(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長多重光信号が入力される入力端と、
上記波長多重光信号の中から所定波長を持つ第１の光信号のみを出力するドロップ端と、
上記第１の光信号と同じ波長を持つ第２の光信号を入力するアッド端と、
上記第１の光信号が除かれた上記波長多重光信号と上記第２の光信号との合波信号を出力する出力端と
を有する光フィルタにおいて、
第１の入出力端及び第２の入出力端を有する第１のチャープドブラッググレーティングと、
上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端と同じ構造を持つ第３の入出力端と上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端と同じ構造を持つ第４の入出力端とを有し、上記第１のチャープドブラッググレーティングと同じ構造を有する第２のチャープドブラッググレーティングと、
上記入力端、上記ドロップ端、上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端、及び上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端に接続され、上記入力端から入力された波長多重光信号を上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端に入力し、上記第１のチャープドブラッググレーティングで反射して第１の入出力端から出力された第１の光信号を上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して第４の入出力端からの出力された第１の光信号を上記ドロップ端から出力する第１の回路と、
上記出力端、上記アッド端、上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端、及び上記第２のチャープドブラッググレーティングの第３の入出力端に接続され、上記アッド端から入力された第２の光信号を上記第２のチャープドブラッググレーティングの第３の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して第３の入出力端から出力された第２の光信号を上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して上記第２の入出力端から第２の光信号を出力させると共に、第１の光信号が除かれた上記波長多重光信号を上記第１のチャープドブラッググレーティングの上記第２の入出力端から出力させる第２の回路と
を有することを特徴とする光フィルタ。
【請求項２】
上記第１の回路は、
上記入力端に接続された第１ポートと、上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端に接続された第２ポートと、第３ポートとを有する第１の光サーキュレータと、
上記第３ポートに接続された第４ポートと、上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端に接続された第５ポートと、上記ドロップ端に接続された第６ポートとを有する第２の光サーキュレータと
を有し、
上記第２の回路は、
上記アッド端に接続された第７ポートと、上記第２のチャープドブラッググレーティングの第３の入出力端に接続された第８ポートと、第９ポートとを有する第３の光サーキュレータと、
上記第９ポートに接続された第１０ポートと、上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端に接続された第１１ポートと、上記出力端に接続された第１２ポートとを有する第４の光サーキュレータと
を有し、
上記第１の光サーキュレータは、上記入力端から上記第１ポートに入力された波長多重光信号を上記第２ポートから出力して上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端に入力し、上記波長多重光信号の内の、上記第１のチャープドブラッググレーティングで反射して第１の入出力端から出力された第１の光信号を上記第２ポートで受け取って、上記第３ポートから出力させるように構成されており、
上記第２の光サーキュレータは、上記第３ポートから上記第４ポートに入力された第１の光信号を上記第５ポートから出力して上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して第４の入出力端から出力された第１の光信号を上記第５ポートで受け取って、上記第６ポートから上記ドロップ端に出力させるように構成されており、
