JP2002296432A - Light wavelength bandpass filter and optical module using the same - Google Patents

Light wavelength bandpass filter and optical module using the same

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JP2002296432A
JP2002296432A JP2001100393A JP2001100393A JP2002296432A JP 2002296432 A JP2002296432 A JP 2002296432A JP 2001100393 A JP2001100393 A JP 2001100393A JP 2001100393 A JP2001100393 A JP 2001100393A JP 2002296432 A JP2002296432 A JP 2002296432A
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Japan
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light
optical
wavelength
diffraction grating
input
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Tsuneaki Saito
恒聡 斎藤
Kazutaka Nara
一孝 奈良
Hiroshi Kawashima
洋志 川島
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and low cross talk optical module for wavelength multiplexing and demultiplexing. SOLUTION: Array waveguide type gratings 9 (9a to 9d) for bandpass are respectively connected to five optical output waveguides 26 of an array waveguide type grating 20 for multiplexing and demultiplexing which functions as an optical wavelength multiplexing and demultiplexing device. Each array waveguide type grating 9 for the band passes pairs one light input port and one optical output port. The grating 9 transmits light with wavelengths centered on different light transmission central wavelengths with each other by respective input/output port pairs. Therefore, light with a plurality of wavelengths is transmitted and the optical background cross talk of each wavelength is reduced in a lump. For example, light with light transmission central wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4, and λ5 outputted from the array waveguide type grating 20 for multiplexing and demultiplexing is made incident on light input ports 2a, 2b, 2c, 2d, and 2e of array waveguide type grating 9a for bandpass, and is outputted from optical output ports 6b, 6e, 6c, 6a, and 6d.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重光通信用
等の光通信に用いられる光波長バンドパスフィルタおよ
びそれを用いた光モジュールに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical wavelength bandpass filter used for optical communication such as wavelength multiplexing optical communication and an optical module using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光通信においては、その伝送容量
を飛躍的に増加させる方法として、光波長多重通信の研
究開発が盛んに行なわれ、実用化が進んでいる。光波長
多重通信は、例えば互いに異なる波長を有する複数の光
を多重して伝送させるものであり、その多重数を増やす
ことで1つの光ファイバの伝送容量を効率的に増加させ
ることが可能である。最近では100以上の波長を使用
した波長多重通信システムが製品化されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in optical communication, as a method for dramatically increasing the transmission capacity, research and development on optical wavelength division multiplexing have been actively carried out, and practical use has been progressing. Optical wavelength division multiplexing, for example, is for multiplexing and transmitting a plurality of lights having different wavelengths from each other. By increasing the number of multiplexes, it is possible to efficiently increase the transmission capacity of one optical fiber. . Recently, a wavelength division multiplexing communication system using more than 100 wavelengths has been commercialized.

【0003】この波長多重通信において重要な役割を担
う光部品の1つに光波長合分波器がある。光波長合分波
器は光波長合波器と光波長分波器を総称したもので、多
くの光波長合波器と光波長分波器はもう一方の機能を併
せ持っている。
One of the optical components that plays an important role in this wavelength division multiplexing communication is an optical wavelength multiplexer / demultiplexer. An optical wavelength multiplexer / demultiplexer is a general term for an optical wavelength multiplexer and an optical wavelength demultiplexer, and many optical wavelength multiplexers and optical wavelength demultiplexers have another function.

【0004】この光波長合分波器として実用化が進んで
いるものに、アレイ導波路型回折格子(AWG;Arr
ayed Waveguide Grating)があ
る。アレイ導波路型回折格子は、例えば図16に示すよ
うに、シリコンなどにより形成された基板1上に石英系
ガラスの導波路形成領域10を形成したものであり、導
波路形成領域10には同図に示すような導波路構成が形
成されている。
[0004] One of the optical wavelength multiplexer / demultiplexers that has been put into practical use is an arrayed waveguide type diffraction grating (AWG; Arr;
ayed Waveguide Grating). As shown in FIG. 16, for example, the arrayed waveguide type diffraction grating is formed by forming a silica glass-based waveguide forming region 10 on a substrate 1 formed of silicon or the like. A waveguide configuration as shown in the figure is formed.

【0005】アレイ導波路型回折格子の導波路構成は、
1本以上の並設された光入力導波路22の出射側に、第
1のスラブ導波路23が接続され、第1のスラブ導波路
23の出射側にはアレイ導波路24が接続され、アレイ
導波路24の出射側には第2のスラブ導波路25が接続
され、第2のスラブ導波路25の出射側には複数の並設
された光出力導波路26が接続されて形成されている。
The waveguide configuration of the arrayed waveguide type diffraction grating is as follows.
A first slab waveguide 23 is connected to the output side of one or more optical input waveguides 22 arranged side by side, and an array waveguide 24 is connected to the output side of the first slab waveguide 23. A second slab waveguide 25 is connected to the output side of the waveguide 24, and a plurality of light output waveguides 26 arranged in parallel are formed on the output side of the second slab waveguide 25. .

【0006】前記アレイ導波路24は、第1のスラブ導
波路23から導出された光を伝搬するものであり、複数
のチャンネル導波路24aを並設して形成されており、
隣り合うチャンネル導波路24aの長さは互いに設定量
(ΔL)異なっている。なお、光出力導波路26は、例
えばアレイ導波路型回折格子によって分波あるいは合波
される互いに異なる波長の信号光の数に対応させて設け
られるものであり、アレイ導波路24を構成するチャン
ネル導波路24aは、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、これらのチャンネル導波路24a、光出力導波
路26および光入力導波路22の各々の本数を簡略的に
示してある。
The arrayed waveguide 24 propagates light derived from the first slab waveguide 23, and is formed by arranging a plurality of channel waveguides 24a in parallel.
The lengths of adjacent channel waveguides 24a are different from each other by a set amount (ΔL). The optical output waveguides 26 are provided in correspondence with the number of signal lights having different wavelengths to be split or multiplexed by, for example, an arrayed waveguide type diffraction grating. Usually, a large number of waveguides 24a are provided, for example, 100. In the figure, for simplification of the drawing, these channel waveguides 24a, optical output waveguides 26 and optical input waveguides 22 are used. Each number is shown in a simplified manner.

【0007】光入力導波路22には、例えば送信側の光
ファイバ(図示せず)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22を通って第
1のスラブ導波路23に導入された光は、その回折効果
によって広がってアレイ導波路24に入射し、アレイ導
波路24を伝搬する。
[0007] An optical fiber (not shown) on the transmission side is connected to the optical input waveguide 22 so that wavelength multiplexed light is introduced. The light introduced into the slab waveguide 23 spreads due to its diffraction effect, enters the array waveguide 24, and propagates through the array waveguide 24.

【0008】このアレイ導波路24を伝搬した光は、第
2のスラブ導波路25に達し、さらに、光出力導波路2
6に集光されて出力されるが、アレイ導波路24の全て
のチャンネル導波路24aの長さが互いに異なることか
ら、アレイ導波路24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、
この傾き角度により集光する位置が決まる。
The light propagating through the array waveguide 24 reaches the second slab waveguide 25, and is further transmitted to the optical output waveguide 2
The light is condensed and output to 6, and since the lengths of all the channel waveguides 24a of the arrayed waveguide 24 are different from each other, the phase of each light is shifted after propagating through the arrayed waveguide 24. The wavefront of the focused light is tilted according to the amount of deviation,
The light condensing position is determined by the inclination angle.

【0009】なお、アレイ導波路型回折格子において、
アレイ導波路から第2のスラブ導波路に光が入射する際
に、光が集光する角度(回折角)をφとすると、この角
度φと集光する光の波長(光透過中心波長)λとの間に
は、次式(1)に示すような関係がある。
In the array waveguide type diffraction grating,
Assuming that the angle (diffraction angle) at which light is collected when light enters the second slab waveguide from the array waveguide is φ, this angle φ and the wavelength of the collected light (center wavelength of light transmission) λ Has a relationship as shown in the following equation (1).

【0010】 n・d・sinφ+n・ΔL=m・λ・・・・・(1)[0010] n s · d · sinφ + n c · ΔL = m · λ ····· (1)

【0011】nは第1、第2のスラブ導波路の等価屈
折率、dはチャンネル導波路同士の、第1、第2のスラ
ブ導波路側の端部間隔、φは回折角、nはアレイ導波
路の等価屈折率、ΔLは隣り合うアレイ導波路の長さの
差、mは回折次数をそれぞれ示す。
[0011] n s is the equivalent refractive index of the first, second slab waveguide, d is between channel waveguides, first, end interval of the second slab waveguide side, phi angle of diffraction, n c Represents the equivalent refractive index of the array waveguide, ΔL represents the difference between the lengths of adjacent array waveguides, and m represents the diffraction order.

【0012】ここで、前記回折角φ=0としたときの波
長をλとすると、この波長λは次式(2)により示
される。なお、波長λは、一般に、アレイ導波路型回
折格子の中心波長と呼ばれる。
Here, assuming that the wavelength when the diffraction angle φ = 0 is λ 0 , this wavelength λ 0 is expressed by the following equation (2). The wavelength λ 0 is generally called the center wavelength of the arrayed waveguide grating.

【0013】λ=nΔL/m・・・・・(2)Λ 0 = n c ΔL / m (2)

【0014】また、図23に示すように、回折角φ=0
となるアレイ導波路型回折格子の集光位置を点Oとする
と、回折角φを有する光の集光位置は、点Oとは異な
る点P(点OからX方向にずれた位置)に集光する。こ
こで、O−P間のX方向の距離をxとすると、距離xと
波長λとの間に(数1)が成立する。
Further, as shown in FIG. 23, the diffraction angle φ = 0
Assuming that the condensing position of the arrayed waveguide type diffraction grating is point O, the condensing position of the light having the diffraction angle φ p is a point P different from the point O (a position shifted from the point O in the X direction). Collect light. Here, assuming that a distance in the X direction between O and P is x, (Equation 1) is established between the distance x and the wavelength λ.

【0015】[0015]

【数1】 (Equation 1)

【0016】(数1)において、Lfは第2のスラブ導
波路の焦点距離であり、ngはアレイ導波路の群屈折率
である。なお、アレイ導波路の群屈折率ngは、アレイ
導波路の等価屈折率ncにより、(数2)で与えられ
る。
In equation (1), L f is the focal length of the second slab waveguide, and ng is the group refractive index of the arrayed waveguide. Incidentally, the group index n g of the arrayed waveguide, the effective refractive index n c of the arrayed waveguide is given by equation (2).

【0017】[0017]

【数2】 (Equation 2)

【0018】前記(数1)は、第2のスラブ導波路の焦
点OからX方向の距離dx離れた位置に光出力導波路の
入力端を配置形成することにより、dλだけ波長の異な
った光を取り出すことが可能であることを意味する。
The above (Equation 1) is obtained by arranging and forming the input end of the optical output waveguide at a distance dx in the X direction from the focal point O of the second slab waveguide, whereby the light having a different wavelength by dλ is obtained. Means that it is possible to retrieve

【0019】そのため、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を形
成することによって、波長の異なった光(分波光)を各
波長ごとに異なる光出力導波路から出力できる。
Therefore, the light condensing positions of the lights having different wavelengths are different from each other, and the light output waveguides are formed at the positions so that the light having different wavelengths (demultiplexed light) can be converted into the light having different wavelengths. It can be output from the output waveguide.

【0020】すなわち、アレイ導波路型回折格子は、光
入力導波路から入力される互いに異なる複数の波長をも
った多重光から1つ以上の波長の光を分波して各光出力
導波路から出力する光分波機能を有しており、分波され
る光の光透過中心波長は、アレイ導波路24の長さの差
(ΔL)及びアレイ導波路の実効屈折率nに比例す
る。
That is, the arrayed waveguide type diffraction grating separates light of one or more wavelengths from multiplexed light having a plurality of different wavelengths input from the optical input waveguide and separates the light from each optical output waveguide. has an output for optical demultiplexing function, the light transmission center wavelength of the light demultiplexed it is proportional to the effective refractive index n c of the length of the difference ([Delta] L) and the arrayed waveguide of the arrayed waveguide 24.

【0021】アレイ導波路型回折格子は、上記のような
特性を有するために、アレイ導波路型回折格子を波長多
重伝送用の波長多重分波器として用いることができる。
例えば図16に示すように、1本の光入力導波路22か
ら波長λ1,λ2,λ3,・・・λn(nは2以上の整
数)の波長多重光を入力させると、これらの各波長の光
は、第1のスラブ導波路23で広げられ、アレイ導波路
24に到達し、第2のスラブ導波路5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26に入射し、それぞれの光出力導波路
26を通って、光出力導波路26の出射端から出力され
る。
Since the arrayed waveguide type diffraction grating has the above characteristics, the arrayed waveguide type diffraction grating can be used as a wavelength division multiplexer for wavelength division multiplexing transmission.
For example, as shown in FIG. 16, when wavelength-division multiplexed light having wavelengths λ1, λ2, λ3,... Λn (n is an integer of 2 or more) is input from one optical input waveguide 22, The light is spread by the first slab waveguide 23, reaches the array waveguide 24, passes through the second slab waveguide 5, and is condensed at different positions depending on the wavelength as described above, and has different light outputs. The light enters the waveguides 26, passes through the respective optical output waveguides 26, and is output from the output end of the optical output waveguide 26.

【0022】そして、各光出力導波路26の出射端に光
出力用の光ファイバ(図示せず)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。なお、各光出力導波路26や前述の光入力導波
路22に光ファイバを接続するときには、例えば光ファ
イバの接続端面を1次元アレイ状に配列固定した光ファ
イバアレイを用意し、この光ファイバアレイを光出力導
波路26や光入力導波路22の接続端面側に固定して光
ファイバと光出力導波路26及び光入力導波路22を接
続する。
By connecting an optical fiber for light output (not shown) to the output end of each light output waveguide 26, the light of each wavelength is extracted through the optical fiber. When an optical fiber is connected to each of the optical output waveguides 26 and the optical input waveguide 22 described above, for example, an optical fiber array in which connection end faces of the optical fibers are fixed in a one-dimensional array is prepared. Is fixed to the connection end face side of the optical output waveguide 26 and the optical input waveguide 22 to connect the optical fiber to the optical output waveguide 26 and the optical input waveguide 22.

