可能になり、これにより音響光学スイッチ内の光学
ポートに給電する光学導波路の間隔に対する従来例に見られた制限を克服するこ
とが可能である。偏光除算器104をスイッチ8の1つの光学ポートのみに接続
することで、導波路111及び102を具えた光学路の形状をS字型でなくする
ことが可能である。即ち、導波路111及び102を欧州特許768555A1
に記載の如き従来の音響光学スイッチと比較して形状的にはほぼ直線に且つ長さ
的には短く構成することが可能である。斯かる構成ではスイッチのサイズの縮小
化及び従来のスイッチではしばしば散見されたクロストークの問題を排除するこ
とが可能となる。
除算器はスイッチの一方の光学ポートのみに連結される。図2の104等の偏光
除算器は4本のアーム111、112、115及び116を有する。しかしなが
ら、好適な実施例では、スイッチ8の光学ポート202のみが偏光除算器104
に接続される。本発明のアッド/ドロップマルチプレクサの全体的な作用ではこ
の構成が下記に説明する如く可能になり、これにより音響光学スイッチ内の光学
ポートに給電する光学導波路の間隔に対する従来例に見られた制限を克服するこ
とが可能である。偏光除算器104をスイッチ8の1つの光学ポートのみに接続
することで、導波路111及び102を具えた光学路の形状をS字型でなくする
ことが可能である。即ち、導波路111及び102を欧州特許768555A1
に記載の如き従来の音響光学スイッチと比較して形状的にはほぼ直線に且つ長さ
的には短く構成することが可能である。斯かる構成ではスイッチのサイズの縮小
化及び従来のスイッチではしばしば散見されたクロストークの問題を排除するこ
とが可能となる。
【0034】
変換器123及び124の電極に適切な選択信号が印加された場合には、フ
ィルタがON状態に切り換えられて、選択された導波路に対してクロス伝送状態
(クロス状態)に変更される。このため、変換器123及び124は駆動周波数
fRF(約1550nmで動作する装置には約170+/−10MHZ及び約13
00nmで動作する装置には210+/−10MHZ)の比率周波数の表面音響
波を生成する。駆動周波数は共鳴音響波長に対応する波長であり、斯かる波長で
は、偏光変換はTE→TMまたはTM→TEとなり選択が必要となる。) 図1に図示する如く、本発明は光学サーキュレータ7を含み、該サーキュレー
タは音響光学スイッチ8の光学ポート202に連結される。通常の当業者であれ
ば以下の図面で矢印で示す如く順次縦座標となる多数の(符号7の例では3つ)ポ
ートを有した光学受動装置として認識する。全体として、前記ポートの1つに進
入する放射はその他のポートの1つのみに、より詳細には、事前に確定された方
向の次のポートに向かって伝送される。そのように構成されてはいるが、斯かる
順序に従った最後のポートに対しては、進入する放射はその後のポートには伝送
されない。このようなタイプのサーキュレータは一般的にはオープン即ち開サー
キュレータと呼ばれる。以下の実施例でしようするのに適した光学サーキュレー
タは例えばE−TEKモデルPIFC2TE341000(4ポートサーキュレ
ータ)またはモデルPIFC2PR504000である。しかしながら、当業者
には同等の装置は明白である。
ィルタがON状態に切り換えられて、選択された導波路に対してクロス伝送状態
(クロス状態)に変更される。このため、変換器123及び124は駆動周波数
fRF(約1550nmで動作する装置には約170+/−10MHZ及び約13
00nmで動作する装置には210+/−10MHZ)の比率周波数の表面音響
波を生成する。駆動周波数は共鳴音響波長に対応する波長であり、斯かる波長で
は、偏光変換はTE→TMまたはTM→TEとなり選択が必要となる。) 図1に図示する如く、本発明は光学サーキュレータ7を含み、該サーキュレー
タは音響光学スイッチ8の光学ポート202に連結される。通常の当業者であれ
ば以下の図面で矢印で示す如く順次縦座標となる多数の(符号7の例では3つ)ポ
ートを有した光学受動装置として認識する。全体として、前記ポートの1つに進
入する放射はその他のポートの1つのみに、より詳細には、事前に確定された方
向の次のポートに向かって伝送される。そのように構成されてはいるが、斯かる
順序に従った最後のポートに対しては、進入する放射はその後のポートには伝送
されない。このようなタイプのサーキュレータは一般的にはオープン即ち開サー
キュレータと呼ばれる。以下の実施例でしようするのに適した光学サーキュレー
タは例えばE−TEKモデルPIFC2TE341000(4ポートサーキュレ
ータ)またはモデルPIFC2PR504000である。しかしながら、当業者
には同等の装置は明白である。
【0035】
代わりに、所謂クローズド即ち閉サーキュレータでは各ポート間で所定の方向
への伝送が可能となる。閉サーキュレータはまた必要な所に例えば集積技術を使
用して絶縁体を適切に挿入することで使用することができる。しかしながら、当
業者には自明のことであるが閉サーキュレータ及び開サーキュレータに同等な装
置は光学絶縁体と光学カプラー(例えば、従来の溶融ファイバカプラー)を適切
に結合することで実現できる。
への伝送が可能となる。閉サーキュレータはまた必要な所に例えば集積技術を使
用して絶縁体を適切に挿入することで使用することができる。しかしながら、当
業者には自明のことであるが閉サーキュレータ及び開サーキュレータに同等な装
置は光学絶縁体と光学カプラー(例えば、従来の溶融ファイバカプラー)を適切
に結合することで実現できる。
【0036】
以下の図面では矢印は固定方向を示すと共に伝送が可能なポートのみを接続す
る。 サーキュレータ7は、波長分割多重化システムの様な外部光伝送システムと
スイッチ8間に入力光学信号を通過させる経路選択装置として機能する。サーキ
ュレータ7は、好適には3つのポート7a、7b及び7cを有し、該サーキュレ
ータポート7a及び7cは外部の光学伝送システム内の選択されたラインに連結
され、サーキュレータポート7bは音響光学スイッチ8の光学ポート202に連
結される。好適には、光学ファイバ3はサーキュレータ7をスイッチ8に連結す
るが、代替の光学連結技術を利用することも可能である。
る。 サーキュレータ7は、波長分割多重化システムの様な外部光伝送システムと
スイッチ8間に入力光学信号を通過させる経路選択装置として機能する。サーキ
ュレータ7は、好適には3つのポート7a、7b及び7cを有し、該サーキュレ
ータポート7a及び7cは外部の光学伝送システム内の選択されたラインに連結
され、サーキュレータポート7bは音響光学スイッチ8の光学ポート202に連
結される。好適には、光学ファイバ3はサーキュレータ7をスイッチ8に連結す
るが、代替の光学連結技術を利用することも可能である。
【0037】
サーキュレータポート7aに進入する光放射はサーキュレータを通過してサー
キュレータ7bにおいて出力する。入力ファイバ3に存在する光放射は最初に入
力ポート202に進入して偏光除算器104に到達し、該除算器では成分TE及
びTMは分離されて、それぞれ図2に図示した光学導波路分岐116及び115
を通して進行する。TE及びTM成分は次いでそれぞれ光学ファイバ120及び
119に沿って音響光学変換ステージ内へ伝搬していく。出力波長(下記に説明
する如く無線周波数発生器6により選択される)として所望の波長とは異なる波
長を有した偏光成分は、変化することなく変換ステージ108の分岐120及び
119を通過して次いで偏光除算器105へ送られて再結合される。即ち、音響
導波路121で選択された波長とは異なる波長を有した入力信号のTM成分は導
波路114から偏光除算器105内の導波路117にバーの状態(bar st
ate)で通過する。同様に、音響導波路122で選択された波長とは異なる波
長を有した入力信号のTE成分は,導波路113から偏光除算器105内の導波
路117へクロス状態で通過する。このように再結合された放射は、変化しない
形態でポート203を退出するような方法で導波路106内へ送られる。
キュレータ7bにおいて出力する。入力ファイバ3に存在する光放射は最初に入
力ポート202に進入して偏光除算器104に到達し、該除算器では成分TE及
びTMは分離されて、それぞれ図2に図示した光学導波路分岐116及び115
を通して進行する。TE及びTM成分は次いでそれぞれ光学ファイバ120及び
119に沿って音響光学変換ステージ内へ伝搬していく。出力波長(下記に説明
する如く無線周波数発生器6により選択される)として所望の波長とは異なる波
長を有した偏光成分は、変化することなく変換ステージ108の分岐120及び
119を通過して次いで偏光除算器105へ送られて再結合される。即ち、音響
導波路121で選択された波長とは異なる波長を有した入力信号のTM成分は導
波路114から偏光除算器105内の導波路117にバーの状態(bar st
ate)で通過する。同様に、音響導波路122で選択された波長とは異なる波
長を有した入力信号のTE成分は,導波路113から偏光除算器105内の導波
路117へクロス状態で通過する。このように再結合された放射は、変化しない
形態でポート203を退出するような方法で導波路106内へ送られる。
【0038】
図1に図示する如く、本発明は、反射装置13を含み、該反射装置はオプショ
ンの偏光モード分散補償器9a(下記に説明する)と直列に配列されると共に、
音響光学スイッチ8の光学ポート203に連結される。反射装置13は好適には
ミラーまたは受光する光のほぼ全てを反射する同様の構成部品である。1実施例
では、反射装置13は金属化端部を備えた外部ファイバピグテール(exter
nal fiber pigtail)である。
ンの偏光モード分散補償器9a(下記に説明する)と直列に配列されると共に、
音響光学スイッチ8の光学ポート203に連結される。反射装置13は好適には
ミラーまたは受光する光のほぼ全てを反射する同様の構成部品である。1実施例
では、反射装置13は金属化端部を備えた外部ファイバピグテール(exter
nal fiber pigtail)である。
【0039】
スイッチ8の光学ポート203を退出する再結合された光は反射装置13によ
りポート203へ戻される。その後、ポート203に進入した光は上記に説明し
たのと同じ順番でスイッチ8を通過して戻る。要するに、図2の偏光除算器10
5はクロス状態の光のTE成分を光学導波路120へ分割すると共に、バー状態
のTM成分を光学導波路119へ分割する。ここでも、無線周波数発生器6(下
記に説明する如く)により選択された波長とは異なる波長を有した帰還光の偏光
成分は変わることなく変換ステージ108の分岐120及び119を通過して、
次いで、結合された偏光除算器104へ送られる。即ち、音響導波路121にお
いて選択された波長と異なる波長を有した入力信号のTM成分はバー状態で導波
路115から偏光除算器104の導波路111まで通過する。同様に、音響導波
路122で選択された波長と異なる波長を有した入力信号のTE成分はクロス状
態で導波路116から偏光除算器104の導波路111まで通過する。
りポート203へ戻される。その後、ポート203に進入した光は上記に説明し
たのと同じ順番でスイッチ8を通過して戻る。要するに、図2の偏光除算器10
5はクロス状態の光のTE成分を光学導波路120へ分割すると共に、バー状態
のTM成分を光学導波路119へ分割する。ここでも、無線周波数発生器6(下
記に説明する如く)により選択された波長とは異なる波長を有した帰還光の偏光
成分は変わることなく変換ステージ108の分岐120及び119を通過して、
