JP2002014307A - Wdm光通信システム用のチューナブルエッチング回折格子 - Google Patents

Wdm光通信システム用のチューナブルエッチング回折格子

Info

Publication number
JP2002014307A
JP2002014307A JP2001147680A JP2001147680A JP2002014307A JP 2002014307 A JP2002014307 A JP 2002014307A JP 2001147680 A JP2001147680 A JP 2001147680A JP 2001147680 A JP2001147680 A JP 2001147680A JP 2002014307 A JP2002014307 A JP 2002014307A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tunable
diffraction grating
grating
cladding
waveguide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001147680A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002014307A5 (ja
JP4631089B2 (ja
Inventor
Rebecca Jordan
ヨルダン レベッカ
K Madsen Christie
ケイ マドセン クリスティ
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.)
Agere Systems LLC
Original Assignee
Agere Systems Optoelectronics Guardian Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agere Systems Optoelectronics Guardian Corp filed Critical Agere Systems Optoelectronics Guardian Corp
Publication of JP2002014307A publication Critical patent/JP2002014307A/ja
Publication of JP2002014307A5 publication Critical patent/JP2002014307A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4631089B2 publication Critical patent/JP4631089B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/011Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass
    • G02F1/0115Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass in optical fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0147Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on thermo-optic effects
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/061Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-optical organic material
    • G02F1/065Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-optical organic material in an optical waveguide structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/30Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 grating
    • G02F2201/307Reflective grating, i.e. Bragg grating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 WDM光通信システム用のチューナブルエッチ
ング回折格子を提供する。 【解決手段】 本発明によると、導波路回折格子は、コ
アと、コアに隣接する第一のクラッド材を含む。第一の
クラッド材は、例えば、エッチングによって、周期回折
格子を持つように構成される。第一のクラッド材を覆う
ように制御可能な屈折率を持つ第二のクラッド材が配置
される。第二のクラッドの屈折率が第一のクラッドの屈
折率と異なるときは、第一のクラッドの構成は光回折格
子(作用)を提供する。ただし、第二のクラッドの制御
可能な屈折率が第一のクラッドの屈折率と等しくなるよ
うに調節されたときは、回折格子は実質的に透過的とな
る。この回折格子は、とりわけ、WDM光通信システム内
の再構成可能な追加/ドロップフィルタとして有効であ
る。この回折格子は、加えて、回折格子支援結合器およ
び可変光遅延ライン内に用いることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光導波路回折格子、
より詳細には、とりわけ、光通信システムに対する追加
/ドロップフィルタ、回折格子支援結合器および可変遅
延ラインに用いるのに適するエッチングにて形成される
導波路回折格子に関する。
【0002】
【従来の技術】光回折格子は、光通信システム内で特定
の波長の光を選択的に制御するために重要な要素であ
る。光回折格子には、ブラッグ回折格子と長周期回折格
子がある。回折格子は、典型的には、材料の本体と、複
数の実質的に等間隔に配置された光回折格子要素、例え
