JPH11174253A - 波長ルータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 アレイ状光導波路の機能を代用する波長選択
手段を見出す。 【解決手段】 ４行４列のマトリックス状に配置された
複数の２入力２出力波長選択素子１００と、複数の入力
ポート１Ｉ₁ 〜４Ｉ₁ と、複数の出力ポート１Ｅ₁ 〜４
Ｅ₁ とを具え、波長選択素子（素子）の各々１００は特
定波長λ４を選択してλ４の光信号を反射させ、それ以
外の非波長選択の光信号を透過させる特性を有してい
る。同一列の素子１２〜４２は光学的に結合され互いに
異なる波長選択特性λ３，λ４，λ１，λ２を有してい
る。第１列の素子１１〜４１は対応する入力ポート１Ｉ
₁ 〜４Ｉ₁ と光学的に結合され、最終行の素子４１〜４
４は対応する出力ポート１Ｅ₁ 〜４Ｅ₁ に光学的に結合
されている。素子１００の何れかで波長選択された光信
号を選択した素子３２が属する列の出力ポート２Ｅ₁か
ら出力させる構成としてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光波長多重通信
に用いる波長多重光信号を各波長チャネル毎に異なった
経路設定を行う波長ルータおよびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の波長ルータとして、文献
１（１９９５年電子情報通信学会総合大会 講演予稿集
Ｂ−１０９２ 第５３８頁）に記載されている、アレ
イ状の導波路を用いた波長ルータが一般に知られてい
る。

【０００３】この文献１に開示されているアレイ導波路
型合分波器では、同じ波長ｆ_k （ｋ＝０，１，‥‥‥，
Ｎ−１）の入力光でも入力ポートａ_i （ｉ＝０，１，‥
‥‥，Ｎ−１）が異なれば、出力される出力ポートｂ_j
（ｊ＝０，１，‥‥‥，Ｎ−１）が異なる。そのため、
様々な目的に合わせて、各波長チャネルの経路をそれぞ
れ設定することができる。また、この様々な目的に応じ
て設定された経路を用いたアレイ状の導波路の様々な応
用法が考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この波
長ルータは、規則正しく配列された、複数の高精度なア
レイ状導波路から構成される。これらアレイ状導波路の
作製は、精密さと高度な技術が要求される。しかし、こ
の波長ルータは、作製に非常に手間がかかる割には、そ
れぞれのアレイ状導波路の寸法精度は、期待したほど高
くなく、光路長の位相誤差が１％までが作製精度の限界
である。この波長ルータを実用化するためには、アレイ
状導波路のクロストーク特性を実用化レベルの−４０ｄ
Ｂまで改善しなければならない。そのためには、この波
長ルータのアレイ状導波路の作製精度を高めて、それぞ
れのアレイ状導波路の光路長の位相誤差を０．１％まで
減少させる必要がある。

【０００５】したがって、現状では、この波長ルータは
充分なクロストーク特性を得ることは困難である。

【０００６】また、この波長ルータは、一旦、アレイ状
導波路を作製してしまえば、波長多重光と波長分波光に
関する入力ポートおよび出力ポートの相関関係は１通り
のみに決まるので、容易に変更できない。

【０００７】そこで、従来より、クロストーク特性の良
い、波長ルーテイング経路の様々な設定が可能で、しか
も光のロスの少ない波長ルータおよびその製造方法の出
現が望まれていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明の第１の波長ルータによれば、Ｍ行Ｎ列の
マトリックス状に配置された複数の２入力２出力波長選
択素子と、複数の入力ポートと、複数の出力ポートとを
具え、波長選択素子の各々は、特定波長（選択波長とい
う。）を波長選択して選択は長の光信号を反射させると
共に、それ以外の非波長選択の光信号を透過させる特性
を有し、同一行の波長選択素子の各々は、配列順に光学
的に結合されていてかつ互いに異なる波長選択特性を有
し、同一列の波長選択素子の各々は、配列順に光学的に
結合されていてかつ互いに異なる波長選択特性を有し、
第１列の波長選択素子の各々は、対応する入力ポートと
それぞれ光学的に結合されており、最終行の波長選択素
子の各々は、対応する出力ポートとそれぞれ光学的に結
合されており、および波長選択素子のいずれかで波長選
択された光信号を波長選択した波長選択素子が属する列
の出力ポートから出力させる構成としたことを特徴とす
る。

【０００９】このように構成すれば、それぞれが特定の
反射波長を有する２入力２出力波長選択素子を複数個任
意に配列することが可能となるので、従来のアレイ導波
路回析格子合分波器では困難だった、波長ルーテイング
経路の様々な設定が可能となる。

【００１０】また、この第１の波長ルータの実施に当た
り、波長選択素子は、波長選択特性を与える多層膜フィ
ルタを具えていることが好適である。

【００１１】このように構成すれば、従来からの多層膜
フィルタを、２入力２出力波長選択素子の波長選択手段
として有効に活用することができる。

【００１２】また、この第１の波長ルータの実施に当た
り、波長選択素子を、波長ルータに入力する光信号に対
して透光性材料で主として形成された波長選択ブロック
とし、しかも、波長選択ブロックの各々は、第１および
第２の２つの入射面と、第１および第２の２つの出射面
と、波長選択特性を与える多層膜フィルタとを具えてい
て、第１の入射面から入射した光信号を多層膜フィルタ
で波長選択して選択波長の光信号として第１出射面から
出射させる構造としてあるのが好ましい。

【００１３】このように構成すれば、波長選択ブロック
の入射光および出射光の光軸が、複数の波長ブロック間
で一致するので、簡単かつ高精度に波長ルータに波長選
択ブロックを適用することができる。よって、ある波長
選択ブロックに入射して多層膜フィルタの選択波長特性
により反射または透過した光を、隣り合う波長選択ブロ
ックに確実に伝搬することができる。

【００１４】また、この第１の波長ルータの実施に当た
り、波長選択ブロックの各々は、好ましくは、直角プリ
ズム状の、第１および第２ブロック片を有し、これらブ
ロック片の底面を、多層膜フィルタを挟んで、互いに貼
り合わせて構成してあるのが良い。

【００１５】このように構成すれば、寸法誤差の少ない
高精度な波長選択ブロックを用いることができるので、
クロストーク特性を向上させることが可能となる。ま
た、直角プリズムの代わりに断面菱形の三角プリズムを
用いることによって、入射光が入射面に対して垂直入射
しないので、入射光が反射して戻ってくるために発生す
る戻り光が入射面で反射されて入射光に侵入することを
防止することができる。

【００１６】また、この第１の波長ルータの実施に当た
り、波長選択ブロックを互いに整列させて同一基板上に
固定してあり、同一列の隣り合う波長選択ブロックは、
互いに第１出射面と第２入射面とを対向させてあり、お
よび同一行の隣り合う波長選択ブロックは、互いに第２
出射面と第１入射面とを対向させてあるのが好適であ
る。

【００１７】このように構成すれば、波長選択素子の入
射光軸および出射光軸が隣り合う波長選択素子の入射光
軸および出射光軸と一致するので、ある波長選択ブロッ
クに入射して多層膜フィルタの波長選択特性により反射
または透過した光を、隣り合う波長選択ブロックに確実
に伝搬することができる。

【００１８】また、この第１の波長ルータの実施に当た
り、基板の、波長選択ブロックを固定する上面に、波長
選択ブロックの位置決めマークを形成してあるのが好ま
しい。

【００１９】このように構成すれば、位置決めマークを
目安として位置決めできるので、迅速かつ正確に波長選
択ブロックを基板上に配列することができる。

【００２０】また、この第１の波長ルータの実施に当た
り、好ましくは、波長選択素子の各々を、第１入力ポー
ト、第１出力ポートおよび第１入出力ポートを具える第
１の３ポートサーキュレータと、一端が第１入出力ポー
トに光学的に結合していて波長選択特性を有する光ファ
イバーグレーティング部と、第２入力ポート、第２出力
ポートおよび第２入出力ポートを具えていて第２入力ポ
ートが光ファイバーグレーティン部の他端に光学的に結
合している第２の３ポートサーキュレータとを以て構成
してあるのが良い。

【００２１】このように構成すれば、従来の３ポートサ
ーキュレータおよび光ファイバーグレーティングを用い
ることによって簡単に波長選択素子を構成することがで
きる。しかも屈曲可能なため光軸方向が可変の光ファイ
バーグレーティングを波長選択手段として利用している
ので、複数の波長選択ブロックの入射光軸および出射光
軸の位置調整が不要となる。

【００２２】また、この第１の波長ルータの実施に当た
り、波長選択素子の各々を、基板に境面対称的に形成さ
れている２つの光導波路を具え、それぞれの導波路は、
順次に連続的に構成されている第１の３ｄＢカプラ部
と、グレーティング部と、第２の３ｄＢカプラ部とを有
しており、第１および第２の３ｄＢカプラ部は、光導波
路間で分波および合波する特性を有しており、グレーテ
ィング部は波長選択特性を有しており、分波合波素子の
第１および第２入力ポートを第１光導波路の一端および
他端でそれぞれ構成してあり、および分波合波素子の第
１および第２出力ポートを第２光導波路の一端および他
端でそれぞれ構成してあることが好ましい。

【００２３】このように構成すれば、波長選択素子を基
板上に形成された光導波路と基板上に形成されたグレー
ティングで形成することができるので、基板上に波長選
択素子を集積化することができ、量産化に好適である。

【００２４】また、この発明の第２の波長ルータによれ
ば、Ｍ行Ｎ列のマトリックスの各交差点の領域（以下、
交差領域という。）で特定波長（選択波長という。）を
波長選択して選択波長の光信号を反射させると共に、そ
れ以外の非波長選択の光信号を透過させる特性を有する
波長選択部と、複数の入力ポートと、複数の出力ポート
とを具え、波長選択部の、同一行の交差領域の各々は、
配列順に光学的に結合されて光信号を反射させる波長選
択特性を有し、波長選択部の、同一列の交差領域の各々
は、配列順に光学的に結合されていてかつ互いに異なる
波長選択特性を有し、第１列の交差領域の各々は、対応
する入力ポートとそれぞれ光学的に結合されており、最
終行の交差領域の各々は、対応する出力ポートとそれぞ
れ光学的に結合されており、およびいずれかの交差領域
で波長選択された光信号を波長選択した交差点が属する
列の出力ポートから出力させる構成するのが良い。

【００２５】このように構成すれば、上述したような波
長選択ブロック等の波長選択素子を用いなくても、基板
上に、多層膜フィルタを設けることによって、波長選択
部を形成することができる。

【００２６】また、この第２の波長ルータの実施に当た
り、１行１列ずつずれた交差点間を結ぶ、マトリックス
の互いに平行な複数の対角線上にそれぞれ並ぶ交差領域
は、複数の交差領域アレイを形成しており、同一の交差
領域アレイの各交差領域は、同一の波長選択特性を有し
ており、異なる交差領域アレイ間での各交差領域は、互
いに異なる波長選択特性を有しており、および交差領域
アレイの各々は、多層膜フィルタでそれぞれ形成してあ
ることが好ましい。

【００２７】このように構成すれば、多層膜フィルタを
用いることによって、少ない部材数で光学素子を用いず
に高精度な波長選択部を簡単に形成することができる。

【００２８】また、この第２の波長ルータの実施に当た
り、波長選択部は、好ましくは、透光性材料の個別ブロ
ックで多層膜フィルタの各々を等間隔で挟持して、全体
的に六面体形状のブロックとして構成してあるのが良
い。

【００２９】このように構成すれば、一体的に波長選択
素子を作製することができるので、多数の波長選択素子
を個別に作製する場合よりも手間がかからず、またこれ
らを配置するときに必要な光学的位置決め調整が不要と
なる。

【００３０】また、この第２の波長ルータの実施に当た
り、波長選択部は、互いに異なる波長選択特性を有する
多層膜フィルタがそれぞれ設けられた個別の透光性材料
の帯状体を具え、これら帯状体は、基板の上面に固定さ
れているのが好ましい。

【００３１】このように構成すれば、波長選択部を、従
来からの多層膜フィルタを具えた帯状体で構成すること
ができる。

【００３２】また、この第２の波長ルータの実施に当た
り、基板は、その上面に帯状体を固定する位置決め用溝
を具えているのが好ましい。

【００３３】このように構成すれば、位置決め用溝をガ
イドにして帯状体を配置することができるので、帯状体
を基板上に正確かつ容易に位置決めすることができる。

【００３４】また、この第２の波長ルータの実施に当た
り、波長選択部は、好ましくは、光学的な結合を行うた
めの光導波路を具えていることが良い。

【００３５】このように構成すれば、波長選択部を光導
波路で作製することによって、光導波路に光が誘引され
る。そのため、多層膜フィルタに対する入射光路および
反射光路に形成される反射角度に誤差があっても、光導
波路の光の誘引作用により反射角度の誤差に関係なく、
反射光を正しく目標ポイントに導くことができる。

【００３６】また、この第３の波長ルータによれば、Ｍ
行Ｎ列（ＭおよびＮは２以上の整数とする。）のマトリ
ックス状に配置された２入力２出力型の複数の波長選択
素子と、複数の入力ポートと、複数の出力ポートとを具
え、波長選択素子の各々は、特定波長（選択波長とい
う。）を波長選択して選択波長の光信号を反射させると
共に、それ以外の非波長選択の光信号を透過させる特性
を有し、第１および最終行の波長選択素子の各々は、配
列順に光学的に結合されており、第１列の波長選択素子
の各々は、互いに同一の波長選択特性（この波長選択特
性を第１波長選択特性という。）を有しており、波長選
択素子の各々は、１行１列ずつずれた波長選択素子と光
学的に結合しており、第１列の波長選択素子の各々は、
対応する入力ポートおよび対応する出力ポートとそれぞ
れ光学的に結合されており、第２列以降の列の波長選択
素子の各々は、第１波長選択特性とは異なる波長選択特
性をそれぞ有しており、および第２列以降の列の波長選
択素子の各々は、ある行の入力ポートから波長多重光信
号が第１列の波長選択素子に入力したとき、異なる波長
選択特性を利用して、波長選択素子からの非波長選択の
光信号を第１列の他の波長選択素子の各々から、互いに
異なる波長の光信号を出力するように、配置してあるこ
とを特徴とする。

【００３７】このように構成すれば、格子状に波長選択
素子を接続する場合よりもたすき掛け状に接続した場合
の方が光が通過する波長選択素子の数が少なくて済むの
で、光のロスを低減させることができる。

【００３８】また、この第３の波長ルータの実施に当た
り、Ｍ行Ｎ列を４行４列とし、および入力される光信号
の多重波長をλ１，λ２，λ３およびλ４とするとき、
第１列の各波長選択素子の選択波長をλ１とし、第２列
目の第１行から第４行までの波長選択素子の選択波長を
それぞれλ２，λ３，λ３およびλ４とし、第３列目の
第１行から第４行までの波長選択素子の選択波長をそれ
ぞれλ４，λ４，λ２およびλ２とし、および第４列目
の第１行から第４行までの波長選択素子の選択波長をそ
れぞれλ２，λ３，λ３およびλ４としてあることを特
徴とするのが良い。

【００３９】このように構成すれば、４つの波長を有す
る多重波長光の場合の光のロスの少ない波長ルータを簡
単に構成することができる。

【００４０】また、この第３の波長ルータの実施に当た
り、波長選択素子の各々は、第１入力ポート、第１出力
ポート、第２入力ポートおよび第２出力ポートを有して
おり、波長選択素子の各々を、第１入力端、第１出力端
およぼ第１入出力端を具える第１の３ポートサーキュレ
ータと、一端が第１入出力端に光学的に結合していて波
長選択特性を有する光ファイバグレーティング部と、第
２入力端、第２出力端および第２入出力端を具えていて
第２入力端が光ファイバグレーティング部の他端に光学
的に結合している第２の３ポートサーキュレータとを以
て構成してあり、第１入力ポート、第１出力ポート、第
２入力ポートおよび第２出力ポートは、第１入力端、第
１出力端、第２入力端および第２出力端をそれぞれ構成
しているのが好適である。

【００４１】このように構成すれば、従来の３ポートサ
ーキュレータおよび光ファイバーグレーティングを用い
ることによって簡単に波長選択素子を構成することがで
きる。しかも屈曲可能なため光軸方向が可変の光ファイ
バーグレーティングを波長選択手段として利用している
ので、複数の波長選択ブロックの入射光軸および出射光
軸の位置調整が不要となる。

