JPWO2014034144A1 - 光信号処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の実施形態の波長選択スイッチアレイ4100を図4A、4Bに示す。図4A、4Bの波長選択スイッチアレイ4100は、入出力ポートアレイ群4101、マイクロレンズアレイ群4102、分散素子4103、集光レンズ4104、反射型波面制御素子4105により構成されている。本発明の波長選択スイッチアレイは、複数の入出力ポートアレイを備えており、それぞれの入出力ポートアレイ内には複数の光入出力ポートが配備されている。
入出力ポートアレイ群4101は、複数の光ファイバを一列に配列して構成され、入力光を出射する入力ポートと、出力光を受光する出力ポートとに分けられる。図4A、4Bの例においては、第一の入出力ポートアレイ4101a及び第二の入出力ポートアレイ4101b、2つの入出力ポートアレイが設けられている。第一の入出力ポートアレイ4101aには、1つの入力ポート4101a−1と、2つの出力ポート4101a−2,3とが設けられている。一方で、第二の入出力ポートアレイ4101bには、1つの入力ポート4101b−1と、2つの出力ポート4101b−2,3とが設けられている。マイクロレンズアレイ4102は、入出力ポートアレイ群4101と同じ方向に配列され、入出力ポートアレイ4101群の入力ポートの出力側及び出力ポートの入力側に、各マイクロレンズが対応する入出力ポートアレイ群4101の各光ファイバと対向するように配置される。マイクロレンズアレイ4102の各マイクロレンズは、ファイバアレイの各光ファイバの対応する入出力ポート4101a−1〜4101a−3、4101b−1〜4101b−3から出射したビーム形状を整形し、コリメート光に変換する。
第一の入出力ポートアレイ4101aの一つのポート4101a−1から出射された光が第一のマイクロレンズアレイ4102aの対応するマイクロレンズ4102a−1、分散素子4103、集光レンズ4104を通り反射型波面制御素子4105に照射される。波面制御素子4105に照射された光は、波面制御によって出射角度を変えて反射され、集光レンズ4104、分散素子4103を再び通過したのち、第一のマイクロレンズアレイ4102a内のマイクロレンズ4102a−2を通り、第一の入出力ポートアレイ4101a内のポート4101a−2に結合する。波面制御素子4105を適切に制御することによって、反射光方向を変えることができ、別のポート4101a−3に結合させることもできる。なお、結合される出力ポートは入力ポートと同じ4101a−1であってもよく、その場合には、サーキュレータを追加して出力光を分離する。同一の入出力ポートアレイ、すなわち第一の入出力ポートアレイ4101aから入出射されるビームの波長ごとの主光線は、波面制御素子4105上において、同一の点4106aで交差するように光学系が設計されているため、高い結合効率を担保できる。
本発明に係る波長選択スイッチアレイを備えたノードは、複数の波長選択スイッチ(本実施形態は2個)を含む構成であるため、少なくとも、複数の入出力ポートアレイとマイクロレンズアレイが存在する。従って、コンパクトに実装するためには、高密度な配置が必要となり、高い実装精度が求められる。そこで、図5に示すように、入出力ポートアレイとマイクロレンズアレイを、フォトリソグラフィー技術を用いたプレーナ光波回路(PLC:Planar Lightwave Circuit)に集積化して作製することにより、高いマスク精度に応じた高精度な配置が実現をできる。図5は入出力ポートアレイ群4201、マイクロレンズアレイ群4202によって構成されている。入出力ポートアレイ群4201が図5の入出力ポートアレイ群4101に、マイクロレンズアレイ群4202がマイクロレンズアレイ群4102に対応する。第一の入出力ポートアレイ4201aの一つのポート4201a−1から出射された光が第一のマイクロレンズアレイ4202aの対応するマイクロレンズ4202a−1を通り、図4A、4Bに示す分散素子4103以降の光学系に出射される。分散素子4103から戻ってきた光は第一のマイクロレンズアレイ4202a内のマイクロレンズ4202a−2を通り、第一の入出力ポートアレイ4201a内のポート4201a−2に結合する。図4A、4Bと同様に波面制御素子4105を適切に制御することによって、反射光方向を変えることができ、別のポート4201a−3に結合させることもできる。また、第二の入出力ポートアレイ4201bについても、同様のポート切替動作が実現される。図4A、4Bと同様に、図5では入出力ポートアレイ群4201とマイクロレンズアレイ群4202をPLCにより作製した構成の説明をしたが、入出力ポートアレイ群(4101aと4101b)のみをPLCで作製してもよいし、波面制御素子4105以外の光学部品の一部をPLCに集積化することも可能である。
