JP2002116331A

JP2002116331A - 光合分波器

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Publication number: JP2002116331A
Application number: JP2000306565A
Authority: JP
Inventors: Makoto Katayama; 誠片山
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2002-04-19
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: JP4284852B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】伝搬光の伝送損失を増加させることなく、温
度変化に起因した波長特性の変動を効果的に抑制する構
造を備えた光合分波器を提供する。【解決手段】この発明に係る光合分波器は、スラブ導
波路(120,140)に接続された導波路群(110,150)それぞれ
に含まれる各出力チャネル導波路が、各スラブ導波路(1
20,140)における各チャネル信号の温度変化に起因した
焦点位置ずれを相殺するよう、該出力チャネル導波路の
光軸に対して非対称なテーパー形状を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、波長分割多重
（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）伝送シ
ステムに波長選択素子として適用可能なアレイ導波路回
折格子（ＡＷＧ：Arrayed Waveguide Grating）型の光
合分波器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＡＷＧ型の光合分波器（以下、Ａ
ＷＧ回路という）として、例えばＷＯ９８／３６２９９
（第１文献）や２０００年電子情報通信学会Ｃ−３−７
６（第２文献）には、波長特性の温度依存性を低減する
ための構造を備えたＡＷＧ回路が記載されている。

【０００３】このうち、上記第１文献に記載されたＡＷ
Ｇ回路は、互いに長さの異なる導波路で構成されたフェ
ーズドアレイに溝が形成され、該溝内に屈折率温度係数
が負のシリコン樹脂が導入されている。この構成によ
り、フェーズドアレイを構成する導波路間の温度変化に
よって生じた光路差の増加が相殺され、所定の温度範囲
内において分離波長帯域のシフト（波長ずれ）が抑制さ
れる。

【０００４】一方、上記第２文献に記載されたＡＷＧ回
路は、入力側スラブ導波路に溝が形成されており、該溝
内に屈折率温度係数が負の樹脂が導入されている。この
第２文献に記載されたＡＷＧ回路においても、上記第１
文献に記載されたＡＷＧ回路と同様に、波長特性の温度
依存性を低減するよう、フェーズドアレイを構成する導
波路間の温度変化に起因した光路差の増加が相殺され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】発明者は、上述の従来
のＡＷＧ回路について検討した結果、以下のような課題
を発見した。すなわち、従来のＡＷＧ回路において、フ
ェーズドアレイや入力側スラブ導波路に設けられた溝に
導入される樹脂（例えばシリコン樹脂）は、該フェーズ
ドアレイや入力側スラブ導波路を構成する材料（石英系
材料）とは異なる屈折率を有しているため、このような
構造により伝搬光の伝送損失が増大する可能性があっ
た。

【０００６】この発明は、以上のような課題を解決する
ためになされたものであり、伝搬光の伝送損失を増加さ
せることなく、波長特性の温度変化に起因した変動を効
果的に抑制する構造を備えた光合分波器を提供すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光合分波
器は、基板と、該基板上にそれぞれ設けられた、第１導
波路群、第１スラブ導波路、フェーズドアレイ、第２ス
ラブ導波路、及び第２導波路群とを備え、ＷＤＭ伝送シ
ステムに波長選択素子として適用可能なＡＷＧ型の光合
分波器である。

【０００８】この発明に係る光合分波器において、上記
第１及び第２スラブ導波路は、それぞれ所定のスラブ長
を有する。なお、スラブ長は、一般的に各スラブ導波路
のレンズ面として機能する光入力端の焦点距離に相当す
る。また、上記第１導波路群は、一端が第１スラブ導波
路に接続された状態で基板上に平面的にそれぞれ配列さ
れた複数の導波路を含み、上記第２導波路群も同様に一
端が第２スラブ導波路に接続された状態で基板上に平面
的にそれぞれ配列された複数の導波路を含む。これら第
１及び第２導波路群は、いずれも互いに隣接するように
配列された出力チャネル導波路と入力チャネル導波路と
で構成されている。第１及び第２導波路群に含まれる出
力チャネル導波路は、信号チャネルとして所定波長間隔
ごとに設定されたチャネル波長を有する信号それぞれに
対応した位置に設けられている。さらに、上記フェーズ
ドアレイは、上記第１及び第２スラブ導波路間を連絡す
る、互いに長さの異なる複数の導波路を含む。