【００４２】また、この第３の波長ルータの実施に当た
り、第１列の波長選択素子の各々の第１入力ポートを波
長ルータの対応する入力ポートにそれぞれ光学的に結合
すると共に、各々の第１出力ポートを波長ルータの対応
する出力ポートにそれぞれ光学的に結合してあるのが良
い。

【００４３】このように構成すれば、マトリックス状に
配置された複数の波長選択素子を波長ルータとして組み
込むことができる。

【００４４】また、この第３の波長ルータの実施に当た
り、好ましくは、それぞれの波長選択素子は、第１およ
び第２波長選択素子群のいずれかに含まれており、第１
波長選択素子群内の各波長選択素子は、第１列、最終
列、第１行および最終行以外に属するある１つの波長選
択素子を第１中心波長選択素子とするとき、第１中心波
長選択素子の第１入力ポートを前行前列にある波長選択
素子の第２出力ポートに光学的に結合させ、第１中心波
長選択素子の第２入力ポートを前行後列にある波長選択
素子の第１出力ポートに光学的に結合させ、第１中心波
長選択素子の第１出力ポートを後行前列にある波長選択
素子の第２入力ポートに光学的に結合させ、第１中心波
長選択素子の第２出力ポートを後行後列にある波長選択
素子の第１入力ポートに光学的に結合させてあり、さら
に、第２波長選択素子群内の各波長選択素子は、第１
列、最終列、第１行および最終行以外に属するある１つ
の波長選択素子を第２中心波長選択素子とするとき、第
２中心波長選択素子の第１出力ポートを前行前列にある
波長選択素子の第２入力ポートに光学的に結合させ、中
心波長選択素子の第２出力ポートを前行後列にある波長
選択素子の第１入力ポートに光学的に結合させ、中心波
長選択素子の第１入力ポートを後行前列にある波長選択
素子の第２出力ポートに光学的に結合させ、および中心
波長選択素子の第２入力ポートを後行後列にある波長選
択素子の第１出力ポートに光学的に結合させてあり、お
よび第１波長選択素子群内の波長選択素子と第２波長選
択素子群内の波長選択素子は、同一行および同一列のそ
れぞれにおいて、交互に配置してあるのが良い。

【００４５】このように構成すれば、波長選択素子を上
述した接続条件に従って接続すれば、簡単に光のロスの
少ない波長ルータを構成することができ、試行錯誤する
手間を省くことができる。

【００４６】また、この第３の波長ルータの実施に当た
り、第１波長選択素子群に含まれている第１行の波長選
択素子の第２入力ポートを第２波長選択素子群に含まれ
ている同行後列の波長選択素子の第１出力ポートに光学
的に結合してあり、第２波長選択素子群に含まれている
第１行の波長選択素子の第２出力ポートを第１波長選択
素子群に含まれている同行後列の波長選択素子の第１入
力ポートに光学的に結合してあり、第１波長選択素子群
に含まれている最終行の波長選択素子の第１出力ポート
を第２波長選択素子群に含まれている同行前列の波長選
択素子の第２入力ポートに光学的に結合してあり、およ
び第２波長選択素子群に含まれている最終行の波長選択
素子の第１入力ポートを第１波長選択素子群に含まれて
いる同行前列の波長選択素子の第２出力ポートに光学的
に結合してあるのが好適である。

【００４７】このように構成すれば、第１行と最終行の
接続条件が明らかになるので、実際に波長ルータを構成
する上で便利である。

【００４８】また、この第３の波長ルータの実施に当た
り、波長選択素子は、基板に境面対称的に形成されてい
る第１および第１光導波路を具え、これら第１および第
２光導波路は、順次に連続的に構成されている第１の３
ｄＢカプラ部、グレーティング部および第２の３ｄＢカ
プラ部を有しており、および第１および第２の３ｄＢカ
プラ部は、第１および第２光導波路間で分波および合波
する特性を有しており、グレーティング部は波長選択特
性を有しており、波長選択素子の第１および第２入力ポ
ートを第１光導波路の一端および他端でそれぞれ構成し
てあり、および波長選択素子の第１および第２出力ポー
トを第に光導波路の一端および他端でそれぞれ構成して
あるのが好ましい。

【００４９】このように構成すれば、光導波路を用いた
波長選択素子を波長ルータに適用することができるの
で、量産化に好適となる。

【００５０】また、この第３の波長ルータの実施に当た
り、波長選択素子の各々の第１入力ポートを波長ルータ
の対応する入力ポートにそれぞれ光学的に結合すると共
に、各々の第１出力ポートを波長ルータの対応する出力
ポートにそれぞれ光学的に結合してあるのが良い。

【００５１】このように構成すれば、光導波路を用いた
波長選択素子を波長ルータに適正に適用することができ
る。

【００５２】また、この第３の波長ルータの実施に当た
り、それぞれの波長選択素子は、第１および第２波長選
択素子群のいずれかに含まれており、第１波長選択素子
群内の各波長選択素子は、第１列、最終列、第１行およ
び最終行以外に属するある１つの波長選択素子を第１中
心波長選択素子とするとき、第１中心波長選択素子の第
１入力ポートを前行前列にある波長選択素子の第２出力
ポートに光学的に結合させ、第１中心波長選択素子の第
２入力ポートを前行後列にある波長選択素子の第１出力
ポートに光学的に結合させ、第１中心波長選択素子の第
１出力ポートを後行前列にある波長選択素子の第２入力
ポートに光学的に結合させ、第１中心波長選択素子の第
２出力ポートを後行後列にある波長選択素子の第１入力
ポートに光学的に結合させてあり、さらに、第２波長選
択素子群内の各波長選択素子は、第１列、最終列、第１
行および最終行以外に属するある１つの波長選択素子を
第２中心波長選択素子とするとき、第２中心波長選択素
子の第１出力ポートを前行前列にある波長選択素子の第
２入力ポートに光学的に結合させ、中心波長選択素子の
第２出力ポートを前行後列にある波長選択素子の第１入
力ポートに光学的に結合させ、中心波長選択素子の第１
入力ポートを後行前列にある波長選択素子の第２出力ポ
ートに光学的に結合させ、および中心波長選択素子の第
２入力ポートを後行後列にある波長選択素子の第１出力
ポートに光学的に結合させてあり、および第１波長選択
素子群内の波長選択素子と第２波長選択素子群内の波長
選択素子は、同一行および同一列のそれぞれにおいて、
交互に配置してあるのが好適である。

【００５３】このように構成すれば、格子状に接続され
た波長選択素子と比べてたすき掛け状に接続された波長
選択素子の方が光信号の通過する波長選択素子の数が少
なくて済むので、光のロスの少ない波長ルータを構成す
ることができる。

【００５４】また、この第３の波長ルータの実施に当た
り、第１波長選択素子群に含まれている第１行の波長選
択素子の第２入力ポートを第２波長選択素子群に含まれ
ている同行後列の波長選択素子の第１出力ポートに光学
的に結合してあり、第２波長選択素子群に含まれている
第１行の波長選択素子の第２出力ポートを第１波長選択
素子群に含まれている同行後列の波長選択素子の第１入
力ポートに光学的に結合してあり、第１波長選択素子群
に含まれている最終行の波長選択素子の第１出力ポート
を第２波長選択素子群に含まれている同行前列の波長選
択素子の第２入力ポートに光学的に結合してあり、およ
び第２波長選択素子群に含まれている最終行の波長選択
素子の第１入力ポートを第１波長選択素子群に含まれて
いる同行前列の波長選択素子の第２出力ポートに光学的
に結合してあるのが良い。

【００５５】このように構成すれば、第１行と最終行の
接続条件が明らかになるので、実際に波長ルータを構成
する上で便利である。

【００５６】また、この発明の第４の波長ルータによれ
ば、Ｍ行Ｎ列（ＭおよびＮは２以上の整数とする。）の
マトリックス状に配置された２入力２出力型の複数の波
長選択素子と、波長多重された入力光信号がそれぞれ入
力される複数の入力ポートと、波長とパワーが選択され
た光信号をそれぞれ出力する複数の出力ポートとを具
え、波長選択素子の各々は、特定波長（選択波長とい
う。）の光信号のパワーを分割して選択波長の光信号の
反射と透過を行う波長選択特性を有しており、同一行の
波長選択素子の各々は、配列順に光学的に結合されてお
り、同一列の波長選択素子の各々は、配列順に光学的に
結合されており、第１列の波長選択素子の各々は、対応
する入力ポートとそれぞれ光学的に結合されており、最
終行の波長選択素子の各々は、対応する出力ポートとそ
れぞれ光学的に結合されており、および波長選択素子の
いずれかで反射された光信号を反射を行った波長選択素
子が属する列の出力ポートから、選択波長でかつ分割さ
れたパワーの反射光信号として、出力させる構成とした
ことを特徴とする。

【００５７】このように構成すれば、波長選択された光
信号は、波長選択素子によりその光パワーが分割される
ので、その一部の光が波長選択素子によって反射され、
残りの光が波長選択素子を透過する。よって、同一の波
長の光信号を複数の出力ポートへそれぞれ分配すること
ができる。

【００５８】また、この第４の波長ルータの実施に当た
り、同一行の波長選択素子の各々は、互いに同一の波長
選択特性を有しており、および同一列の波長選択素子の
各々は、互いに異なる波長選択特性を有しているのが好
ましい。

【００５９】このように構成すれば、同一行に配置され
た互いに同一の波長選択特性によって、特定波長の光信
号のみが列方向に分配され、更に同一列に配置された互
いに異なる波長選択特性によって、分配光は反射される
ことなく、出力ポートから出射される。よって、このよ
うにして光信号を合波分波することができる。

【００６０】また、この第４の波長ルータの実施に当た
り、波長選択素子の各々は、波長選択素子へ入力する光
信号のパワーを１／２に分割する素子であるのが好適で
ある。

【００６１】このように構成すれば、反射あるいは透過
した光信号の光パワーは、反射回数だけ１／２倍すれ
ば、目的の出力ポートから出射される光信号の光パワー
が容易に算出でき、設計上便利である。

【００６２】また、この第４の波長ルータの実施に当た
り、ＭおよびＮは、同一の整数であって、整数は、入力
光信号に多重している波長の数と一致しているのが好ま
しい。

【００６３】このように構成すれば、波長多重された光
信号の全ての波長の光信号を分波合波することができる
分波合波器を最小単位で構成することができるので、コ
ンパクトで無駄のない分波合波器の設計が可能となる。

【００６４】また、この第４の波長ルータの実施に当た
り、好ましくは、最終列に、入力ポート側から離れる順
に配列されている初段の波長選択素子が出力する反射光
信号のパワーは、入力光信号のパワーの１／２であり、
および配列の後段の波長選択素子から出力される反射光
信号のパワーは、前段の波長選択素子から出力される反
射光信号のパワーの１／２となっているのが良い。

【００６５】このように構成すれば、反射あるいは透過
した光信号の光パワーは、反射回数だけ１／２倍すれ
ば、目的の出力ポートから出射される光信号の光パワー
が容易に算出でき、設計上便利である。

【００６６】また、この第４の波長ルータの実施に当た
り、波長選択素子を、光信号に対して透光性の材料で主
として形成された波長選択ブロックとし、波長選択ブロ
ックの各々は、第１および第２の２つの入射面と、第１
および第２の２つの出射面と、波長選択特性を与える多
層膜フィルタとを具えていて、第１の入射面から入射し
た光信号を、多層膜フィルタで反射して選択波長の反射
光信号として第１出射面から出射させると共に、多層膜
フィルタから選択波長の透過光信号として第２出射面か
ら出射させる構造としてあるのが良い。

【００６７】このように構成すれば、波長選択ブロック
の入射光の光軸と出射光の光軸を複数の波長選択ブロッ
ク間で相互に一致させ、また従来の多層膜フィルタを波
長選択光パワー分割手段として利用することができるの
で、簡単な構成で分波合波器を得ることができる。

【００６８】また、この第４の波長ルータの実施に当た
り、波長選択ブロックの各々は、直角プリズム状の、第
１および第２ブロック片を有し、これらブロック片の底
面を、多層膜フィルタを挟んで、互いに貼り合わせて構
成してあるのが良い。

【００６９】このように構成すれば、波長選択ブロック
の入射光の光軸と出射光の光軸を複数の波長選択ブロッ
ク間で相互に一致させるとともに、従来の多層膜フィル
タを波長選択光パワー分割手段として利用することがで
きるので、簡単な構成で分波合波器を得ることができ
る。

【００７０】また、この第４の波長ルータの実施に当た
り、好ましくは、波長選択ブロックを互いに密着させて
同一基板上に固定してあり、同一列の隣り合う波長選択
ブロックは、互いに第１出射面と第２入射面とを密着さ
せてあり、および同一行の隣り合う波長選択ブロック
は、互いに第２出射面と第１入射面とを密着させてある
のが好適である。

【００７１】このように構成すれば、個別誤差の少ない
高精度な波長選択ブロックを用いることによって、複数
の波長選択ブロックを互いに密着させるだけで、複数の
波長選択ブロックのそれぞれの入射光軸と出射光軸を互
いに位置調整する手間を不要にすることができる。

【００７２】また、この第４の波長ルータの実施に当た
り、基板の、波長選択ブロックを固定する面に、波長選
択ブロックの位置決めマークを形成してあるのが好まし
い。

【００７３】このように構成すれば、位置決めマークを
ガイドにして波長選択ブロックを位置決めすることがで
きるので、波長選択ブロックを基板上で容易に位置決め
することができる。

【００７４】また、この発明の第５の波長ルータによれ
ば、波長λ１，λ２，λ３およびλ４が多重された入力
光信号を波長選択して出力する波長ルータにおいて、４
個の入力ポートと、４個の出力ポートと、特定波長（選
択波長という。）λ１を波長選択して選択波長の光信号
を反射させると共に、非選択波長の光信号を透過させる
特性を有する、第１段目から第４段目までの４個の第１
波長選択素子と、第１波長選択素子の各々と光学的に結
合されていて、第１波長選択素子を透過した光信号に多
重している各波長λ２，λ３およびλ４を、対応する異
なる第１波長選択素子に、振り分けてそれぞれ戻す波長
振り分け部とを具え、第１波長選択素子の各々は、対応
する入力ポートおよび出力ポートの各々にそれぞれ光学
的に結合されている第１サーキュレータおよび第１サー
キュレータと光学的に結合されていて波長選択を行う第
１グレーティング部を具えており、波長振り分け部は、
対応する第１グレーティング部に光学的に結合されてい
る第２サーキュレータおよび第２サーキュレータと光学
的に結合されていて波長選択を行う第２グレーティング
部をそれぞれ具えている、第１段目から第３段目までの
３個の第２波長選択素子で構成してあり、第１段目の第
２サーキュレータは、第１段目の第１グレーティング
部、選択波長がλ３の第２グレーティング部、第２段目
の第１グレーティング部、選択波長がλ４の第２グレー
ティング部、第３段目の第１グレーティング部、選択波
長がλ３の別の第２グレーティング部、第４段目の第１
グレーティング部、および選択波長がλ２の第２グレー
ティングとこの順序で光学的に結合してあり、第２段目
の第２サーキュレータは、前段の選択波長がλ３の第２
グレーティング部、選択波長がλ２の第２グレーティン
グ、前段の選択波長がλ４の第２グレーティング部、選
択波長がλ２の別の第２グレーティング、前段の選択波
長がλ３の別の第２グレーティング部、選択波長がλ４
の第２グレーティング部、前段の選択波長がλ２の第２
グレーティングおよび選択波長がλ４の別の第２グレー
ティング部とこの順序で光学的に結合してあり、第３段
目の第２サーキュレータは、前段の選択波長がλ４の第
２グレーティング部、選択波長がλ３で他端が解放の第
２グレーティング、前段の選択波長がλ４の第２グレー
ティング部、選択波長がλ４で他端が解放の第２グレー
ティング、前段の選択波長がλ２の第２グレーティング
部、選択波長がλ４で他端が解放の別の第２グレーティ
ング部、前段の選択波長がλ２の別の第２グレーティン
グおよび選択波長がλ２で他端が解放の第２グレーティ
ング部とこの順序で光学的に結合してあることを特徴と
する。

【００７５】このように構成すれば、光ファイバーによ
る配線が少なくて済むので、構造が簡単となる。また市
販の１０ポートサーキュレータが有する２つの入出力ポ
ートを互いに繋いで８ポートサーキュレータにすること
ができるので、出来合いのものを活用して波長ルータを
簡単に作製することができる。