次いで、結合された偏光除算器104へ送られる。即ち、音響導波路121にお
いて選択された波長と異なる波長を有した入力信号のTM成分はバー状態で導波
路115から偏光除算器104の導波路111まで通過する。同様に、音響導波
路122で選択された波長と異なる波長を有した入力信号のTE成分はクロス状
態で導波路116から偏光除算器104の導波路111まで通過する。
【0040】
無線周波数発生器6が選択しない光信号の再結合されたTE及びTMは、スイ
ッチ8の光学ポート202を退出して、ファイバ3を介してサーキュレータ7ま
で移動する。斯かる光信号はサーキュレータポート7bに進入すると共にサーキ
ュレータポート7cを通って退出して外部の光学通信システムへ伝送される。
ッチ8の光学ポート202を退出して、ファイバ3を介してサーキュレータ7ま
で移動する。斯かる光信号はサーキュレータポート7bに進入すると共にサーキ
ュレータポート7cを通って退出して外部の光学通信システムへ伝送される。
【0041】
しかしながら、サーキュレータポート7bから光学ポート202へ進入すると
共に、出力波長として説明した(及び無線周波数発生器6により選択された)波
長の中の1つの波長を有した入力光信号の偏光成分を考えてみる。先に言及した
如く、偏光除算器104は第1の入力ポート202に存在したTE偏光成分を導
波路120へ分割すると共に、TM偏光成分を導波路119へ分割する。TE電
磁放射は導波路120に沿って反対方向へ電子音響変換器124により生成され
た音響波の導波路まで伝搬され、従って、表1に図示する如く、前記TE電磁放
射は負符号の周波数シフト−fRFを受ける。
共に、出力波長として説明した(及び無線周波数発生器6により選択された)波
長の中の1つの波長を有した入力光信号の偏光成分を考えてみる。先に言及した
如く、偏光除算器104は第1の入力ポート202に存在したTE偏光成分を導
波路120へ分割すると共に、TM偏光成分を導波路119へ分割する。TE電
磁放射は導波路120に沿って反対方向へ電子音響変換器124により生成され
た音響波の導波路まで伝搬され、従って、表1に図示する如く、前記TE電磁放
射は負符号の周波数シフト−fRFを受ける。
【0042】
本発明の好適な実施例では、RF発生器6は駆動周波数を双方の変換器12
3及び123へ提供する。 音響導波路122の所定の波長と一致するTE偏光成分は、光学導波路12
0に沿って直交TM偏光状態へ変換される。斯かる変換より生じるTM放射は偏
光除算器105により光学導波路118(バー伝送)まで伝送され、次いで、音
響光学スイッチ8の光学ガイド107を介して光学ポート205まで伝送される
。
3及び123へ提供する。 音響導波路122の所定の波長と一致するTE偏光成分は、光学導波路12
0に沿って直交TM偏光状態へ変換される。斯かる変換より生じるTM放射は偏
光除算器105により光学導波路118(バー伝送)まで伝送され、次いで、音
響光学スイッチ8の光学ガイド107を介して光学ポート205まで伝送される
。
【0043】
同様に、ポート202で受光された光のTM偏光成分は、音響導波路121を
通過し、音響導波路121内でRF発生器6により選択された波長に対応する波
長を有した成分は直交偏光シフトを受けてTE状態になる。TM電磁放射は電子
音響変換器124により生成された音響波と同一方向に導波路119に沿って伝
搬され、従って、表1に図示する如く、再度、負符号の周波数シフト−fRFを受
ける。偏光除算器105はクロス伝送の変換されたTEモード成分を導波路11
8まで通過させて、該導波路で下部変換装置LからのTM偏光成分と結合する。
通過し、音響導波路121内でRF発生器6により選択された波長に対応する波
長を有した成分は直交偏光シフトを受けてTE状態になる。TM電磁放射は電子
音響変換器124により生成された音響波と同一方向に導波路119に沿って伝
搬され、従って、表1に図示する如く、再度、負符号の周波数シフト−fRFを受
ける。偏光除算器105はクロス伝送の変換されたTEモード成分を導波路11
8まで通過させて、該導波路で下部変換装置LからのTM偏光成分と結合する。
【0044】
既に説明したごとく、音響波との相互作用に続いて、選択された波長の偏光成
分は対応する直交成分へ変換されるばかりでなく、周波数シフトもされる。 本出願の出願人等はこの周波数シフトは数百MHz(例えば、1550nm
で約170MHz及び1300nmで210MHz)の程度であり、且つ、光学
信号の波長に比較して非常に小さなものであり、従って、無視できる程の波長シ
フトのみが導入されることに気づいた。更に、双方の偏光成分は同一のシフトを
有しており、従って、偏光成分が音響光学装置の下流で混合されるのであれば障
害となるうなり(beating)は発生しない。
分は対応する直交成分へ変換されるばかりでなく、周波数シフトもされる。 本出願の出願人等はこの周波数シフトは数百MHz(例えば、1550nm
で約170MHz及び1300nmで210MHz)の程度であり、且つ、光学
信号の波長に比較して非常に小さなものであり、従って、無視できる程の波長シ
フトのみが導入されることに気づいた。更に、双方の偏光成分は同一のシフトを
有しており、従って、偏光成分が音響光学装置の下流で混合されるのであれば障
害となるうなり(beating)は発生しない。
【0045】
図1に図示する如く、本発明の好適な実施例は、サーキュレータ12を含み、
該サーキュレータ12はサーキュレータ7について上記において説明したタイプ
と同様な開サーキュレータであることが望ましく且つ音響光学スイッチ8の光学
ポート205に連結される。特に、サーキュレータ12はポート12a、12b
及び12cを有した3ポートサーキュレータとすることが可能であり、ポート1
2aはオプションの光学ファイバ11を介してポート205へ連結される。
該サーキュレータ12はサーキュレータ7について上記において説明したタイプ
と同様な開サーキュレータであることが望ましく且つ音響光学スイッチ8の光学
ポート205に連結される。特に、サーキュレータ12はポート12a、12b
及び12cを有した3ポートサーキュレータとすることが可能であり、ポート1
2aはオプションの光学ファイバ11を介してポート205へ連結される。
【0046】
ポート202からの切り換え周波数等の光学ポート205を退出する光学信号
はサーキュレータポート12aに進入する。サーキュレータ12は、次いで、受
信した光学信号をポート12bへ通過させて、例えば、外部の通信システムに結
合させる。その結果、RF信号発生器6は特定の波長を選択して、光学ポート2
02を通って音響光学スイッチ8に進入する光放射のスペクトルから分離する働
きをする。例としては、音響光学スイッチ8はドロップマルチプレクサとして機
能することが可能であり、該マルチプレクサは入力における複数の緊密に隔置さ
れたチャネルをポートまで搬送する波長分割多重化システムから特定のチャネル
をドロップする。
はサーキュレータポート12aに進入する。サーキュレータ12は、次いで、受
信した光学信号をポート12bへ通過させて、例えば、外部の通信システムに結
合させる。その結果、RF信号発生器6は特定の波長を選択して、光学ポート2
02を通って音響光学スイッチ8に進入する光放射のスペクトルから分離する働
きをする。例としては、音響光学スイッチ8はドロップマルチプレクサとして機
能することが可能であり、該マルチプレクサは入力における複数の緊密に隔置さ
れたチャネルをポートまで搬送する波長分割多重化システムから特定のチャネル
をドロップする。
【0047】
同様に、図1の装置10における音響光学スイッチ8は外部通信システムにチ
ャネルを追加することが可能である。特に、RF信号発生器6により指令された
変換波長に対応する情報搬送チャネルはサーキュレータポート7cに連結された
外部通信システムにサーキュレータポート12cを介して追加されることが可能
である。特性搬送波長の追加されたチャネルはサーキュレータポート12cに挿
入されてサーキュレータポート12aを介して光学ポート205まで通過する。
上記に説明した方法で偏光除算器105はクロス伝送のTE偏光成分を音響導波
路121を通って光学導波路119を介して送る。同様に、偏光授産器105は
、バー伝送のTM偏光成分を下部変換装置Lを通って光学導波路119を介して
送る。追加したチャネルはRF信号発生器6により実行された選択と一致するこ
とから、上部変換装置Uは直交偏光シフトTE→TMと下部変換装置L は直交偏光シフトTM→TEををそれぞれの通過光学信号上で実施する。従っ
て、導波路115に存在するTM成分及び導波路116に存在するTE成分は偏
光除算器104と結合してポート202を介して音響光学スイッチ8を退出する
。サーキュレータ7は、例えば、サーキュレータポート7cを介して追加したチ
ャネルを外部光学システムまで経路選択をする働きをする。
ャネルを追加することが可能である。特に、RF信号発生器6により指令された
変換波長に対応する情報搬送チャネルはサーキュレータポート7cに連結された
外部通信システムにサーキュレータポート12cを介して追加されることが可能
である。特性搬送波長の追加されたチャネルはサーキュレータポート12cに挿
入されてサーキュレータポート12aを介して光学ポート205まで通過する。
上記に説明した方法で偏光除算器105はクロス伝送のTE偏光成分を音響導波
路121を通って光学導波路119を介して送る。同様に、偏光授産器105は
、バー伝送のTM偏光成分を下部変換装置Lを通って光学導波路119を介して
送る。追加したチャネルはRF信号発生器6により実行された選択と一致するこ
とから、上部変換装置Uは直交偏光シフトTE→TMと下部変換装置L は直交偏光シフトTM→TEををそれぞれの通過光学信号上で実施する。従っ
て、導波路115に存在するTM成分及び導波路116に存在するTE成分は偏
光除算器104と結合してポート202を介して音響光学スイッチ8を退出する
。サーキュレータ7は、例えば、サーキュレータポート7cを介して追加したチ
ャネルを外部光学システムまで経路選択をする働きをする。
【0048】
本出願の出願人等は、図1のタイプの装置10を作製すると共に試験した。
ポート202(ノッチ出力、即ち、帯域拒否フィルタの相対伝送)におけるn
mで表した波長に対するdBで表した消光比(extinction rati
o)をシングルパスフィルタの帯域幅が2.2nmであるスイッチ8に関して測
定した。
mで表した波長に対するdBで表した消光比(extinction rati
o)をシングルパスフィルタの帯域幅が2.2nmであるスイッチ8に関して測
定した。
【0049】
図8は、ダブルパスノッチに対しては、−30dBより低い消光比が達成され
る。 本出願の出願人等は、特に、入力光学チャネルの間隔に関する特性を決定する
ことを鑑み装置10の作用を試験した。音響光学フィルタに関しては、光学チャ
ネル間隔が制限値未満である場合には、音響信号が干渉して、光学信号の振幅変
調がなされる。これにより光学データ伝送においてパワーペナルティ(powe
r−penalty)が生じることとなる。
る。 本出願の出願人等は、特に、入力光学チャネルの間隔に関する特性を決定する
ことを鑑み装置10の作用を試験した。音響光学フィルタに関しては、光学チャ
ネル間隔が制限値未満である場合には、音響信号が干渉して、光学信号の振幅変
調がなされる。これにより光学データ伝送においてパワーペナルティ(powe
r−penalty)が生じることとなる。
【0050】