上記第３の光サーキュレータは、上記アッド端から上記第７ポートに入力された第２の光信号を上記第２のチャープドブラッググレーティングの第３の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して第３の入出力端から出力された第２の光信号を上記第８ポートで受け取って、上記第９ポートから出力させるように構成されており、
上記第４の光サーキュレータは、上記第９ポートから上記第１０ポートに入力された第２の光信号を上記第１１ポートから出力して上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して上記第２の入出力端から出力する第２の光信号と、第１の光信号が除かれ上記第２の入出力端から出力する上記波長多重光信号とを上記第１１ポートで受け取って、上記第１２ポートから上記出力端に出力させるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光フィルタ。
【請求項３】
上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端及び上記第２のチャープドブラッググレーティングの第３の入出力端が長波端であり、
上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端及び上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端が短波端である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光フィルタ。
【請求項４】
上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端及び上記第２のチャープドブラッググレーティングの第３の入出力端が短波端であり、
上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端及び上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端が長波端である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光フィルタ。
【請求項５】
波長多重光信号が入力される入力端と、
上記波長多重光信号の中から所定波長を持つ第１の光信号のみを出力するドロップ端と、
上記第１の光信号と同じ波長を持つ第２の光信号を入力するアッド端と、
上記第１の光信号が除かれた上記波長多重光信号と上記第２の光信号との合波信号を出力する出力端と
を有する光フィルタにおいて、
第１の入出力端及び第２の入出力端を有する第１のチャープドブラッググレーティングと、
上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端と同じ構造を持つ第３の入出力端と上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端と同じ構造を持つ第４の入出力端とを有し、上記第１のチャープドブラッググレーティングと同じ構造を有する第２のチャープドブラッググレーティングと、
上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端と同じ構造を持つ第５の入出力端と上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端と同じ構造を持つ第６の入出力端とを有し、上記第１のチャープドブラッググレーティングと同じ構造を有する第３のチャープドブラッググレーティングと、
上記第２のチャープドブラッググレーティングの第３の入出力端に接続され、入力された光信号を反射しない第１の終端器と、
上記第３のチャープドブラッググレーティングの第６の入出力端に接続され、入力された光信号を反射しない第２の終端器と、
上記入力端、上記ドロップ端、上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端、及び上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端に接続され、上記入力端から入力された波長多重光信号を上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端に入力し、上記第１のチャープドブラッググレーティングで反射して第１の入出力端から出力された第１の光信号を上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して第４の入出力端からの出力された第１の光信号を上記ドロップ端から出力する第１の回路と、
