JPH0973018A - 光波長合分波器 - Google Patents
光波長合分波器Info
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- JPH0973018A JPH0973018A JP22789995A JP22789995A JPH0973018A JP H0973018 A JPH0973018 A JP H0973018A JP 22789995 A JP22789995 A JP 22789995A JP 22789995 A JP22789995 A JP 22789995A JP H0973018 A JPH0973018 A JP H0973018A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
- G02B6/12009—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
- G02B6/12011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by the arrayed waveguides, e.g. comprising a filled groove in the array section
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/12026—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by means for reducing the temperature dependence
- G02B6/12028—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by means for reducing the temperature dependence based on a combination of materials having a different refractive index temperature dependence, i.e. the materials are used for transmitting light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造段階で生じる中心波長ずれを補正するこ
とができる光波長合分波器を提供する。 【解決手段】 基板101 と、基板101 上に形成された少
なくとも１本の入力用導波路102 と、入力用導波路102
に接続され平板構造を有する入力側スラブ導波路103
と、入力用導波路102 に接続されΔＬずつ異なる導波路
長Ｌi（ｉ＝１，２，３，…）の複数のチャネル導波路1
13,114,…,115からなるアレイ導波路回折格子104 と、
アレイ導波路回折格子104 に接続された出力側スラブ導
波路105 と、出力側スラブ導波路105 に接続された複数
本の出力用導波路106,107,…,108とを備えた光波長合分
波器において、アレイ導波路回折格子104 にスリット10
9 を形成する。
とができる光波長合分波器を提供する。 【解決手段】 基板101 と、基板101 上に形成された少
なくとも１本の入力用導波路102 と、入力用導波路102
に接続され平板構造を有する入力側スラブ導波路103
と、入力用導波路102 に接続されΔＬずつ異なる導波路
長Ｌi（ｉ＝１，２，３，…）の複数のチャネル導波路1
13,114,…,115からなるアレイ導波路回折格子104 と、
アレイ導波路回折格子104 に接続された出力側スラブ導
波路105 と、出力側スラブ導波路105 に接続された複数
本の出力用導波路106,107,…,108とを備えた光波長合分
波器において、アレイ導波路回折格子104 にスリット10
9 を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波長合分波器に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】波長多重伝送技術において、アレイ導波
路型光波長合分波器（以下「アレイ型合分波器」とい
う。）は、特定の波長の光を出力側から取り出すことが
可能である。
路型光波長合分波器（以下「アレイ型合分波器」とい
う。）は、特定の波長の光を出力側から取り出すことが
可能である。
【０００３】図４はアレイ導波路回折格子を用いた従来
の１入力Ｎ出力の光波長合分波器の平面図である。図５
（ａ）は図４のＡ−Ａ線断面図、図５（ｂ）は図４のＢ
−Ｂ線断面図、図５（ｃ）は図４のＣ−Ｃ線断面図、図
５（ｄ）は図４のＤ−Ｄ線断面図である。
の１入力Ｎ出力の光波長合分波器の平面図である。図５
（ａ）は図４のＡ−Ａ線断面図、図５（ｂ）は図４のＢ
−Ｂ線断面図、図５（ｃ）は図４のＣ−Ｃ線断面図、図
５（ｄ）は図４のＤ−Ｄ線断面図である。
【０００４】以下、図４、図５（ａ）〜図５（ｄ）を用
いて、従来の光波長合分波器の構成について説明する。
いて、従来の光波長合分波器の構成について説明する。