図9Aではパワーペナルティ(即ち、振幅変調の負効果を補償する必要がある
受信器における光学電力の増大)はフィルタの帯域幅に正規化されるドロップさ
れたチャネルのチャネル距離の関数として示される。チャネル距離が少なくとも
フィルタ帯域幅の少なくとも約2倍である場合には、パワーペナルティは著しく
低減し、問題視するレベルより低いものと成る。
受信器における光学電力の増大)はフィルタの帯域幅に正規化されるドロップさ
れたチャネルのチャネル距離の関数として示される。チャネル距離が少なくとも
フィルタ帯域幅の少なくとも約2倍である場合には、パワーペナルティは著しく
低減し、問題視するレベルより低いものと成る。
【0051】
更に、4つの同時にドロップしたチャネルのフィルタの帯域幅に正規化された
チャネル距離の関数としてのノッチ特性(dBで表した消化比)を測定して図9
Bに作図した。
チャネル距離の関数としてのノッチ特性(dBで表した消化比)を測定して図9
Bに作図した。
【0052】
この曲線は、チャネル距離が少なくともフィルタ帯域幅の2倍である場合には
、ノッチ深さもまた約−30dB(特に、−29dBより低い)であることを示
している。
、ノッチ深さもまた約−30dB(特に、−29dBより低い)であることを示
している。
【0053】
図3は本発明の代替の実施例を図示しており、2つのアッド/ドロップマルチ
プレクサが組み合わされている。図3のマルチプレクサはラインチャネル及びド
ロップチャネルの双方でダブルステージろ波を行うものであり、例えば200G
Hzのチャネル間隔で高性能を発揮する。追加したチャネルはスイッチを介して
シングルパスにされる。特に、マルチプレクサ30はLiNbO3基板を含み、
該基板はその上に集積された2つのスイッチ8及び8'を備える。勿論、スイッ
チ8及び8'は所望であれば別個の基板上に設けることも可能である。図3の実
施例では、サーキュレータポート12bを退出するドロップされたチャネルは第
2のスイッチ8'へ経路選択される。図1のスイッチ8について説明したと同じ
ようにスイッチ8'もドロップされたチャネルが該スイッチ8'内の音響導波路を
通過する時に該チャネルの偏光を変換して、これらの波長のTE及びTMモード
が基板32の出力ポート204で結合されるようにされる。ポート204は図1
のサーキュレータポート12bと同様に外部の光学通信システムに連結すること
が可能である。
プレクサが組み合わされている。図3のマルチプレクサはラインチャネル及びド
ロップチャネルの双方でダブルステージろ波を行うものであり、例えば200G
Hzのチャネル間隔で高性能を発揮する。追加したチャネルはスイッチを介して
シングルパスにされる。特に、マルチプレクサ30はLiNbO3基板を含み、
該基板はその上に集積された2つのスイッチ8及び8'を備える。勿論、スイッ
チ8及び8'は所望であれば別個の基板上に設けることも可能である。図3の実
施例では、サーキュレータポート12bを退出するドロップされたチャネルは第
2のスイッチ8'へ経路選択される。図1のスイッチ8について説明したと同じ
ようにスイッチ8'もドロップされたチャネルが該スイッチ8'内の音響導波路を
通過する時に該チャネルの偏光を変換して、これらの波長のTE及びTMモード
が基板32の出力ポート204で結合されるようにされる。ポート204は図1
のサーキュレータポート12bと同様に外部の光学通信システムに連結すること
が可能である。
【0054】
図3の実施例は、スイッチ8により印加された値と等しいが反対の符号の値
のドロップされたチャネルに別の周波数シフトを行う点で効果的である。その結
果、ドロップされたチャネルに対する全体的な周波数シフトΔftotはゼロとな
り、スイッチ8'からのポート204におけるチャネルははポート202でスイ
ッチ8に進入する同一のチャネルの波長に対応する波長を有するものとなる。
のドロップされたチャネルに別の周波数シフトを行う点で効果的である。その結
果、ドロップされたチャネルに対する全体的な周波数シフトΔftotはゼロとな
り、スイッチ8'からのポート204におけるチャネルははポート202でスイ
ッチ8に進入する同一のチャネルの波長に対応する波長を有するものとなる。
【0055】
図4は、本発明のマルチプレクサの別の実施例の略図であり、該マルチプレク
サは3つの音響光学スイッチを有しており、該スイッチは同一の基板上に集積さ
れている。この実施例では、図3の装置30のスイッチ8および8'は実質的に
同一であるが、第3の音響工学スイッチ8"を追加してサーキュレータ12のポ
ート12へ導入する前に追加したチャネルの偏光モードを切り換えるようにされ
る。図4のマルチプレクサはラインチャネル、追加したチャネル及びドロップし
たチャネルの各々をダブルステージろ波して、例えば、チャネル間隔(chan
nel spacing)が200GHzの時に構成のを発揮するようにされる
。
サは3つの音響光学スイッチを有しており、該スイッチは同一の基板上に集積さ
れている。この実施例では、図3の装置30のスイッチ8および8'は実質的に
同一であるが、第3の音響工学スイッチ8"を追加してサーキュレータ12のポ
ート12へ導入する前に追加したチャネルの偏光モードを切り換えるようにされ
る。図4のマルチプレクサはラインチャネル、追加したチャネル及びドロップし
たチャネルの各々をダブルステージろ波して、例えば、チャネル間隔(chan
nel spacing)が200GHzの時に構成のを発揮するようにされる
。
【0056】
更に詳細には、マルチプレクサ40は光学ポート202"を含み、該ポートは
チャネル波長を導入して、例えば、サーキュレータ7及び/またはドロップポー
ト202'に連結された波長分割多重化システムに追加される。図1においてス
イッチ8について説明した如く、この変換には光学ポート205"でスイッチ8"
を退出すると共に、サーキュレータポート12cに進入するチャネルの周波数シ
フトが含まれる。追加したチャネル用のマルチプレクサ40を通る第2のパッセ
ージはスイッチ8を介して生じて、ここでも波長の偏光モードを変換して出力ポ
ート202で結合されるようにされる.サーキュレータ7は追加したチャネルを
図示はしないが、外部通信システムまで経路選択する。図4のマルチプレクサ4
0では、基板42を通る追加したチャネルの第2のパッセージ(passage
)によりスイッチ8"を最初に通過する際に導入されたチャネルと等しいが符号
が反対のチャネルに等しいチャネル内で周波数シフトを行う。その結果、マルチ
プレクサ40では追加した及びドロップしたチャネルの双方が何れの場合のチャ
ネルに対して全周波数シフトに達しない状態で完結させる装置を介してダブルパ
ッセージが行われる。
チャネル波長を導入して、例えば、サーキュレータ7及び/またはドロップポー
ト202'に連結された波長分割多重化システムに追加される。図1においてス
イッチ8について説明した如く、この変換には光学ポート205"でスイッチ8"
を退出すると共に、サーキュレータポート12cに進入するチャネルの周波数シ
フトが含まれる。追加したチャネル用のマルチプレクサ40を通る第2のパッセ
ージはスイッチ8を介して生じて、ここでも波長の偏光モードを変換して出力ポ
ート202で結合されるようにされる.サーキュレータ7は追加したチャネルを
図示はしないが、外部通信システムまで経路選択する。図4のマルチプレクサ4
0では、基板42を通る追加したチャネルの第2のパッセージ(passage
)によりスイッチ8"を最初に通過する際に導入されたチャネルと等しいが符号
が反対のチャネルに等しいチャネル内で周波数シフトを行う。その結果、マルチ
プレクサ40では追加した及びドロップしたチャネルの双方が何れの場合のチャ
ネルに対して全周波数シフトに達しない状態で完結させる装置を介してダブルパ
ッセージが行われる。
【0057】
図3のダブルスイッチの実施例と同様に、図4の3つのスイッチは同一の基板
上でもまたは別個の基板上でも組み入れることが可能である。図3及び図4の最
適な性能を備えたドロップした及び/または追加したチャネルに二重のパッセー
ジを達成するための一般的構造に対する変化は当業者には自明である。
上でもまたは別個の基板上でも組み入れることが可能である。図3及び図4の最
適な性能を備えたドロップした及び/または追加したチャネルに二重のパッセー
ジを達成するための一般的構造に対する変化は当業者には自明である。
【0058】
図1、3、4の上記に説明した実施例の各々では、ファイバを介してスイッチ
8の基板に外部反射装置を連結することでその他の構成部品がポート203と連
結装置13との間の分岐に容易に挿入するのが可能になる。基板と反射装置13
との間に連結される光学パワースプリッタ(例えば、90:1または95:5溶
融ファイバスプリッタ)により作動中の装置の性能監視が可能となる。更に、信
号波長ドリフトの追跡が必要になった場合には、フィードバックループの設定が
でき、発生器6により生成された無線周波数を制御するパワースプリッタ及び適
切なフィードバック電子部品に連結された光電変換装置を含む。
8の基板に外部反射装置を連結することでその他の構成部品がポート203と連
結装置13との間の分岐に容易に挿入するのが可能になる。基板と反射装置13
との間に連結される光学パワースプリッタ(例えば、90:1または95:5溶
融ファイバスプリッタ)により作動中の装置の性能監視が可能となる。更に、信
号波長ドリフトの追跡が必要になった場合には、フィードバックループの設定が
でき、発生器6により生成された無線周波数を制御するパワースプリッタ及び適
切なフィードバック電子部品に連結された光電変換装置を含む。
【0059】
図5Aは本発明のアッド/ドロップマルチプレクサの別の実施例の略図であり
、該マルチプレクサは音響光学スイッチを使用し、該スイッチでは反射装置13
がスイッチ8の基板に一体にされている。例えば、図5Aの反射装置13は金ま
たはアルミニウム等の金属から成る蒸着層が光学導波路106の端部のLiNb
O3から成る端面上に備えられる。従来の基板では、導波路の端面は約6度に斜
めに研磨されて該端面からの反射戻り即ちバックリフレクションを避けるように
されている。ポート205におけるドロップアウトの傾斜を維持し且つポート2
03近傍の線路の端面に対する直交入光を可能にするには、端面は斜めに研磨す
る必要があり、光学導波路106は湾曲されて導波路119及び120の軸線に
対して約6度の角度アルファで終端するようにされる。従って、光学導波路10
6は基板の端面及び反射装置13と直交する。
、該マルチプレクサは音響光学スイッチを使用し、該スイッチでは反射装置13
がスイッチ8の基板に一体にされている。例えば、図5Aの反射装置13は金ま
たはアルミニウム等の金属から成る蒸着層が光学導波路106の端部のLiNb
O3から成る端面上に備えられる。従来の基板では、導波路の端面は約6度に斜
めに研磨されて該端面からの反射戻り即ちバックリフレクションを避けるように
されている。ポート205におけるドロップアウトの傾斜を維持し且つポート2
03近傍の線路の端面に対する直交入光を可能にするには、端面は斜めに研磨す
る必要があり、光学導波路106は湾曲されて導波路119及び120の軸線に
対して約6度の角度アルファで終端するようにされる。従って、光学導波路10
6は基板の端面及び反射装置13と直交する。
【0060】
図5Bは本発明の別の実施例の略図であり、該実施例は、光学導波路106及
び107の配置の変更を除いて図5Aに類似している。 図5Bの実施例では光学路の局率は導波路106及び107で共有するように