【００７６】また、この発明の波長ルータの製造方法に
よれば、波長ルータを製造するに当たり、六面体形状の
ブロックは、同一厚の、平行平面の透光性基板を複数枚
用意して、１枚を除いた残りの基板上面に波長選択特性
の異なる多層膜をそれぞれ形成する第１の工程と、多層
膜が形成された基板を順次に、これら基板間に多層膜が
一層づつ介在するように、積層して積層ブロックを形成
する第２の工程と、四辺が同一長さの四辺形の対角線と
多層膜のうちの一層の端面を一致させると共に、対角線
と直行する線上の、四辺形の２つの頂点が積層ブロック
の上面および下面とそれぞれ一致させておいて、四辺に
沿って積層ブロックを切削加工して六面体形状のブロッ
クを形成する第３の工程とを含むことを特徴とする。

【００７７】このように構成すれば、上述した六面体形
状のブロックを簡単かつ精密に作製することができる。

【００７８】また、この製造方法の実施に当たり、同一
厚の、平行平面の透光性帯状体を複数枚用意して、その
帯状体上面に波長選択特性の異なる多層膜をそれぞれ形
成する第１の工程と、基板の上面に、マトリックスの行
および列の方向に、複数の光導波路をそれぞれ固定する
第２の工程と、行および列の交差点を一方向に対角的に
結ぶ、複数の平行対角線に沿って、光導波路の部分を横
切って基板に、前記多層膜が形成された帯状体を嵌め込
み固定できる幅の溝を、それぞれ形成する第３の工程
と、多層膜が形成された帯状体を対応する溝に固定する
第４の工程とを含むことを特徴とする。

【００７９】このように構成すれば、基板に溝を形成す
る前に、基板に光導波路を形成することによって光導波
路が基板に一体化されるので、その基板を光導波路とと
もに切削して溝を設けることができる。そのため溝の形
成が容易となる。

【００８０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
実施の形態について説明する。なお、図中、各構成成分
の大きさ、形状および配置関係は、この発明が理解でき
る程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説
明する数値的条件は単なる例示にすぎないことを理解さ
れたい。

【００８１】「第１の実施の形態」図１（Ａ）は、この
発明に係る第１の波長ルータの第１の実施の形態を示す
概念図である。（Ｂ）は、この実施の形態で用いた波長
ルータの波長分波合波特性を示す図である。

【００８２】以下、この発明の波長ルータに係る第１の
実施の形態を概念的に説明する。

【００８３】図１（Ａ）において、この発明の第１の波
長ルータ１００は、Ｍ行Ｎ列（但し、Ｍ，Ｎは、２以上
の整数とする）、例えば４行４列のマトリックス状に配
置された複数の、例えば１６個の２入力２出力波長選択
素子１１〜４４と、複数の、例えば４つの入力ポート１
Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ ，４Ｉ₁ と、複数の、例えば４つ
の出力ポート１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ ，４Ｅ₁ とを具え
ている。

【００８４】以下、説明の便宜上、ｍ行ｎ列に配置され
た波長選択素子をｍｎとする。但し、ｍ，ｎは１以上の
整数であり、１≦ｍ≦Ｍ、０≦ｎ≦Ｎの関係を有するも
のとする。また、波長選択素子ｍｎの第１および第２入
力ポートをそれぞれｍｎＩ₁およびｍｎＩ₂ とし、同様
に第１および第２出力ポートをそれぞれｍｎＥ₁ および
ｍｎＥ₂ とする。

【００８５】一例として、波長ルータを４行４列のマト
リックス構成とし、かつ、波長λ１，λ２，λ３，λ４
の波長多重光信号が入力ポート１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ
₁ ，４Ｉ₁ のいずれかに入力する場合につき説明する。

【００８６】ｍ行ｎ列目の波長選択素子ｍｎの各々は、
特定波長（選択波長という。）、例えば４つの波長λ
１，λ２，λ３，λ４の中のいずれか１つの波長を波長
選択してこの選択波長の光信号を反射させると共に、そ
れ以外の波長、すなわち、非波長選択の光信号を透過さ
せる特性を有している。この第１の波長ルータ１００で
は、同一行の波長選択素子、例えば２行１列目，２行２
列目，２行３列目，２行４列目の波長選択素子２１，２
２，２３，２４の各々は、配列順に光学的に結合されて
いてかつ互いに異なる波長選択特性、例えば第１列目か
ら順に波長λ１，λ４，λ３およびλ２の波長選択特性
を有している。また、同一列の波長選択素子、例えば、
１行２列目，２行２列目，３行２列目および４行２列目
の波長選択素子１２，２２，３２，４２の各々は、配列
順に光学的に結合されていてかつ互いに異なる波長選択
特性を有している。また、第１列の波長選択素子、例え
ば１行１列目，２行１列目，３行１列目，４行１列目の
波長選択素子１１，２１，３１，４１の各々は、対応す
る入力ポート１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ ，４Ｉ₁ とそれぞ
れ光学的に結合されている。最終行の波長選択素子，例
えば４行１列目，４行２列目，４行３列目，４行４列目
の波長選択素子４１，４２，４３，４４の各々は、対応
する出力ポート１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ ，４Ｅ₁ とそれ
ぞれ光学的に結合されている。さらに、第１の波長ルー
タ１００では、ｍ行ｎ列目の波長選択素子ｍｎのいずれ
かで、例えば１行２列目の波長選択素子１２で、波長選
択された光信号λ３を、波長選択した１行２列目の波長
選択素子１２が属する列の出力ポート、例えば２Ｅ₁ か
ら出力させるように構成されている。

【００８７】尚、最終列の波長選択素子１４，２４，３
４，４４の第２出力ポート１４Ｅ₂，２４Ｅ₂ ，３４Ｅ₂
，４４Ｅ₂ および第１行の波長選択素子１１，１２，
１３，１４の第２入力ポートは、ダミーポートであっ
て、第１の波長ルータ１００外の構成部分と光学的な接
続関係を有していても有していなくても良い。

【００８８】図１（Ａ）に示した構成例では、この第１
の波長ルータの波長分波合波特性は、図１（Ｂ）の表に
掲げるとおりである。すなわち、図１（Ｂ）には、各入
力ポート１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ ，４Ｉ₁ に、λ１〜λ
４の波長多重した光信号が入力したとき、各出力ポート
１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ ，４Ｅ₁ から出力する選択波長
を示してある。

【００８９】このように構成すれば、様々な反射波長を
有する２入力２出力波長選択素子を任意に配列すること
が可能となるので、従来のアレイ導波路回析格子合分波
器では困難だった、波長ルーテイング経路の様々な設定
が可能となる。

【００９０】次に、図２および図３を用いて、この発明
の第１の実施の形態に用いる波長選択素子の具体例につ
いて説明する。

【００９１】図２（Ａ）は、波長選択素子をより具体的
に構成した波長選択ブロックの構造を模式的に示す斜視
図である。図２（Ｂ）は、この波長選択ブロックを実際
に基板上に配置した場合を示す斜視図である。

【００９２】図３（Ａ）は、波長選択ブロックの配列の
説明図であり、図３（Ｂ）は、基板上に配列させた波長
選択ブロックとその周辺の様子を上面から見た模式図で
ある。

【００９３】図２（Ａ）において、波長選択素子１０２
は、波長選択特性を与える多層膜フィルタｆを具えてい
る。

【００９４】このように構成すれば、従来の多層膜フィ
ルタを波長選択手段として活用することができるので、
簡単に２入力２出力波長選択素子を作製することができ
る。

【００９５】波長選択素子（波長選択ブロック）１０２
は、具体的には、波長ルータ１００に入力する光信号に
対して透光性材料、例えば透明なガラス材料で主として
形成された波長選択ブロックである。この場合、波長選
択ブロック１０２の各々は、第１および第２の２つの入
射面１０２Ｉ₁ ，１０２Ｉ₂ と、第１および第２の２つ
の出射面１０２Ｅ₁ ，１０２Ｅ₂ と、波長選択特性を与
える多層膜フィルタｆとを具えている。そして、第１の
入射面１０２Ｉ₁ から入射した光信号、例えば４つの波
長λ１，λ２，λ３，λ４の光信号を多層膜フィルタ
ｆ、例えば波長λ２を反射する波長選択特性を有する多
層膜フィルタ（以下、ｆ（λ２）という。）で波長選択
して選択波長λ２の光信号として第１出射面１０２Ｅ₁
から出射させるように構成されている。

【００９６】このように構成すれば、波長選択ブロック
の入射光および出射光の光軸が、複数の波長ブロック間
で一致するので、簡単かつ高精度に波長ルータに波長選
択ブロックを適用することができる。よって、ある波長
選択ブロックに入射して多層膜フィルタの選択波長特性
により反射または透過した光を、隣り合う波長選択ブロ
ックに確実に伝搬することができる。

【００９７】また、この波長選択ブロック１０２の各々
は、直角プリズム状の、例えば高精度な直角度を有する
直角プリズムの第１および第２ブロック片１０２ａ，１
０２ｂを有している。そして、これらブロック片１０２
ａ，１０２ｂの底面を、図２（Ａ）に示すように、多層
膜フィルタｆ（この例ではｆ（λ２））を挟んで、互い
に貼り合わせて構成する。

【００９８】この貼り合わせは周知の適当な手法で行え
ば良い。既に説明した通り、従来のアレイ導波路回析格
子合分波器では、アレイ形成の精度を高めることが困難
で位相誤差０．１％が作製限界であり、クロストーク特
性は実用レベル−４０ｄＢまで達成が困難であった。

【００９９】しかし、このように構成すれば、寸法誤差
の少ない高精度な波長選択ブロックを用いることができ
るので、クロストーク特性を向上させることが可能とな
る。

【０１００】また、図２（Ｂ）に示すように、波長選択
ブロック１０２は、互いに整列させて、例えば４行４列
のマトリックス状に整列させて同一基板１０４上に固定
してある。図３（Ａ）を参照して、この場合の配列の仕
方を４つの波長ブロックを例に挙げて説明する。同一列
の隣り合う波長選択ブロック、例えば２行２列目および
３行２列目の波長選択ブロック２２，３２は、互いに波
長選択素子２２の第１出射面２２Ｅ₁ と波長選択素子３
２の第２入射面３２Ｉ₂ とを対向させてあり、および同
一行の隣り合う２行３列目の波長選択ブロック２３は、
互いに波長選択素子２２の第２出射面２２Ｅ₂ と波長選
択素子２３の第１入射面２３Ｉ₁ とを対向させてある。

【０１０１】図２（Ｂ）に示す１０６ａは、４つの入力
ポート１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ ，４Ｉ₁ をＶ字溝に挿入
しアレイ状に配列させて基板上に配置するための入力ポ
ート用基準ブロックである。また、１０６ｂは、１０６
ａと同様に、４つの出力ポート１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ
₁ ，４Ｅ₁ をＶ字溝に挿入しアレイ状に配列させて基板
上に配置するための出力ポート用基準ブロックである。
図２（Ｂ）では、このブロック１０６ｂを固定するため
の途中の状態を示している。なお、この構成例では、入
力ポートおよび出力ポートは、光信号を平行光に変える
コリメータレンズ１０８に光ファイバを光学的に接続し
て構成されている。

【０１０２】波長選択ブロックを基板１０４上に配列す
る手助けとなる位置決めマークを基板の上面に設けてお
くと良い。この位置決めマークの一例を図３（Ｂ）に破
線１１２で示してある。この構成例では、立方体のブロ
ック１０２の直交する２辺とその交差する頂点の位置決
めができれば良いので、直交する直線で位置決めマーク
を構成している。２つの直線の交点にブロックの頂点を
合わせると共に、直交する２辺をこれら直線に一致させ
れば良い。この位置決めマークは、他の形態で設けてお
いても良い。

【０１０３】この図３（Ｂ）に示す構成例では、上述し
たように波長選択素子を配列することにより、第１行目
の第１列から第４列までの順次の素子各々は、波長λ
４，λ３，λ２およびλ１の光信号を、それぞれ選択反
射する。また、第２行目の順次の素子は、波長λ１，λ
４，λ３およびλ２の光信号を、それぞれ選択反射す
る。また、第３行目の順次の素子は、波長λ２，λ１，
λ４およびλ３の光信号を、それぞれ選択反射する。ま
た、第４行目（最終行）の順次の素子は、波長λ３，λ
２，λ１およびλ４の光信号を、それぞれ選択反射す
る。

【０１０４】このように構成すれば、波長選択ブロック
の入射光および出射光の光軸が、複数の波長ブロック間
で一致するので、簡単かつ高精度に波長ルータに波長選
択ブロックを適用することができる。よって、ある波長
選択ブロックに入射して多層膜フィルタの選択波長特性
により反射または透過した光を、隣り合う波長選択ブロ
ックに確実に伝搬することができる。

【０１０５】次に、波長選択ブロック１０２の変形例に
ついて説明する。

【０１０６】図４は、図２および３で用いた波長選択ブ
ロックの変形例を模式的に示す上面図である。

【０１０７】図４に示すように、直角プリズム状の第１
および第２ブロック片１１０ａ，１１０ｂとして、直角
プリズムの代わりに断面菱形の三角プリズム１１０を用
いても良い。

【０１０８】このように構成すれば、直角プリズムの代
わりに断面菱形の三角プリズムを用いることによって、
入射光が入射面に対して垂直入射しないので、入射光が
反射して戻ってくるために発生する戻り光が入射面で反
射されて入射光に侵入することを防止することができ
る。

【０１０９】また、基板１０４の、波長選択ブロック１
０２を固定する上面に、波長選択ブロック１０２の位置
決めマーク１１２を格子状に形成しても良い（図４）。

【０１１０】このように構成すれば、位置決めマーク１
１２を目安として位置決めできるので、迅速かつ正確に
波長選択ブロック１０２を基板１０４上に配列すること
ができる。

【０１１１】次に、図５（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、波長
選択素子の別の具体例について説明する。

【０１１２】図５（Ａ）〜（Ｄ）は、第１の実施の形態
における波長選択素子の別の具体例を示す図である。

【０１１３】図５（Ａ）において、波長選択素子１２０
の各々は、第１の３ポートサーキュレータ１２０ａと、
光ファイバーグレーティング部１２０ｂと、第２の３ポ
ートサーキュレータ１２０ｃとを具えている。第１の３
ポートサーキュレータ１２０ａは、第１入力ポートＩ
₁ 、第１出力ポートＥ₁ および第１入出力ポートＩＥ₁
を具えている。第２の３ポートサーキュレータ１２０ｃ
は、第２入力ポートＩ₂、第２出力ポートＥ₂ および第
２入出力ポートＩＥ₂ を具えている。光ファイバーグレ
ーティング部１２０ｂは、一端が第１入出力ポートＩＥ
₁ に光学的に結合されていて波長λ２を反射する波長選
択特性を有するとともに、他端は第２の３ポートサーキ
ュレータ１２０ｃの第２入出力ポートＩＥ₂ と光学的に
結合している。

【０１１４】すなわち、この波長選択素子１２０の構成
上の特徴は、多層膜フィルタｆの代わりに光ファイバー
グレーティング部１２０ｂを用いている点にあり、この
点が波長選択ブロック１０２の構成と異なるところであ
る。

【０１１５】次に、図５（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、この
光選択素子１２０の波長λ１あるいは波長λ２の光信号
を入力させた場合の光選択素子１２０の動作につき説明
する。

【０１１６】図５（Ａ）は、第１の３ポートサーキュレ
ータ１２０ａの入力ポートＩ₁ に波長λ１の光信号が入
力され、特定波長λ２を反射する波長選択特性を有する
光ファイバーグレーティング部１２０ｂに入力された場
合を示す図である。

【０１１７】図５（Ｂ）は、第１の３ポートサーキュレ
ータ１２０ａの入力ポートＩ₁ に波長λ２の光信号が入
力され、特定波長λ２を反射する波長選択特性を有する
光ファイバーグレーティング部１２０ｂに入力された場
合を示す図である。

【０１１８】図５（Ｃ）は、第２の３ポートサーキュレ
ータ１２０ｃの入力ポートＩ₂ に波長λ１の光信号が入
力され、特定波長λ２を反射する波長選択特性を有する
光ファイバーグレーティング部１２０ｂに入力された場
合を示す図である。

【０１１９】図５（Ｄ）は、第２の３ポートサーキュレ
ータ１２０ｃの入力ポートＩ₂ に波長λ２の光信号が入
力され、特定波長λ２を反射する波長選択特性を有する
光ファイバーグレーティング部１２０ｂに入力された場
合を示す図である。