【0023】上記アレイ導波路型回折格子において、各
光出力導波路26から出力される光の光透過特性(アレ
イ導波路型回折格子の透過光強度の波長特性)は、例え
ば図17の(a)に示すようになり、各光透過中心波長
(例えばλ1,λ2,λ3,・・・λn)を中心とし、
それぞれの対応する光透過中心波長から波長がずれるに
したがって光透過率が小さくなる光透過特性を示す。図
18は、各光出力導波路26から出力される光の光透過
特性を1つのグラフに重ねて模式的に示したものであ
る。
In the above-mentioned arrayed waveguide type diffraction grating, the light transmission characteristics (wavelength characteristics of the transmitted light intensity of the arrayed waveguide type diffraction grating) of the light output from each light output waveguide 26 are, for example, shown in FIG. ), And centering on each light transmission center wavelength (for example, λ1, λ2, λ3,... Λn),
The light transmission characteristics show that the light transmittance decreases as the wavelength shifts from the corresponding light transmission center wavelength. FIG. 18 schematically shows light transmission characteristics of light output from each light output waveguide 26 superimposed on one graph.

【0024】なお、前記光透過特性は、例えば図17の
(a)に示したように、必ずしも1つの極大値を有する
とは限らず、同図の(b)に示すように、2つ以上の極
大値を有するものである場合もある。
The light transmission characteristics do not always have one maximum value as shown in FIG. 17A, for example, and two or more light transmission characteristics as shown in FIG. 17B. In some cases.

【0025】また、アレイ導波路型回折格子は、光の相
反性(可逆性)の原理を利用しているため、光分波器と
しての機能と共に、光合波器としての機能も有してい
る。すなわち、例えば図19に示すように、互いに異な
る複数の波長の光をそれぞれの波長ごとにそれぞれの光
出力導波路26から入射させると、これらの光は、上記
と逆の伝搬経路を通り、アレイ導波路24によって合波
され、1本の光入力導波路22から出射される。
Since the array waveguide type diffraction grating utilizes the principle of reciprocity (reversibility) of light, it has not only a function as an optical demultiplexer but also a function as an optical multiplexer. . That is, for example, as shown in FIG. 19, when lights of a plurality of wavelengths different from each other are made incident from the respective light output waveguides 26 for each wavelength, these lights pass through the propagation path opposite to the above and form an array. The light is multiplexed by the waveguide 24 and emitted from one optical input waveguide 22.

【0026】このようなアレイ導波路型回折格子におい
ては、前記の如く、回折格子の波長分解能がアレイ導波
路のチャンネル導波路の長さの差(ΔL)に比例するた
めに、ΔLを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、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。
In such an arrayed waveguide type diffraction grating, as described above, since the wavelength resolution of the diffraction grating is proportional to the difference (ΔL) between the lengths of the channel waveguides of the arrayed waveguide, ΔL is designed to be large. By doing so, optical multiplexing and demultiplexing of wavelength-division multiplexed light with a narrow wavelength interval, which could not be realized by the conventional diffraction grating, becomes possible. A demultiplexing function, that is, a function of demultiplexing or combining a plurality of optical signals having a wavelength interval of 1 nm or less can be performed.

【0027】また、アレイ導波路型回折格子はシリコン
基板上に、ガラス材料によって上記導波路形成領域を形
成して作製されるものであり、その作製は容易であり、
量産製造に好適である。
Further, the arrayed waveguide type diffraction grating is manufactured by forming the above-mentioned waveguide forming region from a glass material on a silicon substrate, and its manufacture is easy.
It is suitable for mass production.

【0028】ところで、アレイ導波路型回折格子をはじ
めとする光波長合分波器には、合分波する信号光以外の
波長の光ができるだけ混入しないこと、すなわち、他チ
ャンネルとのクロストークが小さいことが要求される。
特に波長特性のバックグラウンドとなるノイズはバック
グランドクロストークと呼ばれ、すべてのチャンネルに
影響を与えるため、重要なパラメータである。なお、図
20は、バックグランドクロストーク(同図のB)の概
念を示した図である。
By the way, light of a wavelength other than the signal light to be multiplexed / demultiplexed is not mixed into the optical wavelength multiplexer / demultiplexer such as the arrayed waveguide type diffraction grating as much as possible. It is required to be small.
In particular, background noise of wavelength characteristics is called background crosstalk, which is an important parameter because it affects all channels. FIG. 20 is a diagram showing the concept of background crosstalk (B in FIG. 20).

【0029】同図に示すように、バックグランドクロス
トークは、一般に、スペクトルのピークの値とベースレ
ベルの全体的な透過光強度の平均的な値との差として、
負の値(dB単位)で示されることが多い。また、バッ
クグランドクロストークは、信号光波長を中心とした、
ある帯域の透過光強度と、他のチャンネルの帯域を含ん
だ波長範囲の透過光強度の最大値との差で表わされるこ
ともあり、この場合も負の値(dB単位)で示される。
As shown in the figure, the background crosstalk is generally defined as the difference between the peak value of the spectrum and the average value of the overall transmitted light intensity at the base level.
It is often indicated by a negative value (in dB). The background crosstalk is centered on the signal light wavelength.
It may be represented by the difference between the transmitted light intensity in a certain band and the maximum value of the transmitted light intensity in the wavelength range including the band of the other channel, and is also indicated by a negative value (in dB).

【0030】前記構成のアレイ導波路型回折格子におい
ては、原理上、クロストークの存在をなくすことは不可
能である。また、アレイ導波路型回折格子において、光
導波路作製上の誤差等によりクロストークが大きくな
る。これは、一般に多チャンネルでチャンネルスペーシ
ングの狭いアレイ導波路型回折格子ほどアレイ導波路の
チャンネル導波路本数が多く、クロストークの劣化が顕
著である。
In the arrayed waveguide type diffraction grating having the above structure, it is impossible in principle to eliminate the existence of crosstalk. Further, in the arrayed waveguide type diffraction grating, crosstalk increases due to an error in manufacturing the optical waveguide. This is because, in general, the array waveguide type diffraction grating having more channels and narrower channel spacing has a larger number of channel waveguides in the array waveguide, and the crosstalk is significantly deteriorated.

【0031】また、最近では光導波路作製技術が向上
し、バックグランドクロストークの値が−30dB以下
のアレイ導波路型回折格子の作製が可能になってきた
が、チャンネル数が40以上のアレイ導波路型回折格子
では、1つのチャンネルに入り込む他のチャンネルから
のクロストークの総和(トータルクロストーク)が大き
くなってしまい、通信上問題が生じることがある。
Recently, the technology of fabricating optical waveguides has been improved, and it has become possible to fabricate an arrayed waveguide type diffraction grating having a background crosstalk value of -30 dB or less. In the case of a waveguide grating, the sum of the crosstalk from another channel that enters one channel (total crosstalk) increases, which may cause a communication problem.

【0032】そこで、上記トータルクロストークを低減
するために、例えば図21に示すような光モジュールが
用いられている。この光モジュールは、光波長合分波器
として機能するアレイ導波路型回折格子(以下、合分波
用・アレイ導波路型回折格子と称する)20の全ての光
出力導波路26に、光ファイバ3を介して、誘電体多層
膜を用いたバンドパスフィルタ50を接続して形成され
ている。なお、図中40は、合分波用・アレイ導波路型
回折格子20に波長多重光を導入する入射用光ファイバ
である。
In order to reduce the total crosstalk, for example, an optical module as shown in FIG. 21 is used. In this optical module, optical fibers are provided in all the optical output waveguides 26 of an arrayed waveguide type diffraction grating (hereinafter, referred to as a multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating) 20 functioning as an optical wavelength multiplexer / demultiplexer. 3, a band-pass filter 50 using a dielectric multilayer film is connected. In the drawing, reference numeral 40 denotes an input optical fiber for introducing wavelength-division multiplexed light into the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20.

【0033】それぞれのバンドパスフィルタ50は、対
応する光出力導波路26から出力される光の光透過中心
波長を中心として定められた設定波長帯のみを透過する
フィルタであり、バンドパスフィルタ50によってバッ
クグランドクロストークのノイズをカットすることによ
り、トータルクロストークを小さくすることができる。
Each of the band-pass filters 50 is a filter that transmits only a set wavelength band defined around a light transmission center wavelength of light output from the corresponding optical output waveguide 26. By cutting background crosstalk noise, total crosstalk can be reduced.

【0034】しかしながら、図21に示した光モジュー
ルは、合分波用・アレイ導波路型回折格子20のそれぞ
れの光出力導波路26にバンドパスフィルタ50を接続
しており、それぞれの光出力導波路26とそれぞれのバ
ンドパスフィルタ50を、光ファイバ3を介して1対1
で接続して形成されているので、光モジュールが全体と
して大型化し、価格も高価になるといった問題があっ
た。
However, in the optical module shown in FIG. 21, a band-pass filter 50 is connected to each optical output waveguide 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20, and each optical output waveguide is connected. Wave path 26 and each bandpass filter 50 are connected one-to-one through optical fiber 3.
Therefore, there is a problem that the optical module becomes large as a whole and the price becomes expensive.

【0035】そこで、合分波用・アレイ導波路型回折格
子20に、図22に示すような、バンドパスフィルタと
して機能する複数(同図では20個)のアレイ導波路型
回折格子(以下、バンドパス用・アレイ導波路型回折格
子と称する)9を並設して光導波回路を形成し、この光
導波回路を合分波用・アレイ導波路型回折格子20のそ
れぞれの光入力導波路226にそれぞれのバンドパス用
・アレイ導波路型回折格子9を1対1で接続することが
提案された。この提案は、2000年電子情報通信学会
エレクトロニクスソサイエティ大会の抄録p134に記
載されているものである。
Therefore, a plurality of (20 in the figure) arrayed waveguide type diffraction gratings (hereafter, referred to as "20") functioning as band-pass filters are provided on the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 as shown in FIG. An optical waveguide circuit is formed by arranging 9 band-pass / array waveguide type diffraction gratings 9 in parallel, and this optical waveguide circuit is connected to each optical input waveguide of the multiplexing / demultiplexing / array waveguide type diffraction grating 20. It has been proposed to connect each bandpass / array waveguide type diffraction grating 9 to 226 one-to-one. This proposal is described in abstract p134 of the 2000 IEICE Electronics Society Conference.

【0036】上記提案のバンドパス用・アレイ導波路型
回折格子9は、1本の光入力導波路12と1本の光出力
導波路16を有しており、その他の導波路構成は合分波
用・アレイ導波路型回折格子20と同様である。すなわ
ち、同図に示すように、バンドパス用・アレイ導波路型
回折格子9は、第1と第2のスラブ導波路13,15
と、複数のチャンネル導波路14aを並設してなるアレ
イ導波路14とを有している。なお、チャンネル導波路
14aの本数は、チャンネル導波路24aの本数とは異
なり、適宜設定されている。
The bandpass / arrayed waveguide type diffraction grating 9 proposed above has one optical input waveguide 12 and one optical output waveguide 16, and the other waveguide configurations are combined. This is the same as the wave / array waveguide type diffraction grating 20. That is, as shown in the figure, the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 includes first and second slab waveguides 13 and 15.
And an arrayed waveguide 14 in which a plurality of channel waveguides 14a are arranged in parallel. The number of the channel waveguides 14a is different from the number of the channel waveguides 24a, and is appropriately set.

【0037】それぞれのバンドパス用・アレイ導波路型
回折格子9が透過する光の光透過中心波長は、合分波用
・アレイ導波路型回折格子20の対応する光出力導波路
26から出力される光の光透過中心波長と一致させて形
成され、また、バンドパス用・アレイ導波路型回折格子
9の光の透過帯域は合分波用・アレイ導波路型回折格子
20の光の透過帯域よりも広く形成されている。
The light transmission center wavelength of the light transmitted through each bandpass / array waveguide type diffraction grating 9 is output from the corresponding optical output waveguide 26 of the multiplexing / demultiplexing / array waveguide type diffraction grating 20. The transmission band of the light of the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 is formed so as to coincide with the light transmission center wavelength of the light. It is more widely formed.

【0038】例えば、合分波用・アレイ導波路型回折格
子20の1つの光出力導波路26から出力される光の透
過光強度(スペクトラム)が図24の特性線aに示され
るのに対し、この光出力導波路26に接続されるバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子の透過光強度は同図の
特性線bに示すようになる。この特性線bに示すスペク
トラムは、特性線aの光透過中心波長(ピーク波長)を
中心として定められた設定帯域の波長帯の光を通過する
スペクトラムである。
For example, the transmitted light intensity (spectrum) of light output from one optical output waveguide 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 is shown by a characteristic line a in FIG. The transmitted light intensity of the band-pass / array waveguide type diffraction grating connected to the optical output waveguide 26 is as shown by a characteristic line b in FIG. The spectrum shown by the characteristic line b is a spectrum that passes light in a wavelength band of a set band defined around the light transmission center wavelength (peak wavelength) of the characteristic line a.

【0039】そして、合分波用・アレイ導波路型回折格
子20の1つの光出力導波路26から出力されて、この
光出力導波路26に接続されているバンドパス用・アレ
イ導波路型回折格子9の光出力導波路16から出力され
る光のスペクトラムは、同図の特性線cに示すものとな
る。
The output from one of the optical output waveguides 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 is connected to the bandpass / arrayed waveguide type diffraction grating connected to the optical output waveguide 26. The spectrum of the light output from the light output waveguide 16 of the grating 9 is as shown by the characteristic line c in FIG.

