(57)【要約】【課題】レーザ発光可能な光利得媒体アレーを単一の一体化ユニット内に含める各種方法と装置を記載する。【解決手段】このアレーはレーザ発光可能な４以上の光利得媒体を含む。レーザ発光可能な各光利得媒体は、アレー内のレーザ発光可能な他の光利得媒体とは異なる波長帯域を含む個別光信号を第１のマルチプレクサ／デマルチプレクサへ供給する。出力ファイバ用のコネクタが存在し、受動的光ネットワークとの間で信号をルーティングする。【選択図】図１
2007515792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発光可能な４以上の光利得媒体からなるアレーであって、該レーザ発光可能な各光利得媒体がそのアレー内のレーザ発光可能な他の光利得媒体とは異なる波長帯域を含む個別光信号をマルチプレクサ／デマルチプレクサへ供給する前記アレーと、
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサの出力光路内で第１の光信号を受動的光ネットワークへルーティングする出力光ファイバ用コネクタであって、前記レーザ発光可能な４以上の光利得媒体、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサ、前記コネクタを前記一体化ユニット内の一つの平面光波回路内に組み込んだ前記コネクタと
を備える、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記一体化ユニットは単一の基板を備える請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記単一の基板は燐化インジウムで構成した請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記一体化ユニットは、該一体化ユニットの前記光路内に光ファイバ以外の光カップリングを使用する物理的に合体させた２以上の基板を備える請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサに結合され、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサから入来する第１の光信号を増幅する光増幅器をさらに備える請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサの出力光路内に結合され、前記レーザ発光可能な各光利得媒体が供給する波長帯域上にフィードバックを供給する波長反射器をさらに備える請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記波長反射器は前記一体化ユニットと前記出力光ファイバの間の境界とした請求項６記載の装置。
【請求項８】
レーザ発光可能な第１の光利得媒体を第１の波長帯域を増幅するレーザ発光閾値未満で動作させる請求項１記載の装置。
【請求項９】
レーザ発光可能な第１の光利得媒体を第１の波長帯域を増幅するレーザ発光閾値よりも上又は下で動作させる請求項１記載の装置。
【請求項１０】
レーザ発光可能な第１の光利得媒体をブラッグ回折格子が設定する波長をその中心に有する分散フィードバックレーザとした請求項１記載の装置。
【請求項１１】
レーザ発光可能な第１の光利得媒体をファブリ・ペローレーザダイオードとした請求項１記載の装置。
【請求項１２】
レーザ発光可能な４以上の分散フィードバックレーザからなるアレーであって、該各分散フィードバックレーザが前記アレー内の他の分散フィードバックとは異なる波長帯域を含む個別光信号を光パワースプリッタへ供給する前記アレーと、
前記４以上の分散フィードバックレーザと前記光パワースプリッタとともに第１の基板内に組み込まれ、前記コネクタ前記光パワースプリッタの出力光路内の第１の光信号を波長分割多重受動的光ネットワークへルーティングする出力光ファイバ用コネクタとを備える、ことを特徴とする装置。
【請求項１３】
第１の分散フィードバックレーザはブラッグ回折格子が設定する波長をその中心に有する請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記パワースプリッタの出力光路内に半導体光増幅器をさらに備える請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