【０１２０】図５（Ａ）の場合、第１の３ポートサーキ
ュレータ１２０ａの第１入力ポートＩ₁ から入力した波
長λ１の光信号（図中、実線）は、第１入出力ポートＩ
Ｅ₁から出射して光ファイバーグレーティング部１２０
ｂへ入力する。この光ファイバーグレーティング部１２
０ｂは、特定波長λ２のみを反射する波長選択特性を有
している。よって、この光ファイバーグレーティング部
１２０ｂへ入力された波長λ１の光信号は、この光ファ
イバーグレーティング部１２０ｂを通過して第２の３ポ
ートサーキュレータ１２０ｃの第２入出力ポートＩＥ₂
に入力される。第２の３ポートサーキュレータ１２０ｃ
の第２入出力ポートＩＥ₂ に入力された波長λ１の光信
号は、第２出力ポートＥ₂ から出射される。

【０１２１】図５（Ｂ）の場合、第１の３ポートサーキ
ュレータ１２０ａの第１入力ポートＩ₁ から入力した波
長λ２の光信号（図中、鎖線）が、第１入出力ポートＩ
Ｅ₁から出射して光ファイバーグレーティング部１２０
ｂへ入力される。この光ファイバーグレーティング部１
２０ｂは、波長λ２を反射する波長選択特性を有してい
るので、この入力光を反射する。この反射光は、第１の
３ポートサーキュレータ１２０ａの第１入出力ポートＩ
Ｅ₁ に入射され、第１出力ポートＥ₁ から出射される。

【０１２２】図５（Ｃ）の場合、第２の３ポートサーキ
ュレータ１２０ｃの第２入力ポートＩ₂ から入力した波
長λ１の光信号（図中、実線）は、この構成が左右対称
なので、図５（Ａ）と同様の動作（左右対称の動作）を
して第１の３ポートサーキュレータ１２０ａの第１出力
ポートＥ₁ から出射される。

【０１２３】図５（Ｄ）の場合、第２の３ポートサーキ
ュレータ１２０ｃの第２入力ポートＩ₂ から入力した波
長λ２の光信号（図中、鎖線）は、この構成が左右対称
なので、図５（Ｂ）と同様の動作（左右対称の動作）を
して第２の３ポートサーキュレータ１２０ｃの第２出力
ポートＥ₂ から出射される。

【０１２４】このように構成すれば、従来の３ポートサ
ーキュレータおよび光ファイバーグレーティングを用い
ることによって簡単に波長選択素子を構成することがで
きる。しかも屈曲可能なため光軸方向が可変の光ファイ
バーグレーティングを波長選択手段として利用している
ので、図２（Ａ）に記載の波長選択ブロックのように複
数の波長選択ブロックの入射光軸および出射光軸の位置
調整が不要なる。

【０１２５】次に、図６（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、波長
選択素子のさらに別の構成例について説明する。

【０１２６】図６（Ａ）〜（Ｄ）は、第１の実施の形態
における波長選択素子のさらに別の具体例を示す説明図
である。

【０１２７】以下、この波長選択素子１３０の構成につ
き説明する。

【０１２８】図６（Ａ）は、第１の３ｄＢカプラ部１３
０ａの第１入力ポートＩ₁ に波長λ１の光信号が入力さ
れ、特定波長λ２を反射する波長選択特性を有するグレ
ーティング部１３０ｂに入力された場合を示す図であ
る。

【０１２９】図６（Ｂ）は、第１の３ｄＢカプラ部１３
０ａの第１入力ポートＩ₁ に波長λ２の光信号が入力さ
れ、特定波長λ２を反射する波長選択特性を有するグレ
ーティング部１３０ｂに入力された場合を示す図であ
る。

【０１３０】図６（Ｃ）は、第２の３ｄＢカプラ部１３
０ｃの第２入力ポートＩ₂ に波長λ１の光信号が入力さ
れ、特定波長λ２を反射する波長選択特性を有するグレ
ーティング部１３０ｂに入力された場合を示す図であ
る。

【０１３１】図６（Ｄ）は、第２の３ｄＢカプラ部１３
０ｃの第２入力ポートＩ₂ に波長λ２の光信号が入力さ
れ、特定波長λ２を反射する波長選択特性を有するグレ
ーティング部１３０ｂに入力された場合を示す図であ
る。

【０１３２】図６（Ａ）において、波長選択素子１３０
の各々は、基板１０４に鏡面対称的に形成されている２
つの光導波路１３０-a，１３０-bを具えている。それぞ
れの導波路１３０-a，１３０-bは、順次に連続的に構成
されている第１の３ｄＢカプラ部１３０ａと、グレーテ
ィング部１３０ｂと、第２の３ｄＢカプラ部１３０ｃと
を有している。この第１および第２の３ｄＢカプラ部１
３０ａ, １３０ｃは、光導波路間１３０-a，１３０-bで
分波および合波する特性を有している。このグレーティ
ング部１３０ｂは波長選択特性、例えば波長λ２を反射
する特性を有している。この分波合波素子の第１および
第２出力ポートＥ₁ ，Ｅ₂ を第２光導波路１３０-bの一
端および他端でそれぞれ構成してある。この分波合波素
子１３０の第１および第２出力ポートＥ₁ ，Ｅ₂ を第２
光導波路１３０-bの一端および他端でそれぞれ構成して
ある。

【０１３３】この波長選択素子の構成上の特徴は、波長
選択ブロック１０２および波長選択素子１２０の構成と
違って、２本の光導波路１３０-a，１３０-bと光導波路
に形成されたグレーテイング部１３０ｂを用いて構成し
た点にある。

【０１３４】次に、図６（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、この
波長選択素子１３０に波長λ１あるいは波長λ２の光信
号を入力させた場合の波長選択素子１３０の動作につき
説明する。

【０１３５】図６（Ａ）において、第１の３ｄＢカプラ
部１３０ａの第１入力ポートＩ₁ から入力した波長λ１
の光信号（図中、実線）は、第１の３ｄＢカプラ部１３
０ａで光パワーが等分割されて２つの光導波路１３０-
a，１３０-bにそれぞれ分配される。そして、この分配
された光は２つの光導波路１３０-a，１３０-bに交差さ
せて形成されたグレーティング部１３０ｂへ入力され
る。このグレーティング部１３０ｂは、特定波長λ２の
みを反射する波長選択特性を有している。よって、この
グレーティング部１３０ｂへ入力された波長λ１の光信
号は、このグレーティング部１３０ｂを通過して第２の
３ｄＢカプラ部１３０ｃに入力される。第２の３ｄＢカ
プラ部１３０ｃに入力された波長λ１の光信号は、光方
向性結合されて第２出力ポートＥ₂ から出射される。

【０１３６】図６（Ｂ）において、第１の３ｄＢカプラ
部１３０ａから入力した波長λ２の光信号（図中、鎖
線）は、第１の３ｄＢカプラ部１３０ａによって、光パ
ワーが等分割されて２つの光導波路１３０-a，１３０-b
にそれぞれ分配される。この分配されたそれぞれの光信
号は、２つの光導波路１３０-a，１３０-bを交差するよ
うに形成されたグレーティング部１３０ｂへそれぞれ入
力される。このグレーティング１３０ｂは、波長λ２を
反射する波長選択特性を有しているので、これら入力光
をそれぞれ反射する。この反射されたそれぞれの光は、
第１の３ｄＢカプラ部１３０ａに再び入力され、光方向
性結合されて第１出力ポートＥ₁ から出射される。

【０１３７】図６（Ｃ）において、第２の３ｄＢカプラ
部１３０ｃの第２入力ポートＩ₂ から入力された波長λ
１の光信号（図中、実線）は、この２つの光導波路１３
０-a，１３０-bが鏡面対称なので、図６（Ａ）と同様の
動作（左右逆向きの動作）をして第１の３ｄＢカプラ部
１３０ａの第１出力ポートＥ₁ から出射される。

【０１３８】図６（Ｄ）において、第２の３ｄＢカプラ
部１３０ｃの第２入力ポートＩ₂ から入力した波長λ２
の光信号（図中、鎖線）は、この２つの光導波路１３０
-a，１３０-bが鏡面対称なので、図６（Ａ）と同様の動
作（左右対称の動作）をして第２の３ｄＢカプラ部１３
０ｃの第２出力ポートＥ₂ から出射される。

【０１３９】このように構成すれば、波長選択素子を基
板上に形成された光導波路と基板上に形成されたグレー
ティングで形成することができるので、基板上に波長選
択素子を集積化することができ、量産化に好適である。

【０１４０】「第２の実施の形態」次に、図７、図８お
よび図９を用いて、第２の実施の形態の波長ルータにつ
き説明する。

【０１４１】図７は、第２の実施の形態における波長ル
ータを構成する波長選択素子を光導波路と多層膜フィル
タを用いて構成した例を示す図である。

【０１４２】図８は、この波長ルータの一構成例を説明
するための斜視図である。

【０１４３】図７および図８において、この波長ルータ
は、波長選択部と、入力ポートと、出力ポートとを具え
ている。この構成例では、この波長選択部１０３を構成
する多層膜フィルタを図中、マトリックスの交差点を対
角的に結ぶ直線（後述する交差領域アレイに相当す
る。）Ａ１（λ３），Ａ２（λ２），Ａ３（λ１），Ａ
４（λ４），Ａ５（λ３），Ａ６（λ２）およびＡ７
（λ１）で、概略的に示してある。また、入力ポートを
１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ および４Ｉ₁ で示してあり、出
力ポートを１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ および４Ｅ₁ で示し
てある。この波長選択部の、Ｍ行Ｎ列のマトリックスの
各交差点の領域（以下、交差領域という。）をＲ（ｍ，
ｎ）とする。但し、ｍ，ｎは１以上の整数であり、１≦
ｍ≦Ｍ、１≦ｎ≦Ｎの関係を有するものとする。これら
の交差領域Ｒ（ｍ，ｎ）は特定波長を選択反射させる特
性を有している。これらの交差領域の各々は、対応する
入力ポートと出力ポートとにそれぞれ光学的に結合され
ている。

【０１４４】この構成例では、波長選択部１０３の交差
領域Ｒ（２，２）は、多重波長λ１，λ２，λ３，λ４
の光信号の特定波長（選択波長という。）、例えば波長
λ４を波長選択して選択波長λ４の光信号を反射させ
る。そして、それ以外の非波長選択の光信号、すなわち
波長λ１，λ２，λ３の光信号を透過させる。そして、
同一行の交差領域Ｒ（２，１），Ｒ（２，２），Ｒ
（２，３），Ｒ（２，４）の各々は、配列順に光学的に
結合されて光信号を反射させる波長選択特性を有してい
る。また、同一列の交差領域Ｒ（１，２），Ｒ（２，
２），Ｒ（３，２），Ｒ（４，２）の各々は、配列順に
光学的に結合されていてかつ互いに異なる波長選択特性
を有している。第１列の交差領域Ｒ（１，１），Ｒ
（２，１），Ｒ（３，１），Ｒ（４，１）の各々は、対
応する入力ポート１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ および４Ｉ₁
とそれぞれ光学的に結合されている。そして、最終行の
交差領域Ｒ（４，１），Ｒ（４，２），Ｒ（４，３），
Ｒ（４，４）の各々は、対応する出力ポート１Ｅ₁ ，２
Ｅ₁ ，３Ｅ₁ および４Ｅ₁ とそれぞれ光学的に結合され
ている。そして、いずれかの交差領域、例えばＲ（２，
２）で波長選択された光信号、例えば波長λ４を波長選
択した交差領域Ｒ（２，２）が属する列の出力ポート２
Ｅ₁ から出力させるように構成されている。

【０１４５】このように構成すれば、既に説明したよう
な、波長選択素子１２０、波長選択素子１３０等の波長
選択素子を用いなくても、既に説明した波長選択ブロッ
ク１０２で形成することができる。しかし、この構成例
では、波長選択ブロック１０２を用いずに、基板上１０
４に、多層膜フィルタを設けることによって、波長選択
部１０３を形成する例につき説明する。

【０１４６】第２の実施の形態の具体例につき説明す
る。図７および図８に示すように、１行１列ずつずれた
交差領域間、例えば交差領域Ｒ（２，２）と交差領域Ｒ
（３，３）の間を結ぶ、マトリックスの互いに平行な複
数の対角線上にそれぞれ並ぶ交差領域、例えばＲ（１，
１），Ｒ（２，２），Ｒ（３，３），Ｒ（４，４）とＲ
（２，１），Ｒ（３，２），Ｒ（４，３）は、複数の交
差領域アレイ、例えば交差領域アレイＡ４，Ａ３を形成
している。そして、同一の交差領域アレイ、例えば交差
領域アレイＡ３の各交差領域Ｒ（２，１），Ｒ（３，
２），Ｒ（４，３）は、同一の波長選択特性、例えば波
長λ１を反射する特性を有している。ここでは、この交
差領域アレイをＡ３（λ１）のように表記している。さ
らに、異なる交差領域アレイ間、例えば交差領域アレイ
Ａ３およびＡ４での各交差領域は、互いに異なる波長選
択特性、すなわち波長λ１を反射する特性と波長λ４を
反射する特性をそれぞれ有している。このような、交差
領域アレイＡ１（λ３），Ａ２（λ２），Ａ３（λ
１），Ａ４（λ４），Ａ５（λ３），Ａ６（λ２），Ａ
７（λ１）の各々は、各アレイ毎に、選択反射波長が割
当てられている多層膜フィルタで、それぞれ形成してあ
る。

【０１４７】このように構成すれば、簡単で少ない部材
数で、高精度な波長選択部を形成することができる。例
えば、４行４列のマトリックス搭載の波長ルータの場合
には、７枚の多層膜フィルタを用いれば良い。

【０１４８】この場合、波長選択部１０３の各交差領域
アレイは、図７および図８に示すように、個別の透光性
材料の帯状体上に互いに異なる波長選択特性を有する多
層膜フィルタを設けて、形成されている。ここでは、こ
れら帯状体にアレイと同じ符号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ
４，Ａ５，Ａ６，Ａ７を附して示す。これら帯状体は、
基板１０４の上面に固定されている。

【０１４９】このように構成すれば、波長選択部を、従
来からの多層膜フィルタを具えた帯状体で構成すること
ができる。

【０１５０】また、この場合、この基板１０４は、その
上面に帯状体、例えば図８に示す帯状体Ａ１，Ａ２，Ａ
３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７を固定する位置決め用溝を
具えている。

【０１５１】このように構成すれば、位置決め用溝をガ
イドにして帯状体Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ
６，Ａ７を配置することができるので、帯状体Ａ１，Ａ
２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７を基板上に正確かつ
容易に位置決めすることができる。

【０１５２】また、波長選択部１０３には、光学的な結
合を行うための光導波路を設けるのが良い。図７に示す
構成例では、これらの光導波路１０５および１０７を行
および列方向の実線でそれぞれ示してある。例えば、第
１行〜第４行の光導波路１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ
および１０５ｄを互いに平行に基板１０４に形成し、そ
れぞれの一端を対応するコリメータレンズ１０８と光学
的に結合させてある。他方、第１列〜第４列の光導波路
１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃおよび１０７ｄを互いに
平行に基板１０４に形成し、それぞれの一端を対応する
コリメータレンズ１０８に光学的に結合させてある。

【０１５３】このように構成すれば、波長選択部を光導
波路で作製することによって、光導波路に光が誘引され
る。そのため、多層膜フィルタに対する入射光路および
反射光路に形成される反射角度に誤差があっても、光導
波路の光の誘引作用により反射角度の誤差に関係なく、
反射光を正しく目標ポイントに導くことができる。

【０１５４】また、この場合、この波長ルータを製造す
るに当たり、同一厚の、平行平面の透光性帯状体、例え
ば透明なガラス板を複数枚用意する。このガラス板の長
さはそれぞれ予め設計に合わせて適当な長さとしておけ
ばよい。また、ガラス板の幅は、同一幅に揃えておくの
が良い。ついで、その帯状体上面に、波長選択特性の異
なる、設計に応じた所要の特性の多層膜をそれぞれ形成
する（第１の工程）。この多層膜の形成は、蒸着等周知
の適当な成膜方法を用いて行えばよい。次に、基板の上
面に、マトリックスの行および列の方向に、複数の光導
波路をそれぞれ形成する（第２の工程）。これら光導波
路の形成も、周知の適切な方法で行えば良い。次に、行
および列の交差点を一方向に対角的に結ぶ、複数の平行
対角線に沿って、光導波路の部分を横切って基板に溝を
それぞれ形成する（第３の工程）。この溝の幅は、それ
ぞれ、多層膜が形成された帯状体を嵌め込んで固定でき
る幅とする。次に、多層膜が形成された帯状体を対応す
る溝に固定する（第４の工程）。

