JP2002196163A - 光合分波器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再現性がよくかつより簡単な構成で、隣接す
る信号チャネル間のクロストーク特性の劣化を改善する
光合分波器を提供する。 【解決手段】 スラブ導波路(120,140)とチャネル導波
路(130)との間に、該チャネル導波路(130)おのおのの幅
あるいは厚みの３培以上の、クラッドガラスが充填され
た隙間が設けられている。この構成により、スラブ導波
路(120,140)とチャネル導波路(130)とが直接接続された
場合と同程度に、隣接する信号チャネル間のクロストー
ク特性の劣化が効果的に改善される。

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】ＡＷＧ型の光合分波器（以下、ＡＷＧ回
路という）は、干渉による特定波長の取り出しあるいは
挿入を可能にする波長フィルタとしてＷＤＭ伝送システ
ムにおける波長選択素子に広く利用されている。また、
ＡＷＧ回路は、回折格子ほどの精密な機械加工や、干渉
膜ほどの精密な多層膜形成が不要で、リソグラフィやエ
ッチングなどの一般的な微細加工プロセスで実現できる
ことから、他の光導波路素子との集積の可能性とも併せ
て今後のＷＤＭ伝送システムの中心的な光学デバイスと
してその発展が期待されている。

【０００３】このようなＡＷＧ回路は、単一基板上に、
入力導波路、入力用スラブ導波路、それぞれ長さの異な
る複数のチャネル導波路（フェーズドアレイ）、出力用
スラブ導波路、出力導波路が一体的に作り込まれ、これ
ら導波路がクラッドガラスで覆われた構造を備える。特
に、従来のＡＷＧ回路において低損失化を実現するため
には、チャネル導波路それぞれをの断面構造を矩形に加
工するとともに、それらをより近接するよう加工する必
要がある。ところが、スラブ導波路とチャネル導波路の
接続部分のように導波路同士がより近接した隣接導波路
間では、クラッドガラスが充填されずに空隙が生じ、設
計通り再現性よくＡＷＧ回路を製造することができなか
った。

【０００４】特開平７−６３９３４号公報には、上述の
ようなクラッドガラスの充填の不完全性を防止し、制作
が容易でありかつ再現性のよいＡＷＧ回路を得るため、
スラブ導波路―チャネル導波路間のような隣接導波路間
を１μｍ〜１０μｍ程度離間させ、この隙間にクラッド
ガラスが充填された構造が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】発明者らは、従来のＡ
ＷＧ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、特開平７−６３９３４号公報に記載
されたＡＷＧ回路は、隣接導波路間を、回折による過剰
損失が最大で０．１ｄＢと十分に無視できる程度小さく
抑えるため、１μｍ〜１０μｍ程度離間させている。

【０００６】ところが、従来のＡＷＧ回路では、隣接導
波路間にクラッドガラスを充填することによる過剰損失
を十分に無視できる程度に抑えるよう、該隣接導波路間
の間隔を設定しても、隣接する信号チャネル間のクロス
トークは著しく劣化してしまうという課題があった。

【０００７】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたものであって、再現性がよくかつより簡
単な構成で、隣接チャネル間のクロストーク特性の劣化
を改善する光合分波器を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【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、１又は
それ以上の入力導波路、第１スラブ導波路、複数のチャ
ネル導波路、第２スラブ導波路、及び各信号チャネルご
とに設けられた複数の出力導波路とを備え、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。

【０００９】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、上記入力導波路は、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
れぞれを第１スラブ導波路に導くための導波路であっ
て、第１スラブ導波路の光入力端面にその光出力端が光
学的に接続されている。上記複数のチャネル導波路は、
互いに異なる長さを有する導波路であって、入力導波路
とともに第１スラブ導波路を挟むように該第１スラブ導
波路の光出力端面にそれぞれの光入力端が光学的に接続
される一方、出力導波路とともに第２スラブ導波路を挟
むように該第２スラブ導波路の光入力端面にそれぞれの
光出力端が光学的に接続された状態で基板上に平面的に
配列されている。さらに、上記出力導波路は、第２スラ
ブ導波路の光出力端面にそれぞれの光入力端が光学的に
接続された状態で基板上に平面的に配列された導波路で
あって、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を個別に取り出すための導波路であ
る。

