JP6897498B2 - Reflective wavelength filter - Google Patents

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本発明は光デバイスに関し、より詳しくは一定の範囲内の波長域において任意の波長の光を反射させることができる反射型波長フィルタに関する。 The present invention relates to an optical device, and more particularly to a reflective wavelength filter capable of reflecting light of an arbitrary wavelength in a wavelength range within a certain range.

光通信の大容量性の一つの要因は波長分割多重(wavelength−division multiplexing:WDM)技術による所が大きく、すなわち異なる波長のレーザ光を搬送波としてこれを送信側では合波させて一本のファイバへ入射し、受信側では受信光を波長毎に分波してそれぞれの波長毎に光を受信することで1本の光ファイバにて多くの情報を送ることが可能である点にある。 One factor of the large capacity of optical communication is largely due to wavelength division multiplexing (WDM) technology, that is, laser light of different wavelengths is used as a carrier and combined on the transmitting side to form a single fiber. On the receiving side, it is possible to transmit a large amount of information with one optical fiber by demultiplexing the received light for each wavelength and receiving the light for each wavelength.

WDM通信システムを構築するにあたって、特定の波長を選択的に取り出したり、異なる波長を一つの光路にまとめることができる波長フィルタはWDMシステムを構築するにあたって重要な光デバイスである。 In constructing a WDM communication system, a wavelength filter capable of selectively extracting a specific wavelength or combining different wavelengths into one optical path is an important optical device in constructing a WDM system.

特に異なる材料を多層状にした多層薄膜基板を用いて作製する導波路型の波長フィルタはその小型性や、他の機能素子とモノリシックにした際の機能性の観点からシステムの省スペース化や高機能化に有利である。しばしば、この導波路型のフィルタのスペクトル特性を外部信号により調整することが求められる。 In particular, a waveguide type wavelength filter manufactured by using a multilayer thin film substrate made of different materials in multiple layers is space-saving and expensive in terms of its small size and functionality when monolithic with other functional elements. It is advantageous for functionalization. Often, it is required to adjust the spectral characteristics of this waveguide type filter with an external signal.

導波路型フィルタの典型例であるアレー回折格子(arrayed waveguide grating:AWG)の透過スペクトルを調整する方法が非特許文献1に記載されている。非特許文献1では、Si製のAWGに関して、Siの屈折率の温度依存性を利用してその透過スペクトルを変化させている。これは、AWGの一対の入出力ポートに着目した際に、その透過ピーク波長がアレー回折格子を形成する導波路の屈折率に比例する事実を用いている。 Non-Patent Document 1 describes a method of adjusting the transmission spectrum of an arrayed waveguide grating (AWG), which is a typical example of a waveguide type filter. In Non-Patent Document 1, the transmission spectrum of an AWG made of Si is changed by utilizing the temperature dependence of the refractive index of Si. This uses the fact that when focusing on the pair of input / output ports of the AWG, its transmission peak wavelength is proportional to the refractive index of the waveguide forming the array diffraction grating.

AWGの他にもリング共振器によるフィルタを調整する報告も多く存在する。非特許文献2では、化合物半導体によるリング共振器に電流を注入して屈折率を変化させることで、波長可変光源(tunable light source:TLS)用の波長可変フィルタとしている。リング共振器の特性スペクトルもAWGと同様にその材料の屈折率に比例してシフトする。 In addition to the AWG, there are many reports of adjusting the filter with a ring resonator. In Non-Patent Document 2, a tunable light source (TLS) is used as a tunable filter by injecting a current into a ring resonator made of a compound semiconductor to change the refractive index. The characteristic spectrum of the ring resonator also shifts in proportion to the refractive index of the material, similar to the AWG.

また、その他の導波路型にも対応できる代表的なフィルタとしては、特定の波長の光を反射させる分布型ブラッグ反射器(distributed Bragg reflector:DBR)が挙げられる。DBRもAWGやリング共振器と同様に、その導波路材料の屈折率に比例して特性スペクトルがシフトする。非特許文献3には、微小なDBR部においてマイクロヒータによる局所加熱によってその屈折率を変化させることでDBRの反射スペクトルを変化させることが記載されている。この手法では、光利得媒質を二つのDBRで挟むことにより、TLSを形成している。 Further, as a typical filter that can be applied to other waveguide types, a distributed Bragg reflector (DBR) that reflects light of a specific wavelength can be mentioned. Similar to the AWG and the ring resonator, the DBR also shifts its characteristic spectrum in proportion to the refractive index of the waveguide material. Non-Patent Document 3 describes that the reflection spectrum of the DBR is changed by changing the refractive index of the minute DBR portion by local heating by a microheater. In this method, TLS is formed by sandwiching the optical gain medium between two DBRs.

Jie Hyun Lee,Heuk Park,Sae−Kyoung Kang,Jong Hyun Lee and Jyung Chan Lee,“Silicon AWG as a tunable filter in tunable ONU for TWDM−PON application”,in Proc. of COIN 2014,FA1−5.Jie Hyun Lee, Heuk Park, Sae-Kyoung Kang, Jong Hyun Lee and Jyung Chan Lee, "Silicon AWG as a tunable filter in tunable ONU for TWDM-PON application", in Proc. of COIN 2014, FA1-5. Toru SEGAWA,Shinji MATSUO,Takaaki KAKITSUKA,Yasuo SHIBATA,Tomonari SATO,Yoshihiro KAWAGUCHI,Yasuhiro KONDO,and Ryo TAKAHASHI,“Monolithically Integrated Wavelength−Routing Switch Using Tunable Wavelength Converters with Double−Ring−Resonator Tunable Lasers”,IEICE TRANSACTIONS on Electronics,Vol.E94−C,pp.1439−1446,2011.Toru SEGAWA, Shinji MATSUO, Takaaki KAKITSUKA, Yasuo SHIBATA, Tomonari SATO, Yoshihiro KAWAGUCHI, Yasuhiro KONDO, and Ryo TAKAHASHI, "Monolithically Integrated Wavelength-Routing Switch Using Tunable Wavelength Converters with Double-Ring-Resonator Tunable Lasers" , Vol. E94-C, pp. 1439-1446, 2011. Hiroyuki Ishii,Fumiyoshi Kano,Yuichi Tohmori,Yasuhiro Kondo,Toshiaki Tamamura,Yuzo Yoshikuni,“Narrow spectral linewidth under wavelength tuning in thermally tunable super−structure−grating (SSG) DBR lasers”,IEEE JSTQE,vol.1,pp.401−407 (1995).Hiroyuki Ishii, Fumiyoshi Kano, Yuichi Tohmori, Yasuhiro Kondo, Toshiaki Tamamura, Yuzo Yoshikuni, "Narrow spectral linewidth under wavelength tuning in similarly tunable super-structure-grating (SSG) DBR lasers", IEEE JSTQE, vol. 1, pp. 401-407 (1995). Yuta Ueda,Takeshi Fujisawa,and Masaki Kohtoku,“Eight−Channel Reflection−type Transversal Filter for Compact and Easy−to−Fabricate InP−Based Optical Multiplexer”,J.lightw.Technol.,vol.34, pp. 2684−2691 (2016).Yuta Ueda, Takeshi Fujisawa, and Masaki Kohtoku, "Eight-Channel Reflection-type Transversal Filter for Compact and Easy-to-Fabricate InP-Based Optical Multiplexer", J.M. lightw. Technol. , Vol. 34, pp. 2684-2691 (2016). Yuta Ueda,Takeshi Fujisawa,Kiyoto Takahata,Masaki Kohtoku,and Hiroyuki Ishii,“InP−based compact transversal filter for monolithically integrated light source array”,Optics Express,vol.22,No.7,pp.7844−7851 (2014).Yuta Ueda, Takeshi Fujisawa, Kiyoto Takahata, Masaki Kohtoku, and Hiroyuki Ishii, "InP-based compact transversal filter for monolithically integrated light source array", Optics Express, vol. 22, No. 7, pp. 7844-7851 (2014). Y. Ueda,Y.Ogiso N.Kikuchi,“InP PIC technologies for high−performance Mach−Zehnder modulator”,in Proc.of SPIE Photonics WEST 2017 OPTO 10129−4.Y. Ueda, Y. Ogiso N. Kikuchi, “InP PIC technologies for high-performance Mach-Zehnder modulator”, in Proc. of SPIE Photonics WEST 2017 OPTO 10129-4.

以上に説明したフィルタの共通の問題として、フィルタ特性が導波路の屈折率に比例するといった問題がある。言い換えると、波長可変量は導波路の屈折率の制御範囲で決定される。導波路の屈折率を変えるためには温度・電流・電界・応力など多くの手法が存在するが、いずれにせよ、高々1%以下であるといえ、波長可変量としては十分なものではなかった。 As a common problem of the filters described above, there is a problem that the filter characteristics are proportional to the refractive index of the waveguide. In other words, the tunable amount is determined by the control range of the refractive index of the waveguide. There are many methods such as temperature, current, electric field, and stress to change the refractive index of the waveguide, but in any case, it can be said that it is at most 1% or less, which is not sufficient as a tunable amount. ..

