(57)【要約】【課題】  入力される複数の波長成分の波長を変えた場合でも光を合波又は分波できる光回路、光合波器及び光分波器を提供する。【解決手段】  光合波器として機能する光回路１０は、基板１６に設けられ、同様の構造を有する第１〜第３のマッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３を備える。例えば、第１のマッハツェンダ干渉計Ｍ１は、一端Ｍ１ａに設けられた第１のポートｒ１と、他端Ｍ１ｂに設けられた第２及び第３のポートｒ２，ｒ３とを有する。第１のマッハツェンダ干渉計Ｍ１は、第１の光カプラＣ１と、第１及び第２の光導波路ｗ１，ｗ２と、第２の光カプラＣ２とを有する。第１及び第２の光導波路ｗ１，ｗ２上に第１のヒータＨ１，Ｈ１１が設けられている。【選択図】  図２
2005352202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１〜第３のポートと、前記第１のポートに光学的に結合された第１の光カプラと、前記第１の光カプラに光学的に結合された第１及び第２の光導波路と、前記第１及び第２の光導波路と前記第２及び第３のポートとにそれぞれ光学的に結合された第２の光カプラと、前記第１及び第２の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第１のヒータと、をそれぞれ有する第１〜第３のマッハツェンダ干渉計を備え、
前記第１のマッハツェンダ干渉計の前記第２のポートと、前記第２のマッハツェンダ干渉計の前記第１のポートとが光学的に結合されており、
前記第１のマッハツェンダ干渉計の前記第３のポートと、前記第３のマッハツェンダ干渉計の前記第１のポートとが光学的に結合されている光回路。
【請求項２】
前記第１のマッハツェンダ干渉計の前記第１のポートに光学的に結合された第３の光カプラと、前記第３の光カプラに光学的に結合された第３及び第４の光導波路と、前記第３及び第４の光導波路に光学的に結合された第４の光カプラと、前記第４の光カプラに光学的に結合された第５及び第６の光導波路と、前記第５及び第６の光導波路に光学的に結合された第５の光カプラと、前記第３及び第４の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第２のヒータと、前記第５及び第６の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第３のヒータと、を更に備える請求項１に記載の光回路。
【請求項３】
前記第３の光カプラに光学的に結合された第４のポートを更に備える請求項２に記載の光回路。
【請求項４】
互いに異なる複数の波長成分がそれぞれ入力される複数の第１の入力ポートと、前記複数の波長成分を合波して第１の信号光を出力する光合波回路と、前記複数の波長成分とは異なる波長成分を含む第２の信号光が入力される第２の入力ポートと、前記第１及び第２の信号光が出力される出力ポートと、が基板に設けられており、
前記光合波回路は、第１〜第３のポートと、前記第１のポートに光学的に結合された第１の光カプラと、前記第１の光カプラに光学的に結合された第１及び第２の光導波路と、前記第１及び第２の光導波路と前記第２及び第３のポートとにそれぞれ光学的に結合された第２の光カプラと、前記第１及び第２の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられたヒータと、をそれぞれ有する第１〜第３のマッハツェンダ干渉計を備え、
前記第１のマッハツェンダ干渉計の前記第２のポートと、前記第２のマッハツェンダ干渉計の前記第１のポートとが光学的に結合されており、
前記第１のマッハツェンダ干渉計の前記第３のポートと、前記第３のマッハツェンダ干渉計の前記第１のポートとが光学的に結合されており、
前記第２及び第３のマッハツェンダ干渉計の前記第２及び第３のポートと、前記複数の第１の入力ポートとがそれぞれ光学的に結合されている光合波器。
【請求項５】
互いに異なる複数の波長成分を含む第１の信号光及び該複数の波長成分とは異なる波長成分を含む第２の信号光が入力される入力ポートと、前記第１の信号光を分波する光分波回路と、前記第２の信号光が出力される第１の出力ポートと、前記光分波回路により分波される前記第１の信号光に含まれる前記複数の波長成分がそれぞれ出力される複数の第２の出力ポートと、が基板に設けられており、
前記光分波回路は、第１〜第３のポートと、前記第１のポートに光学的に結合された第１の光カプラと、前記第１の光カプラに光学的に結合された第１及び第２の光導波路と、前記第１及び第２の光導波路と前記第２及び第３のポートとにそれぞれ光学的に結合された第２の光カプラと、前記第１及び第２の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられたヒータと、をそれぞれ有する第１〜第３のマッハツェンダ干渉計を備え、
前記第１のマッハツェンダ干渉計の前記第２のポートと、前記第２のマッハツェンダ干渉計の前記第１のポートとが光学的に結合されており、
前記第１のマッハツェンダ干渉計の前記第３のポートと、前記第３のマッハツェンダ干渉計の前記第１のポートとが光学的に結合されており、
前記第２及び第３のマッハツェンダ干渉計の前記第２及び第３のポートと、前記複数の第２の出力ポートとがそれぞれ光学的に結合されている光分波器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光回路、光合波器及び光分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光デバイスとして、平面導波路型光回路（ＰＬＣ：planar Lightwave Circuit）を用いたＣＷＤＭ（Coarse Wavelength Division Multiplexing）フィルタが知られている（例えば、非特許文献１参照）。このＣＷＤＭフィルタでは、複数のラティスフィルタがタンデム状に配置されている。このＣＷＤＭフィルタによって、互いに波長の異なる４波が分波される。
【０００３】
また、別の光デバイスとして、複数のマッハツェンダ干渉計がツリー状に多段接続された光合波器又は光分波器が知られている（例えば、特許文献１参照）。各々のマッハツェンダ干渉計は、第１の光カプラと、第１の光カプラに接続された２本の光導波路と、２本の光導波路に接続された第２の光カプラとからなる。２本の光導波路のうち一方は、遅延回路として機能する。
【特許文献１】特開２００３−１４９４７２号公報