ば、屈折率摂動、スリット、あるいは溝(グルーブ)か
ら構成される。
【0003】典型的なブラッグ回折格子はある長さの光
導波路を含み、この導波路の長さ方向に沿って複数の実
質的に等間隔の屈折率の摂動が設けられる。これら摂動
は一連の摂動間の間隔Λに有効屈折率を掛けた値の二倍
に等しい波長λ、つまり、λ=2neffΛの光を選択
的に反射する。ここで、λは真空中の波長を表し、n
effは基本モードの有効屈折率を表す。残りの波長
(の光)は実質的に妨害されることなく通過する。この
ようなブラッグ回折格子は、フィルタリング、光信号チ
ャネルの追加およびドロップ、半導体レーザの安定化、
ファイバ増幅器ポンプエネルギーの反射、分散の補償な
どを含む多様な用途に用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のブラッグ回折格
子と関連する一つの問題は、これらがある固定の波長し
かフィルタリングできないことである。各回折格子は、
λ=2neffΛを中心とする狭い帯域幅内の光のみを
選択的に反射する。ただし、多くの用途、例えば、波長
分割多元(WDM)においては、波長応答を制御下で変更
することができる再構成可能な(リコンフィガラブル)
回折格子が要望されている。
【0005】長周期回折格子デバイスは波長に依存する
損失を提供し、スペクトルの成形に用いられる。長周期
回折格子は、光電力を、2つの同時に伝搬するモード間
で、後方反射を殆ど伴うことなく結合する。長周期回折
格子は、典型的には、ある長さの光導波路から成り、こ
の導波路に沿って複数の屈折率摂動が伝送される光の波
長λと比べて大きな周期距離Λ’だけ離して配置され
る。従来のブラッグ回折格子とは対照的に、長距離回折
格子は、典型的には、少なくとも伝送される波長の10
倍より大きな周期間隔、つまり、Λ’≧10λなる周期
間隔を用いる。典型的には、Λ’は15〜1500マイクロメ
ータのレンジとされ、摂動の幅は1/5Λ’〜4/5Λ’のレ
ンジとされる。幾つかの用途、例えば、チャープド回折
格子においては、間隔Λ’は回折格子の長さ方向に沿っ
て変えられる。
【0006】長周期回折格子デバイスは、特定の波長の
光をモード変換によって除去する。光が反射され、導波
路内にとどまる従来のブラッグ回折格子とは対照的に、
長距離回折格子は、特定の波長の光を、反射によってで
はなく、ガイドモードから非ガイドモードに変換するこ
とで除去する。(非ガイドモードとはコア内に拘束され
るのではなく、導波路構造全体によって制限されるモー
ドを意味する。しばしば、非ガイドモードはクラッドモ
ードである)。摂動の間隔Λ’は、選択されたピーク波
長λの領域内の伝送される光が非ガイドモードに変換
され、これによってλを中心とするバンドの光の強度
が低減されるように選択される。代替として、間隔Λ’
は、あるガイドモードからの光を除去される第二のガイ
ドモード(典型的にはより高次のモード)にシフトする
ように選択されることもある。
【0007】ただし、従来の長周期回折格子の一つの短
所として、これら回折格子は利得を動的に等化する能力
に欠ける。これら回折格子は、固定された波長しかフィ
ルタリングすることができない。ある与えられた周期
(Λ’)を持つ各長周期回折格子は、λ=(n−n
ng)・Λ’を中心とする狭い帯域幅内の光しかフィル
タリングすることができない。ここで、nとn
ngは、それぞれ、コアモードとクラッドモードの有効
屈折率を表す。nの値はコアとクラッドの屈折率に依
存し、nngは、コア、クラッド、および空気の屈折率
に依存する。
【0008】回折格子をチューニングするための様々な
技法が開発されており、チューナブル回折格子の重要な
用途には、光通信システム用のチューナブル追加/ドロ
ップフィルタの製造が含まれる。チューナブルフィルタ
は、WDMシステムにおいて、システムの端末もしくは中
間点においてチャネルを追加あるいはドロップするため
に広く用いられている。これらチューナブルフィルタ
は、平坦な通過帯域および良好な阻止帯域特性を要求さ
れる。典型的には、光ファイバあるいはプレーナ導波路
内に書き込まれたUV光誘導ブラッグ回折格子が、優れた
スペクトル特性を持つという理由から採用される。ファ
イバ内にチューナブルブラッグ回折格子を形成するため
の多くの技法、例えば、温度やストレッチングを応用す
る技法が導入されている。チューナブルフィルタがシス
テム内で再構成される際、動作はシステム内の他のチャ
ネルに対して透過的(トランスパレント)であるべきで
ある。つまり、ヒットレス再構成が要望される。これ
は、現在のチューナブル回折格子では、再構成の際に回
折格子をバイパスするためにスイッチを用いない限り、
不可能である。代替においては、回折格子はチャネル間
内にフィットするために十分に狭い帯域幅を持つことを
要求される。このことは、回折格子が隣接チャネルに対
して透過的となるように、回折格子が極端に良好な特性
を持つことを要求する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によると、導波路
回折格子は、コアと、コアに隣接する第一のクラッド材
を含む。第一のクラッド材は、例えば、エッチングによ
って、周期回折格子を持つように構成される。第一のク
ラッド材を覆うように制御可能な屈折率を持つ第二のク
ラッド材が配置される。第二のクラッドの屈折率が第一
のクラッドの屈折率と異なるときは、第一のクラッドの
構成は光回折格子(作用)を提供する。ただし、第二の
クラッドの制御可能な屈折率が第一のクラッドの屈折率
と等しくなるように調節されたときは、回折格子は実質
的に透過的となる。この回折格子は、とりわけ、WDM光
通信システム内の再構成可能な(リコンフィガラブル)
追加/ドロップフィルタとして有効である。この回折格
子は、加えて、回折格子支援結合器および可変光遅延ラ
イン内に用いることもできる。
【0010】本発明の長所、性質および様々な追加の特
徴が、以下に詳細に説明する実施例から一層明らかにな
るものである。図面は単に本発明の概念を説明するため
のもので、グラフを除いては、正確な縮尺には描かれて