例えば一つのフィルタのピーク波長を光通信波長帯で用いる1550nmに設定したとすると、材料の屈折率にもよるが、その波長可変量は10nm以下である。光通信の波長帯は、例えば光ファイバの光損失が最も小さくなるCバンド帯に限定しても40nmの幅があり、上記の波長可変量では不十分であることが分かる。以上の問題に全て共通する原因として、フィルタのスペクトルがフィルタを構成する屈折率と1対1で対応している点にある。 For example, if the peak wavelength of one filter is set to 1550 nm used in the optical communication wavelength band, the wavelength tunable amount is 10 nm or less, although it depends on the refractive index of the material. It can be seen that the wavelength band of optical communication has a width of 40 nm even if it is limited to the C band band where the optical loss of the optical fiber is the smallest, and the above tunable amount of wavelength is insufficient. A common cause of all the above problems is that the spectrum of the filter has a one-to-one correspondence with the refractive index that constitutes the filter.

ところで近年、導波路の屈折率ではなく、導波路を伝搬した光の位相によりフィルタ特性を実現する報告がある。非特許文献4の多モード干渉導波路(multi−mode interference:MMI)を使った反射型のトランスバーサルフィルタ(reflection−type transeversal filter:RTF)は、N×Nポート構成のMMIに入射された光がN分岐されて、長さの異なるN本の反射型の遅延線を往復して再びMMIに入射される際に、N個の遅延線からの光の位相関係を反映して、特定の入力ポートに光が戻される機能を持つ。すなわち、各遅延導波路からの光の位相が特定の相対関係になった時のみに、特定のポートに光が集光される。 By the way, in recent years, there has been a report that the filter characteristics are realized not by the refractive index of the waveguide but by the phase of the light propagating in the waveguide. The reflection type transversal filter (RTF) using the multi-mode interference waveguide (MMI) of Non-Patent Document 4 is a light incident on an MMI having an N × N port configuration. Is N-branched, reciprocates through N reflective delay lines of different lengths, and is incident on the MMI again, reflecting the phase relationship of the light from the N delay lines, and a specific input. It has the function of returning light to the port. That is, the light is focused on a specific port only when the phases of the light from each delayed waveguide have a specific relative relationship.

非特許文献4のような多モード干渉導波路で重要なことは、屈折率では無く位相でフィルタ特性を制御できる点にある。光の位相変化は伝搬する光導波路の長さと材料の屈折率変化に比例し、波長に反比例(周波数に比例)する。したがって、たとえ屈折率変化量が小さくても屈折率を変化させる導波路の長さを長くすることで位相変化は大きくできることが分かる。 What is important in a multimode interference waveguide as in Non-Patent Document 4 is that the filter characteristics can be controlled not by the refractive index but by the phase. The phase change of light is proportional to the length of the propagating optical waveguide and the change in the refractive index of the material, and is inversely proportional to the wavelength (proportional to the frequency). Therefore, it can be seen that even if the amount of change in the refractive index is small, the phase change can be increased by increasing the length of the waveguide that changes the refractive index.

図1は非特許文献4のような位相制御型のRTFの構成を示す図である。RTFは、入出力導波路10と端部に反射部が設けられた互いに長さの異なる遅延線20との間に多モード干渉導波路30が設けられた構成を備えている。RTFのフィルタ特性は各遅延線の長さの差で規定され、最も短い遅延線の長さ(参照遅延線と呼ぶ)をどの程度にするかについては自由度がある。すなわち、参照遅延線の長さを長く取ることで、ここに導波路の屈折率を変化させる電極を設ければ、遅延線を往復する位相の変化を大きくすることができる。この場合、遅延線を不用意に長くすることによるフィルタ特性の劣化も実際上は存在する(非特許文献4)が、拡張する長さが限定的であればその劣化度合を十分小さくすることができる。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a phase control type RTF as in Non-Patent Document 4. The RTF has a configuration in which a multimode interference waveguide 30 is provided between the input / output waveguide 10 and the delay lines 20 having different lengths provided with reflection portions at the ends. The filter characteristics of RTF are defined by the difference in the length of each delay line, and there is a degree of freedom as to how long the shortest delay line (called a reference delay line) should be. That is, by increasing the length of the reference delay line and providing an electrode for changing the refractive index of the waveguide here, it is possible to increase the change in the phase reciprocating in the delay line. In this case, deterioration of the filter characteristics due to carelessly lengthening the delay line actually exists (Non-Patent Document 4), but if the extension length is limited, the degree of deterioration can be sufficiently reduced. it can.

上述したような位相でフィルタ特性を制御する原理は、MMIによるRTFを反射型としない非特許文献5でも実現可能である。非特許文献4のような反射型の利点は光が遅延線を往復するため、透過型で同一の原理を実現する時と比べて、ある導波路に屈折率変化が与えられた際に位相変化が2倍になる利点がある。 The principle of controlling the filter characteristics with the phase as described above can also be realized in Non-Patent Document 5 in which the RTF by MMI is not a reflection type. The advantage of the reflection type as in Non-Patent Document 4 is that the light reciprocates in the delay line, so the phase changes when a refractive index change is given to a certain waveguide as compared with the case where the same principle is realized in the transmission type. Has the advantage of doubling.

導波路の屈折率ではなく位相によるフィルタ特性の制御は、厳密には、AWGにおいても物理的には不可能という訳ではないが実際上は非常に困難であったり、その効果が小さい。それはAWGとトランスバーサルフィルタの大きな違いとして、遅延線の個数の多さと、各遅延線から出射される光の位相の連続性に起因している。 Strictly speaking, controlling the filter characteristics based on the phase rather than the refractive index of the waveguide is not physically impossible even in the AWG, but it is actually very difficult or its effect is small. This is due to the large number of delay lines and the continuity of the phase of the light emitted from each delay line, which is a major difference between the AWG and the transversal filter.

本発明者らは上記従来の問題を鋭意検討したところ、多モード干渉導波路を用いたトランスバーサルフィルタ、特に反射型である反射型トランスバーサルフィルタを用いて導波路を伝搬した光の位相によりフィルタ特性を制御することにより、従来よりも波長可変量を大きくすることができることを見出し、本発明に至った。 As a result of diligent studies on the above-mentioned conventional problems, the present inventors diligently studied a transversal filter using a multimode interference waveguide, particularly a filter based on the phase of light propagating through the waveguide using a reflective transversal filter. We have found that the wavelength variable amount can be made larger than before by controlling the characteristics, and have reached the present invention.

本発明は上記従来の問題に鑑みなされたものであって、本発明の課題は、屈折率により制限される可変波長範囲よりも広くて波長可変量が十分な導波路型波長フィルタを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a waveguide type wavelength filter which is wider than the variable wavelength range limited by the refractive index and has a sufficient wavelength tunable amount. It is in.

上記の課題を解決するために、一実施形態に記載された発明は、M(Mは1以上の整数)×K(Kは2以上の整数)ポート構成の多モード干渉導波路と、前記多モード干渉導波路のK個のポートそれぞれに接続された、互いに長さの異なるK個の遅延線とを備えた反射型波長フィルタであって、前記K個の遅延線のそれぞれには、第1の電極と、第2の電極と、第3の電極とのうちの少なくとも1つが設けられており、且つ前記K個の遅延線には、前記第1の電極の少なくも1つ、前記第2の電極の少なくとも1つ、および前記第3の電極の少なくとも1が、設けられており、ri(i=1,2,,,,,K)、dL、L0、Le1、Le2、Le3をゼロ以上の実数、Bはriの中で最も大きい値以上であるとし、前記K個の遅延線は長さがL0+ri×dLであるとき、前記第1の電極の長さはri×Le1であり、前記第2の電極の長さは(B−ri)×Le2であり、前記第3の電極の長さはLe3であることを特徴とする反射型波長可変フィルタである。
In order to solve the above problems, the invention described in one embodiment includes a multi-mode interference waveguide having an M (M is an integer of 1 or more) × K (K is an integer of 2 or more) port configuration and the above-mentioned multiple. A reflection type wavelength filter having K delay lines having different lengths connected to each of the K ports of the mode interference waveguide, and the first K delay lines are provided for each of the K delay lines. At least one of the first electrode, the second electrode, and the third electrode is provided, and at least one of the first electrodes is provided on the K delay lines. At least one of the electrodes of the above and at least one of the third electrode is provided, and ri (i = 1, 2, ,,,, K), dL, L0, Le1, Le2, Le3 is zero or more. real, when B is to be the largest value or more in the ri, the K delay line is L0 + ri × dL length, the length of the first electrode is ri × Le1, wherein the length of the second electrode is (B-ri) × Le2, the length of the third electrode is a reflective-type wavelength tunable filter, which is a Le3.

