JPH1114952A - 光波長可変フィルタ - Google Patents
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- JPH1114952A JPH1114952A JP9167809A JP16780997A JPH1114952A JP H1114952 A JPH1114952 A JP H1114952A JP 9167809 A JP9167809 A JP 9167809A JP 16780997 A JP16780997 A JP 16780997A JP H1114952 A JPH1114952 A JP H1114952A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/11—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造工程を複雑にすることなく、また製造時
におけるトレランスが大きくかつ容易に大きなサイドロ
ーブの透過減衰量を得ることが可能な導波路型光波長可
変フィルタを提供する。 【解決手段】 同一誘電体基板１１ａ上に、２つの導波
路型波長可変フィルタ素子１０ａ，１０ｂを互いに直列
接続構成となる様に形成し、各フィルタ素子の交差指電
極７ａ，７ｂとこの交差指電極の後方に配置されている
音波吸収体６ｂ，６ｄとの間隔（相互作用長）９ａ，９
ｂが互いに異なるように設定しておくことで、互いのサ
イドローブの透過減衰特性を相殺することにより、サイ
ドローブの透過減衰量の大幅な改善が可能となる。
におけるトレランスが大きくかつ容易に大きなサイドロ
ーブの透過減衰量を得ることが可能な導波路型光波長可
変フィルタを提供する。 【解決手段】 同一誘電体基板１１ａ上に、２つの導波
路型波長可変フィルタ素子１０ａ，１０ｂを互いに直列
接続構成となる様に形成し、各フィルタ素子の交差指電
極７ａ，７ｂとこの交差指電極の後方に配置されている
音波吸収体６ｂ，６ｄとの間隔（相互作用長）９ａ，９
ｂが互いに異なるように設定しておくことで、互いのサ
イドローブの透過減衰特性を相殺することにより、サイ
ドローブの透過減衰量の大幅な改善が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光波長可変フィルタ
に関し、特に光波長分割多重伝送システムに使用され任
意の信号光波長の合成及び分岐を行う波長可変合分波器
等に用いて好適な光導波路型光デバイスとしての光波長
可変フィルタに関するものである。
に関し、特に光波長分割多重伝送システムに使用され任
意の信号光波長の合成及び分岐を行う波長可変合分波器
等に用いて好適な光導波路型光デバイスとしての光波長
可変フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の光通信システムの実用化に伴い、
大容量かつ多機能な通信システムが求められており、よ
り高速の光信号の発生、同一光伝送路内の波長多重化、
光伝送路の切替え、交換等の新たな機能の付加が要求さ
れてきている。そのなかでも、特に、光ファイバアンプ
の急速な実用化に伴って光波長分割多重（ＷＤＭ）伝送
方式の開発が活発化している。
大容量かつ多機能な通信システムが求められており、よ
り高速の光信号の発生、同一光伝送路内の波長多重化、
光伝送路の切替え、交換等の新たな機能の付加が要求さ
れてきている。そのなかでも、特に、光ファイバアンプ
の急速な実用化に伴って光波長分割多重（ＷＤＭ）伝送
方式の開発が活発化している。
【０００３】このＷＤＭ伝送方式を実現するためには、
任意の信号光波長の合波及び分波を行う波長可変合分波
器が必要不可欠であり、この波長可変合分波器で使用さ
れる光波長可変フィルタには、広範囲の波長可変幅、高
速動作等が求められている。
任意の信号光波長の合波及び分波を行う波長可変合分波
器が必要不可欠であり、この波長可変合分波器で使用さ
れる光波長可変フィルタには、広範囲の波長可変幅、高
速動作等が求められている。
【０００４】光波長可変フィルタでは、表面弾性波の周
波数を変えることによって容易に選択波長を可変するこ
とが可能である音響光学（ＡＯ：acousto-optic ）効果
を用いたＴＥ−ＴＭモード変換型の開発が盛んに行われ
ている。
波数を変えることによって容易に選択波長を可変するこ
とが可能である音響光学（ＡＯ：acousto-optic ）効果
を用いたＴＥ−ＴＭモード変換型の開発が盛んに行われ
ている。
【０００５】本発明は光導波路により実現される上述し
たＴＥ−ＴＭモード変換型の導波路型光波長可変フィル
タに関するものであり、以下にその従来技術につき説明
する。
たＴＥ−ＴＭモード変換型の導波路型光波長可変フィル
タに関するものであり、以下にその従来技術につき説明
する。
【０００６】図４に従来のＴＥ−ＴＭモード変換型の導
波路型光波長可変フィルタの一実施例を示す。図３にお
いて、本波長可変フィルタは、Ｙ板ニオブ酸リチウム
（ＬiＮb Ｏ3 ）からなる基板１１ａの表面に光導波路
５ａが形成される。尚、基板１１ａより僅かに高い屈折
率を持つ部分が光導波路５ａとなり、光導波路５ａはチ
タン（Ｔi ）等を基板１１ａに熱拡散することにより形
成される。
波路型光波長可変フィルタの一実施例を示す。図３にお
いて、本波長可変フィルタは、Ｙ板ニオブ酸リチウム
（ＬiＮb Ｏ3 ）からなる基板１１ａの表面に光導波路
５ａが形成される。尚、基板１１ａより僅かに高い屈折
率を持つ部分が光導波路５ａとなり、光導波路５ａはチ
タン（Ｔi ）等を基板１１ａに熱拡散することにより形
成される。
【０００７】また、光導波路５ａ直上には表面弾性波
（ＳＡＷ）振幅用交差指電極７ａ及び表面弾性波吸収体
６ａ，６ｂが設けられている。さらに、特定偏光のみを
入射するため、入力ポート３ａには入力用偏光子４ａ
が、また、特定偏光のみを抽出するため、出力ポート３
ｂの前に出力用偏光子４ｂが夫々設けられている。
（ＳＡＷ）振幅用交差指電極７ａ及び表面弾性波吸収体
６ａ，６ｂが設けられている。さらに、特定偏光のみを
入射するため、入力ポート３ａには入力用偏光子４ａ
が、また、特定偏光のみを抽出するため、出力ポート３
ｂの前に出力用偏光子４ｂが夫々設けられている。
【０００８】次に、本波長可変フィルタの動作原理につ
いて述べる。交差指電極７ａにＲＦ信号８ａを印加する
ことにより励振される表面弾性波は導波光１ｂに対して
周期的な屈折率グレーティングとして作用する。Ｙ板ニ
オブ酸リチウムを用い光波伝搬方向とすることにより、
光導波路５ａではＴＥ，ＴＭ両モードの実効屈折率が異
なる。尚、ここでは、光の電界が基板に対して平行な成
分をＴＥモード，光の電界が基板表面に対して垂直な成
分をＴＭモードとする。
いて述べる。交差指電極７ａにＲＦ信号８ａを印加する
ことにより励振される表面弾性波は導波光１ｂに対して
周期的な屈折率グレーティングとして作用する。Ｙ板ニ
オブ酸リチウムを用い光波伝搬方向とすることにより、
光導波路５ａではＴＥ，ＴＭ両モードの実効屈折率が異
なる。尚、ここでは、光の電界が基板に対して平行な成
分をＴＥモード，光の電界が基板表面に対して垂直な成
分をＴＭモードとする。
【０００９】よって、表面弾性波により形成される屈折
率グレーティング周期をΛ、ＴＥ，ＴＭモードの実効屈
折率をＮTE，ＮTMとすると、下記の位相整合条件式
（１）が成立するとき、屈折率グレーディングとの相互
作用により波長λのＴＥ−ＴＭモード変換が行われる。
率グレーティング周期をΛ、ＴＥ，ＴＭモードの実効屈
折率をＮTE，ＮTMとすると、下記の位相整合条件式
（１）が成立するとき、屈折率グレーディングとの相互
作用により波長λのＴＥ−ＴＭモード変換が行われる。
【００１０】λ＝｜ＮTE−ＮTM｜Λ…（１） 屈折率グレーディング周期ΛはＲＦ信号８ａの周波数ｆ
に対し反比例するため、Ｒ信号８ａ周波数を可変するこ
とにより、ＴＥ−ＴＭモード変換を行う波長λを容易に
変えることができる。従って、本導波路型光波長可変フ
ィルタでは、入射側偏光子４ａをＴＭ偏光子、出力側偏
光子４ｂをＴＥ偏光子とすることにより、入力光１ａは
入力側ＴＭ偏光子４ａによりＴＭモードのみ光導波路５
ａに入射される。
に対し反比例するため、Ｒ信号８ａ周波数を可変するこ
とにより、ＴＥ−ＴＭモード変換を行う波長λを容易に
変えることができる。従って、本導波路型光波長可変フ
ィルタでは、入射側偏光子４ａをＴＭ偏光子、出力側偏
光子４ｂをＴＥ偏光子とすることにより、入力光１ａは
入力側ＴＭ偏光子４ａによりＴＭモードのみ光導波路５
ａに入射される。
【００１１】光導波路５ａに入射された導波光１ｂは屈
折率グレーディングΛとの相互作用により位相整合条件
が成立する波長のみＴＭモードからＴＥモードに変換さ
れるため、出力側ＴＥ偏光子４ｂにより導波光１ｂのＴ
Ｍモードは除去されるため、出力ポート３ｂからの出力
光１ｃは位相整合条件が成立する波長のみとなる。よっ
て、ＲＦ信号８ａ周波数を適宜設定することにより、任
意の波長を選択することが可能となる。
折率グレーディングΛとの相互作用により位相整合条件
が成立する波長のみＴＭモードからＴＥモードに変換さ
れるため、出力側ＴＥ偏光子４ｂにより導波光１ｂのＴ
Ｍモードは除去されるため、出力ポート３ｂからの出力
光１ｃは位相整合条件が成立する波長のみとなる。よっ
て、ＲＦ信号８ａ周波数を適宜設定することにより、任
意の波長を選択することが可能となる。
【００１２】図５に、図４の従来の導波路型光波長可変
フィルタの透過中心波長光強度に対する非透過波長強度
の減衰特性（以下、フィルタ特性と称す）例を示す。
フィルタの透過中心波長光強度に対する非透過波長強度
の減衰特性（以下、フィルタ特性と称す）例を示す。
【００１３】しかしながら、本導波路型光波長可変フィ
ルタでは、相互作用領域内での屈折率グレーディングと
光波の結合係数は一定であるため、透過中心波長を含む
透過領域の両側に存在する副透過領域（以下、サイドロ
ーブと称する）は９ｄＢ程度しか減衰しない。
ルタでは、相互作用領域内での屈折率グレーディングと
光波の結合係数は一定であるため、透過中心波長を含む
透過領域の両側に存在する副透過領域（以下、サイドロ
ーブと称する）は９ｄＢ程度しか減衰しない。
【００１４】従って、光波長分割多重伝送（ＷＤＭ）方
式に運用する場合には、隣接信号光波長とのクロストー
クが無視できないほど大きくなるため、信号光波長配置
を最適化しなければならないという問題点がある。この
問題を解決する手段として、導波光の伝搬方向に沿って