【非特許文献１】鬼頭勤、他、「石英系ＰＬＣを用いた低クロストーク４波ＣＷＤＭフィルタ」、２００２年電子情報通信学会総合大会、Ｃ−３−１２５、２００２年、ｐ．２５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような光デバイスによって合波又は分波される複数の波長成分は、１つの光デバイスに対して予め設定されている。例えば、上記光デバイスを用いて互いに異なる複数の波長成分を合波する場合、１つの光デバイスに対して１通りの複数の波長成分が予め決められている。この予め決められた複数の波長成分とは異なる複数の波長成分を上記光デバイスに入力しても、光を合波することはできない。また、例えば、上記光デバイスを用いて互いに異なる複数の波長成分を含む信号光を分波する場合でも、１つの光デバイスに対して１通りの複数の波長成分が予め決められている。この予め決められた複数の波長成分とは異なる複数の波長成分を含む信号光を上記光デバイスに入力しても、光を分波することはできない。
【０００５】
そこで、本発明は、入力される複数の波長成分の波長を変えた場合でも光を合波又は分波できる光回路、光合波器及び光分波器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明の光回路は、第１〜第３のポートと、第１のポートに光学的に結合された第１の光カプラと、第１の光カプラに光学的に結合された第１及び第２の光導波路と、第１及び第２の光導波路と第２及び第３のポートとにそれぞれ光学的に結合された第２の光カプラと、第１及び第２の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第１のヒータと、をそれぞれ有する第１〜第３のマッハツェンダ干渉計を備え、第１のマッハツェンダ干渉計の第２のポートと、第２のマッハツェンダ干渉計の第１のポートとが光学的に結合されており、第１のマッハツェンダ干渉計の第３のポートと、第３のマッハツェンダ干渉計の第１のポートとが光学的に結合されている。
【０００７】
この光回路では、第１〜第３のマッハツェンダ干渉計によって光合波回路又は光分波回路が構成され得る。例えば、この光回路を光合波回路として使用する場合、第２及び第３のマッハツェンダ干渉計の第２及び第３のポートに、互いに異なる複数の波長成分をそれぞれ入力すると、当該複数の波長成分が合波された信号光が第１のマッハツェンダ干渉計の第１のポートから出力される。一方、例えば、この光回路を光分波回路として使用する場合、第１のマッハツェンダ干渉計の第１のポートに、互いに異なる複数の波長成分を含む信号光を入力すると、第２及び第３のマッハツェンダ干渉計の第２及び第３のポートから、当該信号光を分波して得られる複数の波長成分がそれぞれ出力される。
【０００８】
ここで、各マッハツェンダ干渉計では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このヒータを用いると、光導波路の屈折率を変化させることができるので、当該光導波路を通過する信号光の位相を変えることができる。かかるマッハツェンダ干渉計を備えた光回路を用いれば、この光回路に入力される複数の波長成分の波長を変えた場合であっても、ヒータを制御することにより、光を合波又は分波することができる。
【０００９】
また、上記光回路は、第１のマッハツェンダ干渉計の第１のポートに光学的に結合された第３の光カプラと、第３の光カプラに光学的に結合された第３及び第４の光導波路と、第３及び第４の光導波路に光学的に結合された第４の光カプラと、第４の光カプラに光学的に結合された第５及び第６の光導波路と、第５及び第６の光導波路に光学的に結合された第５の光カプラと、第３及び第４の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第２のヒータと、第５及び第６の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられた第３のヒータとを更に備えると好ましい。
【００１０】
この場合、第２及び第３のヒータを制御することによって、第３〜第５の光カプラ及び第３〜第６の光導波路を通過する信号光の経路をスイッチングすることができる。また、この光回路では第１〜第３のヒータを一括して制御することができるので、当該光回路の光導波路を通過する信号光の制御性が向上する。
【００１１】
また、上記光回路は、第３の光カプラに光学的に結合された第４のポートを更に備えると好ましい。この場合、例えば、監視光又は互いに異なる波長成分を含む信号光を第４のポートに入力する、又は第４のポートから出力することができる。
【００１２】
また、本発明の光合波器では、互いに異なる複数の波長成分がそれぞれ入力される複数の第１の入力ポートと、複数の波長成分を合波して第１の信号光を出力する光合波回路と、複数の波長成分とは異なる波長成分を含む第２の信号光が入力される第２の入力ポートと、第１及び第２の信号光が出力される出力ポートとが基板に設けられており、光合波回路は、第１〜第３のポートと、第１のポートに光学的に結合された第１の光カプラと、第１の光カプラに光学的に結合された第１及び第２の光導波路と、第１及び第２の光導波路と第２及び第３のポートとにそれぞれ光学的に結合された第２の光カプラと、第１及び第２の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられたヒータと、をそれぞれ有する第１〜第３のマッハツェンダ干渉計を備え、第１のマッハツェンダ干渉計の第２のポートと、第２のマッハツェンダ干渉計の第１のポートとが光学的に結合されており、第１のマッハツェンダ干渉計の第３のポートと、第３のマッハツェンダ干渉計の第１のポートとが光学的に結合されており、第２及び第３のマッハツェンダ干渉計の第２及び第３のポートと、複数の第１の入力ポートとがそれぞれ光学的に結合されている。
【００１３】
この光合波器では、第１〜第３のマッハツェンダ干渉計によって光合波回路が構成される。複数の第１の入力ポートにそれぞれ入力された複数の波長成分は、光合波回路を通過することにより合波される。
【００１４】
ここで、各マッハツェンダ干渉計では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このヒータを用いると、光導波路の屈折率を変化させることができるので、当該光導波路を通過する信号光の位相を変えることができる。かかるマッハツェンダ干渉計を備えた光合波器を用いれば、この光合波器に入力される複数の波長成分の波長を変えた場合であっても、ヒータを制御することにより、複数の波長成分を合波して第１の信号光を出力することができる。
【００１５】
また、上記光合波器では、第２の信号光として、例えば、監視光又は互いに異なる複数の波長成分を含む信号光等を用いることができる。
【００１６】
また、本発明の光分波器では、互いに異なる複数の波長成分を含む第１の信号光及び該複数の波長成分とは異なる波長成分を含む第２の信号光が入力される入力ポートと、第１の信号光を分波する光分波回路と、第２の信号光が出力される第１の出力ポートと、光分波回路により分波される第１の信号光に含まれる複数の波長成分がそれぞれ出力される複数の第２の出力ポートとが基板に設けられており、光分波回路は、第１〜第３のポートと、第１のポートに光学的に結合された第１の光カプラと、第１の光カプラに光学的に結合された第１及び第２の光導波路と、第１及び第２の光導波路と第２及び第３のポートとにそれぞれ光学的に結合された第２の光カプラと、第１及び第２の光導波路のうち少なくとも一方の光導波路上に設けられたヒータと、をそれぞれ有する第１〜第３のマッハツェンダ干渉計を備え、第１のマッハツェンダ干渉計の第２のポートと、第２のマッハツェンダ干渉計の第１のポートとが光学的に結合されており、第１のマッハツェンダ干渉計の第３のポートと、第３のマッハツェンダ干渉計の第１のポートとが光学的に結合されており、第２及び第３のマッハツェンダ干渉計の第２及び第３のポートと、複数の第２の出力ポートとがそれぞれ光学的に結合されている。
【００１７】
この光分波器では、第１〜第３のマッハツェンダ干渉計によって光分波回路が構成される。光分波回路には、互いに異なる複数の波長成分を含む第１の信号光が入力される。
【００１８】
ここで、各マッハツェンダ干渉計では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このヒータを用いると、光導波路の屈折率を変化させることができるので、当該光導波路を通過する信号光の位相を変えることができる。かかるマッハツェンダ干渉計を備えた光分波器を用いれば、第１の信号光に含まれる複数の波長成分の波長を変えた場合であっても、ヒータを制御することにより、第１の信号光を分波して複数の波長成分を複数の第２の出力ポートにそれぞれ出力することができる。
【００１９】
また、上記光分波器では、第２の信号光として、例えば、監視光又は互いに異なる複数の波長成分を含む信号光等を用いることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、入力される複数の波長成分の波長を変えた場合でも光を合波又は分波できる光回路、光合波器及び光分波器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面とともに本発明の好適な実施形態に係る光回路、光合波器及び光分波器について説明する。なお、図面の説明においては、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
【００２２】
［光回路］
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る光回路１０を備えた光モジュール１を模式的に示す斜視図である。光モジュール１は、例えば、ＣＷＤＭ又はＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexing）等に用いられる。光回路１０は、例えば石英系材料からなる平面導波路型の光回路素子である。光回路１０は、例えば石英系材料からなる基板１６を有している。基板１６には、光導波路、光カプラ、マッハツェンダ干渉計、光スイッチ等が設けられている。したがって、光回路１０では、基板１６に光回路が集積されているともいえる。基板１６は所定の軸Ａｘに沿って延びている。基板１６の両端１６ａにおける基板１６の表面上には、それぞれ接着部材４が設けられている。これらの接着部材４を介して光ファイバアレイ２がそれぞれ基板１６の両端１６ａに接続されている。光ファイバアレイ２には、軸Ａｘに沿って延びる光ファイバ６がそれぞれ接続されている。光回路１０、光ファイバアレイ２及び光ファイバ６は、所定の光軸に沿って光軸合わせされている。
【００２３】
光回路１０の基板１６表面には、配線用のワイヤ１２が複数電気的に接続されている。ワイヤ１２は配線基板８の一方の面に接続されるとともに、配線基板８の他方の面から延びる。配線基板８の他方の面から延びるワイヤ１２は、端子１２ａを有している。端子１２ａには、光回路１０を制御するための制御回路を備えた制御装置を接続することができる。光回路１０、接着部材４、光ファイバアレイ２、ワイヤ１２及び配線基板８は、例えば樹脂製のモールド１４によって覆われている。端子１２ａは、モールド１４の外側に突出している。光ファイバ６の端部６ａは、光ファイバアレイ２に接続されており、この端部６ａはモールド１４によって覆われている。
【００２４】
図２は、光回路１０を模式的に示す平面図である。本実施形態では、光回路１０は光合波回路２０を有しており、光合波器として機能する。光合波回路２０は、基板１６に設けられた第１〜第３のマッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３を備える。マッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３は、互いに同様の構造を有しており、具体的にはそれぞれ以下のような構造を有している。
【００２５】
マッハツェンダ干渉計Ｍ１の一端Ｍ１ａには、第１のポートｒ１が設けられており、他端Ｍ１ｂには、第２のポートｒ２と第３のポートｒ３とが設けられている。ポートｒ１には、第１の光カプラＣ１の一端Ｃ１ａが光学的に結合されている。光カプラＣ１の他端Ｃ１ｂには、第１の光導波路（アームともいう）ｗ１と第２の光導波路ｗ２とが光学的に結合されている。光導波路ｗ１，ｗ２には、第２の光カプラＣ２の一端Ｃ２ａが光学的に結合されている。光カプラＣ２の他端Ｃ２ｂには、ポートｒ２，ｒ３が光学的に結合されている。光導波路ｗ１，ｗ２上には、それぞれ第１のヒータＨ１１，Ｈ１が設けられている。なお、光導波路ｗ１，ｗ２のうち一方の光導波路上にヒータが設けられているとしてもよい。
【００２６】
マッハツェンダ干渉計Ｍ２の一端Ｍ２ａには、第１のポートｒ４が設けられており、他端Ｍ２ｂには、第２のポートｒ５と第３のポートｒ６とが設けられている。ポートｒ４には、第１の光カプラＣ３の一端Ｃ３ａが光学的に結合されている。光カプラＣ３の他端Ｃ３ｂには、第１の光導波路ｗ３と第２の光導波路ｗ４とが光学的に結合されている。光導波路ｗ３，ｗ４には第２の光カプラＣ４の一端Ｃ４ａが光学的に結合されている。光カプラＣ４の他端Ｃ４ｂには、ポートｒ５，ｒ６が光学的に結合されている。光導波路ｗ３，ｗ４上には、それぞれ第１のヒータＨ２１，Ｈ２が設けられている。なお、光導波路ｗ３，ｗ４のうち一方の光導波路上にヒータが設けられているとしてもよい。
【００２７】
マッハツェンダ干渉計Ｍ３の一端Ｍ３ａには、第１のポートｒ７が設けられており、他端Ｍ３ｂには、第２のポートｒ８と第３のポートｒ９とが設けられている。ポートｒ７には、第１の光カプラＣ５の一端Ｃ５ａが光学的に結合されている。光カプラＣ５の他端Ｃ５ｂには、第１の光導波路ｗ５と第２の光導波路ｗ６とが光学的に結合されている。光導波路ｗ５，ｗ６には第２の光カプラＣ６の一端Ｃ６ａが光学的に結合されている。光カプラＣ６の他端Ｃ６ｂには、ポートｒ８，ｒ９が光学的に結合されている。光導波路ｗ５，ｗ６上には、それぞれ第１のヒータＨ３１，Ｈ３が設けられている。なお、光導波路ｗ５，ｗ６のうち一方の光導波路上にヒータが設けられているとしてもよい。
【００２８】
マッハツェンダ干渉計Ｍ１のポートｒ２と、マッハツェンダ干渉計Ｍ２のポートｒ４とは光学的に結合されている。マッハツェンダ干渉計Ｍ１のポートｒ３と、マッハツェンダ干渉計Ｍ３のポートｒ７とは光学的に結合されている。これにより、光合波回路２０が構成される。
【００２９】
ヒータＨ１，Ｈ１１，Ｈ２，Ｈ２１，Ｈ３，Ｈ３１には、図１のワイヤ１２がそれぞれ電気的に接続されている。例えば、図１の端子１２ａに接続された電源を用いて、端子１２ａに所望の電圧を印加することにより、ヒータＨ１，Ｈ１１，Ｈ２，Ｈ２１，Ｈ３，Ｈ３１を動作させることができる。ヒータＨ１，Ｈ１１，Ｈ２，Ｈ２１，Ｈ３，Ｈ３１を動作させることによって、それぞれ光導波路ｗ２，ｗ１，ｗ４、ｗ３，ｗ６，ｗ５を加熱することができる。これにより、光導波路ｗ２，ｗ１，ｗ４、ｗ３，ｗ６，ｗ５の加熱された部分の屈折率が変化する。例えば、ヒータＨ１，Ｈ１１，Ｈ２，Ｈ２１，Ｈ３，Ｈ３１への印加電圧を変えることにより、屈折率を調整できる。その結果、光導波路ｗ２，ｗ１を通過する光間の位相差φ１、光導波路ｗ４，ｗ３を通過する光間の位相差φ２、及び光導波路ｗ６，ｗ５を通過する光間の位相差φ３をそれぞれ制御することができる。なお、ヒータＨ１，Ｈ２，Ｈ３を用いて位相差φ１，φ２，φ３を制御するとしてもよいし、ヒータＨ１１，Ｈ２１，Ｈ３１を用いて位相差φ１，φ２，φ３を制御するとしてもよい。
【００３０】
また、光回路１０は、互いに異なる複数の波長成分λ１〜λ４がそれぞれ入力される複数の第１の入力ポートＰ１を備えると好ましい。複数の入力ポートＰ１の数は偶数であると好ましい。マッハツェンダ干渉計Ｍ２，Ｍ３のポートｒ５、ｒ６、ｒ８、ｒ９と、複数の入力ポートＰ１とは、光導波路を介してそれぞれ光学的に結合されている。複数の入力ポートＰ１に波長成分λ１〜λ４をそれぞれ入力すると、ポートｒ５，ｒ６，ｒ８，ｒ９に波長成分λ１〜λ４がそれぞれ入力される。光合波回路２０は、ポートｒ５，ｒ６，ｒ８，ｒ９に入力された波長成分λ１〜λ４を合波して、当該波長成分λ１〜λ４を含む第１の信号光Ｓ１をマッハツェンダ干渉計Ｍ１のポートｒ１から出力する。
【００３１】
ここで、各マッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このようなマッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３を備えた光回路１０では、ヒータＨ１，Ｈ１１，Ｈ２，Ｈ２１，Ｈ３，Ｈ３１を用いることにより、マッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３における位相差φ１，φ２，φ３を制御することができる。したがって、光回路１０に入力される波長成分λ１〜λ４の波長を変えた場合であっても、所望の位相差φ１，φ２，φ３を設定することにより、マッハツェンダ干渉計を構成する２本の光導波路の長さの差によって決まる所定の波長間隔を有する任意の複数の波長成分を合波することができる。例えば、波長成分λ１〜λ４を全体的に所定の値ずらした複数の波長成分を用いた場合でも、この複数の波長成分は光回路１０によって合波される。なお、具体的な位相差の制御方法については後述する。
【００３２】
光回路１０は、基板１６に設けられた光スイッチＳＷを備えると好ましい。光スイッチＳＷは第３の光カプラＣ７を有し、光カプラＣ７の一端Ｃ７ｂにはマッハツェンダ干渉計Ｍ１のポートｒ１が光導波路を介して光学的に結合されている。光カプラＣ７の他端Ｃ７ａには、第３及び第４の光導波路ｗ７，ｗ８が光学的に結合されている。光導波路ｗ７，ｗ８には、第４の光カプラＣ８の一端Ｃ８ｂが光学的に結合されている。光カプラＣ８の他端Ｃ８ａには、第５及び第６の光導波路ｗ９，ｗ１０が光学的に結合されている。光導波路ｗ９，ｗ１０には、第５の光カプラＣ９の一端Ｃ９ｂが光学的に結合されている。光導波路ｗ７，ｗ８上には、それぞれ第２のヒータＨ４，Ｈ４１が設けられている。光導波路ｗ９，ｗ１０上には、それぞれ第３のヒータＨ５１，Ｈ５が設けられている。なお、光導波路ｗ７，ｗ８のうち一方の光導波路上にヒータが設けられているとしてもよいし、光導波路ｗ９，ｗ１０のうち一方の光導波路上にヒータが設けられているとしてもよい。
【００３３】
光回路１０が光スイッチＳＷを備える場合、ヒータＨ４，Ｈ４１，Ｈ５，Ｈ５１によって、光導波路ｗ７，ｗ８を通過する光間の位相差φ４、及び光導波路ｗ１０，ｗ９を通過する光間の位相差φ５を制御できる。その結果、光カプラＣ７，Ｃ８，Ｃ９及び光導波路ｗ７〜ｗ１０を通過する信号光の経路を切り替えることができる。なお、ヒータＨ４，Ｈ５を用いて位相差φ４，φ５を制御するとしてもよいし、ヒータＨ４１，Ｈ５１を用いて位相差φ４，φ５を制御するとしてもよい。
【００３４】
また、光回路１０ではヒータＨ１，Ｈ１１，Ｈ２，Ｈ２１，Ｈ３，Ｈ３１，Ｈ４，Ｈ４１，Ｈ５，Ｈ５１を一括して同時に制御することができるので、光回路１０を通過する信号光の制御性が向上する。例えば、光合波回路２０と光スイッチＳＷとを同時に制御することができる。なお、ヒータＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５を制御するとしてもよいし、ヒータＨ１１，Ｈ２１，Ｈ３１，Ｈ４１，Ｈ５１を制御するとしてもよい。さらに、光スイッチＳＷは基板１６に設けられているので、小型且つ低コストの光回路１０が得られる。
【００３５】
また、光回路１０は、ポートｒ１と同じ側の光カプラＣ７の一端Ｃ７ｂに、光導波路を介して光学的に結合された第２の入力ポートＰ２（第４のポート）を備えると好ましい。入力ポートＰ２は基板１６に設けられている。この場合、例えば、波長成分λ１〜λ４のいずれとも異なる監視光λｍを含む第２の信号光Ｓ２を入力ポートＰ２に入力することができる。信号光Ｓ２は、光スイッチＳＷに入力される。
【００３６】
また、光導波路ｗ９，ｗ１０と反対側の光カプラＣ９の他端Ｃ９ａには、出力ポートＰ３，Ｐ４が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。光スイッチＳＷのヒータを制御することによって、信号光Ｓ１，Ｓ２は、合波された後に出力ポートＰ３，Ｐ４のいずれか一方の出力ポートから出力される。本実施形態では、例えば、信号光Ｓ１，Ｓ２は、合波された後に出力ポートＰ３から出力される。光スイッチＳＷを用いれば、信号光Ｓ１，Ｓ２を、合波した後に所望の出力ポートから出力できる。
【００３７】
続いて、図３、図４(Ａ)及び図４(Ｂ)を参照して光回路１０の一実施例について詳細に説明する。光導波路ｗ１〜ｗ１０は、例えば、コアと、コアを被覆するクラッドとを備える。クラッドは、オーバークラッド及びアンダークラッドからなる。光カプラＣ１〜Ｃ９は、例えば光方向性結合器である。ヒータは、例えば、光導波路のオーバークラッド表面上に設けられた薄膜からなると好ましい。ヒータを用いると、コア及びクラッドの屈折率を変化させることができる。
【００３８】
導波路パラメータとしては、表１に示されるように、コアとクラッドとの比屈折率差Δｎとコアサイズとを用いた。光回路パラメータとしては、表１に示されるように、各光導波路ｗ１，ｗ３，ｗ５，ｗ７，ｗ９の回折次数ｍ１〜ｍ５及び各光カプラＣ１〜Ｃ９の結合率ｋ１〜ｋ９を用いた。なお、表１に示される回折次数ｍ１〜ｍ５及び結合率ｋ１〜ｋ９は、中心波長λ０が表１の値の場合に得られる。
【００３９】
【表１】
2005352202.tif 000003
【００４０】
また、実効屈折率ｎｅｆｆ、各光導波路ｗ１，ｗ３，ｗ５，ｗ７，ｗ９のアーム長から各光導波路ｗ２，ｗ４，ｗ６，ｗ８，ｗ１０のアーム長を引いた長さΔＬ１，ΔＬ２，ΔＬ３、ΔＬ４，ΔＬ５を用いると、下記式（１）が成立する。
【００４１】
ｎｅｆｆ×ΔＬｉ＝λ０×ｍｉ  …（１）
（ｉ＝１，２，３，４，５）
【００４２】
図３は、図２に示される複数の入力ポートＰ１からポートｒ１まで進む波長成分λ１〜λ４の透過スペクトルの一例を示すグラフである。グラフの横軸は光の波長（μｍ）を示し、縦軸は透過の損失（ｄＢ）を示す。この例では、波長成分λ１の波長が１４７０ｎｍ、波長成分λ２の波長が１５５０ｎｍ、波長成分λ３の波長が１５１０ｎｍ、波長成分λ４の波長が１５９０ｎｍである。また、位相差φ１，φ２，φ３は、例えばヒータＨ１，Ｈ１１，Ｈ２，Ｈ２１，Ｈ３，Ｈ３１を用いて、それぞれ４５°、２２．５°、２２．５°となるように制御されている。ただし、光導波路ｗ２，ｗ４，ｗ６を通過する光の位相が、光導波路ｗ１，ｗ３，ｗ５を通過する光の位相に比べて遅れる場合に、位相差が正であるとする。これは、以下の説明においても同様である。図３のグラフから、各波長成分λ１〜λ４において損失が極小になっていることが分かる。したがって、各波長成分λ１〜λ４は合波されてポートｒ１から信号光Ｓ１が出力される。
【００４３】
図４(Ａ)及び図４(Ｂ)は、図２に示されるポートｒ１から出力ポートＰ３，Ｐ４まで進む信号光Ｓ１の透過スペクトルの一例を示すグラフである。グラフの横軸は光の波長（μｍ）を示し、縦軸は透過の損失（ｄＢ）を示す。なお、図４(Ａ)及び図４(Ｂ)いずれの場合も、複数の入力ポートＰ１からポートｒ１まで進む波長成分λ１〜λ４の透過スペクトルは図３に示した通りである。
【００４４】
図４(Ａ)では、例えばヒータＨ４，Ｈ４１，Ｈ５，Ｈ５１を用いて、位相差φ４，φ５がそれぞれ−９０°、１８０°となるように制御されている。ただし、光導波路ｗ８，ｗ１０を通過する光の位相が、光導波路ｗ７，ｗ９を通過する光の位相に比べて遅れる場合に、位相差が正であるとする。これは、以下の説明においても同様である。図４(Ａ)のグラフから、出力ポートＰ３において、各波長成分λ１〜λ４における損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ１〜λ４を含む信号光Ｓ１は、出力ポートＰ３から出力される。
【００４５】
図４(Ｂ)では、位相差φ４，φ５がそれぞれ９０°、−１８０°となるように制御されている。図４(Ｂ)のグラフから、出力ポートＰ４において、各波長成分λ１〜λ４における損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ１〜λ４を含む信号光Ｓ１は、出力ポートＰ４から出力される。
【００４６】
このように、ヒータＨ４，Ｈ４１，Ｈ５，Ｈ５１を制御することによって、信号光Ｓ１，Ｓ２を、合波した後に出力ポートＰ３，Ｐ４のいずれか一方の所望の出力ポートから出力することができる。したがって、ヒータＨ４，Ｈ４１，Ｈ５，Ｈ５１、光カプラＣ７，Ｃ８，Ｃ９及び光導波路ｗ７〜ｗ１０は、光スイッチＳＷとして機能する。さらに、図３と図４(Ａ)及び図４(Ｂ)とを比較すると、光スイッチＳＷが、透過帯域内の損失変動を抑制し、隣り合う各波長成分λ１〜λ４間のクロストークも抑制することが分かる。このため、光スイッチＳＷを備える光回路１０では、かかるクロストークを抑制するための別のフィルタ回路を付加する必要がない。このため、小型且つ低コストの光回路１０が得られる。
【００４７】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る光回路１０ａを模式的に示す平面図である。図１に示された光モジュール１の光回路１０を光回路１０ａに置き換えることもできる。光回路１０ａは、例えば石英系材料からなる平面導波路型の光回路である。本実施形態では、光回路１０ａは光分波回路３０を有しており、光分波器として機能する。光分波回路３０は、基板１６に設けられたマッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３を備える。マッハツェンダ干渉計Ｍ１のポートｒ２と、マッハツェンダ干渉計Ｍ２のポートｒ４とは光学的に結合されている。マッハツェンダ干渉計Ｍ１のポートｒ３と、マッハツェンダ干渉計Ｍ３のポートｒ７とは光学的に結合されている。
【００４８】
光回路１０ａは、マッハツェンダ干渉計Ｍ１のポートｒ１に光学的に結合された光スイッチＳＷを備えると好ましい。光スイッチＳＷの光カプラＣ９の他端Ｃ９ａには、入力ポートＰ１３，Ｐ１４が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。光スイッチＳＷの光カプラＣ７の一端Ｃ７ｂには、基板１６に設けられた第１の出力ポートＰ１２（第４のポート）が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。マッハツェンダ干渉計Ｍ２，Ｍ３のポートｒ５，ｒ６，ｒ８，ｒ９には、複数の第２の出力ポートＰ１１が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。
【００４９】
本実施形態では、入力ポートＰ１３に、互いに異なる複数の波長成分λ１〜λ４を含む第１の信号光Ｓ１と、監視光λｍを含む第２の信号光Ｓ２とが入力される。信号光Ｓ１及び信号光Ｓ２は、光スイッチＳＷに入力され、この光スイッチＳＷのヒータを制御することによって信号光Ｓ１と信号光Ｓ２とに分離される。信号光Ｓ１は、光分波回路３０に入力され、この光分波回路３０によって分波される。これにより、信号光Ｓ１に含まれる波長成分λ１〜λ４が複数の出力ポートＰ１１からそれぞれ出力される。一方、信号光Ｓ２は、監視光λｍとして出力ポートＰ１２から出力される。
【００５０】
ここで、各マッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このようなマッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３を備えた光回路１０ａでは、ヒータＨ１，Ｈ１１，Ｈ２，Ｈ２１，Ｈ３，Ｈ３１を用いることにより、各マッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３における位相差φ１，φ２，φ３を制御することができる。したがって、光回路１０ａでは、信号光Ｓ１に含まれる波長成分λ１〜λ４の波長を変えた場合であっても、所望の位相差φ１，φ２，φ３を設定することにより、マッハツェンダ干渉計を構成する２本の光導波路の長さの差によって決まる所定の波長間隔を有する任意の複数の波長成分を含む信号光を分波することができる。例えば、波長成分λ１〜λ４を全体的に所定の値ずらした複数の波長成分を含む信号光を用いた場合でも、この信号光は光回路１０ａによって分波される。
【００５１】
続いて、図６を参照して光回路１０ａの一実施例について詳細に説明する。図６は、図５に示される入力ポートＰ１３から出力ポートＰ１１，Ｐ１２まで進む波長成分λ１〜λ４及び監視光λｍの透過スペクトルの一例を示すグラフである。グラフの横軸は光の波長（μｍ）を示し、縦軸は透過の損失（ｄＢ）を示す。この例では、監視光λｍの波長を１６１０ｎｍとした。波長成分λ１〜λ４の値、導波路パラメータ及び光回路パラメータといったその他の条件は第１実施形態の場合と同様である。図６のグラフから、出力ポートＰ１１において、各波長成分λ１〜λ４における損失が極小になっていることが分かる。よって、各波長成分λ１〜λ４は出力ポートＰ１１からそれぞれ出力される。一方、出力ポートＰ１２において、監視光λｍにおける損失が極小になっていることが分かる。よって、監視光λｍは出力ポートＰ１２から出力される。また、図６のグラフから分かるように、出力ポートＰ１２において、波長が１４７０ｎｍ、１５３０ｎｍ及び１５７０ｎｍの場合にも、損失が極小になっている。したがって、監視光λｍの波長を、１４７０ｎｍ、１５３０ｎｍ又は１５７０ｎｍとしてもよい。
【００５２】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態に係る光回路１０ｂを模式的に示す平面図である。図１に示された光モジュール１の光回路１０を光回路１０ｂに置き換えることもできる。光回路１０ｂは、例えば石英系材料からなる平面導波路型の光回路である。本実施形態では、光回路１０ｂは、基板１６に設けられた光合波回路２０を有しており、光合波器として機能する。光回路１０ｂは、互いに異なる複数の波長成分λ１〜λ４がそれぞれ入力される複数の第１の入力ポートＰ１を備えると好ましい。また、光回路１０ｂは、マッハツェンダ干渉計Ｍ１のポートｒ１に、光導波路を介して光学的に結合された光スイッチＳＷを備えると好ましい。
【００５３】
光スイッチＳＷの光カプラＣ７には、ポートｒ１と同じ側の一端Ｃ７ｂにおいて、基板１６に設けられた第２の入力ポートＰ２２（第４のポート）が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。この場合、例えば、互いに異なる複数の波長成分λ５〜λ８を含む第２の信号光Ｓ３を入力ポートＰ２２に入力することができる。各波長成分λ５〜λ８は、波長成分λ１〜λ４のいずれとも異なっている。信号光Ｓ３は光スイッチＳＷに入力される。
【００５４】
光スイッチＳＷの光カプラＣ９の他端Ｃ９ａには、出力ポートＰ２３，Ｐ２４が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。光スイッチＳＷを用いると、信号光Ｓ１，Ｓ３を、合波した後に出力ポートＰ２３，Ｐ２４のいずれか一方の出力ポートから出力することができる。光スイッチＳＷを用いれば、信号光Ｓ１，Ｓ３を合波した後に所望の出力ポートから出力できる。本実施形態では、例えば、信号光Ｓ１，Ｓ３は、合波された後に出力ポートＰ２３から出力される。
【００５５】
ここで、各マッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このようなマッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３を備えた光回路１０ｂでは、ヒータＨ１，Ｈ１１，Ｈ２，Ｈ２１，Ｈ３，Ｈ３１を用いることにより、各マッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３における位相差φ１，φ２，φ３を制御することができる。したがって、光回路１０ｂでは、波長成分λ１〜λ４の波長を変えた場合であっても、所望の位相差φ１，φ２，φ３を設定することにより、マッハツェンダ干渉計を構成する２本の光導波路の長さの差によって決まる所定の波長間隔を有する任意の複数の波長成分を合波することができる。例えば、波長成分λ１〜λ４を全体的に所定の値ずらした複数の波長成分を用いた場合でも、この複数の波長成分は光回路１０ｂによって合波される。
【００５６】
（第４実施形態）
図８は、第４実施形態に係る光回路１０ｃを模式的に示す平面図である。図１に示された光モジュール１の光回路１０を光回路１０ｃに置き換えることもできる。光回路１０ｃは、例えば石英系材料からなる平面導波路型の光回路である。本実施形態では、光回路１０ｃは光分波回路３０を有しており、光分波器として機能する。
【００５７】
光回路１０ｃは、マッハツェンダ干渉計Ｍ１のポートｒ１に光学的に結合された光スイッチＳＷを備えると好ましい。光スイッチＳＷの光カプラＣ９の他端Ｃ９ａには、入力ポートＰ３３，Ｐ３４が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。光スイッチＳＷの光カプラＣ７には、ポートｒ１と同じ側の一端Ｃ７ｂにおいて、基板１６に設けられた第１の出力ポートＰ３２（第４のポート）が光導波路を介して光学的に結合されていると好ましい。
【００５８】
本実施形態では、信号光Ｓ１，Ｓ３が入力ポートＰ３３に入力され、光スイッチＳＷに入力される。信号光Ｓ１は波長成分λ１〜λ４を含み、信号光Ｓ３は、波長成分λ１〜λ４とは異なる波長成分λ５〜λ８を含む。波長成分λ１〜λ８を含む信号光Ｓ１，Ｓ３は、光スイッチＳＷによって信号光Ｓ１及び信号光Ｓ３に分離される。例えば、信号光Ｓ１は光分波回路３０に入力され、光分波回路３０によって分波される。これにより、信号光Ｓ１に含まれる波長成分λ１〜λ４が複数の出力ポートＰ１１からそれぞれ出力される。一方、波長成分λ５〜λ８を含む信号光Ｓ３は出力ポートＰ３２から出力される。なお、入力ポートＰ３４に信号光Ｓ１，Ｓ３を入力するとしてもよい。この場合、位相差φ１，φ２，φ３を調整することで信号光Ｓ３が光分波回路３０によって分波され、波長成分λ５〜λ８が出力ポートＰ１１からそれぞれ出力される。一方、信号光Ｓ１は、出力ポートＰ３２から出力される。
【００５９】
ここで、各マッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３では、少なくとも一方の光導波路上にヒータが設けられている。このようなマッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３を備えた光回路１０ｃでは、ヒータＨ１，Ｈ１１，Ｈ２，Ｈ２１，Ｈ３，Ｈ３１を用いることにより、各マッハツェンダ干渉計Ｍ１〜Ｍ３における位相差φ１，φ２，φ３を制御することができる。したがって、光回路１０ｃでは、信号光Ｓ１に含まれる波長成分λ１〜λ４の波長を変えた場合であっても、所望の位相差φ１，φ２，φ３を設定することにより、マッハツェンダ干渉計を構成する２本の光導波路の長さの差によって決まる所定の波長間隔を有する任意の複数の波長成分を含む信号光を分波することができる。例えば、波長成分λ１〜λ４を全体的に所定の値ずらした複数の波長成分を含む信号光を用いた場合でも、この信号光は光回路１０ｃによって分波される。
【００６０】
続いて、図９(Ａ)及び図９(Ｂ)を参照して光回路１０ｃの一実施例について詳細に説明する。図９(Ａ)及び図９(Ｂ)は、図８に示される入力ポートＰ３３から出力ポートＰ１１，Ｐ３２まで進む波長成分λ１〜λ８の透過スペクトルの一例を示すグラフである。グラフの横軸は光の波長（μｍ）を示し、縦軸は透過の損失（ｄＢ）を示す。この例では、波長成分λ１が１４７０ｎｍ、波長成分λ２が１５５０ｎｍ、波長成分λ３が１５１０ｎｍ、波長成分λ４が１５９０ｎｍ、波長成分λ５が１６１０ｎｍ、波長成分λ６が１５３０ｎｍ、波長成分λ７が１４９０ｎｍ、波長成分λ８が１５７０ｎｍである。導波路パラメータ及び光回路パラメータといったその他の条件は第１実施形態の場合と同様である。
【００６１】
図９(Ａ)では、例えばヒータＨ１〜Ｈ５，Ｈ１１，Ｈ２１，Ｈ３１，Ｈ４１，Ｈ５１を用いて、位相差φ１が−４５°、位相差φ２が−２２．５°、位相差φ３が−２２．５°、位相差φ４が９０°、位相差φ５が−１８０°となるように制御されている。図９(Ａ)のグラフから、出力ポートＰ１１において、各波長成分λ５〜λ８における損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ５〜λ８は、それぞれ出力ポートＰ１１から出力される。また、出力ポートＰ３２においては、各波長成分λ１〜λ４における損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ１〜λ４は出力ポートＰ３２から出力される。
【００６２】
図９(Ｂ)では、位相差φ１が４５°、位相差φ２が２２．５°、位相差φ３が２２．５°、位相差φ４が−９０°、位相差φ５が１８０°となるように制御されている。図９(Ｂ)のグラフから、出力ポートＰ１１において、各波長成分λ１〜λ４における損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ１〜λ４は、それぞれ出力ポートＰ１１から出力される。また、出力ポートＰ３２において、各波長成分λ５〜λ８における損失が極小になっていることが分かる。したがって、波長成分λ５〜λ８は出力ポートＰ３２から出力される。
【００６３】
上述のように、光スイッチＳＷを用いると、信号光Ｓ１，Ｓ３のうちいずれか一方の信号光を選択的に光分波回路３０に入力して分波することができる。
【００６４】
［光アドドロップ装置及び波長多重伝送システム］
図１０は、第１実施形態に係る光回路１０及び第２実施形態に係る光回路１０ａを備えた光アドドロップ装置４０を模式的に示すブロック図である。光回路１０ａの入力ポートＰ１３，Ｐ１４には、それぞれ、通常使用される伝送路Ａ及び予備的に使用される伝送路Ｂが接続されている。また、光回路１０の出力ポートＰ３，Ｐ４には、それぞれ、伝送路Ａ，Ｂが接続されている。伝送路Ａ，Ｂは、例えば２芯の光ファイバケーブルからなる。通常、複数の波長成分λ１〜λ４及び監視光λｍは、伝送路Ａを通る。
【００６５】
まず、波長成分λ１〜λ４及び監視光λｍは、光回路１０ａの入力ポートＰ１３に入力され、光回路１０ａによって分波され、複数の出力ポートＰ１１から各波長成分λ１〜λ４がそれぞれ出力される。一方、監視光λｍは、光回路１０ａの出力ポートＰ１２から出力され、モニタＰＤに入力される。次に、波長成分λ１〜λ４はアドドロップスルー部４２を通過した後、光回路１０の複数の入力ポートＰ１にそれぞれ入力される。この光回路１０によって、波長成分λ１〜λ４は合波される。また、監視光λｍは、モニタＰＤで受光レベルが確認されるとともに、監視光用ＬＤ（図示せず）から出力されて、光回路１０の入力ポートＰ２に入力される。その後、波長成分λ１〜λ４及び監視光λｍは、合波された後に光回路１０の出力ポートＰ３から出力される。
【００６６】
ここで、伝送路Ａに何らかの障害が発生し、伝送路Ａが波長成分λ１〜λ４及び監視光λｍを伝送できなくなると、監視光λｍがモニタＰＤに到達しなくなる。この場合、モニタＰＤによって監視光λｍが検出されなくなるので、伝送路Ａの障害が検知される。この場合、まず、制御装置ＨＣは、モニタＰＤからの電気信号によって伝送路Ａの障害を検知する。次に、この電気信号に基づいて制御装置ＨＣが図２に示される光回路１０のヒータＨ４，Ｈ４１，Ｈ５，Ｈ５１を制御する。これにより、光回路１０の位相差φ４，φ５を変化させて、例えば図４(Ａ)に示される状態から図４(Ｂ)に示される状態に変化させることができる。その結果、波長成分λ１〜λ４及び監視光λｍは、伝送路Ｂを通ることとなる。
【００６７】
図１１(Ａ)及び図１１(Ｂ)は、上記光アドドロップ装置４０を複数備えた波長多重伝送システムを模式的に示すブロック図である。図１１(Ａ)は、伝送路Ａが正常に動作しているときの波長多重伝送システムを示し、図１１(Ｂ)は、伝送路Ａに障害が発生したときの波長多重伝送システムを示す。この例では、３つの光アドドロップ装置４０が、伝送路Ａ，Ｂを介して環状に接続されている。図１１(Ａ)の状態では、波長成分λ１〜λ４及び監視光λｍが伝送路Ａを通過している。伝送路Ａの障害が検知されると、波長成分λ１〜λ４及び監視光λｍが伝送路Ｂを通過するように光アドドロップ装置４０が制御される。このとき、図１１(Ｂ)に示されるように、波長成分λ１〜λ４及び監視光λｍが伝送路Ｂを通過する。
【００６８】
図１２は、第３実施形態に係る光回路１０ｂ及び第４実施形態に係る光回路１０ｃを備えた光アドドロップ装置５０を模式的に示すブロック図である。互いに異なる波長成分λ１〜λ８は、光回路１０ｃの入力ポートＰ３３に入力され、波長成分λ１〜λ８のうち波長成分λ１〜λ４が光回路１０ｃによって分波される。これにより、複数の出力ポートＰ１１から波長成分λ１〜λ４がそれぞれ出力される。波長成分λ１〜λ４は、アドドロップスルー部５２を通過した後、光回路１０ｂの複数の入力ポートＰ１にそれぞれ入力される。一方、波長成分λ５〜λ８は、光回路１０ｃの出力ポートＰ３２から出力され、光回路１０ｂの入力ポートＰ２２に入力される。この光回路１０ｂによって、波長成分λ１〜λ４は合波される。さらに、波長成分λ１〜λ４に波長成分λ５〜λ８が合波され、光回路１０ｂの出力ポートＰ２３から波長成分λ１〜λ８が出力される。
【００６９】
ここで、波長成分λ５〜λ８がアドドロップスルー部５２を通過するように、光回路１０ｂ，１０ｃのヒータを制御することもできる。このとき、波長成分λ５〜λ８は、光回路１０ｃの出力ポートＰ１１からそれぞれ出力され、アドドロップスルー部５２を通過した後、光回路１０ｂの入力ポートＰ１にそれぞれ入力される。一方、波長成分λ１〜λ４は、光回路１０ｃの出力ポートＰ３２から出力され、光回路１０ｂの入力ポートＰ２２に入力される。
【００７０】
図１３は、上記光アドドロップ装置５０を複数備えた波長多重伝送システムを模式的に示すブロック図である。この例では、アドドロップノード１、アドドロップノード２及びメインノードが、伝送路Ａを介して環状に接続されている。アドドロップノード１及びアドドロップノード２としては、上述の光アドドロップ装置５０が用いられる。アドドロップノード１では、波長成分λ１〜λ４がアドドロップスルー部５２を通過し、波長成分λ５〜λ８は出力ポートＰ２３から出力され、入力ポートＰ３３に入力される。アドドロップノード２では、波長成分λ５〜λ８がアドドロップスルー部５２を通過し、波長成分λ１〜λ４は出力ポートＰ２３から出力され、入力ポートＰ３３に入力される。光回路１０ｂ，１０ｃのヒータを制御することによって、波長成分λ１〜λ４及び波長成分λ５〜λ８のうちいずれか一方の波長成分を出力ポート２３から選択的に出力できる。
【００７１】
従来の波長多重伝送システムでは、通常、光アドドロップ装置が故障した場合に備えて予備の光アドドロップ装置が用意されている。また、従来の光アドドロップ装置は、ある１種類の波長成分がアドドロップスルー部を通過するように設計されている。このため、例えば、２つの光アドドロップ装置間でアドドロップスルー部を通過する波長成分が異なる場合には、２種類の光アドドロップ装置を用意する必要がある。しかしながら、上述の光アドドロップ装置５０を用いると、ヒータを制御することにより、アドドロップスルー部を通過する波長成分を変えることができる。このため、光アドドロップ装置５０を備えた波長多重伝送システムでは、予備として用意すべき光アドドロップ装置が１種類で済む。
【００７２】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されない。
【００７３】
例えば、光合波回路又は光分波回路におけるマッハツェンダ干渉計の数は３個に限定されない。マッハツェンダ干渉計は、ｎ段のツリー状に多数接続されていてもよい。ただし、ｎは自然数である。この場合、マッハツェンダ干渉計の数は、Σ２（ｎ−１）個すなわち（１＋２＋２２＋…＋２ｎ−１）個となる。また、複数の入力ポートＰ１の数は、２ｎ個である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１実施形態に係る光回路を備えた光モジュールを模式的に示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る光回路を模式的に示す平面図である。
【図３】図２に示される複数の入力ポートからポートｒ１まで進む波長成分λ１〜λ４の透過スペクトルの一例を示すグラフである。
【図４】図４(Ａ)及び図４(Ｂ)は、図２に示されるポートｒ１から出力ポートまで進む信号光の透過スペクトルの一例を示すグラフである。
【図５】第２実施形態に係る光回路を模式的に示す平面図である。
【図６】図５に示される入力ポートから出力ポートまで進む波長成分λ１〜λ４及び監視光λｍの透過スペクトルの一例を示すグラフである。
【図７】第３実施形態に係る光回路を模式的に示す平面図である。
【図８】第４実施形態に係る光回路を模式的に示す平面図である。
【図９】図９(Ａ)及び図９(Ｂ)は、図８に示される入力ポートから出力ポートまで進む波長成分λ１〜λ８の透過スペクトルの一例を示すグラフである。
【図１０】第１実施形態に係る光回路及び第２実施形態に係る光回路を備えた光アドドロップ装置を模式的に示すブロック図である。
【図１１】図１１(Ａ)及び図１１(Ｂ)は、光アドドロップ装置を複数備えた波長多重伝送システムを模式的に示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態に係る光回路及び第４実施形態に係る光回路を備えた光アドドロップ装置を模式的に示すブロック図である。
【図１３】光アドドロップ装置を複数備えた波長多重伝送システムを模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７５】
１６…基板、ｒ１，ｒ４，ｒ７…第１のポート、ｒ２，ｒ５，ｒ８…第２のポート、ｒ３，ｒ６，ｒ９…第３のポート、Ｃ１，Ｃ３，Ｃ５…第１の光カプラ、ｗ１，ｗ３，ｗ５…第１の光導波路、ｗ２，ｗ４，ｗ６…第２の光導波路、Ｃ２，Ｃ４，Ｃ６…第２の光カプラ、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ１１，Ｈ２１，Ｈ３１…第１のヒータ、Ｍ１…第１のマッハツェンダ干渉計、Ｍ２…第２のマッハツェンダ干渉計、Ｍ３…第３のマッハツェンダ干渉計、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…光回路、Ｃ７…第３の光カプラ、ｗ７…第３の光導波路、ｗ８…第４の光導波路、Ｃ８…第４の光カプラ、ｗ９…第５の光導波路、ｗ１０…第６の光導波路、Ｃ９…第５の光カプラ、Ｈ４，Ｈ４１…第２のヒータ、Ｈ５，Ｈ５１…第３のヒータ、Ｐ２…第２の入力ポート（第４のポート）、Ｐ１２…第１の出力ポート（第４のポート）、Ｐ２２…第２の入力ポート（第４のポート）、Ｐ３２…第１の出力ポート（第４のポート）、λ１〜λ８…波長成分、Ｐ１…第１の入力ポート、Ｓ１…第１の信号光、２０…光合波回路、Ｓ２，Ｓ３…第２の信号光、Ｐ３，Ｐ２３…出力ポート、Ｐ３３…入力ポート、３０…光分波回路、Ｐ１１…第２の出力ポート。
【図１】
2005352202.tif 000004
【図２】
2005352202.tif 000005
【図３】
2005352202.tif 000006
【図４】
2005352202.tif 000007
【図５】
2005352202.tif 000008
【図６】
2005352202.tif 000009
【図７】
2005352202.tif 000010
【図８】
2005352202.tif 000011
【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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