(57)【要約】【課題】通信に用いることのできる光信号の波長数を自在に拡張し、ポート間に必要なだけ光信号の波長数を割り当てることができるＮ×Ｎ光波長合分波装置を提供する。【解決手段】複数本の第１入力導波路１０１、第１スラブ導波路１０２、第１導波路アレイ１０３、第２スラブ導波路１０４、および第１出力導波路１０５によって構成された第１アレイ導波路回折格子と、複数本の第２入力導波路１０７、第３スラブ導波路１０８、第２導波路アレイ１０９、第４スラブ導波路１１０、および第２出力導波路１１１によって構成された第２アレイ導波路回折格子と、第１アレイ導波路回折格子の第１出力導波路１０５のｍ番目と第２アレイ導波路回折格子の第２入力導波路１０７のｃ番目とを、ｃとｍの差が２以上の等間隔の整数のいずれかとなるように、光結合する接続導波路１０６とを備える。【選択図】図１
2008233218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の入力ポートと複数個の出力ポートを有し、波長分割多重された光信号を合分波する光波長合分波装置であって、
複数本の第１の入力導波路、当該第１の入力導波路と光結合された第１のスラブ導波路、当該第１のスラブ導波路と光結合された所定の導波路長差で順次長くなる複数本の導波路によって構成された第１の導波路アレイ、当該第１の導波路アレイと光結合された第２のスラブ導波路、および当該第２のスラブ導波路と光結合された複数本の第１の出力導波路によって構成され、前記第１の入力導波路のうちのａ番目から入力され前記第１の出力導波路のうちのｂ番目に出力される光信号の波長がλ（ａ＋ｂ−１）となる入出力特性を有する第１のアレイ導波路回折格子と、
複数本の第２の入力導波路、当該第２の入力導波路と光結合された第３のスラブ導波路、当該第３のスラブ導波路と光結合された所定の導波路長差で順次長くなる複数本の導波路によって構成された第２の導波路アレイ、当該第２の導波路アレイと光結合された第４のスラブ導波路、当該第４のスラブ導波路と光結合された複数本の第２の出力導波路によって構成され、前記第２の入力導波路のうちのｂ番目から入力され前記第２の出力導波路のうちのａ番目に出力される光信号の波長がλ（ａ＋ｂ−１）となる入出力特性を有する第２のアレイ導波路回折格子と、
前記第１のアレイ導波路回折格子の第１の出力導波路のｍ番目と前記第２のアレイ導波路回折格子の第２の入力導波路のｃ番目とを、ｃとｍの差が２以上の等間隔の値のいずれかとなるように、光結合する接続手段と
を備えたことを特徴とする光波長合分波装置。
【請求項２】
前記第１のアレイ導波路回折格子の第１の入力導波路のうちの前記２以上の等間隔の値に等しい間隔離れた入力導波路から入力された光信号を出力する前記第２のアレイ導波路回折格子の第２の出力導波路のうちの２つと光結合された光カプラを複数備えたことを特徴とする請求項１に記載の光波長合分波装置。
【請求項３】
複数個の入力ポートと複数個の出力ポートを有し、波長分割多重された光信号を合分波する光波長合分波装置であって、
Ｎ＋Ｍ本の入力導波路、当該入力導波路と光結合された第１のスラブ導波路、当該第１のスラブ導波路と光結合された所定の導波路長差で順次長くなる複数本の導波路によって構成された導波路アレイ、当該導波路アレイと光結合された第２のスラブ導波路、当該第２のスラブ導波路と光結合されたＮ＋Ｍ本の出力導波路によって構成され、前記入力導波路のうちのａ番目の入力導波路から入力され、前記出力導波路のうちのｂ番目に出力される光信号の波長がλ（ａ＋ｂ−１−Ｎ）となる入出力特性を有するアレイ導波路回折格子と、
前記出力導波路の一部のｍ番目と前記入力導波路の一部のｃ番目とを、ｃとｍの差が２以上の等間隔の値のいずれかとなるように、光結合する接続手段と
を備えたことを特徴とする光波長合分波装置。
【請求項４】
前記Ｎ本の入力導波路のうちの前記２以上の等間隔の値に等しい間隔離れた入力導波路から入力された光信号を出力する前記Ｎ本の出力導波路のうちの２つと光結合された光カプラを複数備えたことを特徴とする請求項３に記載の光波長合分波装置。
【請求項５】
前記接続手段は、複数本の光導波路および光スイッチのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光波長合分波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光波長多重された複数の信号を、波長に応じて分波または合波する光波長合
分波装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の光信号を異なる波長の光に乗せ、１本の光ファイバで伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送システムは、伝送路の容量を大幅に増大させることが可能であり、既に基幹系システムを中心に導入が進んでいる。
【０００３】
さらに近年、光信号の波長を伝送路容量の増大に適用するだけでなく、ネットワークの経路設定に用いる波長ルーティングの検討も進んでおり、その一例としてフルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムがある。
【０００４】
図１１に示すようなフルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムでは、中心にＮ入力Ｎ出力（以下、Ｎ×Ｎと表記する）光波長合分波装置１１０１が設置され、ＷＤＭ信号送受信装置を備える複数の通信ノード１１０２との間を、光ファイバ１１０３で接続し、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置１１０１を中心とするスター型の物理形状をとる。ここで、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置の入出力ポート間の波長特性として、図１２に示すような特性を有するものを使用すると、通信ノード１１０２間にフルメッシュの光ファイバを敷設した場合と同じ接続性が得られる。従って、通信ノード間で大容量のデータを低遅延で送受信することが可能となる。（例えば、非特許文献１参照）
【０００５】
従来、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置を得る方法として、図１３に示すようにアレイ導波路回折格子型光合分波回路（以下、ＡＷＧと表記する）を用いる方法があった。以下に、従来技術の動作原理を示す。
【０００６】
図１３において、１３０１は所定の光路長差を有するアレイ導波路、１３０２はスラブ導波路、１３０３はＮ本の入力導波路、１３０４はＮ本の出力導波路である。
【０００７】
アレイ導波路１３０１とスラブ導波路１３０２、入出力導波路１３０３，１３０４を適切に設計することにより、ＡＷＧの合分波特性を設計できる。ＡＷＧの入出力導波路の本数がＮ、合分波の波長間隔がΔλであるとき、ＡＷＧの基本周期（ＦＳＲ：Ｆｒｅｅ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｒａｎｇｅ）をΔλ×Ｎより十分大きく設計すると、入出力ポート間の合分波特性を、均一な損失で得られる。図１４は入出力導波路の本数が４の場合の例である。４入力４出力の導波路間には、入力導波路と入力波長に応じた１６通りの経路が存在する。この入出力特性を利用し、通信ノード１１０２にλ１からλ７までのうち、各々４つの波長の信号を送受信するＷＤＭ信号送受信装置を設置することで、４つの通信ノード間でフルメッシュの接続性を得ることができる。（例えば、非特許文献２参照）