【0040】したがって、合分波用・アレイ導波路型回
折格子20のそれぞれの光出力導波路26から出力され
て、対応するバンドパス用・アレイ導波路型回折格子9
の光入力導波路12に入射し、該バンドパス用・アレイ
導波路型回折格子9の光出力導波路16から出力される
光は、それぞれの光透過中心波長を中心とした、バック
グランドクロストークの小さいスペクトラムとなる。
Accordingly, the output from each optical output waveguide 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 is output to the corresponding bandpass / arrayed waveguide type diffraction grating 9.
The light that enters the optical input waveguide 12 and is output from the optical output waveguide 16 of the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 has a background crosstalk centered on the respective light transmission center wavelengths. Spectrum becomes smaller.

【0041】つまり、図22に示した光導波回路を合分
波用・アレイ導波路型回折格子20に接続して形成され
る光モジュールは、合分波用・アレイ導波路型回折格子
20のそれぞれの光出力導波路26に従来の導電体多層
膜のバンドパスフィルタ50を接続した図21の光モジ
ュールと同様に、バックグランドクロストークのノイズ
をカットして、トータルクロストークを小さくすること
ができる。
In other words, the optical module formed by connecting the optical waveguide circuit shown in FIG. 22 to the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 is the same as that of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20. As in the optical module of FIG. 21 in which a conventional conductive multilayer film band-pass filter 50 is connected to each optical output waveguide 26, it is possible to reduce background crosstalk noise and reduce total crosstalk. it can.

【0042】また、図22に示した光導波回路を合分波
用・アレイ導波路型回折格子20に接続して形成される
光モジュールは、複数のバンドパス用・アレイ導波路型
回折格子9を基板上に形成して合分波用・アレイ導波路
型回折格子20と接続するため、図21に示した光モジ
ュールに比べて光モジュールが小型になる。
An optical module formed by connecting the optical waveguide circuit shown in FIG. 22 to the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 has a plurality of bandpass / arrayed waveguide type diffraction gratings 9. Is formed on a substrate and connected to the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20, the optical module becomes smaller than the optical module shown in FIG.

【0043】[0043]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案は、合分波用・アレイ導波路型回折格子20のそれぞ
れの光出力導波路26に1つずつバンドパス用・アレイ
導波路型回折格子9を接続する構成であり、例えば合分
波用・アレイ導波路型回折格子20の光出力導波路26
の本数分だけバンドパス用・アレイ導波路型回折格子9
を設けなければならない。そのため、合分波用・アレイ
導波路型回折格子20による波長分波数が多くなると、
バンドパス用・アレイ導波路型回折格子9の個数を非常
に多くしなければならず、1つの基板上に形成すること
が困難となる。
However, the above proposal proposes a bandpass / array waveguide type diffraction grating 9 for each of the optical output waveguides 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20. For example, the optical output waveguide 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 is connected.
Array waveguide type diffraction grating 9 for the number of bandpasses
Must be provided. Therefore, when the wavelength demultiplexing number by the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 increases,
The number of band-pass / array waveguide type diffraction gratings 9 must be very large, and it is difficult to form them on one substrate.

【0044】そして、上記提案の光モジュールは、合分
波用・アレイ導波路型回折格子20の光出力導波路26
の本数分設けた多数のバンドパス用・アレイ導波路型回
折格子9の光透過中心波長を、それぞれ、合分波用・ア
レイ導波路型回折格子20の対応する光出力導波路26
から出力される光の光透過中心波長と一致させて正確に
製造しなければなないために、その製造が非常に大変で
あるといった問題があった。
The optical module proposed above is composed of the optical output waveguide 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20.
The light transmission center wavelengths of a large number of band-pass / array waveguide type diffraction gratings 9 provided for the number of band-pass / array waveguide type diffraction gratings 20 are respectively set to the corresponding optical output waveguides 26 of the multiplexing / demultiplexing / array waveguide type diffraction grating 20.
However, there is a problem that the manufacture is very difficult because it must be manufactured accurately in accordance with the light transmission center wavelength of the light output from the device.

【0045】つまり、上記のように、それぞれのバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子9の光透過中心波長
を、合分波用・アレイ導波路型回折格子20の対応する
光出力導波路26から出力される光の光透過中心波長と
一致させるためには、非常に高精度な加工が要求される
ために製造が非常に困難である。そのため、例えば図2
2においては20個、合分波用・アレイ導波路型回折格
子20による波長分波数が40個になれば40個の、全
てのバンドパス用・アレイ導波路型回折格子9の光透過
中心波長を正確になるように(設定波長となるように)
形成することは不可能に近い。
That is, as described above, the light transmission center wavelength of each band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 is set to the corresponding optical output waveguide 26 of the multiplexing / demultiplexing / array waveguide type diffraction grating 20. Very high precision processing is required to match the light transmission center wavelength of the light output from the device, so that manufacturing is very difficult. Therefore, for example, FIG.
2, the light transmission center wavelength of all the bandpass / array waveguide type diffraction gratings 9 is 20 if the number of wavelengths demultiplexed by the multiplexing / demultiplexing / array waveguide type diffraction grating 20 becomes 40. To be accurate (to be the set wavelength)
It is almost impossible to form.

【0046】そこで、それぞれのバンドパス用・アレイ
導波路型回折格子9の光透過中心波長を設定波長にする
ために、バンドパス用・アレイ導波路型回折格子9の作
製後、その導波路構成に、高強度の紫外光を照射して屈
折率を調整することも考えられるが、それぞれのバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子9について個別に(通
常、それぞれ異なる)紫外光照射を行わなければならな
いため、非常に手間がかかってしまう。
Therefore, in order to set the center wavelength of light transmission of each band-pass / arrayed waveguide type diffraction grating 9 to a set wavelength, the band-pass / arrayed-waveguide type diffraction grating 9 is manufactured and then its waveguide configuration is set. It is also conceivable to adjust the refractive index by irradiating high-intensity ultraviolet light, but it is necessary to irradiate (normally different) ultraviolet light individually to each band-pass / array waveguide type diffraction grating 9. This has to be very troublesome.

【0047】また、上記のバンドパス用・アレイ導波路
型回折格子9を接続して形成される光モジュールは、全
てのバンドパス用・アレイ導波路型回折格子9のうち、
1つでもその特性が不良であると光モジュールの特性が
不良となってしまうことから不良率が高くなり、歩留ま
りが低くなってしまうといった問題もあった。
The optical module formed by connecting the above-mentioned band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 is one of all band-pass / array waveguide type diffraction gratings 9.
If at least one of the characteristics is defective, the characteristics of the optical module become defective, so that the defect rate is increased and the yield is reduced.

【0048】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、例えば光モジュー
ルによって合分波する波長数が多くても、光モジュール
のクロストークによる信号光劣化を抑制して光の合分波
を行えるようにする、小型で容易に製造可能な光波長バ
ンドパスフィルタおよびそれを用いた光モジュールを提
供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an optical module which can perform signal light degradation due to crosstalk of an optical module even if the number of wavelengths to be multiplexed / demultiplexed is large. It is an object of the present invention to provide a small-sized and easily manufacturable optical wavelength bandpass filter capable of performing light multiplexing / demultiplexing while suppressing the optical wavelength and an optical module using the same.

【0049】[0049]

【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の発明の光波長バ
ンドパスフィルタは、回折格子と、該回折格子に光を入
力する複数の光入力ポートと、前記回折格子を通った光
を出力する複数の光出力ポートとを有し、1つの光入力
ポートから入力される第1の光透過中心波長を中心とし
た光を、対応する光出力ポートから出力し、別の光入力
ポートから入力される前記第1の光透過中心波長とは異
なる第2の光透過中心波長を中心とした光を、対応する
光出力ポートから出力するといった如く、1つの光入力
ポートと1つの光出力ポートを対としてそれぞれの入出
力ポート対により互いに異なる光透過中心波長を中心と
した波長の光を透過する構成をもって課題を解決する手
段としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has the following structure to solve the problem. That is, the optical wavelength bandpass filter of the first invention includes a diffraction grating, a plurality of light input ports for inputting light to the diffraction grating, and a plurality of light output ports for outputting light passing through the diffraction grating. A first light transmission center wavelength, which is input from one optical input port, is output from a corresponding optical output port, and the first light transmission input from another optical input port is provided. Each input / output port pair includes one optical input port and one optical output port, such that light centered on a second optical transmission center wavelength different from the central wavelength is output from the corresponding optical output port. Thus, the light transmission center wavelength different from each other is transmitted as a center, and this configuration is a means for solving the problem.

【0050】また、第2の発明の光波長バンドパスフィ
ルタは、上記第1の発明の構成に加え、前記複数の入出
力ポート対によりそれぞれ透過する光の光透過中心波長
の間隔をほぼ等間隔とした構成をもって課題を解決する
手段としている。
The optical wavelength bandpass filter according to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, further comprises the optical transmission center wavelengths of the light transmitted by the plurality of input / output port pairs, respectively, at substantially equal intervals. With this configuration, it is a means to solve the problem.

【0051】さらに、第3の発明の光波長バンドパスフ
ィルタは、上記第2の発明の構成に加え、前記複数の入
出力ポート対によりそれぞれ透過する光の光透過中心波
長の間隔をΔλとし、前記入出力ポート対の数をjと
し、回折格子の回折次数がMのときに回折格子の1つの
設定入出力ポート対によって透過する光の光透過中心波
長をλ(M)とし、前記回折格子の回折次数がM−1の
ときに回折格子の前記設定入出力ポート対によって透過
する光の光透過中心波長をλ(M−1)とし、予め定め
た設定整数をiとしたとき、λ(M−1)=λ(M)
Δλ(i+j)となるようにした構成をもって課題を解
決する手段としている。ここで、Δλはチャンネルスペ
ーシングである。
Further, in the optical wavelength bandpass filter according to the third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect of the present invention, an interval between light transmission center wavelengths of light transmitted through the plurality of input / output port pairs is Δλ. When the number of the input / output port pairs is j, the central wavelength of light transmitted by one set input / output port pair of the diffraction grating when the diffraction order of the diffraction grating is M is λ (M) , When the diffraction order of M is M-1, the light transmission center wavelength of light transmitted by the set input / output port pair of the diffraction grating is λ (M-1), and when a predetermined set integer is i, λ ( M-1) = λ (M) +
This is a means for solving the problem with a configuration that becomes Δλ (i + j). Here, Δλ is the channel spacing.

【0052】さらに、第4の発明の光波長バンドパスフ
ィルタは、上記第3の発明の構成に加え、前記設定整数
iを0とした構成をもって課題を解決する手段としてい
る。
Further, an optical wavelength band-pass filter according to a fourth aspect of the present invention is a means for solving the problem with a configuration in which the set integer i is 0 in addition to the configuration of the third aspect.

【0053】さらに、第5の発明の光波長バンドパスフ
ィルタは、上記第3または第4の発明の構成に加え、前
記設定整数iと入出力ポート対の数jとの和(i+j)
を奇数とした構成をもって課題を解決する手段としてい
る。
Further, in the optical wavelength bandpass filter according to the fifth aspect, in addition to the configuration of the third or fourth aspect, the sum (i + j) of the set integer i and the number j of the input / output port pairs is provided.
Is a means for solving the problem with an odd number.

【0054】さらに、第6の発明の光波長バンドパスフ
ィルタは、上記第1乃至第5のいずれか一つの発明の構
成に加え、前記回折格子は、1本以上の並設された光入
力導波路と、該光入力導波路の出射側に接続された第1
のスラブ導波路と、該第1のスラブ導波路の出射側に接
続されたアレイ導波路と、該アレイ導波路の出射側に接
続された第2のスラブ導波路と、該第2のスラブ導波路
の出射側に接続された複数の並設された光出力導波路と
を有して、前記アレイ導波路は前記第1のスラブ導波路
から導出された光を伝搬する互いの長さが設定量異なる
複数のチャンネル導波路が並設されて成るアレイ導波路
型回折格子とした構成をもって課題を解決する手段とし
ている。
Further, in the optical wavelength bandpass filter according to the sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any one of the first to fifth aspects, the diffraction grating may include one or more optical input waveguides arranged in parallel. A waveguide, and a first optical waveguide connected to an output side of the optical input waveguide.
A slab waveguide, an array waveguide connected to the output side of the first slab waveguide, a second slab waveguide connected to the output side of the array slab waveguide, and the second slab waveguide. A plurality of juxtaposed optical output waveguides connected to the output side of the waveguide, wherein the arrayed waveguides have respective lengths for propagating light derived from the first slab waveguide. This is a means for solving the problem with the configuration of an arrayed waveguide type diffraction grating in which a plurality of channel waveguides having different amounts are arranged in parallel.

【0055】さらに、第7の発明の光波長バンドパスフ
ィルタは、上記第1乃至第6のいずれか一つの発明の構
成に加え、前記回折格子を複数有して、これらの複数の
回折格子を同一基板上に形成した構成をもって課題を解
決する手段としている。
Further, an optical wavelength band-pass filter according to a seventh aspect of the present invention has the configuration according to any one of the first to sixth aspects, and further includes a plurality of the diffraction gratings. The configuration formed on the same substrate is used as means for solving the problem.

【0056】さらに、第8の発明の光モジュールは、上
記第1乃至第7のいずれか一つの発明の光波長バンドパ
スフィルタと、該光波長バンドパスフィルタの複数の入
出力ポート対によりそれぞれ透過する光の波長に対応す
る波長の光を合分波する光波長合分波器とを有する構成
をもって課題を解決する手段としている。
Further, an optical module according to an eighth aspect of the present invention provides the optical wavelength bandpass filter according to any one of the first to seventh aspects, and a plurality of input / output port pairs of the optical wavelength bandpass filter. And a light wavelength multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing light having a wavelength corresponding to the wavelength of the light to be emitted.

【0057】さらに、第9の発明の光モジュールは、上
記第8の発明の構成に加え、前記光波長バンドパスフィ
ルタと光波長合分波器は同一基板上に形成されている構
成をもって課題を解決する手段としている。
Further, an optical module according to a ninth aspect of the present invention has a problem in that, in addition to the configuration of the eighth aspect, the optical wavelength bandpass filter and the optical wavelength multiplexer / demultiplexer are formed on the same substrate. It is a means to solve.

