JP2002006158A - 光合分波装置 - Google Patents
光合分波装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光損失を増大させること無く、温度変化によ
って生じる波長帯域シフトを抑えることができる光合分
波装置を提供する。 【解決手段】 光合分波装置１は光導波路部２を有し、
この光導波路部２の基板３には、第１スラブ導波路４、
アレイ導波路５、第２スラブ導波路６、出力導波路７が
設けられている。光導波路部２の外方には、第１スラブ
導波路４に光結合される光ファイバＦを保持するファイ
バ保持部１０が設けられている。このファイバ保持部１
０は、石英ガラスまたはＳｉからなる基板１１を有し、
この基板１１上には、温度変化に応じて膨張収縮するＬ
字型の金属部材１２が取り付けられている。この金属部
材１２の先端に形成された断面Ｖ字型のファイバ収容溝
１５には、光ファイバＦが固定されている。これによ
り、温度変化に従って、第１スラブ導波路４に対する光
ファイバＦの光結合位置が変わる。
って生じる波長帯域シフトを抑えることができる光合分
波装置を提供する。 【解決手段】 光合分波装置１は光導波路部２を有し、
この光導波路部２の基板３には、第１スラブ導波路４、
アレイ導波路５、第２スラブ導波路６、出力導波路７が
設けられている。光導波路部２の外方には、第１スラブ
導波路４に光結合される光ファイバＦを保持するファイ
バ保持部１０が設けられている。このファイバ保持部１
０は、石英ガラスまたはＳｉからなる基板１１を有し、
この基板１１上には、温度変化に応じて膨張収縮するＬ
字型の金属部材１２が取り付けられている。この金属部
材１２の先端に形成された断面Ｖ字型のファイバ収容溝
１５には、光ファイバＦが固定されている。これによ
り、温度変化に従って、第１スラブ導波路４に対する光
ファイバＦの光結合位置が変わる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるアレイ導
波路格子（ＡＷＧ）型の光合分波装置に関するものであ
る。
波路格子（ＡＷＧ）型の光合分波装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来におけるアレイ導波路格子（ＡＷ
Ｇ）型の光合分波装置としては、例えばＷＯ９８／３６
２９９に記載のものや、２０００年電子情報通信学会Ｃ
−３−７６に記載のものが知られている。ＷＯ９８／３
６２９９に記載されている光導波回路モジュールは、Ａ
ＷＧのアレイ導波路に溝を形成し、この溝内に屈折率温
度係数が負のシリコン樹脂を挿入することで、温度変化
によって生じるアレイ導波路のグレーティング光路差の
増大を相殺し、所定の温度範囲内での波長帯域シフト
（波長ずれ）を抑えるものである。また、２０００年電
子情報通信学会Ｃ−３−７６に記載されている温度無依
存アレイ導波路格子型光合分波器は、ＡＷＧの入力側ス
ラブ導波路に溝を形成し、この溝内に屈折率温度係数が
負の樹脂を挿入することで、上記と同様に、温度変化に
伴うアレイ導波路の光路差の増大を相殺するものであ
る。
Ｇ）型の光合分波装置としては、例えばＷＯ９８／３６
２９９に記載のものや、２０００年電子情報通信学会Ｃ
−３−７６に記載のものが知られている。ＷＯ９８／３
６２９９に記載されている光導波回路モジュールは、Ａ
ＷＧのアレイ導波路に溝を形成し、この溝内に屈折率温
度係数が負のシリコン樹脂を挿入することで、温度変化
によって生じるアレイ導波路のグレーティング光路差の
増大を相殺し、所定の温度範囲内での波長帯域シフト
（波長ずれ）を抑えるものである。また、２０００年電
子情報通信学会Ｃ−３−７６に記載されている温度無依
存アレイ導波路格子型光合分波器は、ＡＷＧの入力側ス
ラブ導波路に溝を形成し、この溝内に屈折率温度係数が
負の樹脂を挿入することで、上記と同様に、温度変化に
伴うアレイ導波路の光路差の増大を相殺するものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＡＷＧ
のアレイ導波路やスラブ導波路に形成した溝内に挿入さ
れる樹脂（シリコン樹脂）は、アレイ導波路やスラブ導
波路の材質（石英系材料）とは屈折率が異なるので、光
損失が増大してしまう虞がある。
のアレイ導波路やスラブ導波路に形成した溝内に挿入さ
れる樹脂（シリコン樹脂）は、アレイ導波路やスラブ導
波路の材質（石英系材料）とは屈折率が異なるので、光
損失が増大してしまう虞がある。
【０００４】本発明の目的は、光損失を増大させること
無く、温度変化によって生じる波長帯域シフトを抑える
ことができる光合分波装置を提供することである。
無く、温度変化によって生じる波長帯域シフトを抑える