上記出力端、上記アッド端、上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端、及び上記第３のチャープドブラッググレーティングの第５の入出力端に接続され、上記アッド端から入力された第２の光信号を上記第３のチャープドブラッググレーティングの第５の入出力端に入力し、上記第３のチャープドブラッググレーティングで反射して第５の入出力端から出力された第２の光信号を上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して上記第２の入出力端から第２の光信号を出力させると共に、第１の光信号が除かれた上記波長多重光信号を上記第１のチャープドブラッググレーティングの上記第２の入出力端から出力させる第２の回路と
を有することを特徴とする光フィルタ。
【請求項６】
上記第１の回路は、
上記入力端に接続された第１ポートと、上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端に接続された第２ポートと、第３ポートとを有する第１の光サーキュレータと、
上記第３ポートに接続された第４ポートと、上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端に接続された第５ポートと、上記ドロップ端に接続された第６ポートとを有する第２の光サーキュレータと
を有し、
上記第２の回路は、
上記アッド端に接続された第７ポートと、上記第３のチャープドブラッググレーティングの第５の入出力端に接続された第８ポートと、第９ポートとを有する第３の光サーキュレータと、
上記第９ポートに接続された第１０ポートと、上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端に接続された第１１ポートと、上記出力端に接続された第１２ポートとを有する第４の光サーキュレータと
を有し、
上記第１の光サーキュレータは、上記入力端から上記第１ポートに入力された波長多重光信号を上記第２ポートから出力して上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端に入力し、上記波長多重光信号の内の、上記第１のチャープドブラッググレーティングで反射して第１の入出力端から出力された第１の光信号を上記第２ポートで受け取って、上記第３ポートから出力させるように構成されており、
上記第２の光サーキュレータは、上記第３ポートから上記第４ポートに入力された第１の光信号を上記第５ポートから出力して上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して第４の入出力端から出力された第１の光信号を上記第５ポートで受け取って、上記第６ポートから上記ドロップ端に出力させるように構成されており、
上記第３の光サーキュレータは、上記アッド端から上記第７ポートに入力された第２の光信号を上記第３のチャープドブラッググレーティングの第５の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して第５の入出力端から出力された第２の光信号を上記第８ポートで受け取って、上記第９ポートから出力させるように構成されており、
上記第４の光サーキュレータは、上記第９ポートから上記第１０ポートに入力された第２の光信号を上記第１１ポートから出力して上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して上記第２の入出力端から出力する第２の光信号と、第１の光信号が除かれ上記第２の入出力端から出力する上記波長多重光信号とを上記第１１ポートで受け取って、上記第１２ポートから上記出力端に出力させるように構成されている
ことを特徴とする請求項５に記載の光フィルタ。
【請求項７】
上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端、上記第２のチャープドブラッググレーティングの第３の入出力端、及び上記第３のチャープドブラッググレーティングの第５の入出力端が長波端であり、
上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端、上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端、及び上記第３のチャープドブラッググレーティングの第６の入出力端が短波端である
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の光フィルタ。
【請求項８】
