JPH0720413A - 複合光回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速動作ができ、しかも、８本以上の複数の
導波路を同時に取り扱える光回路を提供する。 【構成】 本発明の複合光回路は、光信号を分岐あるい
は結合する導波路を有する第１の光回路に、前記光信号
を高速に変調あるいはフィルタリングする導波路を有す
る第２の光回路を、屈折率調整領域を介して隣接して接
合したものである。前記複合光回路において、第１の光
回路として、石英系導波路型光回路を用いた。また、前
記複合光回路において、第２の光回路として、ニオブ酸
リチウム系導波路型光回路を用いた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合光回路に関し、特
に、光通信または光計測用の変調器、スイッチ、フィル
タを二次元状に分布させた、小型の光部品を形成するた
めの複合光回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の単一構成からなる光回路
を説明するための図であって、例えば、石英基板１上
に、部分的に屈折率の高い導波路部を形成して光カップ
ラやリング干渉計あるいはそれらを組み合わせを形成し
て光回路としたものである。２，６は光ファイバ、３は
光分岐部、４は共振器部、５は電極である。

【０００３】光ファイバ２を伝搬してきた光信号は、光
分岐部３で分岐され、共振器部４でフィルタリングさ
れ、そのフィルタリングされた信号が光ファイバ６から
取り出されるものである。フィルタリングの調整は、電
極５を介して共振器部に加えられる電力によって見かけ
上の導波路長を微妙に変化させることによって実現して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の光回路では、石英などのガラス系の材料が用いら
れているため、フィルタリング等の動作速度は、電極を
ヒーターとし、導波路の屈折率の温度変化を用いている
ため高々数十ｍｓに制限されている。

【０００５】一方、ニオブ酸リチウムやＧａＡｓなどの
半導体材料を用いた光回路では応答速度は早くできる
が、導波路のまげが大きくなると導波損失が急激に大き
くなるため、まげの小さい２分岐回路程度までしか回路
を形成できないという問題があった。

【０００６】また、利用できる基板の大きさも石英など
のガラス系に比べて小さいものしかなく、大きな回路を
形成できないという問題があった。したがって、通常の
Ｙ分岐などの簡単な導波路構造を組み合わせた回路など
しか実現できていない。

【０００７】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、高速動作ができ、
しかも、８本以上の複数の導波路を同時に取り扱える光
回路を提供することにある。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の複合光回路は、光信号を分岐あるいは結合
する導波路を有する第１の光回路に、前記光信号を高速
に変調あるいはフィルタリングする導波路を有する第２
の光回路を、屈折率調整領域を介して隣接して接合した
ことを最も主要な特徴とする。

【００１０】前記複合光回路において、第１の光回路と
して、石英系導波路型光回路を用いたことを特徴とす
る。

【００１１】前記複合光回路において、第２の光回路と
して、ニオブ酸リチウム系導波路型光回路を用いたこと
を特徴とする。

【００１２】

【作用】前述の手段によれば、光信号を分岐あるいは結
合する、曲げの大きい部分には石英系などの曲がり損失
の小さい第１の光回路を、光信号を高速に変調あるいは
フィルタリングする回路部にはニオブ酸リチウムやＧａ
Ａｓ等の半導体材料で形成された第２の光回路を、接合
して一体化するので、これまでには到達できなかった、
極めて高安定で、高性能な複合光回路を得ることができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１４】図１は、本発明の複合光回路の一実施例の
構成を示すブロック図である。この実施例は、図１に示
すように、光ファイバ１１、第１の光回路として石英系
の材料で作られた光分岐回路１２、第２の光回路として
ニオブ酸リチウムで作られたファブリペロ共振器アレイ
１３、その両端に蒸着されている高反射誘電体多層膜１
４，１５、光ファイバアレイ１６、第１の光学回路と第
２の光学回路を接合するための光学接着剤１７，１８、
ファブリペロ共振器を動作させるための電極１９で構成
されている。

