專(zhuān)利名稱(chēng)：解復(fù)用器和光解復(fù)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此處描述的實(shí)施例一般涉及光開(kāi)關(guān)、使用這種光開(kāi)關(guān)的解復(fù)用器還有光解復(fù)用方法。
背景技術(shù)：
在使用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)的大容量光纖通信系統(tǒng)中，以WDM信號(hào)的形式在單根光纖上傳送由大量相互不同的波長(zhǎng)的光源形成的光信號(hào)。因此，WDM信號(hào)包括大量相互不同的波長(zhǎng)的通道，并且以各個(gè)波長(zhǎng)的信號(hào)分量的形式通過(guò)各個(gè)通道傳送構(gòu)成WDM信號(hào)的分量的光信號(hào)。在這樣的大容量光纖通信系統(tǒng)中，光開(kāi)關(guān)用于從通過(guò)光纖傳送的WDM信號(hào)中分離期望通道的光信號(hào)分量。[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][專(zhuān)利文獻(xiàn)][專(zhuān)利文獻(xiàn)I]日本公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)2002-72260

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實(shí)施例的一方面，光開(kāi)關(guān)包括:基板；環(huán)形諧振器，其形成在基板上；第一波導(dǎo)，其與環(huán)形諧振器光學(xué)耦合地形成在基板上，該第一波導(dǎo)被配置成引導(dǎo)WDM信號(hào)；光學(xué)檢測(cè)器，其被配置成檢測(cè)所述環(huán)形諧振器中的光信號(hào)分量；溫度調(diào)節(jié)器，其響應(yīng)于光學(xué)檢測(cè)器的輸出信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)，該溫度調(diào)節(jié)器被配置成改變環(huán)形諧振器的溫度，環(huán)形諧振器具有與構(gòu)成WDM信號(hào)的光信號(hào)分量的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的諧振波長(zhǎng)，環(huán)形諧振器、光學(xué)檢測(cè)器以及溫度調(diào)節(jié)器一起構(gòu)成反饋控制系統(tǒng)，該反饋控制系統(tǒng)將環(huán)形諧振器的諧振波長(zhǎng)鎖定至WDM信號(hào)中的光信號(hào)分量的波長(zhǎng)。根據(jù)本實(shí)施例，在利用環(huán)形諧振器的波長(zhǎng)-溫度相關(guān)性的情況下，通過(guò)環(huán)形諧振器、光學(xué)檢測(cè)器和溫度調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)了反饋操作，該反饋操作將環(huán)形諧振器的諧振波長(zhǎng)鎖定至WDM信號(hào)中的信號(hào)分量的波長(zhǎng)。


圖1是表示根據(jù)第一實(shí)施例的光開(kāi)關(guān)的構(gòu)造的框圖；圖2是詳細(xì)表示圖1的一部分的平面視圖；圖3是沿著圖2的線(xiàn)A-A’得到的橫截面圖；圖4是沿著環(huán)形諧振器的圓周方向得到的、圖2的環(huán)形諧振器的橫截面圖；圖5是表示沿著協(xié)作光波導(dǎo)的、圖1中的光電二極管的橫截面圖；圖6A和圖6B是表示圖1的光開(kāi)關(guān)的透射率的圖；圖7A和圖7B是表示由加熱引起的圖1的光開(kāi)關(guān)中的環(huán)形諧振器的諧振波長(zhǎng)的移動(dòng)的圖；圖8是與圖7A和圖7B對(duì)應(yīng)的、表示環(huán)形諧振器溫度與諧振波長(zhǎng)之間的關(guān)系的圖9是表示圖1的光開(kāi)關(guān)中環(huán)形諧振器溫度與環(huán)形諧振波長(zhǎng)之間的關(guān)系的圖；圖10是說(shuō)明在圖1的光開(kāi)關(guān)中實(shí)現(xiàn)的波長(zhǎng)鎖定操作的圖；圖11是說(shuō)明圖1的光開(kāi)關(guān)的啟動(dòng)過(guò)程的流程圖；圖12A至圖12C是說(shuō)明與圖11的流程圖對(duì)應(yīng)的、圖1的光開(kāi)關(guān)中的波長(zhǎng)鎖定操作的圖；圖13是表示圖11的啟動(dòng)過(guò)程的變型的流程圖；圖14是表示圖1的光開(kāi)關(guān)的變型的框圖；圖15是表示圖1的光開(kāi)關(guān)的另一變型的框
圖16是說(shuō)明圖15的光開(kāi)關(guān)的操作的流程圖；圖17是表示圖15的光開(kāi)關(guān)的構(gòu)造的示例的電路圖；圖18是表示圖15的光開(kāi)關(guān)的構(gòu)造的另一示例的電路圖；圖19是表示根據(jù)第二實(shí)施例的光開(kāi)關(guān)的構(gòu)造的框圖；圖20是沿著圖19的線(xiàn)B-B’得到的橫截面圖；圖21是沿著圖19的線(xiàn)C-C’得到的橫截面圖；圖22是表示根據(jù)第三實(shí)施例的光開(kāi)關(guān)的構(gòu)造的框圖；圖23是沿著圖22的線(xiàn)D-D’得到的橫截面圖；圖24是表示沿著由圖22的線(xiàn)D-D’表示的橫截面的、圖22的光開(kāi)關(guān)的變型的橫截面圖；圖25是表示根據(jù)第四實(shí)施例的光開(kāi)關(guān)的構(gòu)造的框圖；圖26是說(shuō)明在圖25的光開(kāi)關(guān)中實(shí)現(xiàn)的波長(zhǎng)鎖定操作的圖；圖27是表示根據(jù)第五實(shí)施例的光開(kāi)關(guān)的構(gòu)造的框圖；圖28是表示圖27的光開(kāi)關(guān)中使用的非線(xiàn)性放大器的示例的電路圖；圖29是說(shuō)明圖28的非線(xiàn)性放大器的操作特性的圖；圖30A和圖30B是說(shuō)明在圖24的光開(kāi)關(guān)中實(shí)現(xiàn)的波長(zhǎng)鎖定操作的圖；圖31是表示根據(jù)第六實(shí)施例的WDM信號(hào)解復(fù)用器的構(gòu)造的框圖；以及圖32A至圖32C是說(shuō)明圖31的解復(fù)用器的啟動(dòng)操作的圖。