第2の実施形態である波長選択スイッチアレイ6100を図6A、6Bに示す。図6A、6Bは入出力ポートアレイ群6101、マイクロレンズアレイ群6102、集光レンズ6103、分散素子6104、シリンドリカルレンズ6105、反射型波面制御素子4106にて構成されている。本発明の波長選択スイッチは、複数の入出力ポートアレイを備えており、それぞれの入出力ポートアレイ内には複数の光入出力ポートが配備されている。本実施形態の波長選択スイッチアレイ6100では、2個の波長選択スイッチを同一基板上に構成している。
入出力ポートアレイ群6101は、図4A、4Bに示した第一の実施形態の入出力ポートアレイ群4101と、マイクロレンズアレイ群6102は、マイクロレンズアレイ群4102と、配列方法以外は、同一である。また、反射型波面制御素子6106は、反射型波面制御素子4105と同一である。
第一の入出力ポートアレイ6101aの一つのポート6101a−1から出射された光が第一のマイクロレンズアレイ6102aの対応するマイクロレンズ6102a−1、集光レンズ6103、分散素子6104、シリンドリカルレンズ6105を通り波面制御素子6106に照射される。波面制御素子6106に照射された光は波面制御によって出射角度を変えて反射され、シリンドリカルレンズ6105、分散素子6104、集光レンズ6103を再び通過したのち、第一のマイクロレンズアレイ6102a内のマイクロレンズ6102a−2を通り、第一の入出力ポートアレイ6101a内のポート6101a−2に結合する。波面制御素子6106を適切に制御することによって、反射光方向を変えることができ、別のポート6101a−3に結合させることもできる。集光レンズ6103は波面制御素子上同一の点6107aで交差する任意角度の光を入出力ポート面上にて平行にする作用を有しており、同一群内のポートは平行に配置されている。なお、結合される出力ポートは入力ポートと同じ6101a−1であってもよく、その場合には、サーキュレータを追加して出力光を分離する。同一の入出力ポートアレイ、すなわち第一の入出力ポートアレイ6101aから入出射されるビームの波長ごとの主光線は、波面制御素子6106上において、同一の点6107aで交差するように光学系が設計されているため、高い結合効率を担保できる。
第3の実施形態の波長選択スイッチアレイ7100を図7A、7Bに示す。図7A、7Bは入出力ポートアレイ群7101、マイクロレンズアレイ群7102、集光レンズ7103、分散素子7104、シリンドリカルレンズ7105、反射型波面制御素子7106にて構成されている。本発明の波長選択スイッチアレイは、複数の入出力ポートアレイを備えており、それぞれの入出力ポートアレイ内には複数の光入出力ポートが配備されている。
入出力ポートアレイ群7101は、図4A、4Bに示した第一の実施形態の入出力ポートアレイ群4101と、マイクロレンズアレイ群7102は、マイクロレンズアレイ群4102と、配列方法以外は、同一である。反射型波面制御素子7106は、反射型波面制御素子4105と同一である。
第一の入出力ポートアレイ7101aの一つのポート7101a−1から出射された光が第一のマイクロレンズアレイ7102aの対応するマイクロレンズ7102a−1、集光レンズ7103、分散素子7104、シリンドリカルレンズ7105を通り波面制御素子7106に照射される。波面制御素子7106に照射された光は波面制御によって出射角度を変えて反射され、シリンドリカルレンズ7105、分散素子7104、集光レンズ7103を再び通過したのち、第一のマイクロレンズアレイ7102a内のマイクロレンズ7102a−2を通り、第一の入出力ポートアレイ7101a内のポート7101a−2に結合する。波面制御素子7106を適切に制御することによって、反射光方向を変えることができ、別のポート7101a−3に結合させることもできる。集光レンズ7103は波面制御素子上同一の点7108aで交差する任意角度の光を波面制御素子以外の面上の1点7107aにて交差させる作用を有しており、同一の入出力ポートアレイ、すなわち第一の入出力ポートアレイ7101a入出力ポート7101aは7107aを中心とした円弧上に配置されている。上記1点7107aは主光線の延長上にある仮想点によって実現してもよい。同一の入出力ポートアレイ、すなわち第一の入出力ポートアレイ7101aから入出射されるビームの波長ごとの主光線は、波面制御素子7106上において、同一の点7106aで交差するように光学系が設計されているため、高い結合効率を担保できる。
第4実施形態の波長選択スイッチアレイ8100を図8A、8Bに示す。図8A、8Bは入出力ポートアレイ群8101、マイクロレンズアレイ群8102、シリンドリカルレンズ8103、分散素子8104、集光レンズ8105、反射型波面制御素子8106にて構成されている。それぞれの群内には、複数の光入出力ポートが配備されており、本例ではそれぞれに3本の光入出力ポートが図示されている。