ないことに注意する。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、チューナブル導波路回折
格子10の略断面図を示す。チューナブル導波路回折格
子10は屈折率nを持つコア11を含み、コア11の
周囲には、屈折率nより小さな屈折率、例えば、それ
ぞれ、屈折率n、nを持つクラッド層12A、12
Bが配置される。クラッド層12Bの一部分は、例え
ば、エッチングによって、周期回折格子13を形成する
空間変動が達成されるように構成される。nより小さ
な屈折率nを持つ第二のクラッド層14が第一のクラ
ッド層12Bを覆い、回折格子13を満たすように設け
られる。このデバイスはプレーナ導波路回折格子あるい
はファイバ回折格子のいずれとすることもできる。図1
に示すプレーナ導波路形態とされる場合は、このデバイ
スは、好ましくは、支持基板15上に形成される。回折
格子13は伝送される光の波長と回折格子間隔との関係
によってブラッグ(Bragg)回折格子あるいは長周期回
折格子のいずれとすることもできる。
【0012】本発明によると、クラッド12A、12
B、14は、nあるいはnが独立に制御できるよう
な材料から作られる。より具体的には、このデバイス
は、少なくとも2つの状態、つまり、1)n≠n
および2)n=nの間でチューニングすることがで
きる。第一の状態、つまり、n≠nにおいては、こ
の周期構造は光回折格子として機能する。第二の状態、
つまり、n=nにおいては、回折格子は光学的に透
過的となり、伝送される光には殆ど影響を与えない。
【0013】回折格子を2つの状態の間でチューニング
するための好ましい機構においては、クラッドの一方
は、他方のクラッドと比較して屈折率が温度とともによ
り大きく変動する材料から作くられる。例えば、クラッ
ド12Bはシリカから形成され、第二のクラッド14は
より温度に敏感な屈折率を持つポリマーから形成され
る。第二のクラッド14に熱的に結合された抵抗加熱要
素16によって所望のチューニングが達成される。
【0014】代替として、回折格子をこれら2つの状態
の間でチューニングするために、クラッドの一方をエレ
クトロオプテックあるいは液晶材料から作り、電場を加
えて制御することもできる。クラッドの一方を半導体材
料から作り、電荷の注入あるいは涸渇によって屈折率を
チューニングすることもできる。さらに、クラッドの一
方を磁気光学材料から作り、磁場によってチューニング
することも、あるいはガラスから作り、屈折率を応力に
よってチューニングすることも考えられる。
【0015】以下では本発明の理解を含めるために、本
発明の具体例について説明する。例一つの実施例におい
ては、基板16はシリコンから成る。クラッド12A、
12Bは、Geをドープされたシリカから成り、コア11
はより屈折率の高いドープされたシリカから形成され
る。回折格子13は、クラッド12B内のエッチングさ
れ、はざまを設けられた、領域として形成される。第二
のクラッド14は、ポリマー、例えば、ハロゲン化アク
リル酸樹脂から成る。
【0016】シリカベースの層が用いられた場合の1.55
マイクロメータなる波長における屈折率は:クラッド1
2A、1.445;コア11、1.46234;クラッド12B、1.
44512とされる。ブラッグ回折格子の場合、クラッド層
の厚さは、1.1マイクロメータとされ、エッチングの深
さは1.0マイクロメータとされ、周期Λは、λ/2=5
30ナノメートルとされる。ここで、n=1.4511は、有
効屈折率を表す。ポリマーから成る上側クラッドは-4×
10−4/℃なる屈折率温度依存性を持つ。
【0017】図2は、一例としてのデバイスの動作の理
解を助けるために、クラッド層の屈折率を温度の関数と
して示す。ポリマー(クラッド層)14の屈折率が回折
格子層のクラッド12Bの屈折率と一致するように(図
2において円によって示されるように)温度が設定され
た場合は、回折格子は透過的となる。温度が増加する
と、ポリマーの屈折率は低下し、回折格子(作用)の強
さは増加する。温度が73℃変化すると屈折率も変化する
が、このとき、回折格子の強度はδn/n=1×1
−3に比例して変化する。反射帯域幅は回折格子強度
とΔ≒λδn/nなる係数にて比例し、これらパラ
メータにて、最高約1nmまでの帯域幅を達成することが
できる。この回折格子強度は、従って、WDM通信システ
ムにおけるフィルタとして十分である。
【0018】図1のチューナブル回折格子はたった一つ
のコア制限導波路(core-defined waveguide)との関連
で用いられるが、図1の回折格子をより複雑な導波路構
造と共に用いることもできる。例えば、図3Aおよび図
3Bは、それぞれ、チューナブル回折格子10A、10
Bを用いる回折格子支援結合器を示す略正面図を示す。
図3Aは、光学的に結合されたペアの導波路コア31A
および31Bと、結合領域を覆うように設けられたチュ
ーナブルブラッグ回折格子10Aから構成されるブラッ
グ回折格子支援結合器30を示す。回折格子共振に対応
する波長λの出力は図示されるように反射する。結合
強度は、回折格子の屈折率定数をチューニングすること
で変えることができる。
【0019】図3Bは、ペアの光学的に結合された導波
路コア31Aおよび31Bと、結合領域を覆うように設
けられたチューナブル長周期回折格子10Bから構成さ
れる長周期回折格子支援結合器33を示す。順方向シフ
トモードに対応する波長λの出力は図示するように伝
送される。ここでも、結合強度はクラッドの屈折定数を
チューニングすることで、変えることができる。
【0020】図4は、図1との関連で説明したチューナ
ブル導波路回折格子10を用いるチューナブルオールパ
スフィルタ40を簡略的に示す。フィルタ40は、導波
リング共振器42の近傍を通過するある長さの導波路4
1を含む。導波路41とリング共振器42は、互いに、
結合領域43において、これらが運ぶ光のテールが指数
関数的に重複するほど十分に接近される。チューナブル
導波路回折格子10は、結合領域43を覆うように設け
られる。回折格子10はブラッグ回折格子あるいは長周
期回折格子のいずれとすることもできる。好ましくは、
位相シフタ44、例えば、抵抗加熱器がリング共振器4
2に結合される。
【0021】このデバイスは、動作においては、チュー
ナブルオールパスフィルタとして機能する。回折格子1
0がブラッグ回折格子とされる場合は、入力からの光
は、反射によって、回折格子10から時計方向にリング
42を回りを回折格子10へと結合され、ここから出力
に向けて反射される。回折格子10が長周期回折格子と
される場合は、入力は、順方向にリング42へと結合さ
れる。その後、この入力は、リングの回りを反時計方向
に進み、導波路41内に結合され、出力に向って順方向
に進む。
【0022】導波路とリングとの間の結合強度のチュー
ニングは、回折格子10を関連する加熱器16を介して
制御することで達成される。リング42の共振波長のチ
ューニングは、位相シフタ44を制御することで達成さ
れる。
【0023】図5は、図1のペアのチューナブル導波路
回折格子10A、10Bを用いるチューナブルドロップ
フィルタ50を簡略的に示す。ドロップフィルタ50
は、ペアの導波路41A、41Bを含み、これら導波路
は各々の結合領域43A、43Bの所で、導波リング共
振器42の近傍を通過する。チューナブル導波路回折格
子10A、10Bが、各々の結合領域43A、43Bを
覆うように配置される。回折格子10A、10Bは、両
方ともブラッグ回折格子とすることも、あるいは両方と
も長周期回折格子とすることもできる。好ましくは、位
相シフタ44、例えば、抵抗加熱器がリング共振器42
に結合される。
【0024】このデバイスは、動作においては、チュー
ナブルドロップフィルタとして機能する。回折格子10
Aと10Bが両方ともドロップされるべき波長λにチュ
ーナブルされたブラッグ回折格子である場合は、入力導
波路41Aから回折格子10Aに到着する波長λは、反
射によって、時計方向にリング42に結合される。回折
格子10Bに到着すると、これは反射によって、出力導
波路41Bに結合される。これら回折格子が両方とも長
周期回折格子である場合は、順方向結合によって類似の
結果が達成される。
【0025】図6は、図1に示す複数のチューナブル導
波路回折格子10A、10B、10Cを用いる代替のド
ロップフィルタ60を示す。ドロップフィルタ60は、
ペアの概ね平行な導波路61、62を含み、複数の結合
領域43A、43B、43Cを持つ。これら各結合領域
を覆うように回折格子10A、10B、10Cが配置さ
れる。好ましくは、位相シフタ44A、44B、44C
が各ペアの回折格子の間に導波路62(図面では61)
に結合される。回折格子10A、10B、10Cはブラ
ッグ回折格子から成り、導波路61、62は、好ましく
は、大きく異なる屈折率(例えば、2.0と1.4)を
持つ。
【0026】動作においては、広帯域信号が入力導波路
61に入る。回折格子10A、10B、10Cがドロッ
プ波長λにチューナブルされている場合は、信号が回折
格子に到着すると、ドロップ波長は、反射的にドロップ
導波路62に結合される。位相シフタ44Aと44Bに
よって、一連の反射の間の位相関係がチューニングさ
れ、導波路の異なる有効屈折率のために後方反射が最小
限に押さえられる。導波路61上の非ドロップ成分は出
力に寄与する。
【0027】図7は、図1の回折格子の変形を用いるチ
ューナブル光遅延ラインの略断面図である。図7のデバ
イスは図1のデバイスと類似するが、回折格子13を覆
うように単一の屈折率制御要素を配置される代わりに、
回折格子13の長さに方向に沿ってこれを覆うように一
連の制御要素16A〜16Pが配置される点が異なる。
【0028】図7のデバイスは、公称温度においては、
回折格子は透過的であり、導波路として機能する。クラ
ッド14のセクションを局所的に加熱すると、回折格子
が現れ、回折格子共振の所の入力信号は反射される。回
折格子は、上流の加熱器をチューニングオフし、下流の
加熱器をチューニングオンすることで、下方に移動させ
ることができる。すると、信号によって反射の前に経験
される遅延は増加する。
【0029】上述の実施例は単に本発明の原理の適用を
表す多くの可能な実施例の僅かな例に過ぎず、当業者に
おいては、本発明の精神および範囲から逸脱することな
く、様々な他の修正された構成を容易に考案できるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】チューナブル導波路回折格子の略断面図であ
る。
【図2】デバイスの動作を理解するために有効な図1の
デバイスの要素の屈折率を示すグラフである。
【図3】AおよびBは図1のチューナブル回折格子を用
いる回折格子支援結合器を簡略的に示す図である。
【図4】図1の回折格子を用いるチューナブルオールパ
スフィルタを簡略的に示す図である。
【図5】図1の回折格子を用いるチューナブルドロップ
フィルタを簡略的に示す図である。
【図6】図1の回折格子を用いる代替のドロップフィル
タを示す図である。
【図7】図1の回折格子を用いる可変光遅延ラインを示
す図である。
【符号の説明】
10 チューナブル(チューナブル)導波路回折格子 11 コア 12A、12B クラッド層 14 第二のクラッド層 13 周期回折格子 15 支持基板 16 抵抗加熱要素 30 ブラッグ回折格子支援結合器 33 長周期回折格子支援結合器 40 チューナブルオールパスフィルタ 41 導波路 42 導波路リング共振器 43 結合領域 44 位相シフタ 50 チューナブル(チューナブル)ドロップフィルタ
【手続補正書】
【提出日】平成13年7月16日(2001.7.1
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 WDM光通信システム用のチューナブ
ルエッチング回折格子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリスティ ケイ マドセン アメリカ合衆国 07080 ニュージャーシ ィ,サウス プレインフィールド,ジョー ン ストリート 436 Fターム(参考) 2H049 AA37 AA59 AA62 AA66 2H079 AA06 BA01 CA07 DA07 EA04 KA08

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チューナブル回折格子であって、このチ
    ューナブル回折格子が:コア領域および周囲を取り巻く
    第一のクラッドを含む光導波路と、 前記コアの長さ方向に沿って隣接して配置された周期的
    空間変動を提供するように構成された、前記第一のクラ
    ッドの前記コア領域に隣接する部分と、 調節可能な屈折率を持ち、前記空間変動を覆うように配
    置された第二のクラッドと、 前記第二のクラッドと第一のクラッドの間の屈折率の差
    を調節するための制御要素とを含むことを特徴とするチ
    ューナブル回折格子。
  2. 【請求項2】 前記第一のクラッド層がシリカを含み、
    前記第二のクラッド層が温度によって変化する屈折率を
    持つポリマーを含み、前記制御要素が前記第二のクラッ
    ドに熱的に結合される加熱器を含むことを特徴とする請
    求項1記載のチューナブル回折格子。
  3. 【請求項3】 結合領域に沿って光学的に結合されたペ
    アの導波路、および結合領域を覆う請求項1記載のチュ
    ーナブル回折格子を含むチューナブル光結合器。
  4. 【請求項4】 前記チューナブル回折格子がブラッグ回
    折格子を含むことを特徴とする請求項3記載のチューナ
    ブル光結合器。
  5. 【請求項5】 前記チューナブル回折格子が長周期回折
    格子を含むことを特徴とする請求項3記載のチューナブ
    ル光結合器。
  6. 【請求項6】 結合領域に沿って導波路リング共振器に
    結合されたある長さの光導波路、および結合領域を覆う
    請求項1記載のチューナブル回折格子を含むチューナブ
    ルオールパスフィルタ。
  7. 【請求項7】 さらに、前記リング共振器に結合された
    位相シフタを含むことを特徴とする請求項6記載のチュ
    ーナブルオールパスフィルタ。
  8. 【請求項8】 前記チューナブル回折格子がブラッグ回
    折格子を含むことを特徴とする請求項6記載のチューナ
    ブルオールパスフィルタ。
  9. 【請求項9】 前記チューナブル回折格子が長周期回折
    格子を含むことを特徴とする請求項6記載のチューナブ
    ルオールパスフィルタ。
  10. 【請求項10】 チューナブルドロップフィルタであっ
    て、このドロップフィルタが:導波路リング共振器と第
    一の結合領域に沿って前記共振器の近傍を通る第一の導
    波路と第二の結合領域に沿って前記共振器の近傍を通る
    第二の導波路とそれぞれ、前記第一と第二の結合領域を
    覆うように配置された請求項1記載の第一および第二の
    チューナブル回折格子とを含むことを特徴とするチュー
    ナブルドロップフィルタ。
  11. 【請求項11】 さらに、前記リング共振器に結合され
    た位相シフタを含むことを特徴とする請求項10記載の
    チューナブルドロップフィルタ。
  12. 【請求項12】 前記第一と第二のチューナブル回折格
    子がブラッグ回折格子を含むことを特徴とする請求項1
    0記載のチューナブルドロップフィルタ。
  13. 【請求項13】 前記第一と第二のチューナブル回折格
    子が長周期回折格子を含むことを特徴とする請求項10
    記載のチューナブルドロップフィルタ。
  14. 【請求項14】 チューナブルドロップフィルタであっ
    て、このフィルタが:複数の光結合領域を持つ第一と第
    二の概ね平行な導波路;および請求項1記載の複数のチ
    ューナブル回折格子を含み、各回折格子がブラッグ回折
    格子から成り、各々の光結合領域を覆うように配置され
    ることを特徴とするチューナブルドロップフィルタ。
  15. 【請求項15】 さらに、一連のチューナブル回折格子
    の間に、前記導波路の一つに結合するように設けられた
    複数の位相シフタを含むことを特徴とする請求項14記
    載のドロップフィルタ。
  16. 【請求項16】 前記第一と第二の導波路が異なる有効
    屈折率を持つことを特徴とする請求項14記載のドロッ
    プフィルタ。
  17. 【請求項17】 前記制御要素が前記回折格子の長さ方
    向に沿って前記第二のクラッドに結合された複数の加熱
    器から成ることを特徴とする請求項1記載のチューナブ
    ル回折格子。
JP2001147680A 2000-05-17 2001-05-17 Wdm光通信システム用のチューナブルエッチング回折格子 Expired - Fee Related JP4631089B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/573988 2000-05-17
US09/573,988 US6522795B1 (en) 2000-05-17 2000-05-17 Tunable etched grating for WDM optical communication systems

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2002014307A true JP2002014307A (ja) 2002-01-18
JP2002014307A5 JP2002014307A5 (ja) 2008-06-26
JP4631089B2 JP4631089B2 (ja) 2011-02-16

Family

ID=24294223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001147680A Expired - Fee Related JP4631089B2 (ja) 2000-05-17 2001-05-17 Wdm光通信システム用のチューナブルエッチング回折格子

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6522795B1 (ja)
EP (1) EP1158342B1 (ja)
JP (1) JP4631089B2 (ja)
DE (1) DE60133853D1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USPP16392P3 (en) 2004-03-25 2006-03-28 Suntory Flowers Limited Petunia plant named ‘Suncopaho’
JP2008545306A (ja) * 2005-06-30 2008-12-11 ピレリ・アンド・チ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ ヒットレス波長可変光処理のための方法及びシステム
JP2010512543A (ja) * 2006-10-11 2010-04-22 ファーウェイ テクノロジーズ カンパニー リミテッド Plcプラットフォーム上に集積されたdwdm送信器アレイを監視するための回折格子タップのための方法およびシステム
US8659835B2 (en) 2009-03-13 2014-02-25 Optotune Ag Lens systems and method
US8699141B2 (en) 2009-03-13 2014-04-15 Knowles Electronics, Llc Lens assembly apparatus and method
JP2014215518A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 日本電信電話株式会社 性能可変回折格子
US9017905B2 (en) 2012-09-27 2015-04-28 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist composition and pattern forming process
US9063421B2 (en) 2011-11-17 2015-06-23 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist composition and pattern forming process
WO2023080242A1 (ja) * 2021-11-08 2023-05-11 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 光学素子、光学装置および光学素子の製造方法

