(57)【要約】      （修正有）【課題】それほど高価ではなく、申し分のない性能で波長分割多重光通信システムの各チャンネルの波長を測定するための方法及び装置の提供と、各波長分割多重チャンネルの電力を測定できるようなシステムの提供。【解決手段】第１導波路１１を通して送信された光波信号の一部分が分離され、第２導波路１２に伝達され、第１導波路の光波信号が通過した距離と異なる距離を通過した後、一部分が前記第１導波路の光波信号と再結合されるように構成され、任意の偏光依存性反応を減少するために第１導波路伝送路と第２導波路伝送路の中央に挿入される１／２波長板と、第２導波路の光波信号の一部分が第１導波路の光波信号と再結合した後、第１導波路の光波信号の電力を測定するために第１センサーと、第２導波路の光波信号の一部分が前記第１導波路の光波信号と再結合した後、前記第２導波路の光波信号の電力を測定するための第２センサーと、からなる装置。【選択図】  図１
2004279142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光波信号の波長を測定するための装置であって、該装置は、
第１導波路を通して送信された光波信号の一部分が、該光波信号の残りの部分から分離され、第２導波路に伝達され、前記第１導波路の残りの光波信号が通過した距離と異なる距離を通過した後、その後少なくとも一部分が前記第１導波路の残りの前記光波信号と再結合されるように構成される第１導波路及び第２導波路と、
任意の偏光依存性反応を減少するために第１導波路伝送路と第２導波路伝送路の中央に挿入される１／２波長板と、
少なくとも前記第２導波路の分離された前記光波信号の一部分が前記第１導波路の残りの前記光波信号と再結合した後、前記第１導波路の光波信号の電力を測定するために構成される第１センサーと、
前記第２導波路の分離された前記光波信号の一部分が少なくとも前記第１導波路の残りの前記光波信号と再結合した後、前記第２導波路の光波信号の電力を測定するために構成される第２センサーと、
からなる装置。
【請求項２】
前記第１導波路及び前記第２導波路が共通基板上に配され、前記第１センサー及び前記第２センサーが前記基板上に配されないことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１導波路及び前記第２導波路が光ファイバーにより定められることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記第１導波路及び前記第２導波路が単一モード導波路であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記第１及び第２センサーの出力の代表信号を受信し、１つの出力を供給する対数比率増幅器と、
前記対数比率増幅器の出力の代表値に相当する波長を提供するためのルックアップ表と、
を更に含む請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記第１及び第２導波路が、半導体基板の表面上に形成されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記第１及び第２導波路が、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）基板の表面上に形成されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記第１及び第２導波路が、インジウムリン酸塩の基板の表面上に形成されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項９】
光波信号の波長を測定するための装置であって、
第１マッハツェンダ導波路対と、
該第１マッハツェンダ導波路対の第１出力を受信するための第２マッハツェンダ導波路対と、
該第１マッハツェンダ導波路対の第２出力を受信するための第３マッハツェンダ導波路対と、
該第２マッハツェンダ導波路対の第１出力を検出するための第１センサーと、
該第２マッハツェンダ導波路対の第２出力を検出するための第２センサーと、
該第３マッハツェンダ導波路対の第１出力を検出するための第３センサーと、
該第３マッハツェンダ導波路対の第２出力を検出するための第４センサーと、
該第１及び第２センサーの出力の代表信号を受信する第１対数比率増幅器と、
該第３及び第４センサーの出力の代表信号を受信する第２対数比率増幅器と、
からなる装置。
【請求項１０】
前記第１、第２、及び第３マッハツェンダ導波路対が、光ファイバーによって定められることを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
光波信号の波長を測定するための装置であって、
１つの共通導波路を有する、第１マッハツェンダ導波路対及び第２マッハツェンダ導波路対と、
該第１マッハツェンダ導波路対の第１出力を検出する第１センサーと、
該第１マッハツェンダ導波路対の第２出力を検出し、該第２マッハツェンダ導波路対から第１出力を検出する第２センサーと、
該第２マッハツェンダ導波路対の第２出力を検出する第３センサーと、
該第１、第２、及び第３センサーの出力の代表信号を受信するための対数比率増幅器と、
を含む装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２マッハツェンダ導波路対が、光ファイバーによって定められることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には光通信と光学機器に関係する。本発明は、高密度波分割多重（ＤＷＤＭ）光通信システム及びその他同種類の個別のチャンネルの波長と電力を測定するための方法と器具に特に関係する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば光ファイバーを用いる光通信システムにおける高密度波分割多重（ＤＷＤＭ）の使用は、良く知られている。
高密度波分割多重に基づいて、多くの異なる光の波長は、実質的に通信帯域幅を増すために、光ファイバーのような単一の媒体を介して同時に送信される。この方法では、単一の光ファイバーケーブルを使用して送信することが可能な量よりはるかに大量の情報を送信することができる。
【０００３】
波長分割多重通信システムにおいて利用される個別の分割チャンネルの波長と電力をモニタすることは有益である。波長と電力をモニタすることは、これらのパラメーターがほぼ最大の帯域幅で信頼できる通信の維持管理を促進するために最適な操作の範囲内にあることを確実にする。
【０００４】
当業者が理解するように、通信チャンネルの波長がその公称中心周波数から離れるとき、その後そのチャンネルは、公称フィルター通過域で受信機によって非能率的に検出される。
更に、与えられたチャンネルの波長がその公称中心周波数から離れるにつれ、そのチャンネルは、他のチャンネル、特に波長に隣接する或いはすぐ隣にある他のチャンネルを干渉する傾向があり、クロストークを引き起こすことがある。
従って、その公称中心周波数に可能な限り接近しているチャンネルの波長の維持を促進するために波長分割多重通信システムにおける各通信チャンネルの波長をモニタすることが望ましい。
【０００５】
同様に、チャンネルの電力がその公称値から離れるにつれ、チャンネルの情報内容を検出する能力を実質的に低下させる。
例えば、実質的に減少された電力は、確実に検出することができる閾値より下にチャンネルを設定する。反対に、高すぎる電力は、受信機の検出器が過剰となる結果となる。
このようにして電力は、チャンネルが確実に検出されるために受信機の検出器のダイナミック・レンジ内に存在する。従って、公称値に可能な限り近接するチャンネルの電力の維持を促進するために波長分割多重通信システムの各チャンネルの電力をモニタすることは望ましい。
【０００６】
波長分割多重通信システムのチャンネルの波長をモニタするための光学スペクトル分析器及びマイケルソン干渉計波長メータのような装置を使用することが知られている。
しかしながら、当業者が理解するように、光学スペクトル分析器及びマイケルソン干渉計波長メータの両方は、そのような使用のための適切さ及び望ましさからかけ離れる独特の不都合さを有する。
例えば、光学スペクトル分析器及び多重チャンネル光学波長メータの両方は、機械的にスキャンする機構を利用する。当業者は、そのような機械的にスキャンする機構は波長の変化に対し好ましくない遅い反応をする傾向があることを理解する。
更に、そのような遅い反応は、同時に光学スペクトル分析器及び多重チャンネル光学波長メータを、光通信システムのリアルタイム・モニタリング及びコントロールにそれほど適切でないものとする。
更に、光学スペクトル分析器及び多重チャンネル光学波長メータの両方は、サイズが比較的大きく（少なくとも一部分が機械的にスキャンする機構の使用によるため大きい）、購入、取り付け、維持するのに不都合に高価である（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
更に、波長分割多重光通信システムの波長の測定を達成するためにフェーズアレイ導波路回折格子（ＰＡＷＧｓ）を用いることが知られている。そのようなフェーズアレイ導波路回折格子は、波長分割多重光通信システムの個別のチャンネルの波長をモニタするためにそのクロスオーバー特性を利用する。
フェーズアレイ導波路回折格子は、光学スペクトル分析器及び多重チャンネル光学波長メータのような機械的にスキャンする機構を利用せず、従って光学スペクトル分析器及び多重チャンネル光学波長メータと比較して購入、取り付け、維持するのにそれほど高価とならない傾向がある。
しかしながら当業者が理解するように、フェーズアレイ導波路回折格子は各チャンネルの間隔に関係する２つの帯域幅の最大値を有し、従ってクロスオーバー・ポイントをコントロールすることを困難にする。
更に、フェーズアレイ導波路回折格子の波長範囲は典型的に信号のチャンネル間隔の５０％未満であり、フェーズアレイ導波路回折格子の性能が劣るという結果となる。
【０００８】
【特許文献１】
特願２０００−２４４４０２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、購入、取り付け及び維持するのにそれほど高価ではなく、申し分のない性能を提供する波長分割多重光通信システムの各チャンネルの波長を測定するための方法及び装置を提供することが望ましい。各波長分割多重チャンネルの電力を測定することができるようなシステムを提供することが更に望ましい。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、光波信号の波長を測定するための装置であって、該装置は、第１導波路を通して送信された波長信号の一部分が、該波長信号の残りの部分から分離され、第２導波路に伝達され、前記第１導波路の残りの光波信号が通過した距離と異なる距離を通過した後、その後少なくとも一部分が前記第１導波路の残りの前記光波信号と再結合されるように構成される第１導波路及び第２導波路と、任意の偏光依存性反応を減少するために第１導波路伝送路と第２導波路伝送路の中央に挿入される１／２波長板と、少なくとも前記第２導波路の分離された前記光波信号の一部分が前記第１導波路の残りの前記光波信号と再結合した後、前記第１導波路の光波信号の電力を測定するために構成される第１センサーと、前記第２導波路の分離された前記光波信号の一部分が少なくとも前記第１導波路の残りの前記光波信号と再結合した後、前記第２導波路の光波信号の電力を測定するために構成される第２センサーとからなる装置に関する。
請求項２に係る発明は、前記第１導波路及び前記第２導波路が共通基板上に配され、前記第１センサー及び前記第２センサーが基板上に配されないことを特徴とする請求項１記載の装置に関する。
請求項３に係る発明は、前記第１導波路及び前記第２導波路が光ファイバーにより定められることを特徴とする請求項１記載の装置に関する。
請求項４に係る発明は、前記第１導波路及び前記第２導波路が単一モード導波路であることを特徴とする請求項１記載の装置に関する。
請求項５に係る発明は、前記第１及び第２センサーの出力の代表信号を受信し、１つの出力を供給する対数比率増幅器と、前記対数比率増幅器の出力の代表値に相当する波長を提供するためのルックアップ表とを更に含む請求項１記載の装置に関する。
請求項６に係る発明は、前記第１及び第２導波路が、半導体基板の表面上に形成されることを特徴とする請求項１記載の装置に関する。
請求項７に係る発明は、前記第１及び第２導波路が、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）基板の表面上に形成されることを特徴とする請求項１記載の装置に関する。
請求項８に係る発明は、前記第１及び第２導波路が、インジウムリン酸塩の基板の表面上に形成されることを特徴とする請求項１記載の装置に関する。
請求項９に係る発明は、光波信号の波長を測定するための装置であって、
第１マッハツェンダ導波路対と、該第１マッハツェンダ導波路対の第１出力を受信するための第２マッハツェンダ導波路対と、該第１マッハツェンダ導波路対の第２出力を受信するための第３マッハツェンダ導波路対と、該第２マッハツェンダ導波路対の第１出力を検出するための第１センサーと、該第２マッハツェンダ導波路対の第２出力を検出するための第２センサーと、該第３マッハツェンダ導波路対の第１出力を検出するための第３センサーと、該第３マッハツェンダ導波路対の第２出力を検出するための第４センサーと、該第１及び第２センサーの出力の代表信号を受信する第１対数比率増幅器と、該第３及び第４センサーの出力の代表信号を受信する第２対数比率増幅器と、からなる装置。
請求項１０に係る発明は、前記第１、第２、及び第３マッハツェンダ導波路対が、光ファイバーによって定められることを特徴とする請求項９記載の装置に関する。
請求項１１に係る発明は、光波信号の波長を測定するための装置であって、１つの共通導波路を有する、第１マッハツェンダ導波路対及び第２マッハツェンダ導波路対と、該第１マッハツェンダ導波路対の第１出力を検出する第１センサーと、該第１マッハツェンダ導波路対の第２出力を検出し、該第２マッハツェンダ導波路対から第１出力を検出する第２センサーと、該第２マッハツェンダ導波路対の第２出力を検出する第３センサーと、該第１、第２、及び第３センサーの出力の代表信号を受信するための対数比率増幅器とを含む装置に関する。
請求項１２に係る発明は、前記第１及び第２マッハツェンダ導波路対が、光ファイバーによって定められることを特徴とする請求項１１記載の装置に関する。
【００１１】
（発明の要約）
本発明は、従来技術に関連する前記した欠点に具体的に対応し解決する。より詳しくは、本発明は光波信号の波長を測定するための方法及び装置を含み、第１導波路を通じて送信された光波信号の一部分が、第１導波路の光波信号の残りの部分から分離され、第２導波路へ伝達されるように第１導波路と第２導波路が構成されることを特徴とする。
第１導波路の残りの光波信号が通過した距離と相違する距離を通過した後、光波信号の残りの部分（まだ第１導波路にある）から分離された波長信号（第２導波路にある）の一部分は、光波信号の残りの部分から分離され、残りの光波信号（第１導波路内にある）とその後で少なくとも部分的に再結合される。
１／２波長板は、第１導波路伝送路及び第２導波路伝送路の中央に挿入される。
【００１２】
第１低偏光依存性光検出器は、第２導波路の分離された光波信号の少なくとも一部分が、第１導波路の残りの光波信号と再結合された後、第１導波路で光波信号の電力を測定するために構成される。
【００１３】
同様に、第２低偏光依存性センサーは、第２導波路において分離された光波信号の少なくとも一部分が、第１導波路の残りの光波信号と再結合された後、第２導波路の光波信号の電力を測定するために構成される。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によれば、第１導波路と第２導波路は、共通基板、すなわち同じ半導体基板上で形成、統合される。
【００１５】本発明の他の利点と同様に、以下の記載及び図面からこれらの利点がより明らかになる。示され、記載される特定の構造における変更は、本発明の精神から逸脱することなく請求の範囲内でなされることが理解される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下の詳細な記載、記載されている請求項及び添付の図面に関して検討される時、本発明のこれら及び他の特徴、側面及び利点がより完全に理解されるであろう。
【００１７】
添付の図面に関連する以下の詳細な記載は、本発明の好ましい実施形態の記載として意図され、本発明が構成され利用される唯一の形状を表すことを意図するものではない。
この記載は、示される実施形態に関する、本発明を構成し操作するためのステップの機能及び順序を記述する。
しかしながら、同じ或いは同等の機能が、また本発明の精神及び範囲内に含まれるように意図される、異なる実施形態により達成されることが理解される。
【００１８】
本発明は、電気通信のために用いられる光信号のような光波信号の波長を測定するための装置を含む。
この装置は、第１導波路を通して送信された光波信号の一部分が、光波信号の残りの部分から分離され、第２導波路に伝達され、その後、第１導波路における残りの光波信号が通過した距離と相違する距離を通過した後、第１導波路の残りの光波信号と少なくとも一部分が再結合されるように構成される第１導波路及び第２導波路を含む。
【００１９】
１／２波長板が導波路装置の任意の偏光依存性を除去するために第１導波路伝送路と第２導波路伝送路の中心に挿入される。
【００２０】
第１低偏光依存性検出器は、第２導波路の分離された光波信号の少なくとも一部分が、第１導波路の残りの光波信号と再結合された後、第１導波路の光波信号の電力を測定するために構成される。
【００２１】
同様に、第２低偏光依存性検出器は、第２導波路の分離された光波信号の少なくとも一部分が、第１導波路の残りの光波信号と再結合された後、第２導波路の光波信号の電力を測定するために構成される。本発明の１つの側面によれば、第１導波路と第２導波路は、共通の半導体基板上で形成され統合される。
【００２２】
共通の半導体基板上の第１導波路と第２導波路の形成は、本発明の波長測定装置の小型化を促進し、購入、取り付け及び維持するのに信頼できて、比較的安価な光波放射線の波長を測定する方法を提供する。
このような小型化は、波長分割多重電気通信システムにおいて、対応する複数の個別のチャンネルの同時測定のためにこのような装置を複数使用することを容易にする。
従って、第１導波路と第２導波路は、フォトエッチング、電子加工及びレーザアブレーションのような従来の集積回路製造工程によって形成することができる。
【００２３】
代わりに、第１導波路及び第２導波路は、光波エネルギーが２本のファイバーの間で通過することができる場合、１本のファイバーの伝送路の長さをもう１本のファイバーの伝送路の長さよりも長く定めるように、少なくとも２つのインターフェースを形成するために２本の光学ファイバーを互いに融合することにより形成することができる。
【００２４】
本発明の１つの側面によると、２本の導波路は、波長分割多重方式（ＷＤＭ）光通信の中で利用される赤外線光学信号のような光学信号の波長を測定するために構成される。
当業者は、本発明が他の様々な応用に同様に適していることを理解するだろう。
【００２５】
第１導波路及び第２導波路は、好ましくは半導体材料からなり、より好ましくは基板と同じ半導体材料からなる。当業者は、様々な異なる材料が導波路及び基板に適しており、そのような様々な導波路材料が、導波路材料とは異なるそのような様々な基板材料で形成されることができることを理解する。例えば２本の導波路のそれぞれは、異なる長さの光学距離をもたらすために互いに異なる材料から形成することができる。
【００２６】
第１導波路と第２導波路は、好ましくは単一モード導波路を含む。好ましくは第１導波路と第２導波路は、断面が一般的に正方形である。しかしながら、当業者は、様々な他の断面の構成及び導波路の面積が同様に適切であり、導波路の面積は少なくとも一部分が測定された光波放射線の公称波長に依存することを理解するであろう。
【００２７】
第１導波路及び第２導波路は、好ましくは第１導波路を通して送信された光波信号が分離される場合、及び更に分離された光波信号が少なくとも部分的に再結合される場合に第１導波路と第２導波路が最も近接することを特徴とするマッハツェンダ構成を定める。
光波信号が分離される場合及び光波信号が少なくとも部分的に再結合される場合、第１導波路と第２導波路の間のギャップは好ましくは約２ミクロンである。
しかしながら当業者は、第１導波路と第２導波路の間の他の様々なギャップが同様に適切であり、そのギャップは少なくとも一部分が導波路光学光制限及び測定された光波放射線の正常な波長に依存することを理解するだろう。
【００２８】
ここで用いられるように、用語マッハツェンダは、これら２つの部分が異なる有効光学距離を通過し、次に光波放射線の波長の測定を促進するために、もう一度再結合した光波放射線を初めに分離された２つの部分とは相違する２つの部分に分離した後、光波放射線を２つの部分に分離するために構成され、次に分離された部分を少なくとも部分的に再結合するように構成された一組の導波路を参照する。
【００２９】
好ましくは、基板は導波路が形成され実質的に単結晶シリコンからなる第１基板層及び単結晶シリコン或いは多結晶シリコンのいずれかからなる第２基板層を含む。