【００１０】特に、この発明に係る光合分波器は、スラ
ブ導波路とチャネル導波路との間のように導波路同士が
より近接して配置される部分において、これら隣接導波
路の間隔を一定値以上離すことにより、隣接する信号チ
ャネル間でクロストークの劣化が著しく改善される事実
を発明者らが発見したことにより完成されたものであ
る。

【００１１】すなわち、この発明に係る光合分波器で
は、隣接導波路間を離間させることに起因した隣接する
信号チャネル間のクロストークの劣化を改善するため、
チャネル導波路の光入力端と第１スラブ導波路の光出力
端面との間、及び、該チャネル導波路の光出力端と第２
スラブ導波路の光入力端面との間の少なくとも一方を、
該チャネル導波路おのおのの幅あるいは厚みの３倍以上
離間させたことを特徴としている。

【００１２】また、この発明に係る光合分波器におい
て、上記基板に対し、少なくともチャネル導波路の比屈
折率差は０．７５％以上であることが好ましい。該チャ
ネル導波路の基板に対する比屈折率差を大きくすること
により、光の閉じ込め効果が向上し、チャネル導波路の
間隔をより狭く設定できるからである。

【００１３】この発明に係る光合分波器において、上記
チャネル導波路は、基板に垂直な方向から見て、それぞ
れの光入力端が第１スラブ導波路の光出力端面の９０％
以上の範囲に亘って該光出力端面に対向するよう配列さ
れるのが好ましい。一方、第２スラブ導波路側において
も、上記チャネル導波路は、基板に垂直な方向から見
て、それぞれの光出力端が第２スラブ導波路の光入力端
面の９０％以上の範囲に亘って該光入力端面に対向する
よう配列されるのが好ましい。光の取り込み角度を大き
くすることで、隣接する信号チャネル間のクロストーク
の更なる改善効果が得られるからである。

【００１４】なお、上記隣接導波路（例えばスラブ導波
路とチャネル導波路）間の間隔は、基板に対するこれら
導波路の比屈折率差によって多少変動する。そこで、こ
の発明に係る光合分波器では、隣接導波路間を離間させ
ることに起因した隣接する信号チャネル間のクロストー
クの劣化を改善するため、チャネル導波路の光入力端と
第１スラブ導波路の光出力端面との間、及び、該チャネ
ル導波路の光出力端と第２スラブ導波路の光入力端面と
の間の少なくとも一方を、該チャネル導波路を伝搬する
光のモードフィールド径をＭとするとき、２Ｍ以上かつ
６Ｍ以下だけ離間させるのがより好ましい。

【００１５】さらに、この発明に係る光合分波器におい
て、クラッドガラスの埋め込み効果の向上及び隣接する
信号チャネル間のクロストーク劣化を改善を図るため、
上記入力導波路おのおのについても、その光出力端が第
１スラブ導波路の光入力端面から該入力導波路の厚みの
１／２以上離間するよう基板上に配置されるのが好まし
い。同様に、上記出力導波路おのおのも、その光入力端
が第２スラブ導波路の光出力端面から該出力導波路の厚
みの１／２以上離間するよう基板上に配置されるのが好
ましい。

【００１６】具体的な実施形態として、この発明に係る
光合分波器は、３０本以上の出力導波路を備え（すなわ
ち、合分波対象の信号チャネルは３０以上）、波長間隔
１００ＧＨｚ以下の信号チャネルの合分波を可能にす
る。そのため、当該光合分波器において、チャネル導波
路おのおのの配置間隔は１５μｍ以下に設定されるのが
好ましい。出力導波路おのおのの配置間隔は２０μｍ以
下に設定されるのが好ましい。また、上記第１及び第２
スラブ導波路の各スラブ長は１５ｍｍ以下に設計される
のが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る光合分波器
の実施形態を、図１〜図５を用いて詳細に説明する。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。

