JPH0949937A - アレイ導波路回折格子光合分波器 - Google Patents
アレイ導波路回折格子光合分波器Info
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- JPH0949937A JPH0949937A JP20445195A JP20445195A JPH0949937A JP H0949937 A JPH0949937 A JP H0949937A JP 20445195 A JP20445195 A JP 20445195A JP 20445195 A JP20445195 A JP 20445195A JP H0949937 A JPH0949937 A JP H0949937A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 不等チャネル間隔の波長多重信号光の各波長
を監視する波長監視回路に用いるアレイ導波路回折格子
光合分波器を提供する。 【解決手段】 信号用のＮ本の入力導波路に加えて、信
号光が分岐して入力される波長監視用のＮ本の入力導波
路を信号用の入力導波路からずれた位置に配置し、さら
にＮ本の出力導波路の両側に１本ずつ波長監視用の出力
導波路を配置する。
を監視する波長監視回路に用いるアレイ導波路回折格子
光合分波器を提供する。 【解決手段】 信号用のＮ本の入力導波路に加えて、信
号光が分岐して入力される波長監視用のＮ本の入力導波
路を信号用の入力導波路からずれた位置に配置し、さら
にＮ本の出力導波路の両側に１本ずつ波長監視用の出力
導波路を配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重（ＷＤ
Ｍ）通信方式において、波長多重光の各波長を監視する
波長監視回路に用いられるアレイ導波路回折格子光合分
波器に関する。
Ｍ）通信方式において、波長多重光の各波長を監視する
波長監視回路に用いられるアレイ導波路回折格子光合分
波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】アレイ導波路回折格子光合分波器を用い
た波長監視回路では、アレイ導波路回折格子光合分波器
の周期的なバンドパス透過特性を利用し、その隣接ポー
トの出力光のレベル比をとることにより入射光強度変動
に依存しない波長弁別特性が得られる。
た波長監視回路では、アレイ導波路回折格子光合分波器
の周期的なバンドパス透過特性を利用し、その隣接ポー
トの出力光のレベル比をとることにより入射光強度変動
に依存しない波長弁別特性が得られる。
【０００３】図６は、従来のアレイ導波路回折格子光合
分波器を用いた波長監視回路の構成を示す。図におい
て、アレイ導波路回折格子光合分波器は、基板１０上
に、Ｎ本の入力導波路１１と、所定の導波路長差で順次
長くなるＭ本の導波路からなる導波路アレイ１２と、Ｎ
本の出力導波路１３と、入力導波路１１と導波路アレイ
１２とを接続する入力側扇形スラブ導波路１４と、導波
路アレイ１２と出力導波路１３とを接続する出力側扇形
スラブ導波路１５とを形成したものである。この入力導
波路１１の１つに波長多重光（λ1,λ2,…,λn）を入射
したときの出力導波路１３の各ポートの透過損失特性を
図７に示す。隣接ポートの透過損失特性の交差波長と波
長多重光の各チャネルの中心波長（設定波長）が対応す
る。また、交差波長の近傍における隣接ポート間の透過
損失差を図８に示す。透過損失差ゼロの波長が各交差波
長に対応する。
分波器を用いた波長監視回路の構成を示す。図におい
て、アレイ導波路回折格子光合分波器は、基板１０上
に、Ｎ本の入力導波路１１と、所定の導波路長差で順次
長くなるＭ本の導波路からなる導波路アレイ１２と、Ｎ
本の出力導波路１３と、入力導波路１１と導波路アレイ
１２とを接続する入力側扇形スラブ導波路１４と、導波
路アレイ１２と出力導波路１３とを接続する出力側扇形
スラブ導波路１５とを形成したものである。この入力導
波路１１の１つに波長多重光（λ1,λ2,…,λn）を入射
したときの出力導波路１３の各ポートの透過損失特性を
図７に示す。隣接ポートの透過損失特性の交差波長と波
長多重光の各チャネルの中心波長（設定波長）が対応す
る。また、交差波長の近傍における隣接ポート間の透過
損失差を図８に示す。透過損失差ゼロの波長が各交差波
長に対応する。
【０００４】出力導波路１３の隣接ポートには、それぞ
れ光検出器３１，３２と、その出力比をとる対数増幅器
３３が接続される。対数増幅器３３の出力は、図８に示
すように交差波長で出力ゼロとなる。すなわち、対数増
幅器３３から出力される誤差信号の極性およびレベルに
応じて、入力波長と交差波長（設定波長）との相対的な