好ましくは二酸化ケイ素からなる絶縁層は、好ましくは一般的に第１層と第２層の中間に配される。絶縁層は、好ましくは導波路から光波放射線の実質的な漏出を妨げるために導波路に十分に近接して形成される。
導波路は、一般的に第１基板層と同じ材料から形成され、最新のフォトリゴグラフィック手法により確実に第１基板層から形成することができる。第２基板層の主要な目的は、第１基板層のためにメカニカル・サポートを供給することである。第１基板層は典型的には第２基板層よりはるかに薄くなる。
【００３０】
上記されるように、基板及び／又は２本の導波路は様々な他の材料で構成することが可能である。例えば、基板及び／又は導波路は、シリカ（ＳｉＯ２）、シリコンオキシナイトライド（ＳｉＯＮ）、ニオブ酸塩リチウム（ＬｉＮｂＯ３）或いはインジウムリン酸塩（ＩｎＰ）で代わりに構成することが可能である。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態によれば、センサーは低偏光依存性検出器からなる。しかしながら当業者は、積分球のような他の様々なタイプの変換器が第１導波路と第２導波路を通じて伝達された光波信号の電力或いは強度を検知するのに同様に適切であることを理解するだろう。
更に当業者は、第１導波路と第２導波路を通して伝達された光波信号の電力を測定することは、一般的に望ましいが、光波信号の強度を代わりに決定することができ、次に電力が強度から決定されることを理解するだろう。
【００３２】
本発明は、好ましくは光波信号の波長を決定するために第１センサー及び第２センサーの出力を用いるために構成された回路を更に含む。本発明は、随意に光波信号の電力を決定するための第１センサーと第２センサーの出力を用いるために形成された回路を更に含む。
当業者は、導波路の１或いはそれ以上の対が共通基板上に形成され、例えば光検出器のようなセンサー、及び波長を測定するためにセンサーの電力を用いる回路が、共通基板上或いはそこから分離して配されることを理解するだろう。
従って、第１導波路及び第２導波路により定められた第１伝送路及び第２伝送路は、集積回路チップと類似して組立部を定めるために共通基板上に形成することができる。
当業者は本発明が、本発明のいくつかの違った側面を定めるために様々な異なる方法で適応することができることを理解するだろう。
【００３３】
本発明の１つの側面によれば、対数比率増幅器は、第１センサー及び第２センサーの出力を受け取るために結合される。対数比率増幅器は、第１センサー及び第２センサーの出力の比率に比例する出力を供給する。
その後、ルックアップ表或いは同種のものは、そこで、対数比率増幅器の電力に波長が相当することを特徴とする光波信号の波長を供給するために用いることができる。
すなわち、対数比率増幅器の各電力について、一般的にそれに対応する１つの独特の波長がある。ＡＤ変換器は、ルックアップ表の使用を促進するために対数比率増幅器のアナログ出力をそのデジタル代表信号に変換するために随意に利用することができる。
従って、対数比率増幅器の出力のデジタル代表値は、既知の公式によりルックアップ表に対応するデジタル波長値を見つけるために用いることができる。
【００３４】
光波信号の波長を測定するための装置は、好ましい実施形態を示す図１から図５に図示される。図示される実施形態及び添付の記載は、赤外線光波放射線の波長を測定する方法及び装置を開示する。
【００３５】
赤外線光波放射線を測定する方法及び装置の記載は、例示するためのものであり、限定するためのものではない。当業者は、本発明の様々な異なる応用において、様々な異なるタイプの光波放射線の測定に適していることを理解するだろう。
例えば、本発明の方法及び装置は、使用可能な光波長及び／又は電力を測定するために利用することができる。
【００３６】
図１を参照すると、第１導波路１１及び第２導波路１２が同じ、すなわち共通基板上１３に形成される。第１導波路１１、第２導波路１２及び基板１３は、好ましくは全て単結晶シリコンからなる。
代わりに、第１導波路１１、第２導波路１２及び基板１３或いは任意の他の条件も、赤外線光波信号の送信に適しているシリカ、ニオブ酸塩リチウム、インジウムリン酸塩或いは任意の他の材料或いは材料の組み合わせから形成することができる。
【００３７】
単結晶シリコン、シリカ、ニオブ酸塩リチウム及びインジウムリン酸塩は、赤外線光学光波信号の送信に適している材料である。
当業者は、他の様々な材料が、他の様々なタイプの光波放射線の送信に同様に適しており、従って本発明が、他のそのようなタイプの光波放射線の波長及び／又は電力の測定のために意図される場合に利用することができることを理解するだろう。
【００３８】
第１導波路１１によって定められた第１伝送路の長さは、第２導波路１２によって定められた別の第２伝送路の長さとは異なる。伝送路の長さの差は、本発明の測定に適している波長の範囲と関係がある。
伝送路の長さの差と、本発明に適している波長の範囲の間の関係は、次の数式によって表される：
【数１】
2004279142.tif 000003
【００３９】
Δλは、本発明による測定に適している波長の範囲であり、λ１、波長の範囲の最も短い波長であり、λ２は、波長の範囲の最も長い波長であり、「ｎ」は、第１伝送路及び第２伝送路が形成される材料の屈折率であり、ΔＬは第１伝送路及び第２伝送路の長さの差である。例えば、１，５１０ナノメーターから１，５６０ナノメーターの測定範囲を得るために、約１２ミクロンの異なる伝送路の長さが要求される。
【００４０】
本発明の統合光学チャンネル・モニタリング回路の第１導波路１１及び第２導波路１２の各々は、好ましくは単一モード光導波路として構成され、好ましくは断面図の構成が正方形である。
正方形の各辺は、好ましくは長さが約２ミクロンと約４ミクロンの間である。当業者は、導波路の大きさが、測定された光波信号の公称中心周波数に依存し、更に導波路が形成された材料に依存することを理解するだろう。
【００４１】
代わりに、本発明の統合光学チャンネル・モニタリング回路の第１導波路１１及び第２導波路１２は、デュアルモード或いはマルチモードで光学導波路として構成される、長方形の構造であり、或いは好ましくは断面の構成において平行な線を有する他のいくつかの多角形により定められる。
【００４２】
第１導波路１１及び第２導波路１２は、好ましくは単一マッハツェンダ組立部を定めるように構成される。そのような複数のマッハツェンダ導波路は、波長分割多重通信信号のチャンネルのように対応する複数の分離光波信号の同時測定を促進するために通常同じ基板上に形成することができる。
第１導波路１１及び第２導波路１２が互いに近接する場合、すなわちセパレータ、セパレータ／レコンバインダーの場合、第１導波路及び第２導波路は約２ミクロンの間隔で設けられる。
当業者は、第１導波路と第２導波路が互いに最も近接する場合、第１導波路及び第２導波路の間の距離は、少なくとも一部分が測定された光波信号及び導波路光制限の周波数に依存することを理解するだろう。
【００４３】
第１基板層、第２基板層及び絶縁層は、様々な異なる工程により形成することができる。例えば、第１基板層、第２基板層及び二酸化ケイ素層は、張り合わせエッチバック（ＢＥＳＯＩ）工程を利用して形成することができる。
代わりに、第１基板層、第２基板層及びシリコン二酸化ケイ素層は、酸素工程の着床による分離（ＳＩＭＯＸ）を利用して形成することができる。
更に、第１基板層、第２基板層及びシリコン二酸化ケイ素は、スマートカット（登録商標）を利用して形成することができる。これら工程は、半導体製造の分野において全て既知のものである。
【００４４】
第１光検出器１５は、好ましくは第１導波路１１のために定められた第１伝送路の末端に形成される。同様に好ましくは、第２光検出器１６は、第２導波路１２によって定められた第２伝送路の末端に形成される。
第１光検出器１５及び第２光検出器１６は、最新の集積回路組立方法によって基板上に形成することができる。
【００４５】
第１光検出器１５及び第２光検出器１６はそれぞれ、第１導波路１１及び第２導波路１２から伝達された光波信号の電力を検知する。第１光検出器１５及び第２光検出器１６は、単一マッハツェンダ組立部の第１導波路１１及び第２導波路１２に関連する一組の光検出器を定める。
第１光検出器１５及び第２光検出器１６の出力は、対数比率増幅器１７に供給される。対数比率増幅器１７は、好ましくは、第１検出器１５及び第２検出器１６の出力の差に比例する出力を供給し、この差に関して対数である差動増幅器である。
当業者は、第１光検出器１５及び第２光検出器１６の出力を比較するための様々な他の方法及び装置が同様に適切であることを理解するだろう。例えば、第１光検出器１５及び第２光検出器１６は、その出力の極性が反対となり、２つの電力が結合され、その間の差が本質的に生じるように構成することができる。
【００４６】
第１光検出器１５及び第２光検出器１６の出力の比較が、上記した対数比率増幅器１７のような電子部品に生じることがある。代わりに、第１光検出器１５及び第２光検出器１６の出力は、デジタル化することができ、次に、デジタル化された数値は、マイクロプロセッサーを介して、数的に分割することができる。
【００４７】
本発明によれば、光入力１８は、波長測定が望まれる光波信号を定める。この光入力１８は、例えば、波長分割多重（ＷＤＭ）通信システム或いは高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）通信システムにおいて広く用いられるような赤外線光学信号を含むことができる。
複数の分離波長測定装置は、波長分割多重通信システムのような多くの異なるチャンネルに対応する測定を促進するために用いることができる。各波長測定装置は、別の波長測定装置に関して共通の基板或いは個別の基板のいずれかに形成することができる。
【００４８】
光入力１８は、導波路１１によって定められた第１伝送路に入り、第１検出器１５に、少なくとも一部分が送信される。第１導波路１１及び第２導波路１２は互いに最も近接するところでセパレータ２１／コンバイナ２２を定める。
セパレータ２１では、第１導波路１１を通して送信された光波信号の一部分が、第１導波路１１の光波信号の残りの部分から分離され、第２導波路１２に伝達される。
第１導波路１１の光波信号の残りの部分から分離された光波信号の一部分は、第１導波路１１の残りの信号と共に少なくとも一部分が再結合される場合、第２導波路１２を通してレコンバイナ／セパレータ２２へ移動する。
【００４９】
導波路１１の残りの信号が、そこから分離され、第２導波路１２を通して移動した信号と再結合されるとき、干渉が生じる。
第１導波路１１及び第２導波路１２の干渉信号がレコンバイナ／セパレータ２２によって分離される時、次に第１導波路１１の残りの光波信号の一部分は送信され第１光検出器１５に送信され、第２導波路１２の残りの光波信号の一部分は、第２光検出器１６に送信される。
【００５０】
少なくともセパレータ２１とセパレータ／レコンバイナ２２の中間にある第１伝送路及び第２伝送路において、第１導波路１１に定められた第１伝送路の長さは、第２導波路１２に定められた第２伝送路の長さと異なるので、レコンバイナ／セパレータ２２で干渉は生じる。
従って、第１導波路１１及び第２導波路１２からレコンバイナ／セパレータ２２に到達する光波信号は、互いに位相が不一致であることもある。これらの信号の位相が不一致である量は、少なくとも一部分が光入力１８の波長により決定される。
セパレータ／レコンバイナ２２で生じる干渉の量は、第１導波路１１及び第２導波路１２により定められる伝送路の長さの差異、第１導波路１１及び第２導波路１２が構成される材料、既知の方法で測定された光波放射線の波長により決定される。
【００５１】
当業者は、セパレータ２１と第１導波路１１から分離され、第２導波路１２を通して送信された光波放射線によって分離された後、第１導波路に残る光波放射線の間で生じた干渉の量よって実質的な程度まで決定されることを理解するだろう。
当業者は、そのような干渉は、第１センサー１５により検知された電力を変化することができるが、そのような干渉は、第１導波路１１及び第２導波路１２を通して送信された光波信号の総電力を変化しないことを理解するだろう。
より正確に言えば、そのような干渉は、単に第１導波路１１及び第２導波路１２の間の電力の分配に影響するにすぎず、それによってその比率を決定する。
従って、第１導波路１１及び第２導波路１２を通して送信された光波放射線は、第１導波路１１及び第２導波路１２により送信された光波放射線の電力の比率を決定することにより測定することができる。
当業者が理解するように、この比率は、上記公式によって定められる波長の与えられた範囲上の光入力１８の波長を独自に定める。
波長のこの範囲外では、比率は偽りの或いは不適当な値を無限にリピートするだろう。従って、伝送路の長さΔＬの差により少なくとも一部分が決定された、本発明が構成する波長のための範囲内にある光入力１８の波長が波長のための範囲内にあることは重要である。
【００５２】
光入力１８の総出力が第１導波路１１及び第２導波路１２及びその出力の互いの相互作用によって実質的に影響されないので、第１検出器１５及び第２検出器１６によって検出された電力を加算することにより総電力を容易に決定することができる。
すなわち、第１導波路１１及び第２導波路１２は、その間の光入力１８の電力を分割するが、総電力はそれによっては検知できるほどの影響を受けない。
【００５３】
また第１導波路１１及び第２導波路１２の伝送路の長さは、更に本発明の波長測定装置によって測定することができる波長の範囲を変更するために変化させることができる。
上記公式により決定されるように、第１伝送路及び第２伝送路の間の伝送路の長さΔＬの差における変化は、本発明によって測定される波長の範囲において反比例の変化を生じる。
【００５４】
図２を参照すると、ヒューズを取り付けたファイバー・マッハツェンダ光学モニタリング・モジュールは、ガラス或いは二酸化珪素からなる一組の光ファイバ７１１及び７１２を含む。
光ファイバは、波長モニタリングを容易にするためにピッグテール光検出器７１５及び７１６を利用する。ヒューズを取り付けたファイバー７１１及び７１２は、基板上或いは基板なしのどちらかで形成することができる。基板は、単結晶シリコン、ニオブ酸リチウム或いはインジウムリン酸塩から形成される基板のような統合化された回路基板を含むことができる。
ヒューズを取り付けたファイバーを利用する波長モニタリング装置は、ハイブリッド構造或いはモノリシック構造のどちらかとして形成することができる。
【００５５】
図３を参照すると、第１光検出器１５及び第２光検出器１６の出力を示すグラフが示されている。このグラフに示されている通り、総電力は常に同じままである（総電力は単に第１光検出器１５及び第２光検出器１６の電力の合計であり、すなわちＰ１  （λ）とＰ２  （λ）の合計である）。
従って、第２光検出器の電力（点線）の値が低下すると、これに対して第１光検出器の電力（実線）は増す。
そのため、波長測定装置に対し供給される、光入力１８の総電力は、第１光検出器１５及び第２光検出器１６の電力を単純に合計することにより決定することができる。
【００５６】
図４を参照すると、第２光検出器１６の出力に対する第１光検出器１５の出力の比率の対数により定められた独特のカーブを示すグラフが示される。
ルックアップ表の対応する波長を探すために第１光検出器１５及び第２光検出器１６の出力の比率の対数を単に用いることにより波長を決定することができるように、もし望むならば、図４に示される比率及びそれに対応する波長に関連する計測値をルックアップ表に組み込むことができる。
当業者は、光入力１８の波長を決定するための他の方法を利用することができることを理解するだろう。
例えば、２つの検出器の出力の比率の対数の入力代表値が、光入力１８の代表の波長の値の単出力の結果となる点において非離散型回路或いはアナログ回路を定めることができる。
【００５７】
実際、測定された波長の値の提供は、いくらかの例では必要でない。例えば、対数比率増幅器１７の出力は、光入力１８の波長を維持するように、所望の値（対数比率増幅器１７のゼロ出力となる値のような）で閉回路制御システム及びその類のものにおいて使用することもできる。このような閉回路制御システムは好ましくは、光入力１８の自然波長と望ましい波長の間の差のデジタル代表値が、デジタル的に光入力１８のソース（例えば、送信された光伝達）に、その出力に変化をもたらすように送信されるように、デジタル構成要素を含んでもよい。
【００５８】
図５を参照すると、本発明の１つの代替的構成によれば、１つのマッハツェンダ導波路対によって促進されるよりも広い範囲での波長の測定を促進するために、あるマッハツェンダ導波路対から別のマッハツェンダ導波路対まで光波放射線が伝達されるように複数のマッハツェンダ導波路対が構成される。
【００５９】
例えば、少なくとも２つの分離したマッハツェンダ導波路対を定めるために、３つの導波路を一般的に互いに並列に形成し、これら導波路の間で光波放射線が伝達されるように該３つの導波路を位置合わせすることによって、３つあるいはそれ以上の導波路が形成される。２つの分離したマッハツェンダ導波路の構成は、３つの分離した導波路によって定められ、分離した３つの導波路の１つ９５０（つまり中央のもの）は、両方のマッハツェンダ構成に共通の構成要素である。すなわち、あるマッハツェンダ構成が、３つの導波路のうち外部の１つと、その中心の導波路によって定められる一方で、別のマッハツェンダ構成９５１は、他方の外部の導波路９５２及び中心の導波路によって定められる。この方法では、中心の導波路及び外部の導波路のうち１つから得られた出力が１つの波長範囲を定める一方で、中央の導波路及び外部の導波路の他方の１つから得られた出力は別の波長範囲を定める。したがって、本発明のこの代替的構成によって測定可能な波長の全体範囲が増加する。当業者には理解されるように、例えばいかなる所望の数（例えば３、４、５あるいは６）の、このような並列の導波路もまた利用することができる。
【００６０】
本発明によって測定される波長の全体範囲はまた、マッハツェンダ構成がカスケードされるか、或いは互いに直列で構成されるような、別の代替的構成において増加する。このようなカスケード構成の１つの例は、その２つの出力が、別個の付加的マッハツェンダ構成にそれぞれ供給されるような第１マッハツェンダ構成を含む。すなわち、第１マッハツェンダ構成の出力の１つが、第２マッハツェンダ構成に供給される一方、第１マッハツェンダ構成の他の出力は、第３マッハツェンダ構成に供給される。当業者には理解されるように、例えばこのような段階のいかなる所望の数（例えば２、３、４、５あるいは６）のカスケード構成も利用することもできる。
【００６１】
図６及び図７は、本発明の統合光学モニタリング装置の、いくつかの典型的な実施例を提示する。
【００６２】
図６を詳細に参照をすると、ファイバーを基礎とした導波路タイプの光学トランシーバー８００は、双方向の波長及び電力モニタリングを有する。すなわち、第１統合光学チャンネルモニタ８１０は、受信器８１５への光ファイバー８１２のように、光通信システムを介して送信された光学信号をモニタする。第１タップ・カプラ８１４は、光学信号が第１統合光学チャンネルモニタ８１０に供給されるように、光学信号のタッピングを促進する。同様の方法で、第２タップ・カプラ８１７は、第２統合光学チャンネルモニタ８１１を利用して、トランシーバー８００から光ファイバー８１２までの信号のモニタリングを促進する。各統合光学チャンネルモニタ８１０及び８１１は、本発明による統合光学チャンネルモニタを含む。
【００６３】
したがって本発明は、波長分割多重（ＷＤＭ）及び高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）ファイバー光学システムのような、光通信システムにおける低コスト、低ロス、及び高精度の波長モニタリングを促進する。
【００６４】
分散帰還型レーザー（ＤＦＢ）を利用するようなトランシーバー、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）、及び波長可変レーザーが付加される。本発明によれば、受信器は、ＰＩＮ検出器、ＡＰＤ検出器、ＭＳＭ検出器、或いは他の適切な検出器であってもよい。
【００６５】
タップ・カプラ８１４及び８１７は、９０／１０％或いは９９／１％、或いは他の任意の望ましいパーセンテージ比率である。
【００６６】
ＷＤＭカプラ８１６は、トランシーバーの望ましい波長範囲に従って、１３１０ｎｍ／１５５０ｎｍ、１４８０／１５５０ｎｍ、１５００／１６００ｎｍ、或いは他のいかなるカプラであってもよい。
【００６７】
図６を詳細に参照すると、第１統合光学モニタ８１０、第２統合光学モニタ８１１、光学トランシーバー８００、受信器８１５、第１タップ・カプラ８１４、第２タップ・カプラ８１７、及び／又はＷＤＭカプラ８１６は全て、望まれるならば、共通の基板８１３上で形成される。
【００６８】
図７を詳細に参照すると、波長モニタ８２０は、トランシーバーの目盛定めに使用され、及び／又は、目盛定めを促進するため、及び／又は送信された第２信号統合光学チャンネルモニタ８１１の適切なオペレーションを確認するために使用される。
【００６９】
図７を詳細に参照すると、波長モニタ８２０は同様に、受信器の目盛定めを促進するため、及び／又は、受信された第１信号統合光学チャンネルモニタ８１０の適切なオペレーションの測定を促進するため、及び／又は確認するために使用される。
【００７０】
基板８１３は、半導体基板上に搭載されたハイブリッド・レーザー検出器チップと同様に、シリカ、インジウムリン酸塩、ニオブ酸塩リチウム、シリコン‐オン‐シリコン、ＳＯＩ、ポリマー、ＩｎＧａＡｓｐのような任意の所望の基板であってもよい。
【００７１】
