JPH0635007A - 波長可変光フィルタ - Google Patents
波長可変光フィルタInfo
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- JPH0635007A JPH0635007A JP18713892A JP18713892A JPH0635007A JP H0635007 A JPH0635007 A JP H0635007A JP 18713892 A JP18713892 A JP 18713892A JP 18713892 A JP18713892 A JP 18713892A JP H0635007 A JPH0635007 A JP H0635007A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 可変波長光フィルタの１チャネル当りの透過
帯域幅を狭くしかつチューニング幅を広くする。 【構成】 フィルタ部１０をマッハツェンダー型の干渉
器１４を多段接続して構成し、各干渉器１４の電極長Ｌ
e を、公比２の等比数列を形成するように異ならせると
共に、各干渉器１４のアーム２４、２６間の構造的光路
長差Ｌo を、電極長Ｌe の短い順に公比２の等比数列を
形成するように異ならせる。そしてフィルタ部１０に属
する各干渉器１４のＬe ／Ｌo を一定とする。フィルタ
部１０と同様にしてフィルタ部１２を構成し、そしてフ
ィルタ部１２の干渉器３４のＬe ／Ｌo ＝αをフィルタ
部１０のＬe ／Ｌo ＝βと異ならせる（α≠βとす
る）。
帯域幅を狭くしかつチューニング幅を広くする。 【構成】 フィルタ部１０をマッハツェンダー型の干渉
器１４を多段接続して構成し、各干渉器１４の電極長Ｌ
e を、公比２の等比数列を形成するように異ならせると
共に、各干渉器１４のアーム２４、２６間の構造的光路
長差Ｌo を、電極長Ｌe の短い順に公比２の等比数列を
形成するように異ならせる。そしてフィルタ部１０に属
する各干渉器１４のＬe ／Ｌo を一定とする。フィルタ
部１０と同様にしてフィルタ部１２を構成し、そしてフ
ィルタ部１２の干渉器３４のＬe ／Ｌo ＝αをフィルタ
部１０のＬe ／Ｌo ＝βと異ならせる（α≠βとす
る）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光透過波長を可変制御
できる光フィルタに関する。
できる光フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、波長多重された光信号のなか
から特定波長λ0 の光信号を分離するための光フィルタ
として、例えば文献１：IEEE Communication Magazine
（アイイーイーイー コミュニケーション マガジン）
１９８９年１０月 ｐ５３〜６３に開示されているもの
がある。文献１に開示の光フィルタは、ａ：ファブリペ
ロー型、ｂ：マッハツェンダー型、ｃ：モード変換型及
びｄ：ブラッグ反射型の４種に分類される。光フィルタ
の透過波長λ0 を設計基準波長λからλ＋Δλまで変化
させることを考えれば、ａ、ｂ及びｄの型では波長変化
量Δλに関し次式（１）が成立し、またｃの型では波長
変化量Δλに関し次式（２）が成立する。尚、λ0 ＝λ
＋Δλと表せる。 Δλ／λ＝Δｎ／ｎ …（１） Δλ／λ＝Δｎ／δｎ …（２） 式中のΔｎは光フィルタが備える導波路の屈折率を電気
的に変化させて得られる屈折率変化量、ｎは光フィルタ
が備える導波路の屈折率、δｎはモード間屈折率差例え
ばＴＭ及びＴＥモード間の屈折率差を表す。
から特定波長λ0 の光信号を分離するための光フィルタ
として、例えば文献１：IEEE Communication Magazine
（アイイーイーイー コミュニケーション マガジン）
１９８９年１０月 ｐ５３〜６３に開示されているもの
がある。文献１に開示の光フィルタは、ａ：ファブリペ
ロー型、ｂ：マッハツェンダー型、ｃ：モード変換型及
びｄ：ブラッグ反射型の４種に分類される。光フィルタ
の透過波長λ0 を設計基準波長λからλ＋Δλまで変化
させることを考えれば、ａ、ｂ及びｄの型では波長変化
量Δλに関し次式（１）が成立し、またｃの型では波長
変化量Δλに関し次式（２）が成立する。尚、λ0 ＝λ
＋Δλと表せる。 Δλ／λ＝Δｎ／ｎ …（１） Δλ／λ＝Δｎ／δｎ …（２） 式中のΔｎは光フィルタが備える導波路の屈折率を電気
的に変化させて得られる屈折率変化量、ｎは光フィルタ
が備える導波路の屈折率、δｎはモード間屈折率差例え
ばＴＭ及びＴＥモード間の屈折率差を表す。
【０００３】一般的には、設計基準波長λは光フィルタ
構成要素の形状、寸法、形成材料等から一義的に決定さ
れ定数となる。しかしｃ型のなかでも音響光学効果（Ａ
Ｏ効果）を利用したものは、光のモードを変換するため
のグレーティングの周期を電気的に変化させることがで
きるので、設計基準波長λを可変制御することができ
る。従って、電気的に可変制御される屈折率変化量Δｎ
に上限はあるものの、透過波長λ0 の可変範囲（チュー
ニング幅）はｃの型において最も広くなる。
構成要素の形状、寸法、形成材料等から一義的に決定さ
れ定数となる。しかしｃ型のなかでも音響光学効果（Ａ
Ｏ効果）を利用したものは、光のモードを変換するため
のグレーティングの周期を電気的に変化させることがで
きるので、設計基準波長λを可変制御することができ
る。従って、電気的に可変制御される屈折率変化量Δｎ
に上限はあるものの、透過波長λ0 の可変範囲（チュー
ニング幅）はｃの型において最も広くなる。
【０００４】また、上記ａ、ｂ、ｃ及びｄ型の各フィル
タにおける光透過率ピークの半値幅ΔλFWHMは、それぞ
れ次式（３）、（４）、（５）及び（６）で表せる。式
中のＬは光フィルタの電極長、Ｒは光フィルタの入出射
端面の反射率を表す。 ΔλFWHM／λ＝｛λ／（２・Ｌ・ｎ）｝・｛λ／（π・Ｒ1/2 ）｝ …（３） ΔλFWHM／λ＝λ／（Ｌ・ｎ） …（４） ΔλFWHM／λ＝λ／（Ｌ・δｎ） …（５） ΔλFWHM／λ＝λ／（２・Ｌ・ｎ） …（６） 通常δｎ<<ｎであるので、（３）〜（６）式からも理解
できるようにａ、ｂ及びｄの型での半値幅ΔλFWHMは非
常に狭くなるが、ｃの型での半値幅ΔλFWHMは非常に広
くなる。
タにおける光透過率ピークの半値幅ΔλFWHMは、それぞ
れ次式（３）、（４）、（５）及び（６）で表せる。式
中のＬは光フィルタの電極長、Ｒは光フィルタの入出射
端面の反射率を表す。 ΔλFWHM／λ＝｛λ／（２・Ｌ・ｎ）｝・｛λ／（π・Ｒ1/2 ）｝ …（３） ΔλFWHM／λ＝λ／（Ｌ・ｎ） …（４） ΔλFWHM／λ＝λ／（Ｌ・δｎ） …（５） ΔλFWHM／λ＝λ／（２・Ｌ・ｎ） …（６） 通常δｎ<<ｎであるので、（３）〜（６）式からも理解
できるようにａ、ｂ及びｄの型での半値幅ΔλFWHMは非
常に狭くなるが、ｃの型での半値幅ΔλFWHMは非常に広
くなる。
【０００５】ここで光フィルタの１チャネル当たりの透
過帯域幅を半値幅ΔλFWHMで表せば、チャネル数ＣＨは
ａの型では次式（７）、ｂ及びｃの型では次式（８）、
またｄの型では次式（９）のように表せる。式中のΔｎ
max は変化可能な範囲で最大のΔｎを表す。 ＣＨ＝｛（２・Ｌ・Δｎmax ）／λ｝・｛（π・Ｒ1/2 ）／（１−Ｒ）｝ …（７） ＣＨ＝（Ｌ・Δｎmax ）／λ …（８） ＣＨ＝（２・Ｌ・Δｎmax ）／λ …（９） 但し、ａの型の場合ＦＳＲ（Free Spectral Range ）の