上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端、上記第２のチャープドブラッググレーティングの第３の入出力端、及び上記第３のチャープドブラッググレーティングの第５の入出力端が短波端であり、
上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端、上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端、及び上記第３のチャープドブラッググレーティングの第６の入出力端が長波端である
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の光フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光分波フィルタ、光合波フィルタ、及び光アッド／ドロップ（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ）フィルタ等の光フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来の光分波フィルタの構成図である。図８に示される光分波フィルタは、チャープドブラッググレーティング（ＣＢＧ）３１と３ポート光サーキュレータ３２とを接続した構成を持つ。光サーキュレータ３２の第１のポートＰ１に入力された波長多重（ＷＤＭ）光信号（波長λ1，…，λn）は第２のポートＰ２を通してＣＢＧ３１に入力され、ＣＢＧ３１のブラッググレーティングのピッチに対応する波長λm（１≦ｍ≦ｎ）の光信号のみが反射され、他の波長（λm以外の波長の光信号）はチャープドブラッググレーティング３１を通過した後、終端器３３で吸収されて消滅する。反射された波長λmの光信号は光サーキュレータ３２の第２のポートＰ２に入力され、第３のポートＰ３から出力される。このようにして、波長多重光信号から特定波長λmの光信号を分波することができる。ここで、ブラッググレーティングのピッチを徐々に変化させたチャープド構造を有するＣＢＧ３１を用いた理由は、光信号のパスバンド（反射帯域）にある程度の幅を確保するためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、伝送速度が４０Ｇｂｉｔ／ｓにも及ぶ高速伝送システムに図８に示す構造の光分波フィルタを使用した場合には、出力される光信号に分散が発生してしまうという問題があった。図９（ａ）及び（ｂ）は、分散が発生する原因を示すものである。分散は、図９（ａ）に示すような光入力信号のキャリア周波数の部分及び側波帯（上側波帯ＵＳＢ及び下側波帯ＬＳＢ）の部分のＣＢＧ３１内における反射位置が図９（ｂ）に示すように、異なることによって発生する。
【０００４】
そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、光信号の分散の発生を抑制しつつ光信号に処理を施すことができる光フィルタを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光フィルタは、第１の入出力端及び第２の入出力端を有する第１のチャープドブラッググレーティングと、上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端と同じ構造を持つ第３の入出力端と上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端と同じ構造を持つ第４の入出力端とを有し、上記第１のチャープドブラッググレーティングと同じ構造を有する第２のチャープドブラッググレーティングと、光入力信号を上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端に入力し、上記第１のチャープドブラッググレーティングで反射して第１の入出力端から出力された光信号を上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して第４の入出力端から出力された光信号を出力する回路とを有することを特徴としている。
【０００６】
また、上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端に接続され、入力された光信号を反射させない終端器と、上記第２のチャープドブラッググレーティングの第３の入出力端から、他の光入力信号を入力するポートとを有し、上記回路が、上記光入力信号と上記他の光入力信号とを合波した光信号を出力するように構成することもできる。
【０００７】