位相制御型のフィルタ素子の利点を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the advantage of a phase control type filter element. 実施例1で用いた反射型波長可変フィルタの導波路の断面構造である。It is a cross-sectional structure of the waveguide of the reflection type tunable filter used in Example 1. 図2の導波路構造に電圧を印加した際の位相変化の数値計算結果である。It is a numerical calculation result of the phase change when a voltage is applied to the waveguide structure of FIG. 実施例1で用いた反射型波長可変フィルタの電極構造を含めた概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure including the electrode structure of the reflection type tunable filter used in Example 1. 図4の反射型波長可変フィルタのスペクトル特性およびその変調特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral characteristic and the modulation characteristic of the reflection type tunable filter of FIG. 図4の反射型波長可変フィルタにおいてr1とr2を非整数とした場合のスペクトル特性、およびその変調特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral characteristic when r1 and r2 are non-integers in the reflection type tunable filter of FIG. 4, and the modulation characteristic thereof. 図6の特性を持つ反射型波長可変フィルタを示す図である。It is a figure which shows the reflection type tunable filter which has the characteristic of FIG. 実施例3で用いた多波長光源または多波長受信機の模式図である。It is a schematic diagram of the multi-wavelength light source or the multi-wavelength receiver used in Example 3. 実施例4で用いた波長可変光源の模式図である。It is a schematic diagram of the tunable light source used in Example 4. 実施例5で用いた波長可変光源の模式図である。It is a schematic diagram of the tunable light source used in Example 5. 実施例5における2つの反射型波長可変フィルタにおける反射スペクトルとその積である。It is the reflection spectrum and the product thereof in the two reflection type tunable filters in Example 5. 図10の波長可変光源において一方の反射型波長可変フィルタのスペクトルをおよそ4nmシフトさせた前後の2つの反射型波長可変フィルタにおける反射スペクトルとその積を示す図である。It is a figure which shows the reflection spectrum and the product of the two reflection type tunable filters before and after shifting the spectrum of one reflection type tunable filter by about 4 nm in the tunable light source of FIG. 実施例6で用いた波長可変光源集積型マッハツェンダー変調器の模式図である。It is a schematic diagram of the wavelength variable light source integrated type Mach-Zehnder modulator used in Example 6.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

実施例1では、多モード干渉導波路(multi−mode interference:MMI)を用いた反射型波長可変フィルタ(reflection−type transeversal filter:RTF)を用いた例を説明する。 In Example 1, an example using a reflection-type tunable filter (RTF) using a multimode interference waveguide (MMI) will be described.

導波路の材料としてはフォトルミネッセンス波長が1375nmである多重量子井戸構造(Multi−quantum well:MQW)をコアとしたInP系化合物半導体(図2(a))を用いる。ここでは上記の材料を例にしたが、Siやガラスなどの他の材料であっても構わない。 As the material of the waveguide, an InP-based compound semiconductor (FIG. 2A) having a multi-quantum well structure (Multi-quantum well: MQW) having a photoluminescence wavelength of 1375 nm as a core is used. Here, the above material is taken as an example, but other materials such as Si and glass may be used.

基板Sの上に種類の異なる半導体を多層膜状に堆積して積層基板が構成される。基板SとしてInPを用い、その上にコア層COとして総層厚が0.5μmのInAlGaAsとInAlAsによるMQWと2.0μmのクラッド層CLとしてInPを積層する。 A laminated substrate is formed by depositing different types of semiconductors on the substrate S in the form of a multilayer film. InP is used as the substrate S, and MQW made of InAlGaAs and InAlAs having a total layer thickness of 0.5 μm and InP as a clad layer CL of 2.0 μm are laminated on the core layer CO.

図2(a)の積層基板を図2(b)のようにドライエッチングにより導波路形状に加工して、さらに蒸着工程により導波路上に電極Pi、Ni、Jiを設ける。 The laminated substrate of FIG. 2A is processed into a waveguide shape by dry etching as shown in FIG. 2B, and electrodes Pi, Ni, and Ji are provided on the waveguide by a thin-film deposition step.

MQWに電界を印加した際にその屈折率が変化する、量子閉じ込めシュタルク効果(Quantum−confined Stark effect:QCSE)は電圧制御による屈折率変化を利用する。電圧制御による屈折率変化は、対象の材料を絶縁性にしておき、リーク電流が十分に小さければ消費電力は限りなく小さくなるという利点がある。 The Quantum-confined Stark effect (QCSE), in which the refractive index changes when an electric field is applied to the MQW, utilizes the change in the refractive index due to voltage control. The change in the refractive index due to voltage control has the advantage that the target material is made insulating and the power consumption is infinitely small if the leakage current is sufficiently small.

本実施例においてはクラッドCL側がpドープの半導体、基板Sがnドープの半導体であれば、基板Sの電位を基準とした時にクラッドCL側に負の電圧を印加すれば、電圧の値が降伏電圧以下ではこの構造に流れる電流は小さい。 In this embodiment, if the clad CL side is a p-doped semiconductor and the substrate S is an n-doped semiconductor, if a negative voltage is applied to the clad CL side with reference to the potential of the substrate S, the voltage value yields. Below the voltage, the current flowing through this structure is small.

一方で、電圧制御による屈折率変化のデメリットとしては電流注入や局所加熱と比較してその屈折率変化は1/10程度であり、大きな屈折率変化を得るために電圧を大きくしすぎると、駆動回路の負担が大きくなってしまったり、そもそも半導体材料としての降伏電圧を越えて電流が流れ出してしまったりする問題がある。 On the other hand, the demerit of the change in the refractive index due to voltage control is that the change in the refractive index is about 1/10 of that of current injection or local heating, and if the voltage is made too large to obtain a large change in the refractive index, it will be driven. There is a problem that the load on the circuit becomes large, or the current flows out beyond the breakdown voltage as a semiconductor material in the first place.

後述のように、本発明は屈折率変化が小さくても、電極長の設計によってフィルタ特性の変化量を大きくできる点にある。従って、QCSEの様に電力効率は高いが屈折率変化量の最大値が決まっている物理に対しては恩恵が大きい。 As will be described later, the present invention is in that even if the change in the refractive index is small, the amount of change in the filter characteristics can be increased by designing the electrode length. Therefore, there is a great benefit to physics such as QCSE, which has high power efficiency but has a fixed maximum value of the amount of change in the refractive index.

図3は図2(b)に示した導波路構造の導波方向の長さが100μmであった際に、この導波路に電圧を印加した際の位相変化を非特許文献6の手法に基づいて数値計算したものである。それぞれ、入力波長(単位はマイクロメートル)毎に印加電圧と位相変化との関係を示している。例えば1.55μmの光に対しては導波路に10Vの電圧を印加すると、およそ0.3πの位相変化が生じることになる。本実施例では、以上の導波路構造を用いて図4に示す反射型波長フィルタを構成してその特性を観察する。 FIG. 3 shows the phase change when a voltage is applied to the waveguide structure when the length of the waveguide structure shown in FIG. 2 (b) in the waveguide direction is 100 μm, based on the method of Non-Patent Document 6. It is a numerical calculation. The relationship between the applied voltage and the phase change is shown for each input wavelength (unit: micrometer). For example, when a voltage of 10 V is applied to the waveguide for light of 1.55 μm, a phase change of about 0.3π occurs. In this embodiment, the reflection type wavelength filter shown in FIG. 4 is configured by using the above waveguide structure, and its characteristics are observed.

図4(a)は図2(b)の導波路構造を用いて構成した反射型波長フィルタの一例を示す図である。本実施例の反射型波長フィルタは、図4(a)に示すように、M(入力ポート数)=K(出力ポート数)=5とした多モード干渉導波路30と、多モード干渉導波路30の5つの入力ポートにそれぞれ接続された5つの入出力導波路10と、多モード干渉導波路30の5つの出力ポートにそれぞれ接続された5つの遅延線20を備えた構成である。説明のために、5つの遅延線20に対して、上から順にi=1、2、3、4、5と識別番号を与える(201、202、203、204、205)。図4では、最も短い遅延線(参照遅延線)203は3番(i=3)でありその長さをL0とする。その他の遅延線205、204、202、201は、i=5、i=4、i=2、i=1の順番で遅延線は長くなっていき、それぞれの長さをLiとするとLi=L0+ri×dLとすることができる。ここでL0、dLはゼロ以上の実数である。多モード干渉導波路30の出力ポートに接続されていない5つの遅延線20の他端にはミラー22が設けられている。 FIG. 4A is a diagram showing an example of a reflection type wavelength filter configured by using the waveguide structure of FIG. 2B. As shown in FIG. 4A, the reflection type wavelength filter of this embodiment includes a multimode interference waveguide 30 in which M (number of input ports) = K (number of output ports) = 5, and a multimode interference waveguide. The configuration includes five input / output waveguides 10 connected to each of the five input ports of 30, and five delay lines 20 connected to each of the five output ports of the multimode interference waveguide 30. For the sake of explanation, the five delay lines 20 are given identification numbers i = 1 , 2 , 3 , 4 , 5 in order from the top (201, 202, 203, 204, 2005). In Figure 4, the shortest delay line (see delay line) 20 3 a third (i = 3) to its length and L0. Other delay line 20 5, 20 4, 20 2, 20 1, and i = 5, i = 4, i = 2, i = the delay line in the first order is gradually longer, each the length Li Then, Li = L0 + ri × dL can be set. Here, L0 and dL are real numbers of zero or more. A mirror 22 is provided at the other end of the five delay lines 20 that are not connected to the output port of the multimode interference waveguide 30.

それぞれの遅延線20には、動的に位相を動かさない固定の位相シフタ21が設けられている。本実施例および他の実施例における反射型波長可変フィルタは、図1に示すようないわゆる反射型のトランスバーサルフィルタをベースに構成されたものであり、この固定の位相シフタ21の部分が反射型波長可変フィルタをトランスバーサルフィルタとして機能させている。すなわち、この固定の位相シフタ21による位相シフト量はMMI30の伝達関数と一致させるように調整して、反射型波長フィルタがフィルタ特性を発現するように適当に選択される。riが1から4の整数である場合は図4の回路は反射型の離散フーリエ変換素子となる。なお、遅延線20の長さの順番やそれに対応した位相シフタ21の固定位相シフト量は非特許文献5に記載されたように一定の任意性に基づいて設定することができる。 Each delay line 20 is provided with a fixed phase shifter 21 that does not dynamically move the phase. The reflection type tunable filter in this embodiment and other examples is configured based on the so-called reflection type transversal filter as shown in FIG. 1, and the portion of the fixed phase shifter 21 is a reflection type. The tunable filter functions as a transversal filter. That is, the phase shift amount by the fixed phase shifter 21 is adjusted so as to match the transfer function of the MMI 30, and the reflection type wavelength filter is appropriately selected so as to exhibit the filter characteristics. When ri is an integer from 1 to 4, the circuit of FIG. 4 is a reflection type discrete Fourier transform element. The order of the lengths of the delay lines 20 and the fixed phase shift amount of the phase shifter 21 corresponding thereto can be set based on a certain arbitraryness as described in Non-Patent Document 5.

図4の回路が離散フーリエ変換素子である場合、特定のポートに光を入射すると、MMI30で光は5分岐されて各遅延線を往復し、再びポートに光が出力されるが、各ポートに出力される光の波長(周波数)はある周波数間隔Δf/5となる。すなわち、特定のポートに注目すると周波数間隔Δf毎に、光は周期的に反射されることになる。 When the circuit of FIG. 4 is a discrete Fourier transform element, when light is incident on a specific port, the light is branched into five by the MMI 30 and reciprocates on each delay line, and the light is output to each port again. The wavelength (frequency) of the output light has a certain frequency interval Δf / 5. That is, when focusing on a specific port, light is periodically reflected at each frequency interval Δf.

ここでΔf=c/ng/2/dLの関係がある。cは光速、ngは導波路の群屈折率であり、因子2は図4のフィルタが反射型であることに由来する。Δfは一般にfree spectral range(FSR)と呼ばれる。すなわち、dLの設計によって、各ポートのFSRを制御することができる。ここではdL=31.3μmとして、r1=4、r2=3、r3=0、r4=2、r5=1とする。 Here, there is a relationship of Δf = c / ng / 2 / dL. c is the speed of light, ng is the group refractive index of the waveguide, and factor 2 is derived from the fact that the filter of FIG. 4 is a reflective type. Δf is generally called the free spectral range (FSR). That is, the FSR of each port can be controlled by the design of dL. Here, dL = 31.3 μm, r1 = 4, r2 = 3, r3 = 0, r4 = 2, r5 = 1.

また、各遅延線には最大三つの電気的に分離された電極Pi、Ni、Jiが設けられている。これらの電極は、電極Piの長さをri×Le1、電極Niの長さを(B−ri)×Le2(ただしB≧max(ri):Bはriの中で最も大きい値以上である)、電極Jiの長さをLe3とすることができ、この例ではB=4を採用している。そして、Le1=Le2=120μmとして、Le3=600μmとする。Le1、Le2、Le3はゼロ以上の実数である。 Further, each delay line is provided with a maximum of three electrically separated electrodes Pi, Ni, and Ji. For these electrodes, the length of the electrode Pi is ri × Le1 and the length of the electrode Ni is (B−ri) × Le2 (where B ≧ max (ri): B is greater than or equal to the largest value in ri). , The length of the electrode Ji can be set to Le3, and B = 4 is adopted in this example. Then, Le1 = Le2 = 120 μm and Le3 = 600 μm. Le1, Le2, and Le3 are real numbers of zero or more.

3つの電極Pi、Ni、Jiは各遅延線20の中においては電気的に分離している必要があるが、異なる遅延線20間で同じグループの電極(Pi同士、Ni同士、Ji同士)については図4(b)の様に短絡されていても構わない。図4(b)の構成にすることで短絡した端子に電気信号を印加した際に、それぞれの遅延線20に設けられた電極Pi、Ni、Jiの長さに比例した位相変化が起きるので、以降に述べるスペクトルシフトを起こすには、制御が簡素になるメリットがある。 The three electrodes Pi, Ni, and Ji need to be electrically separated in each delay line 20, but for electrodes of the same group (Pi to each other, Ni to each other, Ji to each other) among different delay lines 20. May be short-circuited as shown in FIG. 4 (b). With the configuration shown in FIG. 4B, when an electric signal is applied to the short-circuited terminals, a phase change occurs in proportion to the lengths of the electrodes Pi, Ni, and Ji provided on the respective delay lines 20. In order to cause the spectrum shift described later, there is an advantage that the control becomes simple.

図5(a)にはMMI30の入力側のポート3に光を入射したときにMMI30の入力側の各ポートに返ってくる光の強度についての数値計算結果を示す。なお、MMI30の入力側のポート3に光を入射した際に同じポート3におけるスペクトルは、このポート3から見た時の反射スペクトルである。なお、図5(a)には、各ポートのスペクトルは♯ポート番号で示されている。 FIG. 5A shows a numerical calculation result of the intensity of light returned to each port on the input side of the MMI 30 when light is incident on the port 3 on the input side of the MMI 30. When light is incident on the input side port 3 of the MMI 30, the spectrum at the same port 3 is the reflection spectrum when viewed from the port 3. In FIG. 5A, the spectrum of each port is indicated by #port number.

図5(a)によれば、2nm毎に異なる波長の光が各ポートに現れ、一つのポートに着目すると10nm毎にピーク波長が表れていることがわかる。すなわち、一つのポートに注目した際のFSRが10nmということである。 According to FIG. 5A, it can be seen that light having a different wavelength every 2 nm appears in each port, and when focusing on one port, a peak wavelength appears every 10 nm. That is, the FSR when focusing on one port is 10 nm.

図5(b)には、グラフの見やすさのため、ポート2のみに着目して、電極に電圧を印加しない場合、電極Piの全てに5Vの電圧を印加した場合、電極Niの全てに5Vの電圧を印加した場合のそれぞれの場合のスペクトルを示す。 In FIG. 5B, for the sake of readability of the graph, paying attention only to the port 2, when no voltage is applied to the electrodes, when a voltage of 5V is applied to all of the electrodes Pi, 5V is applied to all of the electrodes Ni. The spectrum in each case when the voltage of is applied is shown.

図5(b)によれば、電極Piに印加した場合はスペクトルが長波側にシフトし、電極Niに印加した場合はスペクトルが短波側にシフトしている様子がわかる。図5(b)ではポート2のみに注目したが、この波長シフトはポート2以外にも全てのポートにて生じる。これは次のように理解できる。 According to FIG. 5B, it can be seen that the spectrum shifts to the long wave side when applied to the electrode Pi, and the spectrum shifts to the short wave side when applied to the electrode Ni. Although attention was paid only to port 2 in FIG. 5B, this wavelength shift occurs in all ports other than port 2. This can be understood as follows.

MMI30によるトランスバーサルフィルタにおいて、識別番号iの参照遅延線を往復した光の位相θiを次式(1)のように表す。 In the transversal filter by MMI30, the phase θi of the light reciprocating on the reference delay line of the identification number i is expressed by the following equation (1).

Figure 0006897498
Figure 0006897498

式(1)でλは光の波長、nは波長λにおける屈折率、Liは識別子iの遅延線の長さ(Li=L0+ri×dL)であり、φiは電極Pi、Ni、Jiへ電圧を印加する外部信号による位相シフトを示している。 In equation (1), λ is the wavelength of light, n is the refractive index at wavelength λ, Li is the length of the delay line of the identifier i (Li = L0 + ri × dL), and φi is the voltage applied to the electrodes Pi, Ni, and Ji. The phase shift due to the applied external signal is shown.

参照遅延線を往復した光の位相をθi=refとして、各遅延線の相対位相は次式(2)になる。 The relative phase of each delay line is given by the following equation (2), where θ i = ref is the phase of the light that reciprocates the reference delay line.

Figure 0006897498
Figure 0006897498

波長と周波数の分散関係f=c/λ(f:光の周波数、c:光速)、及び屈折率をn=n’λ+ngと表して(n’:屈折率の分散、ng:群屈折率)とすると、次式(3)となる。 Wavelength-frequency dispersion relation f = c / λ (f: light frequency, c: speed of light) and refractive index are expressed as n = n'λ + ng (n': refractive index dispersion, ng: group refractive index) Then, the following equation (3) is obtained.

Figure 0006897498
Figure 0006897498

ここで、各遅延線の可変の位相シフタ(電極Pi、Ni、Ji)に信号を印加していない時と、印加した時でスペクトル特性がfからf+Δfにシフトしたとすると、 Here, assuming that the spectral characteristics shift from f to f + Δf when the signal is not applied to the variable phase shifters (electrodes Pi, Ni, Ji) of each delay line and when the signal is applied.

Figure 0006897498
Figure 0006897498

が成り立つ。 Is established.

例えば、参照遅延線には信号を印加しない場合(φi=ref=0)は、 For example, when no signal is applied to the reference delay line (φ i = ref = 0),

Figure 0006897498
Figure 0006897498

となり、参照遅延線以外に、それぞれの遅延線のriに比例した位相シフト量を与えれば、スペクトルはシフトすることになる。つまり上記の位相調整電極Piの長さに関する記述の通り、位相調整電極Piの長さをriと定数Le1の長さの積で設定すれば、全てのPiに同一の電圧を印加した際には、スペクトルが長波長側にシフトする。ただし、ここで上記式(5)に注目すると、位相シフトのための屈折率変化の物理が同一ならば、基本的には位相変化φiの符号は一通りである。例えば、φi>0であった場合はΔf<0となり、低周波数側(波長ならば長波長側)にのみしかシフトできない。 Therefore, if a phase shift amount proportional to the ri of each delay line is given in addition to the reference delay line, the spectrum will be shifted. That is, as described above regarding the length of the phase adjusting electrode Pi, if the length of the phase adjusting electrode Pi is set by the product of ri and the length of the constant Le1, when the same voltage is applied to all Pis, , The spectrum shifts to the long wavelength side. However, paying attention to the above equation (5), if the physics of the refractive index change for the phase shift is the same, the sign of the phase change φi is basically the same. For example, when φi> 0, Δf <0, and the shift can be made only to the low frequency side (in the case of wavelength, the long wavelength side).

そこで、参照遅延線の位相シフト量φi=refが正の有限値であったとすると式(4)より Therefore, assuming that the phase shift amount φ i = ref of the reference delay line is a positive finite value, from Eq. (4)

Figure 0006897498
Figure 0006897498

となるのでφi<φi=refならばΔf>0にも成り得ることが分かる。 Therefore, it can be seen that Δf> 0 if φi <φ i = ref.

ここでφi=ref=ABΔf(B>0)と、参照遅延線の位相シフト量を任意定位数Bと位相シフト量をΔfの積で表す。その時のφiは Here, φ i = ref = ABΔf (B> 0), the phase shift amount of the reference delay line is expressed by the product of the arbitrary localization number B and the phase shift amount by Δf. Φi at that time is

Figure 0006897498
Figure 0006897498

全ての識別番号iの遅延線についてφi≧0であるためにはΔf≧0に注意すると、下記式(8)となる。 In order for φi ≧ 0 for all the delay lines of the identification number i, paying attention to Δf ≧ 0, the following equation (8) is obtained.

Figure 0006897498
Figure 0006897498

すなわち、上記の位相調整電極Niの長さに関する記述の通り、位相調整電極Niの長さをB−ri(ただし、Bはriの中で最も大きい値以上)と定数Le2の長さの積で設定すれば、全てのNiに同一の電圧を印加した際にはスペクトルが短波長側にシフトする。 That is, as described above regarding the length of the phase adjusting electrode Ni, the length of the phase adjusting electrode Ni is the product of B-ri (however, B is greater than or equal to the largest value in ri) and the length of the constant Le2. If set, the spectrum shifts to the short wavelength side when the same voltage is applied to all Ni.

図5(c)もポート2のスペクトルのみに注目して示して、電極に電圧を印加しない場合と電極電極Jiすべてに9Vの電圧を印加した場合のそれぞれの場合のスペクトルを示す。図5(c)によれば、電極Jiすべてに9Vを印加すると既存のフィルタのピークの中間の場所にピークが表れていることがわかる。ここで、電極Jiはi=2とi=5の電極のみに設けられており、その長さは上述の通り、全てL3=600μmである。 FIG. 5C also focuses on the spectrum of the port 2 and shows the spectra when no voltage is applied to the electrodes and when a voltage of 9 V is applied to all the electrode electrodes Ji. According to FIG. 5C, it can be seen that when 9 V is applied to all the electrodes Ji, a peak appears in the middle of the peaks of the existing filter. Here, the electrodes Ji are provided only on the electrodes i = 2 and i = 5, and their lengths are all L3 = 600 μm as described above.

この原理について式(3)を用いて説明する。今、周波数f=f0にスペクトルにピークがあったとすると、式(3)は下記式(9)に示すように変形できる。 This principle will be described using Eq. (3). Now, assuming that the spectrum has a peak at the frequency f = f0, the equation (3) can be transformed as shown in the following equation (9).

Figure 0006897498
Figure 0006897498

この一方で、スペクトルピークの中間、すなわち周波数がf0からスペクトルのFSRだけシフトした時の位相関係は On the other hand, the phase relationship between the spectrum peaks, that is, when the frequency is shifted from f0 by the FSR of the spectrum, is

Figure 0006897498
Figure 0006897498

式(9)と式(10)の位相が等しいならば、下記式(11)が導ける。 If the phases of equation (9) and equation (10) are equal, the following equation (11) can be derived.

Figure 0006897498
Figure 0006897498

今riは0から4の整数であることから、参照遅延線に電圧を印加しない(φi=ref=0)ならば、ri=0、2、4の遅延線に信号を印加しない。すなわち識別番号i=3、4、1の遅延線には信号を印加しないが、識別番号i=2、5の遅延線のみそれぞれの位相変化がπになる様に電圧を印加すればよい。具体的には、電極Jiのグループは同じ長さの電極を設けて、それらに同一の電圧を印加すると図5(c)で示した作用が得られる。より一般的には電極Jiをどの遅延線に設けるかについては遅延線の本数などにも依存するがいずれにせよ、一部の遅延線に長さが同じ電極を設けることが重要である。 Since ri is an integer from 0 to 4, if no voltage is applied to the reference delay line (φ i = ref = 0), no signal is applied to the delay lines of ri = 0, 2, and 4. That is, no signal is applied to the delay lines of the identification numbers i = 3, 4, and 1, but the voltage may be applied only to the delay lines of the identification numbers i = 2, 5 so that the respective phase changes are π. Specifically, when the group of electrodes Ji is provided with electrodes having the same length and the same voltage is applied to them, the action shown in FIG. 5C can be obtained. More generally, which delay line the electrode Ji is provided on depends on the number of delay lines and the like, but in any case, it is important to provide electrodes having the same length on some of the delay lines.

ちなみに、式(11)の作用、すなわち特定の遅延線のみの位相を制御することでフィルタ特性を変化させる手法は、遅延線ごとの位相の連続性が重要なAWGでは不可能である。 Incidentally, the action of the equation (11), that is, the method of changing the filter characteristics by controlling the phase of only a specific delay line is impossible in the AWG in which the continuity of the phase for each delay line is important.

以上で述べた実施例1では、波長調整はQCSEを前提としていたが、QCSEに限らずあらゆる屈折率変化を利用した位相調整において電極長は長い方が高効率になる。 In the first embodiment described above, the wavelength adjustment is premised on the QCSE, but the longer the electrode length is, the higher the efficiency is in the phase adjustment using any change in the refractive index, not limited to the QCSE.

本実施例の最後に電極長を長くするにあたって参照遅延線L0の長さを有限にして、遅延線上の電極Piを長くした場合の波長シフト効率の向上について本実施例の反射型波長可変フィルタとAWGの場合とを比較する。 At the end of this embodiment, when the electrode length is lengthened, the length of the reference delay line L0 is made finite, and the wavelength shift efficiency is improved when the electrode Pi on the delay line is lengthened. Compare with the case of AWG.

遅延線上の電極Piは上記の説明よりriに比例する必要があるので、参照遅延の拡張により得られる電極長がΔlであった際には、まず最も長い遅延線の電極をΔl長くすることができる。この時の遅延線の識別番号をi=mとする。その際、ある遅延線上の電極(長さLi)が長さLi’になったとすると、その変化の割合は電極間の比は一定である上述の必要条件より以下式(12)となる。 Since the electrode Pi on the delay line needs to be proportional to ri from the above explanation, when the electrode length obtained by extending the reference delay is Δl, the electrode on the longest delay line can be lengthened by Δl first. it can. The identification number of the delay line at this time is i = m. At that time, if the electrode (length Li) on a certain delay line becomes the length Li', the rate of change is expressed by the following equation (12) from the above-mentioned necessary condition that the ratio between the electrodes is constant.

Figure 0006897498
Figure 0006897498

したがって最も長い遅延線の電極、言い換えると最も長い遅延線長が長い程、変調効率向上の恩恵は小さいということになる。K個のポート構成のAWGは一般にKの3倍から4倍の遅延線が必要である、すなわちトランスバーサルフィルタと比較して最大の遅延線の長さが4倍になるAWGは図1でも説明したような参照遅延線の拡大による変調効率の恩恵は小さい。 Therefore, the longer the electrode of the longest delay line, in other words, the longer the longest delay line length, the smaller the benefit of improving the modulation efficiency. An AWG with a K-port configuration generally requires 3 to 4 times the delay line of K, that is, an AWG with a maximum delay line length of 4 times that of a transversal filter is also described in FIG. The benefit of modulation efficiency due to the expansion of the reference delay line as described above is small.

結局、上記の理由によりAWGにおい変調領域の長さの拡張することによる屈折率変化の拡大(すなわち位相制御)よりも非特許文献1のように素子全体(遅延線全体)の屈折率を制御することによるフィルタ特性の制御の方が有利であるといえる。さらに、本実施例の反射型波長可変フィルタでは、素子サイズが許す限りは参照遅延線拡大による電極長の拡大の恩恵が大きいことが、一つの利点である。 After all, for the above reason, the refractive index of the entire element (entire delay line) is controlled as in Non-Patent Document 1 rather than the expansion of the refractive index change (that is, phase control) by extending the length of the odor modulation region in the AWG. Therefore, it can be said that the control of the filter characteristics is more advantageous. Furthermore, one advantage of the reflective tunable filter of the present embodiment is that the benefit of increasing the electrode length by expanding the reference delay line is large as long as the element size allows.

図7は本実施例で採用した反射型波長可変フィルタの構成を示す図である。実施例1は電極Nまたは電極Pが設けられた遅延線20(Nは202から205、Pは201、202、204、205)全てについて電極Nの電極群または電極Pの電極群がそれぞれ短絡している構成であったが、本実施例では遅延線に設けられた電極Nの電極群または電極Pの電極群のいずれかの電極群のうち1以上かつK−1個以下の電極N同士または電極P同士が短絡され、残りの電極N同士または電極P同士も別に短絡されている構成を備える反射型波長可変フィルタを用いる。反射型波長可変フィルタのその他の構成は同様である。 FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a reflection type tunable filter adopted in this embodiment. Example 1 (the N from 20 2 20 5, P 20 1, 20 2, 20 4, 20 5) electrodes N or electrode P is the delay line 20 which is provided all about the electrode N electrode group or electrode P Each of the electrode groups was short-circuited, but in this embodiment, one or more of the electrode groups of the electrode N or the electrode group of the electrode P provided on the delay line and one K-1. A reflective wavelength variable filter having a configuration in which the following electrodes N or electrodes P are short-circuited and the remaining electrodes N or electrodes P are also short-circuited separately is used. Other configurations of the reflective tunable filter are similar.

本実施例で用いる反射型波長可変フィルタの構成の利点を理解する準備として、遅延線の長さを決定する因子riを意図的に規則性から外すことでフィルタ特性に包絡線を持たせることを考える。 In preparation for understanding the advantages of the configuration of the reflective tunable filter used in this embodiment, it is necessary to intentionally remove the factor ri that determines the length of the delay line from the regularity so that the filter characteristics have an envelope. Think.

実施例1ではriの選び方についてはゼロ以上の実数であるという以外は特別な制限は無く0から4の整数値としたが、これについて特別な選び方をすると、フィルタ特性をより高機能にできる場合がある。例えば、実施例1で選んだriのうち、r1、r2についてはr1=5.4、r2=4.05とする。これは意図的に分解すると、r1=4×(1+0.35)、r2=3×(1+0.35)となる。 In the first embodiment, there is no special restriction on how to select ri except that it is a real number of zero or more, and an integer value from 0 to 4 is used. However, if a special selection method is used for this, the filter characteristics can be made more sophisticated. There is. For example, among the ri selected in Example 1, r1 = 5.4 and r2 = 4.05 for r1 and r2. When this is intentionally decomposed, r1 = 4 × (1 + 0.35) and r2 = 3 × (1 + 0.35).

この時のポート3に光を入射した時のフィルタスペクトルを図6(a)に示す。上記の遅延線の長さの因子0.35のために、図6(a)からわかるように、フィルタ特性に包絡線が表れる。この包絡線の周期はおよそ28nmであり、図4(a)のdLで与えられる一つのポートのFSR(10nm)の1/0.35倍に相当する。このようなフィルタ特性は、例えば実施例3以降で述べる、多波長光源または波長可変光源用の波長選択機構として重要である。このように、一部の遅延線の長さを特別に設計することにより、そのスペクトル特性を変化させることができる。 The filter spectrum when light is incident on the port 3 at this time is shown in FIG. 6A. Due to the delay line length factor of 0.35, an envelope appears in the filter characteristics, as can be seen in FIG. 6 (a). The period of this envelope is approximately 28 nm, which corresponds to 1 / 0.35 times the FSR (10 nm) of one port given by dL in FIG. 4 (a). Such filter characteristics are important as a wavelength selection mechanism for a multi-wavelength light source or a tunable wavelength light source, which will be described, for example, in Examples 3 and subsequent examples. In this way, by specially designing the length of a part of the delay line, its spectral characteristics can be changed.

ここで本実施例の反射型波長可変フィルタでは、図7に示す通り、i=1,2の電極とi=4,5の電極をそれぞれ短絡させて端子P12の電極群とP45の電極群とに分ける。ここで端子P45のみに5Vの電圧を印加した際のスペクトルが図6(b)である。図6(b)によれば、図6(a)と比較してその包絡線がシフトしていることがわかる。なお、図6には、各ポートのスペクトルは♯ポート番号で示されている。 Here, in the reflective tunable filter of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the electrodes of i = 1 and 2 and the electrodes of i = 4 and 5 are short-circuited to form the electrode group of the terminal P12 and the electrode group of P45, respectively. Divide into. Here, the spectrum when a voltage of 5 V is applied only to the terminal P45 is shown in FIG. 6 (b). According to FIG. 6 (b), it can be seen that the envelope is shifted as compared with FIG. 6 (a). In FIG. 6, the spectrum of each port is indicated by #port number.

また図6(c)はP12とP45の双方に5Vの電圧を印加した際のスペクトルである。この場合は包絡線の位置はそのままに、各ポートのスペクトルのみがシフトしていくことがわかる。 Further, FIG. 6C is a spectrum when a voltage of 5 V is applied to both P12 and P45. In this case, it can be seen that only the spectrum of each port shifts while keeping the position of the envelope.

このように、遅延線の一部を他の遅延線の設計ルールと変更させて(ここではriが整数と非整数)変更させた電極とそうでない電極を別々に短絡させ、個別に電気信号を印加することで、そのスペクトル形状の包絡線まで変化させることができることがわかる。 In this way, a part of the delay line is changed from the design rule of the other delay line (here, ri is an integer and a non-integer), and the changed electrode and the other electrode are short-circuited separately, and the electric signal is individually short-circuited. It can be seen that by applying it, even the envelope of the spectral shape can be changed.

図8は本実施例で採用した多波長光源または多波長受光器の構成を示す図である。本実施例では、反射型波長可変フィルタの入出力導波路10の入力側に光源40を設けて多波長光源または反射型波長可変フィルタの出力側に受光器50を設けて多波長受光器として構成したものを用いている。図8では、任意に選択された入出力導波路103のみは光源40も受光器50も設けられていない。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a multi-wavelength light source or a multi-wavelength receiver adopted in this embodiment. In this embodiment, a light source 40 is provided on the input side of the input / output waveguide 10 of the reflection type tunable filter, and a light source 50 is provided on the output side of the multi-wavelength light source or the reflection type tunable filter to form a multi-wavelength receiver. I am using the one that I did. In Figure 8, only the input and output waveguides 10 3, which is arbitrarily selected light source 40 may not be provided the light receiver 50.

光源からの光の波長や、素子外から入射する光信号が変化する場合に、上記多波長光源または多波長受光器を用いて、入出力ポートと光源または受光器間の透過率が最大になる様に、もしくは意図的に 特定の波長を遮断するように、電極PiやNiやJiを調整する。例えばPiやNiを制御すれば与えられた光の波長に対する最大透過率を最大化できる。 When the wavelength of light from the light source or the optical signal incident from outside the element changes, the transmittance between the input / output port and the light source or receiver is maximized by using the multi-wavelength light source or multi-wavelength receiver. The electrodes Pi, Ni, and Ji are adjusted in such a way or intentionally to block a specific wavelength. For example, by controlling Pi and Ni, the maximum transmittance for a given wavelength of light can be maximized.

また、実施例2のようにスペクトルに包絡線を設けて、目的の波長以外は遮断する際に電極Jiにより遮断波長を制御できる。 Further, as in the second embodiment, an envelope can be provided in the spectrum, and the cutoff wavelength can be controlled by the electrode Ji when blocking wavelengths other than the target wavelength.

更にこれらの用途において多くの場合は、電極に長時間にわたって電気信号を加え続けて素子のフィルタ特性を一定に保つ必要が有る。 Further, in many of these applications, it is necessary to continuously apply an electric signal to the electrodes for a long period of time to keep the filter characteristics of the device constant.

この実施例で採用した構成は、電極長の長さに任意性がある(上述のL0の自由度)ために、消費電力は小さいが屈折率変化の小さな物理(例えばQCSE)において利用価値が高い。すなわち、本実施例のように長期間にわたって電気信号を印加し続ける用途において消費電力の観点で有利である。 The configuration adopted in this embodiment has an arbitrary length of the electrode length (the above-mentioned degree of freedom of L0), and therefore has high utility value in physics (for example, QCSE) in which the power consumption is small but the change in the refractive index is small. .. That is, it is advantageous from the viewpoint of power consumption in an application in which an electric signal is continuously applied for a long period of time as in this embodiment.

図9は本実施例で採用した波長可変光源の構成を示す図である。本実施例では、実施例1または2の反射型波長可変フィルタの入力側に半導体光増幅器(Semiconductor Optical Amplifier:SOA)60を設けることによって構成した波長可変光源(Tunable Laser Source:TLS)を採用している。反射型波長可変フィルタの入力側のM個のポートの一部、または全てに(図9(a)では全ての場合を示している)がミラー終端された波長可変光源を示している。 FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a tunable light source adopted in this embodiment. In this embodiment, a tunable laser source (TLS) configured by providing a semiconductor optical amplifier (SOA) 60 on the input side of the reflection type tunable filter of the first or second embodiment is adopted. ing. Some or all of the M ports on the input side of the reflective tunable filter (FIG. 9A shows all cases) show a mirror-terminated tunable light source.

各半導体光増幅器60のもう一端は基本的にはミラー22で終端されている。しかしながら図9(a)では遅延線の一つ(ここでは4番の遅延線)についてはミラー終端していない。したがって、各半導体光増幅器60が反射型波長可変フィルタの波長選択性を受けて特定の波長が発振して、4番の遅延線から光が出力される。各SOA毎に反射される光の波長が異なるので、各半導体光増幅器60は異なる光の波長が発振する。 The other end of each semiconductor optical amplifier 60 is basically terminated by a mirror 22. However, in FIG. 9A, one of the delay lines (here, the delay line No. 4) is not mirror-terminated. Therefore, each semiconductor optical amplifier 60 receives the wavelength selectivity of the reflection type tunable filter, a specific wavelength oscillates, and light is output from the fourth delay line. Since the wavelength of the reflected light is different for each SOA, each semiconductor optical amplifier 60 oscillates at a different wavelength of light.

これは、実施例1または2の反射型波長可変フィルタの複数のポートに半導体光増幅器60を接続した場合は、電流を注入して励起する半導体光増幅器60を選べばそれに応じて素子からの波長を選ぶことができることを意味する。波長の微調整に関しては各電極に信号を印加すればよい。 This is because when the semiconductor optical amplifier 60 is connected to a plurality of ports of the reflection type tunable filter of Example 1 or 2, if the semiconductor optical amplifier 60 that is excited by injecting a current is selected, the wavelength from the element is correspondingly selected. Means that you can choose. A signal may be applied to each electrode for fine adjustment of the wavelength.

また、図6で示したスペクトル特性に包絡線がある様に実施例1または2の反射型波長可変フィルタを調整すれば、波長選択性が向上し、包絡線を用いない場合と比べて更に高い精度で発振波長を選択できる。 Further, if the reflection type tunable filter of Example 1 or 2 is adjusted so that the spectral characteristics shown in FIG. 6 have an envelope, the wavelength selectivity is improved, which is higher than that in the case where the envelope is not used. The oscillation wavelength can be selected with accuracy.

また図9(b)は全ての遅延線20を終端する代わりに半導体光増幅器60の終端ミラー22の反射率を下げた構成である。このような低反射ミラー半導体光増幅器60を構成する半導体のへき開などで容易に得られる。この場合は低反射ミラーと実施例1または2の反射型波長可変フィルタの反射特性を受けて各SOAは発振し、発振した光は各半導体光増幅器60の低反射ミラーからの透過光として得られる。 Further, FIG. 9B shows a configuration in which the reflectance of the termination mirror 22 of the semiconductor optical amplifier 60 is lowered instead of terminating all the delay lines 20. It can be easily obtained by cleavage of the semiconductor constituting the low reflection mirror semiconductor optical amplifier 60. In this case, each SOA oscillates due to the reflection characteristics of the low reflection mirror and the reflection type wavelength variable filter of Example 1 or 2, and the oscillated light is obtained as transmitted light from the low reflection mirror of each semiconductor optical amplifier 60. ..

実施例1または2の反射型波長可変フィルタのriを実施例1のように0から4までの整数をそれぞれ割り当てれば、反射型波長可変フィルタは離散フーリエ変換素子となることは実施例1で述べた通りであり、各半導体光増幅器60が感じる光の反射率のピーク間隔はdLを反映した波長間隔で決定される(実施例1の場合は2nm)。すなわち、全ての半導体光増幅器60を励起してそれぞれを発振させた時は特定の波長間隔の波長で発振すると考えられる。したがって、近年その実用性が議論されているスーパーチャネル伝送の様な、波長間隔が一定に調整された、異なる波長の光が一度に必要なシステムの光源として利用できる。 In Example 1, if the ri of the reflective wavelength variable filter of Example 1 or 2 is assigned an integer from 0 to 4 as in Example 1, the reflective wavelength variable filter becomes a discrete Fourier transform element. As described above, the peak interval of the light reflectance felt by each semiconductor optical amplifier 60 is determined by the wavelength interval reflecting dL (2 nm in the case of Example 1). That is, when all the semiconductor optical amplifiers 60 are excited and each is oscillated, it is considered that the semiconductor optical amplifiers oscillate at wavelengths having a specific wavelength interval. Therefore, it can be used as a light source for a system that requires light of different wavelengths at one time with a constant wavelength interval, such as super channel transmission whose practicality has been discussed in recent years.

図9(c)は図9(a)の構成のTLSのMMI30の上に電極を設けている。TLSは一般に波長選択のフィルタの特性の他にも、共振器全体の長さを反映した利得の波長依存性(縦モード)を調整する必要が有る。図9(c)の様にMMIの上に縦モード制御のための電極を設けることで、どの半導体光増幅器60を励起したとしてもそれぞれが感じる共振器の縦モードを制御できるため、TLSの電極構造を簡素化できる。この構成は、実施例5など他のTLSにおいても適用できる。 9 (c) shows an electrode provided on the TLS MMI 30 having the configuration of FIG. 9 (a). In general, TLS needs to adjust the wavelength dependence (longitudinal mode) of the gain reflecting the length of the entire resonator in addition to the characteristics of the wavelength selection filter. By providing an electrode for longitudinal mode control on the MMI as shown in FIG. 9C, the longitudinal mode of the resonator felt by each of the semiconductor optical amplifiers 60 can be controlled regardless of which semiconductor optical amplifier 60 is excited. Therefore, the TLS electrode. The structure can be simplified. This configuration can also be applied to other TLSs such as Example 5.

本実施例は反射型波長可変フィルタとして、実施例1の様にInP基板上のMQWを使ったQCSE効果を利用すれば、同じくInP基板上で作製できる半導体光増幅器60とモノリシック集積することが可能で、TLSの小型化や実装コスト低減による経済化も期待できる。 In this embodiment, as a reflection type tunable filter, if the QCSE effect using MQW on the InP substrate is used as in Example 1, it is possible to monolithically integrate with the semiconductor optical amplifier 60 which can also be manufactured on the InP substrate. Therefore, it can be expected that the TLS will be miniaturized and the mounting cost will be reduced to make it more economical.

図10は本実施例で採用した波長可変光源の構成を示す図である。本実施例では、半導体光増幅器60の両側に実施例1または2の反射型波長可変フィルタを設けて構成した波長可変光源を採用している。実施例5では各、半導体光増幅器60のミラーについて特に限定はしていないが、これらを図10の様に実施例1または2の反射型波長可変フィルタに置き換えることで高機能な波長可変光源を実現できる。 FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a tunable light source adopted in this embodiment. In this embodiment, a wavelength tunable light source configured by providing the reflection type tunable filters of Examples 1 or 2 on both sides of the semiconductor optical amplifier 60 is adopted. In the fifth embodiment, the mirrors of the semiconductor optical amplifier 60 are not particularly limited, but by replacing them with the reflective tunable filter of the first or second embodiment as shown in FIG. 10, a highly functional tunable light source can be obtained. realizable.

ここで2つの反射型波長可変フィルタをfrontMIR(第1の反射型波長可変フィルタ)30aとrearMIR(第2の反射型波長可変フィルタ)30bとする。図10ではそれぞれの反射型波長可変フィルタ30a、30bの電極Pi、Ni、Jiは省略している。1つのSOAに注目すると、そのSOAを導波する光はfrontMIR30aとrearMIR30bの反射スペクトルの積に相当する反射率でSOAを往復し、その積のピーク波長が発振する。図10にある通り、frontMIR30aでは1つの遅延線203に終端ミラーが無いために実施例4と同様にこのポートから発振した光が出力される。 Here, the two reflective tunable filters are frontMIR (first reflective tunable filter) 30a and rearMIL (second reflective tunable filter) 30b. In FIG. 10, the electrodes Pi, Ni, and Ji of the reflective tunable filters 30a and 30b are omitted. Focusing on one SOA, the light guided through the SOA reciprocates in the SOA with a reflectance corresponding to the product of the reflection spectra of frontMIR30a and rearMIR30b, and the peak wavelength of the product oscillates. As in Figure 10, it is outputted light oscillated from the port in the same manner as in Example 4 because there is no end mirror into a single delay line 20 3, FrontMIR30a.

図11はfrontMIR30aとrearMIR30bとその積の反射スペクトルを示しており、グラフの見やすさのためにfrontMIR30aとrearMIR30bとのうちの1つのSOAが感じる反射スペクトルのみを記している。なお、これまでのスペクトルはdB表示のスペクトルであったが、ここではリニアスケールの表示にしている。なお、図11には、各ポートのスペクトルは「♯ポート番号」または「系列ポート番号」で示されている。 FIG. 11 shows the reflection spectrum of the product of frontMIR30a and rearMIR30b, and for the sake of easy viewing of the graph, only the reflection spectrum felt by the SOA of one of frontMIR30a and rearMIR30b is shown. The spectrum so far has been a dB display spectrum, but here, a linear scale display is used. In FIG. 11, the spectrum of each port is indicated by "#port number" or "series port number".

ここでfrontMIR30aとrearMIR30bは、各ポートのFSRが4nmと4.4nmになるように、遅延線20を設計している。このFSRのずれを反映して、2つのフィルタの積は1550nmの波長でピークを持っており、その他の波長の反射率は低い。したがって、該当するSOAは1550nm近傍で発振すると考えらえる。 Here, the front MIR 30a and the rear MIR 30b design the delay line 20 so that the FSR of each port is 4 nm and 4.4 nm. Reflecting this FSR shift, the product of the two filters has a peak at a wavelength of 1550 nm, and the reflectance at the other wavelengths is low. Therefore, it is considered that the corresponding SOA oscillates in the vicinity of 1550 nm.

ここで、例えばfrontMIR30aの遅延線20の電極P、N、Jに信号を印加してそのスペクトルを0.4nm長波側にシフトさせることを考える(図12)。すると二つの反射型波長可変フィルタの反射の積は完全に、従来のピークの隣にジャンプする(フロントのピークとリアのピークが一致する波長がひとつ隣のピークに移行する)ことが分かる。これはバーニア効果と呼ばれる原理であり、マルチピークを持つ反射器を組み合わせにより広い波長域について特定の波長について共振器を形成する手法としては既知のものであるが、従来はDBRやリング共振器によって実現されてきた。 Here, for example, consider applying a signal to the electrodes P, N, and J of the delay line 20 of the frontMIR30a to shift the spectrum to the 0.4 nm long wave side (FIG. 12). Then, it can be seen that the product of the reflections of the two reflective tunable filters completely jumps next to the conventional peak (the wavelength at which the front peak and the rear peak match shifts to the next peak). This is a principle called the vernier effect, and it is known as a method of forming a resonator for a specific wavelength in a wide wavelength range by combining reflectors having multiple peaks, but conventionally, a DBR or a ring resonator is used. It has been realized.

本発明はQCSEの様な小さな屈折率変化においてもこの効果を利用できることや、MMIの多ポート性を活かして、各SOAでバーニア効果を実現することでより広い波長域にて光を発振させることができる。 The present invention can utilize this effect even in a small change in the refractive index such as QCSE, and can oscillate light in a wider wavelength range by realizing a vernier effect in each SOA by utilizing the multiportability of MMI. Can be done.

図13は本実施例で採用した波長可変光源の構成を示す図である。本実施例では、実施例5で用いた波長可変光源のfrontMIR30aの前記多モード干渉導波路のK個のポートに接続された遅延線のいずれかを介して接続されたマッハツェンダ変調器(Mach−Zehnder modulator:MZM)70を設けて構成した波長可変光源集積型マッハツェンダー変調器を採用している。本実施例の構成は上述のように半導体MQW構造のQCSEのような低消費電力な物理を利用できることにある。 FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a tunable light source adopted in this embodiment. In this embodiment, a Mach-Zehnder modulator (Mach-Zehnder) connected via any of the delay lines connected to the K ports of the multimode interference waveguide of the frontMIR30a wavelength tunable light source used in the fifth embodiment. A Mach-Zehnder modulator with a variable wavelength light source, which is configured by providing a modulator (MZM) 70, is adopted. The configuration of this embodiment is that low power consumption physics such as QCSE of the semiconductor MQW structure can be used as described above.

一方で、近年InP上のMQWのQCSEを使ったマッハツェンダー変調器70について多くの報告がある(例えば非特許文献6)。すなわち、例えば実施例5で示したTLSとMZMとはSOA部を除けばその半導体は全く同一でも作製できる。 On the other hand, in recent years, there have been many reports on the Mach-Zehnder modulator 70 using MQW QCSE on InP (for example, Non-Patent Document 6). That is, for example, the TLS and MZM shown in Example 5 can be manufactured even if their semiconductors are exactly the same except for the SOA part.

したがって図13のように本発明を用いたTLSと半導体MZMを基板S(半導体InP基板)上にモノリシックに集積することにより、光源と変調器間の光結合損失の低減や、実装コスト低減による経済的なTLS型の集積MZMが実現できる。 Therefore, as shown in FIG. 13, by monolithically integrating the TLS and the semiconductor MZM using the present invention on the substrate S (semiconductor InP substrate), the optical coupling loss between the light source and the modulator can be reduced, and the mounting cost can be reduced. TLS type integrated MZM can be realized.

10 入出力導波路
20 遅延線
30 多モード干渉導波路
40 光源
50 受光器
60 半導体光増幅器
70 マッハツェンダー変調器
10 Input / output waveguide 20 Delay line 30 Multimode interference waveguide 40 Light source 50 Receiver 60 Semiconductor optical amplifier 70 Mach-Zehnder modulator

Claims (8)

M(Mは1以上の整数)×K(Kは2以上の整数)ポート構成の多モード干渉導波路と、前記多モード干渉導波路のK個のポートそれぞれに接続された、互いに長さの異なるK個の遅延線とを備えた反射型波長フィルタであって、
前記K個の遅延線のそれぞれには、第1の電極と、第2の電極と、第3の電極とのうちの少なくとも1つが設けられており、且つ前記K個の遅延線には、前記第1の電極の少なくも1つ、前記第2の電極の少なくとも1つ、および前記第3の電極の少なくとも1が、設けられており、
ri(i=1,2,,,,,K)、dL、L0、Le1、Le2、Le3をゼロ以上の実数、Bはriの中で最も大きい値以上であるとし、前記K個の遅延線は長さがL0+ri×dLであるとき、
前記第1の電極の長さはri×Le1であり、前記第2の電極の長さは(B−ri)×Le2であり、前記第3の電極の長さはLe3であることを特徴とする反射型波長可変フィルタ。
A multimode interference waveguide having an M (M is an integer of 1 or more) × K (K is an integer of 2 or more) port configuration and a mutual length connected to each of the K ports of the multimode interference waveguide. A reflective wavelength filter with K different delay lines.
Each of the K delay lines is provided with at least one of a first electrode, a second electrode, and a third electrode, and the K delay lines are provided with the above. At least one of the first electrodes, at least one of the second electrodes, and at least one of the third electrodes are provided.
It is assumed that ri (i = 1,2, ,,,, K), dL, L0, Le1, Le2, Le3 are real numbers of zero or more, and B is the largest value or more in ri, and the K delay lines are described above. Is when the length is L0 + ri × dL
The length of the first electrode is ri × Le1, the length of the second electrode is (B-ri) × Le2, and wherein the length of said third electrode is Le3 Reflective tunable filter.
複数の前記第1の電極からなる第1の電極群の全ての電極同士が短絡され、複数の前記第2の電極からなる第2の電極群の全ての電極同士が短絡され、複数の前記第3の電極からなる第3の電極群の全ての電極同士が短絡されていることを特徴とする、請求項1に記載の反射型波長可変フィルタ。 All the electrodes of the first electrode group composed of the plurality of first electrodes are short-circuited, all the electrodes of the second electrode group composed of the plurality of second electrodes are short-circuited, and the plurality of the first electrodes are short-circuited. The reflective wavelength variable filter according to claim 1, wherein all the electrodes of the third electrode group including the three electrodes are short-circuited. 前記遅延線に設けられた複数の前記第1の電極からなる第1の電極群または複数の前記第2の電極からなる第2の電極群のいずれかの電極群のうち1以上かつK−1個以下の第1の電極同士または第2の電極同士が短絡され、残りの第1の電極同士または第2の電極同士も別に短絡されていることを特徴とする請求項1に記載の反射型波長可変フィルタ。 One or more of the electrode groups of either the first electrode group composed of the plurality of the first electrodes provided on the delay line or the second electrode group composed of the plurality of the second electrodes and K-1. The reflective type according to claim 1, wherein the number of the first electrodes or the second electrodes is short-circuited, and the remaining first electrodes or the second electrodes are also short-circuited separately. Variable wavelength filter. 請求項1から3のいずれかに記載の反射型波長可変フィルタと、該反射型波長可変フィルタの前記多モード干渉導波路のM個のポートのうちの2個以上かつM−1個のポートに接続された、それぞれ波長の異なる光源とを備えた多波長光源であって、前記M個のポートのうちで光源が接続されていないポートから異なる波長の光が合波されて出力されることを特徴とする多波長光源。 To two or more and M-1 ports of the reflection type wavelength variable filter according to any one of claims 1 to 3 and the M ports of the multimode interference waveguide of the reflection type wavelength variable filter. It is a multi-wavelength light source provided with connected light sources having different wavelengths, and light of different wavelengths is combined and output from the port to which the light source is not connected among the M ports. A featured multi-wavelength light source. 請求項1から3のいずれかに記載の反射型波長可変フィルタと、該反射型波長可変フィルタの前記多モード干渉導波路のM個のポートのうちの2個以上かつM−1個のポートのそれぞれに接続された受光器とを備えた多波長受光器であって、前記M個のポートのうちで前記受光器が接続されていないポートから入射された光がその波長成分毎に分波されて対応する受光器に入射されることを特徴とする多波長受光器。 The reflection type tunable filter according to any one of claims 1 to 3, and two or more and M-1 ports out of the M ports of the multimode interference waveguide of the reflection type tunable filter. It is a multi-wavelength receiver provided with a receiver connected to each, and the light incident from the port to which the receiver is not connected among the M ports is demultiplexed for each wavelength component. A multi-wavelength receiver characterized in that it is incident on the corresponding receiver. 請求項1から3のいずれかに記載の反射型波長可変フィルタと、該反射型波長可変フィルタの前記多モード干渉導波路のM個のポートのうちの少なくとも1つ以上のポートに一端が接続された半導体光増幅器と、該半導体光増幅器の他端をそれぞれ終端する反射ミラーとを備えたことを特徴とする波長可変光源。 One end is connected to at least one or more ports of the reflective wavelength variable filter according to any one of claims 1 to 3 and the M ports of the multimode interference waveguide of the reflective wavelength variable filter. A wavelength-variable light source including a semiconductor optical amplifier and a reflection mirror that terminates the other ends of the semiconductor optical amplifier. 請求項1から3のいずれかに記載の反射型波長可変フィルタを2つ備えた波長可変光源であって、前記2つの反射型波長可変フィルタのうちの一方の反射型波長可変フィルタの前記多モード干渉導波路のM個のポートに一端が接続され、他端が他方の反射型波長可変フィルタの前記多モード干渉導波路のM個のポートに接続された半導体光増幅器とをさらに備えたことを特徴とする波長可変光源。 The multimode of the reflection type wavelength variable filter of one of the two reflection type wavelength variable filters, which is a wavelength variable light source provided with two reflection type wavelength variable filters according to any one of claims 1 to 3. It is further provided with a semiconductor optical amplifier having one end connected to the M ports of the interference waveguide and the other end connected to the M ports of the multimode interference waveguide of the other reflective wavelength variable filter. A characteristic wavelength variable light source. 請求項7に記載された波長可変光源と、前記他方の反射型波長可変フィルタの前記多モード干渉導波路のK個のポートに接続された遅延線のいずれかを介して接続されたマッハツェンダ変調器とを備えることを特徴とする波長可変光源集積型マッハツェンダー変調器。 A Mach-Zehnder modulator connected via any of the wavelength tunable light source according to claim 7 and a delay line connected to the K ports of the multimode interference waveguide of the other reflective tunable filter. A Mach-Zehnder modulator with an integrated wavelength tunable light source.
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