制限を受けるので、素子単独では、ＣＨ＝π・Ｒ1/2 ／
（１−Ｒ）となる。
過帯域幅を半値幅ΔλFWHMで表せば、チャネル数ＣＨは
ａの型では次式（７）、ｂ及びｃの型では次式（８）、
またｄの型では次式（９）のように表せる。式中のΔｎ
max は変化可能な範囲で最大のΔｎを表す。 ＣＨ＝｛（２・Ｌ・Δｎmax ）／λ｝・｛（π・Ｒ1/2 ）／（１−Ｒ）｝ …（７） ＣＨ＝（Ｌ・Δｎmax ）／λ …（８） ＣＨ＝（２・Ｌ・Δｎmax ）／λ …（９） 但し、ａの型の場合ＦＳＲ（Free Spectral Range ）の
制限を受けるので、素子単独では、ＣＨ＝π・Ｒ1/2 ／
（１−Ｒ）となる。
【０００６】従ってΔｎmax ≒０．０１とすると、ａの
型ではＲ≒０．９としてＦＳＲの制限により数１０チャ
ネル（ＦＳＲを無視すれば潜在的には８０チャネル）と
なり、ｂの型ではＬ≒１ｃｍとして８０チャネル、ｃの
型ではＬ≒１ｍｍとして８チャネル及びｄの型ではＬ＝
５００μｍとして８チャネルとなる。
型ではＲ≒０．９としてＦＳＲの制限により数１０チャ
ネル（ＦＳＲを無視すれば潜在的には８０チャネル）と
なり、ｂの型ではＬ≒１ｃｍとして８０チャネル、ｃの
型ではＬ≒１ｍｍとして８チャネル及びｄの型ではＬ＝
５００μｍとして８チャネルとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のａ、
ｂ、ｄの型の光フィルタでは、１チャネル当たりの透過
帯域幅ΔλFWHMを狭くできてもチューニング幅（透過波
長λ0 の可変範囲）を広くできないためチャネル数（＝
チューニング幅／１チャネル当たりの透過帯域幅）を大
きくできない。またｃの型の光フィルタでは、チューニ
ング幅を広くできるが透過帯域幅ΔλFWHMを狭くできな
いためチャネル数を増やせない。
ｂ、ｄの型の光フィルタでは、１チャネル当たりの透過
帯域幅ΔλFWHMを狭くできてもチューニング幅（透過波
長λ0 の可変範囲）を広くできないためチャネル数（＝
チューニング幅／１チャネル当たりの透過帯域幅）を大
きくできない。またｃの型の光フィルタでは、チューニ
ング幅を広くできるが透過帯域幅ΔλFWHMを狭くできな
いためチャネル数を増やせない。
【０００８】チャネル数を増やすことを考えた場合、
ａ、ｂ、ｄの型では素子長Ｌを長くすれば透過帯域幅Δ
λFWHMを狭くでき従ってチャネル数を増やせるが、透過
帯域幅ΔλFWHMが狭くなりすぎると光フィルタが扱いに
くくなり実用的でなくなる。またｃの型では素子長Ｌを
極端に長くしないと（例えばＬ＝１ｍ）チャネル数を増
やせない。
ａ、ｂ、ｄの型では素子長Ｌを長くすれば透過帯域幅Δ
λFWHMを狭くでき従ってチャネル数を増やせるが、透過
帯域幅ΔλFWHMが狭くなりすぎると光フィルタが扱いに
くくなり実用的でなくなる。またｃの型では素子長Ｌを
極端に長くしないと（例えばＬ＝１ｍ）チャネル数を増
やせない。
【０００９】この発明の目的は、上述した従来の問題点
を解決するため、１チャネル当たりの透過帯域幅を実用
的な範囲で狭くできかつチューニング幅を広くできる光
波長光フィルタ及び光波長フィルタ装置を提供すること
にある。
を解決するため、１チャネル当たりの透過帯域幅を実用
的な範囲で狭くできかつチューニング幅を広くできる光
波長光フィルタ及び光波長フィルタ装置を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明の可変波長光フィルタは、多段接続した複
数のフィルタ部を備えて成る。各フィルタ部は複数のマ
ッハツェンダー型の干渉器を多段接続して成り、各干渉
器は１×２Ｙ分岐の出力及び２×１Ｙ分岐の入力を接続
導波路を介し結合して構成した２本のアームと、２本の
アームの一方に設けられ当該アームの屈折率を可変制御
する電極と、２本のアームの他方に設けられこれら２本
のアーム間に構造的光路長差を与える光路長差発生部と
を有する。
め、この発明の可変波長光フィルタは、多段接続した複
数のフィルタ部を備えて成る。各フィルタ部は複数のマ
ッハツェンダー型の干渉器を多段接続して成り、各干渉
器は１×２Ｙ分岐の出力及び２×１Ｙ分岐の入力を接続
導波路を介し結合して構成した２本のアームと、２本の
アームの一方に設けられ当該アームの屈折率を可変制御
する電極と、２本のアームの他方に設けられこれら２本
のアーム間に構造的光路長差を与える光路長差発生部と
を有する。
【００１１】そして同一のフィルタ部に属する各干渉器
の電極長Ｌe を、公比２の等比数列を形成するように異
ならせると共に、同一のフィルタ部に属する各干渉器の
構造的光路長差Ｌo を、電極長Ｌe の短い順に公比２の
等比数列を形成するように異ならせる。さらに同一のフ
ィルタ部に属する各干渉器の（電極長Ｌe ）／（構造的
光路長差Ｌo ）で表される比を等しくし、かつ、当該比
を、各フィルタ部毎に異ならせる。
の電極長Ｌe を、公比２の等比数列を形成するように異
ならせると共に、同一のフィルタ部に属する各干渉器の
構造的光路長差Ｌo を、電極長Ｌe の短い順に公比２の
等比数列を形成するように異ならせる。さらに同一のフ
ィルタ部に属する各干渉器の（電極長Ｌe ）／（構造的
光路長差Ｌo ）で表される比を等しくし、かつ、当該比
を、各フィルタ部毎に異ならせる。
【００１２】
【作用】このような構成によれば、（１）同一のフィル
タ部に属する各干渉器の電極長Ｌe を公比２の等比数列
を形成するように異ならせ、（２）同一のフィルタ部に
属する各干渉器の構造的光路長差Ｌo を電極長Ｌe の短
い順に公比２の等比数列を形成するように異ならせ、
（３）同一のフィルタ部に属する各干渉器の（電極長Ｌ
e ）／（構造的光路長差Ｌo ）で表される比を等しく
し、かつ、（４）当該比（電極長Ｌe ）／（構造的光路
長差Ｌo ）を各フィルタ部毎に異ならせる。
タ部に属する各干渉器の電極長Ｌe を公比２の等比数列
を形成するように異ならせ、（２）同一のフィルタ部に
属する各干渉器の構造的光路長差Ｌo を電極長Ｌe の短
い順に公比２の等比数列を形成するように異ならせ、
（３）同一のフィルタ部に属する各干渉器の（電極長Ｌ
e ）／（構造的光路長差Ｌo ）で表される比を等しく
し、かつ、（４）当該比（電極長Ｌe ）／（構造的光路
長差Ｌo ）を各フィルタ部毎に異ならせる。
【００１３】従って、各フィルタ部の光透過特性は、複
数の光透過帯域ａが現れかつこれら光透過帯域ａのピー
ク位置が一定の波長間隔ｂで離間するような特性とな
る。しかも各フィルタ部の波長間隔ｂの大きさは異な
る。この発明の波長可変光フィルタの光透過帯域Ａは各
フィルタ部の透過帯域ａが一致する波長範囲であるの
で、光透過帯域Ａは複数個現れしかもこれら光透過帯域
Ａのピーク位置は一定の波長間隔Ｂで離間する。波長間
隔Ｂは各フィルタ部の波長間隔ｂの最小公倍数であるの
で、波長間隔Ｂを広くすることができる。
数の光透過帯域ａが現れかつこれら光透過帯域ａのピー
ク位置が一定の波長間隔ｂで離間するような特性とな
る。しかも各フィルタ部の波長間隔ｂの大きさは異な
る。この発明の波長可変光フィルタの光透過帯域Ａは各
フィルタ部の透過帯域ａが一致する波長範囲であるの
で、光透過帯域Ａは複数個現れしかもこれら光透過帯域
Ａのピーク位置は一定の波長間隔Ｂで離間する。波長間
隔Ｂは各フィルタ部の波長間隔ｂの最小公倍数であるの
で、波長間隔Ｂを広くすることができる。
【００１４】また、干渉器が有する一方及び他方の導波