本発明の波長及び電力をモニタするための方法及び器具は、電気通信、及び電気通信システム以外のシステムにおいてレーザーの出力を測定するためのように、様々な異なる適用で使用されてもよい。本発明は、波長可変レーザー、正確な波長アドレスが可能なレーザー、或いは波長可変ダイオードレーザーの波長及び電力をモニタするために使用されてもよい。
【００７２】
ここに記載され図面で示された、光波信号の波長を測定するための典型的な方法及び器具は、本発明の好ましい実施形態を単に示すことが理解される。実際に、様々な修正及び追加は、本発明が特定する範囲を逸脱せずに具体化されてもよい。例えば、アナログ回路（ＡＤ変換器１５０ではなく）は、各チャンネルの波長を決定するため、及び／又はその閉回路制御を達成するために利用されてもよい。更に、曲線（図４）を一般的に記述する公式は、一対の光検出器のための出力の比率を波長に関連づけるが、ルックアップ表を使用するのではなく、比率から波長を計算するために利用されてもよい。したがって、これら及び他の修正及び追加は、当業者に明白であり、様々の異なる適用での使用に本発明を適応させるために実施されてもよい。
【００７３】
光波信号の波長を測定するための装置であって、この装置は、第１導波路を通して送信された光波信号の一部分が、光波信号の残りの部分から分離されて第２導波路に伝達され、第１導波路の残りの光波信号が通過した距離とは異なる距離を通過した後、続いて第１導波路中の光波信号の残りと少なくとも部分的に再結合するように形成された第１及び第２導波路と、第２導波路の分離された光波信号の少なくとも一部分が第１導波路の光波信号の残りと再結合された後、第１導波路の光波信号の電力を測定するために構成された第１センサーと、第２導波路の分離された光波信号の少なくとも一部分が、第１導波路の分離された光波信号の残りと再結合した後、第２導波路の光波信号の電力を測定するために構成された第２センサーとを含み、この第１及び第２導波路は共通の半導体基板上に形成されることを特徴とする。
【００７４】
上記の装置は、第１及び第２導波路が光学信号を送信するために構成されることを特徴とする。
【００７５】
上記の装置は、第１及び第２導波路が赤外線光学信号を送信するために構成されることを特徴とする。
【００７６】
上記の装置は、第１及び第２導波路が半導体材料からなることを特徴とする。
【００７７】
上記の装置は、第１及び第２導波路が基板と実質的に同じタイプの半導体材料からなることを特徴とする。
【００７８】
上記の装置は、第１及び第２導波路がシリコンからなり、シリコン基板上に一体的に成形されることを特徴とする。
【００７９】
上記の装置は、第１及び第２導波路が実質的に単結晶のシリコンからなり、実質的に単結晶のシリコン基板上に一体的に成形されることを特徴とする。
【００８０】
上記の装置は、第１及び第２導波路が単一モード導波路を含むことを特徴とする。
【００８１】
上記の装置は、第１及び第２導波路の断面が、一般的に正方形であることを特徴とする。
【００８２】
上記の装置は、第１及び第２導波路の断面が一般的に正方形であり、各断面の辺が、約３ミクロンから約４ミクロンの間の長さを有することを特徴とする。
【００８３】
上記の装置は、光波信号が分離される場合、及び光波信号が少なくとも部分的に再結合される場合、第１及び第２導波路が約２ミクロンの間隔を有することを特徴とする。
【００８４】
上記の装置は、基板が、実質的に単結晶のシリコンからなる第１基板層と、単結晶シリコン及び多結晶シリコンの少なくとも１つからなる第２基板層と、一般的に第１及び第２基板層の中間に配置され、二酸化ケイ素からなる絶縁層とを含むことを特徴とする。
【００８５】
上記の装置は、基板が、実質的に単結晶のシリコンからなる第１基板層と、単結晶シリコン及び多結晶シリコンの少なくとも１つからなる第２基板層と、一般的に第１及び第２基板層の中間に配置され、二酸化ケイ素からなる絶縁層とを含み、該第１基板層は、約０．２ミクロンから約２ミクロンの間の厚さであることを特徴とする。
【００８６】
上記の装置は、基板がニオブ酸塩リチウムからなることを特徴とする。
【００８７】
上記の装置は、基板がインジウムリン酸塩からなることを特徴とする。
【００８８】
上記の装置は、センサーが光検出器であることを特徴とする。
【００８９】
上記の装置は、第１及び第２導波路の少なくとも１つの有効光学伝送路の長さを変化させるために構成された、光学伝送路の長さアジャスタを更に含む。
【００９０】
上記の装置は、光波信号の波長を測定するために、第１及び第２センサーの出力を用いるように構成された回路を更に含む。
【００９１】
上記の装置は、光波信号の波長及び電力を測定するために、第１及び第２センサーの出力を用いるように構成された回路を更に含む。
【００９２】
上記の装置は、第１及び第２センサーの出力を受信するために連結され、これら第１及び第２センサーの出力の比率に比例する出力を提供する対数比率増幅器と、該対数比率増幅器の出力の代表信号に相当する光波信号の波長を提供するために構成されたルックアップ表とを更に含む。
【００９３】
上記の装置は、第１及び第２センサーの出力を受信するために連結され、これら第１及び第２増幅器の出力の比率に比例する出力を提供する対数比率増幅器と、該対数比率増幅器のアナログ出力をそのデジタル代表信号に変換するために構成されたＡＤ変換器と、該ＡＤ変換器のデジタル出力に相当する光波信号の波長を提供するために構成されたルックアップ表とを更に含む。
【００９４】
上記の装置は、第１及び第２センサーの出力を受信するために連結され、これら第１及び第２増幅器の出力の比率に比例する出力を提供する対数比率増幅器と、該対数比率増幅器のアナログ出力をそのデジタル代表信号に変換するために構成されたＡＤ変換器と、該ＡＤ変換器のデジタル出力に相当する光波信号の波長を提供するためのルックアップ表とを更に含み、前述の第１及び第２導波路、第１及び第２センサー、対数比率増幅器、ＡＤ変換器、及びルックアップ表は、少なくとも部分的に集積回路チップを定めるために共通の基板上で形成されることを特徴とする。
【００９５】
上記の装置は、光波信号の電力の測定を促進するために、第１及び第２センサーの出力を加算する加算回路を更に含む。
【００９６】
上記の装置は、第１及び第２センサーから出力を受信し、そのデジタル代表信号を提供するために連結されたＡＤ変換器と、光波信号の電力の測定を促進するように、該第１及び第２センサーのデジタル化された出力を加算するように構成された加算回路とを更に含む。
【００９７】
上記の装置は、第１及び第２導波路がマッハツェンダ構成を定めることを特徴とする。
【００９８】
上記の装置は、光波信号の波長を測定するための装置であり、共通の半導体基板上に形成された少なくとも第１導波路及び第２導波路を含むマッハツェンダ導波路組立部と、各導波路を通して伝達された光波信号の測定を促進するために、各導波路から光波信号を受信するために連結されたセンサーとを更に含む。
【００９９】
集積回路光学チャンネルの電力及び波長のモニタリング・システムであって、このシステムは、Ａ）それぞれが異なる波長を持つ複数の構成要素を有する合成赤外線光学入力信号を受信するために構成され、複数の単一構成要素出力信号を提供するために構成されたデマルチプレクサと、Ｂ）複数の導波路組立部であって、各導波路組立部は、該デマルチプレクサの単一構成要素出力信号の専用の１つを受信するために連結されており、（ａ）実質的に単結晶のシリコンからなる第１基板層、（ｂ）単結晶シリコン及び多結晶シリコンの少なくとも１つからなる第２基板層、及び（ｃ）一般的に第１及び第２基板層の中間に配置された、二酸化ケイ素からなる絶縁層とからなる（ｉ）基板と、（ｉｉ）第１基板上に形成された第１及び第２導波路であって、実質的に単結晶のシリコンからなるとともに、第１基板上に一体的に形成され、スプリッタ、レコンバイナ／スプリッタ、及び異なる波長を持つ第１及び第２導波路を有するマッハツェンダ構成を定めるように協働する前記第１及び第２導波路と、（ｉｉｉ）第１及び第２導波路の両方の有効光学伝送路の長さを共に調節するために構成された第１光学伝送路の長さアジャスタと、（ｉｖ）第１及び第２導波路のうち１つの有効光学伝送路の長さを調節するために構成された第２光学伝送路の長さアジャスタとからなる前記第１及び第２導波路組立部と、Ｃ）複数のセンサー対であって、各センサー対は２つのセンサーを含み、この各センサーは赤外線信号インシデントの電力に比例するアナログ電気出力を提供し、また各センサー対の各センサーは、マッハツェンダ導波路組立部の１つの光学出力を受信するために連結される前記複数のセンサー対と、Ｄ）複数の対数比率増幅器であって、それぞれが各センサー対のセンサーの両方からアナログ電気出力を受信するために連結され、２つのセンサーからのアナログ電気出力の比率に比例するアナログ電気出力を供給する前記複数の対数比率増幅器と、Ｅ）各対数比率増幅器の出力を受信し、そのデジタル代表出力を提供するために連結されたＡＤ変換器と、Ｆ）このＡＤ変換器のデジタル出力を受信するために連結され、波長を各導波路組立部のデジタル出力に結合するために構成されたルックアップ表とを含む信号プロセッサとからなり、Ｇ）またこのシステムは、デマルチプレクサ、導波路組立部、センサー対、対数比率増幅器、ＡＤ変換器及び信号プロセッサが、単一の集積回路チップを定めるために構成されることを特徴とする。
【０１００】
光波信号の波長を測定するための方法であって、光波信号を２つの中間部分に分離すること、異なる長さを有する２つの異なる伝送路上で２つの中間部分の通信を行うこと、再結合された光波信号を形成するために、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合すること、再結合された光波信号を２つの最終信号に分離すること、２つの最終信号の各電力を検知すること、２つの最終信号の検知された電力から光波信号の波長を測定することからなり、光波信号の分離、２つの中間部分の通信、２つの部分の再結合、及び再結合された光波信号の分離は、共通の基板上で一体的に形成される第１及び第２導波路によって促進されることを特徴とする。
【０１０１】
上記の方法は、光波信号が光学信号を含むことを特徴とする。
【０１０２】
上記の方法は、光波信号が赤外線光学信号を含むことを特徴とする。
【０１０３】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、マッハツェンダ構成において形成された第１及び第２導波路によって促進されることを特徴とする。
【０１０４】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、半導体材料からなる第１及び第２導波路によって促進されることを特徴とする。