【０００８】
【非特許文献１】Ｋ．Ｋａｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，“３２×３２  ｆｕｌｌ−ｍｅｓｈ（１０２４  ｐａｔｈ）ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−ｒｏｕｔｉｎｇ  ＷＤＭ  ｎｅｔｗｏｒｋｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｕｎｉｆｏｒｍ−ｌｏｓｓ  ｃｙｃｌｉｃ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｒｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  ｇｒａｔｉｎｇ”，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，３６，ｐｐ．１２９４−１２９６，２０００
【非特許文献２】Ｈ．Ｔａｋａｈａｓｈｉ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  ａｒｒａｙｅｄ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｎ×Ｎ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ”，Ｊ．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌ．，１３，ｐｐ．４４７−４５５，１９９５．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本従来技術を用いて実現されるフルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムでは、同じ組み合わせの通信ノード間で通信に用いることのできる光信号の波長数は１に制限されていて、２以上に拡張することはできなかった。この制限により、ネットワークの設計に関して自由度が狭くなり、また通信需要に応じてネットワーク内の光回線を拡張することも困難であった。
【００１０】
また、光波長合分波装置１１０１と通信ノード１１０２の間の光ファイバ１１０３が切断されると、切断された光ファイバに繋がっている通信ノード１１０２が、他の全ての通信ノードとの通信を遮断され、孤立してしまうという問題もあった。
【００１１】
本発明は、かかる問題を鑑みてなされたものであり、その目的はＮ×Ｎ光波長合分波装置のポート間で、通信に用いることのできる光信号の波長数を自在に拡張し、ポート間に必要なだけ光信号の波長数を割り当てることができるＮ×Ｎ光波長合分波装置を提供することにある。
【００１２】
同時に、フルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを構築する際に、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置と通信ノード間に設けられる光ファイバの切断に備えて、経路を二重化し、ノードを孤立させないようにできるＮ×Ｎ光波長合分波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数個の入力ポートと複数個の出力ポートを有し、波長分割多重された光信号を合分波する光波長合分波装置であって、複数本の第１の入力導波路、当該第１の入力導波路と光結合された第１のスラブ導波路、当該第１のスラブ導波路と光結合された所定の導波路長差で順次長くなる複数本の導波路によって構成された第１の導波路アレイ、当該第１の導波路アレイと光結合された第２のスラブ導波路、および当該第２のスラブ導波路と光結合された複数本の第１の出力導波路によって構成され、前記第１の入力導波路のうちのａ番目から入力され前記第１の出力導波路のうちのｂ番目に出力される光信号の波長がλ（ａ＋ｂ−１）となる入出力特性を有する第１のアレイ導波路回折格子と、複数本の第２の入力導波路、当該第２の入力導波路と光結合された第３のスラブ導波路、当該第３のスラブ導波路と光結合された所定の導波路長差で順次長くなる複数本の導波路によって構成された第２の導波路アレイ、当該第２の導波路アレイと光結合された第４のスラブ導波路、当該第４のスラブ導波路と光結合された複数本の第２の出力導波路によって構成され、前記第２の入力導波路のうちのｂ番目から入力され前記第２の出力導波路のうちのａ番目に出力される光信号の波長がλ（ａ＋ｂ−１）となる入出力特性を有する第２のアレイ導波路回折格子と、前記第１のアレイ導波路回折格子の第１の出力導波路のｍ番目と前記第２のアレイ導波路回折格子の第２の入力導波路のｃ番目とを、ｃとｍの差が２以上の等間隔の値のいずれかとなるように、光結合する接続手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光波長合分波装置であって、前記第１のアレイ導波路回折格子の第１の入力導波路のうちの前記２以上の等間隔の値に等しい間隔離れた入力導波路から入力された光信号を出力する前記第２のアレイ導波路回折格子の第２の出力導波路のうちの２つと光結合された光カプラを複数備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、複数個の入力ポートと複数個の出力ポートを有し、波長分割多重された光信号を合分波する光波長合分波装置であって、Ｎ＋Ｍ本の入力導波路、当該入力導波路と光結合された第１のスラブ導波路、当該第１のスラブ導波路と光結合された所定の導波路長差で順次長くなる複数本の導波路によって構成された導波路アレイ、当該導波路アレイと光結合された第２のスラブ導波路、当該第２のスラブ導波路と光結合されたＮ＋Ｍ本の出力導波路によって構成され、前記入力導波路のうちのａ番目の入力導波路から入力され、前記出力導波路のうちのｂ番目に出力される光信号の波長がλ（ａ＋ｂ−１−Ｎ）となる入出力特性を有するアレイ導波路回折格子と、前記出力導波路の一部のｍ番目と前記入力導波路の一部のｃ番目とを、ｃとｍの差が２以上の等間隔の値のいずれかとなるように、光結合する接続手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光波長合分波装置であって、前記Ｎ本の入力導波路のうちの前記２以上の等間隔の値に等しい間隔離れた入力導波路から入力された光信号を出力する前記Ｎ本の出力導波路のうちの２つと光結合された光カプラを複数備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の光波長合分波装置であって、前記接続手段は、複数本の光導波路および光スイッチのいずれかであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上、説明したように、本発明によれば、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置のポート間で通信に用いることのできる光信号の波長数を自在に拡張し、ポート間に必要なだけ光信号の波長数を割り当てることができるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。
