JPS6380208A - 光導波路型多重分波回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分骨） 本発明は波長の異なる光波を多重あるいは分波する光導
波路型多重分波回路に関する。

（従来の技術） 従来、数Ｇｉｔｓ〜数十ＧＨｚ程度の近さで波長が異な
る２つの光波を合波あるいは分波するにはマツハツエン
ダ−型の合波分波回路が用いられかつ、その回路要素と
して、光ファイバや集束・コリメートレンズ等が用いら
れている（弁上、他、昭和６０年度電子通信学会総合全
国大会、講演番号２６４６）。

この光ファイバを用いたマツハツエンダ−型多重分波回
路は形状が極めて大きく、かつ外界の温度変化の影響等
を受けやすいという問題点があるため、各素子を基板上
に形成した光導波路型多重分波回路を用いて小形化、外
界の温度変化に対する安定化を計ったものが弁上他によ
る「光ＦＤＭ伝送用導波路型合分波回路の検討」と題す
る昭和６１年度電子通信学会総合全国大会予稿集の１０
−２６２頁に記載された論文に示されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、異なった波長の２つ以上の光波を多重あるいは
分波するためにはマツハツエンダ−干渉系の２つの分岐
路を構成する２つの光導波路の間で長さに差をつける必
要があるが、２つの分岐路間の長さの差を、曲率半径の
異なる２つの曲がり導波路間の長きの差で処理しようと
すると極度に曲がり損失が大きくなったり、あるいは、
曲がり損失を小さくしようとすると曲がり導波路の曲率
半径を大きくせざるをえないため素子の形状が大きくな
るという欠点があった。

本発明の目的は、この問題点を解決した光導波路型多重
分波回路を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、第１及び第２の入力端と
第１及び第２の出力端とをそれぞれ有する第１及び第２
の光導波路型分岐結合回路と、前記第１の光導波路型分
岐結合回路の第１及び第２の出力端を前記第２の光導波
路型分岐結合回路の第１及び第２の入力端にそれぞれ接
続する第１及び第２の分岐路用光導波路とを含むマツハ
ツエンダ−型多重分波回路において、前記第１及び第２
の分岐路用光導波路の少なくとも一方に該分岐路月光導
波路と導波路間結合を有するループ状光導波路を設けた
ことを特徴とする光導波路型多重分波回路を得ることに
ある。

本発明による光導波路型多重分波回路は、前記第１及び
第２の分岐路用光導波路の少なくとも一方に、該分岐路
用光導波路と導波路間結合を有するループ状光導波路を
設けていることが重要な点である。

（作用） この構成によればループ状光導波路は、光ファイバなど
他の光導波路との整合性を要求される第１及び第２の入
力端及び出力端とそれらの間を結ぶ第１及び第２の分岐
路用光導波路とは別の導波路パラメータ（屈折率差やコ
ア断面積など）を選ぶことができるから、入出力端を構
成する光導波路の外部回路への整合性を保ったままで、
ループ状光導波路について曲がりに強い光導波路パラメ
ータを選ぶことができ、その結果、曲がり損失を大きく
することなく素子の小形化を図ることができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明を一層詳しく説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。ｚ−ｃ
ｕｔのＬｉＮｂ０ｎ基板１の上に形成された１：１の分
岐化を有する第１及び第２の光導波路型分岐結合回路２
．３．マツハツエンダ−型干渉系の２つの分岐路を形成
する第１及び第２の分岐路用光導波路４，５．さらには
、第１の分岐路用光導波路４と１００％の導波路間結合
をして、マツハツエンダ−型干渉系の一方の分岐路の一
部を形成スるループ状光導波路６によりマツハツエンダ
−型多重分波回路が構成されている。

ここで、第１の光導波路型分岐結合回路２の第１の入射
端２１から入射された周波数間隔Δｒ−２ｎＡ、（（・
：真空中での光速、ｎ：導波路実効屈折率、へ！＝マツ
ハツエンダー干渉系の２つの分岐路間の長さの差）で多
重された２つの周波数からなる信号光は、第１の光導波
路型分岐結合回路２の第１及び第２の出射端２３　、２
４からそれぞれ入射信号光の半分ずつのパワーが出射さ
れる。その第１の出射端２３からの光は第１の分岐路用
光導波路４を一部伝搬したのち結合部７を介してループ
状光導波路６に１００％結合されて同ループを廻った後
に再び結合部７を介して第１の分岐路用光導波路４へ１
００％結合きれる。この後に第２の光導波路型分岐結合
回路３の入射端３１に入射する。−方、前記第２の出射
端２４から出射した光は第２の分岐路用光導波路５を伝
搬した後、第２の光導波路型分岐結合回路３の入射端３
２に入射する。ことある２つの信号光からなっているか
ら、一方は第２の光導波路型分岐結合回路３の出射端３
１から出射され、もう一方の信号光は同分岐結合回路３
の出射端３２から出射される。なお、この動作原理につ
いては雑誌「エレクトロニクスレターズ（Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　）　Ｊの１９８５年の第
２１巻、第３８７頁から第３８９頁に掲載されている弁
上他の論文に詳しい。