【００１８】図１は、この発明に係る光合分波器として
のＡＷＧ回路の構成を示す平面図である。この図１に示
されたように、当該光合分波器は、石英ガラス基板１０
０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、１又はそれ以上の入
力導波路１１０、第１スラブ導波路１２０（入力用スラ
ブ導波路）、複数のチャネル導波路１３０、第２スラブ
導波路１４０（出力用スラブ導波路）及び信号チャネル
ＣＨ１、ＣＨ２、…、ＣＨ３９、ＣＨ４０にそれぞれ対
応した出力導波路１５０が設けられている。

【００１９】上記各導波路部分にはＧｅＯ₂が添加され
ており、該ＧｅＯ₂の添加量は、チャネル導波路１３０
の曲率半径の低減を可能にするため（光の閉じ込め効率
の向上）、基板１００と導波路部分との比屈折率差は
０．７５％以上である。なお、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。また、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（幅Ｗ、厚み（高さ）Ｈを有する）と、該コ
ア１０１を覆うクラッド１０２とが設けられている。

【００２０】上記第１スラブ導波路１２０は、当該光合
分波器へ入力される光の入射角度に対して角度θをなす
よう配置されるとともに、チャネル導波路１３０の光入
力端が光学的に接続される平坦な光出力端面１２０ａ
と、入力導波路１１０の光出力端が光学的に接続される
光入力端面１２０ｂとを有する。一方、上記第２スラブ
導波路１４０は、チャネル導波路１３０の光出力端が光
学的に接続される平坦な光入力端面１４０ａと、出力導
波路１５０の光入力端が光学的に接続される光出力端面
１４０ｂとを有する。また、これら第１及び第２スラブ
導波路１２０、１４０は、それぞれスラブ長ｆを有す
る。なお、スラブ長は、第１及び第２スラブ導波路１２
０、１４０おのおの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。

【００２１】上記入力導波路１１０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
る各信号を第１スラブ導波路１２０に導くための導波路
であって、この入力導波路１１０の光出力端は第１スラ
ブ導波路１２０の光入力端面１２０ｂに光学的に接続さ
れている。上記チャネル導波路１３０は、互いに異なる
長さを有する導波路であって、基板１００上に平面的に
配列されている。これらチャネル導波路１３０は、入力
導波路１１０とともに第１スラブ導波路１２０を挟むよ
うに該第１スラブ導波路１２０の光出力端面１２０ａに
光学的に接続される一方、出力導波路１５０とともに第
２スラブ導波路１４０を挟むように該第２スラブ導波路
１４０の光入力端面１４０ａに光学的に接続されてい
る。さらに、上記出力導波路１５０は、第２スラブ導波
路１４０の光出力端面１４０ｂに光入力端が光学的に接
続された状態で上記基板１００上に平面的に配列された
導波路であって、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に対応して、すなわち信号チャネ
ルそれぞれに対応して設けられている。

【００２２】なお、図１に示された光合分波器は、入力
導波路１１０、第１スラブ導波路１２０、チャネル導波
路１３０、第２スラブ導波路１４０及び出力導波路１５
０の順に光が伝搬する４０チャネルの信号分離を可能に
するＡＷＧ回路として説明されているが、各信号チャネ
ルに対応して複数の入力導波路を設けることにより、波
長合波を可能にするＡＷＧ回路も実現できる。

【００２３】特に、この発明に係る光合分波器は、スラ
ブ導波路とチャネル導波路との間のように導波路同士が
より近接して配置される部分において、これら隣接導波
路の間隔を一定値以上離すことにより、隣接する信号チ
ャネル間でクロストークの劣化が著しく改善される事実
を発明者らが発見したことにより完成されたものであ
る。

【００２４】したがって、この発明に係る光合分波器で
は、チャネル導波路１３０の光入力端と第１スラブ導波
路１２０の光出力端面１２０ａとの間、及び、該チャネ
ル導波路１３０の光出力端と第２スラブ導波路１４０の
光入力端面１４０ａとの間の少なくとも一方が、これら
スラブ導波路１４０とチャネル導波路１３０のような隣
接する導波路間を離間させることに起因した隣接する信
号チャネル間のクロストークの劣化を効果的に改善する
ため、該チャネル導波路おのおのの幅あるいは厚みの３
倍以上離間（図１中の間隔ｘ）している。なお、隣接す
る導波路間の間隔は、基板１００に対するこれら導波路
の比屈折率差によって多少変動する。そこで、この発明
に係る光合分波器では、チャネル導波路１３０の光入力
端と第１スラブ導波路１２０の光出力端面１２０ａとの
間、及び、該チャネル導波路１３０の光出力端と第２ス
ラブ導波路１４０の光入力端面１４０ａとの間の少なく
とも一方を、該チャネル導波路１３０を伝搬する光のモ
ードフィールド径をＭとするとき、２Ｍ以上かつ６Ｍ以
下だけ離間している。

