(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する複数の入力ポートと、これらの入力ポートから入力される光の０次回折光の結像位置に配置され各波長の多重化された光を出力する出力ポートと、前記入力ポートから入力される光の０次以外の高次回折光の結像位置に配置されこの高次回折光を前記複数の入力ポート側に反射する高次回折光反射手段と、この高次回折光反射手段から反射された光を前記チャネル導波路アレイを経ることで前記高次回折光を波長ごとに分波して取り出すために前記複数の入力ポート以外の位置に前記分波後の波長ごとに配置された１または複数のモニタ用ポートとを備えたスラブ導波路
とを具備することを特徴とするアレイ導波路格子。
【請求項２】
波長ごとに用意された複数の光源と、
波長の異なる光をそれぞれの波長に対応してこれらの光源から入力する入力導波路と、
各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
このチャネル導波路アレイと前記入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートとを備えた出力スラブ導波路と、
出力ポートと接続され送信する多重化された光を出力するための出力導波路と、
前記出力スラブ導波路内における前記入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置で得られた各波長を多重化した光を前記チャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るモニタ用分波手段と、
このモニタ用分波手段によって得られた波長ごとの光から前記複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルを検出する出力レベル検出手段と、
この出力レベル検出手段の検出した前記複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルに応じて前記複数の光源のそれぞれのパワーを制御する光源パワー制御手段
とを具備することを特徴とする光送信装置。
【請求項３】
波長ごとに用意された複数の光源と、
波長の異なる光をそれぞれの波長に対応してこれらの光源から入力する入力導波路と、
各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
このチャネル導波路アレイと前記入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、前記入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されたモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、
出力ポートと接続され送信する多重化された光を出力するための出力導波路と、
前記モニタ用ポートに得られた各波長を多重化した光を前記チャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るモニタ用分波手段と、
このモニタ用分波手段によって得られた波長ごとの光から前記複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルを検出する出力レベル検出手段と、
この出力レベル検出手段の検出した前記複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルに応じて前記複数の光源のそれぞれのパワーを制御する光源パワー制御手段
とを具備することを特徴とする光送信装置。
【請求項４】
波長の異なる信号光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、
各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
このチャネル導波路アレイと前記入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される信号光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された信号光出力用の出力ポートとを備えた出力スラブ導波路と、
出力ポートと接続され送信する多重化された信号光を出力するための出力導波路と、
前記出力スラブ導波路内における前記入力導波路から入力される信号光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置で得られた各波長を多重化した信号光を前記チャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るモニタ用分波手段と、
このモニタ用分波手段によって得られた波長ごとの信号光から前記それぞれの波長の信号光の出力レベルを検出する出力レベル検出手段と、
この出力レベル検出手段の検出した前記それぞれの波長の信号光の出力レベルに応じて前記波長の異なる信号光の前記複数の入力導波路に対する入射レベルを制御する光入射レベル制御手段
とを具備することを特徴とする光送信装置。
【請求項５】
波長の異なる信号光をそれぞれの波長に対応して入力する複数の入力導波路と、
各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
このチャネル導波路アレイと前記入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された信号光出力用の出力ポートと、前記入力導波路から入力される信号光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されたモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、
出力ポートと接続され送信する多重化された信号光を出力するための出力導波路と、
前記モニタ用ポートに得られた各波長を多重化した信号光を前記チャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るモニタ用分波手段と、
このモニタ用分波手段によって得られた波長ごとの信号光から前記それぞれの波長の信号光の出力レベルを検出する出力レベル検出手段と、
この出力レベル検出手段の検出したそれぞれの波長の信号光の出力レベルに応じて前記波長の異なる信号光の前記複数の入力導波路に対する入射レベルを制御する光入射レベル制御手段
とを具備することを特徴とする光送信装置。
【請求項６】
波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、
各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
このチャネル導波路アレイと前記入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され各波長の多重化された光を出力する出力ポートとを備えた出力スラブ導波路と、
出力ポートと接続され送信する多重化された光を出力するための出力導波路と、
前記出力スラブ導波路内における前記入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置で得られた各波長の多重化した光を前記チャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るモニタ用分波手段
とを具備することを特徴とする光送信装置。
【請求項７】
波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、
モニタ用出力導波路と、
各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
このチャネル導波路アレイを一端側に接続し、前記入力導波路および前記モニタ用出力導波路を他端側に接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され各波長の多重化された光を出力する出力ポートと、前記入力導波路から入力される光の０次以外の高次回折光の結像位置に配置され、前記０次以外の高次回折光を前記チャネル導波路アレイを経て波長ごとに分波させて前記入力スラブ導波路の前記モニタ用出力導波路に戻す反射手段とを備えた出力スラブ導波路と、
前記出力ポートと接続され送信する多重化された光を出力するための出力導波路
とを具備することを特徴とするアレイ導波路格子。
【請求項８】
前記反射手段は、前記入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されこの高次回折光を入力して前記チャネル導波路アレイを経て前記複数の入力導波路側に戻すミラーであることを特徴とする請求項７記載のアレイ導波路格子。
【請求項９】
基板と、
この基板上に配置され、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、
前記基板上に配置され、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
前記基板上に配置され、このチャネル導波路アレイと前記入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され各波長の多重化された光を出力する出力ポートと、前記入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されたモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、
出力ポートと接続された出力導波路と、
前記基板上に配置され、前記出力スラブ導波路の前記モニタ用ポートに一端を接続され基板端面に至る途中に他端を有する導波路と、
この導波路の前記他端に配置され前記モニタ用ポートから送られてきた光を反射する反射手段と、
この反射手段によって反射され前記チャネル導波路アレイを経た前記高次回折光を波長ごとに分波した光のそれぞれが前記入力スラブ導波路から出力される位置に一端を接続されたモニタ用出力導波路
とを具備することを特徴とするアレイ導波路格子。
【請求項１０】
基板と、
この基板上に配置され、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、
前記基板上に配置され、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
前記基板上に配置され、このチャネル導波路アレイと前記入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、
前記基板上に配置され、前記入力スラブ導波路に一端が接続され波長ごとに分波される前のモニタ光をこの入力スラブ導波路に戻すモニタ光戻し用導波路と、
前記基板上に配置され波長ごとに分波された後のモニタ光をこの基板の外に取り出すモニタ用出力導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、前記入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置され、前記モニタ光戻し用導波路の他端に接続されたモニタ用出力ポートと、前記入力導波路から入射した信号光の焦点以外の位置で、かつ前記モニタ光戻し用導波路を介して前記入力スラブ導波路に戻されたモニタ光の焦点位置であって、前記高次回折光を波長ごとに分波した光を出力する位置に前記モニタ用出力導波路を接続した出力スラブ導波路と、
出力ポートと接続された出力導波路
とを具備することを特徴とするアレイ導波路格子。
【請求項１１】
基板と、
この基板上に配置され、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、
前記基板上に配置され、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
前記基板上に配置され、このチャネル導波路アレイと前記入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され各波長の多重化された光出力用の出力ポートと、前記入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されたモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、
出力ポートと接続された出力導波路と、
前記基板上に配置され、前記出力スラブ導波路の前記モニタ用ポートに一端を接続され他端を基板端面に配置した導波路と、
この導波路の前記他端に配置され前記モニタ用ポートから送られてきた光を反射する反射手段と、
この反射手段によって反射され前記チャネル導波路アレイを経た前記高次回折光を波長ごとに分波した光のそれぞれが前記入力スラブ導波路から出力される位置に一端を接続されたモニタ用出力導波路
とを具備することを特徴とするアレイ導波路格子。
【請求項１２】
基板と、
この基板上に配置され、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して前記基板端面から入力する複数の入力導波路と、
前記基板上に配置され、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
前記基板上に配置され、このチャネル導波路アレイと前記入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、前記入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置された帰還ポートと、この帰還ポートから出力される光が前記入力スラブ導波路から入力され前記チャネル導波路アレイを経て前記高次回折光を波長ごとに分波した光のそれぞれの出力される位置に対応して配置されモニタ用の光を取り出す１または複数のモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、
前記基板上に配置され、この出力スラブ導波路の前記モニタ用出力ポートに一端を接続され他端を基板端面に配置したモニタ用出力導波路と、
前記基板上に配置され、前記出力スラブ導波路の前記帰還ポートに一端を接続され他端を基板端面に配置した帰還用出力導波路と、
前記基板上に配置され、前記出力スラブ導波路の前記出力ポートに一端を接続され他端を基板端面に配置した出力導波路と、
前記基板端面における帰還用出力導波路と前記複数の入力導波路のいずれかとを光学的に接続する光ファイバ
とを具備することを特徴とするアレイ導波路格子。
【請求項１３】
基板と、
この基板上に配置され、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、
前記基板上に配置され、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
前記基板上に配置され、このチャネル導波路アレイと前記入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、前記入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されたモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、
前記基板上に配置され、この出力スラブ導波路の前記モニタ用ポートに一端を接続され他端を基板端面に配置した出力導波路と、
前記基板端面に位置する出力導波路の前記他端に一端を接続した光ファイバと、
この光ファイバの他端に接続され、一端から送られてきた光を反射する反射手段と、
この反射手段によって反射され、前記出力スラブ導波路から前記チャネル導波路アレイを経て前記入力スラブ導波路に戻された前記高次回折光を波長ごとに分波した光のそれぞれの出力される位置に一端を配置されたモニタ用出力導波路
とを具備することを特徴とするアレイ導波路格子。
【請求項１４】
波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、
各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
モニタ用の多重光を帰還する帰還用導波路と、
前記チャネル導波路アレイと前記入力導波路および帰還用導波路の一端を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路および帰還用導波路の一端が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され前記光の多重化された光を取り出す出力ポートと、前記入力導波路から入力される光の０次以外の高次回折光の結像位置に配置され、この結像位置に前記帰還用導波路の他端を接続した帰還ポートを備えると共に、前記帰還用導波路によって入力され前記チャネル導波路アレイを経ることで前記高次回折光を波長ごとに分波したモニタ用の光を取り出す１または複数のモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、
前記出力スラブ導波路の前記出力ポートと接続された出力導波路と、
前記モニタ用ポートに接続されたモニタ用出力導波路
とを具備することを特徴とするアレイ導波路格子。
【請求項１５】
波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、
各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
モニタ用の多重光を帰還する帰還用ファイバと、
前記チャネル導波路アレイと前記入力導波路および帰還用ファイバの一端を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路および帰還用ファイバの一端が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され前記光の多重化された光を取り出す出力ポートと、前記入力導波路から入力される光の０次以外の高次回折光の結像位置に配置され、この結像位置に前記帰還用ファイバの他端を接続した帰還ポートを備えると共に、前記帰還用ファイバによって入力され前記チャネル導波路アレイを経ることで前記高次回折光を波長ごとに分波したモニタ用の光を取り出す１または複数のモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、
前記出力スラブ導波路の前記出力ポートと接続された出力導波路と、
前記モニタ用ポートに接続されたモニタ用出力導波路
とを具備することを特徴とするアレイ導波路格子。
【請求項１６】
波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、
これら入力導波路とは異なった位置に配置されモニタ用の光を取り出すモニタ用導波路と、
各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、
このチャネル導波路アレイを一端側に接続し、他端側に前記入力導波路およびモニタ用導波路を接続する入力スラブ導波路と、
前記チャネル導波路アレイの前記入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、前記入力導波路から前記入力スラブ導波路と前記チャネル導波路アレイを通り入力される光の０次以外の高次回折光の結像位置に集光した光をこの結像位置から前記チャネル導波路アレイを経て波長ごとに分波させて前記入力スラブ導波路の前記モニタ用導波路に戻す光戻し手段を備えた出力スラブ導波路と、
前記出力スラブ導波路の前記入力導波路から入力される光の０次回折光の結像位置に配置され多重化された光出力用の出力ポートと、
この出力ポートと接続された出力導波路
とを具備することを特徴とするアレイ導波路格子。
【請求項１７】
前記出力スラブ導波路から前記入力スラブ導波路に戻される光の入力スラブ導波路内部における０次回折光の結像位置にモニタ用導波路が配置されており、１次回折光の結像位置が前記の各入力導波路の中間位置となっていることを特徴とする請求項１６記載のアレイ導波路格子。
【請求項１８】
前記モニタ用導波路は前記入力スラブ導波路において前記入力導波路と交互に配置されていることを特徴とする請求項１６記載のアレイ導波路格子。
【請求項１９】
前記入力導波路のそれぞれの波長に対応した前記入力スラブ導波路における入力位置は、前記チャネル導波路アレイから戻ってきた光の０次回折光と１次回折光の結像位置の中間位置となっていることを特徴とする請求項１６記載のアレイ導波路格子。
【請求項２０】
前記入力スラブ導波路における前記モニタ用導波路のそれぞれのポートの存在する位置を包括した領域は、前記入力導波路の存在する位置を包括した領域とは重複しない別の領域として設定されていることを特徴とする請求項１６記載のアレイ導波路格子。
【請求項２１】
前記光戻し手段は、出力スラブ導波路内の高次回折光の結像位置に配置した高次回折光反射ミラーと、高次回折光反射ミラーおよび０次回折光の結像位置以外の位置に配置されて高次回折光反射ミラーによって反射された光を前記波長の異なる光の入力側に戻す光戻しミラーとを具備することを特徴とする請求項１６記載のアレイ導波路格子。
【請求項２２】
前記光戻し手段は、出力スラブ導波路内の高次回折光の結像位置に配置し、その位置に入射する高次回折光をその光軸から僅かに異なった角度で前記波長の異なる光の入力側に戻す光戻しミラーを具備することを特徴とする請求項１６記載のアレイ導波路格子。
【請求項２３】
前記光戻し手段は、出力スラブ導波路の配置された基板の端面に配置されたミラーと、高次回折光の結像位置に集光した光をこのミラーに導く第１のモニタ用導波路と、前記ミラーによって反射された光を前記出力スラブ導波路の出力ポートおよび光の０次以外の高次回折光の結像位置以外の場所から出力スラブ導波路に入射して入力側に出射させる第２のモニタ用導波路を具備することを特徴とする請求項１６記載のアレイ導波路格子。
【請求項２４】
前記光戻し手段は、高次回折光の結像位置に集光した光を入射して前記出力スラブ導波路の出力ポートおよび０次以外の高次回折光の結像位置以外の場所から出力スラブ導波路に入射して前記チャネル導波路アレイに出射させることを特徴とする請求項１６記載のアレイ導波路格子。
【請求項２５】
前記光戻し手段は、高次回折光の結像位置に集光した光を入射して前記出力スラブ導波路の出力ポートおよび０次以外の高次回折光の結像位置以外の場所から出力スラブ導波路に入射して入力側に出射させる光ファイバを具備することを特徴とする請求項１６記載のアレイ導波路格子。
【請求項２６】
各波長の光信号をパラレルに送出する光送信手段と、
この光送信手段の送出した各波長の光信号を波長分割多重化するアレイ導波路格子からなるマルチプレクサと、
このマルチプレクサから出力される波長分割多重化された光信号を伝送する光伝送路と、
この光伝送路の途中に適宜配置されたアレイ導波路格子を備えたノードと、
前記光伝送路を前記ノードを経由して送られてきた光信号を入力し各波長の光信号に分離するアレイ導波路格子からなるデマルチプレクサと、
このデマルチプレクサによって分離された各波長の光信号を受信する光受信手段とを備え、
前記マルチプレクサは、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する複数の入力導波路と、これらの入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、前記入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されこの高次回折光を入力して前記複数の入力導波路側に反射する高次回折光反射手段とを備えた出力スラブ導波路と、この出力スラブ導波路の高次回折光反射手段から反射された光を前記チャネル導波路アレイを通り前記高次回折光を波長ごとに分波した光を出力する位置で前記複数の入力導波路以外の位置に接続され前記高次回折光を波長ごとに分波した光を出力するモニタ用出力導波路とを具備するアレイ導波路格子である
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項２７】
複数のノードを伝送路によって環状に接続し、これらの伝送路に波長分割多重化された光信号を伝送する環状伝送路を有し、それぞれのノードが波長分割多重化された光信号を各波長の光信号に分離する第１のアレイ導波路格子と、各波長の光信号に分離された光信号を波長分割多重化する第２のアレイ導波路格子を備えており、
前記第２のアレイ導波路格子は、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する複数の入力導波路と、これらの入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、前記入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されこの高次回折光を入力して前記複数の入力導波路側に反射する高次回折光反射手段とを備えた出力スラブ導波路と、この出力スラブ導波路の高次回折光反射手段から反射された光を前記チャネル導波路アレイを通り前記高次回折光を波長ごとに分波した光を出力する位置で前記複数の入力導波路以外の位置に接続され前記高次回折光を波長ごとに分波した光を出力するモニタ用出力導波路とを具備する素子である
ことを特徴とする光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光をモニタするモニタ機能を備えたアレイ導波路格子、光送信装置および光通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexing：高密度波長分割多重通信方式）システムでは、光のアライブ監視と、光のレベル等化が要求される。そこで、このようなシステムでは従来からＡＷＧ（arrayed waveguide grating：アレイ導波路格子）の前段または後段にカプラ等のタッピングデバイスを配置して、光を分岐し、この分岐光をモニタすることでこの要求に応えていた。
【０００３】
図２５はタッピングデバイスを使用した従来の合波装置の概要を示したものである。各波長の信号光１０１1〜１０１Nはアレイ導波路格子１０２に入力され、合波された多重信号光１０３として出力される。アレイ導波路格子１０２の入力側にはそれぞれの波長に対応させてタッピングデバイス１０４1〜１０４Nが配置されており、信号光をそれぞれ分岐してモニタ光１０５1〜１０５Nを得るようになっている。
【０００４】
このような合波装置あるいはアレイ導波路格子を使用した光通信システムでは、タッピングデバイス１０４1〜１０４Nを使用して光を分岐していたので、モニタを行おうとするチャネルの数だけ、たとえばカプラとこのカプラを接続する接続用光ファイバといった部品を用意する必要があった。このため、チャネル数が増加するとモニタのために必要とする部品が増加して、アレイ導波路格子全体が大型化するという問題があった。また部品点数の増大によりデバイスがコストアップするという問題もあった。
【０００５】
そこで、特開平９−４９９３７号公報で提案されたアレイ導波路格子では、光信号入力用のＮ本の入力導波路に加えて、波長監視用のＮ本の入力導波路を配置し、また、Ｎ本の出力導波路の両側に１本ずつの波長監視用の出力導波路を配置している。
【０００６】
図２６はこのアレイ導波路格子の構成を表わしたものである。基板１１１上には光信号入力用のＮ本の入力導波路１１２と、波長監視用のＮ本の入力導波路１１３と、所定の導波路長差ΔＬで順次長くなったＭ本の導波路からなる導波路アレイ１１４と、Ｎ本の出力導波路１１５と、この出力導波路１１５の両側に１本ずつ設けられた波長監視用の出力導波路１１６、１１７と、２組の入力導波路１１２、１１３と導波路アレイ１１４を接続する入力スラブ導波路１１８と、導波路アレイ１１４と３組の出力導波路１１５、１１６、１１７を接続する出力スラブ導波路１１９が形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この提案のアレイ導波路格子では、光信号については入力スラブ導波路１１８に接続されたＮ本の入力導波路１１２と出力スラブ導波路１１９に接続されたＮ本の出力導波路１１５が使用され、波長監視用には入力スラブ導波路１１８に接続されたＮ本の入力導波路１１３と出力スラブ導波路１１９に接続された波長監視用の出力導波路１１６、１１７が使用される。したがって、実際の信号光を用いて監視を行うことができないという欠点があった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、実際に合波する光を使用してこれらの光をモニタすることができ、しかも装置の大型化やコストアップを極力抑えることのできるアレイ導波路格子、光送信装置および光通信システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明では、（イ）各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ロ）波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する複数の入力ポートと、これらの入力ポートから入力される光の０次回折光の結像位置に配置され各波長の多重化された光を出力する出力ポートと、入力ポートから入力される光の０次以外の高次回折光の結像位置に配置されこの高次回折光を前記した複数の入力ポート側に反射する高次回折光反射手段と、この高次回折光反射手段から反射された光をチャネル導波路アレイを経ることで高次回折光を波長ごとに分波して取り出すために前記した複数の入力ポート以外の位置に分波後の波長ごとに配置された１または複数のモニタ用ポートとを備えたスラブ導波路とをアレイ導波路格子に具備させる。
【００１４】
すなわちこの発明では、アレイ導波路格子のスラブ導波路に入力される光の０次回折光を出力ポートから出力する他、０次以外の高次回折光の結像位置、たとえば１次回折光の結像位置にモニタ用ポートを備え、高次回折光反射手段から反射された光を、チャネル導波路アレイを経ることで高次回折光を波長ごとに分波して１または複数のモニタ用ポートから取り出すことで、多重化した光のモニタを行うようにしている。
【００１５】
この発明では、（イ）波長ごとに用意された複数の光源と、（ロ）波長の異なる光をそれぞれの波長に対応してこれらの光源から入力する入力導波路と、（ハ）各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ニ）このチャネル導波路アレイと入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、（ホ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートとを備えた出力スラブ導波路と、（へ）出力ポートと接続され送信する多重化された光を出力するための出力導波路と、（ト）出力スラブ導波路内における入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置で得られた各波長を多重化した光をチャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るモニタ用分波手段と、（チ）このモニタ用分波手段によって得られた波長ごとの光から前記した複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルを検出する出力レベル検出手段と、（リ）この出力レベル検出手段の検出した前記した複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルに応じて前記した複数の光源のそれぞれのパワーを制御する光源パワー制御手段とを光送信装置に具備させる。
【００１６】
すなわちこの発明では、出力導波路から送信する多重化された光を出力する一方、モニタ用分波手段によって、出力スラブ導波路内におけるチャネル導波路アレイの出力側と接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置で得られた各波長を多重化した光をチャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るようにし、得られた波長ごとの光から複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルを検出し、検出した複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルに応じて前記した複数の光源のそれぞれのパワーを制御するようにしている。
【００１７】
この発明では、（イ）波長ごとに用意された複数の光源と、（ロ）波長の異なる光をそれぞれの波長に対応してこれらの光源から入力する入力導波路と、（ハ）各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ニ）このチャネル導波路アレイと入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、（ホ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されたモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、（へ）出力ポートと接続され送信する多重化された光を出力するための出力導波路と、（ト）モニタ用ポートに得られた各波長の多重化した光をチャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るモニタ用分波手段と、（チ）このモニタ用分波手段によって得られた波長ごとの光から前記した複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルを検出する出力レベル検出手段と、（リ）この出力レベル検出手段の検出した前記した複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルに応じて前記した複数の光源のそれぞれのパワーを制御する光源パワー制御手段とを光送信装置に具備させる。
【００１８】
すなわちこの発明では、出力導波路から送信する多重化された光を出力する一方、モニタ用分波手段によって、出力スラブ導波路内における入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光をその結像位置に配置されたモニタ用ポートから取得している。そしてこれをチャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るようにし、得られた波長ごとの光から複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルを検出し、検出した前記した複数の光源のそれぞれの波長の光の出力レベルに応じて前記した複数の光源のそれぞれのパワーを制御するようにしている。
【００１９】
この発明では、（イ）波長の異なる信号光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、（ロ）各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ハ）このチャネル導波路アレイと入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、（ニ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される信号光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された信号光出力用の出力ポートとを備えた出力スラブ導波路と、（ホ）出力ポートと接続され送信する多重化された信号光を出力するための出力導波路と、（へ）出力スラブ導波路内における入力導波路から入力される信号光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置で得られた各波長を多重化した信号光をチャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るモニタ用分波手段と、（ト）このモニタ用分波手段によって得られた波長ごとの信号光からそれぞれの波長の信号光の出力レベルを検出する出力レベル検出手段と、（チ）この出力レベル検出手段の検出したそれぞれの波長の信号光の出力レベルに応じて波長の異なる信号光の複数の入力導波路に対する入射レベルを制御する光入射レベル制御手段とを光送信装置に具備させる。
【００２０】
すなわちこの発明では、出力導波路から送信する多重化された光を出力する一方、モニタ用分波手段によって、出力スラブ導波路内における入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置で得られた各波長の多重化した光をチャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るようにし、得られた波長ごとの信号光からそれぞれの波長の信号光の出力レベルを検出し、検出したそれぞれの波長の光の出力レベルに応じて複数の光源のそれぞれのパワーを制御するようにしている。この発明の場合には光源から得られる光だけでなく、中継されてきた光に対しても適用可能である。
【００２１】
この発明では、（イ）波長の異なる信号光をそれぞれの波長に対応して入力する複数の入力導波路と、（ロ）各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ハ）このチャネル導波路アレイと入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、（ニ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された信号光出力用の出力ポートと、入力導波路から入力される信号光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されたモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、（ホ）出力ポートと接続され送信する多重化された信号光を出力するための出力導波路と、（へ）モニタ用ポートに得られた各波長を多重化した信号光をチャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るモニタ用分波手段と、（ト）このモニタ用分波手段によって得られた波長ごとの信号光からそれぞれの波長の信号光の出力レベルを検出する出力レベル検出手段と、（チ）この出力レベル検出手段の検出したそれぞれの波長の信号光の出力レベルに応じて波長の異なる信号光の前記した複数の入力導波路に対する入射レベルを制御する光入射レベル制御手段とを光送信装置に具備させる。
【００２２】
すなわちこの発明では、出力導波路から送信する多重化された光を出力する一方、モニタ用分波手段によって、出力スラブ導波路内における入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光をその結像位置に配置されたモニタ用ポートから取得している。そしてこれをチャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るようにし、得られた波長ごとの光からそれぞれの波長の光の出力レベルを検出し、検出したそれぞれの波長の光の出力レベルに応じて複数の光源のそれぞれのパワーを制御するようにしている。この発明の場合には光源から得られる光だけでなく、中継されてきた光に対しても適用可能である。
【００２３】
この発明では、（イ）波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、（ロ）各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ハ）このチャネル導波路アレイと入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、（ニ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され各波長の多重化された光を出力する出力ポートとを備えた出力スラブ導波路と、（ホ）出力ポートと接続され送信する多重化された光を出力するための出力導波路と、（へ）出力スラブ導波路内における入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置で得られた各波長の多重化した光をチャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るモニタ用分波手段とを光送信装置に具備させる。
【００２４】
すなわちこの発明では、モニタ用分波手段が出力スラブ導波路内における入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置で得られた各波長の多重化した光をチャネル導波路アレイを用いて分波しそれぞれの波長のモニタ出力を得るようにしている。
【００２５】
この発明では、（イ）波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、（ロ）モニタ用出力導波路と、（ハ）各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ニ）このチャネル導波路アレイを一端側に接続し、入力導波路および前記モニタ用出力導波路を他端側に接続する入力スラブ導波路と、（ホ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され各波長の多重化された光を出力する出力ポートと、入力導波路から入力される光の０次以外の高次回折光の結像位置に配置され、０次以外の高次回折光をチャネル導波路アレイを経て波長ごとに分波させて入力スラブ導波路のモニタ用出力導波路に戻す反射手段とを備えた出力スラブ導波路と、（へ）出力ポートと接続され送信する多重化された光を出力するための出力導波路とをアレイ導波路格子に具備させる。
【００２６】
すなわちこの発明では、出力スラブ導波路に、０次以外の高次回折光をチャネル導波路アレイを経て波長ごとに分波させて入力スラブ導波路のモニタ用出力導波路に戻す反射手段を備えさせて、入力スラブ導波路に接続されたモニタ用出力導波路からチャネル導波路アレイを経て波長ごとに分波した光のそれぞれをモニタ用に出力させるようにしている。
【００２９】
この発明では、（イ）基板と、（ロ）この基板上に配置され、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、（ハ）基板上に配置され、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ニ）基板上に配置され、このチャネル導波路アレイと入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、（ホ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され各波長の多重化された光を出力する出力ポートと、入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されたモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、（へ）出力ポートと接続された出力導波路と、（ト）基板上に配置され、出力スラブ導波路のモニタ用ポートに一端を接続され基板端面に至る途中に他端を有する導波路と、（チ）この導波路の他端に配置されモニタ用ポートから送られてきた光を反射する反射手段と、（リ）この反射手段によって反射されチャネル導波路アレイを経た高次回折光を波長ごとに分波した光のそれぞれが入力スラブ導波路から出力される位置に一端を接続されたモニタ用出力導波路とをアレイ導波路格子に具備させる。
【００３０】
すなわちこの発明では、出力スラブ導波路から取り出したモニタ光を基板上の導波路の途中に設けられたミラー等の反射手段で反射させ、この反射手段によって反射されチャネル導波路アレイを経た高次回折光を波長ごとに分波した光のそれぞれが入力スラブ導波路から出力される位置にモニタ用出力導波路を接続して分波した光のそれぞれをモニタできるようにしている。
【００３１】
この発明では、（イ）基板と、（ロ）この基板上に配置され、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、（ハ）基板上に配置され、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ニ）基板上に配置され、このチャネル導波路アレイと入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、（ホ）基板上に配置され、入力スラブ導波路に一端が接続され波長ごとに分波される前のモニタ光をこの入力スラブ導波路に戻すモニタ光戻し用導波路と、（へ）基板上に配置され波長ごとに分波された後のモニタ光をこの基板の外に取り出すモニタ用出力導波路と、（ト）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置され、モニタ光戻し用導波路の他端に接続されたモニタ用出力ポートと、入力導波路から入射した信号光の焦点以外の位置で、かつモニタ光戻し用導波路を介して入力スラブ導波路に戻されたモニタ光の焦点位置であって、高次回折光を波長ごとに分波した光を出力する位置にモニタ用出力導波路を接続した出力スラブ導波路と、（チ）出力ポートと接続された出力導波路とをアレイ導波路格子に具備させる。
【００３２】
すなわちこの発明では、出力スラブ導波路から取り出したモニタ光を基板上のモニタ光戻し用導波路で入力スラブ導波路に戻し、チャネル導波路アレイを経て出力スラブ導波路に導き、そのモニタ光の焦点位置であって、高次回折光を波長ごとに分波した光を出力する位置にモニタ用出力導波路を接続することで、分波した光のそれぞれをモニタできるようにしている。
【００３３】
この発明では、（イ）基板と、（ロ）この基板上に配置され、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、（ハ）基板上に配置され、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ニ）基板上に配置され、このチャネル導波路アレイと入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、（ホ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され各波長の多重化された光出力用の出力ポートと、入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されたモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、（へ）出力ポートと接続された出力導波路と、（ト）基板上に配置され、出力スラブ導波路のモニタ用ポートに一端を接続され他端を基板端面に配置した導波路と、（チ）この導波路の他端に配置されモニタ用ポートから送られてきた光を反射する反射手段と、（リ）この反射手段によって反射されチャネル導波路アレイを経た高次回折光を波長ごとに分波した光のそれぞれが入力スラブ導波路から出力される位置に一端を接続されたモニタ用出力導波路とをアレイ導波路格子に具備させる。
【００３４】
すなわちこの発明では、出力スラブ導波路から取り出したモニタ光を基板端面まで導波路で導き、この端面に配置した反射手段で元の方向に戻し、反射手段によって反射されチャネル導波路アレイを経た高次回折光を波長ごとに分波した光のそれぞれが入力スラブ導波路から出力される位置にモニタ用出力導波路を接続して分波した光のそれぞれをモニタできるようにしている。
【００３５】
この発明では、（イ）基板と、（ロ）この基板上に配置され、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して基板端面から入力する複数の入力導波路と、（ハ）基板上に配置され、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ニ）基板上に配置され、このチャネル導波路アレイと入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、（ホ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置された帰還ポートと、この帰還ポートから出力される光が入力スラブ導波路から入力されチャネル導波路アレイを経て高次回折光を波長ごとに分波した光のそれぞれの出力される位置に対応して配置されモニタ用の光を取り出す１または複数のモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、（へ）基板上に配置され、この出力スラブ導波路のモニタ用出力ポートに一端を接続され他端を基板端面に配置したモニタ用出力導波路と、（ト）基板上に配置され、出力スラブ導波路の帰還ポートに一端を接続され他端を基板端面に配置した帰還用出力導波路と、（チ）基板上に配置され、出力スラブ導波路の出力ポートに一端を接続され他端を基板端面に配置した出力導波路と、（リ）基板端面における帰還用出力導波路と前記した複数の入力導波路のいずれかとを光学的に接続する光ファイバとをアレイ導波路格子に具備させる。
【００３６】
すなわちこの発明では、出力スラブ導波路から取り出したモニタ光を基板端面まで帰還用出力導波路で導き、端面に接続された光ファイバの一端からこれを入射し、他端から基板端面を介して入力導波路から入力スラブ導波路およびチャネル導波路アレイを経て出力スラブ導波路内に戻すようにして、出力スラブ導波路に接続されたモニタ用出力導波路から高次回折光を波長ごとに分波した光を出力してモニタできるようにしている。
【００３７】
この発明では、（イ）基板と、（ロ）この基板上に配置され、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、（ハ）基板上に配置され、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ニ）基板上に配置され、このチャネル導波路アレイと入力導波路を接続する入力スラブ導波路と、（ホ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されたモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、（へ）基板上に配置され、この出力スラブ導波路のモニタ用ポートに一端を接続され他端を基板端面に配置した出力導波路と、（ト）基板端面に位置する出力導波路の他端に一端を接続した光ファイバと、（チ）この光ファイバの他端に接続され、一端から送られてきた光を反射する反射手段と、（リ）この反射手段によって反射され、出力スラブ導波路からチャネル導波路アレイを経て入力スラブ導波路に戻された高次回折光を波長ごとに分波した光のそれぞれの出力される位置に一端を配置されたモニタ用出力導波路とをアレイ導波路格子に具備させる。
【００３８】
すなわちこの発明では、出力導波路から取り出したモニタ光を基板端面まで出力導波路で導き、端面に接続された光ファイバの一端からこれを入射するようにしている。この光ファイバの他端には一端から送られてきた光を反射する反射手段が配置されているので、多重化されたモニタ光を出力スラブ導波路内に戻し、出力スラブ導波路からチャネル導波路アレイを経て入力スラブ導波路に戻された高次回折光を波長ごとに分波した光のそれぞれをモニタ用出力導波路から出力してモニタできるようにしている。
【００３９】
この発明では、（イ）波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、（ロ）各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ハ）モニタ用の多重光を帰還する帰還用導波路と、（ニ）チャネル導波路アレイと入力導波路および帰還用導波路の一端を接続する入力スラブ導波路と、（ホ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路および帰還用導波路の一端が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され光の多重化された光を取り出す出力ポートと、入力導波路から入力される光の０次以外の高次回折光の結像位置に配置され、この結像位置に帰還用導波路の他端を接続した帰還ポートを備えると共に、帰還用導波路によって入力されチャネル導波路アレイを経ることで高次回折光を波長ごとに分波したモニタ用の光を取り出す１または複数のモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、（へ）出力スラブ導波路の出力ポートと接続された出力導波路と、（ト）モニタ用ポートに接続されたモニタ用出力導波路とをアレイ導波路格子に具備させる。
【００４０】
すなわちこの発明では、出力スラブ導波路の帰還ポートから得られた多重化されたモニタ光を、帰還用導波路を用いて入力スラブ導波路の入力側から入射するようにしている。これにより、モニタ光はチャネル導波路アレイを経ることで高次回折光を波長ごとに分波され、出力スラブ導波路のモニタ用ポートから取り出すことができる。
【００４１】
この発明では、（イ）波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、（ロ）各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ハ）モニタ用の多重光を帰還する帰還用ファイバと、（ニ）チャネル導波路アレイと入力導波路および帰還用ファイバの一端を接続する入力スラブ導波路と、（ホ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路および帰還用ファイバの一端が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置され光の多重化された光を取り出す出力ポートと、入力導波路から入力される光の０次以外の高次回折光の結像位置に配置され、この結像位置に帰還用ファイバの他端を接続した帰還ポートを備えると共に、帰還用ファイバによって入力されチャネル導波路アレイを経ることで高次回折光を波長ごとに分波したモニタ用の光を取り出す１または複数のモニタ用ポートとを備えた出力スラブ導波路と、（へ）出力スラブ導波路の出力ポートと接続された出力導波路と、（ト）モニタ用ポートに接続されたモニタ用出力導波路とをアレイ導波路格子に具備させる。
【００４２】
すなわちこの発明では、出力スラブ導波路の帰還ポートから得られた多重化されたモニタ光を、帰還用ファイバを用いて入力スラブ導波路の入力導波路側から入射するようにしている。これにより、モニタ光はチャネル導波路アレイを経ることで高次回折光を波長ごとにされ、出力スラブ導波路のモニタ用ポートから取り出すことができる。
【００４３】
この発明では、（イ）波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する入力導波路と、（ロ）これら入力導波路とは異なった位置に配置されモニタ用の光を取り出すモニタ用導波路と、（ハ）各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイと、（ニ）このチャネル導波路アレイを一端側に接続し、他端側に入力導波路およびモニタ用導波路を接続する入力スラブ導波路と、（ホ）チャネル導波路アレイの入力スラブ導波路が接続されたのと反対側に接続され、入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次以外の高次回折光の結像位置に集光した光をこの結像位置からチャネル導波路アレイを経て波長ごとに分波させて入力スラブ導波路のモニタ用導波路に戻す光戻し手段を備えた出力スラブ導波路と、（へ）出力スラブ導波路の入力導波路から入力される光の０次回折光の結像位置に配置され多重化された光出力用の出力ポートと、（ト）この出力ポートと接続された出力導波路とをアレイ導波路格子に具備させる。
【００４４】
すなわちこの発明では、入力スラブ導波路の入力側に多重化するための光を入力する入力導波路の他にモニタ用導波路を接続しており、出力スラブ導波路における光戻し手段からチャネル導波路アレイを経て波長ごとに分波させて入力スラブ導波路のモニタ用導波路に戻されたモニタ光をモニタ可能にしている。
【００６７】
この発明の光通信システムでは、（イ）各波長の光信号をパラレルに送出する光送信手段と、（ロ）この光送信手段の送出した各波長の光信号を波長分割多重化するアレイ導波路格子からなるマルチプレクサと、（ハ）このマルチプレクサから出力される波長分割多重化された光信号を伝送する光伝送路と、（ニ）この光伝送路の途中に適宜配置されたアレイ導波路格子を備えたノードと、（ホ）光伝送路をノードを経由して送られてきた光信号を入力し各波長の光信号に分離するアレイ導波路格子からなるデマルチプレクサと、（へ）このデマルチプレクサによって分離された各波長の光信号を受信する光受信手段とを備え、（ト）マルチプレクサは、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する複数の入力導波路と、これらの入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されこの高次回折光を入力して前記した複数の入力導波路側に反射する高次回折光反射手段とを備えた出力スラブ導波路と、この出力スラブ導波路の高次回折光反射手段から反射された光をチャネル導波路アレイを通り高次回折光を波長ごとに分波した光を出力する位置で前記した複数の入力導波路以外の位置に接続され高次回折光を波長ごとに分波した光を出力するモニタ用出力導波路とを具備するアレイ導波路格子であることを特徴としている。
【００６８】
すなわちこの発明では、光送信手段と、この光送信手段の送出した各波長の光信号を波長分割多重化するアレイ導波路格子からなるマルチプレクサと、このマルチプレクサから出力される波長分割多重化された光信号を伝送する光伝送路と、この光伝送路の途中に適宜配置されたアレイ導波路格子を備えたノードと、光伝送路をノードを経由して送られてきた光信号を入力し各波長の光信号に分離するアレイ導波路格子からなるデマルチプレクサと、このデマルチプレクサによって分離された各波長の光信号を受信する光受信手段とを備えたライン状の光通信システムで、これを構成するマルチプレクサは、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する複数の入力導波路と、これらの入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されこの高次回折光を入力して前記した複数の入力導波路側に反射する高次回折光反射手段とを備えた出力スラブ導波路と、この出力スラブ導波路の高次回折光反射手段から反射された光をチャネル導波路アレイを通り高次回折光を波長ごとに分波した光を出力する位置で前記した複数の入力導波路以外の位置に接続され高次回折光を波長ごとに分波した光を出力するモニタ用出力導波路とを具備するアレイ導波路格子で構成することで、モニタ光を用いた制御を可能にしている。
【００６９】
この発明の光通信システムでは、（イ）複数のノードを伝送路によって環状に接続し、これらの伝送路に波長分割多重化された光信号を伝送する環状伝送路を有し、それぞれのノードが波長分割多重化された光信号を各波長の光信号に分離する第１のアレイ導波路格子と、各波長の光信号に分離された光信号を波長分割多重化する第２のアレイ導波路格子を備えており、（ロ）第２のアレイ導波路格子は、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する複数の入力導波路と、これらの入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されこの高次回折光を入力して前記した複数の入力導波路側に反射する高次回折光反射手段とを備えた出力スラブ導波路と、この出力スラブ導波路の高次回折光反射手段から反射された光をチャネル導波路アレイを通り高次回折光を波長ごとに分波した光を出力する位置で前記した複数の入力導波路以外の位置に接続され高次回折光を波長ごとに分波した光を出力するモニタ用出力導波路とを具備する素子であることを特徴としている。
【００７０】
すなわちこの発明では、複数のノードを伝送路によって環状に接続し、これらの伝送路に波長分割多重化された光信号を伝送する環状伝送路を有し、それぞれのノードが波長分割多重化された光信号を各波長の光信号に分離する第１のアレイ導波路格子と、各波長の光信号に分離された光信号を波長分割多重化する第２のアレイ導波路格子を備えた環状の光通信システムで、第２のアレイ導波路格子を、波長の異なる光をそれぞれの波長に対応して入力する複数の入力導波路と、これらの入力導波路から入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを通り入力される光の０次回折光の結像位置に配置された多重化された光出力用の出力ポートと、入力導波路から入力される光の多重化された０次以外の高次回折光の結像位置に配置されこの高次回折光を入力して前記した複数の入力導波路側に反射する高次回折光反射手段とを備えた出力スラブ導波路と、この出力スラブ導波路の高次回折光反射手段から反射された光をチャネル導波路アレイを通り高次回折光を波長ごとに分波した光を出力する位置で前記した複数の入力導波路以外の位置に接続され高次回折光を波長ごとに分波した光を出力するモニタ用出力導波路とを具備する素子で構成することで、モニタ光を用いた制御を可能にしている。
【００７１】
【発明の実施の形態】
【００７２】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００７３】
≪第１の実施例≫
【００７４】
図１は本発明の第１の実施例におけるアレイ導波路格子の全体的な構成を表わしたものである。アレイ導波路格子２０１1は、基板２０２1上に形成された信号光入力用の入力導波路２０３と、これに隣接する形で配置されたモニタ用の第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５と、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイ２０６と、入力導波路２０３ならびに第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５とチャネル導波路アレイ２０６とを接続する入力スラブ導波路２０７と、信号光出力用の出力導波路２０８と、この出力導波路２０８とチャネル導波路アレイ２０６を接続する出力スラブ導波路２０９1とによって構成されている。
【００７５】
この図１に示したアレイ導波路格子２０１1は複数の光信号をそれぞれ異なる波長で多重化し、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）信号として出力導波路２０８から出力するＭＵＸ（multiplexer）用のＡＷＧ（arrayed waveguide grating：アレイ導波路格子）として用いられるものである。入力導波路２０３は複数本の導波路で構成されており、それぞれ異なった波長の光を伝送するようになっている。チャネル導波路アレイ２０６は各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されており、これら複数の光のそれぞれについて位相差を付けて出力スラブ導波路２０９1に到達させる。この結果、出力スラブ導波路２０９1の出力導波路２０８に対応する出力ポートにはそれぞれの信号光を異なった波長で多重化した光が得られる。
【００７６】
また本実施例の出力スラブ導波路２０９1は、次に説明するようにこの多重化された光の１次回折光をモニタ光としてチャネル導波路アレイ２０６方向に戻すようになっている。このモニタ光はチャネル導波路アレイ２０６から入力スラブ導波路２０７を伝搬することによって分波され、それぞれ元の波長の光信号に戻される。そして入力スラブ導波路２０７の出力側から逆方向に入射されて、モニタ用の第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５からモニタ光として出力されることになる。
【００７７】
なお、本実施例ではモニタ用出力導波路２０４、２０５を２つの領域に分けて配置している。本実施例では、チャンネルごとに、この２つの領域においてモニタ光の受光レベルがより大きい方からモニタ光を取り出している。つまり、モニタするチャンネル数のモニタ用出力導波路を最適な領域に分けて配置することで、全チャンネルの最低受光レベルを大きくしている。もちろん、これに限られるものではなく、たとえば第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５のそれぞれで全チャンネルを受光できるようにすると、モニタ用出力導波路２０４、２０５のいずれか一方に製造上の不具合が発生してもアレイ導波路格子２０１1自体を良品として使用することができる。
【００７８】
図２は、図１に示した出力スラブ導波路とその近傍を拡大して表わしたものである。出力スラブ導波路２０９1の複数の入力ポート２２１1、……２２１Nにはチャネル導波路アレイ２０６の一端がそれぞれ接続されている。出力スラブ導波路２０９1には、各波長の光信号が入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを伝搬して入力ポート２２１1、……２２１Nから出射される。出射された光信号は出力スラブ導波路２０９1の出力側端面に波長で多重化されて焦点を結ぶ。その光信号の０次回折光の結像位置に１つの出力ポート２２３が配置されており、ここには出力導波路２０８の一端が配置されている。また、入力ポート２２１1、……２２１Nから出射された光信号の１次回折光の結像位置２２４1、２２４2には、第１および第２のミラー２２５1、２２５2がそれらの反射面を入力ポート２２１1、……２２１Nに対向させるような形で配置されている。本実施例ではモニタ光強度を高めるために第１と第２のミラーを配置しているが、もちろん、モニタ光強度が充分であればミラーを１枚のみの配置でも良い。
【００７９】
したがって、出力ポート２２３には多重化された比較的強い光が収束し、出力導波路２０８を経て基板２０２1の外部にＷＤＭ信号２２６として出力される。結像位置２２４1、２２４2における１次回折光の強度は０次回折光よりも一段と弱くなっている。また、図示しないが２次以降の回折光の結像位置も存在し、これらもモニタ光として利用することは理論的に可能である。しかしながら２次以降の回折光の強さは、１次回折光よりも更に弱くなっているので、本実施例ではこれらを使用しない。
【００８０】
モニタ光として使用する１次回折光は、第１および第２のミラー２２５1、２２５2で反射される。これらの反射光は出力スラブ導波路２０９1内を逆方向に伝搬し、入力ポート２２１1、……２２１Nからチャネル導波路アレイ２０６の出力側に入力しこれを図１に示した入力スラブ導波路２０７から伝搬されてくる光信号と逆方向に伝搬されていく。
【００８１】
入力スラブ導波路２０７の入力側には、図１に示したように入力導波路２０３ならびに第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５が配置されている。したがって、第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５からはチャネル導波路アレイ２０６を逆方向に進行してきたそれぞれ対応する波長の光が出力されることになる。そこで、これらのモニタ光を波長ごとにモニタして調整することでＷＤＭ信号２２６を構成する各信号光のレベルを最適な状態に保つことができる。
【００８２】
≪第２の実施例≫
【００８３】
図３は本発明の第２の実施例におけるアレイ導波路格子の全体的な構成を表わしたものである。この図３で第１の実施例における図１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【００８４】
第２の実施例のアレイ導波路格子２０１2は、基板２０２2上に形成された信号光入力用の入力導波路２０３と、これに隣接する形で配置されたモニタ用の第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５と、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイ２０６と、入力導波路２０３ならびに第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５とチャネル導波路アレイ２０６を接続する入力スラブ導波路２０７と、信号光出力用の出力導波路２０８と、基板２０２2上で出力導波路２０８を挟むようにその両側に配置された第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２と、これら出力導波路２０８ならびに第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２とチャネル導波路アレイ２０６とを接続する出力スラブ導波路２０９2と、第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２の出力スラブ導波路２０９2と接続された側の端部とは反対側の端部に接続された第１および第２のミラー２３３、２３４によって構成されている。ここで第１および第２のミラー２３３、２３４は基板２０２2の端面に形成されている。
【００８５】
図４は、このような構成のアレイ導波路格子の出力スラブ導波路とその近傍を拡大して表わしたものである。出力スラブ導波路２０９2の複数の入力ポート２２１1、……２２１Nにはチャネル導波路アレイ２０６の一端がそれぞれ接続されている。入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを伝搬して入力ポート２２１1、……２２１Nから出射される。出射された光信号は出力スラブ導波路２０９1の出力側端面に波長で多重化されて焦点を結ぶ。その光信号の０次回折光の結像位置には１つの出力ポート２２３が配置されており、ここには出力導波路２０８の一端が配置されている。また、入力ポート２２１1、……２２１Nから出射された光信号１次回折光の結像位置２２４1、２２４2には、第１および第２のモニタ用ポート２４１、２４２が配置されている。本実施例ではモニタ光強度を高めるために第１と第２のモニタポートを配置しているが、もちろん、モニタ光強度が充分であればモニタポートを片方のみの配置でも良い。
【００８６】
第１のモニタ用ポート２４１には第１のモニタ用導波路２３１の一端が接続されており、その他端は基板２０２2の端面に蒸着等によって形成された第１のミラー２３３の反射面と対向配置されている。また、第２のモニタ用ポート２４２には第２のモニタ用導波路２３２の一端が接続されており、その他端は基板２０２2の端面に同様に蒸着等によって形成された第２のミラー２３４の反射面と対向配置されている。なお、第１および第２のミラー２３３、２３４は他の個所で作成したミラーを基板２０２2の端面に取り付けたものであってもよい。
【００８７】
このような第２の実施例のアレイ導波路格子２０１2では、入力導波路２０３から各波長の光信号を入力すると、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイ２０６は、これら複数の光のそれぞれについて位相差を付けて出力スラブ導波路２０９2に到達させる。この結果、各波長の光を多重化した光が出力ポート２２３から出力導波路２０８に入射し、その内部を伝搬された後、基板２０２2の外部にＷＤＭ信号２２６として出力されることになる。
【００８８】
一方、第１および第２のモニタ用ポート２４１、２４２には入射光の１次回折光が結像する。これらの結像位置には第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２の一端がそれぞれ配置されている。したがって、これらの結像位置で多重化された光は、第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２を伝搬して第１、第２のミラー２３３、２３４に入射する。これらの入射光は全反射し、第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２を元の方向に伝搬されて、第１および第２のモニタ用ポート２４１、２４２に到達する。そしてこれ以後は第１の実施例で説明したと同様に入力ポート２２１1、……２２１Nからチャネル導波路アレイ２０６を経由して、図３に示す入力スラブ導波路２０７に到達する。
【００８９】
入力スラブ導波路２０７の入力側には、図３に示したように入力導波路２０３ならびに第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５が配置されている。したがって、第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５からはチャネル導波路アレイ２０６を逆方向に進行してきたそれぞれ対応する波長の光が出力されることになる。これらのモニタ用出力導波路２０４、２０５を伝搬されてきた光をモニタすれば、入力導波路２０３を経て出力スラブ導波路２０９2に入射した各光信号の状態をチェックすることができる。
【００９０】
≪第３の実施例≫
【００９１】
図５は本発明の第３の実施例におけるアレイ導波路格子を使用した光送信装置の要部の構成を表わしたものである。この図５で第１の実施例における図１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。第３の実施例の光送信装置のアレイ導波路格子２０１3の部分は、基板２０２3上に形成された信号光入力用の入力導波路２０３と、これに隣接する形で配置されたモニタ用の第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５と、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイ２０６と、入力導波路２０３ならびに第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５とチャネル導波路アレイ２０６とを接続する入力スラブ導波路２０７と、信号光出力用の出力導波路２０８と、基板２０２2上で出力導波路２０８を挟むようにその両側に配置された第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２と、これら出力導波路２０８ならびに第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２とチャネル導波路アレイ２０６とを接続する出力スラブ導波路２０９2と、出力導波路２０８ならびに第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２と基板２０２3の一端において接続されたファイバアレイ２５１とによって構成されている。
【００９２】
図６は、このような構成の光送信装置におけるアレイ導波路格子の出力側とその近傍を拡大して表わしたものである。ファイバアレイ２５１は出力導波路２０８と光学的に接続されＷＤＭ信号２２６を取り出す信号光出力用ファイバ２５２と、第１あるいは第２のモニタ用導波路２３１、２３２と光学的に接続されたモニタ信号用ファイバ２５３、２５４から構成されている。このうちモニタ信号用ファイバアレイ２５３、２５４の基板２０２3と反対側の端面は全反射終端２５５、２５６となっている。このような全反射終端は、たとえばモニタ信号用ファイバ２５３、２５４の端面に金属を蒸着することによって実現が可能であり、このような市販品をそのまま使用することが可能である。もちろん、ミラー等の部品を配置して全反射終端２５５、２５６を構成することも可能である。
【００９３】
この第３の実施例のアレイ導波路格子２０１3でも出力スラブ導波路２０９3の出力側と接続されたモニタ信号用ファイバ２５３、２５４を伝搬した１次回折光は全反射終端２５５、２５６によって全反射されて再び出力スラブ導波路２０９3に戻ってくる。これらの多重化されたモニタ光は、チャネル導波路アレイ２０６を逆方向に進行して分波され、図５に示す第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５から、各波長のモニタ光として出力されることになる。これらの光をモニタすれば、入力導波路２０３を経て出力スラブ導波路２０９3に入射した各光信号の状態をチェックすることができる。
【００９４】
≪第４の実施例≫
【００９５】
図７は本発明の第４の実施例におけるアレイ導波路格子の構成を表わしたものである。この図７で第２の実施例における図３と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。第４の実施例の光送信装置のアレイ導波路格子２０１4の部分は、基板２０２4上に形成された信号光入力用の入力導波路２０３と、これに隣接する形で配置されたモニタ用の第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５と、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイ２０６と、入力導波路２０３ならびに第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５とチャネル導波路アレイ２０６とを接続する入力スラブ導波路２０７と、信号光出力用の出力導波路２０８と、基板２０２2上で出力導波路２０８を挟むようにその両側に配置された第１および第２のモニタ用導波路２３１Ａ、２３２Ａと、これら出力導波路２０８ならびに第１および第２のモニタ用導波路２３１Ａ、２３２Ａとチャネル導波路アレイ２０６とを接続する出力スラブ導波路２０９2と、第１および第２のモニタ用導波路２３１Ａ、２３２Ａにおける出力スラブ導波路２０９2と反対側の端部にそれぞれ接続された第１および第２のミラー２３３Ａ、２３４Ａによって構成されている。
【００９６】
図８は、このような構成のアレイ導波路格子の出力スラブ導波路とその近傍を拡大して表わしたものである。出力スラブ導波路２０９2の複数の入力ポート２２１1、……２２１Nにはチャネル導波路アレイ２０６の一端がそれぞれ接続されている。入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを伝搬して入力ポート２２１1、……２２１Nから出射される。出射された光信号は出力スラブ導波路２０９1の出力側端面に波長で多重化されて焦点を結ぶ。その光信号の０次回折光の結像位置には１つの出力ポート２２３が配置されており、ここには出力導波路２０８の一端が配置されている。また、入力ポート２２１1、……２２１Nから入力された各波長の光信号の１次回折光の結像位置２２４1、２２４2には、第１および第２のモニタ用ポート２４１、２４２が配置されている。
【００９７】
第１のモニタ用ポート２４１には第１のモニタ用導波路２３１Ａの一端が接続されており、その他端は基板２０２4の端面に至る前の所定位置に蒸着等によって形成された第１のミラー２３３Ａの反射面と対向配置されている。また、第２のモニタ用ポート２４２には第２のモニタ用導波路２３２Ａの一端が接続されており、その他端は基板２０２2の端面に至る前の所定位置に蒸着等によって形成された第２のミラー２３４Ａの反射面と対向配置されている。なお、第１および第２のミラー２３３Ａ、２３４Ａはこれら第１および第２のモニタ用導波路２３１Ａ、２３２Ａの他端に金属等を蒸着したものや屈折率の異なるものを接着したものであってもよい。
【００９８】
このような第４の実施例のアレイ導波路格子２０１4では、入力導波路２０３から各波長の光信号を入力すると、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイ２０６は、これら複数の光のそれぞれについて位相差を付けて出力スラブ導波路２０９2に到達させる。この結果、各波長の光を多重化した光が出力ポート２２３から出力導波路２０８に入射し、その内部を伝搬された後、基板２０２2の外部にＷＤＭ信号２２６として出力されることになる。
【００９９】
一方、第１および第２のモニタ用ポート２４１、２４２には出力ポート２２３への入射光の１次回折光が結像する。これらの結像位置には第１および第２のモニタ用導波路２３１Ａ、２３２Ａの一端がそれぞれ配置されている。したがって、これらの結像位置で多重化された光は、第１および第２のモニタ用導波路２３１Ａ、２３２Ａを伝搬して第１、第２のミラー２３３Ａ、２３４Ａに入射する。これらの入射光は入射方向に全反射し、第１および第２のモニタ用導波路２３１Ａ、２３２Ａを元の方向に伝搬されて、第１および第２のモニタ用ポート２４１、２４２に到達する。そしてこれ以後は第１の実施例で説明したと同様に入力ポート２２１1、……２２１Nからチャネル導波路アレイ２０６を経由して、図７に示す入力スラブ導波路２０７に到達する。
【０１００】
入力スラブ導波路２０７の入力側には、図７に示したように入力導波路２０３ならびに第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５が配置されている。したがって、第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５からはチャネル導波路アレイ２０６を逆方向に進行してきたそれぞれ対応する波長の光が出力されることになる。これらのモニタ用出力導波路２０４、２０５を伝搬されてきた光のいずれか一方を最低限モニタすれば、入力導波路２０３を経て出力スラブ導波路２０９2に入射した各光信号の状態をチェックすることができる。
【０１０１】
≪第５の実施例≫
【０１０２】
図９は本発明の第５の実施例におけるアレイ導波路格子を使用した光送信装置の要部の構成を表わしたものである。この図９で第２の実施例における図３と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。第５の実施例の光送信装置のアレイ導波路格子２０１5の部分は、基板２０２5上に形成された信号光入力用の入力導波路２０３と、これに隣接する形で配置されたモニタ用の第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５と、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイ２０６と、入力導波路２０３ならびに第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５とチャネル導波路アレイ２０６とを接続する入力スラブ導波路２０７と、信号光出力用の出力導波路２０８と、基板２０２2上で出力導波路２０８を挟むようにその両側に配置された第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２と、これら出力導波路２０８ならびに第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２とチャネル導波路アレイ２０６とを接続する出力スラブ導波路２０９2と、第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２を基板２０２3の一端において互いに接続した光ファイバ２７１とによって構成されている。
【０１０３】
図１０は、このような構成の光送信装置におけるアレイ導波路格子の出力側とその近傍を拡大して表わしたものである。基板２０２5の端面では、出力導波路２０８と信号光出力用ファイバ２５２が接続され、また第１および第２のモニタ用導波路２３１、２３２のそれぞれの端部が光ファイバ２７１によって接続されている。したがって、第１のモニタ用導波路２３１に入力された多重化されたモニタ光は光ファイバ２７１を経て第２のモニタ用導波路２３２に戻り、第２のモニタ用導波路２３２に入力された多重化されたモニタ光は光ファイバ２７１を経て第１のモニタ用導波路２３１に戻ることになる。このようにして再び出力スラブ導波路２０９3に戻ってきた多重化されたモニタ光は、チャネル導波路アレイ２０６を逆方向に進行して分波され、図９に示す第１および第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５から、各波長のモニタ光として出力されることになる。これらの光をモニタすれば、入力導波路２０３を経て出力スラブ導波路２０９3に入射した各光信号の状態をチェックすることができる。
【０１０４】
≪第６の実施例≫
【０１０５】
図１１は本発明の第６の実施例におけるアレイ導波路格子の構成を表わしたものである。この図１１で第２の実施例における図３と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【０１０６】
第６の実施例のアレイ導波路格子２０１6は、基板２０２6上に形成された信号光入力用の入力導波路２０３と、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイ２０６と、入力導波路２０３ならびに帰還導波路２８１とチャネル導波路アレイ２０６を接続する入力スラブ導波路２０７6と、信号光出力用の出力導波路２０８と、基板２０２2の片側の端面にそれぞれ一端を配置した出力モニタ用導波路２８２と、これら出力導波路２０８、出力モニタ用導波路２８２および帰還導波路２８１の他端とチャネル導波路アレイ２０６とを接続する出力スラブ導波路２０９6とによって構成されている。
【０１０７】
図１２は、このような構成のアレイ導波路格子の出力スラブ導波路とその近傍を拡大して表わしたものである。出力スラブ導波路２０９6の複数の入力ポート２２１1、……２２１Nにはチャネル導波路アレイ２０６の一端がそれぞれ接続されている。入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを伝搬して入力ポート２２１1、……２２１Nから出射される。出射された光信号は出力スラブ導波路２０９1の出力側端面に波長で多重化されて焦点を結ぶ。その光信号の０次回折光の結像位置には１つの出力ポート２２３が配置されており、ここには出力導波路２０８の一端が配置されている。また、入力ポート２２１1、……２２１Nから出射された光信号の１次回折光の結像位置２２４2には、帰還導波路２８１の前記した他端２４２が配置されている。
【０１０８】
入力導波路２０３から入射した信号光の焦点以外の位置にある、帰還信号光の焦点位置２８４には出力モニタ用導波路２８２の一端が接続されており、その他端は基板２０２2の端面に達しており、モニタ用のファイバアレイ２８５を構成する各光ファイバの一端と接続されている。出力導波路２０８には、これに光学的に接続されてＷＤＭ信号２２６を取り出す信号光出力用ファイバ２５２が接続されている。
【０１０９】
このような第６の実施例のアレイ導波路格子２０１6では、入力導波路２０３から各波長の光信号を入力すると、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイ２０６は、これら複数の光のそれぞれについて位相差を付けて出力スラブ導波路２０９6に到達させる。この結果、各波長の光を多重化した光が出力ポート２２３から出力導波路２０８に入射し、その内部を伝搬された後、基板２０２2の外部にＷＤＭ信号２２６として出力されることになる。
【０１１０】
一方、入力導波路から入射した信号光の１次回折光の結像位置２２４2には入射光の１次回折光が結像する。この結像位置には帰還導波路２８１の一端が配置されている。したがって、この結像位置で多重化された光は、帰還導波路２８１を伝搬して入力スラブ導波路２０７6の入力ポートからその内部に入射する。このモニタ用の多重光は入力導波路２０３から入力された本来の信号光と共にチャネル導波路アレイ２０６に入射する。そしてチャネル導波路アレイ２０６を伝搬して出力スラブ導波路２０９6から元の各波長に分波されて出射される。そして、帰還信号光の焦点位置２８４には、それぞれの波長に分波したモニタ光が得られる。したがって、モニタ用のファイバアレイ２８５を伝搬されてきた光をモニタすれば、入力導波路２０３を経て出力スラブ導波路２０９6に入射した各光信号の状態をチェックすることができる。
【０１１１】
≪第７の実施例≫
【０１１２】
図１３は本発明の第７の実施例におけるアレイ導波路格子を使用した光送信装置の要部の構成を表わしたものである。この図１３で第２の実施例における図３と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【０１１３】
第７の実施例のアレイ導波路格子２０１7は、基板２０２7上に形成された信号光入力用の入力導波路２０３と、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイ２０６と、入力導波路２０３とチャネル導波路アレイ２０６を接続する入力スラブ導波路２０７7と、信号光出力用の出力導波路２０８と、基板２０２2の片側の端面にそれぞれ一端を配置した出力モニタ用導波路２８２と、第２のモニタ用導波路２３２と、これら出力導波路２０８、出力モニタ用導波路２８２および第２のモニタ用導波路２３２の一端とチャネル導波路アレイ２０６とを接続する出力スラブ導波路２０９6とによって構成されている。第２のモニタ用導波路２３２の他端は基板２０２7の端部にまで延びており、この端部は帰還用の光ファイバ２９１によって接続されている。
【０１１４】
図１４は、このような構成の光送信装置におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路とその近傍を拡大して表わしたものである。出力スラブ導波路２０９7の複数の入力ポート２２１1、……２２１Nにはチャネル導波路アレイ２０６の一端がそれぞれ接続されている。入力スラブ導波路とチャネル導波路アレイを伝搬して入力ポート２２１1、……２２１Nから入射される。入射された光信号は出力スラブ導波路２０９7の出力側端面に波長で多重化されて焦点を結ぶ。その光信号の０次回折光の結像位置には１つの出力ポート２２３が配置されており、ここには出力導波路２０８の一端が配置されている。また、入力ポート２２１1、……２２１Nから出射された光信号の１次回折光の結像位置２２４2には、帰還導波路２８１の前記した他端２４２が配置されている。
【０１１５】
帰還させたモニタ光が分波した後の結像位置２８４には出力モニタ用導波路２８２の一端が接続されており、その他端は基板２０２2の端面に達しており、モニタ用のファイバアレイ２８５を構成する各光ファイバの一端と接続されている。出力導波路２０８には、これに光学的に接続されてＷＤＭ信号２２６を取り出す信号光出力用ファイバ２５２が接続されている。また、前記したように第２のモニタ用導波路２３２の他端は帰還用の光ファイバ２９１の一端と接続されている。
【０１１６】
このような第７の実施例のアレイ導波路格子２０１7では、入力導波路２０３から各波長の光信号を入力すると、各導波路の長さが所定の導波路長差で順次長くなるように構成されたチャネル導波路アレイ２０６は、これら複数の光のそれぞれについて位相差を付けて出力スラブ導波路２０９6に到達させる。この結果、各波長の光を多重化した光が出力ポート２２３から出力導波路２０８に入射し、その内部を伝搬された後、基板２０２2の外部にＷＤＭ信号２２６として出力されることになる。
【０１１７】
一方、入力導波路から入射した信号光の１次回折光の結像位置２２４2には入射光の１次回折光が結像する。この結像位置には第２のモニタ用導波路２３２の一端が配置されている。したがって、この結像位置で多重化された光は、第２のモニタ用導波路２３２を伝搬し、更に帰還用の光ファイバ２９１を経由して入力スラブ導波路２０７7の入力ポートからその内部に入射する。このモニタ用の多重光は入力導波路２０３から入力された本来の信号光と共にチャネル導波路アレイ２０６に入射する。そしてチャネル導波路アレイ２０６を伝搬して出力スラブ導波路２０９7から元の各波長に分波されて出射される。そして、帰還信号光の焦点位置２８４には、それぞれの波長に分波したモニタ光が得られる。したがって、モニタ用のファイバアレイを伝搬されてきた光をモニタすれば、入力導波路２０３を経て出力スラブ導波路２０９6に入射した各光信号の状態をチェックすることができる。
【０１１８】
≪第８の実施例≫
【０１１９】
ところで、以上説明した第１〜第５の実施例では、入力スラブ導波路２０７に戻したモニタ光を第１あるいは第２のモニタ用出力導波路２０４、２０５を使用して取り出すようにしている。このとき、何らの措置もしなければ入力スラブ導波路２０７に逆向きに入力したモニタ光は入力導波路２０３にも入射して信号光の送出側あるいは光源側に送られることになる。第６および第７の実施例における出力スラブ導波路２０９6、２０９7についても同様の問題がある。これらに対しては各種の対処が可能である。しかしながらこのような措置を行う代わりに、入力導波路２０３に入射するモニタ光の信号レベルを実際上問題のない程度にまで軽減することも有効である。
【０１２０】
図１５は本発明の第８の実施例におけるアレイ導波路格子の入力スラブ導波路とその入出力端部近傍を表わしたものである。図１５で図１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。本実施例の入力スラブ導波路２０７Ａでは、チャネル導波路アレイ２０６から入力スラブ導波路２０７Ａに入射したモニタ光の０次回折光３０１が第２のモニタ用出力導波路２０５の各モニタ用ポートの位置に結像するようになっている。入力導波路２０３のそれぞれの主信号の入力ポートに対してはモニタ光の１次回折光３０２が２分の１チャネルずつずれて、すなわち各入力ポートのちょうど中間位置に結像するような配置となっている。
【０１２１】
各入力ポートのちょうど中間位置に１次回折光３０２が結像するように各入力導波路２０３を配置しているので、入力導波路２０３を通じて光源側に戻るモニタ光の信号レベルは実際上問題を生じない程度に弱めることができる。
【０１２２】
≪第９の実施例≫
【０１２３】
図１６は本発明の第９の実施例におけるアレイ導波路格子の入力スラブ導波路とその入出力端部近傍を表わしたものである。図１６で図１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。本実施例の入力スラブ導波路２０７Ｂでは、チャネル導波路アレイ２０６から入力スラブ導波路２０７Ａに入射したモニタ光の０次回折光３０１が第２のモニタ用出力導波路２０５の各モニタ用ポートの位置に結像するようになっている。この点は第８の実施例の場合と同じである。本実施例の場合には第８の実施例の場合よりもモニタ光の０次回折光３０１と１次回折光３０２の間の距離Ｌが大きく離れている。このため、モニタ光の１次回折光３０２は入力導波路２０３の配置されたポートよりも第２のモニタ用出力導波路２０５側とは反対側に偏った位置に結像する。
【０１２４】
さらに、各メインポートには図示しない２次回折光等のより高次のモニタ光は入力導波路２０３より離れた位置に結像するので、入力導波路２０３を通じて光源側に戻るモニタ光は問題を生じない。
【０１２５】
≪第１０の実施例≫
【０１２６】
図１７は本発明の第１０の実施例におけるアレイ導波路格子の入力スラブ導波路とその入出力端部近傍を表わしたものである。この図１７で図１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。本実施例の入力スラブ導波路２０７Ｃでは、チャネル導波路アレイ２０６の出力側から入射したモニタ光の０次回折光３０１がモニタ用出力導波路３０８の各モニタ用ポートの位置に結像するようになっている。
【０１２７】
本実施例の場合にはモニタ用出力導波路３０８の各モニタ用ポート３１１（図で△で示す。）は、入力導波路２０３の各入力ポート３１２（図で○で示す。）の中間位置に配置されている。モニタ光の１次回折光３０１およびこれ以降の高次回折光はこれらの更に外側に結像するようになっている。したがって、本実施例の場合にも、各入力ポート３１２から入力導波路２０３に伝搬するモニタ光を大幅に軽減することができる。しかも、入力導波路２０３およびモニタ用出力導波路３０８が共に入力スラブ導波路２０７Ｃの中央部側に配置されるので、モニタ用出力導波路３０８の損失を低減することができる。
【０１２８】
≪第１１の実施例≫
【０１２９】
以上、第８〜第１０の実施例ではメインポート側への反射減衰量を低減できることを示したが、これらを実施するための具体的な構造を以下に示す。
【０１３０】
図１８は本発明の第１１の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路およびその周辺を示したものである。チャネル導波路アレイ２０６から出力スラブ導波路２０９Ａに入力された信号光の０次回折光３３１は出力ポートから出力導波路２０８内に伝搬していく。１次回折光３３２は、１次回折光３３２と直交する方向からわずかに傾斜したミラー３３３に入射し、チャネル導波路アレイ２０６の出力側に反射光３３５として戻っていくようになっている。
【０１３１】
図の０次回折光３３１と１次回折光３３２の各光路のなす角度をθ1とし、０次回折光３３１と反射光３３５の各光路のなす角度をθ2とすると、角度θ2はθ1と相違する。このように出力スラブ導波路２０９Ａから反射するモニタ光の角度をわずかに変化させるだけで、第１の実施例の図２で示したように入射光と全く同一経路を経てモニタ光が戻っていく場合に比べて入力導波路２０３（図１参照）に戻る量を減少させることができる。
【０１３２】
なお、ミラー３３３は出力スラブ導波路２０９Ａを形成する際または形成した後に、これらのミラーに相当する箇所を金属あるいは周囲と異なった物質を蒸着する等によって高精度に作成することができる。また、出力導波路２０８を挟んで反対側の１次回折光の焦点位置に、新たなミラーを追加してもよい。次に説明する第１２の実施例でも同様である。
【０１３３】
≪第１２の実施例≫
【０１３４】
図１９は本発明の第１２の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路およびその周辺を示したものである。図１９で図１８と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【０１３５】
この実施例の出力スラブ導波路２０９Ｂは先の第１１の実施例と異なり１次回折光の位置に２枚組みミラー３４１を配置している。２枚組みミラー３４１を構成する２つの面３４１1、３４１2は間隔を置いて配置されている。このように２枚組みミラー３４１を配置し、２つの面３４１1、３４１2を独立させてそれらの間隔と角度制御することができるので、第１１の実施例と比べると、反射角の制御幅を大きくとることができる。もちろん、反射ミラーを３枚以上使っても良く、また、反射ミラーの位置は出力スラブ導波路２０９Ｂ内の任意の位置で良い。
【０１３６】
≪第１３の実施例≫
【０１３７】
図２０は本発明の第１３の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路およびその周辺を示したものである。図２０で図４および図１８と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【０１３８】
この実施例の出力スラブ導波路２０９Ｃは図３および図４に示した第２の実施例の基板２０２2と同様に基板２０２13の端部に第１および第２のミラー２３３、２３４を形成している。そして、１次回折光の結像する第１のモニタ用ポート２４１には第１のモニタ用導波路２３１の一端が接続されており、その他端は基板２０２2の端面に形成された第１のミラー２３３の反射面と対向配置されている。また、同じく１次回折光の結像する第２のモニタ用ポート２４２には第２のモニタ用導波路２３２の一端が接続されており、その他端は基板２０２2の端面に形成された第２のミラー２３４の反射面と対向配置されている。
【０１３９】
第２の実施例の基板２０２2と異なるのは、第１のミラー２３３によるモニタ光の反射光は第１の反射光用導波路３６１によって０次回折光の結像位置でも１次回折光の結像位置でもない箇所から出力スラブ導波路２０９Ｃ内に戻されていることである。第２のミラー２３４の場合も同様であり、これによるモニタ光の反射光は第２の反射光用導波路３６２によって０次回折光の結像位置でも１次回折光の結像位置でもない箇所から出力スラブ導波路２０９Ｃ内に戻されている。これにより、入力導波路２０３（図１参照）に戻る量を減少させることができる。また、必ずしもこの例のように第１のミラーと第２のミラーの２つを使う必要はなく、どちらか一方だけでも良い。以下の第１４、第１５の実施例も同様である。
【０１４０】
≪第１４の実施例≫
【０１４１】
図２１は本発明の第１４の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路およびその周辺を示したものである。図２１で図１０および図２０と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【０１４２】
この実施例の出力スラブ導波路２０９Ｄは基板２０２14の端部まで第１のモニタ用導波路２３１と第２のモニタ用導波路２３２を配置している。また、これらのモニタ用導波路２３１、２３２とほぼ平行に第１および第２の反射光用導波路３８１、３８２を用意している。このうちの第１の反射光用導波路３８１は、図２０に示した第１の反射光用導波路３６１と同一位置で出力スラブ導波路２０９Ｄと接続されている。第２の反射光用導波路３８２も、図２０に示した第２の反射光用導波路３６２と同一位置で出力スラブ導波路２０９Ｄと接続されている。基板２０２14の端部にはファイバアレイ３８４が接続されている。
【０１４３】
このうちの信号光出力用ファイバ２５２は、出力導波路２０８と光学的に接続されＷＤＭ信号２２６を取り出すようになっている。また、第１の引き回し光ファイバ３９１は第１のモニタ用導波路２３１と第１の反射光用導波路３８１を接続している。同様に第２の引き回し光ファイバ３９２は第２のモニタ用導波路２３２と第２の反射光用導波路３８２を接続している。したがって、モニタ光は第１の反射光用導波路３８１によって０次回折光の結像位置でも１次回折光の結像位置でもない箇所から出力スラブ導波路２０９Ｄ内に戻される。また、他方のモニタ光も第２の反射光用導波路３８２によって０次回折光の結像位置でも１次回折光の結像位置でもない箇所から出力スラブ導波路２０９Ｄ内に戻される。これにより、入力導波路２０３（図１参照）に戻る量を減少させることができる。
【０１４４】
≪第１５の実施例≫
【０１４５】
図２２は本発明の第１５の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路およびその周辺を示したものである。図２２で図２１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【０１４６】
この実施例の出力スラブ導波路２０９Ｅは、先の実施例の第１のモニタ用導波路２３１と第１の反射光用導波路３８１を基板２０２15の端部に至る前で光学的に接続したような経路をとった第１の引き回し導波路３９５を有している。また、同様に第２のモニタ用導波路２３２と第２の反射光用導波路３８２を基板２０２15の端部に至る前で光学的に接続したような経路をとった第２の引き回し導波路３９６を有している。したがって、モニタ光は第１の引き回し導波路３９５によって０次回折光の結像位置でも１次回折光の結像位置でもない箇所から出力スラブ導波路２０９Ｅ内に戻される。また、他方のモニタ光も第２の引き回し導波路３９６によって０次回折光の結像位置でも１次回折光の結像位置でもない箇所から出力スラブ導波路２０９Ｅ内に戻される。これにより、入力導波路２０３（図１参照）に戻る量を減少させることができる。
【０１４７】
≪第１６の実施例≫
【０１４８】
図２３は、本発明の第１６の実施例における光通信システムの構成の概要を表わしたものである。この光通信システムで、送信側に配置された図示しないＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network）装置に接続された光送信機４０１から送り出された波長λ1〜λNのＮチャネル分の光信号は光マルチプレクサ（ＭＵＸ）４０２で多重化された後、ブースタアンプ４０３で増幅されて光伝送路４０４に送り出される。光マルチプレクサ４０２は、たとえば第１の実施例で説明したようなアレイ導波路格子で構成されている。多重化された光信号４０５はインラインアンプ４０６で適宜増幅された後、プリアンプ４０７を経て光デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）４０８で元の波長λ1〜λNに分離され、光受信機４０９で受信されるが、その途中の光伝送路４０４に適宜の数のノード（ＯＡＤＭ）４１１1〜４１１Mが配置されている。これらのノード４１１1〜４１１Mでは、所望の波長の光信号が入出力されることになる。
【０１４９】
図２４は、ノードの構成の概要を示したものである。ここでは第１のノード４１１1を示しているが、第２〜第Ｍのノード４１１2〜４１１Mも原理的には同一の構成となっている。図２３に示した光伝送路４０４は、第１のノード４１１1の入力側アレイ導波路格子４２１に入力されて波長λ1〜λNのＮチャネル分の光信号に分波され、各波長λ1〜λNごとに設けられた２入力２出力の光スイッチ４２２1〜４２２Nによって、それぞれの波長λ1〜λNの光信号をノード側受信部４２６に取り込む（drop）と共に、ノード側送信部４２４から送信した光信号を挿入する（Add）。２入力２出力の光スイッチ４２２1〜４２２Nの出力は出力側アレイ導波路格子４２８にそのまま入力されるようになっている。出力側アレイ導波路格子４２８は入力側アレイ導波路格子４２１と逆の構成の素子であり、波長λ1〜λNのＮチャネル分の光信号を多重化して光伝送路４０４に光信号４０５として送り出すことになる。
【０１５０】
このように図２４に示した第１のノード４１１1を始めとして、図示しない第２〜第Ｍのノード４１１2〜４１１Mおよび光マルチプレクサ４０２ならびに光デマルチプレクサ４０８は共にアレイ導波路格子を使用している。したがって、光信号４０５のチャネル数Ｎが多くなる要請の下で、アレイ導波路格子の出力側スラブ導波路から多チャネルで取り出される各レーザ光の波長の安定化や出力レベルの監視が重要となる。このため、図２３に示すようにこれら各ノード４１１1〜４１１Mおよび光送信機４０１には、これらに対応してそれぞれ出力監視制御装置４３１1〜４３１Mおよび４３１Sが取り付けられている。
【０１５１】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、アレイ導波路格子のスラブ導波路に入力される光の０次以外の高次回折光を使用してモニタを行うことにしたので、本来の多重光を分岐してモニタ光を得る手法と比べると、このような分岐手段が不要になるだけでなく、分岐を行わないので本来の多重光の信号レベルを低下させることがない。しかも高次回折光を使用するので、モニタを正確に行うことができる。
【０１５２】
また、この発明によれば、光送信装置を構成するアレイ導波路格子のスラブ導波路に入力される光の０次以外の高次回折光を使用してモニタを行うことにしたので、本来の多重光を分岐してモニタ光を得る手法と比べると、このような分岐手段が不要になるので光送信装置のコストダウンと小型化を図ることができる。しかも本来使用する光の分岐を行わないのでその信号レベルを低下させることがない。また高次回折光を使用するので、モニタを正確に行うことができる。
【０１５３】
更にこの発明によれば、光通信システムを構成するアレイ導波路格子のスラブ導波路に入力される光の０次以外の高次回折光を使用してモニタを行うことにしたので、本来の多重光を分岐してモニタ光を得る手法と比べると、このような分岐手段が不要になるので光通信システム全体のコストダウンと各装置の小型化を図ることができる。しかも本来使用する光の分岐を行わないのでその信号レベルを低下させることがない。また高次回折光を使用するので、モニタを正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例におけるアレイ導波路格子の全体的な構成を表わした平面図である。
【図２】図１に示した出力スラブ導波路とその近傍を拡大して表わした平面図である。
【図３】本発明の第２の実施例におけるアレイ導波路格子の全体的な構成を表わした平面図である。
【図４】第２の実施例でアレイ導波路格子のスラブ導波路とその近傍を拡大して表わした平面図である。
【図５】本発明の第３の実施例におけるアレイ導波路格子を使用した光送信装置の要部の構成を表わした平面図である。
【図６】第３の実施例で光送信装置におけるアレイ導波路格子の出力側とその近傍を拡大して表わした平面図である。
【図７】本発明の第４の実施例におけるアレイ導波路格子の構成を表わした平面図である。
【図８】第４の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路とその近傍を拡大して表わした平面図である。
【図９】本発明の第５の実施例におけるアレイ導波路格子を使用した光送信装置の要部を表わした平面図である。
【図１０】第５の実施例におけるアレイ導波路格子の出力側とその近傍を拡大して表わした平面図である。
【図１１】本発明の第６の実施例におけるアレイ導波路格子の構成を表わした平面図である。
【図１２】第６の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路とその近傍を拡大して表わした平面図である。
【図１３】本発明の第７の実施例におけるアレイ導波路格子を使用した光送信装置の要部を表わした平面図である。
【図１４】第７の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路とその近傍を拡大して表わした平面図である。
【図１５】本発明の第８の実施例におけるアレイ導波路格子の入力スラブ導波路とその入出力端部近傍を表わした平面図である。
【図１６】本発明の第９の実施例におけるアレイ導波路格子の入力スラブ導波路とその入出力端部近傍を表わした平面図である。
【図１７】本発明の第１０の実施例におけるアレイ導波路格子の入力スラブ導波路とその入出力端部近傍を表わした平面図である。
【図１８】本発明の第１１の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路およびその周辺を示した原理図である。
【図１９】本発明の第１２の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路およびその周辺を示した平面図である。
【図２０】本発明の第１３の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路およびその周辺を示した平面図である。
【図２１】本発明の第１４の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路およびその周辺を示した平面図である。
【図２２】本発明の第１５の実施例におけるアレイ導波路格子の出力スラブ導波路およびその周辺を示した平面図である。
【図２３】本発明の第１６の実施例における光通信システムの構成の概要を表わしたシステム構成図である。
【図２４】図２３のシステムにおけるノードの構成の概要を示したブロック図である。
【図２５】タッピングデバイスを使用した従来の合波装置の概要を示した概略構成図である。
【図２６】従来提案されたアレイ導波路格子の構成を表わした平面図である。
【符号の説明】
２０１  アレイ導波路格子
２０２  基板
２０３  （信号光入力用の）入力導波路
２０４  第１のモニタ用出力導波路
２０５  第２のモニタ用出力導波路
２０６  チャネル導波路アレイ
２０７  入力スラブ導波路
２０８  出力導波路
２０９  出力スラブ導波路
２２５  ミラー
２３１  第１のモニタ用導波路
２３２  第２のモニタ用導波路
２３３  第１のミラー
２３４  第２のミラー
２５５、２５６  全反射終端
２７１  光ファイバ
２８５  （モニタ用の）ファイバアレイ
３０１  モニタ光の０次回折光
３０２  モニタ光の１次回折光
３３３、３４１  ２枚組みミラー
３６１、３８１  第１の反射光用導波路
３６２、３８２  第２の反射光用導波路
３９１  第１の引き回し光ファイバ
３９２  第２の引き回し光ファイバ
３９５  第１の引き回し導波路
３９６  第２の引き回し導波路
４０１  光送信機
４０２  光マルチプレクサ（ＭＵＸ）
４０８  光デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）
４０９  光受信機
４１１  ノード（ＯＡＤＭ）
４２１  入力側アレイ導波路格子
４２８  出力側アレイ導波路格子
４３１  出力監視制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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