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6858834B2 (en) * 2000-10-18 2005-02-22 Fibera, Inc. Light wavelength meter
US6795459B2 (en) 2000-10-18 2004-09-21 Fibera, Inc. Light frequency locker
US6856641B2 (en) * 2001-01-26 2005-02-15 California Institute Of Technology Ring resonator based narrow-linewidth semiconductor lasers
US6807339B1 (en) * 2001-09-14 2004-10-19 Fibera, Inc. Wavelength division multiplexing and de-multiplexing system
US6748138B2 (en) * 2001-09-14 2004-06-08 Fibera, Inc. Optical grating fabrication
US6804060B1 (en) 2001-09-28 2004-10-12 Fibera, Inc. Interference filter fabrication
US20030179998A1 (en) * 2002-03-22 2003-09-25 Jianjun Zhang Switchable bragg grating filter
US6973231B2 (en) * 2001-10-22 2005-12-06 International Optics Communications Corporation Waveguide grating-based wavelength selective switch actuated by thermal mechanism
US6891989B2 (en) * 2001-10-22 2005-05-10 Integrated Optics Communications Corporation Optical switch systems using waveguide grating-based wavelength selective switch modules
GB2382569A (en) * 2001-11-30 2003-06-04 Yew Tree Consultants Ltd A closure fitment for sealing a foodstuffs container
US6879754B2 (en) * 2001-12-10 2005-04-12 Integrated Optics Communications Corporation Drop-before-add optical switching and routing system employing grating-based wavelength selective switches
US20030123798A1 (en) * 2001-12-10 2003-07-03 Jianjun Zhang Wavelength-selective optical switch with integrated Bragg gratings
US20030108290A1 (en) * 2001-12-10 2003-06-12 Jianjun Zhang Optical add/drop devices employing waveguide grating-based wavelength selective switches
JP3747241B2 (ja) * 2002-01-17 2006-02-22 独立行政法人情報通信研究機構 可変光遅延装置
US6671437B2 (en) * 2002-05-08 2003-12-30 Lambda Crossing Ltd. Method and device for tunable frequency selective filtering of optical signals
US7006733B2 (en) * 2002-09-10 2006-02-28 Photintech, Inc. Method and apparatus for channel selective control of light propagation in an optical waveguide
WO2004059353A1 (en) * 2002-12-31 2004-07-15 Pirelli & C. S.P.A. Integrated optical add/drop device having switching function
US20040228574A1 (en) * 2003-05-14 2004-11-18 Yu Chen Switchable optical dispersion compensator using Bragg-grating
US6928208B2 (en) * 2003-06-30 2005-08-09 Intel Corporation Hitless tunable optical add drop multiplexer with vernier gratings
US7062131B2 (en) * 2003-07-03 2006-06-13 Oewaves, Inc. Optical coupling for whispering-gallery-mode resonators via waveguide gratings
US20050018964A1 (en) * 2003-07-24 2005-01-27 Yu Chen Compensation of Bragg wavelength shift in a grating assisted direct coupler
JP4590626B2 (ja) * 2004-03-29 2010-12-01 独立行政法人情報通信研究機構 可変分散補償装置
US20050265720A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-01 Peiching Ling Wavelength division multiplexing add/drop system employing optical switches and interleavers
KR100703398B1 (ko) * 2005-08-03 2007-04-03 삼성전자주식회사 파장 분할 결합기 및 그를 이용한 광송수신기
US7616851B1 (en) * 2008-06-26 2009-11-10 Lockheed Martin Corporation Tunable wavelength filter device
US9335604B2 (en) 2013-12-11 2016-05-10 Milan Momcilo Popovich Holographic waveguide display
US11726332B2 (en) 2009-04-27 2023-08-15 Digilens Inc. Diffractive projection apparatus
US11320571B2 (en) * 2012-11-16 2022-05-03 Rockwell Collins, Inc. Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view with uniform light extraction
US10795160B1 (en) 2014-09-25 2020-10-06 Rockwell Collins, Inc. Systems for and methods of using fold gratings for dual axis expansion
US11300795B1 (en) 2009-09-30 2022-04-12 Digilens Inc. Systems for and methods of using fold gratings coordinated with output couplers for dual axis expansion
US9274349B2 (en) 2011-04-07 2016-03-01 Digilens Inc. Laser despeckler based on angular diversity
WO2016020630A2 (en) 2014-08-08 2016-02-11 Milan Momcilo Popovich Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler
EP2995986B1 (en) 2011-08-24 2017-04-12 Rockwell Collins, Inc. Data display
CN106125308B (zh) 2012-04-25 2019-10-25 罗克韦尔柯林斯公司 用于显示图像的装置和方法
US9933684B2 (en) 2012-11-16 2018-04-03 Rockwell Collins, Inc. Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view having a specific light output aperture configuration
US10241330B2 (en) 2014-09-19 2019-03-26 Digilens, Inc. Method and apparatus for generating input images for holographic waveguide displays
CN111323867A (zh) 2015-01-12 2020-06-23 迪吉伦斯公司 环境隔离的波导显示器
US9632226B2 (en) 2015-02-12 2017-04-25 Digilens Inc. Waveguide grating device
US10126552B2 (en) 2015-05-18 2018-11-13 Rockwell Collins, Inc. Micro collimator system and method for a head up display (HUD)
US11366316B2 (en) 2015-05-18 2022-06-21 Rockwell Collins, Inc. Head up display (HUD) using a light pipe
EP3359999A1 (en) 2015-10-05 2018-08-15 Popovich, Milan Momcilo Waveguide display
WO2017162999A1 (en) 2016-03-24 2017-09-28 Popovich Milan Momcilo Method and apparatus for providing a polarization selective holographic waveguide device
WO2017178781A1 (en) 2016-04-11 2017-10-19 GRANT, Alastair, John Holographic waveguide apparatus for structured light projection
EP3548939A4 (en) 2016-12-02 2020-11-25 DigiLens Inc. UNIFORM OUTPUT LIGHTING WAVEGUIDE DEVICE
US10545346B2 (en) 2017-01-05 2020-01-28 Digilens Inc. Wearable heads up displays
CN113692544A (zh) 2019-02-15 2021-11-23 迪吉伦斯公司 使用集成光栅提供全息波导显示的方法和装置
KR20210134763A (ko) 2019-03-12 2021-11-10 디지렌즈 인코포레이티드. 홀로그래픽 도파관 백라이트 및 관련된 제조 방법
JP2022535460A (ja) 2019-06-07 2022-08-08 ディジレンズ インコーポレイテッド 透過格子および反射格子を組み込んだ導波路、ならびに関連する製造方法
WO2021041949A1 (en) 2019-08-29 2021-03-04 Digilens Inc. Evacuating bragg gratings and methods of manufacturing
US11848400B2 (en) * 2021-06-21 2023-12-19 International Business Machines Corporation Tuning emission wavelengths of quantum emitters via a phase change material
CN113484949A (zh) * 2021-07-01 2021-10-08 西湖大学 一种超大自由光谱范围的集成光学上传下载滤波器结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61169818A (ja) * 1985-01-23 1986-07-31 Canon Inc 光変調装置
JPH08129196A (ja) * 1994-11-01 1996-05-21 Fujikura Ltd 光スイッチモジュール
JPH09218316A (ja) * 1995-12-07 1997-08-19 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 光アド/ドロップ多重素子
WO1997044686A2 (en) * 1996-05-09 1997-11-27 Yeda Research And Development Co. Ltd. Active wavelength selection with resonant devices
JP2000137196A (ja) * 1998-09-16 2000-05-16 Jds Fitel Photonics Cv 光輝度モジュレ―タ並びにそれを使用したスイッチおよび回転可能減衰器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201909B1 (en) * 1996-10-25 2001-03-13 Arroyo Optics, Inc. Wavelength selective optical routers
US6236773B1 (en) * 1998-12-15 2001-05-22 Texas Instruments Incorporated Single wavelength semiconductor laser with grating-assisted dielectric waveguide coupler
US6259847B1 (en) * 1999-04-07 2001-07-10 Lucent Technologies Inc. Optical communication system including broadband all-pass filter for dispersion compensation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61169818A (ja) * 1985-01-23 1986-07-31 Canon Inc 光変調装置
JPH08129196A (ja) * 1994-11-01 1996-05-21 Fujikura Ltd 光スイッチモジュール
JPH09218316A (ja) * 1995-12-07 1997-08-19 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 光アド/ドロップ多重素子
WO1997044686A2 (en) * 1996-05-09 1997-11-27 Yeda Research And Development Co. Ltd. Active wavelength selection with resonant devices
JP2000137196A (ja) * 1998-09-16 2000-05-16 Jds Fitel Photonics Cv 光輝度モジュレ―タ並びにそれを使用したスイッチおよび回転可能減衰器

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USPP16392P3 (en) 2004-03-25 2006-03-28 Suntory Flowers Limited Petunia plant named ‘Suncopaho’
JP2008545306A (ja) * 2005-06-30 2008-12-11 ピレリ・アンド・チ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ ヒットレス波長可変光処理のための方法及びシステム
JP2010512543A (ja) * 2006-10-11 2010-04-22 ファーウェイ テクノロジーズ カンパニー リミテッド Plcプラットフォーム上に集積されたdwdm送信器アレイを監視するための回折格子タップのための方法およびシステム
US8659835B2 (en) 2009-03-13 2014-02-25 Optotune Ag Lens systems and method
US8699141B2 (en) 2009-03-13 2014-04-15 Knowles Electronics, Llc Lens assembly apparatus and method
US9268110B2 (en) 2009-03-13 2016-02-23 Optotune Ag Lens system and method
US9063421B2 (en) 2011-11-17 2015-06-23 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist composition and pattern forming process
US9017905B2 (en) 2012-09-27 2015-04-28 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Chemically amplified positive resist composition and pattern forming process
JP2014215518A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 日本電信電話株式会社 性能可変回折格子
WO2023080242A1 (ja) * 2021-11-08 2023-05-11 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 光学素子、光学装置および光学素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1158342B1 (en) 2008-05-07
EP1158342A2 (en) 2001-11-28
DE60133853D1 (de) 2008-06-19
JP4631089B2 (ja) 2011-02-16
EP1158342A3 (en) 2003-04-23
US6522795B1 (en) 2003-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4631089B2 (ja) Wdm光通信システム用のチューナブルエッチング回折格子
US7340139B2 (en) Polarization insensitive microbend fiber gratings and devices using the same
US9057839B2 (en) Method of using an optical device for wavelength locking
WO2001033268B1 (en) Differential waveguide pair
KR20070062602A (ko) 가로방향 폐순환 공진기
US7457495B2 (en) Method of filtering optical signals with a capillary waveguide tunable optical device
US6097862A (en) Optical fiber grating devices with enhanced sensitivity cladding for reconfigurability
EP1057073B1 (en) Tunable optical add/drop multiplexer
Lipka et al. Photonic integrated circuit components based on amorphous silicon-on-insulator technology
JP4504561B2 (ja) 可変光ファイバ・ブラッグ・長周期グレーティング
EP1243962A2 (en) Wavelength tunable reflector and methods
US6768835B2 (en) Tunable mode-converters using few mode fibers
CA2320083A1 (en) Cascading of tunable optical filter elements
US7409133B2 (en) Capillary waveguide tunable optical device
US20020197012A1 (en) Method and apparatus for adding/droping optical signals in a semiconductor substrate
US20020159702A1 (en) Optical mach-zehnder interferometers with low polarization dependence
US7010198B2 (en) Birefringence trimming of integrated optical devices by elevated heating
WO2002044780A1 (en) Grating assisted asymmetric directional coupler
US6389199B1 (en) Tunable optical add/drop multiplexer
EP0720042A1 (en) Optical filter using electro-optic material
US20040037563A1 (en) Device and method for optical add/drop multiplexing
Takato et al. Silica-based single-mode guided-wave devices
US20060002653A1 (en) Apparatus for an optical circuit having a flat wavelength response
Offrein et al. Wavelength tunable 1-from-16 and flat passband 1-from-8 add-drop filters
JP2001281483A (ja) 導波路型可変グレーティング

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080509

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080509

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100526

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100826

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20100826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101004

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20101027

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101027

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4631089

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131126

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees