JP2000292633A - 光波長多重通信モジュール - Google Patents
光波長多重通信モジュールInfo
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
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- G02B6/12019—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by the optical interconnection to or from the AWG devices, e.g. integration or coupling with lasers or photodiodes
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29304—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
- G02B6/29316—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide
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- G02B6/29319—With a cascade of diffractive elements or of diffraction operations
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チップのサイズを大きくすることなく、安価
にノイズの小さなモジュールを提供する。 【解決手段】 アレイ導波路型光波長合分波器１０の光
入力導波路側１１に、ある特定の波長領域の光を遮光す
る機能もった光フィルタ部品２０を接続し、アレイ導波
路型光波長合分波器１０を通光する特定の波長の光を遮
断する機能を有した光波長多重通信モジュール１Ａ。
にノイズの小さなモジュールを提供する。 【解決手段】 アレイ導波路型光波長合分波器１０の光
入力導波路側１１に、ある特定の波長領域の光を遮光す
る機能もった光フィルタ部品２０を接続し、アレイ導波
路型光波長合分波器１０を通光する特定の波長の光を遮
断する機能を有した光波長多重通信モジュール１Ａ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重光通信等
に使用される光波長多重通信モジュールに関するもので
ある。
に使用される光波長多重通信モジュールに関するもので
ある。
【０００２】現在、光通信の分野では低価格化、高集積
化の点から複数の光導波路をシリコンまたは石英等の基
板上に配置した光導波路（PLC: Planer Light-wave Cir
cuit）の実用化が進んでいる。この光導波路の一つに、
一つの通信光を複数に分岐する光導波路素子があり、８
分岐、１６分岐、３２分岐等の光スプリッタが実現され
ている。
化の点から複数の光導波路をシリコンまたは石英等の基
板上に配置した光導波路（PLC: Planer Light-wave Cir
cuit）の実用化が進んでいる。この光導波路の一つに、
一つの通信光を複数に分岐する光導波路素子があり、８
分岐、１６分岐、３２分岐等の光スプリッタが実現され
ている。
【０００３】また、最近では光通信の伝送容量を飛躍的
に増加させる方法として、光波長多重通信の研究開発が
盛んに行われ、実用化が進みつつある。
に増加させる方法として、光波長多重通信の研究開発が
盛んに行われ、実用化が進みつつある。
【０００４】光波長多重通信は、例えば、互いに異なる
波長を有する複数の光を多重して伝送させるものであ
る。このような光波長多重通信のシステムにおいては、
伝送される複数の光を波長ごとに取り出したり、あるい
は複数の互いに異なる波長の光を多重するような波長合
分波モジュールが不可欠である。
波長を有する複数の光を多重して伝送させるものであ
る。このような光波長多重通信のシステムにおいては、
伝送される複数の光を波長ごとに取り出したり、あるい
は複数の互いに異なる波長の光を多重するような波長合
分波モジュールが不可欠である。
【０００５】この波長合分波モジュールの一例として図
４に示すようなアレイ導波路型回折格子（ＡＷＧ；Arra
yed Waveguide Grating）がある。このアレイ導波路型
回折格子も、光スプリッタと同様に基板上に導波路パタ
ーンを形成したものである。
４に示すようなアレイ導波路型回折格子（ＡＷＧ；Arra
yed Waveguide Grating）がある。このアレイ導波路型
回折格子も、光スプリッタと同様に基板上に導波路パタ
ーンを形成したものである。
【０００６】図４に示すアレイ導波路型回折格子１０の
導波路パターンは、基板５上に形成された１本以上の併
設された入射導波路１１の出射側に、第１のスラブ導波
路としての入射側スラブ導波路１２が接続され、入射側
スラブ導波路の出射側には複数の併設された導波路より
なるアレイ導波路１３が接続されている。アレイ導波路
１３の出射側には第２のスラブ導波路としての出射側ス
ラブ導波路１４が接続され、出射側スラブ導波路１４の
出射側には複数の併設された光出射導波路１５が接続さ
れて形成されている。
導波路パターンは、基板５上に形成された１本以上の併
設された入射導波路１１の出射側に、第１のスラブ導波
路としての入射側スラブ導波路１２が接続され、入射側
スラブ導波路の出射側には複数の併設された導波路より
なるアレイ導波路１３が接続されている。アレイ導波路
１３の出射側には第２のスラブ導波路としての出射側ス
ラブ導波路１４が接続され、出射側スラブ導波路１４の
出射側には複数の併設された光出射導波路１５が接続さ
れて形成されている。
【０００７】前記アレイ導波路１３は入射側スラブ導波
路１２から導出された光を伝搬するものであり、併設さ
れた光導波路は互いに異なる長さに形成されている。こ
のアレイ導波路部の隣り合う導波路は、ある一定の光路
長差△Ｌをもって配列されている。
路１２から導出された光を伝搬するものであり、併設さ
れた光導波路は互いに異なる長さに形成されている。こ
のアレイ導波路部の隣り合う導波路は、ある一定の光路
長差△Ｌをもって配列されている。
【０００８】なお、入射導波路１１や出射導波路１５
は、例えばアレイ導波路回折格子１０によって分波され
る互いに異なる波長の信号光の数に対応させて設けられ
るものである。
は、例えばアレイ導波路回折格子１０によって分波され
る互いに異なる波長の信号光の数に対応させて設けられ
るものである。
【０００９】アレイ導波路１３は例えば１００本といっ
たように多数設けられるが、図４においては表示の関係
で各導波路の本数を省略して図示してある。入射導波路
１１には例えば送信側の光ファイバ３１が接続されて、
波長多重光が導入されるようになっている。入射導波路
１１を通って入射側スラブ導波路１２に導入された光
は、その回折効果によって広がり複数の各アレイ導波路
１３に入射して各アレイ導波路１３を伝搬する。
たように多数設けられるが、図４においては表示の関係
で各導波路の本数を省略して図示してある。入射導波路
１１には例えば送信側の光ファイバ３１が接続されて、
波長多重光が導入されるようになっている。入射導波路
１１を通って入射側スラブ導波路１２に導入された光
は、その回折効果によって広がり複数の各アレイ導波路
１３に入射して各アレイ導波路１３を伝搬する。
【００１０】各アレイ導波路１３を伝搬した光は出射側
スラブ導波路１４に達し、さらに出射導波路１５に集光
されて出射される。各アレイ導波路１３は隣り合うアレ
イ導波路１３の長さが△Ｌづつ異なることから、各アレ
イ導波路１３を伝搬した後に個々の光の位相にずれが生
じ、このずれ量に応じて収束光の波面が傾きこの傾き角
度により集光する位置が決まる。
スラブ導波路１４に達し、さらに出射導波路１５に集光
されて出射される。各アレイ導波路１３は隣り合うアレ
イ導波路１３の長さが△Ｌづつ異なることから、各アレ
イ導波路１３を伝搬した後に個々の光の位相にずれが生
じ、このずれ量に応じて収束光の波面が傾きこの傾き角
度により集光する位置が決まる。
【００１１】アレイ導波路１３から出射側のスラブ導波
路１４に光が入射する際に光が集光する角度θ（回折
角）と波長λの間には nsd θ+nc △Ｌ＝m λ・・・・第１式 の関係がある。ここで、nsはスラブ導波路１４の屈折
率、ncはアレイ導波路の屈折率であり、m は回折次数で
ある。第１式において、例えばθ=0としたときの波長を
λ0 とすると、 λ0= nc △Ｌ／m ・・・・第２式 となる。
路１４に光が入射する際に光が集光する角度θ（回折
