(57)【要約】  共にカスケード接続されている光デマルチプレクサ構造および光マルチプレクサ構造を含み、一方の構造がｎ個の通過帯域極大値を示し、他方の素子がｎ＋１個の通過帯域極大値を示す、低リップル光学素子。
2010515101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光逆多重化構造と、
光逆多重化構造に光学的にカスケード接続されている光多重化構造と
を有する低リップル光学素子であって、
一方の構造がｎ個の通過帯域極大値を示し、他方の素子がｎ＋１個の通過帯域極大値を示し、全体的光学素子が低いネット通過帯域リップルを示すことを特徴とする、光学素子。
【請求項２】
一方の構造が、該一方の構造の入力に光学的に結合されている補助干渉計を含み、他方の構造が、該他方の構造の出力に光学的に結合されている補助干渉計を含むことをさらに特徴とする、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
一方の補助構造がｎ個の光学経路を有し、他方の補助構造がｎ＋１個の光学経路を有することをさらに特徴とする、請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
一方の補助構造がマッハツェンダ幾何学的形状を示すことをさらに特徴とする、請求項１に記載の光学素子。
【請求項５】
共にカスケード接続されている光デマルチプレクサ構造および光マルチプレクサ構造を含む光学素子の入力に光信号を印加するステップと、
低リップル光信号出力を素子から受け取るステップと
を含む低リップル光信号を生成する方法であって、
一方の光学構造がｎ個の通過帯域極大値を示し、他方の光学構造がｎ＋１個の通過帯域極大値を示す、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、光通信の分野に関し、詳細には、波長分割多重の（ＷＤＭ）光ネットワークにおいて使用するための低リップル光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、光通信ネットワークは、多数の光マルチプレクサや光デマルチプレクサを採用している。しかし、デマルチプレクサは、平面光波回路として実装される場合、しばしば、大きなリップルを有する通過帯域を示す。これは、フィルタ設計に固有のリップルと側壁の急峻さとの間でなされるトレードオフによるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，００２，３５０号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４８８，６８０号明細書
【特許文献３】米国特許第６，７２８，４４６号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
共に連結されているデマルチプレクサおよびマルチプレクサを含む低リップル光学素子が本発明により開発されており、デマルチプレクサはｎ個の通過帯域極大値を示し、マルチプレクサはｎ＋１個の通過帯域極大値を示す。
【０００５】
第１の態様から見ると、マルチプレクサは、奇数個の通過帯域極大値を示すことが可能であり、デマルチプレクサは、偶数個の通過帯域極大値を示すことが可能である。別の態様から見ると、マルチプレクサは、偶数個の通過帯域極大値を示すことが可能であり、デマルチプレクサは、奇数個の通過帯域極大値を示すことが可能である。
【０００６】
理解可能であるように、２つの連結により、実質的に、いずれの個々のリップルも相殺され、それによって、素子から構成されるシステムそれら自体が、カスケード接続されることをできるようにする。
【０００７】
本発明のさらなる別の有利な態様から見ると、素子は、平面光波の方法論および材料を使用して製造するのは比較的容易である。
【０００８】
本発明をより完全に理解することは、添付の図面を参照することによって実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によりカスケード接続されている波長デマルチプレクサおよびマルチプレクサを有する光学素子の概略図である。
【図２】本発明において好ましくは使用可能である波長逆多重化／多重化装置の概略図である。
【図３】図２の平面逆多重化／多重化装置を採用している本発明による光学素子の概略図である。
【図４】本発明による図４（ａ）デマルチプレクサ、図４（ｂ）マルチプレクサ、および図４（ｃ）デマルチプレクサとマルチプレクサとのネットに関して、透過率対波長を示す一連のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下は、単に、本発明の原理を示しているだけである。したがって、本明細書に明白に記載されていなくても、または示されていなくても、本発明の原理を具現化し、その趣旨および範囲内に含まれる様々な構成を当業者が考案できることは理解されよう。
【００１１】
さらには、本明細書に詳述されるすべての実施例および条件用語は、主には、本発明の原理と、当技術を促進することに対する発明者（複数可）によって寄与される概念とを理解する際、読者に、教育的目的についてのみ役立つよう明白に意図されており、そのような特に詳述される実施例および条件に限定していないと解釈されるべきである。
【００１２】
さらには、本発明の原理、態様および実施形態を詳述する本明細書におけるすべての記載ならびにその具体的な実施例は、その構造的かつ機能的な均等物の両方を包含するように意図される。加えて、そのような均等物は、現在知られている均等物ならびに将来開発される均等物（すなわち、構造にかかわらず、同一の機能を行う開発されるあらゆる要素）の両方を含むことも意図される。
【００１３】
したがって、例えば、本明細書における図面は、本発明の原理を具現化する例示的な構造の概念視点を示していることが当業者には理解されよう。
【００１４】
最初に図１を参照すると、光学的に共にカスケード接続されているデマルチプレクサ１１０およびマルチプレクサ１２０を含む光学素子１００の概略図を示している。この図１には、複数のスイッチ１３０［１］から１３０［ｎ］が示されており、それらのスイッチは、配置されたネットワーク環境において、それらの間に任意選択的に介在可能である。
【００１５】
次に、図２を見ると、光周波数のマルチプレクサおよびデマルチプレクサとして動作することの可能な、よく知られている「周波数ルーティング素子」２００を、当業者はすぐに認識するであろう。そのような周波数ルーティング素子は、当技術分野ではよく知られており、１９９６年１月３０日、Ｄｒａｇｏｎｅに発行された米国特許第５，００２，３５０号においてより詳細に記載されており、その全内容は、本明細書によって引用して援用される。当業者によってさらに知られているように、そのような素子は、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）としばしば呼ばれる。
【００１６】
スターカプラ（複数可）２１０、２２０のそれぞれは、自由空間領域を介して複数の出力ポートに接続されている複数の入力ポートを含む。複数（Ｍ個）の出力ポート（カプラ２１０の場合）が、Ｍ個の導波路２１５［１］から２１５［Ｍ］に接続されており、それらの導波路は、スターカプラ２２０の対応する複数（Ｍ個）の入力ポートに対して所定の量の経路長の差をもたらす。好ましくは、これらの素子は、導波路から形成され、光「チップ」２０１上に集積化され、それぞれのカプラは、１つもしくは複数の入力および／または出力導波路２１１、２２１を含むことが可能である。
【００１７】
説明されたこれらの予備的な構造により、次に、本発明による低リップル光学装置をより具体的に説明することが可能である。図３を参照すると、光デマルチプレクサ３１５−１および光マルチプレクサ３１５−２のカスケード接続されている構成を示している。この図３からさらに観察可能であるように、デマルチプレクサ／マルチプレクサ構造に／から、入力／出力をもたらす導波路構造３３０、３４０は、それぞれのＡＷＧに接続されている認識可能な補助干渉計を示し、一方の補助干渉計が「ｎ」個のアームを示し、他方の補助干渉計が「ｎ＋１」個の上記アームを示している。別の言い方をすれば、一方の構造が奇数個のアームを有し、他方の構造が偶数個のアームを有する。
【００１８】
長々と説明されたかのように本明細書に引用によって援用される米国特許第５，４８８，６８０号および第６，７２８，４４６号に記載されているように、補助干渉計は、ＡＷＧが、固有の挿入損失の無い「平頂」通過帯域を示すことを可能にする。
【００１９】
このようにして構成された場合、素子は、特定の素子のマッハツェンダ構造上でアームの数に対応する特定の数、すなわち２個または３個の通過帯域極大値を示すことになる。次に図４を参照すると、３個の通過帯域極大値図４（ａ）、２個の通過帯域極大値図４（ｂ）、および連結構造についてのネット通過帯域図４（ｃ）を有する素子に関して、透過率対波長の一連のグラフを示している。当業者によって容易に理解可能であるように、図４（ｃ）に描かれているネット通過帯域は、非常に望ましい低リップルを示している。
【００２０】
これまでのところ、いくつかの具体的な実施例を使用して、本発明を論じ、説明してきたが、当業者は、本教示がそれほど限定されないことを理解するであろう。具体的には、通過帯域構成の具体的な順序付けは、一方の素子が他方の素子より１つ多い通過帯域極大値を示す限り、設計選択の問題である。さらには、特定の補助干渉計におけるアームの数も、本明細書に論じられた原理が維持される限り、設計選択の問題である。したがって、本発明は、本明細書に添付されている特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【図１】
2010515101.tif 000003
【図２】
2010515101.tif 000004
【図３】
2010515101.tif 000005
【図４】
2010515101.tif 000006
【国際調査報告】
2010515101.tif 000007
2010515101.tif 000008
2010515101.tif 000009