レーザ発光可能な４以上の光利得媒体からなるアレーとマルチプレクサ／デマルチプレクサとを一体化ユニット内に作成するステップであって、該各レーザ発光可能な利得媒体が他のレーザ発光可能な光利得媒体とは異なる帯域波長を含む個別光信号を波長分割多重受動的光ネットワークへ供給する構成とした前記ステップを含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
光受信器アレーを作成するステップであって、該各光受信器が前記アレー内の前記他の光受信器とは異なる帯域波長を含む個別光信号を前記一体化ユニット内へ受信する前記ステップをさらに含む請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記一体化ユニット内に全ての前記光信号を交信する光ファイバ以外の光カップリングを作成するステップをさらに含む請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
４以上の反射性半導体光増幅器と、
マルチプレクサ／デマルチプレクサと、
第１の広帯域波長を含む光信号を前記マルチプレクサ／デマルチプレクサへ供給する広帯域光源であって、前記各反射性半導体光増幅器を前記マルチプレクサ／デマルチプレクサの固有ポートへ結合し、注入されたスペクトルスライスの帯域内に前記反射性半導体光増幅器の出力波長を波長ロックすべく前記広帯域光源から前記光信号のスペクトルスライスを受信する前記広帯域光源と、
前記４以上の半導体半導体光増幅器と前記マルチプレクサ／デマルチプレクサとともに単一基板上に組み込まれており、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサの出力光路内の第１の光信号を波長分割多重受動的光ネットワークへルーティングする出力ファイバ用コネクタと
を備える、ことを特徴とする装置。
【請求項１９】
前記４以上の反射性半導体光増幅器を直接変調する変調器をさらに備える請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサはアレー配列した導波路である請求項１８記載の装置。
【請求項２１】
４以上の光受信器からなり、該各光受信器が内部の他の光受信器とは異なる波長帯域を含む個別光信号を受信するアレーと、
前記各光受信器へ信号を供給するマルチプレクサ／デマルチプレクサと、
前記４以上の光受信器と前記マルチプレクサ／デマルチプレクサが単一基板へ組み込まれており、それらの４以上の光受信器とマルチプレクサ／デマルチプレクサと単一のユニット内に組み込まれた、波長分割多重受動的光ネットワークから前記マルチプレクサ／デマルチプレクサの入来光路内へ第１の光信号をルーティングする入力ファイバ用コネクタと
を備える、ことを特徴とする装置。
【請求項２２】
前記マルチプレクサ／デマルチプレクサへ光信号をルーティングする帯域分割フィルタをさらに備える請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記レーザ発光可能な他の光利得媒体が供給するのとは異なる波長帯域を供給するレーザ発光可能な光利得媒体からなるアレーをさらに備え、該レーザ発光可能な光利得媒体からなるアレーもまた前記一体化ユニット内に含めた請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
４以上の利得媒体からなり、該各利得媒体が他の利得媒体とは異なる波長帯域を供給するアレーと、
固有ポートへ前記４以上の利得媒体のそれぞれを結合したマルチプレクサ／デマルチプレクサと、
光信号の一部を前記マルチプレクサ／デマルチプレクサを介し再生フィードバックとして第１の利得媒体へルーティングする波長反射器で、前記マルチプレクサ／デマルチプレクサが前記第１の利得媒体によって発現される前記波長帯域を決めるために濾波する前記波長反射器とを備える、ことを特徴とする多波長光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、概ね光ネットワークに関する。より詳しくは、本発明の一実施形態の態様は単一の一体化ユニット内に含まれるレーザ発光可能な光利得媒体アレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバシステムは一般に、中央局と多数の住宅地や商業地との間で光信号を送受信する。各住宅地や商業地には、中央局との間で交信できるよう光信号全体の中から狭帯域波長或いはチャンネルを割り当てることができる。光ファイバシステムを使用する加入者の数が増えるにつれ、これらの加入者との間で光信号を送受信する中央局内の素子量が増大する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