ここで、との光導波路型多重分波回路の製作法について
簡単に述べる。

多重分波回路を構成する光導波路のうち、第１及び第２
の分岐結合回路２．３や、第１及び第２の分岐路用光導
波路４．５は、厚さ９５０人、幅８−のチタン（Ｔｉ）
を１０８０℃で６．５時間拡散させて作られている。こ
れらの光導波路は、第１図には示きなかったが、第１の
分岐結合回路２の入射端２１　、２２や第２の分岐結合
回路の出射端３３．３４に接続される光ファイバと整合
性のよい光導波路となっている。

一方、ループ状光導波路６はプロトンイオン交換法によ
り形成され、幅３ｐｍ、屈薪率差Δｎ−０，１２５の光
導波路となっている。このように、屈折率差Δｎを極め
て大きくしているため、曲がり部の曲率半径は５ｍｍと
小きくでき、かつ導波路損失は１．Ｏｄｂ／ａｎ以下と
低損失である。なお、プロトンイオン交換法による光導
波路作製法は仲嶋他による「プロトン交換ＬｉＮｂＯ５
導波形光機能デバイス」と題する電子通信学会光量子エ
レクトロニクス研究会資料０ＱＥ８４−１０５に詳しい
。

以上、本実施例においては基板にＬｘＮｂＯｓ結晶を用
いたが、ガラス基板等能の材料を用いてもよい、この場
合には外部の光導波路と結合する光導波路にはＮａやに
イオンを拡散させ、ループ状光導波路にはＡｇイオンを
拡散させる等の方法がある。さらには結晶成長等で作製
した光導波路においても同様の光導波路構成にできるこ
とはいうまでもない。

また、ループ状光導波路をマツハツエンダ−干渉系の一
方の分岐路にのみ設けたが、ループの一周の長さを違え
た２つのループ状光導波路をそれぞれ２つの分岐路に設
けてもよい、さらに、本実施例においては分波回路とし
ての機能を説明したが、光信号の流れの方向を逆にとれ
ば多重回路として機能するのは明らかである。

（発明の効果） このように本発明の光導波路型多重分波回路によればマ
ツハツエンダ−型多重分波回路に必要な２つの分岐路間
の長さの差を、曲率半径が小さく、かつ導波路損失が小
さいループ状光導波路を用いて生じきせることができる
。そのため、素子全体を小形に形成できる。しかも、本
回路に接続する光ファイバ等とは整合性の良くないルー
プ状光導波路の導波路パラメータを素子全体に用いる必
要はなく、光ファイバ等と接続する光導波路はループ状
光導波路とは違った、光ファイバ等との整合性の良い導
波路パラメータを選ぶことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。 １・・・基板、２．３・・・第１及び第２の光導波路型
分岐結合回路、４．５・・・第１及び第２の分岐路用光
導波路、６・・・ループ状光導波路、７・・・結合部。 ムーＩ圏　１　　　　　　　ｋ工ＩＩ　Ｊ−−ｈ　ｔｔ
＝　Ｉ山Δ１：、＆板 ２１．２２，３１，３２　ニオ峡Ｈ合ｒｉｒｕｒ−ヘカ
塙２３．２４，３３．３４　：　分岐＃！書ωにトのぷ
φ堝第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１及び第２の入力端と第１及び第２の出力端とをそれ
   ぞれ有する第１及び第２の光導波路型分岐結合回路と、
   前記第１の光導波路型分岐結合回路の第１及び第２の出
   力端を前記第２の光導波路型分岐結合回路の第１及び第
   ２の入力端にそれぞれ接続する第１及び第２の分岐路用
   光導波路とを含むマッハツェンダー型多重分波回路にお
   いて、前記第１及び第２の分岐路用光導波路の少なくと
   も一方に、該分岐路用光導波路と導波路間結合を有する
   ループ状光導波路を設けたことを特徴とする光導波路型
   多重分波回路。