【0058】上記構成の本発明の光波長バンドパスフィ
ルタは、回折格子への光の入力ポートと回折格子からの
光の出力ポートをそれぞれ複数有し、1つの光入力ポー
トと1つの光出力ポートを対としてそれぞれの入出力ポ
ート対により互いに異なる光透過中心波長を中心とした
波長の光を透過する構成であり、回折格子を適用するこ
とにより光透過中心波長を設計通り形成しやすいメリッ
トがある。
The optical wavelength bandpass filter of the present invention having the above-described configuration has a plurality of input ports for light to the diffraction grating and a plurality of output ports for light from the diffraction grating, each having one optical input port and one optical output port. This is a configuration in which each input / output port pair transmits light of a wavelength centered on a different light transmission center wavelength by each input / output port pair. There is an advantage in that the light transmission center wavelength can be easily formed as designed by applying a diffraction grating. .

【0059】そして、例えば合分波用・アレイ導波路型
回折格子等の光波長合分波器に本発明の光波長バンドパ
スフィルタを接続するときには、光波長合分波器の複数
の光出力部に対し、本発明の光波長バンドパスフィルタ
を1つ接続することになるので、光波長合分波器の1つ
の光出力部に1つの光波長バンドパスフィルタを接続す
る場合に比べ、接続する光波長バンドパスフィルタの数
を少なくすることができる。
When the optical wavelength bandpass filter of the present invention is connected to an optical wavelength multiplexer / demultiplexer such as an optical multiplexer / demultiplexer / array waveguide type diffraction grating, a plurality of optical outputs of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer are connected. Since one optical wavelength band-pass filter of the present invention is connected to each of the optical wavelength division multiplexer / demultiplexers, the number of connections is smaller than that in the case where one optical wavelength band-pass filter is connected to one optical output unit of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer. The number of optical wavelength band-pass filters to be used can be reduced.

【0060】光波長合分波器のそれぞれの光出力部から
出力された光は、本発明の光波長バンドパスフィルタの
対応する光入力ポートにそれぞれ入射し、光波長バンド
パスフィルタの対応する光出力ポートから出力される。
The light output from each optical output unit of the optical wavelength multiplexer / demultiplexer enters the corresponding optical input port of the optical wavelength bandpass filter of the present invention, and the corresponding light of the optical wavelength bandpass filter. Output from the output port.

【0061】したがって、本発明の光波長バンドパスフ
ィルタの、複数の入出力ポート対によってそれぞれ透過
する光の光透過中心波長を、光波長合分波器で合分波す
る光の光透過中心波長に対応させて形成することによ
り、それぞれの光出力ポートから出力される出力光を、
前記光透過中心波長を中心とした、バックグランドクロ
ストークの小さいスペクトラムとすることが可能とな
る。
Therefore, the optical transmission center wavelength of the light transmitted and received by the plurality of input / output port pairs of the optical wavelength band-pass filter of the present invention is changed by the optical transmission center wavelength of the light multiplexed / demultiplexed by the optical wavelength multiplexer / demultiplexer. By forming corresponding to the, the output light output from each light output port,
A spectrum having a small background crosstalk centered on the light transmission center wavelength can be obtained.

【0062】すなわち、本発明の光波長バンドパスフィ
ルタを適用して光モジュールを形成することにより、少
ない数の光波長バンドパスフィルタを用いて、光波長合
分波器で分波または合波する複数の光を一括して、それ
ぞれの光透過中心波長を中心としたバックグランドクロ
ストークの小さいスペクトラムとすることができ、トー
タルクロストークの低減化を図ることができる。
That is, by forming an optical module by applying the optical wavelength band-pass filter of the present invention, the light is multiplexed or demultiplexed by an optical wavelength multiplexer / demultiplexer using a small number of optical wavelength band-pass filters. A plurality of lights can be collectively formed into a spectrum with a small background crosstalk centered on each light transmission center wavelength, and the total crosstalk can be reduced.

【0063】また、本発明の光波長バンドパスフィルタ
は、例えばアレイ導波路型回折格子等の回折格子を有す
る構成であり、その特性上、1つの入出力ポート対の光
透過中心波長が設定波長からずれていた場合に、そのず
れを補償すると、他の入出力ポート対についても光透過
中心波長を設定波長に合わせることができる。
The optical wavelength band-pass filter of the present invention has a diffraction grating such as an arrayed waveguide type diffraction grating. Due to its characteristics, the light transmission center wavelength of one input / output port pair is set to the set wavelength. In the case where there is a deviation, if the deviation is compensated, the light transmission center wavelength of the other input / output port pairs can be adjusted to the set wavelength.

【0064】そのため、たとえ光波長バンドパスフィル
タの作製誤差等によって入出力ポート対の光透過中心波
長が設定波長からずれていたとしても、このずれを補償
する手間は、光波長合分波器の出力部に1つずつバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子を接続し、それぞれの
バンドパス用・アレイ導波路型回折格子の光透過中心波
長を設定波長に合わせる場合に比べて格段に少なくする
ことができる。
Therefore, even if the optical transmission center wavelength of the input / output port pair deviates from the set wavelength due to an error in the production of the optical wavelength band-pass filter or the like, the trouble of compensating for this deviation is eliminated by the optical wavelength multiplexer / demultiplexer. A bandpass / array waveguide type diffraction grating is connected to each output unit one by one, and the light transmission center wavelength of each bandpass / array waveguide type diffraction grating is significantly reduced as compared with the case where it is set to the set wavelength. be able to.

【0065】したがって、本発明の光波長バンドパスフ
ィルタを適用して形成される光モジュールは、クロスト
ークが小さく、小型で低コストの光モジュールとするこ
とができる。
Therefore, an optical module formed by applying the optical wavelength band-pass filter of the present invention can be a small and low-cost optical module with small crosstalk.

【0066】[0066]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。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、その重
複説明は省略する。図1には、本発明に係る光波長バン
ドパスフィルタを用いた光モジュールの第1実施形態例
の平面構成が示されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same parts as those in the conventional example, and the overlapping description will be omitted. FIG. 1 shows a plan configuration of an optical module using an optical wavelength bandpass filter according to a first embodiment of the present invention.

【0067】同図に示すように、本実施形態例の光モジ
ュールは、光波長合分波器としての合分波用・アレイ導
波路型回折格子20と、本実施形態例の特徴的な光波長
バンドパスフィルタ30とを有しており、光波長バンド
パスフィルタ30は複数(ここでは8個)の回折格子と
してのバンドパス用・アレイ導波路型回折格子9(9a
〜9h)を有して形成されている。
As shown in the figure, the optical module of the present embodiment has a multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 as an optical wavelength multiplexing / demultiplexing device, and a characteristic light of the present embodiment. A wavelength band-pass filter 30. The optical wavelength band-pass filter 30 includes a plurality (eight in this case) of band-pass / array waveguide type diffraction gratings 9 (9a) as diffraction gratings.
To 9h).

【0068】合分波用・アレイ導波路型回折格子20
は、40本の光出力導波路26を有し、100GHz
(約0.8nm)間隔で40個の互いに異なる光透過中
心波長の光を合分波する機能を有している。この周波数
間隔および波長間隔は、ITU−Tグリッド波長に準拠
した間隔である。
Array / waveguide type diffraction grating 20 for multiplexing / demultiplexing
Has 40 optical output waveguides 26 and 100 GHz
It has a function of multiplexing and demultiplexing 40 light beams having different light transmission center wavelengths at intervals of about 0.8 nm. The frequency interval and the wavelength interval are intervals based on the ITU-T grid wavelength.

【0069】なお、合分波用・アレイ導波路型回折格子
20は16本の光入力導波路22を有しているが、本実
施形態例の光モジュールを波長多重通信に適用する場
合、通常は1本の光入力導波路22が光ファイバ等に接
続される。そして、例えば光ファイバ等に接続された1
本の光入力導波路22に波長多重光が入力され、合分波
用・アレイ導波路型回折格子20によって互いに約0.
8nm間隔で異なる波長の光に分波されて、それぞれの
光出力導波路26から出力される。
The multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 has 16 optical input waveguides 22. When the optical module of this embodiment is applied to wavelength division multiplexing communication, it is usually used. In FIG. 1, one optical input waveguide 22 is connected to an optical fiber or the like. Then, for example, 1 connected to an optical fiber or the like.
The wavelength-division multiplexed light is input to the two optical input waveguides 22, and is approximately 0.
The light is split into lights having different wavelengths at intervals of 8 nm, and output from the respective optical output waveguides 26.

【0070】図1に示すように、本実施形態例におい
て、光波長バンドパスフィルタ30を構成するバンドパ
ス用・アレイ導波路型回折格子9は、図22に示したバ
ンドパス用・アレイ導波路型回折格子9と異なり、互い
に間隔を介して配設された複数(ここでは5本)の光入
力導波路12と、互いに間隔を介して配設された複数
(ここでは5本)の光出力導波路16を有しており、こ
れに対応して、複数の光入力ポート2と複数の光出力ポ
ート6を有している。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 constituting the optical wavelength band-pass filter 30 is the band-pass / array waveguide shown in FIG. Unlike the diffraction grating 9, a plurality (five in this example) of light input waveguides 12 are arranged at intervals from each other, and a plurality (five here) of optical output waveguides are arranged at intervals from each other. It has a waveguide 16 and, correspondingly, a plurality of optical input ports 2 and a plurality of optical output ports 6.

【0071】なお、図2には、複数のバンドパス用・ア
レイ導波路型回折格子9のうち、図1の最上部に形成さ
れているバンドパス用・アレイ導波路型回折格子9(9
a)と合分波用・アレイ導波路型回折格子20との接続
構成が示されており、同図に示すように、光ファイバ3
を介して、合分波用・アレイ導波路型回折格子20の5
本の光出力導波路26に1つのバンドパス用・アレイ導
波路型回折格子9(9a)が接続されている。
In FIG. 2, among the plurality of band-pass / array waveguide type diffraction gratings 9, the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 (9
a) and the coupling / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 are shown, and as shown in FIG.
Through the multiplexing / demultiplexing / array waveguide type diffraction grating 20
One bandpass / arrayed waveguide type diffraction grating 9 (9a) is connected to the light output waveguide 26.

【0072】また、バンドパス用・アレイ導波路型回折
格子9(9b〜9h)も、同様に、光ファイバ3を介し
て、合分波用・アレイ導波路型回折格子20の5本の光
出力導波路26に1つずつ接続されている。
Similarly, the bandpass / array waveguide type diffraction grating 9 (9 b to 9 h) also receives five light beams of the multiplexing / demultiplexing / array waveguide type diffraction grating 20 via the optical fiber 3. The output waveguides 26 are connected one by one.

【0073】それぞれのバンドパス用・アレイ導波路型
回折格子9は、1つの光入力ポート2から入力される第
1の光透過中心波長を中心とした光を、対応する光出力
ポート6から出力し、別の光入力ポート2から入力され
る前記第1の光透過中心波長とは異なる第2の光透過中
心波長を中心とした光を、対応する光出力ポート6から
出力するといった如く、1つの光入力ポート2と1つの
光出力ポート6を対としてそれぞれの入出力ポート対に
より互いに異なる光透過中心波長を中心とした波長の光
を透過することを特徴としている。
Each of the band-pass / array waveguide type diffraction gratings 9 outputs the light centered on the first light transmission center wavelength inputted from one light input port 2 from the corresponding light output port 6. Then, light centered on a second light transmission center wavelength different from the first light transmission center wavelength input from another light input port 2 is output from a corresponding light output port 6, for example. One optical input port 2 and one optical output port 6 are paired, and each input / output port pair transmits light having a wavelength centered on a different light transmission center wavelength.

【0074】例えば、バンドパス用・アレイ導波路型回
折格子9(9a)は、図3に示すように、第1の光入力
ポート2aから入力される第1の光透過中心波長(λ
1)を対応する光出力ポートである第2の光出力ポート
6bから出力し、第2の光入力ポート2bから入力され
る第2の光透過中心波長(λ2)を、対応する光出力ポ
ートである第5の光出力ポート6eから出力する。
For example, as shown in FIG. 3, the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 (9a) has a first light transmission center wavelength (λ) input from the first light input port 2a.
1) is output from the second optical output port 6b, which is the corresponding optical output port, and the second optical transmission center wavelength (λ2) input from the second optical input port 2b is output by the corresponding optical output port. The light is output from a certain fifth light output port 6e.

【0075】また、バンドパス用・アレイ導波路型回折
格子9(9a)は、第3の光入力ポート2cから入力さ
れる第3の光透過中心波長(λ3)を、対応する光出力
ポートである第3の光出力ポート6cから出力し、第4
の光入力ポート2dから入力される第4の光透過中心波
長(λ4)を、対応する光出力ポートである第1の光出
力ポート6aから出力し、第5の光入力ポート2eから
入力される第5の光透過中心波長(λ5)を、対応する
光出力ポートである第4の光出力ポート6dから出力す
る。
Further, the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 (9a) uses the third optical transmission center wavelength (λ3) input from the third optical input port 2c to output the corresponding optical output port. Output from a certain third optical output port 6c,
The fourth light transmission center wavelength (λ4) input from the optical input port 2d is output from the first optical output port 6a, which is the corresponding optical output port, and is input from the fifth optical input port 2e. The fifth light transmission center wavelength (λ5) is output from the corresponding light output port, that is, the fourth light output port 6d.

【0076】他のバンドパス用・アレイ導波路型回折格
子9(9b〜9h)も、同様に、1つの光入力ポート2
と1つの光出力ポート6を対として、それぞれの入出力
ポート対により互いに異なる光透過中心波長を中心とし
た波長の光を透過する。また、それぞれのバンドパス用
・アレイ導波路型回折格子9(9a〜9h)の複数の入
出力ポート対によりそれぞれ透過する光の光透過中心波
長の間隔(すなわち、隣り合う光透過中心波長の間隔)
は、ほぼ等間隔に形成されている。
The other band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 (9b to 9h) also has one optical input port 2
And one optical output port 6 as a pair, the respective input / output port pairs transmit light having wavelengths centered on different optical transmission center wavelengths. Further, the interval between the light transmission center wavelengths of the light transmitted by the plurality of input / output port pairs of the respective band-pass / array waveguide type diffraction gratings 9 (9a to 9h) (that is, the interval between adjacent light transmission center wavelengths). )
Are formed at substantially equal intervals.

【0077】例えばバンドパス用・アレイ導波路型回折
格子9aのそれぞれの入出力ポート対によりそれぞれ透
過する光の光透過中心波長λ1、λ2、λ3,λ4、λ
5は、図5に示すように、ほぼ等間隔(Δλ)ずつ異な
っており、この間隔Δλは6.4nmである。すなわ
ち、それぞれのバンドパス用・アレイ導波路型回折格子
9は、800GHz(約6.4nm)間隔で互いに異な
る波長の光を合分波する機能を有している。
For example, light transmission center wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4, λ of light transmitted through the respective input / output port pairs of the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9a.
As shown in FIG. 5, reference numerals 5 differ from each other by approximately equal intervals (Δλ), and the interval Δλ is 6.4 nm. That is, each of the band-pass / array waveguide type diffraction gratings 9 has a function of multiplexing / demultiplexing light having different wavelengths at intervals of 800 GHz (about 6.4 nm).

【0078】ところで、アレイ導波路型回折格子におい
て、前記式(1)は、回折次数mが異なる全ての波長λ
について成立するので、1つの光出力導波路から出力さ
れる光の光透過中心波長は1つではなく、例えば図6に
示すように、複数の波長となる。なお、同図は、回折次
数M−1、M、M+1に対応した波長を透過する透過光
強度(スペクトラム)を示したものであり、そのピーク
は3個のみ示しているが、光透過中心波長は全ての回折
次数に対応した数だけ現れる。
Incidentally, in the arrayed waveguide type diffraction grating, the above equation (1) indicates that all the wavelengths λ having different diffraction orders m
Holds, the light transmission center wavelength of the light output from one optical output waveguide is not one, but becomes, for example, a plurality of wavelengths as shown in FIG. FIG. 3 shows the transmitted light intensity (spectrum) transmitting the wavelengths corresponding to the diffraction orders M-1, M, and M + 1, and shows only three peaks. Appears by a number corresponding to all diffraction orders.

【0079】また、隣り合う回折次数間のピーク(光透
過中心波長)の差は、自由スペクトル領域(FSR;F
ree Spectrum Range)と呼ばれ、ア
レイ導波路型回折格子の設計によって設定される。本実
施形態例では、それぞれのバンドパス用・アレイ導波路
型回折格子について、FSRを約4000GHzに設定
している。
The difference between the peaks (center wavelengths of light transmission) between adjacent diffraction orders is expressed by the free spectral range (FSR; F
This is called a “spectrum range,” and is set by the design of an arrayed waveguide type diffraction grating. In this embodiment, the FSR is set to about 4000 GHz for each band-pass / array waveguide type diffraction grating.

【0080】ここで、1つのバンドパス用・アレイ導波
路型回折格子9(9a)について説明すると、例えば図
7に示すように、バンドパス用・アレイ導波路型回折格
子9aの第3の光入力ポート2cから、互いにほぼ等間
隔(Δλ)で異なる光透過中心波長λ1、λ2、λ3,
λ4、λ5の波長多重光を入力したとき、バンドパス用
・アレイ導波路型回折格子9aは波長多重光を分波し
て、回折次数Mにおいて、それぞれの光出力ポート6
a,6b,6c,6d,6eからそれぞれ、光透過中心
波長λ5、λ4、λ3,λ2、λ1の光を出力する。
Here, one band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 (9a) will be described. For example, as shown in FIG. 7, the third light of the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9a is obtained. From the input port 2c, light transmission center wavelengths λ1, λ2, λ3, which are different from each other at substantially equal intervals (Δλ).
When wavelength-division multiplexed lights of λ4 and λ5 are input, the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9a demultiplexes the wavelength-division multiplexed light and outputs the respective light output ports 6 at the diffraction order M.
Lights having the light transmission center wavelengths λ5, λ4, λ3, λ2, and λ1 are output from a, 6b, 6c, 6d, and 6e, respectively.

【0081】また、バンドパス用・アレイ導波路型回折
格子9aは、第3の光入力ポート2cから光を入力した
とき、図8の特性線eに示すように、回折次数M−1に
おいて光出力ポート6eから出力される光の波長λ
(M−1)を波長λ5よりもΔλだけ長波長になるよう
に(ピークM−1における特性線eのピークがΔ1’に
なるように)、自由スペクトル領域が設定されている。
When light is input from the third light input port 2c, the band-pass / arrayed waveguide type diffraction grating 9a has the light at the diffraction order M-1 as shown by the characteristic line e in FIG. Wavelength λ of light output from output port 6e
A free spectral region is set so that (M-1) is longer by Δλ than wavelength λ5 (so that the peak of characteristic line e at peak M-1 is Δ1 ').

【0082】すなわち、本実施形態例において、1つの
バンドパス用・アレイ導波路型回折格子9の入出力ポー
ト対の数をj(本実施形態例ではj=5)とし、予め定
めた設定整数をi(本実施形態例ではi=0)とし、回
折格子の回折次数がMのときに回折格子の1つの設定入
出力ポート対によって透過する光の光透過中心波長をλ
(M)とし、前記回折格子の回折次数がM−1のときに
回折格子の前記設定入出力ポート対によって透過する光
の光透過中心波長をλ(M−1)とすると、それぞれの
バンドパス用・アレイ導波路型回折格子9は、λ
(M−1)=λ(M)+Δλ(i+j)となるように形
成されている。
That is, in this embodiment, the number of input / output port pairs of one band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 is j (j = 5 in this embodiment), and a predetermined set integer. (I = 0 in the present embodiment), and when the diffraction order of the diffraction grating is M, the light transmission center wavelength of light transmitted by one set input / output port pair of the diffraction grating is λ.
(M), and when the light transmission center wavelength of light transmitted through the set input / output port pair of the diffraction grating when the diffraction order of the diffraction grating is M-1, λ (M-1) For the array waveguide type diffraction grating 9,
It is formed so that (M−1) = λ (M) + Δλ (i + j).

【0083】この関係をグラフにより表すと、バンドパ
ス用・アレイ導波路型回折格子9aの光入力ポート2c
から入力されて、各光出力ポート6a〜6eから出力さ
れる光のスペクトラムは、図8に示すようになる。
If this relationship is represented by a graph, the light input port 2c of the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9a
FIG. 8 shows the spectrum of the light input from the optical output ports 6a to 6e and output from the optical output ports 6a to 6e.

【0084】なお、同図において、特性線aが光出力ポ
ート6aから出力される光のスペクトラムを示し、特性
線bが光出力ポート6bから出力される光のスペクトラ
ムを示し、特性線cが光出力ポート6cから出力される
光のスペクトラムを示し、特性線dが光出力ポート6d
から出力される光のスペクトラムを示し、特性線eが光
出力ポート6eから出力される光のスペクトラムを示
す。
In the figure, a characteristic line a indicates the spectrum of the light output from the light output port 6a, a characteristic line b indicates the spectrum of the light output from the light output port 6b, and a characteristic line c indicates the light. The spectrum of the light output from the output port 6c is shown.
, And the characteristic line e indicates the spectrum of the light output from the light output port 6e.

【0085】また、同図において、(ピークM+1)
は、回折次数M+1における各光出力ポート6a〜6e
から出力される光のスペクトラム、(ピークM)は、回
折次数Mにおける各光出力ポート6a〜6eから出力さ
れる光のスペクトラム、(ピークM−1)は、回折次数
M−1における各光出力ポート6a〜6eから出力され
る光のスペクトラムをそれぞれ示す。
In the same figure, (peak M + 1)
Are the respective optical output ports 6a to 6e at the diffraction order M + 1.
(Peak M) is the spectrum of the light output from each of the optical output ports 6a to 6e at the diffraction order M, and (peak M-1) is the light output at the diffraction order M-1. The spectrum of the light output from the ports 6a to 6e is shown respectively.

【0086】また、アレイ導波路型回折格子において、
前記(数1)の関係は、第1のスラブ導波路に関しても
同様に成立する。すなわち、図23に示すように、例え
ば第1のスラブ導波路13の焦点中心を点O’とし、こ
の点O’からX方向に距離dx’ずれた位置にある点を
点P’とすると、この点P’に光を入射した場合に、出
力の波長がdλ’ずれることになる。この関係を式によ
り表わすと、(数3)のようになる。
Also, in the arrayed waveguide type diffraction grating,
The relationship of (Equation 1) is similarly established for the first slab waveguide. That is, as shown in FIG. 23, for example, if the focal center of the first slab waveguide 13 is a point O ′, and a point located at a position shifted from the point O ′ by a distance dx ′ in the X direction is a point P ′, When light is incident on this point P ′, the output wavelength is shifted by dλ ′. When this relationship is expressed by an equation, it becomes as shown in (Equation 3).

【0087】[0087]

【数3】 (Equation 3)

【0088】なお、(数3)において、L’は第1の
スラブ導波路の焦点距離である。この(数3)は、第1
のスラブ導波路の焦点O’とX方向の距離dx’離れた
位置に光入力導波路の出力端を配置形成することによ
り、前記焦点Oに形成した光出力導波路においてdλ’
だけ波長の異なった光を取り出すことが可能であること
を意味する。
In the equation (3), L f ′ is the focal length of the first slab waveguide. This (Equation 3) is the first
By disposing the output end of the optical input waveguide at a position dx 'away from the focal point O' of the slab waveguide in the X direction, dλ 'in the optical output waveguide formed at the focal point O is obtained.
This means that light with different wavelengths can be extracted.

【0089】したがって、(数3)に基づいて、各光入
力導波路12の出力端間隔を設定し、光入力導波路12
のそれぞれの光入力ポート2a〜2eから光透過中心波
長λ1、λ2、λ3,λ4、λ5の波長多重光を入射す
ると、波長分波特性は図9の(a)〜(e)に示すよう
になる。また、それぞれの光入力ポート2a〜2eから
光を入射したときの波長分波特性を透過光強度により示
すと、図10の(a)〜(c)および図11の(a)、
(b)に示すようになる。
Therefore, based on (Equation 3), the output end interval of each optical input waveguide 12 is set, and
When wavelength-division multiplexed light having the light transmission center wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4, and λ5 is incident from each of the optical input ports 2a to 2e, the wavelength demultiplexing characteristics are as shown in FIGS. become. When the wavelength demultiplexing characteristics when light is incident from each of the optical input ports 2a to 2e are shown by transmitted light intensity, (a) to (c) in FIG. 10 and (a) in FIG.
The result is as shown in FIG.

【0090】なお、図10の(a)には光入力ポート2
aから光を入射したときの特性、同図の(b)には光入
力ポート2bから光を入射したときの特性、同図の
(c)には、光入力ポート2cから光を入射したときの
特性、図11の(a)には、光入力ポート2dから光を
入射したときの特性、同図の(b)には、光入力ポート
2eから光を入射したときの特性をそれぞれ示す。
FIG. 10A shows the optical input port 2
The characteristic when light is incident from a, the characteristic when light is incident from the optical input port 2b is shown in (b) of the figure, and the characteristic when light is incident from the optical input port 2c is shown in (c) of the figure. FIG. 11A shows the characteristics when light enters from the optical input port 2d, and FIG. 11B shows the characteristics when light enters from the optical input port 2e.

【0091】また、表1には、それぞれの光入力ポート
2a〜2eから光透過中心波長λ1、λ2、λ3,λ
4、λ5の光を入射したときの波長分波特性をまとめた
結果が示されている。なお、表1において、○で囲んで
いるものは回折次数Mにおけるピーク波長を示し、□で
囲んでいるものは回折次数M+1におけるピーク波長を
示し、囲みがないものは回折次数M−1におけるピーク
を示す。
Table 1 shows that the light transmission center wavelengths λ1, λ2, λ3, λ
4 shows the results obtained by summarizing the wavelength demultiplexing characteristics when light of λ5 is incident. In Table 1, those circled indicate the peak wavelength at the diffraction order M, those surrounded by squares indicate the peak wavelength at the diffraction order M + 1, and those without the circle indicate the peak wavelength at the diffraction order M-1. Is shown.

【0092】[0092]

【表1】 [Table 1]

【0093】この表1に示す光入力ポート2a〜2e
と、各光出力ポート6a〜6eとの組み合わせによる光
透過中心波長の特性から、各出力ポート6a〜6eから
出力される波長がだぶらないように1つの光入力ポート
2と1つの光出力ポート6からなる入出力ポート対を設
定すると、図3に示したような関係となる。
The optical input ports 2a to 2e shown in Table 1
And one of the light output ports 6a to 6e, one light input port 2 and one light output port such that the wavelength output from each of the output ports 6a to 6e does not overlap. When an input / output port pair consisting of 6 is set, the relationship is as shown in FIG.

【0094】すなわち、前記の如く、バンドパス用・ア
レイ導波路型回折格子9aは、第1の光入力ポート2a
と第2の光出力ポート6bを対として光透過中心波長λ
1の光を透過し、第2の光入力ポート2bと第5の光出
力ポート6eを対として光透過中心波長λ2の光を透過
し、第3の光入力ポート2cと第3の光出力ポート6c
を対として光透過中心波長λ3の光を透過し、第4の光
入力ポート2dと第1の光出力ポート6aを対として光
透過中心波長λ4の光を透過し、第5の光入力ポート2
eと第4の光出力ポート6dを対として光透過中心波長
λ5の光を透過する。
That is, as described above, the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9a is connected to the first optical input port 2a.
And the second light output port 6b as a pair, and the light transmission center wavelength λ
1, the second light input port 2b and the fifth light output port 6e are paired to transmit light having a light transmission center wavelength λ2, and the third light input port 2c and the third light output port 6c
, The light having the light transmission center wavelength λ3 is transmitted, the fourth light input port 2d and the first light output port 6a are transmitted as a pair, and the light having the light transmission center wavelength λ4 is transmitted.
e and the fourth light output port 6d as a pair, transmitting light having a light transmission center wavelength λ5.

【0095】なお、本実施形態例において、前記関係式
λ(M−1)=λ(M)+Δλ(i+j)における設定
整数iと入出力ポート対の数jとの和(i+j)は奇数
(ここでは5)であり、このように、(i+j)が奇数
になるように設定整数iと入出力ポート対jの和を設定
することにより、上記のように、各出力ポート6a〜6
eから出力される波長がだぶらないように1つの光入力
ポート2と1つの光出力ポート6からなる入出力ポート
対を設定することができる。
In this embodiment, the sum (i + j) of the set integer i and the number j of the input / output port pairs in the relational expression λ (M-1) = λ (M) + Δλ (i + j) is an odd number ( Here, it is 5). Thus, by setting the sum of the set integer i and the input / output port pair j such that (i + j) becomes an odd number, as described above, each of the output ports 6a to 6
An input / output port pair including one optical input port 2 and one optical output port 6 can be set so that the wavelength output from e does not drop.

【0096】そして、本実施形態例において、バンドパ
ス用・アレイ導波路型回折格子9(9a)が透過する光
透過中心波長λ1、λ2、λ3,λ4、λ5は、図1、
図2に示した合分波用・アレイ導波路型回折格子20の
1番目、9番目、17番目、25番目、33番目の光出
力導波路26から出力される光の光透過中心波長となる
ように設計されている。
In this embodiment, the light transmission center wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4, λ5 transmitted by the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 (9a) are as shown in FIG.
The light transmission center wavelength of light output from the first, ninth, seventeenth, twenty-fifth, and thirty-third optical output waveguides 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 shown in FIG. It is designed to be.

【0097】また、バンドパス用・アレイ導波路型回折
格子9の光の透過帯域は合分波用・アレイ導波路型回折
格子20の光の透過帯域よりも広く形成されている。例
えば合分波用・アレイ導波路型回折格子20の1つの光
出力導波路26から出力される光の透過光強度(スペク
トラム)が図4の特性線aに示されるのに対し、この光
出力導波路26に接続されるバンドパス用・アレイ導波
路型回折格子9の1つの光入力ポート2から入射して対
応する光出力ポート6から出力される透過光強度(1つ
の入出力ポート対の光透過特性)は同図の特性線bに示
す特性となるように形成されている。
The light transmission band of the bandpass / array waveguide type diffraction grating 9 is wider than the light transmission band of the multiplexing / demultiplexing / array waveguide type diffraction grating 20. For example, the transmitted light intensity (spectrum) of light output from one optical output waveguide 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 is shown by a characteristic line a in FIG. The intensity of transmitted light that enters from one optical input port 2 of the band-pass / arrayed waveguide type diffraction grating 9 connected to the waveguide 26 and is output from the corresponding optical output port 6 (for one input / output port pair) The light transmission characteristic is formed so as to have the characteristic shown by the characteristic line b in FIG.

【0098】そして、合分波用・アレイ導波路型回折格
子20の1つの光出力導波路26から出力されて、この
光出力導波路26に接続されているバンドパス用・アレ
イ導波路型回折格子9の光入力ポート2から入射して対
応する光出力ポート6から出力される光のスペクトラム
は、同図の特性線cに示すものとなる。
Then, the light is output from one optical output waveguide 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 and connected to the optical output waveguide 26 for a bandpass / arrayed waveguide type diffraction grating. The spectrum of light incident from the light input port 2 of the grating 9 and output from the corresponding light output port 6 is as shown by a characteristic line c in FIG.

【0099】この効果は、1つのバンドパス用・アレイ
導波路型回折格子9の他の入出力ポート対において同様
に発揮されるので、本実施形態例においては、1つのバ
ンドパス用・アレイ導波路型回折格子9によって、合分
波用・アレイ導波路型回折格子20を透過する5つの信
号光を一括して透過し、それぞれの信号光のクロストー
クを一括して低減できる。
Since this effect is similarly exhibited in the other input / output port pairs of one band-pass / array waveguide type diffraction grating 9, in this embodiment, one band-pass / array waveguide is used. The waveguide type diffraction grating 9 collectively transmits five signal lights passing through the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 and can reduce the crosstalk of each signal light at a time.

【0100】そして、本実施形態例においては、全ての
バンドパス用・アレイ導波路型回折格子9について同様
の効果を奏することができるので、合分波用・アレイ導
波路型回折格子のそれぞれの光出力導波路26から出力
されて、対応するバンドパス用・アレイ導波路型回折格
子9を通った光は、それぞれの光透過中心波長を中心と
した、バックグランドクロストークの小さいスペクトラ
ムとすることができ、光モジュールのトータルクロスト
ークの低減化を図ることができる。
In this embodiment, the same effect can be obtained for all the band-pass / array waveguide type diffraction gratings 9, so that each of the multiplexing / demultiplexing / array waveguide type diffraction gratings can be obtained. The light output from the optical output waveguide 26 and passed through the corresponding band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 has a spectrum with a small background crosstalk centered on each light transmission center wavelength. Thus, the total crosstalk of the optical module can be reduced.

【0101】また、本実施形態例は、図22に示した光
導波回路を適用したときのように合分波用・アレイ導波
路型回折格子20の1つの光出力導波路26毎にバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子9を接続する構成と異
なり、合分波用・アレイ導波路型回折格子20の5つの
光出力導波路26に対して1つのバンドパス用・アレイ
導波路型回折格子9を接続しているので、光モジュール
の製造が容易となり、また、光モジュールを小型化する
ことができる。
In this embodiment, as in the case where the optical waveguide circuit shown in FIG. 22 is applied, a bandpass is provided for each one optical output waveguide 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20. Unlike the configuration in which the arrayed waveguide type diffraction grating 9 is connected, one bandpass is used for the five optical output waveguides 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20. Since the lattice 9 is connected, the manufacture of the optical module is facilitated, and the size of the optical module can be reduced.

【0102】したがって、本実施形態例の光モジュール
は、クロストークが小さく、小型で低コストの光モジュ
ールを実現することができる。
Therefore, the optical module of the present embodiment can realize a small and low-cost optical module with small crosstalk.

【0103】また、本実施形態例の光モジュールにおい
て、光波長バンドパスフィルタ30は、バンドパス用・
アレイ導波路型回折格子9を有して構成され、1つのバ
ンドパス用・アレイ導波路型回折格子9について、1つ
の入出力ポート対の光透過中心波長が設定波長からずれ
ていた場合に、そのずれを補償すると、他の入出力ポー
ト対についても光透過中心波長を設定波長に合わせるこ
とができる。
In the optical module of the present embodiment, the optical wavelength band-pass filter 30 is used for a band-pass filter.
When the optical transmission center wavelength of one input / output port pair is deviated from the set wavelength for one band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 and is configured to include the arrayed waveguide type diffraction grating 9, When the deviation is compensated, the light transmission center wavelength of the other input / output port pairs can be adjusted to the set wavelength.

【0104】そのため、たとえ光波長バンドパスフィル
タ30を構成するバンドパス用・アレイ導波路型回折格
子9の作製誤差等によって入出力ポート対の光透過中心
波長が設定波長からずれていたとしても、このずれを補
償する手間は、図22に示した提案例を適用した場合に
比べて格段に少なくすることができる。
Therefore, even if the light transmission center wavelength of the input / output port pair deviates from the set wavelength due to a manufacturing error of the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 constituting the optical wavelength band-pass filter 30, The trouble of compensating for this shift can be significantly reduced as compared with the case where the proposal example shown in FIG. 22 is applied.

【0105】図12には、本発明に係る光モジュールの
第2実施形態例が示されている。本第2実施形態例は上
記第1実施形態例とほぼ同様に構成されており、本第2
実施形態例が上記第1実施形態例と異なる特徴的なこと
は、合分波用・アレイ導波路型回折格子20による波長
合分波数を8とし、それに対応させて、光波長バンドパ
スフィルタ30を形成するバンドパス用・アレイ導波路
型回折格子9の数を2個としたことである。
FIG. 12 shows a second embodiment of the optical module according to the present invention. The second embodiment is substantially the same as the first embodiment, and the second embodiment is similar to the first embodiment.
The feature of the embodiment different from that of the first embodiment is that the wavelength multiplexing / demultiplexing number by the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 is 8, and the optical wavelength bandpass filter 30 Is that the number of band-pass / array waveguide type diffraction gratings 9 that form is two.

【0106】また、それぞれのバンドパス用・アレイ導
波路型回折格子9は、5個の光入力ポート2と5個の光
出力ポート6を有しているが、5個の光入力ポート2の
うち4個のみを合分波用・アレイ導波路型回折格子20
の光出力導波路26と接続している。すなわち、本第2
実施形態例において、各バンドパス用・アレイ導波路型
回折格子9の入出力ポート対の数は、それぞれ4個と
し、光波長バンドパスフィルタ30の入出力ポート対の
数を8個としている。
Each band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 has five light input ports 2 and five light output ports 6. Of which only four are used for multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20
Are connected to the optical output waveguide 26. That is, the second
In the embodiment, the number of input / output port pairs of each bandpass / array waveguide type diffraction grating 9 is four, and the number of input / output port pairs of the optical wavelength bandpass filter 30 is eight.

【0107】本第2実施形態例において、合分波用・ア
レイ導波路型回折格子20は、400GHz(約3.2
nm)間隔で8個の互いに異なる光透過中心波長の光を
合分波する機能を有している。一方、バンドパス用・ア
レイ導波路型回折格子9は、上記第1実施形態例と同様
に、800GHz(約6.4nm)間隔で5個の互いに
異なる光透過中心波長の光を合分波する機能を有してい
る。
In the second embodiment, the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 is 400 GHz (about 3.2 GHz).
It has a function of multiplexing and demultiplexing eight light beams having different light transmission center wavelengths at intervals of (nm). On the other hand, the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 multiplexes and demultiplexes five lights having different light transmission center wavelengths at intervals of 800 GHz (about 6.4 nm) as in the first embodiment. Has a function.

【0108】すなわち、本第2実施形態例においても、
バンドパス用・アレイ導波路型回折格子9におけるΔλ
は約6.4nmとし、また、本第2実施形態例におい
て、入出力ポート対の数jは4とし、前記設定整数iは
1とした。本第2実施形態例でも、設定整数iと入出力
ポート対の数jとの和(i+j)は奇数(ここでは5)
である。
That is, also in the second embodiment,
Δλ in band-pass / array waveguide type diffraction grating 9
Is about 6.4 nm, and in the second embodiment, the number j of the input / output port pairs is four, and the set integer i is one. Also in the second embodiment, the sum (i + j) of the set integer i and the number j of the input / output port pairs is an odd number (here, 5).
It is.

【0109】本第2実施形態例において、バンドパス用
・アレイ導波路型回折格子9(9a)の光入力ポート2
aから光透過中心波長λ1の光を入射して光出力ポート
6bから出力し、光入力ポート2bから光透過中心波長
λ3の光を入射して光出力ポート6dから出力し、光入
力ポート2cから光透過中心波長λ5の光を入射して光
出力ポート6cから出力し、光入力ポート2dから光透
過中心波長λ7の光を入射して光出力ポート6aから出
力する。
In the second embodiment, the light input port 2 of the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 (9a) is used.
a, light having a central wavelength of light transmission λ1 enters from the optical output port 6b, and is output from the optical input port 2b; light having a central wavelength of light transmission λ3 enters from the optical input port 2b, is output from the optical output port 6d; Light having a light transmission center wavelength λ5 is incident and output from the light output port 6c, and light having a light transmission center wavelength λ7 is input from the light input port 2d and output from the light output port 6a.

【0110】また、バンドパス用・アレイ導波路型回折
格子9(9b)の光入力ポート2aから光透過中心波長
λ2の光を入射して光出力ポート6bから出力し、光入
力ポート2bから光透過中心波長λ4の光を入射して光
出力ポート6dから出力し、光入力ポート2cから光透
過中心波長λ6の光を入射して光出力ポート6cから出
力し、光入力ポート2dから光透過中心波長λ8の光を
入射して光出力ポート6aから出力する。
Also, light having a light transmission center wavelength λ2 enters from the light input port 2a of the band-pass array waveguide type diffraction grating 9 (9b), is output from the light output port 6b, and is output from the light input port 2b. Light having a transmission center wavelength λ4 is incident and output from the light output port 6d, light having a light transmission center wavelength λ6 is input from the light input port 2c and output from the light output port 6c, and light transmission center is transmitted from the light input port 2d. The light of wavelength λ8 enters and is output from the light output port 6a.

【0111】本第2実施形態例は、以上のように動作
し、本第2実施形態例も上記第1実施形態例と同様の効
果を奏することができる。
The second embodiment operates as described above, and the second embodiment can provide the same effects as those of the first embodiment.

【0112】図13には、本発明に係る光モジュールの
第3実施形態例が示されている。本第3実施形態例は上
記第2実施形態例とほぼ同様に構成されており、本第3
実施形態例が上記第2実施形態例と異なる特徴的なこと
は、合分波用・アレイ導波路型回折格子20の光出力導
波路26とバンドパス用・アレイ導波路型回折格子9の
光入力ポート2との接続構成を異なる構成にしたことで
ある。
FIG. 13 shows a third embodiment of the optical module according to the present invention. The third embodiment is substantially the same as the second embodiment, and the third embodiment is similar to the third embodiment.
The embodiment is different from the second embodiment in that the optical output waveguide 26 of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 and the light of the bandpass / arrayed waveguide type diffraction grating 9 are different. That is, the connection configuration with the input port 2 is different.

【0113】本第3実施形態例も上記第2実施形態例と
同様の動作により同様の効果を奏することができる。
In the third embodiment, the same effect can be obtained by the same operation as that of the second embodiment.

【0114】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
記各実施形態例において、合分波用・アレイ導波路型回
折格子20とバンドパス用・アレイ導波路型回折格子9
の接続構成は上記例に限定されるものでなく適宜設定さ
れるものであり、例えば表1に示したような特性に基づ
き、各出力ポート6a〜6eから出力される波長がだぶ
らないように1つの光入力ポート2と1つの光出力ポー
ト6からなる入出力ポート対を設定すればよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can adopt various embodiments. For example, in each of the above embodiments, the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 and the bandpass / arrayed waveguide type diffraction grating 9 are used.
The connection configuration is not limited to the above example, but may be set as appropriate. For example, based on the characteristics shown in Table 1, the wavelengths output from the output ports 6a to 6e are set so as not to be dull. An input / output port pair consisting of one optical input port 2 and one optical output port 6 may be set.

【0115】また、上記各実施形態例では、合分波用・
アレイ導波路型回折格子20とそれぞれのバンドパス用
・アレイ導波路型回折格子9を、互いに異なる基板1上
に形成したが、例えば図14に示すように、複数のバン
ドパス用・アレイ導波路型回折格子9を1つの基板1上
に集積して形成してもよい。
Further, in each of the above embodiments, the multiplexing / demultiplexing
The arrayed waveguide type diffraction grating 20 and the respective bandpass / arrayed waveguide type diffraction gratings 9 are formed on different substrates 1 from each other. For example, as shown in FIG. The diffraction grating 9 may be formed integrally on one substrate 1.

【0116】さらに、図15に示すように、合分波用・
アレイ導波路型回折格子20と複数のバンドパス用・ア
レイ導波路型回折格子9を1つの基板1上に集積して形
成してもよい。このようにすると、光モジュールのより
一層の小型化が可能となる。
Further, as shown in FIG.
The arrayed waveguide type diffraction grating 20 and a plurality of bandpass / arrayed waveguide type diffraction gratings 9 may be integrated and formed on one substrate 1. In this case, the size of the optical module can be further reduced.

【0117】さらに、光モジュールを形成する合分波用
・アレイ導波路型回折格子20の合分波間隔、波長数は
特に限定されるものでなく適宜設定されるものであり、
また、バンドパス用・アレイ導波路型回折格子9の設計
も、接続される合分波用・アレイ導波路型回折格子20
等の光波長合分波器に対応させて、前記関係式λ(M
−1)=λ(M)+Δλ(i+j)を満足するように適
宜設定されるものである。
Further, the multiplexing / demultiplexing interval and the number of wavelengths of the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20 forming the optical module are not particularly limited, and are appropriately set.
In addition, the design of the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 is also based on the multiplexing / demultiplexing / array waveguide type diffraction grating 20 to be connected.
The above-mentioned relational expression λ (M
-1) = λ (M) + Δλ (i + j).

【0118】なお、上記関係式において、設定整数iと
入出力ポート対の数jとの和(i+j)の値が奇数にな
るようにすることで、上記各実施形態例に適用したよう
なバンドパス用・アレイ導波路型回折格子9を構成でき
るが、設定整数iを大きくすると、バンドパス用・アレ
イ導波路型回折格子9の回路構成が大きくなるので、設
定整数iは、0または1とすることが好ましい。
In the above relational expression, the sum (i + j) of the set integer i and the number j of the input / output port pairs is made to be an odd number, so that the band as applied to each of the above embodiments is obtained. Although the pass / array waveguide type diffraction grating 9 can be configured, if the set integer i is increased, the circuit configuration of the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 is increased, so the set integer i is 0 or 1. Is preferred.

【0119】さらに、上記各実施形態例では、光波長バ
ンドパスフィルタ30をバンドパス用・アレイ導波路型
回折格子9により形成したが、バンドパス用・アレイ導
波路型回折格子9以外の回折格子を設けて光波長バンド
パスフィルタ30を形成してもよい。
Further, in each of the above embodiments, the optical wavelength band-pass filter 30 is formed by the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9. However, the diffraction grating other than the band-pass / array waveguide type diffraction grating 9 is used. May be provided to form the optical wavelength bandpass filter 30.

【0120】さらに、上記各実施形態例では、光モジュ
ールを形成する光波長合分波器を合分波用・アレイ導波
路型回折格子20としたが、合分波用・アレイ導波路型
回折格子20以外の、薄膜フィルタやバルク型の回折格
子等を用いた光波長合分波器を適用することもできる。
Further, in each of the above embodiments, the optical wavelength multiplexer / demultiplexer forming the optical module is the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating 20, but the multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating is used. An optical wavelength multiplexer / demultiplexer using a thin film filter, a bulk type diffraction grating, or the like other than the grating 20 can also be applied.

【0121】さらに、本発明において、通常、光波長バ
ンドパスフィルタにおける光透過中心波長は、通常IT
U−Tのグリッド波長に合わせられるものであり、この
グリッド波長は100GHz間隔の周波数単位となって
いることから、波長単位では正確には等間隔ではない。
このため、バンドパス用・アレイ導波路型回折格子等の
光波長バンドパスフィルタの設計も上記グリッド波長に
合わせ、波長間隔の調整を行う(意図的に等間隔ではな
くする)ことも可能である。
Further, in the present invention, the light transmission center wavelength in the optical wavelength band-pass filter is usually set to
The grid wavelength is adjusted to the U-T grid wavelength, and since the grid wavelength is a frequency unit at intervals of 100 GHz, it is not exactly equal in wavelength unit.
For this reason, the design of the optical wavelength band-pass filter such as the band-pass / array waveguide type diffraction grating can also adjust the wavelength interval according to the grid wavelength (intentionally make the interval not equal). .

【0122】また、この調整を行わない場合でも、光透
過中心波長とグリッド波長のずれ量はバンドパス用・ア
レイ導波路型回折格子等の光波長バンドパスフィルタの
透過帯域に比べてわずかであり、本発明の効果を妨げる
ものではない。また、波長間隔の調節を行った場合で
も、異なる回折次数に対するピークに対しては、光透過
中心波長とグリッド波長のずれが生じてくるが、このず
れ量もまたわずかであり、本発明の効果を妨げるもので
はない。
Even when this adjustment is not performed, the deviation between the central wavelength of light transmission and the grid wavelength is small compared to the transmission band of an optical wavelength band-pass filter such as a band-pass / array waveguide type diffraction grating. It does not hinder the effects of the present invention. Further, even when the wavelength interval is adjusted, a shift between the light transmission center wavelength and the grid wavelength occurs with respect to peaks for different diffraction orders, but the shift amount is also small, and the effect of the present invention is also small. It does not hinder.

【0123】[0123]

【発明の効果】本発明の光波長バンドパスフィルタによ
れば、複数の入出力ポート対によってそれぞれ透過する
光の光透過中心波長を合分波用・アレイ導波路型回折格
子等の光波長合分波器で合分波する光の光透過中心波長
に対応させて形成することにより、それぞれの光出力ポ
ートから出力される出力光を一括して、前記光透過中心
波長を中心とした、バックグランドクロストークの小さ
いスペクトラムとするできる。
According to the optical wavelength bandpass filter of the present invention, the optical transmission center wavelength of the light transmitted through each of the plurality of input / output port pairs can be adjusted by the optical wavelength combining such as a multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating. By forming the light corresponding to the light transmission center wavelength of the light to be multiplexed / demultiplexed by the demultiplexer, the output lights output from the respective light output ports are collectively collected, and the back light is centered on the light transmission center wavelength. A spectrum with small ground crosstalk can be obtained.

【0124】したがって、本発明の光波長バンドパスフ
ィルタを適用して光モジュールを形成することにより、
少ない数の光波長バンドパスフィルタを用いて、光波長
合分波器で分波または合波する複数の光を、それぞれの
光透過中心波長を中心としたバックグランドクロストー
クの小さいスペクトラムとすることができ、光モジュー
ルのトータルクロストークの低減化と小型化を図ること
ができる。
Therefore, by forming the optical module by applying the optical wavelength band pass filter of the present invention,
Using a small number of optical wavelength band-pass filters, convert multiple light beams that are split or multiplexed by an optical wavelength multiplexer / demultiplexer into a spectrum with a small background crosstalk centered on each light transmission center wavelength. Thus, the total crosstalk of the optical module can be reduced and the size can be reduced.

【0125】さらに、本発明の光波長バンドパスフィル
タにおいて、複数の入出力ポート対によりそれぞれ透過
する光の光透過中心波長の間隔をほぼ等間隔とする構成
によれば、設計が容易となり、また、波長多重通信用の
光モジュールを形成する際に本発明の光波長バンドパス
フィルタを適用しやすくできる。
Further, in the optical wavelength band-pass filter of the present invention, if the intervals of the light transmission center wavelengths of the light transmitted through the plurality of input / output port pairs are made substantially equal, the design becomes easy, and When forming an optical module for wavelength multiplexing communication, the optical wavelength bandpass filter of the present invention can be easily applied.

【0126】さらに、本発明の光波長バンドパスフィル
タにおいて、複数の入出力ポート対によりそれぞれ透過
する光の光透過中心波長の間隔、前記入出力ポート対の
数、設定整数、回折格子の回折次数がMのときに回折格
子の1つの設定入出力ポート対によって透過する光の光
透過中心波長、前記回折格子の回折次数がM−1のとき
に回折格子の前記設定入出力ポート対によって透過する
光の光透過中心波長の関係を定めた第3の発明によれ
ば、容易に、かつ、的確に上記効果を発揮できる光波長
バンドパスフィルタを形成できる。
Further, in the optical wavelength bandpass filter of the present invention, the interval between the light transmission center wavelengths of the light transmitted through the plurality of input / output port pairs, the number of the input / output port pairs, the set integer, and the diffraction order of the diffraction grating. Is M, the light transmission center wavelength of the light transmitted by one set input / output port pair of the diffraction grating, and transmitted by the set input / output port pair of the diffraction grating when the diffraction order of the diffraction grating is M-1. According to the third aspect of the invention in which the relationship between the light transmission center wavelengths is determined, it is possible to easily and accurately form an optical wavelength bandpass filter capable of exerting the above-described effects.

【0127】さらに、本発明の光波長バンドパスフィル
タにおいて、上記設定整数iを0とした構成によれば、
小型の光波長バンドパスフィルタを形成できる。
Further, in the optical wavelength bandpass filter of the present invention, according to the configuration in which the set integer i is set to 0,
A compact optical wavelength bandpass filter can be formed.

【0128】さらに、本発明の光波長バンドパスフィル
タにおいて、上記設定整数iと入出力ポート対の数jと
の和(i+j)を奇数とした構成によれば、容易に、か
つ、的確に上記効果を発揮できる光波長バンドパスフィ
ルタを形成できる。
Further, in the optical wavelength band-pass filter of the present invention, according to the configuration in which the sum (i + j) of the set integer i and the number j of input / output port pairs is an odd number, the above-mentioned configuration can be easily and accurately performed. It is possible to form an optical wavelength bandpass filter capable of exhibiting an effect.

【0129】さらに、本発明の光波長バンドパスフィル
タにおいて、回折格子は、アレイ導波路型回折格子とし
た本発明によれば、複数の光入力ポート対により透過す
る光の波長を正確に設定しやすく、また、仮に、入出力
ポート対の光透過中心波長が設定波長からずれていた場
合でも、1つの入出力ポート対の光透過中心波長のずれ
を補償すると、他の入出力ポート対についても光透過中
心波長を設定波長に合わせることができる。
Further, in the optical wavelength bandpass filter of the present invention, according to the present invention, wherein the diffraction grating is an arrayed waveguide type diffraction grating, the wavelength of light transmitted through a plurality of optical input port pairs is set accurately. Even if the light transmission center wavelength of the input / output port pair deviates from the set wavelength, if the light transmission center wavelength of one input / output port pair is compensated for, the other input / output port pairs will also be compensated. The light transmission center wavelength can be adjusted to the set wavelength.

【0130】そのため、たとえ光波長バンドパスフィル
タの作製誤差等によって入出力ポート対の光透過中心波
長が設定波長からずれていたとしても、このずれを補償
する手間は、光波長合分波器の出力部に1つずつバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子を接続し、それぞれの
バンドパス用・アレイ導波路型回折格子の光透過中心波
長を設定波長に合わせる場合に比べて格段に少なくする
ことができ、光モジュールの小型化、低コスト化をより
一層確実に実現できる。
Therefore, even if the optical transmission center wavelength of the input / output port pair deviates from the set wavelength due to an error in the production of the optical wavelength band-pass filter or the like, the trouble of compensating for this deviation is eliminated by the optical wavelength multiplexer / demultiplexer. A bandpass / array waveguide type diffraction grating is connected to the output unit one by one, and the light transmission center wavelength of each bandpass / array waveguide type diffraction grating is significantly reduced as compared with the case where it is set to the set wavelength. As a result, downsizing and cost reduction of the optical module can be realized more reliably.

【0131】さらに、本発明の光波長バンドパスフィル
タにおいて、回折格子を複数形成した構成によれば、光
波長バンドパスフィルタ全体の入出力ポート対の数を多
くしやすいので、光透過波長数を多くすることができ
る。
Further, in the optical wavelength bandpass filter of the present invention, according to the configuration in which a plurality of diffraction gratings are formed, it is easy to increase the number of input / output port pairs in the entire optical wavelength bandpass filter. You can do much.

【0132】さらに、本発明の光モジュールによれば、
上記優れた光波長バンドパスフィルタと対応する光波長
合分波器を設けて光モジュールを構成することにより、
光波長合分波器で合分波する波長の光を低クロストーク
で合分波することができる、小型で低コストの光モジュ
ールを実現することができる。
Further, according to the optical module of the present invention,
By providing an optical module including the above-mentioned optical wavelength bandpass filter and the corresponding optical wavelength multiplexer / demultiplexer,
It is possible to realize a small-sized and low-cost optical module capable of multiplexing / demultiplexing light having a wavelength to be multiplexed / demultiplexed by the optical wavelength multiplexer / demultiplexer with low crosstalk.

【0133】さらに、本発明の光モジュールにおいて、
光波長合分波器と光波長バンドパスフィルタを同一基板
状に形成した構成によれば、より一層小型の光モジュー
ルとすることができる。
Further, in the optical module of the present invention,
According to the configuration in which the optical wavelength multiplexer / demultiplexer and the optical wavelength bandpass filter are formed on the same substrate, it is possible to further reduce the size of the optical module.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る光モジュールの第1実施形態例を
示す要部構成図である。
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing a first embodiment of an optical module according to the present invention.

【図2】上記実施形態例における合分波用・アレイ導波
路型回折格子と1つのバンドパス用・アレイ導波路型回
折格子との接続構成を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a connection configuration between a multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating and one bandpass / arrayed waveguide type diffraction grating in the embodiment.

【図3】上記実施形態例に適用されている1つのバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子の波長透過動作を示す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a wavelength transmission operation of one band-pass / array waveguide type diffraction grating applied to the embodiment.

【図4】上記実施形態例の光モジュール、この光モジュ
ールに適用されている合分波用・アレイ導波路型回折格
子、バンドパス用・アレイ導波路型回折格子のそれぞれ
の光透過特性例を示すグラフである。
FIG. 4 shows an example of optical transmission characteristics of the optical module of the embodiment, the multiplexing / demultiplexing / array waveguide type diffraction grating, and the bandpass / array waveguide type diffraction grating applied to the optical module. It is a graph shown.

【図5】上記実施形態例に適用されている1つのバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子が通過する波長の例を
重ねて示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing an example of wavelengths that are passed by one band-pass / array waveguide type diffraction grating applied to the embodiment.

【図6】回折次数が互いに異なる場合の光透過波長とF
SRとの関係を示すグラフである。
FIG. 6 shows light transmission wavelength and F when diffraction orders are different from each other.
It is a graph which shows the relationship with SR.

【図7】上記実施形態例に適用されている1つのバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子の第3の光入力ポート
に波長多重光を入力したときの動作を示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an operation when wavelength-division multiplexed light is input to a third optical input port of one band-pass / array waveguide type diffraction grating applied to the embodiment.

【図8】上記実施形態例に適用されている1つのバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子の第3の光入力ポート
に波長多重光を入力したときに各光出力ポートから出力
される光の波長特性を示すグラフである。
FIG. 8 shows light output from each optical output port when wavelength-division multiplexed light is input to the third optical input port of one band-pass / arrayed waveguide type diffraction grating applied to the embodiment. 5 is a graph showing the wavelength characteristics of FIG.

【図9】上記実施形態例に適用されている1つのバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子の各光入力ポートに波
長多重光を入力したときの動作を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an operation when wavelength-division multiplexed light is input to each optical input port of one band-pass / array waveguide type diffraction grating applied to the embodiment.

【図10】上記実施形態例に適用されている1つのバン
ドパス用・アレイ導波路型回折格子の第1〜第3の光入
力ポートに波長多重光を入力したときに各光出力ポート
から出力される光の波長特性を示すグラフである。
FIG. 10 shows an output from each optical output port when wavelength-division multiplexed light is input to the first to third optical input ports of one band-pass / array waveguide type diffraction grating applied to the embodiment. 4 is a graph showing wavelength characteristics of light to be emitted.

【図11】上記実施形態例に適用されている1つのバン
ドパス用・アレイ導波路型回折格子の第4、第5の光入
力ポートに波長多重光を入力したときに各光出力ポート
から出力される光の波長特性を示すグラフである。
FIG. 11 shows an output from each optical output port when wavelength-division multiplexed light is input to fourth and fifth optical input ports of one band-pass / arrayed waveguide type diffraction grating applied to the embodiment. 4 is a graph showing wavelength characteristics of light to be emitted.

【図12】本発明に係る光モジュールの第2実施形態例
を示す要部構成図である。
FIG. 12 is a main part configuration diagram showing a second embodiment of the optical module according to the present invention.

【図13】本発明に係る光モジュールの第3実施形態例
を示す要部構成図である。
FIG. 13 is a main part configuration diagram showing a third embodiment of the optical module according to the present invention.

【図14】本発明に係る光波長バンドパスフィルタの他
の例を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing another example of the optical wavelength bandpass filter according to the present invention.

【図15】本発明に係る光モジュールの他の実施形態例
を示す要部構成図である。
FIG. 15 is a main part configuration diagram showing another embodiment of the optical module according to the present invention.

【図16】アレイ導波路型回折格子の構成および光分波
動作を示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a configuration and an optical demultiplexing operation of an arrayed waveguide grating.

【図17】アレイ導波路型回折格子の光透過特性の例を
示すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing an example of light transmission characteristics of an arrayed waveguide grating.

【図18】アレイ導波路型回折格子の各光出力導波路か
ら出力される各光の光透過特性を1つのグラフにまとめ
て示すグラフである。
FIG. 18 is a graph collectively showing light transmission characteristics of each light output from each light output waveguide of the arrayed waveguide grating.

【図19】アレイ導波路型回折格子の構成を波長多重化
動作と共に示す説明である。
FIG. 19 is an illustration showing the configuration of an arrayed waveguide diffraction grating together with a wavelength multiplexing operation.

【図20】バックグランドクロストークの概念を説明す
るためのグラフである。
FIG. 20 is a graph for explaining the concept of background crosstalk.

【図21】従来の合分波用・アレイ導波路型回折格子を
用いた光モジュールの例を示す説明図である。
FIG. 21 is an explanatory diagram showing an example of an optical module using a conventional multiplexing / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating.

【図22】バンドパスフィルタとして用いるために提案
された、1本の光入力導波路と1本の光出力導波路を設
けたアレイ導波路型回折格子の光導波回路を示す説明図
である。
FIG. 22 is an explanatory view showing an optical waveguide circuit of an arrayed waveguide type diffraction grating provided with one optical input waveguide and one optical output waveguide, proposed for use as a bandpass filter.

【図23】アレイ導波路型回折格子における光透過中心
波長シフトと光入力導波路および光出力導波路の位置と
の関係を示す説明図である。
FIG. 23 is an explanatory diagram showing a relationship between a light transmission center wavelength shift and positions of an optical input waveguide and an optical output waveguide in an arrayed waveguide type diffraction grating.

【図24】合分波用・アレイ導波路型回折格子とバンド
パス用・アレイ導波路型回折格子と、これらを組み合わ
せた光モジュールそれぞれの光透過特性例を示すグラフ
である。
FIG. 24 is a graph showing an example of light transmission characteristics of each of a multi / demultiplexing / arrayed waveguide type diffraction grating, a bandpass / arrayed waveguide type diffraction grating, and an optical module in which these are combined.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2,2a〜2e 光入力ポート 3 光ファイバ 6,6a〜6e 光出力ポート 9,9a〜9h バンドパス用・アレイ導波路型回折格
子 10 導波路形成領域 12,22 光入力導波路 13,23 第1のスラブ導波路 14,24 アレイ導波路 15,25 第2のスラブ導波路 16,26 光出力導波路 20 合分波用・アレイ導波路型回折格子 30 光波長バンドパスフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2, 2a-2e Optical input port 3 Optical fiber 6, 6a-6e Optical output port 9, 9a-9h Band-pass / array waveguide type diffraction grating 10 Waveguide formation area 12, 22 Optical input waveguide 13, 23 First Slab Waveguide 14, 24 Array Waveguide 15, 25 Second Slab Waveguide 16, 26 Optical Output Waveguide 20 Array Waveguide Diffraction Grating for Demultiplexing / Demultiplexing 30 Optical Wavelength Bandpass Filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川島 洋志 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 Fターム(参考) 2H047 KA03 KA12 LA01 LA19 RA00 TA23 2H049 AA59 AA62 AA65  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Kawashima 2-6-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. F-term (reference) 2H047 KA03 KA12 LA01 LA19 RA00 TA23 2H049 AA59 AA62 AA65

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回折格子と、該回折格子に光を入力する
複数の光入力ポートと、前記回折格子を通った光を出力
する複数の光出力ポートとを有し、1つの光入力ポート
から入力される第1の光透過中心波長を中心とした光
を、対応する光出力ポートから出力し、別の光入力ポー
トから入力される前記第1の光透過中心波長とは異なる
第2の光透過中心波長を中心とした光を、対応する光出
力ポートから出力するといった如く、1つの光入力ポー
トと1つの光出力ポートを対としてそれぞれの入出力ポ
ート対により互いに異なる光透過中心波長を中心とした
波長の光を透過することを特徴とする光波長バンドパス
フィルタ。
A diffraction grating; a plurality of light input ports for inputting light to the diffraction grating; and a plurality of light output ports for outputting light passing through the diffraction grating. A second light different from the first light transmission center wavelength inputted from another light input port is outputted from a corresponding light output port, with the light having the inputted first light transmission center wavelength as a center. One light input port and one light output port are paired so that different light transmission center wavelengths are centered on each input / output port pair, such that light centered on the transmission center wavelength is output from the corresponding light output port. An optical wavelength bandpass filter, which transmits light having a wavelength defined as follows.
【請求項2】 複数の入出力ポート対によりそれぞれ透
過する光の光透過中心波長の間隔をほぼ等間隔としたこ
とを特徴とする請求項1記載の光波長バンドパスフィル
タ。
2. The optical wavelength band-pass filter according to claim 1, wherein the intervals between the light transmission center wavelengths of the light transmitted through the plurality of input / output port pairs are substantially equal.
【請求項3】 複数の入出力ポート対によりそれぞれ透
過する光の光透過中心波長の間隔をΔλとし、前記入出
力ポート対の数をjとし、回折格子の回折次数がMのと
きに回折格子の1つの設定入出力ポート対によって透過
する光の光透過中心波長をλ(M)とし、前記回折格子
の回折次数がM−1のときに回折格子の前記設定入出力
ポート対によって透過する光の光透過中心波長をλ
(M−1)とし、予め定めた設定整数をiとしたとき、
λ(M−1)=λ(M)+Δλ(i+j)となるように
したことを特徴とする請求項2記載の光波長バンドパス
フィルタ。
3. A diffraction grating when the interval between light transmission center wavelengths of light transmitted by a plurality of input / output port pairs is Δλ, the number of the input / output port pairs is j, and the diffraction order of the diffraction grating is M. The light transmission center wavelength of the light transmitted through one of the set input / output port pairs is λ (M), and the light transmitted through the set input / output port pair of the diffraction grating when the diffraction order of the diffraction grating is M−1. Λ
(M-1), and when a predetermined set integer is i,
3. The optical wavelength bandpass filter according to claim 2, wherein λ (M-1) = λ (M) + Δλ (i + j).
【請求項4】 設定整数iを0としたことを特徴とする
請求項3記載の光波長バンドパスフィルタ。
4. The optical wavelength band-pass filter according to claim 3, wherein the set integer i is set to 0.
【請求項5】 設定整数iと入出力ポート対の数jとの
和(i+j)を奇数としたことを特徴とする請求項3ま
たは請求項4記載の光波長バンドパスフィルタ。
5. The optical wavelength band-pass filter according to claim 3, wherein the sum (i + j) of the set integer i and the number j of the input / output port pairs is an odd number.
【請求項6】 回折格子は、1本以上の並設された光入
力導波路と、該光入力導波路の出射側に接続された第1
のスラブ導波路と、該第1のスラブ導波路の出射側に接
続されたアレイ導波路と、該アレイ導波路の出射側に接
続された第2のスラブ導波路と、該第2のスラブ導波路
の出射側に接続された複数の並設された光出力導波路と
を有して、前記アレイ導波路は前記第1のスラブ導波路
から導出された光を伝搬する互いの長さが設定量異なる
複数のチャンネル導波路が並設されて成るアレイ導波路
型回折格子としたことを特徴とする請求項1乃至請求項
5のいずれか一つに記載の光波長バンドパスフィルタ。
6. A diffraction grating comprising: one or more optical input waveguides arranged side by side; and a first optical waveguide connected to an output side of the optical input waveguide.
A slab waveguide, an array waveguide connected to the output side of the first slab waveguide, a second slab waveguide connected to the output side of the array waveguide, and the second slab waveguide. A plurality of juxtaposed optical output waveguides connected to the output side of the waveguide, wherein the arrayed waveguides have respective lengths for propagating light derived from the first slab waveguide. The optical wavelength bandpass filter according to any one of claims 1 to 5, wherein an arrayed waveguide type diffraction grating is provided in which a plurality of channel waveguides having different amounts are arranged in parallel.
【請求項7】 回折格子を複数有して、これらの複数の
回折格子を同一基板上に形成したことを特徴とする請求
項1乃至請求項6のいずれか一つに記載の光波長バンド
パスフィルタ。
7. The optical wavelength band pass according to claim 1, wherein a plurality of diffraction gratings are provided, and the plurality of diffraction gratings are formed on the same substrate. filter.
【請求項8】 請求項1乃至請求項7のいずれか一つに
記載の光波長バンドパスフィルタと、該光波長バンドパ
スフィルタの複数の入出力ポート対によりそれぞれ透過
する光の波長に対応する波長の光を合分波する光波長合
分波器とを有することを特徴とする光モジュール。
8. An optical wavelength bandpass filter according to claim 1, wherein the optical wavelength bandpass filter corresponds to a wavelength of light transmitted by each of a plurality of input / output port pairs of the optical wavelength bandpass filter. An optical wavelength multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing light having a wavelength.
【請求項9】 光波長バンドパスフィルタと光波長合分
波器は同一基板上に形成されていることを特徴とする請
求項8記載の光モジュール。
9. The optical module according to claim 8, wherein the optical wavelength bandpass filter and the optical wavelength multiplexer / demultiplexer are formed on the same substrate.
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