TW476201B - Apparatus and method for wavelength selective switching - Google Patents

Description

A7 B7 五、發明說明（ 發明範疇 請 與本^明係關Μ學傳輸技術，特別是單—模態整合光 二用：電訊及資料通訊。更特定而t，本發明係關於電 ，中的功率分佈的範轉。更特定而言，本發明係關於 種用於光學波長通道的波長選擇切換之裝置及方法。 相關技藝説明及發明背景 爲了增加一光學傳輸線（點對點連接）的能力，戋在一光 學網路中（多點對多點連接），在現今有許多已知的技術。 其中之一使用傳輸通道的波長劃分多工（waveiength dmsion multiplexing，WDM)來改善網路中頻寬的使用，然 而，其需要存取能夠切換，多工，及解多工傳輸通道的^ 置，其在網路中以不同的所謂光學載波波長進行傳輸。爲 了選擇性地重新設定一光學網路波長，即需要可調整的波 長選擇性切換。 藉由“以Bragg光柵MMIMI架構爲主的一波長選擇性切換 結構的理論研究，，（Theoretical Investigation of a Wavelength

Selective Switch Architecture Based on a Bragg Grating-

Assisted MMIMI Configuration)，于J 載於 IEEE Photonics Techn. Lett·，卷 1 1，第 7 期，1999年 7 月，839-841 頁，即爲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以MMI馬主的Michelson干涉儀結構平行地耦合於多通道 波長選擇性切換的方法，而提供Bragg光柵（多模態干涉， multi-mode interference，MMI) 0 切換結構包含數個Michelson臂連接到一 MMI結構，其 中每一個Michelson臂具有一 MMIMZI結構（多模態干涉 -4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 476201 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 )

Mach-Zehnder干涉儀），及複數個相位控制單元，在反射 杈式中運作’並平行地連接到該MMIMZI結構。每一個相 位控制單元具有複數個串聯的相位控制元件，及Bragg* 柵，用於所有由此結構所處理的所有通道的各別次群組的 相位控制。 上述以Michelson爲主的波長選擇切換結構的缺點是，會 發生頻道串音的問題，例如，由於與處理相關的變化效 應，雖然理論上的串晋應該很低。另外切換係假設爲對於 散射損失特別地敏感，因爲其係以長Michels〇n臂的反射爲 主0 一 如果泎夕通道需要處理，則需要相當複雜，相當困難及 昂貴的方式來實現。 發明總結 本發明的目的是提供一光學波長多工信號的完全各別波 長選擇切換的裝置及方法，包含複數個光學波長通道，此 裝置及方法具有改善的效能& 本發明的另一目的是提供完全地個別波長選擇切換的裝 置及方法，其能夠展現低通道的串音。 本發明的另一目的是提供完全地各別波長選擇切換的裝 置及方法，其構成現有技術的另一種選擇。 本發明的特殊目的是提供許多通道的完全各別波長選擇 ^換的I置及方法，其中—些通道能夠各別地切換，而其 匕通道則屬於通道群組，每一個通道群組中的通道是一起 切換。 本敖月的另一目的是提供波長選擇切換的裝置及方法， 其中在切換過程中，切換的尺寸比例（輸入及輸出數目總 本紙張尺度— mo I J-------------------t--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5- 476201 A7 B7 五、發明說明（3 ) 數），及所使用Μ ΜI耦合器所需要的最大尺寸，皆比較 大。 〃 本發明的另一目的是提供波長選擇切換的裝置及方法， 在使用時’具有較低的功率損失，並不受不穩定因素的影 響。 本發明其它的目的可由以下的詳細説明更加暸解。 上述的目的是根據本發明的第一方面，由複數個光學波 長通道的波長選擇切換裝置來達成，其包含兩個由至少兩 個平灯配置的Mach-Zehnder波導—結構相互連接所構成的 MMI波導，每一個皆用來傳輸該複數個光學波長通道的 強度的各別邵份。根據本發明，每一個⑺皮導 結構具有一解多工單元，_多工單元，及至少兩個平行配 置的波導，其中不同的通道是由平行配置的不同波導而平 行地處理。 解多工單元更特定地是用於將該複數個光學波長通 行解多工到至少兩個诵# — t ^ 、、 幻通迢群組，母一個波導是平行配置， 用於傳輸孩通道群組的各別部份到多工單元，並另且 ，二”通道波長選擇相爲控制單元，用以對於該通； 組中至少部份通道進行各別的相位控制，並傳送到多^ 凡，而多工單元是用於對該通道群組進行多工作業。 第一具體實施例，每一個解多工單元及 白具有—MMIMZI爲主的裝置，其每—個㈣臂皆且= 相位控制70件。這些以MMIMZI爲 平行配置的波導而相連接。 勺裝置取好疋由兩 # οσ 早 元 個 -6 本紙張尺度用中iii^T^s)A4 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4V62U1 五、發明說明（4 較佳地是，每一個多通道波長選擇相位控制單元皆具有 MMIMZI爲主的裝置（MI，Michels〇n)，其中，由mmi波 導角度來説，每一個MI臂至少具有一第一相位控制元 件.，一第一 Bragg光栅用於在各別，通道群組中進行至少一 第一通道的反射，其是由相位控制單元所處理；第二 Bragg光栅則是用於在各別通道群組中進行至少一第二通 道的反射，其是由相位控制單元所處理；及相位控制元 件，用於對傳輸通過它們的各別通道進行相位控制。 在一第二具體實施例中，解多王單元及多工單元共同具 有一以MMIMI爲主的結構，其中每一個MI臂具有二各別 的以MZI爲主的解多工/多工單元，其配置用來傳輸^複 數個光學波長通道的強度的各別部份。在這方面，兩個波 導在每一個解多工/多工單元皆爲平行的配置，其每一個 波導具有一各別的多通道波長選擇相位控制單元，並用於 對各別通道群組中至少部份的通道進行各別的相位控制， 其係在波導中傳輸。 較佳地是，每一個多通道波長選擇相位控制單元皆具 有’由解多工/多工單元的角度來看，一第一相位控制元 件，一第一 Bragg光柵，一第二相位控制單元及一第二 Bragg光柵，其中第一Bragg光柵係用於對各別通道群組中 至少一第一通道的反射，其是由相位控制單元來處理；第 二Bragg光柵則是用於在各別通道群組中進行至少一第一 通道的反射’其是由相位控制單元所處理；及相位控制: 件’用於對傳輸通過它們的各別通道進行相位控制。 ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝---„------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476201

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本具體實施例中另外的特徵在於以MMIMI爲主的結構中 每一個MI臂皆具有一 Bragg光柵，位於以MMIMI爲主的結 構的Μ ΜI波導及該以Μ Z I爲主的解多工/多工單元之間， Bragg光柵是用於該複數個光學波長通道的至少部份通道 進行反射’其中在MMIMI爲主的結構中至少一此μ I臂會 具有一相位控制元件，位於以ΜΜΙΜΙ爲主結構的ΜΜΙ波 導及該Bragg光柵之間，其用於對該複數個光學波長通道 中該至少部份通道的反射。 根據本發明的裝置可以利用一 Μ切換來實現，以下的 説明將特別針對1 x 2，4 X 4及2 X 2的切換做説明。 上述的目的是根據本發明的一第二方面，由複數個光學 波長通道的波長選擇切換裝置來達成，其包含兩個由至少 兩個平行配置的Mach-Zehnder波導結構相互連接所構成的 Μ Μ I波導，每一個皆用來傳輸該複數個光學波長通道的 強度的各別部份。 此方去具有在每一個Mach_Zehnda波導結構中不同的通 道皆平行地處理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 更特定地説，該複數個光學波導通道的解多王步驟，藉 由Γ解多丄單元而分到至少、兩個通道群組，並藉由在解多 工單π和多工單π之間平行地連接的各別波導而傳送此各 別:^ C群組到一多工單元。在傳送給多工單元的在各別通 L羊、且中至} 4份的通道，皆由配置在平行配置的各別波 導的=各別多it it波長選擇相位控制單元進行，該通道群 組是藉由多工單元而進行多工作業。 -8 -

本紙張尺度顧巾目涵票準 297公釐） A7 五、發明說明（6 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的一個好步d ·η·， 處疋其切換旎力在當不同的通遒進行平 仃處理時而顯著地增加。 遣仃干 圖式簡單説明： 本發明藉由附圖及Α & “二、，πη十， ^、、， 一砰細卩兄明來加以瞭解，這些圖面僅 馬1 兄明之用’但並不爲其限制。 僅 、,？所示爲根據本發明而用於一波長選擇切換 迢波長選擇相位控制單元。 ^、 圖2所不爲根據本發明一第一具體實施例的一切換器 八中孩切換器具有複數個圖1的多通道波長選擇相位抑 單元。 二 圖3所示爲根據本發明一第二具體實施例的一切換器 其中該^換器具有複數個圖1的多通道波長選擇湘位控 口口 一 早TG。 、、圖4所示爲根據本發明，用於一波長選擇切換的一多 運波長選擇相位控制單元，其具有完整的通道各別相位 制’其中此單元的MI臂之一是以放大的插圖顯示。 圖5所示爲根據本發明一第三具體實施例的一切換器 其中孩切換器具有複數個圖2的多通道波長選擇相位控 tier 一 早兀。 圖6所示爲根據本發明，用於一波長選擇切換的另 通道波長選擇相位控制單元，其具有完整的通道各別 控制，其中此單元的M〗臂之一是以放大的插圖顯示。 圖7所示爲根據本發明一第四具體實施例的一切換 其中該切換器具有複數個圖6的多通道波長選擇相位 9- 本紙張尺度_巾關家格⑽x 297公爱1 制 制 通 控 制 多 相位 器， 控制 —,----------裝--------訂--- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) # A7 ------- B7 五、發明說明（7 ) 單元。 圖8、斤示爲根據本發明，用於—波長選擇切換的另一多 通道波長選擇相位控制單元。 圖9所不爲根據本發明一第五具體實施例的一切換器， 其中孩切換器具有複數個圖8的多通道波長選擇相位控制 單元。 較佳具體實施例 在下述的説明中，爲了説明而非限制的目&，提出特定 的細節，像疋特殊的應用，技術及方法等，皆爲了提供對 本發明的完整瞭解。然而，對本技藝的專業人士而言，本 發明可應用在其它的具體實施例中，而與這些特定的細節 不同。在其它的範例中，省略了對已知方法、裝置或電路 的詳細説明，皆是爲了不會因不需要的細節而混淆了本發 明的説明。 本發明具有一新的及創新的裝置，用於光學波長通道的 波長選擇切換。此裝置具有由至少兩個平行配置的Mach-Zehnder結構所互相連接的兩個MMI耦合器。 波長選擇裝置可具有下列基本的組件： 以波導爲主的Michelson干涉儀及Mach-Zehnder干涉儀， 用於貫現一干射組件’像是一滤波功能。 一 Μ Μ I 波導結構（MMI，Multi Mode Interference 多模態干 涉），其用於分離光線。其理論可由L.B. Soldano及E.C_M. Pennings兩人所提出，“以自我成像爲主的光學多模態干涉 裝置··理論與應用，，（“Optical Multi-Mode Interference -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -L---------1·裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------奢- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476201 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（8 )

Devices based on Self-Imaging: Principles and

Application”），光波科技雜誌（j· Lightwave Technol.)，卷 13(4)，615-627頁，1995年，在此做爲參考。 MMI的光線分離會造成入射強度分佈的多重成像。 Μ Μ I結構的長度/寬度比是由其輸出端的影像數目決定， 其影像具有某種互相決定的相位關係，其係根據是那一個 光線激發的輸入端所決定。 一 Bragg光栅是用於光的濾波及反射。濾波器剖面是由 其強度’長度或可受週期（光棚波-長）而進行調變，也就是 所謂的光柵的唧唧聲（chirp)。強度及週期皆可在光線傳播 方向上改fe：。這種強度的改變即爲ap〇dizati〇n。在本發明 中使用一缺少的Bragg光栅的形式，其反射一寬的展開波 段（許多波長通道）。此可藉由使用一非常強的光柵或一卿 p即的光柵，或兩者的組合。 用於波長解多工的Bragg光栅的更詳盡的説明，可在 Agrawal及S· Radic所提出，“相位偏移纖維光柵及其波長解 多工應用 ”（“Phase-shifted Fiber Gratings and their

Application for Wavelength Demultiplexing”），發表於

Photon· Techn· Lett·，卷 6(8)，995-997 頁，1994年8 月。 一相位調整元件，其通常用於提供切換功能，在本發明 中特別用於在本發明裝置的製造過程中進行瑕疵的修正。 其爲相位調整元件的基礎，其光學波長係受外加信號（電 壓’電流等）影響。爲達此目的，最好的調整相位的方 法，可能是使用一熱光學元件，也就是藉由溫度來影響波 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ϋ i_l —ϋ n I i^i I— i·— n an ϋ— I - 1= 口 A7

476201 五、發明說明（9 ) 導中的折射係數（及其光學路徑長度）。一些波導也可用類 似的方式對波導施加一電場來改變，也就是光電式地影響 折射係數。如果永久性的調整是充分的，可以執行一 uv 修整’至少對於材料系統二氧化石夕/石夕。 參考圖1 ，一多通道波長選擇相位控制單元 MCPTC( MCPTC，Multi Channel Phase Tuning Circuit，多通 道相位調整電路），根據本發明而用於一波長選擇切換， 其具有尺寸2x2的MMI波導3，兩個近接波導5，7，及_ Μ I波導結構9。 — 近接波導5 ’ 7係透過位於Μ Μ I波導的第一側的兩個埠 而連接到ΜΜΙ波導3，及ΜΙ波導結構9，其具有兩個ΜΙ 臂1 1，1 3，並透過位於μ ΜI波導的相對側的兩個埠而連 接到ΜΜΙ波導3。 Μ I波導結構9的兩臂，每一個皆具有以r標示的反射形 式的複數個窄頻Bragg光柵，及複數個項位控制元件，以 PCE標示。 因此由Μ ΜI波導的角度來看，臂1 1依順序具有一相位 控制元件PCEal，一 Bragg光柵R(入D，一相位控制元件 PCEa5，一 Bragg光栅R(几5)，一相位控制元件PCEa9，一 Bragg光栅R( λ 0，一相位控制元件PCEal3，及一 Bragg光 柵R( λ 13)。相同地，臂1 3具有一相位控制元件PCEM，一 Bragg光柵R( λ D，一相位控制元件PCEb5，一Bragg光柵 R(几5)，一相位控制元件PCEb9，一 Bragg光栅R( Λ 9)，一相 位控制元件PCEbl3，一 Bragg光柵R(A13)。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —-----------裝 ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476201 A7 B7 五、發明說明（ίο ) 如果一光學通道多工器15具有通道；I" Λ5，Λ9及 λ 13，其透過近接波導5輸入到單元中，Bragg光栅R( λ D 會反射通道λ 1，Bragg光柵R(；l 5)會反射通道；l 5，Bragg光 柵R(几9)會反射通道几9，最後Bragg光柵R(几13)會反射通 道 λ 13。 因此，相位控制元件PCEal及PCEbl可控制多工器1 5中 所有通道的相位，而相位控制元件PCEa5及PCEb5可控制 通道λ 5，λ 9及λ 13的相位，相位控制元件pcEa9及PCEb9 可控制通道λ 9及λ 13的相位，最後，相位控制元件pcEal 2 及PCEbl2只控制通道λ 13的相位。 透過此配置，因此可以各別地控制多工器1 5通道的相 位，另外，也可以控制各別臂1 1的相位，使得通道是在近 接波導7中輸出，做爲輸出1 7，會回送到近接波導5，做 爲輸出1 9。 其可注意到，Μ I臂1 1，1 3可製成任意的長度，並具有 任思數目的B r a g g光拇及相位控制元件’因此相位控制單 元MCPTC可以各別地控制此任意數目的通道的湘位。爲了 另外説明以MMIMI爲主的相位控制單元，請參考較早的瑞 典專利編號9700865-0 ’名爲“光學裝置”（Optical device)， 1997年3月提出，以及專利编號9902512-4，名爲“波長選 擇裝置及切換之方法，，（Wavelength selective device and switch and method thereby)，1999 年 7 月 1 日提出。這些專 利在此引用做爲參考。 接著參考圖2，其係根據本發明的一第一具體實施例的 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -I.----------·裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---訂--- # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4/02U1 Α7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一 1 x2切換器。此切換器具有兩個MMi波導2 1，23，由 —Mach-Zehnder波導25相連在一起。MMI波導2 1具有— 輸入埠，其連接到一近接波導2 7，用以輸入一具有丨6個 通遏λ 1，又2，···，Αλ 16，的波長多工光學信號。Mmi波導 2 3有兩個輸出埠，其連接到一各別的近接波導2 9，3 j， 用以輸出兩個分開的信號。

Mach-Zehnder波導結構2 5具有一上臂3 3及一下臂3 5， 其用於傳送波長多工光學信號強度的各別部份。 上臂具有一解多工單元37及一一多工單元39，由四個平 行配置的波導41，43，47，49連接在一起。解多工單元 37及多工單元39最好是以MMIMZI爲主的裝置，例如參考 文獻一種使用一多腳位Mach-Zehnder干涉儀的新型可調 式解多工器 ’’（A new type of tunable demultiplexer using a multi-leg Mach㈣Zehnder interferometer)，由 J.-P. Weber等人 發表於 Proc. ECIO ’97 EthE5，Stockholm，272-275 頁，1997 年。每一個波導4 1，4 3，4 7，4 9皆具有一各別的多通道 波長選擇相位控制單元MCPTC 49，5 1，53，55，如圖1所 示，然而其中Bragg光柵是調整到不同的通道。 相位控制單元4 9因此是做爲通道儿i，λ 5，λ 9，λ 13的相 位調整，相位控制單元5 1則用於通道λ 2，λ 6，λ丨〇，几1 4 的相位調整，相位控制單元5 3則用於通道λ 3，λ 7，又！ 1， λ i 5的相位調整，以及相位控制單元5 5則用於通道λ 4， λ 8，λ 12，几16的相位調整。如此一來，即可使得不同 Μ Ζ I臂中對不同通道的平行處理。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 裝--------訂--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 着丨 丄 A7

五、發明說明（12 ) 同樣地，下為具有一解多工單元57及一多工單元59， 由平行配置的四個波導61，63，65，67連接在一起。解 夕工單元57及多工單元59最好也是以MMIMZI爲主的装 置。每一個波導6 1，6 3，6 5，6 7皆具有一各別的多通道 波長選擇相位控制單元MCPTC 69，71，73，75，如圖1所 示，然而其中Bragg光栅是調整到不同的通道。 相位控制單元6 9因此是做爲通遒；l〗，λ 5，λ u的相 位調整，相位控制單元7 1則用於通道；ί 2，几6，λ ι〇，λ ι4 的相位調整，相位控制單元7 3則讲於通道；^ λ , λ , 几i5的相位調整’以及相位控制單元7 5則用於通道几4， 几8 ’几12 ’几16的相位調整。 對本技藝的專業人士而言，相位控制單元4 9，5 1 , 5 3，5 5及6 9，7 1，7 3，7 5皆分別用於調整除了上述通 道之外的通道相位。例如，相位控制單元4 9，6 9可用於 通道λ 1 ’ λ 5 ’ λ 9 ’ λ丨3的相位調整，相位控制單元5 1， 7 1可用於通道几2 ’几6 ’几10 ’几14的相位調整，相位控制 單元53，73可用於通道；ί4，As，λ12，λ16的相位調整， 相位控制單元5 5，7 5可用於通道λ 3，λ 7，几i i，又15的相 位調整。 藉由圖2中所示的1 X 2切換器中相位控制元件的主動控 制，即可能在進入的多工器中的1 6個通道進行完全地各別 切換，每一個通道皆可在波導2 9或3 1輸出，或被切換回 波導2 7。每一個通道皆由四個相位控制元件控制，例如通 道λ 1是由單元4 9中的相位控制元件PCEal及pcEbl，及由 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1·----------^裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476201 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（13 ) 單元69中的相位控制元件PcEal及PCEbl進行控制。同樣 地’通道；I 1 6是由單元5 5中的相位控制元件PCEa 16及 PCEbl6，及由單元75中的相位控制元件PCEal6及PCEbl6 進行控制。 接著參考圖3，其描述根據本發明具體實施例的一 4 χ 4 切換器。切換器處理1 6個通道，類似於圖2所示的切換 器。切換器具有兩個4x4 ΜΜΙ波導81，83而由一 Mach-Zehnder波導結構85連接在一起，其具有四個MZI臂87， 89 ’ 91，93 〇MMI波導81具亨四個輸入埠95，97， 99 ’ 101，用於16個通道λ】，几？，…，λ 16的輸入。另 外，ΜΜΙ波導83具有四個輸出埠1〇3，1〇5，1〇7，！09，用 於四個分開的信號的輸出。 每一臂8 7，8 9，9 1，9 3皆具有像圖2中臂3 3或臂3 5的 結構’也就是一解多工單元，解多工器，及一多工單元， 多工器’由平行配置的四個波導連接在一起。解多工單元 及多工單元最好是以MMIMZI爲主的裝置，例如可參考上 述由J.-P· Weber等人所提出的文獻。另外，每一個波導皆 具有一各別的多通道波長選擇相位控制單元McpTC，如圖 1所示，然而其中的Bragg係調整到不同的通道。 因此’每一臂中最上層的相位控制單元係用於通道几1， λ9, λ n的相位調整，每一臂中第二上層的相位控制 單兀係用於通道Α 2，Λ 6，λ 10，儿Μ的相位調整，每一臂 中第二下層的相位控制單元則用於通道λ 3，几，又， 几I5的相位調整，以及每一臂中最下層的3相位4制‘元 87，89，91，93則用於通道儿4, 又12,又16的相位 -16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---- 476201 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（14 ) 調整。本技藝的專業人士可以睁， 的配置來實現。 ⑼到相同的功能可由其它 如此一來，即可在不同MZI波 處理。 導中進仃不同通道的平行 透過圖3中4 x4切換的相位控制 处六X μ户丁 口口丄h 工市」凡件的王動控制，即可 犯在進入的^工$中的16個通道進行完全地 及每一個通道皆可在任何—個輸出埠1〇3，1〇5,1〇7, 1〇9(輸入埠95，97,99, 1G1)中輪出。每—通道在 中皆由8個相位控制元件來控制。 吾人可了解到，不管輸入路徑與輸出路徑的數量以及立 管理的頻道數量爲何，交換機都可整個擴充。進一步，頻 道或頻道多工器可輸入任一裝置的輸入及輸出。 Λ' 其可以暸解到，藉由使用Bragg光栅的較寬的反射波段 及/或較接近的通道距離，數個通道可以一起處理，像^ 一通道群組用於在一幹線中進行切換。 接著參考圖4，係根據本發明，在一波長選擇切換中的 一多通道波長選擇相位控制單元MCPTC2(MCPTC：，Muhi Channel Phase Tuning Circuit多通道相位調整電路），其具 有一尺寸2x2的MMI波導111，兩個近接波導113， 1 1 5，及一 Μ I波導結構1 1 6。 近接波導1 1 3，1 1 5係透過位在ΜΜΙ波導的一第—側的 兩個埠而連接到Μ Μ I波導1 1 1，及Μ I波導結構1丨6，其 具有兩個Μ I臂1 1 7，1 1 9，而透過位在Μ Μ I波導的相反 側的兩個埠而連接到ΜΜΙ波導1 1 1。ΜΙ臂1 1 7，1 1 9係各 別用於傳送一光學波長多工器的強度的一部份。 Μ I波導結構1 1 6的兩個臂各別具有一解多工/多工單元 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） n 1_1 1·— ϋ ·ϋ I 1 ·ϋ 1 n I Hi ^^1 11 ttm 口、I mmmt eMMm§ i^i in l (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 着- 476201 A7 B7______ 五、發明說明（15 ) 1 2 1，其中四個波導123，125，127，129係平行地配置。 此（解）多工單元1 2 1最好是以MMIMZI爲主的裝置；例如 參考文獻“一種使用一多腳位Mach-Zehnder干涉儀的新型 可調式解多工器 ”（A new type of tunable demultiplexei*

using a multi-leg Mach-Zehnder interferometer) ?由 J.-P

Weber等人發表於proc. ECIO，97 EthE5，Stockholm， 275頁，1997年，其基本上具有一 1χ4 MMI波導及—4X4 MMI波導，利用四個標示爲1，2，3，4的Μ Z I臂連接在 一起，在MMIMZI 121中每一個皆具有一各別的相位控制 元件或相位調整元件。 每一個波導U3，I25，丨27，129皆具有複數個相位控制 元件，標示爲P C E，及複數個反射式窄頻Bragg光栅，標 示爲R。一般而言，其中相位控制單元處理4 Q通道，q爲 一正整數，每一個波導具有Q相位控制元件及q Bragg光 栅。 因此，由MMI波導的角度來看，波導丨2 3依順序具有一 相位控制元件PCE1，一 Bragg光柵R( λ 〇，一相位控制元件 PCE5，一 Bragg光柵R(几J等，並直到一相位控制元件 PCE(Q-1)4+1，及一Bragg光柵 R( λ (Q1)4+1)。另外，由 MMI 波導的角度來看，波導1 2 5依順序具有一相位控制元件 PCE2，及一 Bragg光柵R(又J等，並直到一相位控制元件 PCE(Q-l)4 + 2’ 及一 Bragg 光柵 R(；l(Q1)4+2)。由 mmi 波導的 角度來看’波導1 2 7依順序具有一相位控制元件，及 一 Bragg光柵R(A4)，一相位控制元件PCE8，一 Bragg光栅 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1·---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476201 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（16) R(又8)等，並直到一相位控制元件pCE(4Q)，及一 Bragg光 柵R(几（Q)4)。最後，由Μ Μ I波導的角度來看，波導i 2 9依 川員序具有一相位控制元件PCE3，一 Bragg光拇R(儿3)，一相 位控制元件PCE7，及一 Bragg光柵R( λ 7)等，並直到一相位 控制元件PCE(Q -1)4 + 3，及一Bragg 光柵 R(几（Q-1)4 + 3)。 如此一來，即可在不同MZI波導123，125，127，129中 進行不同通道的平行處理。 如果一光學通道多工器130具有通道几丨，λ2，...，A4Q, 其透過近接波導113輸入到此單元，Bragg光柵以；^)會反 射通道λ 1，Bragg光柵R( λ 2)會反射通道λ 2，Bragg光柵 RU3)會反射通道；I 3等。 因此，波導1 1 7，1 1 9中的相位控制元件PCE1可控制多 工器1 3 0中的通道；I 1的相位，波導1 1 7，1 1 9中的相位控 制元件PCE2可控制多工器1 3 0中的通道又2的相位，波導 1 1 7，1 1 9中的相位控制元件PCE3可控制多工器1 3 0中的 通道λ 3的相位等。 透過這樣的配置，因此可以各別地控制多工器1 3 〇的相 位。另外，也可能控制臂1 1 7，1 1 9各別的相位，使得通 道由近接波導1 1 5中輸出，做爲輸出丨3 1，或返回到近接 波導1 1 3，做爲輸出1 3 2。 爲了進一步説明具有此類型的平行處理的以ΜΜΙΜΙ爲主 的相位控制單元’可以參考上述的文獻：“以Bragg光栅 MMIMI架構爲主的一波長選擇性切換結構的理論研 究(Theoretical Investigation of a Wavelength Selective -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂------ 476201 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（17 )

Switch Architecture Based on a Bragg Grating-Assisted MMIMI Configuration)，刊載於IEEE Photonics Techn. Lett.， 卷1 1 ’第7期，1999年7月，83 9-841頁，此文件在此引用 做爲參考。 接著參考圖5，其描述根據本發明第3具體實施例的一 4x4切換器。切換器具有兩個波導133，134，而由一

Mach-Zehnder波導結構136連接在一起。MMI波導133具 有四個輸入埠13 5 ’ 1 3 7 ’ 1 3 9，14 1，用於輸入最高到4 Q波 長通道λ !，几2，…，Α λ 4Q。MMI被導1 34具有四個輸出埠 143，145，147，149，用於輸出分開的信號。

Mach-Zehnder波導結構1 3 6具有四個臂151，153，155， 1 57 ’其係各別地傳輸通道輸入強度的各別部份到切換 器。 四個臂151，153，155，157的每一個皆各別地具有一多 通道波長選擇相位控制單元MCPTC2，如圖4所示，其中每 一個單元具有4Q個Bragg光栅，用以處理4Q通道或通道群 組0 透過圖5中4 x4切換的相位控制元件的主動控制，即可 能在進入的4 Q個通遒進行完全地各別切換，以及每一個 通道皆可在任何輸出埠，M9(或輪入蜂 135，137，139，141)中輸出。每一通道在此狀況中皆由切 換器中8個相位控制元件進行各別地控制。 其可以暸解到，此切換器對於輸入及輸出的數目皆可以 調整，同樣對於可管理的通道數目也是一樣。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 -----I--訂·----- A7 ------____ 五、發明說明（18) 同時也可瞭解到，藉由使用具有較寬的反射波段的 Bragg光柵及/或較接近的通道距離，一些通用一 道群組的方式-起管理，例如用於幹㈣切換。 、 接著參考圖6，根據本發明，在—波長選擇切換所使用 的一 3 2通道波長選擇相位控制單元McpTc3，其具有一尺 寸2x2的MMI波導161，兩個近接波導163，，及一 Μ I波導結構丨6 6。 近接波導163，165係透過位於ΜΜΙ波導的一第一侧的 兩個埠而連接到Μ Μ I波導1 6 1，-及Μ I波導結構丨6 6，其 具有兩個Μ I臂1 6 7，1 6 9，透過位於Μ Μ I波導的相反側 的兩個埠而連接到Μ Μ I波導1 6 1。Μ I臂1 6 7，1 6 9與圖4 中的Μ I臂1 1 7 ’ 1 1 9相同。在特殊情形q = 4，除了位於各 另U解）多工單元及ΜΜΙ波導161之間，具有一 Bragg光柵 R(A π，几 18，···，Αλ 32)，用於反射 1 6個通道 A 17，λ 18，…， Α儿μ及一可控制相位控制元件1 6 8。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如果一光學通道多工器1 7〇具有通道几1，λ 2，...，Α λ 32， 其透過近接波導16 3而輸入到此單元，Bragg光柵會 反射通道λ 1，Bragg光栅R(；l2)會反射通道λ 2，Bragg光棚' R(^3)會反射通道几3等，其係對於通道几厂几“。通道 儿17_又32皆是由Bragg光栅R(A 17，几18，…，Αλ 32)來反射。 因此，在波導1 6 7，1 6 9中的相位控制元件PCE 1用於控 制在多工器1 7 0中的通道λ i的相位，在波導1 6 7，1 6 9中 的相位控制元件pCE2用於控制在多工器1 7 〇中的通道入2 的相位，在波導1 6 7，1 6 9中的相位控制元件PCE3用於控 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 476201 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（19 ) 制在多工益1 7 0中的通道；I 3的相位等，以上皆針對又厂 λ I6。通道；I 又η則皆是由相位控制元件丨6 8的進行相位 控制。 透過這樣的配置，因此可以各別地控制在多工器1 7 〇中 的通道的相位。通遒λ η_λ32則不能各^地進行 相位控制。另外，也可能控制臂167，169各別的相位， 使得通道由近接波導165中輸出，做爲輸出17ι，或返回 到近接波導1 6 3，做爲輸出1 7 2。 接著參考圖7，其描述根據本發明第4具體實施例的一 2x2切換器。切換器具有兩個波導173，174，而由一 Mach-Zehnder波導結構176連接在一起。ΜΜΙ波導173具 有兩個輸入埠175, 177,用於輸入最多到32波長通道几 儿2 ’…，A几32。MMI波導174具有兩個輸出埠179， 181，用於輸出分開的信號。乂扣匕“心廿以波導結構I% 具有兩個臂182，183，每-臂皆用於傳送切換哭中幹入 =強度的各別，•。每一臂182，1δ3各別皆：有二 串胳的多通迢波長選擇相位控制單元Mcp 的形式。 如圖6所不 每一臂中的第一多通道波長選擇相位 MCPTC3 ’ 一起標示爲pc(A丨，λ2， Αλ 凡 通迢几r λ 10的各別相位控制，而每一臂中的第二 選擇相位選擇單元MCPTC3，一起標示爲pcu 17，二二 AA32)，其係用於通道λ 17]32的各別相位控制。因此·，·， PC(A1几2，···，a又16)與圖6所示的單元結構相同，而 -22- 本紙張尺度適用中國規格⑽χ撕公髮） ------------裝·--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •T、I n ϋ =口 4/0ZU丄

發明說明（2〇) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 PCU ^ λ 18 ’ A1 32)係配置成用來使通道λ厂入i6由一 1射’而通道由各別的臂167，169所 反射0^ 7中2 Χ2切換的相位控制元件的主動控制，即可 月匕在C入的通道；L「又η進行完全地各別切換，以及每一個 通道皆可在任何輸出埠179, 181中輸出。每一通道；^ 又32皆在切換器中4個相位控制元件進行各別地控制。如果 省略了兩個單元Ρ^γ；) , Ί 人 ， 几17 λ 18，··.，Α Λ 32)，就可能可以 幸則^通道λ厂λ 16進行冗全的各別-切換，通道λ 17- λ 32則 過每個Μ ΖI臂僅有兩個相位控制元件的控制下的切換器 一起切換，成爲一多工器。 接著參考圖8，其爲根據本發明中用於一波長選擇切 的夕通道波長選擇相位控制單元μ C P T C 4，其具有一 寸爲2x2的ΜΜΙ波導191，兩個波導193，195，及一 ΜΙ 波導結構1 9 6。 近接波導1 9 3，1 9 5係透過位於Μ Μ I波導的第一側的 個埠來連接到Μ Μ I波導，而Μ I波導結構1 9 6，具有兩 Μ I臂1 9 7，1 9 9，透過位於Μ Μ I波導的相反側的兩個 來連接到Μ Μ I波導1 9 1。Μ I臂1 9 7，1 9 9與圖4的Μ I Η7，119相同，用於處理通道ΜΝ+1，ΜΝ + 2，··· MN + 4Q(M，Ν，及Q爲正整數），除了位於各別的（解） 工單元及MMI波導161之外，皆具有MBragg光柵RU 几 2 ’ ·.·，ΑλΝ) ; R(入 N+1 ’ 入 N + 2 ’ ···，Αλ2Ν) ; R(几（m-1)N + 几（M-1)n + 2 ’ ...，A MN)用於反射各別通道群 -23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 對 透 而 換 尺 兩 個 埠 臂 多 ------------裳--------訂------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) λ λ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476201 A7 _B7 _ 五、發明說明（21 ) …，λ Ν ；入 Ν+1，入 Ν + 2，…，几 2Ν ;几（Μ-1)Ν+1，几（Μ])Ν + 2，.··， λ ΜΝ及Μ個可控制相位控制元件PCEN，PCE2N，…， PCEMN ° 如果一光學通道多工器200具有通道λ" λ2，...，；lMN， 几 MN+l ’ 入 MN + 2 ’ ··.，几 MN + 4Q ，其透過近接波導1 9 3輸入到 單元中，Bragg 光柵 RCAi，λ2,···， λ Ν) ； R( λ N+1 ^ 几 N + 2，···，几 2N) ; R(几（M-1)N+1，几（Μ-1)Ν + 2，···，入 MN)會反 4十 通道群組几1’几2’···， λΝ;几Ν+1，^Ν + 2，…，几2Ν; λ (μ-ι)ν+ι ’ 又（μ-ι)ν + 2 ’ …，几 μν，—及Bragg光柵 R( λ ΜΝ+1)會 反射通道λΜΝ+ι，Bragg光柵R(AMN + 2)會反射通道 几MN+2，Bragg光柵R( λ MN+3)會反射通道λ MN+3，對於通道 几MN+1-几MN + 4Q而吕亦同0 因此，在波導1 9 7，1 9 9中的相位控制元件PCEN會在多 工器200中控制通道ArAN的相位，在波導197，199中 的相位控制元件P C E2N可對Μ通道群組控制通道λ _ λ 2N的相位等。另外，波導1 9 7，1 9 9中的相位控制元件 PCEMN+1可控制多工器2 0 0中的通道几_+1的相位，波導 1 9 7，1 9 9中的相位控制元件PCEMN+2可控制多工器2 〇 〇 中的通道；I MN+2的相位，波導1 9 7，1 9 9中的相位控制元 件PCEMN+3可控制多工器2 0 〇中的通道Λ MN+3的相位，對 於通道λ mn+1*·又MN + 4Q而耳亦同。 透過此配置，因此可以各別地控制多工器2 0 0中通道 几ΜΝ+1- λ MN + 4Q的相位。通道；I r λ _只能在Ν通道的群組 中各別地接受相位控制。另外，也可控制各別臂1 9 7， -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---- 秦丨 476201 A7 B7 五、發明說明（22) 199的相位，使得由近接波導195輸出的通道，如輸出 2〇1，會返回至近接波導丨93，如輸出2〇2。 - 現在參考圖9，將說明根據本發明的第5具體實施例的— 2x2刀換口口此切換备具有由一 Mach-Zehnder波導結構 2 0 6連接的兩個MMI波導2〇3，2〇4。MMI波導2〇3、:有 兩個輸入埠205，207，用於最多到MN+4Q波長通遒几1， 儿2，···，几MNWQ的輸入。ΜΜΙ波導2〇4具有兩個輸出埠 2 0 9，2 1 1，用於分開信號的輸出。 Mach-Zehnder波導結構2〇6具有-兩個臂212，213，每— 個皆用於在切換器中傳送通道強度的各別部份。每—個臂 2 1 2，2 1 3具有Μ + 1個串聯的各別多通道波長選擇相位控 制單元MCPTC4，如圖8所示的型式。 二 在每一臂中的第一多通道波長選擇相位控制單元 MCP^C4, 一起以PCUi，又2，···，λΝ)標示，係用於每一 臂中第二多通道波長選擇相位控制單元乂以丁以的通道几 λ Ν的各別相位控制，在每一臂中的第二多通道波長選擇 相位控制單元MCPTC4，一起以，λ ， λ 標示，係用於每一臂中第二多通道波長選擇相位控制單1 MCPTC4的通道；^+厂几⑽的各別相位控制，同樣地直到 PC(几（Μ- 1 )Ν+ 1，几 ------------裝----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂--- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π (Μ - 1)Ν + 2 儿ΜΝ)標示’其係用通道 λ ( Μ - 1 ) Ν + 1 -几Μ Ν的各別相位控制。最後，P C ί 2 ， 入ΜΝ + 2，…，几MN + 4Q)係用於通道λ ΜΝ+1- λ MN + 4Q的各別相位 私制。母一個相位控制單元的修正，使得經過各別相位控 制的通道，皆用於在臂i 9 7，i 9 9中反射，因此，單元 pc(几 MN+1 ’ λ MN 9，·几 mn+4q)係相同於圖8所示的單 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）

元 5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 *忌其它剩餘的單元的相位即調整到其它通道。 圪過圖9所示的2 X 2切換器中相位控制元件的主動控 」，而％全地對進人通道^—“一進行各別的切換，每 …固通這皆可由任—個輸出埠2 0 9，2 1 1輸出。每一個通 λ ί ι·人mnwq ’皆可由切換器中的4個相位控制元件進行 各別地控制。 藉由省略圖9中一對相位控制單元，由此對控制單元所 各別相位控制的通道，仍是以一通道多工器而一起處理及 切換。 其可以瞭解到，根據本發明的第4及第5具體實施例的切 換态，對於輸入及輸出的數目，以及可管理通道的數目， 白可以爲任意的數目。 其亦可以瞭解到，本發明一般而言也可用於加入/刪除 多工，或其它多工作業。 當然本發明並不限於上述示於圖中的具體實施例，但也 可在所附專利申請範圍之中進行修正。尤其是，本發明顯 然並不受限於材料的選擇，尺寸，及裝置的製造。 其必須瞭解到，根據本發明第4及第5具體實施例的切換 器，一般而言並不能由一個輸入切換到另一個輪入，如具 體實施例1 - 3中一樣。 其另也可瞭解到，此切換器係完全地反向運作，因此在 相反方向也具有相同的功能。 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

476201； 修正 Α7 Β7 五、發_兑明(23a 圖式元件符號說明 3,21，23，111，133，134，161，173，174，191，203,204 MMI波導 5,7,27,29,31，113，115，163，165，193，195 近接波導 9,116,166,196 MI波導結構 11，13，117，119，167，169，197，199 MI臂 15,130,170,200 光學通道多工器 17，19，131，132，171，172,201，202 輸出 25 Mach-Zehnder 波導 33 上臂 35 下臂 37,57 解多工單元 39,59 多工單元 41，43,45,47,61，63,65,67，123，125，127，129 波導 49,51，53,55,69,71，73,75 多通導波長選擇相位控制單元 81,83 4X4MMI波導 85,136,176,206 Mach-Zehnder波導結構 87,89,91，93 MZI臂 95,97,99，101，135，137，139，141，175，177,205,207 輸入埠 103，105，107，109，143，145，147，149，179，181，209,211 輸出埠 121 (解)多工單元 151，153，155，157，182，183,212,213 臂 168 可控制相位控制元件 -26a- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1. 476201 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種用於複數個光學波長通道的波長選擇切換之裝置， 其包含兩個 MMI 波導（21，23; 81，83; 133，134; 173, 174; 203，204)，由配置成平行的至少兩個Mach-Zehnder波導 結構（25; 85; 136; 176; 206)進行互相連接，其每一個皆 配置成傳送該複數個光學波長通道的各別強度部份，其 特徵在於每一個Mach-Zehnder波導結構包含： -一解多工單元（37, 57; 121)，一多工單元（39, 59; 121)，及至少兩個平行配置的波導（41，43, 45, 47，61 63 65, 67; 123, 125, 127, 129)，其中 -解多工單元係用於將複數個光學波長通道解多工到 至少兩個通道群組； -每一配置成平行的波導，用於傳輸該通道群組的各 別通道到多工單元，另外其具有一各別多通道波長選擇 相位控制單元（MCPTC; MCPTC2; MCPTC3; MCPTCM)， 係配置用以對傳輸到該多工單元之該通道群組中至少一 些通道的各別相位控制；及 -多工單元，用於對該通道群組進行多工作業。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該解多工單元爲一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以MMIMZI爲主的裝置（37, 57)，其中每一Μζι臂皆具有 一相位控制或相位調整元件。 〃 3. 如申請專利範圍第1項之等置，其中該多工單元爲將一 以爲主的裝置（39, 59)，其中每一Μζι臂皆Z含 一相位控制或相位調整元件。 4·如申請專利範圍第丨項之裝置，其中該解多工單元及多 -27- 476201 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 工單元係以至少兩個平行配置的波導而連接在一起。 5.如申請專利範圍第1項之裝置，其中每一多通道波長選 擇控制單元（MCPTC)爲一以MMIMI爲主的裝置，其中每 一 MI臂（11，13)，由MMI波導（3)的角度看，至少具有 一第一相位控制元件（PCEal，PCEbl)，一第一 Bragg光柵 (R(儿1))，一第二相位控制元件（PCEa55 PCEb5)，一第二 Bragg光柵（R( A 5))，第一 Bragg光柵用於至少在該通道群 組中的第一通道的反射，而由相位控制單元處理，第二 Bragg光柵用於至少在該通道—群組中的第二通道的反 射，而由相位控制單元處理，且相位控制元件係用於對 傳輸通過其各別通道的相位控制。 6·如申請專利範圍第丨項之裝置，其中每一個Ma^ Zehnder波導結構（136; 176; 206)具有一以MMIMI爲主的 結構（116; 166; 196)，其中每一MI 臂（117, 119; 167, 169; 197, 199)具有一各別的解多工單元及多工單元（121)。 7·如申請專利範圍第6項之裝置，其中在各別MI臂中的該 解夕工單元及多工單元（121)，皆具有一以mzi爲主的解 多工/多工單元（121)。 8·如申請專利範圍第7項之裝置，其中每一解多工/多工單 元皆具有至少兩個平行配置的波導（123, 125, 127, 129)， 其中每一波導皆具有Bragg光柵及相位控制元件，用於 對該通道群組中至少一些通道的各別相位控制，其係在 波導中傳輸。 9.如申請專利範圍第8項之裝置，其中每一多通道波長選 28 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（21〇 χ 297公釐） ------------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂---------線j 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

   476201 A8 B8 C8 ------— 匕_______ 六、申請專利範圍 擇相位控制單元，由解多工/多工單元的角度來看，至 少具有一第一相位控制元件（PCE1，PCE2, PCE4, PcE3)， 一第一 Bragg光柵（RU j，R( λ 2)，RU 4)，R(几 3))，一第 二相位控制元件（PCE5，PCE6，PCE8，PCE7)，一第一 Bragg光柵（R(几 5)，R( λ 6)，R( λ 8)，RU 7))，第一細雜 光柵用於對該通道群組中至少一第一通道的反射，其係 由相位控制單元處理，第二Bragg光栅用於對該通道群 組中至少一第二通道的反射，其係由相位控制單元處 理，及相位控制元件用於傳输嚏過其各別通道的相位控 制。 10. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中每一個μ I臂（167 169; 197，199)在以ΜΜΙΜΙ爲主的結構中具有一 Bragg光 栅（R(几 17 ’ 又 18 ’ …，几 32) ; R(儿 1 ’ 又 2，..·，λ N))，位於 以ΜΜΙΜΙ爲主的配置的MMI波導（161; 191)之間，以及 該以ΜΖΙ爲主的解多工/多工單元（121)，其中Bragg光栅 係用於該複數個光學波長通道中至少部份通道的反射。 11. 如申請專利範圍第1 0項之裝置，其中在以MMIMI爲主的 結構中至少一些Μ I臂具有一位於以MMIMI爲主的結構 的Μ Μ I波導（1 6 1 ; 1 9 1 )之間的相位控制元件（1 6 8 ; PCEN)，及該Bragg光才冊（R(A 17， λ μ，··.，几 32) ; R( A !， λ 2，...，λ N))，其係用於該複數個光學波長通道中至少 一些通道的反射。 12. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該兩個Μ Μ I波導， 由平行配置的該Mach-Zehnder波導而連接在一起，其尺 -29 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------線I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 叶/υζυ丄

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 寸爲2x2，而平行配置的Mach-Zehnder·波導結構的數 馬 2 〇 . j 13.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該兩個Μ Μ I波導， 由平行配置的該Mach-Zehnder波導而連接在一起，其尺 寸爲4x4，而平行配置的Mach_zehndei*波導結構的數目 至少爲4。 4.如申清專利範圍第1項之裝置，其中該複數個光學波長 通道具有至少4個通道。 15.如申凊專利範圍第i項之裝置上其中該複數個光學波長 通道具有至少8個通道。 16·如申請專利範圍第i項之裝置，其中該複數個光學波長 通道具有至少16個通道。 17·如申請專利範圍第i項之裝置，用於在每一通道群組中 每一通道各別的切換。 18·如申請專利範圍第1項之裝置，用於在至少一些通遒群 組中所有通道的接點切換。 19· 一種用於複數個光學波長通道的波長選擇切換之裝置， 其包含兩個MMI波導（21，23; 81，83)，由平行配置的至 少兩個Mach-Zehnder波導結構互相連接在一起，其中每 一個係配置以傳送該複數個光學波長通道的各別強度部 份’其特徵爲每一 Mach-Zehnder波導結構具有： -一以MMIMZI爲主的解多工單元（37，57)及一以 MMIMZI爲主的多工單元（39, 59)，由至少兩個平行配置 的波導（41，43，45，47，61，63，65，67)相連接在一起，其 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ------------衣-----r---訂---------' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 476201 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 中 -解夕工單凡.係用於將複數個光學波長通道解多工到 至少兩個通道群組； 每配置成平行的波|，用於傳輸該通道群組的各 別通道到多工h，另外其具有4別多通道波長選擇 相位控制單S(MCPTC)，係配置用以對傳輸到該多工單 元之^通道群組中至少一些通道的各別相位控制；及 -多工單元，用於對該通道群組進行多工作業。 20. —種用於複數個光學波長通道的波長選擇切換，其包含 兩個 MMI波導（133, 134; 173, 174; 2〇3, 2〇4)，由平行配 置的至少兩個Mach-Zehnder波導結構（136; 176; 2〇6)互相 連接在一起，其中每一個係配置以傳送該複數個光學波 長通道的各別強度部份，其特徵爲每一Mach-Zehnder波 導結構具有： -一 MMIMI結構具有： _ 一至少尺寸爲2x2的MMI波導（11; 161; 191);及 -至少兩個 MI 波導結構（117, 119; 167, 169; 197, 199) 平行連接到該MMI波導，其中每一％1波導結構係用於 傳輸該複數個光學波長通道的各別強度部份，及其中 -每一平行連接的MI波導結構，皆具有一各別以 MMIMZI爲主的解多工/多工單元（m)及至少兩個平行配 置的 MI 波導（123, 125, 127, 129)，其中 •-解多工/多工單元用於將該複數個光學波長通道解多 工到至少兩個通道群組，在各別波導中該通道群組的各 -----------------r---訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -31 - 汁/υζυ丄

   六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 別輸出’在各別波導中接收所反射的該通道群組中的通 道，，對該通道群組進行多工作業；及 ^ 母平行配置的波導，具有Bragg光栅及相位控制元 件，用於在该通道群組的各別通道中至少一些通道的各 别相位控制，而反射到解多工/多工單元。 21· —種用於在一裝置中複數個光學波長通道的波長選擇切 換 < 裝置’其包含兩個MMI波導（21，23; 81，83; 133, 134’ 173，174; 203，204)，由平行配置的至少兩個Mach-Zehnder波導結構（25; 85; 136Γ 176; 206)互相連接在一 起’其中每一個皆用於傳送該複數個光學波長通道的各 另J強度4 {；；； ’其特欲爲在每一個Mach-Zehnder波導結構 中執行以下的步驟： -藉由一解多工單元（37, 57; 121)將該複數個光學波長 通道解多工到至少兩個通道群組； -藉由平行配置的一各別波導（41，43, 45, 47, 61，63, 65 67、123，125，127，129)傳輸各別的通道群組到一多工單 元（39, 59; 121); -對各別通道群組中至少一些通道進行相位控制，籍 由平行配置在各別波導的一各別波長選擇相位控制單元 (MCPTC; MCPTC2; MCPTC3; MCPTC4)而傳輸到多工單 元；及 藉由多工單元對該通道群組進行多工作業。 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 響一衣--------訂------ 線··