【手続補正書】
【提出日】平成16年5月31日(2004.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光が入力される第１の入力口と、少なくとも２つの出力口とを有する第１のマルチモード干渉計と、
前記複数の出力口から選択された一つまたは複数の第１の出力口の各々に接続されて該第１の出力口から出力される光を伝搬させ、外部からの契機信号によって屈折率変化を生ずる第１の光導波路と、
前記複数の出力口から選択された一つまたは複数の第２の出力口の各々に接続されて該第２の出力口から出力される光を伝搬させる第２の光導波路と、
前記第１の光導波路の屈折率を変化させるための契機信号を、該第1の光導波路に供給する契機手段と
を有し、
前記契機手段が、
前記第１の光導波路を挟んで対向し、制御光を多重反射させる一対の反射鏡と、
該反射鏡で多重反射するように、前記一対の反射鏡内に制御光を導入する制御光導入手段とを含む光スイッチ。
【請求項２】
信号光が入力される第１の入力口と、少なくとも２つの出力口とを有する第１のマルチモード干渉計と、
前記複数の出力口から選択された一つまたは複数の第１の出力口の各々に接続されて該第１の出力口から出力される光を伝搬させ、外部からの契機信号によって屈折率変化を生ずる第１の光導波路と、
前記複数の出力口から選択された一つまたは複数の第２の出力口の各々に接続されて該第２の出力口から出力される光を伝搬させる第２の光導波路と、
前記第１の光導波路の屈折率を変化させるための契機信号を、該第1の光導波路に供給する契機手段と
を有し、
前記第１のマルチモード干渉計が、前記第１の入力口以外に第２の入力口を含み、
前記契機手段が、
制御光が入力される第１の入力口と、第１の出力口と第２の出力口とを有する第３のマルチモード干渉計と、
前記第３のマルチモード干渉計の第２の出力口から出力される光を、前記第１のマルチモード干渉計の第２の入力口に入力する第３の光導波路と、
前記第３のマルチモード干渉計の第１の出力口から出力される光を、信号光と合波して前記第１のマルチモード干渉計の第１の入力口へ入力する合波光学素子と
を含む光スイッチ。
【請求項３】
前記第１の光導波路が、半導体光増幅器を含む請求項１または２に記載の光スイッチ。
【請求項４】
さらに、少なくとも２つの入力口と、第１の出力口とを有し、複数の入力口が、それぞれ前記第１の光導波路の出力端と前記第２の光導波路の出力端とに接続された第２のマルチモード干渉計を有する請求項１〜３のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項５】
前記合波光学素子が、前記第３のマルチモード干渉計の第１の出力口に接続された第１の入力口と、信号光が入力される第２の入力口と、該第１の入力口と第２の入力口とから入力された光を合波して出力口から出力し、該出力口が前記第１のマルチモード干渉計の第１の入力口に接続された第４のマルチモード干渉計を含む請求項２に記載の光スイッチ。
【請求項６】
複数のドロップ素子であって、該ドロップ素子の各々が、制御光が入力される制御光入力口、信号光が入力される信号光入力口、及び制御光の入力に同期して信号光が出力されるドロップ信号出力口を有するドロップ素子と、
時分割多重された信号光を分岐させ、分岐された複数の信号光を、それぞれ前記ドロップ素子の信号光入力口に入力する信号導波路と、
１つの制御光を分岐させ、分岐した複数の制御光の各々を、対応する前記ドロップ素子に、一定の時間ずつ徐々に遅らせて到達させる制御導波路と
を有する光デマルチプレクサ。
【請求項７】
Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のドロップ素子であって、該ドロップ素子の各々が、制御光が入力される制御光入力口、信号光が入力される信号光入力口、及び制御光の入力に同期して信号光が出力されるドロップ信号出力口を有するドロップ素子と、
多重度Ｎに時分割多重され、Ｎ個のチャンネルを有する信号光を、前記ドロップ素子の各々の信号光入力口に入力させる信号導波路と、
１つの制御光をＮ個に分岐させ、分岐したｉ番目（ｉは１以上Ｎ以下の整数）の制御光を、ｉ番目の前記ドロップ素子の制御光入力口に入力させる制御導波路と
を有し、ｉ番目のドロップ素子に入力される制御光が、ｉ番目のドロップ素子に入力される信号光のｉ番目のチャンネルに同期するように、前記信号導波路と制御導波路が制御光及び信号光の一方を他方に対して遅延させる光デマルチプレクサ。
【請求項８】
第１段目から第Ｎ段目までのＮ個（Ｎは２以上の整数）のドロップ素子であって、該ドロップ素子の各々が、制御光が入力される制御光入力口、信号光が入力される信号光入力口、制御光の入力に同期して信号光が出力されるドロップ信号出力口、及び少なくとも該ドロップ信号出力口に信号光が出力されていない期間に信号光を出力するスルー信号出力口を有するドロップ素子と、
時分割多重された信号光を、第１段目のドロップ素子の信号光入力口に入力する第１の光導波路と、
各ドロップ素子のスルー信号出力口を、次段のドロップ素子の信号光入力口に接続する第２の光導波路と、
１つの制御光を分岐させ、分岐した複数の制御光の各々を、対応する前記ドロップ素子に、後段になるほど一定の時間ずつ徐々に遅らせて到達させる制御導波路と
を有する光デマルチプレクサ。
【請求項９】
前記信号光が、Ｎ個のチャンネルが時分割多重された信号であり、
前記制御導波路は、第ｉ段目（ｉは１以上Ｎ以下の整数）のドロップ素子に入力される制御光を、該ｉ段目のドロップ素子に入力される信号光の第ｉ番目のチャンネルに同期させる請求項８に記載の光デマルチプレクサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の一観点によると、信号光が入力される第１の入力口と、少なくとも２つの出力口とを有する第１のマルチモード干渉計と、前記複数の出力口から選択された一つまたは複数の第１の出力口の各々に接続されて該第１の出力口から出力される光を伝搬させ、外部からの契機信号によって屈折率変化を生ずる第１の光導波路と、前記複数の出力口から選択された一つまたは複数の第２の出力口の各々に接続されて該第２の出力口から出力される光を伝搬させる第２の光導波路と、前記第１の光導波路の屈折率を変化させるための契機信号を、該第1の光導波路に供給する契機手段とを有し、前記契機手段が、前記第１の光導波路を挟んで対向し、制御光を多重反射させる一対の反射鏡と、該反射鏡で多重反射するように、前記一対の反射鏡内に制御光を導入する制御光導入手段とを含む光スイッチが提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図３は、第２の実施例による光スイッチの平面図を示す。第２の実施例による光スイッチは、第１の実施例による光スイッチと同様に、第１段目ＭＭＩ１１、第２段目ＭＭＩ１２、非線型導波路１３及び１４により構成されている。各構成部分の接続関係は、第１の実施例の光スイッチと同一であり、各構成部分の形状及び大きさが異なる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
図６に、図５に示した光スイッチについて、ビーム伝搬法による光路シミュレーションを行った結果を示す。図６（Ａ）は、非線型導波路２２と２３との双方の屈折率が変化していない状態を示し、図６（Ｂ）は、非線型導波路２２の屈折率が変化した状態を示す。図６において、光強度の強い部分が、白く表されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
図６（Ｂ）に示したように、非線型導波路２２の屈折率を変化させた状態では、第２の出力口２１Ｃから出射する光の強度が強くなり、第１の出力口２１Ｂから出射する光の強度が弱くなることが確認できる。このように、出力光の強度を変化させることにより、スイッチングを行うことができる。ただし、第２の実施例の場合と同様に、ＲＺスイッチは実現されない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
図１２に、第６の実施例による光デマルチプレクサの概略平面図を示す。第６の実施例による光デマルチプレクサは、４つのドロップ素子７０（１）〜７０（４）、４つの光電気変換素子７５（１）〜７５（４）、信号光導波路７２、制御光導波路７１を含んで構成される。ドロップ素子７０（１）〜７０（４）の各々は、図１１に示した第５の実施例によるドロップ素子７０と同一のものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
制御光パルスｃｏｎが、制御光導波路７１により４つの制御光パルスｃｏｎ1〜ｃｏｎ4に分岐される。分岐された制御光パルスｃｏｎ1〜ｃｏｎ4が、それぞれドロップ素子７０（１）〜７０（４）の制御光入力口に入力される。４つの制御光パルスｃｏｎ1からｃｏｎ4は、一定の時間ずつ徐々に遅れて、対応するドロップ素子７０（１）〜７０（４）に到達する。より具体的には、ドロップ素子７０（ｉ）に信号光ｓｉｇのチャネル＃ｉのパルスが到達する時刻に、制御光パルスｃｏｎiが、ドロップ素子７０（ｉ）に到達する。これにより、プッシュ制御が行われる。また、チャネル＃（ｉ＋１）のパルスが到達するまでに、プル制御が完了する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
図１４（Ｂ）及び（Ｃ）に、ビーム伝搬法による光路シミュレーションを行った結果を示す。図１４（Ｂ）は、非線型導波路９４及び９５の屈折率が変化していない状態を示し、図１４（Ｃ）は、非線型導波路９４及び９５の屈折率が変化した状態を示す。第１段目ＭＭＩ９１、第２段目ＭＭＩ９２、導波路９３及び９６のコア部の屈折率は３．２５であり、その周囲のクラッド部の屈折率は３．１８である。導波路９４及び９５のコア部の屈折率は、図１４（Ｂ）の状態においては３．２５であり、図１４（Ｃ）の状態においては３．１８である。図中に示した閉じた曲線は、等光強度曲線である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
図１４（Ｂ）に示したように、非線型導波路９４及び９５の屈折率が変化していない状態では、第１段目ＭＭＩ９１の第２の入力口９１Ｂから入力された信号光が、４つの導波路９３〜９６を通過し、第２段目ＭＭＩ９２の第２の出力口９２Ｂから出力されていることが確認される。第１の出力口９２Ａからは、信号光が出力されない。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
図１４（Ｃ）に示したように、非線型導波路９４及び９５の屈折率が変化した状態では、第２の入力口９１Ｂから入力された信号光が、両端の２つの導波路９３及び９６を通過し、第２段目ＭＭＩ９２の２つの出力口９２Ａ及び９２Ｂから出力されていることが確認される。第１の出力口９２Ａから出力される信号光の強度は、第２の出力口９２Ｂから出力される信号光の強度よりも強い。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
上記実施例から、下記の付記に記載した発明が導出される。
（付記１） 信号光が入力される第１の入力口と、少なくとも２つの出力口とを有する第１のマルチモード干渉計と、
前記複数の出力口から選択された一つまたは複数の第１の出力口の各々に接続されて該第１の出力口から出力される光を伝搬させ、外部からの契機信号によって屈折率変化を生ずる第１の光導波路と、
前記複数の出力口から選択された一つまたは複数の第２の出力口の各々に接続されて該第２の出力口から出力される光を伝搬させる第２の光導波路と、
前記第１の光導波路の屈折率を変化させるための契機信号を、該第１の光導波路に供給する契機手段と
を有する光スイッチ。
（付記２） 前記第１の光導波路が、半導体光増幅器を含む付記１に記載の光スイッチ。
（付記３） さらに、少なくとも２つの入力口と、第１の出力口とを有し、複数の入力口が、それぞれ前記第１の光導波路の出力端と前記第２の光導波路の出力端とに接続された第２のマルチモード干渉計を有する付記１または２に記載の光スイッチ。
（付記４） 前記第２のマルチモード干渉計は、前記第１の光導波路の屈折率が変化して、前記第１の光導波路と第２の光導波路とを伝搬する信号光の一方の位相が他方の位相よりも遅延すると、該第２のマルチモード干渉計の第１の出力口から出力される信号光の強度を変化させる付記３に記載の光スイッチ。
（付記５） 前記第２のマルチモード干渉計が、第１の出力口以外に第２の出力口を有する付記３または４に記載の光スイッチ。
（付記６） 前記第２のマルチモード干渉計は、前記第１の光導波路の屈折率が変化して、前記第１の光導波路と第２の光導波路とを伝搬する信号光の一方の位相が他方の位相よりも遅延すると、該第２のマルチモード干渉計の第１の出力口と第２の出力口とから出力される信号光の強度を変化させる付記５に記載の光スイッチ。
（付記７） 前記第２のマルチモード干渉計は、前記第１の光導波路の中央の点と前記第２の光導波路の中央の点とを結ぶ仮想直線に関して、前記第１のマルチモード干渉計と線対称の形状を有する付記３乃至６のいずれかに記載の光スイッチ。
（付記８） 前記契機手段が、
前記第１の光導波路を挟んで対向し、制御光を多重反射させる一対の反射鏡と、
該反射鏡で多重反射するように、前記一対の反射鏡内に制御光を導入する制御光導入手段と
を有する付記１乃至７のいずれかに記載の光スイッチ。
（付記９） 前記第１のマルチモード干渉計が、前記第１の入力口以外に第２の入力口を有し、
前記契機手段が、
制御光が入力される第１の入力口と、第１の出力口と第２の出力口とを有する第３のマルチモード干渉計と、
前記第３のマルチモード干渉計の第２の出力口から出力される光を、前記第１のマルチモード干渉計の第２の入力口に入力する第３の光導波路と、
前記第３のマルチモード干渉計の第１の出力口から出力される光を、信号光と合波して前記第１のマルチモード干渉計の第１の入力口へ入力する合波光学素子と
を含む付記１乃至７のいずれかに記載の光スイッチ。
（付記１０） 前記合波光学素子が、前記第３のマルチモード干渉計の第１の出力口に接続された第１の入力口と、信号光が入力される第２の入力口と、該第１の入力口と第２の入力口とから入力された光を合波して出力口から出力し、該出力口が前記第１のマルチモード干渉計の第１の入力口に接続された第４のマルチモード干渉計を含む付記９に記載の光スイッチ。
（付記１１） 前記第２の光導波路が、入力される光の強度によって屈折率変化を生ずる非線型導波路である付記９または１０に記載の光スイッチ。
（付記１２） 前記第３のマルチモード干渉計が、第１の入力口以外に第２の入力口を有し、該第３のマルチモード干渉計の第１の入力口から制御光が入力されると、該制御光が前記第１のマルチモード干渉計の第１の出力口から出力され、該第３のマルチモード干渉計の第２の入力口から制御光が入力されると、該制御光が前記第１のマルチモード干渉計の第２の出力口から出力される付記１１に記載の光スイッチ。
（付記１３） 前記契機手段が、さらに、入力口から入力された制御光を分岐し、前記第３のマルチモード干渉計の第１の入力口と第２の入力口とに、タイミングを相互にずらして入力する分岐遅延光学素子を含む付記１２に記載の光スイッチ。
（付記１４） 前記分岐遅延光学素子が、
制御光が入力される入力口、該入力口から入力された制御光を第１の出力口と第２の出力口とから出力する第５のマルチモード干渉計と、
前記第５のマルチモード干渉計の第１の出力口と前記第３のマルチモード干渉計の第１の入力口とを接続する第４の光導波路と、
前記第５のマルチモード干渉計の第２の出力口と前記第３のマルチモード干渉計の第２の入力口とを接続し、前記第４の光導波路とは長さの異なる第５の光導波路と
を有する付記１３に記載の光スイッチ。
（付記１５） 複数のドロップ素子であって、該ドロップ素子の各々が、制御光が入力される制御光入力口、信号光が入力される信号光入力口、及び制御光の入力に同期して信号光が出力されるドロップ信号出力口を有するドロップ素子と、
時分割多重された信号光を分岐させ、分岐された複数の信号光を、それぞれ前記ドロップ素子の信号光入力口に入力する信号導波路と、
１つの制御光を分岐させ、分岐した複数の制御光の各々を、対応する前記ドロップ素子に、一定の時間ずつ徐々に遅らせて到達させる制御導波路と
を有する光デマルチプレクサ。
（付記１６） Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のドロップ素子であって、該ドロップ素子の各々が、制御光が入力される制御光入力口、信号光が入力される信号光入力口、及び制御光の入力に同期して信号光が出力されるドロップ信号出力口を有するドロップ素子と、
多重度Ｎに時分割多重され、Ｎ個のチャンネルを有する信号光を、前記ドロップ素子の各々の信号光入力口に入力させる信号導波路と、
１つの制御光をＮ個に分岐させ、分岐したｉ番目（ｉは１以上Ｎ以下の整数）の制御光を、ｉ番目の前記ドロップ素子の制御光入力口に入力させる制御導波路と
を有し、ｉ番目のドロップ素子に入力される制御光が、ｉ番目のドロップ素子に入力される信号光のｉ番目のチャンネルに同期するように、前記信号導波路と制御導波路が制御光及び信号光の一方を他方に対して遅延させる光デマルチプレクサ。
（付記１７） 第１段目から第Ｎ段目までのＮ個（Ｎは２以上の整数）のドロップ素子であって、該ドロップ素子の各々が、制御光が入力される制御光入力口、信号光が入力される信号光入力口、制御光の入力に同期して信号光が出力されるドロップ信号出力口、及び少なくとも該ドロップ信号出力口に信号光が出力されていない期間に信号光を出力するスルー信号出力口を有するドロップ素子と、
時分割多重された信号光を、第１段目のドロップ素子の信号光入力口に入力する第１の光導波路と、
各ドロップ素子のスルー信号出力口を、次段のドロップ素子の信号光入力口に接続する第２の光導波路と、
１つの制御光を分岐させ、分岐した複数の制御光の各々を、対応する前記ドロップ素子に、後段になるほど一定の時間ずつ徐々に遅らせて到達させる制御導波路と
を有する光デマルチプレクサ。
（付記１８） 前記信号光が、Ｎ個のチャンネルが時分割多重された信号であり、
前記制御導波路は、第ｉ段目（ｉは１以上Ｎ以下の整数）のドロップ素子に入力される制御光を、該ｉ段目のドロップ素子に入力される信号光の第ｉ番目のチャンネルに同期させる付記１７に記載の光デマルチプレクサ。
（付記１９） 前記ドロップ素子が、付記９乃至１４に記載の光スイッチで構成されている付記１５乃至１８のいずれかに記載の光デマルチプレクサ。
（付記２０） さらに、前記ドロップ素子の各々のドロップ信号出力口から出力される信号光を電気信号に変換する変換器を有する付記１５乃至１９のいずれかに記載の光デマルチプレクサ。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2003121889.tif 000001