される。
び107の配置の変更を除いて図5Aに類似している。 図5Bの実施例では光学路の局率は導波路106及び107で共有するように
される。
【0061】
より詳細には、図5Bの実施例では、導波路106及び107は導波路119
及び120の軸線に対して約3度の角度アルファで終端するように湾曲されてい
るが、方向は反対である。本実施例では、基板端面は約3度の角度で斜めに傾斜
される。従って、導波路107及び基板端面が6度の角度を(バックリフレクシ
ョンを避けるように)形成され、同時に、導波路106は基板及の端面び反射装
置13と直交する。
及び120の軸線に対して約3度の角度アルファで終端するように湾曲されてい
るが、方向は反対である。本実施例では、基板端面は約3度の角度で斜めに傾斜
される。従って、導波路107及び基板端面が6度の角度を(バックリフレクシ
ョンを避けるように)形成され、同時に、導波路106は基板及の端面び反射装
置13と直交する。
【0062】
このように、基板上の湾曲した導波路に必要な間隔は著しく低減することがで
きる。特に、導波路106及び107に必要な基板部分の全長は半分(例えば、
約10mmから5mmへ)短縮することができる。
きる。特に、導波路106及び107に必要な基板部分の全長は半分(例えば、
約10mmから5mmへ)短縮することができる。
【0063】
勿論、当該技術分野の通常の技術であれば異なる角度を容易に選択できるし、
導波路のキンク(kinks)を一体にして基盤の間隔及びサイズを最小限にす
ることができる。図1乃至図4のこれまでに説明してきた実施例のすべては図5
A及び図5Bの一体ミラー技術に代えて使用することができる。
導波路のキンク(kinks)を一体にして基盤の間隔及びサイズを最小限にす
ることができる。図1乃至図4のこれまでに説明してきた実施例のすべては図5
A及び図5Bの一体ミラー技術に代えて使用することができる。
【0064】
本発明の別の実施例では、音響光学アッド/ドロップマルチプレクサを複数の
光学通信ライン間で波長選択クロスコネクト(wavelength sele
ctive optical cross−connect)を達成できるよう
に構成することができる。一般的には、斯かる波長選択光学クロスコネクトは、
少なくとも2つの音響光学スイッチを含み、各スイッチは第1の偏光スプリッタ
、該第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタ間に連結された波長選択偏
光変換ステージ、該第2の偏光スプリッタの1本のアーム(arm)に連結され
た反射装置及びサーキュレータを含み、該サーキュレータはラインチャネル(l
ine channek)を受ける入力ポート、第1の偏光スプリッタに連結さ
れたスイッチポート及び出力ポートを有する。光学クロスコネクトは更に光学路
を含み、該光学路はそれぞれの音響光学スイッチの第2の偏光スプリッタの第2
のアームを連結する。
光学通信ライン間で波長選択クロスコネクト(wavelength sele
ctive optical cross−connect)を達成できるよう
に構成することができる。一般的には、斯かる波長選択光学クロスコネクトは、
少なくとも2つの音響光学スイッチを含み、各スイッチは第1の偏光スプリッタ
、該第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタ間に連結された波長選択偏
光変換ステージ、該第2の偏光スプリッタの1本のアーム(arm)に連結され
た反射装置及びサーキュレータを含み、該サーキュレータはラインチャネル(l
ine channek)を受ける入力ポート、第1の偏光スプリッタに連結さ
れたスイッチポート及び出力ポートを有する。光学クロスコネクトは更に光学路
を含み、該光学路はそれぞれの音響光学スイッチの第2の偏光スプリッタの第2
のアームを連結する。
【0065】
図6に具現化した如く、本発明の波長選択光学クロスコネクト60では音響光
学スイッチ8及び8'が共通の基板62上に設けられる。各スイッチは図1のマル
チプレクサ10について説明した構造に類似した構造を有するのが好適であり、
ここでは図1のサーキュレータ2を省略することが可能である。更に、光学ファ
イバ等の光学路は、スイッチ8のポーT205をスイッチ8'のポート205'に
接続する。また、サーキュレータ7'は、サーキュレータ7と同様に、少なくと
も3つのポートを有し、第1のポートがクロスコネクトにラインチャネルを提供
し、第2のポートがサーキュレータ7'をスイッチ8'に連結し、且つ、第3のポ
ート7C'が出力として機能する。
学スイッチ8及び8'が共通の基板62上に設けられる。各スイッチは図1のマル
チプレクサ10について説明した構造に類似した構造を有するのが好適であり、
ここでは図1のサーキュレータ2を省略することが可能である。更に、光学ファ
イバ等の光学路は、スイッチ8のポーT205をスイッチ8'のポート205'に
接続する。また、サーキュレータ7'は、サーキュレータ7と同様に、少なくと
も3つのポートを有し、第1のポートがクロスコネクトにラインチャネルを提供
し、第2のポートがサーキュレータ7'をスイッチ8'に連結し、且つ、第3のポ
ート7C'が出力として機能する。
【0066】
作動すると、クロスコネクト60によりRF発生器6により選択したチャネル
をポート7a及び7a'で受けたそれぞれのラインチャネル間での切り換えを行
う。ポート7aは、外部通信システムに連結すると共に、例えば、複数の波長分
割多重化チャネルを受信することが出来る。ポート7a'は異なるシステムから
同様なチャネルを受信するか、または、例えば、同一のシステムからチャネルの
部分集合を受信することができる。RF発生器6により選択した波長に一致しな
いポート7aで受信したチャネルの各々は装置8内では切り換えられず、従って
、光学ポート203と通ってポート202及びサーキュレータ7のポート7cま
で図1について上記に説明したと同じ方法で通過する。RF発生器205で作ら
れた選択と等しくないチヤネルはラインチヤネルから切り替えられ、光ポート2
05を通して装置8に退出(exit)する。
をポート7a及び7a'で受けたそれぞれのラインチャネル間での切り換えを行
う。ポート7aは、外部通信システムに連結すると共に、例えば、複数の波長分
割多重化チャネルを受信することが出来る。ポート7a'は異なるシステムから
同様なチャネルを受信するか、または、例えば、同一のシステムからチャネルの
部分集合を受信することができる。RF発生器6により選択した波長に一致しな
いポート7aで受信したチャネルの各々は装置8内では切り換えられず、従って
、光学ポート203と通ってポート202及びサーキュレータ7のポート7cま
で図1について上記に説明したと同じ方法で通過する。RF発生器205で作ら
れた選択と等しくないチヤネルはラインチヤネルから切り替えられ、光ポート2
05を通して装置8に退出(exit)する。
【0067】
ポート7'で受信してスイッチ8'に入力するラインチャネルについても同様の
作用となる。 この結果、装置8から切り換えられたチャネルは装置8'のポート205'に進
入して上部変換器U及び下部変換器Lを介して装置8'内のラインチャネル内へ
多重化される。光学ポート202'及び次いでサーキュレータ7c'がポート7a
'に導入されたラインチャネルと光学ポート205'に進入するスイッチ8からの
追加のチャネルの組合せの出口路を供給する。同様に、光学ポート202及びサ
ーキュレータ7cがポート7aに導入されたラインチャネルと光学ポート205
に進入するスイッチ8'からの追加のチャネルとの組合せの出口路を供給する。
作用となる。 この結果、装置8から切り換えられたチャネルは装置8'のポート205'に進
入して上部変換器U及び下部変換器Lを介して装置8'内のラインチャネル内へ
多重化される。光学ポート202'及び次いでサーキュレータ7c'がポート7a
'に導入されたラインチャネルと光学ポート205'に進入するスイッチ8からの
追加のチャネルの組合せの出口路を供給する。同様に、光学ポート202及びサ
ーキュレータ7cがポート7aに導入されたラインチャネルと光学ポート205
に進入するスイッチ8'からの追加のチャネルとの組合せの出口路を供給する。
【0068】
本発明の光学クロスコネクトには幾つかの利点がある。1つは、多数のスイッ
チ8及び8'を前記に説明したごとく単一の基板62上に設けることができるこ
とであり、これにより一般的な温度管理及び大体において単一のRFドライブ(
6等の)を備えた簡単なパッケージが可能となる。単一の交換の場合のホモダイ
ンクロストークは30dBより良い。同様に、装置60のスイッチを切った時に
は、ライン間の分離は約40dBであり、2つのシングルアッド/ドロップ装置
の20dBの分離のほぼ合計となる。
チ8及び8'を前記に説明したごとく単一の基板62上に設けることができるこ
とであり、これにより一般的な温度管理及び大体において単一のRFドライブ(
6等の)を備えた簡単なパッケージが可能となる。単一の交換の場合のホモダイ
ンクロストークは30dBより良い。同様に、装置60のスイッチを切った時に
は、ライン間の分離は約40dBであり、2つのシングルアッド/ドロップ装置
の20dBの分離のほぼ合計となる。
【0069】
本発明によれば、これまでに説明した音響光学アッド/ドロップマルチプレク
サ及びクロスコネクトスイッチは未変換未切り換えの光学波長に補正偏光モード
分散(compensating polarization mode di
spersion:PMD)をする構造を含むことが可能である。欧州特許80
5372A1はPMDの背景及び音響光学スイッチにおけるその影響を最小限に
する技術が提供される。一般的には、PMDは、複屈折のLiNbO3の基板が
2つの屈折率no及びneを有した光学信号の2つの偏光モードの伝搬時間及び位
相変位の違いから生じるものである。斯かる装置は装置の全長Lにより決定され
る双方の変更の単一の構成部品間で時間遅れを招く。斯かる時間遅れは下記の式
により表される。
サ及びクロスコネクトスイッチは未変換未切り換えの光学波長に補正偏光モード
分散(compensating polarization mode di
spersion:PMD)をする構造を含むことが可能である。欧州特許80
5372A1はPMDの背景及び音響光学スイッチにおけるその影響を最小限に
する技術が提供される。一般的には、PMDは、複屈折のLiNbO3の基板が
2つの屈折率no及びneを有した光学信号の2つの偏光モードの伝搬時間及び位
相変位の違いから生じるものである。斯かる装置は装置の全長Lにより決定され
る双方の変更の単一の構成部品間で時間遅れを招く。斯かる時間遅れは下記の式
により表される。
【0070】
Δt=L・(no−ne)/C=L・Δn/c (1)
但し、cは真空時の光速である。Xカット、y伝搬LiNbO3基板では、Δn(
0.072(ne=2.154;no=2.226)であって、PMD遅延が偏光
変換が実施されない65mm装置では15.5psである。ダブルパス構成では
PMDは合計が31psとなる。
0.072(ne=2.154;no=2.226)であって、PMD遅延が偏光
変換が実施されない65mm装置では15.5psである。ダブルパス構成では
PMDは合計が31psとなる。
【0071】
しかしながら、光速ディジタル光学通信網(10Gビット/秒)では、信号の
2つの連続したパルス間の一時的な距離を50ps程度とすることができる。値
