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ａｄｍ

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オプティカル・テクノロジーズ・イタリア・ソチエタ・ペル・アツィオーニ
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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

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【００２０】
【好適な実施例の詳細な説明】
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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
。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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
。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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
。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，Ｃ Ａ，ＪＰ，ＫＲ，ＮＺ，ＵＳ Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB05 BA12 CA03 DA08 EA11 EA14 EA30 HA10 5K002 BA02 BA05 BA06 BA21 DA02

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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。
  7. 【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。
  8. 【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。
  9. 【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。
  10. 【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。
  11. 【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。
  12. 【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。
  13. 【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。
  14. 【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。
  15. 【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。
  16. 【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。
  17. 【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。
  18. 【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。
  19. 【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。
  20. 【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。
  21. 【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。
  22. 【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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