波長誤差を検出することができる。このように、隣接ポ
ートの出力光の比をそれぞれとることにより波長多重光
の各波長を監視することができる。
れ光検出器３１，３２と、その出力比をとる対数増幅器
３３が接続される。対数増幅器３３の出力は、図８に示
すように交差波長で出力ゼロとなる。すなわち、対数増
幅器３３から出力される誤差信号の極性およびレベルに
応じて、入力波長と交差波長（設定波長）との相対的な
波長誤差を検出することができる。このように、隣接ポ
ートの出力光の比をそれぞれとることにより波長多重光
の各波長を監視することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、チャネル間
隔が等間隔の波長多重通信方式では、４光波混合によっ
て波長多重信号光間にクロストークが生じる問題があっ
た。ここで、４光波混合とは、光周波数ｆi ，ｆj ，ｆ
k （ｋ≠ｉ，ｊ）の３つの光波が光ファイバの３次の非
線形感受率χ(3) を介して相互作用し、光周波数ｆF＝
ｆi＋ｆj−ｆkの光波を発生させる非線形プロセスであ
る。波長が等間隔に配置された波長多重信号光では、４
光波混合によって生じる新たな光波が他の信号波長に重
なってクロストークを生じさせることになる。したがっ
て、４光波混合によるクロストークを抑制するために
は、光信号の波長間隔を不等間隔にする必要があり、こ
れに対応して光合分波器の波長特性も不等間隔にする必
要があった。
隔が等間隔の波長多重通信方式では、４光波混合によっ
て波長多重信号光間にクロストークが生じる問題があっ
た。ここで、４光波混合とは、光周波数ｆi ，ｆj ，ｆ
k （ｋ≠ｉ，ｊ）の３つの光波が光ファイバの３次の非
線形感受率χ(3) を介して相互作用し、光周波数ｆF＝
ｆi＋ｆj−ｆkの光波を発生させる非線形プロセスであ
る。波長が等間隔に配置された波長多重信号光では、４
光波混合によって生じる新たな光波が他の信号波長に重
なってクロストークを生じさせることになる。したがっ
て、４光波混合によるクロストークを抑制するために
は、光信号の波長間隔を不等間隔にする必要があり、こ
れに対応して光合分波器の波長特性も不等間隔にする必
要があった。
【０００６】不等チャネル間隔の波長多重通信方式に用
いる光合分波器として、特願平７−１８２３７「アレイ
格子型光合分波器」がある。これは、入力導波路間隔ま
たは出力導波路間隔の少なくとも一方を不等間隔とする
ことにより、チャネル間隔が不等間隔の透過損失特性を
得るものである。その透過損失特性を図９に示す。ここ
に示すようにチャネル間隔が不等間隔であれば、隣接ポ
ート間に透過損失特性の交差点が存在しない場合があ
り、上述した隣接ポート間の損失差を検出して波長監視
を行う交差弁別法をそのまま適用することができない。
いる光合分波器として、特願平７−１８２３７「アレイ
格子型光合分波器」がある。これは、入力導波路間隔ま
たは出力導波路間隔の少なくとも一方を不等間隔とする
ことにより、チャネル間隔が不等間隔の透過損失特性を
得るものである。その透過損失特性を図９に示す。ここ
に示すようにチャネル間隔が不等間隔であれば、隣接ポ
ート間に透過損失特性の交差点が存在しない場合があ
り、上述した隣接ポート間の損失差を検出して波長監視
を行う交差弁別法をそのまま適用することができない。
【０００７】本発明は、不等チャネル間隔の波長多重信
号光の各波長を監視する波長監視回路に用いるアレイ導
波路回折格子光合分波器を提供することを目的とする。
号光の各波長を監視する波長監視回路に用いるアレイ導
波路回折格子光合分波器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のアレイ導波路回
折格子光合分波器は、信号用のＮ本の入力導波路に加え
て、信号光が分岐して入力される波長監視用のＮ本の入
力導波路を信号用の入力導波路からずれた位置に配置
し、さらにＮ本の出力導波路の両側に１本ずつ波長監視
用の出力導波路を配置する。
折格子光合分波器は、信号用のＮ本の入力導波路に加え
て、信号光が分岐して入力される波長監視用のＮ本の入
力導波路を信号用の入力導波路からずれた位置に配置
し、さらにＮ本の出力導波路の両側に１本ずつ波長監視
用の出力導波路を配置する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のアレイ導波路回
折格子光合分波器の実施形態を示す。図において、基板
１０上に、信号用のＮ（＝８）本の入力導波路１１と、
波長監視用のＮ（＝８）本の入力導波路２１と、所定の
導波路長差ΔＬで順次長くなるＭ本の導波路からなる導
波路アレイ１２と、Ｎ（＝８）本の出力導波路１３と、
