JP2000221350A - 光導波路デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出射ポート間の挿入損失の偏差を任意に、例
えば、各ポート間の挿入損失偏差が小さい光導波路デバ
イスをモジュール全体のサイズを増大させることなく、
低コストに作成する。 【解決手段】 基板１上に少なくとも２本以上の入射導
波路１１又は少なくとも２本以上の出射導波路１３を有
した光導波路デバイスであって、前記それぞれの入射導
波路１１又は前記それぞれの出射導波路１３の任意の導
波路中に光の伝送損失を生させる機能構造３１を設け、
前記機能構造により導波路を通過する光の透過率を減少
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信等に使用さ
れる光分岐器や、波長合分波器等として使用される基板
上に導波路が設けられた光導波路デバイスに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信の分野では低コスト化、高
集積化の点から複数の光導波路をシリコン又は石英ウェ
ハ等の基板上に配置した光導波路（PLC -Planer Light-
wave circuit) の実用化が進んでいる。この光通信にお
いては、一つの通信光を複数に分岐するような素子が不
可欠であり、光導波路デバイス素子として８分岐、１６
分岐、３２分岐等の光スプリッタが実現されている。

【０００３】例えば、光スプリッタの一例として、図９
に示すような、スラブ型１６分岐スプリッタがある。図
９に示すスラブ型１６分岐スプリッタ１０は、基板１上
に導波路パターンを形成したものである。一本の入射導
波路１１とスラブ導波路１２が接続され、スラブ導波路
１２の入射導波路１１と反対側には出射導波路１３が１
６本接続された構造になっている。入射導波路１１、ス
ラブ導波路１２および出射導波路１３は導波路を構成す
るコアを示しており、導波路を構成するクラッドは省略
して図示されていない（以下に説明する導波路は同じで
ある。）。

【０００４】入射導波路１１には、例えば送信側の光フ
ァイバ（図示せず）が接続されていて通信光が導入され
るようになっている。スラブ型１６分岐スプリッタ１０
の入射導波路１１に入射した光は、スラブ導波路１２の
入射部に到達しスラブ導波路１２内に広がりをもって伝
搬する。

【０００５】そして出射導波路１３に到達し、それぞれ
の出射導波路１３を通過し出射導波路の出射端１３ａか
ら出力される。それぞれの出射導波路１３の出射端１３
ａに光出力用の光ファイバ（図示せず）を接続すること
により、入射した光通信光と同じ通信光が分配されて取
り出される。

【０００６】また、最近では光通信の伝送容量を飛躍的
に増加させる方法として、光波長多重通信の研究開発が
盛んに行われ、実用化が進みつつある。

【０００７】光波長多重通信は、例えば互いに異なる波
長を有する複数の光を多重して伝送させるものである。
このような光波長多重通信のシステムにおいては伝送さ
れる複数の光を波長ごとに取り出したり、あるいは複数
の互いに異なる波長の光を多重するような波長合分波器
が不可欠である。

【０００８】この波長合分波器の一例として図１０に示
すようなアレイ導波路型回折格子２０（ＡＷＧ；Arraye
d Waveguide Grating ）がある。

【０００９】このアレイ導波路型回折格子２０も前述の
スラブ型スプリッタ１０と同様に基板１上に導波路パタ
ーンを形成したものである。

【００１０】その導波路パターンは、１本以上の併設さ
れた入射導波路２１の出射側に、第１のスラブ導波路と
しての入射側スラブ導波路２２が接続されている。入射
側スラブ導波路２２の出射側には複数の併設されたアレ
イ導波路２３が接続され、複数のアレイ導波路２３の出
射側には第２のスラブ導波路としての出射側スラブ導波
路２４が接続されている。出射側スラブ導波路２４の出
射側には複数の併設された出射導波路２５が接続されて
形成されている。

【００１１】ここで、アレイ導波路２３は入射側スラブ
導波路２２から導出された光を伝搬するものであり、互
いに異なる長さに形成されている。

【００１２】なお、入射導波路２１や出射導波路２５
は、例えばアレイ導波路回折格子２０によって分波され
る互いに異なる波長の信号光の数に対応させて設けられ
るものであり、アレイ導波路２３は例えば１００本とい
ったように多数設けられるが、同図においては図の簡略
化のために各導波路の本数を簡略的に示してある。