【０００５】図４に示すように光波長合分波器は、基板
201 上に形成された入力用導波路202 と、この入力用導
波路202 が入力側（図では左下側）に接続された略扇形
の入力側スラブ導波路203 と、一端が入力側スラブ導波
路203 の出力側（図では右上側）に接続されたアレイ導
波路回折格子204 と、アレイ導波路回折格子204 の他端
が入力側に接続された略扇形の出力側スラブ導波路205
と、出力側スラブ導波路205 の出力側に接続されたＮ本
の出力用導波路206,207,…,208とから形成されている。
201 上に形成された入力用導波路202 と、この入力用導
波路202 が入力側（図では左下側）に接続された略扇形
の入力側スラブ導波路203 と、一端が入力側スラブ導波
路203 の出力側（図では右上側）に接続されたアレイ導
波路回折格子204 と、アレイ導波路回折格子204 の他端
が入力側に接続された略扇形の出力側スラブ導波路205
と、出力側スラブ導波路205 の出力側に接続されたＮ本
の出力用導波路206,207,…,208とから形成されている。
【０００６】図５（ａ）〜図５（ｄ）に示すように光波
長合分波器は、基板201 上にバッファ層209 を形成し、
バッファ層209 の上に、バッファ層209 よりもわずかに
屈折率の高い材料でコア210 を形成し、さらにコア210
をコア210 よりもわずかに屈折率の低いクラッド211 で
覆うことにより、入力用導波路202 （図５（ａ））,ス
ラブ導波路203 （図５（ｂ））、アレイ導波路回折格子
204 （図５（ｃ））及び出力用導波路206,207,…,208
（図５（ｄ））を形成したものである。
長合分波器は、基板201 上にバッファ層209 を形成し、
バッファ層209 の上に、バッファ層209 よりもわずかに
屈折率の高い材料でコア210 を形成し、さらにコア210
をコア210 よりもわずかに屈折率の低いクラッド211 で
覆うことにより、入力用導波路202 （図５（ａ））,ス
ラブ導波路203 （図５（ｂ））、アレイ導波路回折格子
204 （図５（ｃ））及び出力用導波路206,207,…,208
（図５（ｄ））を形成したものである。
【０００７】また、アレイ導波路回折格子204 は、長さ
Ｌi（ｉ＝１，２，３，…）がΔＬずつ異なる（例えば
Ｌi＝Ｌi+1−ΔＬ）複数本のチャネル導波路212,213,
…,214により構成されている。また、入力側スラブ導波
路203 、出力側スラブ導波路205 は膜厚方向にのみ閉じ
込め効果をもつ平板構造をしている。
Ｌi（ｉ＝１，２，３，…）がΔＬずつ異なる（例えば
Ｌi＝Ｌi+1−ΔＬ）複数本のチャネル導波路212,213,
…,214により構成されている。また、入力側スラブ導波
路203 、出力側スラブ導波路205 は膜厚方向にのみ閉じ
込め効果をもつ平板構造をしている。
【０００８】図６（ａ）は出力側スラブ導波路端面での
光強度の波形を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）に示した
波形の位置に対応した出力側スラブ導波路の端面を示す
図である（図５（ｄ）を簡略化した図でもある）。
光強度の波形を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）に示した
波形の位置に対応した出力側スラブ導波路の端面を示す
図である（図５（ｄ）を簡略化した図でもある）。
【０００９】以下、図４、図６（ａ）、（ｂ）を用い
て、アレイ導波路回折格子型の光波長合分波器の動作原
理を示す。
て、アレイ導波路回折格子型の光波長合分波器の動作原
理を示す。
【００１０】波長λ1 −λN のＮ波が多重されている波
長多重光215 は、入力用導波路202に続く入力側スラブ
導波路203 において回折効果により広げられた後、さら
に入力側スラブ導波路203 に続くアレイ導波路回折格子
204 を構成する複数個のチャネル導波路211,212,…,213
内に伝搬され、アレイ導波路回折格子204 に接続された
出力側スラブ導波路205 に導入される。
長多重光215 は、入力用導波路202に続く入力側スラブ
導波路203 において回折効果により広げられた後、さら
に入力側スラブ導波路203 に続くアレイ導波路回折格子
204 を構成する複数個のチャネル導波路211,212,…,213
内に伝搬され、アレイ導波路回折格子204 に接続された
出力側スラブ導波路205 に導入される。
【００１１】ここで、アレイ導波路回折格子204 に導入
された光は、各チャネル導波路211,212,…,213の長さＬ
ｉがそれぞれ異なるために、光束の位相がずれる。この
位相ずれは波長分散をもつため、出力側スラブ導波路20
5 の端面216 において、各波長の集光ビーム61,62,…,6
3 は、それぞれｘ1 , ｘ2 , …, ｘN に集光する（図６
（ａ））。そのため、波長λ1 〜λN を、それぞれ出力
用導波路206,207,…,208に分波することができる。
された光は、各チャネル導波路211,212,…,213の長さＬ