入出力ポートアレイ群8101は、図4A、4Bに示した第一の実施形態の入出力ポートアレイ群4101と、マイクロレンズアレイ群8102は、マイクロレンズアレイ群4102と、配列方法以外は、同一である。反射型波面制御素子8106は、反射型波面制御素子4105と同一である。
第一の入出力ポートアレイ8101aの一つのポート8101a−1から出射された光が第一のマイクロレンズアレイ8102aの対応するマイクロレンズ8102a−1、シリンドリカルレンズ8103、分散素子8104、集光レンズ8105を通り波面制御素子8106に照射される。波面制御素子8106に照射された光は波面制御によって出射角度を変えて反射され、集光レンズ8105、分散素子8104、シリンドリカルレンズ8103を再び通過したのち、第一のマイクロレンズアレイ8102a内のマイクロレンズ8102a−2を通り、第一の入出力ポートアレイ8101a内のポート8101a−2に結合する。波面制御素子8106を適切に制御することによって、反射光方向を変えることができ、別のポート8101a−3に結合させることもできる。シリンドリカルレンズ8103と集光レンズ8105は波面制御素子上同一の点8108aで交差する任意角度の光を波面制御素子以外の面上の1点8107aにて交差させる作用を有しており、同一波長選択スイッチ内の入出力ポートアレイ8101aは点8107aを中心とした円弧上に配置されている。上記1点8107aは主光線の延長上にある仮想点によって実現してもよい。同一の入出力ポートアレイ、すなわち第一の入出力ポートアレイ8101aから入出射されるビームの波長ごとの主光線は、波面制御素子8106上において、同一の点8106aで交差するように光学系が設計されているため、高い結合効率を担保できる。
第5の実施形態の波長選択スイッチアレイ9100を図9A、9Bに示す。図9A、9Bは入出力ポートアレイ群9101、マイクロレンズアレイ群9102、シリンドリカルレンズ9103、シリンドリカルレンズ9104、集光レンズ9105、分散素子9106、集光レンズ9107、反射型波面制御素子9108にて構成されている。それぞれの波長選択スイッチ内には、複数の光入出力ポートが配備されており、本例ではそれぞれに3本の光入出力ポートが図示されている。
入出力ポートアレイ群9101は、図4A、4Bに示した第一の実施形態の入出力ポートアレイ群4101と、マイクロレンズアレイ群9102は、マイクロレンズアレイ群4102と、配列方法以外は、同一である。反射型波面制御素子9108は、反射型波面制御素子4105と同一である。
第一の入出力ポートアレイ9101aの一つのポート9101a−1から出射された光が第一のマイクロレンズアレイ9102aの対応するマイクロレンズ9102a−1、シリンドリカルレンズ9103、シリンドリカルレンズ9104、集光レンズ9105、分散素子9106、集光レンズ9107を通り波面制御素子9108に照射される。波面制御素子9108に照射された光は波面制御によって出射角度を変えて反射され、集光レンズ9107、分散素子9106、集光レンズ9105、シリンドリカルレンズ9104、シリンドリカルレンズ9103を再び通過したのち、第一のマイクロレンズアレイ9102a内のマイクロレンズ9102a−2を通り、第一の入出力ポートアレイ9101a内のポート9101a−2に結合する。波面制御素子9108を適切に制御することによって、反射光方向を変えることができ、別のポート9101a−3に結合させることもできる。集光レンズ9105と集光レンズ9107は波面制御素子上同一の点9110aで交差する任意角度の光を波面制御素子以外の面上の1点9109aにて交差させる作用を有している。シリンドリカルレンズ9103は波面制御素子外の面上の1点9109aにて交差する光任意角度の光を平行光にする作用を有しており、入出力ポート9102aはそれぞれ平行に配置されている。同一の入出力ポートアレイ、すなわち第二の入出力ポートアレイ9101aから入出射されるビームの波長ごとの主光線は、波面制御素子9108上において、同一の点9110aで交差するように光学系が設計されているため、高い結合効率を担保できる。
第6の実施形態の波長選択スイッチアレイ10100を図10A、10Bに示す。図10A、10Bは入出力ポートアレイ群10101、マイクロレンズアレイ群10102、シリンドリカルレンズ10103、シリンドリカルレンズ10104、集光レンズ10105、分散素子10106、集光レンズ10107、波面制御素子10108にて構成されている。