ことができる光合分波装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の光合分波装置
は、光ファイバと光結合される第１スラブ導波路と、一
端が第１スラブ導波路と接続され、光路長が所定長ずつ
異なるように形成されたアレイ導波路と、アレイ導波路
の他端と接続された第２スラブ導波路とを有する光導波
路部と、第１スラブ導波路に対する光ファイバの光結合
位置が温度変化に応じて変わるように光ファイバを保持
するファイバ保持手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
は、光ファイバと光結合される第１スラブ導波路と、一
端が第１スラブ導波路と接続され、光路長が所定長ずつ
異なるように形成されたアレイ導波路と、アレイ導波路
の他端と接続された第２スラブ導波路とを有する光導波
路部と、第１スラブ導波路に対する光ファイバの光結合
位置が温度変化に応じて変わるように光ファイバを保持
するファイバ保持手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
【０００６】光導波路部の第１スラブ導波路、アレイ導
波路、第２スラブ導波路を石英系材料で形成した場合に
は、光導波路部の温度が上がると、石英系材料の熱膨張
によりアレイ導波路の各光路長差が大きくなる。ここ
で、光合分波装置を光分波器として使用する場合、上記
のように光導波路部の温度変化に伴ってアレイ導波路の
各光路長差が変化すると、第２スラブ導波路の出口側
（第２スラブ導波路におけるアレイ導波路の反対側）で
の焦点位置が変動し、透過帯域シフト（分波波長シフ
ト）が起こってしまう。そこで、本発明においては、温
度変化に応じて第１スラブ導波路に対する光ファイバの
光結合位置を変えることによって、第２スラブ導波路の
出口側での焦点位置を維持する。具体的には、光導波路
部の温度が上昇したときには、アレイ導波路の光路長差
の増大による光伝搬の遅延を解消すべく、波長シフトに
対応する距離分だけ、第１スラブ導波路に対する光ファ
イバの光結合位置をアレイ導波路の各光路長が長くなる
側に対応する方向にずらす。これにより、光導波路部の
温度変化にかかわらず、第２スラブ導波路の出口側での
焦点位置が所望の位置に維持されるようになる。従っ
て、アレイ導波路の光路差増大を相殺すべく、屈折率温
度係数が負の樹脂（例えばシリコン樹脂）を第１スラブ
導波路やアレイ導波路に入れる必要が無くなるため、光
損失を増大させること無しに、温度変化に起因して生じ
る波長帯域シフトを抑えることができる。
波路、第２スラブ導波路を石英系材料で形成した場合に
は、光導波路部の温度が上がると、石英系材料の熱膨張
によりアレイ導波路の各光路長差が大きくなる。ここ
で、光合分波装置を光分波器として使用する場合、上記
のように光導波路部の温度変化に伴ってアレイ導波路の
各光路長差が変化すると、第２スラブ導波路の出口側
（第２スラブ導波路におけるアレイ導波路の反対側）で
の焦点位置が変動し、透過帯域シフト（分波波長シフ
ト）が起こってしまう。そこで、本発明においては、温
度変化に応じて第１スラブ導波路に対する光ファイバの
光結合位置を変えることによって、第２スラブ導波路の
出口側での焦点位置を維持する。具体的には、光導波路
部の温度が上昇したときには、アレイ導波路の光路長差
の増大による光伝搬の遅延を解消すべく、波長シフトに
対応する距離分だけ、第１スラブ導波路に対する光ファ
イバの光結合位置をアレイ導波路の各光路長が長くなる
側に対応する方向にずらす。これにより、光導波路部の
温度変化にかかわらず、第２スラブ導波路の出口側での
焦点位置が所望の位置に維持されるようになる。従っ
て、アレイ導波路の光路差増大を相殺すべく、屈折率温
度係数が負の樹脂（例えばシリコン樹脂）を第１スラブ
導波路やアレイ導波路に入れる必要が無くなるため、光
損失を増大させること無しに、温度変化に起因して生じ
る波長帯域シフトを抑えることができる。
【０００７】好ましくは、ファイバ保持手段は、温度変
化に応じて膨張収縮する金属部材を有し、この金属部材
に光ファイバが保持されている。これにより、ファイバ
保持手段を簡単な構成で実現できるので、光合分波装置
の小型化や低コスト化が図れる。
化に応じて膨張収縮する金属部材を有し、この金属部材
に光ファイバが保持されている。これにより、ファイバ
保持手段を簡単な構成で実現できるので、光合分波装置
の小型化や低コスト化が図れる。
【０００８】この場合、好ましくは、金属部材は、石英
またはシリコンからなるベース部材に接合されていると
共に、その接合部分から、アレイ導波路の各光路長が長
くなる側に延びており、その延在部分に光ファイバが保
持されている。これにより、光導波路部の温度が上昇し