出力導波路１３の両側に１本ずつ波長監視用の出力導波
路２２，２３と、入力導波路１１，２１と導波路アレイ
１２とを接続する入力側扇形スラブ導波路１４と、導波
路アレイ１２と出力導波路１３，２２，２３とを接続す
る出力側扇形スラブ導波路１５が形成される。
折格子光合分波器の実施形態を示す。図において、基板
１０上に、信号用のＮ（＝８）本の入力導波路１１と、
波長監視用のＮ（＝８）本の入力導波路２１と、所定の
導波路長差ΔＬで順次長くなるＭ本の導波路からなる導
波路アレイ１２と、Ｎ（＝８）本の出力導波路１３と、
出力導波路１３の両側に１本ずつ波長監視用の出力導波
路２２，２３と、入力導波路１１，２１と導波路アレイ
１２とを接続する入力側扇形スラブ導波路１４と、導波
路アレイ１２と出力導波路１３，２２，２３とを接続す
る出力側扇形スラブ導波路１５が形成される。
【００１０】ここで、入力導波路１１，２１と入力側扇
形スラブ導波路１４との境界の拡大図を図２(a) に示
し、出力側扇形スラブ導波路１５と出力導波路１３，２
２，２３との境界の拡大図を図２(b) に示す。図に示す
ように、信号用の入力導波路１１および出力導波路１３
は、それぞれ扇形スラブ導波路の中央位置に不等間隔に
配置され、その透過損失特性は図９に示すように不等間
隔になる。
形スラブ導波路１４との境界の拡大図を図２(a) に示
し、出力側扇形スラブ導波路１５と出力導波路１３，２
２，２３との境界の拡大図を図２(b) に示す。図に示す
ように、信号用の入力導波路１１および出力導波路１３
は、それぞれ扇形スラブ導波路の中央位置に不等間隔に
配置され、その透過損失特性は図９に示すように不等間
隔になる。
【００１１】波長監視用の入力導波路２１は、信号用の
入力導波路１１と同じ不等間隔に設定され、入力導波路
１１をそのまま横にシフトした位置に配置される。この
ように波長監視用の入力導波路２１は、入力側扇形スラ
ブ導波路１４の中心線からずれて配置されるので、その
１つのポートに光が入射されると、出力側扇形スラブ導
波路１５で２つの回折次数の光が生じる。
入力導波路１１と同じ不等間隔に設定され、入力導波路
１１をそのまま横にシフトした位置に配置される。この
ように波長監視用の入力導波路２１は、入力側扇形スラ
ブ導波路１４の中心線からずれて配置されるので、その
１つのポートに光が入射されると、出力側扇形スラブ導
波路１５で２つの回折次数の光が生じる。
【００１２】波長監視用の出力導波路２２，２３は、こ
れら２つの回折光の生じる位置より若干内側（外側でも
よいが、以下の説明では内側とする）に配置される。し
たがって、図２(a) の波長監視用の入力導波路２１の左
からｉ番目（ｍin＝ｉ）のポートに波長多重信号光（チ
ャネルｉの設定波長λ(i) ) を入射すると、出力側扇形
スラブ導波路１５における光の集光特性は図３(a),(b)
のようになる。すなわち、入力波長λがλ＝λ(i) の場
合には波長監視用の出力導波路２２，２３の出力は等し
くなり、λ＜λ(i) の場合には波長監視用の出力導波路
２３の出力が大きくなり、λ＞λ(i) の場合には波長監
視用の出力導波路２２の出力が大きくなる。
れら２つの回折光の生じる位置より若干内側（外側でも
よいが、以下の説明では内側とする）に配置される。し
たがって、図２(a) の波長監視用の入力導波路２１の左
からｉ番目（ｍin＝ｉ）のポートに波長多重信号光（チ
ャネルｉの設定波長λ(i) ) を入射すると、出力側扇形
スラブ導波路１５における光の集光特性は図３(a),(b)
のようになる。すなわち、入力波長λがλ＝λ(i) の場
合には波長監視用の出力導波路２２，２３の出力は等し
くなり、λ＜λ(i) の場合には波長監視用の出力導波路
２３の出力が大きくなり、λ＞λ(i) の場合には波長監
視用の出力導波路２２の出力が大きくなる。
【００１３】
【実施例】本発明のアレイ導波路回折格子光合分波器を
石英系光導波路を用いて作製した例を示す。まず、Ｓi
基板（１０）上に火炎堆積法によりＳiＯ2下部クラッド
層を堆積し、次にＧeＯ2をドーパントとして添加したＳ
iＯ2ガラスのコア層を堆積した後に、電気炉で透明ガラ
ス化した。次に、図１，図２に示すパターンを用いてコ
ア層をエッチングして光導波路部分を作製した。
石英系光導波路を用いて作製した例を示す。まず、Ｓi
基板（１０）上に火炎堆積法によりＳiＯ2下部クラッド
層を堆積し、次にＧeＯ2をドーパントとして添加したＳ
iＯ2ガラスのコア層を堆積した後に、電気炉で透明ガラ
ス化した。次に、図１，図２に示すパターンを用いてコ
ア層をエッチングして光導波路部分を作製した。
【００１４】導波路の屈折率差Δ＝0.7 ％、コア幅２ａ
＝７μｍ、コア厚２ｔ＝７μｍとした。入力側扇形スラ
ブ導波路１４および出力側扇形スラブ導波路１５の曲率
半径Ｒ＝9.356 ｍｍ、アレイ導波路１２の導波路長差Δ
Ｌ＝61.6μｍ、本数Ｍ＝120とした。図２において、信
号用の入力導波路１１の各導波路の中心間隔は、左から
40μｍ，55μｍ，50μｍ，35μｍ，30μｍ，45μｍ，25
μｍとした。波長監視用の入力導波路２１および信号用
の出力導波路１３の導波路間隔も同様である。ただし、
出力導波路１３では、右からの間隔となる。
＝７μｍ、コア厚２ｔ＝７μｍとした。入力側扇形スラ
ブ導波路１４および出力側扇形スラブ導波路１５の曲率
半径Ｒ＝9.356 ｍｍ、アレイ導波路１２の導波路長差Δ
Ｌ＝61.6μｍ、本数Ｍ＝120とした。図２において、信
号用の入力導波路１１の各導波路の中心間隔は、左から
40μｍ，55μｍ，50μｍ，35μｍ，30μｍ，45μｍ，25
μｍとした。波長監視用の入力導波路２１および信号用
の出力導波路１３の導波路間隔も同様である。ただし、
出力導波路１３では、右からの間隔となる。
【００１５】また、波長監視用の入力導波路２１の右端
の導波路中心と、信号用の入力導波路１１の左端の導波
路中心との間隔は65μｍとした。さらに、信号用の出力
導波路１３の右端の導波路中心と、波長監視用の出力導
波路２２との間隔は 181.2μｍとし、信号用の出力導波
路１３の左端の導波路中心と、波長監視用の出力導波路
２３との間隔は 186.5μｍとした。最後に、再びＳiＯ2
上部クラッド層を堆積した。
の導波路中心と、信号用の入力導波路１１の左端の導波
路中心との間隔は65μｍとした。さらに、信号用の出力
導波路１３の右端の導波路中心と、波長監視用の出力導
波路２２との間隔は 181.2μｍとし、信号用の出力導波
路１３の左端の導波路中心と、波長監視用の出力導波路
２３との間隔は 186.5μｍとした。最後に、再びＳiＯ2
上部クラッド層を堆積した。
【００１６】このようにして作製されたアレイ導波路回
折格子光合分波器を用いた波長監視回路では、波長多重
信号光を入射する波長監視用の入力導波路２１のポート
を順次切り替え、波長監視用の出力導波路２２，２３の
出力光のレベル比をとることにより、入力ポートに対応
したチャネルごとの波長弁別特性が得られる。すなわ
ち、チャネル間隔が不等間隔であることには影響されず
に波長監視が可能となる。
折格子光合分波器を用いた波長監視回路では、波長多重
信号光を入射する波長監視用の入力導波路２１のポート
を順次切り替え、波長監視用の出力導波路２２，２３の
出力光のレベル比をとることにより、入力ポートに対応
したチャネルごとの波長弁別特性が得られる。すなわ
ち、チャネル間隔が不等間隔であることには影響されず
に波長監視が可能となる。
【００１７】ここで、入力導波路２１の左から１番目
（ｍin＝１）、４番目（ｍin＝４）、８番目（ｍin＝
８）のポートに波長多重信号光を入射したときの出力導
波路２２，２３の透過損失特性の測定結果を図４に示
す。各々の透過損失特性の交差波長と、入力ポートに対
応したチャネルの中心波長（設定波長）が対応する。ま
た、交差波長の近傍における出力導波路２２，２３間の
透過損失差を図５に示す。透過損失差ゼロの波長が各交
差波長に対応する。したがって、各チャネルごとに入力
波長と交差波長（設定波長）との相対的な波長誤差を検
出することにより、波長多重信号光の各波長を監視する
ことができる。
（ｍin＝１）、４番目（ｍin＝４）、８番目（ｍin＝
８）のポートに波長多重信号光を入射したときの出力導
波路２２，２３の透過損失特性の測定結果を図４に示
す。各々の透過損失特性の交差波長と、入力ポートに対
応したチャネルの中心波長（設定波長）が対応する。ま
た、交差波長の近傍における出力導波路２２，２３間の
透過損失差を図５に示す。透過損失差ゼロの波長が各交
差波長に対応する。したがって、各チャネルごとに入力
波長と交差波長（設定波長）との相対的な波長誤差を検
出することにより、波長多重信号光の各波長を監視する
ことができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアレイ導
波路回折格子光合分波器を用いることにより、不等チャ
ネル間隔の波長多重信号光の各波長を監視することがで
きる。なお、波長監視用の入力導波路の導波路間隔を等
間隔にすれば、等チャネル間隔の波長多重信号光の各波
長を監視することができる。
波路回折格子光合分波器を用いることにより、不等チャ
ネル間隔の波長多重信号光の各波長を監視することがで
きる。なお、波長監視用の入力導波路の導波路間隔を等
間隔にすれば、等チャネル間隔の波長多重信号光の各波
長を監視することができる。
【図１】本発明のアレイ導波路回折格子光合分波器の実
施形態を示す図。
施形態を示す図。
【図２】入力導波路１１，２１と入力側扇形スラブ導波
路１４の境界、出力側扇形スラブ導波路１５と出力導波
路１３，２２，２３の境界の拡大図。
路１４の境界、出力側扇形スラブ導波路１５と出力導波
路１３，２２，２３の境界の拡大図。
【図３】出力側扇形スラブ導波路１５における光の集光
特性を示す図。
特性を示す図。
【図４】波長監視用の出力導波路２２，２３の透過損失
特性を示す図。
特性を示す図。
【図５】交差波長近傍における出力導波路２２，２３間
の透過損失差を示す図。
の透過損失差を示す図。
【図６】従来のアレイ導波路回折格子光合分波器を用い
た波長監視回路の構成を示す図。
た波長監視回路の構成を示す図。
【図７】出力導波路１３の各ポートの透過損失特性を示
す図。
す図。
【図８】交差波長近傍における隣接ポート間の透過損失
差を示す図。
差を示す図。
【図９】不等チャネル間隔のアレイ導波路回折格子光合
分波器の透過損失特性を示す図。
分波器の透過損失特性を示す図。
１１ 入力導波路（信号用） １２ 導波路アレイ １３ 出力導波路（信号用） １４ 入力側扇形スラブ導波路 １５ 出力側扇形スラブ導波路 ２１ 入力導波路（波長監視用） ２２，２３ 出力導波路（波長監視用） ３１，３２ 光検出器 ３３ 対数増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上に、Ｎ本（Ｎは整数）の入力導波
路と、Ｎ本の出力導波路と、所定の導波路長差で順次長
くなるＭ本（Ｍは２以上の整数）の導波路からなる導波
路アレイと、前記入力導波路と前記導波路アレイとを接
続する入力側扇形スラブ導波路と、前記導波路アレイと
前記出力導波路とを接続する出力側扇形スラブ導波路と
を形成したアレイ導波路回折格子光合分波器において、 信号用のＮ本の入力導波路に加えて、信号光が分岐して
入力される波長監視用のＮ本の入力導波路を信号用の入
力導波路からずれた位置に配置し、さらに前記Ｎ本の出
力導波路の両側に１本ずつ波長監視用の出力導波路を配
置したことを特徴とするアレイ導波路回折格子光合分波
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20445195A JP3178781B2 (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | アレイ導波路回折格子光合分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20445195A JP3178781B2 (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | アレイ導波路回折格子光合分波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0949937A true JPH0949937A (ja) | 1997-02-18 |
| JP3178781B2 JP3178781B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=16490753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20445195A Expired - Fee Related JP3178781B2 (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | アレイ導波路回折格子光合分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3178781B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2807526A1 (fr) * | 2000-04-10 | 2001-10-12 | Cit Alcatel | Dispositif et systeme de controle de longueur d'onde |
| US6389201B1 (en) | 1999-10-14 | 2002-05-14 | Nec Corporation | Arrayed waveguide grating having arrayed waveguide employing taper structure |
| KR100416983B1 (ko) * | 2001-10-31 | 2004-02-05 | 삼성전자주식회사 | 평면 광도파로 소자 모듈의 정렬 장치 |
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