JP2000292634A - Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer and its manufacture - Google Patents

Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer and its manufacture

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JP2000292634A
JP2000292634A JP9881499A JP9881499A JP2000292634A JP 2000292634 A JP2000292634 A JP 2000292634A JP 9881499 A JP9881499 A JP 9881499A JP 9881499 A JP9881499 A JP 9881499A JP 2000292634 A JP2000292634 A JP 2000292634A
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waveguide
output
light
output terminal
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Shigeru Hirai
茂 平井
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-loss and compact array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer facilitating manufacture, and a manufacturing method. SOLUTION: A first channel waveguide for input/output 2, a first slab waveguide 3 connected to the first channel waveguide for input/output 2, an array waveguide part 4 comprising M (M>=2) of channel waveguides 41 to 4M with different optical path lengths connected to the first slab waveguide 3, a second slab waveguide 5 connected to the array waveguide part 4, and N (N>=2) of second channel waveguides for input/output 61 to 6N connected to the second slab waveguide 5 are formed on a base plate 1. A double refraction plate 7 is embedded in the course of the light path in the second slab waveguide 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重通信シス
テムにおいて多波長信号光を合波または分波するのに好
適に用いられる平面光回路部品であるアレイ導波路回折
格子型光合分波器およびその作製方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer, which is a planar optical circuit component suitably used for multiplexing or demultiplexing multi-wavelength signal light in a wavelength division multiplexing communication system. The present invention relates to a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】アレイ導波路回折格子型光合分波器は、
図5に示すように、少なくとも1本の第1の入出力用チ
ャネル導波路2と、この第1の入出力用チャネル導波路
2に接続された第1のスラブ導波路3と、この第1のス
ラブ導波路3に接続され各々の光路長が互いに異なる複
数のチャネル導波路41〜4Mからなるアレイ導波路部4
と、このアレイ導波路部4に接続された第2のスラブ導
波路5と、この第2のスラブ導波路5に接続された複数
本の第2の入出力用チャネル導波路61〜6Nとが、基板
1上に形成されたものである。
2. Description of the Related Art An arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer is:
As shown in FIG. 5, at least one first input / output channel waveguide 2, a first slab waveguide 3 connected to the first input / output channel waveguide 2, and a first array waveguide portion 4 which the optical path length of each is connected to the slab waveguide 3 is different from a plurality of channel waveguides 4 1 to 4 M to each other
When, a second slab waveguide 5 connected to the array waveguide portion 4, the second slab waveguide 5 connected to the plurality of second input-output channel waveguide 6 1 to 6 N Are formed on the substrate 1.

【0003】そして、このアレイ導波路回折格子型光合
分波器は、入出力用チャネル導波路2に光が入力する
と、スラブ導波路3、アレイ導波路部4およびスラブ導
波路5を順次に経て導波させる間に光を分波し、その分
波された各波長の光それぞれをN本の入出力用チャネル
導波路61〜6Nの何れかに出力する。また、このアレイ
導波路回折格子型光合分波器は、N本の入出力用チャネ
ル導波路61〜6Nそれぞれに各波長の光を入力すると、
スラブ導波路5、アレイ導波路部4およびスラブ導波路
3を順次に経て導波させる間に光を合波し、その合波さ
れた光を入出力用チャネル導波路2に出力する。すなわ
ち、アレイ導波路回折格子型光合分波器は、波長多重通
信システムにおいて多波長信号光を合波する光合波器ま
たは分波する光分波器として用いられる。
In this array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer, when light enters the input / output channel waveguide 2, the light sequentially passes through the slab waveguide 3, the array waveguide section 4, and the slab waveguide 5. demultiplexes light between which is guided, to output the respective light of each wavelength that demultiplexed to any of the N input-output channel waveguide 6 1 to 6 N. The array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer receives light of each wavelength into each of the N input / output channel waveguides 6 1 to 6 N.
Light is multiplexed while sequentially guided through the slab waveguide 5, the arrayed waveguide section 4, and the slab waveguide 3, and the multiplexed light is output to the input / output channel waveguide 2. That is, the arrayed-waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer is used as an optical multiplexer / demultiplexer for multiplexing multi-wavelength signal light in a wavelength division multiplexing communication system.

【0004】アレイ導波路回折格子型光合分波器では、
入出力用チャネル導波路2、スラブ導波路3、アレイ導
波路部4、スラブ導波路5および入出力用チャネル導波
路6 1〜6Nそれぞれのコア領域に、高温焼結後に室温ま
で冷却される際に熱膨張率差に起因して応力・歪みが残
留する。アレイ導波路部4の各チャネル導波路41〜4M
それぞれのコア領域に残留応力が存在していると、光弾
性効果により、TEモード光およびTMモード光それぞ
れに対する実効的屈折率は互いに異なるものとなる。す
なわち、TEモード光に対する実効的屈折率をnTE
し、TMモード光に対する実効的屈折率をnTMとする
と、基板1がシリコン基板である場合には、熱膨張率差
が大きいことから、複屈折B=nTE−nTMは10-4程度
にまで及ぶことがある。
In an arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer,
Input / output channel waveguide 2, slab waveguide 3, array conductor
Waveguide 4, slab waveguide 5, and input / output channel waveguide
Road 6 1~ 6NAfter each high-temperature sintering,
Stress and strain due to the difference in thermal expansion coefficient when cooling
To stay. Each channel waveguide 4 of the array waveguide section 41~ 4M
If residual stress exists in each core area,
TE mode light and TM mode light
The effective refractive indices for this are different from each other. You
That is, the effective refractive index for TE mode light is nTEWhen
And the effective refractive index for the TM mode light is nTMTo be
And when the substrate 1 is a silicon substrate, the thermal expansion coefficient difference
Is large, birefringence B = nTE-NTMIs 10-Fourdegree
Up to

【0005】このようにアレイ導波路部4を導波するT
Eモード光およびTMモード光それぞれに対する実効的
屈折率が互いに異なると、TEモード光およびTMモー
ド光それぞれに対する実効的な光路長の差が変化する。
そして、図6に示すように、アレイ導波路部4からスラ
ブ導波路5を伝搬して入出力用チャネル導波路61〜6N
それぞれに入射する位置がΔzだけずれてしまう。
As described above, the T wave guided through the array waveguide portion 4
If the effective refractive indexes for the E mode light and the TM mode light are different from each other, the difference between the effective optical path lengths for the TE mode light and the TM mode light changes.
Then, as shown in FIG. 6, array waveguide portion 4 from the slab waveguide 5 the propagated output channel waveguide 6 1 to 6 N
The positions at which they are incident are shifted by Δz.