【０００９】特に、この発明に係る光合分波器は、上記
第１及び第２導波路群の少なくともいずれか一方に含ま
れる出力チャネル導波路が、温度変化に起因したスラブ
導波路内における各チャネル波長の焦点位置のずれを相
殺し、波長特性の温度変化に起因した変動を効果的に抑
制するための構造を備える。

【００１０】すなわち、上記第１及び第２導波路群の少
なくともいずれか一方に含まれる出力チャネル導波路そ
れぞれは、その光入力端を含む先端部分の少なくとも一
方の側面が、該光入力端が接続されたスラブ導波路の接
続端面に対し所定角度だけ傾いた形状を有することを特
徴としている。また、上記第１及び第２導波路群の少な
くともいずれか一方に含まれる出力チャネル導波路それ
ぞれは、その光入力端を含む先端部分の両側面が、該光
入力端が接続されたスラブ導波路の接続端面に対し互い
に異なる角度で傾いた形状を有してもよい。いずれの場
合も、上記第１及び第２導波路群のうち少なくともいず
れかに含まれる出力チャネル導波路それぞれにおいて、
光入力端を含む先端部分は、光の進行方向に沿ってその
幅が小さくなっているテーパー形状を有することとな
る。なお、より安定した波長特性を得るためには、上記
テーパー形状は対応する出力チャネル導波路の光軸に対
して非対称であるのが好ましい。

【００１１】さらに、この発明に係る光合分波器におい
て、上記先端部分の両側面は、同じ角度だけ接続される
スラブ導波路の接続端面に対して傾いた形状であっても
よい。この形状によっても不要な長波長成分をクラッド
モードに結合させ（減衰させ）、信号出力側における所
望の波長特性が得られるからである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る光合分波器
の各実施形態を、図１〜図１４を参照しながら説明す
る。なお、各図において、同一部分には同一の番号を付
して重複する説明は省略する。

【００１３】図１は、この発明に係る光合分波器として
のＡＷＧ回路の概略構成を示す平面図である。この図１
に示されたように、当該ＡＷＧ回路は、石英ガラス基板
１００上に光導波路部分が一体的に形成された光部品で
ある。すなわち、基板１００上には、複数の導波路ＣＨ
１、ＣＨ２を含む導波路群１１０、スラブ導波路１２
０、互いに長さの異なる複数の導波路を含むフェーズド
アレイ１３０、スラブ導波路１４０及び複数の導波路Ｃ
Ｈ１、ＣＨ２、…、ＣＨ１５、ＣＨ１６を含む導波路群
１５０が設けられている。なお、導波路群１１０のうち
ＣＨ１は入力チャネル導波路であり、ＣＨ２は出力チャ
ネル導波路である。また、導波路群１５０に含まれるＣ
Ｈ１、ＣＨ３、ＣＨ５、…、ＣＨ１５はそれぞれ出力チ
ャネル導波路であり、ＣＨ２、ＣＨ４、…、ＣＨ１６は
それぞれ入力チャネル導波路である。

【００１４】上記スラブ導波路１２０、１４０は、スラ
ブ長ｆを有する。なお、スラブ長は、スラブ導波路１２
０、１４０それぞれにおける光入力端面に位置する凸レ
ンズ面の焦点距離に相当する。また、上記導波路群１１
０は、信号チャネルとして所定波長間隔ごとに設定され
たチャネル波長を有する各信号をスラブ導波路１２０に
導くための導波路であってその光出力端がスラブ導波路
１２０に接続された入力チャネル導波路と、スラブ導波
路１２０で集光された信号を取り出すための導波路であ
ってその光入力端がスラブ導波路に接続された出力チャ
ネル導波路を含み、これら導波路ＣＨ１、ＣＨ２は基板
１００上に平面的に間隔ｄ１だけ離間した状態で配列さ
れている。上記フェーズドアレイ１３０は、互いに異な
る長さを有する複数の導波路を含み、これら複数の導波
路は基板１００上に平面的に配列されている。このフェ
ーズドアレイ１３０に含まれる導波路は、導波路群１１
０とともにスラブ導波路１２０を挟むように該スラブ導
波路１２０の一方の端面にそれぞれの光入力端が間隔ｄ
２ごとに離間した状態で接続される一方、導波路群１５
０とともにスラブ導波路１４０を挟むように該スラブ導
波路１４０の一方の端面にそれぞれの光出力端が間隔ｄ
２ごとに離間した状態で接続されている。さらに、上記
導波路群１５０は、スラブ導波路１４０の端面１４０ａ
に光入力端が接続された状態で上記基板１００上に平面
的に間隔ｄ３だけ離間した状態で配列された複数の導波
路を含む。なお、導波路群１５０に含まれる複数の導波
路のうち、ＣＨ１、ＣＨ３、…、ＣＨ１６は、所定波長
間隔ごとに設定されたチャネル波長を有する各信号に対
応して、すなわち各信号チャネルに対応して所定位置に
設けられた出力チャネル導波路であり、ＣＨ２、ＣＨ
４、…、ＣＨ１６はそれぞれ対応するチャネル波長の信
号をスラブ導波路１４０へ導くための入力チャネル導波
路である。

【００１５】図２は、図１中のＩ−Ｉ線に沿ったＡＷＧ
回路の断面構造を示す図であり、基板１００上には、導
波路となるべきコア１０１（１０１ａ、１０１ｂは該コ
ア１０１の側面）と、該コア１０１を覆うクラッド１０
２とが設けられている。なお導波路群１１０、１５０に
おける各導波路も図２に示されたコア１０１と同様の構
造を備える。また、基板１００は、石英ガラス基板に限
らず、シリコン基板と該シリコン基板上に成膜された厚
さ１０〜数１０μｍのガラス層とにより構成されてもよ
い。このガラス層上にＧｅＯ₂が添加された導波路を形
成しても同様の作用・効果が得られる。

【００１６】また、図１に示されたようなＡＷＧ回路
は、導波路群１１０における導波路間隔ｄ１と導波路群
１５０における導波路間隔ｄ２とが等しく、２ｄ２で決
定されるチャネル波長間隔のＷＤＭ信号が導波路群１１
０における入力チャネル導波路ＣＨ１から入力されると
き、導波路群１５０における出力チャネルＣＨ１、ＣＨ
３、…、ＣＨ１５にそれぞれ対応したチャネル波長の信
号出力が得られる光分波器として機能する。一方、導波
路群１５０において、入力チャネル導波路ＣＨ２、ＣＨ
４、…、ＣＨ１６に出力チャネル導波路ＣＨ１、ＣＨ
３、…、ＣＨ１５から出力される信号と同じチャネル波
長の信号がそれぞれ入力されるとき、図１に示されたＡ
ＷＧ回路は、導波路群１１０における出力チャネル導波
路ＣＨ２から合波されたＷＤＭ信号が得られる光合波器
として機能する。

【００１７】ただし、導波路群１５０における導波路間
隔は、図３に示されたように、同一チャネル波長の入出
力を行う出力チャネル導波路と入力チャネル導波路の間
隔ｄ３１が導波路群１１０における出力チャネル導波路
と入力チャネル導波路の間隔ｄ１１と等しければ、対応
するチャネル波長の異なるチャネル導波路、例えば入力
チャネル導波路ＣＨ２と出力チャネル導波路ＣＨ３との
導波路間隔ｄ３２は、上記導波路間隔ｄ１１と必ずしも
一致している必要はない。そして、この図３にはフェー
ズドアレイ１３０を介してスラブ導波路１２０、１４０
が対象に配置されたＡＷＧ回路が示されているが、これ
らスラブ導波路１２０、１４０が非対称に配置されたＡ
ＷＧ回路であっても上述のような光分波機能と光合波機
能の両方が実現できる。

【００１８】次に、ＡＷＧ回路における波長特性の変動
メカニズムについて説明する。

【００１９】設計温度Ｔ０において、導波路群１１０の
入力チャネル導波路から単色光が入力された場合、図４
に示されたように、この単色光はスラブ導波路１２０、
フェーズドアレイ１３０を介してスラブ導波路１４０に
到達し、該スラブ導波路１４０により焦点位置Ｆ０に集
光される。この焦点位置Ｆ０には入力された単色光の波
長に対応する導波路群１５０に含まれる出力チャネル導
波路の光入力端が位置しており、所望の出力チャネル導
波路から単色光が得られる。したがって、導波路群１１
０の入力チャネル導波路に波長λ１、λ２、λ３、λ
４、…を有するＷＤＭ信号が入射された場合、図５
（ａ）に示されたように、各チャネル波長の信号はそれ
ぞれ対応して設けられている導波路群１５０の各出力チ
ャネル導波路に到達する。

【００２０】ところが、温度がＴ１（＞Ｔ０）に上昇す
ると、フェーズドアレイ１３０に含まれる導波路の光路
差は増加してしまい、スラブ導波路１４０の光入力端面
は図４中のＡで示された部位に位置するのと同じ効果が
得られる。すなわち、スラブ導波路１４０に到達した単
色光の焦点位置は、矢印Ｓ１で示されたように短波長側
にシフトし、該単色光はＦ１で示された位置に集光す
る。この状態をＷＤＭ信号が入力された場合で示したの
が図５（ｂ）である。図５（ｂ）からも分かるように、
温度がＴ０からＴ１へ上昇すると、各チャネル波長を有
する信号の焦点位置は短波長側へシフトするので、導波
路群１５０における各出力チャネル導波路には、設計さ
れたチャネル波長よりも長波長成分が多く入力されるこ
とになる。

【００２１】以上のようなメカニズムにより、温度変化
が生じるとＡＷＧ回路の波長特性が変動してしまう。

【００２２】なお、導波路群１１０の入力チャネル導波
路と導波路群１５０の出力チャネル導波路との位置関係
と、導波路群１５０の入力チャネル導波路と導波路群１
１０の出力チャネル導波路との位置関係は、以下に説明
されるようなメカニズムを考慮して設定される。すなわ
ち、導波路１１０ａから入力された波長λ１の信号がス
ラブ導波路１２０、フェーズドアレイ１３０、スラブ導
波路１４０を介して導波路１５０ａから取り出されるよ
う設計されたＡＷＧ回路において、図６に示されたよう
に、λ１と同じ波長λ１´の信号が上記導波路１１０ａ
とは異なる導波路１１０ｂから入力されると、上述のメ
カニズムと同様にスラブ導波路１４０における該波長λ
１´の信号の焦点位置は短波長側（矢印Ｓ１で示された
方向）にシフトする。この場合、波長λ１´の信号は導
波路１５０ａとは異なる導波路１５０ｂから取り出され
ることとなり、このように信号の入力位置が変化した場
合には出力側の導波路位置の変更するする必要がある。
このことから、導波路群１５０に含まれる出力チャネル
導波路から取り出される信号を、それぞれ長波長側に隣
接する入力チャネル導波路に光スイッチを利用して再入
力させる場合（信号の入力位置の変更）、導波路群１１
０に含まれる出力チャネル導波路は該導波路群１１０に
含まれる入力チャネル導波路の短波長側に設けられるこ
とになる。一方、導波路群１５０において信号が再入力
される入力チャネル導波路が対をなす出力チャネル導波
路の短波長側に位置する場合は、図６に示された場合と
同様に導波路群１１０の出力チャネルは該入力チャネル
導波路の長波長側に位置するよう設けられる。

【００２３】この発明に係る光合分波器は、上述のよう
なメカニズムで発生する波長特性の変動を効果的に抑制
するための構造を備える。図７は、この発明に係る光合
分波器の第１実施形態における主要部分の構成を示す図
である。なお、この図７は、図１に示されたＡＷＧ回路
を構成するスラブ導波路１２０、１４０のうち、スラブ
導波路１４０と導波路群１５０の接続部分を拡大した図
である。

【００２４】図７において、ＣＨ１は導波路群１５０に
含まれる出力チャネル導波路であり、ＣＨ２は該導波路
群１５０に含まれる入力チャネル導波路である。導波路
群１５０は、このように出力チャネル導波路と入力チャ
ネル導波路とが交互に基板１００上に配列されることに
より構成されている。

【００２５】導波路群１５０に含まれる出力チャネル導
波路ＣＨ１（ＣＨ３、ＣＨ５、…、ＣＨ１５も出力チャ
ネル導波路）は、その光入力端を含む先端部分の一方の
側面が、該光入力端が接続されたスラブ導波路１４０の
接続端面１４０ａに対し所定角度θ１だけ傾いた形状を
有する。このように出力チャネル導波路ＣＨ１の先端部
分を、該出力チャネル導波路ＣＨ１の光軸に対して非対
称なテーパー形状（光の進行方向に沿って幅が小さくな
った形状）とすることで、従来よりも短波長側の成分が
取り出せる出力チャネル導波路が得られる。なお、図８
中に示されたグラフＧ１０は、図７に示された構造を備
えた出力チャネル導波路ＣＨ１の波長特性を示し、Ｇ２
０は、従来の出力チャネル導波路（先端部分がテーパー
形状に加工されていない導波路）の波長特性は、該出力
チャネル導波路ＣＨ１における波長特性を示している。
この図８からも分かるように、従来の出力チャネル導波
路では、温度変化に伴って対応するチャネル信号の焦点
位置が変動した場合の許容範囲が狭いのに対し、図７に
示された第１実施形態に係るＡＷＧ回路の出力チャネル
導波路は、温度変化に起因した短波長側へ波長特性の変
動を許容し得る構造であることが分かる。

【００２６】なお、安定した波長特性が得られるＡＷＧ
回路に適用可能な出力チャネル導波路には、上述の構成
の他、種々の変形が可能である。例えば、図９（ａ）に
示されたように、導波路群１５０に含まれる出力チャネ
ル導波路それぞれにおいて、その光入力端を含む先端部
分の両側面は、該光入力端が接続されたスラブ導波路１
４０の接続端面１４０ａに対し同じ角度θ２で傾いた形
状を有してもよい（第２実施形態）。この構成により長
波長側の成分をクラッドモードに結合させることができ
るので、このような出力チャネル導波路ＣＨ１も図８に
示されたグラフＧ１０と同様な波長特性が得られる。

【００２７】さらに、導波路群１５０に含まれる出力チ
ャネル導波路それぞれにおいて、その光入力端を含む先
端部分の両側面は、図９（ｂ）に示されたように、該光
入力端が接続されたスラブ導波路１４０の接続端面１４
０ａに対し互いに異なる角度θ３、θ４（≠θ３）で傾
いた形状を有してもよい。

【００２８】なお、以上に説明された構造は、導波路群
１５０に含まれる出力チャネル導波路の先端部分の構造
として説明されているが、導波路１１０に含まれる出力
チャネル導波路についても同様の構造を備えてもよい。

【００２９】導波路群１５０に含まれる出力チャネル導
波路の先端部分が、図７に示されたような非対称なテー
パー形状を有するとともに、図８中のグラフＧ１０で示
されたような波長特性を有する出力導波路ＣＨ１、ＣＨ
３、…、ＣＨ１５からは、温度がＴ０からＴ１（＞Ｔ
０）に変化したとき、図１０に示されたような信号出力
が得られる。一方、導波路群１１０に含まれる出力チャ
ネル導波路ＣＨ２も上記導波路群１５０における出力チ
ャネル導波路に対応して図１１に示された形状を有する
よう、その先端部分が加工された場合、Ｔ０からＴ１へ
の温度上昇に伴って図１１中に示されたように対応する
チャネル波長を有する信号の焦点位置がＦ０からＦ１
へ、矢印Ｓ２で示された方向に移動する。このような導
波路群１１０に含まれる出力チャネル導波路からは図１
２に示されたような出力が得られる。なお、導波路群１
１０の入力チャネル導波路と導波路群１５０の出力チャ
ネル導波路の位置関係、及び導波路群１１０の出力チャ
ネル導波路と導波路群１５０の入力チャネル導波路の位
置関係は、図６を用いて説明された関係を満たすよう設
定されている。

【００３０】以上のように、導波路群１１０に含まれる
出力チャネル導波路の形状と、導波路群１５０に含まれ
る出力チャネル導波路の形状が、図１０に示されたグラ
フと図１２に示されたグラフとが左右対称になるように
設計されることにより、温度変化に伴うそれぞれの信号
伝送に伴う損失は相殺される。したがって、この発明に
係るＡＷＧ回路がＡＤＭ装置等に適用される場合、スル
ー信号（例えば、導波路群１１０の入力チャネル導波路
ＣＨ１を介して導波路群１５０の出力チャネル導波路Ｃ
Ｈ１に到達した後に光スイッチを利用して該導波路群１
５０の入力チャネル導波路ＣＨ２に導かれ、導波路群１
１０の出力チャネル導波路ＣＨ２から取り出される信
号）の損失は一定に保たれる。

