(57)【要約】光学的マルチプレクサ及びデ・マルチプレクサ（多重化−多重分解装置）（１００）は、第１結合導波路（１２２）及び第２結合導波路（１２４）と連通する多モード導波路（１２６）を備える。入力導波路の中に導入される適切な波長の個々の波長チャネルを含む多重化された光学的放射線は、多モード導波路内のモード分散及びモード間干渉によりデマルチプレクス（多重分解）される。多重化−多重分解装置は、導波路のみからなり、したがって、製造すること及び統合された光学的システムにおける他の部品と統合することが単純であり、小さな（〜１ｎｍ）の波長間隔を有するチャネルを分解することができる。多重化−多重分解装置は、修正することなくデ・マルチプレクサとして用いることができ、多数のチャネルで作動するようにスケールアップされた場合でも単純な構成のままでいることができる。
2005506573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）多モード導波路と、
（ｉｉ）前記多モード導波路に沿った第１の縦方向位置において該多モード導波路と連通する第１結合導波路と、
（ｉｉｉ）前記多モード導波路に沿ったそれぞれの第２の縦方向位置において、該多モード導波路と連通する２つの第２結合導波路と、
を備え、前記第２の縦方向位置と、導波路の縦方向中心軸線の相対的方位とは、結合導波路の最低オーダーにありかつ第１及び第２の波長を含む入力側光学的フィールド分布が、第１結合導波路を介して多モード導波路に導入されるときに、前記第２の縦方向位置において、それぞれ前記第１及び第２の波長の第１及び第２の出力側光学的フィールド分布として実質的に再生され、この出力分布が、前記多モード導波路内におけるモード分散及びモード間干渉によって、それぞれの第２結合導波路に結合された、光学的マルチプレクサ及びデ・マルチプレクサであって、前記結合導波路の各々が前記多モード導波路の横方向側部に連通していることを特徴とする光学的マルチプレクサ及びデ・マルチプレクサ（１００、２００、３００）。
【請求項２】
前記第２の縦方向位置（１２５）が、前記第１の縦方向位置（１２３）が配置されている前記多モード導波路の反対側（１２７）の横方向側部（１２７Ｂ）に配置された請求項１記載のマルチプレクサ及びデ・マルチプレクサ（１００）。
【請求項３】
各々の第２の縦方向位置が、ｍが正の整数であり、ｗが結合導波路の幅であり、λが多重化されるか又は多重分解されるべき波長であるものとして、前記第１の縦方向位置から距離４ｍｗ2／λだけ分離されるようになった請求項２に記載のマルチプレクサ及びデ・マルチプレクサ。
【請求項４】
前記第２の縦方向位置（２２５）及び前記第１の縦方向位置（２２３）が、前記多モード導波路の共通の横方向側部（２２６）に配置された請求項１に記載のマルチプレクサ及びデ・マルチプレクサ。
【請求項５】
各々の第２の縦方向位置が、ｗが結合導波路の幅であり、λが多重化されるか又は多重分解されるべき波長であるものとして、前記第１の縦方向位置から距離８ｍｗ2／λだけ分離されるようになったことを特徴とする請求項４に記載のマルチプレクサ及びデ・マルチプレクサ。
【請求項６】
前記第２の縦方向位置（３２５）が、前記多モード導波路（３２６）の両方の横方向側部（３２７Ａ、３２７Ｂ）に配置された請求項１に記載のマルチプレクサ及びデ・マルチプレクサ。
【請求項７】
前述のいずれかの請求項によるマルチプレクサ及びデ・マルチプレクサにより特徴づけられたレーザ発振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、光学的マルチプレクサ及びデ・マルチプレクサ（多重化−多重分解装置）に関する。
【０００２】
（背景技術）
光学的マルチプレクシング及びデマルチプレクシング、すなわち種々の波長の個々の光学チャネルを、これらのチャネルを含む単一の（多重化）信号に組み合わせること及び該信号から分離することは、光学的通信システムにおける重要な機能である。マルチプレクシング及びデマルチプレクシングは、典型的には、アレイ配列された導波路格子（ＡＷＧｓ）により光学的通信システム内で実行される。ＡＷＧは、各々が一端で入力導波路と連通する異なる長さの一連の導波路を備えた装置である。ＡＷＧに対する放射線入力内の所定のスペクトル成分においては、入力導波路から遠い導波路の端部にわたり位相変化が生成され、この変化はそのスペクトル成分特有のものである。このことは、入力放射線における異なるスペクトル成分をＡＷＧの異なる出力導波路に通すことを可能にし、これによりデマルチプレクシング機能が達成される。
