陣列波導(dǎo)光柵、具備該陣列波導(dǎo)光柵的光模塊以及光通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵的特征在于，包括：第一平板波導(dǎo)，形成于基板上；第二平板波導(dǎo)，形成于所述基板上；第一輸入輸出波導(dǎo)，連接于所述第一平板波導(dǎo)上；第二輸入輸出波導(dǎo)，連接于所述第二平板波導(dǎo)上；兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組，其連接所述第一平板波導(dǎo)與所述第二平板波導(dǎo)，且由多個(gè)通道波導(dǎo)的集合體來(lái)構(gòu)成，其中，所述多個(gè)通道波導(dǎo)的集合體分別通過(guò)指定的路徑長(zhǎng)度差而路徑長(zhǎng)度依次變長(zhǎng)；濾光器，在所述第一平板波導(dǎo)以及所述第二平板波導(dǎo)的至少一個(gè)上配設(shè)有所述濾光器。
【專利說(shuō)明】陣列波導(dǎo)光柵、具備該陣列波導(dǎo)光柵的光模塊以及光通信系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種陣列波導(dǎo)光柵、具備該陣列波導(dǎo)光柵的光模塊以及光通信系統(tǒng)。具體涉及用于波分復(fù)用通信的光合分波，且由能夠分配具有不同的波長(zhǎng)帶以及不同的波長(zhǎng)間隔的光信號(hào)的光合分波電路來(lái)構(gòu)成的陣列波導(dǎo)光柵、具備該陣列波導(dǎo)光柵的光模塊以及光通信系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，需要大容量型，高級(jí)型，節(jié)約型的訪問(wèn)服務(wù)系統(tǒng)，為了滿足該需求，目前對(duì)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(passive optical network,PON)進(jìn)行了研究。PON為在光纖網(wǎng)的中途插入分支裝置之后，引出一個(gè)光線到多個(gè)用戶端中的系統(tǒng)，并且其采用光學(xué)無(wú)源元件的光學(xué)多路復(fù)用器，通過(guò)由多個(gè)用戶共享一個(gè)局側(cè)裝置以及傳輸路徑的一部分來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)約型的光通信系統(tǒng)。
[0003]目前，在日本主要引進(jìn)了通過(guò)采用多達(dá)32個(gè)用戶來(lái)時(shí)分多路復(fù)用(TDM:TimeDivis1n Multiplexing) IGbps的傳輸容量來(lái)實(shí)現(xiàn)共享的節(jié)約型光通信系統(tǒng)，即導(dǎo)入了千兆以太網(wǎng)(Gigabit Ethernet,注冊(cè)商標(biāo))PON(GE-PON)。從而能夠以合理的價(jià)格提供FTTH(光纖到戶，F(xiàn)iber To The Home)服務(wù)。
[0004]另外，為了滿足更大容量的需求，作為下一代光接入系統(tǒng)，進(jìn)行研究的有總帶寬為1Gbps級(jí)的10G-EP0N，并在2009 (平成21)年完成了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化。其通過(guò)增加收發(fā)機(jī)的比特率來(lái)實(shí)現(xiàn)大容量型的光通信系統(tǒng)，其中，光纖等的傳輸路徑部分與GE-PON相同。并且，將來(lái)可能需要超高清視頻服務(wù)或普適服務(wù)等超過(guò)10G級(jí)的大容量，但是，由于系統(tǒng)升級(jí)成本的增加，僅單純地將收發(fā)機(jī)的比特率從10G級(jí)增加到40/100G是很難被實(shí)際應(yīng)用的。
[0005]作為解決上述問(wèn)題的手段公開(kāi)有將波長(zhǎng)可調(diào)性添加到收發(fā)機(jī)上，且有效組合時(shí)分多路復(fù)用(TDM)與波分復(fù)用(WDM: Wave length Divis1n Multiplexing)的波長(zhǎng)可調(diào)型WDM/TDM-P0N(非專利文獻(xiàn)I)，以便能夠根據(jù)帶寬需求量逐步增設(shè)局側(cè)裝置內(nèi)的收發(fā)機(jī)。當(dāng)實(shí)現(xiàn)這樣的波長(zhǎng)可調(diào)型WDM/TDM-P0N系統(tǒng)時(shí)，為了能夠與現(xiàn)有的系統(tǒng)共存而使用未使用的波長(zhǎng)，并且為了能夠以低成本實(shí)現(xiàn)其而在用戶端裝置內(nèi)使用1.3μπι帶的波長(zhǎng)間隔較寬的波長(zhǎng)可調(diào)光發(fā)送機(jī)，也可在中心裝置側(cè)內(nèi)使用1.5 μ m帶的波長(zhǎng)間隔較窄的波長(zhǎng)可調(diào)光發(fā)送機(jī)。一方面，在進(jìn)行這些1.3μπι帶的波長(zhǎng)間隔較寬的信號(hào)光或1.5μπι帶的波長(zhǎng)間隔較窄的信號(hào)光的波長(zhǎng)分配時(shí)，由于需要光合分波器，因此作為相關(guān)的光合分波器，可以使用陣列波導(dǎo)光柵。
[0006]作為光合分波器的陣列波導(dǎo)光柵由通道波導(dǎo)組構(gòu)成，所述通道波導(dǎo)組連接輸入波導(dǎo)，輸入側(cè)平板波導(dǎo)，輸出波導(dǎo)，輸出側(cè)平板波導(dǎo)，以及輸入側(cè)平板波導(dǎo)與輸出側(cè)平板波導(dǎo)，通道波導(dǎo)組由多個(gè)通道波導(dǎo)來(lái)構(gòu)成，其中，所述多個(gè)通道波導(dǎo)通過(guò)分別指定的路徑長(zhǎng)度差而路徑長(zhǎng)度依次變長(zhǎng)(例如，參照專利文獻(xiàn)1，專利文獻(xiàn)2或者專利文獻(xiàn)3)。相關(guān)的陣列波導(dǎo)光柵可以組合至應(yīng)用中的系統(tǒng)上，且設(shè)定波長(zhǎng)帶或波長(zhǎng)間隔，例如，公開(kāi)有1.3 μ m帶的波長(zhǎng)間隔較寬的陣列波導(dǎo)光柵或.5 μ m帶的波長(zhǎng)間隔較窄的陣列波導(dǎo)光柵等。但是，由于陣列波導(dǎo)光柵的波長(zhǎng)間隔依賴于通道波導(dǎo)組的路徑長(zhǎng)度差，因此根據(jù)目前的技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)能夠在1.3 μ m帶中分配波長(zhǎng)間隔較寬的信號(hào)光，以及在1.5 μ m帶中分配波長(zhǎng)間隔較窄的信號(hào)光的陣列波導(dǎo)光柵。
[0007]因此，作為能夠在1.3μπι帶中分配波長(zhǎng)間隔較寬的信號(hào)光，以及在1.5μπι帶中分配波長(zhǎng)間隔較窄的信號(hào)光的陣列波導(dǎo)光柵進(jìn)行了以下的研究。通過(guò)使用組合具有進(jìn)行1.3μπι帶(波長(zhǎng)帶Α)的波長(zhǎng)間隔較寬(波長(zhǎng)間隔X)的信號(hào)光的波長(zhǎng)分配功能的陣列波導(dǎo)光柵，以及具有進(jìn)行1.5 μ m帶(波長(zhǎng)帶B)的波長(zhǎng)間隔較窄(波長(zhǎng)間隔Y)的信號(hào)光的波長(zhǎng)分配功能的陣列波導(dǎo)光柵，并通過(guò)濾波器來(lái)連接各陣列波導(dǎo)光柵的輸入輸出端口。
[0008]圖22是示出組合兩個(gè)陣列波導(dǎo)光柵302、303與連接輸入輸出端口的多個(gè)濾光器301、304的現(xiàn)有的波長(zhǎng)分配器H的例子的概略圖。相關(guān)波長(zhǎng)分配器H包括:多個(gè)濾光器301，陣列波導(dǎo)光柵302,陣列波導(dǎo)光柵303,多個(gè)濾光器304,該多個(gè)濾光器301與304,以及用于連接陣列波導(dǎo)光柵302與303的輸入波導(dǎo)或輸出波導(dǎo)的濾光器307。
[0009]在下面的說(shuō)明當(dāng)中，將從波長(zhǎng)分配器H中的輸入輸出口 305側(cè)入射之后向輸入輸出口 306側(cè)射出的信號(hào)光稱為上行信號(hào)，將從輸入輸出口 306側(cè)入射之后向輸入輸出口 305側(cè)射出的信號(hào)光稱為下行信號(hào)。并且，作為信號(hào)光輸入輸出口 305的數(shù)量與輸入輸出口 306的數(shù)量均為N,與波長(zhǎng)帶B的信號(hào)光{λΜ、λ b2>…、Xbn;波長(zhǎng)間隔Y}相比,波長(zhǎng)帶A的信號(hào)光{ λ al、λ a2>…、λ an ;波長(zhǎng)間隔幻更接近于短波長(zhǎng)側(cè)，將波長(zhǎng)間隔X大于波長(zhǎng)間隔Y的情況為例，對(duì)濾光器301與304由具有后面描述的圖2以及圖3所示的特征的薄膜過(guò)濾器(光干擾濾波器)來(lái)構(gòu)成時(shí)的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0010]從輸入輸出口 305的I1入射的信號(hào)光{λΜ、λ b2>…、λ bn}透過(guò)濾光器301-1內(nèi)的薄膜過(guò)濾器，到達(dá)用于波長(zhǎng)間隔較窄的陣列波導(dǎo)光柵302。通過(guò)陣列波導(dǎo)光柵302各信號(hào)光分配至濾光器304-1?濾光器304-n。被分配的各信號(hào)光透過(guò)濾光器304內(nèi)的薄膜過(guò)濾器，向輸入輸出口 306的O1?On射出。
[0011]從輸入輸出口 305的I2入射的信號(hào)光{λΜ、λ b2>…、λ bn}透過(guò)濾光器301-1內(nèi)的薄膜過(guò)濾器，到達(dá)用于波長(zhǎng)間隔較窄的陣列波導(dǎo)光柵302。通過(guò)陣列波導(dǎo)光柵302具有的旋轉(zhuǎn)特性來(lái)將各信號(hào)光分配至濾光器304-2、304-3、…、濾光器304-n、304_l。被分配的各信號(hào)光透過(guò)濾光器304內(nèi)的薄膜過(guò)濾器，向輸入輸出口 306的02、03、…、OpO1射出。從輸入輸出P 305的I3?In入射的信號(hào)光{入ω、入b2、…、入bJ也同樣，如后面描述的圖23 (b)進(jìn)行波長(zhǎng)分配。
[0012]從輸入輸出口 305的I1入射的信號(hào)光{ λ al、λ a2、…、λ an}，在濾光器301-1內(nèi)的薄膜過(guò)濾器中被發(fā)射之后，用于到達(dá)波長(zhǎng)間隔較寬的陣列波導(dǎo)光柵302中。通過(guò)陣列波導(dǎo)光柵303各信號(hào)光分配至濾光器304-1?濾光器304-n。被分配的各信號(hào)光反射濾光器304內(nèi)的薄膜過(guò)濾器，向輸入輸出口 306的O1?On射出。
[0013]從輸入輸出P 305的I2入射的信號(hào)光{ λ al、λ a2、…、λ m},在濾光器301-1內(nèi)的薄膜過(guò)濾器中被發(fā)射之后，用于到達(dá)波長(zhǎng)間隔較寬的陣列波導(dǎo)光柵303中。通過(guò)陣列波導(dǎo)光柵303具有的旋轉(zhuǎn)特性來(lái)將各信號(hào)光分配至濾光器304-2、304-3、…、濾光器304-n、304-l。被分配的各信號(hào)光反射濾光器304內(nèi)的薄膜過(guò)濾器，向輸入輸出口 306的02、03、…、0η、0ι射出。從輸入輸出口 305的I3?In入射的信號(hào)光{ λ al、λ a2>…、XaJ也同樣，如后面描述的圖23(a)進(jìn)行波長(zhǎng)分配。
[0014]其中，對(duì)于上述的波長(zhǎng)分配，即使通過(guò)光的行進(jìn)方向的可逆性來(lái)從輸入輸出口 306入射信號(hào)光之后，從輸入輸出口 305射出的情況下，也能夠滿足后面面上的圖23(a)以及圖23(b)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0015]就這樣通過(guò)圖22中的示例波長(zhǎng)分配器H來(lái)單纖雙向地波長(zhǎng)分配短波長(zhǎng)帶且波長(zhǎng)間隔較寬的上行信號(hào)以及長(zhǎng)波長(zhǎng)帶且波長(zhǎng)間隔較窄的下行信號(hào)。
[0016]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0017]非專利文獻(xiàn)
[0018]非專利文獻(xiàn)I:H.Nakamura, et al.，0FC2011, 0ThT4, 2011
[0019]專利文獻(xiàn)1:特開(kāi)平9-297228號(hào)公報(bào)
[0020]專利文獻(xiàn)2:特開(kāi)平10-104446號(hào)公報(bào)
[0021]專利文獻(xiàn)3:特開(kāi)2005-148585號(hào)公報(bào)
[0022]專利文獻(xiàn)4:特開(kāi)平8-234029號(hào)公報(bào)