ｉがそれぞれ異なるために、光束の位相がずれる。この
位相ずれは波長分散をもつため、出力側スラブ導波路20
5 の端面216 において、各波長の集光ビーム61,62,…,6
3 は、それぞれｘ1 , ｘ2 , …, ｘN に集光する（図６
（ａ））。そのため、波長λ1 〜λN を、それぞれ出力
用導波路206,207,…,208に分波することができる。
【００１２】図７は各出力用導波路における集光ビーム
と導波モードとの関係を示す波長損失特性図であり、横
軸が端面216 （図４参照）上の集光位置を示し、縦軸が
光強度を示している。図８は出力用導波路の波長損失特
性図であり、横軸が波長を示し、縦軸が損失を示してい
る。
と導波モードとの関係を示す波長損失特性図であり、横
軸が端面216 （図４参照）上の集光位置を示し、縦軸が
光強度を示している。図８は出力用導波路の波長損失特
性図であり、横軸が波長を示し、縦軸が損失を示してい
る。
【００１３】以下、一例として第ｉ出力用導波路の波長
損失特性について図７及び図８を参照して説明する。
損失特性について図７及び図８を参照して説明する。
【００１４】図７において出力側スラブ導波路205 の端
面216 における集光ビーム218 はその波長により集光位
置ｘがシフトする。このとき、出力用導波路に結合する
光の強度は、第ｉ出力用導波路の導波モード219 の曲線
と集光ビーム218 の曲線とが囲む重畳部分（図の網点
部）220 の積分で現される。そのため、波長のシフト
（矢印Ｐ1 ）とともに集光位置ｘがシフトすると、徐々
に重畳部分220 の積分値が大きくなり、損失が小さくな
る。
面216 における集光ビーム218 はその波長により集光位
置ｘがシフトする。このとき、出力用導波路に結合する
光の強度は、第ｉ出力用導波路の導波モード219 の曲線
と集光ビーム218 の曲線とが囲む重畳部分（図の網点
部）220 の積分で現される。そのため、波長のシフト
（矢印Ｐ1 ）とともに集光位置ｘがシフトすると、徐々
に重畳部分220 の積分値が大きくなり、損失が小さくな
る。
【００１５】図８において実線で示す曲線221 は第ｉ出
力用導波路の損失波長特性を示し、破線で示す曲線225
は第ｉ＋１出力用導波路の損失波長特性を示し、一点鎖
線で示す曲線224 は第ｉ−１出力用導波路の損失波長特
性を示している。また、帯域226 は第ｉ出力用導波路の
使用帯域を示している。
力用導波路の損失波長特性を示し、破線で示す曲線225
は第ｉ＋１出力用導波路の損失波長特性を示し、一点鎖
線で示す曲線224 は第ｉ−１出力用導波路の損失波長特
性を示している。また、帯域226 は第ｉ出力用導波路の
使用帯域を示している。
【００１６】波長がさらにシフトすると波長λi で最小
となり、その後は徐々に大きくなる。そのため、損失波
長特性の曲線221 は波長λi で最小値をもつような形状
となる。ここで、前述した波長の最小値から３ｄＢ上が
ったところを３ｄＢ帯域幅223 と呼び、以後この３ｄＢ
帯域幅の中心の波長を中心波長222 と定義する。尚、22
7 はクロストークである。
となり、その後は徐々に大きくなる。そのため、損失波
長特性の曲線221 は波長λi で最小値をもつような形状
となる。ここで、前述した波長の最小値から３ｄＢ上が
ったところを３ｄＢ帯域幅223 と呼び、以後この３ｄＢ
帯域幅の中心の波長を中心波長222 と定義する。尚、22
7 はクロストークである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アレイ導波路回折格子型光合分波器には次のような問題
があった。
アレイ導波路回折格子型光合分波器には次のような問題
があった。
【００１８】各出力ポートからの出射光の中心波長は、
ある所望の値になることを必要とされ、この中心波長か
らのずれは０．１ｎｍ以下が要求される。出射光の中心
波長は製造段階で生じるアレイ導波路回折格子の光路長
差やチャネル導波路のコアの太さ等のバラツキにより、
目的とした中心波長からずれが生じ、歩留まり低下の原
因となっていた。
ある所望の値になることを必要とされ、この中心波長か
らのずれは０．１ｎｍ以下が要求される。出射光の中心
波長は製造段階で生じるアレイ導波路回折格子の光路長
差やチャネル導波路のコアの太さ等のバラツキにより、
目的とした中心波長からずれが生じ、歩留まり低下の原
因となっていた。
【００１９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、製造段階で生じる中心波長ずれを補正することがで
きる光波長合分波器を提供することにある。
し、製造段階で生じる中心波長ずれを補正することがで
きる光波長合分波器を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、基板と、基板上に形成された少なくとも１
本の入力用導波路と、入力用導波路に接続され平板構造
を有する入力側スラブ導波路と、入力用導波路に接続さ
れΔＬずつ異なる導波路長Ｌi（ｉ＝１，２，３，…）
の複数のチャネル導波路からなるアレイ導波路回折格子
と、アレイ導波路回折格子に接続された出力側スラブ導
波路と、出力側スラブ導波路に接続された複数本の出力
用導波路とを備えた光波長合分波器において、アレイ導
波路回折格子にスリットを形成したものである。
に本発明は、基板と、基板上に形成された少なくとも１
本の入力用導波路と、入力用導波路に接続され平板構造
を有する入力側スラブ導波路と、入力用導波路に接続さ
れΔＬずつ異なる導波路長Ｌi（ｉ＝１，２，３，…）
の複数のチャネル導波路からなるアレイ導波路回折格子
と、アレイ導波路回折格子に接続された出力側スラブ導
波路と、出力側スラブ導波路に接続された複数本の出力
用導波路とを備えた光波長合分波器において、アレイ導
波路回折格子にスリットを形成したものである。
【００２１】また本発明は、基板と、基板上に形成され
た少なくとも１本の入力用導波路と、入力用導波路に接
続され平板構造を有する入力側スラブ導波路と、入力用
導波路に接続されΔＬずつ異なる導波路長Ｌi（ｉ＝
１，２，３，…）の複数のチャネル導波路からなるアレ
イ導波路回折格子と、アレイ導波路回折格子に接続され
た出力側スラブ導波路と、出力側スラブ導波路に接続さ
れた複数本の出力用導波路とを備えた光波長合分波器に
おいて、アレイ導波路回折格子にスリットを形成し、こ
のスリットの幅を各光路で異なるようにしたものであ
る。
た少なくとも１本の入力用導波路と、入力用導波路に接
続され平板構造を有する入力側スラブ導波路と、入力用
導波路に接続されΔＬずつ異なる導波路長Ｌi（ｉ＝
１，２，３，…）の複数のチャネル導波路からなるアレ
イ導波路回折格子と、アレイ導波路回折格子に接続され
た出力側スラブ導波路と、出力側スラブ導波路に接続さ
れた複数本の出力用導波路とを備えた光波長合分波器に
おいて、アレイ導波路回折格子にスリットを形成し、こ
のスリットの幅を各光路で異なるようにしたものであ
る。
【００２２】上記構成に加え本発明は、スリットに所望
の屈折率を持つ整合剤を注入してもよい。
の屈折率を持つ整合剤を注入してもよい。
【００２３】上記構成によって、アレイ導波路回折格子
のチャネル導波路を伝搬する光がスリットを通過して対
向するチャネル導波路に入射する際にスリットによって
光路長差が生じ、出力ポートから出射される光の波長が
変化する。スリット内に整合剤を注入することにより光
路長差がさらに変化して出力ポートから出射される光の
波長を所望の波長にすることができる。
のチャネル導波路を伝搬する光がスリットを通過して対
向するチャネル導波路に入射する際にスリットによって
光路長差が生じ、出力ポートから出射される光の波長が
変化する。スリット内に整合剤を注入することにより光
路長差がさらに変化して出力ポートから出射される光の
波長を所望の波長にすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００２５】図１は本発明の光波長合分波器の一実施の
形態を示す平面図である。
形態を示す平面図である。
【００２６】この光波長合分波器は、波長間隔ΔＬの光
信号を合分波するための、アレイ導波路回折格子型の光
波長合分波器である。光波長合分波器は、石英系ガラス
基板（以下「基板」という。）101 上に、光ファイバ99
から波長多重光100 が入射される入力用導波路102 と、
入力側（図では左下側）が入力用導波路102 に接続され
た略扇形の入力側スラブ導波路103 と、一端が入力側ス
ラブ導波路103 の出力側（図では右上側）に接続された
アレイ導波路回折格子104 と、アレイ導波路回折格子10
4 の他端に入力側（図では左上側）が接続された略扇形
の出力側スラブ導波路105 と、出力側スラブ導波路105
の出力側（図では右下側）に接続された出力用導波路10
6,107,…,108とが形成されており、かつ、アレイ導波路
回折格子104 に屈折率制御用のスリット（溝）109 が形
成されたものである。
信号を合分波するための、アレイ導波路回折格子型の光
波長合分波器である。光波長合分波器は、石英系ガラス
基板（以下「基板」という。）101 上に、光ファイバ99
から波長多重光100 が入射される入力用導波路102 と、
入力側（図では左下側）が入力用導波路102 に接続され
た略扇形の入力側スラブ導波路103 と、一端が入力側ス
ラブ導波路103 の出力側（図では右上側）に接続された
アレイ導波路回折格子104 と、アレイ導波路回折格子10
4 の他端に入力側（図では左上側）が接続された略扇形
の出力側スラブ導波路105 と、出力側スラブ導波路105
の出力側（図では右下側）に接続された出力用導波路10
6,107,…,108とが形成されており、かつ、アレイ導波路
回折格子104 に屈折率制御用のスリット（溝）109 が形
成されたものである。
【００２７】この光波長合分波器は、図４に示した従来
の光波長合分波器と同様に、基板101 の上に、バッファ
層(209) を形成し、バッファ層(209) よりもわずかに屈
折率の高い材料でコア(210) を形成し、さらにコア(21
0) をコア(210) よりもわずかに屈折率の低いクラッド
(211) で覆ったものである。
の光波長合分波器と同様に、基板101 の上に、バッファ
層(209) を形成し、バッファ層(209) よりもわずかに屈
折率の高い材料でコア(210) を形成し、さらにコア(21
0) をコア(210) よりもわずかに屈折率の低いクラッド
(211) で覆ったものである。
【００２８】入力用導波路102 は、矩型断面構造をもつ
チャネル導波路で、入力側スラブ導波路103 の直前にお
いて、コア幅が入力側スラブ導波路103 に向かって緩や
かに拡大するようなテーパ構造を有している。
チャネル導波路で、入力側スラブ導波路103 の直前にお
いて、コア幅が入力側スラブ導波路103 に向かって緩や
かに拡大するようなテーパ構造を有している。
【００２９】入力側スラブ導波路103 は横方向（基板表
面に沿った方向、すなわち紙面に平行な方向）に閉じ込
め構造がない平板構造を有している。アレイ導波路回折
格子104 側の端面111 は、入力用導波路102 と入力側ス
ラブ導波路103 との接続点に曲率中心112 をもつ円弧形
状を有している。
面に沿った方向、すなわち紙面に平行な方向）に閉じ込
め構造がない平板構造を有している。アレイ導波路回折
格子104 側の端面111 は、入力用導波路102 と入力側ス
ラブ導波路103 との接続点に曲率中心112 をもつ円弧形
状を有している。
【００３０】アレイ導波路回折格子104 は矩形断面をも
つ複数のチャネル導波路113,114,…,115で構成されてい
る。それぞれのチャネル導波路113,114,…,115は長さＬ
iはΔＬ（一定値）ずつ異なり、長さの順に配置されて
いる（例えばＬi＝Ｌi+1−ΔＬ）、ｉ＝１，２，３，
…）。これらのチャネル導波路113,114,…,115の寸法は
使用する波長帯域においてシングルモード条件を満足す
るように設計されている。また、入力側スラブ導波路10
3 の出力側付近では、コア幅が入力側スラブ導波路103
に向かって緩やかに拡大するようなテーパ構造をもち、
入力側スラブ導波路103 のアレイ導波路回折格子104 側
の端面111 の曲率中心112 から放射状に配置されてい
る。また、出力側スラブ導波路1O5 の入力側付近におい
ても、同様にコア幅が出力側スラブ導波路1O5 に向かっ
て緩やかに拡大するようなテーパ構造をもち、出力側ス
ラブ導波路105 のアレイ導波路回折格子104 側の端面11
6 の曲率中心119 から放射状に配置されている。
つ複数のチャネル導波路113,114,…,115で構成されてい
る。それぞれのチャネル導波路113,114,…,115は長さＬ
iはΔＬ（一定値）ずつ異なり、長さの順に配置されて
いる（例えばＬi＝Ｌi+1−ΔＬ）、ｉ＝１，２，３，
…）。これらのチャネル導波路113,114,…,115の寸法は
使用する波長帯域においてシングルモード条件を満足す
るように設計されている。また、入力側スラブ導波路10
3 の出力側付近では、コア幅が入力側スラブ導波路103
に向かって緩やかに拡大するようなテーパ構造をもち、
入力側スラブ導波路103 のアレイ導波路回折格子104 側
の端面111 の曲率中心112 から放射状に配置されてい
る。また、出力側スラブ導波路1O5 の入力側付近におい
ても、同様にコア幅が出力側スラブ導波路1O5 に向かっ
て緩やかに拡大するようなテーパ構造をもち、出力側ス
ラブ導波路105 のアレイ導波路回折格子104 側の端面11
6 の曲率中心119 から放射状に配置されている。
【００３１】また、アレイ導波路回折格子104 上のスリ
ット109 は各光路長差がΔｌとなるように形成されてい
る。このスリット109 にはチャネル導波路113,114,…,1
15の屈折率と若干異なる整合剤としての接着剤（例えば
紫外線硬化型エポキシ系接着剤等) 110 が注入されて硬
化している。
ット109 は各光路長差がΔｌとなるように形成されてい
る。このスリット109 にはチャネル導波路113,114,…,1
15の屈折率と若干異なる整合剤としての接着剤（例えば
紫外線硬化型エポキシ系接着剤等) 110 が注入されて硬
化している。
【００３２】出力側スラブ導波路1O5 は、入力側スラブ
導波路103 と同様に、横方向に閉じ込め構造がない平板
構造である。アレイ導波路回折格子104 側の端面116
は、出力用導波路106,107,…,108と出力側スラブ導波路
1O5 との接続面に曲率中心119をもつ円弧形状をしてい
る。また、出力用導波路106,107,…,108側の端面118
は、アレイ導波路回折格子104 側の端面116 上に曲率中
心117 をもつような円弧形状を有している。
導波路103 と同様に、横方向に閉じ込め構造がない平板
構造である。アレイ導波路回折格子104 側の端面116
は、出力用導波路106,107,…,108と出力側スラブ導波路
1O5 との接続面に曲率中心119をもつ円弧形状をしてい
る。また、出力用導波路106,107,…,108側の端面118
は、アレイ導波路回折格子104 側の端面116 上に曲率中
心117 をもつような円弧形状を有している。
【００３３】出力用導波路106,107,…,108は、矩形断面
をもつＮ本のチャネル導波路で構成されている。出力用
導波路106,107,…,108は出力側スラブ導被路1O5 の出力
側付近では直線形状をもち、出力用導波路106,107,…,1
08側の端面118 に沿つて、角度Δθの間隔で、その曲率
中心117 から放射状に配置されている。
をもつＮ本のチャネル導波路で構成されている。出力用
導波路106,107,…,108は出力側スラブ導被路1O5 の出力
側付近では直線形状をもち、出力用導波路106,107,…,1
08側の端面118 に沿つて、角度Δθの間隔で、その曲率
中心117 から放射状に配置されている。
【００３４】以下、図２及び図３を用いて、図１に示し
た光波長合分波器の中心波長制御方法について説明す
る。
た光波長合分波器の中心波長制御方法について説明す
る。
【００３５】アレイ導波路回折格子型の光波長合分波器
はスリット109 が形成されていない場合、出力ポートの
中央から出射する光の中心波長λ1 は数１式で表され
る。
はスリット109 が形成されていない場合、出力ポートの
中央から出射する光の中心波長λ1 は数１式で表され
る。
【００３６】
【数１】λ1 ＝ΔＬ・Ｎeff ／ｍ ここでｍは回折次数、Ｎeff は等価屈折率、ΔＬは各チ
ャネルの光路長差を示す。
ャネルの光路長差を示す。
【００３７】チャネル導波路113,114,…,115にスリット
109 を形成し、このスリット109 中に異なる屈折率を持
つ接着剤110 を用いることにより、同じ出力ポートから
出射される光の中心波長λ2 は数２式へと変化する。
109 を形成し、このスリット109 中に異なる屈折率を持
つ接着剤110 を用いることにより、同じ出力ポートから
出射される光の中心波長λ2 は数２式へと変化する。
【００３８】
【数２】 λ2 ＝｛（ΔＬ−Δｌ）・Ｎeff ＋Δｌ・Ｎeffa｝／ｍ ここでＮeffaは接着剤110 の屈折率、Δｌはスリット10
9 の各チャネル導波路113,114,…,115の光路長差を示
す。これにより、屈折率変化後の波長シフトΔλは、Ｎ
effa−Ｎeff ＝Δｎとすると数３式で現される。
9 の各チャネル導波路113,114,…,115の光路長差を示
す。これにより、屈折率変化後の波長シフトΔλは、Ｎ
effa−Ｎeff ＝Δｎとすると数３式で現される。
【００３９】
【数３】Δλ＝λ2 一λ1 ＝Δｌ・Δｎ／ｍ すなわち、スリット109 に注入された接着剤110 の光路
長差Δｌを変えることより、出力ポートから出射される
光の波長を変化させることができる。
長差Δｌを変えることより、出力ポートから出射される
光の波長を変化させることができる。
【００４０】図２は基板の屈折率に対するスリットの屈
折率を示す図であり、横軸は波長を示し、縦軸は損失を
示す。
折率を示す図であり、横軸は波長を示し、縦軸は損失を
示す。
【００４１】同図において、実線で示す曲線Ｌａは、ス
リット109 内の接着剤110 の屈折率が基板101 の屈折率
と同じ場合の損失波長特性を示している。破線で示す曲
線Ｌｂと、一点鎖線で示す曲線Ｌｃは、スリット109 内
の接着剤110 の屈折率が基板101 の屈折率と異なる場合
の損失波長特性を示している。また、λａはスリット10
9 内の接着剤110 の屈折率ｎ1 が基板101 の屈折率ｎ0
と同じ場合の中心波長である。λｂはスリット109 内の
接着剤110 の屈折率ｎ1 を基板101 の屈折率ｎ0 より小
さくした場合の中心波長である。λｃはスリット109 内
の接着剤110 の屈折率ｎ1 を基板101 の屈折率ｎ0 より
大きくした場合の中心波長である。
リット109 内の接着剤110 の屈折率が基板101 の屈折率
と同じ場合の損失波長特性を示している。破線で示す曲
線Ｌｂと、一点鎖線で示す曲線Ｌｃは、スリット109 内
の接着剤110 の屈折率が基板101 の屈折率と異なる場合
の損失波長特性を示している。また、λａはスリット10
9 内の接着剤110 の屈折率ｎ1 が基板101 の屈折率ｎ0
と同じ場合の中心波長である。λｂはスリット109 内の
接着剤110 の屈折率ｎ1 を基板101 の屈折率ｎ0 より小
さくした場合の中心波長である。λｃはスリット109 内
の接着剤110 の屈折率ｎ1 を基板101 の屈折率ｎ0 より
大きくした場合の中心波長である。
【００４２】図３は回折次数ｍを８０とし、Δｌを０．
５μｍとし、スリット内の接着剤の屈折率を変えたとき
の中心波長のシフト量を示す図である。
５μｍとし、スリット内の接着剤の屈折率を変えたとき
の中心波長のシフト量を示す図である。
【００４３】屈折率差は基板101 の屈折率ｎ0 がスリッ
ト109 内の接着剤110 の屈折率より小さい時には、中心
波長は短波長側へシフトし、その逆の場合には長波長側
へシフトする（図２）。
ト109 内の接着剤110 の屈折率より小さい時には、中心
波長は短波長側へシフトし、その逆の場合には長波長側
へシフトする（図２）。
【００４４】屈折率差を０から０．０５まで変化させる
と中心波長は０から０．３ｎｍ程度まで変化することが
分かる。
と中心波長は０から０．３ｎｍ程度まで変化することが
分かる。
【００４５】以上において本実施の形態によれば、アレ
イ導波路回折格子にスリットを形成したので、製造段階
で生じる中心波長ずれを補正することができる光波長合
分波器を実現することができる。
イ導波路回折格子にスリットを形成したので、製造段階
で生じる中心波長ずれを補正することができる光波長合
分波器を実現することができる。
【００４６】尚、上述した実施の形態では、石英系ガラ
ス基板を用いた場合について説明したが、これに限定さ
れず他の光透過性材料（例えば半導体、ＬｉＮｂＯ
3 等) を用いたアレイ導波路回折格子型の波長合分波器
を形成してもよい。
ス基板を用いた場合について説明したが、これに限定さ
れず他の光透過性材料（例えば半導体、ＬｉＮｂＯ
3 等) を用いたアレイ導波路回折格子型の波長合分波器
を形成してもよい。
【００４７】また、中心波長制御に基板と屈折率の若干
異なるエポキシ系接着剤を用いたが、光透過性があり、
所望の屈折率を持つ材料（例えば低温ガラス）を用いて
も同様の効果が得られる。
異なるエポキシ系接着剤を用いたが、光透過性があり、
所望の屈折率を持つ材料（例えば低温ガラス）を用いて
も同様の効果が得られる。
【００４８】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００４９】光波長合分波器において、アレイ導波路回
折格子にスリットを形成したので、製造段階で生じる中
心波長ずれを補正することができる光波長合分波器を実
現することができる。
折格子にスリットを形成したので、製造段階で生じる中
心波長ずれを補正することができる光波長合分波器を実
現することができる。
【図１】本発明の光波長合分波器の一実施の形態を示す
平面図である。
平面図である。
【図２】基板の屈折率に対するスリットの屈折率を示す
図である。
図である。
【図３】回折次数ｍを８０とし、Δｌを０．５μｍと
し、スリット内の接着剤の屈折率を変えたときの中心波
長のシフト量を示す図である。
し、スリット内の接着剤の屈折率を変えたときの中心波
長のシフト量を示す図である。
【図４】アレイ導波路回折格子を用いた従来の１入力Ｎ
出力の光波長合分波器の平面図である。
出力の光波長合分波器の平面図である。
【図５】（ａ）は図４のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図４
のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図４のＣ−Ｃ線断面図、
（ｄ）は図４のＤ−Ｄ線断面図である。
のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図４のＣ−Ｃ線断面図、
（ｄ）は図４のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】（ａ）は出力側スラブ導波路端面での光強度の
波形を示し、（ｂ）は（ａ）に示した波形の位置に対応
した出力側スラブ導波路の端面を示す図である。
波形を示し、（ｂ）は（ａ）に示した波形の位置に対応
した出力側スラブ導波路の端面を示す図である。
【図７】各出力用導波路における集光ビームと導波モー
ドとの関係を示す波長損失特性図である。
ドとの関係を示す波長損失特性図である。
【図８】出力用導波路の波長損失特性図である。
101 基板 102 入力用導波路 103 入力側スラブ導波路 113,114,…,115 チャネル導波路 104 アレイ導波路回折格子 105 出力側スラブ導波路 109 スリット
Claims (3)
- 【請求項１】 基板と、該基板上に形成された少なくと
も１本の入力用導波路と、該入力用導波路に接続され平
板構造を有する入力側スラブ導波路と、上記入力用導波
路に接続されΔＬずつ異なる導波路長Ｌi（ｉ＝１，
２，３，…）の複数のチャネル導波路からなるアレイ導
波路回折格子と、該アレイ導波路回折格子に接続された
出力側スラブ導波路と、該出力側スラブ導波路に接続さ
れた複数本の出力用導波路とを備えた光波長合分波器に
おいて、上記アレイ導波路回折格子にスリットを形成し
たことを特徴とする光波長合分波器。 - 【請求項２】 基板と、該基板上に形成された少なくと
も１本の入力用導波路と、該入力用導波路に接続され平
板構造を有する入力側スラブ導波路と、上記入力用導波
路に接続されΔＬずつ異なる導波路長Ｌi（ｉ＝１，
２，３，…）の複数のチャネル導波路からなるアレイ導
波路回折格子と、該アレイ導波路回折格子に接続された
出力側スラブ導波路と、該出力側スラブ導波路に接続さ
れた複数本の出力用導波路とを備えた光波長合分波器に
おいて、上記アレイ導波路回折格子にスリットを形成
し、このスリットの幅を各光路で異なるようにしたこと
を特徴とする波長合分波器。 - 【請求項３】 上記スリットに所望の屈折率を持つ整合