路間の等価屈折率差を電極を介し変化させると、フィル
タ部の光透過帯域ａのピーク位置が移動する。従って一
方及び他方の導波路間の等価屈折率差を各フィルタ部毎
に任意好適に変化させることによって光透過帯域Ａのピ
ーク位置を移動させ、よって、この発明の波長可変光フ
ィルタの透過波長を変化させることができる。
路間の等価屈折率差を電極を介し変化させると、フィル
タ部の光透過帯域ａのピーク位置が移動する。従って一
方及び他方の導波路間の等価屈折率差を各フィルタ部毎
に任意好適に変化させることによって光透過帯域Ａのピ
ーク位置を移動させ、よって、この発明の波長可変光フ
ィルタの透過波長を変化させることができる。
【００１５】さらに、光透過帯域ａ幅特に半値幅の広い
フィルタ部と狭いフィルタ部とを形成できるので、各フ
ィルタ部の光透過帯域ａのピーク位置が分離したい光の
波長から多少ずれてもこの発明の波長可変光フィルタか
ら出力される光の出力強度の低下を少なくできる。
フィルタ部と狭いフィルタ部とを形成できるので、各フ
ィルタ部の光透過帯域ａのピーク位置が分離したい光の
波長から多少ずれてもこの発明の波長可変光フィルタか
ら出力される光の出力強度の低下を少なくできる。
【００１６】
【実施例】以下、図面を参照し、この発明の実施例につ
き説明する。尚、図面はこの発明が理解できる程度に概
略的に示してあるにすぎず、従ってこの発明を図示例に
限定するものではない。
き説明する。尚、図面はこの発明が理解できる程度に概
略的に示してあるにすぎず、従ってこの発明を図示例に
限定するものではない。
【００１７】図１はこの発明の実施例の構成を概略的に
示す平面図である。この実施例の可変波長光フィルタ
は、２段のフィルタ部１０、１２を備え、前段のフィル
タ部１０の出力を次段のフィルタ部１２の入力に接続し
て成る。 （フィルタ部１０の構成）フィルタ部１０は、複数段の
マッハツェンダー型の干渉器１４を備えこれら干渉器１
４を多段接続して成る。各干渉器１４は、１×２Ｙ分岐
１６の一方の出力と２×１Ｙ分岐１８の一方の入力とを
接続導波路２０を介し結合して構成したアーム２４と、
１×２Ｙ分岐１６の他方の出力と２×１Ｙ分岐１８の他
方の入力とを接続導波路２２を介し結合して構成したア
ーム２６と、一方のアーム２４に設けられ当該アーム２
４の屈折率を可変制御する電極２８と、他方のアーム２
６に設けられこれらアーム２４、２６間に構造的光路長
差を与える光路長差発生部３０とを有する。
示す平面図である。この実施例の可変波長光フィルタ
は、２段のフィルタ部１０、１２を備え、前段のフィル
タ部１０の出力を次段のフィルタ部１２の入力に接続し
て成る。 （フィルタ部１０の構成）フィルタ部１０は、複数段の
マッハツェンダー型の干渉器１４を備えこれら干渉器１
４を多段接続して成る。各干渉器１４は、１×２Ｙ分岐
１６の一方の出力と２×１Ｙ分岐１８の一方の入力とを
接続導波路２０を介し結合して構成したアーム２４と、
１×２Ｙ分岐１６の他方の出力と２×１Ｙ分岐１８の他
方の入力とを接続導波路２２を介し結合して構成したア
ーム２６と、一方のアーム２４に設けられ当該アーム２
４の屈折率を可変制御する電極２８と、他方のアーム２
６に設けられこれらアーム２４、２６間に構造的光路長
差を与える光路長差発生部３０とを有する。
【００１８】さらにフィルタ部１０に属する各干渉器１
４の電極長Ｌe を、公比２の等比数列を形成するように
異ならせると共に、フィルタ部１０に属する各干渉器１
４の構造的光路長差Ｌo を、電極長Ｌe の短い順に公比
２の等比数列を形成するように異ならせる。そしてフィ
ルタ部１０に属する各干渉器１４の（電極長Ｌe ）／
（構造的光路長差Ｌo ）で表される比αを等しくする。
４の電極長Ｌe を、公比２の等比数列を形成するように
異ならせると共に、フィルタ部１０に属する各干渉器１
４の構造的光路長差Ｌo を、電極長Ｌe の短い順に公比
２の等比数列を形成するように異ならせる。そしてフィ
ルタ部１０に属する各干渉器１４の（電極長Ｌe ）／
（構造的光路長差Ｌo ）で表される比αを等しくする。
【００１９】この実施例では、フィルタ部１０の各干渉
器１４を基板３２に設け、干渉器１４の出力を当該干渉
器１４の次の段の干渉器１４の入力に接続するようにし
て、順次に、各段の干渉器１４を接続してゆき、多段接
続する。
器１４を基板３２に設け、干渉器１４の出力を当該干渉
器１４の次の段の干渉器１４の入力に接続するようにし
て、順次に、各段の干渉器１４を接続してゆき、多段接
続する。
【００２０】各干渉器１４のＹ分岐１６、１８は対称Ｙ
分岐及び接続導波路２０、２２は長さの等しい直線導波
路である。アーム２４はＹ分岐１６の一方の出力分岐１
６ａ、接続導波路２０及びＹ分岐１８の一方の入力分岐
１８ａを順次に接続して成り、アーム２６はＹ分岐１６
の他方の出力分岐１６ｂ、接続導波路２２及びＹ分岐１
８の他方の入力分岐１８ｂを順次に接続して成る。電極
２８をアーム２４の一部又は全体例えば接続導波路２０
に設け、接続導波路２０の屈折率を電極２８を介して電
気的に可変制御する。例えば、接続導波路２０に電界を
及ぼし電気光学効果により、或は、接続導波路２０にキ
ャリアを注入しプラズマ効果により、屈折率を制御す
る。
分岐及び接続導波路２０、２２は長さの等しい直線導波
路である。アーム２４はＹ分岐１６の一方の出力分岐１
６ａ、接続導波路２０及びＹ分岐１８の一方の入力分岐
１８ａを順次に接続して成り、アーム２６はＹ分岐１６
の他方の出力分岐１６ｂ、接続導波路２２及びＹ分岐１
８の他方の入力分岐１８ｂを順次に接続して成る。電極
２８をアーム２４の一部又は全体例えば接続導波路２０
に設け、接続導波路２０の屈折率を電極２８を介して電
気的に可変制御する。例えば、接続導波路２０に電界を
及ぼし電気光学効果により、或は、接続導波路２０にキ
ャリアを注入しプラズマ効果により、屈折率を制御す
る。
【００２１】また光路長差発生部３０をアーム２６の一
部又は全体例えば接続導波路２２に設け、光路長差発生
部３０を設けたアーム２６部分（以下、アーム２６部分
Ｉ）の導波路形状、形成材料及びそのほかの設計条件を
任意好適に定めることによって、アーム２６部分Ｉとア
ーム２４との間に構造的な等価屈折率差を予め設けてお
く。光路長差発生部３０を設けていないアーム２６部分
の等価屈折率は、アーム２４の等価屈折率と等しくす
る。例えば、アーム２６部分Ｉの導波路幅とアーム２４
の導波路幅とを異ならせることにより、或は、アーム２
６部分Ｉとアーム２４とを屈折率の異なる形成材料から
形成したりすることによって、等価屈折率差を設ける。
部又は全体例えば接続導波路２２に設け、光路長差発生
部３０を設けたアーム２６部分（以下、アーム２６部分
Ｉ）の導波路形状、形成材料及びそのほかの設計条件を
任意好適に定めることによって、アーム２６部分Ｉとア
ーム２４との間に構造的な等価屈折率差を予め設けてお
く。光路長差発生部３０を設けていないアーム２６部分
の等価屈折率は、アーム２４の等価屈折率と等しくす
る。例えば、アーム２６部分Ｉの導波路幅とアーム２４
の導波路幅とを異ならせることにより、或は、アーム２
６部分Ｉとアーム２４とを屈折率の異なる形成材料から
形成したりすることによって、等価屈折率差を設ける。
【００２２】光がアーム２４の始点Ｐ１から終点Ｑ１に
至るまでの光路長と（点Ｐ１、Ｑ１については図１参
照）、アーム２６の始点Ｐ１から終点Ｑ１に至るまでの
光路長との間に構造的に光路長差を与える方法として等
