(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光信号が入力され、波長多重化された合波光として出力すると共に、該合波光の一部を分岐して検査用信号として用いる光合波回路であって、
複数の光信号が各々入力される複数の入力側伝送チャネル導波路と、
該入力側伝送チャネル導波路とは光の導入方向が反対とされかつ分波光を出力する、第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路と、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路、および、前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル用導波路が、第１端面に接続された入力側スラブ導波路と、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送された前記複数の光信号が合波された合波光が導かれる、少なくとも１つの出力側伝送チャネル導波路と、
前記出力側伝送チャネル導波路とは光の導入方向が反対とされかつ前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路に対して前記検査用信号を伝送する、少なくとも１つの出力側監視チャネル導波路と、
前記少なくとも１つの出力側伝送チャネル導波路、および、前記少なくとも１つの出力側監視チャネル導波路が、第４端面に接続された出力側スラブ導波路と、
前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に対向する第２端面に接続され、かつ、前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に対向する第３端面に接続された、光路長の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路と
を具え、
ここで、前記合波光を前記出力側監視チャネル導波路から前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に導入した場合、該合波光は該出力側スラブ導波路を通過し、前記入力側スラブ導波路により分波されて分波光として当該第１端面に導かれ、該分波光は対応する波長の前記各対の入力側監視チャネル導波路へ出力されることを特徴とする光合波回路。
【請求項２】
前記入力側スラブ導波路の前記第１端面において、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々は、所定の間隔で配置され、
前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路を構成する前記各対の入力側監視チャネル導波路は、該各対の中央位置において所定の間隔で配置され、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々が配置される所定の間隔と、前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路の各対が配置される各対の中央位置における所定の間隔とは、所定の相関関係を有し、
前記出力側スラブ導波路の前記第４端面において、
前記出力側伝送チャネル導波路は、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に配置される前記複数の入力側伝送チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送される前記複数の光信号を合波して前記合波光を生成する位置に配置され、
前記出力側監視チャネル導波路は、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に配置される前記各対の入力側監視チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該各対の入力側監視チャネル導波路に導かれる前記分波光を生成する位置に配置されたことを特徴とする請求項１記載の合波回路。
【請求項３】
複数の光信号が入力され、波長多重化された合波光として出力すると共に、該合波光の一部を分岐して検査用信号として用いる光合波回路であって、
複数の光信号が各々入力される複数の入力側伝送チャネル導波路と、
該入力側伝送チャネル導波路とは光の導入方向が同一とされかつ合波光が入力される、少なくとも１つの入力側監視チャネル導波路と、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路、および、前記少なくとも１つの入力側監視チャネル用導波路が、第１端面に接続された入力側スラブ導波路と、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送された前記複数の光信号が合波された合波光が導かれる、少なくとも１つの出力側伝送チャネル導波路と、
前記出力側伝送チャネル導波路とは光の導入方向が同一とされかつ前記複数対の入力側監視チャネル導波路から伝送された分波光が入力される、第１と第２とを一対とした複数対の出力側監視チャネル導波路と、
前記少なくとも１つの出力側伝送チャネル導波路、および、前記第１と第２を一対とした複数対の出力側監視チャネル導波路が、第４端面に接続された出力側スラブ導波路と、
前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に対向する第２端面に接続され、かつ、前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に対向する第３端面に接続された、光路長の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路と
を具え、
ここで、前記合波光を前記入力側監視チャネル導波路から前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に導入した場合、該合波光は該入力側スラブ導波路を通過し、前記出力側スラブ導波路により分波されて分波光として当該第４端面に導かれ、該分波光は対応する波長の前記各対の出力側監視チャネル導波路へ出力されることを特徴とする光合波回路。
【請求項４】
前記入力側スラブ導波路の前記第１端面において、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々は、所定の間隔で配置され、
前記入力側監視チャネル導波路は、前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に配置される前記各対の出力側監視チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該各対の出力側監視チャネル導波路に導かれる前記分波光を生成する位置に配置され、
前記出力側スラブ導波路の前記第４端面において、
前記第１と第２を一対とした複数対の出力側監視チャネル導波路を構成する前記各対の出力側監視チャネル導波路は、該各対の中央位置において所定の間隔で配置され、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々が配置される所定の間隔と、前記第１と第２を一対とした複数対の出力側監視チャネル導波路の各対が配置される各対の中央位置における所定の間隔とは、所定の相関関係を有し、
前記出力側伝送チャネル導波路は、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に配置される前記複数の入力側伝送チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送される前記複数の光信号を合波して前記合波光を生成する位置に配置されたことを特徴とする請求項３記載の光合波回路。
【請求項５】
複数の光信号が入力され、波長多重化された合波光として出力すると共に、該合波光の一部を分岐して検査用信号として用いる光合波回路であって、
複数の光信号が各々入力される複数の入力側伝送チャネル導波路と、
該入力側伝送チャネル導波路とは光の導入方向が反対とされかつ分波光が出力される、第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路と、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路、および、前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル用導波路が、第１端面に接続された入力側スラブ導波路と、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送された前記複数の光信号が合波された合波光が対の各々に分割されて導かれる、第１と第２の対をなす出力側伝送チャネル導波路と、
前記対をなす出力側伝送チャネル導波路とは光導入方向が反対とされかつ前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路に対して前記検査用信号を伝送する、第１と第２の対をなす出力側監視チャネル導波路と、
前記第１と第２の対をなす出力側伝送チャネル導波路、および、前記第１と第２の対をなす出力側監視チャネル導波路が、第４端面に接続された出力側スラブ導波路と、
前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に対向する第２端面に接続され、かつ、前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に対向する第３端面に接続された、光路長の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路と
を具え、
ここで、前記合波光が分割された光を前記一対の出力側監視チャネル導波路から前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に導入した場合、該合波光は該出力側スラブ導波路を通過し、前記入力側スラブ導波路により分波されて前記分波光として当該第１端面に導かれ、該分波光は対応する波長の前記各対の入力側監視チャネル導波路へ出力されることを特徴とする光合波回路。
【請求項６】
前記入力側スラブ導波路の前記第１端面において、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々は、所定の間隔で配置され、
前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路を構成する前記各対の入力側監視チャネル導波路は、該各対の一方を基準位置において所定の間隔で配置され、
前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々が配置される所定の間隔と、前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路の一方が配置される所定の間隔とは、所定の相関関係を有し、
前記出力側スラブ導波路の前記第４端面において、
前記一対の出力側伝送チャネル導波路は、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に配置される前記複数の入力側伝送チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送される前記複数の光信号を合波して前記合波光を生成する位置に配置され、
前記一対の出力側監視チャネル導波路は、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に配置される前記各対の入力側監視チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該各対の入力側監視チャネル導波路に導かれる前記分波光を生成する位置に配置されたことを特徴とする請求項５記載の光合波回路。
【請求項７】
複数の光信号が入力され、波長多重化された合波光として出力すると共に、該合波光の一部を分岐して検査用信号として用いる光合波装置であって、
請求項１ないし６のいずれかに記載の光合波回路と、
前記光合波回路から出力される合波光の一部を、前記検査用信号として抽出する抽出手段と、
前記抽出した検査用信号を、前記光合波回路内に再度導入する検査信号再導入手段と、
前記合波領域内に再度導入された前記検査用信号を、該再度導入された端面とは反対側に位置する端面で検出する検査信号検出手段と
を具えたことを特徴とする光合波装置。
【請求項８】
前記抽出手段は、前記光合波回路の出力側の端面から出力される前記合波光の一部を分岐して前記検査用信号として取り出す分岐部を具え、
前記検査信号再導入手段は、前記分岐部と接続されると共に、前記光合波回路の出力側の端面に設けられた、第１の検査用端子部を具え、
前記検査信号検出手段は、前記合波回路の入力側の端面に設けられた、複数対の第２の検査用端子部を具え、
ここで、前記光合波回路の出力側の端面から出力された前記合波光は、前記分岐部により分岐され前記検査用信号として取り出され、
前記取り出された検査用信号は、前記第１の検査用端子部から前記光合波回路内に再度導入され、前記複数対の第２の検査用端子部からそれぞれ検査用信号として出力されることを特徴とする請求項７記載の光合波装置。
【請求項９】
前記抽出手段は、前記光合波回路の出力側の端面から出力される前記合波光の一部を分岐して前記検査用信号として取り出す分岐部を具え、
前記検査信号再導入手段は、前記分岐部と接続されると共に、前記光合波回路の入力側の端面に設けられた、第３の検査用端子部を具え、
前記検査信号検出手段は、前記光合波回路の出力側の端面に設けられた、複数対の第４の検査用端子部を具え、
ここで、前記光合波回路の出力側の端面から出力された前記合波光は、前記分岐部により分岐され前記検査用信号として取り出され、
前記取り出された検査用信号は、前記第３の検査用端子部から前記光合波回路内に再度導入され、前記複数対の第４の検査用端子部からそれぞれ検査用信号として出力されることを特徴とする請求項７記載の光合波装置。
【請求項１０】
前記抽出手段は、
前記光合波回路の出力側の端面に設けられた、一対の第５の検査用端子部と、
前記一対の第５の検査用端子部に接続され、該各第５の検査用端子部から出力される前記合波光の一部を分岐して前記検査用信号として取り出す一対の分岐部と