【００１３】入射導波路２１には例えば送信側の光ファ
イバ（図示せず）が接続されて、波長多重光が導入され
るようになっている。入射導波路２１を通って入射側ス
ラブ導波路２２に導入された光は、その回折効果によっ
て広がって複数の各アレイ導波路２３に入射し、各アレ
イ導波路２３を伝搬する。

【００１４】この各アレイ導波路２３を伝搬した光は出
射側スラブ導波路２４に達し、さらに出射導波路２５に
集光されて出力される。ここで、各アレイ導波路２３の
長さが互いに異なることから、各アレイ導波路２３を伝
搬した後に個々の光の位相にずれが生じ、このずれ量に
応じて収束光の波面が傾き、この傾き角度により集光す
る位置が決まる。このため波長の異なった光は互いに異
なる位置に集光することになり、その位置に出射側導波
路を形成することによって波長の異なった光を各波長ご
とに異なる出射導波路２５から出力できる。

【００１５】例えば図１０に示すように、１本の入射導
波路２１から波長λ1 ，λ2 ，λ3，．．．λn （n は
正数）の波長多重光を入力させると、これらの光は入射
側スラブ導波路２２で広げられ、アレイ導波路２３に到
達し、出射側スラブ導波路２４を通って前記のごとく波
長によって異なる位置に集光され、互いに異なる出射導
波路２５から出力される。そして各出力導波路の出射端
に光出力用の光ファイバ（図示せず）を接続することに
より、この光ファイバを介して前記各波長の光が取り出
される。

【００１６】上記に示した例は波長多重された光を分波
する際のアレイ導波路回折格子の働きを示したものであ
るが、同じアレイ導波路回折格子を用いて上記出射導波
路を各波長の光に対する入射導波路として用いることに
より、第２のスラブ導波路、アレイ導波路、第１のスラ
ブ導波路を通過、集光し、上記入射導波路に波長多重さ
れた光として出力される波長合波器としての機能も有し
ている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光通信にお
いて、前記の各入射、もしくは出射導波路を通過する光
の強度は同じことが望ましいので、光導波路デバイスの
各入射導波路を通って出射導波路に到達する光、もしく
は入射導波路から入射し、各出射導波路を通って出射さ
れる各々の光の強度は均一であることが必要である。

【００１８】すなわち、前記スラブ型１６分岐スプリッ
タ１０においては、入射導波路１１から入射した１つの
信号光が１６の出射導波路１３に出射される際に、それ
ぞれの出射ポートから出射される信号光の強度が均一で
あることが必要である。

【００１９】しかしながら、入射導波路１１から入射し
た光はスラブ導波路部１２で回折して広がり出射側の出
射導波路１３に入射する際、スラブ導波路１２中を伝わ
る光は強度分布を持っており、出射導波路１３の中央付
近ほど光の強度は強く、両側の周辺部ほど弱い傾向があ
る。このためスラブ型１６分岐スプリッタ１０では、中
心部分である８〜９ポート目の透過損失に比べ、両端の
１ポート、１６ポートの透過損失は相対的に大きくな
り、通常２〜３dBの差が生じることになる。この様子を
ポート別の挿入損失の偏差として示したものが図１１で
あり中心のポートと両端のポートでは約３dBの挿入損失
偏差がある。

【００２０】図１０に示すアレイ導波路格子２０につい
ても、アレイ導波路２３からスラブ導波路２４に光が入
射する際、回折する方向により回折効率が異なり光の強
度が異なる。そのため、出射導波路２５から出射される
光の強度には、スラブ型スプリッタと同様にポート依存
性があり、その偏差は３〜４dBにもなることがある。

【００２１】図１２は３２チャンネルアレイ導波路型回
折格子の、各ポート毎の透過光強度と、その波長依存性
として示したものである。スラブ型スプリッタの例と同
様に、両端のポートにおける透過光の強度は中心付近の
ポートの透過光強度に比べて小さくなっている。

【００２２】このように、挿入損失のポート依存性があ
る光導波路デバイスを光通信に用いる際には、ポート間
の挿入損失の総合偏差を小さくするために、光導波路か
ら出射する光強度が相対的に強くなる入射もしくは出射
ポートに対して、光導波路の外部に光の透過損失を生じ
るようなアッテネーターを取り付け、各ポートの透過損
失を制御し、均一化する必要があった。

【００２３】このようにスラブ型スプリッタやアレイ導
波路型回折格子のようにスラブ導波路を用いた光導波路
デバイスでは、両端のポートほど挿入損失が大きくな
り、透過光強度のポート間偏差が大きいという問題があ
った。

【００２４】また、このように透過損失が両端のポート
ほど大きくなるようなデバイスには、透過損失のポート
間偏差を抑えるために、各ポートごとにアッテネーター
を用いる必要があり、モジュール全体のコストを高騰さ
せモジュールサイズを増大させる要因であった。

【００２５】また、透過損失のポート間偏差を抑える方
法として、例えば光導波路と光ファイバとの接続部にお
いて、導波路コアと光ファイバコアとの中心軸をずらし
て接続損失を生じさせたり、特開平１０−２０６６６３
に開示されているように、同じく光導波路と光ファイバ
との接続部において、光導波路にテーパー部を設け、光
導波路と光導波路の接続損失を生じさせるような構造を
用いることが知られているが、これらの方法を用いた場
合、環境温度が変化した場合や接続部に応力が加わった
時に、透過損失が変動し、光通信に悪影響を与えるとい
う問題があった。

【００２６】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、各ポート間の挿入
損失の偏差を任意に、例えば、各ポート間の挿入損失偏
差が小さい光導波路デバイスによりモジュール全体のサ
イズを増大させることなく、また、温度変化や光導波路
とファイバ接続部への応力に対し安定した低コストの光
導波路デバイスを提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。

【００２８】すなわち、本第１の発明は、基板上に少な
くとも２本以上の入射導波路又は少なくとも２本以上の
出射導波路を有した光導波路デバイスであって、前記そ
れぞれの入射導波路又は前記それぞれの出射導波路の任
意の導波路中に光の伝送損失を生させる機能構造を設
け、前記機能構造により導波路を通過する光の透過率を
減少させる構成をもって課題を解決する手段としてい
る。

【００２９】また、本第２の発明は、基板上に少なくと
も２本以上の入射導波路又は少なくとも２本以上の出射
導波路を有し、前記それぞれの入射導波路又は前記それ
ぞれの出射導波路を通過する光の透過率に偏差がある光
導波路デバイスであって、前記それぞれの入射導波路又
は前記それぞれの出射導波路の任意の導波路中に光の伝
送損失を生させる機能構造を設け、前記機能構造により
導波路を通過する光の透過率を変化させて、前記それぞ
れの入射導波路又は前記それぞれの出射導波路を通過す
る光の透過率の偏差を低減させる構成をもって課題を解
決する手段としている。

【００３０】さらに、本第３の発明は、導波路中に光の
伝送損失を生させる機能構造は、導波路を構成するコア
中に設けられた所定間隔のギャップ、導波路を構成する
コアに設けられた所定長さの狭細導波路、導波路を構成
するコアに設けられた内部欠陥、導波路を構成するコア
に設けられた段差、導波路を構成するコアに設けられた
凹部、導波路を構成するコアに設けられた凸部、導波路
を構成するコアに設けられた所定曲率の曲がり部、導波
路を構成するコアに設けられたＹ分岐、導波路を構成す
るコアに設けられた方向性結合器、導波路を構成するコ
アに設けられた他の導波路との交差部、導波路を構成す
るコアに設けられた光を吸収する物質の添加部、導波路
を構成するコアに設けられた屈折率の変化部、導波路を
構成するクラッドに設けられた屈折率の変化部のいずれ
か一つ又はそれらの組合せる構成をもって課題を解決す
る手段としている。

【００３１】上記構成の本発明において、例えば本第１
の発明においては、それぞれの入射導波路又はそれぞれ
の出射導波路の任意の導波路中に光の伝送損失を生させ
る機能構造を設けて導波路を通過する光の透過率を減少
させることにより、例えば、スラブ型スプリッタやアレ
イ導波路型回折格子のように複数の入射導波路もしくは
出射導波路を持ち、通過する入出射導波路の違いによ
り、通過する光の透過率に差がある光導波路デバイスに
おいて、光の伝送損失を各導波路毎に変化させることに
よってそれぞれの出射導波路よりの出力光にポート間偏
差がある場合にでも出力光を一定することが可能とな
る。またそれぞれの出射導波路よりの出力光をポート間
偏差を設けて所定の比率で出力することも可能となる。

【００３２】また、上記構成の本第２の発明において
は、それぞれの入射導波路又はそれぞれの出射導波路の
任意の導波路中に光の伝送損失を生させる機能構造を設
けて導波路を通過する光の透過率を変化させて、それぞ
れの入射導波路又はそれぞれの出射導波路を通過する光
の透過率の偏差を低減させることにより、例えば、スラ
ブ型スプリッタやアレイ導波路型回折格子のように複数
の入射導波路もしくは出射導波路を持ち、通過する入出
射導波路の違いにより、通過する光の透過率に差がある
光導波路デバイスにおいて、光の伝送損失を各導波路毎
に変化させることによってそれぞれの出射導波路よりの
出力光にポート間偏差がある場合にでも一定の出力光を
得ることが可能となる。

【００３３】即ち、それぞれの入射導波路又はそれぞれ
の出射導波路に光の伝送損失を生させる機能構造を設け
て、元来比較的光の透過率が大きいポートの透過損失を
意図的に大きくし、元来比較的光の透過率が小さいポー
トにおける光強度に合わせることによって、デバイス全
体としての透過光強度の偏差を抑え均一な光強度を得る
ことが可能となる。

【００３４】さらに、本第３の発明においては、導波路
中に光の伝送損失を生させる機能構造は、導波路を構成
するコア中に設けられた所定間隔のギャップ、導波路を
構成するコアに設けられた所定長さの狭細導波路、導波
路を構成するコアに設けられた内部欠陥、導波路を構成
するコアに設けられた段差、導波路を構成するコアに設
けられた凹部、導波路を構成するコアに設けられた凸
部、導波路を構成するコアに設けられた所定曲率の曲が
り部、導波路を構成するコアに設けられたＹ分岐、導波
路を構成するコアに設けられた方向性結合器、導波路を
構成するコアに設けられた他の導波路との交差部、導波
路を構成するコアに設けられた光を吸収する物質の添加
部、導波路を構成するコアに設けられた屈折率の変化
部、導波路を構成するクラッドに設けられた屈折率の変
化部のいずれか一つ又はそれらの組合せる構成としたこ
とにより、各ポート間の挿入損失の偏差を任意に、又は
偏差が小さい光導波路デバイスを低コストに作成するこ
とが可能となり、上記課題が解決される。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態例の説
明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付
し、その重複説明は省略する。

【００３６】図１には、本発明に係る光導波路デバイス
の第１実施形態例を適用する一例が示されており、この
光導波路デバイスは図９に示したスラブ型１６分岐スプ
リッタ１０の出射導波路１３部分における光回路を模式
的に示したものである。

【００３７】同図において、左側はスラブ導波路１２、
右側は出射導波路１３の出射ポート１４である。出射導
波路１３はコアを示していることは前に説明した通りで
ある。本実施の形態例は、同図に示したように所定の出
射導波路１３について導波路を構成するコアにギャップ
３１を設けた機能構造とし、そのギャップ３１の大きさ
を制御することによってそれぞれの出射導波路１３別に
異なった透過損失を設けたものである。

【００３８】この各出射ポート１４ごとに付加される透
過損失は、図１１に示した各ポートごとの挿入損失の偏
差を消去するために、例えば出射導波路１３の第１番目
と１６番目の出射ポート１４にはギャップ３１を付加す
ることなく、第２番目と１５番目の出射ポート１４には
約0.8dB の透過損失が生じるようなギャップ３１を設け
ている。第３番目と第１４番目の出射ポート１４には約
1.5dB の透過損失が生じるようなギャップ３１を設け、
第４番目と第１３番目の出射ポート１４には2.0dB の透
過損失が生じるようなギャップ３１を設けている。

【００３９】以下順次、第５番目と第１２番目の出射ポ
ート１４には約2.5dB の透過損失が生じるようなギャッ
プ３１を設け、第６番目と第１１番目の出射ポート１４
には約2.8dB の透過損失が生じるようなギャップ３１を
設け、第７番目と第１０番目の出射ポート１４には約3.
0dB の透過損失が生じるようなギャップ３１を設け、第
８番目と第９番目の出射ポート１４には約3.1dB の透過
損失が生じるようなギャップ３１を設ける。

【００４０】この結果、それぞれの出射ポート１４の挿
入損失は第１番目と１６番目の出射ポート１４の透過損
失に等しくなり、図２に示すようにそれぞれの出射ポー
ト１４毎の総合Lossは一定になり、透過光の強度の偏差
が解消される。

【００４１】本実施の形態において、透過損失の差は図
３の（Ａ）に示すように出射導波路１３のギャップ３１
の距離d1を変化させることにより制御することが可能で
ある。

【００４２】すなわち、ギャップ３１の距離d1が大きく
なればなるほど透過損失は大きくなる。

【００４３】本発明に係る光導波路デバイスの第２実施
の形態例として、図１０に示すアレイ導波路型回折格子
２０においても、第１実施の形態例のスラブ型１６分岐
スプリッタ１０と同様にそれぞれの出射導波路２５ごと
にギャップを設けることにより、それぞれの出射ポート
間の挿入損失の偏差を解消することができる。

【００４４】なお、上記の実施の形態において、導波路
に透過損失を付加する機能構造として導波路を構成する
コアにギャップを設けた例について説明したが、本発明
は上記の実施の形態に限定されることはなく様々な実施
の形態を採り得る。

【００４５】図３の（Ｂ）は、導波路１３を構成するコ
アの一部を狭くし、狭細導波路３２とした例である。コ
アの幅d2及びコアが狭くなる部分の長さd3を制御するこ
とにより透過損失を制御することが可能である。

【００４６】図３の（Ｃ）は、導波路１３を構成するコ
アの一部に欠陥部３３を設けた例であり、欠陥のサイズ
s1を制御することにより透過損失を制御することが可能
である。

【００４７】図４の（Ｄ）は、導波路１３を構成するコ
アの一部に広がり部３４を設け、その広がった導波路の
一部に結合するように導波路１３を接合することによっ
て透過損失を発生させた例である。導波路の広がりを制
御することにより透過損失を制御することが可能であ
る。なお、広がり部３４から結合する導波路１３は同図
の様にギャップ３１を設け、そのギャップ３１の距離の
制御を行うことによって複合的に透過損失の制御を行っ
ても良いし、図４の（Ｅ）の様にギャップを設けずに接
合しても透過損失を制御することが可能である。

【００４８】図４の（Ｆ）は、導波路１３を構成するコ
アに段差３５を設けた例である。段差３５を境にした各
々のコアの中心線のずれd4を制御することにより透過損
失を制御することが可能である。なお、このコアのずれ
部は、図５の（Ｇ）の段差３５の様にある程度の距離を
経ながら変化していても良い。

【００４９】図５の（Ｈ）は、導波路１３を構成するコ
アにＹ分岐３６を設け、分岐された片方の導波路１３の
みを使用する例であり、中心線のずれd5を制御すること
により、透過損失を制御することが可能である。

【００５０】図５の（Ｉ）は、導波路１３を構成するコ
アに曲がり部３７を設けた例であり、曲がり部３７の曲
率半径r1及び曲がり全体の長さを制御することにより、
透過損失を制御することが可能である。

【００５１】図６の（Ｊ）、（Ｋ）および（Ｌ）は、導
波路１３を構成するコアに凸部３８、凸部３９、凸部４
０を設けた例である。凸部の大きさs2〜s4を制御するこ
とにより、透過損失を制御することが可能である。な
お、（Ｊ）は凸部３８がコアの両側に付加した例、
（Ｋ）は凸部３９がコアの片側にのみ付加した例、
（Ｌ）は凸部４０が三角状の形状の例であり、その他図
に示した形状以外でも良い。

【００５２】図７の（Ｍ）は、導波路１３を構成するコ
アに凹部４１を設けた例である。凹部４１の大きさs5を
制御することにより、透過損失を制御することが可能で
ある。この凹部４１の形状は図６の（Ｊ）、（Ｋ）およ
び（Ｌ）に示した凸部の形状と同様に、コアの片側でも
両側でも良く、その形状は限定されない。

【００５３】図７の（Ｎ）は、導波路１３中に方向性結
合器４２を設けた例である。この方向性結合器４２によ
り光が隣接して設けたダミー導波路４３に漏れていき、
必要とする導波路１３を通過する光の強度が減少する。
この例においては方向性結合器４２におけるコア間の距
離d6、結合させる部分の長手方向の距離d7を制御するこ
とにより、透過損失を制御することが可能である。この
方向性結合器４２は接合する導波路に光を漏洩させるこ
とが目的なので、図７の（Ｏ）の様に隣接するダミー導
波路４４は通光する導波路１３の幅よりも細くても良く
長さも接合する部分のみでも良い。この例もコア間の距
離d8及び長手方向の結合距離d9を制御することにより透
過損失を制御することが可能である。

【００５４】図８の（Ｐ）は、導波路１３を構成するコ
アに他の導波路４５との交差部４６を設けた例である。
交差部４６の交わり角度a2を制御することにより、透過
損失を制御することが可能である。

【００５５】図８の（Ｑ）は、導波路１３を構成するコ
ア中に屈折率の異なる部分４７を設けた例である。屈折
率の変化部分４７で透過損失が生じる現象を利用したも
のである。この例では、屈折率差を変化させること、及
びその変化の回数を制御することにより、透過損失を制
御することが可能である。

【００５６】また、この屈折率の変化は導波路１３を構
成するクラッド中に設けても良い。この例の場合、屈折
率がコアの屈折率と近づくと、クラッドに漏れる光強度
が増大し、コアを通過する光には損失が生じることにな
る。このクラッドの屈折率及びその長さを制御すること
により透過損失を制御することが可能である。

【００５７】図８の（Ｒ）は、導波路１３を構成するコ
ア中に光を吸収する物質を添加した添加部４８を設けた
例である。光を吸収する物質としては、例えばエルビウ
ム元素を添加することにより、ある波長の光は吸収され
透過損失が生じる。この例では、添加する光を吸収する
物質の種類及び濃度を制御することにより透過損失を制
御することが可能である。

【００５８】なおまた、上記の実施の形態において、導
波路に透過損失を付加する機能構造は出射導波路に設け
た例について説明したが、本発明は上記の実施の形態に
限定されることはなく様々な実施の形態を採り得る。

【００５９】本発明に係る光導波路デバイスの他の実施
の形態例として、波長合波デバイスがある。波長合波デ
バイスは、図１０に示すアレイ導波路型回折格子２０を
使用するものである。波長合波デバイスは、アレイ導波
路回折格子２０の出射導波路２５を各波長の光に対する
入射導波路として用い、それぞれの出射導波路２５より
入力された光は、第２のスラブ導波路２４、アレイ導波
路２３、第１のスラブ導波路２２を通過、集光し、入射
導波路２１に波長多重された光として出力される波長合
波器としての機能する。この例の場合、導波路に透過損
失を付加する機能構造は入射導波路、即ちアレイ導波路
型回折格子２０の出射導波路２５に設けられることにな
る。

【００６０】本実施の形態の場合、それぞれの入射導波
路、即ちアレイ導波路型回折格子２０の出射導波路２５
に透過損失を付加する機能構造、例えばギャップ３１を
設けることにより、入射ポート間の挿入損失の偏差を解
消することができる。

【００６１】

【発明の効果】本第１の発明によれば、それぞれの入射
導波路又はそれぞれの出射導波路の任意の導波路中に光
の伝送損失を生させる機能構造を設けて導波路を通過す
る光の透過率を減少させることにより、例えば、スラブ
型スプリッタ、アレイ導波路型回折格子、波長合波デバ
イスのように複数の入射導波路もしくは出射導波路を持
ち、通過する入出射導波路の違いにより、通過する光の
透過率に差がある光導波路デバイスにおいて、光の伝送
損失を各導波路毎に変化させることによってそれぞれの
出射導波路よりの出力光にポート間偏差がある場合にで
も出力光を一定することができる。またそれぞれの出射
導波路よりの出力光をポート間偏差を設けて所定の比率
で出力することもできる。光の伝送損失を生させる機能
構造は光導波路デバイスの基板内に設けられているの
で、光導波路デバイスの外部に各ポート毎にアッテネー
タのような光部品を取りつけることがないので、全体の
モジュールサイズを増大させることなく、低コストに作
成することができる。

【００６２】また、上記構成の本第２の発明によれば、
それぞれの入射導波路又はそれぞれの出射導波路の任意
の導波路中に光の伝送損失を生させる機能構造を設けて
導波路を通過する光の透過率を変化させて、それぞれの
入射導波路又はそれぞれの出射導波路を通過する光の透
過率の偏差を低減させることにより、例えば、スラブ型
スプリッタやアレイ導波路型回折格子のように複数の入
射導波路もしくは出射導波路を持ち、通過する入出射導
波路の違いにより、通過する光の透過率に差がある光導
波路デバイスにおいて、光の伝送損失を各導波路毎に変
化させることによってそれぞれの出射導波路よりの出力
光にポート間偏差がある場合にでも一定の出力光を得る
ことができる。

【００６３】即ち、それぞれの入射導波路又はそれぞれ
の出射導波路に光の伝送損失を生させる機能構造を設け
て、元来比較的光の透過率が大きいポートの透過損失を
意図的に大きくし、元来比較的光の透過率が小さいポー
トにおける光強度に合わせることによって、デバイス全
体としての透過光強度の偏差を抑え均一な光強度を得る
ことができる。光の伝送損失を生させる機能構造は光導
波路デバイスの基板内に設けられているので、光導波路
デバイスの外部に各ポート毎にアッテネータのような光
部品を取りつけることがないので、全体のモジュールサ
イズを増大させることなく、低コストに作成することが
できる。

【００６４】さらに、本第３の発明によれば、導波路中
に光の伝送損失を生させる機能構造は、導波路を構成す
るコア中に設けられた所定間隔のギャップ、導波路を構
成するコアに設けられた所定長さの狭細導波路、導波路
を構成するコアに設けられた内部欠陥、導波路を構成す
るコアに設けられた段差、導波路を構成するコアに設け
られた凹部、導波路を構成するコアに設けられた凸部、
導波路を構成するコアに設けられた所定曲率の曲がり
部、導波路を構成するコアに設けられたＹ分岐、導波路
を構成するコアに設けられた方向性結合器、導波路を構
成するコアに設けられた他の導波路との交差部、導波路
を構成するコアに設けられた光を吸収する物質の添加
部、導波路を構成するコアに設けられた屈折率の変化
部、導波路を構成するクラッドに設けられた屈折率の変
化部のいずれか一つ又はそれらの組合せる構成としたこ
とにより、各ポート間の挿入損失の偏差を任意に、又は
偏差が小さい光導波路デバイスを低コストに作成するこ
とができる。

【００６５】また、温度変化や光導波路とファイバ接続
部への応力に対し安定した低コストの光導波路デバイス
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光導波路デバイスの第１の実施の
形態を示した主要部の模式構成図である。

【図２】上記第１の実施の形態例を適用した場合のポー
ト間の総合ロスと適用しない場合のポート間のロスを示
すグラフである。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明に係る光導
波路デバイスに適用される導波路中に光の伝送損失を生
させる機能構造のそれぞれの例を示す主要部の模式構成
図である。

【図４】（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は、本発明に係る光導
波路デバイスに適用される導波路中に光の伝送損失を生
させる機能構造のそれぞれの例を示す主要部の模式構成
図である。

【図５】（Ｇ）、（Ｈ）、（Ｉ）は、本発明に係る光導
波路デバイスに適用される導波路中に光の伝送損失を生
させる機能構造のそれぞれの例を示す主要部の模式構成
図である。

【図６】（Ｊ）、（Ｋ）、（Ｌ）は、本発明に係る光導
波路デバイスに適用される導波路中に光の伝送損失を生
させる機能構造のそれぞれの例を示す主要部の模式構成
図である。

【図７】（Ｍ）、（Ｎ）、（Ｏ）は、本発明に係る光導
波路デバイスに適用される導波路中に光の伝送損失を生
させる機能構造のそれぞれの例を示す主要部の模式構成
図である。

【図８】（Ｐ）、（Ｑ）、（Ｒ）は、本発明に係る光導
波路デバイスに適用される導波路中に光の伝送損失を生
させる機能構造のそれぞれの例を示す主要部の模式構成
図である。

【図９】従来の光導波路デバイスの一つであるスラブ型
スプリッタを示す模式構成図である。

【図１０】従来の光導波路デバイスの一つであるアレイ
導波路型回折格子を示す模式構成図である。

【図１１】従来の光導波路デバイスの一つであるスラブ
型スプリッタのポート依存性を示す示すグラフである。

【図１２】従来の光導波路デバイスの一つであるアレイ
導波路型回折格子の各ポート毎の透過光強度と波長依存
性を示す示すグラフである。

【符号の説明】

１ 基板 １０ スラブ型１６分岐スプリッタ １１ 入射導波路 １２ スラブ導波路 １３ 出射導波路 ２０ アレイ導波路型回折格子 ２１ 入射導波路 ２２ 入射側スラブ導波路 ２３ アレイ導波路 ２４ 出射側スラブ導波路 ２５ 出射導波路 ３１ ギャップ ３２ 狭細導波路 ３３ コアの欠陥部 ３４ コアの広がり部 ３５ 段差 ３６ Ｙ分岐段差 ３７ 曲がり部 ３８ 凸部 ３９ 凸部 ４０ 凸部 ４１ 凹部 ４２ 方向性結合器 ４６ 交差部 ４７ 屈折率の変化部分 ４８ 光を吸収する物質を添加した添加部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 完二 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H047 KA02 KA04 KA11 LA12 MA05 RA08 TA11 5K002 BA02 BA07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に少なくとも２本以上の入射導波
   路又は少なくとも２本以上の出射導波路を有した光導波
   路デバイスであって、前記それぞれの入射導波路又は前
   記それぞれの出射導波路の任意の導波路中に光の伝送損
   失を生させる機能構造を設け、前記機能構造により導波
   路を通過する光の透過率を減少させたことを特徴とする
   光導波路デバイス。
2. 【請求項２】 基板上に少なくとも２本以上の入射導波
   路又は少なくとも２本以上の出射導波路を有し、前記そ
   れぞれの入射導波路又は前記それぞれの出射導波路を通
   過する光の透過率に偏差がある光導波路デバイスであっ
   て、前記それぞれの入射導波路又は前記それぞれの出射
   導波路の任意の導波路中に光の伝送損失を生させる機能
   構造を設け、前記機能構造により導波路を通過する光の
   透過率を変化させて、前記それぞれの入射導波路又は前
   記それぞれの出射導波路を通過する光の透過率の偏差を
   低減させたことを特徴とする光導波路デバイス。
3. 【請求項３】 導波路中に光の伝送損失を生させる機能
   構造は、導波路を構成するコア中に設けられた所定間隔
   のギャップ、導波路を構成するコアに設けられた所定長
   さの狭細導波路、導波路を構成するコアに設けられた欠
   陥、導波路を構成するコアに設けられた段差、導波路を
   構成するコアに設けられた凹部、導波路を構成するコア
   に設けられた凸部、導波路を構成するコアに設けられた
   所定曲率の曲がり部、導波路を構成するコアに設けられ
   たＹ分岐、導波路を構成するコアに設けられた方向性結
   合器、導波路を構成するコアに設けられた他の導波路と
   の交差部、導波路を構成するコアに設けられた光を吸収
   する物質の添加部、導波路を構成するコアに設けられた
   屈折率の変化部、導波路を構成するクラッドに設けられ
   た屈折率の変化部のいずれか一つ又はそれらの組合せで
   あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光導
   波路デバイス。