角）と波長λの間には nsd θ+nc △Ｌ＝m λ・・・・第１式 の関係がある。ここで、nsはスラブ導波路１４の屈折
率、ncはアレイ導波路の屈折率であり、m は回折次数で
ある。第１式において、例えばθ=0としたときの波長を
λ0 とすると、 λ0= nc △Ｌ／m ・・・・第２式 となる。
【００１２】この結果、波長の異なった光が出射側スラ
ブ導波路１４の出射側で集光する位置は互いに異なるこ
とになる。集光するその位置に出射側導波路１５を形成
することによって波長の異なった光が各波長ごとに異な
る出射導波路から出射される。
ブ導波路１４の出射側で集光する位置は互いに異なるこ
とになる。集光するその位置に出射側導波路１５を形成
することによって波長の異なった光が各波長ごとに異な
る出射導波路から出射される。
【００１３】この各出射導波路１５に対する透過特性
は、図５（イ）に示すように各波長を中心波長としてあ
る透過帯域幅を持っている。図５（イ）において、横軸
は波長、縦軸はアレイ導波路型回折格子のある１ポート
の透過特性を示している。
は、図５（イ）に示すように各波長を中心波長としてあ
る透過帯域幅を持っている。図５（イ）において、横軸
は波長、縦軸はアレイ導波路型回折格子のある１ポート
の透過特性を示している。
【００１４】図５（イ）は中心波長で極大となるスペク
トルであるが、このスペクトルは必ずしも１つの極大値
のみを持つ必要はなく、図５（ロ）の様に極大値を二つ
持つような形であっても良い。
トルであるが、このスペクトルは必ずしも１つの極大値
のみを持つ必要はなく、図５（ロ）の様に極大値を二つ
持つような形であっても良い。
【００１５】また、この中心波長を持つ透過特性（ピー
ク）を示す波長（ピーク波長）はある一つのポートにつ
いて１つではなく、第１式の異なる正の整数値m に対す
るそれぞれの波長について成り立ち存在する。
ク）を示す波長（ピーク波長）はある一つのポートにつ
いて１つではなく、第１式の異なる正の整数値m に対す
るそれぞれの波長について成り立ち存在する。
【００１６】このアレイ導波路型回折格子１０が光通信
において使用される際の機能について説明する。ある１
本の入射導波路１１から波長λ１、λ２、λ３、・・・
λｎ（ｎは正数）の波長多重光を入力させると、これら
の光は入射側スラブ導波路１２で広げられ、アレイ導波
路１３に到達する。その後出射側スラブ導波路１４を通
って波長によって異なる位置に集光されて互いに異なる
出射導波路１５から出射される。
において使用される際の機能について説明する。ある１
本の入射導波路１１から波長λ１、λ２、λ３、・・・
λｎ（ｎは正数）の波長多重光を入力させると、これら
の光は入射側スラブ導波路１２で広げられ、アレイ導波
路１３に到達する。その後出射側スラブ導波路１４を通
って波長によって異なる位置に集光されて互いに異なる
出射導波路１５から出射される。
【００１７】そして各出射導波路１５の出射端に接続さ
れた光出射用の光ファイバ３２を介して各波長の光が取
り出される。
れた光出射用の光ファイバ３２を介して各波長の光が取
り出される。
【００１８】このとき、図に示したアレイ導波路型回折
格子１０の透過光強度の波長特性は図６に示すように、
それぞれの波長（λ１、λ２，λ３、・・・λｎ）を中
心とした透過スペクトルとなる。
格子１０の透過光強度の波長特性は図６に示すように、
それぞれの波長（λ１、λ２，λ３、・・・λｎ）を中
心とした透過スペクトルとなる。
【００１９】なお、図６においては、異なったポートか
ら出射される光の波長特性の様子を重ねて表示した。
ら出射される光の波長特性の様子を重ねて表示した。
【００２０】上記に示した例は波長多重された光を分波
する際のアレイ導波路型回折格子１０の働きを示したも
のである。
する際のアレイ導波路型回折格子１０の働きを示したも
のである。
【００２１】また、この同じアレイ導波路型回折格子は
図７に示すように、上記出射導波路１５を各波長の光に
対する入射導波路とし、上記出射導波路１５に各波長の
光を入力させると第２のスラブ導波路１４、アレイ導波
路１３、第１のスラブ導波路１２を通過して集光し、上
記入射導波路１１に波長多重された光として出射される
波長合波素子１０Ａとしての機能も有している。
図７に示すように、上記出射導波路１５を各波長の光に
対する入射導波路とし、上記出射導波路１５に各波長の
光を入力させると第２のスラブ導波路１４、アレイ導波
路１３、第１のスラブ導波路１２を通過して集光し、上
記入射導波路１１に波長多重された光として出射される
波長合波素子１０Ａとしての機能も有している。
【００２２】以上示したようなアレイ導波路型回折格子
は波長多重通信における波長合分波器として、急速にそ
の需要が高まっている。
は波長多重通信における波長合分波器として、急速にそ
の需要が高まっている。
【００２３】一方、光ファイバのコア部に強力な紫外光
を照射し光ファイバのコアに周期的あるいは略周期的に
屈折率の異なる部位を形成した光ファイバグレーティン
グ（ＦＢＧ）は、反射型の波長選択フィルタとして知ら
れている。
を照射し光ファイバのコアに周期的あるいは略周期的に
屈折率の異なる部位を形成した光ファイバグレーティン
グ（ＦＢＧ）は、反射型の波長選択フィルタとして知ら
れている。
【００２４】この光ファイバグレーティングは、容易に
波長の制御が可能であることから、波長多重通信におい
て任意の波長を取り出したり、挿入したりするアド・ド
ロップ部品としてその需要が高まっている。
波長の制御が可能であることから、波長多重通信におい
て任意の波長を取り出したり、挿入したりするアド・ド
ロップ部品としてその需要が高まっている。
【００２５】図８はこの光ファイバグレーティング２０
を模式的に図示したもので、光ファイバ２１のコア２２
に略周期的に屈折率の高い領域を形成したしたものであ
る。２３はクラッドである。なお図８は、グレーティン
グ部の周期は徐々に変化していくチャープトグレーティ
ングの例を示している。この光ファイバグレーティング
２０の反射特性を、横軸に波長、縦軸に反射（対数表
示）をとったグラフとして示したものが図９で、ある波
長範囲の光を反射する特性を示している。
を模式的に図示したもので、光ファイバ２１のコア２２
に略周期的に屈折率の高い領域を形成したしたものであ
る。２３はクラッドである。なお図８は、グレーティン
グ部の周期は徐々に変化していくチャープトグレーティ
ングの例を示している。この光ファイバグレーティング
２０の反射特性を、横軸に波長、縦軸に反射（対数表
示）をとったグラフとして示したものが図９で、ある波
長範囲の光を反射する特性を示している。
【００２６】この反射波長、及び波長範囲は光ファイバ
２１に形成するグレーティングの周期や周期の変化量を
制御することで容易に設定可能である。
２１に形成するグレーティングの周期や周期の変化量を
制御することで容易に設定可能である。
【００２７】図１０は図９の反射特性を持つ光ファイバ
グレーティング２０の透過特性を示したものである。透
過特性は、光ファイバグレーティング２０によって反射
する波長範囲の光が抜け落ち、遮光された効果と同等に
なる。
グレーティング２０の透過特性を示したものである。透
過特性は、光ファイバグレーティング２０によって反射
する波長範囲の光が抜け落ち、遮光された効果と同等に
なる。
【００２８】波長多重通信では他の光通信システムと同
様に、光の伝搬による損失を回復するために伝送経路上
に光アンプが設置される。
様に、光の伝搬による損失を回復するために伝送経路上
に光アンプが設置される。
【００２９】図１１は波長多重通信の仕組みを模式的に
示したもので、λ１からλｎの複数の光源４１から発信
された光信号は波長合波器１０Ａ、例えばアレイ導波路
型回折格子で合波され一本の光ファイバ４２に集結され
る。この波長多重された光信号は長距離を伝送される
が、その間に生じる損失を補うために伝送経路には光ア
ンプ４３が設置されている。図１１には３個の光アンプ
４３が設置されている。
示したもので、λ１からλｎの複数の光源４１から発信
された光信号は波長合波器１０Ａ、例えばアレイ導波路
型回折格子で合波され一本の光ファイバ４２に集結され
る。この波長多重された光信号は長距離を伝送される
が、その間に生じる損失を補うために伝送経路には光ア
ンプ４３が設置されている。図１１には３個の光アンプ
４３が設置されている。
【００３０】この光アンプ４３は一般にエルビウム元素
をドープした光ファイバとそのエルビウム元素を励起す
るためのポンピングレーザを有している。増幅可能な波
長範囲は一般に１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ程度であ
る。このため波長多重通信に使用される波長もこの波長
範囲に限定される。２００ＧＨｚ間隔（約１．６ｎｍに
相当）や１００ＧＨｚ間隔（約０．８ｎｍに相当）とい
った波長間隔で８〜３２波の光信号を多重するシステム
が開発、実用化されている。
をドープした光ファイバとそのエルビウム元素を励起す
るためのポンピングレーザを有している。増幅可能な波
長範囲は一般に１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ程度であ
る。このため波長多重通信に使用される波長もこの波長
範囲に限定される。２００ＧＨｚ間隔（約１．６ｎｍに
相当）や１００ＧＨｚ間隔（約０．８ｎｍに相当）とい
った波長間隔で８〜３２波の光信号を多重するシステム
が開発、実用化されている。
【００３１】また、最近ではＩＴＵ−Ｔ勧告によるグリ
ッド波長が一般的に用いられ、このグリッド波長は、１
００ＧＨｚ（０．１ＴＨｚ）間隔で１９４．０ＴＨｚ
（１５４５．３２２ｎｍ）、１９３．９（１５４６．１
１９ｎｍ）、１９３．８ＴＨｚ（１５４６．９１７ｎ
ｍ）、１９３．７（１５４７．７１５ｎｍ）、・・・・
というように定められている。
ッド波長が一般的に用いられ、このグリッド波長は、１
００ＧＨｚ（０．１ＴＨｚ）間隔で１９４．０ＴＨｚ
（１５４５．３２２ｎｍ）、１９３．９（１５４６．１
１９ｎｍ）、１９３．８ＴＨｚ（１５４６．９１７ｎ
ｍ）、１９３．７（１５４７．７１５ｎｍ）、・・・・
というように定められている。
【００３２】ところで、前述したようにアレイ導波路型
回折格子１０のピークスペクトルは一つの出射ポートに
ついて一つの波長のピークのみがあるわけではなく、第
１式の異なるｍに対しそれぞれピークスペクトルが存在
する。
回折格子１０のピークスペクトルは一つの出射ポートに
ついて一つの波長のピークのみがあるわけではなく、第
１式の異なるｍに対しそれぞれピークスペクトルが存在
する。
【００３３】すなわち回折次数がｍであるピークスペク
トルが１５５０ｎｍに中心波長をもつピークスペクトル
であるとすると、回折次数がｍ＋１のピーク波長は１５
５０ｎｍより短波長側に（例えば１５２５ｎｍ）、回折
次数がｍ−１のピークスペクトルは１５５０ｎｍより長
波長側に（例えば１５７５ｎｍ）現れる。
トルが１５５０ｎｍに中心波長をもつピークスペクトル
であるとすると、回折次数がｍ＋１のピーク波長は１５
５０ｎｍより短波長側に（例えば１５２５ｎｍ）、回折
次数がｍ−１のピークスペクトルは１５５０ｎｍより長
波長側に（例えば１５７５ｎｍ）現れる。
【００３４】この隣り合う回折次数のピークとの中心波
長間隔はＦＳＲ（Free Spectral Range）と呼ばれ、ア
レイ導波路型回折格子回路のアレイ導波路部の光路長差
（△Ｌ）やスラブ導波路の長さに依存するものである。
長間隔はＦＳＲ（Free Spectral Range）と呼ばれ、ア
レイ導波路型回折格子回路のアレイ導波路部の光路長差
（△Ｌ）やスラブ導波路の長さに依存するものである。
【００３５】図１２の上側には上記のような、アレイ導
波路型回折格子１０の波長スペクトルを回折次数が異な
る（＋１の）ピークスペクトルと併せて示した（このｍ
＋１の回折次数に対応するピークスペクトルの領域は波
長領域１に属する）。
波路型回折格子１０の波長スペクトルを回折次数が異な
る（＋１の）ピークスペクトルと併せて示した（このｍ
＋１の回折次数に対応するピークスペクトルの領域は波
長領域１に属する）。
【００３６】また、図１２の下側には光アンプのゲイン
特性（増幅率特性）をアレイ導波路型回折格子の波長ス
ペクトルに対応した形で模式的に示した（波長領域
２）。
特性（増幅率特性）をアレイ導波路型回折格子の波長ス
ペクトルに対応した形で模式的に示した（波長領域
２）。
【００３７】図１２上部に示したように、アレイ導波路
型回折格子の回折次数がｍ次のピークの短波長側にはｍ
＋１次のピークが存在する。なお、各ピークの上部に付
記した数値はアレイ導波路型回折格子の出射側のポート
番号を示したものである。
型回折格子の回折次数がｍ次のピークの短波長側にはｍ
＋１次のピークが存在する。なお、各ピークの上部に付
記した数値はアレイ導波路型回折格子の出射側のポート
番号を示したものである。
【００３８】ここで例えば１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ
の波長範囲においてアレイ導波路型回折格子を用いた１
００ＧＨｚ間隔で１６波多重の光通信システムを想定
し、使用するグリッド波長を１９４．０ＴＨｚ（１５４
５．３２２ｎｍ）〜１９２．５ＴＨｚ（１５５７．３６
３ｎｍ）とする。
の波長範囲においてアレイ導波路型回折格子を用いた１
００ＧＨｚ間隔で１６波多重の光通信システムを想定
し、使用するグリッド波長を１９４．０ＴＨｚ（１５４
５．３２２ｎｍ）〜１９２．５ＴＨｚ（１５５７．３６
３ｎｍ）とする。
【００３９】このとき、アレイ導波路型回折格子の第１
〜第１６の出射ポートにはそれぞれのグリッド波長の光
のみを通過するようなピークスペクトルを持つことにな
る。第１ポートの中心波長は１９４．０ＴＨｚ（１５４
５．３２２ｎｍ）、第１６ポートの中心波長は１９２．
５ＴＨｚ（１５５７．３６３ｎｍ）に設定される。
〜第１６の出射ポートにはそれぞれのグリッド波長の光
のみを通過するようなピークスペクトルを持つことにな
る。第１ポートの中心波長は１９４．０ＴＨｚ（１５４
５．３２２ｎｍ）、第１６ポートの中心波長は１９２．
５ＴＨｚ（１５５７．３６３ｎｍ）に設定される。
【００４０】しかしながら、各出射ポートには異なる回
折次数に対応するピーク波長が存在するため例えば出射
側の１６ポート目には１９２．５ＴＨｚ（１５５７．３
６３ｎｍ）の中心波長を持つピークスペクトルだけでは
なく、例えばｍ＋１次の回折次数に対応するピーク波長
として、アレイ導波路型回折格子のＦＳＲが例えば２３
ｎｍ程度とすると、１５３５ｎｍ付近にもピーク波長が
存在することになる。つまりこの１５３５ｎｍ付近に存
在するピーク波長に対応する光も１９２．５ＴＨｚ（１
５５７．３６３ｎｍ）の光と同様に第１６ポートから出
射されることになる。
折次数に対応するピーク波長が存在するため例えば出射
側の１６ポート目には１９２．５ＴＨｚ（１５５７．３
６３ｎｍ）の中心波長を持つピークスペクトルだけでは
なく、例えばｍ＋１次の回折次数に対応するピーク波長
として、アレイ導波路型回折格子のＦＳＲが例えば２３
ｎｍ程度とすると、１５３５ｎｍ付近にもピーク波長が
存在することになる。つまりこの１５３５ｎｍ付近に存
在するピーク波長に対応する光も１９２．５ＴＨｚ（１
５５７．３６３ｎｍ）の光と同様に第１６ポートから出
射されることになる。
【００４１】この１５３５ｎｍ付近の光は波長多重通信
において１９２．５ＴＨｚ（１５５７．３６３ｎｍ）の
通信光に対するノイズとなり光伝送を劣化させる原因と
なる。このとき、例えばこの異なる回折次数に対応する
ピーク波長が、前述の光アンプ４３の帯域からはずれて
いれば、光アンプ４３によって増幅されたノイズはアレ
イ導波路型回折格子１０を通過することなく、光伝送を
劣化させることはない。
において１９２．５ＴＨｚ（１５５７．３６３ｎｍ）の
通信光に対するノイズとなり光伝送を劣化させる原因と
なる。このとき、例えばこの異なる回折次数に対応する
ピーク波長が、前述の光アンプ４３の帯域からはずれて
いれば、光アンプ４３によって増幅されたノイズはアレ
イ導波路型回折格子１０を通過することなく、光伝送を
劣化させることはない。
【００４２】しかしながら、光アンプ４３の帯域内にア
レイ導波路型回折格子１０のピークがあると、光アンプ
４３によって増幅されたノイズはアレイ導波路型回折格
子１０を通過し、伝送信号に対するノイズとなる。
レイ導波路型回折格子１０のピークがあると、光アンプ
４３によって増幅されたノイズはアレイ導波路型回折格
子１０を通過し、伝送信号に対するノイズとなる。
【００４３】図１３はこの状態を示すもので、図１３に
は波長多重通信システムの模式図と、伝送系路上におけ
るそれぞれのポイントでの光信号の様子を示している。
は波長多重通信システムの模式図と、伝送系路上におけ
るそれぞれのポイントでの光信号の様子を示している。
【００４４】図１３（イ）に示すように複数の光源４１
（λ１〜λ１６）から発信された光は、アレイ導波路型
回折格子１０Ａにより波長多重され、Ａのポイントにお
いては図１３（ロ）に示すように１６本のピークを持つ
光となる。この光が伝送経路を伝送するにあたり、光フ
ァイバ４２の損失等により光の強度が弱くなるために、
光を増幅するための光アンプ４３が複数、図１３では３
個設置されている。光アンプ４３を通過した後の光は図
１３のＢポイントでは、光アンプ４３の増幅帯域全体に
わたり、図１３（ハ）に示すようにバックグラウンドの
ノイズレベルも増幅されることになる（波長領域２）。
（λ１〜λ１６）から発信された光は、アレイ導波路型
回折格子１０Ａにより波長多重され、Ａのポイントにお
いては図１３（ロ）に示すように１６本のピークを持つ
光となる。この光が伝送経路を伝送するにあたり、光フ
ァイバ４２の損失等により光の強度が弱くなるために、
光を増幅するための光アンプ４３が複数、図１３では３
個設置されている。光アンプ４３を通過した後の光は図
１３のＢポイントでは、光アンプ４３の増幅帯域全体に
わたり、図１３（ハ）に示すようにバックグラウンドの
ノイズレベルも増幅されることになる（波長領域２）。
【００４５】この光がアレイ導波路型回折格子１０によ
り分波されると、図１３（ニ）に示すように、例えば第
１６ポート目では、Ｃポイントにおいて信号光である１
５５７．３６３ｎｍの光の他に約１５３５ｎｍ付近に増
幅されたノイズが透過されて信号光に対するノイズとな
る。
り分波されると、図１３（ニ）に示すように、例えば第
１６ポート目では、Ｃポイントにおいて信号光である１
５５７．３６３ｎｍの光の他に約１５３５ｎｍ付近に増
幅されたノイズが透過されて信号光に対するノイズとな
る。
【００４６】しかしながら、回折次数ｍのピーク波長に
対する隣接の回折次数のピーク波長を光アンプ４３の波
長範囲に入らないように設定するにはＦＳＲを大きくと
る必要がある。
対する隣接の回折次数のピーク波長を光アンプ４３の波
長範囲に入らないように設定するにはＦＳＲを大きくと
る必要がある。
【００４７】このことはアレイ導波路型回折格子回路の
大きさを大きくする結果となる。例えば本例において第
１６ポートにおいて、ｍ＋１の回折次数に対応するピー
ク波長が１５３０ｎｍ以下とするには、ＦＳＲを２７ｎ
ｍ以上にすることが必要であり、４インチサイズのウェ
ハから１つのアレイ導波路型回折格子チップしかとれな
いようなサイズになる。
大きさを大きくする結果となる。例えば本例において第
１６ポートにおいて、ｍ＋１の回折次数に対応するピー
ク波長が１５３０ｎｍ以下とするには、ＦＳＲを２７ｎ
ｍ以上にすることが必要であり、４インチサイズのウェ
ハから１つのアレイ導波路型回折格子チップしかとれな
いようなサイズになる。
【００４８】このためアレイ導波路型回折格子モジュー
ルの生産性に大きく影響するので実用的でなく、第１６
ポートにおいてｍ＋１の回折次数に対応するピーク波長
は光アンプの増幅帯域内に存在することになる。このピ
ーク波長は伝送上のノイズとなるのみならず、ピーク波
長の増幅率（ゲイン）を減少させる原因ともなる。
ルの生産性に大きく影響するので実用的でなく、第１６
ポートにおいてｍ＋１の回折次数に対応するピーク波長
は光アンプの増幅帯域内に存在することになる。このピ
ーク波長は伝送上のノイズとなるのみならず、ピーク波
長の増幅率（ゲイン）を減少させる原因ともなる。
【００４９】そこで、このアレイ導波路型回折格子を用
いて波長多重通信を行うには、回折次数がｍ以外のピー
クがアンプの帯域に存在するポートに、回折次数がｍの
ピークのみが通光するようなバンドパスフィルタを取り
付け、使用波長以外の光が伝送経路に乗らないような構
造としていた。
いて波長多重通信を行うには、回折次数がｍ以外のピー
クがアンプの帯域に存在するポートに、回折次数がｍの
ピークのみが通光するようなバンドパスフィルタを取り
付け、使用波長以外の光が伝送経路に乗らないような構
造としていた。
【００５０】図１４はこの例を示したもので、アレイ導
波路型回折格子１０の出射ポートの５ポート分にバンド
パスフィルタ４５が取り付けられ、通信波長の光のみを
通光させ、回折次数の異なる光は遮断されるようにして
いる。
波路型回折格子１０の出射ポートの５ポート分にバンド
パスフィルタ４５が取り付けられ、通信波長の光のみを
通光させ、回折次数の異なる光は遮断されるようにして
いる。
【００５１】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにアレイ導
波路型回折格子モジュールを用いた波長多重通信では、
通信波長以外の光がアレイ導波路型回折格子を通過し、
光アンプにより増幅されてしまうのでアレイ導波路型回
折格子の各出射ポートに対しフィルタを取り付け、通信
波長以外の光を遮断する必要があった。
波路型回折格子モジュールを用いた波長多重通信では、
通信波長以外の光がアレイ導波路型回折格子を通過し、
光アンプにより増幅されてしまうのでアレイ導波路型回
折格子の各出射ポートに対しフィルタを取り付け、通信
波長以外の光を遮断する必要があった。
【００５２】また、光フィルタを取り付ける必要をなく
すためにはアレイ導波路型回折格子のＦＳＲを大きくと
る必要があり、この場合アレイ導波路型回折格子チップ
のサイズが大きくなることからアレイ導波路型回折格子
モジュールのサイズが大きくなるばかりか、アレイ導波
路型回折格子チップの生産性が悪化しコストが高くなる
という問題があった。
すためにはアレイ導波路型回折格子のＦＳＲを大きくと
る必要があり、この場合アレイ導波路型回折格子チップ
のサイズが大きくなることからアレイ導波路型回折格子
モジュールのサイズが大きくなるばかりか、アレイ導波
路型回折格子チップの生産性が悪化しコストが高くなる
という問題があった。
【００５３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、光波長多重通信モジュ
ールの本第１の発明は、１本以上の併設された光入力導
波路の出射側に第１のスラブ導波路が接続され、前記第
１のスラブ導波路の出射側には前記第１のスラブ導波路
から導出された光を伝搬する互いに異なる長さの複数の
併設された導波路よりなるアレイ導波路が接続され、前
記アレイ導波路の出射側には前記第２のスラブ導波路が
接続され、前記第２のスラブ導波路の出射側には１本以
上の併設された光出射導波路が接続されてなる導波路回
路が基板上に形成されたアレイ導波路型光波長合分波器
の前記光入力導波路側に、ある特定の波長領域の光を遮
光する機能もった光フィルタ部品を接続し、前記アレイ
導波路型光波長合分波器を通光する特定の波長の光を遮
断する機能を有した構成をもって課題を解決する手段と
している。
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、光波長多重通信モジュ
ールの本第１の発明は、１本以上の併設された光入力導
波路の出射側に第１のスラブ導波路が接続され、前記第
１のスラブ導波路の出射側には前記第１のスラブ導波路
から導出された光を伝搬する互いに異なる長さの複数の
併設された導波路よりなるアレイ導波路が接続され、前
記アレイ導波路の出射側には前記第２のスラブ導波路が
接続され、前記第２のスラブ導波路の出射側には１本以
上の併設された光出射導波路が接続されてなる導波路回
路が基板上に形成されたアレイ導波路型光波長合分波器
の前記光入力導波路側に、ある特定の波長領域の光を遮
光する機能もった光フィルタ部品を接続し、前記アレイ
導波路型光波長合分波器を通光する特定の波長の光を遮
断する機能を有した構成をもって課題を解決する手段と
している。
【００５４】また、光波長多重通信モジュールの本第２
の発明は、１本以上の併設された光入力導波路の出射側
に第１のスラブ導波路が接続され、前記第１のスラブ導
波路の出射側には前記第１のスラブ導波路から導出され
た光を伝搬する互いに異なる長さの複数の併設された導
波路よりなるアレイ導波路が接続され、前記アレイ導波
路の出射側には前記第２のスラブ導波路が接続され、前
記第２のスラブ導波路の出射側には１本以上の併設され
た光出射導波路が接続されてなる導波路回路が基板上に
形成されたアレイ導波路型光波長合分波器の前記光入力
導波路側に、前記アレイ導波路型光波長合分波器が波長
多重通信において使用される際の、光通信の信号光波長
と異なる光波長に対して前記アレイ導波路型光波長合分
波器が波長合分波特性をもつ波長領域で、かつ前記波長
多重通信経路に設置された光アンプの増幅波長領域であ
る波長領域の少なくとも一部を含む波長領域３の光を遮
光する機能もった光フィルタ部品を接続し、前記波長領
域３の光を遮断する機能を有した構成をもって課題を解
決する手段としている。
の発明は、１本以上の併設された光入力導波路の出射側
に第１のスラブ導波路が接続され、前記第１のスラブ導
波路の出射側には前記第１のスラブ導波路から導出され
た光を伝搬する互いに異なる長さの複数の併設された導
波路よりなるアレイ導波路が接続され、前記アレイ導波
路の出射側には前記第２のスラブ導波路が接続され、前
記第２のスラブ導波路の出射側には１本以上の併設され
た光出射導波路が接続されてなる導波路回路が基板上に
形成されたアレイ導波路型光波長合分波器の前記光入力
導波路側に、前記アレイ導波路型光波長合分波器が波長