[0023]但是，這樣的波長(zhǎng)分配器H可設(shè)置在通信運(yùn)營(yíng)站內(nèi)的局限的空間內(nèi)，因此需要小型化。一方面，根據(jù)前面所述的現(xiàn)有技術(shù)的波長(zhǎng)分配器組合濾光器，波長(zhǎng)間隔較短的陣列波導(dǎo)光柵以及波長(zhǎng)間隔較寬的陣列波導(dǎo)光柵的同時(shí)，需要分別通過(guò)光纖來(lái)連接形成儀器化，因此具有專有面積變大的問(wèn)題。并且現(xiàn)有的波長(zhǎng)分配器的部件數(shù)量較多，且成本高，因此需要對(duì)其進(jìn)行改善。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種解決上述問(wèn)題的能夠單纖雙向地對(duì)不同的波長(zhǎng)帶且具有不同的波長(zhǎng)間隔的光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)分配的小型且低成本的陣列波導(dǎo)光柵、具備該陣列波導(dǎo)光柵的光模塊以及光通信系統(tǒng)。
[0025]為了實(shí)現(xiàn)上述目的陣列波導(dǎo)光柵具備兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組后，進(jìn)行合分波。
[0026]具體地，本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵的特征在于，第一平板波導(dǎo)，形成于基板上；第二平板波導(dǎo)，形成于所述基板上；第一輸入輸出波導(dǎo)，連接于所述第一平板波導(dǎo)上；第二輸入輸出波導(dǎo)，連接于所述第二平板波導(dǎo)上；兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組，其連接所述第一平板波導(dǎo)與所述第二平板波導(dǎo)，且由多個(gè)通道波導(dǎo)的集合體來(lái)構(gòu)成，其中，所述多個(gè)通道波導(dǎo)的集合體分別通過(guò)指定的路徑長(zhǎng)度差而路徑長(zhǎng)度依次變長(zhǎng)；濾光器，在所述第一平板波導(dǎo)以及所述第二平板波導(dǎo)的至少一個(gè)上配設(shè)有所述濾光器。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的形成于基板上的第一平板波導(dǎo)以及第二平板波導(dǎo)的至少一個(gè)上配設(shè)有濾光器，通過(guò)具備兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組的結(jié)構(gòu)，能夠在單平面光波電路內(nèi)，對(duì)波分復(fù)用的波長(zhǎng)帶以及波長(zhǎng)間隔不同的信號(hào)光進(jìn)行波長(zhǎng)分配，因此能夠構(gòu)成小型且低成本的陣列波導(dǎo)光柵。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵的特征在于，在上述的本發(fā)明中，所述濾光器，在每個(gè)波長(zhǎng)帶將信號(hào)光分配至所述兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組，從連接于配設(shè)的所述第一平板波導(dǎo)上的所述第一輸入波導(dǎo)或者連接于所述第二平板波導(dǎo)的所述第二輸入波導(dǎo)中輸入所述信號(hào)光，或者在每個(gè)波長(zhǎng)帶將從所述兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組中輸入的信號(hào)光結(jié)合至連接于配設(shè)的第一平板波導(dǎo)的所述第一輸入波導(dǎo)或者連接于所述第二平板波導(dǎo)的所述第二輸入波導(dǎo)上。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵的特征在于，在上述的本發(fā)明中，所述兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組分別具有不同的路徑長(zhǎng)度差。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵的特征在于，在上述的本發(fā)明中，在所述第一平板波導(dǎo)以及所述第二平板波導(dǎo)上形成有連接于所述通道波導(dǎo)組的連接部，所述連接部與所述通道波導(dǎo)組的數(shù)量相同。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵的特征在于，在上述的本發(fā)明中，形成于所述第一平板波導(dǎo)的兩個(gè)平板中心軸，以及形成于所述第二平板波導(dǎo)的兩個(gè)平板中心軸中的至少一個(gè)正交。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵的特征在于，在上述的本發(fā)明中，形成于所述第一平板波導(dǎo)的兩個(gè)平板中心軸的用通道波導(dǎo)組來(lái)夾緊的側(cè)面的角度，以及形成于所述第二平板波導(dǎo)的兩個(gè)平板中心軸的用通道波導(dǎo)組來(lái)夾緊的側(cè)面的角度中的至少一個(gè)小于90度。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵的特征在于，在上述的本發(fā)明中，所述第一平板波導(dǎo)中的兩個(gè)平板長(zhǎng)度，以及所述第二平板波導(dǎo)中的兩個(gè)平板長(zhǎng)度中的至少一個(gè)相同。所述第一平板波導(dǎo)中的兩個(gè)平板長(zhǎng)度，以及所述第二平板波導(dǎo)中的兩個(gè)平板長(zhǎng)度中的至少一個(gè)相同。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵的特征在于，在上述的本發(fā)明中，在所述第一平板波導(dǎo)或者所述第二平板波導(dǎo)中的配設(shè)有所述濾光器的任意一個(gè)當(dāng)中，根據(jù)所述濾光器的通過(guò)來(lái)通過(guò)所述濾光器的光產(chǎn)生光路的偏差，根據(jù)所述光路的偏差的量，所述第一輸入輸出波導(dǎo)側(cè)的中心軸或所述第二輸入輸出波導(dǎo)側(cè)的中心軸，以及所述通道波導(dǎo)組側(cè)的中心軸產(chǎn)生偏差。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的光模塊的特征在于，包括:根據(jù)上述本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵；第一光纖塊，保持有連接于構(gòu)成所述陣列波導(dǎo)光柵的所述第一輸入輸出波導(dǎo)的至少一根光纖；第二光纖塊，保持有連接于構(gòu)成所述陣列波導(dǎo)光柵的所述第二輸入輸出波導(dǎo)的至少一根光纖；第一光連接器，連接于所述第一光纖塊上；第二光連接器，連接于所述第二光纖塊上。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的光通信系統(tǒng)包括:根據(jù)上述本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵，用戶端裝置以及局側(cè)裝置，所述光通信系統(tǒng)的特征在于，所述陣列波導(dǎo)光柵和用戶端裝置以及所述局側(cè)裝置之間通過(guò)光纖來(lái)連接，信號(hào)光，從所述陣列波導(dǎo)光柵中的一所述輸入輸出波導(dǎo)組中輸入的信號(hào)光的波長(zhǎng)帶以及波長(zhǎng)間隔與從另一所述輸入輸出波導(dǎo)組中輸入的信號(hào)光的波長(zhǎng)帶以及波長(zhǎng)間隔不同。
[0037]發(fā)明的效果
[0038]根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵，形成于基板上的第一平板波導(dǎo)以及第二平板波導(dǎo)的至少一個(gè)上配設(shè)有濾光器，且通過(guò)具備兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組的結(jié)構(gòu)，能夠在單平面光波電路內(nèi)，對(duì)波分復(fù)用的波長(zhǎng)帶以及波長(zhǎng)間隔不同的信號(hào)光進(jìn)行波長(zhǎng)分配，因此能夠構(gòu)成小型且低成本的陣列波導(dǎo)光柵。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的光模塊具備上述的根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵，因此具有該陣列波導(dǎo)光柵的效果的同時(shí)，可將根據(jù)本發(fā)明的光模塊用作將來(lái)自外部的信號(hào)光輸入輸出至陣列波導(dǎo)光柵的光模塊。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的光通信系統(tǒng)具備上述的根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵，因此具有該陣列波導(dǎo)光柵的效果的同時(shí)，能夠形成低成本的波長(zhǎng)可調(diào)型WDM/TDM-PON。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵的概略圖。
[0042]圖2是示出濾光器(干涉過(guò)濾膜)的特性的例子的概略圖。
[0043]圖3是示出濾光器(干涉過(guò)濾膜)的波長(zhǎng)合分波的例子的概略圖。
[0044]圖4是用于說(shuō)明圖1中示出的陣列波導(dǎo)光柵的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。
[0045]圖5是用于說(shuō)明圖1中示出的陣列波導(dǎo)光柵的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。
[0046]圖6是示出構(gòu)成第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵的平板波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)的例子的概略圖。
[0047]圖7是示出陣列間距d與平板長(zhǎng)度Lf的關(guān)系的示意圖。
[0048]圖8是示出改變AWGI的Ndl時(shí)的Cl1與d2之間的關(guān)系的圖。
[0049]圖9是示出改變AWG2的Ndl時(shí)的Cl1與d2之間的關(guān)系的圖。
[0050]圖10是示出改變AWGl的中心波長(zhǎng)λ cl時(shí)的AWGl的陣列間距(I1與AWG2的陣列間距d2的關(guān)系的不意圖。
[0051]圖11是示出改變AWG2的中心波長(zhǎng)λ。2時(shí)的AWGl的陣列間距(I1與AWG2的陣列間距d2的關(guān)系的不意圖。
[0052]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵的概略圖。
[0053]圖13是用于說(shuō)明圖12中示出的陣列波導(dǎo)光柵的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。
[0054]圖14是用于說(shuō)明圖12中示出的陣列波導(dǎo)光柵的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。
[0055]圖15是示出使用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵的光通信系統(tǒng)的一狀態(tài)的概略圖。
[0056]圖16是示出波長(zhǎng)配置的例子的概略圖。
[0057]圖17是示出使用根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵的光通信系統(tǒng)的一狀態(tài)的概略圖。
[0058]圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵的其他狀態(tài)的概略圖。
[0059]圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵的其他狀態(tài)的概略圖。
[0060]圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵的其他狀態(tài)的概略圖。
[0061]圖21是示出使用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵的光通信系統(tǒng)的一狀態(tài)的概略圖。
[0062]圖22是示出現(xiàn)有的波長(zhǎng)分配器的一例子的概略圖。
[0063]圖23是說(shuō)明波長(zhǎng)分配特性的例子的說(shuō)明圖。
[0064]圖24是說(shuō)明波長(zhǎng)分配特性的例子的說(shuō)明圖。
[0065]圖25是說(shuō)明波長(zhǎng)分配特性的例子的說(shuō)明圖。
[0066]圖26是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵的其他狀態(tài)的概略圖。
[0067]圖27是示出光通過(guò)構(gòu)成第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵的平板波導(dǎo)的濾光器121的例子的概略圖。

【具體實(shí)施方式】