価屈折率を異ならせるほか、例えば、アーム２４の始点
Ｐ１から終点Ｑ１に至る幾何学的長さとアーム２６の始
点Ｐ１から終点Ｑ１に至る幾何学的長さとを異ならせる
ようにしても良い。この場合には、アーム２６部分Ｉ例
えば接続導波路２２を曲がり導波路としてアーム２４、
２６の間に幾何学的長さの差を設ければ良い。
至るまでの光路長と（点Ｐ１、Ｑ１については図１参
照）、アーム２６の始点Ｐ１から終点Ｑ１に至るまでの
光路長との間に構造的に光路長差を与える方法として等
価屈折率を異ならせるほか、例えば、アーム２４の始点
Ｐ１から終点Ｑ１に至る幾何学的長さとアーム２６の始
点Ｐ１から終点Ｑ１に至る幾何学的長さとを異ならせる
ようにしても良い。この場合には、アーム２６部分Ｉ例
えば接続導波路２２を曲がり導波路としてアーム２４、
２６の間に幾何学的長さの差を設ければ良い。
【００２３】そして、フィルタ部１０を総個数ｊ個の干
渉器１４により構成し、各干渉器１４の電極長Ｌe を電
極長の短い順にＬe101、Ｌe102、……、Ｌe10jと表すも
のとすれば、１番短い干渉器１４の電極長Ｌe101＝ｌ
e10 、２番目に短い干渉器１４の電極長Ｌe102＝２・ｌ
e10 、……、ｊ番目に短い干渉器１４の電極長Ｌe10j＝
２j-1 ・ｌe10 とする。ここで電極長はアーム２４に沿
った電極２８の長さである。
渉器１４により構成し、各干渉器１４の電極長Ｌe を電
極長の短い順にＬe101、Ｌe102、……、Ｌe10jと表すも
のとすれば、１番短い干渉器１４の電極長Ｌe101＝ｌ
e10 、２番目に短い干渉器１４の電極長Ｌe102＝２・ｌ
e10 、……、ｊ番目に短い干渉器１４の電極長Ｌe10j＝
２j-1 ・ｌe10 とする。ここで電極長はアーム２４に沿
った電極２８の長さである。
【００２４】さらに、各干渉器１４のアーム２４、２６
の間の構造的光路長差Ｌo を電極長Ｌe の短い順にＬ
o101、Ｌo102、……、Ｌo10jと表すものとすれば、電極
長の１番短い干渉器１４の光路長差Ｌo101＝ｌo10 、電
極長の２番目に短い干渉器１４の光路長差Ｌo102＝２・
ｌo10 、……、電極長のｊ番目に短い干渉器１４の光路
長差Ｌo10j＝２j-1 ・ｌo10 とする。そして各干渉器１
４の（電極長Ｌe ）／（構造的光路長差Ｌo ）＝αを等
しくする。例えば、Ｌe101／Ｌo101＝Ｌe102／Ｌo102＝
……＝Ｌe10j／Ｌo10j＝α≒１とする。 （フィルタ部１２の構成）フィルタ部１２は、複数段の
マッハツェンダー型の干渉器３４を備えこれら干渉器３
４を多段接続して成る。各干渉器３４は、１×２Ｙ分岐
３６の一方の出力と２×１Ｙ分岐３８の一方の入力とを
接続導波路４０を介し結合して構成したアーム４２と、
１×２Ｙ分岐３６の他方の出力と２×１Ｙ分岐３８の他
方の入力とを接続導波路４４を介し結合して構成したア
ーム４６と、一方のアーム４２に設けられ当該アーム４
２の屈折率を可変制御する電極４８と、他方のアーム４
６に設けられこれらアーム４２、４６間に構造的光路長
差を与える光路長差発生部５０とを有する。
の間の構造的光路長差Ｌo を電極長Ｌe の短い順にＬ
o101、Ｌo102、……、Ｌo10jと表すものとすれば、電極
長の１番短い干渉器１４の光路長差Ｌo101＝ｌo10 、電
極長の２番目に短い干渉器１４の光路長差Ｌo102＝２・
ｌo10 、……、電極長のｊ番目に短い干渉器１４の光路
長差Ｌo10j＝２j-1 ・ｌo10 とする。そして各干渉器１
４の（電極長Ｌe ）／（構造的光路長差Ｌo ）＝αを等
しくする。例えば、Ｌe101／Ｌo101＝Ｌe102／Ｌo102＝
……＝Ｌe10j／Ｌo10j＝α≒１とする。 （フィルタ部１２の構成）フィルタ部１２は、複数段の
マッハツェンダー型の干渉器３４を備えこれら干渉器３
４を多段接続して成る。各干渉器３４は、１×２Ｙ分岐
３６の一方の出力と２×１Ｙ分岐３８の一方の入力とを
接続導波路４０を介し結合して構成したアーム４２と、
１×２Ｙ分岐３６の他方の出力と２×１Ｙ分岐３８の他
方の入力とを接続導波路４４を介し結合して構成したア
ーム４６と、一方のアーム４２に設けられ当該アーム４
２の屈折率を可変制御する電極４８と、他方のアーム４
６に設けられこれらアーム４２、４６間に構造的光路長
差を与える光路長差発生部５０とを有する。
【００２５】さらにフィルタ部１２に属する各干渉器３
４の電極長Ｌe を、公比２の等比数列を形成するように
異ならせると共に、フィルタ部１２に属する各干渉器３
４の構造的光路長差Ｌo を、電極長Ｌe の短い順に公比
２の等比数列を形成するように異ならせる。そしてフィ
ルタ部１２に属する各干渉器３４の（電極長Ｌe ）／
（構造的光路長差Ｌo ）で表される比βを等くし、かつ
当該比βを他のフィルタ部１０の干渉器１４に関する比
αと異ならせる（α≠βとする）。
４の電極長Ｌe を、公比２の等比数列を形成するように
異ならせると共に、フィルタ部１２に属する各干渉器３
４の構造的光路長差Ｌo を、電極長Ｌe の短い順に公比
２の等比数列を形成するように異ならせる。そしてフィ
ルタ部１２に属する各干渉器３４の（電極長Ｌe ）／
（構造的光路長差Ｌo ）で表される比βを等くし、かつ
当該比βを他のフィルタ部１０の干渉器１４に関する比
αと異ならせる（α≠βとする）。
【００２６】この実施例では、フィルタ部１２の各干渉
器３４を基板５２に設け、干渉器３４の出力を当該干渉
器３４の次の段の干渉器３４の入力に接続するようにし
て、順次に、各段の干渉器３４を接続してゆき、多段接
続する。
器３４を基板５２に設け、干渉器３４の出力を当該干渉
器３４の次の段の干渉器３４の入力に接続するようにし
て、順次に、各段の干渉器３４を接続してゆき、多段接
続する。
【００２７】各干渉器３４のＹ分岐３６、３８は対称Ｙ
分岐及び接続導波路４０、４４は長さの等しい直線導波
路である。アーム４２はＹ分岐３６の一方の出力分岐３
６ａ、接続導波路４０及びＹ分岐３８の一方の入力分岐
３８ａを順次に接続して成り、アーム４６はＹ分岐３６
の他方の出力分岐３６ｂ、接続導波路４４及びＹ分岐３
８の他方の入力分岐３８ｂを順次に接続して成る。電極
４８をアーム４２の一部又は全体例えば接続導波路４０
に設け、接続導波路４０の屈折率を電極４８を介して電
気的に可変制御する。
分岐及び接続導波路４０、４４は長さの等しい直線導波
路である。アーム４２はＹ分岐３６の一方の出力分岐３
６ａ、接続導波路４０及びＹ分岐３８の一方の入力分岐
３８ａを順次に接続して成り、アーム４６はＹ分岐３６
の他方の出力分岐３６ｂ、接続導波路４４及びＹ分岐３
８の他方の入力分岐３８ｂを順次に接続して成る。電極
４８をアーム４２の一部又は全体例えば接続導波路４０
に設け、接続導波路４０の屈折率を電極４８を介して電
気的に可変制御する。
【００２８】また光路長差発生部５０をアーム４６の一
部又は全体例えば接続導波路４４に設け、光路長差発生
部５０を設けたアーム４６部分（以下、アーム４６部分
II）の導波路形状、形成材料及びそのほかの設計条件を
任意好適に定めることによって、アーム４６部分IIとア
ーム４２との間に構造的な等価屈折率差を予め設けてお
く。光路長差発生部５０を設けていないアーム４６部分
の等価屈折率は、アーム４２の等価屈折率と等しくす
る。
部又は全体例えば接続導波路４４に設け、光路長差発生
部５０を設けたアーム４６部分（以下、アーム４６部分
II）の導波路形状、形成材料及びそのほかの設計条件を