【０１５５】このように構成すれば、基板に溝を形成す
る前に、基板に光導波路を形成することによって光導波
路が基板に一体化され、その基板を光導波路とともに切
削して溝を設けることができる。そのため溝の形成が容
易となる。そして、多層膜が形成された帯状体をその溝
に容易に固定することができる。この固定には、必要な
らば、接着剤等の固定補強手段を用いても良い。

【０１５６】次に、図９を用いて、図３の波長選択素子
の変形例について説明する。

【０１５７】図９は、図３の波長選択素子の変形例を示
した上面図である。

【０１５８】波長選択部は、図９に示すように、透光性
材料、例えばガラス材料の個別ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ
３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８で多層膜フィルタｆ
（λ３），ｆ（λ２），ｆ（λ１），ｆ（λ４），ｆ
（λ３），ｆ（λ２），ｆ（λ１）の各々を等間隔で挟
持して、全体的に六面体形状の一体型のブロック１４０
として構成して基板１０４上に配置してある。

【０１５９】このように構成すれば、一体的に波長選択
素子を作製することができるので、多数の波長選択素子
を個別に作製する場合よりも手間がかからず、またこれ
らを配置するときに必要な光学的位置決め調整が不要と
なる。

【０１６０】次に、図１０を用いて、上述した六面体形
状のブロック１４０を作製する方法について説明する。

【０１６１】図１０は、六面体形状のブロック１４０を
作製するプロセスを示す説明図である。

【０１６２】図１０に示すように、この波長ルータを製
造するに当たり、六面体形状のブロックは、同一厚の、
平行平面の透光性基板、例えばＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４
を複数枚用意して、１枚、例えばＢ４を除いた残りの基
板上面に波長選択特性の異なる多層膜、例えばｆ（λ
３），ｆ（λ２），ｆ（λ１）をそれぞれ形成する（第
１の工程）。基板としては、透明のガラス基板を用いる
のが良く、また、多層膜の形成は、蒸着等の周知の成膜
方法を用いれば良い。多層膜が形成された基板を順次
に、これら基板間に多層膜が一層づつ介在するように、
設計に合わせた順に、積層して積層ブロックを形成する
（第２の工程）。ここでは、基板Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３およ
びＢ４の順に重ね合わせる。四辺が同一長さの四辺形
（図中、破線で示してある。）の対角線と多層膜のうち
の一層とを一致させると共に、対角線と直行する線上
の、四辺形の２つの頂点が積層ブロックの上面および下
面とそれぞれ一致させるようにして、四辺に沿って積層
ブロックを周知の適切な方法で切削加工して六面体形状
のブロック１４０を形成する（第３の工程）。ここで
は、多層膜ｆ（λ２）を対角線と一致させている。

【０１６３】このように構成すれば、上述した六面体形
状のブロックを簡単かつ精密に作製することができる。

【０１６４】「第３の実施の形態」図１１（Ａ）は、第
３の実施の形態の波長ルータの説明に供する概念図であ
る。

【０１６５】以下、この第３の実施の形態の波長ルータ
の構成について説明する。

【０１６６】図１１（Ａ）に示すように、Ｍ行Ｎ列（Ｍ
およびＮは２以上の整数とする。）、例えば４行４列の
マトリックス状に配置された２入力２出力型の複数の波
長選択素子、例えば波長選択素子１１〜４４と、複数の
入力ポート、例えば入力ポート１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ
₁ ，４Ｉ₁ と、複数の出力ポート、例えば出力ポート１
Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ ，４Ｅ₁ とを具えている。

【０１６７】この波長選択素子１１〜４４の各々は、既
に説明した他の波長選択素子の場合と同様に、特定波長
（選択波長という。）の光信号を反射させ、それ以外の
非波長選択の光信号を透過させる特性を有している。例
えば、波長選択素子１２，１４，３３および４３は、波
長λ２を波長選択して選択波長λ２の光信号を反射させ
ると共に、波長λ１，λ３，λ４を透過する。また、こ
の構成例では、第１および最終行の波長選択素子１１，
１２，１３，１４および４１，４２，４３，４４の各々
は、配列順に光学的に結合されている。また、第１列の
波長選択素子１１，２１，３１，４１の各々は、互いに
同一の波長選択特性（この波長選択特性を第１波長選択
特性という。）、例えばここでは同一の波長λ１の波長
選択特性を有している。

【０１６８】波長選択素子の各々は、１行１列ずつずれ
た波長選択素子と光学的に結合している。例えば波長選
択素子２２は、波長選択素子１１、波長選択素子３１、
波長選択素子１３および波長選択素子３３と結合してい
る。

【０１６９】第１列の波長選択素子の各々は、対応する
入力ポートおよび対応する出力ポートとそれぞれ光学的
に結合されている。この構成例では、素子１１は入力ポ
ート１Ｉ₁ および出力ポート１Ｅ₁ に結合し、素子２１
は入力ポート２Ｉ₁ および出力ポート２Ｅ₁ に結合し、
素子３１は入力ポート３Ｉ₁ および出力ポート３Ｅ₁に
結合し、および素子４１は入力ポート４Ｉ₁ および出力
ポート４Ｅ₁ に結合している。第２列以降の列の波長選
択素子の各々は、第１波長選択特性とは異なる波長選択
特性をそれぞれ有している。第２列以降の列の波長選択
素子の各々は、ある行の入力ポート、例えば２行目の入
力ポート２Ｉ₁ から波長多重光信号、すなわち波長λ
１，λ２，λ３，λ４の光信号が第１列の波長選択素
子、例えば２行１列目の波長選択素子２１に入力したと
き、異なる波長選択特性を利用して、２行１列目の波長
選択素子２１からの非波長選択の光信号、波長λ２，λ
３，λ４の光信号を第１列の他の波長選択素子、例えば
第１列の１行目，３行目，４行目の波長選択素子１１，
３１，４１の各々から、互いに異なる波長の光信号、例
えば波長λ２，λ３，λ４の光信号を出力するように、
配置してある。

【０１７０】この構成例では、図１１（Ａ）に示すよう
に、第１列の各波長選択素子１１，２１，３１，４１の
選択波長をλ１としてある。また、第２列目の第１行か
ら第４行までの波長選択素子１２，２２，３２，４２の
選択波長をそれぞれλ２，λ３，λ３，λ４としてあ
る。また、第３列目の第１行から第４行までの波長選択
素子１３，２３，３３，４３の選択波長をそれぞれλ
４，λ４，λ２，λ２としてある。また、第４列目の第
１行から第４行までの波長選択素子１４，２４，３４，
４４の選択波長をそれぞれλ２，λ３，λ３，λ４とし
てある。

【０１７１】この場合、例えば波長λ１〜λ４の波長多
重信号が素子２１に入射すると、素子２１で波長λ１の
光信号が出力ポート２Ｅ₁ へ出力される。波長λ２の光
信号は、素子１２で反射されて素子１１を経て出力ポー
ト１Ｅ₁ へ出力される。また、同時に波長λ３の光信号
は、素子１２、素子１３、素子２４、素子３３、素子４
２、素子４１を経て出力ポート４Ｅ₁ に出力される。同
様に、波長λ４の光信号は、素子１２、素子１３、素子
２２，素子３１を経て出力ポート３Ｅ₁ に出力される。

【０１７２】この波長ルータ２００の入力と出力と波長
との関係を図１１（Ｂ）の表に波長選択特性として示し
てある。

【０１７３】このように構成すれば、格子状に波長選択
素子を接続する場合よりもたすき掛け状に接続した場合
の方が光が通過する波長選択素子の数が少なくて済むの
で、光のロスを低減させることができる。

【０１７４】また、このように構成すれば、４つの波長
を有する多重波長光の場合の光のロスの少ない波長ルー
タを簡単に構成することができる。

【０１７５】また、この波長ルータに用いる波長選択素
子の各々には、上述した第１の実施の形態において図５
で説明した波長選択素子を用いることもできる。尚、構
成についての説明は既に説明してあるので省略する。

【０１７６】このように構成すれば、光が通過する波長
選択素子の数が少なくて済むので、光のロスを低減させ
ることができる。

【０１７７】次に、図５で説明した波長選択素子１２０
を図１１（Ａ）の波長ルータ２００として用いる場合の
接続条件について説明する。尚、図１１（Ａ）におい
て、第１入力ポート、第２入力ポート、第１出力ポート
および第２出力ポートは、一部分符号を付さないで示し
てあるが、ここでの説明では、素子を表す番号の次にＩ
₁ ，Ｉ₂ を付して第１および第２入力ポートを表し、Ｅ
₁ およびＥ₂ を付して第１および第２出力ポートを表し
ている。

【０１７８】図５で説明した波長選択素子は、図１１
（Ａ）に示すように、第１列の波長選択素子１１，２
１，３１，４１の各々の第１入力ポート１１Ｉ₁ ，２１
Ｉ₁ ，３１Ｉ₁ ，４１Ｉ₁ を波長ルータ２００の対応す
る入力ポート１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ ，４Ｉ₁ にそれぞ
れ光学的に結合してある。そして、各々の第１出力ポー
ト１１Ｅ₁ ，２１Ｅ₁ ，３１Ｅ₁ ，４１Ｅ₁ を波長ルー
タ２００の対応する出力ポート１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ
₁ ，４Ｅ₁ にそれぞれ光学的に結合してある。尚、第１
列の波長選択素子の第１入力ポート１１Ｉ₁ ，２１Ｉ
₁ ，３１Ｉ₁ ，４１Ｉ₁および第１出力ポート１Ｅ₁ ，
２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ ，４Ｅ₁ は、波長ルータ２００の入力ポ
ート１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ ，４Ｉ₁ および出力ポート
１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ ，４Ｅ₁ として共用しても良
い。

【０１７９】このように構成すれば、マトリックス状に
配置された複数の波長選択素子１２０を波長ルータ２０
０として構成することができる。

【０１８０】次に、図１２を用いて、図５で説明した波
長選択素子１２０を波長ルータ２００に適用する場合の
接続関係について説明する。

【０１８１】図１２（Ａ）は、図５で説明した波長選択
素子１２０を波長ルータ２００に適用する場合の接続関
係を示す図である。図１２（Ｂ）は、この波長ルータの
波長選択特性を示す図である。尚、図１２（Ａ）におい
て、第１入力ポート、第２入力ポート、第１出力ポート
および第２出力ポートをそれぞれ単にＩ₁ ，Ｉ₂ ，Ｅ ₁
およびＥ₂ として各素子共通に表し、図中、一部分、こ
れらの表示を省略してある。

【０１８２】図１２（Ａ）において、波長ルータ２００
における、それぞれの波長選択素子１２０は、第１およ
び第２波長選択素子群、例えば波長選択素子１１，３
１，２２，４２，１３，３３，２４，４４の群か波長選
択素子２１，４１，１２，３２，２３，４３，１４，３
４の群のいずれかの群に含まれている。この第１波長選
択素子群内の各波長選択素子１１，３１，２２，４２，
１３，３３，２４，４４は、第１列、最終列、第１行お
よび最終行以外に属するある１つの波長選択素子、例え
ば波長選択素子２２を第１中心波長選択素子２２とする
とき、第１中心波長選択素子２２の第１入力ポートＩ₁
を前行前列にある波長選択素子１１の第２出力ポートＥ
₁ に光学的に結合させてある。この第１中心波長選択素
子２２の第２入力ポートＩ₂ を前行後列にある波長選択
素子１３の第１出力ポートＥ₁ に光学的に結合させてあ
る。この第１中心波長選択素子２２の第１出力ポートＥ
₁ を後行前列にある波長選択素子３１の第２入力ポート
Ｉ₂ に光学的に結合させてある。この第１中心波長選択
素子２２の第２出力ポートＥ₂を後行後列にある波長選
択素子３３の第１入力ポートＩ₁ に光学的に結合させて
ある。さらに、この第２波長選択素子群内の各波長選択
素子２１，４１，１２，３２，２３，４３，１４，３４
は、第１列、最終列、第１行および最終行以外に属する
ある１つの波長選択素子、例えば３行２列目の波長選択
素子３２を第２中心波長選択素子３２とするとき、第２
中心波長選択素子３２の第１出力ポートＥ₁ を前行前列
にある波長選択素子２１の第２入力ポートＩ₂ に光学的
に結合させてある。この第２中心波長選択素子３２の第
２出力ポートＥ₂ を前行後列にある波長選択素子２３の
第１入力ポートＩ₁ に光学的に結合させてある。第２中
心波長選択素子３２の第１入力ポートＩ₁ を後行前列に
ある波長選択素子４１の第２出力ポートＥ₂ に光学的に
結合させてある。この第２中心波長選択素子３２の第２
入力ポートＩ₂ を後行後列にある波長選択素子４３の第
１出力ポートＥ₁ に光学的に結合させてある。この第１
波長選択素子群内の波長選択素子、例えば波長選択素子
１１，３１，２２，４２，１３，３３，２４，４４と第
２波長選択素子群内の波長選択素子、例えば波長選択素
子２１，４１，１２，３２，２３，４３，１４，３４
は、同一行および同一列のそれぞれにおいて、交互に配
置してある。

【０１８３】このように構成すれば、波長選択素子を上
述した接続条件に従って接続すれば、図１の波長選択素
子の配列の場合と比べて光のロスの少ない波長ルータを
簡単に構成することができ、試行錯誤する手間を省くこ
とができる。

【０１８４】次に、上述した波長選択素子において、第
１行および最終行に配置された波長選択素子の各々の接
続条件について説明する。

【０１８５】第１波長選択素子群、例えば波長選択素子
１１，３１，２２，４２，１３，３３，２４，４４に含
まれている第１行の波長選択素子、例えば波長選択素子
１１，１３の第２入力ポートＩ₂ ，Ｉ₂ を第２波長選択
素子群に含まれている最終列を除く同行後列の波長選択
素子１２，１４の第１出力ポートＥ₁ ，Ｅ₁ にそれぞれ
光学的に結合してある。また、第２波長選択素子群、す
なわち波長選択素子２１，４１，１２，３２，２３，４
３，１４，３４に含まれている第１行の波長選択素子１
２，１４の第２出力ポートＥ₂ ，Ｅ₂ を第１波長選択素
子群１１，３１，２２，４２，１３，３３，２４，４４
に含まれている最終列を除く同行後列の波長選択素子１
３の第１入力ポートＩ₁ に光学的に結合してある。第１
波長選択素子群１１，３１，２２，４２，１３，３３，
２４，４４に含まれている最終行の波長選択素子４２，
４４の第１出力ポートＥ₁ ，Ｅ₁ を第２波長選択素子群
２１，４１，１２，３２，２３，４３，１４，３４に含
まれている第１列を除く同行前列の波長選択素子４１，
４３の第２入力ポートＩ₂ ，Ｉ₂ に光学的に結合してあ
る。および第２波長選択素子群２１，４１，１２，３
２，２３，４３，１４，３４に含まれている最終行の波
長選択素子４１，４３の第１入力ポートＩ₁ ，Ｉ₁ を第
１波長選択素子群１１，３１，２２，４２，１３，３
３，２４，４４に含まれている第１列を除く同行前列の
波長選択素子４２の第２出力ポートＥ₂ に光学的に結合
してある。

【０１８６】尚、最終列の波長選択素子、例えば波長選
択素子１４、２４、３４、４４の解放された第２入力ポ
ートＩ₂ ，Ｉ₂ ，Ｉ₂ ，Ｉ₂ および第２出力ポートＥ
₂ ，Ｅ₂ ，Ｅ₂ ，Ｅ₂ は、ダミーポートであって、波長
ルータ外の構成部分と光学的な接続関係を有していても
有していなくても良い。

【０１８７】このように構成すれば、第１行と最終行の
接続条件が明らかになり、実際に波長ルータを構成する
上で便利である。

【０１８８】今、各入力ポート１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁
および４Ｉ₁ に波長λ１〜λ４の多重光信号が入力した
とすると、図１２（Ａ）の構成の波長ルータの各出力１
Ｅ₁，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ および４Ｅ₁ には、図１２（Ｂ）
の各出力ポートの下に記入されている波長の光信号が出
力される。

【０１８９】尚、この実施の形態の波長ルータに適用で
きるさらに別の波長選択素子については、第１の実施の
形態の図６について既に説明したので、その構成および
作用効果についての説明は省略する。