【0006】その結果、同一波長であってもTEモード
光とTMモード光とでは、スラブ導波路5から入出力用
チャネル導波路61〜6Nそれぞれに入射する際の損失が
互いに異なる。すなわち、図7に示すように、最小損失
ピーク波長が偏波状態に依存してPDλだけずれて偏波
依存性が生じる。特に、基板1がシリコン基板である場
合には、最小損失ピーク波長ずれPDλが0.1nm〜
0.4nm程度となり、光合分波器としての波長分解能
が大きく劣化する。
[0006] different result, in the same TE mode light be a wavelength and TM mode light, the loss at the time of entering the channel waveguide 6 1 to 6 N, respectively for input and output from the slab waveguide 5 from each other. That is, as shown in FIG. 7, the minimum loss peak wavelength is shifted by PDλ depending on the polarization state, and polarization dependence occurs. In particular, when the substrate 1 is a silicon substrate, the minimum loss peak wavelength shift PDλ is 0.1 nm to
It is about 0.4 nm, and the wavelength resolution as an optical multiplexer / demultiplexer is greatly deteriorated.

【0007】なお、アレイ導波路回折格子型光合分波器
において、光伝搬式および特性関係式は、 ns・d・sinθ+nc・ΔL=m・λ …(1) m=nc・ΔL/λ0 …(2) Δx/Δλ=f・m/ns/d …(3) PDλ=ΔL・B/m …(4) B=nTE−nTM=K・σ …(5) なる式で表される。ここで、図8に示すように、nc
アレイ導波路部4の各チャネル導波路41〜4Mの実効的
屈折率であり、nsはスラブ導波路5の実効的屈折率で
あり、dはアレイ導波路部4の各チャネル導波路41
Mのスラブ導波路5に接する位置での間隔であり、Δ
Lはアレイ導波路部4の各チャネル導波路4 1〜4Mのう
ち隣り合う2本の幾何学的長さの差である。mは回折次
数であり、λは光の波長であり、fはスラブ導波路5の
焦点距離であり、λ0はスラブ導波路5から得られる光
の中心波長である。Δxは入出力用チャネル導波路61
〜6Nの間隔であり、Δλは光波長間隔であり、Kは導
波路の光弾性係数であり、σは導波路の応力である。
An arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer.
In the equation, the light propagation equation and the characteristic relational equation are:s・ D · sin θ + nc・ ΔL = m ・ λ (1) m = nc・ ΔL / λ0 ... (2) Δx / Δλ = fm / ns/ D (3) PDλ = ΔL · B / m (4) B = nTE-NTM= K · σ (5) Here, as shown in FIG.cIs
Each channel waveguide 4 of the array waveguide section 41~ 4MEffective
Index of refraction, nsIs the effective refractive index of the slab waveguide 5
And d is each channel waveguide 4 of the array waveguide section 4.1~
4MIs the interval at the position in contact with the slab waveguide 5 of
L is each channel waveguide 4 of the array waveguide section 4 1~ 4MBaby
It is the difference between two adjacent geometric lengths. m is the diffraction order
Λ is the wavelength of light and f is the number of slab waveguides 5
Focal length, λ0Is the light obtained from the slab waveguide 5
Is the center wavelength. Δx is the input / output channel waveguide 61
~ 6N, Δλ is the optical wavelength interval, and K is
Is the photoelastic coefficient of the waveguide, and σ is the stress of the waveguide.

【0008】そこで、このようなアレイ導波路回折格子
型光合分波器における偏波依存性の問題を解消すべく幾
つかの提案がなされている。例えば、特開平4−241
304号公報に開示されたものは、アレイ導波路部4の
各チャネル導波路41〜4Mそれぞれの中央部を横断する
ように偏波回転器としてλ/2板を挿入し、この偏波回
転器によりTEモード光とTMモード光とを互いに変換
して、これにより偏波依存性の問題を解消するものであ
る。特開平5−157920号公報に開示されたもの
は、アレイ導波路部4の各チャネル導波路41〜4Mそれ
ぞれの上に特定形状のアモルファスシリコン膜などの応
力付与部を設け、この応力付与部により付与される応力
で残留応力を打ち消して、これにより偏波依存性の問題
を解消するものである。また、特開平4−163406
号公報に開示されたものは、スラブ導波路3に光を入力
する入出力用チャネル導波路2を2本設け、一方の入出
力用チャネル導波路にTEモード光を入射させ、他方の
入出力用チャネル導波路にTMモード光を入射させて、
これにより偏波依存性の問題を解消するものである。
Therefore, several proposals have been made to solve the problem of polarization dependence in such an arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-241
304 No. those disclosed in Japanese, insert the lambda / 2 plate as a polarization rotator so as to cross each channel waveguide 4 1 to 4 M, respectively of the central portion of the arrayed waveguide 4, the polarization The rotator converts the TE mode light and the TM mode light into each other, thereby eliminating the problem of polarization dependence. Those disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-157920 has a stress applying section such as amorphous silicon film of a specific shape provided on each of the channel waveguides 4 1 to 4 M of the arrayed waveguide 4, the stress applying The residual stress is canceled by the stress given by the portion, thereby solving the problem of polarization dependence. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-163406
In this publication, two input / output channel waveguides 2 for inputting light to a slab waveguide 3 are provided, TE mode light is made incident on one input / output channel waveguide, and the other input / output channel waveguide is used. The TM mode light into the channel waveguide for
This eliminates the problem of polarization dependence.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
公報に開示されたアレイ導波路回折格子型光合分波器は
以下のような問題点を有している。
However, the array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer disclosed in each of the above publications has the following problems.

【0010】特開平4−241304号公報に開示され
たものでは、アレイ導波路部4の各チャネル導波路41
〜4Mそれぞれのコア断面の寸法が6μm×6μm程度
であるのに対して、これに挿入される偏波回転器(λ/
2板)の厚みが20μm〜100μmである。したがっ
て、偏波回転器を光が通過する際に回折が生じて、その
回折損失が0.3dB以上になる。
In the structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-241304, each channel waveguide 4 1 of the arrayed waveguide section 4 is provided.
Although the dimensions of the core cross section of each of ~ 4 M are about 6 µm × 6 µm, the polarization rotator (λ /
2) has a thickness of 20 μm to 100 μm. Therefore, when light passes through the polarization rotator, diffraction occurs, and the diffraction loss becomes 0.3 dB or more.

【0011】特開平5−157920号公報に開示され
たものでは、アレイ導波路部4の各チャネル導波路41
〜4Mそれぞれの上に設けられる応力付与部の膜が特定
形状であることが要求される。したがって、応力付与部
を形成する際に、製膜、レジスト塗布、パターン加工お
よびレジスト剥離の工程が必要となり、製造が容易でな
い。
In the structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-157920, each channel waveguide 4 1 of the arrayed waveguide section 4 is provided.
It is required that the film of the stress applying part provided on each of the 44 M has a specific shape. Therefore, when the stress applying portion is formed, steps of film formation, resist application, pattern processing, and resist peeling are required, and manufacturing is not easy.

【0012】また、特開平4−163406号公報に開
示されたものでは、2本の入出力用チャネル導波路2そ
れぞれに互いに異なる偏波成分の光を入射させる為に、
マッハツェンダ干渉計等の偏波分離回路をアレイ導波路
回折格子型光合分波器とは別に設ける必要がある。した
がって、両者を含めた回路が複雑となり大型化してしま
う。
Also, in the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-163406, in order to make light of mutually different polarization components incident on each of the two input / output channel waveguides 2,
It is necessary to provide a polarization separation circuit such as a Mach-Zehnder interferometer separately from the arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer. Therefore, a circuit including both of them becomes complicated and large.