【００１９】
同時に、フルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを構築する際に、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置と通信ノード間に設けられる光ファイバの切断に備えて、経路を二重化し、ノードを孤立させないようにできるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明に係るＮ×Ｎ光波長合分波装置（以下、単に光波長合分波装置ともいう。）の実施形態を詳しく説明する。
【００２１】
［第１の実施の形態］
図１から３を参照して、本発明に係る光波長合分波装置の第１の実施の形態を説明する。
【００２２】
本発明は、Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子と、Ｍ入力Ｎ出力のアレイ導波路回折格子を内部に備える光波長合分波装置として実施することができる。ここで、ＮおよびＭは２以上の整数である。図１に、Ｎ＝６、Ｍ＝８とした場合の光波長合分波装置の構成例を示す。
【００２３】
図１に示す光波長合分波装置は、Ｎ本の第１入力導波路１０１、第１スラブ導波路１０２、所定の光路長差を有する第１アレイ導波路１０３、第２スラブ導波路１０４およびＭ本の第１出力導波路１０５によって構成される第１アレイ導波路回折格子と、Ｍ本の第２入力導波路１０７、第３スラブ導波路１０８、所定の光路長差を有する第２アレイ導波路１０９、第４スラブ導波路１１０およびＮ本の第２出力導波路１１１によって構成される第２アレイ導波路回折格子と、第１出力導波路１０５と第２入力導波路１０７とを接続するＭ本の接続導波路１０６とを含む。
【００２４】
以下に、本実施形態の光波長合分波装置における光波長合分波の原理を説明する。  
第１入力導波路１０１に入力された光信号は、導波路ごとに異なる所定の位置から第１のスラブ導波路１０２に入力される。第１スラブ導波路１０２に入力された光信号は第１スラブ導波路１０２を伝播し、入力された位置に応じて定まる位相関係で、第１アレイ導波路１０３に分配されて入力される。第１アレイ導波路１０３は、所定の導波路長差で順次長くなる複数本の導波路で構成されている。第１アレイ導波路１０３に入力された光信号は、波長ごとに定まる位相関係で第２のスラブ導波路１０４に入力される。第２のスラブ導波路に入力された光信号は、入力された位相関係に応じて定まる位置に集光し、第１出力導波路１０５から出力される。
【００２５】
このようにして、第１入力導波路１０１と、第１スラブ導波路１０２と、第１アレイ導波路１０３と、第２スラブ導波路１０４と、第１出力導波路１０５とによって、Ｎ入力Ｍ出力の第１アレイ導波路回折格子が形成され、入力された光信号が、信号の入力ポートと信号の波長に応じて定まる出力ポートから出力される機能が実現される。
【００２６】
同様に、第２入力導波路１０７に入力された光信号は、導波路ごとに異なる所定の位置から第３のスラブ導波路１０８に入力される。第３スラブ導波路１０８に入力された光信号は第３スラブ導波路１０８を伝播し、入力された位置に応じて定まる位相関係で、第２アレイ導波路１０９に分配されて入力される。第２アレイ導波路１０９は、所定の導波路長差で順次長くなる複数本の導波路で構成されている。第２アレイ導波路１０９に入力された光信号は、波長ごとに定まる位相関係で第４のスラブ導波路１１０に入力される。第４のスラブ導波路に入力された光信号は、入力された位相関係に応じて定まる位置に集光し、第２出力導波路１１１から出力される。
【００２７】
このようにして、第２入力導波路１０７と、第３スラブ導波路１０８と、第２アレイ導波路１０９と、第４スラブ導波路１１０と、第２出力導波路１１１とによって、Ｍ入力Ｎ出力の第２アレイ導波路回折格子が形成され、入力された光信号が、信号の入力ポートと信号の波長に応じて定まる出力ポートから出力される機能が実現される。
【００２８】
ここで、第１アレイ導波路回折格子の波長入出力特性を、Ｎ本の第１入力導波路１０１のうちの第ａ番目の入力導波路から入力され、Ｍ本の第１出力導波路１０５のうちの第ｂ番目の出力導波路に出力される光信号の波長を、適切に定義された波長番号を用いて、λ（ａ＋ｂ−１）となるように、導波路構造を設計するものとする。ここで、ａは１≦ａ≦Ｎの整数、ｂは１≦ｂ≦Ｍの整数である。
【００２９】
同様に、第２アレイ導波路回折格子の波長入出力特性を、Ｎ本の第２出力導波路１１１のうちの第ａ番目の出力導波路から入力され、Ｍ本の第２入力導波路１０７のうちの第ｂ番目の入力導波路に出力される光信号の波長を、適切に定義された波長番号を用いて、λ（ａ＋ｂ−１）となるように、導波路構造を設計するものとする。すなわち、Ｎ本の第２入力導波路１０７のうちの第ｂ番目の入力導波路から入力され、Ｍ本の第２出力導波路１１１のうちの第ａ番目の出力導波路に出力される光信号の波長を、適切に定義された波長番号を用いて、λ（ａ＋ｂ−１）となるように、導波路構造を設計するものとする。
【００３０】
本実施形態の光波長合分波装置は、第１アレイ導波路回折格子のＮ本の入力導波路を入力ポートとする。また、第１アレイ導波路回折格子のＭ本の出力導波路は、Ｍ本の接続導波路１０６を介して、それぞれ第２アレイ導波路回折格子のＭ本の入力導波路に接続する。また、第２アレイ導波路回折格子のＮ本の出力導波路を出力ポートとすることで構成する。
【００３１】
このとき、本実施形態の光波長合分波装置全体の波長入出力特性は、次のとおりである。
【００３２】
第１アレイ導波路回折格子の第ｍ番目の出力導波路が、第２アレイ導波路回折格子の第ｃ（ｍ）番目の入力導波路に接続されるとするとき、光波長合分波装置の第Ａ番目の入力ポートに入力された波長λ（Ａ＋ｍ−１）の信号が、（１）第１アレイ導波路回折格子の第ｍ番目の出力導波路に出力され、（２）第２アレイ導波路回折格子の第ｃ（ｍ）番目の入力導波路に入力され、（３）光波長合分波装置の第｛Ａ＋ｍ−ｃ（ｍ）｝番目の出力ポートから出力される。ここで、Ａは１≦Ａ≦Ｎの整数、ｍは１≦ｍ≦Ｍの整数である。ｃ（ｍ）は、ｍによって定まる１以上Ｍ以下の整数であり、かつ以下で説明するＣが２以上の定数ずつ異なる値となるような整数である。
【００３３】
つまり、接続導波路１０６が結ぶ、第２アレイ導波路回折格子の入力導波路１０７の番号と、第１アレイ導波路回折格子の出力導波路１０５の番号との差がＣであるとき、該接続導波路を通る光信号は、光波長合分波装置の第（Ａ−Ｃ）番目の出力ポートから出力される。
【００３４】
従って、光波長合分波装置の第Ａ番目の入力ポートから入力され、第（Ａ−Ｃ）番目の出力ポートから出力される光信号の数は、接続導波路１０６が結ぶ導波路番号の差がＣである導波路の数と一致する。
【００３５】
このことから、本実施形態の光波長合分波装置において、接続導波路１０６を適切に配置することで、所望の波長入出力特性を得ることができる。
【００３６】
特に、接続する導波路番号の差が等しい接続導波路１０６を複数設けることで、同一の入出力ポート間で通信に用いることのできる波長数を拡張することができることに注目されたい。
【００３７】
図１に示す本実施形態においては、Ｍ本の接続導波路１０６は、次のように第１アレイ導波路回折格子の出力導波路１０５を、第２アレイ導波路回折格子の入力導波路１０７に接続している。
【００３８】
第１番目の出力導波路を、第１番目の入力導波路に接続する（Ｃ＝０）。  
第２番目の出力導波路を、第４番目の入力導波路に接続する（Ｃ＝２）。  
第３番目の出力導波路を、第７番目の入力導波路に接続する（Ｃ＝４）。  
第４番目の出力導波路を、第２番目の入力導波路に接続する（Ｃ＝−２）。  
第５番目の出力導波路を、第５番目の入力導波路に接続する（Ｃ＝０）。  
第６番目の出力導波路を、第８番目の入力導波路に接続する（Ｃ＝２）。  
第７番目の出力導波路を、第３番目の入力導波路に接続する（Ｃ＝−４）。  
第８番目の出力導波路を、第６番目の入力導波路に接続する（Ｃ＝−２）。
【００３９】
このように、接続導波路１０６を設ける場合には、図２に示される波長入出力特性を得ることができる。
【００４０】
これは、接続導波路１０６が結ぶ導波路番号の差Ｃに着目すると、  
Ｃ＝４である導波路が１本であるため、入力ポート番号６から出力ポート番号２、入力ポート番号５から出力ポート番号１に出力される波長が１波長存在し、  
Ｃ＝２である導波路が２本であるため、入力ポート番号６から出力ポート番号４、入力ポート番号５から出力ポート番号３、入力ポート番号４から出力ポート番号２、入力ポート番号３から出力ポート番号１に出力される波長が２波長存在し、  
Ｃ＝０である導波路が２本であるため、入力ポート番号６から出力ポート番号６、入力ポート番号５から出力ポート番号５、入力ポート番号４から出力ポート番号４、入力ポート番号３から出力ポート番号３、入力ポート番号２から出力ポート番号２、入力ポート番号１から出力ポート番号１に出力される波長が２波長存在し、  
Ｃ＝−２である導波路が２本であるため、入力ポート番号４から出力ポート番号６、入力ポート番号３から出力ポート番号５、入力ポート番号２から出力ポート番号４、入力ポート番号１から出力ポート番号３に出力される波長が２波長存在し、  
Ｃ＝−４である導波路が１本であるため、入力ポート番号２から出力ポート番号６、入力ポート番号１から出力ポート番号５に出力される波長が１波長存在するためである。
【００４１】
ここで、接続導波路１０６が結ぶ導波路番号の差Ｃが＜２＞ずつ異なる値（０または２の倍数）であることに注目されたい。
【００４２】
このように導波路を設けることで、＜２＞ずつ異なる入出力導波路に注目するとフルメッシュの接続が実現される。（＜  ＞内の数字は、動作原理上、必ず一致する。）即ち、奇数番目の入力ポートと奇数番目の出力ポートのみに注目すると３×３のフルメッシュ接続が実現されており、偶数番目の入力ポートと偶数番目の出力ポートのみに注目しても同様の３×３のフルメッシュ接続が実現されている。
【００４３】
該Ｎ×Ｎ光波長合分波装置（ここでは６×６光波長合分波装置）を用いれば、経路が二重化されて光ファイバの切断時にノードが孤立しない、フルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを形成できる。
【００４４】
例えば、図３に示すように、中心に６×６光波長合分波装置３０１を設置し、第１の通信ノードが備えるＷＤＭ信号送受信装置と６×６光波長合分波装置３０１の第１および第２の入出力ポートとを光ファイバ３０３で接続し、第２の通信ノードが備えるＷＤＭ信号送受信装置と６×６光波長合分波装置３０１の第３および第４の入出力ポートとを光ファイバ３０３で接続し、第３の通信ノードが備えるＷＤＭ信号送受信装置と６×６光波長合分波装置３０１の第５および第６の入出力ポートとを光ファイバ３０３で接続するする。
【００４５】
このように、６×６光波長合分波装置３０１とＷＤＭ信号送受信装置を備える３ケ所の通信ノード３０２とを接続することにより、第１から第３の通信ノード間に、６×６光波長合分波装置３０１の第１、第３、第５入出力ポートを介して形成されるフルメッシュ接続と、６×６光波長合分波装置３０１の第２、第４、第６入出力ポートを介して形成されるフルメッシュ接続という、全く同じ接続関係を有する＜２＞つのフルメッシュ接続を同時に得ることができる。（前出の＜  ＞内の数字と等しい数のフルメッシュ接続が得られる。）
従って、いずれかの光ファイバが断線した場合でも、該当する光ファイバを含まないフルメッシュ接続が維持されるので、ノードの孤立を避けることができる。
【００４６】
なお、本実施形態のＮ×Ｎ光波長合分波装置において、隣接ポート間クロストーク特性（出力光信号が、隣接ポートに漏れる現象）が悪い場合が考えられる。そのような場合には、２つのフルメッシュ接続のうち、一方の信号を逆方向に流すことで、漏れ信号による混信を防ぐことができる。
【００４７】
即ち具体的には、６×６光波長合分波装置３０１の第１、第３、第５入出力ポートを介して形成されるフルメッシュ接続においては、６×６光波長合分波装置３０１の入力ポートから信号を入力して、出力ポートから信号を出力するように構成する。
【００４８】
また、６×６光波長合分波装置３０１の第２、第４、第６入出力ポートを介して形成されるフルメッシュ接続においては、逆に６×６光波長合分波装置３０１の出力ポートから信号を入力して、入力ポートから信号を出力するように構成する。
【００４９】
このような構成とすることで、隣接ポートから漏れ出した信号は、受信器ではなく送信器に入力されるため、通信に影響を及ぼさず、通信品質を向上できる。
【００５０】
以上のように光波長合分波装置を構成することで、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置のポート間で通信に用いることのできる光信号の波長数を自在に拡張し、ポート間に必要なだけ光信号の波長数を割り当てることができるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。
【００５１】
同時に、フルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを構築する際に、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置と通信ノード間の光ファイバの切断に備えて経路を二重化し、ノードを孤立させないようにできるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。
【００５２】