【０１０５】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、実質的に同じタイプの半導体材料からなる基板上に形成された、同じく半導体材料からなる第１及び第２導波路によって促進されることを特徴とする。
【０１０６】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、シリコンからなる基板上に形成された、同じくシリコンからなる第１及び第２導波路によって促進されることを特徴とする。
【０１０７】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、単結晶シリコンからなる基板上に形成された、同じく単結晶シリコンからなる第１及び第２導波路によって促進されることを特徴とする。
【０１０８】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、２つの単一モード導波路によって促進されることを特徴とする。
【０１０９】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、断面が一般的に正方形である第１及び第２導波路によって促進されることを特徴とする。
【０１１０】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、断面が一般的に正方形である第１及び第２導波路によって促進され、正方形の断面の各辺は約３ミクロンから約４ミクロンの間の長さを有することを特徴とする。
【０１１１】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが第１及び第２導波路によって促進され、また、光波信号が分離される場合、及び光波信号が少なくとも部分的に再結合される場合、第１及び第２導波路が約２ミクロンの間隔を有することを特徴とする。
【０１１２】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、実質的に単結晶のシリコンからなる第１基板層と、単結晶シリコン及び多結晶シリコンの少なくとも１つからなる第２基板層と、一般的に第１及び第２基板層の中間に配置され、二酸化ケイ素からなる絶縁層とからなる基板で形成された第１及び第２導波路によって促進されることを特徴とする。
【０１１３】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、実質的に単結晶のシリコンからなる第１基板層と、単結晶シリコン及び多結晶シリコンの少なくとも１つからなる第２基板層と、一般的に第１及び第２基板層の中間に配置され、二酸化ケイ素からなる絶縁層とからなる基板で形成された第１及び第２導波路によって促進され、第１基板層が約０．２ミクロンから約２ミクロンの間の厚さを有することを特徴とする。
【０１１４】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、ニオブ酸塩リチウムからなる基板で形成された第１及び第２導波路によって促進されることを特徴とする。
【０１１５】
上記の方法は、光波信号を分離し、２つの中間部分で通信を行い、２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合し、再結合された光波信号を分離することが、インジウムリン酸塩からなる基板で形成された第１及び第２導波路によって促進されることを特徴とする。
【０１１６】
上記の方法は、２つの最終信号の各電力の測定が、光検出器で２つの各信号を検知することを含むことを特徴とする。
【０１１７】
上記の方法は、所望の波長範囲内で光波信号の波長の測定を促進するために、第１及び第２伝送路の少なくとも１つの有効光学伝送路の長さを変化させることを更に含む。
【０１１８】
上記の方法は、第１光学伝送路の長さアジャスタで、第１及び第２伝送路の両方の有効光学伝送路の長さを変化させること、及び第２光学伝送路の長さアジャスタで、第１及び第２伝送路のうち１つの有効光学伝送路の長さを変化させることを更に含む。
【０１１９】
上記の方法は、第１及び第２伝送路の少なくとも１つの光学伝送路の長さを、その長さを変えることにより変化させることを更に含む。
【０１２０】
上記の方法は、第１及び第２伝送路の少なくとも１つの光学伝送路の長さを、その少なくとも一部分の屈折率を変化させることにより変化させることを更に含む。
【０１２１】
上記の方法は、第１及び第２伝送路の少なくとも１つの熱膨張を達成するために構成された抵抗器を介して、第１及び第２伝送路の少なくとも１つの光学伝送路の長さを変化させることを更に含む。
【０１２２】
上記の方法は、電気的可変屈折率を有する材料からなる光学伝送路の長さアジャスタを介して、第１及び第２伝送路の少なくとも１つの有効光学伝送路の長さを変化させることを更に含む。
【０１２３】
上記の方法は、第１及び第２伝送路の少なくとも１つの熱膨張を介して、第１及び第２伝送路の少なくとも１つの有効光学伝送路の長さを変化させることを更に含む。
【０１２４】
上記の方法は、２つの最終信号の電力を検知することが、光波信号の電力の測定を促進することを特徴とする。
【０１２５】
上記の方法は、２つの最終信号の電力を検知することが、第１及び第２センサーの出力を加算することによって、光波信号の電力の測定を促進することを特徴とする。
【０１２６】
上記の方法は、第１及び第２センサーの出力を、第１及び第２増幅器の出力の比率に比例する出力を提供する対数比率増幅器に伝達すること、該対数比率増幅器の出力の代表信号に相当する光波信号の波長を提供するためにルックアップ表を使用することを更に含む。
【０１２７】
上記の方法は、第１及び第２センサーの出力を、第１及び第２増幅器の出力の比率に比例する出力を提供する対数比率増幅器へ伝達すること、該対数比率増幅器のアナログ出力をそのデジタル代表信号に変換すること、ＡＤ変換器のデジタル出力に相当する光波信号の波長を提供するためにルックアップ表を使用することを更に含む。
【０１２８】
上記の方法は、第１及び第２センサーの出力を、第１及び第２増幅器の出力の比率に比例する出力を提供する対数比率増幅器へ伝達すること、対数比率増幅器のアナログ出力をそのデジタル代表信号に変換すること、ＡＤ変換器のデジタル出力に相当する光波信号の波長を提供するためにルックアップ表を使用することを更に含み、前述の第１及び第２導波路、第１及び第２センサー、対数比率増幅器、ＡＤ変換器、及びルックアップ表は、集積回路チップを定めるために共通の基板上で形成されることを特徴とする。
【０１２９】
上記の方法は、２つの最終信号の検知された電力から光波信号の波長を測定することが、２つの光検出器を介して２つの最終信号の電力を検知すること、２つの光検出器からの出力信号を差動増幅器に供給すること、差動増幅器の出力が約０になるように、電気信号の適用により変化する２つの伝送路のうち１つの光学伝送路の長さを変化させること、及び差動増幅器の出力を約０にする電気信号から光波信号の波長を測定することを含むことを特徴とする。
【０１３０】
上記の方法は、光波信号の電力の測定を促進するために、第１及び第２センサーの出力を加算することを更に含む。
【０１３１】
上記の方法は、第１及び第２センサーから、そのデジタル代表信号を提供するＡＤ変換器まで出力を伝達すること、及び光波信号の電力を測定するために、第１及び第２センサーのデジタル化された出力を加算することを更に含む。
【０１３２】
上記の方法は、第１及び第２導波路がマッハツェンダ構成を定めることを特徴とする。
【０１３３】
光波信号の波長を測定するための装置を製造する方法であって、この方法は、絶縁層に対し薄板並列で半導体層を有する基板を形成することと、及び第１及び２導波路が、光波信号を２つの中間部分で分離すること、異なる長さを有する２つの異なる伝送路上で２つの中間部分の通信を行うこと、半導体層上で第１及び第２導波路を形成すること、再結合された光波信号を形成するために２つの中間部分を少なくとも部分的に再結合すること、再結合された光波信号を２つの最終信号に分離すること、２つの最終信号の各電力を検知すること、２つの最終信号の検知された電力から光波信号の波長を測定することを促進するために形成されるように第１及び第２導波路を基板層に形成することを含む。
【０１３４】
上記の方法は、基板の形成が、実質的に単結晶のシリコンからなる第１基板層と、単結晶シリコン及び多結晶シリコンの少なくとも１つからなる第２基板層と、及び一般的に第１及び第２基板層の中間に配置された、二酸化ケイ素からなる絶縁層とを含む基板の形成を特徴とする。
【０１３５】
上記の方法は、基板の形成が、実質的に単結晶のシリコンからなる第１基板層と、単結晶シリコン及び多結晶シリコンの少なくとも１つからなる第２基板層と、一般的に第１及び第２基板層の中間に配置された、二酸化ケイ素からなる絶縁層とを含む基板の形成を特徴とし、第１基板層は約０．２ミクロンから約２ミクロンの間の厚さであることを特徴とする。
【０１３６】
上記の方法は、基板の形成が、貼り合せ及びエッチバック（ＢＥＳＯＩ）工程を利用する、実質的に単結晶の層及び二酸化ケイ素の層を有する基板の形成を含むことを特徴とする。
【０１３７】
上記の方法は、基板の形成が、酸素注入（ＳＩＭＯＸ）工程による分離を利用する、実質的に単結晶の層及び二酸化ケイ素の層を有する基板の形成を含むことを特徴とする。
【０１３８】
上記の方法は、基板の形成が、スマートカット（登録商標）工程を利用する、実質的に単結晶の層及び二酸化ケイ素の層を有する基板の形成を含むことを特徴とする。
【０１３９】
上記の方法は、基板の形成がニオブ酸塩リチウムからなる基板の形成を含むことを特徴とする。
【０１４０】
上記の方法は、基板の形成がインジウムリン酸塩からなる基板の形成を含むことを特徴とする。
【０１４１】
上記の方法は、第１及び第２導波路の形成が、基板から材料を除去することを含むことを特徴とする。
【０１４２】
上記の方法は、第１及び第２導波路の形成が、基板をエッチングすることを含むことを特徴とする。
【０１４３】
上記の方法は、導波路がマッハツェンダ構成を定めることを特徴とする。
【０１４４】
光波信号の波長を測定するための装置であって、この装置は、絶縁層に対して薄板並列で半導体層を有する基板を形成することと、及び第１及び第２導波路が、光波信号の２つの中間部分で分離すること、異なる長さを有する２つの異なる伝送路上で２つの中間部分の通信を行うこと、再結合された光波信号を形成するために少なくとも部分的に２つの中間部分を再結合すること、再結合された光波信号を２つの最終信号に分離すること、２つの最終信号の各電力を検知すること、２つの最終信号の検知された電力から光波信号の波長を測定することを促進するように形成されるように、第１及び第２導波路を基盤層に形成することを含む方法によって製造される。