【０００３】
ＡＷＧｓは、例えば、Ｒ．Ｒａｍａｓｗａｍｉ及びＫ．Ｎ．Ｓｉｖａｒａｊａｎによる「光学的ネットワーク−実用的な観点」（Ｍｏｒｇａｎ  Ｋａｕｆｍａｎｎ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ  １９９８年、ＩＳＢＮ１−５５８６０−４４５−６）という本に説明されている。これらは、製造においてかなりの処理努力を必要とする複雑な装置であり、したがって、生産には時間及び費用がかかる。さらに、これらの複雑さは、他の装置（例えば、レーザ、変調器など）と共に統合された光学的システム内に統合することを困難にする。
【０００４】
多モード導波路内のモード分散及びモード間の干渉による自己イメージングの原理に基づく多重化−多重分解装置は、ＡＷＧｓより単純な構成であり、したがって、より単純な製造及び統合を提供する。２つのこのような装置は、米国特許第５  ８６２  ２８８号に述べられている。このような装置における不利な点は、これらが作動する波長が制約されていることである。例えば、米国特許第５  ８６２  ２８８号は、各々が波長λ1、λ2を有する２つの光学チャネルを分解する（又は組み合わせる）ように作動する２つの多重化−多重分解装置について説明する。一方の装置は、作動するためにλ2＝２λ1を必要とし、他方は、Ｍが整数であるものとしてλ2＝２Ｍλ1を必要とする。作動波長におけるこのような制約は、この種類の多重化−多重分解装置が、単純な製造及び統合の観点からは望ましいとはいえ、光学チャネルが１ｎｍのオーダーの波長間隔を有する実用的なＷＤＭ通信システムにおける使用には適当ではないことを意味する。さらに、このような装置は、多数の光学チャネルで作動するように設計されるとき、より複雑な構成となる。
【０００５】
（発明の開示）
本発明の目的は、多モード導波路内のモード分散及びモード間の干渉による自己イメージングの原理に基づき、かつ実用的な光学的通信システムにおいて典型的に見出される大きさの波長間隔を有する光学チャネルを分解することができる多重化−多重分解装置を提供することである。
【０００６】
本発明の第１の態様において、この目的は、
（ｉ）多モード導波路と、
（ｉｉ）該多モード導波路に沿った第１の縦方向位置において該多モード導波路と連通する第１結合導波路と、
（ｉｉｉ）該多モード導波路に沿ったそれぞれの第２の縦方向位置において、該多モード導波路と連通する２つの第２結合導波路と、
を備え、該第２の縦方向位置と、該導波路の縦方向中心軸線の相対的方位とは、結合導波路の最低オーダーにありかつ第１及び第２の波長を含む入力側光学的フィールド分布が、該第１結合導波路を介して多モード導波路に導入されるときに、該第２の縦方向位置において、それぞれ第１及び第２の波長の第１及び第２の出力側光学的フィールド分布として実質的に再成され、この出力分布が、該多モード導波路内におけるモード分散及びモード間干渉によって、それぞれの第２結合導波路に結合された、光学的マルチプレクサ及びデ・マルチプレクサであって、該結合導波路の各々が該多モード導波路の横方向側部に連通していることを特徴とする光学的マルチプレクサ及びデ・マルチプレクサによって達成される。
【０００７】
第２の縦方向位置は、多モード導波路の横方向側部に、第１の縦方向位置が配置される位置とは反対側に配置することができ、この場合においては、ｍが正の整数であり、ｗが結合導波路の幅であり、λが多重化されるか又は多重分解されるべき波長であるものとして、各々の該第２の縦方向位置は該第１の縦方向位置から距離４ｍｗ2／λだけ分離するようにすることができる。
或いは、第１及び第２の縦方向位置は、多モード導波路の共通の横方向側部に配置することができ、この場合においては、ｍが正の整数であり、ｗが結合導波路の幅であり、λが多重化されるか又は多重分解されるべき波長であるものとして、各々の第２の縦方向位置は第１の縦方向位置から距離８ｍｗ2／λだけ分離するようにすることができる。