第7の実施形態の波長選択スイッチアレイの入出力ポート11100を図11に示す。図11は入出力ポートアレイ群11101、光機能回路11102をPLCにて作製した構成である。第一の入出力ポートアレイ11101aは図4A、4Bの第一の入出力ポートアレイ4201aに対応し、第二の入出力ポートアレイ11101bは第二の入出力ポートアレイ4201bに対応する。入出力ポートアレイ群11101の各入出力ポートに光接続した光機能回路11102は、光分岐、光合流、スイッチ、受光素子、グレーティングなどの機能素子を集積し構成されている。機能素子を入出力ポートアレイ群に集積することで、ROADMに付加される機能部品をWSSに取り込むことができるため、ノード部品として小型化が期待される。光機能回路11102の具体的な機能回路については実施形態8以降にて説明する。
第8の実施形態の波長選択スイッチアレイの入出力ポートの光機能回路部12100を図12に示す。図12は光導波路アレイ12101a、12101b、光カプラ12102a−1〜12102a−3、12102b−1〜12102b−3、フォトダイオード12103a−1〜12103a−3、12103b−1〜12103b−3によって構成されている。これは入出力ポートに光強度モニタを実装した構成である。入力ポートは12101a−1と12101b−1であり、それぞれ光カプラ12102a−1、12102b−1によってWSSへ向かう光とフォトダイオード12103a−1、12103b−1に向かう光に分けられる。入力ポート12101a−1からWSSへ向かった光は、光学系を通って出力ポート12101a−2もしくは12101a−3に返ってくる。出力ポートにも入力ポートと同様に光カプラ12102a−2、12102a−3があり、出力光がフォトダイオード12103a−2、12103a−3へ向かう光と出力される光に分けられる。入力ポート12101b−1から入った光は12101a−1と同様に光学系を通り出力ポート12101b−2もしくは12101b−3から出力される。光カプラによって分けられ、フォトダイオードに向かう光は受光されるため、光強度測定が可能となる。光強度測定によって、出力ポートに設定通りの光強度が出力されているかを確認できるために、故障検知が可能となる。このようにWSSの故障検知用モニタをWSSの入出力部に機能集積することで小型かつ故障検知可能なノード用光部品が実現できる。
第9の実施形態の波長選択スイッチアレイの入出力ポートの光機能回路部13100を図13に示す。図13は光導波路アレイ13101a、13101b、光カプラ13102a、13102b、AWG(Arrayed waveguide gratings)13103a、13103b、フォトダイオードアレイ13104a、13104bによって構成されている。これは入力ポートに波長モニタを実装した構成である。入力ポートは13101a−1と13101b−1であり、それぞれ光カプラ13102a、13102bによってWSSへ向かう光とAWG13103a、13103bに向かう光に分けられる。入力ポート13101a−1からWSSへ向かった光は、光学系を通って出力ポート13101a−2もしくは13101a−3に返ってくる。入力ポート13101b−1から入った光は、13101a−1と同様に光学系を通り出力ポート13101b−2もしくは13101b−3から出力される。光カプラによって分けられ、AWGに向かう光は波長ごとに分波され各波長がそれぞれのフォトダイオードにて受光される。このため、波長ごとの光強度が可能となる。各波長の光強度測定によって、WSSで各波長の出力値を制御することができる。また、出力ポート側に同じ構成の波長ごとのモニタを加えることでWSSの故障を波長ごとに検知することが可能となる。このように波長モニタをWSSの入出力部に機能集積することで小型かつ出力制御もしくは故障検知可能なノード用光部品が実現できる。
第10の実施形態の波長選択スイッチアレイの入出力ポートの光機能回路部14100を図14に示す。図14は、光導波路アレイ14101a、14101b、マッハツェンダー干渉計アレイ14102a、14102bによって構成され、マッハツェンダー干渉計アレイ14102a、14102bには位相シフタ群14103a、14103bが取り付けられている。これは入出力ポートにVOA(variable optical attenuator)を実装した構成である。入力ポートは14101a−1と14101b−1であり、マッハツェンダー干渉計を通り光学系に向かう。入力ポート14101a−1からの光は光学系を通った後、出力ポート14101a−2もしくは14101a−3に返ってくる。入力ポート14101b−1から入った光は14101a−1と同様に光学系を通り出力ポート14101b−2もしくは14101b−3から出力される。マッハツェンダー干渉計14102a−1は位相シフタ14103a−1−1、14103a−1−2の調整によって、光学系に向かう光強度を変化させることができる。各マッハツェンダー干渉計14102a−2、14102a−3、14102b−2、14102b−3も同様にそれぞれの位相シフタ14103a−2−1〜14103a−3−2、14103b−2−1〜14103b−3−2の調整により透過する光強度を変化させることができる。VOA機能によって入出力ポートの光強度を一括にて調整できる。このようにVOAをWSSの入出力部に機能集積することで小型かつ一括で光強度調整可能なノード用光部品が実現できる。