レーザ発光可能な光利得媒体アレーを単一の一体化ユニット内に含める各種方法と装置を記載する。このアレーは、レーザ発光可能な４以上の光利得媒体を含む。レーザ発光可能な各光利得媒体は、アレー内のレーザ発光可能な他の光利得媒体とは異なる波長帯域を含む個別光信号を第１のマルチプレクサ／デマルチプレクサへ供給する。受動的光ネットワークとの間で光信号をルーティングする出力ファイバへのコネクタが存在する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明の他の特徴と利点は、添付図面と以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【０００５】
本発明は、添付図面内に限定ではなく例示として図示してあり、図面中同様の参照符号は同様の要素を示す。
【０００６】
概括的には、単一の一体化回路内にレーザ発光可能な光利得媒体アレーと光受信器アレーを含める各種方法と装置を説明する。このアレーには、レーザ発光可能な４以上の光利得媒体を含む。レーザ発光可能な各光利得媒体は、アレー内のレーザ発光可能な他の光利得媒体とは異なる波長帯域を含む個別光信号を第１のマルチプレクサ／デマルチプレクサへ供給する。同様に、第２のマルチプレクサ／デマルチプレクサが光受信器アレーへ信号をルーティングする。受動的光ネットワークとの間で光信号をルーティングする出力ファイバ用のコネクタが、存在する。
【０００７】
図１は、レーザ発光可能な多波長光利得媒体アレーの一実施形態のブロック線図を示す。平面状の光波回路１００には、レーザ等のレーザ発光可能な４以上の光利得媒体アレーと、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２と、光増幅器１０４と、広帯域波長反射器１０６と、電気的変調源１０８と、出力ファイバへのコネクタ１１０と、波長分割多重受動的光ネットワークへ向かう出力ファイバ１１４とを含む。
【０００８】
第１の利得媒体１１６からＮ番目の利得媒体１１８までのレーザ発光可能な複数の光利得媒体１０２が平坦な光回路１００内にある。各利得媒体１０２は、他の利得媒体とは異なる狭帯域波長（λ）を有する光信号を供給する。各利得媒体１０２は、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２のその固有ポートへ結合されている。広帯域波長反射器１０６が、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２の出力端に結合されている。波長反射器１０６は、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２を介する再生フィードバックとして各光信号の一部をこの光信号を供給した利得媒体１０２へルーティングする。
【０００９】
変調源１０８は、データ信号を利得媒体アレー１０２へ供給し、そのアレー内の利得媒体を直接変調することができる。電気的変調源１０８は、特定の利得媒体へデータを直接供給することにより、そのレーザ発光可能な利得媒体を直接変調する。例えば、変調源１０８はレーザ発光可能な第１の利得媒体１１６を直接変調する。データ信号はほぼ１以上のキャビティモードの波長帯域でレーザ発光可能な第１の利得媒体１１６により増幅される。レーザ発光可能な第１の利得媒体１１６は、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２の第１の入力端１２０へ変調された信号をルーティングする。
【００１０】
マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２は、変調された信号を波長反射器１０６へルーティングする。波長反射器１０６は、変調された信号の一部をマルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２を介し、その変調された信号を供給したレーザ発光可能な第１の利得媒体１１６へ再生フィードバックとしてルーティングする。変調された信号とこの変調信号が反射した部分が、レーザ発光可能な第１の利得媒体１１６の共振周波数にて互いに同相で強化し合う。変調された信号とこの変調信号の反射部分は、レーザ発光可能な第１の利得媒体１１６によっても増幅される。
【００１１】
レーザ発光可能な第１の利得媒体１１６はマルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２を介して強化変調された信号を送信し、その強化変調された信号の一部が波長反射器１０６を介して出力ファイバへのコネクタ１１０へ送られる。また、前記した如く、波長反射器１０６がマルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２を介して第１の利得媒体へその強化変調された信号の一部を反射する。狭帯域の再生増幅が、レーザ発光可能な各利得媒体１０２ごとに行なわれる。レーザ発光可能な各利得媒体１０２が、その固有の個別狭帯域波長を増幅する。
【００１２】
マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２は、レーザ発光可能な第１の利得媒体１１６が発現させた波長帯域を規定する狭帯域フィルタとして機能する。マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２の本来の特性は、各出力端で異なる帯域の波長を通過させることにある。例えば、第１の出力端は１５３０〜１５３１ナノメートル（ｎｍ）の波長帯を通過させることができる。第２の出力端は、１５３１〜１５３２ｎｍの波長帯を通過させることができる。それ故、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２はレーザ発光可能な各利得媒体１０２へ返送される狭帯域波長を生み出す。従って、レーザ発光可能な利得媒体１０２は利得媒体のキャビティテモードに対応するその波長帯域内で共振波長を発現させ増幅する。増幅した波長帯域が反射された変調信号でもって強化されると、そこで利得媒体は受動的光ネットワーク上で加入者宅まで送信するに十分なパワーの光信号を生成する。反射された変調信号は、レーザ発光可能な利得媒体へ共振フィードバックを供給する。
【００１３】
レーザ発光可能な利得媒体アレー１０２、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２、光増幅器１０４、広帯域波長反射器１０６は、全て単一の一体化ユニット内に組み込むことができる。一体化ユニットは、全ての構成要素がその単一の基板上に成膜される単一基板とすることができる。さもなくば、一体化ユニットは異なる材料で出来ていて物理的に合体させた２以上の基板とすることもできる。
【００１４】
この一体化ユニットは、空気やレンズアレーや他のこの種の導波路等の光ファイバ１２２以外の光カップリングを一体化ユニットの光路内に用いることができる。光ファイバは通常、最小の湾曲半径を必要とし、小さくコンパクトな空間内での使用を許さない他の欠点を有する。しかしながら、空気やレンズアレー等の光ファイバ１２２以外の光カップリングを非常に小さな物理空間内で使用し、一の光素子から次の光素子への光信号通信を可能にすることができる。さらに、レーザ発光可能な利得媒体１０２を全て同一基板上に成膜した一体化ユニットでは、レーザ発光可能な利得媒体１０２をどれも個別素子として作成して共通プラットホーム上に配置した場合よりも、利得媒体間の物理的間隔をずっと短くかつ物理的寸法をより小さくすることができる。
【００１５】
基板は燐化インジウムで構成することができ、ここでレーザ発光可能な利得媒体や光増幅器や変調器等の両方の機能デバイスは導波路やマルチプレクサ／デマルチプレクサ等の受動デバイスと共に一体化することができる。基板は、エルビエム添加シリカ等の他の材料で構成することもできる。
【００１６】