或いは、第２の縦方向位置は、多モード導波路の両方の横方向側部に配置することができる。
本発明の第２の態様においては、本発明の第１の態様によるマルチプレクサ及びデ・マルチプレクサを備えることを特徴とするレーザ発振器が提供される。
【０００８】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の実施形態を、単なる一例に過ぎないものとして、添付の図面を参照して以下に説明する。
ここで図１を参照すると、全体を１００で示され、縦方向中心軸線１０１を有し、座標系１１１を基準とする本発明の半導体マルチプレクサ及びデ・マルチプレクサ（以下「多重化−多重分解装置」）の平面図が示され、該多重化−多重分解装置１００は、該装置内でλ1＝１００３ｎｍ、λ2＝１０００ｎｍ、及びλ3＝９９７ｎｍの波長を有する３つのスペクトル成分からなる入力放射線をデマルチプレクス（多重分解）するように作動する。多重化−多重分解装置１００は、該多重化−多重分解装置１００の多モード導波路１２６と連通し、その対向する横方向側部１２７Ａ、１２７Ｂにおいて該多モード導波路１２６と合体する入力導波路１２２及び出力導波路１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃを有する。入力及び出力導波路１２２、１２４は、角度α＝４２．９°だけ軸１０１に対して傾斜した中心軸線を有する。入力導波路１２２は、点１２３で多モード導波路１２６と連通し、出力導波路１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃは、点１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃで該多モード導波路１２６と連通する。多モード導波路１２６は、縦方向中心軸線１０１を有する。
【０００９】
入力導波路１２２及び出力導波路１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃは、幅がそれぞれｗ1＝２μｍである。多モード導波路１２６は、ｗ2＝２０μｍである。出力導波路１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃは、多モード導波路１２６においてそれぞれの中心１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃを有し、これらは、該多モード導波路１２６における入力導波路１２２の中心１２３からｚ軸方向に、それぞれＬ1＝４ｗ22／λ1＝１５９５．２μｍ、Ｌ2＝４ｗ22／λ2＝１６００．０μｍ、及びＬ3＝４ｗ22／λ3＝１６０４．８μｍの距離だけ離されており、すなわち、隣接する出力導波路の中心は、ｚ軸方向において４．８μｍの距離だけ離されている。
図１Ａを参照すると、図１に示されるｘｙ平面Ｉ−Ｉに沿った多重化−多重分解装置１００を通る垂直断面が示されている。ｘ軸方向において、多重化−多重分解装置１００は、厚さが１μｍのＧａＡｓコア層１０８と、厚さがそれぞれ２μｍ及び４μｍのＡｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓの被覆層１０９、１０６とを有する単一モードのスラブ導波路である。導波路１２２、１２４、１２６は、１１２のようなリッジ構造を生成するようにコア層１０８を通り被覆層１０６の中に２μｍの深さまでエッチングすることにより形成される。
【００１０】
多重化−多重分解装置１００は、以下のように作動する。多重化−多重分解装置１００内にλ1＝１００３ｎｍ、λ2＝１０００ｎｍ、及びλ3＝９９７ｎｍの波長を有する光学チャネルを含む多重化された入力放射線が、多重化−多重分解装置３００の入力導波路１２２の中に導入され、その中で単一モードの光学的フィールドとして導かれる。入力放射線は、ｘｙ平面１３３において多モード導波路１２６に入る。λ2＝１０００ｎｍの波長を有する入力放射線のスペクトル成分は、多モード導波路１２６内のその波長においては、ｊが奇数であってもよいし又は偶数であってもよい整数であるものとして、ＥＨ1,jの形態の横モードを励起し、すなわち該多モード導波路１２６の対称及び非対称横モードの両方が励起される。多モード導波路１２６内のモード分散及びモード間干渉の結果として、スペクトル成分λ2＝１０００ｎｍのｙ軸方向における入力光学分布は、図２及び図３に示されるように、ｚ軸方向に展開する。
【００１１】
図２を参照すると、多モード導波路１２６内のスペクトル成分λ2＝１０００ｎｍのｙ軸方向の強度分布は、ｚ軸方向において５μｍの間隔で、ｘｙ平面１３３から測定してｚ＝０からｚ＝４０μｍまで示されている。ｘｙ平面１３３（ｚ＝０）におけるｙ軸方向の強度分布は、図２においては１４０で示される。多モード導波路内の光の波数ベクトルは、図２においては、入力導波路軸１２２Ａに沿って向けられ、軸１０１に対して４１．９°で傾斜されたｋにより示される。
図３を参照すると、スペクトル成分λ2＝１０００ｎｍのｙ軸方向の強度分布は、ｚ軸方向において５μｍの間隔で、ｚ＝１５８０μｍからｚ＝１６００μｍまで示されている。距離ｚ＝１６００μｍにおいて、多モード導波路３２６における中心軸１０１の周りの分布の鏡像１４１が、導波路３２６内のモード分散及びモード間干渉の結果として生成される。ｘｙ平面１３５Ｂにおける光は、導波路３２４Ｂに沿って向けられた波数ベクトルｋを有し、したがって、スペクトル成分λ2＝１０００ｎｍが効率的に出力導波路３２４Ｂの中に結合される。
【００１２】
同様に、スペクトル成分λ1＝１００３ｎｍについての入力フィールド分布の鏡像が、軸１０１の周りで、ｘｙ平面１３３からＬ1の距離で生成されるため、このスペクトル成分が効率的に出力導波路３２４Ａの中に結合される。スペクトル成分λ3＝９９７ｎｍについての入力フィールド分布の鏡像が、軸１０１の周りに、ｘｙ平面１３３からＬ3の距離で生成されるため、このスペクトル成分が効率的に出力導波路３２４Ｃの中に結合される。多重化−多重分解装置１００は、このようにして、入力導波路１２２の中に導入される入力放射線において組み合わされるスペクトル成分λ1、λ2、λ3を効率的にデマルチプレクス（多重分解）する。
角度αは、４２．９°以外の値を取ることができるが、これは、多モード導波路１２６内の光の合計内部反射を可能にするのに十分なだけ小さくなければならない。この場合、角度αは７３．３°より小さくなければならない。角度αはさらに、多モード導波路１２６内のモードにおける位相摂動効果を避けるのに十分なだけ大きくなくてはならない。
【００１３】
ここで図４を参照すると、全体を２００で示され、座標系２１１を基準とする本発明の別の多重化−多重分解装置が示されている。多重化−多重分解装置２００は、さらに、該装置内でλ1＝１００３ｎｍ、λ2＝１０００ｎｍ、及びλ3＝９９７ｎｍの波長を有する３つのスペクトル成分からなる入力放射線をデマルチプレクス（多重分解）するように作動する。多重化−多重分解装置２００は、横方向側部２２７Ａ、２２７Ｂを有する多モード導波路２２６と連通し、角度α＝４２．９°で横方向側部２２７Ａにおいて該多モード導波路２２６と合体する入力導波路１２２及び出力導波路１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃを有する。ｘ軸方向における多重化−多重分解装置２００の構造は、図１の多重化−多重分解装置１００の構造と同様である。入力導波路２２２及び出力導波路２２４Ａ、２２４Ｂ、２２４Ｃの幅はそれぞれｗ1＝２μｍである。多モード導波路２２６は、幅ｗ2＝２０μｍを有する。出力導波路２２４Ａ、２２４Ｂ、２２４Ｃは、多モード導波路２２６においてそれぞれの中心２２５Ａ、２２５Ｂ、２２５Ｃを有し、これらは、該多モード導波路２２６における入力導波路２２２の中心２２３からｚ軸方向に、それぞれｌ1＝８ｗ22／λ1＝３１９０．４μｍ、ｌ2＝８ｗ22／λ2＝３２００．０μｍ、及びｌ3＝８ｗ22／λ3＝３２０９．６μｍの距離だけ離されており、すなわち、隣接する出力導波路の中心は、ｚ軸方向において９．６μｍの距離だけ離されている。
【００１４】
多重化−多重分解装置２００は、多重化−多重分解装置１００と同様の方法により作動する。多重化−多重分解装置２００内にλ1＝１００３ｎｍ、λ2＝１０００ｎｍ、及びλ3＝９９７ｎｍの波長を有する光学チャネルを含む多重化された入力放射線が、該多重化−多重分解装置２００の入力導波路２２２の中に導入され、その中で単一モードの光学的フィールドとして導かれる。入力放射線は、ｘｙ平面２３３において多モード導波路２２６に入る。入力放射線のスペクトル成分λ2＝１０００ｎｍは、多モード導波路２２６内のその波長においては、ｊが奇数であってもよいし又は偶数であってもよい整数であるものとして、ＥＨ1,jの形態の横モードを励起し、すなわち該多モード導波路２２６の対称及び非対称横モードの両方が励起される。多モード導波路２２６内のモード分散及びモード間干渉の結果として、スペクトル成分λ2＝１０００ｎｍのｙ軸方向における入力光学分布は、図５及び図６に示されるように、ｚ軸方向に展開する。
【００１５】
図５を参照すると、多モード導波路２２６内のスペクトル成分λ2＝１０００ｎｍのｙ軸方向の強度分布は、ｚ軸方向において５μｍの間隔で、ｘｙ平面２３３から測定してｚ＝０からｚ＝４０μｍまで示されている。ｘｙ平面２３３（ｚ＝０）におけるｙ軸方向の強度分布は、図５においては２４０で示される。図６を参照すると、スペクトル成分λ2＝１０００ｎｍのｙ軸方向の強度分布は、ｚ軸方向において５μｍの間隔で、ｚ＝３１８０μｍからｚ＝３２００μｍまで示されている。位置ｚ＝３２００μｍにおいて、強度分布２４１は、モード分散及びモード間干渉の結果として生成される。分布２４１は、分布２４０と実質的に同じであるが、ｘｙ平面２３５Ｂにおける光は、ｋ’y＝−ｋy及び
2005506573.tif 000003
の状態で波数ベクトルｋ’を有する。スペクトル成分λ2＝１０００ｎｍは、したがって、効率的に出力導波路２２４Ｂの中に結合される。
【００１６】
同様に、スペクトル成分λ1＝１００３ｎｍについての入力フィールド分布がｘｙ平面２３３から距離ｌ1をもって再生されるため、このスペクトル成分が効率的に出力導波路２２４Ａの中に結合される。スペクトル成分λ3＝９９７ｎｍについての入力フィールド分布がｘｙ平面２３３から距離ｌ3をもって再生されるため、このスペクトル成分が効率的に出力導波路２２４Ｃの中に結合される。
多重化−多重分解装置２００は、このように、入力導波路２２２の中に導入される入力放射線において組み合わされるスペクトル成分λ1＝１００３ｎｍ、λ2＝１０００ｎｍ、及びλ3＝９９７ｎｍを効率的にデマルチプレクス（多重分解）する。
入力導波路１２２及び出力導波路１２４は、ｙｚ平面においては単一モードのガイドとすることができる。或いは、これらはｙｚ平面においては多モード化することができ、この場合には、多重化信号の光は、その導波路について最も低いオーダーの横モードだけが励起される状態で、入力導波路１２２の中に導入されなければならない。
【００１７】
多重化−多重分解装置１００、２００についての入力放射線におけるスペクトル成分が３ｎｍより接近した間隔をもって配設される場合には、出力導波路１２４、２２４の中心は、ｚ軸方向においてより接近した間隔をもって配設されなければならない。しかしながら、出力導波路の幅ｗ1については、該出力導波路の中心１２５、２２５は、該出力導波路の幅が有限であることの結果として、ｚ軸方向においてｗ1／ｓｉｎα＝２．９４μｍの最小の分離を有する。このことは、多重化−多重分解装置１００、２００によりデマルチプレクス（多重分解）することができる光学チャネルの波長間隔における下限を置くことになる。
多重化−多重分解装置１００は、多モード導波路１２６内で距離Ｌ−４ｗ22／λの距離において、スペクトル成分λの入力フィールド分布１４０の縦方向中心軸線１０１の周りの鏡像の発生現象を利用し、多重化−多重分解装置２００は、多モード導波路２２６内で距離Ｌ−８ｗ22／λの距離において、スペクトル成分λの入力フィールド分布２４０の複製を利用する。したがって、特定のスペクトル成分の波長における変化ｄλは、多重化−多重分解装置１００の場合においては、対応する出力導波路（−４ｗ22／λ2）ｄλのｚ位置における変化に対応し、多重化−多重分解装置２００の場合においては、（−８ｗ22／λ2）ｄλのｚ位置における変化に対応し、すなわち、該多重化−多重分解装置２００についての出力導波路の中心の波長によるｚ位置の変化は、該多重化−多重分解装置１００のそれの２倍である。したがって、２００のような多重化−多重分解装置は、１００のような多重化−多重分解装置より大きな波長分解ができる。例えば、多重化−多重分解装置１００の出力導波路１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃの出力導波路が合体して（すなわち、如何なる間隔も介在することなく）配置され、Ｌ2＝４ｗ22／λ2＝１６００μｍ（λ2＝１０００ｎｍ）である場合には、該多重化−多重分解装置１００は
2005506573.tif 000004
の波長間隔を有するチャネルをデマルチプレクス（多重分解）するように作動し、すなわち、λ1＝１００１．８４ｎｍ、λ2＝１０００ｎｍ、λ3＝９９８．１６ｎｍの波長を有するチャネルをデマルチプレクス（多重分解）するように作動する。
【００１８】
多重化−多重分解装置２００の出力導波路２２４Ａ、２２４Ｂ、２２４Ｃが連続して配置され、Ｌ2＝８ｗ22／λ2＝３２００μｍ（λ2＝１０００ｎｍ）である場合には、多重化−多重分解装置２００は、
2005506573.tif 000005
の波長間隔を有するチャネルをデマルチプレクス（多重分解）するように作動し、すなわち、λ1＝１０００．９２ｎｍ、λ2＝１０００ｎｍ、λ3＝９９８．０８ｎｍの波長を有するチャネルをデマルチプレクス（多重分解）するように作動する。
【００１９】
本発明の代替的な多重化−多重分解装置は、多モード導波路内で、ｚ−距離４Ｎｗ22／λにおいて（ここでＮは奇数の正の整数である）、スペクトル成分λの入力フィールド分布の該多モード導波路の縦方向中心軸線の周りの鏡像の発生に基づくものとすることができ、このような装置の入力及び出力導波路は、図１におけるように、多モード導波路の対向する横方向側部に配設される。本発明のさらに別の代替的な多重化−多重分解装置は、多モード導波路内で、ｚ−距離４Ｎｗ22／λにおいて（ここでＮは偶数の整数である）、スペクトル成分λの入力フィールド分布の複製に基づくものとすることができ、このような装置の入力及び出力導波路は、図２におけるように、多モード導波路の共通の横方向側部に配設される。
【００２０】
ここで図７を参照すると、全体を３００で示される本発明のさらに別の多重化−多重分解装置が示される。多重化−多重分解装置２００のそれと等価な多重化−多重分解装置３００の部品は、図４に示されるものとは１００の値だけ異なる番号が付されている。多重化−多重分解装置３００は、１つの出力導波路３２４Ｂが、該出力導波路が連通する入力導波路３２２、及び他の出力導波路３２４Ａ、３２４Ｃの反対側の多モード導波路３２６の横方向側部に配設されていること以外は、多重化−多重分解装置２００の構成と同様の構成を有する。多重化−多重分解装置３００は、多重化された光信号として入力導波路３２２の中に導入されるλ1＝１００３ｎｍ、λ2＝１０００ｎｍ、及びλ3＝９９７ｎｍの波長を有するチャネルをデマルチプレクス（多重分解）するように配置される。多モード導波路３２６における出力導波路３２４Ａ、３２４Ｂ、３２４Ｃの中心３２５Ａ、３２５Ｂ、３２５Ｃは、多モード導波路３２６において入力導波路３２２の中心３２３から、それぞれｌ1＝８ｗ22／λ3＝３１９０．４μｍ、Ｌ2＝４ｗ22／λ2＝１６００μｍ、及びｌ3＝８ｗ22／λ3＝３２００．６μｍの距離だけ変位される。
【００２１】
３００のような多重化−多重分解装置は、入力放射線内の個々の光学チャネルの波長があまりにも接近した間隔で配設されており、２００のような多重化−多重分解装置の出力導波路は、その接近した間隔のために製造が困難であるか又は不可能である状況において、代替技術を提供する。３００のような多重化−多重分解装置は、２００のような多重化−多重分解装置にわたり、さらに波長分解を増加させることになる。例えば、Ｌ2＝４ｗ22／λ2＝１６００μｍ（λ2＝１０００μｍ）、ｌ1＝３１９８．５３１９μｍ、及びｌ3＝３２０１．４６９５μｍである装置３００の変形体は（すなわち、出力導波路３２４Ａ、３２４Ｃの中心３２５Ａ、３２５Ｃがｗ2／ｓｉｎα＝２．９４μｍのｚ距離だけ分離されて、これらの出力導波路がｚ軸方向において合体するようになっている）、０．４５９０の波長間隔を有するチャネルをデマルチプレクス（多重分解）するように作動し、すなわちλ1＝１０００．４５９０μｍ、λ2＝１０００．００００μｍ、及びλ3＝９９９．５４１０μｍの波長を有するチャネルをデマルチプレクス（多重分解）する。
【００２２】
上述の多重化−多重分解装置の各々は、３つの出力導波路を有するものであるが、本発明の装置は、２つ又はそれ以上の導波路を有して、２つ又はそれ以上の個々の波長チャネルを含む光信号をデマルチプレクス（多重分解）するように作動することができる。
上述の装置１００、２００、３００は、光学チャネルを多重化するために逆に用いることができ、すなわち異なる波長の光信号を単一の光信号に組み合わせることができる。好適な単一波長の信号は、導波路１２４、２２４、３２４の中に導入することができ、多重化された信号は、次いで、導波路１２２、２２２、３２２を介して装置を出て行く。
【００２３】
本発明の多重化−多重分解装置は、多重化された波長チャネルを含む出力放射線を発生させる能動素子（レーザ発振器）を生成するように修正することができる。例えば、図４の多重化−多重分解装置は、導波路２２２、２２４の端部に鏡を設けることにより、及び導波路２２４Ａ、２２４Ｂ、２２４Ｃ内に適切な波長において光学的ゲインを与えることにより、修正することができる。この場合、光学的出力は、λ1＝１００３ｎｍ、λ2＝１０００ｎｍ、及びλ3＝９９７ｎｍの波長からなる多重化されたレーザ放射線の形態で導波路２２２から取得される。レーザ発振器の光学的ゲインが、電流を導波路２２４のそれぞれに通すことにより与えられる場合には、このような装置は、さらに、光沢的通信システムにおいて必要とされるような個々の出力チャネルを変調するように用いることができる。例えば、特定の導波路２２４に印加された電流を２つの値の間で切り換えて、その導波路に対応する波長チャネルについての装置２００内の往復ゲインをレージングしきい値の上下で切り換えるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の光学的マルチプレクサ及びデ・マルチプレクサの平面図を示す。
【図２】光学的フィールドの空間分布を、図１のマルチプレクサ及びデ・マルチプレクサの部分の中の距離の関数として示す。
【図３】光学的フィールドの空間分布を、図１のマルチプレクサ及びデ・マルチプレクサの部分の中の距離の関数として示す。
【図４】本発明の別の光学的マルチプレクサ及びデ・マルチプレクサの平面図である。
【図５】光学的フィールドの空間分布を、図４のマルチプレクサ及びデ・マルチプレクサの部分の中の距離の関数として示す。
【図６】光学的フィールドの空間分布を、図４のマルチプレクサ及びデ・マルチプレクサの部分の中の距離の関数として示す。
【図７】本発明のさらに別の光学的マルチプレクサ及びデ・マルチプレクサの平面図を示す。
【国際公開パンフレット】
2005506573.tif 000006
2005506573.tif 000007
2005506573.tif 000008
2005506573.tif 000009
2005506573.tif 000010
2005506573.tif 000011
2005506573.tif 000012
2005506573.tif 000013
2005506573.tif 000014
2005506573.tif 000015
2005506573.tif 000016
2005506573.tif 000017
2005506573.tif 000018
2005506573.tif 000019
2005506573.tif 000020
2005506573.tif 000021
2005506573.tif 000022
2005506573.tif 000023
2005506573.tif 000024
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005506573.tif 000025
2005506573.tif 000026
【国際調査報告】
2005506573.tif 000027
2005506573.tif 000028
2005506573.tif 000029