【０１９０】次に、図６で説明した波長選択素子１３０
を図１１の波長ルータ２００として用いる場合の接続条
件について説明する。

【０１９１】波長選択素子１３０（図６）の各々の第１
入力ポートＩ₁ を波長ルータ２００（図１１）の対応す
る入力ポート、例えば入力ポート１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ
₁ ，４Ｉ₁ にそれぞれ光学的に結合してある。さらに、
波長選択素子１３０の各々の第１出力ポートＥ₁ を波長
ルータ２００の対応する出力ポート１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３
Ｅ₁ ，４Ｅ₁ にそれぞれ光学的に結合してある。

【０１９２】このように構成すれば、図６で説明した波
長選択素子１３０を図１１の波長ルータ２００に組み込
むことができる。

【０１９３】図６で説明した光導波路を用いた波長選択
素子１３０を波長ルータ２００に適用する場合の接続関
係については、第１の実施の形態において波長選択素子
１３０を波長ルータ１００（図１（Ａ））に適用する場
合と同じ構成および効果なので、ここでは省略する。

【０１９４】「第４の実施の形態」次に、図１３を用い
て、図２（Ａ）で説明した波長選択ブロック１０２を波
長ルータ、例えば分波合波素子として活用する第４の実
施の形態の構成例について説明する。

【０１９５】図１３（Ａ）は、図２（Ａ）で説明した波
長選択ブロック１０２を分波合波素子として活用した場
合を示す概念図である。図１３（Ｂ）は、その波長分波
合波特性を示す図である。

【０１９６】図１３（Ａ）に示すように、Ｍ行Ｎ列（Ｍ
およびＮは２以上の整数とする。）のマトリックス状に
配置された２入力２出力型の複数の波長選択素子と、波
長多重された入力光信号、例えば波長λ１，λ２，λ
３，λ４の波長多重された入力光信号がそれぞれ入力さ
れる複数の入力ポート、例えば１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３
Ｉ₁，４Ｉ₁ と、波長とパワーが選択された光信号をそ
れぞれ出力する複数の出力ポート、すなわち出力ポート
１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ ，４Ｅ₁ とを具えている。波長
選択素子の各々は、特定波長（選択波長という。）、例
えば波長λ１の光信号のパワーを分割、例えば２分の１
にして選択波長の光信号の反射と透過、すなわち波長λ
１の光パワーの２分の１を反射し、残り２分の１を透過
する波長選択特性を有している。同一行の波長選択素
子、例えば波長選択素子２１，２２，２３，２４の各々
は、配列順に光学的に結合されている。同一列の波長選
択素子、例えば波長選択素子１２，２２，３２，４２の
各々は、配列順に光学的に結合されている。第１列の波
長選択素子、例えば波長選択素子１１，２１，３１，４
１の各々は、対応する入力ポート、すなわち入力ポート
１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ ，４Ｉ₁ とそれぞれ光学的に結
合されている。最終行の波長選択素子、例えば波長選択
素子４１，４２，４３，４４の各々は、対応する出力ポ
ート、例えば出力ポート１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ ，４Ｅ
₁ とそれぞれ光学的に結合されている。波長選択素子の
いずれか、例えば波長選択素子２２で反射された光信号
を、この反射を行った波長選択素子２２が属する列の出
力ポート、すなわち２Ｅ₁ から、選択波長λ２でかつ分
割されたパワー、例えば２分の１の光パワーの反射光信
号として、出力させる構成としてある。

【０１９７】尚、最終列の波長選択素子１４，２４，３
４，４４の第２出力ポート１４Ｅ₂，２４Ｅ₂ ，３４Ｅ₂
，４４Ｅ₂ および第１行の波長選択素子１１，１２，
１３，１４の第２入力ポート１１Ｉ₂ ，１２Ｉ₂ ，１３
Ｉ₂ ，１４Ｉ₂ は、ダミーポートであって、光学的な接
続関係を有しない。

【０１９８】このように構成したので、波長選択された
光信号は、波長選択素子によりその光パワーが分割され
るので、その一部の光が波長選択素子によって反射さ
れ、残りの光が波長選択素子を透過する。よって、同一
の波長の光信号を複数の出力ポートへそれぞれ分配する
ことができる。

【０１９９】また、この場合、図１３（Ａ）に示すよう
に、同一行の波長選択素子、例えば波長選択素子２１，
２２，２３，２４の各々は、互いに同一の波長選択特
性、例えば波長λ２の光パワーを２分の１反射しおよび
２分の１透過する波長選択特性を有している。同一列の
波長選択素子、例えば波長選択素子１２，２２，３２，
４２の各々は、互いに異なる波長選択特性、例えばそれ
ぞれ波長λ１，λ２，λ３，λ４の波長選択特性を有し
ている。

【０２００】このように構成すれば、同一行に配置され
た互いに同一の波長選択特性によって、特定波長の光信
号のみが列方向に分配され、更に同一列に配置された互
いに異なる波長選択特性によって、分配光は反射される
ことなく、出力ポートから出射される。よって、このよ
うにして光信号を分波合波することができる。

【０２０１】また、波長選択素子１１〜４４の各々は、
図１３（Ａ）に示すように、波長選択素子へ入力する光
信号のパワーを１／２に分割する素子である。例えば、
波長選択素子１１へ波長λ１，λ２，λ３，λ４の多重
光信号が入力する場合を考える。波長選択素子１１へ入
力する波長λ１の光信号の光パワーは、波長選択素子１
１の波長選択特性によって波長λ１の光信号は光パワー
が半分になって反射される。そして、波長λ１の残り半
分の光パワーは波長選択素子１１を透過する。そして、
非波長選択の波長λ２，λ３，λ４の光信号は、波長選
択素子１１を反射することなく透過する。

【０２０２】このように構成すれば、反射あるいは透過
した光信号の光パワーは、反射回数だけ１／２倍すれ
ば、目的の出力ポートから出射される光信号の光パワー
が容易に算出でき、設計上便利である。

【０２０３】また、図１３（Ａ）に示すように、この場
合、ＭおよびＮは、同一の整数、例えばこの場合は４で
あって、整数は、入力光信号に多重している波長の数と
一致している。

【０２０４】このように構成すれば、波長多重された光
信号の全ての波長の光信号を合波分波することができる
分波合波器を最小単位で構成することができるので、コ
ンパクトで無駄のない分波合波器の設計が可能となる。

【０２０５】また、図１３（Ａ）に示すように、最終列
に、入力ポート側から離れる順に配列されている初段の
波長選択素子が出力する反射光信号のパワーは、入力光
信号のパワーの１／２である。および配列の後段の波長
選択素子から出力される反射光信号のパワーは、前段の
波長選択素子から出力される反射光信号のパワーの１／
２となっている。

【０２０６】このように構成すれば、反射あるいは透過
した光信号の光パワーは、反射回数だけ１／２倍すれ
ば、目的の出力ポートから出射される光信号の光パワー
が容易に算出でき、設計上便利である。

【０２０７】また、既に図２を参照して説明したよう
に、波長選択素子１０２を、光信号に対して透光性の材
料、例えばガラス材料で主として形成された波長選択ブ
ロックとしている。また、波長選択ブロック１０２の各
々は、第１および第２の２つの入射面１０２Ｉ₁ ，１０
２Ｉ₂ と、第１および第２の２つの出射面１０２Ｅ₁ ，
１０２Ｅ₂ と、波長選択特性を与える多層膜フィルタｆ
とを具えている。第１の入射面１０２Ｉ₁ から入射した
光信号、例えば波長λ１，λ２，λ３，λ４の波長多重
光信号を、例えば波長λ２の波長選択特性を有する多層
膜フィルタｆ（λ２）で反射して選択波長λ２の反射光
信号として第１出射面１０２Ｅ₁ から出射させる。それ
と共に、波長λ１，λ３，λ４の光信号は、多層膜フィ
ルタｆ（λ２）の選択波長λ２以外の透過光信号として
第２出射面１０２Ｅ₂ から出射させる構造としてある。

【０２０８】このように構成すれば、波長選択ブロック
の入射光の光軸と出射光の光軸を複数の波長選択ブロッ
ク間で相互に一致させ、また従来の多層膜フィルタを波
長選択光パワー分割手段として利用することができるの
で、簡単な構成で分波合波器を得ることができる。

【０２０９】また、図２に示すように、波長選択ブロッ
ク１０２の各々は、直角プリズム状の、第１および第２
ブロック片１０２ａ，１０２ｂを有し、これらブロック
片１０２ａ，１０２ｂの底面を、多層膜フィルタ、すな
わちｆ（λ２）を挟んで、互いに貼り合わせて構成して
ある。

【０２１０】このように構成すれば、波長選択ブロック
の入射光の光軸と出射光の光軸を複数の波長選択ブロッ
ク間で相互に一致させ、また従来の多層膜フィルタを波
長選択光パワー分割手段として利用することができるの
で、簡単な構成で分波合波器を得ることができる。

【０２１１】また、図２に示すように、波長選択ブロッ
ク１０２を互いに密着させて同一基板上１０４に固定し
てある。同一列の隣り合う波長選択ブロック、例えば波
長選択ブロック１２，２２，３２，４２は、互いに第１
出射面１０２Ｅ₁ と第２入射面１０２Ｉ₂ とを密着させ
てある。同一行の隣り合う波長選択ブロック２１，２
２，２３，２４は、互いに第２出射面１０２Ｅ₂ と第１
入射面１０２Ｉ₁ とを密着させてある。

【０２１２】このように構成すれば、個別誤差の少ない
高精度な波長選択ブロックを用いることによって、複数
の波長選択ブロックを互いに密着させるだけで、複数の
波長選択ブロックのそれぞれの入射光軸と出射光軸を互
いに位置調整する手間を不要にすることができる。

【０２１３】また、既に図３を参照して説明したよう
に、基板１０４の、波長選択ブロック１０２を固定する
面に、波長選択ブロック１０２の位置決めマーク１１２
を形成してある。

【０２１４】このように構成すれば、位置決めマーク１
１２をガイドにして波長選択ブロック１０２を位置決め
することができるので、波長選択ブロック１０２を基板
１０４上で容易に位置決めすることができる。

【０２１５】「第５の実施の形態」次に、この発明の第
５の実施の形態の波長ルータにつき説明する。

【０２１６】図１４（Ａ）は、この発明の第５の実施の
形態の波長ルータ３００について説明した概略構成図で
ある。図１４（Ｂ）は、この波長ルータの波長選択特性
を示す図である。

【０２１７】図１４（Ａ）に示すように、波長λ１，λ
２，λ３およびλ４が多重された入力光信号を波長選択
して出力する波長ルータ３００は、４個の入力ポート１
Ｉ₁，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ ，４Ｉ₁ と、４個の出力ポート１
Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ ，４Ｅ₁ と、４個の第１波長選択
素子３０２，３０４，３０６，３０８と、波長振り分け
部３１０とを具えている。第１段目から第４段目までの
４個の第１波長選択素子３０２，３０４，３０６，３０
８の各々は、特定波長（選択波長という。）λ１を波長
選択して選択波長の光信号を反射させ、かつ、非選択波
長の光信号、すなわち波長λ２，λ３，λ４を透過させ
る特性を有する。第１波長選択素子３０２，３０４，３
０６，３０８の各々は対応する入力ポート１Ｉ₁ ，２Ｉ
₁ ，３Ｉ₁ ，４Ｉ₁ および出力ポート１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，
３Ｅ₁ ，４Ｅ₁ にそれぞれ光学的に結合されている。そ
して、第１波長選択素子３０２，３０４，３０６，３０
８は、波長振り分け部３１０に光学的に結合されてい
て、これら素子の各々を透過した光信号に多重している
各波長λ２，λ３およびλ４を、対応する異なる第１波
長選択素子３０２，３０４，３０６，３０８に、振り分
けるように動作する。

【０２１８】先ず、第１波長選択素子３０２，３０４，
３０６，３０８の各々は、第１サーキュレータ３１２，
３１４，３１６，３１８と第１グレーティング部３２
０，３２２，３２４，３２６を具えている。この第１サ
ーキュレータ３１２，３１４，３１６，３１８は、対応
する入力ポート１Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ ，４Ｉ₁ および
出力ポート１Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ ，４Ｅ₁ の各々にそ
れぞれ光学的に結合されている。また、この第１グレー
ティング部３２０，３２２，３２４，３２６は、第１サ
ーキュレータ３１２，３１４，３１６，３１８と光学的
に結合されていて波長選択を行う。

【０２１９】次に、波長振り分け部３１０は、第１段目
から第３段目までの３個の第２波長選択素子３５８，３
６０，３６２で構成してある。第１段目の第２波長選択
素子３５８は、第２サーキュレータ３２８および第２グ
レーティング部３３４，３３６，３３８，３４０を具え
ている。第２段目の第２波長選択素子３６０は、第２サ
ーキュレータ３３０および第２グレーティング部３４
２，３４４，４４６，３４８を具えている。さらに、第
３段目の第２波長選択素子３６２は、第２サーキュレー
タ３３２および第２グレーティング部３５０，３５２，
３５４，３５６を具えている。この第２サーキュレータ
３２８，３３０，３３２は、対応する第１グレーティン
グ部３２０，３２２，３２４，３２６に光学的に結合さ
れている。また、この第２グレーティング部（３３４，
３３６，３３８，３４０）、（３４２，３４４，４４
６，３４８）および（３５０，３５２，３５４，３５
６）は、第２サーキュレータ３２８，３３０，３３２と
光学的に結合されていて波長選択を行う。

【０２２０】次に、第１段目の第２サーキュレータ３２
８は、第１段目の第１波長選択素子３０２の第１グレー
ティング部３２０、選択波長がλ３の第２グレーティン
グ部３３４、第２段目の第１波長選択素子３０４の第１
グレーティング部３２２、選択波長がλ４の第２グレー
ティング部３３６、第３段目の第１波長選択素子３０６
の第１グレーティング部３２４、選択波長がλ３の別の
第２グレーティング部３３８、第４段目の第１波長選択
素子３０８の第１グレーティング部３２６、および選択
波長がλ２の第２グレーティング３４０とこの順序で光
学的に結合してある。

【０２２１】次に、第２段目の第２サーキュレータ３３
０は、前段の選択波長がλ３の第２グレーティング部３
３４、選択波長がλ２の第２グレーティング３４４、前
段の選択波長がλ４の第２グレーティング部３３６、選
択波長がλ２の別の第２グレーティング３４６、前段の
選択波長がλ３の別の第２グレーティング部３３８、選
択波長がλ４の第２グレーティング部３４８、前段の選
択波長がλ２の第２グレーティング３４０および選択波
長がλ４の別の第２グレーティング部３４２とこの順序
で光学的に結合してある。

【０２２２】最後に、第３段目の第２サーキュレータ３
３２は、前段の選択波長がλ４の第２グレーティング部
３４８、選択波長がλ３で他端が解放の第２グレーティ
ング部３５０、前段の選択波長がλ４の第２グレーティ
ング部３４２、選択波長がλ４で他端が解放の第２グレ
ーティング部３５２、前段の選択波長がλ２の第２グレ
ーティング部３４４、選択波長がλ４で他端が解放の別
の第２グレーティング部３５４、前段の選択波長がλ２
の別の第２グレーティング部３４６および選択波長がλ
２で他端が解放の第２グレーティング部３５６とこの順
序で光学的に結合してある。

【０２２３】次に、この構成例の波長ルータ３００のい
ずれかの入力ポートに波長λ１〜λ４が多重した光信号
が入射したときの、出力について説明する。入力ポート
Ｉ₁に光信号が入力したとする。光信号は、第１段目の
第１サーキュレータ３１２を経て第１グレーテイング部
３２０に入射し、ここで波長λ１の光信号のみが選択反
射されて出力ポート１Ｅ₁ に出力する。他の波長λ２〜
λ４の光信号は、第１グレーティング部３２０を通過し
て第１段目の第２サーキュレータ３２８に入射する。こ
れら光信号は、第２グレーティング部３３４に送られ、
ここで波長λ３の光信号が選択反射され、残りの波長λ
２およびλ４は、このグレーティング部３３４を通過す
る。反射された光信号（λ３）は、このサーキュレータ
３２８によって、次の入出力ポートから、第２段目の波
長選択素子の第１グレーテイング部３２２および第１サ
ーキュレータ３１４を経て、出力ポート２Ｅ₁ に出力さ
れる。

【０２２４】他方、他の波長λ２およびλ４の光信号
は、第２段目の第２サーキュレータ３３０の入出力ポー
トに送られる。この光信号は、このサーキュレータ３３
０によって、この入出力ポートに隣接する第２グレーテ
イング部３４４に送られて、そこで、波長λ２の光信号
のみが選択反射され、波長λ４の光信号は通過する。こ
の波長λ２の光信号は、この第２サーキュレータ３３０
の次に隣接する入出力ポートから第１段目の第２グレー
テイング部３３６、第２サーキュレータ３２８、第１段
目の波長選択素子３０６の第１グレーテイング部３２
４、第１サーキュレータ３１６を経て、出力ポート３Ｅ
₁ へ出力される。