表面弾性波と導波光の結合係数に重み付けを与えること
により、第１サイドローブの透過減衰量を改善する方法
が知られている。
式に運用する場合には、隣接信号光波長とのクロストー
クが無視できないほど大きくなるため、信号光波長配置
を最適化しなければならないという問題点がある。この
問題を解決する手段として、導波光の伝搬方向に沿って
表面弾性波と導波光の結合係数に重み付けを与えること
により、第１サイドローブの透過減衰量を改善する方法
が知られている。
【００１５】例えば、特開平５−３２３２４８号公報に
は、第１サイドローブの透過減衰量の改善のため、表面
弾性波励振電極を湾曲形状とし、結合係数に重み付けを
行うことが提案されている。図６に上記公報に記載され
ている導波路型光波長可変フィルタの構成を示す。
は、第１サイドローブの透過減衰量の改善のため、表面
弾性波励振電極を湾曲形状とし、結合係数に重み付けを
行うことが提案されている。図６に上記公報に記載され
ている導波路型光波長可変フィルタの構成を示す。
【００１６】図示した様に、この導波路型光波長可変フ
ィルタの構成は従来の導波路型光波長可変フィルタの表
面弾性波励振用交差指電極７ａを湾曲形状にした構造と
なっている。この導波路型光波長可変フィルタでは、光
波の伝搬方向に沿って表面弾性波と導波光１ｂの結合係
数が光導波路５ａ中で徐々に大きくなり、最大になった
後、徐々に小さくなるという重み付けが与えられるた
め、第１サイドローブの透過減衰量の改善が可能とな
る。同公報によれば第１サイドローブの透過減衰量を１
７ｄＢに改善できると記載されている。
ィルタの構成は従来の導波路型光波長可変フィルタの表
面弾性波励振用交差指電極７ａを湾曲形状にした構造と
なっている。この導波路型光波長可変フィルタでは、光
波の伝搬方向に沿って表面弾性波と導波光１ｂの結合係
数が光導波路５ａ中で徐々に大きくなり、最大になった
後、徐々に小さくなるという重み付けが与えられるた
め、第１サイドローブの透過減衰量の改善が可能とな
る。同公報によれば第１サイドローブの透過減衰量を１
７ｄＢに改善できると記載されている。
【００１７】また、特開平８−２１１３４９号公報に
は、第１サイドローブの透過減衰量の改善のため、光導
波路５ａの光波伝搬方向に対してオフセット距離を与え
ることにより、結合係数に重み付けを行うことが提案さ
れている。図７に上記公報に記載されている導波路型光
波長可変フィルタの構成を示す。図示する様に、このフ
ィルタの構成は、従来の構成に、表面弾性波障壁１２
ａ，１２ｂを付加し、且つ、光導波路５ａと表面弾性波
障壁１２ａオフセット距離１３ａを光波伝搬方向に変化
させた構成となっている。尚、表面弾性波障壁１２ａ，
１２ｂはＴｉ，Ｍｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｔａ等の熱拡
散法により形成される。
は、第１サイドローブの透過減衰量の改善のため、光導
波路５ａの光波伝搬方向に対してオフセット距離を与え
ることにより、結合係数に重み付けを行うことが提案さ
れている。図７に上記公報に記載されている導波路型光
波長可変フィルタの構成を示す。図示する様に、このフ
ィルタの構成は、従来の構成に、表面弾性波障壁１２
ａ，１２ｂを付加し、且つ、光導波路５ａと表面弾性波
障壁１２ａオフセット距離１３ａを光波伝搬方向に変化
させた構成となっている。尚、表面弾性波障壁１２ａ，
１２ｂはＴｉ，Ｍｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｔａ等の熱拡
散法により形成される。
【００１８】この導波路型光波長可変フィルタでは、導
波光の伝搬方向に沿って光導波路５ａと表面弾性波障壁
間１２ａの距離が変化するため、表面弾性波と導波光１
ｂの結合係数が光導波路５ａの中で徐々に大きくなり、
最大になった時、徐々に小さくなるという重み付けが与
えられ、第１サイドローブの透過減衰量の改善が可能と
なる。同公報によれば、第１サイドローブの透過減衰量
を１５ｄＢに改善できると記載されている。
波光の伝搬方向に沿って光導波路５ａと表面弾性波障壁
間１２ａの距離が変化するため、表面弾性波と導波光１
ｂの結合係数が光導波路５ａの中で徐々に大きくなり、
最大になった時、徐々に小さくなるという重み付けが与
えられ、第１サイドローブの透過減衰量の改善が可能と
なる。同公報によれば、第１サイドローブの透過減衰量
を１５ｄＢに改善できると記載されている。
【００１９】更に、同公報では、本導波路型光波長可変
フィルタを多段構成にすることにより、更に第１サイド
ローブの透過減衰量の改善が可能であると記載されてい
る。
フィルタを多段構成にすることにより、更に第１サイド
ローブの透過減衰量の改善が可能であると記載されてい
る。
【００２０】図８に上記公報に記載されている多段構成
の導波路型光波長可変フィルタの構成を示す。図示した
様にこの導波路型光波長可変フィルタの構成は図６の導
波路型光波長可変フィルタ１０ａ，１０ｂを直列接続し
た構成となっている。
の導波路型光波長可変フィルタの構成を示す。図示した
様にこの導波路型光波長可変フィルタの構成は図６の導
波路型光波長可変フィルタ１０ａ，１０ｂを直列接続し
た構成となっている。
【００２１】この導波路型光波長可変フィルタでは、全
体の結合係数は各ＴＥ−ＴＭモード変換型光波長可変フ
ィルタ部１０ａ，１０ｂの結合係数の積となるため、サ
イドローブの透過減衰量は強力に抑制されると同公報に
記載されている。
体の結合係数は各ＴＥ−ＴＭモード変換型光波長可変フ
ィルタ部１０ａ，１０ｂの結合係数の積となるため、サ
イドローブの透過減衰量は強力に抑制されると同公報に
記載されている。
【００２２】尚、図４，６〜８において、同等部分は同
一参照符号にて示しているものとする。
一参照符号にて示しているものとする。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】図６の従来例における
第１の問題点は、前述した公報の明細書に実現可能であ
ると記載されているサイドローブの透過減衰量を実際に
得ることが困難な点である。その理由は、実際の製造プ
ロセス上の制御精度に応じた屈折率の不均一性により、
素子面内で所望の表面弾性波と導波光の結合分布の重み
付けを得ることが困難なことである。
第１の問題点は、前述した公報の明細書に実現可能であ
ると記載されているサイドローブの透過減衰量を実際に
得ることが困難な点である。その理由は、実際の製造プ
ロセス上の制御精度に応じた屈折率の不均一性により、
素子面内で所望の表面弾性波と導波光の結合分布の重み
付けを得ることが困難なことである。
【００２４】図７の従来例における第１の問題点は、所
望のサイドローブの減衰量を得ることが困難な点であ
る。その理由は、図６の従来例と同様に、実際の製造プ
ロセス上の制御精度に応じた屈折率分布の不均一性によ
り、素子面内で所望の表面弾性波と導波光の結合分布の
重み付けを得ることが困難なことである。
望のサイドローブの減衰量を得ることが困難な点であ
る。その理由は、図６の従来例と同様に、実際の製造プ
ロセス上の制御精度に応じた屈折率分布の不均一性によ
り、素子面内で所望の表面弾性波と導波光の結合分布の
重み付けを得ることが困難なことである。
【００２５】第２の問題点は、挿入損失が増加する点で
ある。その理由は、素子面内で所望の表面弾性波と導波
光の結合分布の重み付けを得るために、光導波路を曲げ
ることにより、光導波路曲がり過剰放射損失が発生する
ことである。
ある。その理由は、素子面内で所望の表面弾性波と導波
光の結合分布の重み付けを得るために、光導波路を曲げ
ることにより、光導波路曲がり過剰放射損失が発生する
ことである。
【００２６】図８の従来例における問題点は、サイドロ
ーブの透過減衰量を１段あたりの導波路型光波長可変フ
ィルタのサイドローブの透過減衰量の２倍以上に改善す
ることができない点である。その理由は、単に同一構造
の導波路型光波長可変フィルタを直列接続できない点で
ある。
ーブの透過減衰量を１段あたりの導波路型光波長可変フ
ィルタのサイドローブの透過減衰量の２倍以上に改善す
ることができない点である。その理由は、単に同一構造
の導波路型光波長可変フィルタを直列接続できない点で
ある。
【００２７】本発明の目的は、製造工程を複雑にするこ
となく、また製造時におけるトレランスが大きく、かつ
容易に大きなサイドローブの透過減衰量を得ることが可
能な導波路型光波長可変フィルタを提供することであ
る。
となく、また製造時におけるトレランスが大きく、かつ
容易に大きなサイドローブの透過減衰量を得ることが可
能な導波路型光波長可変フィルタを提供することであ
る。
【００２８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、誘電体
基板と、この基板上に形成され互いに直列接続された第
１及び第２の光波長可変フィルタ手段とを含む光波長可
変フィルタであって、前記第１及び第２の光波長可変フ
ィルタ手段の各々は、前記基板表面に形成された光導波
路と、表面弾性波を励振するために前記基板上に設置さ
れた交差指電極と、前記交差指電極の前後に配置された
音波吸収体と、前記光導波路の入力部に配置された偏光
子と、前記音波吸収体の後方に配置された偏光子とを有
し、前記第１及び第２の光波長可変フィルタ手段の各々
における、前記交差指電極とこの交差指電極の後方に配
置されている音波吸収体との間隔（相互作用長）が互い
に異なることを特徴とする光波長可変フィルタが得られ
る。
基板と、この基板上に形成され互いに直列接続された第
１及び第２の光波長可変フィルタ手段とを含む光波長可
変フィルタであって、前記第１及び第２の光波長可変フ
ィルタ手段の各々は、前記基板表面に形成された光導波
路と、表面弾性波を励振するために前記基板上に設置さ
れた交差指電極と、前記交差指電極の前後に配置された
音波吸収体と、前記光導波路の入力部に配置された偏光
子と、前記音波吸収体の後方に配置された偏光子とを有
し、前記第１及び第２の光波長可変フィルタ手段の各々
における、前記交差指電極とこの交差指電極の後方に配
置されている音波吸収体との間隔（相互作用長）が互い
に異なることを特徴とする光波長可変フィルタが得られ
る。
【００２９】そして、前記第１及び第２の光波長可変フ
ィルタ手段の相互作用長の比率が１：０．５６から１：
０．８１の間に選定されていることを特徴とする。
ィルタ手段の相互作用長の比率が１：０．５６から１：
０．８１の間に選定されていることを特徴とする。
【００３０】また、前記第１及び第２の光波長可変フィ
ルタ手段の各々は、前記光導波路を挟む様に上下に対向
して配置された一対の表面弾性波障壁を更に有すること
を特徴とし、更に、前記光導波路と前記表面弾性波障壁
との間の距離が、略中央部分よりも前記光導波路の入力
部や出力部で小となっていることを特徴としている。
ルタ手段の各々は、前記光導波路を挟む様に上下に対向
して配置された一対の表面弾性波障壁を更に有すること
を特徴とし、更に、前記光導波路と前記表面弾性波障壁
との間の距離が、略中央部分よりも前記光導波路の入力
部や出力部で小となっていることを特徴としている。
【００３１】本発明の作用を述べる。同一誘電体基板上
に２つの導波路型波長可変フィルタ素子を互いに直列接
続構成となる様に形成し、各フィルタ素子の交差指電極
とこの交差指電極の後方に配置されている音波吸収体と
の間隔（相互作用長）が互いに異なるように設定してお
くことで、互いのサイドローブの透過減衰特性を相殺す
ることにより、サイドローブの透過減衰量の大幅な改善
が可能となる。
に２つの導波路型波長可変フィルタ素子を互いに直列接
続構成となる様に形成し、各フィルタ素子の交差指電極
とこの交差指電極の後方に配置されている音波吸収体と
の間隔（相互作用長）が互いに異なるように設定してお
くことで、互いのサイドローブの透過減衰特性を相殺す
ることにより、サイドローブの透過減衰量の大幅な改善
が可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しつつ本発明
の実施の形態につき詳述する。
の実施の形態につき詳述する。
【００３３】図１は本発明の一実施例の構成図であり、
図４，６〜８と同等部分は同一参照符号をもって示して
いる。図１の構成はＴi 拡散型Ｘ板Ｙ軸伝搬Ｌi Ｎb Ｏ
3 導波路型波長可変フィルタの例を示している。
図４，６〜８と同等部分は同一参照符号をもって示して
いる。図１の構成はＴi 拡散型Ｘ板Ｙ軸伝搬Ｌi Ｎb Ｏ
3 導波路型波長可変フィルタの例を示している。
【００３４】ここで、この導波路型波長可変フィルタの
製造方法の例につき簡単に説明する。図１において、Ｌ
i Ｎb Ｏ3 基板１１ａ上にＴi 膜を堆積し、光導波路パ
ターンにパーンニングを行って、その後、数時間熱拡散
を行い光導波路５ａを形成する。しかる後に、光導波路
５ａ上部に金属膜により表面弾性波励振用交差指電極７
ａ，７ｂを形成する。
製造方法の例につき簡単に説明する。図１において、Ｌ
i Ｎb Ｏ3 基板１１ａ上にＴi 膜を堆積し、光導波路パ
ターンにパーンニングを行って、その後、数時間熱拡散
を行い光導波路５ａを形成する。しかる後に、光導波路
５ａ上部に金属膜により表面弾性波励振用交差指電極７
ａ，７ｂを形成する。
【００３５】更に、表面弾性波励振用交差指電極７ａの
前後に音波吸収体６ａ，６ｂを、表面弾性波励振用電極
７ｂの前後に音吸収体６ｃ，６ｄを形成する。また、特
定の変更状態のみを透過させるために入力ポート３ａに
は入力用偏光子４ａを、音吸収体６ｂの後方には偏光子
４ｂを、出力側ポートには偏光子４ｃを各々設けてい
る。
前後に音波吸収体６ａ，６ｂを、表面弾性波励振用電極
７ｂの前後に音吸収体６ｃ，６ｄを形成する。また、特
定の変更状態のみを透過させるために入力ポート３ａに
は入力用偏光子４ａを、音吸収体６ｂの後方には偏光子
４ｂを、出力側ポートには偏光子４ｃを各々設けてい
る。
【００３６】ここで、導波路５ａ、表面弾性波励振用交
差指電極７ａ、音吸収体６ａ，６ｂ、偏光子４ａ，４ｂ
によりＴＥ−ＴＭモード変換型光波長可変フィルタ部１
０ａを構成し、また導波路５ａ、表面弾性波励振用交差
指電極７ｂ、音吸収体６ｃ，６ｄ、偏光子４ｂ，４ｃに
よりＴＥ−ＴＭモード変換型光波長可変フィルタ部１０
ｂを構成している。
差指電極７ａ、音吸収体６ａ，６ｂ、偏光子４ａ，４ｂ
によりＴＥ−ＴＭモード変換型光波長可変フィルタ部１
０ａを構成し、また導波路５ａ、表面弾性波励振用交差
指電極７ｂ、音吸収体６ｃ，６ｄ、偏光子４ｂ，４ｃに
よりＴＥ−ＴＭモード変換型光波長可変フィルタ部１０
ｂを構成している。
【００３７】光波長可変フィルタ１０ａ，１０ｂの各相
互作用長９ａ，９ｂは互いに異なる長さに設定されてい
るものとする。相互作用長とは、図示する如く、交差指
電極７ａ，７ｂと出力部の音波吸収体６ｂ，６ｄとの各
々の間の距離をいう。
互作用長９ａ，９ｂは互いに異なる長さに設定されてい
るものとする。相互作用長とは、図示する如く、交差指
電極７ａ，７ｂと出力部の音波吸収体６ｂ，６ｄとの各
々の間の距離をいう。
【００３８】続いて、図１に示した本発明の形態の一例
の動作状態の説明を以下に行う。尚ここでは、偏光子４
ａはＴＭ偏光子、偏光子４ｂはＴＥ偏光子、偏光子４ｃ
はＴＭ偏光子とする。
の動作状態の説明を以下に行う。尚ここでは、偏光子４
ａはＴＭ偏光子、偏光子４ｂはＴＥ偏光子、偏光子４ｃ
はＴＭ偏光子とする。
【００３９】図１において、入射ファイバ２ａから入射
された入力光１ａは偏光子４ａを通り、ＴＥ偏光成分を
除去され、入力ポート３ａへ入射され、光導波路５ａに
進む。光導波路５ａへ進んだ導波光１ｂは、表面弾性波
励振用交差指電極７ａにより励振された表面弾性波と位
相整合した光波長のみがＴＭモードからＴＥモードへと
モード変換される。その後、導波光１ｂはＴＭ偏光子４
ｂへと進むが、ＴＥモードへ変換されなかったＴＭモー
ドのみが除去される。図２（Ａ）にＴＥ−ＴＭモード変
換型光波長可変フィルタ部１０ａのフィルタ特性を示
す。
された入力光１ａは偏光子４ａを通り、ＴＥ偏光成分を
除去され、入力ポート３ａへ入射され、光導波路５ａに
進む。光導波路５ａへ進んだ導波光１ｂは、表面弾性波
励振用交差指電極７ａにより励振された表面弾性波と位
相整合した光波長のみがＴＭモードからＴＥモードへと
モード変換される。その後、導波光１ｂはＴＭ偏光子４
ｂへと進むが、ＴＥモードへ変換されなかったＴＭモー
ドのみが除去される。図２（Ａ）にＴＥ−ＴＭモード変
換型光波長可変フィルタ部１０ａのフィルタ特性を示
す。
【００４０】導波光１ｂは更に進み、表面弾性波励振用
交差指電極７ｂにより励振された表面弾性波と位相整合
した光波長のみがＴＥモードからＴＭモードへとモード
変換される。その後、導波光１ｂはＴＭ偏光子４ｃへと
進むが、ＴＭモードに変換されなかったＴＥモードのみ
が除去される。図２（Ｂ）にＴＥ−ＴＭモード変換型光
波長可変フィルタ部１０ｂのフィルタ特性例を示す。
交差指電極７ｂにより励振された表面弾性波と位相整合
した光波長のみがＴＥモードからＴＭモードへとモード
変換される。その後、導波光１ｂはＴＭ偏光子４ｃへと
進むが、ＴＭモードに変換されなかったＴＥモードのみ
が除去される。図２（Ｂ）にＴＥ−ＴＭモード変換型光
波長可変フィルタ部１０ｂのフィルタ特性例を示す。
【００４１】ここで各々のＴＥ−ＴＭモード変換型光波
長可変フィルタ部１０ａ，１０ｂの相互作用長９ａ，９
ｂは異なる様に設定されているため、お互いのサイドロ
ーブの透過減衰特性を相殺することになり、サイドロー
ブを改善することが可能となる。図２（Ｃ）に図１の本
発明のフィルタ特性例を示す。
長可変フィルタ部１０ａ，１０ｂの相互作用長９ａ，９
ｂは異なる様に設定されているため、お互いのサイドロ
ーブの透過減衰特性を相殺することになり、サイドロー
ブを改善することが可能となる。図２（Ｃ）に図１の本
発明のフィルタ特性例を示す。
【００４２】
【実施例】次に、本発明の具体的な実施例について図１
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００４３】入出力ファイバ１ａは、入力光２ａの変更
状態を一定に保持するため１．５５μｍ定偏波保持ファ
イバを、出力側ファイバ１ｂは１．５５μｍシングルモ
ードファイバを使用した。入出力側ＴＭ偏光子にはルチ
ル板を使用し、入出力ポート２ａ，２ｂと入出力ファイ
バ１ａ，１ｂとの間に挿入し、透過偏光方向を揃えた
後、ＵＶ硬化接着剤にて接着固定した。
状態を一定に保持するため１．５５μｍ定偏波保持ファ
イバを、出力側ファイバ１ｂは１．５５μｍシングルモ
ードファイバを使用した。入出力側ＴＭ偏光子にはルチ
ル板を使用し、入出力ポート２ａ，２ｂと入出力ファイ
バ１ａ，１ｂとの間に挿入し、透過偏光方向を揃えた
後、ＵＶ硬化接着剤にて接着固定した。
【００４４】誘電体基板１１ａにはＸ−ｃｕｔ Ｌi Ｎ
b Ｏ3 を使用し、伝搬軸はＹ軸と設定した。光導波路５
ａはＴi 膜厚＝１１０ｎｍ、Ｔi ストライプ幅＝６μ
ｍ、拡散温度／時間＝１０５０℃／８時間にて熱拡散に
より形成した。
b Ｏ3 を使用し、伝搬軸はＹ軸と設定した。光導波路５
ａはＴi 膜厚＝１１０ｎｍ、Ｔi ストライプ幅＝６μ
ｍ、拡散温度／時間＝１０５０℃／８時間にて熱拡散に
より形成した。
【００４５】表面弾性波励振交差指電極７はスパッタリ
ングにてＣr ＝５０ｎｍ、Ａl ＝２００ｎｍを成膜した
後、パターンニングにより形成した。ＴＥ偏光子４ｂは
スパッタリングにてＡl ＝２００ｎｍを成膜しパターン
ニングにより形成した。また、音吸収体６はレジストを
パターンニングすることにより形成した。ここで、導波
路型光波長可変フィルタ部１０ａ，１０ｂの相互作用長
９ａ，９ｂは夫々３０ｎｍ，１８ｎｍとした。
ングにてＣr ＝５０ｎｍ、Ａl ＝２００ｎｍを成膜した
後、パターンニングにより形成した。ＴＥ偏光子４ｂは
スパッタリングにてＡl ＝２００ｎｍを成膜しパターン
ニングにより形成した。また、音吸収体６はレジストを
パターンニングすることにより形成した。ここで、導波
路型光波長可変フィルタ部１０ａ，１０ｂの相互作用長
９ａ，９ｂは夫々３０ｎｍ，１８ｎｍとした。
【００４６】その結果、ＲＦ信号９ａ，９ｂを１７４．
１ＭＨｚ、電力０．２Ｗと設定することにより、サイド
ローブ透過減衰量は２２ｄＢ以上と改善された。その時
のＴＭモード入力時の挿入損失は２．７ｄＢであった。
１ＭＨｚ、電力０．２Ｗと設定することにより、サイド
ローブ透過減衰量は２２ｄＢ以上と改善された。その時
のＴＭモード入力時の挿入損失は２．７ｄＢであった。
【００４７】尚、上述した実施例の様に相互作用長９
ａ，９ｂの比を１：０．６に必ずしも設定する必要はな
く、相互作用長９ａ，９ｂの長さを異ならしめることに
より、同様の効果を得ることができる。尚、特に１：
０．５６から１：０．８１の間に設定することによりサ
イドローブ透過減衰量は２０ｄＢ以上得ることが可能で
ある。
ａ，９ｂの比を１：０．６に必ずしも設定する必要はな
く、相互作用長９ａ，９ｂの長さを異ならしめることに
より、同様の効果を得ることができる。尚、特に１：
０．５６から１：０．８１の間に設定することによりサ
イドローブ透過減衰量は２０ｄＢ以上得ることが可能で
ある。
【００４８】また、本発明は前述した特開平８−２１１
３４９号公報の図３に記載された導波路型光波長可変フ
ィルタも含むものである。この特開平８−２１１３４９
号公報の図３記載のフィルタを本発明に適用した場合の
構成例を図２に示す。
３４９号公報の図３に記載された導波路型光波長可変フ
ィルタも含むものである。この特開平８−２１１３４９
号公報の図３記載のフィルタを本発明に適用した場合の
構成例を図２に示す。
【００４９】図２の導波路型光波長可変フィルタは本発
明の図１の構成と比較した場合、表面弾性波障壁１２
ａ，１２ｂ，１３ｃ，１４ｄを付加し、結合係数の重み
付けのため光導波路２ａと表面弾性波弾性障壁１２との
オフセット距離１３ａ，１３ｂを光波進行方向に沿って
小さくし、距離が最小になった後、大きくしている以外
は同一構造である。
明の図１の構成と比較した場合、表面弾性波障壁１２
ａ，１２ｂ，１３ｃ，１４ｄを付加し、結合係数の重み
付けのため光導波路２ａと表面弾性波弾性障壁１２との
オフセット距離１３ａ，１３ｂを光波進行方向に沿って
小さくし、距離が最小になった後、大きくしている以外
は同一構造である。
【００５０】かかる構成の導波路型光波長可変フィルタ
においても、相互作用長９ａ，９ｂを異ならしめること
により、図１と同様にサイドローブの透過減衰量を大幅
に改善することが可能である。
においても、相互作用長９ａ，９ｂを異ならしめること
により、図１と同様にサイドローブの透過減衰量を大幅
に改善することが可能である。
【００５１】
【発明の効果】第１の効果は、ＴＥ−ＴＭモード変換型
導波路光波長フィルタにおいて、厳密な作製精度を必要
とせずに、サイドローブの透過減衰量を大幅に改善する
ことができる。
導波路光波長フィルタにおいて、厳密な作製精度を必要
とせずに、サイドローブの透過減衰量を大幅に改善する
ことができる。
【００５２】その理由は、二個のＴＥ−ＴＭモード変換
型光波長可変フィルタ部の相互作用長を異ならしめるこ
とにより、互いのＴＥ−ＴＭモード変換型光波長可変フ
ィルタ部のフィルタ特性が異なり、互いのサイドローブ
の透過減衰量を相殺するためである。
型光波長可変フィルタ部の相互作用長を異ならしめるこ
とにより、互いのＴＥ−ＴＭモード変換型光波長可変フ
ィルタ部のフィルタ特性が異なり、互いのサイドローブ
の透過減衰量を相殺するためである。
【００５３】第２の効果は、ＴＥ−ＴＭモード変換型光
波長可変フィルタにおいて、図７の従来例に対してＴＥ
−ＴＭモード変換型光波長可変フィルタ部の構造を簡略
化することができる。
波長可変フィルタにおいて、図７の従来例に対してＴＥ
−ＴＭモード変換型光波長可変フィルタ部の構造を簡略
化することができる。
【００５４】その理由は、二個のＴＥ−ＴＭモード変換
型光波長可変フィルタ部の相互作用長を異ならしめるこ
とにより、互いのＴＥ−ＴＭモード変換型光波長可変フ
ィルタ部のフィルタ特性が異なり、互いサイドローブの
透過減衰量を相殺することにより、大きなサイドローブ
の透過減衰量を得ることができるため、必ずしもＴＥ−
ＴＥＭモード型光波長可変フィルタ部１段あたりのサイ
ドローブの透過減衰量の改善を必要としないためであ
る。
型光波長可変フィルタ部の相互作用長を異ならしめるこ
とにより、互いのＴＥ−ＴＭモード変換型光波長可変フ
ィルタ部のフィルタ特性が異なり、互いサイドローブの
透過減衰量を相殺することにより、大きなサイドローブ
の透過減衰量を得ることができるため、必ずしもＴＥ−
ＴＥＭモード型光波長可変フィルタ部１段あたりのサイ
ドローブの透過減衰量の改善を必要としないためであ
る。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図２】図１の構成による特性を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例の構成を示す図である。
【図４】従来の導波路型光波長可変フィルタの一例を示
す図である。
す図である。
【図５】図４のフィルタの特性を示す図である。
【図６】従来の導波路型光波長可変フィルタの他の例を
示す図である。
示す図である。
【図７】従来の導波路型光波長可変フィルタの更に他の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図８】従来の導波路型光波長可変フィルタの別の例を
示す図である。
示す図である。
１ａ，１ｂ，１ｃ 信号光 ２ａ，２ｂ 入力出力ファイバ ３ａ，３ｂ 入出力ポート ４ａ，４ｂ，４ｃ 偏光子 ５ａ 光導波路 ６ａ，６ｂ，６ｃ 音波吸収体 ７ａ，７ｂ 表面弾性波励振用交差指電極 ８ａ，８ｂ ＲＦ信号 ９ａ，９ｂ 相互作用長 １０ａ，１０ｂ ＴＥ−ＴＭモード変換型光波長可変フ
ィルタ部 １１ａ 誘電体基板 １２ａ，１２ｂ 表面弾性波障壁 １３ａ 表面弾性波障壁と光導波路とのオフセット距離
ィルタ部 １１ａ 誘電体基板 １２ａ，１２ｂ 表面弾性波障壁 １３ａ 表面弾性波障壁と光導波路とのオフセット距離
Claims (6)
- 【請求項１】 誘電体基板と、この基板上に形成され互
いに直列接続された第１及び第２の光波長可変フィルタ
手段とを含む光波長可変フィルタであって、 前記第１及び第２の光波長可変フィルタ手段の各々は、 前記基板表面に形成された光導波路と、表面弾性波を励
振するために前記基板上に設置された交差指電極と、前
記交差指電極の前後に配置された音波吸収体と、前記光
導波路の入力部に配置された偏光子と、前記音波吸収体
の後方に配置された偏光子とを有し、 前記第１及び第２の光波長可変フィルタ手段の各々にお
ける、前記交差指電極とこの交差指電極の後方に配置さ
れている音波吸収体との間隔（相互作用長）が互いに異
なることを特徴とする光波長可変フィルタ。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の光波長可変フィルタ
手段の相互作用長の比率が１：０．５６から１：０．８
１の間に選定されていることを特徴とする請求項１記載
の光波長可変フィルタ。 - 【請求項３】 前記第１及び第２の光波長可変フィルタ
手段の各々は、前記光導波路を挟む様に上下に対向して
配置された一対の表面弾性波障壁を更に有することを特
徴とする請求項１〜２いずれか記載の光波長可変フィル
タ。 - 【請求項４】 前記光導波路と前記表面弾性波障壁との
間の距離が、略中央部分よりも前記光導波路の入力部や
出力部で小となっていることを特徴とする請求項３記載
の光波長可変フィルタ。 - 【請求項５】 前記誘電体基板は、ニオブ酸リチウム
（Ｌi Ｎb Ｏ3 ）基板であることを特徴とする請求項１
〜４いずれか記載の光波長可変フィルタ。 - 【請求項６】 前記第１及び第２の光波長可変フィルタ
手段の各々はＴＥ−ＴＭモード変換型の光波長可変フィ
ルタ素子であることを特徴とする請求項１〜５いずれか
記載の光波長可変フィルタ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9167809A JPH1114952A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 光波長可変フィルタ |
| EP98111066A EP0887688A3 (en) | 1997-06-25 | 1998-06-17 | Wavelength tunable optical filters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9167809A JPH1114952A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 光波長可変フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114952A true JPH1114952A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15856513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9167809A Pending JPH1114952A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 光波長可変フィルタ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0887688A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1114952A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3938498B2 (ja) * | 2001-12-28 | 2007-06-27 | 富士通株式会社 | 光波長フィルタ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08211349A (ja) * | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Tdk Corp | 波長可変光フィルタ |
| IT1273563B (it) * | 1995-04-14 | 1997-07-08 | Pirelli Cavi Spa | Dispositivo acusto-ottico in guida d'onda di selezione in lunghezza d'onda |
| JP2919325B2 (ja) * | 1995-11-29 | 1999-07-12 | 日本電気株式会社 | 音響光学フィルタ |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP9167809A patent/JPH1114952A/ja active Pending
-
1998
- 1998-06-17 EP EP98111066A patent/EP0887688A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0887688A2 (en) | 1998-12-30 |
| EP0887688A3 (en) | 1999-04-21 |
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