上記の装置は、基板の形成が、実質的に単結晶のシリコンからなる第１基板層と、単結晶シリコン及び多結晶シリコンの少なくとも１つからなる第２基板層と、一般的に第１及び第２基板層の中間に配置された、二酸化ケイ素からなる絶縁層とを含む基板の形成を含むことを特徴とする。
【０１４５】
上記の装置は、基板の形成が、実質的に単結晶のシリコンからなる第１基板層と、単結晶シリコン及び多結晶シリコンの少なくとも１つからなる第２基板層と、一般的に第１及び第２基板層の中間に配置された、二酸化ケイ素からなる絶縁層とを含む基板の形成を含み、該第１基板層は約０．２ミクロンから約２ミクロンの間の厚さを有することを特徴とする。
【０１４６】
上記の装置は、基板の形成が、貼り合せ及びエッチバック（ＢＥＳＯＩ）工程を利用する、実質的に単結晶の層及び二酸化ケイ素の層を有する基板の形成を含むことを特徴とする。
【０１４７】
上記の装置は、基板の形成が、酸素注入（ＳＩＭＯＸ）工程による分離を利用する、実質的に単結晶の層及び二酸化ケイ素の層を有する基板の形成を含むことを特徴とする。
【０１４８】
上記の装置は、基板の形成が、スマートカット（登録商標）工程を利用する、実質的に単結晶の層及び二酸化ケイ素の層を有する基板の形成を含むことを特徴とする。
【０１４９】
上記の装置は、基板の形成が、ニオブ酸塩リチウムからなる基板の形成を含むことを特徴とする。
【０１５０】
上記の装置は、基板の形成が、インジウムリン酸塩からなる基板の形成を含むことを特徴とする。
【０１５１】
上記の装置は、第１及び第２導波路の形成が、材料を基板から除去することを含むことを特徴とする。
【０１５２】
上記の装置は、第１及び第２導波路の形成が、基板をエッチングすることを含むことを特徴とする。
【０１５３】
上記の装置は、導波路がマッハツェンダ構成を定めることを特徴とする。
【０１５４】
光波信号の波長を測定するための装置であって、この装置は、第１及び第２導波路が、第１導波路を通して送信された光波信号の一部分が光波信号の残りの部分から分離されるとともに第２導波路に伝えられ、第１導波路の残りの光波信号が通過した距離とは異なる距離を通過した後に、第１導波路の残りの光波信号に少なくとも部分的に再結合されるように構成され、第１及び第２導波路は共通の半導体基板上に一体的に形成されることを特徴とする。
【０１５５】
光学電気通信及びその類における使用のために光波信号の波長を測定するための装置であって、この装置は、共通の半導体基板上に形成された少なくとも２つの導波路を含むマッハツェンダ導波路組立部と、集積回路組立技術を利用する該マッハツェンダ導波路組立部の構成を含む。
【０１５６】
共通の半導体基板上に２つの導波路を形成することが、複数のマッハツェンダ導波路対の１つのマッハツェンダ導波路対によって促進されるよりも広い範囲での波長の測定を促進するために、あるマッハツェンダ導波路対から別のマッハツェンダ導波路対まで光波放射線が伝達されるように構成された複数のマッハツェンダ導波路対を含む、波長モニタの促進を特徴とする。
【０１５７】
上記の波長モニタは、複数のマッハツェンダ導波路対が、少なくとも２つのマッハツェンダ導波路対に共通する１つの導波路を備えた少なくとも２つのマッハツェンダ導波路対を定める、少なくとも３つの導波路を含むことを特徴とする。
【０１５８】
上記の波長モニタは、複数のマッハツェンダ導波路対が、少なくとも３つのマッハツェンダ導波路対を含み、該３つのマッハツェンダ導波路対の１つは、他の２つのマッハツェンダ導波路対と直列であり、またマッハツェンダ導波路対の他の２つは互いに並列であることを特徴とする。
【０１５９】
上記の波長モニタは、複数のマッハツェンダ導波路対が、並列及び直列の導波路のハイブリッドによって定められる複数のマッハツェンダ導波路対を含むことを特徴とする。
【０１６０】
上記の波長モニタは、導波路対が基板上に形成されることを特徴とする。
【０１６１】
上記の波長モニタは、第１導波路対がシリコンからなる基板上に形成されることを特徴とする。
【０１６２】
上記の波長モニタは、導波路対が単結晶シリコンからなる基板上で形成されることを特徴とする。
【０１６３】
上記の波長モニタは、導波路対がニオブ酸塩リチウムからなる基板上で形成されることを特徴とする。
【０１６４】
上記の波長モニタは、導波路対がインジウムリン酸塩からなる基板上で形成されることを特徴とする。
【０１６５】
上記の波長モニタは、導波路対が光学光波放射線の波長の測定を促進するために構成されることを特徴とする。
【０１６６】
上記の波長モニタは、導波路対が、赤外線光波放射線の波長の測定を促進するために構成されることを特徴とする。
【０１６７】
上記の波長モニタは、合成光波信号を、複数の分離した構成要素電磁石信号に分離するために構成されたデマルチプレクサと、第１導波路を通して送信された光波信号の一部分が、光波信号の残りの部分から分離されて第２導波路に伝えられ、また第１導波路の残りの光波信号が通過した距離とは異なる距離を通過した後に、続いて第１導波路の残りの光波信号と少なくとも部分的に再結合されるように構成された導波路対に伝達される少なくとも１つの分離した光波信号とを含むことを特徴とする。
【０１６８】
少なくとも２つのマッハツェンダ導波路対を定めるために構成された少なくとも３つの導波路を含み、この少なくとも２つのマッハツェンダ対は共通の導波路を共有し、各マッハツェンダ導波路対は、波長の範囲の測定を促進することを特徴とする波長モニタ。
【０１６９】
少なくとも２つのマッハツェンダ導波路対を定めるために構成された、一般的に並列である少なくとも３つの導波路を含み、少なくとも２つのマッハツェンダ対は共通の導波路を共有し、各マッハツェンダ導波路対は波長の範囲の測定を促進することを特徴とする波長モニタ。
【０１７０】
第１及び第２出力を有する第１マッハツェンダ導波路対と、その第１出力から光波信号を受信するために第１マッハツェンダ対に連結された第２マッハツェンダ導波路対と、その第２出力から光波信号を受信するために第１マッハツェンダ対に連結された第３マッハツェンダ導波路対とを含み、３つのマッハツェンダ導波路対の使用は、３つのマッハツェンダ導波路対のうちの１つの範囲に関し、増加した範囲での波長の測定を提供することを特徴とする導波路モニタ。
【０１７１】
複数の導波路対を含み、各導波路対は、第１導波路を通して送信された光波信号の一部分が、光波信号の残りの部分から分離されて第２導波路に伝達され、また第１導波路の残りの光波信号が通過した距離とは異なる距離を通過した後に、続いて第１導波路の残りの光波信号と少なくとも部分的に再結合されるように第１及び第２導波路が形成され、また複数の導波路対の１つの導波路対によって促進されるよりも広い範囲での波長の測定を促進するために、ある導波路対から別の導波路対まで光波放射線が伝達されるように導波路対が形成されることを特徴とする波長モニタ。
【０１７２】
上記の波長モニタは、複数の導波路対が、少なくとも２つの導波路対に共通する１つの導波路を備えた、少なくとも２つの導波路対を定める少なくとも３つの導波路を含むことを特徴とする。
【０１７３】
上記の波長モニタは、複数の導波路対が少なくとも３つの導波路対を含み、３つの導波路対の１つが他の２つの導波路対と直列であり、他の２つの導波路対は互いに並列であることを特徴とする。
【０１７４】
上記の波長モニタは、複数の導波路対が、並列及び直列の導波路のハイブリッドによって定められる複数の導波路対を含むことを特徴とする。
【０１７５】
上記の波長モニタは、導波路対が基板上に形成されることを特徴とする。
【０１７６】
上記の波長モニタは、第１導波路対がシリコンからなる基板上に形成されることを特徴とする。
【０１７７】
上記の波長モニタは、導波路対が単結晶シリコンからなる基板上に形成されることを特徴とする。
【０１７８】
上記の波長モニタは、導波路対がニオブ酸塩リチウムからなる基板上に形成されることを特徴とする。
【０１７９】
上記の波長モニタは、導波路対がインジウムリン酸塩からなる基板上に形成されることを特徴とする。
【０１８０】
上記の波長モニタは、導波路対が光学光波放射線の波長の測定を促進するために形成されることを特徴とする。
【０１８１】
上記の波長モニタは、導波路対が赤外線光波放射線の波長の測定を促進するために形成されることを特徴とする。
【０１８２】
上記の波長モニタは、合成光波信号を複数の分離した構成要素である電磁石信号に分離するために構成されたデマルチプレクサと、光波信号の一部分が、第１導波路を通して送信された光波信号の残りの部分から分離されて第２導波路に伝達され、第１導波路の残りの光波信号が通過した距離とは異なる距離を通過した後に、続いて第１導波路の残りの光波信号と少なくとも部分的に再結合されるように構成された導波路対に伝達される、分離された少なくとも１つの光波信号とを更に含むことを特徴とする。
【０１８３】
波長モニタは、マッハツェンダ構成において構成される一組の光ファイバーからなり、この一組の光ファイバーの出力は、ファイバーを通じて伝達される光波放射線の測定を促進する。
【０１８４】
波長モニタは、第１光ファイバーを通して送信された光波信号の一部が光波信号の残りの部分から分離され、第２光ファイバーへ伝達され、第１光ファイバーの残りの光波信号が通過した距離と異なる距離を通過した後、その後少なくとも一部分が第１光ファイバーの残りの光波信号と再結合するように構成された第１光ファイバー及び第２光ファイバーからなる。
【０１８５】
上記した波長モニタは、第１光ファイバーから光波信号の電力を測定するために構成される第１センサー、第２光ファイバーから光波信号の電力を測定するために構成される第２センサーからなり、第１センサー及び第２センサーの出力は、光波信号の波長の測定を促進する。
【０１８６】
上記の波長モニタは、第１光ファイバー及び第２光ファイバーがガラスの光ファイバーを含むことを特徴とする。
【０１８７】
上記の波長モニタは、第１光ファイバー及び第２光ファイバーが水晶の光ファイバーを含むことを特徴とする。
【０１８８】
上記の波長モニタは、第１光ファイバー及び第２光ファイバーが基板上に形成されないことを特徴とする。
【０１８９】
上記の波長モニタは、第１光ファイバー及び第２光ファイバーが基板上に形成されない或いは基板に取り付けられないことを特徴とする。
【０１９０】
上記の波長モニタは、第１光ファイバー及び第２光ファイバーが基板上に形成されることを特徴とする。
【０１９１】
上記の波長モニタは、第１光ファイバー及び第２光ファイバーがシリコンからなる基板上に形成されることを特徴とする。
【０１９２】
上記の波長モニタは、第１光ファイバー及び第２光ファイバーが単結晶シリコンからなる基板上に形成されることを特徴とする。
【０１９３】
上記の波長モニタは、第１光ファイバー及び第２光ファイバーがニオブ酸リチウムからなる基板上に形成されることを特徴とする。
【０１９４】
上記の波長モニタは、第１光ファイバー及び第２光ファイバーがインジウムリン酸塩からなる基板上に形成されることを特徴とする。
【０１９５】
上記の波長モニタは、第１光ファイバー及び第２光ファイバーが光学光波放射線の波長の測定を促進するために形成されることを特徴とする。
【０１９６】
上記の波長モニタは、第１光ファイバー及び第２光ファイバーが赤外線光波放射線の波長の測定を促進するために形成されることを特徴とする。
【０１９７】
上記の波長モニタは、更にデマルチプレクサと、合成光波信号を複数の分離要素である電磁石信号へ分離するために構成された、第１光ファイバー通じて送信された少なくとも光波信号の一部分が光波信号の残りの部分から分離され、第２光ファイバーへ伝達され、第１光ファイバーの残りの光波信号が通過した距離と異なる距離を通過した後、その後少なくとも一部分が第１光ファイバーの残りの光波信号と再結合されるように構成される第１光ファイバー及び第２光ファイバーへ伝達される少なくとも１つの分離光波信号を含む。
【０１９８】
上記の波長モニタは、合成光波信号を複数の分離要素である電磁石信号へ分離するために構成されたデマルチプレクサと、波長モニタリング組立部へ伝達される少なくとも１つの分離光波信号とからなり、第１光ファイバー通して送信された少なくとも光波信号の一部分が光波信号の残りの部分から分離され、第２光ファイバーへ伝達され、各波長モニタリング組立部は、第１光ファイバーの残りの光波信号によって通過した距離と異なる距離を通過した後、その後少なくとも一部分が第１光ファイバーの残りの光波信号と再結合されるように構成される第１光ファイバー及び第２光ファイバーを含む。
【０１９９】
光受信機システムは、信号を受信するために構成される入力ポートと、入力ポートから２つの構成要素へ受信した信号を分離するために構成されるタップ・カプラ、他の２つの構成要素を受け取るために連結された受信機と、他の２つの構成要素を受け取るために連結された光チャンネルモニタからなる。
【０２００】
上記の光受信機システムは、入力ポート、タップ・カプラ、受信機及び光チャンネルモニタがチップを定めるために共通の基板上に形成されることを特徴とする。
【０２０１】
上記の光受信機システムは、光チャンネルモニタがファイバーをベースとした光チャンネルモニタ及び波長タイプの光チャンネルモニタ（米国特許第５，８２２，０４９等に開示される非マッハツェンダ構成）を含むことを特徴とする。
【０２０２】
光送信器システムは、送信された信号を供給するために構成される送信器と、送信された信号を２つの構成要素へ分離するために構成されるタップ・カプラと、２つの構成要素の１つを受信するために連結される光チャンネルモニタと、他の２つの構成要素を受信するために結合される出力ポート、光送信器システムからの他の構成要素の出力を促進するために構成される出力ポートからなる。
【０２０３】
上記の光送信器システムは、送信器と、タップ・カプラと、光チャンネルモニタ及び出力ポートがチップを定めるために共通基板上に形成されることを特徴とする。
【０２０４】
光受信機システムは、入力／出力ポート、入力／出力ポートから第１受信信号構成要素及び第２受信信号構成要素へ受信信号を分離するために構成されるＷＤＭカプラと、第１受信信号構成要素を第３受信信号構成要素及び第４受信信号構成要素へ分割するために構成される第１タップ・カプラと、受信した信号の電力及び／又は波長の測定を促進できるように第３受信信号構成要素を受信するために連結される第１光チャンネルモニタと、検波を促進するために第４受信信号構成要素を受信するために結合される受信機と、送信された信号を供給するために構成される送信器と、送信された信号を第１送信信号構成要素及び第２送信信号構成要素へ分割するために構成される第２タップ・カプラとからなり、第１送信信号構成要素は、ＷＤＭカプラを介して入力／出力ポートへ伝達され、第２光チャンネルモニタは、電力及び／又は波長の内部での測定を促進するために第２送信信号構成要素を受信するために連結される。
【０２０５】
上記の受信機システムは、第１光チャンネルモニタ及び第２光チャンネルモニタがファイバーをベースとした光チャンネルモニタ及び波長タイプの光チャンネルモニタ（米国特許第５，８２２，０４９等に開示される非マッハツェンダ構成）からなることを特徴とする。
【０２０６】
上記の受信機システムは、第１光チャンネルモニタ及び第２光チャンネルモニタがマッハツェンダ光チャンネルモニタからなることを特徴とする。
【０２０７】
上記の受信機システムは、第１タップ・カプラが第１受信信号構成要素を第３受信信号構成要素へ１０％、第４受信信号構成要素へ９０％分割するために構成され、第２タップ・カプラが送信信号を第１送信信号構成要素へ９０％、第２送信信号構成要素へ１０％分割するために構成されることを特徴とする。
【０２０８】
上記の受信機システムは、第１タップ・カプラが第１受信信号構成要素を第３受信信号構成要素へ１％、第４受信信号構成要素へ９９％分割するために構成され、第２タップ・カプラが送信信号を第１送信信号構成要素へ９９％、第２送信信号構成要素へ１％分割するために構成されることを特徴とする。
【０２０９】
上記の受信機システムは、送信器がファブリーペロー・レーザーからなることを特徴とする。
【０２１０】
上記の受信機システムは、送信器が分布帰還型（ＤＦＢ）レーザーからなることを特徴とする。
【０２１１】
上記の受信機システムは、受信機がＰＩＮ検出器からなることを特徴とする。
【０２１２】
上記の受信機システムは、受信機がＡＰＤ検出器からなることを特徴とする。
【０２１３】
上記の受信機システムは、受信機がＭＳＮ検出器からなることを特徴とする。
【０２１４】
上記の受信機システムは、ＷＤＭカプラが１３１０ｎｍ／１５５０ｎｍのＷＤＭカプラ、１４８０ｎｍ／１５５０ｎｍのＷＤＭカプラ、１５００ｎｍ／１６００ｎｍのＷＤＭカプラからなる群から選択されたＷＤＭカプラからなることを特徴とする。
【０２１５】
上記の受信機システムは、入力／出力ポート、ＷＤＭカプラ、第１タップ・カプラ、第２タップ・カプラ、第１光チャンネルモニタ、第２光チャンネルモニタ、受信機及び送信器が共通基板上にチップを定めるために形成される。
【０２１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、光波信号の波長を測定するための装置であって、該装置は、第１導波路を通して送信された光波信号の一部分が、該光波信号の残りの部分から分離され、第２導波路に伝達され、前記第１導波路の残りの光波信号が通過した距離と異なる距離を通過した後、その後少なくとも一部分が前記第１導波路の残りの前記光波信号と再結合されるように構成される第１導波路及び第２導波路と、任意の偏光依存性反応を減少するために第１導波路伝送路と第２導波路伝送路の中央に挿入される１／２波長板と、少なくとも前記第２導波路の分離された前記光波信号の一部分が前記第１導波路の残りの前記光波信号と再結合した後、前記第１導波路の光波信号の電力を測定するために構成される第１センサーと、前記第２導波路の分離された前記光波信号の一部分が少なくとも前記第１導波路の残りの前記光波信号と再結合した後、前記第２導波路の光波信号の電力を測定するために構成される第２センサーとからなる装置であるので、申し分のない性能を提供する波長分割多重光通信システムの各チャンネルの波長を測定するための方法及び装置を提供することができ、各波長分割多重チャンネルの電力を測定することができるようなシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの側面に沿った、光波放射の波長及び出力を測定するための交流２入力装置の略ブロック図である。
【図２】本発明の別の側面に沿った、ヒューズを取り付けたファイバー・マッハツェンダ・フィルター及び減極剤を更に用いた、図１の装置の略ブロック図である。
【図３】測定された光波放射線、すなわち赤外線放射線の異なる波長のために第１光検出器と第２光検出器の出力がどのように変化するのかを示すグラフである。
【図４】第１光検出器と第２光検出器の出力の比率の対数が異なる波長測定のためにどのように変化するのかを示すグラフである。
【図５】本発明の他の側面に沿った、３つの分離したマッハツェンダ干渉計が用いられること、第１マッハツェンダ干渉計が波長の望ましい範囲での波長測定を供給するために、中央の操作ポイントを調節し、最大の感度と計測を得るためのバイアス・チューニングを有し、又入力用の第２干渉計、第３干渉計を供給することを特徴とする統合光学モニタリング・モジュールである。
【図６】本発明に沿った、双方向波長及びパワー・モニタリングを有する導波路光チップトランシーバーを示す概略図である。
【図７】本発明に沿った、光チャンネル・モニタリング及び半導体光学増幅器を用いる統合光導波路トランシーバーを示す概略図である。
【図８】本発明の他の側面に沿った、オフセット・スペクトル反応を備える配列導波路格子デマルチプレクサを備えた多重波長光チャンネル・モニタリング装置を示す概略図である。
【図９】ＷＤＭ信号のチャンネル・モニタリングのための配列導波路格子光オフセットを示すグラフである。
【符号の説明】
１１        第１導波路
１２        第２導波路
１３        基板
１５        第１ＰＤＬ光検出器
１６        第２ＰＤＬ光検出器
１７        対数比率増幅器
１８        光入力
２１        セパレータ
２２        セパレータ／レコンバイナ
１１８      光入力
１１９      ＡＷＧ
１３１      光検出器
１３２      光検出器
１３３      光検出器
１３４      光検出器
１３５      光検出器
１３６      光検出器
１４１      増幅器
１４２      増幅器
１４３      増幅器
１４４      増幅器
１４５      増幅器
１４６      増幅器
１５０      ＡＤ変換器
１５１      信号プロセッサ
７１１      光ファイバー
７１２      光ファイバー
７１５      第１ＰＤＬ光検出器
７１６      第２ＰＤＬ光検出器
８００      光学トランシーバー
８１０      第１統合光学チャンネルモニタ
８１１      第２統合光学チャンネルモニタ
８１２      光ファイバー
８１３      基板
８１４      第１タップ・カプラ
８１５      受信器
８１６      ＷＤＭカプラ
８１７      第２タップ・カプラ
８２０      波長モニタ
９５０      中央導波路
９５１      別のマッハツェンダ構成
９５２      他のマッハツェンダ構成
【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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