[0068]參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。下面說(shuō)明的實(shí)施方式為本發(fā)明的實(shí)施例子，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施方式。其中，本說(shuō)明書(shū)以及附圖中的符號(hào)相同的構(gòu)成部件表示相同的部件。并且可以組合各實(shí)施方式。
[0069](第一實(shí)施方式)
[0070]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵I的一狀態(tài)的概略圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵I為兩側(cè)輸入輸出波導(dǎo)一體型陣列波導(dǎo)光柵1，在由硅基板或玻璃基板等構(gòu)成的基板101的上形成有第一平板波導(dǎo)103，第二平板波導(dǎo)107，連接于第一平板波導(dǎo)103的第一輸入輸出波導(dǎo)102，連接于第二平板波導(dǎo)107的第二輸入輸出波導(dǎo)109，兩端連接于第一平板波導(dǎo)103以及第二平板波導(dǎo)107的第一通道波導(dǎo)組105，以及，兩端連接于第一平板波導(dǎo)103以及第二平板波導(dǎo)107的第二通道波導(dǎo)組106。
[0071]構(gòu)成陣列波導(dǎo)光柵I的第一通道波導(dǎo)組105與第二通道波導(dǎo)組106分別由多個(gè)通道波導(dǎo)形成，所述多個(gè)通道波導(dǎo)通過(guò)指定的路徑長(zhǎng)度差而路徑長(zhǎng)度依次變長(zhǎng)。并且在形成于陣列波導(dǎo)光柵I的第一平板波導(dǎo)103的部分的間隙104上嵌入式配設(shè)有濾光器121，所述濾光器121由作為濾光器的干涉過(guò)濾膜構(gòu)成，在形成于第二平板波導(dǎo)107的部分上的間隙108上也嵌入式配設(shè)有由干涉過(guò)濾膜構(gòu)成的濾光器122。
[0072]其中，在圖1中，將第一輸入輸出波導(dǎo)102與第一平板波導(dǎo)103之間的連接部分作為連接部111，將第二輸入輸出波導(dǎo)109與第二平板波導(dǎo)107之間的連接部分作為連接部116，將第一平板波導(dǎo)103與第一通道波導(dǎo)組105之間的連接部分作為連接部112，將第一平板波導(dǎo)103與第二通道波導(dǎo)組106之間的連接部分作為連接部113，將第二平板波導(dǎo)107與第一通道波導(dǎo)組105之間的連接部分作為連接部113，將第二平板波導(dǎo)107與第二通道波導(dǎo)組106之間的連接部分作為連接部115。
[0073]并且，在第一平板波導(dǎo)103上形成有兩個(gè)平板中心軸131、132。其中一個(gè)平板中心軸131為連接曲率中心141與曲率中心142的軸，其中，所述曲率中心141位于第一輸入輸出波導(dǎo)102與第一平板波導(dǎo)103之間的連接部111上，所述曲率中心142位于第一通道波導(dǎo)組105與第一平板波導(dǎo)103之間的連接部112上，另一個(gè)平板中心軸132為連接曲率中心143與濾光器121之間的交點(diǎn)的軸(以及其延長(zhǎng)線)，其中，曲率中心143位于第二通道波導(dǎo)組106與第一平板波導(dǎo)103之間的連接部113上，濾光器121配設(shè)在上述的一平板中心軸131與第一平板波導(dǎo)103上。
[0074]同樣在第二平板波導(dǎo)107上也形成有兩個(gè)平板中心軸133、134。其中一個(gè)平板中心軸133為連接曲率中心146與曲率中心144的軸，其中，所述曲率中心146位于第二輸入輸出波導(dǎo)109與第二平板波導(dǎo)107之間的連接部116上，所述曲率中心144位于第一通道波導(dǎo)組105與第二平板波導(dǎo)107之間的連接部114上，另一個(gè)平板中心軸134為連接曲率中心145與濾光器122之間的交點(diǎn)的軸(以及其延長(zhǎng)線)，其中，曲率中心145位于第二通道波導(dǎo)組106與第二平板波導(dǎo)107之間的連接部115上，濾光器122配設(shè)在上述的一平板中心軸133與第二平板波導(dǎo)107上。
[0075]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵I形成有兩個(gè)通道波導(dǎo)(第一通道波導(dǎo)組105以及第二通道波導(dǎo)組106)。并且第一平板波導(dǎo)103上形成有與通道波導(dǎo)組具有相同數(shù)量的兩個(gè)連接部，通道波導(dǎo)組為與第一通道波導(dǎo)組105的連接部112以及與第二通道波導(dǎo)組106的連接部113。并且，在第二平板波導(dǎo)107上也形成有與通道波導(dǎo)組具有相同數(shù)量的兩個(gè)連接部，通道波導(dǎo)組為與第一通道波導(dǎo)組105的連接部114以及與第二通道波導(dǎo)組106的連接部115。
[0076]構(gòu)成根據(jù)本實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵I的第一平板通道組105，根據(jù)指定波導(dǎo)路徑長(zhǎng)度差△ L依次變長(zhǎng)地形成該長(zhǎng)度，并且第二通道波導(dǎo)組106根據(jù)指定波導(dǎo)路徑長(zhǎng)度差A(yù)L’依次變長(zhǎng)地形成該長(zhǎng)度。在這里，將波導(dǎo)路徑長(zhǎng)度差A(yù)L與AL’的關(guān)系為AL> AL’時(shí)為例進(jìn)行說(shuō)明，與第二通道波導(dǎo)組106相比，第一通道波導(dǎo)組105具有能夠透射波長(zhǎng)間隔較窄的信號(hào)光的特性。
[0077]在本實(shí)施方式中，使濾光器121和第一平板波導(dǎo)103中的平板中心軸131形成的角度與平板中心軸132和濾光器121形成的角度一致地配置陣列波導(dǎo)光柵I的濾光器121 (干涉過(guò)濾膜121)。同樣地，使濾光器121和第一平板波導(dǎo)103中的平板中心軸133形成的角度與平板中心軸134和濾光器121形成的角度一致地配置濾光器122 (干涉過(guò)濾膜122)。
[0078]并且濾光器(干涉過(guò)濾膜)121、122對(duì)于不同的波長(zhǎng)帶寬(以下，設(shè)為波長(zhǎng)帶A，波長(zhǎng)帶B)的兩個(gè)信號(hào)光，反射波長(zhǎng)帶A的光，且透射波長(zhǎng)帶B的光。
[0079]圖2是示出濾光器(干涉過(guò)濾膜121、122)的特性的例子的概略圖。在圖2中，實(shí)線部的波長(zhǎng)帶A示出了后面描述的圖3中的地點(diǎn)(I)到地點(diǎn)(3)的波長(zhǎng)帶的透過(guò)率關(guān)系，且實(shí)線部的波長(zhǎng)帶B示出了圖3中的地點(diǎn)(I)到地點(diǎn)(2)的波長(zhǎng)帶的透過(guò)率關(guān)系。
[0080]圖3是示出在圖2中示出特性的濾光器(干涉過(guò)濾膜121、122)的波長(zhǎng)合分波的例子的概略圖。如圖3所示，從地點(diǎn)(I)入射的λΑ(波長(zhǎng)帶A)的信號(hào)光，通過(guò)濾光器121、122反射，并前往地點(diǎn)(3)。一方面，從地點(diǎn)(I)入射的λ Β(波長(zhǎng)帶B)，透過(guò)濾光器121、122，并前往地點(diǎn)(2)，同樣地，從地點(diǎn)(2)入射的λ Β透過(guò)濾光器，并前往地點(diǎn)(1)，從地點(diǎn)(3)入射的λ Α反射濾光器，并前往地點(diǎn)(I)。
[0081]作為濾光器，不同的波長(zhǎng)帶寬的兩個(gè)信號(hào)光具有以下如圖2所示的特性，利用能夠進(jìn)行如圖3所示的波長(zhǎng)合分波的濾光器(干涉過(guò)濾膜)121、122，并且參照?qǐng)D4以及圖5對(duì)單纖雙向地透過(guò)具有波長(zhǎng)帶A且波長(zhǎng)間隔較寬(波長(zhǎng)間隔X)的信號(hào)光與具有波長(zhǎng)帶B且波長(zhǎng)間隔較窄(波長(zhǎng)間隔Y)的信號(hào)光的波長(zhǎng)分配的動(dòng)作原理進(jìn)行說(shuō)明。在這里X > Y。
[0082]圖4以及圖5為用于說(shuō)明圖1中示出的陣列波導(dǎo)光柵I的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。圖4示出了波長(zhǎng)帶B且波長(zhǎng)間隔較窄的信號(hào)光151從第一輸入輸出波導(dǎo)102中的一波導(dǎo)中輸入之后，根據(jù)波長(zhǎng)來(lái)分配至第二輸入輸出波導(dǎo)109的各波導(dǎo)的狀態(tài)。
[0083]在圖4中,波長(zhǎng)帶B的信號(hào)光151 (波長(zhǎng)λ bx)，從第一輸入輸出波導(dǎo)102輸入至第一平板波導(dǎo)103，且傳播第一平板波導(dǎo)103。在這里，濾光器121能夠透過(guò)如圖2所示的波長(zhǎng)帶B的光，因此信號(hào)光151放大光斑大小的同時(shí),進(jìn)一步傳播第一平板波導(dǎo)103。這時(shí),第一平板波導(dǎo)103與第一通道波導(dǎo)組105輸入口之間的連接部112形成為圓弧狀的面，即在第一輸入波導(dǎo)102與第一平板波導(dǎo)103之間的連接部111上具有曲率中心141的圓弧狀，因此該信號(hào)光151等相位地入射至第一通道波導(dǎo)組105上，且分配至構(gòu)成第一通道波導(dǎo)組105的各通道波導(dǎo)上。
[0084]由于構(gòu)成第一通道波導(dǎo)組105的各通道波導(dǎo)的如上述的長(zhǎng)度各不相同，因此在第一通道波導(dǎo)組105的輸出口，每個(gè)通道波導(dǎo)輸出相位偏移的信號(hào)光。若將第一通道波導(dǎo)組105的波導(dǎo)路徑長(zhǎng)度差設(shè)為AL，則用公式(I)來(lái)表示鄰接的通道波導(dǎo)之間的相位差Φ，可以得出其依賴于信號(hào)光的波長(zhǎng)。其中，在公式(I)中，λ表不信號(hào)光的波長(zhǎng)，η表不通道波導(dǎo)的有效折射率。
[0085]Φ= 2π η AL/λ (I)
[0086]并且，通過(guò)波長(zhǎng)λ分化相關(guān)公式(I)時(shí)，能夠得到以下公式(2)。通過(guò)相關(guān)公式(2)，能夠得出相位差的波長(zhǎng)依賴性δ φ與波長(zhǎng)變化δ λ成正比。
[0087]δφ=-2πηΔΙ^δλ/λ2 (2)
[0088]其次，從第一通道波導(dǎo)組105的連接部114，將第一通道波導(dǎo)組105中接收到相位變化的信號(hào)光151輸出至第一平板波導(dǎo)107上。這時(shí)，由于在各通道波導(dǎo)之間具有相位差，因此相對(duì)于第二平板波導(dǎo)107的端面107a，等相位面產(chǎn)生傾斜度。并且，由于相位差Φ具有波長(zhǎng)依賴性，因此等相位面的傾斜度也具有波長(zhǎng)依賴性。若將位于構(gòu)成第一通道波導(dǎo)組105的各通道波導(dǎo)中的圓弧上的間隔設(shè)為S，則各波長(zhǎng)間(δ λ)的相位面的傾斜度δ Θ由公式(2)轉(zhuǎn)換為下式⑶。
[0089]δ Θ = -tan-1 { Δ L δ λ / (s λ )} (3)
[0090]從而，以各角度間隔δ θ來(lái)向不同方向傳播波長(zhǎng)間隔δ λ且波長(zhǎng)帶B的信號(hào)光151 (波長(zhǎng)Abl?Abn)。這時(shí)，相對(duì)于波長(zhǎng)帶B的光，濾光器122較透明，因此波長(zhǎng)帶B的信號(hào)光通過(guò)濾光器122。并且,第一通道波導(dǎo)組105的端面105a為圓弧狀，由于該曲率中心146位于同一平板波導(dǎo)107的端面107b的上面，因此波分多路復(fù)用光λΜ?Abn集中在第二平板波導(dǎo)107的端面107b上，且分別從第二輸入輸出波導(dǎo)109輸出。
[0091]與圖4相同地，圖5是用于說(shuō)明圖1中示出的陣列波導(dǎo)光柵I的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。圖5示出了波長(zhǎng)帶A且波長(zhǎng)間隔較寬的信號(hào)光152從輸入輸出波導(dǎo)102中的一波導(dǎo)中輸入之后，根據(jù)波長(zhǎng)來(lái)分配至第二輸入輸出波導(dǎo)109的各波導(dǎo)的狀態(tài)。
[0092]在圖5中,波長(zhǎng)帶A的信號(hào)光152 (波長(zhǎng)λ ax)，從第一輸入輸出波導(dǎo)102輸入至第一平板波導(dǎo)103，且傳播第一平板波導(dǎo)103。在這里，濾光器121能夠反射波長(zhǎng)帶A的光，因此以與入射角相同的角度來(lái)反射該信號(hào)光152，并向第一平板波導(dǎo)103與第二通道波導(dǎo)組106的連接部113的方向傳播。這時(shí)，第一平板波導(dǎo)103在與基板101的平面平行的方向上沒(méi)有限制地傳播信號(hào)光105的光斑大小的同時(shí)被放大,并且通過(guò)濾光器121的反射,信號(hào)光152，在第一平板波導(dǎo)103與第二通道波導(dǎo)組106輸入口之間的連接部113上上下翻轉(zhuǎn)之后，被分配。這時(shí)，將濾光器121作為鏡面從連接部113側(cè)進(jìn)行觀察時(shí)，第一平板波導(dǎo)103與第二通道波導(dǎo)組106輸入口之間的連接部113形成為圓弧狀，即在輸入輸出用波導(dǎo)102與平板波導(dǎo)103之間的連接部111的虛像上具有曲率中心141的圓弧狀，因此該信號(hào)光152等相位地入射至第二通道波導(dǎo)組106上，且分配至各通道波導(dǎo)上。
[0093]由于構(gòu)成第二通道波導(dǎo)組106的各通道波導(dǎo)的長(zhǎng)度各不相同，因此在第二通道波導(dǎo)組106的輸出口，每個(gè)通道波導(dǎo)輸出相位偏移的信號(hào)光。若將第二通道波導(dǎo)組106的波導(dǎo)路徑長(zhǎng)度差設(shè)為AL’，則用上述的公式(I)來(lái)表示鄰接的通道波導(dǎo)之間的相位差Φ，可以得出其依賴于信號(hào)光的波長(zhǎng)。并且，若用波長(zhǎng)λ ’來(lái)分化公式(I)，則轉(zhuǎn)換為上述的公式(2)，能夠得出相位差的波長(zhǎng)依賴性δ φ與波長(zhǎng)變化δ λ ’成正比。
[0094]從第二通道波導(dǎo)組106的連接部115，將第二通道波導(dǎo)組106中接收到的相位變化的信號(hào)光152輸出至第二平板波導(dǎo)107上。這時(shí)，由于在各通道波導(dǎo)之間具有相位差，因此相對(duì)于第二平板波導(dǎo)107的端面107c，等相位面產(chǎn)生傾斜度。并且，由于相位差Φ具有波長(zhǎng)依賴性，因此等相位面的傾斜度也具有波長(zhǎng)依賴性。若將位于構(gòu)成第二通道波導(dǎo)組106的各通道波導(dǎo)中的圓弧上的間隔設(shè)為s，則各波長(zhǎng)間λ’)的相位面的傾斜度δ Θ由上述的公式(2)轉(zhuǎn)換為上述的公式(3)。
[0095]從而，以各角度間隔δ Θ來(lái)向不同方向傳播波長(zhǎng)間隔δ λ’且波長(zhǎng)帶B的信號(hào)光152(波長(zhǎng)Aal?λ J。這時(shí)，相對(duì)于波長(zhǎng)帶A的光，濾光器122較透明，因此波長(zhǎng)帶B的信號(hào)光在濾光器122反射，且在上下方向上翻轉(zhuǎn)之后，前往第二平板波導(dǎo)107的端面107b的方向。并且，第二通道波導(dǎo)組106的端面106a為圓弧狀，將濾光器122作為鏡面從端面106a側(cè)進(jìn)行觀察時(shí)，由于端面106a的曲率中心146位于第二平板波導(dǎo)107的端面107b的虛像上，因此波分多路復(fù)用光λ al?λ an集中在第二評(píng)分波導(dǎo)107的端面107b上，且分別從第二輸入輸出波導(dǎo)109輸出。
[0096]根據(jù)以上的動(dòng)作原理,在圖23(b)中不出了圖4中不出的從第一輸入輸出波導(dǎo)102的各端口 I1Nln入射的?λ 的各波長(zhǎng)的信號(hào)光被波長(zhǎng)分配至第二輸入輸出波導(dǎo)109的各端口 (^?On之后，被輸出時(shí)的波長(zhǎng)分配特性的例子，并且，在圖23(a)中示出了圖5中不出的從第一輸入輸出波導(dǎo)102的各端口 I1?In入射的λ al?λ m的各波長(zhǎng)的信號(hào)光被波長(zhǎng)分配至第二輸入輸出波導(dǎo)109的各端口 O1?On之后,被輸出時(shí)的波長(zhǎng)分配特性的例子。
[0097]其中，在上述的圖4以及圖5的例子當(dāng)中，僅描述了從第一輸入輸出波導(dǎo)102偵U入射信號(hào)光，且從第二輸入輸出波導(dǎo)109側(cè)射出信號(hào)光的情況，但是，從第二輸入輸出波導(dǎo)109側(cè)入射信號(hào)光之后從第一輸入輸出波導(dǎo)102側(cè)射出信號(hào)光的情況的相同。
[0098]下面對(duì)根據(jù)本實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵I的設(shè)計(jì)方法的例子進(jìn)行說(shuō)明。但是，在下面的說(shuō)明當(dāng)中，為了方便起見(jiàn)，將波長(zhǎng)帶A設(shè)為1.3 μ m，波長(zhǎng)間隔設(shè)為20nm，將波長(zhǎng)帶B設(shè)為1.5μπι，將頻率間隔設(shè)為100GHz。并且說(shuō)明當(dāng)中，將用于波長(zhǎng)間隔較寬的陣列波導(dǎo)光柵I設(shè)為AWG1,將用于波長(zhǎng)間隔較窄的陣列波導(dǎo)光柵I設(shè)為AWG2。
[0099]圖6為不出構(gòu)成第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵I的平板波導(dǎo)(第一平板波導(dǎo)103,第二平板波導(dǎo)107。有時(shí)在以下的說(shuō)明當(dāng)中統(tǒng)稱為“平板波導(dǎo)S”)結(jié)構(gòu)的例子的概略圖。在平板波導(dǎo)S當(dāng)中，單纖雙向地分配波長(zhǎng)帶A與波長(zhǎng)帶B的兩個(gè)波長(zhǎng)帶的信號(hào)光時(shí)，優(yōu)先地，第一輸入輸出波導(dǎo)102與第二輸入輸出波導(dǎo)109 (參見(jiàn)圖1)分別使用輸入輸出波導(dǎo)均相同的波長(zhǎng)帶A與波長(zhǎng)帶B。
[0100]并且，在第一平板波導(dǎo)103或第二平板波導(dǎo)107中，單纖雙向地分配波長(zhǎng)帶A與波長(zhǎng)帶B的兩個(gè)波長(zhǎng)帶的信號(hào)光時(shí)，若為第一平板波導(dǎo)103，優(yōu)選地，使平板長(zhǎng)度a與平板長(zhǎng)度b相同，所述平板長(zhǎng)度a為通過(guò)連接位于第一輸入輸出波導(dǎo)102與第一平板波導(dǎo)103之間的連接部111上的曲率中心141與位于第一通道波導(dǎo)105與第一平板波導(dǎo)103之間的連接部112上的曲率中心142的軸(平板中心軸131)來(lái)形成的長(zhǎng)度，所述平板長(zhǎng)度b通過(guò)平板中心軸131上的長(zhǎng)度與平板中心軸132上的長(zhǎng)度之和來(lái)形成。所述平板中心軸131的長(zhǎng)度為從位于第一輸入輸出波導(dǎo)102與第一平板波導(dǎo)103之間的連接部111上的曲率中心141至配設(shè)在第一平板波導(dǎo)102的濾光器121的長(zhǎng)度，所述平板中心軸132的長(zhǎng)度為從位于第二通道波導(dǎo)106與第一平板波導(dǎo)103之間的連接部113上的曲率中心143至配設(shè)在第一平板波導(dǎo)103上的濾光器121的長(zhǎng)度。
[0101]同樣，若為第二平板波導(dǎo)107，優(yōu)選地，使平板長(zhǎng)度c與平板長(zhǎng)度d相同，所述平板長(zhǎng)度c為通過(guò)連接位于第二輸入輸出波導(dǎo)109與第二平板波導(dǎo)107之間的連接部116上的曲率中心146與位于第一通道波導(dǎo)105與第二平板波導(dǎo)107之間的連接部114上的曲率中心144的軸來(lái)形成的長(zhǎng)度，所述平板長(zhǎng)度d通過(guò)平板中心軸133上的長(zhǎng)度與平板中心軸134上的長(zhǎng)度之和來(lái)形成。所述平板中心軸133的長(zhǎng)度為從位于第二輸入輸出波導(dǎo)109與第二平板波導(dǎo)107之間的連接部116上的曲率中心146至配設(shè)在第二輸入輸出波導(dǎo)107的濾光器122的長(zhǎng)度，所述平板中心軸134的長(zhǎng)度為從位于第二通道波導(dǎo)106與第二平板波導(dǎo)107之間的連接部115上的曲率中心145至配設(shè)在第二平板波導(dǎo)107上的濾光器122的長(zhǎng)度。平板長(zhǎng)度a與平板長(zhǎng)度b，平板長(zhǎng)度c與平板長(zhǎng)度d的至少一個(gè)相同，優(yōu)選地，兩個(gè)都相同，從而由通過(guò)配設(shè)在平板波導(dǎo)S (第一平板波導(dǎo)103以及第二平板波導(dǎo)107)的濾光器(干涉過(guò)濾膜)121、122的波長(zhǎng)帶A的信號(hào)光傳播平板波導(dǎo)S的距離與由濾光器(干涉過(guò)濾膜)121、122中反射的波長(zhǎng)帶B的信號(hào)光傳播平板波導(dǎo)S的距離相同。
[0102]并且，在第一平板波導(dǎo)103或第二平板波導(dǎo)107中，單纖雙向地分配波長(zhǎng)帶A與波長(zhǎng)帶B的兩個(gè)波長(zhǎng)帶的信號(hào)光時(shí)，優(yōu)選地，第一平板波導(dǎo)103中的平板中心軸131與平板中心軸132(均參照?qǐng)D1)正交。并且，優(yōu)選地，第二平板波導(dǎo)107中的平板中心軸133與平板中心軸134(均參照?qǐng)D1)正交，且優(yōu)選地，平板中心軸131與平板中心軸132，以及平板中心軸133與平板中心軸134都正交。
[0103]為了使波長(zhǎng)帶A與波長(zhǎng)帶B傳播的平板長(zhǎng)度分別相同，圖6中不出的平板波長(zhǎng)S，例如，將配設(shè)在平板波長(zhǎng)S的濾光器121、122的水平方向(圖6的X軸方向)上的插入角度設(shè)為Θ，則平板中心軸131形成為角度Θ+Ji/4 (rad.)，平板中心軸132形成為角度Θ - Ji /4 (rad.) ο但是，圖6中作為平板波導(dǎo)示出了第一平板波導(dǎo)103的平板中心軸131、132的例子，但是，將平板中心軸131作為平板中心軸133，且將平板中心軸132作為平板中心軸134的第二平板波導(dǎo)107也相同。
[0104]形成于第一平板波導(dǎo)103的兩個(gè)平板中心軸的用通道波導(dǎo)組105、106來(lái)夾緊的側(cè)面的角度，以及形成于第二平板波導(dǎo)107的兩個(gè)平板中心軸的用通道波導(dǎo)組105、106來(lái)夾緊的側(cè)面的角度中的至少一個(gè)小于90度。例如，在圖6中，平板中心軸131形成為角度θ+α (rad.),平板中心軸132形成為角度θ-α (rad.)。其中，α < ji/4。通過(guò)α小于-- /4來(lái)能夠相互鄰近配置通道波導(dǎo)組，因此能夠?qū)崿F(xiàn)陣列波導(dǎo)光柵的小型化。在這里，作為平板波導(dǎo)，例舉了第一平板波導(dǎo)103的平板中心軸131、132的例子，但是將平板中心軸131替換為平板中心軸133，將平板中心軸132替換為平板中心軸134，且對(duì)于第二平板波導(dǎo)107也相同。
[0105]下面利用數(shù)學(xué)式對(duì)陣列波導(dǎo)光柵I的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行具體的說(shuō)明，通常，通過(guò)公式
(4)來(lái)得到陣列波導(dǎo)光柵I的平板長(zhǎng)度Lf。其中，公式(4)中的各變數(shù)表示的含義如同圖24的定義。
[0106]Lf = (Nch.ns.d.D) / λ c (4)
[0107]將AWGl與AWG2分別設(shè)定為獨(dú)立的每個(gè)陣列波導(dǎo)光柵1，圖7示出了改變波長(zhǎng)數(shù)Ndl與陣列間距d時(shí)的，各AWGl以及AWG2的陣列間距d與平板長(zhǎng)度Lf的關(guān)系(其中，在圖7中，“1.3帶”表示1.3μηι帶,“1.5帶”表示1.5μηι帶。下面的圖8?圖11也相同。并且，在圖7中，對(duì)于線種類相同的平板長(zhǎng)度，平板長(zhǎng)度Lf較長(zhǎng)的表示1.3 μ m帶，較短的表示1.5μπι帶。)。如圖7所示，當(dāng)設(shè)為相同的平板長(zhǎng)度Lf時(shí)，對(duì)于AWGl需要增加AWG2的Ndl或d。
[0108]為了具有共同性，若將AWGl(1.3ym帶)和AWG2(1.5ym帶)的平板長(zhǎng)度Lf與輸入輸出間距D設(shè)為相同，則利用公式(4)能夠得到如公式(5)的條件公式。確定波長(zhǎng)數(shù)Ndl,平板折射率ns，陣列間距d以及中心波長(zhǎng)λ。，以滿足相關(guān)公式(5)。
[0109](Nch,I.ns；1.(I1) /Ac l = (Nch,2.ns，2.d2)/A c；2 (5)
[0110]作為具體的設(shè)計(jì)示例，圖8以及圖9示出了恒定λ。與ns，且改變波長(zhǎng)數(shù)Ndl時(shí)的，AffGl的陣列間距Cl1與以及AWG2的陣列間距d2的關(guān)系。其中，圖8示出了改變AWGl的Ndl時(shí)的Cl1與d2的關(guān)系的圖，圖9示出了改變AWG2的Ndl時(shí)的Cl1與d2的關(guān)系的圖。
[0111]并且，使AWGl與AWG2的波長(zhǎng)數(shù)相同，且若要實(shí)現(xiàn)具備N個(gè)X N個(gè)的輸入輸出端口的波長(zhǎng)分配器，(Nchl = Ndl2),公式(5)變形為公式(6)。
[0112](ns；1.d^/A c；1 = (ns；2.d2)/A c；2 (6)
[0113]圖10示出了恒定AWG2的λ。2，且改變AWGl的中心波長(zhǎng)λ cl時(shí)的，AWGl的陣列間距(11與八162的陣列間距d2的關(guān)系，滿足相關(guān)公式(6)。同樣，圖11示出了恒定AWGl的λ &且改變AWG2的中心波長(zhǎng)λ。2時(shí)的，AffGl的陣列間距Cl1與AWG2的陣列間距d2的關(guān)系。
[0114]如上述，若為了滿足公式(5)的關(guān)系而設(shè)定參數(shù)，則能夠?qū)崿F(xiàn)將輸入輸出部設(shè)為一體化的陣列波導(dǎo)光柵I。并且，若為了滿足公式(6)的關(guān)系而設(shè)定參數(shù)，則可實(shí)現(xiàn)能夠滿足圖23(a)以及圖23(b)中示出的波長(zhǎng)分配特性的N端口 XN端口的波長(zhǎng)分配器。
[0115]優(yōu)選地，第一平板波導(dǎo)103或第二平板波導(dǎo)107中的，配設(shè)有濾光器121、122中的根據(jù)濾光器121、122的通過(guò)來(lái)通過(guò)濾光器121、122的光產(chǎn)生光路的偏差，根據(jù)光路的偏差的量來(lái)第一輸入輸出波導(dǎo)102側(cè)的中心軸或第二輸入輸出波導(dǎo)109側(cè)的中心軸，以及通道波導(dǎo)組105側(cè)的中心軸也產(chǎn)生偏差。光路的偏差為沒(méi)有配設(shè)濾光器121、122地第一平板波導(dǎo)103或第二平板波導(dǎo)107構(gòu)成均質(zhì)的介質(zhì)時(shí)的光路中心與配設(shè)有濾光器121、122時(shí)的光路中心之間的間隔。
[0116]圖26中不出的平板波導(dǎo)S (103、107)在第一輸入輸出波導(dǎo)102側(cè)或第二輸入輸出波導(dǎo)109側(cè)，以及在通道波導(dǎo)組105側(cè)，將中心軸的偏差僅設(shè)定為ΛΧ的偏差量。為了使光路的中心與中心軸匹配，在所有的通道波導(dǎo)上平均分配光，或者由于使從所有的通道波導(dǎo)平均分配光，因此降低了陣列波導(dǎo)光柵的損失。
[0117]對(duì)中心軸的偏差量進(jìn)行說(shuō)明。利用圖27對(duì)來(lái)自第一輸入輸出波導(dǎo)102的光通過(guò)第一平板波導(dǎo)103內(nèi)的濾光器121的例子進(jìn)行說(shuō)明。將第一平板波導(dǎo)103的折射率設(shè)為nsa，將光濾波器121的平均折射率設(shè)為nsb。以入射角輸入光入射至濾光器121上，在第一平板波導(dǎo)103與濾光器121的界面以及濾光器121與第一平板波導(dǎo)103的界面上折射，在射出角c^sa上進(jìn)入Φ第一平板波導(dǎo)103內(nèi)。這時(shí),濾光器121內(nèi)的光具有折射角<i>sb。若將濾光器121內(nèi)的光路長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)b,則濾光器121的光路長(zhǎng)度表不為L(zhǎng)b.cos ο第一輸入輸出波導(dǎo)102側(cè)的中心軸與通道波導(dǎo)組105側(cè)的中心軸的偏差量ΛΧ如下。
[0118]Δχ = Lb.sin(<i)sa-<i)sb) (7)
[0119]但是與C^sb具有斯涅爾定律的關(guān)系如下。
[0120]nsa.sin Φ sa = nsb.sin Φ sb (8)
[0121]并且，圖26中的平板長(zhǎng)度的關(guān)系表示如下。下面公式表示了平板長(zhǎng)度Lf將第一輸入輸出波導(dǎo)102側(cè)的中心軸設(shè)為平板內(nèi)光路長(zhǎng)度La，濾光器121內(nèi)的光路長(zhǎng)度Lb，將通道波導(dǎo)組105側(cè)的中心軸的平板內(nèi)光路長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)。。
[0122]Lf = La+ (nsb/nsa) Lb+Lc (9)
[0123]其中，在這里表示的參數(shù)為本發(fā)明的一例子，其可通過(guò)使用的波長(zhǎng)帶(頻率帶)，波長(zhǎng)間隔(頻率間隔)，波長(zhǎng)數(shù)，波導(dǎo)材料，多層過(guò)濾膜的種類等來(lái)改變。
[0124]以上說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵I通過(guò)將濾光器121、122配設(shè)在形成于基板上的第一平板波導(dǎo)103以及第二平板波導(dǎo)107的結(jié)構(gòu)，在單一的平面光波線路內(nèi)單纖雙向地波分分配波分復(fù)用的波長(zhǎng)帶以及波長(zhǎng)間隔不同的信號(hào)光(例如，波長(zhǎng)帶A且波長(zhǎng)價(jià)格較寬的信號(hào)光151與波長(zhǎng)帶B且波長(zhǎng)間隔較窄的信號(hào)光152)，因此能夠形成小型且低成本的兩側(cè)輸入輸出波導(dǎo)一體型的陣列波導(dǎo)光柵I。
[0125](第二實(shí)施方式)
[0126]下面基于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的附圖進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。其中，在下面的說(shuō)明當(dāng)中，對(duì)于與上述的第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)以及相同的部件標(biāo)注了相同的符號(hào)，省略該詳細(xì)的說(shuō)明或簡(jiǎn)化該說(shuō)明。
[0127]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵2的一狀態(tài)的概略圖。如圖12所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵2為單側(cè)輸入輸出波導(dǎo)一體型陣列波導(dǎo)光柵2，在由硅基板或玻璃基板等構(gòu)成的基板201的上面形成有第一平板波導(dǎo)203，第二平板波導(dǎo)207，連接于第一平板波導(dǎo)203的第一輸入輸出波導(dǎo)202，連接于第二平板波導(dǎo)207的兩個(gè)第二輸入輸出波導(dǎo)209、210，兩端連接于第一平板波導(dǎo)203以及第二平板波導(dǎo)207的第一通道波導(dǎo)組205，以及，兩端連接于第一平板波導(dǎo)203以及第二平板波導(dǎo)207的第二通道波導(dǎo)組206。
[0128]構(gòu)成陣列波導(dǎo)光柵2的第一通道波導(dǎo)組205與第二通道波導(dǎo)組206分別由多個(gè)通道波導(dǎo)形成，所述多個(gè)通道波導(dǎo)通過(guò)指定的路徑長(zhǎng)度差而路徑長(zhǎng)度依次變長(zhǎng)。并且在形成于構(gòu)成陣列波導(dǎo)光柵I的第一平板波導(dǎo)203的部分的間隙204上嵌入式配設(shè)有作為濾光器的干涉過(guò)濾膜221。
[0129]其中，在圖12中，將第一輸入輸出波導(dǎo)202與第一平板波導(dǎo)203之間的連接部分作為連接部211，將第二輸入輸出波導(dǎo)209與第二平板波導(dǎo)207之間的連接部分作為連接部216，將第二輸入輸出波導(dǎo)210與第二平板波導(dǎo)207之間的連接部分作為連接部218，將第一平板波導(dǎo)203與第一通道波導(dǎo)組205之間的連接部分作為連接部212，將第一平板波導(dǎo)203與第二通道波導(dǎo)組206之間的連接部分作為連接部213，將第二平板波導(dǎo)207與第一通道波導(dǎo)組205之間的連接部分作為連接部214，將第二平板波導(dǎo)207與第二通道波導(dǎo)組206之間的連接部分作為連接部215。
[0130]并且，在第一平板波導(dǎo)203上形成有兩個(gè)平板中心軸231、232。其中一個(gè)平板中心軸231為連接曲率中心241與曲率中心242的軸，其中，所述曲率中心241位于第一輸入輸出波導(dǎo)202與第一平板波導(dǎo)203之間的連接部211上，所述曲率中心242位于第一通道波導(dǎo)組205與第一平板波導(dǎo)203之間的連接部212上，另一平板中心軸232為連接曲率中心243與濾光器221之間的交點(diǎn)的軸(以及其延長(zhǎng)線)，其中，曲率中心243位于第二通道波導(dǎo)組206與第一平板波導(dǎo)203之間的連接部213上，濾光器221配設(shè)在上述的一平板中心軸231與第一平板波導(dǎo)203上。
[0131]同樣在第二平板波導(dǎo)207上也形成有兩個(gè)平板中心軸233、234。其中一個(gè)平板中心軸233為連接曲率中心246與曲率中心244的軸，其中，所述曲率中心246位于第二輸入輸出波導(dǎo)209與第二平板波導(dǎo)207之間的連接部216上，所述曲率中心244位于第一通道波導(dǎo)組205與第二平板波導(dǎo)207之間的連接部214上，另一平板中心軸234為連接曲率中心245與曲率中心248的軸，其中，曲率中心245位于第二通道波導(dǎo)組206與第二平板波導(dǎo)207之間的連接部215上，曲率中心248位于第二通道波導(dǎo)組210與第二平板波導(dǎo)207之間的連接部218上。
[0132]如圖12所示，根據(jù)本實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵2形成有兩個(gè)通道波導(dǎo)(第一通道波導(dǎo)組205以及第二通道波導(dǎo)組206)。并且第一平板波導(dǎo)203上形成有與通道波導(dǎo)組具有相同數(shù)量的兩個(gè)連接部，通道波導(dǎo)組為與第一通道波導(dǎo)組205的連接部212以及與第二通道波導(dǎo)組206的連接部213。同樣，在第二平板波導(dǎo)207上也形成有與通道波導(dǎo)組具有相同數(shù)量的兩個(gè)連接部，通道波導(dǎo)組為與第一通道波導(dǎo)組205的連接部214以及與第二通道波導(dǎo)組206的連接部215。
[0133]并且，與第一實(shí)施方式相同地，構(gòu)成根據(jù)本實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵2的第一平板通道組205，根據(jù)指定波導(dǎo)路徑長(zhǎng)度差△ L依次變長(zhǎng)地形成該長(zhǎng)度，并且第二通道波導(dǎo)組206根據(jù)指定波導(dǎo)路徑長(zhǎng)度差A(yù)L’依次變長(zhǎng)地形成該長(zhǎng)度。在這里，將波導(dǎo)路徑長(zhǎng)度差A(yù)L與AL’的關(guān)系為AL> AL’時(shí)為例進(jìn)行說(shuō)明，第一通道波導(dǎo)組205的特性在于，與第二通道波導(dǎo)組206相比通過(guò)波長(zhǎng)間隔較窄的信號(hào)光。
[0134]在本實(shí)施方式中，使濾光器221和第一平板波導(dǎo)203中的平板中心軸231形成的角度與平板中心軸232和濾光器221形成的角度一致地配置陣列波導(dǎo)光柵2的濾光器221 (干涉過(guò)濾膜221)。
[0135]作為濾光器，不同的波長(zhǎng)帶寬的兩個(gè)信號(hào)光具有以下如圖2所示的特性，利用能夠進(jìn)行如圖3所示的波長(zhǎng)合分波的濾光器(干涉過(guò)濾膜)221，并且參照?qǐng)D13以及圖14對(duì)單纖雙向地通過(guò)具有波長(zhǎng)帶A且波長(zhǎng)間隔較寬(波長(zhǎng)間隔X)的信號(hào)光與具有波長(zhǎng)帶B且波長(zhǎng)間隔較窄(波長(zhǎng)間隔Y)的信號(hào)光的波長(zhǎng)分配的動(dòng)作原理進(jìn)行說(shuō)明。在與第一實(shí)施方式相同地X > Y。
[0136]圖13以及圖14為用于說(shuō)明圖12中示出的陣列波導(dǎo)光柵2的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。圖13示出了波長(zhǎng)帶B且波長(zhǎng)間隔較窄的信號(hào)光153從第一輸入輸出波導(dǎo)202中的一波導(dǎo)中輸入之后，根據(jù)波長(zhǎng)來(lái)分配至輸入輸出波導(dǎo)209的各波導(dǎo)的狀態(tài)。
[0137]在圖13中，波長(zhǎng)帶B的信號(hào)光251 (波長(zhǎng)λ bx)，從第一輸入輸出波導(dǎo)202輸入至第一平板波導(dǎo)203，且傳播第一平板波導(dǎo)203。在這里，濾光器221能夠透過(guò)如圖2所示的波長(zhǎng)帶B的光，因此信號(hào)光251放大光斑大小的同時(shí),進(jìn)一步傳播一平板波導(dǎo)203。這時(shí),第一平板波導(dǎo)203與第一通道波導(dǎo)組205輸入口之間的連接部212形成為圓弧狀的面，即在第一輸入波導(dǎo)202與第一平板波導(dǎo)203之間的連接部211上具有曲率中心241的圓弧狀，因此該信號(hào)光251等相位地入射至第一通道波導(dǎo)組205上，且分配至構(gòu)成第一通道波導(dǎo)組205的各通道波導(dǎo)上。
[0138]由于構(gòu)成第一通道波導(dǎo)組205的各通道波導(dǎo)的如上述的長(zhǎng)度各不相同，因此在第一通道波導(dǎo)組205的輸出口，每個(gè)通道波導(dǎo)輸出相位偏移的信號(hào)光。若將第一通道波導(dǎo)組205的波導(dǎo)路徑長(zhǎng)度差設(shè)為AL，則用上述的公式(I)來(lái)表示鄰接的通道波導(dǎo)之間的相位差φ，且依賴于信號(hào)光的波長(zhǎng)。
[0139]并且，通過(guò)波長(zhǎng)λ分化相關(guān)公式(I)的公式時(shí)，能夠得到上述的公式(2)。通過(guò)相關(guān)公式(2)，能夠得出相位差的波長(zhǎng)依賴性δ φ與波長(zhǎng)變化δ λ成正比。
[0140]其次，從第一通道波導(dǎo)組205的連接部214，將第一通道波導(dǎo)組205中接收到相位變化的信號(hào)光251輸出至第二平板波導(dǎo)207上。這時(shí)，由于在各通道波導(dǎo)之間具有相位差，因此相對(duì)于第二平板波導(dǎo)207的端面207a，等相位面產(chǎn)生傾斜度。并且，由于相位差Φ具有波長(zhǎng)依賴性，因此等相位面的傾斜度也具有波長(zhǎng)依賴性。若將位于構(gòu)成第一通道波導(dǎo)組205的各通道波導(dǎo)中的圓弧上的間隔設(shè)為S，則各波長(zhǎng)間(δ λ)的相位面的傾斜度δ Θ由公式(2)轉(zhuǎn)換為上述的公式(3)。以各角度間隔δ Θ向不同方向傳播波長(zhǎng)間隔δ λ且波長(zhǎng)帶B的信號(hào)光251(波長(zhǎng)λω?λΜ)。并且，第一通道波導(dǎo)組205的端面205a為圓弧狀，由于該曲率中心246位于同一平板波導(dǎo)207的端面207b的上面，因此波分多路復(fù)用光Xbl?λ bn集中在第二平板波導(dǎo)207的端面207b上，且分別從第二輸入輸出波導(dǎo)209輸出。
[0141]與圖13相同地，圖14是用于說(shuō)明圖12中示出的陣列波導(dǎo)光柵I的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖。圖14示出了波長(zhǎng)帶A且波長(zhǎng)間隔較寬的信號(hào)光252從輸入輸出波導(dǎo)202中的一波導(dǎo)中輸入之后，根據(jù)波長(zhǎng)來(lái)分配至第二輸入輸出波導(dǎo)210的各波導(dǎo)的狀態(tài)。
[0142]在圖14中，波長(zhǎng)帶A的信號(hào)光252 (波長(zhǎng)λ ax)，從第一輸入輸出波導(dǎo)202輸入至第一平板波導(dǎo)203,且傳播第一平板波導(dǎo)203。在這里,濾光器221能夠反射波長(zhǎng)帶A的光，因此以與入射角相同的角度來(lái)反射該信號(hào)光252,并向第一平板波導(dǎo)203與第二波導(dǎo)206的連接部213的方向傳播。這時(shí)，第一平板波導(dǎo)203在與基板201的平面平行的方向上沒(méi)有限制地傳播信號(hào)光252的光斑大小的同時(shí)被放大,并且通過(guò)濾光器221的反射,信號(hào)光252,在第一平板波導(dǎo)203與第二通道波導(dǎo)組206輸入口之間的連接部213上上下翻轉(zhuǎn)之后，被分配。這時(shí)，將濾光器作為鏡面從連接部213側(cè)進(jìn)行觀察時(shí)，第一平板波導(dǎo)203與第二通道波導(dǎo)組206輸入口之間的連接部213形成為圓弧狀，即在輸入輸出波導(dǎo)202與平板波導(dǎo)203之間的連接部211上具有曲率中心242的圓弧狀，因此該信號(hào)光252等相位地入射至第二通道波導(dǎo)組206上，且分配至各通道波導(dǎo)上。
[0143]由于構(gòu)成第二通道波導(dǎo)組206的各通道波導(dǎo)的長(zhǎng)度各不相同，因此在第二通道波導(dǎo)組206的輸出口，每個(gè)通道波導(dǎo)輸出相位偏移的信號(hào)光。若將第二通道波導(dǎo)組206的波導(dǎo)路徑長(zhǎng)度差設(shè)為AL’，則用上述的公式(I)來(lái)表示鄰接的通道波導(dǎo)之間的相位差Φ，可以得出其依賴于信號(hào)光的波長(zhǎng)。并且，若用波長(zhǎng)λ ’來(lái)分化公式(I)，則轉(zhuǎn)換為上述的公式
(2)，能夠得出相位差的波長(zhǎng)依賴性δ φ與波長(zhǎng)變化δ λ成正比。
[0144]從第二通道波導(dǎo)組206的連接部215，將第二通道波導(dǎo)組206中接收到的相位變化的信號(hào)光252輸出至第二平板波導(dǎo)207上。這時(shí)，由于在各通道波導(dǎo)之間具有相位差，因此相對(duì)于第二平板波導(dǎo)207的端面207c，等相位面產(chǎn)生傾斜度。并且，由于相位差Φ具有波長(zhǎng)依賴性，因此等相位面的傾斜度也具有波長(zhǎng)依賴性。若將位于構(gòu)成第二通道波導(dǎo)組206的各通道波導(dǎo)中的圓弧上的間隔設(shè)為s，則各波長(zhǎng)間(δ λ，)的相位面的傾斜度δ Θ由上述的公式⑵轉(zhuǎn)換為下式(3)。
[0145]從而，通過(guò)角度間隔δ Θ來(lái)向不同方向傳播波長(zhǎng)間隔δ λ’且波長(zhǎng)帶B的信號(hào)光252 (波長(zhǎng) λ al ?λ an)。
[0146]從第二通道波導(dǎo)組206的連接部215輸出至第二平板波導(dǎo)207的信號(hào)光252前往第二平板波導(dǎo)207的端面207d的方向。并且第二通道波導(dǎo)組206的端面206a為圓弧狀，由于該曲率中心248位于平板波導(dǎo)207的端面207d的上面，因此波分多路復(fù)用光λ bl?Xbn集中在第二平板波導(dǎo)207的端面207d上，且分別從第二輸入輸出波導(dǎo)210輸出。
[0147]根據(jù)以上的動(dòng)作原理，在圖25(b)中示出了圖13中示出的從第一輸入輸出波導(dǎo)202的各端口 I1?In入射的Xbl?Xbn的各波長(zhǎng)的信號(hào)光被波長(zhǎng)分配至第二輸入輸出波導(dǎo)209的各端口 Q1?Qn之后，被輸出時(shí)的波長(zhǎng)分配特性的例子，并且，在圖25(a)中示出了圖14中不出的從第一輸入輸出波導(dǎo)202的各端口 I1?In入射的λ al?Xan的各波長(zhǎng)的信號(hào)光被波長(zhǎng)分配至第二輸入輸出波導(dǎo)210的各端口 P1?Pn之后，被輸出時(shí)的波長(zhǎng)分配特性的例子。
[0148]其中，在上述的圖14以及圖15的例子當(dāng)中，描述了從第一輸入輸出波導(dǎo)202側(cè)入射信號(hào)光，且從第二輸入輸出波導(dǎo)209側(cè)或第二輸入輸出波導(dǎo)210側(cè)射出信號(hào)光的情況,但是，從第二輸入輸出波導(dǎo)209側(cè)或第二輸入輸出波導(dǎo)210側(cè)入射信號(hào)光之后從從第一輸入輸出波導(dǎo)202側(cè)射出信號(hào)光的情況的相同。
[0149]并且，根據(jù)本實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵2的設(shè)計(jì)方法可采用上述的第一實(shí)施方式說(shuō)明的設(shè)計(jì)方法，因此省略其說(shuō)明。
[0150]并且，與第一實(shí)施方式相同地，根據(jù)本實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵I的設(shè)計(jì)方法的例子進(jìn)行說(shuō)明。
[0151]例如，與第一實(shí)施方式相同地在第一平板波導(dǎo)203或第二平板波導(dǎo)207中，單纖雙向地分配波長(zhǎng)帶A與波長(zhǎng)帶B的兩個(gè)波長(zhǎng)帶的信號(hào)光時(shí)，若為第一平板波導(dǎo)203，優(yōu)選地，使平板長(zhǎng)度a與平板長(zhǎng)度b相同，所述平板長(zhǎng)度a為通過(guò)連接位于第一輸入輸出波導(dǎo)202與第一平板波導(dǎo)203之間的連接部211上的曲率中心241與位于第一通道波導(dǎo)205與第一平板波導(dǎo)203之間的連接部212上的曲率中心242的軸(平板中心軸231)來(lái)形成的長(zhǎng)度，所述平板長(zhǎng)度b通過(guò)平板中心軸231上的長(zhǎng)度與平板中心軸232上的長(zhǎng)度之和來(lái)形成。所述平板中心軸231的長(zhǎng)度為從位于第一輸入輸出波導(dǎo)202與第一平板波導(dǎo)203之間的連接部211上的曲率中心241至配設(shè)在第一輸入輸出波導(dǎo)202的濾光器221的長(zhǎng)度，所述平板中心軸232的長(zhǎng)度為從位于第二通道波導(dǎo)206與第一平板波導(dǎo)203之間的連接部213上的曲率中心243至配設(shè)在第一平板波導(dǎo)203上的濾光器221的長(zhǎng)度。通過(guò)使。平板長(zhǎng)度a與平板長(zhǎng)度b相同，從而由通過(guò)配設(shè)在第一平板波導(dǎo)203的濾光器(干涉過(guò)濾膜)221的波長(zhǎng)帶A的信號(hào)光傳播第一平板波導(dǎo)203的距離與由濾光器(干涉過(guò)濾膜)221中反射的波長(zhǎng)帶B的信號(hào)光傳播平板波導(dǎo)S的距離相同。
[0152]并且，與第一實(shí)施方式相同地，在第一平板波導(dǎo)203或第二平板波導(dǎo)207中，單纖雙向地分配波長(zhǎng)帶A與波長(zhǎng)帶B的兩個(gè)波長(zhǎng)帶的信號(hào)光時(shí)，優(yōu)選地，第一平板波導(dǎo)203中的平板中心軸231與平板中心軸232 (均參照?qǐng)D12)正交。并且，優(yōu)選地，第二平板波導(dǎo)207中的平板中心軸133與平板中心軸134 (均參照?qǐng)D12)正交，且優(yōu)選地，平板中心軸231與平板中心軸232，以及平板中心軸233與平板中心軸234都正交。
[0153]以上說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵2通過(guò)將濾光器221配設(shè)在形成于基板201上的第一平板波導(dǎo)203的結(jié)構(gòu)，在單一的平面光波線路內(nèi)單纖雙向地波分分配波分復(fù)用的波長(zhǎng)帶以及波長(zhǎng)間隔不同的信號(hào)光，因此能夠形成小型且低成本的兩側(cè)輸入輸出波導(dǎo)一體型的陣列波導(dǎo)光柵2。
[0154](第三實(shí)施方式)
[0155]下面利用附圖對(duì)采用根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵I的光通信系統(tǒng)Zl的例子進(jìn)行說(shuō)明。
[0156]圖15為示出使用根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵I的光通信系統(tǒng)Zl的狀態(tài)的概略圖。圖16示出的光通信系統(tǒng)Zl為使用根據(jù)第一實(shí)施方式的兩側(cè)輸入輸出波導(dǎo)一體型陣列波導(dǎo)光柵I的、在上行/下行的波長(zhǎng)帶與波長(zhǎng)間隔不同的波長(zhǎng)可調(diào)型WDM/TDM-P0N。
[0157]圖15示出的光通信系統(tǒng)Zl包括:陣列波導(dǎo)光柵1，用戶端裝置401，局側(cè)裝置501以及連接這些的光纖Fl?F3，并且通過(guò)光功率分配器P在各端口上連接有多個(gè)用戶端裝置401。其中，光通信系統(tǒng)Zl也可以不通過(guò)光功率分配器P地將每個(gè)用戶端裝置401分別直接連接至陣列波導(dǎo)光柵I的各端口 I1?In上。
[0158]將從局側(cè)裝置501傳輸至用戶端裝置401的信號(hào)光設(shè)為下行信號(hào)，從用戶端裝置401傳輸至局側(cè)裝置501的信號(hào)光設(shè)為上行信號(hào)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明如下。
[0159]構(gòu)成光通信系統(tǒng)Zl的局側(cè)裝置501包括:一個(gè)以上的光收發(fā)機(jī)512與控制部511,光收發(fā)機(jī)512包括:發(fā)送下行信號(hào)的光發(fā)送機(jī)521，接收上行信號(hào)的光接收機(jī)522，以及光合分波器523，其中光合分波器523由對(duì)上行信號(hào)與下行信號(hào)進(jìn)行合分波的波長(zhǎng)濾波器等來(lái)構(gòu)成。光發(fā)送機(jī)521具備發(fā)送波長(zhǎng)間隔Y的信號(hào)光的特性，且具有能夠改變輸出波長(zhǎng)λ bl?Abn的功能。
[0160]一方面，用戶端裝置401包括:發(fā)送上行信號(hào)的光發(fā)送器411，接收下行信號(hào)的光接收機(jī)412，由對(duì)上行信號(hào)與下行信號(hào)進(jìn)行合分波的波長(zhǎng)濾波器等來(lái)構(gòu)成光合分波器413以及控制部414。并且光發(fā)送機(jī)411具有發(fā)送波長(zhǎng)間隔X的信號(hào)光的特性，且具有能夠改變輸出波長(zhǎng)λ al?λ an的功能。
[0161]圖16為不出波長(zhǎng)配置的例子的概略圖。如圖16所不,波長(zhǎng)帶A,波長(zhǎng)間隔X的光信號(hào)Xal?Xan形成上行信號(hào)，不同于波長(zhǎng)帶A的波長(zhǎng)帶的波長(zhǎng)帶B，波長(zhǎng)間隔Y(X>Y)的信號(hào)光?Xbn形成下行信號(hào)。
[0162]并且，具體地陣列波導(dǎo)光柵I如上述第一實(shí)施方式中說(shuō)明，但是包括用戶端端口I1?In以及局側(cè)端口 O1?On(η為整數(shù))。局側(cè)端口與用戶端端口與輸入輸出波導(dǎo)之間的關(guān)系具有如圖23(a)，圖23(b)所示的旋轉(zhuǎn)性。但是，將連接于陣列波導(dǎo)光柵I的用戶端各側(cè)端口 I1?In的用戶端裝置或用戶端裝置組分別設(shè)為Ρ0Ν-1?ΡΟΝ-η。
[0163]關(guān)于圖15所示的光通信系統(tǒng)Zl中的信號(hào)流的例子，首先對(duì)下行信號(hào)流進(jìn)行說(shuō)明。從局側(cè)裝置501內(nèi)的收發(fā)機(jī)512-1 (I ^ i ^ n,i為整數(shù))中的光發(fā)送機(jī)521_i發(fā)送波長(zhǎng)間隔Y的波長(zhǎng)Xbx(l蘭X蘭n，n為整數(shù))的下行信號(hào)，所述波長(zhǎng)間隔Y的波長(zhǎng)Xbx(l蘭x蘭n，η為整數(shù))的下行信號(hào)經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)合分波器523-1以及光纖3-1輸入至陣列波導(dǎo)光柵I的基板101上的局側(cè)端口 Oi上。輸入至Oi上的下行信號(hào)，根據(jù)圖23(b)所示的波長(zhǎng)與端口的對(duì)應(yīng)表被動(dòng)地輸出至用戶端側(cè)端口 1」(1 ^ j ^ n, j為整數(shù))上。從Ij輸出的下行信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖F2-j到達(dá)光功率分配器P_j上。在功率分配器Ρ-j上，相關(guān)的下行信號(hào)被均等地分配之后，送達(dá)至屬于功率分配器P_j的下流的所有用戶端裝置上，即均等地送達(dá)至PON-j上。即，下行信號(hào)經(jīng)光纖Fl-j，到達(dá)用戶端裝置401-j上。
[0164]但是，光通信系統(tǒng)Zl中的下行信號(hào)在一用戶端裝置401內(nèi)的光接收機(jī)上控制局側(cè)裝置501內(nèi)的光收發(fā)機(jī)512的輸出波長(zhǎng)與輸出時(shí)間，以使在某一時(shí)刻上僅輸入一下行信號(hào)。
[0165]其次，對(duì)光通信系統(tǒng)Zl中的上行信號(hào)流進(jìn)行說(shuō)明。從用戶端裝置401-j內(nèi)(I = j = n, j為整數(shù))的光發(fā)送機(jī)411-j發(fā)送波長(zhǎng)間隔X的波長(zhǎng)λ ay(l f y f n, y為整數(shù))的上行信號(hào)，所述波長(zhǎng)間隔X的波長(zhǎng)λ ay(l f y f n，y為整數(shù))的上行信號(hào)經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)合分波器413-j以及光纖Fl-j，光功率分配器p-j，光纖F2-j輸入至陣列波導(dǎo)光柵101的局側(cè)端口 Ij上。輸入至Ij上的上行信號(hào)，根據(jù)圖23(a)所示的波長(zhǎng)與端口的對(duì)應(yīng)表被動(dòng)地輸出至局側(cè)端口 OiQ = i = n，i為整數(shù))上。從Oi輸出的上行信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖F3-1，且經(jīng)過(guò)局側(cè)裝置501內(nèi)的收發(fā)機(jī)512-1中的波長(zhǎng)合分波器523-1到達(dá)光接收機(jī)522_i上。
[0166]但是，光通信系統(tǒng)Zl中的上行信號(hào)與上述的下行信號(hào)相同，在一局側(cè)裝置501內(nèi)的光接收機(jī)522上控制用戶端裝置401內(nèi)的光接收機(jī)411的輸出波長(zhǎng)與輸出時(shí)間，以使在某一時(shí)刻上僅輸入一上行信號(hào)。
[0167]圖17為示出使用根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵2的光通信系統(tǒng)Z2的狀態(tài)的概略圖。圖18示出的光通信系統(tǒng)Z2為使用根據(jù)第一實(shí)施方式的單側(cè)輸入輸出波導(dǎo)一體型陣列波導(dǎo)光柵2的、在上行/下行的波長(zhǎng)帶與波長(zhǎng)間隔不同的波長(zhǎng)可調(diào)型WDM/TDM-P0N。
[0168]圖17示出的光通信系統(tǒng)Z2包括:陣列波導(dǎo)光柵2，用戶端裝置401，局側(cè)裝置601以及連接這些的光纖F，并且通過(guò)光功率分配器P在各端口上連接有多個(gè)用戶端裝置401。其中，光通信系統(tǒng)Z2可以不通過(guò)光功率分配器P地將每個(gè)用戶端裝置401分別直接連接至陣列波導(dǎo)光柵2的各端口 I1?In上。
[0169]將從局側(cè)裝置601傳輸至用戶端裝置401的信號(hào)光設(shè)為下行信號(hào)，從用戶端裝置401傳輸至局側(cè)裝置501的信號(hào)光設(shè)為上行信號(hào)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明如下。
[0170]構(gòu)成光通信系統(tǒng)Z2的局側(cè)裝置601包括:一個(gè)以上的光接收機(jī)611，連接于陣列波導(dǎo)光柵2的基板201上的局側(cè)端口 P1?Pn ;—個(gè)以上的光發(fā)送機(jī)612,連接于局側(cè)端口Q1?Qn ;控制部613。光發(fā)送機(jī)612具備發(fā)送波長(zhǎng)間隔Y的信號(hào)光的特性，且具有能夠改變輸出波長(zhǎng)λ bl?Xbn的功能。
[0171]一方面，用戶端裝置401包括:發(fā)送上行信號(hào)的光發(fā)送器411，接收下行信號(hào)的光接收機(jī)412，由對(duì)上行信號(hào)與下行信號(hào)進(jìn)行合分波的波長(zhǎng)濾波器等來(lái)構(gòu)成的光合分波器413以及控制部414。并且光信號(hào)收發(fā)機(jī)411具有發(fā)送波長(zhǎng)間隔X的信號(hào)光的特性，且具有能夠改變輸出波長(zhǎng)λ al?λ m的功能。上述的圖16示出了上行信號(hào)λ al?λ m以及下行信號(hào)λΜ?Abn的波長(zhǎng)配置，其與圖15的光通信系統(tǒng)Zl是通用的。
[0172]并且，具體地陣列波導(dǎo)光柵2如上述第二實(shí)施方式中說(shuō)明，但是包括用戶端端口I1?In以及局側(cè)端口 P1-Pp Q1?Qn(η均為整數(shù))。局側(cè)端口與用戶端端口與輸入輸出波長(zhǎng)之間的關(guān)系具有如圖25(a)，圖25(b)所示的旋轉(zhuǎn)性。但是，將連接于陣列波導(dǎo)光柵2的用戶端各側(cè)端口 I1?In的用戶端裝置或用戶端裝置組分別設(shè)為Ρ0Ν-1?ΡΟΝ-η。
[0173]關(guān)于圖17所示的光通信系統(tǒng)Ζ2中的信號(hào)流的例子，首先對(duì)下行信號(hào)流進(jìn)行說(shuō)明。從局側(cè)裝置601內(nèi)的發(fā)送機(jī)612-1(l ^ i ^ n, i為整數(shù))發(fā)送波長(zhǎng)間隔Y的波長(zhǎng)Abx(l ^ X ^ n，n為整數(shù))的下行信號(hào)，所述波長(zhǎng)間隔Y的波長(zhǎng)Xbx(l ^ χ ^ η，η為整數(shù))的下行信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖F3-1輸入至陣列波導(dǎo)光柵I的基板201上的局側(cè)端口 Qi上。輸入至Qi上的下行信號(hào)，根據(jù)圖25 (b)所示的波長(zhǎng)與端口的對(duì)應(yīng)表被動(dòng)地輸出至用戶端側(cè)端口Ij(l ^ j ^ n, j為整數(shù))上。從Ij輸出的下行信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖F2-j到達(dá)光功率分配器P-j上。在功率分配器P-j上，下行信號(hào)被均等地分配之后，送達(dá)至屬于功率分配器P-j的下流的所有用戶端裝置上，即均等地送達(dá)至PON-j上。即，下行信號(hào)經(jīng)光纖Fl-j，到達(dá)用戶端裝置401-j上。
[0174]但是，光通信系統(tǒng)Z2中的下行信號(hào)在一用戶端裝置401內(nèi)的光接收機(jī)上控制局側(cè)裝置601內(nèi)的光發(fā)送機(jī)的輸出波長(zhǎng)與輸出時(shí)間，以使在某一時(shí)刻上僅輸入一下行信號(hào)。
[0175]其次，對(duì)光通信系統(tǒng)Z2中的上行信號(hào)流進(jìn)行說(shuō)明。從用戶端裝置401-j (I ^ j ^ n, j為整數(shù))內(nèi)的光發(fā)送機(jī)411-j發(fā)送波長(zhǎng)間隔X的波長(zhǎng)λ ay(l蘭y蘭n，y為整數(shù))的上行信號(hào)，所述波長(zhǎng)間隔X的波長(zhǎng)λ ay(l f y f n，y為整數(shù))的上行信號(hào)經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)合分波器413-j以及光纖Fl-j,光功率分配器P-j,光纖F2-j輸入至陣列波導(dǎo)光柵I的基板201上的局側(cè)端口 Ij上。輸入至Ij上的上行信號(hào)，根據(jù)圖25(a)所示的波長(zhǎng)與端口的對(duì)應(yīng)表被動(dòng)地輸出至局側(cè)端口 Pi(l g i g n，i為整數(shù))上。WPi輸出的上行信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖F3-1到達(dá)局側(cè)裝置601內(nèi)的光接收機(jī)611-1上。
[0176]但是，光通信系統(tǒng)Z2中的上行信號(hào)與上述的下行信號(hào)相同，在一局側(cè)裝置601內(nèi)的光接收機(jī)611上控制用戶端裝置401內(nèi)的光發(fā)送機(jī)411的輸出波長(zhǎng)與輸出時(shí)間，以使在某一時(shí)刻上僅輸入一上行信號(hào)。
[0177]以上說(shuō)明的光通信系統(tǒng)Z2包括根據(jù)上述的本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵2，用戶端裝置內(nèi)的發(fā)送機(jī)可以使用廉價(jià)的波長(zhǎng)間隔較寬的波長(zhǎng)可變光源，作為上行信號(hào)與下行信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)節(jié)約型波長(zhǎng)帶以及波長(zhǎng)間隔不同的波長(zhǎng)可調(diào)型WDM/TDM-P0N。并且，可以在局側(cè)裝置內(nèi)以及陣列波導(dǎo)光柵2內(nèi)減少通過(guò)信號(hào)光的波長(zhǎng)合分波器的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)減少光功率的損失的波長(zhǎng)可調(diào)型WDM/TDM-P0N。
[0178](第四實(shí)施方式)
[0179]但是，以上的說(shuō)明的狀態(tài)示出了本發(fā)明的一狀態(tài)，本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式，包含本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在內(nèi)能夠達(dá)到目的以及效果的范圍內(nèi)的變形或改良都包含于本發(fā)明的內(nèi)容。并且，在能夠達(dá)到本發(fā)明的目的以及效果的范圍內(nèi)，實(shí)施本發(fā)明時(shí)的具體的結(jié)構(gòu)以及形狀等可以為其他的結(jié)構(gòu)或形狀等。本發(fā)明并不局限于上述的各實(shí)施方式，在能夠達(dá)到本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)進(jìn)行的變形或改良均包含于本發(fā)明。
[0180]上述的根據(jù)第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵I在基板101上形成有第一平板波導(dǎo)103，第二平板波導(dǎo)107，連接于第一平板波導(dǎo)103的第一輸入輸出波導(dǎo)102，連接于第二平板波導(dǎo)107的第二輸入輸出波導(dǎo)109，兩側(cè)連接于第一平板波導(dǎo)103以及第二平板波導(dǎo)107的第一通道波導(dǎo)組105，以及兩側(cè)連接于平板波導(dǎo)103以及平板波導(dǎo)107的第二通道波導(dǎo)組106。并且第一通道波導(dǎo)組105以及第二通道波導(dǎo)組106分別由以指定的路徑長(zhǎng)度差而路徑長(zhǎng)度依次變長(zhǎng)的多個(gè)通道波導(dǎo)構(gòu)成。另外，通過(guò)在形成于第一平板波導(dǎo)103的部分的間隙104上插入有濾光器121，且在形成于第二平板波導(dǎo)107的部分的間隙108上插入有濾光器122。根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵I可以采用具備該結(jié)構(gòu)的下面的圖18至圖20所示的結(jié)構(gòu)。
[0181]圖18至圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵I的其他形態(tài)的概略圖。
[0182]圖18所示的陣列波導(dǎo)光柵Ia利用切割鋸來(lái)在具備上述的第一實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，形成間隙104、108，在形成第一平板波導(dǎo)103中的間隙104時(shí)，從基板101的端面橫切第一平板波導(dǎo)103地形成槽，以形成間隙104。另外，在形成第二平板波導(dǎo)107中的間隙108時(shí)，從基板101的端面橫切第二平板波導(dǎo)107地形成槽，以形成間隙108。在這樣形成的間隙104與間隙108上分別插入濾光器(干涉過(guò)濾膜)121、122。
[0183]其中，構(gòu)成陣列波導(dǎo)光柵Ia的濾光器(干涉過(guò)濾膜)121、122采用了 45°入射的濾光器(干涉過(guò)濾膜)121、122。并且相對(duì)于基板101，以角度0+ji/4(rad.)，角度0-ji/4(rad.)分別形成第一平板波導(dǎo)103的平板中心軸131與平板中心軸132，相對(duì)于基板101，以角度Θ來(lái)形成間隙104。相對(duì)于基板101，以角度Θ+ji/4 (rad.)，角度Θ - ji /4 (rad.)分別形成第二平板波導(dǎo)107的平板中心軸133與平板中心軸1324，相對(duì)于基板101，以角度Θ形成間隙108。
[0184]其中，并不限定作為濾光器的干涉過(guò)濾膜121、122的種類，例如，可以使用能夠?qū)嵤┥鲜龅膱D2的特性或圖3的波長(zhǎng)分合波的任意的結(jié)構(gòu)。
[0185]并且，上述的平板中心軸131?134的關(guān)系或相對(duì)于基板101的間隙104、108的角度為其中一例，根據(jù)濾光器的特性，可以設(shè)定為任意的角度。并且，對(duì)于間隙104、108的形成方法，除了切割鋸以外，還可以采用濕法刻蝕，干法刻蝕，噴砂等的任意的方法。
[0186]并且，圖19所示的陣列波導(dǎo)光柵Ib在具備上述的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在基板101與基板1lb上形成有第一平板波導(dǎo)103,第二平板波導(dǎo)107,連接于第一平板波導(dǎo)103的第一輸入輸出波導(dǎo)102，連接于第二平板波導(dǎo)107的第二輸入輸出波導(dǎo)109，兩側(cè)連接于第一平板波導(dǎo)103以及第二平板波導(dǎo)107的第一通道波導(dǎo)組105，以及兩側(cè)連接于第一平板波導(dǎo)103以及第二平板波導(dǎo)107的第二通道波導(dǎo)組106。
[0187]在圖19所示的陣列波導(dǎo)光柵Ib中，第一通道波導(dǎo)組105與第二通道波導(dǎo)組106分別由以指定的路徑長(zhǎng)度差而路徑依次變長(zhǎng)的多個(gè)通道波導(dǎo)來(lái)構(gòu)成。另外濾光器(干涉濾光膜)121橫切第一平板波導(dǎo)103,且濾光器(干涉濾光膜)122橫切第二平板波導(dǎo)107地夾緊在基板101與基板1lb上。
[0188]其中，該基板101與基板1lb可以分別單獨(dú)制作，可以先制作一個(gè)基板，且通過(guò)切害I]，濕法刻蝕，干法刻蝕，噴砂等的公知的手段來(lái)劃分至基板101與基板1lb上。
[0189]并且，圖20所示的陣列波導(dǎo)光柵Ic包括上述的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將第一輸入輸出波導(dǎo)102與第一平板波導(dǎo)103之間的連接部分作為連接部111，將第二輸入輸出波導(dǎo)109與第二平板波導(dǎo)107之間的連接部分作為連接部116，將第一平板波導(dǎo)103與第二通道波導(dǎo)組106之間的連接部分作為連接部113，將第一平板波導(dǎo)103與第一通道波導(dǎo)組105之間的連接部分作為連接部112，將第二平板波導(dǎo)107與第一通道波導(dǎo)組105之間的連接部分作為連接部115，將第二平板波導(dǎo)107與第二通道波導(dǎo)組106之間的連接部分作為連接部114地構(gòu)成所述陣列波導(dǎo)光柵lc。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)配設(shè)于第一平板波導(dǎo)103的濾光器(干涉過(guò)濾膜)104的信號(hào)光傳播第二通道波導(dǎo)組106，且由濾光器(干涉過(guò)濾膜)104反射的信號(hào)光傳播第一通道波導(dǎo)組105。
[0190]但是，圖21為示出具備根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵I的光模塊M的實(shí)施方式的例子的概略圖。如圖21所不,光模塊M在收容于框體701的根據(jù)第一實(shí)施方式的陣列波導(dǎo)光柵中的基板101的第一輸入輸出波導(dǎo)102上連接有未圖不的一個(gè)或捆綁有多個(gè)光纖的第一光纖塊FB1，且在第二輸入輸出波導(dǎo)109上連接有未圖示的一個(gè)或捆綁有多個(gè)光纖的第一光纖塊FB2。并且光模塊M通過(guò)連接在第一光纖塊FBl上的第一光連接器OCl與連接在第二光纖塊FB2的第一光連接器0C2來(lái)將來(lái)自外部的信號(hào)光輸入輸出至本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵I上。
[0191]其中，在圖21中，作為光模塊M示出了將監(jiān)控端口 702、703連接于構(gòu)成陣列波導(dǎo)光柵I的第一平板波導(dǎo)103以及第二平板波導(dǎo)107上的狀態(tài)。
[0192]另外，在能夠達(dá)到本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)的具體的結(jié)構(gòu)以及形狀等可以是其他的結(jié)構(gòu)。
[0193]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0194]本發(fā)明可利用于信息通信產(chǎn)業(yè)上。
[0195]附圖標(biāo)記
[0196]l、la、lb、lc.2陣列波導(dǎo)光柵
[0197]101、201 基板
[0198]102、202第一輸入輸出波導(dǎo)
[0199]103,203第一平板波導(dǎo)
[0200]104、108、204、208 間隙
[0201]105、205第一通道導(dǎo)波
[0202]105a、205a第一通道波導(dǎo)的端面
[0203]106,206第二通道波導(dǎo)
[0204]106a、206a第二通道波導(dǎo)的端面
[0205]107,207第二平板波導(dǎo)
[0206]107a、107b、107c、207a、207b、207c 第二平板波導(dǎo)的端面
[0207]109,209,210第二輸入輸出波導(dǎo)
[0208]121、122、221濾光器(干涉過(guò)濾膜)
[0209]111?116、211?216平板中心軸
[0210]131?134,231?234平板中心軸
[0211]141 ?146、241 ?246、248 曲率中心
[0212]401用戶端裝置
[0213]411光發(fā)送機(jī)
[0214]412光接收機(jī)
[0215]413光合分波器
[0216]414控制部
[0217]501、601 局側(cè)裝置
[0218]511,613 控制部
[0219]512光收發(fā)機(jī)
[0220]521,612 光發(fā)送機(jī)
[0221]522,611 光接收機(jī)
[0222]523光合分波器
[0223]701 框體
[0224]702、703 監(jiān)控端口
[0225]F 光纖
[0226]FBl第一光纖塊
[0227]FB2第一光纖塊
[0228]M光模塊
[0229]OCl第一光連接器
[0230]0C2第二光連接器
[0231]P光功率分配器
[0232]S平板波導(dǎo)
[0233]Z1、Z2光通信系統(tǒng)
[0234]a、b、C、d 平板長(zhǎng)度
[0235]H現(xiàn)有的波長(zhǎng)分配器
[0236]302、303陣列波導(dǎo)光柵
[0237]301、304 濾光器
[0238]305,306 輸入輸出口
[0239]307 光纖
【權(quán)利要求】
1.一種陣列波導(dǎo)光柵,其特征在于,包括: 第一平板波導(dǎo)，形成于基板上； 第二平板波導(dǎo)，形成于所述基板上； 第一輸入輸出波導(dǎo)，連接于所述第一平板波導(dǎo)上； 第二輸入輸出波導(dǎo)，連接于所述第二平板波導(dǎo)上； 兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組，其連接所述第一平板波導(dǎo)與所述第二平板波導(dǎo)，且由多個(gè)通道波導(dǎo)的集合體來(lái)構(gòu)成，其中，所述多個(gè)通道波導(dǎo)的集合體分別通過(guò)指定的路徑長(zhǎng)度差而路徑長(zhǎng)度依次變長(zhǎng)； 濾光器，在所述第一平板波導(dǎo)以及所述第二平板波導(dǎo)中的至少一個(gè)上配設(shè)有所述濾光器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列波導(dǎo)光柵，其特征在于， 所述濾光器，在每個(gè)波長(zhǎng)帶將信號(hào)光解復(fù)用至所述兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組，從連接于配設(shè)的所述第一平板波導(dǎo)上的所述第一輸入波導(dǎo)或者連接于所述第二平板波導(dǎo)的所述第二輸入波導(dǎo)中輸入所述信號(hào)光， 或者在每個(gè)波長(zhǎng)帶將從所述兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組中輸入的信號(hào)光復(fù)用至連接于配設(shè)的第一平板波導(dǎo)的所述第一輸入波導(dǎo)或者連接于所述第二平板波導(dǎo)的所述第二輸入波導(dǎo)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列波導(dǎo)光柵，其特征在于， 所述兩個(gè)以上的通道波導(dǎo)組分別具有不同的路徑長(zhǎng)度差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的陣列波導(dǎo)光柵，其特征在于， 在所述第一平板波導(dǎo)以及所述第二平板波導(dǎo)上形成有連接于所述通道波導(dǎo)組的連接部， 所述連接部與所述通道波導(dǎo)組的數(shù)量相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的陣列波導(dǎo)光柵，其特征在于， 形成于所述第一平板波導(dǎo)的兩個(gè)平板中心軸，以及形成于所述第二平板波導(dǎo)的兩個(gè)平板中心軸中的至少一個(gè)正交。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的陣列波導(dǎo)光柵，其特征在于， 形成于所述第一平板波導(dǎo)的兩個(gè)平板中心軸的用通道波導(dǎo)組來(lái)夾緊的側(cè)面的角度，以及形成于所述第二平板波導(dǎo)的兩個(gè)平板中心軸的用通道波導(dǎo)組來(lái)夾緊的側(cè)面的角度中的至少一個(gè)小于90度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的陣列波導(dǎo)光柵，其特征在于， 所述第一平板波導(dǎo)中的兩個(gè)平板長(zhǎng)度，以及所述第二平板波導(dǎo)中的兩個(gè)平板長(zhǎng)度中的至少一個(gè)相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的陣列波導(dǎo)光柵，其特征在于， 在所述第一平板波導(dǎo)或者所述第二平板波導(dǎo)中的配設(shè)有所述濾光器的任意一個(gè)當(dāng)中，根據(jù)所述濾光器的通過(guò)來(lái)通過(guò)所述濾光器的光產(chǎn)生光路的偏差，根據(jù)所述光路的偏差的量，所述第一輸入輸出波導(dǎo)側(cè)的中心軸或所述第二輸入輸出波導(dǎo)側(cè)的中心軸，以及所述通道波導(dǎo)組側(cè)的中心軸產(chǎn)生偏差。
9.一種光模塊，其特征在于，包括: 權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的陣列波導(dǎo)光柵； 第一光纖塊，保持有連接于構(gòu)成所述陣列波導(dǎo)光柵的所述第一輸入輸出波導(dǎo)的至少一根光纖； 第二光纖塊，保持有連接于構(gòu)成所述陣列波導(dǎo)光柵的所述第二輸入輸出波導(dǎo)的至少一根光纖； 第一光連接器，連接于所述第一光纖塊上； 第二光連接器，連接于所述第二光纖塊上。
10.一種光通信系統(tǒng),包括: 權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的陣列波導(dǎo)光柵，用戶端裝置以及局側(cè)裝置，所述光通信系統(tǒng)的特征在于， 所述陣列波導(dǎo)光柵和用戶端裝置以及所述局側(cè)裝置之間通過(guò)光纖來(lái)連接， 信號(hào)光，從所述陣列波導(dǎo)光柵中的一所述輸入輸出波導(dǎo)組中輸入的信號(hào)光的波長(zhǎng)帶以及波長(zhǎng)間隔與從另一所述輸入輸出波導(dǎo)組中輸入的信號(hào)光的波長(zhǎng)帶以及波長(zhǎng)間隔不同。
【文檔編號(hào)】G02B6/12GK104350400SQ201280066643
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月13日
【發(fā)明者】中村浩崇, 玉置真也, 木村俊二, 水野隆之, 高橋浩, 井藤干隆, 鬼頭勤 申請(qǐng)人:日本電信電話株式會(huì)社