【００３１】次に、発明者は信号波長間隔Δλが１００
ＧＨｚ、中心チャネル波長（ＣＨ８）が１５５０ｎｍで
ある１６チャネル信号分離を可能にするＡＷＧ回路（基
本的な構造を図１及び図７に示された構造を有する）を
設計した。なお、このＡＷＧ回路には、導波路１５０に
光スイッチが形成されており、出力チャネルＣＨ１から
の信号が入力チャネル導波路ＣＨ２に導かれ、同様に出
力チャネルＣＨ３からの信号が入力チャネル導波路ＣＨ
４に導かれるよう、光スイッチによりそれぞれ対となる
出力チャネル導波路から入力チャネル導波路への信号受
け渡しが行われる。

【００３２】設計されたＡＷＧ回路において、基板１０
０と各導波路部分との比屈折率差は０．７５％、スラブ
導波路１２０、１４０のスラブ長ｆは９０００μｍ、各
導波路の幅（コア幅）及び厚みはそれぞれ６．０μｍ、
基板１００のサイズは３２ｍｍ×３２ｍｍ、基板１００
の厚みは０．５ｍｍ、フェーズドアレイ１３０の端部間
隔ｄ２は１５．０μｍ、フェーズドアレイ１３０に含ま
れる導波路の本数は８０、フェーズドアレイ１３０に含
まれる各導波路間の長さの差ΔＬは６３．０μｍ、導波
路群１１０、１５０における各導波路間隔ｄ１、ｄ３は
２０μｍに設定されている。

【００３３】なお、図１３（ａ）は、導波路群１１０と
スラブ導波路１２０との接続部分の構成を示す図であ
り、図１３（ｂ）は、導波路群１５０とスラブ導波路１
４０との接続部分の構成を示す図である。用意されたＡ
ＷＧ回路では、上記図１３（ａ）及び（ｂ）に示された
ように、導波路群１１０、１５０における入力チャネル
導波路は６μｍの幅を有する。導波路群１１０、１５０
における出力チャネル導波路の先端部分は、長さ３００
０μｍのテーパー形状を有し、その光入力端における幅
が１８μｍに設定されている。また、スラブ導波路１２
０、１４０における接続端面において出力チャネル導波
路と出力導波路との間隔は２μｍに設定されている。

【００３４】図１４は、以上のように設計されたＡＷＧ
回路について、導波路群１１０の入力チャネル導波路か
ら入力され、光スイッチを介して該導波路群１１０の出
力チャネル導波路ＣＨ２に到達するチャネル波長１５５
０ｎｍ（導波路群１５０の出力チャネル導波路ＣＨ８が
対応）のスルー信号の伝送損失を、基板温度を変えなが
ら測定したときの測定結果を示すグラフである。なお、
図１４に示されたグラフでは、温度３５℃におけるスル
ー信号の伝送損失を０ｄＢとして規格化された損失値が
示されている。また、図８中、グラフＧ１００は図１及
び図１３に示された構造を有するＡＷＧ回路についての
測定結果、Ｇ２００は従来のＡＷＧ回路（導波路群の幅
は６μｍ）についての測定結果をそれぞれ示す。

【００３５】この図１４からも分かるように、この発明
の実施形態に係るＡＷＧ回路は、基板温度が２０℃から
５０℃まで変動した場合であっても、スルー信号の損失
増加量は０．２ｄＢ程度であった。一方、従来のＡＷＧ
回路では、基板温度が２０℃から５０℃まで変動するこ
とにより、１．０ｄＢよりも遥かに多くスルー信号の損
失が増加することが分かる。以上のことから、この発明
に係る光合分波器は、従来の光合分波器と比較して、温
度変化に起因した波長特性の変動を著しく低減させるこ
とができることが分かる。

【００３６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、スラブ
導波路に接続された導波路群それぞれに含まれる各出力
チャネル導波路が、各スラブ導波路における各チャネル
信号の温度変化に起因した焦点位置ずれを相殺する形状
を有するので、伝搬光の伝送損失を増加させることな
く、温度変化に起因した波長特性の変動が効果的に抑制
されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る光合分波器の概略構成を示す平
面図である。

【図２】図１中に示されたＩ−Ｉ線に沿ったＡＷＧ回路
の断面構造を示す図である。

【図３】この発明に係る光合分波器の基本動作を説明す
るための図である。

【図４】出力側スラブ導波路における単色光の焦点位置
の、温度変化に起因した変動メカニズムを説明するため
の図である。

【図５】温度変化に起因した波長特性の変動メカニズム
を説明するための図である。

【図６】出力側スラブ導波路における単色光の焦点位置
の、該単色光の入力位置変動に起因した変動メカニズム
を説明するための図である。

【図７】この発明に係る光合分波器の第１実施形態にお
ける主要部分（一方のスラブ導波路とこれに接続された
導波路群）についての構成を示す図である。

【図８】図７に示された構造を備えた出力チャネル導波
路の波長特性を示すグラフである。

【図９】この発明に係る光合分波器の第２及び第３実施
形態における主要部分の構成を示す図である。

【図１０】図７に示された構造を備えた出力チャネル導
波路の温度依存性を示すグラフである。

【図１１】図７に示された構造を有するスラブ導波路と
対となるスラブ導波路と接続された導波路群の構成を示
す図である。

【図１２】図１１に示された構成を備えた出力チャネル
導波路の温度依存性を示すグラフである。

【図１３】信号波長間隔Δλが１００ＧＨｚである１６
チャネル信号分離を可能にするＡＷＧ回路の具体的な構
造を説明するための図である。

【図１４】図１３に示された構造を備えたＡＷＧ回路に
おける損失の温度依存性の測定結果を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１００…基板、１１０、１５０…導波路群、１２０、１
４０…スラブ導波路、１３０…フェーズドアレイ、１４
０ａ…接続端面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、前記基板上に設けられた、それぞれ所定のスラブ長を有
する第１及び第２スラブ導波路と、一端が前記第１スラブ導波路に接続された状態で前記基
板上に平面的にそれぞれ配列された複数の導波路を含
み、これら複数の導波路が互いに隣接するように配列さ
れた出力チャネル導波路と入力チャネル導波路とで構成
された第１導波路群と、一端が前記第２スラブ導波路に接続された状態で前記基
板上に平面的にそれぞれ配列された複数の導波路を含
み、これら複数の導波路が互いに隣接するように配列さ
れた出力チャネル導波路と入力チャネル導波路とで構成
された第２導波路群と、前記第１導波路群とともに前記第１スラブ導波路を挟む
ように該第１スラブ導波路にそれぞれの一端が接続され
る一方、前記第２導波路とともに前記第２スラブ導波路
を挟むように該第２スラブ導波路にそれぞれの他端が接
続された状態で前記基板上に平面的に配列された導波路
であって、互いに長さの異なる複数の導波路を含むフェ
ースドアレイとを備え、前記第１導波路群に含まれる出力チャネル導波路それぞ
れは、その光入力端を含む先端部分の少なくとも一方の
側面が、該光入力端が接続された前記第１スラブ導波路
の接続端面に対し所定角度だけ傾いた形状を有する光合
分波器。
【請求項２】前記第１導波路群に含まれる出力チャネ
ル導波路それぞれは、その光入力端を含む先端部分の両
側面が、該光入力端が接続された前記第１スラブ導波路
の接続端面に対し互いに異なる角度で傾いた形状を有す
ることを特徴とする請求項１記載の光合分波器。
【請求項３】前記第２導波路群に含まれる出力チャネ
ル導波路それぞれにおいて、光入力端を含む先端部分
は、少なくとも一方の側面が該光入力端と接続された前
記第２スラブ導波路の接続端面に対し所定角度だけ傾い
た形状を有することを特徴とする請求項１記載の光合分
波器。
【請求項４】前記第２導波路群に含まれる出力チャネ
ル導波路それぞれにおいて、光入力端を含む先端部分
は、その両側面が該光入力端と接続された前記第２スラ
ブ導波路の接続端面に対し互いに異なる角度で傾いた形
状を有することを特徴とする請求項３記載の光合分波
器。
【請求項５】前記第１及び第２導波路群のうち少なく
ともいずれかに含まれる出力チャネル導波路それぞれに
おいて、光入力端を含む先端部分は、光の進行方向に沿
ってその幅が小さくなっているテーパー形状を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の光合分波器。
【請求項６】前記第１及び第２導波路群のうち少なく
ともいずれかに含まれる出力チャネル導波路それぞれに
おいて、光入力端を含む先端部分は、その光軸に対して
非対称であって、光の進行方向に沿ってその幅が小さく
なっているテーパー形状を規定する側面を有することを
特徴とする請求項１記載の光合分波器。