【０２２５】残りの波長λ４の光信号は、第３段目の第
２サーキュレータ３３２の入出力ポートへ送られ、この
サーキュレータ３３２により、この入出力ポートに隣接
する第２グレーテイング部３５４で選択反射される。反
射された光信号（λ４）は、これに隣接する入出力ポー
トから第２段目の第２グレーティング部３４６、第２サ
ーキュレータ３３０、第１段目のグレーティング部３３
８、第２サーキュレータ３２８、第１段目の波長選択素
子３０８の第１グレーテイング部３２６、第１サーキュ
レータ３１８を経て、出力ポート４Ｅ₁ へ出力される。

【０２２６】図１４（Ｂ）は、このように、波長λ１〜
λ４の波長多重光信号が、入力ポートのいずれかに入射
したときに、この波長ルータ３００の出力ポート１Ｅ
₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ および４Ｅ₁ のいずれに、どの波長
の光信号が出力されるかを示した選択波長特性を示す。

【０２２７】このように構成すれば、図１２の波長ルー
タに比べて、光ファイバによる配線が少なくて済むの
で、構造が簡単となる。また、１０ポートサーキュレー
タは、フォトニク テクノロジーズ（Photonic Technol
ogies ）社（オーストラリア）より市販されている。こ
の発明で用いる８ポートサーキュレータの場合は、１０
ポートサーキュレータの１０本の入出力ポートの内、い
ずれかの２本を互いに繋げば、８ポートサーキュレータ
として使用できる。よって、市販の１０ポートサーキュ
レータを活用すれば、この発明の波長ルータを簡単に作
製することができる。

【０２２８】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明によれば、様々な反射波長を有する２入力２出力波
長選択素子を任意に配列することが可能となるので、従
来のアレイ導波路回析格子合分波器では困難だった、ク
ロストーク特性の向上と、波長ルーテイング経路の様々
な設定が可能となる。

【０２２９】また、マトリックス状に配置された２入力
２出力波長選択素子の配線をたすき掛け状に結ぶことに
より、光のロスが少ない波長ルーテイングを作製するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、この発明に係る波長ルータの第１の
実施の形態の説明に供する概念図である。（Ｂ）は、こ
の実施の形態で用いた波長ルータの波長分波合波特性を
示す図表である。

【図２】（Ａ）は、波長選択素子をより具体的に構成し
た波長選択ブロックの構造を模式的に示す斜視図であ
る。（Ｂ）は、この波長選択ブロックを実際に基板上に
配置した場合を示す斜視図である。

【図３】図２（Ｂ）の上面図である。

【図４】図２および図３で用いた波長選択ブロックの変
形例を模式的に示す上面図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は、第１の実施の形態における
波長選択素子の別の具体例を示す図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は、第１の実施の形態における
波長選択素子のさらに別の具体例を示す説明図である。

【図７】この発明の波長ルータの第２の実施の形態にお
ける波長選択素子を光導波路と多層膜フィルタを用いて
構成した例を示す図である。

【図８】図７の形態例の斜視図である。

【図９】図３の波長選択素子の変形例を示した上面図で
ある。

【図１０】六面体形状のブロックを作製するプロセスを
示す説明図である。

【図１１】この発明の波長ルータの第３の実施の形態の
波長ルータを示す概念図である。

【図１２】（Ａ）は、図５で説明した波長選択素子を波
長ルータに適用する場合の接続関係を示す図であり、
（Ｂ）は、この波長ルータの波長選択特性を示す図表で
ある。

【図１３】（Ａ）は、図２（Ａ）で説明した波長選択ブ
ロック１０２を合波分波素子として活用した場合の第４
の実施の形態を示す概念図であり、（Ｂ）は、その波長
合波分波特性を示す図表である。

【図１４】（Ａ）は、この発明の第５の実施の形態の波
長ルータについて説明した概略構成図であり、（Ｂ）
は、その波長選択特性を示す図表である。

【符号の説明】

１１，１２，１３，１４，２１，２２，２３，２４，３
１，３２，３３，３４，４１，４２，４３，４４：波長
選択素子 １１Ｉ₁ ，２１Ｉ₁ ，３１Ｉ₁ ，４１Ｉ₁ ：第１入力ポ
ート １１Ｉ₂ ，１２Ｉ₂ ，１３Ｉ₂ ，１４Ｉ₂ ：第２入力ポ
ート ４１Ｅ₁ ，４２Ｅ₁ ，４３Ｅ₁ ，４４Ｅ₁ ：第１出力ポ
ート １４Ｅ₂ ，２４Ｅ₂ ，３４Ｅ₂ ，４４Ｅ₂ ：第２出力ポ
ート １Ｉ₁ ，２Ｉ₁ ，３Ｉ₁ ，４Ｉ₁ ：波長ルータの入力ポ
ート １Ｅ₁ ，２Ｅ₁ ，３Ｅ₁ ，４Ｅ₁ ：波長ルータの出力ポ
ート １００：波長選択ルータ １０２：波長選択素子 １０２ａ：第１ブロック片 １０２ｂ：第２ブロック片 １０２Ｉ₁ ：第１入射面 １０２Ｅ₁ ：第１出射面 １０２Ｉ₂ ：第２入射面 １０２Ｅ₂ ：第２出射面 Ｉ₁ ：第１入力ポート Ｉ₂ ：第２入力ポート Ｅ₁ ：第１出力ポート Ｅ₂ ：第２出力ポート １０４：基板 １０６ａ：入力ポート用基準ブロック １０６ｂ：出力ポート用基準ブロック １０８：コリメータレンズ ｆ（λ２）：波長λ２を反射する波長選択特性を有する
多層膜フィルタ １１０：断面菱形波長選択ブロック １１０ａ：第１ブロック片 １１０ｂ：第２ブロック片 １１２：位置決めマーク １２０：波長選択素子 １２０ａ：第１の３ポートサーキュレータ １２０ｂ：光ファイバーグレーティング部 １２０ｃ：第２の３ポートサーキュレータ １３０：波長選択素子 １３０ａ：第１の３ｄＢカプラ部 １３０ｂ：グレーティング部 １３０ｃ：第２の３ｄＢカプラ部 １３０-a：第１光導波路 １３０-b：第２光導波路 Ｒ（１，１），Ｒ（１，２），Ｒ（１，３），Ｒ（１，
４），Ｒ（２，１），Ｒ（２，２），Ｒ（２，３），Ｒ
（２，４），Ｒ（３，１），Ｒ（３，２），Ｒ（３，
３），Ｒ（３，４），Ｒ（４，１），Ｒ（４，２），Ｒ
（４，３），Ｒ（４，４）：交差領域 Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７：交差領域
アレイｆ１（λ３），ｆ２（λ２），ｆ３（λ１），ｆ
４（λ４），ｆ５（λ３），ｆ６（λ２），ｆ７（λ
１）：多層膜フィルタ Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８：個
別ブロック １４０：六面体形状のブロック ２００：波長ルータ ３００：波長ルータ ３０２，３０４，３０６，３０８：第１波長選択素子 ３１０：波長振り分け部 ３１２，３１４，３１６，３１８：第１サーキュレータ ３２０，３２２，３２４，３２６：第１グレーティング
部 ３２８，３３０，３３２：第２サーキュレータ ３３４，３３６，３３８，３４０，３４２，３４４，３
４６，３４８，３５０，３５２，３５４，３５６：第２
グレーティング部 ３５８，３６０，３６２：第２波長選択素子

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｍ行Ｎ列（但し、Ｍ，Ｎは２以上の整数
   とする。）のマトリックス状に配置された複数の２入力
   ２出力波長選択素子と、複数の入力ポートと、複数の出
   力ポートとを具え、 該波長選択素子の各々は、特定波長（選択波長とい
   う。）を波長選択して当該選択波長の光信号を反射させ
   ると共に、それ以外の非波長選択の光信号を透過させる
   特性を有し、 同一行の前記波長選択素子の各々は、配列順に光学的に
   結合されていてかつ互いに異なる波長選択特性を有し、 同一列の前記波長選択素子の各々は、配列順に光学的に
   結合されていてかつ互いに異なる波長選択特性を有し、 第１列の波長選択素子の各々は、対応する前記入力ポー
   トとそれぞれ光学的に結合されており、 最終行の波長選択素子の各々は、対応する前記出力ポー
   トとそれぞれ光学的に結合されており、および前記波長
   選択素子のいずれかで波長選択された光信号を当該波長
   選択した波長選択素子が属する列の前記出力ポートから
   出力させる構成としたことを特徴とする波長ルータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の波長ルータにおいて、
   前記波長選択素子は、前記波長選択特性を与える多層膜
   フィルタを具えていることを特徴とする波長ルータ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の波長ルータにおいて、 前記波長選択素子を、該波長ルータに入力する前記光信
   号に対して透光性材料で主として形成された波長選択ブ
   ロックとし、 該波長選択ブロックの各々は、第１および第２の２つの
   入射面と、第１および第２の２つの出射面と、前記波長
   選択特性を与える多層膜フィルタとを具えていて、前記
   第１の入射面から入射した光信号を該多層膜フィルタで
   波長選択して前記選択波長の光信号として前記第１出射
   面から出射させる構造としてあることを特徴とする波長
   ルータ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の波長ルータにおいて、 前記波長選択ブロックの各々は、直角プリズム状の、第
   １および第２ブロック片を有し、これらブロック片の底
   面を、前記多層膜フィルタを挟んで、互いに貼り合わせ
   て構成してあることを特徴とする波長ルータ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の波長ルータにおいて、 前記波長選択ブロックを互いに整列させて同一基板上に
   固定してあり、 同一列の隣り合う前記波長選択ブロックは、互いに前記
   第１出射面と前記第２入射面とを対向させてあり、およ
   び同一行の隣り合う前記波長選択ブロックは、互いに前
   記第２出射面と前記第１入射面とを対向させてあること
   を特徴とする波長ルータ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の波長ルータにおいて、 前記基板の、前記波長選択ブロックを固定する上面に、
   該波長選択ブロックの位置決めマークを形成してあるこ
   とを特徴とする波長ルータ。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の波長ルータにおいて、 前記波長選択素子の各々を、第１入力ポート、第１出力
   ポートおよび第１入出力ポートを具える第１の３ポート
   サーキュレータと、一端が該第１入出力ポートに光学的
   に結合していて前記波長選択特性を有する光ファイバー
   グレーティング部と、第２入力ポート、第２出力ポート
   および第２入出力ポートを具えていて該第２入力ポート
   が光ファイバーグレーティン部の他端に光学的に結合し
   ている第２の３ポートサーキュレータとを以て構成して
   あることを特徴とする波長ルータ。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の波長ルータにおいて、 前記波長選択素子の各々を、基板に境面対称的に形成さ
   れている２つの光導波路を具え、 それぞれの導波路は、順次に連続的に構成されている第
   １の３ｄＢカプラ部と、グレーティング部と、第２の３
   ｄＢカプラ部とを有しており、 前記第１および第２の３ｄＢカプラ部は、前記光導波路
   間で分波および合波する特性を有しており、 該グレーティング部は前記波長選択特性を有しており、 前記分波合波素子の第１および第２入力ポートを前記第
   １光導波路の一端および他端でそれぞれ構成してあり、
   および前記分波合波素子の第１および第２出力ポートを
   前記第２光導波路の一端および他端でそれぞれ構成して
   あることを特徴とする波長ルータ。
9. 【請求項９】 Ｍ行Ｎ列のマトリックスの各交差点の領
   域（以下、交差領域という。）で特定波長（選択波長と
   いう。）を波長選択して当該選択波長の光信号を反射さ
   せると共に、それ以外の非波長選択の光信号を透過させ
   る特性を有する波長選択部と、 複数の入力ポートと、 複数の出力ポートとを具え、 前記波長選択部の、同一行の前記交差領域の各々は、配
   列順に光学的に結合されて光信号を反射させる波長選択
   特性を有し、 前記波長選択部の、同一列の前記交差領域の各々は、配
   列順に光学的に結合されていてかつ互いに異なる波長選
   択特性を有し、 第１列の交差領域の各々は、対応する前記入力ポートと
   それぞれ光学的に結合されており、 最終行の交差領域の各々は、対応する前記出力ポートと
   それぞれ光学的に結合されており、および前記いずれか
   の交差領域で波長選択された光信号を当該波長選択した
   交差点が属する列の前記出力ポートから出力させる構成
   としたことを特徴とする波長ルータ。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の波長ルータにおい
    て、 １行１列ずつずれた交差点間を結ぶ、前記マトリックス
    の互いに平行な複数の対角線上にそれぞれ並ぶ前記交差
    領域は、複数の交差領域アレイを形成しており、同一の
    交差領域アレイの各交差領域は、同一の前記波長選択特
    性を有しており、 異なる交差領域アレイ間での各交差領域は、互いに異な
    る前記波長選択特性を有しており、および前記交差領域
    アレイの各々は、多層膜フィルタでそれぞれ形成してあ
    ることを特徴とする波長ルータ。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の波長ルータにおい
    て、 前記波長選択部は、透光性材料の個別ブロックで前記多
    層膜フィルタの各々を等間隔で挟持して、全体的に六面
    体形状のブロックとして構成してあることを特徴とする
    を特徴とする波長ルータ。
12. 【請求項１２】 請求項９に記載の波長ルータにおい
    て、 前記波長選択部は、互いに異なる前記波長選択特性を有
    する前記多層膜フィルタがそれぞれ設けられた個別の透
    光性材料の帯状体を具え、 これら帯状体は、基板の上面に固定されていることを特
    徴とする波長ルータ。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の波長ルータにおい
    て、 前記基板は、その上面に前記帯状体を固定する位置決め
    用溝を具えていることを特徴とする波長ルータ。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３に記載の波長ル
    ータにおいて、 前記波長選択部は、前記光学的な結合を行うための光導
    波路を具えていることを特徴とする波長ルータ。
15. 【請求項１５】 Ｍ行Ｎ列（ＭおよびＮは２以上の整数
    とする。）のマトリックス状に配置された２入力２出力
    型の複数の波長選択素子と、複数の入力ポートと、複数
    の出力ポートとを具え、 波長選択素子の各々は、特定波長（選択波長という。）
    を波長選択して選択波長の光信号を反射させると共に、
    それ以外の非波長選択の光信号を透過させる特性を有
    し、 第１および最終行の波長選択素子の各々は、配列順に光
    学的に結合されており、 第１列の波長選択素子の各々は、互いに同一の波長選択
    特性（この波長選択特性を第１波長選択特性という。）
    を有しており、 波長選択素子の各々は、１行１列ずつずれた波長選択素
    子と光学的に結合しており、 第１列の波長選択素子の各々は、対応する入力ポートお
    よび対応する出力ポートとそれぞれ光学的に結合されて
    おり、 第２列以降の列の波長選択素子の各々は、第１波長選択
    特性とは異なる波長選択特性をそれぞ有しており、およ
    び第２列以降の列の波長選択素子の各々は、ある行の入
    力ポートから波長多重光信号が第１列の波長選択素子に
    入力したとき、異なる波長選択特性を利用して、波長選
    択素子からの非波長選択の光信号を第１列の他の波長選
    択素子の各々から、互いに異なる波長の光信号を出力す
    るように、配置してあることを特徴とする波長ルータ。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の波長ルータにおい
    て、 Ｍ行Ｎ列を４行４列とし、および入力される光信号の多
    重波長をλ１，λ２，λ３およびλ４とするとき、 第１列の各波長選択素子の選択波長をλ１とし、 第２列目の第１行から第４行までの波長選択素子の選択
    波長をそれぞれλ２，λ３，λ３およびλ４とし、 第３列目の第１行から第４行までの波長選択素子の選択
    波長をそれぞれλ４，λ４，λ２およびλ２とし、およ
    び第４列目の第１行から第４行までの波長選択素子の選
    択波長をそれぞれλ２，λ３，λ３およびλ４としてあ
    ることを特徴とする波長ルータ。
17. 【請求項１７】 請求項１５または１６に記載の波長ル
    ータにおいて、 波長選択素子の各々は、第１入力ポート、第１出力ポー
    ト、第２入力ポートおよび第２出力ポートを有してお
    り、 波長選択素子の各々を、第１入力端、第１出力端およぼ
    第１入出力端を具える第１の３ポートサーキュレータ
    と、一端が第１入出力端に光学的に結合していて波長選
    択特性を有する光ファイバグレーティング部と、第２入
    力端、第２出力端および第２入出力端を具えていて第２
    入力端が光ファイバグレーティング部の他端に光学的に
    結合している第２の３ポートサーキュレータとを以て構
    成してあり、 第１入力ポート、第１出力ポート、第２入力ポートおよ
    び第２出力ポートは、第１入力端、第１出力端、第２入
    力端および第２出力端をそれぞれ構成していることを特
    徴とする波長ルータ。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の波長ルータにおい
    て、 第１列の波長選択素子の各々の第１入力ポートを波長ル
    ータの対応する入力ポートにそれぞれ光学的に結合する
    と共に、各々の第１出力ポートを波長ルータの対応する
    出力ポートにそれぞれ光学的に結合してあることを特徴
    とする波長ルータ。
19. 【請求項１９】 請求項１７または１８に記載の波長ル
    ータにおいて、 それぞれの波長選択素子は、第１および第２波長選択素
    子群のいずれかに含まれており、 第１波長選択素子群内の各波長選択素子は、第１列、最
    終列、第１行および最終行以外に属するある１つの波長
    選択素子を第１中心波長選択素子とするとき、 第１中心波長選択素子の第１入力ポートを前行前列にあ
    る波長選択素子の第２出力ポートに光学的に結合させ、 第１中心波長選択素子の第２入力ポートを前行後列にあ
    る波長選択素子の第１出力ポートに光学的に結合させ、 第１中心波長選択素子の第１出力ポートを後行前列にあ
    る波長選択素子の第２入力ポートに光学的に結合させ、 第１中心波長選択素子の第２出力ポートを後行後列にあ
    る波長選択素子の第１入力ポートに光学的に結合させて
    あり、 さらに、第２波長選択素子群内の各波長選択素子は、第
    １列、最終列、第１行および最終行以外に属するある１
    つの波長選択素子を第２中心波長選択素子とするとき、 第２中心波長選択素子の第１出力ポートを前行前列にあ
    る波長選択素子の第２入力ポートに光学的に結合させ、 中心波長選択素子の第２出力ポートを前行後列にある波
    長選択素子の第１入力ポートに光学的に結合させ、 中心波長選択素子の第１入力ポートを後行前列にある波
    長選択素子の第２出力ポートに光学的に結合させ、およ
    び中心波長選択素子の第２入力ポートを後行後列にある
    波長選択素子の第１出力ポートに光学的に結合させてあ
    り、および第１波長選択素子群内の波長選択素子と第２
    波長選択素子群内の波長選択素子は、同一行および同一
    列のそれぞれにおいて、交互に配置してあることを特徴
    とする波長ルータ。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の波長ルータおい
    て、 第１波長選択素子群に含まれている第１行の波長選択素
    子の第２入力ポートを第２波長選択素子群に含まれてい
    る同行後列の波長選択素子の第１出力ポートに光学的に
    結合してあり、 第２波長選択素子群に含まれている第１行の波長選択素
    子の第２出力ポートを第１波長選択素子群に含まれてい
    る同行後列の波長選択素子の第１入力ポートに光学的に
    結合してあり、 第１波長選択素子群に含まれている最終行の波長選択素
    子の第１出力ポートを第２波長選択素子群に含まれてい
    る同行前列の波長選択素子の第２入力ポートに光学的に
    結合してあり、および第２波長選択素子群に含まれてい
    る最終行の波長選択素子の第１入力ポートを第１波長選
    択素子群に含まれている同行前列の波長選択素子の第２
    出力ポートに光学的に結合してあることを特徴とする波
    長ルータ。
21. 【請求項２１】 請求項１５または１６に記載の波長ル
    ータにおいて、 波長選択素子は、基板に境面対称的に形成されている第
    １および第１光導波路を具え、 これら第１および第２光導波路は、順次に連続的に構成
    されている第１の３ｄＢカプラ部、グレーティング部お
    よび第２の３ｄＢカプラ部を有しており、および第１お
    よび第２の３ｄＢカプラ部は、第１および第２光導波路
    間で分波および合波する特性を有しており、 グレーティング部は波長選択特性を有しており、 波長選択素子の第１および第２入力ポートを第１光導波
    路の一端および他端でそれぞれ構成してあり、および波
    長選択素子の第１および第２出力ポートを第に光導波路
    の一端および他端でそれぞれ構成してあることを特徴と
    する波長ルータ。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の波長ルータにおい
    て、 波長選択素子の各々の第１入力ポートを波長ルータの対
    応する入力ポートにそれぞれ光学的に結合すると共に、
    各々の第１出力ポートを波長ルータの対応する出力ポー
    トにそれぞれ光学的に結合してあることを特徴とする波
    長ルータ。
23. 【請求項２３】 請求項２１または２２に記載の波長ル
    ータにおいて、 それぞれの前記波長選択素子は、第１および第２波長選
    択素子群のいずれかに含まれており、 前記第１波長選択素子群内の各波長選択素子は、第１
    列、最終列、第１行および最終行以外に属するある１つ
    の波長選択素子を第１中心波長選択素子とするとき、 該第１中心波長選択素子の前記第１入力ポートを前行前
    列にある波長選択素子の前記第２出力ポートに光学的に
    結合させ、 該第１中心波長選択素子の前記第２入力ポートを前行後
    列にある波長選択素子の前記第１出力ポートに光学的に
    結合させ、 該第１中心波長選択素子の前記第１出力ポートを後行前
    列にある波長選択素子の前記第２入力ポートに光学的に
    結合させ、 該第１中心波長選択素子の前記第２出力ポートを後行後
    列にある波長選択素子の前記第１入力ポートに光学的に
    結合させてあり、 さらに、前記第２波長選択素子群内の各波長選択素子
    は、前記第１列、最終列、第１行および最終行以外に属
    するある１つの波長選択素子を第２中心波長選択素子と
    するとき、 該第２中心波長選択素子の前記第１出力ポートを前行前
    列にある波長選択素子の前記第２入力ポートに光学的に
    結合させ、 該中心波長選択素子の前記第２出力ポートを前行後列に
    ある波長選択素子の前記第１入力ポートに光学的に結合
    させ、 該中心波長選択素子の前記第１入力ポートを後行前列に
    ある波長選択素子の前記第２出力ポートに光学的に結合
    させ、および該中心波長選択素子の前記第２入力ポート
    を後行後列にある波長選択素子の前記第１出力ポートに
    光学的に結合させてあり、および前記第１波長選択素子
    群内の前記波長選択素子と前記第２波長選択素子群内の
    前記波長選択素子は、同一行および同一列のそれぞれに
    おいて、交互に配置してあることを特徴とする波長ルー
    タ。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の波長ルータおい
    て、 前記第１波長選択素子群に含まれている前記第１行の前
    記波長選択素子の第２入力ポートを前記第２波長選択素
    子群に含まれている同行後列の波長選択素子の第１出力
    ポートに光学的に結合してあり、 前記第２波長選択素子群に含まれている前記第１行の波
    長選択素子の第２出力ポートを前記第１波長選択素子群
    に含まれている同行後列の波長選択素子の第１入力ポー
    トに光学的に結合してあり、 前記第１波長選択素子群に含まれている前記最終行の波
    長選択素子の第１出力ポートを前記第２波長選択素子群
    に含まれている同行前列の波長選択素子の第２入力ポー
    トに光学的に結合してあり、および前記第２波長選択素
    子群に含まれている前記最終行の波長選択素子の第１入
    力ポートを前記第１波長選択素子群に含まれている同行
    前列の波長選択素子の第２出力ポートに光学的に結合し
    てあることを特徴とする波長ルータ。
25. 【請求項２５】 Ｍ行Ｎ列（ＭおよびＮは２以上の整数
    とする。）のマトリックス状に配置された２入力２出力
    型の複数の波長選択素子と、波長多重された入力光信号
    がそれぞれ入力される複数の入力ポートと、波長とパワ
    ーが選択された光信号をそれぞれ出力する複数の出力ポ
    ートとを具え、 該波長選択素子の各々は、特定波長（選択波長とい
    う。）の光信号のパワーを分割して当該選択波長の光信
    号の反射と透過を行う波長選択特性を有しており、 同一行の前記波長選択素子の各々は、配列順に光学的に
    結合されており、 同一列の前記波長選択素子の各々は、配列順に光学的に
    結合されており、 第１列の波長選択素子の各々は、対応する前記入力ポー
    トとそれぞれ光学的に結合されており、 最終行の波長選択素子の各々は、対応する前記出力ポー
    トとそれぞれ光学的に結合されており、および前記波長
    選択素子のいずれかで反射された光信号を当該反射を行
    った波長選択素子が属する列の前記出力ポートから、前
    記選択波長でかつ分割されたパワーの反射光信号とし
    て、出力させる構成としたことを特徴とする波長ルー
    タ。
26. 【請求項２６】 請求項２５に記載の波長ルータにおい
    て、 同一行の前記波長選択素子の各々は、互いに同一の波長
    選択特性を有しており、および同一列の前記波長選択素
    子の各々は、互いに異なる波長選択特性を有しているこ
    とを特徴とする波長ルータ。
27. 【請求項２７】 請求項２５または２６に記載の波長ル
    ータにおいて、 前記波長選択素子の各々は、当該波長選択素子へ入力す
    る光信号のパワーを１／２に分割する素子であることを
    特徴とする波長ルータ。
28. 【請求項２８】 請求項２５乃至２７のいずれか１項に
    記載の波長ルータにおいて、 前記ＭおよびＮは、同一の整数であって、当該整数は、
    前記入力光信号に多重している波長の数と一致している
    ことを特徴とする波長ルータ。
29. 【請求項２９】 請求項２５乃至２８のいずれか１項に
    記載の波長ルータにおいて、 前記最終列に、前記入力ポート側から離れる順に配列さ
    れている初段の前記波長選択素子が出力する反射光信号
    のパワーは、前記入力光信号のパワーの１／２であり、
    および当該配列の後段の波長選択素子から出力される反
    射光信号のパワーは、前段の波長選択素子から出力され
    る反射光信号のパワーの１／２となっていることを特徴
    とする波長ルータ。
30. 【請求項３０】 請求項２５乃至２９のいずれか１項に
    記載の波長ルータにおいて、 前記波長選択素子を、前記光信号に対して透光性の材料
    で主として形成された波長選択ブロックとし、 該波長選択ブロックの各々は、第１および第２の２つの
    入射面と、第１および第２の２つの出射面と、前記波長
    選択特性を与える多層膜フィルタとを具えていて、前記
    第１の入射面から入射した光信号を、該多層膜フィルタ
    で反射して前記選択波長の反射光信号として前記第１出
    射面から出射させると共に、該多層膜フィルタから前記
    選択波長の透過光信号として前記第２出射面から出射さ
    せる構造としてあることを特徴とする波長ルータ。
31. 【請求項３１】 請求項３０に記載の波長ルータにおい
    て、 前記波長選択ブロックの各々は、直角プリズム状の、第
    １および第２ブロック片を有し、これらブロック片の底
    面を、前記多層膜フィルタを挟んで、互いに貼り合わせ
    て構成してあることを特徴とする波長ルータ。
32. 【請求項３２】 請求項３１に記載の波長ルータにおい
    て、 前記波長選択ブロックを互いに密着させて同一基板上に
    固定してあり、 同一列の隣り合う前記波長選択ブロックは、互いに前記
    第１出射面と前記第２入射面とを密着させてあり、およ
    び同一行の隣り合う前記波長選択ブロックは、互いに前
    記第２出射面と前記第１入射面とを密着させてあること
    を特徴とする波長ルータ。
33. 【請求項３３】 請求項３２に記載の波長ルータにおい
    て、 前記基板の、前記波長選択ブロックを固定する面に、該
    波長選択ブロックの位置決めマークを形成してあること
    を特徴とする波長ルータ。
34. 【請求項３４】 波長λ１，λ２，λ３およびλ４が多
    重された入力光信号を波長選択して出力する波長ルータ
    において、 ４個の入力ポートと、 ４個の出力ポートと、 特定波長（選択波長という。）λ１を波長選択して当該
    選択波長の光信号を反射させると共に、非選択波長の光
    信号を透過させる特性を有する、第１段目から第４段目
    までの４個の第１波長選択素子と、 前記第１波長選択素子の各々と光学的に結合されてい
    て、該第１波長選択素子を透過した前記光信号に多重し
    ている各波長λ２，λ３およびλ４を、対応する異なる
    前記第１波長選択素子に、振り分けてそれぞれ戻す波長
    振り分け部とを具え、 前記第１波長選択素子の各々は、対応する前記入力ポー
    トおよび出力ポートの各々にそれぞれ光学的に結合され
    ている第１サーキュレータおよび該第１サーキュレータ
    と光学的に結合されていて前記波長選択を行う第１グレ
    ーティング部を具えており、 前記波長振り分け部は、対応する前記第１グレーティン
    グ部に光学的に結合されている第２サーキュレータおよ
    び該第２サーキュレータと光学的に結合されていて波長
    選択を行う第２グレーティング部をそれぞれ具えてい
    る、第１段目から第３段目までの３個の第２波長選択素
    子で構成してあり、 第１段目の第２サーキュレータは、第１段目の第１グレ
    ーティング部、前記選択波長がλ３の第２グレーティン
    グ部、第２段目の第１グレーティング部、前記選択波長
    がλ４の第２グレーティング部、第３段目の第１グレー
    ティング部、前記選択波長がλ３の別の第２グレーティ
    ング部、第４段目の第１グレーティング部、および前記
    選択波長がλ２の第２グレーティングとこの順序で光学
    的に結合してあり、 第２段目の第２サーキュレータは、前段の前記選択波長
    がλ３の前記第２グレーティング部、前記選択波長がλ
    ２の第２グレーティング、前段の前記選択波長がλ４の
    前記第２グレーティング部、前記選択波長がλ２の別の
    第２グレーティング、前段の前記選択波長がλ３の前記
    別の第２グレーティング部、前記選択波長がλ４の第２
    グレーティング部、前段の前記選択波長がλ２の前記第
    ２グレーティングおよび前記選択波長がλ４の別の第２
    グレーティング部とこの順序で光学的に結合してあり、 第３段目の第２サーキュレータは、前段の前記選択波長
    がλ４の前記第２グレーティング部、前記選択波長がλ
    ３で他端が解放の第２グレーティング、前段の前記選択
    波長がλ４の前記第２グレーティング部、前記選択波長
    がλ４で他端が解放の第２グレーティング、前段の前記
    選択波長がλ２の前記第２グレーティング部、前記選択
    波長がλ４で他端が解放の別の第２グレーティング部、
    前段の前記選択波長がλ２の前記別の第２グレーティン
    グおよび前記選択波長がλ２で他端が解放の第２グレー
    ティング部とこの順序で光学的に結合してあることを特
    徴とする波長ルータ。
35. 【請求項３５】 請求項１１に記載の波長ルータを製造
    するに当たり、前記六面体形状のブロックは、 同一厚の、平行平面の透光性基板を複数枚用意して、１
    枚を除いた残りの基板上面に前記波長選択特性の異なる
    多層膜をそれぞれ形成する第１の工程と、 該多層膜が形成された前記基板を順次に、これら基板間
    に前記多層膜が一層づつ介在するように、積層して積層
    ブロックを形成する第２の工程と、 四辺が同一長さの四辺形の対角線と前記多層膜のうちの
    一層の端面を一致させると共に、該対角線と直行する線
    上の、該四辺形の２つの頂点が前記積層ブロックの上面
    および下面とそれぞれ一致させておいて、前記四辺に沿
    って前記積層ブロックを切削加工して前記六面体形状の
    ブロックを形成する第３の工程とを含むことを特徴とす
    る波長ルータの製造方法。
36. 【請求項３６】 請求項１４に記載の波長ルータを製造
    するに当たり、 同一厚の、平行平面の透光性帯状体を複数枚用意して、
    その帯状体上面に前記波長選択特性の異なる多層膜をそ
    れぞれ形成する第１の工程と、 前記基板の上面に、マトリックスの行および列の方向
    に、複数の光導波路をそれぞれ固定する第２の工程と、 前記行および列の交差点を一方向に対角的に結ぶ、複数
    の平行対角線に沿って、前記光導波路の部分を横切って
    前記基板に、前記多層膜が形成された帯状体を嵌め込み
    固定できる幅の溝を、それぞれ形成する第３の工程と、 前記多層膜が形成された帯状体を対応する前記溝に固定
    する第４の工程とを含むことを特徴とする波長ルータの
    製造方法。