また、他の発明の光フィルタは、波長多重光信号が入力される入力端と、上記波長多重光信号の中から所定波長を持つ第１の光信号のみを出力するドロップ端と、上記第１の光信号と同じ波長を持つ第２の光信号を入力するアッド端と、上記第１の光信号が除かれた上記波長多重光信号と上記第２の光信号との合波信号を出力する出力端とを有し、第１の入出力端及び第２の入出力端を有する第１のチャープドブラッググレーティングと、上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端と同じ構造を持つ第３の入出力端と上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端と同じ構造を持つ第４の入出力端とを有し、上記第１のチャープドブラッググレーティングと同じ構造を有する第２のチャープドブラッググレーティングと、上記入力端から入力された波長多重光信号を上記第１のチャープドブラッググレーティングの第１の入出力端に入力し、上記第１のチャープドブラッググレーティングで反射して第１の入出力端から出力された第１の光信号を上記第２のチャープドブラッググレーティングの第４の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して第４の入出力端からの出力された第１の光信号を上記ドロップ端から出力する第１の回路と、上記アッド端から入力された第２の光信号を上記第２のチャープドブラッググレーティングの第３の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して第３の入出力端から出力された第２の光信号を上記第１のチャープドブラッググレーティングの第２の入出力端に入力し、上記第２のチャープドブラッググレーティングで反射して上記第２の入出力端から第２の光信号を出力させると共に、第１の光信号が除かれた上記波長多重光信号を上記第１のチャープドブラッググレーティングの上記第２の入出力端から出力させる第２の回路とを有することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光分波フィルタの構成図である。図１に示されるように、第１の実施形態の光分波フィルタは、互いに同じ構造及び同じ反射スペクトルを持つＣＢＧ１及びＣＢＧ２と、２個の３ポート光サーキュレータ３及び４とを有する。
【０００９】
ＣＢＧ１は、ブラッググレーティングのピッチをＣＢＧ１の長手方向の位置に応じて所定の割合（例えば、チャープレート０．１５ｎｍ／ｃｍ）で変化させた構造を持ち、波長の長い光を反射する側の端部である長波端１Ｌと波長の短い光を反射する側の端部である短波端１Ｓとを有する。ＣＢＧ２は、ＣＢＧ１と同じ構造及び反射スペクトルを持ち、長波端２Ｌと短波端２Ｓとを有する。ここで、チャープド構造を持ったブラッググレーティングであるＣＢＧ１及びＣＢＧ２を用いる理由は、入力される光信号のパスバンド（反射帯域）としてある程度の幅を確保するためである。
【００１０】
光サーキュレータ３は、光信号が入力される第１のポートＰ３−１と、第１のポートＰ３−１から入力された光信号を出力する第２のポートＰ３−２と、第２のポートＰ３−２から入力された光信号を出力する第３のポートＰ３−３とを有する。光サーキュレータ４は、光信号が入力される第１のポートＰ４−１と、第１のポートＰ４−１から入力された光信号を出力する第２のポートＰ４−２と、第２のポートＰ４−２から入力された光信号を出力する第３のポートＰ４−３とを有する。光サーキュレータ３の第２のポートＰ３−２は、ＣＢＧ１の長波端１Ｌに接続されている。また、光サーキュレータ４の第２のポートＰ４−２は、ＣＢＧ２の短波端２Ｓに接続されている。
【００１１】
ＣＢＧ１の短波端１Ｓには入力された光信号を反射せずに吸収して消滅させる終端器５が接続されている。また、ＣＢＧ２の長波端２Ｌには入力された光信号を反射せずに吸収して消滅させる終端器６が接続されている。
【００１２】
以上の構成において、光サーキュレータ３の第１のポートＰ３−１に波長多重光信号（波長λ1，…，λn）を入力する。入力される波長多重光信号としては、例えば、５０ＧＨｚ、１００ＧＨｚ、又は２００ＧＨｚで光周波数グリッドを設計したものがある。入力された波長多重光信号は、光サーキュレータ３の第２のポートＰ３−２から出力されてＣＢＧ１の長波端１Ｌに入力する。ＣＢＧ１は、入力された波長多重光信号のうちのＣＢＧ１の反射スペクトルに応じた帯域の光信号（即ち、波長λm（１≦ｍ≦ｎ）の光信号である。厳密に言えば、波長λmを含むある幅を持った帯域の光信号である。）のみを反射する。波長λmの光信号以外の波長多重光信号は、ＣＢＧ１を透過して終端器５に入力して消滅する。ＣＢＧ１で反射した波長λmの光信号は、光サーキュレータ３の第２のポートＰ３−２に入力し、第３のポートＰ３−３から出力する。
【００１３】