第11の実施形態の波長選択スイッチアレイの入出力ポートの光機能回路部15100を図15に示す。図15は光導波路アレイ15101a、15101b、マッハツェンダー干渉計アレイ15102a、15102b、フォトダイオード15104a、15104b、15105a、15105bによって構成され、マッハツェンダー干渉計アレイ15102a、15102bには位相シフタ群15103a、15103bが取り付けられている。これは入出力ポートに光スイッチとパワーモニタを実装した構成である。入力ポートは15101a−1と15101b−1であり、マッハツェンダー干渉計を通り光学系に向かう。入力ポート15101a−1からの光は光学系を通った後、出力ポート15101a−2もしくは15101a−3に返ってくる。入力ポート15101b−1から入った光は15101a−1と同様に光学系を通り出力ポート15101b−2もしくは15101b−3から出力される。
第12の実施形態の波長選択スイッチアレイ16100を図16A、16Bに示す。図16A、16Bはプレーナ光波回路16101、コリメートシリンドリカルレンズ16102、シリンドリカルレンズ16103、分散素子16104、集光レンズ16105、反射型波面制御素子16106にて構成されている。プレーナ光波回路16101の詳細を図17に示す。図17は光導波路アレイ17101a、17101b、スラブ導波路17102a、17102b、アレイ導波路17103a、17103bによって構成されている。アレイ導波路17103a、17103bについては、アレイ導波路個別の長さは全て等しく設計されており、アレイ導波路を構成する個別の導波路間で位相差が発生しない構成となっている。入力ポートは17101a−1と17101b−1であり、スラブ導波路およびアレイ導波路を通り光学系に向かう。それぞれの群内には、複数の光入出力ポートが配備されており、本例ではそれぞれに3本の光入出力ポートが図示されている。
図8A、8Bに示した第四の実施形態の入出力ポートアレイ8101と、マイクロレンズアレイ8102がプレーナ光波回路16101に集積されている点以外は、同一である。反射型波面制御素子16106は、反射型波面制御素子8106と同一である。
第一の入出力ポートアレイ17101aの一つのポート17101a−1を伝搬する光が第一のスラブ導波路17102aにて基板厚み方向に閉じ込められたままポート方向に広がりながら伝搬する。光はアレイ導波路17103aに結合する。アレイ導波路は全て同じ長さにて配置されているため、スラブ導波路17102aの位相情報を保持したままアレイ導波路17103aの終端へ向かう。アレイ導波路17103aの終端はプレーナ光波回路16101の端面に接続していることから、アレイ導波路のそれぞれから出射する光の位相は端面で揃うことになり、結果的にポート方向に関する平面波として出射する。出射した光はコリメートシリンドリカルレンズ16102によって波長分波軸方向に関するコリメート光に調整された後、シリンドリカルレンズ16103、分散素子16104、集光レンズ16105を通り波面制御素子16106に照射される。波面制御素子16106に照射された光は波面制御によって出射角度を変えて反射され、集光レンズ16105、分散素子16104、シリンドリカルレンズ16103、コリメートシリンドリカルレンズ16102を再び通過したのち、第一のアレイ導波路17103aおよび第一のスラブ導波路17102aを通る。ここで、波面制御素子にて反射角度を変えられた光は、その傾きに応じて第一のスラブ導波路17102a内でポート方向に傾いて伝搬し、第一の入出力ポートアレイ17101a内のポート17101a−2に結合する。波面制御素子16106を適切に制御することによって、反射光方向を変えることができ、別のポート17101a−3に結合させることもできる。シリンドリカルレンズ16103と集光レンズ16105は波面制御素子上同一の点16108aで交差する任意角度の光を波面制御素子以外の面上の1点16107aにて交差させる作用を有しており、同一の入出力ポートアレイ17101aの各入出力ポートは17104aを中心とした円弧上に配置されている。点17104aは主光線の延長上にある仮想点によって実現してもよい。同一の入出力ポートアレイ17101aから入出射されるビームの波長ごとの主光線は、波面制御素子16106上において、同一の点16108aで交差するように光学系が設計されているため、高い結合効率を担保できる。
Claims (15)
- 光を入力する少なくとも一つの入力ポートと、
前記入力ポートからの光を受光する少なくとも一つの出力ポートと、
前記入力ポートから入射した光のビーム形状を変化させる少なくとも一つの集光素子と、