【0013】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、低損失、製造容易かつ小型のアレイ導
波路回折格子型光合分波器およびその作製方法を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a low-loss, easy-to-manufacture and compact array waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer and a method of manufacturing the same. I do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明に係るアレイ導波
路回折格子型光合分波器は、基板上に形成され光を合分
波するアレイ導波路回折格子型光合分波器であって、そ
の基板上に、(1) 第1および第2の入出力端を有し、第
1の入出力端に光が入力すると、その光を第2の入出力
端に出力する第1の入出力用チャネル導波路と、(2) 第
1の入出力用チャネル導波路の第2の入出力端と接続さ
れた第1の入出力端と、その第1の入出力端に光が入力
するとその光を出力するM(M≧2)個の第2の入出力
端とを有する第1のスラブ導波路と、(3) 第1のスラブ
導波路のM個の第2の入出力端に1対1に接続された第
1の入出力端と、その第1の入出力端に光が入力すると
その光を出力する第2の入出力端とを各々有し、各々の
光路長が所定長ずつ異なるM本のチャネル導波路からな
るアレイ導波路部と、(4) アレイ導波路部のM本のチャ
ネル導波路それぞれの第2の入出力端に1対1に接続さ
れたM個の第1の入出力端と、そのM個の第1の入出力
端それぞれに光が入力するとその光を出力するN(N≧
2)個の第2の入出力端とを有する第2のスラブ導波路
と、(5) 第2のスラブ導波路のN個の第2の入出力端に
1対1に接続された第1の入出力端と、その第1の入出
力端に光が入力するとその光を出力する第2の入出力端
とを各々有するN本の第2の入出力用チャネル導波路と
が形成されており、第2のスラブ導波路の第1の入出力
端と第2の入出力端との間に複屈折性平板が埋め込まれ
ていることを特徴とする。
An array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is an array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer formed on a substrate for multiplexing / demultiplexing light. (1) a first input / output terminal having first and second input / output terminals on the substrate, and outputting light to the second input / output terminal when light is input to the first input / output terminal Channel waveguide, (2) a first input / output end connected to the second input / output end of the first input / output channel waveguide, and when light is input to the first input / output end, A first slab waveguide having M (M ≧ 2) second input / output terminals for outputting light, and (3) one M input / output terminals of the M first input / output terminals of the first slab waveguide. A first input / output end connected to the pair, and a second input / output end outputting light when the light is input to the first input / output end, and each of the optical path lengths is a predetermined length. Different by (4) M first waveguides connected one-to-one to the second input / output terminals of each of the M channel waveguides in the array waveguide. N (N ≧ N) that outputs light when light is input to each of the input / output terminals of M and the M first input / output terminals.
(2) a second slab waveguide having two second input / output ends, and (5) a first slab waveguide connected to the N second input / output ends of the second slab waveguide in a one-to-one correspondence. , And N second input / output channel waveguides each having an input / output end and a second input / output end for outputting light when light enters the first input / output end. A birefringent flat plate is embedded between the first input / output end and the second input / output end of the second slab waveguide.

【0015】このアレイ導波路回折格子型光合分波器に
よれば、第1のチャネル導波路の第1の入出力端に入力
した光は、第1のチャネル導波路、第1のスラブ導波
路、および、アレイ導波路部を構成するM本のチャネル
導波路を経て、第2のスラブ導波路に入力する。アレイ
導波路部を構成するM本のチャネル導波路それぞれで
は、残留応力に因り、偏波状態により実効的屈折率が異
なる場合がある。この場合、複屈折性平板を設けないと
すれば第2の入出力用チャネル導波路の第1の入出力端
に光が入射する際に偏波状態の相違による位置ずれが生
じる。しかし、本発明では、第2のスラブ導波路の光路
途中に複屈折性平板が設けられているので、この位置ず
れが補償される。そして、偏波状態によらず第2の入出
力用チャネル導波路の第1の入出力端に効率よく光が入
射する。このように第2の入出力用チャネル導波路への
入力時の偏波依存性が小さくなって、最小損失ピーク波
長のずれ量は小さくなる。特に、複屈折性平板がルチル
結晶板であるのが好適である。
According to this arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer, the light input to the first input / output terminal of the first channel waveguide is transmitted to the first channel waveguide and the first slab waveguide. , And through the M channel waveguides forming the arrayed waveguide section, the signal is input to the second slab waveguide. In each of the M channel waveguides forming the array waveguide portion, the effective refractive index may differ depending on the polarization state due to residual stress. In this case, if the birefringent flat plate is not provided, when light enters the first input / output end of the second input / output channel waveguide, displacement occurs due to a difference in polarization state. However, in the present invention, since the birefringent flat plate is provided in the middle of the optical path of the second slab waveguide, this displacement is compensated. Then, light is efficiently incident on the first input / output end of the second input / output channel waveguide regardless of the polarization state. As described above, the polarization dependence at the time of input to the second input / output channel waveguide is reduced, and the shift amount of the minimum loss peak wavelength is reduced. In particular, the birefringent flat plate is preferably a rutile crystal plate.

【0016】また、さらに、第1および第2のスラブ導
波路の何れかの第1の入出力端と第2の入出力端との間
に位相差補償平板が埋め込まれていることを特徴とす
る。この場合には、各偏波状態の光が複屈折性平板を透
過する際の光路長の差異に因り位相差が生じたとして
も、位相差補償平板が設けられているので、この位相差
が補償される。
Further, a phase difference compensating flat plate is buried between the first input / output terminal and the second input / output terminal of any of the first and second slab waveguides. I do. In this case, even if a phase difference occurs due to a difference in optical path length when light in each polarization state passes through the birefringent flat plate, the phase difference is provided because the phase difference compensating flat plate is provided. Compensated.