を具え、
前記検査信号再導入手段は、前記各分岐部にそれぞれ接続されると共に、前記第５の検査用端子部と同一端面側に設けられた、一対の第６の検査用端子部を具え、
前記検査信号検出手段は、前記光合波回路の入力側の端面に設けられた、複数対の第７の検査用端子部を具え、
ここで、前記光合波回路の出力側の前記各第５の検査用端子部からそれぞれ出力された前記合波光は、前記各分岐部により分岐され前記検査用信号としてそれぞれ取り出され、
前記取り出された各検査用信号は、前記各第６の検査用端子部から前記光合波回路内に再度導入され、前記各第７の検査用端子部から検査用信号としてそれぞれ出力されることを特徴とする請求項７記載の光合波装置。
【請求項１１】
複数の光信号が入力され、波長多重化された合波光として出力すると共に、該合波光の一部を分岐して検査用信号として用いる光合波回路を有する光合波装置であって、
前記光合波回路から出力される合波光の一部を、検査用信号として抽出する抽出手段と、
前記抽出した前記検査用信号を、前記光合波回路内に再度導入する検査信号再導入手段と、
前記合波領域内に再度導入された前記検査用信号を、該再度導入された端面とは反対側に位置する端面で検出する検査信号検出手段と
を具えたことを特徴とする光合波装置。
【請求項１２】
前記光合波回路と前記抽出手段を、又は、前記光合波回路と前記抽出手段と前記検査信号再導入手段とを、一体に集積化して構成したことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれかに記載の光合波装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の信号光を合成する光合波回路に適用できるものであり、特に、波長分割多重光通信において波長監視機能を付加したアレイ導波路回折格子型光合波回路に適用可能な光合波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２５は、多光束の干渉を利用するアレイ光導波路回折格子（ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ−Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ））型光合分波回路である。
【０００３】
一般に広く用いられているアレイ光導波路回折格子の構造について説明する。
１００は、基板であり、シリコン又は石英が用いられる。この基板１００上には、二酸化シリコン層等よりなる下部クラッド層が形成されている。この下部クラッド層上には、屈折率をこの下部クラッド層のそれよりも上げるために不純物としてゲルマニウムがドープされている二酸化シリコン層等が堆積され、これがパターニングされて、コア層を形成している。さらに、そのコア層上に、二酸化シリコン層等よりなる上部クラッド層が形成され、これら３層をもって光導波路を構成している。
【０００４】
図２５に示す光合分波回路は、以下に述べる構成要素１０１〜１０５によって構成される。すなわち、１０１は複数の入力側チャネル導波路、１０２は入力側スラブ導波路、１０３はアレイ導波路であり、実質的には複数の長さの異なる並列した導波路である。また、１０４は複数の出力側スラブ導波路、１０５は出力側チャネル導波路である。
【０００５】
このようなアレイ光導波路回折格子型の光分合波回路は、光合波あるいは光分波の両方に使用することができる。
【０００６】
まず、光合波回路としての機能を説明する。
【０００７】
光波長多重通信方式においては、所定の波長間隔を持つ複数の光信号を合波して、一本のファイバーで伝送する。伝送される光信号の波長はＩＴＵ（International Telecommunication Union）において、標準化されその使用が勧告されている。勧告では、１００ＧＨｚ、あるいは５０ＧＨｚ等の周波数で等間隔の光信号が規定されており、これらの値又はこれらの整数分の一（例えば、１／２，１／４等）相当の波長の光信号が使用されるのが一般的である。
【０００８】
このように波長の異なる複数の光信号を、複数の光導波路又は光ファイバーにより、基板１００の端面にある所定の入力側チャネル導波路１０１の入力端へ入力する。これらの光信号は、入力側チャネル導波路１０１を通り、入力側スラブ導波路１０２の一方の端面に導かれ、ここで幾何学的に配列された入力側チャネル導波路１０１の端面から放射され、他の端面に幾何学的に配列された複数のアレイ導波路１０３の一端へ入力される。
【０００９】
アレイ導波路１０３に入力された複数の波長の光信号は、この導波路内を進行し、他の端面へ達するまでに長さの差に相当する位相差を持ち、出力側スラブ導波路１０４内で放射される。この放射された光信号は、相互に干渉して所定の出力側チャネル導波路１０５の入り口へ集光され、合波された光信号となって、所定の出力側チャネル導波路１０５から出力される。この合波信号は、基板端面において出力側チャネル導波路１０５に接続された光導波路又は光ファイバーにより外部へ取り出される。
【００１０】
このように光合波回路として使用する場合は、合波すべき波長の数に相当する入力側チャネル導波路１０１と一本の出力側チャネル導波路１０５とが使用されるのが一般的である。
【００１１】
また、ここでは、アレイ導波路回折格子型の光合分波回路の一端を入力側、他端を出力側として説明したが、アレイ光導波路回折格子型の光合分波回路がアレイ導波路を中心に対称に作られている場合、入出力を逆に使用することが可能である。すなわち、上記の出力側の合波出力が得られるチャネル導波路に波長の異なる光信号が合波された信号を入力した場合、光信号は上述の場合と逆の方向に進行し、入力側でそれぞれ所定のチャネル導波路に分波されて出力される。
【００１２】
すなわち、アレイ光導波路回折格子型の光分合波回路を光分波回路として使用する場合は、上記の合波回路と逆に使用すればよい。すなわち、光分波回路として使用する場合は、１本の入力側チャネル導波路と分波すべき波長数と同数の出力側チャネル導波路を使用することになる。
【００１３】
また、アレイ光導波路回折格子型の光分合波回路は、同一基板上に複数形成し、小型化することも有効である。
【００１４】
図２６は、アレイ光導波路回折格子型の光分合波回路の入出力チャネル導波路を模式的に示す。以下、合波回路の特性を説明する。
【００１５】
ここで、＃１，＃２，…＃ｎは入力側チャネル導波路、＊１，＊２，…＊ｎは出力側チャネル導波路である。ここで、＃１，＃２，…＃ｎに前述のような波長が例えば１００ＧＨｚあるいは５０ＧＨｚ間隔の複数の光信号を短波長から長波長側へ、あるいは長波長から短波長側へ順次、対応する波長の光信号を入力した場合、合波出力が得られる出力側チャネル導波路を＊Ｊとして示している。
【００１６】
図２７（ａ）は、図２６の＃１と＊Ｊとの間の光透過波長特性を示す。
【００１７】
縦軸が光透過率であり、縦軸の上の方が光の透過率が大きく、光の減衰が少ないことを表している。すなわち、入力側伝送チャネル導波路＃１に所定の波長λ１を入力した場合、波長λ１を中心にその近傍の光信号が伝送され、波長がλ１から短波長側、或いは長波長側へ偏移した場合、光透過率が減少し、伝送損失が増大し、λ１から十分離れた波長においては非常に大きな減衰を受ける。
【００１８】
光透過波長特性は、同図のように、最も透過率の高い中心波長の近傍は一般にガウス型を持つが、各種の工夫により所定の波長範囲で平坦な光透過波長特性も実現されている。ここではガウス型を例にして説明する。
【００１９】
同様に、図２７（ｂ）は、図２６の＃２と＊Ｊとの間の光透過波長特性を示す。さらに、図２７（ｃ）は、図２６の＃１，＃２，…＃ｎと＊Ｊとの間の光透過特性を合成して示す。
【００２０】
＃１，＃２，…＃ｎのそれぞれに波長λ１，λ２，…，λｎの光信号を入力した場合、これらが合波されて＊Ｊに出力されることを表している。
【００２１】
また、前述のように分波回路として使用する場合は、＊Ｊに波長λ１，λ２，…，λｎの光信号が合波された信号を入力した場合、これらが分波されて＃１，＃２，…＃ｎへ出力される時の光透過波長特性を表していると考えることもできる。
【００２２】
ここに述べた光合波回路の諸特性は各チャネル導波路のスラブ導波路端面近傍における導波路幅と形状、設置位置と間隔等により決定されるが、これらの関係については広く開示されている。
【００２３】
なお、上記のＡＷＧ光合波・分波回路の動作原理および基本機能については、例えば、特許第２５９９７８６号公報、特開平５−３１３０２９号公報等に開示されている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
光伝送装置では、光通信システムの伝送効率を上げるため、光波長多重数を増加させる必要があり、波長多重数ｎを１６〜３２チャネル、或いはそれ以上とする傾向がある。これに伴ない、光信号の所定の波長λ１，λ２，…，λｎの波長間隔が従来の１００から５０ＧＨｚへ、将来はさらに狭い波長間隔へ向かい、厳しい仕様要請がＡＷＧ光合波・分波回路とその周辺回路に課せられている。
【００２５】
光発振回路或いは電気光変換回路には、一般にレーザーダイオードが用いられるが、その発振波長の安定性に関してそのような厳しい仕様要請を受け、例えば±１０ＧＨｚ以内への波長制御からさらに±５ＧＨｚ以内への波長制御を要請され、光発振回路はより高精度に発光波長の安定化を計ることが必須になっている。このように光波長の高精度な制御を行うために、レーザーダイオードの温度などを制御する方法が用いられている。
【００２６】
また、波長多重伝送装置においては、受信装置において、受信した波長多重信号を分波回路で各波長の光信号に分波した後、波長の所定波長からの偏移量を監視・制御する回路構成を提案している例として、特開２０００−６５６８６号公報、特開２０００−７８０８５号公報があるが、これらはいずれも、従来の光合波回路、分波回路を上記したような単純な合波機能、分波機能として使ったものであり、光合波・分波回路以外の周辺回路に対して、より複雑な回路構成を必要としている。
【００２７】
換言すれば、従来においては、外部に分波回路を設置し、分波された信号の波長の偏差をフィルターなどにより検出し、その結果を基に電気光変換回路すなわちレーザーダイオードの波長を制御していたため、回路規模が増大し、大型化していた。
【００２８】
特に、波長多重数が１６或いは３２と多くなるに従って、実装上の困難が増大し、かつ、経済的にも大きな負担となっていた。
【００２９】
そこで、本発明の目的は、簡単な回路構成で、光波長の高精度な制御を行うことが可能な光合波装置を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の光信号が入力され、波長多重化された合波光として出力すると共に、該合波光の一部を分岐して検査用信号として用いる光合波回路であって、複数の光信号が各々入力される複数の入力側伝送チャネル導波路と、該入力側伝送チャネル導波路とは光の導入方向が反対とされかつ分波光を出力する、第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路と、前記複数の入力側伝送チャネル導波路、および、前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル用導波路が、第１端面に接続された入力側スラブ導波路と、前記複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送された前記複数の光信号が合波された合波光が導かれる、少なくとも１つの出力側伝送チャネル導波路と、前記出力側伝送チャネル導波路とは光の導入方向が反対とされかつ前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路に対して前記検査用信号を伝送する、少なくとも１つの出力側監視チャネル導波路と、前記少なくとも１つの出力側伝送チャネル導波路、および、前記少なくとも１つの出力側監視チャネル導波路が、第４端面に接続された出力側スラブ導波路と、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に対向する第２端面に接続され、かつ、前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に対向する第３端面に接続された、光路長の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路とを具え、ここで、前記合波光を前記出力側監視チャネル導波路から前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に導入した場合、該合波光は該出力側スラブ導波路を通過し、前記入力側スラブ導波路により分波されて前記分波光として当該第１端面に導かれ、該分波光は対応する波長の前記各対の入力側監視チャネル導波路へ出力されることを特徴とする。
【００３１】
この光合波回路において、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面において、前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々は、所定の間隔で配置され、前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路を構成する前記各対の入力側監視チャネル導波路は、該各対の中央位置において所定の間隔で配置され、前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々が配置される所定の間隔と、前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路の各対が配置される各対の中央位置における所定の間隔とは、所定の相関関係を有し、前記出力側スラブ導波路の前記第４端面において、前記出力側伝送チャネル導波路は、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に配置される前記複数の入力側伝送チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送される前記複数の光信号を合波して前記合波光を生成する位置に配置され、前記出力側監視チャネル導波路は、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に配置される前記各対の入力側監視チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該各対の入力側監視チャネル導波路に導かれる前記分波光を生成する位置に配置してもよい。