光サーキュレータ３の第３のポートＰ３−３から出力した波長λmの光信号は、光サーキュレータ４の第１のポートＰ４−１に入力し、第２のポートＰ４−２から出力されてＣＢＧ２の短波端１Ｓに入力する。ＣＢＧ２においては、波長λmの光信号のみが反射される、波長λmの光信号以外の波長多重信号は、ＣＢＧ１を透過して終端器６に入力して消滅する。ＣＢＧ２で反射した波長λmの光信号は、光サーキュレータ４の第２のポートＰ４−２に入力し、第３のポートＰ４−３から出力する。
【００１４】
ＣＢＧ１で反射した波長λmの光信号には、ＣＢＧ１のチャープド構造に起因して図９（ｂ）の左下の波形図に示されるような分散が生じている。しかし、本実施形態においては、ＣＢＧ１の長波端１Ｌから入力され同じ長波端１Ｌから出力された光信号を、ＣＢＧ１と同じ構造及び反射スペクトルを持つＣＢＧ２の短波端２Ｓから入力し、同じ短波端２Ｓから出力している。このため、ＣＢＧ１の長波端１Ｌから出力した直後の光信号に見られる分散（図２の破線７）を、ＣＢＧ２の短波端２Ｓから入力することによって生じる光信号の分散（図２の破線８）によって打ち消し、図２の実線９に示されるような分散の少ない信号にすることができる。よって、第１の実施形態による光分波フィルタによれば、入力された波長多重光信号の中の所望の波長の光信号のみを取り出す処理を、光信号にほとんど分散を生じさせることなく行うことができる。
【００１５】
尚、上記説明においては、２個の３ポート光サーキュレータ３及び４を用いた構成について説明したが、図３に示すように、３ポート光サーキュレータ３及び４の代わりに１個の４ポート光サーキュレータ１０を用いてもよい。
【００１６】
また、上記説明におけるＣＢＧ１の長波端１Ｌ及び短波端１Ｓを逆にすると共に、ＣＢＧ２の長波端２Ｌ及び短波端２Ｓを逆にした構成を採用してもよい。
【００１７】
第２の実施形態
図４は、本発明の第２の実施形態に係る多波長光分波フィルタの構成図である。図４に示されるように、第２の実施形態の多波長光分波フィルタは、第１の実施形態の光波長フィルタを（ｎ−１）段に直列接続して（図４には、そのうちの３段だけを示す。）、入力された波長多重光信号の全ての波長λ1，λ2，…，λnの光信号をそれぞれ分波して出力できるように構成したものである。
【００１８】
第２の実施形態の多波長光分波フィルタは、波長λ1の光信号を出力するための１段目の構成として、互いに同じ構造及び反射スペクトル（波長λ1を含む反射帯域）を持つＣＢＧ１１及びＣＢＧ１２と、２個の３ポート光サーキュレータ２１及び２２とを有する。ＣＢＧ１１は、ブラッググレーティングのピッチを所定の割合（例えば、チャープレート０．１５ｎｍ／ｃｍ）で変化させた構造を持ち、長波端１１Ｌと短波端１１Ｓとを有する。ＣＢＧ１２は、ＣＢＧ１１と同様に長波端１２Ｌと短波端１２Ｓとを有する。
【００１９】
また、第２の実施形態の多波長光分波フィルタは、波長λ2の光信号を出力するための２段目の構成として、互いに同じ構造及び反射スペクトル（波長λ2を含む反射帯域）を持つＣＢＧ１３及びＣＢＧ１４と、２個の３ポート光サーキュレータ２３及び２４とを有する。ＣＢＧ１３は、ブラッググレーティングのピッチを所定の割合（例えば、チャープレート０．１５ｎｍ／ｃｍ）で変化させた構造を持ち、長波端１３Ｌと短波端１３Ｓとを有する。ＣＢＧ１４は、ＣＢＧ１３と同様に、長波端１４Ｌと短波端１４Ｓとを有する。
【００２０】
また、第２の実施形態の多波長光分波フィルタは、３段目以降の構成をも有する。そして、第２の実施形態の多波長光分波フィルタは、波長λn-1の光信号を出力するための（ｎ−１）段目の構成として、互いに同じ構造及び反射スペクトル（波長λn-1を含む反射帯域）を持つＣＢＧ１５及びＣＢＧ１６と、２個の３ポート光サーキュレータ２５及び２６とを有する。ＣＢＧ１５は、ブラッググレーティングのピッチを所定の割合（例えば、チャープレート０．１５ｎｍ／ｃｍ）で変化させた構造を持ち、長波端１５Ｌと短波端１５Ｓとを有する。ＣＢＧ１６は、ＣＢＧ１５と同様に長波端１６Ｌと短波端１６Ｓとを有する。
【００２１】
以上の構成において、光サーキュレータ２１の第１のポートＰ２１−１に波長多重光信号（波長λ1，…，λn）を入力すると、波長多重光信号は、光サーキュレータ２１の第２のポートＰ２１−２から出力されてＣＢＧ１１の長波端１１Ｌに入力する。ＣＢＧ１１は、入力された波長多重光信号のうちのＣＢＧ１１の反射スペクトルに応じた帯域の光信号（波長λ1の光信号）のみを反射し、それ以外の波長（波長λ2，…，λn）の光信号を透過させる。ＣＢＧ１１で反射した波長λ1の光信号は、光サーキュレータ２１の第２のポートＰ２１−２に入力し、第３のポートＰ２１−３から出力し、光サーキュレータ２２の第１のポートＰ２２−１及び第２のポートＰ２２−２を通してＣＢＧ１２の短波端１２Ｓに入力する。ＣＢＧ１２においては、波長λ1の光信号のみが反射され、波長λ1の光信号以外の光信号は、ＣＢＧ１２を透過して終端器６に入力して消滅する。ＣＢＧ１２で反射した波長λ1の光信号は、光サーキュレータ２２の第２のポートＰ２２−２に入力し、第３のポートＰ２２−３から出力する。このように、１段目の構成によって波長λ1の光信号を分散を生じさせることなく取り出すことができる。
【００２２】
ＣＢＧ１１を透過した波長多重光信号（波長λ2，…，λn）は、光サーキュレータ２３の第１のポートＰ２３−１に入力する。この波長多重光信号は、光サーキュレータ２３の第２のポートＰ２３−２から出力されてＣＢＧ１３の長波端１３Ｌから入力する。ＣＢＧ１３は、入力された波長多重光信号のうちのＣＢＧ１３の反射スペクトルに応じた帯域の光信号（波長λ2の光信号）のみを反射し、それ以外の波長（波長λ3，…，λn）の光信号を透過させる。ＣＢＧ１３で反射した波長λ2の光信号は、光サーキュレータ２３の第２のポートＰ２３−２に入力し、第３のポートＰ２３−３から出力し、光サーキュレータ２４の第１のポートＰ２４−１及び第２のポートＰ２４−２を通してＣＢＧ１４の短波端１４Ｓに入力する。ＣＢＧ１４においては、波長λ2の光信号のみが反射され、波長λ2の光信号以外の光信号は、ＣＢＧ１４を透過して終端器６に入力して消滅する。ＣＢＧ１４で反射した波長λ2の光信号は、光サーキュレータ２４の第２のポートＰ２４−２に入力し、第３のポートＰ２４−３から出力する。このように、２段目の構成によって波長λ2の光信号を分散を生じさせることなく取り出すことができる。
【００２３】
第３段以降の構成も同様であり、例えば、（ｎ−１）段目においては、波長多重光信号（波長λn-1，λn）は、光サーキュレータ２５の第１のポートＰ２５−１に入力する。この波長多重光信号は、光サーキュレータ２５の第２のポートＰ２５−２から出力されてＣＢＧ１５の長波端１５Ｌに入力する。ＣＢＧ１５は、入力された波長多重光信号のうちのＣＢＧ１５の反射スペクトルに応じた帯域の光信号（波長λn-1の光信号）のみを反射し、それ以外の波長（波長λn）の光信号を透過させる。ＣＢＧ１５で反射した波長λn-1の光信号は、光サーキュレータ２５の第２のポートＰ２５−２に入力し、第３のポートＰ２５−３から出力し、光サーキュレータ２４の第１のポートＰ２６−１及び第２のポートＰ２６−２を通してＣＢＧ１６の短波端１６Ｓから入力する。ＣＢＧ１６においては、波長λn-1の光信号のみが反射され、波長λn-1の光信号以外の光信号は、ＣＢＧ１６を透過して終端器６に入力して消滅する。ＣＢＧ１６で反射した波長λn-1の光信号は、光サーキュレータ２６の第２のポートＰ２６−２に入力し、第３のポートＰ２６−３から出力する。このように、（ｎ−１）段目の構成によって波長λn-1の光信号を分散を生じさせることなく取り出すことができる。
【００２４】
以上説明したように、第２の実施形態の多波長光分波フィルタによれば、入力された波長多重光信号の各波長の光信号を分波する処理を、光信号に分散を生じさせることなく行うことができる。
【００２５】
尚、上記実施形態において使用した２個の３ポート光サーキュレータ（例えば、２１及び２２、又は、２３及び２４等）を、図３と同様に１個の４ポート光サーキュレータに置き換えてもよい。
【００２６】
また、上記実施形態におけるＣＢＧの長波端及び短波端を逆にした構成を採用してもよい。
【００２７】
第３の実施形態
図５は、本発明の第３の実施形態に係る光合波フィルタの構成図である。図５に示されるように、第３の実施形態の光合波フィルタは、終端器６を備えておらず、ＣＢＧ２の長波端２Ｌを入力端としたことを除き、図１の光分波フィルタと同じ構造を有する。
【００２８】
上記構成の光合波フィルタにおいて、光サーキュレータ３の第１のポートＰ３−１から波長λ1の光信号を入力し、ＣＢＧ２の長波端２Ｌから波長λ1以外の波長の光信号を入力する。波長λ1の光信号は、上記第１の実施形態において説明したように分波を生じさせることなく光サーキュレータ４の第３のポートＰ４−３から出力される。また、波長λ1以外の光信号は、光サーキュレータ４の第２のポートＰ４−２から入力され、第３のポートＰ４−３から出力される。よって、光サーキュレータ４の第３のポートＰ４−３からは、波長λ1の光信号と波長λ1以外の光信号とが合波された光信号が出力される。
【００２９】
尚、第３の実施形態において、上記以外の点は、上記第１の実施形態と同一である。
【００３０】
第４の実施形態
図６は、本発明の第４の実施形態に係る光アッド／ドロップ（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ）フィルタの構成図である。
【００３１】
図６に示されるように、第４の実施形態の光アッド／ドロップフィルタは、波長多重光信号（波長λ1，…，λn）が入力される入力端と、波長多重光信号の中から所定波長λmを持つ第１の光信号のみを出力するドロップ端と、上記第１の光信号と同じ波長λmを持つ第２の光信号を入力するアッド端と、上記第１の光信号が除かれた上記波長多重光信号と上記第２の光信号との合波信号を出力する出力端とを有する。
【００３２】
また、第４の実施形態の光アッド／ドロップフィルタは、互いに同じ構造及び同じ反射スペクトルを持つＣＢＧ１及びＣＢＧ２と、４個の３ポート光サーキュレータ３ａ，４ａ，３ｂ，４ｂとを有する。ＣＢＧ１及びＣＢＧ２は、上記第１の実施形態におけるものと同じものであり、光サーキュレータ３ａ，４ａ又は光サーキュレータ３ｂ，４ｂは、上記第１の実施形態における光サーキュレータ３，４と同じものである。
【００３３】
以上の構成において、入力端に波長多重光信号（波長λ1，…，λn）を入力すると、上記第１の実施形態の場合と同様に、ドロップ端からは波長多重光信号から分離された波長λmの光信号が出力される。また、ＣＢＧ１に入力した波長多重光信号（波長λ1，…，λn）のうち波長λm以外のものは、ＣＢＧ１を透過して、出力端から出力される。また、アッド端から入力された波長λmの光信号は、上記第１の実施形態の場合と同様に、分散を生じさせることなく出力端から出力される。このため、出力端からは、波長λmの光信号が入れ替えられた（即ち、アッド／ドロップされた）波長多重光信号（波長λ1，…，λn）が出力される。
【００３４】
以上説明したように、第４の実施形態によれば、高い周波数で変調された光信号に分散を与えることなく特定波長光信号をアッド／ドロップすることができる。
【００３５】
尚、第４の実施形態においては、１つの波長λmの光信号をアッド／ドロップフィルタの構成を示したが、反射スペクトルの異なるＣＢＧをカスケード接続した構成を採用するか、又は、反射帯域が広い（２つ以上の波長の入力信号を含む位に広い）ＣＢＧを採用することにより、複数の波長（例えば、波長λmとλm+1）の光信号をアッド／ドロップすることも可能になる。
【００３６】
第５の実施形態
図７は、本発明の第５の実施形態に係る光アッド／ドロップフィルタの構成図である。第５の実施形態の光アッド／ドロップフィルタは、第４の実施形態の光アッド／ドロップフィルタのＣＢＧ２を、同じ構造及び同じ反射スペクトルを持つ２個のＣＢＧ２ａ及びＣＢＧ２ｂに置き換えた構造を持つ。ＣＢＧ２ａは、その短波端２ａＳを光サーキュレータ４ａの第２のポートに接続しており、その長波端２ａＬを終端器６に接続している。ＣＢＧ２ｂは、その長波端２ｂＬを光サーキュレータ３ｂの第２のポートに接続しており、その短波端２ｂＳを終端器６に接続している。
【００３７】
第５の実施形態の光アッド／ドロップフィルタは、第４の実施形態と同様のアッド／ドロップ処理を行うが、第４の実施形態のＣＢＧ２で生じ得るコヒーレントクロストーク特性を改善することができる。
【００３８】
尚、第５の実施形態において、上記以外の点は、上記第４の実施形態と同一である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光信号の分散の発生を抑制しつつ光信号に処理を施すことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態に係る光分波フィルタの構成図である。
【図２】  第１の実施形態に係る光分波フィルタの機能を説明するための図である。
【図３】  本発明の第１の実施形態に係る光分波フィルタの変形例の構成図である。
【図４】  本発明の第２の実施形態に係る多波長光分波フィルタの構成図である。
【図５】  本発明の第３の実施形態に係る光合波フィルタの構成図である。
【図６】  本発明の第４の実施形態に係る光アッド／ドロップフィルタの構成図である。
【図７】  本発明の第５の実施形態に係る光アッド／ドロップフィルタの構成図である。
【図８】  従来の光分波フィルタの構成図である。
【図９】  従来の光分波フィルタにおいて分散が発生する理由を説明するための図である。
【符号の説明】
１，２，２ａ，２ｂ，１１〜１６  チャープドブラッググレーティング（ＣＢＧ）、  １Ｌ，２Ｌ，２ａＬ，１１Ｌ，１２Ｌ，１３Ｌ，１４Ｌ，１５Ｌ，１６Ｌ  長波端、  １Ｓ，２Ｓ，２ａＳ，１１Ｓ，１２Ｓ，１３Ｓ，１４Ｓ，１５Ｓ，１６Ｓ  短波端、  ３，４，２１〜２６  ３ポート光サーキュレータ、  ５，６  終端器、  １０  ４ポート光サーキュレータ。
【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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