剤を注入した請求項１又は２記載の光波長合分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22789995A JPH0973018A (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 光波長合分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22789995A JPH0973018A (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 光波長合分波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0973018A true JPH0973018A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=16868060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22789995A Pending JPH0973018A (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 光波長合分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0973018A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000019254A1 (fr) * | 1998-09-25 | 2000-04-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Multiplexeur/demultiplexeur de longueurs d'ondes optiques |
| KR100343559B1 (ko) * | 2000-02-24 | 2002-07-20 | 영 철 정 | 푸리에 광학 개념 및 어긋난 도파로로 구성되는 평탄한주파수 특성의 광도파로열 격자 파장 라우터 |
| EP1045264A4 (en) * | 1998-10-22 | 2003-12-17 | Furukawa Electric Co Ltd | OPTICAL MULTIPLEXER / DEMULTIPLEXER |
| KR100786407B1 (ko) * | 2006-01-26 | 2007-12-17 | 전남대학교산학협력단 | Ａｗｇ 소자의 중심 파장 트리밍 방법 |
| JP2009163013A (ja) * | 2008-01-07 | 2009-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長合分波器およびその調整方法 |
| JP2012008597A (ja) * | 2011-09-09 | 2012-01-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長合分波器およびその調整方法 |
-
1995
- 1995-09-05 JP JP22789995A patent/JPH0973018A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000019254A1 (fr) * | 1998-09-25 | 2000-04-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Multiplexeur/demultiplexeur de longueurs d'ondes optiques |
| US6415072B1 (en) | 1998-09-25 | 2002-07-02 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical wavelength multiplexing and dividing device |
| EP1045264A4 (en) * | 1998-10-22 | 2003-12-17 | Furukawa Electric Co Ltd | OPTICAL MULTIPLEXER / DEMULTIPLEXER |
| KR100343559B1 (ko) * | 2000-02-24 | 2002-07-20 | 영 철 정 | 푸리에 광학 개념 및 어긋난 도파로로 구성되는 평탄한주파수 특성의 광도파로열 격자 파장 라우터 |
| KR100786407B1 (ko) * | 2006-01-26 | 2007-12-17 | 전남대학교산학협력단 | Ａｗｇ 소자의 중심 파장 트리밍 방법 |
| JP2009163013A (ja) * | 2008-01-07 | 2009-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長合分波器およびその調整方法 |
| JP2012008597A (ja) * | 2011-09-09 | 2012-01-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長合分波器およびその調整方法 |
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