が15ps(カスケード構造の装置の場合にはより高い値)の同一ビット(分割
)である2つの偏光成分の位相変位は連続するビットの重畳や重なり合いを発生
させる。この状況下ではビットエラー速度(bit error rate:B
ER)面を含めた伝送品質が低下される。高速ビット速度(?2.5Gビット/
秒)時の低下を招くことのないようにするためには,PMDは1ps程度とする
必要があり、特に、その他の構成部品が伝送ラインの全PDMに貢献する場合に
はそうである。従って、本発明は、LiNbO3基板内のPMD遅延を最小限に
して光学導波路内で偏光変換を受けない光学波長を得る偏光制御装置の使用を想
定したものである。
2つの連続したパルス間の一時的な距離を50ps程度とすることができる。値
が15ps(カスケード構造の装置の場合にはより高い値)の同一ビット(分割
)である2つの偏光成分の位相変位は連続するビットの重畳や重なり合いを発生
させる。この状況下ではビットエラー速度(bit error rate:B
ER)面を含めた伝送品質が低下される。高速ビット速度(?2.5Gビット/
秒)時の低下を招くことのないようにするためには,PMDは1ps程度とする
必要があり、特に、その他の構成部品が伝送ラインの全PDMに貢献する場合に
はそうである。従って、本発明は、LiNbO3基板内のPMD遅延を最小限に
して光学導波路内で偏光変換を受けない光学波長を得る偏光制御装置の使用を想
定したものである。
【0072】
その結果、本発明の音響光学アッド/ドロップマルチプレクサは該マルチプレ
クサ内で未変換の光学信号のPMDを補償する偏光変換器を含むことが可能であ
る。
クサ内で未変換の光学信号のPMDを補償する偏光変換器を含むことが可能であ
る。
【0073】
本実施例で具現化される如く、偏光変換器は、1つ以上の複屈折素子を備える
ことが出来、該素子は式(1)に従った同一であるが符号が反対の時間遅延をも
たらしてPMDを補償することができる。斯かる複屈折素子は、例えば、複屈折
ファイバ(例えば、偏光維持ファイバ)または複屈折結晶とすることができる。
ことが出来、該素子は式(1)に従った同一であるが符号が反対の時間遅延をも
たらしてPMDを補償することができる。斯かる複屈折素子は、例えば、複屈折
ファイバ(例えば、偏光維持ファイバ)または複屈折結晶とすることができる。
【0074】
複屈折ファイバまたは複屈折結晶の軸線は装置の複屈折軸線に対して適切な向
きにされていなけらばならない。一般には、「速い」軸線(低屈折率の軸線)は
装置の「遅い」軸線と平行になり、その逆もそうである。
きにされていなけらばならない。一般には、「速い」軸線(低屈折率の軸線)は
装置の「遅い」軸線と平行になり、その逆もそうである。
【0075】
偏光維持のタイプの適当な複屈折光学ファイバは、例えば、内部張力素子、楕
円状の内部クラッディングを備えたファイバ等を含むPANDATMファイバであ
る。1550nmの波長に適切なPANDATMファイバはフジクラSM(C)1
5−Pである。これらのファイバの横断面は「遅い」直交軸及び「速い」軸を有
する。遅い軸線に平行な偏光の信号は、第1の屈折率に従って前記ファイバの速
い軸線に平行な偏光を有した信号より遅い速度で伝搬する。
円状の内部クラッディングを備えたファイバ等を含むPANDATMファイバであ
る。1550nmの波長に適切なPANDATMファイバはフジクラSM(C)1
5−Pである。これらのファイバの横断面は「遅い」直交軸及び「速い」軸を有
する。遅い軸線に平行な偏光の信号は、第1の屈折率に従って前記ファイバの速
い軸線に平行な偏光を有した信号より遅い速度で伝搬する。
【0076】
複屈折結晶の理想的な候補はLiNbO3自体であり、それは、複屈折がしっ
かりしており、且つ、PMDを補償するのに必要な長さが装置の長さに対応する
からである。zカット、y伝搬LiNbO3基板では、複屈折の軸線がxカット
、y伝搬装置に比較して交換されている。PMD結晶の光学導波路はアッド/ド
ロップ装置自体に使用するのと同一の技術をで製造することができ、斯かる結晶
は著しい損失を更に誘導することなく装置に直接取り付けることが出来る。従っ
て、斯かる基板は外部補償PMDを導入するには理想的である。xカット、y伝
搬LiNbO3基板の一定の長さ内で生じる時間遅延を補償するためには、未変
換の光学路に位置決めされたzカット、y伝搬LiNbO3基板の偏光モード分
散補償器も長さLを有する。
かりしており、且つ、PMDを補償するのに必要な長さが装置の長さに対応する
からである。zカット、y伝搬LiNbO3基板では、複屈折の軸線がxカット
、y伝搬装置に比較して交換されている。PMD結晶の光学導波路はアッド/ド
ロップ装置自体に使用するのと同一の技術をで製造することができ、斯かる結晶
は著しい損失を更に誘導することなく装置に直接取り付けることが出来る。従っ
て、斯かる基板は外部補償PMDを導入するには理想的である。xカット、y伝
搬LiNbO3基板の一定の長さ内で生じる時間遅延を補償するためには、未変
換の光学路に位置決めされたzカット、y伝搬LiNbO3基板の偏光モード分
散補償器も長さLを有する。
【0077】
PMD補償は上部変換装置Uまたは下部変換装置L内で偏光変換TE→TMま
たはTM→TEを行うアッド/ドロップマルチプレクサ10内の光学信号に要求
さらない。基板10上に一体にされた光学路に沿って約半分まで変換されると、
遅い及び速い偏光成分がそれぞれの光学路において互いに切り替わる。その結果
、偏光モード分散は基板10内で補償され、斯かる変換された信号には偏光モー
ド分散は生じない。
たはTM→TEを行うアッド/ドロップマルチプレクサ10内の光学信号に要求
さらない。基板10上に一体にされた光学路に沿って約半分まで変換されると、
遅い及び速い偏光成分がそれぞれの光学路において互いに切り替わる。その結果
、偏光モード分散は基板10内で補償され、斯かる変換された信号には偏光モー
ド分散は生じない。
【0078】
未変換光学信号がPMD補償を必要とする一方で、変換光学信号は斯かる補償
を必要としない状況にするためには、本発明ではアッド/ドロップマルチプレク
サ10内での偏光モード分散補償器の構成を様々に想定している。より詳細には
、PMD補償器の選択及び位置決めは全てのPMD補償器からのPMD補償の合
計がスイッチ8を通過する未変換光学信号に加えられる時間遅延を相殺するが変
換光学信号には影響しないようにされる。
を必要としない状況にするためには、本発明ではアッド/ドロップマルチプレク
サ10内での偏光モード分散補償器の構成を様々に想定している。より詳細には
、PMD補償器の選択及び位置決めは全てのPMD補償器からのPMD補償の合
計がスイッチ8を通過する未変換光学信号に加えられる時間遅延を相殺するが変
換光学信号には影響しないようにされる。
【0079】
図1では、PMD補償器9aが光学路内でポート203と反射装置13との間
に連結される。PDM補償器9aは上記に説明した如き複屈折素子とすることが
可能であり、該素子はポート202でスイッチ8を退出する変換光学信号内に存
在する時間遅延Δtを完全に補償する。即ち、スイッチ8のLiNbO3基板が
スイッチ8を通過する毎に+Δt/2の時間遅延を導入すれば、PMD補償器9
aが該補償器を通過する毎に−Δt/2の量だけ前記遅延を補償して、ポート2
02を退出する未変換波長が、スイッチ及びPMD補償器9aを2度通過した後
でΔt=0の全位相シフトを行うようにするのが好適である。従って、PMD補
償器9aはスイッチ8の基板または同等の補償容量を有したPANDATMファイ
バの長さに等しい長さを有した別のLiNbO3基板とすることが可能である。
に連結される。PDM補償器9aは上記に説明した如き複屈折素子とすることが
可能であり、該素子はポート202でスイッチ8を退出する変換光学信号内に存
在する時間遅延Δtを完全に補償する。即ち、スイッチ8のLiNbO3基板が
スイッチ8を通過する毎に+Δt/2の時間遅延を導入すれば、PMD補償器9
aが該補償器を通過する毎に−Δt/2の量だけ前記遅延を補償して、ポート2
02を退出する未変換波長が、スイッチ及びPMD補償器9aを2度通過した後
でΔt=0の全位相シフトを行うようにするのが好適である。従って、PMD補
償器9aはスイッチ8の基板または同等の補償容量を有したPANDATMファイ
バの長さに等しい長さを有した別のLiNbO3基板とすることが可能である。
【0080】
図7は、例えば、図3のように、反射装置13がスイッチ8の基板に一体にさ
れた状況におけるスイッチ8の代替の構成70を図示する。図7に図示する如く
、本実施例のアッド/ドロップマルチプレクサ(add/drop multi
plexer)にはPMD補償器9a及び9bを含むことができ、該補償器はポ
ート205及び202間で分割される。スイッチ8のLiNbO3基板がスイッ
チ8を通過する毎に+Δt/2の時間遅延を導入するとすれば、PMD補償器9
bが−Δtの値の位相シフトを補償すると共に、PMD補償器9aが+Δtの値
の位相シフトを補償する。このように、ポート202を介してスイッチ8に進入
する全ての光学波長が補償器9bを通過して−Δtの位相シフトを受ける。ミラ
ー13は導波路119及び120に沿って選択変換されない光学波長をポート2
02へ反射させて戻す。これらの退出する未変換信号はスイッチ8を2度通過し
た後で+Δtの時間シフトを受け、それにより、PMD補償器9bを2度目に通
過するときに釣り合いを取るようにして未変換波長のΔt=0を生成する。
れた状況におけるスイッチ8の代替の構成70を図示する。図7に図示する如く
、本実施例のアッド/ドロップマルチプレクサ(add/drop multi
plexer)にはPMD補償器9a及び9bを含むことができ、該補償器はポ
ート205及び202間で分割される。スイッチ8のLiNbO3基板がスイッ
チ8を通過する毎に+Δt/2の時間遅延を導入するとすれば、PMD補償器9
bが−Δtの値の位相シフトを補償すると共に、PMD補償器9aが+Δtの値
の位相シフトを補償する。このように、ポート202を介してスイッチ8に進入
する全ての光学波長が補償器9bを通過して−Δtの位相シフトを受ける。ミラ
ー13は導波路119及び120に沿って選択変換されない光学波長をポート2
02へ反射させて戻す。これらの退出する未変換信号はスイッチ8を2度通過し
た後で+Δtの時間シフトを受け、それにより、PMD補償器9bを2度目に通
過するときに釣り合いを取るようにして未変換波長のΔt=0を生成する。
【0081】
導波路119及び120に沿って偏光する際に選択変換される波長は更に位相
シフトすることなく図7のポート205でスイッチ8を退出する。次いで、PM
D補償器9aはそれらの波長の位相を、サーキュレータ12に進入する変換波長
に対してΔt=0を生成するPMD補償器9bにより導入される量に等しいが反
対の+Δtの値だけ前記波長の位相をシフトする。勿論、PMD補償器9a及び
9bは上記の複屈折ファイバ及び結晶等の公知の素子の任意のもので実施するこ
とが可能である。同様に、図1及び図7に例示したPMD補償用の構成は図3、
図4及び図6のダブルパス及び図5A及び図5Bの一体型のミラーまで当技術分
野の通常の技術で等しく伸長することができる。
シフトすることなく図7のポート205でスイッチ8を退出する。次いで、PM
D補償器9aはそれらの波長の位相を、サーキュレータ12に進入する変換波長
に対してΔt=0を生成するPMD補償器9bにより導入される量に等しいが反
対の+Δtの値だけ前記波長の位相をシフトする。勿論、PMD補償器9a及び
9bは上記の複屈折ファイバ及び結晶等の公知の素子の任意のもので実施するこ
とが可能である。同様に、図1及び図7に例示したPMD補償用の構成は図3、
図4及び図6のダブルパス及び図5A及び図5Bの一体型のミラーまで当技術分
野の通常の技術で等しく伸長することができる。
【0082】
更に別の実施例によれば、図1、図3乃至図6の何れかについて開示された如
く、装置内でPMDを補償する偏光変換装置9aは、ファラデー回転子(Far
aday−rotator)または4分の1波長プレート(quater wa
veplate)を下記に説明する如く含むことが可能である。
く、装置内でPMDを補償する偏光変換装置9aは、ファラデー回転子(Far
aday−rotator)または4分の1波長プレート(quater wa
veplate)を下記に説明する如く含むことが可能である。
【0083】
ファラデー回転子は好適には一度の通過で偏光を45度だけ回転するようなも
のが好適である。この場合、ポート203からスイッチ8を退出していく光はミ
ラー13上の反射により2度ファラデー回転子を通過して、90度の全偏光回転
を受ける。
のが好適である。この場合、ポート203からスイッチ8を退出していく光はミ
ラー13上の反射により2度ファラデー回転子を通過して、90度の全偏光回転
を受ける。
【0084】
例えば、TE光はポート202から入光して未変換のまま下部変換装置Lを通
過してポート203から退出する。ファラデー回転子による偏光回転の後で、反
射及び更なる偏光回転を行い、TM光が再度ポート203に進入して未変換のま
ま上部変換装置Uを通過してポート202から退出する。ポート202によりス
イッチ8に進入したTM光は,上部変換装置U、続いて、TM光に回転され、下
部変換装置Lを通過する対応する光学路を通る。
過してポート203から退出する。ファラデー回転子による偏光回転の後で、反
射及び更なる偏光回転を行い、TM光が再度ポート203に進入して未変換のま
ま上部変換装置Uを通過してポート202から退出する。ポート202によりス
イッチ8に進入したTM光は,上部変換装置U、続いて、TM光に回転され、下
部変換装置Lを通過する対応する光学路を通る。
【0085】
このように、各入力偏光成分は、反射装置によりそのダブルパスにおいて途中
まで直交偏光成分に(ファラデー回転子及び反射装置13により)変換され、且
つ、従って、2つの偏光成分が続く経路の全長は同一となる。その結果、偏光モ
ード分散が補償される。更に、PDL(偏光依存損失)もまた補償される。
まで直交偏光成分に(ファラデー回転子及び反射装置13により)変換され、且
つ、従って、2つの偏光成分が続く経路の全長は同一となる。その結果、偏光モ
ード分散が補償される。更に、PDL(偏光依存損失)もまた補償される。
【0086】
適当はファラデー回転子は、例えば、プリンストン・アンド・E−TEK(P
rinceton and E−TEK)により製造される。ファラデー回転子
は直接ミラーに取り付けられて、単体のパッケージとして利用され、斯かるパッ
ケージはファラデー回転ミラーとして公知の構成である。
rinceton and E−TEK)により製造される。ファラデー回転子
は直接ミラーに取り付けられて、単体のパッケージとして利用され、斯かるパッ
ケージはファラデー回転ミラーとして公知の構成である。
【0087】
4分の1波長板を光学路に沿ってポート203と反射装置13との間に配置し
ても同じ結果を得ることが出来る。実際、4分の1波長板を通る光のダブルパッ
セージは90度の偏光回転を発生させる。4分の1波長板を基板結晶軸線に対し
て45度に向けてスイッチ8の端面に取り付けることができる。さらに、ポート
203に対向する4分の1波長板の表面は従来の技術で反射を行うように製造す
ることができ、従って、別個の反射装置は不要である。或いは、4分の1波長板
を偏光維持ファイバ(polarization maintaining f
fiber)によりポート203に接続することができる。本発明に使用する4
分の1波長板はメル・グリオ(Melles Griot)またはスピンドル+
ホイヤ(Spindle+Hoyer)から市販されている。
ても同じ結果を得ることが出来る。実際、4分の1波長板を通る光のダブルパッ
セージは90度の偏光回転を発生させる。4分の1波長板を基板結晶軸線に対し
て45度に向けてスイッチ8の端面に取り付けることができる。さらに、ポート
203に対向する4分の1波長板の表面は従来の技術で反射を行うように製造す
ることができ、従って、別個の反射装置は不要である。或いは、4分の1波長板
を偏光維持ファイバ(polarization maintaining f
fiber)によりポート203に接続することができる。本発明に使用する4
分の1波長板はメル・グリオ(Melles Griot)またはスピンドル+
ホイヤ(Spindle+Hoyer)から市販されている。
【0088】
本出願の出願人等はスイッチ8において偏光変換を受けない光学信号に対して
は、ファラデー回転子または4分の1波長板を使用する本発明の装置は光偏光か
ら独立したものとする。
は、ファラデー回転子または4分の1波長板を使用する本発明の装置は光偏光か
ら独立したものとする。
【0089】
図1乃至図7のアッド/ドロップマルチプレクサ及び光学クロスコネクトのい
ずれかを構築することは当技術分野の通常の技術に関する知識があればできるこ
とである。例えば、欧州特許805372A1号はLiNbO3を使用した符号
8の如き音響光学スイッチを作製し、導波路を斯かる基板上に拡散させ、且つ、
電極を蒸着する技術を開示している。
ずれかを構築することは当技術分野の通常の技術に関する知識があればできるこ
とである。例えば、欧州特許805372A1号はLiNbO3を使用した符号
8の如き音響光学スイッチを作製し、導波路を斯かる基板上に拡散させ、且つ、
電極を蒸着する技術を開示している。
【0090】
全体として、本発明は、光学通信環境におけるアッド/ドロップ多重化及び選
択クロスコネクティングを行う上で多数の効果をもたらす。これらの効果には、
間隔を狭めると共に、挿入損失を著しく低減する(反射ライン信号、即ち、反射
装置13が十分な高反射率を有していれば、アッドまたはドロップされた信号に
対しては約5dBより低い)ことで200GHzのチャネルスペーシングに対し
て十分な小型の3インチウェファー技術が含まれる。音響光学スイッチが第4の
光学ポート(図2のポート1204の如き)を含む場合には、第4の出力はその
他の目的に使用することができ、例えば、スイッチゲートの監視、その他の波長
チャネルとの多重化、シングル波長状態の監視等である. 更に、本発明の構成は、従来のアッド/ドロップマルチプレクサに比較して、
ノッチチャネルに対して30dBより大きな消化を提供する。一定の実施例では
、ミラーがチップと一体にされることから、ピグテールにすることで生じる挿入
損失を半分だけ低減することができる。また、ラインにはダブルパスを使用し、
アッド及びドロップしたチャネルにはシングルパスを使用する実施例では、ピグ
テール(pigtailing)はもっと単純で安くなる。入力に必要なファイ
バはたった1本であり、出力(1×1ピグテール)に必要なのファイバも1本で
あり、従って、音響光学装置の全ての光学ポートを使用しなければならない従来
のスイッチ及びマルチプレクサの2×2ピグテールと比較して整列がより簡単に
なると共に精密になる。
択クロスコネクティングを行う上で多数の効果をもたらす。これらの効果には、
間隔を狭めると共に、挿入損失を著しく低減する(反射ライン信号、即ち、反射
装置13が十分な高反射率を有していれば、アッドまたはドロップされた信号に
対しては約5dBより低い)ことで200GHzのチャネルスペーシングに対し
て十分な小型の3インチウェファー技術が含まれる。音響光学スイッチが第4の
光学ポート(図2のポート1204の如き)を含む場合には、第4の出力はその
他の目的に使用することができ、例えば、スイッチゲートの監視、その他の波長
チャネルとの多重化、シングル波長状態の監視等である. 更に、本発明の構成は、従来のアッド/ドロップマルチプレクサに比較して、
ノッチチャネルに対して30dBより大きな消化を提供する。一定の実施例では
、ミラーがチップと一体にされることから、ピグテールにすることで生じる挿入
損失を半分だけ低減することができる。また、ラインにはダブルパスを使用し、
アッド及びドロップしたチャネルにはシングルパスを使用する実施例では、ピグ
テール(pigtailing)はもっと単純で安くなる。入力に必要なファイ
バはたった1本であり、出力(1×1ピグテール)に必要なのファイバも1本で
あり、従って、音響光学装置の全ての光学ポートを使用しなければならない従来
のスイッチ及びマルチプレクサの2×2ピグテールと比較して整列がより簡単に
なると共に精密になる。
【0091】
1×1ピグテールの別の重要な効果は一体偏光スプリッタ(integrat
ed polarization splitter)をファイバに取り付ける
のに必要な間隔を低減できることである。シングルチップの最大使用可能な長さ
(約65mm)はウェファーの径により制限され、現在の径は7.62cm(3イ
ンチ)である。上記に説明した如く、チップ上では約20mm(即ち、10mm
の2倍)の比較的長い部分が変換装置(約270μmに隔置された)光学ガイド
を一体偏光スプリッタを介して端面(約250μmに隔置され)でファイバ対に
接合するのに必要となる。一般には、200GHzWDMチャネルの間隔に必要
な0.9nmのFWHM(Full Width at Half Maxim
um)フィルタの全長は80mm乃至85mmの間である(0.9nmのFWH
M変換装置の長さは約40乃至45mmである)。これによれば、2×2ファイ
バ連結には4インチウェファー技術が必要となる。
ed polarization splitter)をファイバに取り付ける
のに必要な間隔を低減できることである。シングルチップの最大使用可能な長さ
(約65mm)はウェファーの径により制限され、現在の径は7.62cm(3イ
ンチ)である。上記に説明した如く、チップ上では約20mm(即ち、10mm
の2倍)の比較的長い部分が変換装置(約270μmに隔置された)光学ガイド
を一体偏光スプリッタを介して端面(約250μmに隔置され)でファイバ対に
接合するのに必要となる。一般には、200GHzWDMチャネルの間隔に必要
な0.9nmのFWHM(Full Width at Half Maxim
um)フィルタの全長は80mm乃至85mmの間である(0.9nmのFWH
M変換装置の長さは約40乃至45mmである)。これによれば、2×2ファイ
バ連結には4インチウェファー技術が必要となる。
【0092】
端面に対してファイバーをたった1本に低減することは接続部分の長さを約半
分に短縮することであり、チップの長さは最大でも65mmを超えることはない
。これは、ドロップ及びアッドの平行フィルタステージが図3及び図4の如く一
体になり、且つ、ミラーがチップに一体にされれば維持できることである。一般
に、1×1ピグテールでは空間の低減が可能であると共に、その他の特性を最適
化する空間が提供され、例えば、変換装置を伸長することで帯域幅が短縮される
。
分に短縮することであり、チップの長さは最大でも65mmを超えることはない
。これは、ドロップ及びアッドの平行フィルタステージが図3及び図4の如く一
体になり、且つ、ミラーがチップに一体にされれば維持できることである。一般
に、1×1ピグテールでは空間の低減が可能であると共に、その他の特性を最適
化する空間が提供され、例えば、変換装置を伸長することで帯域幅が短縮される
。
【0093】
当業者には、本発明の趣旨または範囲を逸脱しなけれが、様々な修正及び変更
を本発明のシステム及び方法になすことが可能なことは自明のことである。例え
ば、アッド/ドロップ構成は好適な実施例の説明のためにのみなされたものであ
り、限定をするものではない。更に、当業者であれば、アッド/ドロップ機能を
実施する一助となるサーキュレータ12がなくとも、本書に開示した、例えば、
図1、図5A,図5B及び図7に図示した装置は、新規なダブルパッセージ帯域
拒否光学フィルタを構成し、斯かるフィルタは欧州特許98118377.5号
に提案且つ開示された如く使用することが可能である。特に、光学信号はサーキ
ュレータ7のポート7aで入力され、同一サーキュレータのポート7cから出力
される。
を本発明のシステム及び方法になすことが可能なことは自明のことである。例え
ば、アッド/ドロップ構成は好適な実施例の説明のためにのみなされたものであ
り、限定をするものではない。更に、当業者であれば、アッド/ドロップ機能を
実施する一助となるサーキュレータ12がなくとも、本書に開示した、例えば、
図1、図5A,図5B及び図7に図示した装置は、新規なダブルパッセージ帯域
拒否光学フィルタを構成し、斯かるフィルタは欧州特許98118377.5号
に提案且つ開示された如く使用することが可能である。特に、光学信号はサーキ
ュレータ7のポート7aで入力され、同一サーキュレータのポート7cから出力
される。
【0094】
更に、本書に開示した装置、例えば、図1、図5A,図5B及び図7に図示し
た装置は、サーキュレータ12に代えて別の反射装置を使用することができる。
新規な波長選択周波数シフタは、サーキュレータ7のポート7aに入力される波
長の中で、無線周波数で選択した信号のみをシフトするような構成にすることが
できる。波長シフトは無線周波数自体に対応した量だけなされる。
た装置は、サーキュレータ12に代えて別の反射装置を使用することができる。
新規な波長選択周波数シフタは、サーキュレータ7のポート7aに入力される波
長の中で、無線周波数で選択した信号のみをシフトするような構成にすることが
できる。波長シフトは無線周波数自体に対応した量だけなされる。
【0095】
更に、代替の実施例によれば本書に開示される装置では、例えば、図1、図5
A,図5B及び図7に図示した装置では、サーキュレータ12を反射装置に置き
換えて、ポート203に配置した反射装置13を除去することができる。この実
施例では、装置は新規なダブルパッセージ帯域光学フィルタとして働く。
A,図5B及び図7に図示した装置では、サーキュレータ12を反射装置に置き
換えて、ポート203に配置した反射装置13を除去することができる。この実
施例では、装置は新規なダブルパッセージ帯域光学フィルタとして働く。
【0096】
本発明は、添付の特許請求の範囲及びそれと同等なものの範囲を逸脱しなけら
ば本発明になすことのできる様々な修正及び変更を網羅するものである。
ば本発明になすことのできる様々な修正及び変更を網羅するものである。
【図1】 シングルパスアッド及びドロップフィルタ及びダブルパスノッチ
フィルタを有した、本発明の1実施例のアッド/ドロップマルチプレクサの略図
である。
フィルタを有した、本発明の1実施例のアッド/ドロップマルチプレクサの略図
である。
【図2】 本発明のアッド/ドロップマルチプレクサ及び光学クロスコネク
トで使用される音響光学スイッチの略図である。
トで使用される音響光学スイッチの略図である。
【図3】 シングルパスアッドフィルタ及びノッチフィルタを有した、本発
明の別の実施例の波長選択光学クロスコネクトの略図である。
明の別の実施例の波長選択光学クロスコネクトの略図である。
【図4】 ダブルパスアッド、ドロップフィルタ及びノッチフィルタを有し
た、本発明の別の実施例の波長選択光学クロスコネクトの略図である。
た、本発明の別の実施例の波長選択光学クロスコネクトの略図である。
【図5】 Aは、本発明のアッド/ドロップマルチプレクサに使用されるそ
の他の音響光学スイッチの略図である。 Bは、本発明のアッド/ドロップマルチプレクサに使用されるその他の音響光
学スイッチの略図である。
の他の音響光学スイッチの略図である。 Bは、本発明のアッド/ドロップマルチプレクサに使用されるその他の音響光
学スイッチの略図である。
【図6】 共通の基板上に一体にされた2つの音響光学スイッチを含んだ本
発明の波長選択光学クロスコネクトの略図である。
発明の波長選択光学クロスコネクトの略図である。
【図7】 偏光モード分散補償を含んだ本発明の別の実施例のアッド/ドロ
ップマルチプレクサの略図である。
ップマルチプレクサの略図である。
【図8】 図1の実施例のアッド/ドロップマルチプレクサ用に測定した帯
域拒否フィルタ(ノッチ出力)の相対伝送である。
域拒否フィルタ(ノッチ出力)の相対伝送である。
【図9】 Aは、図1の実施例のアッド/ドロップマルチプレクサ用に測定
したドロップしたチャネル距離の関数であるパワーペナルティ及びノッチ特性で
ある。 Bは、図1の実施例のアッド/ドロップマルチプレクサ用に測定したドロップ
したチャネル距離の関数であるパワーペナルティ及びノッチ特性である。
したドロップしたチャネル距離の関数であるパワーペナルティ及びノッチ特性で
ある。 Bは、図1の実施例のアッド/ドロップマルチプレクサ用に測定したドロップ
したチャネル距離の関数であるパワーペナルティ及びノッチ特性である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年1月31日(2001.1.31)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0014】
米国特許5,712,932号の斯かるクロスコネクトスイッチはブラッグ(B
ragg)格子フィルタを使用する。 本特許出願の出願人等は従来のダブルステージ音響光学装置の基板のサイズは
大きすぎたこと、ADMまたは波長選択クロスコネクトとしての構成において信
号損失を生じることを発見した。ウェファーのサイズが大型化され、接続が多く
なり且つ損失が発生すれば不必要に複雑化され、音響光学技術を使用した波長選
択はコストがかかる。
ragg)格子フィルタを使用する。 本特許出願の出願人等は従来のダブルステージ音響光学装置の基板のサイズは
大きすぎたこと、ADMまたは波長選択クロスコネクトとしての構成において信
号損失を生じることを発見した。ウェファーのサイズが大型化され、接続が多く
なり且つ損失が発生すれば不必要に複雑化され、音響光学技術を使用した波長選
択はコストがかかる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0015】
【発明の概要】
本特許出願の出願人等は音響光学装置を使用するADM及び光学クロスコネク
トは従来の装置に使用されていたものより小型で、長さが短く、光学ファイバの
接続が少なく且つ性能の優れたウェファーを使用できることがわかった。 一態様では、本発明の光学音響アッド/ドロップマルチプレクサは 複屈折光
弾性材料に取り付けられた音響光学スイッチを含み、該音響光学スイッチが、第
1の偏光スプリッタに接続された第1の光ポートと、該第1の偏光スプリッタと
第2の偏光スプリッタとの間に光学的に接続された第1の光導波路分岐を含む第
1の音響光学的偏光変換領域と、該第1の偏光スプリッタと該第2の偏光スプリ
ッタとの間に光学的に接続された第2の光導波路分岐と、該第2の偏光スプリッ
タに接続されて第2及び第3の光ポートとを含む第2の音響光学的偏光変換領域
(L)とを含む。マルチプレクサは、入力ポートと、第1の光学ポートに連結さ
れたスイッチポートと、出力ポートとを順に含む。反射装置は、該スイッチの第
2の光ポートに連結される。 好適には、前記マルチプレクサは更に第2のサーキュレータを含み、該サーキ
ュレータは前記第3の光学ポートに連結されたフィルタポート、ドロップポート
及びアッドポートを含む。 好適には、前記第1の偏光スプリッタはそれぞれ受光した光の直交偏光成分用
のクロス及びバー伝送を有する。 1実施例では、マルチプレクサがまた偏光モード分散補償器を含み、該補償器
は前記反射装置及び前記スイッチの第2の光学ポート間に連結さる。好適には、
偏光モード分散補償器は偏光維持ファイバの1つ等の複屈折成分であり、且つ複
屈折結晶である。或いは、偏光モード分散補償器はファラデー回転子または四分
の一波長板である。 代替の実施例では、第1の偏光モード分散補償器は第2のサーキュレータのフ
ィルタポート及びスイッチの第3の光学ポート間に連結され、第2の偏光モード
分散補償器は第1のサーキュレータのスイッチポート及びスイッチの第1の光学
ポート間に連結される。好適には、第1及び第2の偏光モード分散補償器は偏光
維持フィルタ及び複屈折結晶の1つである。 別の態様では、本発明の波長選択光学クロスコネクト補償器は、複屈折光弾性
基板材料上に、少なくとも2つの音響光学スイッチを含み、各々が第1の偏光ス
プリッタ、第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタ間に連結された第1
及び第2の導波路分岐を含む波長選択偏光変換ステージ、第2の偏光スプリッタ
の1本のアームに連結された反射装置及びサーキュレータを含み、該サーキュレ
ータはラインチャネルを受信する入力ポート、第1の偏光スプリッタに連結され
たスイッチポート及び出力ポートを有する。クロスコネクトは更にそれぞれの音
響光学スイッチの第2の偏光スプリッタの第2アームを連結する光学路を含む。 更に別の態様では、本発明の波長選択光学音響導波路装置は複屈折光学弾性材
料基板、第1及び第2の音響導波路及び第1及び第2の光学路を含んだ波長選択
偏光変換領域、前記第1及び第2の光学路の一方の端と装置の第1の光学インタ
フェースのみとの間に連結された第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッ
タを含む。該第2の偏光スプリッタは前記第1及び第2の光学路の対向端に連結
された入力アーム、装置の第2の光学インタフェースに連結された第1の出力ア
ーム及び第2の出力アームを有する。音響光学導波路装置は更に反射装置を備え
、該反射装置は第2の偏光スプリッタの第2の出力アームに連結される。 別の態様では、光学装置の使用方法は複数の光学チャネルを第1の偏光スプリ
ッタ及び該第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタの間に接続された偏
光変換ステージを有した音響光学スイッチに設ける段階と、前記光学チャネルの
少なくとも1つを第2の偏光スプリッタの第1のアームへ切り換え、前記光学チ
ャネルのその他を前記第2の偏光スプリッタの第2のアームへ切り換える段階と
、第2のアームを介してスイッチにより光学チャネルの他方を反射して戻す段階
と、光学チャネルの少なくとも1つと波長が一致した新たなチャネルに第1のア
ームを追加する段階と、該新たなチャネルと前記光学チャネルのその他とを第1
の偏光スプリッタに連結されたスイッチの出力で結合する段階とを含む。
トは従来の装置に使用されていたものより小型で、長さが短く、光学ファイバの
接続が少なく且つ性能の優れたウェファーを使用できることがわかった。 一態様では、本発明の光学音響アッド/ドロップマルチプレクサは 複屈折光