【0017】本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合
分波器の作製方法は、基板上に形成され光を合分波する
アレイ導波路回折格子型光合分波器の作製方法であっ
て、その基板上に、(1) 第1および第2の入出力端を有
し、第1の入出力端に光が入力すると、その光を第2の
入出力端に出力する第1の入出力用チャネル導波路と、
(2) 第1の入出力用チャネル導波路の第2の入出力端と
接続された第1の入出力端と、その第1の入出力端に光
が入力するとその光を出力するM(M≧2)個の第2の
入出力端とを有する第1のスラブ導波路と、(3) 第1の
スラブ導波路のM個の第2の入出力端に1対1に接続さ
れた第1の入出力端と、その第1の入出力端に光が入力
するとその光を出力する第2の入出力端とを各々有し、
各々の光路長が所定長ずつ異なるM本のチャネル導波路
からなるアレイ導波路部と、(4) アレイ導波路部のM本
のチャネル導波路それぞれの第2の入出力端に1対1に
接続されたM個の第1の入出力端と、そのM個の第1の
入出力端それぞれに光が入力するとその光を出力するN
(N≧2)個の第2の入出力端とを有する第2のスラブ
導波路と、(5) 第2のスラブ導波路のN個の第2の入出
力端に1対1に接続された第1の入出力端と、その第1
の入出力端に光が入力するとその光を出力する第2の入
出力端とを各々有するN本の第2の入出力用チャネル導
波路とを形成し、第2のスラブ導波路の第1の入出力端
と第2の入出力端との間に溝を形成し、その溝に複屈折
性平板を埋め込み接着固定することを特徴とする。ま
た、さらに、第1および第2のスラブ導波路の何れかの
第1の入出力端と第2の入出力端との間に溝を形成し、
その溝に位相差補償平板を埋め込み接着固定することを
特徴とする。この製造方法により、上記の本発明に係る
アレイ導波路回折格子型光合分波器を好適に製造するこ
とができる。
The method for manufacturing an arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is a method for manufacturing an arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer formed on a substrate and for multiplexing / demultiplexing light. (1) a first input / output terminal having first and second input / output terminals on the substrate, and outputting light to the second input / output terminal when light is input to the first input / output terminal A channel waveguide for
(2) A first input / output terminal connected to the second input / output terminal of the first input / output channel waveguide, and M () outputs light when light is input to the first input / output terminal. (1) a first slab waveguide having M ≧ 2) second input / output terminals, and (3) one-to-one connection with the M second input / output terminals of the first slab waveguide. A first input / output end, and a second input / output end that outputs light when light is input to the first input / output end,
(4) One-to-one connection between the arrayed waveguide section composed of M channel waveguides having different optical path lengths by a predetermined length, and (4) the second input / output end of each of the M channel waveguides in the arrayed waveguide section. The M first input / output terminals connected to each other, and N outputs light when light is input to each of the M first input / output terminals.
(5) a second slab waveguide having (N ≧ 2) second input / output ends, and (5) one-to-one connected to the N second input / output ends of the second slab waveguide. The first input / output terminal and the first
And N second input / output channel waveguides each having a second input / output end for outputting light when light is input to the input / output end of the second slab waveguide. A groove is formed between the input / output terminal and the second input / output terminal, and a birefringent flat plate is buried in the groove and fixed by adhesion. Further, a groove is formed between the first input / output end and the second input / output end of any of the first and second slab waveguides,
A phase difference compensating flat plate is embedded and fixed in the groove. According to this manufacturing method, the above-described array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention can be suitably manufactured.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0019】図1は、本実施形態に係るアレイ導波路回
折格子型光合分波器の構成図である。本実施形態に係る
アレイ導波路回折格子型光合分波器は、第1の入出力用
チャネル導波路2と、第1の入出力用チャネル導波路2
に接続された第1のスラブ導波路3と、第1のスラブ導
波路3に接続され各々の光路長が互いに異なるM(M≧
2)本のチャネル導波路41〜4Mからなるアレイ導波路
部4と、アレイ導波路部4に接続された第2のスラブ導
波路5と、第2のスラブ導波路5に接続されたN(N≧
2)本の第2の入出力用チャネル導波路61〜6Nとが、
基板1上に形成されており、さらに、第2のスラブ導波
路5における光路の途中に複屈折性平板7が埋め込まれ
ている。
FIG. 1 is a configuration diagram of an arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer according to this embodiment. The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present embodiment includes a first input / output channel waveguide 2 and a first input / output channel waveguide 2.
And a first slab waveguide 3 connected to the first slab waveguide 3 and having different optical path lengths M (M ≧ M).
2) array waveguide portion 4 composed of a channel waveguide 4 1 to 4 M of this, a second slab waveguide 5 connected to the array waveguide portion 4, which is connected to the second slab waveguide 5 N (N ≧
2) The second input / output channel waveguides 6 1 to 6 N are:
The birefringent flat plate 7 is formed on the substrate 1 and is embedded in the optical path of the second slab waveguide 5.

【0020】以下では、本実施形態に係るアレイ導波路
回折格子型光合分波器が光分波器であると想定して説明
する。すなわち、第1の入出力用チャネル導波路2に入
力した光を分波して、その分波された各波長の光をN本
の第2の入出力用チャネル導波路61〜6Nの何れかに出
力する場合を想定して説明する。
In the following, description will be made on the assumption that the arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer according to the present embodiment is an optical demultiplexer. That is, the light input to the first input / output channel waveguide 2 is demultiplexed, and the demultiplexed light of each wavelength is transmitted to the N second input / output channel waveguides 6 1 to 6 N. Description will be made assuming a case of outputting to any of them.

【0021】入出力用チャネル導波路2は、基板1の屈
折率に対して高い屈折率を有する領域がチャネル状に形
成された導波路である。入出力用チャネル導波路2は、
入力端2aを基板1の端面に有し、この入力端2aに入
力した光を出力する出力端2bをスラブ導波路3との接
合位置に有する。
The input / output channel waveguide 2 is a waveguide in which a region having a higher refractive index than the refractive index of the substrate 1 is formed in a channel shape. The input / output channel waveguide 2 is
An input end 2 a is provided on an end face of the substrate 1, and an output end 2 b for outputting light input to the input end 2 a is provided at a joint position with the slab waveguide 3.

【0022】スラブ導波路3は、基板1の屈折率に対し
て高い屈折率を有する領域が層状に形成された導波路で
ある。スラブ導波路3は、入出力用チャネル導波路2の
出力端2bからスラブ導波路3へ入力した光を、このス
ラブ導波路3に接合されているアレイ導波路部4の入力
端4aに入力させる。
The slab waveguide 3 is a waveguide in which a region having a higher refractive index than the refractive index of the substrate 1 is formed in a layer. The slab waveguide 3 allows light input from the output end 2b of the input / output channel waveguide 2 to the slab waveguide 3 to be input to the input end 4a of the arrayed waveguide unit 4 joined to the slab waveguide 3. .

【0023】アレイ導波路部4は、基板1の屈折率に対
して高い屈折率を有する領域が各々チャネル状に形成さ
れたM本のチャネル導波路41〜4Mからなる。アレイ導
波路部4は、スラブ導波路3から光を入力する入力端4
aと、その光をスラブ導波路5へ出力する出力端4bと
を有している。M本のチャネル導波路41〜4Mは、各々
の光路長が所定長ΔLずつ異なっており、各々を導波す
る光に対して位相差を与える。
The array waveguide section 4 is composed of M channel waveguides 4 1 to 4 M in which regions each having a higher refractive index than the refractive index of the substrate 1 are formed in a channel shape. The array waveguide section 4 has an input terminal 4 for inputting light from the slab waveguide 3.
a and an output end 4 b for outputting the light to the slab waveguide 5. Channel waveguides 4 1 to 4 M of the M, each of the optical path length is different by a predetermined length [Delta] L, giving a phase difference to light guided through each.

【0024】スラブ導波路5は、基板1の屈折率に対し
て高い屈折率を有する領域が層状に形成された導波路で
ある。スラブ導波路5は、アレイ導波路部4の出力端4
bからスラブ導波路5へ入力した光を、複屈折性平板7
を経て、このスラブ導波路5に接合されている入出力用
チャネル導波路61〜6Nの入力端6aへ入力させる。
The slab waveguide 5 is a waveguide in which a region having a higher refractive index than the refractive index of the substrate 1 is formed in a layer. The slab waveguide 5 is connected to the output end 4 of the array waveguide section 4.
b is input to the slab waveguide 5 by the birefringent flat plate 7.
Through, is inputted to the input terminal 6a of the slab waveguide 5 to the joint has been that output channel waveguide 6 1 to 6 N.

【0025】入出力用チャネル導波路61〜6Nは、基板
1の屈折率に対して高い屈折率を有する領域がチャネル
状に形成された導波路である。入出力用チャネル導波路
1〜6Nそれぞれは、スラブ導波路5から入力端6aに
入力した光を、基板1の端面に設けられた出力端6bに
出力する。
The input / output channel waveguides 6 1 to 6 N are waveguides in which a region having a higher refractive index than the refractive index of the substrate 1 is formed in a channel shape. Each of the input / output channel waveguides 6 1 to 6 N outputs light input from the slab waveguide 5 to the input end 6 a to an output end 6 b provided on the end face of the substrate 1.

【0026】複屈折性平板7は、スラブ導波路5におけ
る光路の途中、すなわち、アレイ導波路部4の出力端4
bと入出力用チャネル導波路61〜6Nの入力端6aとの
間に形成された溝に埋め込まれている。複屈折性平板7
は、一方の面に入射した光を常光成分と異常光成分とに
分離し、常光成分および異常光成分それぞれに対して、
互いに異なる光路を伝搬させ、他方の面の互いに異なる
位置から出射する。
The birefringent flat plate 7 is located in the middle of the optical path in the slab waveguide 5, that is, the output end 4 of the array waveguide 4.
b and are embedded in a groove formed between the input end 6a of the input and output channel waveguides 6 1 to 6 N. Birefringent flat plate 7
Separates light incident on one surface into an ordinary light component and an extraordinary light component, and for each of the ordinary light component and the extraordinary light component,
The light propagates through different optical paths and exits from different positions on the other surface.

【0027】この複屈折性平板7は、導波路幅が広いス
ラブ導波路5に挿入されているので、回折損失が小さ
く、挿入損失が小さい。なお、複屈折性平板7として、
光学軸が所定方位に設定され且つ厚みが適切に設定され
たルチル結晶板が好適である。この場合、加工性が優
れ、また、一般に光通信において用いられる波長1.5
5μm帯の信号光に対して透過率が高い。
Since the birefringent plate 7 is inserted into the slab waveguide 5 having a wide waveguide, the diffraction loss is small and the insertion loss is small. In addition, as the birefringent flat plate 7,
A rutile crystal plate in which the optical axis is set in a predetermined direction and the thickness is appropriately set is preferable. In this case, the workability is excellent, and the wavelength 1.5 which is generally used in optical communication is used.
The transmittance is high for signal light in the 5 μm band.

【0028】図2は、本実施形態に係るアレイ導波路回
折格子型光合分波器における複屈折性平板7の説明図で
ある。この図に示すように、アレイ導波路部4からスラ
ブ導波路5へ入射してスラブ導波路5を伝搬する光は、
アレイ導波路部4における残留応力に起因する複屈折に
因りTEモード光とTMモード光とに分離され、同一波
長であっても各モード光は互いに異なる経路をとって複
屈折性平板7に入射する。複屈折性平板7は、入力した
TEモード光およびTMモード光それぞれに対し互いに
異なる光路を伝搬させて出力する。そして、この複屈折
性平板7から出力されて入出力用チャネル導波路6j
入力するまでは、TEモード光およびTMモード光それ
ぞれは互いに同一の経路をとってスラブ導波路5を伝搬
する。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the birefringent flat plate 7 in the arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present embodiment. As shown in this figure, light that enters the slab waveguide 5 from the array waveguide section 4 and propagates through the slab waveguide 5 is
TE mode light and TM mode light are separated by birefringence caused by residual stress in the arrayed waveguide portion 4, and even if the wavelength is the same, each mode light enters the birefringent flat plate 7 through different paths. I do. The birefringent flat plate 7 outputs the input TE mode light and TM mode light by propagating them through different optical paths. Until the light is output from the birefringent flat plate 7 and is input to the input / output channel waveguide 6 j , the TE mode light and the TM mode light propagate along the slab waveguide 5 along the same path.

【0029】すなわち、複屈折性平板7を設けない場合
に入出力用チャネル導波路6jに入射するTEモード光
とTMモード光との間の位置ずれ量Δzは、スラブ導波
路5の光路途中に複屈折性平板7を設けることでTEモ
ード光とTMモード光との間の位置ずれ量−Δzが生じ
て、これにより補償される。したがって、TEモード光
およびTMモード光の双方とも入出力用チャネル導波路
jに効率よく入射する。このように入出力用チャネル
導波路6jへの入力時の偏波依存性が小さくなって、図
3に示すように、最小損失ピーク波長のずれ量PDλは
極めて小さくなり、例えば0.05nm以下にまで低減
される。
That is, when the birefringent flat plate 7 is not provided, the displacement Δz between the TE mode light and the TM mode light incident on the input / output channel waveguide 6 j is determined in the optical path of the slab waveguide 5. Is provided with a birefringent flat plate 7, a positional shift amount-[Delta] z between the TE mode light and the TM mode light is generated and compensated for. Accordingly, both of the TE mode light and TM mode light incident efficiently to the input and output channel waveguides 6 j. As described above, the polarization dependence at the time of input to the input / output channel waveguide 6 j is reduced, and as shown in FIG. 3, the deviation amount PDλ of the minimum loss peak wavelength becomes extremely small, for example, 0.05 nm or less. Is reduced to

【0030】次に、本実施形態に係るアレイ導波路回折
格子型光合分波器の作用について用いて説明する。ここ
では、入出力用チャネル導波路2の入力端2aに入力す
る光は所定の波長帯域にある波長λ1〜λNの光を含むも
のとし、波長λjの光は入出力用チャネル導波路6jの出
力端6bに出力されるものとする(j=1〜N)。
Next, the operation of the arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer according to this embodiment will be described. Here, it is assumed that light input to the input end 2a of the input / output channel waveguide 2 includes light of wavelengths λ 1 to λ N in a predetermined wavelength band, and light of wavelength λ j is input / output channel waveguide 6. It shall be output to j of the output terminal 6b (j = 1~N).

【0031】このアレイ導波路回折格子型光合分波器に
入力した光は、入出力用チャネル導波路2を導波して出
力端2bからスラブ導波路3へ入力する。スラブ導波路
3に入力した光は、アレイ導波路部4の入力端4aへ向
けて拡散しながらスラブ導波路3を導波する。アレイ導
波路部4の入力端4aに入力した光の各波長成分は、M
本のチャネル導波路41〜4Mの全てを導波し、出力端4
bから出力され、スラブ導波路5に入力する。そして、
その光の各波長成分は、入出力用チャネル導波路61
Nの入力端6aへ向けてスラブ導波路5を拡散しなが
ら導波する。
Light input to the arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer is guided through the input / output channel waveguide 2 and is input to the slab waveguide 3 from the output end 2b. The light input to the slab waveguide 3 propagates through the slab waveguide 3 while diffusing toward the input end 4 a of the arrayed waveguide section 4. Each wavelength component of the light input to the input end 4a of the arrayed waveguide section 4 is M
All channel waveguides 4 1 to 4 M of the guided, output 4
b and input to the slab waveguide 5. And
Each wavelength component of the light is input-output channel waveguides 6 1
Guided while diffusing the slab waveguide 5 toward the input end 6a of 6 N.

【0032】このとき、アレイ導波路部4のM本のチャ
ネル導波路41〜4Mそれぞれの光路長が所定長ずつ異な
っているので、各々を導波する光は波長に応じた位相差
が与えられる。また、M本のチャネル導波路41〜4M
れぞれが残留応力に因り複屈折性となっていても、スラ
ブ導波路5に埋め込まれた複屈折性平板7により補償さ
れる。そして、M本のチャネル導波路41〜4M、スラブ
導波路5および複屈折性平板7を導波して入出力用チャ
ネル導波路6jの入力端6aに到達する時点で、偏波依
存性が抑制され、波長λjの光は強め合い、一方、他の
波長λk(k≠j)の光は打ち消し合う(j=1〜
n)。したがって、波長λjの光は、入出力用チャネル
導波路6jの出力端6bから低損失で出力される(j=
1〜n)。
At this time, since the optical path lengths of the M channel waveguides 4 1 to 4 M of the arrayed waveguide section 4 are different from each other by a predetermined length, the light guided therethrough has a phase difference corresponding to the wavelength. Given. Further, M the channel waveguide 4 1 to 4 M each has be made birefringent due to the residual stresses, are compensated by the birefringent plate-7 embedded in the slab waveguide 5. At the time when the light propagates through the M channel waveguides 4 1 to 4 M , the slab waveguide 5 and the birefringent flat plate 7 and reaches the input end 6 a of the input / output channel waveguide 6 j , the polarization dependence is increased. And the light of wavelength λ j reinforces, while the light of other wavelengths λ k (k ≠ j) cancels out (j = 1 to
n). Therefore, the light of the wavelength λ j is output from the output end 6b of the input / output channel waveguide 6 j with low loss (j =
1-n).

【0033】次に、本実施形態に係るアレイ導波路回折
格子型光合分波器の具体的な設計例について説明する。
ここでは、アレイ導波路部4の各チャネル導波路41
Mの間隔dを25μmとする。スラブ導波路5の焦点
距離fを18.162nmとする。アレイ導波路部4の
各チャネル導波路41〜4Mのうち隣り合う2本の幾何学
的長さの差ΔLを106.8μmとする。回折次数mを
100とする。スラブ導波路5におけるTEモード光に
対する実効的屈折率nTEを1.4510とし、TMモー
ド光に対する実効的屈折率nTMを1.4514とする。
このとき、複屈折Bは−4×10-4である。また、複屈
折性平板7を設けない場合に入出力用チャネル導波路6
jに入射するTEモード光とTMモード光との間の位置
ずれ量Δzは21.4μmと計算される。
Next, a specific design example of the arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer according to the present embodiment will be described.
Here, each of the channel waveguides 4 1 of the arrayed waveguide 4
The interval d of 4 M is 25 μm. The focal length f of the slab waveguide 5 is set to 18.162 nm. The difference ΔL between two adjacent geometrical lengths of the channel waveguides 4 1 to 4 M of the arrayed waveguide section 4 is 106.8 μm. The diffraction order m is set to 100. The effective refractive index n TE for the TE mode light in the slab waveguide 5 is 1.4510, and the effective refractive index n TM for the TM mode light is 1.4514.
At this time, the birefringence B is −4 × 10 −4 . When the birefringent flat plate 7 is not provided, the input / output channel waveguide 6
The positional shift amount Δz between the TE mode light and the TM mode light incident on j is calculated to be 21.4 μm.

【0034】そこで、この位置ずれ量Δzを補償するた
めに、複屈折性平板7としてルチル結晶板を用い、ルチ
ル結晶板のc軸と法線とがなす角度を46度とし、ルチ
ル結晶板の厚みを220μmとする。基板1上のスラブ
導波路5が形成された領域に、光路を横切るようによう
に幅220μm程度の溝をダイサー加工により形成す
る。そして、ルチル結晶板のc軸および法線が張る平面
が基板1の表面に平行になるように、この溝にルチル結
晶板を埋め込み、接着剤により接着固定する。
Therefore, in order to compensate for the displacement Δz, a rutile crystal plate is used as the birefringent flat plate 7, the angle between the c-axis of the rutile crystal plate and the normal is set to 46 degrees, and The thickness is set to 220 μm. In the region where the slab waveguide 5 is formed on the substrate 1, a groove having a width of about 220 μm is formed by dicer processing so as to cross the optical path. Then, the rutile crystal plate is buried in the groove so that the plane where the c-axis and the normal line of the rutile crystal plate extend is parallel to the surface of the substrate 1 and is bonded and fixed with an adhesive.

【0035】このようにして実際にアレイ導波路回折格
子型光合分波器を作製したところ、複屈折性平板7を設
けない場合の最小損失ピーク波長のずれ量PDλが0.
4nmであったのに対して、スラブ導波路5の光路途中
に複屈折性平板7を挿入したことで、最小損失ピーク波
長のずれ量PDλは約0.05nmにまで低減された。
また、スラブ導波路5の光路途中に複屈折性平板7を挿
入したことに因り増加した損失は約0.1dB以下であ
り極めて小さかった。さらに、クロストーク特性の劣化
も認められなかった。
When an array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer was actually manufactured in this manner, the deviation PDλ of the minimum loss peak wavelength when the birefringent flat plate 7 was not provided was 0.
In contrast to 4 nm, by inserting the birefringent flat plate 7 in the middle of the optical path of the slab waveguide 5, the shift amount PDλ of the minimum loss peak wavelength was reduced to about 0.05 nm.
Further, the loss increased by inserting the birefringent flat plate 7 in the middle of the optical path of the slab waveguide 5 was about 0.1 dB or less, which was extremely small. Further, no deterioration of the crosstalk characteristic was observed.

【0036】なお、上述した作製方法では、基板1上の
スラブ導波路5が形成された領域にダイサー加工により
溝を形成して、この溝に複屈折性平板7を埋め込んだ
が、マスクを用いたエッチング加工により溝を形成して
もよい、また、スラブ導波路5の光路途中に複屈折性平
板7を挿入することで、TEモード光およびTMモード
光それぞれが複屈折性平板7を透過する際の光路長の差
異に因り位相差が生じる場合がある。この位相差が光伝
送上の問題となる場合には、スラブ導波路3またはスラ
ブ導波路5の光路途中に位相差補償平板を挿入するのが
好適である。図4は、他の実施形態に係るアレイ導波路
回折格子型光合分波器の構成図である。この図に示した
アレイ導波路回折格子型光合分波器では、スラブ導波路
3の光路途中に位相差補償平板8が挿入されている。基
板1上のスラブ導波路3が形成された領域にダイサー加
工またはエッチング加工により溝を形成して、この溝に
位相差補償平板8が埋め込まれ接着固定されている、こ
の位相差補償平板8は、複屈折性平板7において生じる
位相差を補償するものである。
In the above-described manufacturing method, a groove is formed by dicer processing in a region on the substrate 1 where the slab waveguide 5 is formed, and the birefringent flat plate 7 is embedded in the groove. A groove may be formed by etching, and by inserting the birefringent flat plate 7 in the middle of the optical path of the slab waveguide 5, each of the TE mode light and the TM mode light passes through the birefringent flat plate 7. There is a case where a phase difference occurs due to the difference in the optical path length. If this phase difference causes a problem in optical transmission, it is preferable to insert a phase difference compensating plate in the optical path of the slab waveguide 3 or 5. FIG. 4 is a configuration diagram of an arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to another embodiment. In the array waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer shown in this figure, a phase difference compensating plate 8 is inserted in the optical path of the slab waveguide 3. A groove is formed by dicing or etching in a region on the substrate 1 where the slab waveguide 3 is formed, and a phase difference compensating plate 8 is embedded in the groove and fixed by adhesion. , To compensate for a phase difference generated in the birefringent flat plate 7.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、基板上に、
第1の入出力用チャネル導波路、第1のスラブ導波路、
M本のチャネル導波路からなるアレイ導波路部、第2の
スラブ導波路、および、N本の第2の入出力用チャネル
導波路が形成されており、第2のスラブ導波路の光路途
中に複屈折性平板が埋め込まれている。
As described in detail above, the arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is provided on a substrate.
A first input / output channel waveguide, a first slab waveguide,
An array waveguide section composed of M channel waveguides, a second slab waveguide, and N second input / output channel waveguides are formed, and in the middle of the optical path of the second slab waveguide. A birefringent flat plate is embedded.

【0038】アレイ導波路部を構成するM本のチャネル
導波路それぞれで残留応力に因り偏波状態により実効的
屈折率が異なる場合に、複屈折性平板を設けないとすれ
ば第2の入出力用チャネル導波路の第1の入出力端に光
が入射する際に偏波状態の相違による位置ずれが生じる
が、第2のスラブ導波路の光路途中に複屈折性平板が設
けられているので、この位置ずれが補償される。そし
て、偏波状態によらず第2の入出力用チャネル導波路の
第1の入出力端に効率よく光が入射する。このように第
2の入出力用チャネル導波路への入力時の偏波依存性が
小さくなって、最小損失ピーク波長のずれ量は小さくな
る。
If the effective refractive index differs depending on the polarization state due to the residual stress in each of the M channel waveguides constituting the arrayed waveguide section, if the birefringent flat plate is not provided, the second input / output When light is incident on the first input / output end of the channel waveguide for use, a positional shift occurs due to a difference in polarization state. However, since the birefringent flat plate is provided in the middle of the optical path of the second slab waveguide. , This displacement is compensated. Then, light is efficiently incident on the first input / output end of the second input / output channel waveguide regardless of the polarization state. As described above, the polarization dependence at the time of input to the second input / output channel waveguide is reduced, and the shift amount of the minimum loss peak wavelength is reduced.

【0039】したがって、本発明に係るアレイ導波路回
折格子型光合分波器は、複屈折性平板を挿入することに
よる損失の増加が小さく、複屈折性平板を挿入するだけ
で容易に製造することができ、また、複屈折性平板を挿
入するに際して基板上に或いは基板とは別に新たな占有
面積を必要としないから小型である。
Therefore, the arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention has a small increase in loss due to the insertion of the birefringent flat plate, and can be easily manufactured only by inserting the birefringent flat plate. In addition, when a birefringent flat plate is inserted, a new occupied area is not required on the substrate or separately from the substrate.

【0040】また、さらに、第1および第2のスラブ導
波路の何れかの第1の入出力端と第2の入出力端との間
に位相差補償平板が埋め込まれている場合には、各偏波
状態の光が複屈折性平板を透過する際の光路長の差異に
因り位相差が生じたとしても、位相差補償平板が設けら
れているので、この位相差が補償される。
Further, when a phase difference compensating plate is buried between the first input / output terminal and the second input / output terminal of any of the first and second slab waveguides, Even if a phase difference occurs due to the difference in the optical path length when the light in each polarization state passes through the birefringent flat plate, the phase difference is compensated because the phase difference compensating flat plate is provided.

【0041】本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合
分波器の作製方法は、上記の本発明に係るアレイ導波路
回折格子型光合分波器の作製方法であって、第2のスラ
ブ導波路の第1の入出力端と第2の入出力端との間に溝
を形成し、その溝に複屈折性平板を埋め込み接着固定す
る。また、さらに、第1および第2のスラブ導波路の何
れかの第1の入出力端と第2の入出力端との間に溝を形
成し、その溝に位相差補償平板を埋め込み接着固定す
る。この製造方法により、上記の本発明に係るアレイ導
波路回折格子型光合分波器を容易に製造することができ
る。
The method for manufacturing an arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is the same as the method for manufacturing an arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention. A groove is formed between the first input / output end and the second input / output end of the wave path, and a birefringent flat plate is embedded and fixed in the groove. Further, a groove is formed between the first input / output terminal and the second input / output terminal of any of the first and second slab waveguides, and a phase difference compensating plate is buried in the groove and fixed by adhesion. I do. With this manufacturing method, the above-described arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention can be easily manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合
分波器の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to an embodiment.

【図2】本実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合
分波器における複屈折性平板の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a birefringent flat plate in the arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present embodiment.

【図3】本実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光合
分波器における最小損失ピーク波長の偏波依存性を説明
する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the polarization dependence of the minimum loss peak wavelength in the arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present embodiment.

【図4】他の実施形態に係るアレイ導波路回折格子型光
合分波器の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to another embodiment.

【図5】従来のアレイ導波路回折格子型光合分波器の構
成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer.

【図6】従来のアレイ導波路回折格子型光合分波器のス
ラブ導波路における光の導波を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating light guiding in a slab waveguide of a conventional arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer.

【図7】従来のアレイ導波路回折格子型光合分波器にお
ける最小損失ピーク波長の偏波依存性を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating the polarization dependence of the minimum loss peak wavelength in a conventional arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer.

【図8】アレイ導波路回折格子型光合分波器における各
パラメータを説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating parameters in an arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2…第1の入出力用チャネル導波路、3…第
1のスラブ導波路、4…アレイ導波路部、5…第2のス
ラブ導波路、61〜6N…第2の入出力用チャネル導波
路、7…複屈折性平板、8…位相差補償平板。
1 ... substrate, 2 ... first input-output channel waveguide, 3 ... first slab waveguide, 4 ... array waveguide portion, 5 ... second slab waveguide, 6 1 to 6 N ... second Input / output channel waveguides, 7: birefringent flat plate, 8: phase difference compensating flat plate.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成され光を合分波するアレイ
導波路回折格子型光合分波器であって、その基板上に、 第1および第2の入出力端を有し、前記第1の入出力端
に光が入力すると、その光を前記第2の入出力端に出力
する第1の入出力用チャネル導波路と、 前記第1の入出力用チャネル導波路の前記第2の入出力
端と接続された第1の入出力端と、その第1の入出力端
に光が入力するとその光を出力するM(M≧2)個の第
2の入出力端とを有する第1のスラブ導波路と、 前記第1のスラブ導波路の前記M個の第2の入出力端に
1対1に接続された第1の入出力端と、その第1の入出
力端に光が入力するとその光を出力する第2の入出力端
とを各々有し、各々の光路長が所定長ずつ異なるM本の
チャネル導波路からなるアレイ導波路部と、 前記アレイ導波路部の前記M本のチャネル導波路それぞ
れの前記第2の入出力端に1対1に接続されたM個の第
1の入出力端と、そのM個の第1の入出力端それぞれに
光が入力するとその光を出力するN(N≧2)個の第2
の入出力端とを有する第2のスラブ導波路と、 前記第2のスラブ導波路の前記N個の第2の入出力端に
1対1に接続された第1の入出力端と、その第1の入出
力端に光が入力するとその光を出力する第2の入出力端
とを各々有するN本の第2の入出力用チャネル導波路
と、 が形成され、 前記第2のスラブ導波路の前記第1の入出力端と前記第
2の入出力端との間に複屈折性平板が埋め込まれている
ことを特徴とするアレイ導波路回折格子型光合分波器。
1. An arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer formed on a substrate for multiplexing / demultiplexing light, the substrate having first and second input / output terminals on the substrate. A first input / output channel waveguide for outputting light to the second input / output terminal when light is input to the first input / output terminal; and a second input / output channel waveguide of the first input / output channel waveguide. A first input / output terminal connected to the input / output terminal and M (M ≧ 2) second input / output terminals that output light when the light is input to the first input / output terminal; One slab waveguide, a first input / output end connected to the M second input / output ends of the first slab waveguide on a one-to-one basis, and an optical input / output terminal connected to the first input / output end. And a second input / output end for outputting the light when the light is inputted, and an arrayed waveguide section comprising M channel waveguides each having a different optical path length by a predetermined length. And M first input / output terminals connected to the second input / output terminals of each of the M channel waveguides of the array waveguide section on a one-to-one basis, and the M first input / output terminals thereof. When light is input to each of the input and output terminals, N (N ≧ 2) second
A second slab waveguide having a first input / output end connected to the N number of second input / output ends of the second slab waveguide; And N second input / output channel waveguides each having a second input / output end for outputting light when light is input to the first input / output end, wherein: A birefringent flat plate is buried between the first input / output terminal and the second input / output terminal of an optical waveguide.
【請求項2】 前記複屈折性平板がルチル結晶板である
ことを特徴とする請求項1記載のアレイ導波路回折格子
型光合分波器。
2. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the birefringent flat plate is a rutile crystal plate.
【請求項3】 前記第1および前記第2のスラブ導波路
の何れかの前記第1の入出力端と前記第2の入出力端と
の間に位相差補償平板が埋め込まれていることを特徴と
する請求項1記載のアレイ導波路回折格子型光合分波
器。
3. The method according to claim 1, wherein a phase difference compensating plate is buried between the first input / output terminal and the second input / output terminal of any one of the first and second slab waveguides. 2. An optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein said optical waveguide is a diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer.
【請求項4】 基板上に形成され光を合分波するアレイ
導波路回折格子型光合分波器の作製方法であって、その
基板上に、 第1および第2の入出力端を有し、前記第1の入出力端
に光が入力すると、その光を前記第2の入出力端に出力
する第1の入出力用チャネル導波路と、 前記第1の入出力用チャネル導波路の前記第2の入出力
端と接続された第1の入出力端と、その第1の入出力端
に光が入力するとその光を出力するM(M≧2)個の第
2の入出力端とを有する第1のスラブ導波路と、 前記第1のスラブ導波路の前記M個の第2の入出力端に
1対1に接続された第1の入出力端と、その第1の入出
力端に光が入力するとその光を出力する第2の入出力端
とを各々有し、各々の光路長が所定長ずつ異なるM本の
チャネル導波路からなるアレイ導波路部と、 前記アレイ導波路部の前記M本のチャネル導波路それぞ
れの前記第2の入出力端に1対1に接続されたM個の第
1の入出力端と、そのM個の第1の入出力端それぞれに
光が入力するとその光を出力するN(N≧2)個の第2
の入出力端とを有する第2のスラブ導波路と、 前記第2のスラブ導波路の前記N個の第2の入出力端に
1対1に接続された第1の入出力端と、その第1の入出
力端に光が入力するとその光を出力する第2の入出力端
とを各々有するN本の第2の入出力用チャネル導波路
と、 を形成し、 前記第2のスラブ導波路の前記第1の入出力端と前記第
2の入出力端との間に溝を形成し、その溝に複屈折性平
板を埋め込み接着固定することを特徴とするアレイ導波
路回折格子型光合分波器の作製方法。
4. A method for manufacturing an arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing light formed on a substrate, comprising: a first input / output terminal on the substrate; A first input / output channel waveguide configured to output light to the second input / output terminal when light is input to the first input / output terminal; A first input / output terminal connected to the second input / output terminal, and M (M ≧ 2) second input / output terminals outputting light when the light is input to the first input / output terminal; A first slab waveguide having: a first input / output terminal connected to the M second input / output terminals of the first slab waveguide in a one-to-one correspondence; An array comprising M channel waveguides, each having a second input / output end for outputting light when the light is input to the end, and each having a different optical path length by a predetermined length. A waveguide section; M first input / output ends connected to the second input / output ends of each of the M channel waveguides in the arrayed waveguide section; When light is input to each of the first input / output terminals, N (N ≧ 2) second light
A second slab waveguide having a first input / output end connected to the N second input / output ends of the second slab waveguide; N second input / output channel waveguides each having a second input / output end for outputting light when light is input to the first input / output end; A groove is formed between the first input / output end and the second input / output end of the waveguide, and a birefringent flat plate is buried in the groove and adhesively fixed. How to make a duplexer.
【請求項5】 前記第1および前記第2のスラブ導波路
の何れかの前記第1の入出力端と前記第2の入出力端と
の間に溝を形成し、その溝に位相差補償平板を埋め込み
接着固定することを特徴とする請求項4記載のアレイ導
波路回折格子型光合分波器の作製方法。
5. A groove is formed between the first input / output terminal and the second input / output terminal of any one of the first and second slab waveguides, and the groove is formed in the groove. 5. The method for manufacturing an arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to claim 4, wherein a flat plate is embedded and fixed.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003036345A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-01 Ntt Electronics Corporation Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/branching filter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003036345A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-01 Ntt Electronics Corporation Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/branching filter
EP1437611A1 (en) * 2001-10-19 2004-07-14 NTT Electronics Corporation ARRAY WAVEGUIDE DIFFRACTION GRATING TYPE OPTICAL MULTIPLEXER/BRANCHING FILTER
US6904204B2 (en) 2001-10-19 2005-06-07 Ntt Electronics Corporation Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer
EP1437611A4 (en) * 2001-10-19 2006-04-19 Ntt Electronics Corp Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/branching filter
KR100830782B1 (en) * 2001-10-19 2008-05-20 엔티티 엘렉트로닉스 가부시키가이샤 Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/branching filter

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