具體實(shí)施例方式在以下，將參照附圖描述實(shí)施例。[第一實(shí)施例]圖1是表示根據(jù)第一實(shí)施例的光開(kāi)關(guān)20的構(gòu)造的框圖，圖2是詳細(xì)表示圖1的光開(kāi)關(guān)20的一部分的平面圖，圖3是沿著圖2的線(xiàn)A-A’的橫截面圖，并且圖4是沿著圓周方向得到的、圖2中所表示的環(huán)形諧振器的橫截面圖。參照?qǐng)D1至圖4，光開(kāi)關(guān)20構(gòu)造在圖3和圖4中所表示的硅基板41上，并且包括:環(huán)形諧振器21 ;第一光波導(dǎo)22，其形成在同一硅基板41上，并且具有構(gòu)成輸入端口的邊緣表面22in和構(gòu)成輸出端口的邊緣表面22out，第一光波導(dǎo)22在邊緣表面22in處被提供有來(lái)自外部光纖I等的WDM信號(hào),并且在稱(chēng)合點(diǎn)(^處與環(huán)形諧振器21光稱(chēng)合；第二光波導(dǎo)23,其形成在同一硅基板41上，并且在耦合點(diǎn)Cb處光耦合到環(huán)形諧振器，第二光波導(dǎo)23具有輸出端口 23out ;以及光電二極管24，其檢測(cè)第二光波導(dǎo)中的光信號(hào)功率Plight。被提供到第一光波導(dǎo)22的WDM信號(hào)是波分復(fù)用信號(hào)，并且包括相互不同的波長(zhǎng)的光信號(hào)通道Chl、Ch2、Ch3、Ch4.......此外，光電二極管24產(chǎn)生與光信號(hào)功率Plight成比例的輸出電流I。此外，環(huán)形諧振器21形成有與環(huán)形諧振器21的形狀一致的環(huán)形加熱器21H，以使得加熱器2IH具有接地端子2IHa和輸入端子21Hb，并且光電二極管24的輸出電流I由跨阻抗放大器25放大并輸出作為輸出電壓V，該跨阻抗放大器25配備有跨阻抗電阻RT和反饋電容Cp。輸出電壓V經(jīng)由稍后要說(shuō)明的啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)SW1被提供到環(huán)形加熱器21H的輸入端子21Hb。啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)SW1在觸點(diǎn)A與觸點(diǎn)B之間切換，并且當(dāng)選擇觸點(diǎn)A時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓V被從跨阻抗放大器25提供到加熱器21H。另一方面，當(dāng)選擇觸點(diǎn)B時(shí)，來(lái)自啟動(dòng)器電壓源2IHB的電壓被提供到加熱器21H。在下文的描述中，除非另行指出，否則將假設(shè)啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)Sff1處于選擇觸點(diǎn)A的狀態(tài)。應(yīng)注意，啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)SW1可由操作者手動(dòng)操作，或者可由控制單元100 (諸如使用例如定時(shí)器的序列發(fā)生器)來(lái)驅(qū)動(dòng)。光電二極管24的輸出信號(hào)包括由環(huán)形諧振器21分離的期望通道的電信號(hào)(諸如與通道Ch3的光信號(hào)分量對(duì)應(yīng)的電信號(hào))，并且該輸出信號(hào)被從跨阻抗放大器25提供到限幅放大器26以用于信號(hào)再現(xiàn)。限幅放大器26是由比較器構(gòu)成的放大器，并且執(zhí)行閾值操作。因此，限幅放大器26將電脈沖信號(hào)整形為具有預(yù)定電壓的脈沖信號(hào)的形式，其中如此獲得的脈沖信號(hào)從輸出端子OUT輸出。參照?qǐng)D3和圖4的橫截面圖，硅基板41由SOI (絕緣體上硅)基板構(gòu)成，該SOI基板包括隱埋氧化物(BOX:隱埋氧化物)膜的形式的硅氧化物膜42，并且在硅氧化物膜42中形成有環(huán)形單晶硅圖案43R，作為環(huán)形諧振器21的芯。此外，在硅圖案43R附近，形成有單晶硅圖案43A和43B，分別作為光波導(dǎo)22和23的芯。芯43A、43B和43R覆蓋有硅氧化物膜44，硅氧化物膜44具有平坦主表面并且用作左覆層和右覆層，并且優(yōu)選為難熔金屬(諸如Ti或W)的環(huán)形加熱器21H形成在硅氧化物膜44的平坦主表面上，以?xún)?yōu)選地以略大于環(huán)形硅圖案43R的寬度的寬度來(lái)覆蓋環(huán)形硅圖案43R。此外，應(yīng)注意，硅氧化物膜42構(gòu)成芯43A、43B和43R的下部覆層。在一個(gè)示例中，娃氧化物膜42可具有2μηι至3μηι的膜厚度。通過(guò)利用干法刻蝕工藝等在硅氧化物膜42上形成硅單晶膜的圖案來(lái)形成芯43Α、43Β和43R，并且在WDM信號(hào)是1.3μπι至1.5μπι波長(zhǎng)帶的光信號(hào)的情況下，芯43Α、43Β和43R可具有200nm至250nm的高度和400nm至550nm的寬度。優(yōu)選地，芯43A、43B和43R中的每個(gè)芯通過(guò)在硅氧化膜42上被硅氧化物膜44在頂表面和兩側(cè)表面處包圍而構(gòu)成單模波導(dǎo)芯。此外，在WDM信號(hào)是1.3 μ m至1.5 μ m波長(zhǎng)帶的光信號(hào)的情況下，優(yōu)選地，芯43A和芯43R在50nm至500nm的范圍中在耦合點(diǎn)Ca處靠近彼此而布置，以在通過(guò)芯43A和芯43R引導(dǎo)的光信號(hào)中引起光學(xué)耦合。同樣，優(yōu)選地，芯43B和芯43R在50nm至500nm的范圍中在耦合點(diǎn)Cb處靠近彼此而布置，以在通過(guò)芯43B和芯43R引導(dǎo)的光信號(hào)中引起光學(xué)耦合。因此，在環(huán)形諧振器21被調(diào)諧至例如WDM信號(hào)中的通道Ch3的光信號(hào)分量的波長(zhǎng)的情況下，通道Ch3的光信號(hào)分量的能量如圖2中的箭頭所示在耦合點(diǎn)Ca處轉(zhuǎn)移到環(huán)形諧振器21，并且形成在箭頭的方向上在環(huán)形諧振器21中循環(huán)的諧振信號(hào)。另一方面，WDM信號(hào)中的其它光信號(hào)分量沿著光波導(dǎo)22被徑直引導(dǎo)到輸出端子22out。如此轉(zhuǎn)移到環(huán)形諧振器21的、通道Ch3的光信號(hào)分量的能量然后在耦合點(diǎn)Cb處轉(zhuǎn)移到光波導(dǎo)23，因此，原始通過(guò)光波導(dǎo)22引導(dǎo)的通道Ch3的光信號(hào)分量現(xiàn)在通過(guò)光波導(dǎo)23在箭頭的方向上被朝著輸出端口 23out引導(dǎo)。結(jié)果，如圖6A所表示的，在波導(dǎo)23的輸出端口 23out處出現(xiàn)通道Ch3的光信號(hào)分量。此外，如圖6B所表示的，在波導(dǎo)22的輸出端口 22out處出現(xiàn)WDM信號(hào)。在圖6B中，應(yīng)注意，已丟棄了通道Ch3的光信號(hào)分量。應(yīng)注意，圖6A表不從光波導(dǎo)23的輸出端口 23out所看到的光開(kāi)關(guān)20的總體透射率的波長(zhǎng)相關(guān)性，并且因而表示光波導(dǎo)22、環(huán)形諧振器21和光波導(dǎo)23整體上的透射率的波長(zhǎng)相關(guān)性，而圖6B表示從光波導(dǎo)22的輸出端口 22out所看到的光開(kāi)關(guān)20的總體透射率的波長(zhǎng)相關(guān)性，并且因而表示波導(dǎo)22的透射率的波長(zhǎng)相關(guān)性。