たときに、アレイ導波路の各光路長が長くなる側への光
ファイバの移動が容易かつ確実に行える。
またはシリコンからなるベース部材に接合されていると
共に、その接合部分から、アレイ導波路の各光路長が長
くなる側に延びており、その延在部分に光ファイバが保
持されている。これにより、光導波路部の温度が上昇し
たときに、アレイ導波路の各光路長が長くなる側への光
ファイバの移動が容易かつ確実に行える。
【０００９】この場合、金属部材の接合部分から光ファ
イバの保持位置までの初期長さをＬ 0（ｍｍ）、第２ス
ラブ導波路におけるアレイ導波路の反対側での隣接チャ
ンネル間の距離をΔＬ（ｍｍ）、隣接チャンネル間の波
長差分ずれる時の温度変化をΔＴ（℃）としたときに、
金属部材は、その線膨張係数が（１／Ｌ0）×（ΔＬ／
ΔＴ）とほぼ同等となるような材料で形成されているこ
とが好ましい。これにより、金属部材の初期長さＬ0を
適当に設定することで、金属部材の材料として最適なも
のを容易に選択することが可能となる。
イバの保持位置までの初期長さをＬ 0（ｍｍ）、第２ス
ラブ導波路におけるアレイ導波路の反対側での隣接チャ
ンネル間の距離をΔＬ（ｍｍ）、隣接チャンネル間の波
長差分ずれる時の温度変化をΔＴ（℃）としたときに、
金属部材は、その線膨張係数が（１／Ｌ0）×（ΔＬ／
ΔＴ）とほぼ同等となるような材料で形成されているこ
とが好ましい。これにより、金属部材の初期長さＬ0を
適当に設定することで、金属部材の材料として最適なも
のを容易に選択することが可能となる。
【００１０】また、好ましくは、金属部材には、光ファ
イバを保持するためのファイバ収容溝またはファイバ収
容孔が設けられている。これにより、光ファイバを金属
部材に容易に、しかも位置決め精度良く保持できる。
イバを保持するためのファイバ収容溝またはファイバ収
容孔が設けられている。これにより、光ファイバを金属
部材に容易に、しかも位置決め精度良く保持できる。
【００１１】さらに、好ましくは、少なくとも光ファイ
バと第１スラブ導波路との間には、光ファイバのコア部
とほぼ同等の屈折率を有するマッチングオイルが充填さ
れている。これにより、光ファイバと第１スラブ導波路
との間の光損失を低減できる。
バと第１スラブ導波路との間には、光ファイバのコア部
とほぼ同等の屈折率を有するマッチングオイルが充填さ
れている。これにより、光ファイバと第１スラブ導波路
との間の光損失を低減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光合分波装置
の好適な実施形態について図面を参照して説明する。
の好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】図１は、本発明に係る光合分波装置の一実
施形態を示す構成図である。同図において、本実施形態
の光合分波装置１は、アレイ導波路格子（ＡＷＧ）型の
光分波装置であり、装置本体部である光導波路部２を有
している。この光導波路部２は、シリコン（Ｓｉ）また
は二酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる基板３を有し、
この基板３には、第１スラブ導波路４、アレイ導波路
５、第２スラブ導波路６、出力導波路７が設けられてい
る。これらの導波路は、例えば石英ガラスで形成されて
いる。
施形態を示す構成図である。同図において、本実施形態
の光合分波装置１は、アレイ導波路格子（ＡＷＧ）型の
光分波装置であり、装置本体部である光導波路部２を有
している。この光導波路部２は、シリコン（Ｓｉ）また
は二酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる基板３を有し、
この基板３には、第１スラブ導波路４、アレイ導波路
５、第２スラブ導波路６、出力導波路７が設けられてい
る。これらの導波路は、例えば石英ガラスで形成されて
いる。
【００１４】第１スラブ導波路４の一側端面は、基板３
の側面とほぼ面一となるように形成され、導波路を介さ
ずに光ファイバＦと直接光結合される光結合面４ａを構
成している。この第１スラブ導波路４と第２スラブ導波
路６との間に設けられたアレイ導波路５は、各光路長が
所定長ずつ異なるように形成されている。このようにア
レイ導波路５に光路長差をつけることで、第２スラブ導
波路６で光の干渉が起こり、光ファイバＦを伝搬してき
た波長の異なる複数の光信号が各波長毎に分波される。
この分波された各波長の光は、第２スラブ導波路６の出
口６ａにおける各波長に応じた位置で集光される。
の側面とほぼ面一となるように形成され、導波路を介さ
ずに光ファイバＦと直接光結合される光結合面４ａを構
成している。この第１スラブ導波路４と第２スラブ導波
路６との間に設けられたアレイ導波路５は、各光路長が
所定長ずつ異なるように形成されている。このようにア
レイ導波路５に光路長差をつけることで、第２スラブ導
波路６で光の干渉が起こり、光ファイバＦを伝搬してき
た波長の異なる複数の光信号が各波長毎に分波される。
この分波された各波長の光は、第２スラブ導波路６の出
口６ａにおける各波長に応じた位置で集光される。
【００１５】このような光導波路部２における第１スラ
ブ導波路４側の外方には、第１スラブ導波路４に光結合
される光ファイバＦを保持するファイバ保持部１０が設
けられている。このファイバ保持部１０は、図１及び図
２に示すように、光導波路部２の基板３の側面下部に接
合された基板１１を有し、この基板１１は石英ガラスま
たはＳｉで形成されている。基板１１上には、温度変化
に応じて膨張収縮する金属（例えば銅）からなるＬ字型
の金属部材１２（図３参照）が取り付けられている。な
お、基板１１も熱膨張を起こすが、その線膨張係数は金
属に比べて極めて小さく、無視できる程度である。
ブ導波路４側の外方には、第１スラブ導波路４に光結合
される光ファイバＦを保持するファイバ保持部１０が設
けられている。このファイバ保持部１０は、図１及び図
２に示すように、光導波路部２の基板３の側面下部に接
合された基板１１を有し、この基板１１は石英ガラスま
たはＳｉで形成されている。基板１１上には、温度変化
に応じて膨張収縮する金属（例えば銅）からなるＬ字型
の金属部材１２（図３参照）が取り付けられている。な
お、基板１１も熱膨張を起こすが、その線膨張係数は金
属に比べて極めて小さく、無視できる程度である。
【００１６】金属部材１２は、基板１１の上面に接合さ
れた基端側の接合部分１３と、この接合部分１３から、
基板１１に対して離間した状態で、アレイ導波路６の各
光路長が長くなる側（図１のＸ方向）に延びる延在部分
１４とからなっている。これにより、金属部材１２の温
度が上がると、延在部分１４がＸ方向に膨張し、金属部
材１２が冷やされると、延在部分１４がＸ方向とは反対
側のＹ方向に収縮するようになる。このとき、金属部材
１２の形状をＬ字型とすることによって、接合部分１３
の基板１１に対する接触面積を小さくすると共に、延在
部分１４を基板１１から離間させるようにしたので、金
属部材１２の熱膨張時に、金属部材１２と基板１１との
線膨張係数の相違による亀裂等の発生を回避できる。
れた基端側の接合部分１３と、この接合部分１３から、
基板１１に対して離間した状態で、アレイ導波路６の各
光路長が長くなる側（図１のＸ方向）に延びる延在部分
１４とからなっている。これにより、金属部材１２の温
度が上がると、延在部分１４がＸ方向に膨張し、金属部
材１２が冷やされると、延在部分１４がＸ方向とは反対
側のＹ方向に収縮するようになる。このとき、金属部材
１２の形状をＬ字型とすることによって、接合部分１３
の基板１１に対する接触面積を小さくすると共に、延在
部分１４を基板１１から離間させるようにしたので、金
属部材１２の熱膨張時に、金属部材１２と基板１１との
線膨張係数の相違による亀裂等の発生を回避できる。
【００１７】このような金属部材１２の延在部分１４に
は、第１スラブ導波路４と光結合される光ファイバＦ
が、第１スラブ導波路４の光結合面４ａと対面するよう
に保持されている。具体的には、延在部分１４の先端に
は断面Ｖ字型のファイバ収容溝１５が形成され（図３参
照）、このファイバ収容溝１５に光ファイバＦが挿入さ
れ固定されている。このようにファイバ収容溝１５を設
けることにより、光ファイバＦを金属部材１２に容易に
且つ強固に、しかも位置決め精度良く保持できる。な
お、このようなファイバ収容溝１５の代わりに、ファイ
バ収容孔を延在部分１４の先端部に形成し、このファイ
バ収容孔に光ファイバＦを挿入して保持するようにして
もよい。また、バネ等により光ファイバを機械的に保持
してもよい。
は、第１スラブ導波路４と光結合される光ファイバＦ
が、第１スラブ導波路４の光結合面４ａと対面するよう
に保持されている。具体的には、延在部分１４の先端に
は断面Ｖ字型のファイバ収容溝１５が形成され（図３参
照）、このファイバ収容溝１５に光ファイバＦが挿入さ
れ固定されている。このようにファイバ収容溝１５を設
けることにより、光ファイバＦを金属部材１２に容易に
且つ強固に、しかも位置決め精度良く保持できる。な
お、このようなファイバ収容溝１５の代わりに、ファイ
バ収容孔を延在部分１４の先端部に形成し、このファイ
バ収容孔に光ファイバＦを挿入して保持するようにして
もよい。また、バネ等により光ファイバを機械的に保持
してもよい。
【００１８】これにより、温度変化によって金属部材１
２が膨張・収縮すると、それに伴って、第１スラブ導波
路４の光結合面４ａに対する光ファイバＦの光結合位置
がＸ方向またはＹ方向にずれることになる。
２が膨張・収縮すると、それに伴って、第１スラブ導波
路４の光結合面４ａに対する光ファイバＦの光結合位置
がＸ方向またはＹ方向にずれることになる。
【００１９】このような光ファイバＦを保持した金属部
材１２は、カバー１６で覆われている。そして、光導波
路部２の基板３と基板１１とカバー１６とで形成される
空間Ｓには、光ファイバＦのコア部と同等の屈折率をも
ったマッチングオイル（例えばシリコンオイル）が充填
されており、光ファイバＦと第１スラブ導波路４との間
がシールされている（図２参照）。これにより、光ファ
イバＦと第１スラブ導波路４との間の光損失を低減でき
る。
材１２は、カバー１６で覆われている。そして、光導波
路部２の基板３と基板１１とカバー１６とで形成される
空間Ｓには、光ファイバＦのコア部と同等の屈折率をも
ったマッチングオイル（例えばシリコンオイル）が充填
されており、光ファイバＦと第１スラブ導波路４との間
がシールされている（図２参照）。これにより、光ファ
イバＦと第１スラブ導波路４との間の光損失を低減でき
る。
【００２０】なお、上記の光合分波装置１では、光導波
路部２の基板３とファイバ保持部１０の基板１１とを別
々の部材で構成したが、１つの基板上に、光導波路部お
よびファイバ保持部を形成してもよい。また、可能であ
れば、金属部材１２を基板１１上に固定する代わりに、
光導波路部２の基板３の側面に取り付けてもよい。さら
に、金属部材１２は上記のようなＬ字型のものには限ら
れず、例えば金属部材の形状を平板状とすると共に、基
板１１上にＳｉや石英ガラス等からなる固定用突起を設
け、この固定用突起の一側面に平板状の金属部材を接合
するようにしてもよい。
路部２の基板３とファイバ保持部１０の基板１１とを別
々の部材で構成したが、１つの基板上に、光導波路部お
よびファイバ保持部を形成してもよい。また、可能であ
れば、金属部材１２を基板１１上に固定する代わりに、
光導波路部２の基板３の側面に取り付けてもよい。さら
に、金属部材１２は上記のようなＬ字型のものには限ら
れず、例えば金属部材の形状を平板状とすると共に、基
板１１上にＳｉや石英ガラス等からなる固定用突起を設
け、この固定用突起の一側面に平板状の金属部材を接合
するようにしてもよい。
【００２１】ここで、上述したように第１スラブ導波路
４、アレイ導波路５、第２スラブ導波路６、出力導波路
７を石英ガラスで形成した場合は、温度変化に伴って、
アレイ導波路６の各光路長差が変化し、アレイ導波路６
の光路長が長い外側領域において導波路６の光路長差の
増大による光伝搬の遅延が生じる。その結果として、第
２スラブ導波路６の出口６ａ側における焦点位置の移動
が起こり、波長帯域シフト（波長ずれ）が発生してしま
う。この焦点位置の変動量は、例えば１０℃当たり０．
１ｎｍの波長ずれに相当するものである。
４、アレイ導波路５、第２スラブ導波路６、出力導波路
７を石英ガラスで形成した場合は、温度変化に伴って、
アレイ導波路６の各光路長差が変化し、アレイ導波路６
の光路長が長い外側領域において導波路６の光路長差の
増大による光伝搬の遅延が生じる。その結果として、第
２スラブ導波路６の出口６ａ側における焦点位置の移動
が起こり、波長帯域シフト（波長ずれ）が発生してしま
う。この焦点位置の変動量は、例えば１０℃当たり０．
１ｎｍの波長ずれに相当するものである。
【００２２】これに対し本実施形態では、適当な線膨張
係数を有する金属部材１２に光ファイバＦを保持するこ
とにより、温度変化によりアレイ導波路６の各光路長差
が変化しても、その温度変化に伴って光ファイバＦの第
１スラブ導波路４に対する光結合位置がずれることで、
第２スラブ導波路６の出口６ａ側における焦点位置が維
持されるようにする。
係数を有する金属部材１２に光ファイバＦを保持するこ
とにより、温度変化によりアレイ導波路６の各光路長差
が変化しても、その温度変化に伴って光ファイバＦの第
１スラブ導波路４に対する光結合位置がずれることで、
第２スラブ導波路６の出口６ａ側における焦点位置が維
持されるようにする。
【００２３】具体的には、隣接チャンネルの波長差（λ
n−λn-1）が０．８ｎｍの１００ＧＨｚである場合、上
記のように１０℃当たりの波長ずれは０．１ｎｍである
ため、８０℃の温度変化では隣接チャンネル間の波長差
分だけの波長ずれ（０．８ｎｍ）が生じることになる。
ここで、第２スラブ導波路６の出口６ａ側において隣接
チャンネル間の距離が２０μｍであるとすると、８０℃
の温度変化に対しては２０μｍずれることになる。従っ
て、第１スラブ導波路４に対する光ファイバＦの光結合
位置を、８０℃の温度上昇に対して、アレイ導波路６の
各光路長が長くなる側に対応する方向（Ｘ方向）に２０
μｍずれるようにする。これにより、アレイ導波路６の
外側領域において、アレイ導波路６の光路長差の増大に
よる光伝搬の遅延が解消され、隣接チャンネルの波長差
分の波長ずれをキャンセルすることが可能となる。
n−λn-1）が０．８ｎｍの１００ＧＨｚである場合、上
記のように１０℃当たりの波長ずれは０．１ｎｍである
ため、８０℃の温度変化では隣接チャンネル間の波長差
分だけの波長ずれ（０．８ｎｍ）が生じることになる。
ここで、第２スラブ導波路６の出口６ａ側において隣接
チャンネル間の距離が２０μｍであるとすると、８０℃
の温度変化に対しては２０μｍずれることになる。従っ
て、第１スラブ導波路４に対する光ファイバＦの光結合
位置を、８０℃の温度上昇に対して、アレイ導波路６の
各光路長が長くなる側に対応する方向（Ｘ方向）に２０
μｍずれるようにする。これにより、アレイ導波路６の
外側領域において、アレイ導波路６の光路長差の増大に
よる光伝搬の遅延が解消され、隣接チャンネルの波長差
分の波長ずれをキャンセルすることが可能となる。
【００２４】ここで、金属部材１２の線膨張係数αは、
（１）式で表わされる。ただし、Ｌ 0は延在部分１４の
初期長さ（金属部材１２の初期状態における接合部分１
３から光ファイバＦの保持位置までの長さ）、ｄＬは延
在部分１４の長さ変化、ｄＴは金属部材１２の温度変化
である。
（１）式で表わされる。ただし、Ｌ 0は延在部分１４の
初期長さ（金属部材１２の初期状態における接合部分１
３から光ファイバＦの保持位置までの長さ）、ｄＬは延
在部分１４の長さ変化、ｄＴは金属部材１２の温度変化
である。
【００２５】 α＝（１／Ｌ0）×（ｄＬ／ｄＴ） …（１） このとき、Ｌ0を１２．５ｍｍとすると、 α＝（１／１２．５）×（２０×１０-3／８０）＝２．
０×１０-5 となり、銅の線膨張係数と同じ数値となる。
０×１０-5 となり、銅の線膨張係数と同じ数値となる。
【００２６】従って、金属部材１２の材料として銅を使
用すると共に、延在部分１４の初期長さＬ0を１２．５
ｍｍとすることによって、温度変化に応じてアレイ導波
路６の光路長差が変化しても、第２スラブ導波路６の出
口６ａ側での焦点位置を所望の位置に維持することが可
能となる。つまり、アレイ導波路６の光路長差の増大を
相殺すべく、屈折率温度係数が負の樹脂（例えばシリコ
ン樹脂）を第１スラブ導波路４やアレイ導波路６に入れ
なくても、温度変化によって生じる第２スラブ導波路６
の出口６ａ側での波長シフトを抑えることができる。こ
れにより、光導波路部２の光損失を低減できる。また、
屈折率温度係数が負の樹脂を第１スラブ導波路４やアレ
イ導波路６に入れた場合に比べて、加工が容易に行える
と共に、歩留が向上する。
用すると共に、延在部分１４の初期長さＬ0を１２．５
ｍｍとすることによって、温度変化に応じてアレイ導波
路６の光路長差が変化しても、第２スラブ導波路６の出
口６ａ側での焦点位置を所望の位置に維持することが可
能となる。つまり、アレイ導波路６の光路長差の増大を
相殺すべく、屈折率温度係数が負の樹脂（例えばシリコ
ン樹脂）を第１スラブ導波路４やアレイ導波路６に入れ
なくても、温度変化によって生じる第２スラブ導波路６
の出口６ａ側での波長シフトを抑えることができる。こ
れにより、光導波路部２の光損失を低減できる。また、
屈折率温度係数が負の樹脂を第１スラブ導波路４やアレ
イ導波路６に入れた場合に比べて、加工が容易に行える
と共に、歩留が向上する。
【００２７】なお、本発明に係る光合分波装置は、上記
実施形態には限定されるものではない。例えば、上記実
施形態の光合分波装置は、所望の熱膨張係数を有する金
属部材１２に光ファイバＦを保持し、温度変化に応じて
第１スラブ導波路４に対する光ファイバＦの光結合位置
が変わるようにしたものであるが、温度変化に応じて光
ファイバＦを移動させる手段は特にこれには限られな
い。例えば、光ファイバＦを保持した部材を移動させる
アクチュエータ及び温度センサを設け、温度センサの計
測値に応じてアクチュエータを駆動し、光ファイバＦの
光結合位置をずらしてもよい。また、実際の温度を計測
する代わりに、第２スラブ導波路６の出口６ａ側での波
長をモニタし、その結果に応じて光ファイバＦの光結合
位置をずらしてもよい。
実施形態には限定されるものではない。例えば、上記実
施形態の光合分波装置は、所望の熱膨張係数を有する金
属部材１２に光ファイバＦを保持し、温度変化に応じて
第１スラブ導波路４に対する光ファイバＦの光結合位置
が変わるようにしたものであるが、温度変化に応じて光
ファイバＦを移動させる手段は特にこれには限られな
い。例えば、光ファイバＦを保持した部材を移動させる
アクチュエータ及び温度センサを設け、温度センサの計
測値に応じてアクチュエータを駆動し、光ファイバＦの
光結合位置をずらしてもよい。また、実際の温度を計測
する代わりに、第２スラブ導波路６の出口６ａ側での波
長をモニタし、その結果に応じて光ファイバＦの光結合
位置をずらしてもよい。
【００２８】また、上記実施形態の光合分波装置は、光
分波に係るものであるが、本発明は、光合波に係るもの
にも適用できる。この場合には、上記実施形態において
入力側と出力側が逆の構成となり、温度変化に応じて出
力側の光ファイバの光結合位置を変えることになる。
分波に係るものであるが、本発明は、光合波に係るもの
にも適用できる。この場合には、上記実施形態において
入力側と出力側が逆の構成となり、温度変化に応じて出
力側の光ファイバの光結合位置を変えることになる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、第１スラブ導波路に対
する光ファイバの光結合位置が温度変化に応じて変わる
ように光ファイバを保持するファイバ保持手段を設けた
ので、光損失を増大させること無く、温度変化に起因し
て発生する波長帯域シフトを抑えることができる。
する光ファイバの光結合位置が温度変化に応じて変わる
ように光ファイバを保持するファイバ保持手段を設けた
ので、光損失を増大させること無く、温度変化に起因し
て発生する波長帯域シフトを抑えることができる。
【図１】本発明の一実施形態による光合分波装置を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
１…光合分波装置、２…光導波路部、３…基板、４…第
１スラブ導波路、５…アレイ導波路、６…第２スラブ導
波路、１０…ファイバ保持部（ファイバ保持手段）、１
１…基板（ベース部材）、１２…金属部材、１３…接合
部分、１４…延在部分、１５…ファイバ収容溝、Ｆ…光
ファイバ、Ｓ…シール部。
１スラブ導波路、５…アレイ導波路、６…第２スラブ導
波路、１０…ファイバ保持部（ファイバ保持手段）、１
１…基板（ベース部材）、１２…金属部材、１３…接合
部分、１４…延在部分、１５…ファイバ収容溝、Ｆ…光
ファイバ、Ｓ…シール部。
Claims (6)
- 【請求項１】 光ファイバと光結合される第１スラブ導
波路と、一端が前記第１スラブ導波路と接続され、光路
長が所定長ずつ異なるように形成されたアレイ導波路
と、前記アレイ導波路の他端と接続された第２スラブ導
波路とを有する光導波路部と、 前記第１スラブ導波路に対する前記光ファイバの光結合
位置が温度変化に応じて変わるように前記光ファイバを
保持するファイバ保持手段とを備えたことを特徴とする
光合分波装置。 - 【請求項２】 前記ファイバ保持手段は、温度変化に応
じて膨張収縮する金属部材を有し、この金属部材に前記
光ファイバが保持されていることを特徴とする請求項１
記載の光合分波装置。 - 【請求項３】 前記金属部材は、石英またはシリコンか
らなるベース部材に接合されていると共に、その接合部
分から、前記アレイ導波路の各光路長が長くなる側に延
びており、その延在部分に前記光ファイバが保持されて
いることを特徴とする請求項２記載の光合分波装置。 - 【請求項４】 前記金属部材の前記接合部分から前記光
ファイバの保持位置までの初期長さをＬ0（ｍｍ）、前
記第２スラブ導波路における前記アレイ導波路の反対側
での隣接チャンネル間の距離をΔＬ（ｍｍ）、前記隣接
チャンネル間の波長差分ずれる時の温度変化をΔＴ
（℃）としたときに、前記金属部材は、その線膨張係数
が（１／Ｌ0）×（ΔＬ／ΔＴ）とほぼ同等となるよう
な材料で形成されていることを特徴とする請求項３記載
の光合分波装置。 - 【請求項５】 前記金属部材には、前記光ファイバを保
持するためのファイバ収容溝またはファイバ収容孔が設
けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか
一項記載の光合分波装置。 - 【請求項６】 少なくとも前記光ファイバと前記第１ス
ラブ導波路との間には、前記光ファイバのコア部とほぼ
同等の屈折率を有するマッチングオイルが充填されてい
ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の
光合分波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000193266A JP2002006158A (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 光合分波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000193266A JP2002006158A (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 光合分波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002006158A true JP2002006158A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18692288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000193266A Pending JP2002006158A (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 光合分波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002006158A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008237198A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | 新規乳酸菌 |
| JP2008538820A (ja) * | 2005-01-07 | 2008-11-06 | ポインテク インコーポレイション | 温度無依存性アレイ導波路回折格子及び製作方法 |
| JP4790819B2 (ja) * | 2006-10-20 | 2011-10-12 | ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド | ハイブリッド集積された１×ｎ個のｄｗｄｎ送信機用の方法及びシステム |
| US8285150B2 (en) | 2006-10-02 | 2012-10-09 | Futurewei Technologies, Inc. | Method and system for integrated DWDM transmitters |
| US8285149B2 (en) | 2006-10-02 | 2012-10-09 | Futurewei Technologies, Inc. | Method and system for integrated DWDM transmitters |
-
2000
- 2000-06-27 JP JP2000193266A patent/JP2002006158A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008538820A (ja) * | 2005-01-07 | 2008-11-06 | ポインテク インコーポレイション | 温度無依存性アレイ導波路回折格子及び製作方法 |
| US7912330B2 (en) | 2005-01-07 | 2011-03-22 | Pointek Incorporation | Packaging method of temperature insensitive arrayed waveguide grating |
| JP4890472B2 (ja) * | 2005-01-07 | 2012-03-07 | ポインテク インコーポレイション | 温度無依存性アレイ導波路回折格子及び製作方法 |
| US8285150B2 (en) | 2006-10-02 | 2012-10-09 | Futurewei Technologies, Inc. | Method and system for integrated DWDM transmitters |
| US8285149B2 (en) | 2006-10-02 | 2012-10-09 | Futurewei Technologies, Inc. | Method and system for integrated DWDM transmitters |
| JP4790819B2 (ja) * | 2006-10-20 | 2011-10-12 | ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド | ハイブリッド集積された１×ｎ個のｄｗｄｎ送信機用の方法及びシステム |
| US8285151B2 (en) | 2006-10-20 | 2012-10-09 | Futurewei Technologies, Inc. | Method and system for hybrid integrated 1XN DWDM transmitter |
| JP2008237198A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | 新規乳酸菌 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040204 |