任意好適に定めることによって、アーム４６部分IIとア
ーム４２との間に構造的な等価屈折率差を予め設けてお
く。光路長差発生部５０を設けていないアーム４６部分
の等価屈折率は、アーム４２の等価屈折率と等しくす
る。
【００２９】光路長差発生部２８と同様に、光路長差発
生部５０を種々に変更できる。例えば、アーム４２の始
点Ｐ２から終点Ｑ２に至る幾何学的長さとアーム４６の
始点Ｐ２から終点Ｑ２に至る幾何学的長さとを異ならせ
るようにしても良い（点Ｐ２、Ｑ２については図１参
照）。
生部５０を種々に変更できる。例えば、アーム４２の始
点Ｐ２から終点Ｑ２に至る幾何学的長さとアーム４６の
始点Ｐ２から終点Ｑ２に至る幾何学的長さとを異ならせ
るようにしても良い（点Ｐ２、Ｑ２については図１参
照）。
【００３０】そしてフィルタ部１２を総個数ｋ個の干渉
器３４により構成し各干渉器３４の電極長Ｌe を電極長
の短い順にＬe121、Ｌe122、……、Ｌe12kと表すものと
すれば、１番短い干渉器３４の電極長Ｌe121＝ｌe12 、
２番目に短い干渉器３４の電極長Ｌe122＝２・ｌe12 、
……ｋ番目に短い干渉器３４の電極長Ｌe12k＝２k-1・
ｌe12 とする。ここで電極長はアーム４２に沿った電極
４８の長さである。
器３４により構成し各干渉器３４の電極長Ｌe を電極長
の短い順にＬe121、Ｌe122、……、Ｌe12kと表すものと
すれば、１番短い干渉器３４の電極長Ｌe121＝ｌe12 、
２番目に短い干渉器３４の電極長Ｌe122＝２・ｌe12 、
……ｋ番目に短い干渉器３４の電極長Ｌe12k＝２k-1・
ｌe12 とする。ここで電極長はアーム４２に沿った電極
４８の長さである。
【００３１】さらに、各干渉器３４のアーム２４、２６
の間の構造的光路長差Ｌo を電極長Ｌe の短い順にＬ
o121、Ｌo122、……、Ｌo12kと表すものとすれば、電極
長の１番短い干渉器３４の光路長差Ｌo121＝ｌo12 、電
極長の２番目に短い干渉器３４の光路長差Ｌo122＝２・
ｌo12 、……、電極長のｋ番目に短い干渉器３４の光路
長差Ｌo12k＝２k-1 ・ｌo12 とする。そして各干渉器３
４の（電極長Ｌe ）／（構造的光路長差Ｌo ）＝βを等
しくし、かつ当該比βをフィルタ部１０の干渉器１４に
関する比αと異ならせる。例えば、Ｌe121／Ｌo121＝Ｌ
e122／Ｌo122＝……＝Ｌe12k／Ｌo12k＝β≒４とする。
の間の構造的光路長差Ｌo を電極長Ｌe の短い順にＬ
o121、Ｌo122、……、Ｌo12kと表すものとすれば、電極
長の１番短い干渉器３４の光路長差Ｌo121＝ｌo12 、電
極長の２番目に短い干渉器３４の光路長差Ｌo122＝２・
ｌo12 、……、電極長のｋ番目に短い干渉器３４の光路
長差Ｌo12k＝２k-1 ・ｌo12 とする。そして各干渉器３
４の（電極長Ｌe ）／（構造的光路長差Ｌo ）＝βを等
しくし、かつ当該比βをフィルタ部１０の干渉器１４に
関する比αと異ならせる。例えば、Ｌe121／Ｌo121＝Ｌ
e122／Ｌo122＝……＝Ｌe12k／Ｌo12k＝β≒４とする。
【００３２】β／α＝（２j-1 ・ｌo10 ）／（２k-1 ・
ｌo12 ）とすることにより、フィルタ部１０、１２双方
の電極長を等しくすることができ、従って同一基板サイ
ズの基板３２、５２を用いてこの実施例の可変波長光フ
ィルタを構成することができるようになる。この場合、
好ましくはｌo10 ＝ｌo12 ・２h （ｈ＝１、２、３、…
…）とするのが良い。
ｌo12 ）とすることにより、フィルタ部１０、１２双方
の電極長を等しくすることができ、従って同一基板サイ
ズの基板３２、５２を用いてこの実施例の可変波長光フ
ィルタを構成することができるようになる。この場合、
好ましくはｌo10 ＝ｌo12 ・２h （ｈ＝１、２、３、…
…）とするのが良い。
【００３３】フィルタ部１２が備える初段の干渉器３４
の入力をフィルタ部１０が備える最終段の干渉器１４の
出力と接続して、この実施例の可変波長光フィルタを構
成する。
の入力をフィルタ部１０が備える最終段の干渉器１４の
出力と接続して、この実施例の可変波長光フィルタを構
成する。
【００３４】次にこの実施例の可変波長光フィルタの動
作に概略的に説明する。図２はこの実施例の可変波長光
フィルタの原理的な動作の説明に供する図である。ここ
ではｋ＝ｊかつｈ＝２（このときα≒１、β≒４とな
る）として、フィルタ部１０単独の光透過特性を図２
（Ａ）に、フィルタ部１２単独の光透過特性を図２
（Ｂ）に、及びフィルタ部１０、１２の光透過特性を合
成して得られる光透過特性すなわちこの実施例の可変波
長光フィルタの光透過特性を図２（Ｃ）に示す。これら
図の縦軸に光出力強度を及び横軸に光の波長を取って示
す。
作に概略的に説明する。図２はこの実施例の可変波長光
フィルタの原理的な動作の説明に供する図である。ここ
ではｋ＝ｊかつｈ＝２（このときα≒１、β≒４とな
る）として、フィルタ部１０単独の光透過特性を図２
（Ａ）に、フィルタ部１２単独の光透過特性を図２
（Ｂ）に、及びフィルタ部１０、１２の光透過特性を合
成して得られる光透過特性すなわちこの実施例の可変波
長光フィルタの光透過特性を図２（Ｃ）に示す。これら
図の縦軸に光出力強度を及び横軸に光の波長を取って示
す。
【００３５】フィルタ部１０単独の光透過特性は、複数
の光透過帯域ａ10が現れかつこれら帯域ａ10のピーク位
置が一定の波長間隔ｂ10で離間するような特性となる
（図２（Ａ））。同様に、フィルタ部１２単独の光透過
特性も、複数の光透過帯域ａ12が現れかつこれら帯域ａ
12のピーク位置が一定の波長間隔ｂ12で離間するような
特性となる（図２（Ｂ））。α≠βとするので、波長間
隔ｂ10≠ｂ12となる。またフィルタ部１０が備える干渉
器１４の光路長差Ｌo をフィルタ部１２が備える干渉器
３４の光路長差Ｌo よりも長くしているので、フィルタ
部１０の透過帯域ａ10のほうがフィルタ部１２の透過帯
域ａ12よりも狭くなる。
の光透過帯域ａ10が現れかつこれら帯域ａ10のピーク位
置が一定の波長間隔ｂ10で離間するような特性となる
（図２（Ａ））。同様に、フィルタ部１２単独の光透過
特性も、複数の光透過帯域ａ12が現れかつこれら帯域ａ
12のピーク位置が一定の波長間隔ｂ12で離間するような
特性となる（図２（Ｂ））。α≠βとするので、波長間
隔ｂ10≠ｂ12となる。またフィルタ部１０が備える干渉
器１４の光路長差Ｌo をフィルタ部１２が備える干渉器
３４の光路長差Ｌo よりも長くしているので、フィルタ
部１０の透過帯域ａ10のほうがフィルタ部１２の透過帯
域ａ12よりも狭くなる。
【００３６】従って、この実施例の可変波長光フィルタ
の透過帯域Ａは透過帯域ａ10、ａ12が一致する範囲であ
るので、透過帯域Ａを狭くすることができる。しかも波
長間隔ｂ10≠ｂ12であるので、透過帯域Ａのピーク位置
の波長間隔Ｂは波長間隔ｂ10、ｂ12の最小公倍数とな
る。従って透過帯域Ａの帯域幅が狭くかつ波長間隔Ｂの
広い光透過特性を有する可変波長フィルタを構成でき
る。β／α＝２g （ｇ＝１、２、３、……）とすること
によって、波長間隔ｂ10、ｂ12の最小公倍数をｂ12とす
ることができる。
の透過帯域Ａは透過帯域ａ10、ａ12が一致する範囲であ
るので、透過帯域Ａを狭くすることができる。しかも波
長間隔ｂ10≠ｂ12であるので、透過帯域Ａのピーク位置
の波長間隔Ｂは波長間隔ｂ10、ｂ12の最小公倍数とな
る。従って透過帯域Ａの帯域幅が狭くかつ波長間隔Ｂの
