JP2001091760A - Wavelength variable optical part - Google Patents

Wavelength variable optical part

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JP2001091760A
JP2001091760A JP27127099A JP27127099A JP2001091760A JP 2001091760 A JP2001091760 A JP 2001091760A JP 27127099 A JP27127099 A JP 27127099A JP 27127099 A JP27127099 A JP 27127099A JP 2001091760 A JP2001091760 A JP 2001091760A
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JP
Japan
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optical waveguide
grating
tension
polymer
polymer optical
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JP27127099A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Hane
羽根一博
Noriyuki Tanaka
田中規幸
Asuka Yamamori
山盛明日香
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mimaki Electronic Component Co Ltd
Hane Kazuhiro
Original Assignee
Mimaki Electronic Component Co Ltd
Hane Kazuhiro
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such problems of tunable wavelength variable optical parts having a grating structure using glass fibers that the parts generate extremely small displacement when tension is applied, and that when large displacement is to be generated, the device is made large in size or the fiber is broken. SOLUTION: The wavelength variable optical parts have an assembled structure of a grating optical waveguide made of a polymer material and a piezoactuator which add tension to the waveguide. By this method, large displacement is obtained with small tension, and the structure of the part itself is simple and is easily produced.

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、波長分割多重光通
信(WDM)システム等の光通信分野における波長可変
光源、及び波長可変フィルターなどに用いられるチュー
ナブルな波長可変光部品のうち、グレーティング構造を
有する高分子光導波路を利用した波長可変光部品に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunable wavelength-variable optical component used in a wavelength-variable light source and a wavelength-variable filter in the field of optical communication such as a wavelength division multiplexing optical communication (WDM) system. The present invention relates to a wavelength tunable optical component using a polymer optical waveguide having

【0002】[0002]

【従来の技術】WDM伝送システムは、一本の光ファイ
バー中に波長が異なる複数の光を通して信号を伝送する
ものであり、光通信の容量を高めることができる。最近
では光ファイバー1芯に最大800波長を多重させ、4
テラビット/秒まで伝送速度を高めた製品も出てきた。
この様な信号が流れる光ファイバーから必要な信号を利
用するには、単一な波長の光信号だけを合波したり分波
する技術が必要である。WDMでは、例えば1.55μ
m帯の波長において、周波数間隔200GHz、4〜8
チャンネル多重や、周波数間隔100GHz、16〜4
0チャンネル多重というシステムが一般的であり、これ
らの波長間隔はそれぞれ、1.6nm、0.8nmに相
当するため、このような波長信号から特定の波長(チャ
ンネル)を合波したり分波したりするためには、この間
隔より十分狭い透過帯域を持つQ値の高い波長フィルタ
ーが必要である。
2. Description of the Related Art In a WDM transmission system, a signal is transmitted through a plurality of lights having different wavelengths in one optical fiber, and the capacity of optical communication can be increased. Recently, a maximum of 800 wavelengths are multiplexed on one optical fiber,
Some products have increased transmission speeds up to terabits / second.
In order to use a necessary signal from an optical fiber through which such a signal flows, a technique for multiplexing or demultiplexing only an optical signal having a single wavelength is required. In WDM, for example, 1.55μ
At a wavelength in the m band, a frequency interval of 200 GHz, 4 to 8
Channel multiplexing, frequency interval 100 GHz, 16-4
A system called zero-channel multiplexing is generally used. Since these wavelength intervals correspond to 1.6 nm and 0.8 nm, respectively, a specific wavelength (channel) is multiplexed or demultiplexed from such a wavelength signal. For this purpose, a high-Q value wavelength filter having a transmission band sufficiently narrower than this interval is required.