なお、上記説明では、差Ｃが＜２＞ずつ異なる値（０または２の倍数）の例を説明したが、差Ｃが２以上の定数ずつ異なる値となるように設定してもよい。例えば、差Ｃが、＜３＞ずつ異なる値（０，±３，±６・・・）となるように設定することもできる。また、差Ｃが０以外の２以上の定数ずつ異なる値（±１，±３，±５・・・あるいは・・・−２，１，４，７・・・）となるように設定してもよい。つまり、差Ｃが２以上の等間隔の整数のいずれかとなるように設定することができる。即ち、ｐを２以上の整数の定数、ｑを整数の定数、ｋを任意の整数とする時に、差Ｃは、ｐ×ｋ＋ｑで表すことができる。
【００５３】
また、上記説明では、第１アレイ導波路回折格子のＭ本の出力導波路１０５と第２アレイ導波路回折格子のＭ本の入力導波路１０７とを接続する例として、接続導波路１０６の数をＭ本として説明したが、出力導波路１０５と入力導波路１０７とは、２本以上接続されていればよく、接続されない出力導波路１０５と入力導波路１０７とがあってもよい。
【００５４】
［第２の実施の形態］  
図４を参照して、本発明に係る光波長合分波装置の第２の実施の形態を説明する。  
本発明は、Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子と、Ｍ入力Ｎ出力のアレイ導波路回折格子と、Ｍ入力Ｍ出力の光スイッチとを内部に備える光波長合分波装置として実施することができる。図４に、Ｎ＝６、Ｍ＝８とした場合の光波長合分波装置の構成例を示す。
【００５５】
図４に示す光波長合分波装置は、Ｎ本の第１入力導波路１０１と、第１スラブ導波路１０２、所定の光路長差を有する第１アレイ導波路１０３、第２スラブ導波路１０４およびＭ本の第１出力導波路１０５によって構成される第１のアレイ導波路回折格子と、Ｍ本の第２入力導波路１０７、第３スラブ導波路１０８、所定の光路長差を有する第２アレイ導波路１０９、第４スラブ導波路１１０およびＮ本の第２出力導波路１１１によって構成される第２のアレイ導波路回折格子と、第１出力導波路１０５および第２入力導波路１０７と接続Ｍされた入力Ｍ出力の光スイッチ４０１とを含む。
【００５６】
以下に、本実施形態の光波長合分波装置における光波長合分波の原理を説明する。  
本実施形態における第１のアレイ導波路回折格子および第２のアレイ導波路回折格子の構成および機能は、前記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【００５７】
本実施形態の特徴は、第１の実施形態におけるＭ本の接続導波路１０６の代わりに、Ｍ入力Ｍ出力の光スイッチ４０１を備えたことにある。
【００５８】
光スイッチ４０１は、設定を変更することにより、第１のアレイ導波路回折格子の出力導波路１０５と第２のアレイ導波路回折格子の入力導波路１０７との接続の組み合わせを任意に設定することができる。
【００５９】
そこで、第１の実施形態と同様に、光スイッチ４０１が結ぶ入出力導波路番号の差Ｃが、２以上の定数ずつ異なる値となるように設定するものとする。
【００６０】
なお、光スイッチ４０１の具体的な構成としては、例えば、マッハツェンダ干渉計を組み合わせ、導波路材料の熱光学効果によって経路を切り替える、平面光導波回路（ＰＬＣ）型のスイッチを使用することができる。
【００６１】
あるいは、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーを用いた２次元ないし３次元型の光スイッチを用いても良いし、熱毛管現象を利用した光導波路スイッチ、機械式のスイッチを使用しても良く、その実現方法は問わない。
【００６２】
本実施形態の光波長合分波装置全体の波長入出力特性は、上記第１の実施形態に示した光波長合分波装置全体の波長入出力特性と同一であるため、説明を省略する。
【００６３】
また、本実施形態の光波長合分波装置を用いると、経路が二重化されて光ファイバの切断時にノードが孤立しないフルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを形成できることも、上記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【００６４】
また、本実施形態の光波長合分波装置において、隣接ポート間クロストーク特性が悪い場合に、信号を逆方向に流すことで、漏れ信号による混信を防げることも、上記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【００６５】
従って、以上のように光波長合分波装置を構成することで、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置のポート間で通信に用いることのできる光信号の波長数を自在に拡張し、ポート間に必要なだけ光信号の波長数を割り当てることができるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できるという特徴に加え、さらに需要に応じて入出力特性を変更する柔軟性を備えることができる。
【００６６】
同時に、フルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを構築する際に、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置と通信ノード間の光ファイバの切断に備えて経路を二重化し、ノードを孤立させないようにできるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。
【００６７】
［第３の実施の形態］
図５を参照して、本発明に係る光波長合分波装置の第３の実施の形態を説明する。  
本発明は、（Ｎ＋Ｍ）入力（Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子を内部に備える光波長合分波装置として実施することができる。図５に、Ｎ＝６、Ｍ＝８の場合の光波長合分波装置の構成例を示す。
【００６８】
図５に示す光波長合分波装置は、（Ｎ＋Ｍ）本の入力導波路５０１、第１スラブ導波路５０２、所定の光路長差を有するアレイ導波路５０３、第２スラブ導波路５０４および（Ｎ＋Ｍ）本の出力導波路５０５によって構成されるアレイ導波路回折格子と、入力導波路５０１と出力導波路５０５とを接続するＭ本の接続導波路５０６とを含む。
【００６９】
以下に、本実施形態の光波長合分波装置における光波長合分波の原理を説明する。  
入力導波路５０１と、第１スラブ導波路５０２と、所定の光路長差を有するアレイ導波路５０３と、第２スラブ導波路５０４と、出力導波路５０５とで構成されるアレイ導波路回折格子の機能は、上記第１の実施形態に示したアレイ導波路回折格子と同一であるため、説明を省略する。
【００７０】
本実施形態では、アレイ導波路回折格子の波長入出力特性を、第ａ番目の入力導波路から入力され、第ｂ番目の出力導波路に出力される光信号の波長を、適切に定義された波長番号を用いて、λ（ａ＋ｂ−１−Ｎ）となるように、導波路構造を設計するものとする。
【００７１】
本実施形態の光波長合分波装置は、アレイ導波路回折格子の第１から第Ｎ番目の入力導波路を入力ポートとする。また、アレイ導波路回折格子の第１から第Ｎ番目の出力導波路を出力ポートとする。また、アレイ導波路回折格子の第（Ｎ＋１）から第（Ｎ＋Ｍ）番目の出力導波路は、Ｍ本の接続導波路１０６を介して、それぞれアレイ導波路回折格子の第（Ｎ＋１）から第（Ｎ＋Ｍ）番目の入力導波路に接続することで構成する。