弾性材料に取り付けられた音響光学スイッチを含み、該音響光学スイッチが、第
1の偏光スプリッタに接続された第1の光ポートと、該第1の偏光スプリッタと
第2の偏光スプリッタとの間に光学的に接続された第1の光導波路分岐を含む第
1の音響光学的偏光変換領域と、該第1の偏光スプリッタと該第2の偏光スプリ
ッタとの間に光学的に接続された第2の光導波路分岐と、該第2の偏光スプリッ
タに接続されて第2及び第3の光ポートとを含む第2の音響光学的偏光変換領域
(L)とを含む。マルチプレクサは、入力ポートと、第1の光学ポートに連結さ
れたスイッチポートと、出力ポートとを順に含む。反射装置は、該スイッチの第
2の光ポートに連結される。 好適には、前記マルチプレクサは更に第2のサーキュレータを含み、該サーキ
ュレータは前記第3の光学ポートに連結されたフィルタポート、ドロップポート
及びアッドポートを含む。 好適には、前記第1の偏光スプリッタはそれぞれ受光した光の直交偏光成分用
のクロス及びバー伝送を有する。 1実施例では、マルチプレクサがまた偏光モード分散補償器を含み、該補償器
は前記反射装置及び前記スイッチの第2の光学ポート間に連結さる。好適には、
偏光モード分散補償器は偏光維持ファイバの1つ等の複屈折成分であり、且つ複
屈折結晶である。或いは、偏光モード分散補償器はファラデー回転子または四分
の一波長板である。 代替の実施例では、第1の偏光モード分散補償器は第2のサーキュレータのフ
ィルタポート及びスイッチの第3の光学ポート間に連結され、第2の偏光モード
分散補償器は第1のサーキュレータのスイッチポート及びスイッチの第1の光学
ポート間に連結される。好適には、第1及び第2の偏光モード分散補償器は偏光
維持フィルタ及び複屈折結晶の1つである。 別の態様では、本発明の波長選択光学クロスコネクト補償器は、複屈折光弾性
基板材料上に、少なくとも2つの音響光学スイッチを含み、各々が第1の偏光ス
プリッタ、第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタ間に連結された第1
及び第2の導波路分岐を含む波長選択偏光変換ステージ、第2の偏光スプリッタ
の1本のアームに連結された反射装置及びサーキュレータを含み、該サーキュレ
ータはラインチャネルを受信する入力ポート、第1の偏光スプリッタに連結され
たスイッチポート及び出力ポートを有する。クロスコネクトは更にそれぞれの音
響光学スイッチの第2の偏光スプリッタの第2アームを連結する光学路を含む。 更に別の態様では、本発明の波長選択光学音響導波路装置は複屈折光学弾性材
料基板、第1及び第2の音響導波路及び第1及び第2の光学路を含んだ波長選択
偏光変換領域、前記第1及び第2の光学路の一方の端と装置の第1の光学インタ
フェースのみとの間に連結された第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッ
タを含む。該第2の偏光スプリッタは前記第1及び第2の光学路の対向端に連結
された入力アーム、装置の第2の光学インタフェースに連結された第1の出力ア
ーム及び第2の出力アームを有する。音響光学導波路装置は更に反射装置を備え
、該反射装置は第2の偏光スプリッタの第2の出力アームに連結される。 別の態様では、光学装置の使用方法は複数の光学チャネルを第1の偏光スプリ
ッタ及び該第1の偏光スプリッタ及び第2の偏光スプリッタの間に接続された偏
光変換ステージを有した音響光学スイッチに設ける段階と、前記光学チャネルの
少なくとも1つを第2の偏光スプリッタの第1のアームへ切り換え、前記光学チ
ャネルのその他を前記第2の偏光スプリッタの第2のアームへ切り換える段階と
、第2のアームを介してスイッチにより光学チャネルの他方を反射して戻す段階
と、光学チャネルの少なくとも1つと波長が一致した新たなチャネルに第1のア
ームを追加する段階と、該新たなチャネルと前記光学チャネルのその他とを第1
の偏光スプリッタに連結されたスイッチの出力で結合する段階とを含む。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
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Fターム(参考) 2K002 AA02 AB05 BA12 CA03 DA08
EA11 EA14 EA30 HA10
5K002 BA02 BA05 BA06 BA21 DA02
Claims (22)
- 【請求項1】 基板上に設けらた音響光学スイッチであって、該音響光学スイッ
チが、 第1の偏光スプリッタに接続された第1の光ポートと、 該第1の偏光スプリッタと第2の偏光スプリッタとの間に光学的に接続された
第1及び第2の偏光変換領域と、 該第2の偏光スプリッタに接続されて第2及び第3の光ポートとを含を含み、 入力ポートと、第1の光学ポートに連結されたスイッチポートと、出力ポート
とを順に含む第1のサーキュレータと、 該第2の光ポートに連結された反射装置と、 を備え、 ことを特徴とする音響―光 アッド/ドロップ マルチプレクサ。 - 【請求項2】 前記マルチプレクサは、更に第2のサーキュレータを含み、この
サーキュレータは前記第3の光学ポートに連結されたフィルタポート(12a)
と、ドロップポートとアッドポートと順にを含む請求項1に記載のマルチプレク
サ。 - 【請求項3】 前記第1の偏光スプリッタはそれぞれ受光した光の直交偏光成分
用のクロス及びバー伝送を有する請求項1に記載のマルチプレクサ。 - 【請求項4】前記マルチプレクサが、前記音響光学スイッチ内で前記第1の偏光
変換領域とRF源に光学的に結合された上部変換器を含み、該変換器は、該RF
源により決定された周波数特性を有する第1の音響波を該第1の偏光変換領域内
で発生する請求項1に記載のマルチプレクサ。 - 【請求項5】 前記マルチプレクサが、前記音響光学スイッチ内で前記第2の偏
光変換領域と前記RF源に光学的に結合された下部変換器含み、該変換器は、前
記第1の音響波の伝搬方向と反対に伝搬する周波数特性を有する第2の音響波を
該第2の偏光変換領域内で発生する請求項4に記載のマルチプレクサ。 - 【請求項6】 前記反射装置が、前記第2の光ポートと光ファイバアを介して結
合された請求項1に記載のマルチプレクサ。 - 【請求項7】 前記反射装置が、第2の光ポートで前記基板上で集積化される請
求項1に記載のマルチプレクサ。 - 【請求項8】 前記第2及び第3の光ポートの基板端部が、斜め研磨され、前記
基板内で前記第2の光ポートに与えられる光導波路が該端部に位置付けされた請
求項7に記載のマルチプレクサ。 - 【請求項9】 前記マルチプレクサが、また偏光モード分散補償器を含み、該補
償器は前記反射装置及び前記第2の光学ポート間に連結さる請求項1に記載のマ
ルチプレクサ。 - 【請求項10】 前記偏光モード分散補償器は、複屈折要素である請求項9に記
載のマルチプレクサ。 - 【請求項11】 前記複屈折要素は、偏光維持ファイバの1つであり、複屈折結
晶である請求項10に記載のマルチプレクサ。 - 【請求項12】 前記偏光モード分散補償器は、ファラデー回転子または四分の
一波長板である請求項9に記載のマルチプレクサ。 - 【請求項13】 前記第2のサーキュレータのフィルタポート及び前記スイッチ
の前記第3の光学ポート間に連結され第1の偏光モード分散補償器と、 前記第1のサーキュレータのスイッチポート及び前記スイッチの前記第1の光
学ポート間に連結された第2の偏光モード分散補償器と、 を備えた請求項2に記載のマルチプレクサ。 - 【請求項14】 前記第2のサーキュレータの前記ドロップポートに結合され第
4の光ポートと、 第3及び第4の光偏光スプリッタの間に光学的に結合された第3及び第4の偏
光変換領域と、 該第4の光スプリッタに結合された第5の光ポートと、 を含む前記音響光学スイッチと同じ基板上に形成された第2の音響光学スイッ
チを備えた請求項2に記載のマルチプレクサ。 - 【請求項15】 前記第2のサーキュレータのアッドポートに結合された第6の
光ポートと、 第5及び第6の光偏光スプリッタの間に光学的に結合された第5及び第6の
偏光変換領域と、 該第5の光スプリッタに結合された第7の光ポートと、 を含む前記音響光学スイッチと同じ基板上に形成された第3の音響光学スイッ
チを備えた請求項14に記載のマルチプレクサ。 - 【請求項16】 少なくとも2つの音響光学スイッチと、 それぞれの音響光学スイッチの第2の偏光スプリッタの第2アームを結合する
光学路とを含み、 各々の該音響光学スイッチが、第1の偏光スプリッタ、第1の偏光スプリッタ
及び第2の偏光スプリッタ間に連結された波長選択偏光変換ステージ、第2の偏
光スプリッタの1本のアームに結合された反射装置と、及びラインチャネルを受
信する入力ポート、第1の偏光スプリッタに結合されたスイッチポートと出力ポ
ートを有するサーキュレータを含む、 波長選択光学クロスコネクト。 - 【請求項17】 前記2つの音響光学スイッチが、各々前記第1の偏光スプリッ
タに結合された1つの光ポート有する請求項16に記載の波長選択光学クロスコ
ネクト。 - 【請求項18】 複屈折光学弾性材料基板と、 第1及び第2の音響導波路及び第1及び第2の光学路とを含んだ波長選択偏光
変換領域と、 前記第1及び第2の光学路の一方の端と装置の第1の光学インタフェースのみ
との間に結合された第1の偏光スプリッタと、 前記第1及び第2の光学路の対向端に結合された入力アームと、装置の第2の
光学インタフェースと第2の出力アームに結合された第1の出力アームと、該第
2の出力アームに結合された反射装置とを有する第2の偏光スプリッタと、 を備えた波長選択光学音響導波路装置。 - 【請求項19】 第1の波長のライン光学チャネルを、第1の偏光スプリッタと
、及び該第1の偏光スプリッタと第2の偏光スプリッタとの間に結合された偏光
変換ステージとを有する音響光学スイッチに設けるステップと、 前記ライン光学チャネルを第2の偏光スプリッタの第1のアームに切り換える
ステップと、 ライン光学チャネルを反射して、該第1のアームを介して該スイッチにより戻
すステップと、 第2の偏光スプリッタの第2のアームに第1の波長とは異なる波長の新たなチ
ャネルを追加するステップと、 該新たなチャネルとライン光学チャネルを第1の偏光スプリッタに結合された
スイッチの出力で結合するステップと、 を具える光学チャネルを多重化する方法。 - 【請求項20】 前記追加するステップが、他の音響光学スイッチにおいて異な
る複数の光チャネルか前記新しいチャネルを分離するステップを更に備える請求
項19の方法。 - 【請求項21】 第1の偏光スプリッタと、及び該第1の偏光スプリッタと第2
の偏光スプリッタとの間に接続された偏光変換ステージを有した音響光学スイッ
チに、複数の光学チャネルを設けるステップと、 前記光学チャネルの少なくとも1つを第2の偏光スプリッタの第1のアームへ
切り換え、前記光学チャネルの他のチャネルを前記第2の偏光スプリッタの第2
のアームへ切り換えるステップと、 第2のアームを介してスイッチにより光学チャネルの他方を反射して戻すステ
ップと、 該第2の偏光スプリッタの該第1のアームから少なくとも1つの光チャネルを
ドロップするステップと、 を備えた光チャネルをドロップする方法。 - 【請求項22】 前記ドロップする方法が、 異なる複数の光チャネルを追加するために、少なくとも1つの光チャネルを他
の音響光学スイッチにわたすステップを備える請求項21に記載の方法。
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