広い光透過特性を有する可変波長フィルタを構成でき
る。β／α＝２g （ｇ＝１、２、３、……）とすること
によって、波長間隔ｂ10、ｂ12の最小公倍数をｂ12とす
ることができる。
【００３７】フィルタ部１０の透過帯域ａ10のピーク位
置は、アーム２４の等価屈折率を電極２８を介して電気
的に変化させると、移動する。同様に、フィルタ部１２
の透過帯域ａ12のピーク位置は、アーム４２の等価屈折
率を電極４８を介して電気的に変化させると、移動す
る。このように透過帯域ａ10及び又はａ12のピーク位置
を任意好適に移動させることにより、この実施例の可変
波長光フィルタの透過帯域Ａのピーク位置を移動させる
ことができる。
置は、アーム２４の等価屈折率を電極２８を介して電気
的に変化させると、移動する。同様に、フィルタ部１２
の透過帯域ａ12のピーク位置は、アーム４２の等価屈折
率を電極４８を介して電気的に変化させると、移動す
る。このように透過帯域ａ10及び又はａ12のピーク位置
を任意好適に移動させることにより、この実施例の可変
波長光フィルタの透過帯域Ａのピーク位置を移動させる
ことができる。
【００３８】好ましくは、アーム２４、４２双方の等価
屈折率を電気的に変化させないときに、設計の基準とな
る所望の波長λ0 において、フィルタ部１０の透過帯域
ａ10のピーク位置とフィルタ部１２の透過帯域ａ12のピ
ーク位置とが一致するように、フィルタ部１０、１２を
設計する。このときλ0 ±ｈ・ｂ10（ｈは整数）で表さ
れる波長のなかの所望の波長を、この実施例の可変波長
光フィルタの透過波長とする場合（透過波長の粗調整を
行う場合）には、図２（Ａ）中に実線で示すようにフィ
ルタ部１０のアーム２４の等価屈折率を電気的に変化さ
せない状態で、フィルタ部１２のアーム４２の等価屈折
率を電気的に変化させて、図２（Ｂ）及び（Ｃ）中に点
線で示すようにフィルタ部１２の透過帯域ａ12のピーク
位置をフィルタ部１０の透過帯域ａ10のピーク位置に一
致させる。また（λ0 ±ｈ・ｂ10）＋γで表されるの波
長のなかの所望の波長を、この実施例の可変波長光フィ
ルタの透過波長とする場合（透過波長の微調整を行なう
場合）には、図２（Ａ）中に一点鎖線で示すようにフィ
ルタ部１０のアーム４２の等価屈折率を電気的に変化さ
せて透過帯域ａ10のピーク位置をγだけ移動させ、次い
で透過帯域ａ10をγだけ移動させた状態を保持したまま
フィルタ部１２のアーム４２の等価屈折率を電気的に変
化させて、図２（Ｂ）及び（Ｃ）中に点線で示すように
フィルタ部１２の透過帯域ａ12のピーク位置をフィルタ
部１０の透過帯域ａ10のピーク位置に一致させる。
屈折率を電気的に変化させないときに、設計の基準とな
る所望の波長λ0 において、フィルタ部１０の透過帯域
ａ10のピーク位置とフィルタ部１２の透過帯域ａ12のピ
ーク位置とが一致するように、フィルタ部１０、１２を
設計する。このときλ0 ±ｈ・ｂ10（ｈは整数）で表さ
れる波長のなかの所望の波長を、この実施例の可変波長
光フィルタの透過波長とする場合（透過波長の粗調整を
行う場合）には、図２（Ａ）中に実線で示すようにフィ
ルタ部１０のアーム２４の等価屈折率を電気的に変化さ
せない状態で、フィルタ部１２のアーム４２の等価屈折
率を電気的に変化させて、図２（Ｂ）及び（Ｃ）中に点
線で示すようにフィルタ部１２の透過帯域ａ12のピーク
位置をフィルタ部１０の透過帯域ａ10のピーク位置に一
致させる。また（λ0 ±ｈ・ｂ10）＋γで表されるの波
長のなかの所望の波長を、この実施例の可変波長光フィ
ルタの透過波長とする場合（透過波長の微調整を行なう
場合）には、図２（Ａ）中に一点鎖線で示すようにフィ
ルタ部１０のアーム４２の等価屈折率を電気的に変化さ
せて透過帯域ａ10のピーク位置をγだけ移動させ、次い
で透過帯域ａ10をγだけ移動させた状態を保持したまま
フィルタ部１２のアーム４２の等価屈折率を電気的に変
化させて、図２（Ｂ）及び（Ｃ）中に点線で示すように
フィルタ部１２の透過帯域ａ12のピーク位置をフィルタ
部１０の透過帯域ａ10のピーク位置に一致させる。
【００３９】このように透過帯域ａ10、ａ12のピーク位
置を一致させるとき、透過帯域ａ10、ａ12の帯域幅が双
方ともに狭い場合はこの実施例の可変波長光フィルタか
ら出力される光の強度を充分に大きくするためには透過
帯域ａ10、ａ12のピーク位置のずれを小さくしなければ
ならい。しかしこの実施例では、透過帯域ａ10の帯域幅
を狭く及び透過帯域ａ12の帯域幅を広くしているので、
これら帯域ａ10、ａ12のピーク位置が多少大きくずれて
もこの実施例の可変波長光フィルタから出力される光の
強度を充分に大きくでき、従ってこれらのピーク位置の
調整精度を緩やかにすることができる。
置を一致させるとき、透過帯域ａ10、ａ12の帯域幅が双
方ともに狭い場合はこの実施例の可変波長光フィルタか
ら出力される光の強度を充分に大きくするためには透過
帯域ａ10、ａ12のピーク位置のずれを小さくしなければ
ならい。しかしこの実施例では、透過帯域ａ10の帯域幅
を狭く及び透過帯域ａ12の帯域幅を広くしているので、
これら帯域ａ10、ａ12のピーク位置が多少大きくずれて
もこの実施例の可変波長光フィルタから出力される光の
強度を充分に大きくでき、従ってこれらのピーク位置の
調整精度を緩やかにすることができる。
【００４０】フィルタ部１０のアーム２４、２６間に予
め構造的に等価屈折率差を与えて光路長差を与えた場合
に、フィルタ部１０のアーム２４の等価屈折率を電気的
に変化させていない状態での等価屈折率ｎから電気的に
最大に変化させた状態での等価屈折率ｎ＋Δｎまで変化
させたとき、透過帯域ａ10のピーク位置がΔλT10 だけ
変化するとすれば、ΔλT10 は次式（１０）のように表
せる。好ましくは、ΔλT10 ＝ｂ10と等しくするのが良
い。 ΔλT10 ／λ0 ＝α・（Δｎ／δｎ） …（１０） 但し、δｎはフィルタ部１０のアーム２４、２６間に光
路長差発生部３０により構造的に与えられた等価屈折率
差を表す。またフィルタ部１０の分岐１６、１８及びア
ーム２４、２６の光路長差発生部３０を除く部分の屈折
率は電気的に変化させていない状態で屈折率ｎに等しい
ものとする。
め構造的に等価屈折率差を与えて光路長差を与えた場合
に、フィルタ部１０のアーム２４の等価屈折率を電気的
に変化させていない状態での等価屈折率ｎから電気的に
最大に変化させた状態での等価屈折率ｎ＋Δｎまで変化
させたとき、透過帯域ａ10のピーク位置がΔλT10 だけ
変化するとすれば、ΔλT10 は次式（１０）のように表
せる。好ましくは、ΔλT10 ＝ｂ10と等しくするのが良
い。 ΔλT10 ／λ0 ＝α・（Δｎ／δｎ） …（１０） 但し、δｎはフィルタ部１０のアーム２４、２６間に光
路長差発生部３０により構造的に与えられた等価屈折率
差を表す。またフィルタ部１０の分岐１６、１８及びア
ーム２４、２６の光路長差発生部３０を除く部分の屈折
率は電気的に変化させていない状態で屈折率ｎに等しい
ものとする。
【００４１】この場合、フィルタ部１０の透過帯域ａ10
半値幅ΔλW10 は次式（１１）のように表せる。 ΔλW10 ／λ＝λ／（２・Ｌomax10・δｎ） …（１１） 但し、Ｌomax10は最大の光路長差を表し、Ｌomax10＝２
j-1 ・ｌo10 である。
半値幅ΔλW10 は次式（１１）のように表せる。 ΔλW10 ／λ＝λ／（２・Ｌomax10・δｎ） …（１１） 但し、Ｌomax10は最大の光路長差を表し、Ｌomax10＝２