【００２５】また、この発明に係る光合分波器におい
て、上記基板１００に対し、チャネル導波路１３０を含
む各導波路の比屈折率差は０．７５％以上である。各導
波路１１０〜１５０の比屈折率差を大きくすることによ
り、光の閉じ込め効率を向上させ、導波路間隔をより狭
く設定可能にするためである。

【００２６】さらに、この発明に係る光合分波器におい
て、上記チャネル導波路１３０は、基板１００に垂直な
方向から見て、それぞれの光入力端が第１スラブ導波路
１２０の光出力端面１２０ａの９０％以上の範囲に亘っ
て該光出力端面１２０ａに対向するよう配列されるのが
好ましい。一方、第２スラブ導波路１４０側において
も、上記チャネル導波路１３０は、基板１００に垂直な
方向から見て、それぞれの光出力端が第２スラブ導波路
１４０の光入力端面１４０ａの９０％以上の範囲に亘っ
て該光入力端面１４０ａに対向するよう配列される。光
の取り込み角度が大きい方が、隣接する信号チャネル間
のクロストークの更なる改善効果が得られるからであ
る。

【００２７】さらに、この発明に係る光合分波器におい
て、クラッドガラス（図２中のクラッド１０２に相当）
の埋め込み効果の向上及び隣接する信号チャネル間のク
ロストーク劣化の改善を図るため、上記入力導波路１１
０は、その光出力端が第１スラブ導波路１２０の光入力
端面１２０ｂから該入力導波路１１０の厚みの１／２以
上離間するよう基板１００上に配置されている。同様
に、上記出力導波路１５０おのおのも、その光入力端が
第２スラブ導波路１４０の光出力端面１４０ｂから該出
力導波路１５０の厚みの１／２以上離間（図１中の間隔
ｙ）するよう基板１００上に配置されている。

【００２８】次に、実際に使用する際の具体的な仕様と
して、当該光合分波器は、３０本以上の出力導波路１５
０を備え（すなわち、合分波対象の信号チャネルＣＨは
３０以上）、波長間隔１００ＧＨｚ以下の信号チャネル
の合分波を可能にする光学デバイスであるのが好まし
い。この際、当該光合分波器において、チャネル導波路
１３０おのおのの配置間隔ｄ１は１５μｍ以下、出力導
波路１５０おのおのの配置間隔ｄ２は２０μｍ以下、ま
た、上記第１及び第２スラブ導波路１２０、１４０の各
スラブ長ｆは１５ｍｍ以下に設定される。

【００２９】発明者らは上述の仕様に合致するよう、信
号波長間隔Δλが１００ＧＨｚ、中心チャネル波長（Ｃ
Ｈ２０）が１５５０．９１８ｎｍである４０チャネル信
号分離を可能にするＡＷＧ回路を設計した。

【００３０】設計されたＡＷＧ回路において、基板１０
０と各導波路部分１１０〜１５０との比屈折率差は１．
５％、各導波路１１０、１３０、１５０のコア幅Ｗは
４．３μｍ、各導波路１１０、１３０、１５０のコア厚
みＨは４．３μｍであり、このときのモードフィールド
径は５．５μｍである。第１及び第２スラブ導波路１２
０、１４０のスラブ長ｆはそれぞれ４８００μｍ、基板
１００のサイズは２０ｍｍ×２０ｍｍ、基板１００の厚
みは０．５ｍｍ、チャネル導波路１３０の間隔ｄ１は
６．０μｍ、チャネル導波路１３０の本数は８０、第１
スラブ導波路１２０の設置角度θは８０゜、出力導波路
１５０の間隔ｄ２は１５μｍに設定されている。なお、
チャネル導波路１３０おこおのの光路長差ΔＬは３６．
７０２μｍ、該チャネル導波路１３０の曲率半径は２ｍ
ｍに設定されている。

【００３１】上述のように、この発明に係るＡＷＧ回路
として設計されたサンプルにおいて、第１スラブ導波路
１２０の光出力端面１２０ａとチャネル導波路１３０の
光入力端、及び第２スラブ導波路１４０の光出力端面１
４０ａとチャネル導波路１３０の光出力端との間は所定
距離ｘ（μｍ）だけ離間している。また、チャネル導波
路１３０は、基板１００に垂直な方向から見て、それぞ
れの光入力端が第１スラブ導波路１２０の光出力端面１
２０ａの９０％以上の範囲に亘って該光出力端面１２０
ａに対向するよう配列されるとともに、それぞれの光出
力端が第２スラブ導波路１４０の光入力端面１４０ａの
９０％以上の範囲に亘って該光入力端面１４０ａに対向
するよう配列されている。

【００３２】発明者らは、上記サンプルに関し、第１及
び第２スラブ導波路１２０、１４０おのおのとチャネル
導波路１３０の間隔ｘを変動させたときのチャネルＣＨ
２０を中心とした隣接信号チャネルのクロストークの変
化と接続損失をそれぞれ測定した。図４は、上記サンプ
ルについて、間隔ｘを変更したときのチャネルＣＨ２０
におけるクロストークの測定結果を示すグラフである。
また、図５は、上記サンプルについて、間隔ｘを変更し
たときのチャネルＣＨ２０における接続損失の測定結果
を示すグラフである。

【００３３】図４から分かるように、隣接する信号チャ
ネル間でのクロストークは、間隔ｘが増加するに従って
一旦増加するが、該間隔がある一定値以上大きくなる
と、逆にスラブ導波路１２０、１４０とチャネル導波路
１３０とが直接接続された場合（ｘ＝０μｍ）と同程度
まで低下する。この傾向は接続損失についても言える。

【００３４】この現象は断定的には言及できないが、１
つの仮説として、スラブ導波路−チャネル導波路の間隔
ｘが比較的小さい領域Ａ（図４参照）では、スラブ導波
路１２０、１４０に直接接続（ｘ＝０μｍ）されたチャ
ネル導波路中をコアモードとして伝搬していた光の一部
がスラブ導波路―チャネル導波路間のクラッド層中を伝
搬した後、隣接するチャネル導波路のコアモードとして
伝搬する確率が増加することにより、クロストーク特性
が劣化するものと考えられる。逆に、スラブ導波路―チ
ャネル導波路の間隔ｘがある値を超えると（図４中の領
域Ｂ）、チャネル導波路中をコアモードとして伝搬して
いた光の一部は、スラブ導波路―チャネル導波路間のク
ラッド層中を相当長い距離伝搬することになるため、さ
らにその一部が放射モードとなる確率が著しく増加す
る。この結果、隣接するチャネル導波路のコアモードと
して伝搬する確率が低下したことにより、クロストーク
特性が改善されるものと考えられる。

【００３５】以上の考察に基づいて、この発明に係る光
合分波器では、隣接導波路間を離間させることに起因し
た隣接する信号チャネル間のクロストークの劣化を改善
するため、チャネル導波路１３０の光入力端と第１スラ
ブ導波路１２０の光出力端面１２０ａとの間、及び、該
チャネル導波路１３０の光出力端と第２スラブ導波路１
４０の光入力端面１４０ａとの間の少なくとも一方が、
該チャネル導波路１３０おのおのの幅あるいは厚みの３
倍以上離間している。換言すれば、チャネル導波路１３
０の光入力端と第１スラブ導波路１２０の光出力端面１
２０ａとの間、及び、該チャネル導波路１３０の光出力
端と第２スラブ導波路１４０の光入力端面１４０ａとの
間の少なくとも一方が、該チャネル導波路１３０を伝搬
する光のモードフィールド径をＭとするとき、２Ｍ以上
かつ６Ｍ以下だけ離間している。

【００３６】なお、上述のサンプルでは、第１及び第２
スラブ導波路１２０、１４０とチャネル導波路１３０と
の間を所定距離離間させた構成を示したが、クラッド埋
め込み効果をさらに向上させるため、入力導波路１１０
と第１スラブ導波路１２０、及び、出力導波路１５０と
第２スラブ導波路１４０の間もクラッドガラスを介して
離間させてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、第１及
び第２スラブ導波路おのおのとチャネル導波路との間
に、該チャネル導波路おのおのの幅あるいは厚みの３培
以上の、クラッドガラスが充填された隙間が設けられて
いる。この発明は、従来技術からは到底創達し得なかっ
た、発明者らが発見した事実に基づいて完成されたもの
であり、スラブ導波路おのおのとチャネル導波路とが直
接接続された場合と同程度に、再現性がよくかつより簡
単な構成で、隣接する信号チャネル間のクロストークの
劣化を効果的に改善でき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線に沿った光合分波器
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一実施形態として
製造されたサンプルの、導波路構造を概略的に説明する
ための平面図である。

【図４】この発明に係る光合分波器の一実施形態として
製造されたサンプルについて、スラブ導波路とチャネル
導波路の間隔ｘを変更したときの中心チャネル（ＣＨ２
０）におけるクロストークの測定結果を示すグラフであ
る。

【図５】この発明に係る光合分波器の一実施形態として
製造されたサンプルについて、スラブ導波路とチャネル
導波路の間隔ｘを変更したときの中心チャネル（ＣＨ２
０）における接続損失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…チャネル導波路（フェー
ズドアレイ）、１２０ａ、１４０ａ…光入力端面、１２
０ｂ、１４０ｂ…光出力端面。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年３月１５日（２００１．３．１
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項７

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】このようなＡＷＧ回路は、単一基板上に、
入力導波路、入力用スラブ導波路、それぞれ長さの異な
る複数のチャネル導波路（フェーズドアレイ）、出力用
スラブ導波路、複数の出力導波路が一体的に作り込ま
れ、これら導波路がクラッドガラスで覆われた構造を備
える。特に、従来のＡＷＧ回路において低損失化を実現
するためには、チャネル導波路それぞれをの断面構造を
矩形に加工するとともに、それらをより近接するよう加
工する必要がある。ところが、スラブ導波路とチャネル
導波路の接続部分のように導波路同士がより近接した隣
接導波路間では、クラッドガラスが充填されずに空隙が
生じ、設計通り再現性よくＡＷＧ回路を製造することが
できなかった。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】上述のように、この発明に係るＡＷＧ回路
として設計されたサンプルにおいて、第１スラブ導波路
１２０の光出力端面１２０ａとチャネル導波路１３０の
光入力端、及び第２スラブ導波路１４０の光入力端面１
４０ａとチャネル導波路１３０の光出力端との間は所定
距離ｘ（μｍ）だけ離間している。また、チャネル導波
路１３０は、基板１００に垂直な方向から見て、それぞ
れの光入力端が第１スラブ導波路１２０の光出力端面１
２０ａの９０％以上の範囲に亘って該光出力端面１２０
ａに対向するよう配列されるとともに、それぞれの光出
力端が第２スラブ導波路１４０の光入力端面１４０ａの
９０％以上の範囲に亘って該光入力端面１４０ａに対向
するよう配列されている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 茂 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 2H047 KA03 KA12 LA19 MA05 QA04 RA08 TA11

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 前記基板上に設けられた導波路であって、前記第１スラ
   ブ導波路の光入力端面にその光出力端が光学的に接続さ
   れた１又はそれ以上の入力導波路と、 前記第２スラブ導波路の光出力端面にそれぞれの光入力
   端が光学的に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、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に対応
   して設けられた複数の出力導波路と、 前記入力導波路とともに前記第１スラブ導波路を挟むよ
   うに該第１スラブ導波路の光出力端面にそれぞれの光入
   力端が光学的に接続される一方、前記出力導波路ととも
   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
   路の光入力端面にそれぞれの光出力端が光学的に接続さ
   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チャネル導波路とを備
   え、 前記チャネル導波路おのおのは、前記第１スラブ導波路
   と離間することに起因した隣接する信号チャネル間のク
   ロストーク特性の劣化を改善するため、該第１スラブ導
   波路の光出力端面と該チャネル導波路の光入力端との間
   が、該チャネル導波路おのおのの幅あるいは厚みの３倍
   以上離間した状態で前記基板上に配列されている光合分
   波器。
2. 【請求項２】 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、 前記基板上に設けられた導波路であって、前記第１スラ
   ブ導波路の光入力端面にその光出力端が光学的に接続さ
   れた１又はそれ以上の入力導波路と、 前記第２スラブ導波路の光出力端面にそれぞれの光入力
   端が光学的に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、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に対応
   して設けられた複数の出力導波路と、 前記入力導波路とともに前記第１スラブ導波路を挟むよ
   うに該第１スラブ導波路の光出力端面にそれぞれの光入
   力端が光学的に接続される一方、前記出力導波路ととも
   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
   路の光入力端面にそれぞれの光出力端が光学的に接続さ
   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チャネル導波路とを備
   え、 前記チャネル導波路おのおのは、前記第２スラブ導波路
   から離間することに起因した隣接する信号チャネル間の
   クロストーク特性の劣化を改善するため、該第２スラブ
   導波路の光入力端面と該チャネル導波路の光出力端との
   間が、該チャネル導波路おのおのの幅あるいは厚みの３
   倍以上離間した状態で前記基板上に配列されている光合
   分波器。
3. 【請求項３】 前記基板に対し、少なくとも前記チャネ
   ル導波路の比屈折率差は０．７５％以上であることを特
   徴とする請求項１又は２記載の光合分波器。
4. 【請求項４】 前記チャネル導波路は、前記基板に垂直
   な方向から見て、それぞれの光入力端が前記第１スラブ
   導波路の光出力端面の９０％以上の範囲に亘って該光出
   力端面に対向するよう配列されていることを特徴とする
   請求項１記載の光合分波器。
5. 【請求項５】 前記チャネル導波路は、前記基板に垂直
   な方向から見て、それぞれの光出力端が前記第２スラブ
   導波路の光入力端面の９０％以上の範囲に亘って該光入
   力端面に対向するよう配列されていることを特徴とする
   請求項２記載の光合分波器。
6. 【請求項６】 前記チャネル導波路おのおのは、前記第
   １スラブ導波路の光出力端面と該チャネル導波路の光入
   力端との間が、該チャネル導波路おのおのを伝搬する光
   のモードフィールド径をＭとするとき、２Ｍ以上かつ６
   Ｍ以下だけ離間した状態で前記基板上に配列されている
   ことを特徴とする請求項１記載の光合分波器。
7. 【請求項７】 前記チャネル導波路おのおのは、前記第
   ２スラブ導波路の光出力端面と該チャネル導波路の光入
   力端との間が、該チャネル導波路おのおのを伝搬する光
   のモードフィールド径をＭとするとき、２Ｍ以上かつ６
   Ｍ以下だけ離間した状態で前記基板上に配列されている
   ことを特徴とする請求項２記載の光合分波器。
8. 【請求項８】 前記入力導波路おのおのは、その光出力
   端が前記第１スラブ導波路の光入力端面から該入力導波
   路の厚みの１／２以上離間するよう前記基板上に配置さ
   れていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項
   記載の光合分波器。
9. 【請求項９】 前記出力導波路おのおのは、その光入力
   端が前記第２スラブ導波路の光出力端面から該出力導波
   路の厚みの１／２以上離間するよう前記基板上に配置さ
   れていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項
   記載の光合分波器。
10. 【請求項１０】 前記チャネル導波路おのおのの配置間
    隔は１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９
    のいずれか一項記載の光合分波器。
11. 【請求項１１】 前記出力導波路おのおのの配置間隔は
    ２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９のい
    ずれか一項記載の光合分波器。
12. 【請求項１２】 前記第１及び第２スラブ導波路の各ス
    ラブ長は１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１
    〜９のいずれか一項記載の光合分波器。
13. 【請求項１３】 ３０本以上の前記出力導波路を備えた
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載の光
    合分波器。
14. 【請求項１４】 前記チャネル波長の間隔は、１００Ｇ
    Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれ
    か一項記載の光合分波器。