レーザ発光可能な利得媒体アレー１０２は、利得媒体として機能する３２個或いは６４個のレーザ等の多数のレーザを含むが、利得媒体はレーザ発光可能な利得媒体として機能する４個ほどの少数のレーザ光源とすることもできる。レーザ発光可能な光利得媒体は、ブラッグ回折格子やファブリ・ペローレーザダイオードや反射性半導体光増幅器や単一基板上に成膜した同様のレーザが設定する波長をその中心に有する分散フィードバックレーザとすることができる。レーザ発光可能な各利得媒体はその固有の共振波長を有しており、レーザ発光閾値の上又は下で動作するようバイアスすることができる。
【００１７】
反射性半導体光増幅器は、反射性半導体光増幅器の光導波路に対し非直角角度／非垂直角度をなす正面ファセットを伴った９０％等の高反射率背面ファセットを有するレーザ発光可能な利得媒体とすることができる。高反射率背面ファセットはより多くの被注入波長を増幅させ、反射性半導体光増幅器から反射し戻すことができる。非直角角度をなす正面ファセット導波路は正面ファセット反射率を低減させ、被注入波長上で反射性半導体光増幅器内でのレーザ発光動作が行なわれる前に反射性半導体光増幅器でより大量の利得が供給されるようにする。
【００１８】
マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２へ結合した光増幅器１０４は、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２から入来する光信号を増幅して利得全体を増大させ、全ての挿入損を補償する。出力ファイバへのコネクタ１１０が、受動的光ネットワークへのマルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２の出力光路内に存在する。受動的光ネットワークには、波長分割マルチプレクサ等の光スプリッタ素子を持たせることができる。
【００１９】
レーザ発光可能な利得媒体は、直接変調ではなく変調器の個別アレーにより変調する連読波源とすることもできる。各連続波変調器はその固有の利得媒体に接続される。連続波変調器データが、レーザ発光可能な利得媒体から入来する連続波を変調する。マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２はアレー導波路やエシェル回折格子とするか、或いは複数の固有波長を低信号損失でもって単一の導波路へ合成する他の同様の技術とすることができる。
【００２０】
波長反射器１０６を平坦な光波回路１００の出力端に配置し、利得媒体の共振波長を発現させるべくレーザ発光可能な各利得媒体１０２へ再生光フィードバックを供給することもできる。波長反射器１０６は、屈折率における変化を生成するために導波路内に垂直ファセットをエッチングするか、或いはブラッグ回折格子とするか、或いは一体化ユニットの基板エッジ／出力光ファイバとのインタフェースを反射材料でもって被覆して光信号の一部をマルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２へ反射し戻すことで、或いは平坦な光波回路１００へピグテール接続された光ファイバ１１４入力端の回折格子とすることで、作ることができる。
【００２１】
レーザ発光可能な利得媒体アレーを有する平坦な光波回路１００の構成は、それぞれ異なる波長帯域を有する複数の波長帯域を発現させ或いは強化すべく、レーザ発光閾値の上又は下回で動作させることのできる外部キャビティを有する分散レーザに類似する。かくして、分散レーザの構成は、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２を介してレーザ発光可能な利得媒体から波長反射器１０６へ、さらにマルチプレクサ／デマルチプレクサ１１２を介して各利得媒体部へ戻るものとして定義することができる。利得媒体部内の各レーザには、反射正面ファセットを持たせても或いは持たせなくともよい。
【００２２】
図２は、一体化ユニット内の４以上の分散フィードバックレーザからなるアレーの一実施形態のブロック線図を示す。４以上の分散フィードバックレーザからなるアレー２０２は、それぞれパワースプリッタ２１２へ結合されている。アレー２０２内の各分散フィードバックレーザは、そのアレー内の他の分散フィードバックレーザとは異なる波長帯域を含む個別光信号をパワースプリッタへ供給する。アレー２０２内の各分散フィードバックレーザは、分散フィードバックレーザの出力端にブラッグ回折格子が設定する中心波長の波長帯域を有する。例えば、第１の分散フィードバックレーザ２１６は、第１の分散フィードバックレーザ２１６の利得媒体で混合された、第１のブラッグ回折格子２２４によりレーザセットから供給される波長帯域の中心波長を持っている。半導体光増幅器２０４をパワースプリッタ２１２の出力光路内に設け、パワースプリッタ２１２が引き起こす挿入損を補償するようにしてもよい。パワースプリッタ２１２から光信号をルーティングするための、或いは少なくとも波長分割多重受動的光ネットワークへのパワースプリッタ２１２の出力光路内に、出力ファイバ用コネクタ２１０を設ける。分散フィードバックレーザ２０２のアレーは、第１の基板２２６上ヘ一体化することができる。半導体光増幅器２０４とパワースプリッタ２１２とコネクタ２１０は第２の基板２２８へ組み込むことができ、この基板は第１の基板２２６に合体させ、空気やレンズアレー等の光カップリング２２２を用い、ただし光ファイバを用いずに第１の基板と第２の基板との間の光路内で光信号を交信する。
【００２３】
かくして、第１の基板２２６上に機能素子を作成することができ、一体化ユニット内に併合し物理的に合体させた第２の基板２２８上に受動素子を作成することができる。前述の第１の基板２２６は二酸化珪素基板や燐化インジウム基板や同様の基板とすることができる。例えば、分散ブラッグ反射器レーザもまた分散フィードバックレーザの代わりに波長帯域を含む光信号の生成に使用できることに留意されたい。分散ブラッグ反射器レーザにはそのレーザ出力端にブラッグ回折格子を持たせ、そのレーザの中心波長を設定することができる。
【００２４】
図３は、レーザアレーと広帯域光源の一実施形態のブロック線図を示す。広帯域光源は光信号を一体化ユニット内に全て含まれる各レーザへ供給する。一体化ユニットは、第１の基板３２６上にファブリ・ペローレーザダイオード３０２等の４以上のレーザアレーを含んでいる。一体化ユニットは、マルチプレクサ／デマルチプレクサ３１２、広帯域光源３３０、コネクタ３１０を含む第２の基板３２８をも含む。
【００２５】
広帯域光源３３０は、光カプラ３３１を介してＣ帯（１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ）等の広帯域波長を含む光信号をマルチプレクサ／デマルチプレクサ３１２へ供給する。アレー３０２内の各ファブリ・ペローレーザダイオードは、マルチプレクサ／デマルチプレクサ３１２の固有のポートへ結合されている。アレー３０２内の各ファブリ・ペローレーザダイオードは、そのファブリ・ペローレーザダイオードの出力波長を注入されたスペクトルスライスの帯域内に波長ロックすべく、広帯域光源３３０から光信号のスペクトルスライスを受信する。例えば、第１のファブリ・ペローレーザダイオード３１６は１５３０〜１５３１ｎｍのスペクトルスライスを受信する。第１のファブリ・ペローレーザダイオード３１６はそこで、マルチプレクサ／デマルチプレクサ３１２を介してコネクタ３１０へスペクトルスライスを反射増幅させて戻す。コネクタ３１０は、光信号を波長分割多重受動的光ネットワークへルーティングするために出力ファイバ３１４へ結合してある。
【００２６】
アレー３０２内のファブリ・ペローレーザダイオード、マルチプレクサ／デマルチプレクサ３１２、コネクタ３１０、広帯域光源３３０の全てを、コンパクトな一体化ユニットへ組み込んである。広帯域光源３３０を、一体化ユニットとは別とすることもできる。広帯域光源３３０は、直交極性化信号を供給するよう接続した２以上の超高輝度ダイオード、広帯域光源として機能するエルビウムファイバ、エルビウム添加導波路、極性保存ファイバで一体化ユニットに接続された単一の超高輝度ダイオード、単一のチップ搭載超高輝度ダイオード、或いは他の同様の発光源で構成することができる。全ての素子を、単一の平坦な光波回路内に配置することができる。
【００２７】
図４は、単一の一体化ユニットに組み込んだ４以上の光受信器アレーとマルチプレクサ／デマルチプレクサの一実施形態のブロック線図を示す。一体化ユニットは、第１番光受信器４３４から第Ｎ番光受信器４３６等の４以上の光受信器アレー４３２、受信データ信号λ１〜λｎを処理する電気的処理チップ４３８、マルチプレクサ／デマルチプレクサ４３０、受動的光ネットワークの加入者から入来する複数の光信号を結合する素子を有し、波長分割多重受動的光ネットワークからの入力ファイバを受けるためのコネクタ４１０を含む。アレー４３２内の各光光受信器には、１以上の光検出器を含む。
【００２８】
受信器４４０を含む一体化ユニットを、復帰信号を局所的に処理する必要のある箇所の中央局に配置することができる。レーザ発光可能な光利得媒体の一体化ユニットは、素子が占有する空間の最小化に限りがあって全ての素子をコンパクトにかつ中枢に配置する中央局にも配置することができる。光受信器アレー４３２を有する第１の基板４２６は、燐化インジウム基板、砒化ガリウム基板、シリコン基板その他の同様の半導体基板で構成させることができる。第１の基板４２６は、平坦な光波回路内で第２の基板４２８上のマルチプレクサ／デマルチプレクサ４３０に結合させることができる。アレー４３２内で光受信器からの信号を処理する電気的処理素子を含む電気的処理チップ４３８は、シリコン製の別の第３の基板４４２上に置くこともできる。第３の基板４４２は、第１の基板４２６へ結合させ物理的に合体させることができる。一体化ユニット内の基板４２６，４２８は、光ファイバを用いずに、第１の非光ファイバ導波路４２２、第２の非光ファイバ導波路４２３、第３の非光ファイバ導波路４２５等の導波路を介して光信号を通信することができる。全ての基板４２６，４２８，４４２を、単一の一体化ユニット４４０として作成することができる。
【００２９】
図５は、一体化ユニット内に含まれるレーザ発光可能な光利得媒体アレーと光受信器アレーの一実施形態のブロック線図を示す。レーザ発光可能な光利得媒体アレー５５０は、Ｎ個の個別波長帯域を生成することができる。レーザ発光可能な各光利得媒体は、受動的光ネットワークを介して第１の加入者位置５５２等の対応する加入者へ光信号を通信する。光受信器アレー５５４は、これらの加入者からＮ個の個別波長帯域を受信することができる。例えば、第１の光受信器は第１の加入者位置５５２から生成された光信号を受信する。光受信器アレー５５４は、レーザ発光可能な利得媒体アレー内のレーザ発光可能な利得媒体と同数の受信器を含む。例えば、第１の光受信器アレー５５４は３２個の受信器を含み、レーザ発光可能な第１の利得媒体アレーはレーザ発光可能な３２個の利得媒体を含む。レーザ発光可能な光利得媒体アレー５５０と光受信器アレー５５４は単一基板上に置くか、或いは一体化ユニット５５６内で互いに合体させた個別基板上に置くことができる。
【００３０】
各アレー５５０，５５４は、マルチプレクサ／デマルチプレクサ或いは受動的光ネットワーク５５８から入来し出力される信号を配信するパワースプリッタを含む。各アレー５５０，５５４上で素子を基板上に成膜させ、個別素子間の間隔を出来る限り小さく形成することができる。一体化ユニット５５６には、帯域分割フィルタ５６０と広帯域光源とを含ませることができる。広帯域光源５６２は、一体化ユニット５５６外に置くこともできる。
【００３１】
広帯域光源は、Ｌ帯等の広帯域波長を含む光信号を光利得媒体アレー５５０内のマルチプレクサ／デマルチプレクサへ供給する。前記の如く、マルチプレクサ／デマルチプレクサは狭帯域光信号をアレー５５０内の各光利得媒体へルーティングし、注入されたスペクトルスライスの帯域内でレーザ発光可能な光利得媒体の出力波長を波長ロックする。
【００３２】
レーザ発光可能な光利得媒体アレー５５０は、マルチプレクサ／デマルチプレクサを介してＣ帯内に含まれる例えば３２個の個別波長帯域からなる単一の光信号を受動的ネットワーク５５８を介して遠隔マルチプレクサ／デマルチプレクサ５６４へ送信する。マルチプレクサ／デマルチプレクサ５６４は、アレー５５０内のレーザ発光可能な各光利得媒体から対応加入者位置へ個別波長帯域を配信する。例えば、遠隔マルチプレクサ／デマルチプレクサ５６４は、レーザ発光可能な第２の光利得媒体から第２の加入者５６６の位置へ波長帯域を配信する。遠隔マルチプレクサ／デマルチプレクサ５６４は、こうした仕方でレーザ発光可能な光利得媒体アレー５５０から対応加入者位置へＮ個の個別波長帯域を全て配信する。
【００３３】
ユーザ／加入者群は、中央局内の光受信器アレー５５４へＬ帯（１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍ）で光信号を送信することもできる。帯域分割フィルタ５６０は、Ｃ帯波長からＬ帯波長を分離する。帯域分割フィルタ５６０はＬ帯信号を光受信器アレー５５４へルーティングし、広帯域光源からのＣ帯波長をレーザ発光可能な光利得媒体アレー５５０へルーティングする。
【００３４】
中央局内の送信器は、Ｌ帯等の第１の帯域を用いて加入者へ情報を通信し、加入者の送信器がＣ帯等の別の帯域を用いて中央局へ情報を通信する。従って、レーザ発光可能な光利得媒体はＯ帯（１３００ｎｍ台）やＳ帯（１４８０ｎｍ台）等の異なる波長帯域内で個別光信号を生成する。
【００３５】
光受信器アレー５５４内の第２のマルチプレクサ／デマルチプレクサは、Ｃ帯内の個別信号を各対応光受信器へルーティングする。各光受信器は、アレー５５４内の他の光受信器とは異なる波長帯域を含む個別信号を受信する。レーザ発光可能な光利得媒体アレー５５０と光受信器アレー５５４は帯域分割フィルタ５６０に対し約９０°や約１８０°等の設定角度に配置し、導波路かレンズを用いるか或いは空気内で光ファイバを用いることなく光信号をルーティングする。
【００３６】
図６は、一体化ユニット内のレーザアレーと光受信器アレーの一実施形態のブロック線図を示す。レーザアレー６５０と光受信器アレー６６４は、それぞれレンズアレー６７０，６７２へ結合させることができる。一体化ユニット６７６は、レーザアレー６５０、帯域分割フィルタ６６０、マルチプレクサ／デマルチプレクサ６７４、光受信器アレー６６４、第１のレンズアレー６７０、第２のレンズアレー６７２、受動的光ネットワークへのコネクタ６１０を含む。マルチプレクサ／デマルチプレクサ６７４が、光受信器アレー６６４とレーザアレー６５０の間で信号をルーティングする。マルチプレクサ／デマルチプレクサ６７４は、受動的光ネットワークから信号を送ったり、戻したりする。光受信器アレー６６４はマルチプレクサ／デマルチプレクサ６７４に近接配置し、これにより帯域分割フィルタ６６０からの反射Ｃ帯波長が小角度に止まるようにしてある。光受信器アレー６６４は４５°以下等の設定角度に配置し、空気と第２のレンズアレー６７２で光信号をルーティングする。標準的な誘電体被覆で被覆した帯域分割フィルタ６６０は、Ｃ帯波長やＬ帯波長等の異なる波長帯域を分割する。
【００３７】
単一の一体化ユニット内での光受信器アレーとレーザの作成は、光信号を小角度でアレーへ反射する帯域分割フィルタを用いることで、より簡単な仕方で達成できる。レーザアレーをＬ帯ではなく、１３００ナノメータ台のＯ帯で動作させた場合、そのときは反射角度は約９０°であり、そのことでビームスプリッタプリズムを用いた実装を容易にする。上記の構成全てを、受動的光ネットワーク内に組み込むことができる。受動的光ネットワークは、レーザ発光可能な利得媒体として機能するレーザダイオード内に狭帯域増幅自発光光を注入することでレーザ発光可能な波長ロック利得媒体とすることも、そうしないこともできる。
【００３８】
前述の説明では、本発明はその特定の例示実施形態を参照して説明してきた。しかしながら、添付特許請求の範囲に記載した本発明のより広義の趣旨ならびに範囲から逸脱することなくそこに様々な改変と変形をなし得ることは明らかとなろう。それ故、明細書と図面は限定的意味合いではなく例示と見なすべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】レーザ発光可能な多波長光利得媒体アレーの一実施形態を示すブロック線図である。
【図２】一体化ユニット内の４以上の分散フィードバックレーザからなるアレーの一実施形態を示すブロック線図であり、４以上の分散フィードバックレーザからなるアレー２０２をそれぞれパワースプリッタ２１２へ結合してある。
【図３】レーザアレーと全てが一体化ユニット内に含まれる各レーザへ光信号を供給する広帯域光源の一実施形態を示すブロック線図である。
【図４】単一の一体化ユニット内に組み込んだ４以上の光受信器からなるアレー及びマルチプレクサ／デマルチプレクサの一実施形態を示すブロック線図である。
【図５】一体化ユニット内に含まれるレーザ発光可能な光利得媒体アレー及び光受信器アレーの一実施形態を示すブロック線図である。
【図６】一体化ユニット内のレーザアレー及び光受信器アレーの一実施形態を示すブロック線図である。
【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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【国際調査報告】
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