【００１５】図１に示す複合光回路の構成では、光ファ
イバ１１を通して入力された光信号は、光分岐回路１２
で８本の導波路に分波され、ファブリペロ共振器アレイ
１３へと導かれる。このとき、ファブリペロ共振器の両
端には、石英ガラスの屈折率に対してニオブ酸リチウム
の屈折率が所望の反射率になるように、高反射誘電体多
層膜１４，１５が蒸着されている。変調器アレイ等をフ
ァブリペロ共振器の代わりに実装する場合は、石英ガラ
スに対してニオブ酸リチウムの屈折率で反射が無いよう
に無反射誘電体多層膜を蒸着する。

【００１６】第１の回路１２と第２の回路１３は光学接
着剤１７，１８で接合されている。光学接着剤１７，１
８の屈折率は、石英ガラスの屈折率と同じものを用い
た。第１の回路１２と第２の回路１３の接合面の導波路
アレイの間隔は、２５０μｍに統一されており、８本の
導波路の接続で２〜３ｄＢ以下のばらつきで接続されて
いる。

【００１７】ファブリペロ共振器中に付加されている電
極１９に印加電圧を加えることにより電気光学（ＥＯ）
効果によって導波路の屈折率を変化させフィルタリング
する。フィルタリングされた光信号は、ファイバアレイ
１６から取り出された。

【００１８】図２は、入力光信号の波長１．５３６μｍ
の半導体レーザの光周波数を掃引して個々の導波路の出
力光信号を観測したものである。各接続点の平均過剰損
失は１ｄＢ程度で、どの導波路もほぼ均一なファブリペ
ロ共振特性が得られた。

【００１９】また、電極を通して、電界を加えることに
より共振ピークを可変できることを確認し、光フィルタ
としての動作も確認した。

【００２０】なお、図１の回路をすべてニオブ酸リチウ
ムで作成した場合は、分岐部での損失が大きいため、出
力光信号が検出限界以下となり共振特性を、観測できな
かった。

【００２１】本実施例では、第１の光回路として石英ガ
ラス、第２の光回路としてニオブ酸リチウムを用いた例
を示したが、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウム、
ＫＤＰなどの誘電体結晶や、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓな
どの半導体材料、ＰＯＭ、ＮＰＰ、ＡＡＮＰ、ＤＡＮ、
ＤＭＮＰなどの有機結晶材料、アゾ色素やスチルベン色
素を結合するＰＭＭＡなどを分極処理したＥＯ（電気光
学）高分子材料でも同様の効果が得られる。

【００２２】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得
ることはいうまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、光信号を分岐あるいは結合する導波路に適している
石英系導波路を第１の光回路に、光信号を高速に変調あ
るいはフィルタリングに適したニオブ酸リチウムなどの
誘電体結晶やＧａＡｓ等の半導体あるいはＥＯ高分子材
料で形成された導波路を第２の光回路とし、両者を屈折
率を調整した光学接着剤で接合し双方の長所を活かすこ
とにより、これまでには到達できなかった、極めて高安
定で、高性能な複合光回路を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の複合光回路の一実施例の構成を示す
ブロック図、

【図２】 本実施例の複合光回路として、１×８光カッ
プラとファブリペロ共振器を構成した場合の光学特性の
測定例を示すブロック図、

【図３】 従来の光回路を示す図。

【符号の説明】

１…光回路、２，６，１１…光ファイバ、３，１２…光
分岐回路、４…リング共振器、５…電極、１３…ファブ
リペロ共振器アレイ、１４，１５…誘電体多層膜、１６
…光ファイバアレイ、１７，１８…光学接着剤。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光信号を分岐あるいは結合する導波路を
   有する第１の光回路に、前記光信号を高速に変調あるい
   はフィルタリングする導波路を有する第２の光回路を、
   屈折率調整領域を介して隣接して接合したことを特徴と
   する複合光回路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の複合光回路において、
   第１の光回路として、石英系導波路型光回路を用いたこ
   とを特徴とする複合光回路。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の複合光回路に
   おいて、第２の光回路として、ニオブ酸リチウム系導波
   路型光回路を用いたことを特徴とする複合光回路。