【００７２】
このとき、本実施形態の光波長合分波装置全体の波長入出力特性は、次のとおりである。  
アレイ導波路回折格子の第（Ｎ＋ｍ）番目の出力導波路が、アレイ導波路回折格子の第ｃ（Ｎ＋ｍ）番目の入力導波路に接続されるとするとき、光波長合分波装置の第Ａ番目の入力ポートに入力された、波長λ（Ａ＋ｍ−１）の信号が、（１）アレイ導波路回折格子の第（Ｎ＋ｍ）番目の出力導波路に出力され、（２）アレイ導波路回折格子の第ｃ（Ｎ＋ｍ）番目の入力導波路に入力され、（３）光波長合分波装置の第｛Ａ＋ｍ−ｃ（ｍ）｝番目の出力ポートから出力される。
【００７３】
この波長入出力特性は、上記第１の実施形態に示した光波長合分波装置全体の波長入出力特性と同一である。
【００７４】
また、本実施形態の光波長合分波装置を用いると、経路が二重化されて光ファイバの切断時にノードが孤立しないフルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを形成できることも、上記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【００７５】
また、本実施形態の光波長合分波装置において、隣接ポート間クロストーク特性が悪い場合に、信号を逆方向に流すことで、漏れ信号による混信を防げることも、上記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【００７６】
従って、第１の実施形態において示したものと同様に、Ｍ本の接続導波路５０６が結ぶ入出力導波路番号の差Ｃが、２以上の定数ずつ異なる値となるように設定して光波長合分波装置を構成することで、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置のポート間で通信に用いることのできる光信号の波長数を自在に拡張し、ポート間に必要なだけ光信号の波長数を割り当てることができるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。
【００７７】
同時に、フルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを構築する際に、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置と通信ノード間の光ファイバの切断に備えて経路を二重化し、ノードを孤立させないようにできるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。
【００７８】
［第４の実施の形態］
図６を参照して、本発明に係る光波長合分波装置の第４の実施の形態を説明する。  
本発明は、（Ｎ＋Ｍ）入力（Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子と、Ｍ入力Ｍ出力の光スイッチとを内部に備える光波長合分波装置として実施することができる。図６に、Ｎ＝６、Ｍ＝８の場合の光波長合分波装置の構成例を示す。
【００７９】
図６に示す光波長合分波装置は、（Ｎ＋Ｍ）本の入力導波路５０１、第１スラブ導波路５０２、所定の光路長差を有するアレイ導波路５０３、第２スラブ導波路５０４および（Ｎ＋Ｍ）本の出力導波路５０５によって構成されるアレイ導波路回折格子と、入力導波路５０１および出力導波路５０５と接続されたＭ入力Ｍ出力の光スイッチ６０１とを含む。
【００８０】
以下に、本実施形態の光波長合分波装置における光波長合分波の原理を説明する。  
本実施形態におけるアレイ導波路回折格子の構成および機能は、上記第３の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【００８１】
本実施形態の特徴は、Ｍ本の接続導波路５０６の代わりに、Ｍ入力Ｍ出力の光スイッチ６０１を備えたことにある。
【００８２】
光スイッチ６０１は、設定を変更することにより、接続するアレイ導波路回折格子の出力導波路５０５とアレイ導波路回折格子の入力導波路５０１との接続の組み合わせを任意に設定することができる。
【００８３】
そこで、第１の実施形態と同様に、光スイッチ６０１が結ぶ入出力導波路番号の差Ｃが、２以上の定数ずつ異なる値となるように設定するものとする。
【００８４】
なお、光スイッチ６０１の具体的な構成としては、例えば、マッハツェンダ干渉計を組み合わせ、導波路材料の熱光学効果によって経路を切り替える、平面光導波回路（ＰＬＣ）型のスイッチを使用することができる。
【００８５】
あるいは、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーを用いた２次元ないし３次元型の光スイッチを用いても良いし、熱毛管現象を利用した光導波路スイッチ、機械式のスイッチを使用しても良く、その実現方法は問わない。
【００８６】
本実施形態の光波長合分波装置全体の波長入出力特性は、上記第３の実施形態に示した光波長合分波装置全体の波長入出力特性と同一であるため、説明を省略する。
【００８７】
また、本実施形態の光波長合分波装置を用いると、経路が二重化されて光ファイバの切断時にノードが孤立しないフルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを形成できることも、上記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【００８８】
また、本実施形態の光波長合分波装置において、隣接ポート間クロストーク特性が悪い場合に、信号を逆方向に流すことで、漏れ信号による混信を防げることも、上記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【００８９】
従って、第３の実施形態において示したものと同様に、光スイッチ６０１が結ぶ入出力導波路番号の差Ｃが、２以上に定数ずつ異なる値となるように設定して光波長合分波装置を構成することで、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置のポート間で通信に用いることのできる光信号の波長数を自在に拡張し、ポート間に必要なだけ光信号の波長数を割り当てることができるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できるという特徴に加え、さらに需要に応じて入出力特性を変更する柔軟性を備えることができる。
【００９０】
同時に、フルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを構築する際に、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置と通信ノード間の光ファイバの切断に備えて経路を二重化し、ノードを孤立させないようにできるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。
【００９１】
［第５の実施の形態］
図７〜９を参照して、本発明に係る光波長合分波装置の第５の実施の形態を説明する。
本発明は、Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子と、Ｍ入力Ｎ出力のアレイ導波路回折格子とを内部に備える光波長合分波装置として実施することができる。図７に、Ｎ＝２０、Ｍ＝８の場合の光波長合分波装置の構成例を示す。
【００９２】
図７に示す光波長合分波装置は、Ｎ本の第１入力導波路１０１、第１スラブ導波路１０２、所定の光路長差を有する第１アレイ導波路１０３、第２スラブ導波路１０４およびＭ本の第１出力導波路１０５によって構成される第１のアレイ導波路回折格子と、Ｍ本の第２入力導波路１０７、第３スラブ導波路１０８、所定の光路長差を有する第２アレイ導波路１０９、第４スラブ導波路１１０およびＮ本の第２出力導波路１１１によって構成される第２のアレイ導波路回折格子と、第１出力導波路１０５と第２入力導波路１０７とを接続するＭ本の接続導波路１０６と、第２出力導波路１１１と接続されたＮ／２個の光カプラ７０１とを含む。本実施形態では、Ｎは４以上の整数かつ２の倍数である。
【００９３】
以下に、本実施形態の光波長合分波装置における光波長合分波の原理を説明する。  
本実施形態における第１のアレイ導波路回折格子および第２のアレイ導波路回折格子の構成および機能は、上記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【００９４】
さらに、本実施形態における第１のアレイ導波路回折格子と第２のアレイ導波路回折格子とを接続するＭ本の接続導波路１０６は、上記第１の実施形態に示したものと同様に、入出力導波路番号の差Ｃが、２以上の定数ずつ異なる値となるように設定されたものであるため、説明を省略する。
【００９５】
本実施形態の光波長合分波装置全体の波長入出力特性を以下に説明する。  
図８に、入力ポートに関しては５から１４までの１０ポートのみに注目し、出力ポートに関しては第２のアレイ導波路回折格子に含まれる２０本の第２出力導波路１１１までに注目した場合の波長入出力特性である。
【００９６】
本実施形態の光波長合分波装置においては、第２のアレイ導波路回折格子に含まれる２０本の第２出力導波路１１１は、さらに１０個の光カプラ７０１を用いて、１０本ずつ離れた第２出力導波路からの出力が結合される。すなわち、第２出力導波路１１１のうち第１番目と第１１番目の導波路からの出力が光カプラ７０１のうちの第１番目の光カプラによって結合され、第２出力導波路１１１のうち第１０番目と第２０番目の導波路からの出力が光カプラ７０１のうちの第１０番目の光カプラによって順次結合される。
【００９７】
つまり、Ｎ／２個の光カプラ７０１は各々、第１アレイ導波路回折格子のＮ本の第１入力導波路１０１のうちの上記の２以上の定数に等しい間隔（上記の＜  ＞内の数字と等しい数）だけ離れた入力導波路から入力された光信号を出力する第２アレイ導波路回折格子の第２出力導波路１１１のうちの２つと光結合する。特に、Ｃのとり得る値の最大値をＣｍａｘ，最小値をＣｍｉｎとすると、光カプラ７０１によって結合される第２出力導波路１１１のうちの２つの導波路の間隔は、Ｃｍａｘ−Ｃｍｉｎ＋（上記の＜  ＞内の数字と等しい数）とすることで望ましい特性が得られる。
【００９８】
このとき、本実施形態の光波長合分波装置全体の波長入出力特性は、図９に示す通り、入力ポートに関しては５から１４までの１０ポートのみに注目し、出力ポートに関しては光カプラ７０１からの出力に注目すると、第１の実施形態に示した特性と同一の特徴を有する。
【００９９】
従って、本実施形態の光波長合分波装置を用いると、経路が二重化されて光ファイバの切断時にノードが孤立しないフルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを形成できることも、上記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【０１００】
また、本実施形態の光波長合分波装置において、隣接ポート間クロストーク特性が悪い場合に、信号を逆方向に流すことで、漏れ信号による混信を防げることも、上記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【０１０１】
従って、以上のように光波長合分波装置を構成することで、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置のポート間で通信に用いることのできる光信号の波長数を自在に拡張し、ポート間に必要なだけ光信号の波長数を割り当てることができるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。
【０１０２】
同時に、フルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを構築する際に、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置と通信ノード間の光ファイバの切断に備えて経路を二重化し、ノードを孤立させないようにできるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。
【０１０３】
なお、第１の実施形態と第２の実施形態の関係と同様に、Ｍ本の接続導波路１０６がＭ入力Ｍ出力の光スイッチ４０１に置き換わっても、光スイッチ４０１が結ぶ入出力導波路番号の差Ｃが、２以上の定数ずつ異なる値となるように設定されていれば、同様の機能を有するＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できることに変わりはない。
【０１０４】
［第６の実施の形態］
図１０を参照して、本発明に係る光波長合分波装置の第６の実施の形態を説明する。  
本発明は、（Ｎ＋Ｍ）入力（Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子を内部に備える光波長合分波装置として実施することができる。図１０に、Ｎ＝２０、Ｍ＝８の場合の光波長合分波装置の構成例を示す。
【０１０５】
図１０に示す光波長合分波装置は、（Ｎ＋Ｍ）本の入力導波路５０１、第１スラブ導波路５０２、所定の光路長差を有するアレイ導波路５０３、第２スラブ導波路５０４および（Ｎ＋Ｍ）本の出力導波路５０５からなるアレイ導波路回折格子と、入力導波路５０１と出力導波路５０５とを接続するＭ本の接続導波路５０６と、出力導波路５０５と接続されたＮ／２個の光カプラ７０１を含む。本実施形態では、Ｎは４以上の整数かつ２の倍数である。
【０１０６】
以下に、本実施形態の光波長合分波装置における光波長合分波の原理を説明する。  
アレイ導波路回折格子の構成および機能は、上記第３の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【０１０７】
Ｍ本の接続導波路５０６は、上記第３の実施形態に示したものと同様に、入出力導波路番号の差Ｃが、２以上の定数ずつ異なる値となるように設定されたものであるため、説明を省略する。
【０１０８】
Ｎ／２個の光カプラ７０１は、上記第５の実施形態に示したものと同様に、アレイ導波路回折格子の出力導波路５０５のうちの２０本の導波路と接続され、１０本ずつ離れた２つの出力導波路からの出力を結合する。
【０１０９】
本実施形態の光波長合分波装置全体の波長入出力特性は、アレイ導波路回折格子の入出力特性が上記第３の実施形態に示したものと同一であるため、結果的に、上記第５の実施形態に示したものと同一であるため説明を省略する。
【０１１０】
また、本実施形態の光波長合分波装置を用いると、経路が二重化されて光ファイバの切断時にノードが孤立しないフルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを形成できることも、上記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【０１１１】
また、本実施形態の光波長合分波装置において、隣接ポート間クロストーク特性が悪い場合に、信号を逆方向に流すことで、漏れ信号による混信を防げることも、上記第１の実施形態に示したものと同一であるため、説明を省略する。
【０１１２】
従って、以上のように光波長合分波装置を構成することで、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置のポート間で通信に用いることのできる光信号の波長数を自在に拡張し、ポート間に必要なだけ光信号の波長数を割り当てることができるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できるという特徴に加え、さらに需要に応じて入出力特性を変更する柔軟性を備えることができる。
【０１１３】
同時に、フルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムを構築する際に、Ｎ×Ｎ光波長合分波装置と通信ノード間の光ファイバの切断に備えて経路を二重化し、ノードを孤立させないようにできるＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できる。
【０１１４】
なお、第３の実施形態と第４の実施形態の関係と同様に、Ｍ本の接続導波路５０６がＭ入力Ｍ出力の光スイッチ６０１に置き換わっても、光スイッチ６０１が結ぶ入出力導波路番号の差Ｃが、２以上の定数ずつ異なる値となるように設定されていれば、同様の機能を有するＮ×Ｎ光波長合分波装置を実現できることに変わりはない。
【０１１５】
［変形形態］
本発明は、（Ｎ＋Ｍ）入力（Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子、Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子、Ｍ入力Ｎ出力のアレイ導波路回折格子、接続用の光導波路、Ｍ入力Ｍ出力の光スイッチおよび光カプラのうち一部またはすべてを同一平面上に構成した光回路として実施することができる。集積化することによってデバイス数を削減し、製造コストを抑えることが可能である。
【０１１６】
以上、本発明について、具体的に説明してきたが、本発明の原理を適用できる多くの実施可能な形態に鑑みて、ここに記載した実施形態は、単に例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、上記のアレイ導波路回折格子、光スイッチのポート数や、アレイ導波路回折格子の波長入出力特性、光スイッチの実現方法は、本発明の趣旨から逸脱することなく、その構成と詳細を変更することができる。また、説明のための構成要素は、本発明の趣旨を逸脱することなく変更、補足、またはその順序を変えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の第１の実施形態である光波長合分波装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である光波長合分波装置の波長入出力特性を説明する図である。
【図３】本発明の光波長合分波装置を適用したフルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である光波長合分波装置の構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態である光波長合分波装置の構成図である。
【図６】本発明の第４の実施形態である光波長合分波装置の構成図である。
【図７】本発明の第５の実施形態である光波長合分波装置の構成図である。
【図８】本発明の第５の実施形態である光波長合分波装置の第２出力導波路までの波長入出力特性を説明する図である。
【図９】本発明の第５の実施形態である光波長合分波装置の波長入出力特性を説明する図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態である光波長合分波装置の構成図である。
【図１１】従来のフルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１２】従来のフルメッシュＷＤＭ光信号伝送システムに用いられる、光波長合分波装置の波長入出力特性を説明する図である。
【図１３】従来のアレイ導波路回折格子型合分波回路の構成図である。
【図１４】従来のアレイ導波路回折格子型合分波回路の波長入出力特性を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０１  Ｎ本の第１入力導波路
１０２  第１スラブ導波路
１０３  所定の光路長差を有する第１アレイ導波路
１０４  第２スラブ導波路
１０５  Ｍ本の第１出力導波路
１０６  Ｍ本の接続導波路
１０７  Ｍ本の第２入力導波路
１０８  第３スラブ導波路
１０９  所定の光路長差を有する第２アレイ導波路
１１０  第４スラブ導波路
１１１  Ｎ本の第２出力導波路
４０１  Ｍ入力Ｍ出力の光スイッチ
５０１  （Ｎ＋Ｍ）本の入力導波路
５０２  第１スラブ導波路
５０３  所定の光路長差を有するアレイ導波路
５０４  第２スラブ導波路
５０５  （Ｎ＋Ｍ）本の出力導波路
５０６  Ｍ本の接続導波路
６０１  Ｍ入力Ｍ出力の光スイッチ
７０１  Ｎ／２個の光カプラ
１１０１  Ｎ×Ｎ光波長合分波装置
１１０２  ＷＤＭ信号送受信装置を備える複数の通信ノード
１１０３  光ファイバ
１３０１  所定の光路長差を有するアレイ導波路
１３０２  スラブ導波路
１３０３  Ｎ本の入力導波路
１３０４  Ｎ本の出力導波路
【図１】
2008233218.tif 000003
【図２】
2008233218.tif 000004
【図３】
2008233218.tif 000005
【図４】
2008233218.tif 000006
【図５】
2008233218.tif 000007
【図６】
2008233218.tif 000008
【図７】
2008233218.tif 000009
【図８】
2008233218.tif 000010
【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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