【００３２】
本発明は、複数の光信号が入力され、波長多重化された合波光として出力すると共に、該合波光の一部を分岐して検査用信号として用いる光合波回路であって、複数の光信号が各々入力される複数の入力側伝送チャネル導波路と、該入力側伝送チャネル導波路とは光の導入方向が同一とされかつ合波光が入力される、少なくとも１つの入力側監視チャネル導波路と、前記複数の入力側伝送チャネル導波路、および、前記少なくとも１つの入力側監視チャネル用導波路が、第１端面に接続された入力側スラブ導波路と、前記複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送された前記複数の光信号が合波された合波光が導かれる、少なくとも１つの出力側伝送チャネル導波路と、前記出力側伝送チャネル導波路とは光の導入方向が同一とされかつ前記複数対の入力側監視チャネル導波路から伝送された分波光が入力される、第１と第２とを一対とした複数対の出力側監視チャネル導波路と、前記少なくとも１つの出力側伝送チャネル導波路、および、前記第１と第２を一対とした複数対の出力側監視チャネル導波路が、第４端面に接続された出力側スラブ導波路と、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に対向する第２端面に接続され、かつ、前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に対向する第３端面に接続された、光路長の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路とを具え、ここで、前記合波光を前記入力側監視チャネル導波路から前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に導入した場合、該合波光は該入力側スラブ導波路を通過し、前記出力側スラブ導波路により分波されて前記分波光として当該第４端面に導かれ、該分波光は対応する波長の前記各対の出力側監視チャネル導波路へ出力されることを特徴とする。
【００３３】
この光合波回路において、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面において、前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々は、所定の間隔で配置され、前記入力側監視チャネル導波路は、前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に配置される前記各対の出力側監視チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該各対の出力側監視チャネル導波路に導かれる前記分波光を生成する位置に配置され、前記出力側スラブ導波路の前記第４端面において、前記第１と第２を一対とした複数対の出力側監視チャネル導波路を構成する前記各対の出力側監視チャネル導波路は、該各対の中央位置において所定の間隔で配置され、前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々が配置される所定の間隔と、前記第１と第２を一対とした複数対の出力側監視チャネル導波路の各対が配置される各対の中央位置における所定の間隔とは、所定の相関関係を有し、前記出力側伝送チャネル導波路は、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に配置される前記複数の入力側伝送チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送される前記複数の光信号を合波して前記合波光を生成する位置に配置してもよい。
【００３４】
本発明は、複数の光信号が入力され、波長多重化された合波光として出力すると共に、該合波光の一部を分岐して検査用信号として用いる光合波回路であって、複数の光信号が各々入力される複数の入力側伝送チャネル導波路と、該入力側伝送チャネル導波路とは光の導入方向が反対とされかつ分波光が出力される、第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路と、前記複数の入力側伝送チャネル導波路、および、前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル用導波路が、第１端面に接続された入力側スラブ導波路と、前記複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送された前記複数の光信号が合波された合波光が対の各々に分割されて導かれる、第１と第２の対をなす出力側伝送チャネル導波路と、前記対をなす出力側伝送チャネル導波路とは光導入方向が反対とされかつ前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路に対して前記検査用信号を伝送する、第１と第２の対をなす出力側監視チャネル導波路と、前記第１と第２の対をなす出力側伝送チャネル導波路、および、前記第１と第２の対をなす出力側監視チャネル導波路が、第４端面に接続された出力側スラブ導波路と、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に対向する第２端面に接続され、かつ、前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に対向する第３端面に接続された、光路長の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路とを具え、ここで、前記合波光が分割された光を前記一対の出力側監視チャネル導波路から前記出力側スラブ導波路の前記第４端面に導入した場合、合波光は該出力側スラブ導波路を通過し、前記入力側スラブ導波路により分波されて前記分波光として当該第１端面に導かれ、該分波光は対応する波長の前記各対の入力側監視チャネル導波路へ出力されることを特徴とする。
【００３５】
この光合波回路において、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面において、前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々は、所定の間隔で配置され、前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路を構成する前記各対の入力側監視チャネル導波路は、該各対の一方を基準位置において所定の間隔で配置され、前記複数の入力側伝送チャネル導波路の各々が配置される所定の間隔と、前記第１と第２を一対とした複数対の入力側監視チャネル導波路の一方が配置される所定の間隔とは、所定の相関関係を有し、前記出力側スラブ導波路の前記第４端面において、前記一対の出力側伝送チャネル導波路は、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に配置される前記複数の入力側伝送チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該複数の入力側伝送チャネル導波路から伝送される前記複数の光信号を合波して前記合波光を生成する位置に配置され、前記一対の出力側監視チャネル導波路は、前記入力側スラブ導波路の前記第１端面に配置される前記各対の入力側監視チャネル導波路と相対的な位置関係にあって、かつ、該各対の入力側監視チャネル導波路に導かれる前記分波光を生成する位置に配置してもよい。
【００３６】
本発明は、複数の光信号が入力され、波長多重化された合波光として出力すると共に、該合波光の一部を分岐して検査用信号として用いる光合波装置であって、上記いずれかに記載の光合波回路と、前記光合波回路から出力される合波光の一部を、前記検査用信号として抽出する抽出手段と、前記抽出した検査用信号を、前記光合波回路内に再度導入する検査信号再導入手段と、前記合波領域内に再度導入された前記検査用信号を、該再度導入された端面とは反対側に位置する端面で検出する検査信号検出手段とを具えたことを特徴とする。
【００３７】
この光合波装置において、前記抽出手段は、前記光合波回路の出力側の端面から出力される前記合波光の一部を分岐して前記検査用信号として取り出す分岐部を具え、前記検査信号再導入手段は、前記分岐部と接続されると共に、前記光合波回路の出力側の端面に設けられた、第１の検査用端子部を具え、前記検査信号検出手段は、前記合波回路の入力側の端面に設けられた、複数対の第２の検査用端子部を具え、ここで、前記光合波回路の出力側の端面から出力された前記合波光を、前記分岐部により分岐され前記検査用信号として取り出し、前記取り出された検査用信号を、前記第１の検査用端子部から前記光合波回路内に再度導入し、前記複数対の第２の検査用端子部からそれぞれ検査用信号として出力してもよい。
【００３８】
上記光合波装置において、前記抽出手段は、前記光合波回路の出力側の端面から出力される前記合波光の一部を分岐して前記検査用信号として取り出す分岐部を具え、前記検査信号再導入手段は、前記分岐部と接続されると共に、前記光合波回路の入力側の端面に設けられた、第３の検査用端子部を具え、前記検査信号検出手段は、前記光合波回路の出力側の端面に設けられた、複数対の第４の検査用端子部を具え、ここで、前記光合波回路の出力側の端面から出力された前記合波光を、前記分岐部により分岐され前記検査用信号として取り出し、前記取り出された検査用信号を、前記第３の検査用端子部から前記光合波回路内に再度導入し、前記複数対の第４の検査用端子部からそれぞれ検査用信号として出力してもよい。
【００３９】
上記光合波装置において、前記抽出手段は、前記光合波回路の出力側の端面に設けられた、一対の第５の検査用端子部と、前記一対の第５の検査用端子部に接続され、該各第５の検査用端子部から出力される前記合波光の一部を分岐して前記検査用信号として取り出す一対の分岐部とを具え、前記検査信号再導入手段は、前記各分岐部にそれぞれ接続されると共に、前記第５の検査用端子部と同一端面側に設けられた、一対の第６の検査用端子部を具え、前記検査信号検出手段は、前記光合波回路の入力側の端面に設けられた、複数対の第７の検査用端子部を具え、ここで、前記光合波回路の出力側の前記各第５の検査用端子部からそれぞれ出力された前記合波光を、前記各分岐部により分岐され前記検査用信号としてそれぞれ取り出し、前記取り出した各検査用信号を、前記各第６の検査用端子部から前記光合波回路内に再度導入し、前記各第７の検査用端子部から検査用信号としてそれぞれ出力してもよい。
【００４０】
本発明は、複数の光信号が入力され、波長多重化された合波光として出力すると共に、該合波光の一部を分岐して検査用信号として用いる光合波回路を有する光合波装置であって、前記光合波回路から出力される合波光の一部を、検査用信号として抽出する抽出手段と、前記抽出した前記検査用信号を、前記光合波回路内に再度導入する検査信号再導入手段と、前記合波領域内に再度導入された前記検査用信号を、該再度導入された端面とは反対側に位置する端面で検出する検査信号検出手段とを具えたことを特徴とする。
【００４１】
この光合波装置において、前記光合波回路と前記抽出手段を、又は、前記光合波回路と前記抽出手段と前記検査信号再導入手段とを、一体に集積化して構成してもよい。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００４３】
［第１の例］
本発明の第１の実施の形態を、図１〜図９に基づいて説明する。
【００４４】
（概要）
まず、本発明の概要について説明する。
【００４５】
従来では、単純な光合波回路、分波回路としてしか使用されなかったＡＷＧ光合波・分波回路が本来持つ高機能な光信号処理機能に着目し、単なる光合波・分波回路ではなく、発振波長の安定化制御の支援機能を有する改良型の光合波・分波回路を提案するものである。
【００４６】
ＡＷＧ光合波・分波回路が本来持つ高機能な光信号処理機能は、例えば、特開平６−２３２８４３号公報等にも示されており、前述した特開２０００−６５６８６号公報では特殊な機能を持つＡＷＧ光合波回路が波長制御用の周辺回路として利用されている等、断片的な基本技術としては知られているが、上記のような目的を持った高機能のＡＷＧ光合波・分波回路として構成する提案はなされておらず、実現した例はなかった。
【００４７】
そこで、本発明では、以下の構成要件とするものである。
【００４８】
光合波装置は、後述する図１および図７において、複数の光信号を、合波領域３０（すなわち前述した図２５の１０１〜１０５の構成要素）の一方の端面１０（すなわち入力側チャネル導波路１０１）から入力して合波し、該合波領域３０の他方の端面２０（すなわち出力側チャネル導波路１０５）から１つの波長多重化された波長多重光信号として出力するような場合において、
合波領域３０の出力側の端面２０から出力される波長多重光信号の一部を、検査用信号として抽出する抽出手段（５０，２１０）と、該抽出した検査用信号を合波領域３０内に再度導く検査信号再導入手段（２２０，７０）と、合波領域３０内に再度入力された検査用信号を該再度入力された端面２０とは反対側に位置する端面１０で検出する検査信号検出手段（６０）と、該検出された検査用信号の状態を判別し、該判別結果に基づいて合波領域３０に入力される複数の光信号の動作制御を行うための制御信号を出力する動作制御手段（２３０）とを設けたことを特徴とするものである。
【００４９】
本例においては、上記光合波装置の各部は、以下のような構成とする。
【００５０】
抽出手段は、出力側の端面２０から出力される波長多重信号の一部を分岐して検査用信号として取り出す分岐部（２１０）を有する。
【００５１】
検査信号再導入手段は、分岐部（２１０）と接続され、複数の光信号を伝送する伝送導波路４０の光透過波長帯域幅と同等の帯域幅および光透過波長特性をもち、かつ、出力側の端面２０に設けられた第１の検査用端子部（２２０，７０）を有する。
【００５２】
検査信号検出手段は、入力端子１０１と同一端面１０側に設けられ、所定の光透過波長特性をもつ第２の検査用端子部（６０）を有する。その光透過波長特性としては、例えば、複数の光信号を伝送する伝送導波路４０の光透過波長帯域幅の約半分の帯域幅をもち、かつ、互いに重なり合う２つの山型を形成すると共に、該合成された２つの山型の波長帯域の中心波長が伝送する複数の光信号のそれぞれに対応する基準となる波長と略一致するように設定されたような特性である。
【００５３】
上記構成としたことにより、合波領域３０の出力側の端面２０から出力された波長多重光信号は、分岐部（２１０）により分岐され検査用信号として取り出され、該取り出された検査用信号は、一方の第１の検査用端子部（２２０，７０）から合波領域３０内に再度導入され、他方の第２の検査用端子部（６０）から２つの検査用信号として出力され、該出力された検査用信号に基づいて制御信号が出力される。
【００５４】
そして、このようにして算出した制御信号を用いて、動作制御部２４０において合波領域３０に入力される光信号の波長の偏移量を監視・制御することが可能となる。
【００５５】
なお、チャネル導波路の幅と光透過波長帯域との関係は、一義的には決定されないものの強い相関関係にあり、チャネル導波路の幅を広くすれば、光透過波長帯域も広くなる傾向にある。
【００５６】
また、対をなすチャネル導波路の光透過波長帯域を、伝送チャネル導波路の光透過波長帯域よりも狭く、すなわち、対をなす監視チャネル導波路の幅を入力側伝送チャネル導波路の幅よりも狭くすることは、光合波回路の小型化の点で有効である。
【００５７】
以下、具体例を挙げて説明する。
【００５８】
（具体例）
次に、本発明に係る光合波装置の具体的な構成を、図１〜図９に基づいて説明する。
【００５９】
本発明に係る光合波装置は、合波領域３０を含む光合波回路１と、光信号の波長監視・制御機能を有する波長制御回路２００とに大別される。
【００６０】
合波領域３０は、前述した従来例の図２５を参照して、複数の光信号（波長λ１，λ２，…，λｎ）に対応して設けられた複数の入力側チャネル導波路１０１と、入力側スラブ導波路１０２と、光路長の異なる複数の光導波路からなるアレイ導波路１０３と、出力側スラブ導波路１０４と、複数の出力側チャネル導波路１０５とによって構成される。
【００６１】
波長制御回路２００は、合波領域３０以外の領域であり、詳細な説明は後述する図７〜図９を用いて行う。
【００６２】
（光合波回路）
まず、光合波回路１を、図１〜図３に基づいて説明する。
【００６３】
図１は、本発明に係るアレイ導波路回折格子型の光合波回路１の構成を示す。
【００６４】
１０は、図２５に示す入力側スラブ導波路１０２の入力側の端面に対応する。２０は、図２５に示す出力側スラブ導波路１０４の出力側の端面に対応する。これにより、入力側の端面１０と出力側の端面２０との間の合波領域３０が、図２５の構成要素（入力側スラブ導波路１０２、アレイ導波路１０３、出力側スラブ導波路１０４）の領域に対応する。なお、入力側／出力側のスラブ導波路１０２，１０４の接続構成については、後述する。
【００６５】
図１は、上記合波領域３０を含む光合波回路１の入力側の端面１０および出力側の端面２０での構成を示す。
【００６６】
（入力側の端面）
入力側の端面１０には、以下の部材４０，６０が設けられている。
【００６７】
４０は、入力側の伝送チャネル導波路である。伝送チャネル導波路４０を複数設けることによって、伝送チャネル導波路群（Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎ）を構成する。
【００６８】
６０は、監視チャネル導波路である。対をなす監視チャネル導波路６０を複数組設けることによって、監視チャネル導波路群（（Ｓ１１，Ｓ１２），（Ｓ２１，Ｓ２２），…（Ｓｎ１，Ｓｎ２））を構成する。
【００６９】
ここで、例えば入力側の各監視チャネル導波路６０の光透過波長帯域は、入力側の伝送チャネル導波路４０の光透過波長帯域のおよそ半分の帯域を有するように設定されている。
【００７０】
入力側の伝送チャネル導波路４０、および、各監視チャネル導波路６０は、合波領域３０内では、図２５の入力側チャネル導波路１０１として構成される。
【００７１】
（出力側の端面）
出力側の端面２０には、以下の部材５０，７０が設けられている。
【００７２】
５０は、出力側の伝送チャネル導波路（Ｔ０）である。
【００７３】
７０は、出力側の監視チャネル導波路（Ｓ０）である。
【００７４】
ここで、出力側の各監視チャネル導波路Ｓ０の光透過波長帯域は、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０の帯域と同等に設定されている。
【００７５】
出力側の伝送チャネル導波路５０、および、出力側の監視チャネル導波路７０は、合波領域３０内では、図２５の出力側チャネル導波路１０５として構成される。
【００７６】
（導波路設置位置の関係）
出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０は、出力側スラブ導波路１０４内において入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎに、それぞれ波長λ１，λ２，…，λｎの光信号を入力した場合、これら光信号が合波領域３０で合波されて出力されるような所定の位置に配列されている。
【００７７】
また、入力側の監視チャネル導波路対群（Ｓ１１，Ｓ１２），（Ｓ２１，Ｓ２２），…（Ｓｎ１，Ｓｎ２）は、入力側スラブ導波路１０２内において出力側の監視チャネル導波路Ｓ０に合波信号（すなわち、波長λ１，λ２，…，λｎの光信号からなる波長多重化された波長多重光信号の一部を抽出した信号）を入力した場合、これらが合波領域３０で分波されて、それぞれの対応する入力側の監視チャネル導波路対に出力される位置、すなわち、（Ｓ１１，Ｓ１２），（Ｓ２１，Ｓ２２），…（Ｓｎ１，Ｓｎ２）の各入力側の監視チャネル導波路対の光透過波長特性を合成した光透過波長特性の中心波長が波長λ１，λ２，…，λｎとそれぞれ一致する位置に配置する。
【００７８】
（光透過波長特性）
本例では、図１において、入力側の対をなす第１或いは第２の監視チャネル導波路６０と、出力側の監視チャネル導波路７０との間の一対の監視用光透過波長帯域、および、入力側の伝送チャネル導波路４０と出力側の伝送チャネル導波路５０との間の伝送用光透過波長帯域は、合波領域３０内の導波路形状と配置位置とによって決定される。この場合、監視用光透過波長帯域の各々は、例えば、伝送用光透過波長帯域よりも狭く、かつ、相互に略等しい関係にある。
【００７９】
ここで、複数の入力側伝送チャネル導波路４０の各々が配置される所定の間隔と、複数対の入力側監視チャネル導波路６０の各対が配置される各対の中央位置における所定の間隔とは、所定の相関関係を有する。
【００８０】
この所定の相関関係とは、複数の入力側伝送チャネル導波路４０の各々が配置される所定の間隔と、複数対の入力側監視チャネル導波路６０の各対が配置される各対の中央位置における所定の間隔とは、それぞれ対応するものが等しい関係にあるか、或いは、比例関係にあることをいう。
【００８１】
また、例えば、入力側の対をなす監視チャネル導波路６０を構成する各チャネル導波路の幅を、入力側の伝送チャネル導波路４０の幅に対して、狭く若しくは広くなるように設定してもよい。
【００８２】
なお、ここでは監視用光透過波長帯域の各々は、伝送用光透過波長帯域よりも狭い場合について説明したが、この条件は本発明の必須の条件ではない。すなわち、監視用光透過波長帯域の各々が互いに重なり合う部分が光信号の波長の偏移を検出するために重要であり、監視用光透過波長帯域の幅の広さには関係しない。
【００８３】
以下、具体的に説明する。
【００８４】
図２（ａ）は、入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎと、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０との間の光透過波長特性を合成して示したものである。
【００８５】
この場合、入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１に波長λ１の光信号、同じく、入力側の伝送チャネル導波路Ｔ２に波長λ２の光信号，…，入力側の伝送チャネル導波路Ｔｎにλｎの波長の光信号をそれぞれ入力した場合、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０にこれら光信号が合成されて出力されることを表している。
【００８６】
図２（ｂ）は、入力側の監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２）と、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０との間の光透過波長特性を示す。
【００８７】
この場合、入力側の監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２）の各々は、例えば、伝送チャネル導波路４０の光透過波長帯域のおよそ半分の帯域を有し、互いに重なり合う２つの山型を形成し、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１とＳ１２との光透過波長特性の交点が波長λ１に一致するように設定する。
【００８８】
このように設定された状態においては、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０から波長λ１の光信号を入力した場合、この光信号は入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１とＳ１２との両方に２分されて、両方に出力される。
【００８９】
なお、２分とは、図２（ｂ）に示すように、監視チャネル導波路Ｓ１１の波長帯域と監視チャネル導波路Ｓ１２の波長帯域との関係において、波長λ１を中心として、上下の２つの波長領域が存在することを意味する。
【００９０】
これにより、例えば、光信号の波長がλ１より短い波長に変化した場合は、光信号は、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１の方に多く、Ｓ１２の方に少なく分割されて、それぞれに出力される。
【００９１】
逆に、光信号の波長がλ１より長い波長に変化した場合は、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１の方に少なく、Ｓ１２の方に多く分割されて、それぞれに出力される。
【００９２】
このように入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１とＳ１２とに出力される光信号の大きさの変化に応じて、光信号の波長が所定の値より短波長側或いは長波長側にどの程度変化したかを検出できる。
【００９３】
従って、このような複数の入力側の監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２），（Ｓ２１，Ｓ２２），…（Ｓｎ１，Ｓｎ２）の各対の光透過波長特性を合成した波長帯域の中心波長が、各伝送チャネル導波路の光透過波長帯域の中心波長λ１，λ２，…，λｎと一致するように、すなわち、伝送する複数の光信号のそれぞれに対応する基準となる波長と一致するように配置する。
【００９４】
図２（ｃ）は、上記位置関係で配置された入力側の監視チャネル導波路対群（Ｓ１１，Ｓ１２），（Ｓ２１，Ｓ２２），…（Ｓｎ１，Ｓｎ２）と、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０との間の光透過波長特性を合成して示すものである。
【００９５】
この場合、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０に、波長λ１，λ２，…，λｎが合波された信号を入力した場合、入力側の監視チャネル導波路対にそれぞれの波長の光信号が分波されて出力され、また、波長λ１，λ２，…，λｎが入力側の各監視チャネル導波路対の光透過波長特性の中心にあることを示す。
【００９６】
例えば、入力側の監視チャネル導波路対（Ｓ２１，Ｓ２２）には、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０から波長λ２の光信号が分波されて出力される。この場合、波長λ２は、入力側の監視チャネル導波路対（Ｓ２１，Ｓ２２）の光透過波長特性の中心にある。
【００９７】
以上のような関係をもって伝送チャネル導波路４０，５０と監視チャネル導波路６０，７０とを配列した場合、一般に、入力側の伝送チャネル導波路４０（Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎ）のそれぞれの中心相互間の間隔は波長と光合波回路１の各種定数との関係で決定される距離となり、かつ、その距離は、対応する入力側の各監視チャネル導波路対（（Ｓ１１，Ｓ１２）、（Ｓ２１，Ｓ２２）、…、又は（Ｓｎ１，Ｓｎ２））のそれぞれの中心の相互の間隔に一致する。
【００９８】
しかし、入力側の伝送チャネル導波路４０の中心と、入力側の監視チャネル導波路対６０の中心とは必ずしも所定の間隔に配列する必要は無く、伝送チャネル導波路４０相互間および監視チャネル導波路６０相互間の間隔を所定の距離に保つことが重要である。
【００９９】
図２において、監視チャネル導波路の光透過波長帯域は、伝送チャネル導波路の光透過波長帯域より狭く設定した場合について説明している。さらに、以下の説明においても同様である。
【０１００】
（変形例）
光合波回路１の変形例を、図３に基づいて説明する。
【０１０１】
伝送チャネル導波路４０と監視チャネル導波路６０は全て交互に配列する必要は無く、図３（ａ）に示すように、伝送チャネル導波路４０と監視チャネル導波路６０とが互いに相手の一部を挟むように配列してもよい。また、図３（ｂ）に示すように、伝送チャネル導波路４０と監視チャネル導波路６０とが互いに開いてを挟まないように配列してもよい。
【０１０２】
以上の説明では、入力側の監視チャネル導波路６０の各対における光透過波長特性は、互いに同一の形状をもち、その中心波長においては、両チャネルに光信号が２等分されると仮定している。
【０１０３】
ただし、一般的には、これらの両チャネルの光透過波長特性は、製造偏差などにより必ずしも完全に同一形状にはならない。このような場合は、後述するように、予め各対の両方の監視チャネル導波路６０の光透過波長特性を測定して、外部回路において記憶し、補正することが可能である。従って、監視チャネル導波路６０の各対の光透過波長特性の形状は完全に一致している必要はない。
【０１０４】
ここで、「出力側の監視チャネル導波路７０の光透過波長帯域は、伝送チャネル導波路４０の光透過波長帯域と同等」、あるいは、「入力側の監視チャネル導波路６０の光透過波長帯域は、伝送チャネル導波路４０の光透過波長帯域のおよそ半分」という、表現を用いた理由について述べる。
【０１０５】
各チャネル導波路の光透過波長帯域は、光信号の伝送に必要な帯域に対して、十分な余裕を持つように広く設定されているのが通例である。従って、各チャネル導波路の光透過波長帯域には余裕があるのが一般的であり、通常、厳密に「同一」あるいは「半分」である必要はないためである。これらの点は、以下に述べる各例においても同様である。
【０１０６】
（入力側／出力側のスラブ導波路構造）
次に、入力側スラブ導波路１０２、および、出力側スラブ導波路１０４の端面部の構造を、図４〜図６に基づいて説明する。
【０１０７】
図４は、図１の合波回路１の内部構成を示す。以下、図５および図６に基づいて詳細に説明する。
【０１０８】
図５は、入力側スラブ導波路１０２の端面部の構造を示す。
【０１０９】
入力側スラブ導波路１０２の入力側の端面１０（第１端面）において、入力側伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎの各々の入力側伝送チャネル導波路４０は、所定の間隔で配置されている。
【０１１０】
なお、ここでいう、所定の間隔とは、伝送される光信号の各波長やスラブ導波路１０２の端面１０と対向する端面（アレイ導波路が配置されている端面）１１の間の距離等に依存して、公知の設計法により決定される間隔のことをいい、以下、この表現については、同様な意味をもつものとする。
【０１１１】
入力側監視チャネル導波路対群（（Ｓ１１，Ｓ１２）、（Ｓ２１，Ｓ２２）、…、（Ｓｎ１，Ｓｎ２））において、各入力側監視チャネル導波路対は、該各対の中央位置が互いに所定の間隔となるように配置されている。
【０１１２】
例えば、入力側監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２）の中央位置（すなわち、分岐の付け根部分Ｐ）と、入力側監視チャネル導波路対（Ｓ２１，Ｓ２２）の中央位置（すなわち、分岐の付け根部分Ｑ）との間の間隔は、前記所定の間隔となるように配置されている。
【０１１３】
また、図５においては、各入力側監視チャネル導波路対を構成する入力側監視チャネル導波路６０の導波路幅は、入力側伝送チャネル導波路４０の導波路幅よりも狭く設定されている場合を示している。このように、入力側監視チャネル導波路６０の導波路幅は、入力側伝送チャネル導波路４０の導波路幅の略半分に設定してもよい。さらに、入力側監視チャネル導波路６０の導波路幅を、入力側伝送チャネル導波路４０の導波路幅よりも狭く設定することは光合波回路の小型化に有効である。
【０１１４】
図６は、出力側スラブ導波路１０４の端面部の構造を示す。
【０１１５】
出力側スラブ導波路１０４の出力側の端面２０（第４端面）において、出力側伝送チャネル導波路５０（Ｔ０）は、入力側スラブ導波路１０２の端面１０（第１端面）に配置される各対の入力側伝送チャネル導波路４０と相対的な位置関係にある。
【０１１６】
この相対的な位置関係とは、出力側伝送チャネル導波路５０（Ｔ０）が、入力側伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎから伝送される複数のそれぞれ波長の異なる光信号を合波して合波光（波長λ１，λ２，…，λｎ）を生成する位置に配置される関係にあることをいう。
【０１１７】
また、出力側監視チャネル導波路７０（Ｓ０）は、入力側スラブ導波路１０２の端面１０（第１端面）に配置される各対の入力側監視チャネル導波路６０と相対的な位置関係にある。
【０１１８】
この相対的な位置関係とは、出力側監視チャネル導波路７０（Ｓ０）が、各対の入力側監視チャネル導波路６０に導かれる分波光を生成する位置に配置される関係にあることをいう。
【０１１９】
すなわち、合波光（波長λ１，λ２，…，λｎ）が出力側監視チャネル導波路７０（Ｓ０）から出力されると、波長λ１の光信号は、入力側監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２）に導かれるが、このとき、波長λ１＋の光信号は入力側監視チャネル導波路Ｓ１１に入力され、波長λ１−の光信号は入力側監視チャネル導波路Ｓ１１に入力される。
【０１２０】
なお、以下、波長λ１＋は、波長λ１よりも長波長側或いは短波長側の光信号成分を表し、また、波長λ１−は、波長λ１よりも短波長側或いは長波長側の光信号成分を表し、＋，−の記号は、単に説明をわかりやすくするために用いたものであり、物理的な意味はない。
【０１２１】
（波長制御回路）
次に、波長制御回路２００を、図７〜図９に基づいて説明する。
【０１２２】
図７は、波長制御回路２００の構成例を示す。
【０１２３】
波長制御回路２００は、前述した光合波回路１以外の領域によって構成される。以下、具体的に説明する。
【０１２４】
２１０は、光分岐回路（Ｃ０）である。
【０１２５】
２１５は、主信号（波長多重化された波長多重光信号）を出力する光導波路（Ｃ０１）である。
【０１２６】
２２０は、主信号の一部を抽出する光分岐回路Ｃ０と、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０とを接続する光導波路（Ｃ０２）である。
【０１２７】
２３０は、電気光変換回路Ｌ１，Ｌ２，…Ｌｎの波長を所定の値に制御するための制御信号を出力する制御信号抽出回路（Ｃ１，Ｃ２，…Ｃｎ）である。
【０１２８】
２３５は、制御信号抽出回路（Ｃ１，Ｃ２，…Ｃｎ）と電気光変換回路（Ｌ１，Ｌ２，…Ｌｎ）とを接続する信号線である。
【０１２９】
２４０は、電気光変換回路（Ｌ１，Ｌ２，…Ｌｎ）であり、一般的には、レーザーダイオードとその駆動・制御回路とによって構成される。
【０１３０】
２５０は、伝送すべきｎチャネルの電気信号の入力端子（Ｉ１，Ｉ２，…Ｉｎ）である。
【０１３１】
次に、波長制御回路２００の動作について説明する。
【０１３２】
光分岐回路Ｃ０は、光合波回路１の出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０の出力を入力とし、その大部分を主信号側の光導波路Ｃ０１へ出力し、また、その主信号の一部分、通常は１０％程度を光導波路Ｃ０２へ出力する。
【０１３３】
この場合、光分岐回路Ｃ０の内部では、図８に示すように、光導波路Ｃ０１と、光導波路Ｃ０２とが近接して配設されている。ここで、出力側の伝送チャネル導波路５０（Ｔ０）から入力された光信号（合波信号）は、出力端子側の光導波路Ｃ０１と光導波路Ｃ０２とに分岐して出力される。この光分岐比は、光導波路Ｃ０１と光導波路Ｃ０２との結合の度合いに応じて可変することが可能である。
【０１３４】
そして、このようにして分岐出力された光信号は、光導波路Ｃ０２を介して、光合波回路１の出力側の監視チャネル導波路Ｓ０へ入力される。
【０１３５】
この出力側の端面２０の監視チャネル導波路Ｓ０へ入力された光信号は、図４において破線で示すように（図４においては波長λ１について示してある）、合波領域３０内で反対側の入力側の端面１０側へ進行し、再度分波されて、対応する入力側の各監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２），（Ｓ２１，Ｓ２２），…（Ｓｎ１，Ｓｎ２）にそれぞれ導かれる。
【０１３６】
（光透過波長特性）
ここで、光透過波長特性について説明する。
【０１３７】
図９は、監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２）における光信号の分配についての詳細な説明を拡大して示すものである。
【０１３８】
図９（ａ）は、入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１と、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０との間の光透過波長特性を示す。この場合、波長λ１を中心とした所定の範囲で光が通過し、他の波長域では光は徐々に減衰する様子を模式的に表している。
【０１３９】
図９（ｂ）は、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０と、入力側の監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２）との間の光透過波長特性を示す。
【０１４０】
図９（ｃ）は、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０と、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１との間の光透過波長特性を示す。
【０１４１】
図９（ｄ）は、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０と、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１２との間の光透過波長特性を示す。
【０１４２】
ここで、光信号の波長が基準値λ１に一致していたとすると、図９（ｂ）のように、Ｓ１１とＳ１２の光透過率は等しいので、光信号は、２等分されて、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１とＳ１２には、図９（ｃ），図９（ｄ）において矢印で示した大きさに相当する光信号が出力される。
【０１４３】
そして、光信号の波長が、例えば、長波長側へ偏りλ１′となった状態を考えると、図９（ｂ）に示すように、Ｓ１１の光透過率は小さく、Ｓ１２の光透過率は大きくなるので、Ｓ１１への出力は図９（ｃ）に矢印で示すように小さくなり、一方、Ｓ１２への出力は図９（ｄ）に矢印で示すように大きくなる。
【０１４４】
また、光信号の波長が短波長側へ偏った状態では逆の状態となる。
【０１４５】
このように波長の変化により、入力側の監視チャネル導波路対の出力は一方が大きく、他方が小さくなりいわゆる差動的に変化する。この変化は、制御信号抽出回路Ｃ１において、差動増幅回路等により、例えば波長が長波長側へ偏っている場合は＋の電圧、短波長側へ偏っている場合は−の電圧により波長の変化を示す制御信号へ変換することができる。
【０１４６】
ここの説明では、入力側の監視チャネル導波路対の各々の光透過波長特性は、同一形状であると仮定しているが、前述のように製造偏差等により、同一形状にはならない場合がある。この場合は、予め両方の光透過波長特性を測定し、その差を計測、記憶し、制御信号抽出回路Ｃ１，Ｃ２，…Ｃｎにおいて補正することが可能である。従って、監視チャネル導波路対の両チャネルの光透過波長特性は必ずしも同一である必要はない。なお、この条件は、以下の各例の構成においても同様である。
【０１４７】
そして、このようにして抽出された制御信号は、電気光変換回路Ｌ１の制御端子へ供給され、出力光波長を基準値に保つよう調整する。電気光変換回路は、一般的には、レーザーダイオードが使用されるが、この場合は、駆動バイアス電流や温度により波長を制御することができる。
【０１４８】
以上のように、本発明の光合波回路１は、一度合波された光信号を、該光合波回路１に一体的に形成された分波機能を利用して再度分波し、かつ、分波された光信号を２つの差動的な出力端子から取り出すことにより、波長の偏差を検出し、偏差を最小化するための制御が可能となる。
【０１４９】
その結果、外部に光分波回路１を設置し、分波された信号の波長の偏差をフィルターなどにより検出し、その検出結果を基に電気光変換回路すなわちレーザーダイオードの波長を制御していた従来の構成をなくすことができるため、回路規模を縮小させ、小型化を図ることができる。これにより、特に、波長多重数が１６、あるいは３２と多くなっても、実装上の負担を軽減させ、かつ、経済的にも大幅な改善を図ることができる。
【０１５０】
（集積化）
図７において、合波領域３０と、出力側の伝送チャネル導波路５０（Ｔ０）と、出力側の監視チャネル導波路７０（Ｓ０）と、光分岐回路２１０と、該分岐回路２１０と該出力側の監視チャネル導波路７０との間を接続するための光導波路２２０とを一体に集積化して構成してもよい。これにより、一段とコンパクトな構成とすることができる。なお、この集積化は、周知のＩＣプロセス技術を用いて容易に行うことができる。
【０１５１】
［第２の例］
本発明の第２の実施の形態を、図１０〜図１６に基づいて説明する。なお、前述した第１の例と同一部分についてはその説明を省略し、同一符号を付す。
【０１５２】
（概要）
本発明の概要について説明する。
【０１５３】
本例において、光合波装置の各部は、後述する図１０および図１５において以下のような構成とする。
【０１５４】
抽出手段は、出力側の端面２０から出力される波長多重信号の一部を分岐して検査用信号として取り出す分岐部（３１０）を有する。
【０１５５】
検査信号再導入手段は、分岐部（３１０）と接続され、複数の光信号を伝送する伝送導波路５０の光透過波長帯域幅と同等の帯域幅および光透過波長特性をもち、かつ、入力側の端面１０に設けられた第３の検査用端子部（２２０，６０）を有する。
【０１５６】
検査信号検出手段は、出力側の端面２０に設けられ、例えば、複数の光信号を伝送する伝送導波路４０の光透過波長帯域幅の約半分の帯域幅をもち、かつ、互いに重なり合う２つの山型を形成すると共に、該合成された２つの山型の波長帯域の中心波長が伝送する複数の光信号のそれぞれに対応する基準となる波長と略一致するように設定された光透過波長特性をもつ、第４の検査用端子部（７０）を有する。
【０１５７】
上記構成としたことにより、合波領域３０の出力側の端面２０から出力された波長多重光信号は、分岐部（３１０）により分岐され検査用信号として取り出される。この取り出された検査用信号は、一方の第３の検査用端子部（２２０，６０）から合波領域３０内に再度導入され、他方の第４の検査用端子部（７０）から２つの検査用信号として出力される。この出力された２つの検査用信号に基づいて制御信号を出力する。
【０１５８】
以下、具体例を挙げて説明する。
【０１５９】
（具体例）
次に、本発明に係る光合波装置の具体的な構成を、図１０〜図１６に基づいて説明する。
【０１６０】
本発明に係る光合波装置は、上記合波領域３０を含む光合波回路１と、光信号の波長監視・制御機能をもつ波長制御回路３００とに大別される。
【０１６１】
（光合波回路）
まず、光合波回路１を、図１０〜図１１に基づいて説明する。
【０１６２】
図１０は、光合波回路１の構成を示す。
【０１６３】
（入力側の端面）
入力側の端面１０には、複数の伝送チャネル導波路４０が所定の間隔で配置され、入力側の伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎを構成している。
【０１６４】
また、出力側の伝送チャネル導波路５０と同等の光透過波長帯域を有する１つの監視チャネル導波路６０（ＳＩ）が、例えば、入力側の伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎの間に所定の間隔を保って配置されている。
【０１６５】
入力側の伝送チャネル導波路４０、および、監視チャネル導波路６０は、合波領域３０内では、図２５の入力側チャネル導波路１０１として構成される。
【０１６６】
（出力側の端面）
出力側の端面２０には、入力側の伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎから到来する複数の波長（λ１，λ２，…，λｎ）の光信号が合波されて出力される位置に、入力側の伝送チャネル導波路４０と同等の光透過波長帯域を有する出力側の伝送チャネル導波路５０（Ｔ０）が配置されている。
【０１６７】
さらに、複数の監視チャネル導波路７０を設けることによって、出力側の監視チャネル導波路対群（Ｓ０１１，Ｓ０１２），（Ｓ０２１，Ｓ０２２），…（Ｓ０ｎ１，Ｓ０ｎ２）を構成している。
【０１６８】
この出力側の監視チャネル導波路対群は、入力側の監視チャネル導波路ＳＩに合波された光信号（波長λ１，λ２，…，λｎ）を入力した場合、この合波された光信号が分波されて、それぞれの波長毎に出力される位置に配列されている。
【０１６９】
出力側の伝送チャネル導波路５０、および、複数の監視チャネル導波路７０は、合波領域３０内では、図２５の出力側チャネル導波路１０５として構成される。
【０１７０】
（光透過波長特性）
ここで、光透過波長特性について説明する。
【０１７１】
本例では、図１０において、入力側の監視チャネル導波路６０と出力側の対をなす第１或いは第２の監視チャネル導波路７０との間の一対の監視用光透過波長帯域、および、入力側の伝送チャネル導波路４０と出力側の伝送チャネル導波路５０との間の伝送用光透過波長帯域は、合波領域３０内の導波路形状によって決定される。この場合、監視用光透過波長帯域の各々は、例えば、伝送用光透過波長帯域よりも狭く、かつ、相互に略等しい関係にしてもよい。
【０１７２】
以下、具体的に説明する。
【０１７３】
出力側の各監視チャネル導波路７０において、例えば、その光透過波長帯域は伝送チャネル導波路４０，５０の光透過波長帯域より小さく、かつ、出力側の各監視チャネル導波路対（例えば（Ｓ０１１，Ｓ０１２））の光透過波長特性は２つの山形を形成し、この２つの光透過波長特性を合成した波長帯域は伝送チャネル導波路４０，５０の波長帯域と同等とし、かつ、その中心波長は対応する伝送する複数の光信号のそれぞれに対応する基準となる波長と一致させる。
【０１７４】
まず、図１１（ａ）は、入力側の伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎと、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０との間の光透過波長特性を合成して示す。
【０１７５】
Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎから入力された波長λ１，λ２，…，λｎの近傍の波長の光信号が合波されて出力され、また、波長がλ１，λ２，…，λｎから大きく外れると出力が得られないことを表している。
【０１７６】
図１１（ｂ）は、入力側の監視チャネル導波路ＳＩと、出力側の監視チャネル導波路対（Ｓ０１１，Ｓ０１２）との間の光透過波長特性を示す。
【０１７７】
光信号の波長が基準の値λ１に一致している場合は、両監視チャネル導波路の光透過波長特性は等しく、光信号は２等分され、両チャネルに出力され、波長が基準の値λ１から長波長側或いは短波長側へ変化した場合は両監視チャネル導波路の光透過率が異なるため、いずれかのチャネルの光出力が増加し、他方のチャネルの出力が減少することを表している。
【０１７８】
図１１（ｃ）は、入力側、出力側の監視チャネル導波路間の光透過波長特性を合成して示す。
【０１７９】
以上のような特性を有する本発明の光合波回路１において、複数の波長の光信号を入力側の伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎへ入力した場合、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０に合波出力が得られる。
【０１８０】
その合波出力の一部を取り出し、これを入力側の監視チャネル導波路ＳＩへ入力することにより、出力側の監視チャネル導波路対群（Ｓ０１１，Ｓ０１２），（Ｓ０２１，Ｓ０２２），…（Ｓ０ｎ１，Ｓ０ｎ２）に各波長の信号毎に波長に偏移を示す制御信号を得ることができる。
【０１８１】
この制御信号に基づいて、後述する図１５の各電気光変換回路Ｌ１，Ｌ２，…Ｌｎを制御し、出力光波長を所定の値へ制御することができる。
【０１８２】
（入力側／出力側のスラブ導波路構造）
次に、入力側スラブ導波路１０２、および、出力側スラブ導波路１０４の端面部の構造を、図１２〜図１４に基づいて説明する。
【０１８３】
図１２は、図１０の合波回路１の内部構成を示す。以下、図１３および図１４に基づいて説明する。
【０１８４】
図１３は、入力側スラブ導波路１０２の端面部の構造を示す。
【０１８５】
入力側スラブ導波路１０２の入力側の端面１０（第１端面）において、入力側伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎの各々は、所定の間隔で配置される。
【０１８６】
また、入力側監視チャネル導波路６０は、出力側スラブ導波路１０４の出力側の端面２０（第４端面）に配置される各対の出力側監視チャネル導波路７０と相対的な位置関係にある。
【０１８７】
この相対的な位置関係とは、入力側監視チャネル導波路６０が、各対の出力側監視チャネル導波路７０に導かれる分波光を生成する位置に配置される関係にあることをいう。
【０１８８】
すなわち、合波光（波長λ１，λ２，…，λｎ）が入力側監視チャネル導波路６０から出力されると、波長λ１の光信号は、出力側監視チャネル導波路対（Ｓ０１１，Ｓ０１２）に導かれるが、このとき、波長λ１＋の光信号は出力側監視チャネル導波路Ｓ０１１に入力され、波長λ１−の光信号は出力側監視チャネル導波路Ｓ０１２に入力される。
【０１８９】
図１４は、出力側スラブ導波路１０４の端面部の構造を示す。
【０１９０】
出力側スラブ導波路１０４の出力側の端面２０（第４端面）において、出力側監視チャネル導波路対群（（Ｓ０１１，Ｓ０１２）、（Ｓ０２１，Ｓ０２２）、…、（Ｓ０ｎ１，Ｓ０ｎ２））を構成する各出力側監視チャネル導波路対は、各対の中央位置が互いに所定の間隔となるように配置されている。
【０１９１】
例えば、出力側監視チャネル導波路対（Ｓ０１１，Ｓ０１２）の中央位置（すなわち、分岐の付け根部分Ｐ）と、出力側監視チャネル導波路対（Ｓ０２１，Ｓ０２２）の中央位置（すなわち、分岐の付け根部分Ｑ）との間の間隔は、所定の間隔となるように配置される。
【０１９２】
また、図１４においては、例えば、各出力側監視チャネル導波路対を構成する各出力側監視チャネル導波路７０の導波路幅は、出力側伝送チャネル導波路５０（Ｔ０）の導波路幅よりも狭く、略半分に設定してもよい。さらに、各出力側監視チャネル導波路７０の導波路幅は、出力側伝送チャネル導波路５０（Ｔ０）の導波路幅よりも狭く設定した場合を示しているが、これは光合波回路の小型化に有効である。
【０１９３】
出力側伝送チャネル導波路５０（Ｔ０）は、入力側スラブ導波路１０２の入力側の端面１０（第１端面）に配置される入力側伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎと相対的な位置関係にある。
【０１９４】
この相対的な位置関係とは、出力側伝送チャネル導波路５０が、入力側伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎから伝送される複数のそれぞれ異なる波長の光信号を合波して合波光（波長λ１，λ２，…，λｎ）を生成する位置に配置される関係にあることをいう。
【０１９５】
以上の説明においては、図１０に示すように、入力側監視チャネル導波路６０が入力側伝送チャネル導波路４０の間に設定されている場合について説明した。しかし、入力側伝送チャネル導波路４０と出力側伝送チャネル導波路５０、および、入力側監視チャネル導波路６０と出力側監視チャネル導波路７０の相対的な位置関係を保つことが必要であり、これら２組のチャネル導波路の相互位置関係は変化させることが可能である。すなわち、図１０において、入力側監視チャネル導波路６０と出力側監視チャネル導波路７０の相対位置を保ったままの状態で、入力側の監視チャネル導波路６０が入力側伝送チャネル導波路４０の間に挟まれない位置（図１０の下方向）へ設置することも可能である。この状況は、前述した第１の例において説明した図３と同様である。
【０１９６】
（波長制御回路）
次に、波長制御回路３００を、図１５および図１６に基づいて説明する。
【０１９７】
図１５は、波長制御回路３００の例である。
【０１９８】
３１０は、光分岐回路（Ｃ０）であり、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０に出力された合波された光信号の一部分、通常１０％程度を分岐出力用の光導波路２２０（Ｃ０２）へ出力し、大部分の信号を主信号出力用の光導波路Ｃ０１へ出力する。なお、この光分岐回路３１０は、前述した第１の例の光分岐回路２１０（図８参照）と同一構成である。
【０１９９】
３２０は、各々対応する出力側の監視チャネル導波路対群（Ｓ０１１，Ｓ０１２），（Ｓ０２１，Ｓ０２２），…（Ｓ０ｎ１，Ｓ０ｎ２）における各出力側の各対の監視チャネル導波路７０間での光信号の差を検出し、その結果を電気信号として、信号線ＣＳ０１，ＣＳ０２，…，ＣＳ０ｎに出力する制御信号抽出回路（ＣＳ１，ＣＳ２，…ＣＳｎ）である。
【０２００】
これら信号線ＣＳ０１，ＣＳ０２，…，ＣＳ０ｎは、それぞれ電気光変換回路Ｌ１，Ｌ２，…Ｌｎの制御端子ＬＣ１，ＬＣ２，…ＬＣｎに接続される。
【０２０１】
なお、この他に以下の構成を有する。
【０２０２】
伝送すべきｎ個の電気信号の入力端子Ｉ１，Ｉ２，…Ｉｎ、電気光変換回路Ｌ１，Ｌ２，…Ｌｎは、前述した第１の例の図４と同様である。
【０２０３】
なお、入力側のＴ１，Ｔ２，…Ｔｎ、および、ＳＩと、出力側の（Ｓ０１１，Ｓ０１２），（Ｓ０２１，Ｓ０２２），…（Ｓ０ｎ１，Ｓ０ｎ２）、および、Ｔ０とは、図１０に示した光合波回路１である。
【０２０４】
次に、波長制御回路３００の動作について説明する。
【０２０５】
まず、伝送すべき複数の電気信号は、電気信号入力端子Ｉ１，Ｉ２，…Ｉｎへ入力され、通常、レーザーダイオードとその制御回路で構成される電気光変換回路において、それぞれ所定の波長λ１，λ２，…，λｎの光信号に変換され、その出力端子に接続されている光合波回路１の入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎに入力される。これらの光信号は、光合波回路１の中を進行し、合波され、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０に出力される。
【０２０６】
この合波された光信号は、光分岐回路Ｃ０により、一部分、通常は１０％程度が分岐出力端子Ｔ０Ｓに出力され、入力側の監視チャネル導波路ＳＩへ入力され、再び各波長λ１，λ２，…，λｎの光信号に分波されてそれぞれの対応する監視チャネル導波路対群（Ｓ０１１，Ｓ０１２），（Ｓ０２１，Ｓ０２２），…（Ｓ０ｎ１，Ｓ０ｎ２）へ出力される。
【０２０７】
図１６は、出力側の各監視チャネル導波路対の動作の詳細を示す。
【０２０８】
ここで、出力側の監視チャネル導波路対（Ｓ０１１，Ｓ０１２）を例にして説明する。
【０２０９】
図１６（ａ）は、入力側の監視チャネル導波路ＳＩと、出力側の監視チャネル導波路対（Ｓ０１１，Ｓ０１２）との間の光透過波長特性を合成して示す。
【０２１０】
伝送光信号の波長が基準の値のλ１に一致している場合は、光信号は２分され、Ｓ０１１とＳ０１２とに均等に出力されるが、波長が例えばλ１′へ変化した場合は、Ｓ０１１の光透過率は小さく、Ｓ０１２の光透過波率は大きいので光信号はＳ０１１に少なく、Ｓ０１２へ多く出力される。
【０２１１】
図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の表示を、矢印で信号の大きさを示したものである。すなわち、入力側の監視チャネル導波路ＳＩと、出力側の対を構成する一方の監視チャネル導波路Ｓ０１１との間の光透過波長特性を示す。
【０２１２】
図１６（ｃ）は、図１６（ａ）の表示を、矢印で信号の大きさを示したものである。すなわち、入力側の監視チャネル導波路ＳＩと、出力側の対を構成する他方の監視チャネル導波路Ｓ０１２との間の光透過波長特性を示す。
【０２１３】
このような信号波長の変化は、両監視チャネル導波路の出力の差となって現れる。これらの光信号の差は制御信号抽出回路ＣＳ１，ＣＳ２，…ＣＳｎの差動増幅回路等により、波長が長波長側あるいは短波長側へどの程度偏差を持つかを示す電気信号に変換され、その出力は出力端子ＣＳ０１，ＣＳ０２，…ＣＳ０ｎから電気光変換回路の制御端子ＬＣ１，ＬＣ２，…ＬＣｎに与えられ、電気光変換回路の出力波長を所定の値へ制御する。
【０２１４】
このような動作により、出力側伝送チャネル導波路Ｔ０の出力は、基準の値に制御され、光分岐回路Ｃ０の主信号出力端子Ｔ００から、外部へ取り出される。
【０２１５】
以上の説明において、図１６（ａ）中で出力側の監視チャネル導波路対Ｓ０１１とＳ０１２の光透過波長特性を等しいと仮定し、波長がλ１に一致している場合、信号はＳ０１１とＳ０１２に２等分されると仮定しているが、これは必ずしも必要な条件ではないことは前述の通りである。
【０２１６】
（集積化）
図１５において、合波領域３０と出力側の伝送チャネル導波路５０（Ｔ０）と、光分岐回路３１０（Ｃ０）とを、一体に集積化して構成してもよい。これにより、前述した第１の例と同様な作用効果を有する。
【０２１７】
［第３の例］
本発明の第３の実施の形態を、図１７〜図２４に基づいて説明する。なお、前述した各例と同一部分についてはその説明を省略し、同一符号を付す。
【０２１８】
（概要）
本発明の概要について説明する。
【０２１９】
本例において、光合波装置の各部は、後述する図１７および図２２において以下のような構成とする。
【０２２０】
抽出手段は、合波領域３０の出力側の端面２０に、例えば、複数の光信号を伝送する伝送導波路４０の光透過波長帯域幅より狭い帯域幅をもち、かつ、互いに重なり合う２つの山型を形成すると共に、該合成された２つの山型の波長帯域の中心波長が伝送する複数の光信号のそれぞれに対応する基準となる波長と略一致するように設定された光透過波長特性をもつ、第５の検査用端子部（５０）を有する。
【０２２１】
さらに、この抽出手段は、第５の検査用端子部（５０）から出力される波長多重信号の一部を分岐して検査用信号として取り出す分岐部（４１０）を有する。
【０２２２】
検査信号再導入手段は、分岐部（４１０）と接続され、第５の検査用端子部（５０）と同一端面２０側に設けられ、かつ、該第５の検査用端子部（５０）と同等の帯域幅および光透過波長特性をもつ第６の検査用端子部（４２０，７０）を有する。
【０２２３】
検査信号検出手段は、入力側の端面１０に設けられ、かつ、該第５の検査用端子部（５０）と同等の帯域幅および光透過波長特性をもつ第７の検査用端子部（６０）を有する。
【０２２４】
上記構成としたことにより、合波領域３０の出力端子である第５の検査用端子部（５０）から出力された波長多重光信号は、分岐部（４１０）により分岐され検査用信号として取り出される。この取り出された検査用信号は、一方の第６の検査用端子部（４２０，７０）から合波領域３０内に再度導入され、他方の第７の検査用端子部（６０）から各波長に分波された検査用信号として出力される。この出力された検査用信号に基づいて制御信号を出力する。
【０２２５】
以下、具体例を挙げて説明する。
【０２２６】
（具体例）
次に、本発明に係る光合波装置の具体的な構成を、図１７〜図２４に基づいて説明する。
【０２２７】
本発明に係る光合波装置は、上記合波領域３０を含む光合波回路１と、光信号の波長監視・制御機能をもつ波長制御回路４００とに大別される。
【０２２８】
（光合波回路）
まず、光合波回路１を、図１７〜図１８に基づいて説明する。
【０２２９】
図１７は、アレイ導波路回折格子型の光合波回路１である。
【０２３０】
（入力側の端面）
入力側の端面１０には、複数の伝送チャネル導波路４０が所定の感覚で配置されており、入力側の伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎを構成している。
【０２３１】
監視チャネル導波路６０が、各伝送チャネル導波路４０の両側に対をなして配置され、入力側の監視チャネル導波路対群（Ｓ１１，Ｓ１２），（Ｓ２１，Ｓ２２），…（Ｓｎ１，Ｓｎ２）を構成している。
【０２３２】
入力側の伝送チャネル導波路４０、および、監視チャネル導波路６０は、合波領域３０内では、図２５の入力側チャネル導波路１０１として構成される。
【０２３３】
（出力側の端面）
出力側の端面２０には、伝送チャネル導波路５０が１組配置され、出力側の伝送チャネル導波路対（Ｔ０１，Ｔ０２）を構成している。
【０２３４】
監視チャネル導波路７０が伝送チャネル導波路５０の両側に配置され、出力側の監視チャネル導波路対（Ｓ０１，Ｓ０２）を構成している。
【０２３５】
出力側の伝送チャネル導波路５０、および、監視チャネル導波路７０は、合波領域３０内では、図２５の出力側チャネル導波路１０５として構成される。
【０２３６】
なお、合波領域３０内の実線は、入力側の伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎから入力された複数の波長（λ１，λ２，…，λｎ）の異なる光信号が、出力側の伝送チャネル導波路対（Ｔ０１，Ｔ０２）へ至る経路を概念的に示している。
【０２３７】
（光透過波長特性）
本例では、図１７において、伝送用光透過波長帯域の各々は、相互に略等しい関係にある。また、監視用光透過波長帯域の各々は、伝送用光透過波長帯域と略等しい関係にある。
【０２３８】
以下、具体的に説明する。
【０２３９】
出力側の伝送チャネル導波路対（Ｔ０１，Ｔ０２）は、図１８（ａ）に示すような、光透過波長特性を持つように設定されている。
【０２４０】
すなわち、出力側の伝送チャネル導波路対（Ｔ０１，Ｔ０２）の各光透過波長特性の帯域幅は、例えば、入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１の光透過波長特性（中心波長λ１）の帯域幅のおよそ半分とし、これらは相互に重なり合う２つの山形を形成し、これらを合成した光透過波長帯域は伝送チャネル導波路Ｔ１と同等とし、かつ、その中心波長は伝送する複数の光信号のそれぞれに対応する基準となる波長と一致している。
【０２４１】
このように設定された状態では、入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１へ入力される光信号の波長がその基準波長λ１と一致している場合、合波領域３０で合波された光信号は、伝送チャネル導波路対（Ｔ０１，Ｔ０２）に２分割されて出力される。
【０２４２】
また、同様に、入力側の伝送チャネル導波路Ｔ２，…Ｔｎからそれぞれ到来する波長λ２，…，λｎの波長の光信号についても、出力側の伝送チャネル導波路対（Ｔ０１，Ｔ０２）に分割されて出力される。
【０２４３】
図１７において、このように出力側の伝送チャネル導波路対（Ｔ０１，Ｔ０２）に２分割されて出力される様子を、合波領域３０内の実線で模式的に示す。
【０２４４】
これら２分割されて出力される信号対は、後述するように、出力側の伝送チャネル導波路対（Ｔ０１，Ｔ０２）に接続された光結合回路４４０（Ｄ３）によって容易に合成することができる。
【０２４５】
次に、入力側の監視チャネル導波路６０と、出力側の監視チャネル導波路７０との間の光透過波長特性の関係は、以下のようになる。
【０２４６】
出力側の監視チャネル導波路対（Ｓ０１，Ｓ０２）、および、入力側の監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２），（Ｓ２１，Ｓ２２），…（Ｓｎ１，Ｓｎ２）のそれぞれの光透過波長特性は、全て出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１，Ｔ０２と同等の波長帯域を持つように設定する。
【０２４７】
この場合、一方の出力側の監視チャネル導波路Ｓ０１に合波されて２分割され出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１に出力された光信号を入力した場合、光信号は合波領域３０において分波されて、それぞれの波長の信号が入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１，Ｓ２１，…Ｓｎ１に出力されるように設定する。
【０２４８】
図１８（ｂ）は、このように設定した場合における、出力側の監視チャネル導波路対（Ｓ０１，Ｓ０２）のうちの一方の監視チャネル導波路Ｓ０１と、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１，Ｓ２１，…Ｓｎ１との間の光透過波長特性の関係を示す。
【０２４９】
また、他方の出力側の監視チャネル導波路Ｓ０２に合波されて２分割され出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０２に出力された光信号を入力した場合、光信号は合波領域３０において分波されて、それぞれの信号が入力側の監視チャネル導波路Ｓ１２，Ｓ２２，…Ｓｎ２に出力されるように設定する。
【０２５０】
図１８（ｃ）は、このように設定した場合における、出力側の監視チャネル導波路対（Ｓ０１，Ｓ０２）のうちの他方の監視チャネル導波路Ｓ０２と、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１２，Ｓ２２，…Ｓｎ２との間の光透過波長特性の関係を示す。
【０２５１】
以上のように設定した場合における総合的な動作は、次のようになる。
【０２５２】
まず、波長λ１，λ２，…，λｎの複数の光信号は、それぞれ入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎへ入力される。これらの光信号は、合波領域３０で合波されて、出力側の伝送チャネル導波路対（Ｔ０１，Ｔ０２）へ出力される。
【０２５３】
ここで、これら光信号の波長がλ１，λ２，…，λｎに一致していた場合、出力信号は伝送チャネル導波路対（Ｔ０１，Ｔ０２）に２分されて出力される。
【０２５４】
なお、２分とは、図２３（ａ）に示すように、伝送チャネル導波路Ｔ０１の光透過波長帯域と伝送チャネル導波路Ｔ０２の光透過波長帯域とが波長λ１を中心に重複している領域において、光信号がＴ０１とＴ０２とに分岐して出力されることを意味している。すなわち、光信号の波長がλ１であった場合、Ｔ０１とＴ０２の光透過率が等しいので、光信号はＴ０１とＴ０２とに２等分して出力される。ここで、光信号の波長がλ１'に偏移していた場合は、Ｔ０１の光透過率が小さく、Ｔ０２の光透過率が大きいので、光信号はＴ０１に多く出力される。
【０２５５】
しかし、いずれかの光信号の波長が長波長若しくは短波長側へ偏っていた場合、信号は、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１又はＴ０２の一方に多く、他方に少なく出力される。
【０２５６】
ここで、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１の出力の一部を出力側の監視チャネル導波路Ｓ０１へ入力すると、合波領域３０で再度分波されて、入力側の監視チャネル導波路（Ｓ１１，Ｓ２１，…Ｓｎ１）に出力される。
【０２５７】
また、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０２の出力の一部を出力側の監視チャネル導波路Ｓ０２へ入力すると、合波領域３０で再度分波されて、入力側の監視チャネル導波路（Ｓ１２，Ｓ２２，…Ｓｎ２）へ出力される。
【０２５８】
ここで、入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１についてみると、入力側の監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２）の出力を計測すると、光信号の波長が基準のλ１から、長波長側若しくは短波長側へどの程度偏移しているかを判定することができる。なお、上記以外の他の伝送チャネル導波路についても同様である。
【０２５９】
このようにして、複数の光信号の波長が基準の値から偏差を持った場合、対応する監視チャネル導波路へ偏差の存在を知らせる信号を得ることができる。
【０２６０】
以上のような機能を持つアレイ導波路回折格子型の光合波回路１を用いて、複数の光信号を合波すると同時に、各波長の偏差を検出し、波長を所定の値へ制御を行う波長制御回路４００について説明する。
【０２６１】
（入力側／出力側のスラブ導波路構造）
次に、入力側スラブ導波路１０２、および、出力側スラブ導波路１０４の端面部の構造を、図１９〜図２１に基づいて説明する。
【０２６２】
図１９は、図１７の合波回路１の内部構成を示す。
【０２６３】
図２０は、入力側スラブ導波路１０２の端面部の構造を示す。
【０２６４】
入力側スラブ導波路１０２の入力側の端面１０（第１端面）において、入力側伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎの各々は、所定の間隔（例えば、伝送される光信号の各波長に依存した間隔）で配置される。
また、入力側監視チャネル導波路対群（（Ｓ１１，Ｓ１２）、（Ｓ２１，Ｓ２２）、…、（Ｓｎ１，Ｓｎ２））において、各入力側監視チャネル導波路対は、各対の一方を基準位置において所定の間隔で配置される。
【０２６５】
例えば、入力側監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２）の一方の入力側監視チャネル導波路Ｓ１１を基準位置とすると、入力側監視チャネル導波路Ｓ２１，入力側監視チャネル導波路Ｓ３１，…，入力側監視チャネル導波路Ｓｎ１が、互いに所定の間隔で配置される。
【０２６６】
また、他方の入力側監視チャネル導波路Ｓ１２も基準位置とされるため、入力側監視チャネル導波路Ｓ２２，入力側監視チャネル導波路Ｓ３２，…，入力側監視チャネル導波路Ｓｎ２が互いに所定の間隔で配置される。
【０２６７】
また、各入力側監視チャネル導波路対を構成する各入力側監視チャネル導波路６０の導波路幅、および、各出力側監視チャネル導波路を構成する各出力側監視チャネル導波路７０の導波路幅、および、出力側伝送チャネル導波路を構成する各出力側伝送チャネル導波路５０の導波路幅は、入力側伝送チャネル導波路４０の導波路幅よりも狭く、略半分に設定してもよい。さらに、例えば、略半分に設定することにより、光合波回路の小型化に有効である。
【０２６８】
図２１は、出力側スラブ導波路１０４の端面部の構造を示す。
【０２６９】
出力側スラブ導波路１０４の出力側の端面２０（第４端面）において、一対の出力側伝送チャネル導波路５０は、入力側スラブ導波路１０２の入力側の端面１０（第１端面）に配置される入力側伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎと相対的な位置関係にある。
【０２７０】
この相対的な位置関係とは、一対の出力側伝送チャネル導波路５０が、入力側伝送チャネル導波路群Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎから伝送される複数の光信号を合波して合波光（波長λ１，λ２，…，λｎ）を生成する位置に配置される関係にあることをいう。
【０２７１】
また、一対の出力側監視チャネル導波路７０は、入力側スラブ導波路１０２の入力側の端面１０（第１端面）に配置される各対の入力側監視チャネル導波路６０と相対的な位置関係にある。
【０２７２】
この相対的な位置関係とは、一対の出力側監視チャネル導波路７０が、各対の入力側監視チャネル導波路６０に導かれる分波光を生成する位置に配置される関係にあることをいう。
【０２７３】
すなわち、合波光（波長λ１＋，λ２＋，…，λｎ＋）が一方の出力側監視チャネル導波路Ｓ０１から入力されると、波長λ１＋の光信号は、入力側監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２）の一方の入力側監視チャネル導波路Ｓ１１に導かれ出力される。
【０２７４】
合波光（波長λ１−，λ２−，…，λｎ−）が他方の出力側監視チャネル導波路Ｓ０２から入力されると、波長λ１−の光信号は、入力側監視チャネル導波路対（Ｓ１１，Ｓ１２）の他方の入力側監視チャネル導波路Ｓ１２に導かれ出力される。
【０２７５】
以上の説明においては、図１７に示すように、入力側監視チャネル導波路６０が入力側伝送チャネル導波路４０の間に設定されている場合について説明した。しかし、入力側伝送チャネル導波路４０と出力側伝送チャネル導波路５０、入力側監視チャネル導波路６０の一方（Ｓ１１，Ｓ２１，…，Ｓｎ１）と出力側伝送チャネル導波路７０の一方Ｓ０１、および、入力側監視チャネル導波路６０の他方（Ｓ１２，Ｓ２２，…，Ｓｎ２）と出力側伝送チャネル導波路７０の他方Ｓ０２のそれぞれの組み合わせの中の相対的な位置関係を保つことが必要であり、これら３組のチャネル導波路の相互位置関係は変化させることが可能である。
【０２７６】
すなわち、図１７において、入力側監視チャネル導波路６０と出力側監視チャネル導波路７０の相対位置を保ったままの状態で、入力側監視チャネル導波路６０が入力側伝送チャネル導波路４０の間に挟まれない位置（図１７の下方向）へ設置することも可能である。この状況は、前述した第１の例において説明した図３と同様である。
【０２７７】
（波長制御回路）
次に、波長制御回路４００を、図２２および図２４に基づいて説明する。
【０２７８】
図２２は、アレイ光導波路回折格子型の光合波回路１を用いた波長制御回路４００の構成例である。
【０２７９】
４１０は、光分岐回路（Ｄ１，Ｄ２）であり、これらはそれぞれ、前述した第１の例の光分岐回路２１０（図８参照）と同一機能を有する。これら光分岐回路Ｄ１，Ｄ２は、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１，Ｔ０２とそれぞれ接続されている。
【０２８０】
４２０は、光分岐回路Ｄ１，Ｄ２のそれぞれの一方と、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０１，Ｓ０２とを接続する光導波路Ｂ１，Ｂ２である。すなわち、光導波路Ｂ１は、光分岐回路Ｄ１と監視チャネル導波路Ｓ０１とを接続する。光導波路Ｂ２は、光分岐回路Ｄ２と監視チャネル導波路Ｓ０２とを接続する。
【０２８１】
４３０は、光分岐回路Ｄ１，Ｄ２のそれぞれの他方と、合成回路Ｄ３とを接続する光導波路Ｔ０３，Ｔ０４である。
【０２８２】
４４０は、分岐された２つの光信号を結合して主信号を生成する合成回路Ｄ３（光結合回路）である。この合成回路Ｄ３は、光導波路Ｔ０３，Ｔ０４からのそれぞれの光信号を合成して、光導波路Ｔ０から外部へ出力する。
【０２８３】
なお、この合成回路Ｄ３は、光分岐回路Ｄ１又はＤ２の入出力を逆に使用することによって、分岐された２つの光信号を合成することができる。
【０２８４】
光分岐回路Ｄ１，Ｄ２は、それぞれ、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１，Ｔ０２から入力される合波光信号の一部分、通常は１０％程度を分岐して分岐出力端子Ｂ１，Ｂ２へ出力する。また、残りの大部分の信号、通常９０％程度の光信号は、光導波路Ｔ０３，Ｔ０４へ出力される。
【０２８５】
なお、この他に以下の構成を有する。
【０２８６】
入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１，Ｔ２，…Ｔｎ、入力側の監視チャネル導波路（Ｓ１１，Ｓ１２），（Ｓ２１，Ｓ２２），…，（Ｓｎ１，Ｓｎ２）、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１，Ｔ０２、出力側の監視チャネル導波路（Ｓ０１，Ｓ０２）等は、図１７に示す光合波回路１と同様である。
【０２８７】
伝送すべきｎ個の電気信号の入力端子Ｉ１，Ｉ２，…Ｉｎ、電気光変換回路Ｌ１，Ｌ２，…Ｌｎの波長を所定の値に制御するための制御信号抽出回路Ｃ１，Ｃ２，…Ｃｎは、前述した第１の例の図７と同様である。
【０２８８】
次に、波長制御回路４００の機能を、電気信号の入力端子Ｉ１の系を例として説明する。
【０２８９】
入力端子Ｉ１に入力された電気信号は、電気光変換回路Ｌ１により波長λ１の光信号に変換される。この光信号は、入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１を通じてアレイ導波路回折格子型の光合波回路１に入り、他の波長の光信号と合波されて出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１，Ｔ０２へ出力される。
【０２９０】
図２３（ａ）は、入力側の伝送チャネル導波路Ｔ１と、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１，Ｔ０２との間の光透過波長特性を示す。
【０２９１】
ここで、光信号が所定の波長λ１に合っている場合、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１，Ｔ０２の光透過波長特性は等しく、光信号は２等分されて、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１，Ｔ０２に同じ大きさで出力される。
【０２９２】
しかし、図２３（ａ）に示すように、波長がλ１′へ変化した場合は、一方の出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１の光透過率は小さく、他方の出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０２の光透過率は大きいので、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１の出力は小さく、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０２の出力は大きくなる。
【０２９３】
この光透過率の変化の様子は、図２３（ｂ），（ｃ）に矢印で示す場合と等価である。
【０２９４】
すなわち、図２３（ｂ）では、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０１と、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１との間での光透過率の変化を示す。この場合、監視チャネル導波路Ｓ０１には、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１の出力状態が反映される。
【０２９５】
図２３（ｃ）では、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０２と、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１２との間での光透過率の変化を示す。この場合、監視チャネル導波路Ｓ０２には、出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０２の出力状態が反映される。
【０２９６】
そして、このように出力側の伝送チャネル導波路Ｔ０１，Ｔ０２の各信号の一部分は、光分岐回路Ｄ１，Ｄ２と接続された光導波路Ｂ１，Ｂ２を介して、出力側の監視チャネル導波路Ｓ０１，Ｓ０２へ入力され、再び合波領域３０で分波されて、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１，Ｓ１２へ向けてそれぞれ出力される。
【０２９７】
このようにして入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１，Ｓ１２へ出力される信号は、波長が所定の値に合っている場合は互いに等しく、波長が偏差を持った場合はいずれかが大きく、他方が小さくなる。
【０２９８】
この出力された信号の変化は、入力側の監視チャネル導波路Ｓ１１，Ｓ１２に接続されている制御信号抽出回路Ｃ１へ入力される。制御信号抽出回路Ｃ１は、制御信号を信号線２３５を介して電気光変換回路Ｌ１に出力し、これにより光信号の波長を所定の値に制御する。
【０２９９】
一方、図２２に示す合成回路Ｄ３としては、図８に示す分岐回路の入出力を逆に使用して実現することができる。すなわち、光導波路Ｔ０３から送られてきた光信号はＣ０１へ入力され、他方の光導波路Ｔ０４から送られてきた光信号はＣ０２へ入力されると、光導波路Ｔ０において２つの光信号が合成される。これにより、光導波路Ｔ０から外部へ波長多重された波長多重光信号（λ１，λ２，…，λｎ）が出力される。
【０３００】
また、Ｄ３としては、図２４に示す合波回路も使用することができる。ここで、光導波路ＴＯ３から送られてきた光信号はフィルタ４１１を通過し、他方の光導波路Ｔ０４から送られてきた光信号はフィルタ４１１により反射されるようにフィルタの特性を選択して構成することにより、Ｔ０において２つの光信号が結合される。
【０３０１】
なお、ここでは電気信号の入力端子Ｉ１の系について説明したが、他の系についても、図２３（ｂ），（ｃ）に示すλ１をそれぞれλ２，…，λｎと置き換えることによって同様に考えることができる。
【０３０２】
（集積化）
図２２において、合波領域３０と、出力側の伝送チャネル導波路５０と、出力側の監視チャネル導波路７０と、光分岐回路４１０と、光分岐回路４１０の一方と監視チャネル導波路７０とを接続する光導波路４２０と、光結合回路４４０と、分岐回路４１０と光結合回路４４０とを接続する光導波路４３０とを一体に集積化して構成してもよい。これにより、第１の例と同様な作用効果を有する。
【０３０３】
以上、本発明について、原理とその効果を発揮する回路構成、および、その動作について述べたが、これらの例は、いずれも複数の波長の異なる光信号を合波すると同時に、波長変化を検出し、これを制御するために非常に有効な手段を提供するものである。
【０３０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、合波領域から出力される波長多重光信号の一部を検査用信号として抽出し、該抽出した検査用信号を合波領域内に再度導き、該再度入力された前記検査用信号を該再入力された端面とは反対側に位置する端面で検出し、該検出した検査用信号の状態を判別し、さらに、必要に応じて、該判別結果に基づいて合波領域に入力される前記複数の光信号の動作制御を行うための制御信号を出力するようにしたので、波長多重光信号の一部を合波領域内に２度通過させて入力用の光信号の動作状態を検査することができ、これにより、光信号の波長監視を行うための複雑な機能を別個に付加する必要がなくなり、簡単な回路構成で、光波長の高精度な制御を行うことができる。
【０３０５】
また、本発明によれば、合波領域と抽出手段を、又は、合波領域と抽出手段と検査信号再導入手段とを、一体に集積化して構成したので、より一段と小型な装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である、光合波回路の構成を示すブロック図である。
【図２】波長−光透過率との関係を表す光透過特性を示す特性図である。
【図３】図１の光合波回路の変形例を示すブロック図である。
【図４】合波回路の内部構成を示すブロック図である。
【図５】入力側スラブ導波路の端面部の構造を拡大して示す構成図である。
【図６】出力側スラブ導波路の端面部の構造を拡大して示す構成図である。
【図７】波長制御回路の構成を示すブロック図である。
【図８】光分岐回路の構成を示すブロック図である。
【図９】波長−光透過率との関係を表す光透過特性を示す特性図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態である、光合波回路の構成を示すブロック図である。
【図１１】波長−光透過率との関係を表す光透過特性を示す特性図である。
【図１２】合波回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１３】入力側スラブ導波路の端面部の構造を拡大して示す構成図である。
【図１４】出力側スラブ導波路の端面部の構造を拡大して示す構成図である。
【図１５】波長制御回路の構成を示すブロック図である。
【図１６】波長−光透過率との関係を表す光透過特性を示す特性図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態である、光合波回路の構成を示すブロック図である。
【図１８】波長−光透過率との関係を表す光透過特性を示す特性図である。
【図１９】合波回路の内部構成を示すブロック図である。
【図２０】入力側スラブ導波路の端面部の構造を拡大して示す構成図である。
【図２１】出力側スラブ導波路の端面部の構造を拡大して示す構成図である。
【図２２】波長制御回路の構成を示すブロック図である。
【図２３】波長−光透過率との関係を表す光透過特性を示す特性図である。
【図２４】合成回路の構成を示すブロック図である。
【図２５】従来の光合波回路の構成を示す説明図である。
【図２６】従来の光合波回路における入出力チャネル導波路を模式的に示すブロック図である。
【図２７】従来の波長−光透過率との関係を表す光透過特性を示す特性図である。
【符号の説明】
１  光合波回路
１０  入力側の端面
２０  出力側の端面
３０  合波領域
４０  入力側の伝送チャネル導波路
５０  出力側の伝送チャネル導波路
６０  入力側の監視チャネル導波路
７０  出力側の監視チャネル導波路
２００  波長制御回路
２１０  光分岐回路（Ｃ０）
２１５  光導波路（Ｃ０１）
２２０  光導波路（Ｃ０２）
３００  波長制御回路
３１０  光分岐回路（Ｃ０）
３２０  制御信号抽出回路
４００  波長制御回路
４１０  光分岐回路（Ｄ１，Ｄ２）
４２０  光導波路（Ｂ１，Ｂ２）
４３０  光導波路（Ｔ０３，Ｔ０４）
４４０  合成回路（Ｄ３）
【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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【図２７】
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