j-1 ・ｌo10 である。
【００４２】同様にして、フィルタ部１２のアーム４２
の等価屈折率を電気的に変化させていない状態での等価
屈折率ｎから電気的に最大に変化させた状態での等価屈
折率ｎ＋Δｎまで変化させたとき、透過帯域ａ12のピー
ク位置がΔλT12 だけ変化するとすれば、ΔλT12 は次
式（１２）のように表せる。好ましくは、ΔλT12 ＝ｂ
12とするのが良い。 ΔλT12 ／λ0 ＝β・（Δｎ／δｎ） …（１２） 但し、δｎ12はフィルタ部１０のアーム４２、４６間に
光路長差発生部５０により構造的に与えられた等価屈折
率差を表す。またフィルタ部１２の分岐３６、３８及び
アーム４２、４６の光路長差発生部５０を除く部分の屈
折率は電気的に変化させていない状態で屈折率ｎ12に等
しいものとする。
の等価屈折率を電気的に変化させていない状態での等価
屈折率ｎから電気的に最大に変化させた状態での等価屈
折率ｎ＋Δｎまで変化させたとき、透過帯域ａ12のピー
ク位置がΔλT12 だけ変化するとすれば、ΔλT12 は次
式（１２）のように表せる。好ましくは、ΔλT12 ＝ｂ
12とするのが良い。 ΔλT12 ／λ0 ＝β・（Δｎ／δｎ） …（１２） 但し、δｎ12はフィルタ部１０のアーム４２、４６間に
光路長差発生部５０により構造的に与えられた等価屈折
率差を表す。またフィルタ部１２の分岐３６、３８及び
アーム４２、４６の光路長差発生部５０を除く部分の屈
折率は電気的に変化させていない状態で屈折率ｎ12に等
しいものとする。
【００４３】この場合、フィルタ部１２の透過帯域ａ12
半値幅ΔλW12 は次式（１３）のように表せる。 ΔλW12 ／λ＝λ／（２・Ｌomax12・δｎ） …（１３） 但し、Ｌomax12は最大の光路長差を表し、Ｌomax12＝２
k-1 ・ｌo12 である。
半値幅ΔλW12 は次式（１３）のように表せる。 ΔλW12 ／λ＝λ／（２・Ｌomax12・δｎ） …（１３） 但し、Ｌomax12は最大の光路長差を表し、Ｌomax12＝２
k-1 ・ｌo12 である。
【００４４】またフィルタ部１０のアーム２４、２６間
にこれらアーム２４、２６の幾何学的長さを異ならせて
光路長差を与えた場合に、フィルタ部１０のアーム２４
の等価屈折率をｎからｎ＋Δｎまで変化させたときのΔ
λT10 は次式（１４）のように表せる。 ΔλT10 ／λ0 ＝α・（Δｎ／ｎ） …（１４） 但し、フィルタ部１０の分岐１６、１８及びアーム２
４、２６の屈折率は電気的に変化させていない状態で屈
折率ｎに等しいものとする。
にこれらアーム２４、２６の幾何学的長さを異ならせて
光路長差を与えた場合に、フィルタ部１０のアーム２４
の等価屈折率をｎからｎ＋Δｎまで変化させたときのΔ
λT10 は次式（１４）のように表せる。 ΔλT10 ／λ0 ＝α・（Δｎ／ｎ） …（１４） 但し、フィルタ部１０の分岐１６、１８及びアーム２
４、２６の屈折率は電気的に変化させていない状態で屈
折率ｎに等しいものとする。
【００４５】この場合、フィルタ部１０の透過帯域ａ10
半値幅ΔλW10 は次式（１５）のように表せる。 ΔλW10 ／λ＝λ／（２・Ｌomax10・ｎ） …（１５） 同様にして、フィルタ部１２のアーム４２、４６間にこ
れらアーム４２、４６の幾何学的長さを異ならせて光路
長差を与えた場合に、フィルタ部１２のアーム４２の等
価屈折率をｎからｎ＋Δｎまで変化させたときのΔλ
T12 は次式（１６）のように表せる。 ΔλT12 ／λ0 ＝β・（Δｎ／ｎ） …（１６） 但し、フィルタ部１２の分岐３６、３８及びアーム４
２、４６の屈折率は電気的に変化させていない状態で屈
折率ｎに等しいものとする。
半値幅ΔλW10 は次式（１５）のように表せる。 ΔλW10 ／λ＝λ／（２・Ｌomax10・ｎ） …（１５） 同様にして、フィルタ部１２のアーム４２、４６間にこ
れらアーム４２、４６の幾何学的長さを異ならせて光路
長差を与えた場合に、フィルタ部１２のアーム４２の等
価屈折率をｎからｎ＋Δｎまで変化させたときのΔλ
T12 は次式（１６）のように表せる。 ΔλT12 ／λ0 ＝β・（Δｎ／ｎ） …（１６） 但し、フィルタ部１２の分岐３６、３８及びアーム４
２、４６の屈折率は電気的に変化させていない状態で屈
折率ｎに等しいものとする。
【００４６】この場合、フィルタ部１２の透過帯域ａ12
半値幅ΔλW12 は次式（１７）のように表せる。 ΔλW12 ／λ＝λ／（２・Ｌomax12・ｎ） …（１７） この実施例の可変波長光フィルタの透過帯域Ａの半値幅
は、波長間隔ｂ10、ｂ12の最小公倍数をｂ12とすれば、
（１１）式或は（１５）式で表されるΔλW10／λ0 に
等しく、チューニング幅（透過帯域Ａのピーク位置の最
大移動幅）は（１２）式或は（１６）式で表されるΔλ
T12 ／λ0 に等しく、さらにチャネル数はΔλT12 ／Δ
λW10 ＝β・（２・Δｎ・Ｌomax10）／λに等しくな
る。この実施例によれば、チャネル数を従来のβ倍とす
ることができる。フィルタ部１２の電極長の最大値をフ
ィルタ部１０のＬomax10と等しくするとき、β＝Ｌ
omax10／Ｌomax12となる。
半値幅ΔλW12 は次式（１７）のように表せる。 ΔλW12 ／λ＝λ／（２・Ｌomax12・ｎ） …（１７） この実施例の可変波長光フィルタの透過帯域Ａの半値幅
は、波長間隔ｂ10、ｂ12の最小公倍数をｂ12とすれば、
（１１）式或は（１５）式で表されるΔλW10／λ0 に
等しく、チューニング幅（透過帯域Ａのピーク位置の最
大移動幅）は（１２）式或は（１６）式で表されるΔλ
T12 ／λ0 に等しく、さらにチャネル数はΔλT12 ／Δ
λW10 ＝β・（２・Δｎ・Ｌomax10）／λに等しくな
る。この実施例によれば、チャネル数を従来のβ倍とす
ることができる。フィルタ部１２の電極長の最大値をフ
ィルタ部１０のＬomax10と等しくするとき、β＝Ｌ
omax10／Ｌomax12となる。
【００４７】この発明は、上述した実施例にのみ限定さ
れるものではなく従って各構成成分の形状、寸法、配設
位置、数値的条件及びそのほかを任意好適に変更でき
る。
れるものではなく従って各構成成分の形状、寸法、配設
位置、数値的条件及びそのほかを任意好適に変更でき
る。
【００４８】
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の可変波長光フィルタによれば、光透過帯域幅特
に半値幅の広いフィルタ部と狭いフィルタ部とを形成で
きるので、各フィルタ部の光透過帯域ａのピーク位置が
分離したい光の波長から多少ずれてもこの発明の波長可
変光フィルタから出力される光の出力強度の低下を少な
くできる。従って透過帯域ａのピーク位置の調整精度を
緩やかにしてフィルタのチューニングを行ない易くする
ことができる。
の発明の可変波長光フィルタによれば、光透過帯域幅特
に半値幅の広いフィルタ部と狭いフィルタ部とを形成で
きるので、各フィルタ部の光透過帯域ａのピーク位置が
分離したい光の波長から多少ずれてもこの発明の波長可
変光フィルタから出力される光の出力強度の低下を少な
くできる。従って透過帯域ａのピーク位置の調整精度を
緩やかにしてフィルタのチューニングを行ない易くする
ことができる。
【００４９】またこの発明の可変波長光フィルタの透過
帯域Ａは各フィルタ部の透過帯域ａが一致する範囲であ
るので、透過帯域Ａを狭くできる。しかもこの発明の可