圖5是表示耦合到光波導(dǎo)23的輸出端口 23out的光電二極管24的構(gòu)造的橫截面圖。參照?qǐng)D5，硅基板41形成有與光波導(dǎo)23的輸出端口 23out對(duì)應(yīng)的溝41G，并且在溝41G中外延地形成有構(gòu)成光電二極管24的下部覆層的η型娃層24Ν。在η型娃層24Ν上，還外延地形成有未摻雜的混合有SiGe的晶體層241,作為處于相對(duì)于娃圖案43Β的端表面的對(duì)接狀態(tài)下的光吸收層。此外，在混合有SiGe的晶體層241上外延地形成有P型硅層24Ρ作為上部覆層。在P型硅層24Ρ上，形成有上部電極24Et，并且在去除p型硅層24P和混合有SiGe的晶體層241的一部分之后，還在η型硅層24Ν上形成有下部電極24Eb。在圖5的構(gòu)造中，P型硅層24P和η型硅層24N可以互換。此外，取代未摻雜的混合有SiGe的晶體層，還可以使用未摻雜的硅層或未摻雜的鍺層。此外，還可以通過(guò)將諸如GaAs或InP的化合物半導(dǎo)體的光電二極管芯片安裝到溝41G中來(lái)形成光電二極管24。在圖1的構(gòu)造中，應(yīng)注意，跨阻抗放大器25是將光電二極管24的微小輸出電流轉(zhuǎn)換成輸出電壓V的放大器。為此，通過(guò)由用作跨阻抗的電阻Rt連接運(yùn)算放大器的輸入端和輸出端來(lái)構(gòu)成跨阻抗放大器25。設(shè)置電容器Cp，以通過(guò)提供負(fù)反饋來(lái)穩(wěn)定跨阻抗放大器25的操作。限幅放大器26是通過(guò)閾值操作來(lái)根據(jù)光電二極管24的輸出而產(chǎn)生預(yù)定電壓幅度的二進(jìn)制信號(hào)的形式的數(shù)字輸出的放大器，并且可以由比較器來(lái)實(shí)現(xiàn)。接下來(lái)，將參照?qǐng)D7A和圖7B，針對(duì)在環(huán)形諧振器21中引起了溫度變化的情況來(lái)說(shuō)明圖1和圖2的光開(kāi)關(guān)20的操作。圖7A是表示針對(duì)驅(qū)動(dòng)電流I被提供到加熱器21H并且環(huán)形諧振器21的溫度升高的情況、在輸出端口 23out處所觀察到的光開(kāi)關(guān)20的對(duì)于通道Ch3的透射率的圖，而圖7B表示在輸出端口 22out處所觀察到的類(lèi)似光開(kāi)關(guān)20的透射率的改變。參照?qǐng)D7A和圖7B，可以看出，隨著驅(qū)動(dòng)電流I從零(這對(duì)應(yīng)于不受控狀態(tài))增加，引起透射率峰值朝向較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)的移動(dòng)。如之前所說(shuō)明的，這樣的現(xiàn)象是由環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)因環(huán)形諧振器21的迂回光路長(zhǎng)度增加而朝向較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)所引起的，其中環(huán)形諧振器21的迂回光路長(zhǎng)度的增加又是由芯43R和包圍的覆層的折射率因環(huán)形諧振器21的溫度增加而增加所引起的。圖8是表示環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)與溫度之間的關(guān)系的圖。參照?qǐng)D8，可以看出，隨著環(huán)形諧振器21的溫度增加，引起環(huán)形諧振波長(zhǎng)沿著線(xiàn)LI朝向較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)。另一方面，在圖1的光開(kāi)關(guān)20中，應(yīng)注意，與光電二極管24的輸出電流I成比例的、跨阻抗放大器25的輸出電壓V被反饋到為環(huán)形諧振器21設(shè)置的加熱器21H，并且響應(yīng)于此，環(huán)形諧振器21被加熱。因此，如圖9中的虛線(xiàn)所表示的，光電二極管24的輸出電流I在從WDM信號(hào)分離的、通道Ch3的光信號(hào)分量的波長(zhǎng)入3處變?yōu)樽畲笾?。輸出電流I在波長(zhǎng)λ 3的較短波長(zhǎng)側(cè)減小，并且也在波長(zhǎng)λ 3的較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)減小。在圖1的由跨阻抗放大器25的輸出電壓V來(lái)驅(qū)動(dòng)加熱器21Η的構(gòu)造中，提供到加熱器21的功率W也在波長(zhǎng)λ 3處變成最大值，并且因而加熱器21Η的熱生成也在波長(zhǎng)λ 3處變成最大值。加熱器21Η中的熱生成量與輸出電壓V的平方成比例(W=V X I=V2/R;I是加熱器21Η中的電流，R是加熱器21Η的電阻)，因此，加熱器21H中的熱生成呈現(xiàn)出由通道Ch3的光信號(hào)波長(zhǎng)λ 3處的尖峰來(lái)表征的波長(zhǎng)相關(guān)性，該尖峰比光電二極管24檢測(cè)到的光功率Plight尖銳得多。圖10是將圖9的圖疊加在圖8的圖上的圖。參照?qǐng)D10，可以看出，如之前所指出的，隨著環(huán)形諧振器21的溫度增加而引起環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)沿著線(xiàn)LI朝向較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)。另一方面，在環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)位于圖10中被表示為CP2的交叉點(diǎn)的較短波長(zhǎng)側(cè)的情況下(其中線(xiàn)L1關(guān)于曲線(xiàn)C1的中心在較短波長(zhǎng)側(cè)與曲線(xiàn)C1相交于點(diǎn)CP2)，當(dāng)環(huán)形諧振器21的溫度降低時(shí)，在加熱器21H中出現(xiàn)熱生成的相應(yīng)減小，因此，環(huán)形諧振器21的溫度繼續(xù)減小到不向環(huán)形諧振器21施加加熱的交叉點(diǎn)CPl。這意味著環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)在交叉點(diǎn)CP2處不穩(wěn)定，但是在交叉點(diǎn)CPl處穩(wěn)定。然而，在交叉點(diǎn)CPl處，環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)由光開(kāi)關(guān)20的環(huán)境溫度來(lái)確定，并且沒(méi)有被調(diào)諧至期望通道的波長(zhǎng)(諸如通道Ch3的波長(zhǎng))。在環(huán)形諧振器21被加熱到一定溫度以使得其諧振波長(zhǎng)為位于圖10中的交叉點(diǎn)CP2的較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)的情況下，溫度的進(jìn)一步增加引起環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)朝向較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)，而這樣的移動(dòng)引起加熱器21H的熱生成的進(jìn)一步增加，結(jié)果，引起環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)朝向較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)進(jìn)一步移動(dòng)。現(xiàn)在，當(dāng)諧振波長(zhǎng)已朝向較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)超過(guò)線(xiàn)L1關(guān)于曲線(xiàn)C1的中心在較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)與曲線(xiàn)C1相交的交叉點(diǎn)CP3時(shí)，引起了加熱器21H中的熱生成量的減小，并且因此，引起了環(huán)形諧振器21的溫度的降低。結(jié)果，環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)被拉回到交叉點(diǎn)CP3的波長(zhǎng)。此外，當(dāng)環(huán)形諧振器21的溫度已從交叉點(diǎn)CP3的溫度降低時(shí)，引起環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)朝向較短波長(zhǎng)側(cè)的移動(dòng)，而諧振波長(zhǎng)從交叉點(diǎn)CP3朝向較短波長(zhǎng)側(cè)的這種移動(dòng)導(dǎo)致加熱器21H中的熱生成的增加，并且環(huán)形諧振器21的溫度再次增加。結(jié)果，環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)被拉回到交叉點(diǎn)CP3的波長(zhǎng)。因此，對(duì)于本實(shí)施例，環(huán)形諧振器21、加熱器21H、光電二極管24和跨阻抗放大器25構(gòu)成反饋環(huán)，該反饋環(huán)將環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)鎖定至交叉點(diǎn)CP3的波長(zhǎng)。圖11是說(shuō)明用于啟動(dòng)圖1的光開(kāi)關(guān)20的上述反饋操作的啟動(dòng)過(guò)程的流程圖。參照?qǐng)D11，步驟I是未對(duì)環(huán)形加熱器21熱的初始狀態(tài)，并且可以看出，在圖1中說(shuō)明的啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)SW1選擇觸點(diǎn)A。在該狀態(tài)下，如圖12A中所表示的，環(huán)形諧振器21的溫度與環(huán)境溫度一致，并且因此，環(huán)形諧振器21具有比光信號(hào)波長(zhǎng)λ3短得多的諧振波長(zhǎng)。由于在該狀態(tài)下光電二極管24的輸出為零，因此當(dāng)光電二極管24的輸出被反饋到加熱器21Η時(shí)，沒(méi)有弓I起諧振波長(zhǎng)的改變。接下來(lái)，在圖11的步驟2中，例如作為操作者的操作結(jié)果，啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)SW1選擇觸點(diǎn)B，并且將預(yù)定電壓Vs從啟動(dòng)器電壓源21ΗΒ提供到加熱器21Η。在此情況下，如圖12Β所表示的，在環(huán)形諧振器中引起溫度上升，并且與此相關(guān)聯(lián)，引起諧振波長(zhǎng)朝向較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)。因此，操作者監(jiān)視環(huán)形諧振器21的溫度，直到諧振波長(zhǎng)達(dá)到交叉點(diǎn)CP2的波長(zhǎng)為止，或者更簡(jiǎn)單的，直到環(huán)形諧振器21的溫度達(dá)到如下溫度為止:在該溫度處，諧振波長(zhǎng)變得長(zhǎng)于通道Ch3的光信號(hào)分量的波長(zhǎng)λ 3。在圖12Β的示例中，環(huán)形諧振器21的溫度被設(shè)置為使得諧振波長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于波長(zhǎng)λ3的溫度。接下來(lái)，在圖11的步驟3中，開(kāi)始將WDM信號(hào)注入到光波導(dǎo)22中。由于在光波導(dǎo)22的輸入端口 22in與光纖I之間沒(méi)有設(shè)置光開(kāi)關(guān)，因此可借助于驅(qū)動(dòng)光電二極管24來(lái)實(shí)現(xiàn)與該處理等同的處理。此外，在步驟4中，開(kāi)關(guān)SW1被切換到觸點(diǎn)A，并且在此情況下，在步驟5中開(kāi)始反饋操作。盡管說(shuō)明了圖11的流程圖中的開(kāi)關(guān)SW1的操作或光電二極管24的驅(qū)動(dòng)是通過(guò)操作者的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是還可以通過(guò)控制單元100來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的處理，控制單元100可以是使用定時(shí)器的序列發(fā)生器。對(duì)于本實(shí)施例，從例如圖12B將注意到，環(huán)形諧振器21的鎖定波長(zhǎng)略微偏離目標(biāo)光信號(hào)分量的波長(zhǎng)λ3。如之前所指出的，加熱器21Η的熱生成量與由光電二極管24所檢測(cè)的光功率Plight的平方成比例，并且因此，應(yīng)注意，在鎖定波長(zhǎng)處的光功率Plight的比例大于在鎖定波長(zhǎng)處的加熱器的熱生成的比例。因此，光電二極管24可以從上述鎖定波長(zhǎng)處的目標(biāo)通道的光信號(hào)分量獲得充分的檢測(cè)電流I。如圖13的變型中所指出的，步驟2和步驟3可互換。在本實(shí)施例中，應(yīng)注意，其上構(gòu)造有光開(kāi)關(guān)20的基板不限于參照?qǐng)D3和圖4所說(shuō)明的SOI基板，而是還可以使用其它材料的基板，諸如GaAs基板或InP基板，只要可以在其上形成光波導(dǎo)22和23以及環(huán)形諧振器21即可。在使用GaAs基板來(lái)取代硅基板41的情況下，芯43A、43B和43R可由InGaAs或InGaAsP形成，并且覆層44可由GaAs或AlGaAs形成。此外，在使用InP基板取代硅基板41的情況下，芯43A、43B和43R可由InGaAs、InAsP或InGaAsP形成,并且覆層44可由InP、InAlAs或InGaAlAs形成。在利用這樣的化合物半導(dǎo)體材料形成基板41、芯43A、43B和43R以及覆層44的情況下，能夠由這些化合物半導(dǎo)體裝置的外延層來(lái)形成光電二極管，并且光電二極管24的形成變得容易得多。在本實(shí)施例中，還可以如用于表示本實(shí)施例的變型的圖14中所示的那樣，在自從跨阻抗放大器25到限幅放大器26的信號(hào)路徑分支出來(lái)的、并且電信號(hào)V的信號(hào)路徑中設(shè)置低通濾波器25F，并且將其反饋到加熱器21H。在圖14中，以相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示之前說(shuō)明的那些部分，并且將省略其描述。通過(guò)WDM信號(hào)的通道傳送的光信號(hào)通常是非常快的信號(hào)，并且通常不包含低頻分量。另一方面，在通過(guò)例如通道Ch3傳送的信號(hào)包含相對(duì)低頻率的、會(huì)影響對(duì)環(huán)形諧振器21進(jìn)行加熱的加熱器21H的操作的信號(hào)分量的情況下，通過(guò)設(shè)置這樣的低通濾波器25F，能夠去除這樣相對(duì)低頻率的信號(hào)分量對(duì)加熱器21H的加熱操作的影響。在跨阻抗放大器25的輸出電壓V較小并且加熱器21H無(wú)法產(chǎn)生足夠的熱以達(dá)到參照?qǐng)D10所說(shuō)明的交叉點(diǎn)CP3的情況下，可在跨阻抗放大器25與加熱器21H之間插入線(xiàn)性放大器27，線(xiàn)性放大器27以預(yù)定的放大因數(shù)對(duì)跨阻抗放大器25的輸出電壓V進(jìn)行放大。在所示出的示例中，線(xiàn)性放大器27插入在開(kāi)關(guān)SW1與加熱器21H的端子21Hb之間，并且以預(yù)定放大因數(shù)對(duì)輸出電壓V進(jìn)行放大而與工作點(diǎn)的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。線(xiàn)性放大器27還可插入在濾波器25F與開(kāi)關(guān)SW1之間。此外，對(duì)于本實(shí)施例，可省略濾波器25F。
通過(guò)設(shè)置這樣的線(xiàn)性放大器27，在光學(xué)諧振器21的溫度僅通過(guò)跨阻抗放大器25的輸出電壓無(wú)法充分升高的情況下，能夠?qū)⒐鈱W(xué)諧振器21加熱到使得如圖16所表示的出現(xiàn)交叉點(diǎn)CP3的溫度。更具體地，在圖15的構(gòu)造中，線(xiàn)性放大器27以使得環(huán)形諧振器21的溫度超過(guò)溫度T λ的放大因數(shù)對(duì)輸出電壓V進(jìn)行放大，并且因此能夠確定地獲得交叉點(diǎn)CP3，其中溫度T λ提供與信號(hào)波長(zhǎng)λ3對(duì)應(yīng)的諧振波長(zhǎng)。圖17表示實(shí)現(xiàn)圖15的構(gòu)造的示例電路的電路圖。參照?qǐng)D17，低通濾波器25F由插入到電壓信號(hào)V的反饋路徑中的線(xiàn)圈27L以及從通過(guò)線(xiàn)圈27L的電壓信號(hào)消除高頻分量的旁路電容器27C構(gòu)成。圖18是實(shí)現(xiàn)圖15的構(gòu)造的另一示例電路的電路圖。參照?qǐng)D18，放大器27在本實(shí)施例中由運(yùn)算放大器27Α來(lái)實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算放大器27Α具有接地的非反向輸入端子和被提供有電壓信號(hào)V的反向輸入端子，其中運(yùn)算放大器27Α被設(shè)置有反饋電路并且用作有源低通濾波器，該反饋電路具有設(shè)置在輸出端子與反向輸入端子之間的電容器和電阻的形式。[第二實(shí)施例]圖19是表示根據(jù)第二實(shí)施例的光開(kāi)關(guān)20Α的構(gòu)造的平面圖，而圖20和圖21是分另Ij沿圖19的線(xiàn)Β-Β’和C-C’得到的橫截面圖。在這些圖中，以相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示之前說(shuō)明的那些部分，并且將省略其描述。參照?qǐng)D19，本實(shí)施例包括深溝20AG，深溝20AG形成在硅基板41上以包圍環(huán)形諧振器21，并且具有到達(dá)硅基板41的深度。參照?qǐng)D21的橫截面圖，應(yīng)理解，當(dāng)加熱器21Η產(chǎn)生的熱從加熱器21Η傳遞到光電二極管24時(shí)，加熱器21Η產(chǎn)生的熱沿著在其下側(cè)的避開(kāi)了溝20AG的路徑而傳輸。因此，硅基板41的形成有環(huán)形諧振器21的區(qū)域與形成光電二極管24的區(qū)域熱隔離，并且有效地抑制了加熱器21Η生成的熱被傳導(dǎo)到光電二極管24并引起其中的溫度改變的問(wèn)題。如從圖20的橫截面圖所注意的，形成光電二極管24的區(qū)域和形成環(huán)形諧振器21的區(qū)域一起構(gòu)成了被狹窄地限制的區(qū)域21G，并且有效地抑制了到光電二極管24中的熱流動(dòng)。[第三實(shí)施例]圖22是表示根據(jù)第三實(shí)施例的光開(kāi)關(guān)20Β的構(gòu)造的平面圖，而圖23是沿著圖22中的線(xiàn)D-D’得到的橫截面圖。參照?qǐng)D22的平面圖，本實(shí)施例消除了第二光波導(dǎo)23，并且在環(huán)形諧振器21的一部分中設(shè)置光電二極管24，以用于在位于環(huán)形諧振器21內(nèi)部的情況下檢測(cè)通道Ch3的光信號(hào)分量。參照?qǐng)D23的橫截面圖，本實(shí)施例將η型InP基板用于基板41，并且由在InP基板41上外延地形成的未摻雜InGaAsP層來(lái)形成芯43R。盡管未示出，但是本實(shí)施例使用未摻雜的InGaAsP層用于波導(dǎo)22的芯43R。此外，覆層44由在基板41上外延形成的ρ型InP層形成。此外，對(duì)于本實(shí)施例，光電二極管24的底部電極24Eb均勻地形成在InP基板的底部主表面上，并且構(gòu)成加熱器21H的環(huán)形圖案形成在覆層44上。此外，與加熱器21H的經(jīng)由絕緣膜21 i的在端子2IHa與端子2IHb之間的中斷相對(duì)應(yīng)，光電二極管24的頂部電極24Et形成在覆層44上。利用這樣的構(gòu)造，能夠省略第一實(shí)施例的第二光波導(dǎo)23并且將光電二極管24集成到環(huán)形諧振器21中。因而，可以減小光開(kāi)關(guān)20B的大小。如已經(jīng)指出的，在第一實(shí)施例中，光開(kāi)關(guān)20也可以形成在化合物半導(dǎo)體基板上，諸如GaAs基板或InP基板。此外，對(duì)于本實(shí)施例，同樣也可以通過(guò)使用參照?qǐng)D3和圖4說(shuō)明的SOI基板來(lái)構(gòu)造光開(kāi)關(guān)20B，并且可以將類(lèi)似于圖5的構(gòu)造的光電二極管集成到環(huán)形諧振器21的中斷中。在圖24的變型中，底部電極24Eb可在向上方向上垂直于圖的平面而延伸。在圖24中，以相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示之前說(shuō)明的那些部分，并且將省略其描述。[第四實(shí)施例]圖25是表示根據(jù)第四實(shí)施例的光開(kāi)關(guān)20C的構(gòu)造的平面圖。在這些圖中，以相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示之前說(shuō)明的那些部分，并且將省略其描述。參照?qǐng)D25，本實(shí)施例被構(gòu)造成使得跨阻抗放大器25的輸出電壓信號(hào)V在通過(guò)限幅放大器26之后作為限幅放大器26的輸出電壓信號(hào)Vp而被提供到加熱器21H。如已經(jīng)指出的，限幅放大器26是執(zhí)行閾值操作的放大器，結(jié)果，當(dāng)跨阻抗放大器的輸出電壓信號(hào)V小于閾值電壓時(shí),輸出電壓信號(hào)Vp是零。另一方面，當(dāng)輸出電壓信號(hào)V超過(guò)閾值電壓時(shí)，輸出電壓信號(hào)Vp取預(yù)定電壓。因此，在環(huán)形諧振器21的溫度已改變并且電壓信號(hào)V已相應(yīng)地改變的情況下，如圖26所表示的，在預(yù)定波長(zhǎng)范圍中在提供到加熱器21H的電壓信號(hào)Vp中會(huì)出現(xiàn)急劇增加，并且獲得了以曲線(xiàn)C2表示的波長(zhǎng)相關(guān)性，該波長(zhǎng)相關(guān)性比圖9的以曲線(xiàn)C1表示的波長(zhǎng)相關(guān)性尖銳得多。因此，交叉點(diǎn)CP3的波長(zhǎng)和交叉點(diǎn)CP3’的波長(zhǎng)在曲線(xiàn)C2的較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)幾乎一致，并且甚至在環(huán)形諧振器的諧振波長(zhǎng)由于環(huán)形諧振器21的制造誤差等而在室溫處顯著偏離的情況下，也能夠通過(guò)使用如曲線(xiàn)C2表示的非常尖銳的波長(zhǎng)相關(guān)性的反饋操作而將環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)鎖定至與期望的預(yù)定波長(zhǎng)幾乎相同的波長(zhǎng)。更具體地，考慮如下情況:由于在制造環(huán)形諧振器21時(shí)的誤差等，環(huán)形諧振器21具有從之前指出的上述溫度相關(guān)性L(fǎng)1偏離的、諧振波長(zhǎng)的溫度相關(guān)性L(fǎng)/。在這樣的情況下，環(huán)境溫度處的各個(gè)諧振波長(zhǎng)L1 λ和L1 λ’可如圖26所表示的分開(kāi)較寬。應(yīng)注意，甚至在這樣的情況下，由交叉點(diǎn)CP3和交叉點(diǎn)CP3’給出的諧振波長(zhǎng)中也不存在顯著差異，其中交叉點(diǎn)CP3和交叉點(diǎn)CP3’表示反饋操作有效的波長(zhǎng)。在圖26中，應(yīng)注意，線(xiàn)L1和L/的斜率由構(gòu)成環(huán)形諧振器21的光波導(dǎo)的材料的熱-光效應(yīng)來(lái)確定，并且一般不依賴(lài)于環(huán)形諧振器21的圖案化的精度。[第五實(shí)施例]圖27表示根據(jù)第五實(shí)施例的光開(kāi)關(guān)20D的構(gòu)造。在這些圖中，以相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示之前說(shuō)明的那些部分，并且將省略其描述。參照?qǐng)D27，除了取代線(xiàn)性放大器27設(shè)置了非線(xiàn)性放大器37之外，光開(kāi)關(guān)20D具有與圖15的光開(kāi)關(guān)類(lèi)似的構(gòu)造，其中該非線(xiàn)性放大器37具有圖28中所表示的構(gòu)造和圖29中表示的輸入-輸出特性。參照?qǐng)D28，非線(xiàn)性放大器37包括被提供有輸入信號(hào)Vin的二極管連接的MOS晶體管37Α、以及設(shè)置有反饋電阻37R的運(yùn)算放大器37Β，其中可以看出，運(yùn)算放大器37Β具有被提供有MOS晶體管37Α的輸出電壓的反向輸入端子，并且還具有接地的非反向輸入端子。非線(xiàn)性放大器37具有在圖29中表示的拋物線(xiàn)輸入-輸出電壓特性，并且響應(yīng)于輸入電壓Vin而產(chǎn)生與輸入電壓Vin的平方成比例(因而與Vin2成比例)的輸出電壓Vout。圖30A是說(shuō)明使用這樣的非線(xiàn)性放大器37的光開(kāi)關(guān)20D的反饋操作的圖。參照?qǐng)D30A，由于使用了產(chǎn)生與輸入電壓Vin的平方成比例的輸出電壓Vout的非線(xiàn)性放大器，所以類(lèi)似于圖26的情況，環(huán)形諧振器21的波長(zhǎng)和加熱器21H的熱生成的諧振變得比圖30B的與圖10的情況對(duì)應(yīng)的諧振更尖銳，因此，甚至在線(xiàn)L1已平行移動(dòng)一定程度時(shí)在工作點(diǎn)CP3處在諧振波長(zhǎng)中也幾乎不引起改變。[第六實(shí)施例]圖31是表示使用光開(kāi)關(guān)2(^20^……20n的WDM信號(hào)解復(fù)用器30的示意構(gòu)造的圖，每個(gè)光開(kāi)關(guān)均具有圖1的光開(kāi)關(guān)20的構(gòu)造。參照?qǐng)D31，在參照?qǐng)D3和圖4說(shuō)明的SOI基板41上設(shè)置有光波導(dǎo)，其中WDM信號(hào)被注入到光波導(dǎo)22的輸入端22in，并且光開(kāi)關(guān)2(^20^……20N連續(xù)地耦合到光波導(dǎo)22。
在圖31的圖示中所表示的光開(kāi)關(guān)2(^2(^......20n中的每個(gè)中，跨阻抗放大器25、限幅放
大器26、啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)SW1以及啟動(dòng)器電壓源21HB被共同指定為電路28。包含在WDM信號(hào)中的、并且由各個(gè)光開(kāi)關(guān)2(V202、……20N分離的光信號(hào)分量以二進(jìn)制數(shù)字電信號(hào)的形式從各個(gè)電路28輸出。圖32A至圖32C是說(shuō)明通過(guò)鎖定各個(gè)諧振波長(zhǎng)而從由圖31中表示的各個(gè)光開(kāi)關(guān)2(V202、……20N所傳導(dǎo)的輸入WDM信號(hào)中分離信號(hào)分量的過(guò)程的圖。參照與圖11的流程圖的步驟I對(duì)應(yīng)的圖32A，其中光開(kāi)關(guān)2(^、202、……20N處于保持在室溫處的狀態(tài)，可以看 出如透射率的下探(dip)所表示的，光開(kāi)關(guān)2(^2(^……20N被制造為使得諧振波長(zhǎng)λ/、λ2’、……λΝ’分別朝向相應(yīng)的光信號(hào)分量的波長(zhǎng)λρλ2、……入N的較短波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)。因此，與圖11的步驟2相對(duì)應(yīng)，將啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)SW1切換到觸點(diǎn)B，并且在光開(kāi)關(guān)20ρ202、……20N中的每個(gè)中由啟動(dòng)器電源21HB來(lái)對(duì)加熱器21H進(jìn)行加熱，以使得如圖32B所
表不的，諧振波長(zhǎng)λ/、λ2’、......λΝ’分別朝向相應(yīng)的光信號(hào)分量的波長(zhǎng)λ ρ λ2、......入N的較長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)。此外，在圖11的步驟3中，開(kāi)始WDM信號(hào)的提供，并且在步驟4中，將啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)Sff1切換到觸點(diǎn)Α。在此情況下，對(duì)于光開(kāi)關(guān)2(ν202、……20ν，各個(gè)環(huán)形諧振器21的諧振波長(zhǎng)λ/、λ2’、……λ /被鎖定接近于相應(yīng)的波長(zhǎng)λ ρ λ 2、……λ Ν，并且開(kāi)始步驟5的信號(hào)分離處理。盡管已針對(duì)使用圖1的光開(kāi)關(guān)20的情況進(jìn)行了上述說(shuō)明，但是應(yīng)注意，可以類(lèi)似地通過(guò)使用之前說(shuō)明的光開(kāi)關(guān)20Α至20D中的任一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的信號(hào)分離。盡管已針對(duì)優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于這樣的特定實(shí)施例，并且在專(zhuān)利權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種光開(kāi)關(guān)，包括: 基板； 環(huán)形諧振器，其形成在所述基板上； 第一波導(dǎo)，其與所述環(huán)形諧振器光學(xué)耦合地形成在所述基板上，所述第一波導(dǎo)引導(dǎo)波分復(fù)用信號(hào)； 光學(xué)檢測(cè)器，其檢測(cè)所述環(huán)形諧振器中的光信號(hào)分量；以及 溫度調(diào)節(jié)器，其響應(yīng)于所述光學(xué)檢測(cè)器的輸出信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)，所述溫度調(diào)節(jié)器改變所述環(huán)形諧振器的溫度， 所述環(huán)形諧振器具有與構(gòu)成所述波分復(fù)用信號(hào)的光信號(hào)分量的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的諧振波長(zhǎng)， 所述環(huán)形諧振器、所述光學(xué)檢測(cè)器和所述溫度調(diào)節(jié)器一起構(gòu)成反饋控制系統(tǒng)，所述反饋控制系統(tǒng)將所述環(huán)形諧振器的所述諧振波長(zhǎng)鎖定至所述波分復(fù)用信號(hào)中的所述光信號(hào)分量的所述波長(zhǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光開(kāi)關(guān)，其中，所述溫度調(diào)節(jié)器包括:加熱器，其對(duì)所述環(huán)形諧振器進(jìn)行加熱；驅(qū)動(dòng)電源，其驅(qū)動(dòng)所述加熱器；以及啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)，其在操作時(shí)選擇所述光學(xué)檢測(cè)器和所述驅(qū)動(dòng)電源中的一個(gè)作為所選擇的裝置，所述啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)進(jìn)一步將所述所選擇的裝置的輸出提供到所述加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光開(kāi)關(guān)，還包括信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元處理所述光學(xué)檢測(cè)器的所述輸出信號(hào)，所述信號(hào)處理單元包括電流到電壓轉(zhuǎn)換裝置，所述電流到電壓轉(zhuǎn)換裝置將所述光學(xué)檢測(cè)器的所述輸出信號(hào)從電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并且其中，由經(jīng)所述電流到電壓轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換后 的所述電壓信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述溫度調(diào)節(jié)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光開(kāi)關(guān)，其中，所述溫度調(diào)節(jié)器包括低通濾波器，所述低通濾波器從所述光學(xué)檢測(cè)器的所述輸出信號(hào)中消除高頻分量，所述溫度調(diào)節(jié)器響應(yīng)于所述光學(xué)檢測(cè)器的被消除了所述高頻分量的所述輸出信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)，并且進(jìn)一步引起所述環(huán)形諧振器中的溫度改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光開(kāi)關(guān)，其中，所述溫度調(diào)節(jié)器包括放大器，所述放大器放大所述光學(xué)檢測(cè)器的所述輸出信號(hào)，所述溫度調(diào)節(jié)器響應(yīng)于所述光學(xué)檢測(cè)器的放大后的所述輸出信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)，并且進(jìn)一步引起所述環(huán)形諧振器中的溫度改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光開(kāi)關(guān)，其中，所述放大器放大所述光學(xué)檢測(cè)器的所述輸出信號(hào)，以使得所述環(huán)形諧振器的溫度增加到如下溫度以上:在該溫度處，所述環(huán)形諧振器的所述諧振波長(zhǎng)與所述光信號(hào)分量的所述波長(zhǎng)一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光開(kāi)關(guān)，其中，所述放大器包括線(xiàn)性放大器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光開(kāi)關(guān)，其中，所述放大器包括非線(xiàn)性放大器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光開(kāi)關(guān)，其中，所述信號(hào)處理單元包括比較器，所述比較器對(duì)所述光學(xué)檢測(cè)器的所述輸出信號(hào)執(zhí)行閾值處理，并且其中，所述溫度調(diào)節(jié)器響應(yīng)于所述比較器的輸出信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的光開(kāi)關(guān)，還包括:與所述環(huán)形諧振器光學(xué)耦合地設(shè)置在所述基板上的第二波導(dǎo)，所述第二波導(dǎo)引導(dǎo)所述波分復(fù)用信號(hào)的信號(hào)分量，所述光學(xué)檢測(cè)器光學(xué)耦合到所述第二波導(dǎo)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光開(kāi)關(guān)，其中，所述光學(xué)諧振器形成在所述基板的由溝限定的第一區(qū)域上，所述光學(xué)檢測(cè)器形成在所述第一區(qū)域之外的第二區(qū)域中，所述第二波導(dǎo)在所述溝中斷的區(qū)域處從所述第一區(qū)域延伸到所述第二區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的光開(kāi)關(guān)，其中，所述光學(xué)檢測(cè)器形成在所述環(huán)形諧振器中，作為所述環(huán)形諧振器的一部分。
13.—種光解復(fù)用器,包括: 基板； 波導(dǎo)，其形成在所述基板上，所述波導(dǎo)在一端處被提供有波分復(fù)用信號(hào)，并將所述波分復(fù)用信號(hào)引導(dǎo)到另一端； 多個(gè)光開(kāi)關(guān)，其沿著所述波導(dǎo)連續(xù)地形成在所述基板上，所述多個(gè)光開(kāi)關(guān)中的每個(gè)光開(kāi)關(guān)均包括環(huán)形諧振器，所述環(huán)形諧振器光學(xué)耦合到所述波導(dǎo)并且具有與所述波分復(fù)用信號(hào)中的光信號(hào)分量的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的諧振波長(zhǎng)； 光學(xué)檢測(cè)器，其檢測(cè)所述環(huán)形諧振器中的光信號(hào)分量； 信號(hào)處理單元，其處 理所述光學(xué)檢測(cè)器的輸出信號(hào)，以產(chǎn)生與所述光信號(hào)分量相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)；以及 溫度調(diào)節(jié)器，其響應(yīng)于所述光學(xué)檢測(cè)器的輸出信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)，所述溫度調(diào)節(jié)器改變所述環(huán)形諧振器的溫度， 所述環(huán)形諧振器、所述光學(xué)檢測(cè)器和所述溫度調(diào)節(jié)器一起構(gòu)成反饋控制系統(tǒng)，所述反饋控制系統(tǒng)將所述環(huán)形諧振器的所述諧振波長(zhǎng)鎖定至所述波分復(fù)用信號(hào)中的所述光信號(hào)分量的所述波長(zhǎng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光解復(fù)用器，其中，所述溫度調(diào)節(jié)器包括:加熱器，其對(duì)所述環(huán)形諧振器進(jìn)行加熱；驅(qū)動(dòng)電源，其驅(qū)動(dòng)所述加熱器；以及啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)，其在操作時(shí)選擇所述光學(xué)檢測(cè)器和所述驅(qū)動(dòng)電源中的一個(gè)作為所選擇的裝置，所述啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)進(jìn)一步將所述所選擇的裝置的輸出提供到所述加熱器。
15.一種使用權(quán)利要求14的光解復(fù)用器的光解復(fù)用方法，所述解復(fù)用方法包括: 第一步驟，由所述啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)選擇所述驅(qū)動(dòng)電源，并且由所述加熱器將所述環(huán)形諧振器加熱到如下溫度:在該溫度處，所述環(huán)形諧振器的諧振波長(zhǎng)比所述光信號(hào)分量的波長(zhǎng)長(zhǎng); 第二步驟，將波分復(fù)用信號(hào)提供到所述波導(dǎo)；以及 第三步驟，在所述第一步驟和所述第二步驟之后，由所述啟動(dòng)器開(kāi)關(guān)選擇所述光學(xué)檢測(cè)器的輸出信號(hào)，并且將所述環(huán)形諧振器的所述諧振波長(zhǎng)鎖定至所述光信號(hào)分量的所述波長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種解復(fù)用器和光解復(fù)用方法。一種光開(kāi)關(guān)包括基板；環(huán)形諧振器，其形成在基板上；第一波導(dǎo)，其與環(huán)形諧振器光學(xué)耦合地形成在基板上，該第一波導(dǎo)被配置成引導(dǎo)WDM信號(hào)；光學(xué)檢測(cè)器，其被配置成檢測(cè)所述環(huán)形諧振器中的光信號(hào)分量；溫度調(diào)節(jié)器，其響應(yīng)于光學(xué)檢測(cè)器的輸出信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)，該溫度調(diào)節(jié)器被配置成改變環(huán)形諧振器的溫度，環(huán)形諧振器具有與構(gòu)成WDM信號(hào)的光信號(hào)分量的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的諧振波長(zhǎng)，環(huán)形諧振器、光學(xué)檢測(cè)器和溫度調(diào)節(jié)器一起構(gòu)成反饋控制系統(tǒng)，該反饋控制系統(tǒng)將環(huán)形諧振器的諧振波長(zhǎng)鎖定至WDM信號(hào)中的光信號(hào)分量的波長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H04J14/02GK103176327SQ20121037681
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者秋山知之 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社