JP2001091765A - アレイ導波路回折格子型光合分波器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光合分波する光透過損失と波長間損失偏差が
共に小さいアレイ導波路回折格子を提供する。 【解決手段】 複数の光入力導波路３の出射側に入力側
スラブ導波路４を接続し、その出射側に互いに異なる長
さの複数のアレイ導波路５を並設して接続し、その出射
側に出力側スラブ導波路６を接続し、その出射側に複数
の光出力導波路７を接続し、光入力導波路３から互いに
異なる波長の複数の光信号を多重入力したときに、アレ
イ導波路５を通して波長多重光を分波して互いに異なる
波長の光を異なる光出力導波路７から出力する。各アレ
イ導波路５の両端側はそれぞれ端側に向かうにつれて導
波路幅が拡径するテーパ導波路部８ａ，８ｂとし、入力
側スラブ導波路４側に接続した各テーパ導波路部８ａの
入力端幅Ｄ１よりも出力側スラブ導波路６側に接続した
各テーパ導波路部８ｂの出力端幅Ｄ２を狭くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信などに用い
られるアレイ導波路回折格子型光合分波器に関し、更に
詳しくは出力光の損失偏差の小さいアレイ導波路回折格
子型光合分波器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、情報の伝送容
量を飛躍的に高めるために、複数の情報を異なる波長の
光にのせて１本の光ファイバで伝送する光波長多重通信
方式の研究が盛んに進められている。光波長多重通信方
式を実現するためには、多数の光を合波または分波する
ための光合分波器が必要になる。

【０００３】前記光合分波器には、情報の伝送容量を高
めるために、波長間隔ができるだけ狭い光を多数用いる
ことが有効であり、前記波長間隔の狭い光を安定して合
波または分波する必要がある。現状では、例えば、波長
１．５５μｍ帯域において１００ＧＨｚの光周波数に相
当する波長間隔約０．８ｎｍの光を安定して合波または
分波する光合分波機能が要求されている。

【０００４】この要求を満たすことができる光合分波器
として、図５の（ａ）に示すようなアレイ導波路回折格
子（ＡＷＧ；Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇ
ｒａｔｉｎｇ）型の光合分波器の研究が盛んに行なわれ
ている。この種の光合分波器は、シリコンまたは石英等
の基板２上に、同図に示すような導波路構成を有する光
導波路部１を形成したものであり、前記導波路構成は、
１本以上の並設された光入力導波路３の出射側に、入力
側スラブ導波路４が接続され、入力側スラブ導波路４の
出射側には、複数の並設されたアレイ導波路５が接続さ
れ、複数のアレイ導波路５の出射側には出力側スラブ導
波路６が接続され、出力側スラブ導波路６の出射側には
複数の並設された光出力導波路７が接続されて形成され
ている。

【０００５】前記アレイ導波路５は、入力側スラブ導波
路４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。なお、光入力導波路３や光
出力導波路７は、導波路相互に設定間隔を介し、例えば
アレイ導波路回折格子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た本数以上設けられるもの
であり、アレイ導波路５は、導波路相互に設定間隔を介
して、通常、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、これら
の各導波路３，５，７の本数を簡略的に示してある。

【０００６】上記導波路構成は、石英系ガラスからなる
下部クラッド（図示せず）上に設けられた石英系ガラス
のコアによって形成されており、コアの上部側には、一
般に前記下部クラッドと同素材からなる上部クラッド
（図示せず）が形成されている。

【０００７】光入力導波路３の一端側（入力側スラブ導
波路４との接続側と反対側）は、光導波路部１の端面に
露出しており、例えばこの露出した端面に送信側の光フ
ァイバが接続されて、波長多重光が導入されるようにな
っており、光入力導波路３を通って入力側スラブ導波路
４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５に入射し、各アレイ導波路５を伝
搬する。

【０００８】各アレイ導波路５を伝搬した光は、出力側
スラブ導波路６に達し、さらに、光出力導波路７に集光
されて出力されるが、各アレイ導波路５の長さが互いに
異なることから、各アレイ導波路５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集束光の
波面が傾き、この傾き角度（回折角）により集光する位
置が決まるため、波長の異なった光の集光位置は互いに
異なることになり、その位置に光出力導波路７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
る光出力導波路７から出力できる。

【０００９】例えば、同図に示すように、１本の光入力
導波路３から波長λ１，λ２，λ３，・・・λｎ（ｎは
４以上の整数）の波長多重光を入力させると、これらの
光は、入力側スラブ導波路４で広げられ、アレイ導波路
５に到達し、出力側スラブ導波路６を通って、前記の如
く、波長によって異なる位置に集光され、互いに異なる
光出力導波路７に入射し、それぞれの光出力導波路７を
通って、光出力導波路７の出射端から出力される。そし
て、各光出力導波路７の出射端に光出力用の光ファイバ
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。

【００１０】このアレイ導波路回折格子においては、回
折格子の波長分解能が回折格子を構成する各アレイ導波
路５の長さの差（ΔＬ）に比例するために、ΔＬを、例
えば６５．３μｍと言った値に大きく設計することによ
り、従来の回折格子では実現できなかった波長間隔の狭
い波長多重光の光合分波が可能となり、前記の如く、高
密度の光波長多重通信の実現に必要とされている、複数
の信号光の光合分波機能、すなわち、波長間隔が１ｎｍ
以下（例えば０．８ｎｍ）の複数の光信号を分波または
合波する機能を果たすことができる。

【００１１】また、アレイ導波路回折格子型光合分波器
は、小型化が可能で、量産性に向く点でも優れており、
上記光波長多重通信方式のシステムに適用される光合分
波器として非常に注目されており、様々な研究がなされ
るようになった。

【００１２】アレイ導波路回折格子型光合分波器の研究
の一例として、図５の（ｂ）、（ｃ）に示すように、各
アレイ導波路５の両端側を、それぞれ端側に向かうにつ
れて導波路幅が拡径するテーパ導波路部８（８ａ，８
ｂ）と成したものが提案されており、この提案におい
て、テーパ導波路部８ａ，８ｂは、いずれも同じ形状・
大きさに形成されている（すなわち、入力側スラブ導波
路４側に接続されている各テーパ導波路部８ａの入力端
幅Ｄ１と出力側スラブ導波路６側に接続されている各テ
ーパ導波路部８ｂの出力端幅Ｄ２は等しく形成されてい
る）。

【００１３】この提案のように、アレイ導波路５の両端
側をテーパ導波路部８とすることにより、例えば入力側
スラブ導波路４から出射される光がアレイ導波路５に入
射する際に、入力側スラブ導波路４で回折された光をア
レイ導波路５にできるだけ損失が小さい状態で（光パワ
ーを最大限入力可能な状態で）結合することができ、光
透過損失が小さい光合分波器となる。

【００１４】なお、図５の（ｂ）、（ｃ）に示されるよ
うに、アレイ導波路回折格子において、各スラブ導波路
４，６のアレイ導波路５との接続側の面１０および光入
力導波路３や光出力導波路７との接続側の面（図示せ
ず）は、いずれも曲面（平面図では曲線状）に形成され
ているが、同図の（ａ）においては、図の簡略化のため
に、これらの曲面を直線により示した。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光波長多重
通信方式のシステムに適用される光合分波器には、光が
光合分波器を通過するときに発生する損失の波長間偏差
が小さいこと（各波長の光の通過損失ができるだけ均一
であること）が求められるが、上記提案例のアレイ導波
路回折格子型光合分波器は、光波長間の損失の均一性が
良くないといった問題があった。

【００１６】例えば、図６には、以下に示す従来のアレ
イ導波路回折格子の一般的な構成条件を用い、かつ、上
記テーパ導波路部８を設けて構成した提案例のアレイ導
波路回折格子型光合分波器において、３２本の光出力導
波路７に番号（１）〜（３２）を順に付し、各光出力導
波路７に集光する光の最小損失を求めた結果が示されて
いるが、同図から明らかなように、アレイ導波路回折格
子型光合分波器によって分波される光の波長間損失偏差
（最大損失と最小損失との差）は２．５（５．５−３＝
２．５）ｄＢと大きかった。

【００１７】なお、上記アレイ導波路回折格子の構成条
件は、アレイ導波路５の本数を１００本とし、光路長差
ΔＬを６５．３μｍとし、コア幅を６．５μｍ、コア高
さを６．５μｍとし、アレイ導波路回折格子の多重チャ
ネル数Ｎを３２チャネルとし、回折次数ｍを６１、ＦＳ
Ｒ（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｒａｎｇｅ）を２５
ｎｍとした。また、各テーパ導波路部８ａ，８ｂのコア
幅Ｄ１、Ｄ２は共に、それぞれ１１．３μｍとし、各テ
ーパ導波路部８ａ、８ｂのピッチ（Ｄ１＋ｄ１），（Ｄ
２＋ｄ２）も共に、それぞれ１５μｍとした。

【００１８】また、同図に示した光の最小損失は、前記
アレイ導波路回折格子型光合分波器１の光入力導波路３
から、使用波長帯域の波長多重光を入力し、光出力導波
路７に出力される光の波長特性を測定し、各光出力導波
路７に集光する光の最小損失を求めたものである。

【００１９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的はアレイ導波路回折格子型光
合分波器で分波して出力する光やアレイ導波路回折格子
型光合分波器によって合波する光の、光波長間損失偏差
の小さいアレイ導波路回折格子型光合分波器を提供する
ことにある。

【００２０】

【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。すなわち、第１の本発明は、１本
以上の並設された光入力導波路の出射側に入力側スラブ
導波路が接続され、該入力側スラブ導波路の出射側には
該入力側スラブ導波路から導出された光を伝搬する互い
に異なる長さの複数の並設されたアレイ導波路が接続さ
れ、該複数のアレイ導波路の出射側には出力側スラブ導
波路が接続され、該出力側スラブ導波路の出射側には複
数の並設された光出力導波路が接続されて成る導波路構
成を有し、前記光入力導波路から入力された互いに異な
る波長の複数の光信号を、前記アレイ導波路によって各
波長ごとに位相差をつけて伝搬させて各波長ごとに異な
る光出力導波路に入射させ、互いに異なる波長の光を異
なる光出力導波路から出力するアレイ導波路光回折格子
型光合分波器において、前記各アレイ導波路の両端側は
それぞれ端側に向かうにつれて導波路幅が拡径するテー
パ導波路部と成し、前記入力側スラブ導波路側に接続さ
れている各テーパ導波路部の入力端幅よりも前記出力側
スラブ導波路側に接続されている各テーパ導波路部の出
力端幅が狭く形成されている構成をもって課題を解決す
る手段としている。

【００２１】また、第２の発明は、複数の並設された光
入力導波路の出射側に入力側スラブ導波路が接続され、
該入力側スラブ導波路の出射側には該入力側スラブ導波
路から導出された光を伝搬する互いに異なる長さの複数
の並設されたアレイ導波路が接続され、該複数のアレイ
導波路の出射側には出力側スラブ導波路が接続され、該
出力側スラブ導波路の出射側には１本以上の並設された
光出力導波路が接続されて成る導波路構成を有し、互い
に異なる波長の光をそれぞれ異なる前記光入力導波路か
ら入力したときに、これらの異なる波長の光信号を前記
アレイ導波路によって各波長ごとに位相差をつけて伝搬
させることにより各波長の光を合波して１本の光出力導
波路に入射させ、該光出力導波路から出力するアレイ導
波路光回折格子型光合分波器において、前記各アレイ導
波路の両端側はそれぞれ端側に向かうにつれて導波路幅
が拡径するテーパ導波路部と成し、前記入力側スラブ導
波路側に接続されている各テーパ導波路部の入力端幅が
前記出力側スラブ導波路側に接続されている各テーパ導
波路部の出力端幅よりも狭く形成されている構成をもっ
て課題を解決する手段としている。

【００２２】上記構成の第１の発明において、例えば光
入力導波路から互いに異なる波長の複数の光信号を多重
して入力すると、各波長の光は入力側スラブ導波路の回
折効果によって広がって複数の各アレイ導波路に入射
し、各アレイ導波路を伝搬して出力側スラブ導波路に入
射し、出力側スラブ導波路で多光束干渉を起こし、出力
側スラブ導波路と光出力導波路の接続面上に集光する。

【００２３】なお、上記各アレイ導波路を伝搬して出力
側スラブ導波路に入射する光の界分布はガウス分布であ
るから、上記多光束干渉は多数本(アレイ導波路の本数
分)のガウス分布をもつ入射光の多光束干渉となる。

【００２４】ここで、上記アレイ導波路を出力する光が
スポットサイズω_０を持つガウス分布であるとすると、
この光が出力側スラブ導波路で回折し、焦点距離ｆだけ
伝搬したときのスポットサイズはｆ／（ｋω_０）にな
る。なお、ｋは、波長λを用いて、ｋ＝（２π）／λで
表わされる波数である。

【００２５】したがって、上記多光束干渉により形成さ
れる界分布の包絡線は、出力側スラブ導波路の屈折率ｎ
_ｓと、回折角θを用いて（数１）で示される。

【００２６】

【数１】

【００２７】そして、図３に示すように、アレイ導波路
を出力する光のスポットサイズω_０を小さくすると、界
分布が横方向に広がることになり、中央部に集中してい
た光パワーが周辺部に分散される。すなわち、回折角が
０付近(同図の中央部付近)となる波長の集光パワー（回
折角が０付近に位置する光出力導波路に集光する光パワ
ー）は、前記スポットサイズω_０を小さくしたときの方
が前記スポットサイズω_０を大きくした場合に比べて小
さくなる（言い換えると損失が大きくなる）。

【００２８】一方、回折角が０から離れる(同図の外側)
波長の集光のパワー（回折角が０から離れる位置の光出
力導波路に集光する光パワー）は、前記スポットサイズ
ω_０を小さくしたときの方が前記スポットサイズω_０を
大きくした場合に比べて大きくなる（言い換えると損失
が小さくなる）。

【００２９】したがって、アレイ導波路を出力する光の
スポットサイズω_０を小さくすると、各光出力導波路に
集光する互いに異なる各波長の光の損失偏差が小さくな
り、各光出力導波路から出力する各波長の光の損失偏差
が小さくなる。

【００３０】上記構成の第１の発明においては、入力側
スラブ導波路側に接続されているテーパ導波路部の端幅
よりも前記出力側スラブ導波路側に接続されているテー
パ導波路部の端幅が狭く形成されているために、アレイ
導波路を出力して出力側スラブ導波路に入射する光のス
ポットサイズω_０を小さくすることが可能となり、した
がって、上記の如く、出力側スラブ導波路で干渉して集
光する光のパワーが分散し、各光出力導波路から出力す
る各波長の光の損失偏差が小さくなる。

【００３１】また、光は相反性を有しており、この光の
相反性を利用してアレイ導波路回折格子型光合分波器は
構成されているため、互いに異なる波長の光を合波する
第２の発明において、アレイ導波路端側のテーパ導波路
部のうち、上記第１の発明と反対に、入力側スラブ導波
路側に接続されている各テーパ導波路部の入力端幅を出
力側スラブ導波路側に接続されている各テーパ導波路部
の出力端幅よりも狭く形成することにより、アレイ導波
路回折格子の相反性から、上記第１の発明と同様の機能
によって、合波される各波長の光の損失偏差が小さくな
る。

【００３２】

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

【００３３】図１には、本発明に係るアレイ導波路回折
格子型光合分波器の一実施形態例の要部構成図が示され
ており、同図の（ａ）には、その平面概略図が、同図の
（ｂ）には、（ａ）の破線枠Ｂ内の拡大概略図が、同図
の（ｃ）には、（ａ）の破線枠Ｃ内の拡大概略図がそれ
ぞれ示されている。

【００３４】これらの図に示されるように、本実施形態
例のアレイ導波路回折格子型光合分波器は、図５の
（ａ）〜（ｃ）に示した提案例のアレイ導波路回折格子
型光合分波器とほぼ同様に構成されており、本実施形態
例の光合分波器が提案例の光合分波器と異なる特徴的な
ことは、入力側スラブ導波路４側に接続されている各テ
ーパ導波路部８ａの入力端幅Ｄ１よりも出力側スラブ導
波路６側に接続されている各テーパ導波路部８ｂの出力
端幅Ｄ２が狭く形成されていることである。

【００３５】すなわち、本実施形態例において、各テー
パ導波路部８ａの入力端幅Ｄ１を１１．３μｍとし、各
テーパ導波路部８ｂの出力端幅Ｄ２を８．５μｍとし、
Ｄ１>Ｄ２とした。なお、各テーパ導波路部８ａ，８ｂ
のピッチ（Ｄ１＋ｄ１）と（Ｄ２＋ｄ２）は共に、それ
ぞれ１５μｍとした。

【００３６】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、本実施形態例も提案例の光合分波器とほぼ同様に動
作するが、本実施形態例と提案例の光合分波器とでは、
出力側スラブ導波路６で多光束干渉を起こして光出力導
波路７の入射側に集光する光の界分布が異なるものとな
る。

【００３７】すなわち、本実施形態例でも従来例および
提案例の光合分波器と同様に、光入力導波路３から互い
に波長が異なる複数の光を多重して入射すると、各波長
の光は入力側スラブ導波路４、アレイ導波路５を順に通
って出力側スラブ導波路６に入射し、出力側スラブ導波
路６内で、多数本(アレイ導波路５の本数分)のガウス分
布をもつ光の多光束干渉を起こすが、この多光束干渉に
よって形成される界分布の包絡線は、前記（数１）によ
り表わされるものになり、図３に示したように、アレイ
導波路５を出力する光のスポットサイズω_０に応じて界
分布が異なることから、本実施形態例と提案例とでは、
この界分布が異なるものとなる。

【００３８】本実施形態例では、入力側スラブ導波路４
側に接続されているテーパ導波路部８ａの入力端幅Ｄ１
よりも出力側スラブ導波路６側に接続されているテーパ
導波路部８ｂの出力端幅Ｄ２を狭くして、アレイ導波路
５を出力する光のスポットサイズω_０を小さくしている
ので、界分布が横方向に広がることになり、中央部に集
中していた光パワーが周辺部に分散される。

【００３９】そして、このことより、回折角が０付近
(図３の中央部付近)となる波長の集光パワーは小さくな
り、回折角が０から離れる(同図の外側)波長の集光パワ
ーは大きくなり、各光出力導波路７に集光する互いに異
なる各波長の光の損失偏差が小さくなり、その結果、本
実施形態例のアレイ導波路回折格子型光合分波器は、提
案例のアレイ導波路回折格子型光合分波器に比べ、各光
出力導波路７から出力する各波長の光の損失偏差が小さ
くなる。

【００４０】図２には、本実施形態例のアレイ導波路回
折格子型光合分波器に光出力導波路６から出力される光
の波長特性の測定結果が示されている。なお、測定方法
は、図６の測定結果を得るときと同様に、特定の入力導
波路３から使用波長帯域の光を入力し、３２本の光出力
導波路７に番号（１）〜（３２）を順に付して、各番号
の光出力導波路７に入力される光の最小損失を測定し、
各光出力導波路７に集光する光の最小損失を求め、その
結果を示した。

【００４１】図２から明らかなように、前記アレイ導波
路回折格子型光合分波器で分波された３２波の光の最大
損失は５．４ｄＢ、最小損失は３．５ｄＢとなって、出
力導波路７間の損失偏差は１．９ｄＢとなり、提案例の
光分波器において約２．５ｄＢであった出力導波路７間
の損失偏差、すなわち、各波長間の損失偏差を０．６ｄ
Ｂ小さくすることができ、本実施形態例は、各波長間の
損失均一性（出力導波路７間の損失均一性）に効果のあ
ることが分かった。

【００４２】本実施形態例によれば、上記のように、分
波する光の各波長間の損失偏差を小さくすることができ
る。また、本実施形態例でも、前記提案例の光合分波器
と同様に、アレイ導波路５の両端側をそれぞれテーパ導
波路部８とすることにより、入力側スラブ導波路４から
出射される光がアレイ導波路５に入射する際に、入力側
スラブ導波路４で回折された光をアレイ導波路５にでき
るだけ損失が小さい状態で結合することができるため、
光透過損失が小さく、かつ、前記の如く、各波長間の損
失偏差も小さい、優れた光合分波器とすることができ
る。

【００４３】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、
上記実施形態例では、各テーパ導波路部８ａの入力端幅
Ｄ１を１１．３μｍとし、各テーパ導波路部８ｂの出力
端幅Ｄ２は８．５μｍとし、各テーパ導波路部８ａ，８
ｂのピッチ（Ｄ１＋ｄ１）と（Ｄ２＋ｄ２）を共に、そ
れぞれ１５μｍとしたが、これらの端幅Ｄ１，Ｄ２およ
びピッチ（Ｄ１＋ｄ１），（Ｄ２＋ｄ２）は特に限定さ
れるものではなく、適宜設定されるものである。

【００４４】すなわち、光入力導波路３から入力された
互いに異なる波長の複数の光信号を、各波長ごとに異な
る光出力導波路７から出力するアレイ導波路回折格子型
光合分波器においては、ピッチ（Ｄ１＋ｄ１），（Ｄ２
＋ｄ２）を等しくし、各テーパ導波路部８ａの入力端幅
Ｄ１よりも各テーパ導波路部８ｂの出力端幅Ｄ２を小さ
くすることにより、上記実施形態例と同様の効果を奏す
ることができる。

【００４５】また、アレイ導波路回折格子型光合分波器
は、前記の如く、光の相反性を利用しているため、互い
に異なる波長の光をそれぞれ異なる光入力導波路３から
入力し、前記異なる波長の光信号をアレイ導波路５によ
って各波長ごとに位相差をつけて伝搬させることにより
各波長に光を合波して１本の光出力導波路７に入射さ
せ、該光出力導波路７から出力するアレイ導波路回折格
子型光合分波器において、図４の（ａ）、（ｂ）に示す
ように、入力側スラブ導波路４側に接続する各テーパ導
波路部８ａの入力端幅Ｄ１を出力側スラブ導波路６側に
接続する各テーパ導波路部８ｂの出力端幅Ｄ２よりも狭
くなるように形成すれば、上記説明と同様の効果によ
り、合波される各波長の光の損失偏差を小さくすること
ができる。

【００４６】さらに、本発明のアレイ導波路回折格子型
光合分波器に設けられるテーパ導波路部８の形状は特に
限定されるものではなく適宜設定されるものであり、上
記実施形態例のように、端側に向かうにつれて導波路幅
が直線的に拡径してもよいし、例えば図４の（ｃ）に示
すように、端側に向かうにつれて導波路幅が曲線的に拡
径してもよい。このようにした場合にも、テーパ導波路
部８ａ、８ｂの幅を上記実施形態例や図４の（ａ）、
（ｂ）に示したように形成することにより、上記実施形
態例とほぼ同様の効果を奏することができる。

【００４７】

【発明の効果】本第１の発明によれば、波長多重光を分
波する機能を有するアレイ導波路光回折格子型光合分波
器において、各アレイ導波路の両端側をそれぞれ端側に
向かうにつれて導波路幅が拡径するテーパ導波路部と成
すことにより、各波長の光の透過損失を小さくすること
ができ、さらに、入力側スラブ導波路側に接続されてい
るテーパ導波路部の入力端幅よりも出力側スラブ導波路
側に接続されているテーパ導波路部の出力端幅を狭く形
成することにより、アレイ導波路を出力して出力側スラ
ブ導波路に入射する光のスポットサイズを小さくするこ
とができるため、出力側スラブ導波路で干渉して集光す
る光のパワーを分散することができ、それにより、各光
出力導波路から出力する各波長の光の損失偏差を小さく
することができる。

【００４８】また、光は相反性を有しており、この光の
相反性を利用してアレイ導波路回折格子型光合分波器は
構成されているため、互いに異なる波長の光を合波する
第２の発明において、アレイ導波路端側をテーパ導波路
部とし、これらのテーパ導波路部のうち、第１の発明と
反対に、入力側スラブ導波路側に接続されている各テー
パ導波路部の入力端幅を出力側スラブ導波路側に接続さ
れている各テーパ導波路部の出力端幅よりも狭く形成す
ることにより、アレイ導波路回折格子の相反性から、上
記第１の発明と同様の機能によって、合波される各波長
の光の損失偏差を小さくすることができるし、各光の透
過損失も小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波
器の一実施形態例を示す要部構成図である。

【図２】上記実施形態例のアレイ導波路回折格子型光合
分波器において、各光出力導波路に入力される光パワー
を挿入損失測定値により示すグラフである。

【図３】アレイ導波路の出力光のスポットサイズω_０を
パラメータとした、出力側スラブ導波路からの出力光の
ガウス分布包絡線を示すグラフである。

【図４】本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波
器におけるアレイ導波路と入力側スラブ導波路との接続
部（ａ）およびアレイ導波路と出力側スラブ導波路との
接続部（ｂ）の構成例と、テーパ導波路部形状例（ｃ）
を示す説明図である。

【図５】従来提案されているアレイ導波路回折格子型光
合分波器の構成をその動作と共に示す説明図である。

【図６】図５に示した提案例のアレイ導波路回折格子型
光合分波器において、各光出力導波路に入力される光パ
ワーを挿入損失測定値により示すグラフである。

【符号の説明】

１ 光導波路部 ２ 基板 ３ 光入力導波路 ４ 入力側スラブ導波路 ５ アレイ導波路 ６ 出力側スラブ導波路 ７ 光出力導波路 ８，８ａ，８ｂ テーパ導波路部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １本以上の並設された光入力導波路の出
   射側に入力側スラブ導波路が接続され、該入力側スラブ
   導波路の出射側には該入力側スラブ導波路から導出され
   た光を伝搬する互いに異なる長さの複数の並設されたア
   レイ導波路が接続され、該複数のアレイ導波路の出射側
   には出力側スラブ導波路が接続され、該出力側スラブ導
   波路の出射側には複数の並設された光出力導波路が接続
   されて成る導波路構成を有し、前記光入力導波路から入
   力された互いに異なる波長の複数の光信号を、前記アレ
   イ導波路によって各波長ごとに位相差をつけて伝搬させ
   て各波長ごとに異なる光出力導波路に入射させ、互いに
   異なる波長の光を異なる光出力導波路から出力するアレ
   イ導波路光回折格子型光合分波器において、前記各アレ
   イ導波路の両端側はそれぞれ端側に向かうにつれて導波
   路幅が拡径するテーパ導波路部と成し、前記入力側スラ
   ブ導波路側に接続されている各テーパ導波路部の入力端
   幅よりも前記出力側スラブ導波路側に接続されている各
   テーパ導波路部の出力端幅が狭く形成されていることを
   特徴とするアレイ導波路回折格子型光合分波器。
2. 【請求項２】 複数の並設された光入力導波路の出射側
   に入力側スラブ導波路が接続され、該入力側スラブ導波
   路の出射側には該入力側スラブ導波路から導出された光
   を伝搬する互いに異なる長さの複数の並設されたアレイ
   導波路が接続され、該複数のアレイ導波路の出射側には
   出力側スラブ導波路が接続され、該出力側スラブ導波路
   の出射側には１本以上の並設された光出力導波路が接続
   されて成る導波路構成を有し、互いに異なる波長の光を
   それぞれ異なる前記光入力導波路から入力したときに、
   これらの異なる波長の光信号を前記アレイ導波路によっ
   て各波長ごとに位相差をつけて伝搬させることにより各
   波長の光を合波して１本の光出力導波路に入射させ、該
   光出力導波路から出力するアレイ導波路光回折格子型光
   合分波器において、前記各アレイ導波路の両端側はそれ
   ぞれ端側に向かうにつれて導波路幅が拡径するテーパ導
   波路部と成し、前記入力側スラブ導波路側に接続されて
   いる各テーパ導波路部の入力端幅が前記出力側スラブ導
   波路側に接続されている各テーパ導波路部の出力端幅よ
   りも狭く形成さ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。