【0003】このような狭帯域のQ値の高い波長フィル
ターの一つにファイバー・ブラッグ・グレーティング
(FBG)技術を使用したものがある。FBGは、光フ
ァイバー中に紫外線照射による屈折率変調グレーティン
グを形成したもので、目的の波長はグレーティングによ
り反射され、外部に設けた光カプラーや光サーキュレー
ター等と組み合わせて光を分離する技術である。しか
し、現在実用化されているFBG技術を使用した波長フ
ィルターは、ある1つの狭帯域の波長のみにしか適応で
きないものが多いので、多重された数種の波長を分離す
るためには、選択波長の数だけのフィルターが必要であ
る。そこで近年、ある波長帯に多重されたすべての波長
を分離できる、波長可変のフィルターに対する要求が高
まってきている。チューナブルな波長可変光部品とし
て、FBGを利用したものが現在最も検討されている。
回折格子はグレーティング周期と導波光に対する導波路
内の実効屈折率により決定される特定の波長(ブラッグ
波長)のみが反射され、他の波長は透過するという波長
選択性を有しており、グレーティング周期と、導波路内
の実効屈折率のいずれかを変化させることで反射中心波
長を変化させることが可能である。
One of such narrow-band, high-Q-wavelength filters uses a fiber Bragg grating (FBG) technique. FBG is a technique in which a refractive index modulation grating is formed by irradiating an ultraviolet ray in an optical fiber. The FBG is a technique in which a target wavelength is reflected by the grating and is combined with an externally provided optical coupler or optical circulator to separate light. However, most of the wavelength filters using the FBG technology that are currently in practical use can only be applied to a certain narrow-band wavelength. Therefore, in order to separate several types of multiplexed wavelengths, it is necessary to select a selected wavelength. You need as many filters as there are. Therefore, in recent years, there has been an increasing demand for a wavelength-variable filter capable of separating all wavelengths multiplexed in a certain wavelength band. As a tunable wavelength-variable optical component, a component using FBG is currently being studied most.
The diffraction grating has wavelength selectivity such that only a specific wavelength (Bragg wavelength) determined by the grating period and the effective refractive index in the waveguide for guided light is reflected, and other wavelengths are transmitted. By changing any of the effective refractive indexes in the waveguide, the reflection center wavelength can be changed.

【0004】FBGのブラッグ波長を変化させる具体的
な方法としては、グレーティング部分の温度変化による
熱膨張により実効屈折率及び周期を変化させる方法、機
械的な張力を加えてグレーティング部分を伸縮させ周期
を変化させる方法等が用いられている。このうち、グレ
ーティング部分の温度を変化させる方法では、ファイバ
ーの主原料である石英の線膨張率の温度変化が小さく、
又、屈折率変化も小さいため、波長1.55μm帯での
変化は両者併せて1.2×10-2nm/deg程度とわ
ずかであることが報告されており、更に温度変化を使用
するため、安定させるための時間が必要であり、波長可
変による高速な光スイッチング等への適応が困難であ
る。また、機械的な張力を加えてグレーティング部分の
周期を変化させる方法としては、FBGのグレーティン
グ部分の両端を圧電素子などを利用した移動ステージや
円筒型の圧電アクチュエーター等に固定し、光ファイバ
ーの光軸方向への張力又は圧縮力を加えるという方法が
一般的であった。
As a specific method of changing the Bragg wavelength of the FBG, a method of changing the effective refractive index and the period by thermal expansion due to a change in the temperature of the grating portion, a method of expanding and contracting the grating portion by applying mechanical tension to set the period. A changing method or the like is used. Of these, in the method of changing the temperature of the grating portion, the temperature change of the linear expansion coefficient of quartz, which is the main material of the fiber, is small,
Further, since the change in the refractive index is small, the change in the 1.55 μm wavelength band is both reported to be as small as about 1.2 × 10 −2 nm / deg. It requires time for stabilization, and it is difficult to adapt to high-speed optical switching or the like by changing the wavelength. In addition, as a method of changing the period of the grating portion by applying mechanical tension, both ends of the grating portion of the FBG are fixed to a moving stage using a piezoelectric element or a cylindrical piezoelectric actuator, and the optical axis of the optical fiber is fixed. A method of applying a tension or a compressive force in a direction has been common.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、FBG
の主原料である石英ガラスファイバー材料は張力印加に
対する変位が非常に小さく、大きな変位を得ようとする
と、駆動用のピエゾ素子には100V以上の高電圧をか
けねばならず、装置が大型になったり、取り扱いがやっ
かい等の問題があった。又、ファイバーを2点で固定し
引っ張ることにより固定部分に大きな張力がかかり、フ
ァイバーが切れてしまう等の問題も生じてしまう。従っ
て本発明は、これらの従来技術の不都合を解決し、ピエ
ゾ素子による張力印加においても低電圧駆動でブラッグ
波長を容易に変化させることができ、且つ小型で簡便な
波長可変光部品を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION However, FBGs
The quartz glass fiber material, which is the main raw material, has a very small displacement with respect to the application of tension, and if a large displacement is to be obtained, a high voltage of 100 V or more must be applied to the driving piezo element, and the device becomes large. And problems such as troublesome handling. Further, fixing and pulling the fiber at two points causes a large tension to be applied to the fixed portion, which may cause a problem that the fiber is cut. Therefore, the present invention solves these inconveniences of the prior art, and provides a small and simple wavelength tunable optical component that can easily change the Bragg wavelength with a low voltage drive even when a tension is applied by a piezo element. It is in.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者は、伸縮性に富む高分子材料からなるグレ
ーティング光導波路と、グレーティング光導波路に張力
を加えるピエゾアクチュエーターとを組み合わせた構造
とした波長可変光部品を実現した。光導波路のグレーテ
ィング部分を高分子材料により構成することにより、従
来のファイバーグレーティングと比較して小さな張力で
大きな変位が得られ、更に、前記高分子光導波路はピエ
ゾアクチュエーターとの一体化が容易なために、ピエゾ
アクチュエーターの変化が効率良くグレーティング部分
に伝わるため、部品自体の構造が単純で容易に作製可能
であり、且つ小型で低電圧駆動する波長可変光部品を実
現できる。
Means for Solving the Problems To solve the above-mentioned problems, the present inventor has developed a structure in which a grating optical waveguide made of a polymer material having high elasticity and a piezo actuator for applying tension to the grating optical waveguide are combined. Wavelength tunable optical components. By configuring the grating portion of the optical waveguide with a polymer material, a large displacement can be obtained with a small tension as compared with a conventional fiber grating, and further, the polymer optical waveguide is easily integrated with a piezo actuator. In addition, since the change in the piezo actuator is efficiently transmitted to the grating portion, the structure of the component itself is simple and can be easily manufactured, and a small-sized wavelength-variable optical component driven at low voltage can be realized.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【実施例】本発明の波長可変光部品に使用される、高分
子光導波路のグレーティングとしては、レリーフ型と屈
折率変調型の両方が使用可能である。図1は、レリーフ
型光導波路グレーティング構造の説明図で、(a)は斜
視図、(b)はコア長手方向に沿った断面図を示す。図
1において、10はレリーフ型光導波路で、1はレリー
フ型グレーティング、2はコア、3はクラッド、4はレ
リーフ型光導波路の基板である。図1に示すレリーフ型
光導波路の作製法について特に限定は無く、スピンコー
ト法による薄膜堆積、フォトリソグラフィー、エッチン
グなどによるコアリッジ加工による通常の埋め込み型チ
ャネル導波路を作製するプロセスに準ずる。基板4上に
クラッド3を形成し、その上にコア2を堆積する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a grating for a polymer optical waveguide used in a wavelength tunable optical component of the present invention, both a relief type and a refractive index modulation type can be used. 1A and 1B are explanatory views of a relief type optical waveguide grating structure, in which FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a cross-sectional view along the core longitudinal direction. In FIG. 1, 10 is a relief type optical waveguide, 1 is a relief type grating, 2 is a core, 3 is a clad, and 4 is a substrate of a relief type optical waveguide. The method for producing the relief type optical waveguide shown in FIG. 1 is not particularly limited, and follows the process for producing a normal buried channel waveguide by core ridge processing by thin film deposition by spin coating, photolithography, etching or the like. A clad 3 is formed on a substrate 4 and a core 2 is deposited thereon.

【0008】レリーフ型グレーティング1はコア2の堆
積後、又はコアリッジ作製後にレジストを塗布し、2光
束干渉露光、位相マスク露光、電子ビーム描画等により
グレーティングパターンを書きこみ、現像、エッチング
工程を経ることで作製できる。またコア2の材料として
フォトポリマーを用いた場合は、レジストを使用せず直
接コアに書きこむこともできる。また近年、電子線描画
装置等のマイクロマシング技術を用いて作製した構造を
鋳型に用いて高分子光導波路グレーティングを作製する
技術も報告されている。高分子材料としては、薄膜作製
が可能であり、制御温度範囲において安定なものであれ
ば使用可能である。例としてアクリル系ポリマー、シリ
コーン樹脂、UV硬化樹脂等が使用可能である。グレー
ティングの作製後に、その上面にクラッド3を形成して
完成する。
After the core 2 is deposited or the core ridge is formed, a resist is applied to the relief type grating 1, a grating pattern is written by two-beam interference exposure, phase mask exposure, electron beam drawing, etc., and development and etching steps are performed. It can be manufactured with. When a photopolymer is used as the material of the core 2, it is possible to write directly on the core without using a resist. In recent years, a technique of manufacturing a polymer optical waveguide grating using a structure manufactured by using a micromachining technique such as an electron beam lithography apparatus as a mold has also been reported. As the polymer material, any material can be used as long as it can produce a thin film and is stable in a controlled temperature range. As an example, an acrylic polymer, a silicone resin, a UV curable resin, or the like can be used. After fabrication of the grating, the cladding 3 is formed on the upper surface to complete the grating.

【0009】図2は屈折率変調型光導波路グレーティン
グ構造の説明図で、(a)は斜視図、(b)はコア長手
方向に沿った断面図を示す。図2において、20は屈折
率変調型光導波路で、5は屈折率変調型グレーティン
グ、6はコア、7はクラッド、8は屈折率変調型光導波
路の基板である。屈折変調型光導波路の作製法は、屈折
率変調型光導波路の基板8上にクラッド7を形成し、そ
の上にコア6を堆積し、その上に更にクラッド7を形成
する。コア6には、光または電子線の照射により屈折率
が変化する材料を用い、2光束干渉露光、位相マスク露
光、電子ビーム描画等によりグレーティングパターンを
屈折率変化として書きこむことで作製できる。例とし
て、アクリル系ポリマーは電子線照射により屈折率が増
大し、ベンゼン環含有シリコーンポリマーはUV照射に
より屈折率が低下することから、屈折率変調型グレーテ
ィングの作製に使用可能である。
FIGS. 2A and 2B are explanatory views of the refractive index modulation type optical waveguide grating structure. FIG. 2A is a perspective view, and FIG. 2B is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the core. In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a refractive index modulation type optical waveguide, 5 denotes a refractive index modulation type grating, 6 denotes a core, 7 denotes a clad, and 8 denotes a substrate of the refractive index modulation type optical waveguide. In the method of manufacturing a refractive modulation type optical waveguide, a cladding 7 is formed on a substrate 8 of the refractive index modulation type optical waveguide, a core 6 is deposited thereon, and a cladding 7 is further formed thereon. The core 6 can be manufactured by writing a grating pattern as a refractive index change by two-beam interference exposure, phase mask exposure, electron beam drawing, or the like, using a material whose refractive index changes by light or electron beam irradiation. As an example, the refractive index of an acrylic polymer is increased by electron beam irradiation, and the refractive index of a benzene ring-containing silicone polymer is decreased by UV irradiation. Therefore, the acrylic polymer can be used for manufacturing a refractive index modulation type grating.

【0010】図3は本発明の波長可変光部品の一実施例
の構成を説明する図で、(a)は斜視図、(b)はコア
長手方向に沿った断面図を示す。図3において、10は
図1に示したレリーフ型光導波路グレーティング構造を
有する高分子光導波路である。9は高分子光導波路の基
板のピエゾ素子である。14はピエゾ素子の印加電圧源
である。図3の実施例では、図1に示したグレーティン
グ構造を有する高分子光導波路の基板にピエゾ素子9を
使用し、ピエゾ素子9に電圧源14により電圧を加える
ことにより、基板をピエゾアクチュエーターとしたもの
である。ピエゾアクチュエーターは、ピエゾ素子9に、
印加電圧源14により電界を加えるとその強さに応じて
形状が変化するという性質を利用したものである。ピエ
ゾ素子9の材料は、鉛ジルコン酸塩チタン酸塩(PZ
T)のような多結晶セラミックであり、すでに多くの製
品が販売されている。ピエゾ素子としては、縦効果型圧
電素子が使用される。
FIGS. 3A and 3B are views for explaining the configuration of an embodiment of the wavelength tunable optical component of the present invention. FIG. 3A is a perspective view, and FIG. 3B is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the core. 3, reference numeral 10 denotes a polymer optical waveguide having the relief type optical waveguide grating structure shown in FIG. Reference numeral 9 denotes a piezo element on the substrate of the polymer optical waveguide. Reference numeral 14 denotes a voltage source applied to the piezo element. In the embodiment shown in FIG. 3, a piezo element 9 is used for the substrate of the polymer optical waveguide having the grating structure shown in FIG. 1, and a voltage is applied to the piezo element 9 by a voltage source 14 to make the substrate a piezo actuator. Things. The piezo actuator is connected to the piezo element 9,
This utilizes the property that when an electric field is applied by the applied voltage source 14, the shape changes according to the strength. The material of the piezo element 9 is lead zirconate titanate (PZ).
T), and many products are already on sale. A vertical effect type piezoelectric element is used as the piezo element.

【0011】縦効果型圧電素子は変位方向の電界を加え
るもので、印加電圧が過度に高くなるのを抑えるため、
セラミックコンデンサと同じ製造法で積層構造にする場
合が多く、駆動力と応答性に優れているため精密旋盤の
ダイヤモンド刃先の位置決めや、走査トンネル顕微鏡の
針の駆動などに使用されている。縦効果型圧電素子の実
際の変位量は、アクチュエーターを構成するピエゾ物質
の層の数、ピエゾの材質そのもの、各層に供給される電
圧に依存するが、消費電力が低く、一定の負荷が加わっ
たある位置を保持させるにはほとんどエネルギーを消費
しない。
The longitudinal effect type piezoelectric element applies an electric field in the direction of displacement. In order to prevent the applied voltage from becoming excessively high,
In many cases, a multilayer structure is formed by the same manufacturing method as a ceramic capacitor, and because of its excellent driving force and responsiveness, it is used for positioning a diamond cutting edge of a precision lathe or driving a needle of a scanning tunneling microscope. The actual amount of displacement of the longitudinal effect type piezoelectric element depends on the number of piezo material layers constituting the actuator, the piezo material itself, and the voltage supplied to each layer, but the power consumption is low and a certain load was applied. Holding a position consumes very little energy.

【0012】グレーティング構造を有する高分子光導波
路10は、ピエゾ素子9の基板上に、ピエゾ素子への電
圧印加による伸張方向に高分子光導波路10のグレーテ
ィング構造が一致する方向に形成されている。図3の構
成では、図1に示した高分子光導波路10の基板4を、
ピエゾ素子9に置きかえた構造となっているために、基
板4自体が伸縮基板となるため、基板4上に作製された
高分子光導波路は基板と一体に伸縮されるので、印加電
圧源14の電圧を制御することによりグレーティング周
期を変化させることが可能となる。
The polymer optical waveguide 10 having the grating structure is formed on the substrate of the piezo element 9 in a direction in which the grating structure of the polymer optical waveguide 10 coincides with the extension direction by applying a voltage to the piezo element. In the configuration of FIG. 3, the substrate 4 of the polymer optical waveguide 10 shown in FIG.
Since the substrate 4 itself is a stretchable substrate because the structure is replaced with the piezo element 9, the polymer optical waveguide formed on the substrate 4 expands and contracts integrally with the substrate. By controlling the voltage, the grating period can be changed.

【0013】尚、上記の図3の実施例では、図1に示し
たレリーフ型光導波路グレーティング構造を有する高分
子光導波路10の基板4にピエゾ素子を使用した波長可
変光部品について説明したが、高分子光導波路10に変
えて図2に示した屈折率変調型光導波路グレーティング
構造を有する高分子光導波路20の基板8にピエゾ素子
を使用しても同様の機能を持った波長可変光部品を実現
することができる。又、上記の図3の実施例では、高分
子光導波路10をピエゾ素子の基板9の上に直接製作す
る方法について説明したが、高分子光導波路10を独自
に作製し、これをピエゾ素子の基板に接着する構成とし
ても同様の機能を持った波長可変光部品を実現すること
が可能である。
In the embodiment shown in FIG. 3, the wavelength tunable optical component using a piezo element as the substrate 4 of the polymer optical waveguide 10 having the relief type optical waveguide grating structure shown in FIG. 1 has been described. A wavelength tunable optical component having the same function even when a piezo element is used for the substrate 8 of the polymer optical waveguide 20 having the refractive index modulation type optical waveguide grating structure shown in FIG. Can be realized. Further, in the embodiment of FIG. 3 described above, the method of manufacturing the polymer optical waveguide 10 directly on the substrate 9 of the piezo element has been described. It is possible to realize a wavelength tunable optical component having the same function as a configuration in which the component is bonded to a substrate.

【0014】図4は、本発明の波長可変光部品の他の実
施例の構成を説明する図で、コア長手方向に沿った断面
図を示す。図4において、10は図1に示したグレーテ
ィング構造を有する高分子光導波路である。9,15は
ピエゾ素子、14はピエゾ素子9,15の印加電圧源で
ある。グレーティング構造を有する高分子光導波路10
は、図1と同様にピエゾ素子9の基板上に、ピエゾ素子
の印加電圧14による伸張方向に高分子光導波路10の
グレーティング構造が一致する方向に形成されており、
更に高分子光導波路10の上面には、ピエゾアクチュエ
ーター15が、ピエゾアクチュエーターへの電圧印加に
よる伸張方向に高分子光導波路10グレーティング構造
が一致する方向に形成されている。
FIG. 4 is a view for explaining the configuration of another embodiment of the wavelength tunable optical component of the present invention, and is a sectional view along the longitudinal direction of the core. 4, reference numeral 10 denotes a polymer optical waveguide having the grating structure shown in FIG. Reference numerals 9 and 15 indicate piezo elements, and reference numeral 14 indicates a voltage source applied to the piezo elements 9 and 15. Polymer optical waveguide 10 having grating structure
Is formed on the substrate of the piezo element 9 in the direction in which the grating structure of the polymer optical waveguide 10 matches the direction of extension by the applied voltage 14 of the piezo element, as in FIG.
Further, a piezo actuator 15 is formed on the upper surface of the polymer optical waveguide 10 in a direction in which the polymer optical waveguide 10 grating structure coincides with the extension direction by applying a voltage to the piezo actuator.

【0015】図4の実施例では、図1に示された高分子
光導波路の基板4を、前記ピエゾ素子の基板9に置きか
え、その上面に基板と同様のピエゾ素子15を設けた構
造となっているために、高分子光導波路は基板9及びピ
エゾ素子15と一体に伸縮し、電圧制御により、より効
率良くグレーティング周期を変化させることが可能とな
る。尚、図4の実施例においても、図1に示したレリー
フ型光導波路グレーティング構造を有する高分子光導波
路10の基板4にピエゾ素子を使用した波長可変光部品
について説明したが、高分子光導波路10に変えて図2
に示した屈率変調型光導波路グレーティング構造を有す
る高分子光導波路20の基板8にピエゾ素子を使用して
も同様の機能を持った波長可変光部品を実現することが
できる。又、上記の図4の実施例においても、高分子光
導波路10を独自に作製し、この両面にピエゾ素子の基
板を接着する構成としても同様の機能を持った波長可変
光部品を実現することが可能である。
The embodiment of FIG. 4 has a structure in which the substrate 4 of the polymer optical waveguide shown in FIG. 1 is replaced with the substrate 9 of the piezo element, and a piezo element 15 similar to the substrate is provided on the upper surface thereof. Therefore, the polymer optical waveguide expands and contracts integrally with the substrate 9 and the piezo element 15, and it is possible to more efficiently change the grating period by voltage control. In the embodiment of FIG. 4, the wavelength tunable optical component using a piezo element as the substrate 4 of the polymer optical waveguide 10 having the relief type optical waveguide grating structure shown in FIG. 1 has been described. Change to 10 and Figure 2
Even if a piezo element is used for the substrate 8 of the polymer optical waveguide 20 having the refractive index modulation type optical waveguide grating structure shown in (1), a wavelength tunable optical component having the same function can be realized. Also in the embodiment of FIG. 4 described above, it is possible to realize a wavelength tunable optical component having the same function even when the polymer optical waveguide 10 is independently manufactured and a piezo element substrate is bonded to both surfaces thereof. Is possible.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の波長可変光部品は、伸縮性に富む高分子材料からなる
グレーティング光導波路と、このグレーティング光導波
路に張力を加えるピエゾアクチュエーターとを組み合わ
せた構造とした波長可変光部品を実現できる。このため
に、グレーティング構造を有する高分子光導波路と、グ
レーティング構造に張力を与えるために用いるピエゾア
クチュエーターとを一体化した構造が可能であるため、
従来の製品と比べて小型であり、非常に単純な構造であ
ることからも、安価で簡便な装置を提供することができ
る。又、ピエゾの伸張率がそのままグレーティング周期
の変化率となるため、従来技術に比べて高速で波長を切
りかえることが可能であり、合分波器以外でも、高速な
波長スイッチング素子、光変調装置、半導体レーザーの
外部共振器等への応用が広く期待できる。
As is apparent from the above description, the wavelength tunable optical component of the present invention is a combination of a grating optical waveguide made of a polymer material having high elasticity and a piezo actuator for applying a tension to the grating optical waveguide. A wavelength tunable optical component having a different structure can be realized. Because of this, it is possible to have a structure in which a polymer optical waveguide having a grating structure and a piezo actuator used to apply tension to the grating structure are integrated.
Since it is smaller than conventional products and has a very simple structure, an inexpensive and simple device can be provided. Also, since the expansion rate of the piezo becomes the rate of change of the grating period as it is, it is possible to switch the wavelength at a higher speed than in the conventional technology. The application of semiconductor lasers to external resonators can be widely expected.

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

【図1】レリーフ型光導波路グレーティング構造の説明
図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a relief type optical waveguide grating structure.

【図2】屈折率変調型光導波路グレーティング構造の説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a refractive index modulation type optical waveguide grating structure.

【図3】本発明の波長可変光部品の一実施例の構成を説
明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a wavelength tunable optical component of the present invention.

【図4】本発明の波長可変光部品の他の実施例の構成を
説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of another embodiment of the wavelength tunable optical component of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・レリーフ型グレーティング 2・・・レリーフ型グレーティングコア 3・・・レリーフ型グレーティングのクラッド 4・・・レリーフ型光導波路の基板 10・・・レリーフ型光導波路 5・・・屈折率変調型グレーティング 6・・・屈折率変調型グレーティングコア 7・・・屈折率変調型グレーティングのクラッド 8・・・屈折率変調型光導波路の基板 20・・・屈折率変調型光導波路 9,15・・・ピエゾ素子 14・・・ピエゾ素子の電圧源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Relief type grating 2 ... Relief type grating core 3 ... Relief type grating clad 4 ... Relief type optical waveguide substrate 10 ... Relief type optical waveguide 5 ... Refractive index modulation type Grating 6 ... refractive index modulation type grating core 7 ... cladding of refractive index modulation type grating 8 ... substrate of refractive index modulation type optical waveguide 20 ... refractive index modulation type optical waveguide 9, 15 ... Piezo element 14 ... Voltage source of piezo element

フロントページの続き (72)発明者 山盛明日香 長野県小県郡東部町大字滋野乙1382番地1 ミマキ電子部品株式会社内 Fターム(参考) 2H047 KA03 LA02 PA22 PA24 PA28 TA00 TA01 2H050 AC82 AC84 AD00 5K002 BA02 BA07 CA05 DA02 Continued on the front page (72) Inventor Asuka Yamamori 1382-1 Shino Otsu, Tobu-cho, Tobu-cho, Nagano-gun, Japan BA07 CA05 DA02

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コア部にグレーティング構造を有する高分
子光導波路、該高分子光導波路に機械的張力を加えるピ
エゾ素子基板、とを具備しピエゾ素子基板により高分子
光導波路のグレーティング構造に機械的に張力を加える
ことにより、該高分子光導波路のグレーティング周期を
変化させ波長可変を行う波長可変光部品。
1. A polymer optical waveguide having a grating structure in a core portion, and a piezo element substrate for applying a mechanical tension to the polymer optical waveguide, wherein the piezo element substrate mechanically converts the polymer optical waveguide into a grating structure. A wavelength tunable optical component that varies the grating period of the polymer optical waveguide by applying tension to the optical waveguide.
【請求項2】請求項1に記載の波長可変光部品におい
て、張力を加えるピエゾ素子基板上に張力を加えられる
高分子光導波路が、一体化形成された構造を有すること
を特徴とする波長可変光部品。
2. A wavelength tunable optical component according to claim 1, wherein a polymer optical waveguide to which tension is applied on a piezo element substrate to which tension is applied has an integrated structure. Optical components.
【請求項3】請求項1に記載の波長可変光部品におい
て、高分子光導波路のグレーティングとして、レリーフ
型のグレーティングを使用したことを特徴とする波長可
変光部品。
3. The wavelength tunable optical component according to claim 1, wherein a relief type grating is used as the grating of the polymer optical waveguide.
【請求項4】請求項1に記載の波長可変光部品におい
て、高分子光導波路のグレーティングとして、屈折率変
調型グレーティングを使用したことを特徴とする波長可
変光部品。
4. The wavelength tunable optical component according to claim 1, wherein a refractive index modulation type grating is used as the grating of the polymer optical waveguide.
【請求項5】コア部にグレーティング構造を有する高分
子光導波路、該高分子光導波路を挟んでその両面に機械
的張力を加えるピエゾ素子基板を設けたサンドイッチ構
造を有する高分子光導波路への張力印加手段、とを具備
し高分子光導波路のグレーティング構造に張力印加手段
により張力を加えることにより、該高分子光導波路のグ
レーティング周期を変化させ波長可変を行う波長可変光
部品。
5. A tension to a polymer optical waveguide having a sandwich structure in which a polymer optical waveguide having a grating structure in a core portion and a piezo element substrate for applying mechanical tension to both surfaces of the polymer optical waveguide with the polymer optical waveguide interposed therebetween is provided. A wavelength tunable optical component comprising: an application means; and applying a tension to the grating structure of the polymer optical waveguide by a tension applying means, thereby changing a grating period of the polymer optical waveguide to tune the wavelength.
【請求項6】請求項5に記載の波長可変光部品におい
て、張力印加手段のピエゾ素子基板上に、張力を加えら
れる高分子光導波路が一体化形成された構造を有するこ
とを特徴とする波長可変光部品。
6. The wavelength tunable optical component according to claim 5, wherein a polymer optical waveguide to which tension is applied is integrally formed on the piezo element substrate of the tension applying means. Variable optical components.
【請求項7】請求項5に記載の波長可変光部品におい
て、高分子光導波路のグレーティングとして、レリーフ
型のグレーティングを使用したことを特徴とする波長可
変光部品。
7. The tunable optical component according to claim 5, wherein a relief-type grating is used as the grating of the polymer optical waveguide.
【請求項8】請求項5に記載の波長可変光部品におい
て、高分子光導波路のグレーティングとして、屈折率変
調型グレーティングを使用したことを特徴とする波長可
変光部品。
8. The wavelength tunable optical component according to claim 5, wherein a refractive index modulation type grating is used as the grating of the polymer optical waveguide.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006332565A (en) * 2005-05-30 2006-12-07 Tohoku Univ Laser equipment using sub-wavelength periodic lattice

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006332565A (en) * 2005-05-30 2006-12-07 Tohoku Univ Laser equipment using sub-wavelength periodic lattice
JP4682325B2 (en) * 2005-05-30 2011-05-11 国立大学法人東北大学 Laser device using subwavelength periodic grating

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