前記入力ポートから入射した光を波長ごとに分散させる少なくとも一つの分散素子と、
前記分散素子において分散された前記波長ごとの光を、波長ごとに前記出力ポートに対して反射させる少なくとも一つの波面制御素子と、
を有する波長選択スイッチを同一基板上にn個備えた波長選択スイッチアレイであって、
前記集光素子、前記分散素子および前記波面制御素子の少なくとも一つを前記n個の波長選択スイッチ間で共用することを特徴とする波長選択スイッチアレイ。 - 前記n個の波長選択スイッチは、前記少なくとも一つの集光素子を共用することを特徴とする請求項1に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポートに入出射される光の波長ごとの主光線は、同一の前記波長選択スイッチ内では前記波面制御素子上の1点で交差し、異なる前記波長選択スイッチ間では前記波面制御素子上で交わらないことを特徴とする請求項1に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポートは、同一の前記波長選択スイッチ内では前記波面制御素子上の1点を中心として円弧上に配置され、異なる前記波長選択スイッチ間では前記波面制御素子上の異なる点を中心とした異なる円弧上に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポートに入出射される主光線の角度は、異なる前記波長選択スイッチ間では異なることを特徴とする請求項3に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポートは、同一の前記波長選択スイッチ内では主光線の入出射角度が平行になるよう配置されており、異なる前記波長選択スイッチ間では主光線の入出射角度が非平行になるよう配置されていることを特徴とする請求項5に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポートに入出射される光の波長ごとの主光線は、同一の前記波長選択スイッチ内では前記波面制御素子上外の1点で交差し、前記波面制御素子上外の1点は、異なる前記波長選択スイッチ間では異なることを特徴とする請求項3に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポートは、同一の前記波長選択スイッチ内では主光線の入出射角度が異なる角度になるよう配置されていることを特徴とする請求項7に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポートは、同一の前記波長選択スイッチ内では主光線の入出射角度が平行になるよう配置されており、少なくとも1つのレンズによって前記主光線が1点で交わり、異なる前記波長選択スイッチ間では主光線の入出射角度が非平行になるよう配置されていることを特徴とする請求項7に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポート、又は、前記入力ポートおよび前記出力ポートと前記集光素子、前記分散素子および前記波面制御素子の少なくとも1つとをプレーナ光波回路で作製したことを特徴とする請求項1に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポートに入出射される光の波長ごとの主光線は、同一の前記波長選択スイッチ内では前記波面制御素子上の1点で交差し、異なる前記波長選択スイッチ間では前記波面制御素子上で交わらないことを特徴とする請求項2に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポート、又は、前記入力ポートおよび前記出力ポートと前記集光素子、前記分散素子および前記波面制御素子の少なくとも1つとをプレーナ光波回路で作製したことを特徴とする請求項4に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポート、又は、前記入力ポートおよび前記出力ポートと前記集光素子、前記分散素子および前記波面制御素子の少なくとも1つとをプレーナ光波回路で作製したことを特徴とする請求項6に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポート、又は、前記入力ポートおよび前記出力ポートと前記集光素子、前記分散素子および前記波面制御素子の少なくとも1つとをプレーナ光波回路で作製したことを特徴とする請求項8に記載の波長選択スイッチアレイ。
- 前記入力ポートおよび前記出力ポート、又は、前記入力ポートおよび前記出力ポートと前記集光素子、前記分散素子および前記波面制御素子の少なくとも1つとをプレーナ光波回路で作製したことを特徴とする請求項9に記載の波長選択スイッチアレイ。
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JP6434879B2 (ja) * | 2015-09-14 | 2018-12-05 | 日本電信電話株式会社 | 光信号モニタ装置 |
JP6823668B2 (ja) * | 2016-12-28 | 2021-02-03 | 日本電信電話株式会社 | 光信号処理装置 |
US10135559B1 (en) * | 2017-05-19 | 2018-11-20 | Lumentum Operations Llc | M×N wavelength selective switch for high degree count |
US10146020B1 (en) | 2017-05-30 | 2018-12-04 | Google Llc | MEMS steering mirrors for applications in photonic integrated circuits |
JP7053985B2 (ja) * | 2017-12-25 | 2022-04-13 | 日本電信電話株式会社 | 光信号処理装置及び光クロスコネクト装置 |
GB2574888B (en) * | 2018-06-22 | 2022-08-10 | Huber Suhner Polatis Ltd | Multiple wavelength band optical switching unit |
CN111856658B (zh) * | 2019-04-30 | 2022-03-25 | 华为技术有限公司 | 一种光通信的装置和波长选择方法 |
CN113156585A (zh) * | 2020-01-23 | 2021-07-23 | 华为技术有限公司 | 一种波长选择开关wss |
CN114070450B (zh) * | 2020-07-30 | 2023-02-07 | 华为技术有限公司 | 光传输的方法、装置、计算设备和存储介质 |
JP6872212B1 (ja) * | 2021-01-15 | 2021-05-19 | サンテック株式会社 | 光デバイス |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004239991A (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-26 | Fujitsu Ltd | 光機能デバイス |
JP2005070546A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Fujitsu Ltd | 偏光制御型波長選択スイッチ |
US20060245685A1 (en) * | 2002-05-20 | 2006-11-02 | Metconnex Canada Inc. | Wavelength selective switch with a 2D arrangement of optical ports |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6895129B2 (en) | 2002-04-29 | 2005-05-17 | Oplink Communications, Inc. | Optical circulator |
US7092594B2 (en) | 2003-03-31 | 2006-08-15 | Fujitsu Limited | Wavelength selector switch |
WO2005011322A2 (en) | 2003-07-28 | 2005-02-03 | Olympus Corporation | Optical switch and method of controlling optical switch |
JP4476140B2 (ja) * | 2005-03-07 | 2010-06-09 | 富士通株式会社 | 波長選択スイッチ |
US7539371B2 (en) * | 2005-04-11 | 2009-05-26 | Capella Photonics, Inc. | Optical apparatus with reduced effect of mirror edge diffraction |
US7352927B2 (en) * | 2005-04-11 | 2008-04-01 | Capella Photonics | Optical add-drop multiplexer architecture with reduced effect of mirror edge diffraction |
US7362930B2 (en) * | 2005-04-11 | 2008-04-22 | Capella Photonics | Reduction of MEMS mirror edge diffraction in a wavelength selective switch using servo-based rotation about multiple non-orthogonal axes |
US7346234B2 (en) * | 2005-04-11 | 2008-03-18 | Capella Photonics | Reduction of MEMS mirror edge diffraction in a wavelength selective switch using servo-based multi-axes rotation |
US7283709B2 (en) * | 2005-10-06 | 2007-10-16 | Lucent Technologies Inc. | Integrated microelectromechanical wavelength selective switch and method of making same |
US20070160321A1 (en) * | 2005-12-01 | 2007-07-12 | The Regents Of The University Of California | Monolithic mems-based wavelength-selective switches and cross connects |
US7725027B2 (en) | 2006-04-06 | 2010-05-25 | Jds Uniphase Corporation | Multi-unit wavelength dispersive device |
JP4651635B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2011-03-16 | 富士通株式会社 | 波長選択スイッチ |
US8351789B2 (en) * | 2007-07-23 | 2013-01-08 | Nistica, Inc. | High resolution digital optical encoder/decoder |
JP4842915B2 (ja) | 2007-11-16 | 2011-12-21 | 日本電信電話株式会社 | 光チャネルモニタおよび波長選択型光スイッチ |
US7912331B1 (en) * | 2008-07-15 | 2011-03-22 | Capella Photonics, Inc. | Integrated fiber collimator and passive components |
JP2011185971A (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Olympus Corp | 波長選択スイッチ |
JP5563855B2 (ja) | 2010-03-19 | 2014-07-30 | ジェイディーエス ユニフェイズ コーポレーション | 波長選択スイッチ |
JP5537260B2 (ja) | 2010-05-25 | 2014-07-02 | ジェイディーエス ユニフェイズ コーポレーション | 波長選択スイッチ |
US8315490B1 (en) * | 2010-06-22 | 2012-11-20 | Capella Photonics, Inc. | Port array topology for high port count wavelength selective switch |
US8611742B2 (en) * | 2011-03-15 | 2013-12-17 | Capella Photonics, Inc. | Wavelength switch system using angle multiplexing optics |
-
2013
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060245685A1 (en) * | 2002-05-20 | 2006-11-02 | Metconnex Canada Inc. | Wavelength selective switch with a 2D arrangement of optical ports |
JP2004239991A (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-26 | Fujitsu Ltd | 光機能デバイス |
JP2005070546A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Fujitsu Ltd | 偏光制御型波長選択スイッチ |
Also Published As
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