多重通信において使用される際の、光通信の信号光波長
と異なる光波長に対して前記アレイ導波路型光波長合分
波器が波長合分波特性をもつ波長領域で、かつ前記波長
多重通信経路に設置された光アンプの増幅波長領域であ
る波長領域の少なくとも一部を含む波長領域３の光を遮
光する機能もった光フィルタ部品を接続し、前記波長領
域３の光を遮断する機能を有した構成をもって課題を解
決する手段としている。
【００５５】また、光波長多重通信モジュールの本第３
の発明は、１本以上の併設された光入力導波路の出射側
に第１のスラブ導波路が接続され、前記第１のスラブ導
波路の出射側には前記第１のスラブ導波路から導出され
た光を伝搬する互いに異なる長さの複数の併設された導
波路よりなるアレイ導波路が接続され、前記アレイ導波
路の出射側には前記第２のスラブ導波路が接続され、前
記第２のスラブ導波路の出射側には１本以上の併設され
た光出射導波路が接続されてなる導波路回路が基板上に
形成されたアレイ導波路型光波長合分波器の前記光入力
導波路側に、前記アレイ導波路型光波長合分波器が波長
多重通信において使用される際の、光通信の信号光波長
に対応する回折次数と異なる回折次数に対応する波長領
域１で、かつ前記波長多重通信の経路に設置された光ア
ンプの増幅波長領域である波長領域２の少なくとも一部
を含む波長領域３の光を遮光する機能もった光フィルタ
部品を接続し、前記波長領域３の光を遮断する機能を有
した構成をもって課題を解決する手段としている。
の発明は、１本以上の併設された光入力導波路の出射側
に第１のスラブ導波路が接続され、前記第１のスラブ導
波路の出射側には前記第１のスラブ導波路から導出され
た光を伝搬する互いに異なる長さの複数の併設された導
波路よりなるアレイ導波路が接続され、前記アレイ導波
路の出射側には前記第２のスラブ導波路が接続され、前
記第２のスラブ導波路の出射側には１本以上の併設され
た光出射導波路が接続されてなる導波路回路が基板上に
形成されたアレイ導波路型光波長合分波器の前記光入力
導波路側に、前記アレイ導波路型光波長合分波器が波長
多重通信において使用される際の、光通信の信号光波長
に対応する回折次数と異なる回折次数に対応する波長領
域１で、かつ前記波長多重通信の経路に設置された光ア
ンプの増幅波長領域である波長領域２の少なくとも一部
を含む波長領域３の光を遮光する機能もった光フィルタ
部品を接続し、前記波長領域３の光を遮断する機能を有
した構成をもって課題を解決する手段としている。
【００５６】また、光波長多重通信モジュールの本第４
の発明は、前記光フィルタ部品の遮光波長領域が、前記
アレイ導波路型光波長合分波器が波長多重通信において
使用される際の、光通信の信号光波長に対応する回折次
数と異なる回折次数に対応する波長領域１で、かつ前記
波長多重通信の経路に設置された光アンプの増幅波長領
域である波長領域２の少なくとも一部を含む波長領域３
である構成をもって課題を解決する手段としている。
の発明は、前記光フィルタ部品の遮光波長領域が、前記
アレイ導波路型光波長合分波器が波長多重通信において
使用される際の、光通信の信号光波長に対応する回折次
数と異なる回折次数に対応する波長領域１で、かつ前記
波長多重通信の経路に設置された光アンプの増幅波長領
域である波長領域２の少なくとも一部を含む波長領域３
である構成をもって課題を解決する手段としている。
【００５７】また、光波長多重通信モジュールの本第５
の発明は、光フィルタ部品が、アレイ導波路型光波長合
分波器が形成された基板上の光入力導波路上に直接形成
された構成をもって課題を解決する手段としている。
の発明は、光フィルタ部品が、アレイ導波路型光波長合
分波器が形成された基板上の光入力導波路上に直接形成
された構成をもって課題を解決する手段としている。
【００５８】また、光波長多重通信モジュールの本第６
の発明は、光フィルタ部品が、光ファイバのコア部に複
数の屈折率の異なる領域を形成することにより、ある特
定の波長領域の光を反射する機能を持った光ファイバグ
レーティングである構成をもって課題を解決する手段と
している。
の発明は、光フィルタ部品が、光ファイバのコア部に複
数の屈折率の異なる領域を形成することにより、ある特
定の波長領域の光を反射する機能を持った光ファイバグ
レーティングである構成をもって課題を解決する手段と
している。
【００５９】また、光波長多重通信モジュールの本第７
の発明は、光フィルタ部品の前段に前記光フィルタ部品
からの反射光を遮光するための光アイソレータを接続し
た構成をもって課題を解決する手段としている。
の発明は、光フィルタ部品の前段に前記光フィルタ部品
からの反射光を遮光するための光アイソレータを接続し
た構成をもって課題を解決する手段としている。
【００６０】本第１の発明によれば、アレイ導波路型光
波長合分波器、例えばアレイ導波路型回折格子の入射導
波路側にある特定の波長領域の光を遮光する機能もった
光フィルタ部品を接続し、アレイ導波路型回折格子を通
光する任意の波長の光を遮断することによって、アレイ
導波路型回折格子の回折次数の異なるピークに対応する
波長のノイズを遮断することが可能となる。
波長合分波器、例えばアレイ導波路型回折格子の入射導
波路側にある特定の波長領域の光を遮光する機能もった
光フィルタ部品を接続し、アレイ導波路型回折格子を通
光する任意の波長の光を遮断することによって、アレイ
導波路型回折格子の回折次数の異なるピークに対応する
波長のノイズを遮断することが可能となる。
【００６１】また本第２の発明によれば、アレイ導波路
型光波長合分波器、例えばアレイ導波路型回折格子の光
入力導波路側に、アレイ導波路型回折格子が波長多重通
信において使用される際の、光通信の信号光波長と異な
る光波長に対してアレイ導波路型回折格子が波長合分波
特性をもつ波長領域で、かつ前記波長多重通信経路に設
置された光アンプの増幅波長領域である波長領域の少な
くとも一部を含む波長領域の光を遮光する機能もった光
フィルタ部品を接続し、前記波長領域の光を遮断するこ
とによって、アレイ導波路型回折格子の回折次数の異な
るピークに対応する波長のノイズを遮断することが可能
となる。
型光波長合分波器、例えばアレイ導波路型回折格子の光
入力導波路側に、アレイ導波路型回折格子が波長多重通
信において使用される際の、光通信の信号光波長と異な
る光波長に対してアレイ導波路型回折格子が波長合分波
特性をもつ波長領域で、かつ前記波長多重通信経路に設
置された光アンプの増幅波長領域である波長領域の少な
くとも一部を含む波長領域の光を遮光する機能もった光
フィルタ部品を接続し、前記波長領域の光を遮断するこ
とによって、アレイ導波路型回折格子の回折次数の異な
るピークに対応する波長のノイズを遮断することが可能
となる。
【００６２】また本第３の発明によれば、アレイ導波路
型光波長合分波器、例えばアレイ導波路型回折格子の光
入力導波路側に、アレイ導波路型回折格子が波長多重通
信において使用される際の、光通信の信号光波長に対応
する回折次数と異なる回折次数に対応する波長領域１で
あって、かつ前記波長多重通信の経路に設置された光ア
ンプの増幅波長領域である波長領域２の少なくとも一部
を含む波長領域３の光を遮光する機能もった光フィルタ
部品を接続し、前記波長領域３の光を遮断することによ
って、アレイ導波路型回折格子の回折次数の異なるピー
クに対応する波長のノイズを遮断することが可能とな
る。
型光波長合分波器、例えばアレイ導波路型回折格子の光
入力導波路側に、アレイ導波路型回折格子が波長多重通
信において使用される際の、光通信の信号光波長に対応
する回折次数と異なる回折次数に対応する波長領域１で
あって、かつ前記波長多重通信の経路に設置された光ア
ンプの増幅波長領域である波長領域２の少なくとも一部
を含む波長領域３の光を遮光する機能もった光フィルタ
部品を接続し、前記波長領域３の光を遮断することによ
って、アレイ導波路型回折格子の回折次数の異なるピー
クに対応する波長のノイズを遮断することが可能とな
る。
【００６３】また本第４の発明によれば、本第１の発明
において、光フィルタ部品の遮光波長領域が、アレイ導
波路型光波長合分波器、例えばアレイ導波路型回折格子
が波長多重通信において使用される際の光通信の信号光
波長に対応する回折次数と異なる回折次数に対応する波
長領域１であって、かつ前記波長多重通信の経路に設置
された光アンプの増幅波長領域である波長領域２の少な
くとも一部を含む波長領域３であることによって、アレ
イ導波路型回折格子の回折次数の異なるピークに対応す
る波長のノイズを遮断することが可能となる。
において、光フィルタ部品の遮光波長領域が、アレイ導
波路型光波長合分波器、例えばアレイ導波路型回折格子
が波長多重通信において使用される際の光通信の信号光
波長に対応する回折次数と異なる回折次数に対応する波
長領域１であって、かつ前記波長多重通信の経路に設置
された光アンプの増幅波長領域である波長領域２の少な
くとも一部を含む波長領域３であることによって、アレ
イ導波路型回折格子の回折次数の異なるピークに対応す
る波長のノイズを遮断することが可能となる。
【００６４】また本第５の発明によれば、光フィルタ部
品、例えば光ファイバグレーティングを、アレイ導波路
型光波長合分波器、例えばアレイ導波路型回折格子の入
射導波路に直接形成することによって、アレイ導波路型
回折格子と光フィルタ部品を複合した光波長多重通信モ
ジュールを小型で容易に作成することが可能となる。
品、例えば光ファイバグレーティングを、アレイ導波路
型光波長合分波器、例えばアレイ導波路型回折格子の入
射導波路に直接形成することによって、アレイ導波路型
回折格子と光フィルタ部品を複合した光波長多重通信モ
ジュールを小型で容易に作成することが可能となる。
【００６５】また本第６の発明によれば、光フィルタ部
品として光ファイバグレーティングを用いることによっ
て、任意の波長領域に対して容易に本発明を構成する光
フィルタ部品を得ることが可能となる。
品として光ファイバグレーティングを用いることによっ
て、任意の波長領域に対して容易に本発明を構成する光
フィルタ部品を得ることが可能となる。
【００６６】また本第７の発明によれば、光フィルタ部
品、例えば光ファイバグレーティングの前段に光アイソ
レータを設置することにより、光ファイバグレーティン
グからの反射光が伝送経路に戻ることを防ぎ、光信号を
安定化させることが可能となる。
品、例えば光ファイバグレーティングの前段に光アイソ
レータを設置することにより、光ファイバグレーティン
グからの反射光が伝送経路に戻ることを防ぎ、光信号を
安定化させることが可能となる。
【００６７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態例の説
明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付
し、その重複説明は省略する。
に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態例の説
明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付
し、その重複説明は省略する。
【００６８】図１には、本発明に係る光波長多重通信モ
ジュール１Ａの一実施形態例の構成図が示されている。
図１において、１０はアレイ導波路型光波長合分波器、
例えばアレイ導波路型回折格子、２０は光ファイバグレ
ーティング、３０は光アイソレータである。
ジュール１Ａの一実施形態例の構成図が示されている。
図１において、１０はアレイ導波路型光波長合分波器、
例えばアレイ導波路型回折格子、２０は光ファイバグレ
ーティング、３０は光アイソレータである。
【００６９】この光波長多重通信モジュール１Ａは、ア
レイ導波路型回折格子１０の入射導波路１１に接続され
た光ファイバ３１に光ファイバグレーティング２０が接
続されている。光ファイバグレーティング２０の前段に
は、光ファイバグレーティング２０からの反射光を遮断
するための光アイソレータ３０が接続されている。
レイ導波路型回折格子１０の入射導波路１１に接続され
た光ファイバ３１に光ファイバグレーティング２０が接
続されている。光ファイバグレーティング２０の前段に
は、光ファイバグレーティング２０からの反射光を遮断
するための光アイソレータ３０が接続されている。
【００７０】図２は、本発明に係る光波長多重通信モジ
ュール１Ａを波長多重通信システムに用いた場合の模式
図と伝送系路上におけるそれぞれのポイントでの光信号
の様子を示している。
ュール１Ａを波長多重通信システムに用いた場合の模式
図と伝送系路上におけるそれぞれのポイントでの光信号
の様子を示している。
【００７１】本発明に係る光波長多重通信モジュール１
Ａの光ファイバグレーティング２０はアレイ導波路型回
折格子１０の通信光に対応するピークとは異なる回折次
数のピークで、かつ光アンプ４３の帯域にかかる範囲の
光を反射するように設計されている。その結果、反射光
に対応する波長の光は遮断されることになる。この状態
を図２を参照して説明する。
Ａの光ファイバグレーティング２０はアレイ導波路型回
折格子１０の通信光に対応するピークとは異なる回折次
数のピークで、かつ光アンプ４３の帯域にかかる範囲の
光を反射するように設計されている。その結果、反射光
に対応する波長の光は遮断されることになる。この状態
を図２を参照して説明する。
【００７２】複数の光源４１（λ１〜λ１６）から発信
された光はアレイ導波路型回折格子からなる波長合波素
子１０Ａにより波長多重され、図２（イ）のＡのポイン
トにおいては図２（ロ）に示すように１６本のピークを
持つ光となる。この光が伝送経路を伝送するにあたり、
光ファイバ４２の損失等により、光の強度が弱くなるの
で、この光を増幅するための光アンプ４３が複数、本実
施の形態例では、３個設置されている。この光アンプ４
３により弱くなった光信号が増幅される。この際、光信
号以外のノイズ光も増幅され、光アンプ４３を通過した
後の光は図２（イ）のＢポイントでは、光アンプ４３の
増幅帯域全体にわたり、同図（ハ）に示すようにバック
グラウンドのノイズレベルも増幅される（波長領域
２）。
された光はアレイ導波路型回折格子からなる波長合波素
子１０Ａにより波長多重され、図２（イ）のＡのポイン
トにおいては図２（ロ）に示すように１６本のピークを
持つ光となる。この光が伝送経路を伝送するにあたり、
光ファイバ４２の損失等により、光の強度が弱くなるの
で、この光を増幅するための光アンプ４３が複数、本実
施の形態例では、３個設置されている。この光アンプ４
３により弱くなった光信号が増幅される。この際、光信
号以外のノイズ光も増幅され、光アンプ４３を通過した
後の光は図２（イ）のＢポイントでは、光アンプ４３の
増幅帯域全体にわたり、同図（ハ）に示すようにバック
グラウンドのノイズレベルも増幅される（波長領域
２）。
【００７３】従来はこの光がアレイ導波路型回折格子１
０により分波されると、図１２に示すように信号光であ
る波長領域に対応する回折次数ｍと異なる回折次数（本
例に置いてはｍ＋１）に対応する波長領域（波長領域
１）の光も通光し、その波長の光がノイズとして伝送経
路に残り問題となっていた。
０により分波されると、図１２に示すように信号光であ
る波長領域に対応する回折次数ｍと異なる回折次数（本
例に置いてはｍ＋１）に対応する波長領域（波長領域
１）の光も通光し、その波長の光がノイズとして伝送経
路に残り問題となっていた。
【００７４】本実施の形態例においては図１２に示す波
長領域１と波長領域２に共通する図２（ニ）に示すよう
に波長領域（波長領域３）の光を遮断する光ファイバグ
レーティング２０がアレイ導波路型回折格子１０の前段
に設置されているので、光アンプ４３によって増幅され
たバックグラウンドノイズのうち、光ファイバグレーテ
ィング２０の遮断波長領域である波長領域３のノイズは
カットされる。
長領域１と波長領域２に共通する図２（ニ）に示すよう
に波長領域（波長領域３）の光を遮断する光ファイバグ
レーティング２０がアレイ導波路型回折格子１０の前段
に設置されているので、光アンプ４３によって増幅され
たバックグラウンドノイズのうち、光ファイバグレーテ
ィング２０の遮断波長領域である波長領域３のノイズは
カットされる。
【００７５】光ファイバグレーティング２０を通過した
光は図２（イ）のＢ’ポイントにおいては図２（ホ）に
示すようになる。この光がアレイ導波路型回折格子１０
によって分波されると、図２（イ）のＣポイントにおい
ては図２（ヘ）に示すように，例えば１６ポート目には
信号光である１５５７．３６３ｎｍの光のみが強く出現
し、このピークからＦＳＲ離れた波長であり、回折次数
がｍ＋１のピーク位置である１５３５ｎｍ付近に従来出
現していた光のピークは消滅して出現していない。
光は図２（イ）のＢ’ポイントにおいては図２（ホ）に
示すようになる。この光がアレイ導波路型回折格子１０
によって分波されると、図２（イ）のＣポイントにおい
ては図２（ヘ）に示すように，例えば１６ポート目には
信号光である１５５７．３６３ｎｍの光のみが強く出現
し、このピークからＦＳＲ離れた波長であり、回折次数
がｍ＋１のピーク位置である１５３５ｎｍ付近に従来出
現していた光のピークは消滅して出現していない。
【００７６】本実施の形態例でアレイ導波路型回折格子
１０の１６ポート目について説明したが、他のポートに
ついても同様に、アレイ導波路型回折格子１０は信号光
のピーク波長とＦＳＲ離れた回折次数が１多い波長の光
も通光する特性を持っているが、アレイ導波路型回折格
子１０の前段に設置された光ファイバグレーティング２
０によって光アンプ４３により増幅されたノイズはカッ
トされるためアレイ導波路型回折格子１０に到達せず、
アレイ導波路型回折格子１０からは信号光のピークのみ
が強く出射されることになる。
１０の１６ポート目について説明したが、他のポートに
ついても同様に、アレイ導波路型回折格子１０は信号光
のピーク波長とＦＳＲ離れた回折次数が１多い波長の光
も通光する特性を持っているが、アレイ導波路型回折格
子１０の前段に設置された光ファイバグレーティング２
０によって光アンプ４３により増幅されたノイズはカッ
トされるためアレイ導波路型回折格子１０に到達せず、
アレイ導波路型回折格子１０からは信号光のピークのみ
が強く出射されることになる。
【００７７】この結果、光アンプ４３によって増幅され
たノイズが光伝送を劣化させることがなくなる。
たノイズが光伝送を劣化させることがなくなる。
【００７８】また、この光信号が更に増幅される場合に
は、ノイズが増幅される原因により、光信号の増幅率が
減少することもなくなる。
は、ノイズが増幅される原因により、光信号の増幅率が
減少することもなくなる。
【００７９】図３は他の実施の形態例を示したもので、
光波長多重通信モジュール１Ｂは、光ファイバグレーテ
ィング２０をアレイ導波路型回折格子２０が形成された
導波路チップ基板５の入射導波路１１に直接形成したも
のである。本実施の形態例においても光ファイバグレー
ティング２０の果たす役割は第１の実施の形態例と同様
であるが、光ファイバグレーティング２０を光導波路に
直接形成することによりモジュールサイズが小さくなる
と共に、モジュール作製工程が減少し、より安価に光波
長多重通信モジュールを得ることができる。
光波長多重通信モジュール１Ｂは、光ファイバグレーテ
ィング２０をアレイ導波路型回折格子２０が形成された
導波路チップ基板５の入射導波路１１に直接形成したも
のである。本実施の形態例においても光ファイバグレー
ティング２０の果たす役割は第１の実施の形態例と同様
であるが、光ファイバグレーティング２０を光導波路に
直接形成することによりモジュールサイズが小さくなる
と共に、モジュール作製工程が減少し、より安価に光波
長多重通信モジュールを得ることができる。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光波長多
重通信モジュールによれば、回折次数が異なるピークが
光アンプの帯域に存在するアレイ導波路型光波長合分波
器、例えばアレイ導波路型回折格子に対し、アレイ導波
路型回折格子の複数の出射ポート毎に光フィルタを取り
付けることなく、ＦＳＲを広げるためにアレイ導波路型
回折格子チップのサイズを大きくすることなく、アレイ
導波路型回折格子の回折次数の異なるピークに対応する
波長のノイズを遮断することが可能となり、容易でかつ
安価にノイズの小さなモジュールを実現した。
重通信モジュールによれば、回折次数が異なるピークが
光アンプの帯域に存在するアレイ導波路型光波長合分波
器、例えばアレイ導波路型回折格子に対し、アレイ導波
路型回折格子の複数の出射ポート毎に光フィルタを取り
付けることなく、ＦＳＲを広げるためにアレイ導波路型
回折格子チップのサイズを大きくすることなく、アレイ
導波路型回折格子の回折次数の異なるピークに対応する
波長のノイズを遮断することが可能となり、容易でかつ
安価にノイズの小さなモジュールを実現した。
【図１】本発明に係る光波長多重通信モジュールの一実
施の形態を示す説明図である。
施の形態を示す説明図である。
【図２】本発明に係る光波長多重通信モジュールを波長
多重通信システムに用いた場合の模式図と伝送系路上に
おけるそれぞれのポイントでの光信号の状態を示す説明
図である。
多重通信システムに用いた場合の模式図と伝送系路上に
おけるそれぞれのポイントでの光信号の状態を示す説明
図である。
【図３】本発明に係る光波長多重通信モジュールの他の
実施の形態を示す説明図である。
実施の形態を示す説明図である。
【図４】波長多重通信システムに用いられるアレイ導波
路型回折格子の一例を示す説明図である。
路型回折格子の一例を示す説明図である。
【図５】波長多重通信システムに用いられるアレイ導波
路型回折格子の出射導波路の光の透過特性の一例を示す
説明図である。
路型回折格子の出射導波路の光の透過特性の一例を示す
説明図である。
【図６】波長多重通信システムに用いられるアレイ導波
路型回折格子の各出射導波路の光の透過特性の一例を示
す説明図である。
路型回折格子の各出射導波路の光の透過特性の一例を示
す説明図である。
【図７】アレイ導波路型回折格子を波長合分波器として
使用する際の一例を示す説明図である。
使用する際の一例を示す説明図である。
【図８】波長多重通信システムに用いられる光ファイバ
グレーティングの一例を示す説明図である。
グレーティングの一例を示す説明図である。
【図９】波長多重通信システムに用いられる光ファイバ
グレーティングの反射特性の一例を示す説明図である。
グレーティングの反射特性の一例を示す説明図である。
【図１０】図９に示す光ファイバグレーティングの透過
特性の一例を示す説明図である。
特性の一例を示す説明図である。
【図１１】波長多重通信の仕組みの一例を示す模式図で
ある。
ある。
【図１２】アレイ導波路型回折格子の回折次数に対応す
る各出射導波路の光の透過特性と光アンプのゲイン特性
の関係の一例を示す模式図である。
る各出射導波路の光の透過特性と光アンプのゲイン特性
の関係の一例を示す模式図である。
【図１３】従来の光波長多重通信モジュールを波長多重
通信システムに用いた場合の模式図と伝送系路上におけ
るそれぞれのポイントでの光信号の状態を示す説明図で
ある。
通信システムに用いた場合の模式図と伝送系路上におけ
るそれぞれのポイントでの光信号の状態を示す説明図で
ある。
【図１４】従来の光波長多重通信モジュールを波長多重
通信システムに用いた場合の説明図である。
通信システムに用いた場合の説明図である。
１Ａ 光波長多重通信モジュール １Ｂ 光波長多重通信モジュール ５ 導波路チップ基板 １０ アレイ導波路型回折格子 １１ 入射導波路 １２ 入射側スラブ導波路 １３ アレイ導波路 １４ 出射側スラブ導波路 １５ 出射導波路 ２０ 光ファイバグレーティング ３０ 光アイソレータ
Claims (7)
- 【請求項１】 １本以上の併設された光入力導波路の出
射側に第１のスラブ導波路が接続され、前記第１のスラ
ブ導波路の出射側には前記第１のスラブ導波路から導出
された光を伝搬する互いに異なる長さの複数の併設され
た導波路よりなるアレイ導波路が接続され、前記アレイ
導波路の出射側には前記第２のスラブ導波路が接続さ
れ、前記第２のスラブ導波路の出射側には１本以上の併
設された光出射導波路が接続されてなる導波路回路が基
板上に形成されたアレイ導波路型光波長合分波器の前記
光入力導波路側に、ある特定の波長領域の光を遮光する
機能もった光フィルタ部品を接続し、前記アレイ導波路
型光波長合分波器を通光する特定の波長の光を遮断する
機能を有したことを特徴とする光波長多重通信モジュー
ル。 - 【請求項２】 １本以上の併設された光入力導波路の出
射側に第１のスラブ導波路が接続され、前記第１のスラ
ブ導波路の出射側には前記第１のスラブ導波路から導出
された光を伝搬する互いに異なる長さの複数の併設され
た導波路よりなるアレイ導波路が接続され、前記アレイ
導波路の出射側には前記第２のスラブ導波路が接続さ
れ、前記第２のスラブ導波路の出射側には１本以上の併
設された光出射導波路が接続されてなる導波路回路が基
板上に形成されたアレイ導波路型光波長合分波器の前記
光入力導波路側に、前記アレイ導波路型光波長合分波器
が波長多重通信において使用される際の、光通信の信号
光波長と異なる光波長に対して前記アレイ導波路型光波
長合分波器が波長合分波特性をもつ波長領域で、かつ前
記波長多重通信経路に設置された光アンプの増幅波長領
域である波長領域の少なくとも一部を含む波長領域３の
光を遮光する機能もった光フィルタ部品を接続し、前記
波長領域３の光を遮断する機能を有したことを特徴とす
る光波長多重通信モジュール。 - 【請求項３】 １本以上の併設された光入力導波路の出
射側に第１のスラブ導波路が接続され、前記第１のスラ
ブ導波路の出射側には前記第１のスラブ導波路から導出
された光を伝搬する互いに異なる長さの複数の併設され
た導波路よりなるアレイ導波路が接続され、前記アレイ
導波路の出射側には前記第２のスラブ導波路が接続さ
れ、前記第２のスラブ導波路の出射側には１本以上の併
設された光出射導波路が接続されてなる導波路回路が基
板上に形成されたアレイ導波路型光波長合分波器の前記
光入力導波路側に、前記アレイ導波路型光波長合分波器
が波長多重通信において使用される際の、光通信の信号
光波長に対応する回折次数と異なる回折次数に対応する
波長領域１で、かつ前記波長多重通信の経路に設置され
た光アンプの増幅波長領域である波長領域２の少なくと
も一部を含む波長領域３の光を遮光する機能もった光フ
ィルタ部品を接続し、前記波長領域３の光を遮断する機
能を有したことを特徴とする光波長多重通信モジュー
ル。 - 【請求項４】 前記光フィルタ部品の遮光波長領域が、
前記アレイ導波路型光波長合分波器が波長多重通信にお
いて使用される際の、光通信の信号光波長に対応する回
折次数と異なる回折次数に対応する波長領域１で、かつ
前記波長多重通信の経路に設置された光アンプの増幅波
長領域である波長領域２の少なくとも一部を含む波長領
域３であることを特徴とする請求項１記載の光波長多重
通信モジュール。 - 【請求項５】 光フィルタ部品が、アレイ導波路型光波
長合分波器が形成された基板上の光入力導波路上に直接
形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４記
載の光波長多重通信モジュール。 - 【請求項６】 光フィルタ部品が、光ファイバのコア部
に複数の屈折率の異なる領域を形成することにより、あ
る特定の波長領域の光を反射する機能を持った光ファイ
バグレーティングであることを特徴とする請求項１ない
し請求項５記載の光波長多重通信モジュール。 - 【請求項７】 光フィルタ部品の前段に前記光フィルタ
部品からの反射光を遮光するための光アイソレータを接
続したことを特徴とする請求項１ないし請求項６記載の
光波長多重通信モジュール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09765699A JP3403353B2 (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 光波長多重通信モジュール |
| US09/543,589 US6415071B1 (en) | 1999-04-05 | 2000-04-05 | Optical wavelength multiplexed transmission module, and wavelength multiplexed transmission system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09765699A JP3403353B2 (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 光波長多重通信モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000292633A true JP2000292633A (ja) | 2000-10-20 |
| JP3403353B2 JP3403353B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=14198127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09765699A Expired - Fee Related JP3403353B2 (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 光波長多重通信モジュール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6415071B1 (ja) |
| JP (1) | JP3403353B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100357851B1 (ko) * | 2000-12-19 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 모드 부정합을 이용한 다채널 광통신 모듈 손실 변화균일화장치 |
| WO2018042663A1 (ja) * | 2016-09-05 | 2018-03-08 | 三菱電機株式会社 | 光部品および光モジュール |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2328696C (en) * | 2000-12-18 | 2008-08-12 | Jds Uniphase Inc. | Periodic arrayed waveguide grating multiplexer/demultiplexer |
| WO2007123157A1 (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | National University Corporation Nagoya University | 波長群光分波器、波長群光合波器、および波長群光選択スイッチ |
| CN114740568A (zh) * | 2021-01-08 | 2022-07-12 | 华为技术有限公司 | 阵列波导光栅及其制造方法、收发机及光通信系统 |
| CN114915340B (zh) * | 2021-02-09 | 2023-08-04 | 讯芸电子科技(中山)有限公司 | 光通讯模块 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH103012A (ja) | 1996-06-18 | 1998-01-06 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光波長分波素子 |
| US5915052A (en) * | 1997-06-30 | 1999-06-22 | Uniphase Telecommunications Products, Inc. | Loop status monitor for determining the amplitude of the signal components of a multi-wavelength optical beam |
| JP2000155228A (ja) | 1998-11-20 | 2000-06-06 | Oki Electric Ind Co Ltd | 波長ルータ |
| JP2000180641A (ja) | 1998-12-11 | 2000-06-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光波長合分波装置 |
| JP2000292645A (ja) | 1999-02-01 | 2000-10-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長多重用フィルタ |
| JP2000266948A (ja) | 1999-03-12 | 2000-09-29 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 波長合分波器モジュール |
| JP2000321463A (ja) | 1999-03-05 | 2000-11-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光分波モジュール |
| JP3346751B2 (ja) | 1999-10-14 | 2002-11-18 | 日本電気株式会社 | アレイ導波路格子 |
-
1999
- 1999-04-05 JP JP09765699A patent/JP3403353B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-04-05 US US09/543,589 patent/US6415071B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100357851B1 (ko) * | 2000-12-19 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 모드 부정합을 이용한 다채널 광통신 모듈 손실 변화균일화장치 |
| WO2018042663A1 (ja) * | 2016-09-05 | 2018-03-08 | 三菱電機株式会社 | 光部品および光モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6415071B1 (en) | 2002-07-02 |
| JP3403353B2 (ja) | 2003-05-06 |
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