変波長光フィルタの透過帯域Ａのピーク位置の波長間隔
Ｂは各フィルタ部の透過帯域ａのピーク位置の波長間隔
ｂの最小公倍数となるので、波長間隔Ｂを広くすること
ができる。
帯域Ａは各フィルタ部の透過帯域ａが一致する範囲であ
るので、透過帯域Ａを狭くできる。しかもこの発明の可
変波長光フィルタの透過帯域Ａのピーク位置の波長間隔
Ｂは各フィルタ部の透過帯域ａのピーク位置の波長間隔
ｂの最小公倍数となるので、波長間隔Ｂを広くすること
ができる。
【００５０】従ってこの発明によれば、１チャネル当り
の透過帯域が狭くてチューニング幅が広くしかもチュー
ニングの行ない易い可変波長光フィルタを提供できる。
の透過帯域が狭くてチューニング幅が広くしかもチュー
ニングの行ない易い可変波長光フィルタを提供できる。
【図１】この発明の実施例の構成を概略的に示す平面図
である。
である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は実施例の原理的な動作の説明
に供する図である。
に供する図である。
１０、１２：フィルタ部 １４、３４：マッハツェンダー型の干渉器 １６、３２：１×２Ｙ分岐 １８、３８：２×１Ｙ分岐 ２０、２２、４０、４４：接続導波路 ２４、２６、４２、４６：アーム ２８、４０：電極 ３０、５０：光路長差発生部
Claims (1)
- 【請求項１】 多段接続した複数のフィルタ部を備え、 各フィルタ部は、複数のマッハツェンダー型の干渉器を
多段接続して成り、 各干渉器は、１×２Ｙ分岐の出力及び２×１Ｙ分岐の入
力を接続導波路を介し結合して構成した２本のアーム
と、２本のアームの一方に設けられ当該アームの屈折率
を可変制御する電極と、２本のアームの他方に設けられ
これら２本のアーム間に構造的光路長差を与える光路長
差発生部とを有し、 同一のフィルタ部に属する各干渉器の電極長Ｌe を、公
比２の等比数列を形成するように異ならせ、 同一のフィルタ部に属する各干渉器の構造的光路長差Ｌ
o を、電極長Ｌe の短い順に公比２の等比数列を形成す
るように異ならせ、 同一のフィルタ部に属する各干渉器の（電極長Ｌe ）／
（構造的光路長差Ｌo）で表される比を等しくし、か
つ、当該比を、各フィルタ部毎に異ならせて成ることを
特徴とする可変波長光フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18713892A JPH0635007A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 波長可変光フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18713892A JPH0635007A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 波長可変光フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0635007A true JPH0635007A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16200794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18713892A Withdrawn JPH0635007A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 波長可変光フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635007A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001626A1 (fr) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | CATALYSEUR DE POLYMERISATION D'alpha-OLEFINE ET PROCEDE DE POLYMERISATION |
| WO1988002378A1 (fr) * | 1986-09-24 | 1988-04-07 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Procede de polymerisation d'olefines |
| WO1988005057A1 (fr) * | 1986-12-27 | 1988-07-14 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Catalyseur pour la polymerisation d'olefines et procede de preparation |
| JP2010091737A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光共振器及び波長可変レーザ |
| CN103399378A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-11-20 | 东南大学 | 一种基于级联马赫-曾德干涉仪型可重构梳状滤波器及其制备方法 |
| CN113054528A (zh) * | 2019-12-28 | 2021-06-29 | 华为技术有限公司 | 一种激光器芯片 |
-
1992
- 1992-07-14 JP JP18713892A patent/JPH0635007A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001626A1 (fr) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | CATALYSEUR DE POLYMERISATION D'alpha-OLEFINE ET PROCEDE DE POLYMERISATION |
| WO1988002378A1 (fr) * | 1986-09-24 | 1988-04-07 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Procede de polymerisation d'olefines |
| WO1988005057A1 (fr) * | 1986-12-27 | 1988-07-14 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Catalyseur pour la polymerisation d'olefines et procede de preparation |
| JP2010091737A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光共振器及び波長可変レーザ |
| CN103399378A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-11-20 | 东南大学 | 一种基于级联马赫-曾德干涉仪型可重构梳状滤波器及其制备方法 |
| CN113054528A (zh) * | 2019-12-28 | 2021-06-29 | 华为技术有限公司 | 一种激光器芯片 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |