JP2003035830A - 光波長合分波器 - Google Patents

光波長合分波器

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waveguide
circuit
demultiplexer
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拓也 小松
Kazutaka Nara
一孝 奈良
Kazuhisa Kashiwabara
一久 柏原
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 合分波する光透過中心波長を容易に設計波長
に近づけることができ、損失や隣接クロストークが小さ
い光波長合分波器を提供する。 【解決手段】 光導波路により形成された波長合分波機
能を有するマッハツェンダ光干渉計等の光合分波回路８
（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）を、それぞれ互いに異なる基板１
（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）上に形成して複数の光導波回路チ
ップ７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を形成し、これらの複数の
光導波回路チップ７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を光ファイバ
２により接続する。それぞれの光導波回路チップ７（７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ）には、光導波回路チップ７（７Ａ，７
Ｂ，７Ｃ）毎にその温度を制御して、対応する光合分波
回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波長を調整す
る温度制御手段５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信等で用いら
れる光波長合分波器に関するものである。
【０００２】
【背景技術】近年のインターネットトラヒックの急増を
背景に、通信ネットワーク容量の拡大が急務となってお
り、それに伴い、波長分割多重（Wavelength Division
Multiplexing (WDM)）伝送技術の検討が盛んに行なわ
れている。波長分割多重伝送技術は、１本の光ファイバ
に異なる波長の光信号を複数多重して伝送するため、伝
送容量を波長多重分だけ拡大できる。
【０００３】また、最近では、波長分割多重伝送システ
ムにおける波長間隔を狭めた高密度波長分割多重伝送
（Dense-WDM）システムが実用化されつつある。この高
密度波長分割多重伝送システムにおいては、石英系光フ
ァイバの最低損失波長である波長１．５５μｍ帯をより
有効に使うために、信号光を約０．８ｎｍという非常に
狭い波長間隔で波長の多重化および分割化が行なわれ
る。
【０００４】上記高密度波長分割多重伝送等の波長分割
多重伝送システムを実現するためには、波長合分波機能
を有する光合分波回路を備えた光波長合分波器が必要と
なる。波長合分波機能は、複数の波長の光を合波した
り、複数波長を持った光を１つ以上の波長の光に分波し
たり、これら合波と分波の両方を行なったりする機能で
ある。
【０００５】例えば波長分割多重伝送システムにおい
て、合波用に設けられた光波長合分波器によって複数の
波長の光を合波し、合波された波長多重光を光ファイバ
に伝送することが行なわれる。また、この光ファイバを
伝送した波長多重光は、例えば分波用に設けられた光波
長合分波器によって分波され、波長毎に取り出される。
【０００６】光波長合分波器の一例として、光導波路に
より形成された波長合分波機能を有する光合分波回路を
基板上に形成して成る光導波路型の光波長合分波器が挙
げられる。この光導波路型の光波長合分波器は、半導体
分野で培われた高精度なパターン化技術を適用できるた
めに、設計性が良好である。
【０００７】上記光合分波回路の一例が図１６に示され
ており、同図に示す光合分波回路８は、アレイ導波路回
折格子の回路である。
【０００８】アレイ導波路回折格子の回路構成は、１本
以上の光入力導波路２２と、該光入力導波路２２の出力
端に接続された第１のスラブ導波路２３と、該第１のス
ラブ導波路２３の出力端に接続されたアレイ導波路２４
と、該アレイ導波路２４の出力端に接続された第２のス
ラブ導波路２５と、該第２のスラブ導波路２５の出力端
に複数並設接続された光出力導波路２６とを有してい
る。
【０００９】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いる。
隣り合うチャンネル導波路２４ａの長さは互いに設定量
（ΔＬ）異なっており、アレイ導波路２４がアレイ導波
路回折格子の位相部を形成している。
【００１０】なお、光出力導波路２６は、例えばアレイ
導波路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２
４ａ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。
【００１１】アレイ導波路回折格子の回路は、例えば図
１６の（ａ）に示すように、１本の光入力導波路２２に
波長多重光を導入すると、この波長多重光は、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、
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。
【００１２】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。
【００１３】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２６
を形成することによって、波長の異なった光を各波長ご
とに異なる光出力導波路２６から出力できる。
【００１４】アレイ導波路回折格子は、上記のような特
性を有するために、アレイ導波路回折格子を波長多重伝
送に適用する光分波用の光透過デバイスとして用いるこ
とができる。
【００１５】また、アレイ導波路回折格子は、光回路の
相反性（可逆性）の原理を利用しているため、光分波機
能と共に、光合波機能も有している。すなわち、各光出
力導波路２６から互いに波長が異なる複数の光を入射さ
せると、これらの光は、上記と逆の伝搬経路を通り、第
２のスラブ導波路２５とアレイ導波路２４と第１のスラ
ブ導波路２３とによって合波され、１本の光入力波路２
２から出射される。
【００１６】また、例えば図１６の（ｂ）に示すよう
に、それぞれの光入力導波路２２から波長λ１、λ２、
λ３、・・・λｎ（ｎは２以上の整数）の光を入力させ
ると、各波長の光は、第１のスラブ導波路２３、アレイ
導波路２４、第２のスラブ導波路２５を通って合波さ
れ、１本の光出力導波路２６の出力端から出力される。
【００１７】上記アレイ導波路回折格子において、例え
ば図１６の（ｂ）に示したように、それぞれの光入力導
波路２２から波長λ１、λ２、λ３、・・・λｎ（ｎは
２以上の整数）の光を入力させて、これらの波長の光を
合波した場合、１本の光出力導波路２６から出力される
光の光透過特性（アレイ導波路回折格子の透過光強度の
波長特性）は、例えば図１７に示す特性となる。
【００１８】なお、図１７は、１００ＧＨｚ（波長にし
て約０．８ｎｍ）間隔、４０チャンネル合分波用のアレ
イ導波路回折格子の光学スペクトルであり、このアレイ
導波路回折格子は既に実用化されている。同図に示す光
学スペクトルは、４０のピークを有し、それぞれのピー
クにあたる光透過中心波長λ１、λ２、λ３、・・・λ
４０からずれるにしたがって光透過率が小さくなってい
る。
【００１９】以上のように、アレイ導波路回折格子の回
路は、高密度波長分割多重伝送を実現するために重要な
役割を果たすものである。
【００２０】しかしながら、高密度波長分割多重伝送シ
ステムのさらなる高密度化を実現するために、約０．４
ｎｍ、約０．２ｎｍ等というさらに狭幅な波長間隔で多
重化および波長分割化するが要求されるようになり、単
一のアレイ導波路回折格子回路を用いて上記要求を満た
すことは難しかった。
【００２１】そこで、上記狭幅な波長間隔で波長多重化
および波長分割化することができるように、波長多重光
を合波したり分波したりするインターリーバーという方
式を用いたインターリーバー型の光波長合分波器の開発
が行なわれるようになった。
【００２２】このインターリーバー型の光波長合分波器
は、波長多重化において、図１８の（ａ）、（ｂ）に示
すように、設定波長間隔で互いに異なる複数波長の光を
持った波長多重光を、同図の矢印Ａに示すように合波し
て、同図の（ｃ）に示すようにする（例えば同図の
（ｂ）に示す既存の波長間に、同図の（ａ）に示す新た
な波長を挿入する）。
【００２３】上記波長多重化によって、波長λ１、
λ３、λ５、λ７、λ９、λ１１、・・・の波長多重光
と波長λ２、λ４、λ６、λ８、λ１０、・・・の波長
多重光が合波され、波長λ１、λ２、λ３、λ４、
λ５、λ６、λ７、λ８、λ９、λ１ ０、λ１１、・・
・を持った波長多重光が形成される。
【００２４】インターリーバー型の光波長合分波器は、
上記のように、一定光周波数間隔（一定波長間隔）で合
波された波長多重光に対し、同じ波長間隔ながらもオフ
セット値分ずらした波長を挿入することにより、波長多
重密度を増加することができる。
【００２５】また、インターリーバー型の光波長合分波
器は、波長分割化においては、図１８の矢印Ｂに示すよ
うに、同図の（ｃ）に示した波長多重光を、同図の
（ａ）、（ｂ）に示すように分波する。
【００２６】この波長分割化によって、例えば波長
λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７、λ８、λ
９、λ１０、λ１１、・・・を持った波長多重光を、波
長λ１、λ３、λ５、λ７、λ９、λ１１、・・・の波
長多重光と波長λ２、λ４、λ６、λ８、λ１０、・・
・の波長多重光に分波することが行なわれる。
【００２７】上記インターリーバー型の光波長合分波器
として、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating；ファイバーブ
ラッググレーティング）を用いたもの、溶融カプラーを
用いたもの、光合分波回路を有するＰＬＣ（Planar Lig
htwave Circuit；平面光導波回路）を用いたもの等が提
案されているが、その集積性、量産性からＰＬＣを用い
たものが有望である。
【００２８】図１９には、ＰＬＣを用いたインターリー
バー型の光波長合分波器に形成される回路例が示されて
いる。同図に示す回路は、マッハツェンダ光干渉計（MZ
I：Mach-Zehnder Interferometer）の光合分波回路８の
回路構成例を有している。
【００２９】同図において、光合分波回路８は、第１の
光導波路３と、該第１の光導波路３と並設された第２の
光導波路４とを有している。また、この光合分波回路８
は、第１の光導波路３と第２の光導波路４を近接させて
成る第１の方向性結合部１１と、同じく第１の光導波路
３と前記第２の光導波路４を近接させて成る第２の方向
性結合部１２とを有している。
【００３０】これら第１の方向性結合部１１と第２の方
向性結合部１２は、互いに光導波路長手方向に間隔を介
し、第１の方向性結合部１１と第２の方向性結合部１２
に挟まれた、位相部（位相付与部）における第１の光導
波路３と第２の光導波路４の長さは、互いに異なる長さ
と成している。
【００３１】なお、図１９に示す光合分波回路８は、第
１の光導波路３と第２の光導波路４を近接させて成る２
つの方向性結合部１１，１２を光導波路長手方向に間隔
を介して配設して形成されているが、本明細書で述べる
マッハツェンダ光干渉計の回路は、方向性結合部を光導
波路長手方向に間隔を介して複数配設し、隣り合う方向
性結合部に挟まれた第１の光導波路と第２の光導波路の
長さを互いに異なる長さとした回路構成をいう。
【００３２】すなわち、本明細書で述べるマッハツェン
ダ光干渉計の光合分波回路は、３個以上の方向性結合部
を有する回路を含む。
【００３３】図１９に示す光合分波回路８は、第１の方
向性結合部１１と第２の方向性結合部１２に挟まれた第
１の光導波路３と第２の光導波路４の長さの差ΔＬと、
第１および第２の光導波路３，４の屈折率（導波路コア
の実効屈折率）ｎｃとの積（ｎｃ・ΔＬ）を適宜設定す
ることにより、異なる波長の光の合波を行なったり、そ
の逆に、波長多重光からそれぞれの波長の光を分波した
りすることができる。
【００３４】そして、マッハツェンダ光干渉計の光合分
波回路８は、周期的なパスバンド特性を持つために、こ
の点においては、インターリーバーを適用する光波長合
分波器の回路として適しており、現在実用化されてい
る。図２０には、図１９に示したマッハツェンダ光干渉
計の回路を用いて波長λ１、λ３、λ５、・・・、λｎ
−１の波長多重光と波長λ２、λ４、・・・、λｎの波
長多重光を合波する例が示されている。
【００３５】このマッハツェンダ光干渉計の回路を有す
るインターリーバー型の光波長合分波器と、図１６に示
したようなアレイ導波路回折格子の回路を組み合わせて
光波長合分波器を形成する場合、例えば図１５に示すよ
うな回路構成を形成し、この回路を１つの基板上に形成
することが考えられる。
【００３６】つまり、マッハツェンダ光干渉計の回路を
光合分波回路８（８Ｃ）とし、この光合分波回路８（８
Ｃ）における第１の光導波路３の入力側と第２の光導波
路４の入力側に、それぞれアレイ導波路回折格子の光合
分波回路８（８Ａ，８Ｂ）を形成した回路を同一基板上
に形成することが考えられる。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、インターリ
ーバー型の光波長合分波器には、近接波長でのアイソレ
ーションを大きくし、隣接クロストークを小さくするこ
とが望まれており、インターリーバー型の光波長合分波
器の特性を向上させるために、図２１の（ａ）、（ｂ）
に示すインターリーバー型の光波長合分波器が提案され
た。
【００３８】この光波長合分波器は、図１９に示した光
合分波回路８を複数（ここでは３個）接続して多段構成
の回路を形成し、この回路を１つの基板１上に形成して
成るものである。
【００３９】図２１の（ａ）、（ｂ）に示す光波長合分
波器は、各段における光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８
Ｃ）により合分波する光透過中心波長を設計波長とする
ことにより、図１９に示した１段の光合分波回路８より
もアイソレーションを１５ｄＢ程度高くとることができ
る。
【００４０】したがって、例えば図２１の（ｂ）に示し
た光波長合分波器を用い、図２２に示すように、光入力
部３１から波長λ１、λ３、λ５、・・・、λｎ−１の
波長多重光を入力し、光入力部３２から波長λ２、
λ４、λ６、・・・、λｎの波長多重光を入力すれば、
この回路によって合波して出力する波長の波長多重光の
隣接クロストークを、図１９に示した光合分波回路８に
比べて向上させることができる。
【００４１】しかしながら、マッハツェンダ光干渉計の
光合分波回路８は、その位相部（図１９においては第１
の方向性結合部１１と第２の方向性結合部１２に挟まれ
た第１の光導波路３と第２の光導波路４）が等価屈折率
の設計値からずれることに起因して、合分波する光透過
中心波長がずれることがある。
【００４２】それというのは、マッハツェンダ光干渉計
の回路や前記アレイ導波路回折格子の回路においては、
合分波される光の光透過中心波長λ０は、位相部を形成
する光導波路コアの等価屈折率ｎｃと、位相部を形成す
る導波路の長さの差ΔＬと、回折次数ｍとにより決定さ
れ、次式（１）により示されるものであるため、光透過
中心波長は等価屈折率ｎｃの設計値からのずれの影響を
受けるのである。
【００４３】λ０＝ｎｃΔＬ／ｍ・・・・・（１）
【００４４】式（１）の右辺のパラメータのうち、導波
路コアの等価屈折率ｎｃは、導波路の加工形状、局所的
な屈折率揺らぎに依存するため、現状は、導波路コアの
等価屈折率ｎの値を完全に安定化させることは困難であ
り、作製誤差が生じやすい。そのため、光透過中心波長
は等価屈折率の作製誤差の影響を受けてずれることがあ
る。
【００４５】例えば、マッハツェンダ光干渉計の光合分
波回路８により合分波する光透過中心波長は、光合分波
回路８の位相部の等価屈折率の１０−５乗の桁を正確に
形成できれば、図２３の（ａ）に示すように殆どずれな
いが、等価屈折率の１０−５乗の桁を正確に形成できな
いと、同図の（ｂ）に示すように大きくずれてしまうも
のであり、通常の製造技術では等価屈折率の１０−５乗
の桁まで正確に形成することは非常に難しい。
【００４６】なお、光合分波回路８の位相部の等価屈折
率の１０−４乗の桁が０から１にずれた場合、光合分波
回路８の損失波長特性は、図２３の（ｂ）の特性線ａか
ら特性線ｂに示すようにシフトし、上記等価屈折率の１
０−４乗の桁が０から９にずれた場合、光合分波回路８
の損失波長特性は、図２３の（ｂ）の特性線ａから特性
線ｉに示すようにシフトし、光透過中心波長が０．８ｎ
ｍ以上ずれる。
【００４７】そのため、図２１に示した光波長合分波器
において、各段における光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，
８Ｃ）の光透過中心波長を全て正確に設定波長と略一致
させることは困難であり、図２１に示した光波長合分波
器は、各光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過
中心波長ずれに起因して、回路全体の損失増加、隣接チ
ャンネルとの信号分離性能（クロストーク）の劣化が生
じた。
【００４８】そこで、図２１に示したような光波長合分
波器において、光波長合分波器の形成後に、それぞれの
光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の位相トリミング
を行なって、それぞれの光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，
８Ｃ）により合分波する光透過中心波長の設計波長から
のずれを補償することが提案されているが、位相トリミ
ングはその制御が難しいといった問題を有している。
【００４９】つまり、上記位相トリミングは、光導波路
へのレーザー照射や位相部への薄膜ヒーター形成などで
行なわれるが、これらは全て上記位相部に対してピンポ
イントで行なわれるため、制御が非常に難しい。また、
これらの位相トリミングを行なうためにはレーザー等の
大がかりな設備が必要であり、さらに、位相トリミング
はオンライン測定しながら行なわれるため、工程が複雑
になり、量産化は非常に困難となっている。
【００５０】そして、上記ような問題は、図１５に示す
アレイ導波路回折格子の回路とマッハツェンダ光干渉計
の回路を同一基板上に形成した光波長合分波器など、マ
ッハツェンダ光干渉計の回路やアレイ導波路回折格子の
回路を多段接続して形成した回路を同一基板上に設けた
光波長合分波器においても同様に生じることになる。そ
のため、低損失で、隣接クロストークが小さく、非常に
狭い波長間隔の光を合波したり分波したりできる光波長
合分波器の開発が望まれていた。
【００５１】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、低損失で、隣接クロストー
クが小さく、ほぼ設計通りの特性を得ることができ、製
造も容易な光波長合分波器を提供することにある。
【００５２】
【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の発明は、光導波
路により形成された波長合分波機能を有する光合分波回
路を、それぞれ互いに異なる基板上に形成して複数の光
導波回路チップを形成し、これらの複数の光導波回路チ
ップを接続して形成した構成をもって課題を解決する手
段としている。
【００５３】また、第２の発明は、上記第１の発明の構
成に加え、それぞれの光導波回路チップには、光導波回
路チップ毎にその温度を制御して対応する光合分波回路
の光透過中心波長を調整する温度制御手段が設けられて
いる構成をもって課題を解決する手段としている。
【００５４】さらに、第３の発明は、上記第２の発明の
構成に加え、前記温度制御手段は、対応する光合分波回
路の光透過中心波長を設定波長と略一致させる構成をも
って課題を解決する手段としている。
【００５５】さらに、第４の発明は、上記第１または第
２または第３の発明の構成に加え、前記光合分波回路
は、第１の光導波路と、該第１の光導波路と並設された
第２の光導波路とを有し、前記第１の光導波路と前記第
２の光導波路を近接させて成る方向性結合部を光導波路
長手方向に間隔を介して複数配設し、隣り合う方向性結
合部に挟まれた第１の光導波路と第２の光導波路は互い
に異なる長さとしたマッハツェンダ光干渉計の導波路構
成を有する回路である構成をもって課題を解決する手段
としている。
【００５６】さらに、第５の発明は、上記第１または第
２または第３の発明の構成に加え、前記光合分波回路
は、１本以上の光入力導波路と、該光入力導波路の出力
端に接続された第１のスラブ導波路と、該第１のスラブ
導波路の出力端に接続され、互いに設定量異なる長さの
複数並設されたチャネル導波路から成るアレイ導波路
と、該アレイ導波路の出力端に接続された第２のスラブ
導波路と、該第２のスラブ導波路の出力端に複数並設接
続された光出力導波路とを備えたアレイ導波路回折格子
の回路である構成をもって課題を解決する手段としてい
る。
【００５７】上記構成の本発明の光波長合分波器は、波
長合分波機能を有する光合分波回路を、それぞれ互いに
異なる基板上に形成して複数の光導波回路チップを形成
し、これらの複数の光導波回路チップを接続して形成さ
れているので、例えばそれぞれの光導波回路チップ毎
に、光合分波回路の調整（例えば光透過中心波長の調
整）を行なうことが可能となる。
【００５８】また、光合分波回路を形成する光導波路
は、一般に石英系導波路により形成され、石英系導波路
の光透過中心波長は、（数１）に示すような温度依存性
を有する。
【００５９】
【数１】
【００６０】ここで、λは波長、Ｔは温度、ｎｃは導波
路コアの等価屈折率、αは基板の膨張係数をそれぞれ示
す。
【００６１】このように、石英系導波路は、１℃の温度
変化により光透過中心波長が約０．０１ｎｍシフトする
ので、この温度依存性を利用して、それぞれの光導波回
路チップに、光導波回路チップ毎にその温度を制御して
対応する光合分波回路の光透過中心波長を調整する温度
制御手段を設けることにより、それぞれの光合分波回路
の光透過中心波長を個別に調整することが可能となる。
【００６２】なお、図１５、図２１に示したように、複
数の光合分波回路を接続した多段構成の回路を同一基板
上に形成した場合、それぞれの光合分波回路を個別に温
度調整することができないため、本発明のような光透過
中心波長調整はできない。
【００６３】また、上記温度制御手段は、対応する光合
分波回路の光透過中心波長を設定波長と略一致させる構
成とすれば、それぞれの光合分波経路の光透過中心波長
を個別に設定波長と略一致させることが可能となる。
【００６４】さらに、上記温度制御手段による光透過中
心波長調整は、光導波回路チップ毎にその基板全体を加
熱すればよいため、非常に容易に光透過中心波長調整を
行なうことができる。また、光導波回路チップ毎に光合
分波回路の光透過中心波長の設定波長からのずれを予め
測定し、この測定値に基づいて基板加熱温度を決定する
ことにより、前記光透過中心波長の設定波長からのずれ
量を正確に補償することができる。
【００６５】そして、本発明の光波長合分波器は、上記
光導波回路チップを複数段接続することにより近接波長
でのアイソレーションを高くとることができ、低損失で
隣接クロストークが小さく、ほぼ設計通りの波長特性を
得ることができる。
【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合分
波器の第１実施形態例の要部構成図が斜視図により示さ
れており、図２には、その平面図が示されている。
【００６７】これらの同図に示すように、本実施形態例
の光波長合分波器は、図１９に示したようなマッハツェ
ンダ光干渉計の光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）
を、それぞれ互いに異なる基板１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）
上に形成して複数（ここでは３個）の光導波回路チップ
７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を形成し、これらの複数の光導
波回路チップ７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を接続して形成し
たことを第１の特徴とする。
【００６８】光導波回路チップ７Ａと光導波回路チップ
７Ｂは光ファイバ２を介して接続されており、光ファイ
バ２と光導波回路チップ７Ａ，７Ｂの固定はＵＶ（紫外
線）硬化接着剤を用いて行なわれている。同様に、光導
波回路チップ７Ａと光導波回路チップ７Ｃも光ファイバ
２を介して接続されており、光ファイバ２と光導波回路
チップ７Ａ，７Ｃの固定はＵＶ硬化接着剤を用いて行な
われている。
【００６９】また、本実施形態例の光波長合分波器の第
２の特徴は、それぞれの光導波回路チップ７（７Ａ，７
Ｂ，７Ｃ）に、光導波回路チップ７（７Ａ，７Ｂ，７
Ｃ）毎にその温度を制御して対応する光合分波回路の光
透過中心波長を調整する温度制御手段５（５Ａ，５Ｂ，
５Ｃ）を設けたことである。
【００７０】本実施形態例において、温度制御手段５
（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）は、ヒーターにより形成されてお
り、それぞれの温度制御手段５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）
は、対応する光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光
透過中心波長を設定波長と略一致させるように構成され
ている。
【００７１】すなわち、本実施形態例において、温度制
御手段５Ａは光導波回路チップ７Ａの温度を８５℃に保
ち、温度制御手段５Ｂは光導波回路チップ７Ｂの温度を
９０℃に保ち、温度制御手段５Ｃは光導波回路チップ７
Ｃの温度を７５℃に保つことにより、対応する光合分波
回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波長を設定波
長と略一致させるように構成されている。
【００７２】なお、それぞれの光合分波回路８（８Ａ，
８Ｂ，８Ｃ）のＦＳＲ（自由スペクトル領域）は２００
ＧＨｚに設計されており、光合分波回路８（８Ａ，８
Ｂ，８Ｃ）は、１００ＧＨｚ間隔で入射する光を２００
ＧＨｚ間隔で分ける設計とした。また、それぞれの光合
分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）における第１と第２の
方向性結合部１１，１２の結合効率は全て５０％として
いる。
【００７３】また、前記基板１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）
は、シリコン基板により形成されており、光合分波回路
８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）を形成するコアの比屈折率差Δ
は０．８％、コアの断面寸法は６．５μｍ×６．５μｍ
である。
【００７４】本実施形態例の光波長合分波器は以上のよ
うに構成されており、本実施形態例の光波長合分波器を
作製するときは、まず、それぞれの基板１（１Ａ，１
Ｂ，１Ｃ）上に対応する光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，
８Ｃ）を形成して光導波回路チップ７（７Ａ，７Ｂ，７
Ｃ）を形成する。
【００７５】なお、光導波回路チップ７（７Ａ，７Ｂ，
７Ｃ）は、それぞれ、以下のようにして形成する。すな
わち、まず、それぞれのシリコン基板１（１Ａ，１Ｂ，
１Ｃ）上に火炎加水分解堆積法を用いてアンダークラッ
ド層およびコア層を成膜し、焼結する。
【００７６】その後、フォトリソグラフィ技術を用いて
それぞれの光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）を有す
るコアのパターンを転写し、反応性イオンエッチング
（RIE; Riactive Ion Etching）法によって、転写した
パターン通りにコアを加工する。その後、火炎加水分解
堆積法を用いてオーバークラッド層を形成し、導波路コ
アを埋め込み、その後、焼結透明ガラス化する。
【００７７】上記のようにして光導波回路チップ７（７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を形成した後、本実施形態例では、そ
れぞれの光導波回路チップ７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）毎に
光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波長
を設定温度（例えば２５℃）において測定した。
【００７８】この測定により、本実施形態例では、グリ
ッドとする設定波長１５５０．９ｎｍに対して、光合分
波回路８Ａの光透過中心波長は０．６ｎｍ短波長側にず
れており、光合分波回路８Ｂの光透過中心波長は０．６
５ｎｍ短波長側にずれており、光合分波回路８Ｃの光透
過中心波長は０．５ｎｍ短波長側にずれていることが分
かった。
【００７９】前記の如く、石英系導波路の光透過中心波
長の温度依存性は０．０１ｎｍ／℃であるから、上記各
光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波長
を設定波長と一致させるためには、光合分波回路８Ａを
８５℃にし、光合分波回路８Ｂを９０℃にし、光合分波
回路８Ｃを７５℃にすればよい。
【００８０】そこで、本実施形態例では、図１、図２に
示したように、光ファイバ２を介して光導波回路チップ
７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を接続し、温度制御手段５Ａに
より光導波回路チップ７Ａの温度を８５℃に保ち、温度
制御手段５Ｂにより光導波回路チップ７Ｂの温度を９０
℃に保ち、温度制御手段５Ｃにより光導波回路チップ７
Ｃの温度を７５℃に保つことにより、対応する光合分波
回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波長を設定波
長と略一致させるようにした。
【００８１】本実施形態例の光波長合分波器は以上のよ
うに構成されており、本実施形態例の光波長合分波器の
透過波長特性は図３に示すようになった。すなわち、同
図から明らかなように、本実施形態例の光波長合分波器
は、光透過中心波長における挿入損失が約２．５ｄＢ、
アイソレーションが約３７ｄＢの良好な透過波長特性を
有する光波長合分波器を実現することができた。
【００８２】つまり、本実施形態例の光波長合分波器
は、低損失、低クロストークで光の合分波を行なうこと
ができ、例えばインターリーバー型の光波長合分波器と
して好適な光波長合分波器となった。
【００８３】図４には、本発明に係る光波長合分波器の
第２実施形態例の要部構成図が斜視図により示されてい
る。
【００８４】本第２実施形態例の光波長合分波器は、図
５に示すような、マッハツェンダ光干渉計の光合分波回
路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）を、それぞれ互いに異なる基
板１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）上に形成して複数（ここでは
３個）の光導波回路チップ７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を形
成し、これらの複数の光導波回路チップ７（７Ａ，７
Ｂ，７Ｃ）を接続して形成したものである。
【００８５】本第２実施形態例の光波長合分波器は、基
板１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）上に形成する光合分波回路８
（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の構成を上記第１実施形態例に設
けた光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）と異なる構成
とし、これらの光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）
を、光ファイバ２を介さずに接続した以外は上記第１実
施形態例と同様であるので、その重複説明は省略または
簡略化する。
【００８６】本第２実施形態例の光波長合分波器におい
て、それぞれの光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）
は、図４、図５に示すように、第１の光導波路３と、該
第１の光導波路３と並設された第２の光導波路４とを有
し、第１の光導波路３と第２の光導波路４を近接させて
成る第１と第２と第３の方向性結合部１１，１２，１３
を、光導波路長手方向に互いに間隔を介して配設して形
成されている。また、隣り合う方向性結合部１１，１
２，１３に挟まれた第１の光導波路３と第２の光導波路
４は互いに異なる長さと成している。
【００８７】本第２実施形態例において、温度制御手段
５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）は、ペルチェ素子により形成さ
れており、温度制御手段５Ａは光導波回路チップ７Ａの
温度を４４℃に保ち、温度制御手段５Ｂは光導波回路チ
ップ７Ｂの温度を５３℃に保ち、温度制御手段５Ｃは光
導波回路チップ７Ｃの温度を５５℃に保つことにより、
対応する光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過
中心波長を設定波長と略一致させるように構成されてい
る。
【００８８】なお、それぞれの光合分波回路８（８Ａ，
８Ｂ，８Ｃ）のＦＳＲ（自由スペクトル領域）は２００
ＧＨｚ、１００ＧＨｚに設計されており、第１の方向性
結合部１１と第２の方向性結合部１２に挟まれた第１の
光導波路３と第２の光導波路４の長さの差は約１ｍｍ、
第２の方向性結合部１２と第３の方向性結合部１３に挟
まれた第１の光導波路３と第２の光導波路４の長さの差
は約２ｍｍである。
【００８９】また、それぞれの光合分波回路８（８Ａ，
８Ｂ，８Ｃ）における第１の方向性結合部１１の結合効
率は５０％、第２の方向性結合部１２の結合効率は７０
％、第３の方向性結合部１３の結合効率は１０％であ
る。以上の構成は、光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８
Ｃ）によって、１００ＧＨｚ間隔で入射する光を２００
ＧＨｚ間隔で分ける設計としている。
【００９０】本第２実施形態例の光波長合分波器は以上
のように構成されており、本第２実施形態例の光波長合
分波器も上記第１実施形態例の光波長合分波器とほぼ同
様にして作製される。
【００９１】なお、本第２実施形態例では、それぞれ個
別に作製した光導波回路チップ７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）
の光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波
長を設定温度（例えば２５℃）において測定した結果、
グリッドとする設定波長１５５０．９ｎｍに対して、光
合分波回路８Ａの光透過中心波長は０．１９ｎｍ短波長
側にずれており、光合分波回路８Ｂの光透過中心波長は
０．２８ｎｍ短波長側にずれており、光合分波回路８Ｃ
の光透過中心波長は０．３ｎｍ短波長側にずれていた。
【００９２】そこで、本第２実施形態例では、石英系導
波路の光透過中心波長の温度依存性を考慮し、温度制御
手段５Ａにより光導波回路チップ７Ａの温度を４４℃に
保ち、温度制御手段５Ｂにより光導波回路チップ７Ｂの
温度を５３℃に保ち、温度制御手段５Ｃにより光導波回
路チップ７Ｃの温度を５５℃に保つことにより、対応す
る光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波
長を設定波長と略一致させるようにした。
【００９３】本第２実施形態例の光波長合分波器は以上
のように構成されており、本第２実施形態例の光波長合
分波器の透過波長特性は図６に示すようになった。すな
わち、同図から明らかなように、本実施形態例の光波長
合分波器は、光透過中心波長における挿入損失が約３ｄ
Ｂ、アイソレーションが約３２ｄＢの良好な透過波長特
性を有する光波長合分波器を実現することができ、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。
【００９４】図７には、本発明に係る光波長合分波器の
第３実施形態例の要部構成図が斜視図により示されてい
る。
【００９５】本第３実施形態例の光波長合分波器は、図
８の（ａ）に示すような、アレイ導波路回折格子の光合
分波回路８（８Ａ，８Ｂ）と、同図の（ｂ）に示すよう
なアレイ導波路回折格子の光導波回路８（８Ｃ）を、そ
れぞれ互いに異なる基板１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）上に形
成して複数（ここでは３個）の光導波回路チップ７（７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を形成し、これらの複数の光導波回路
チップ７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を接続して形成したもの
である。
【００９６】上記のように、本第３実施形態例の光波長
合分波器は、基板１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）上に形成する
光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の構成を上記第１
実施形態例と異なる構成とし、光導波路チップ７（７
Ａ，７Ｂ）の出力端に光導波路チップ７（７Ｃ）を接続
している。第３実施形態例の上記以外の構成は上記第１
実施形態例と同様であるので、その重複説明は省略また
は簡略化する。
【００９７】本第３実施形態例の光波長合分波器におい
て、光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ）は、図８の（ａ）に
示す回路構成を有しており、この回路構成および機能
は、図１６に示したアレイ導波路回折格子の回路構成と
同様である。光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ）は、チャン
ネル間隔１００ＧＨｚの４０チャンネルの波長光を合分
波する機能を有しており、図１６の（ｂ）に示した動作
を行なう。光導波路を構成するコアとその周りのクラッ
ドとの比屈折率差は０．８０％である。
【００９８】光合分波回路８（８Ｃ）は、図８の（ｂ）
に示す回路構成を有し、インターリーバー型の光波長合
分波器として機能する。近年、アレイ導波路回折格子の
回路を有する構成により、インターリーバー型の光波長
合分波器を実現する提案が、特願２００１−２２３２２
６に提案され、本発明者は、この提案の構成を光合分波
回路８（８Ｃ）に適用して第３実施形態例を構成した。
【００９９】上記特願２００１−２２３２２６の提案
は、アレイ導波路回折格子の回路の自由スペクトル領域
をΔｆｆｓｒ、前記光入力導波路から入力される光の周
波数間隔をΔｆｃｈ、前記光出力導波路の本数をＮｃｈ
としたとき、Δｆｆｓｒ＝Δｆ ｃｈ・Ｎｃｈの関係が成
り立つようにしたものであり、この提案は未だ公開にな
っていないものである。
【０１００】光合分波回路８（８Ｃ）は、例えば波長多
重光の合波を、１００ＧＨｚ間隔の波長多重光の入射光
を５０ＧＨｚ間隔の波長多重光に合波するインターリー
バー光波長合分波器として機能する。
【０１０１】つまり、この光合分波回路８（８Ｃ）は、
図８の（ｂ）に示す回路構成を有し、例えば同図の矢印
に示すように、隣り合う波長同士の間隔が１００ＧＨｚ
間隔の波長λ１、λ３、λ５、・・・、λｎ−１の波長
多重光と波長λ２、λ４、λ ６、・・・、λｎの波長多
重光が合波され、隣り合う波長同士の間隔が５０ＧＨｚ
間隔の波長λ１、λ２、λ３、・・・、λｎ−１、λｎ
を持った波長多重光が形成される。
【０１０２】なお、光合分波回路８（８Ｃ）は、図８の
（ｂ）とは逆に、例えば波長λ１、λ２、λ３、・・
・、λｎ、λｎ−１を持った波長多重光を、波長λ１、
λ３、λ５、・・・、λｎ−１の波長多重光と波長
λ２、λ４、λ６、・・・、λｎの波長多重光に分波す
る波長分割化の機能も有している。
【０１０３】本第３実施形態例でも光導波回路チップ７
（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）は、光合分波回路８（８Ａ，８
Ｂ，８Ｃ）のコアパターンを第１実施形態例と異なるパ
ターンとする以外は、上記第１実施形態例と同様にして
形成し、それぞれの光導波回路チップ７（７Ａ，７Ｂ，
７Ｃ）毎に光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透
過中心波長を設定温度（例えば２５℃）において測定し
た。
【０１０４】この測定により、本実施形態例では、グリ
ッドとする設定波長１５５０．９ｎｍに対して、光合分
波回路８Ａの光透過中心波長は０．４３ｎｍ短波長側に
ずれており、光合分波回路８Ｂの光透過中心波長は０．
３ｎｍ短波長側にずれており、光合分波回路８Ｃの光透
過中心波長は０．３５ｎｍ短波長側にずれていることが
分かった。
【０１０５】石英系導波路の光透過中心波長の温度依存
性は０．０１ｎｍ／℃であるから、上記各光合分波回路
８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波長を設定波長と
一致させるためには、光合分波回路８Ａを６８℃にし、
光合分波回路８Ｂを５５℃にし、光合分波回路８Ｃを６
０℃にすればよい。
【０１０６】そこで、本実施形態例では、図７に示した
ように、光ファイバ２を介して光導波回路チップ７（７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を接続し、温度制御手段５Ａにより光
導波回路チップ７Ａの温度を６８℃に保ち、温度制御手
段５Ｂにより光導波回路チップ７Ｂの温度を５５℃に保
ち、温度制御手段５Ｃにより光導波回路チップ７Ｃの温
度を６０℃に保つことにより、対応する光合分波回路８
（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波長を設定波長と略
一致させるようにした。
【０１０７】本第３実施形態例の光波長合分波器は以上
のように構成されており、本実施形態例の光波長合分波
器の透過波長特性は図９に示すようになった。
【０１０８】なお、図１１には、図８の（ａ）に示した
光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ）と同図の（ｂ）に示した
光合分波回路８（８Ｃ）を同一基板上に形成した、比較
例１の光波長合分波器が示されている。図１１に示すよ
うに、光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）を同一基板
上に形成した場合、それぞれの光合分波回路の温度調整
を個別に行なうことができず、比較例１の光波長合分波
器の透過波長特性は図１０に示すようになった。
【０１０９】図９、図１０を比較すると明らかなよう
に、第３実施形態例の光波長合分波器は、比較例１に比
べ、アイソレーションが高く、光透過中心波長における
挿入損失、隣接クロストークが共に良好な光透過特性を
得られることが分かった。
【０１１０】図１２には、本発明に係る光波長合分波器
の第４実施形態例の要部構成図が斜視図により示されて
いる。
【０１１１】本第４実施形態例の光波長合分波器は、上
記第３実施形態例とほぼ同様に構成されており、本第４
実施形態例の説明において、上記第３実施形態例と同様
に構成されているので、その重複説明は省略または簡略
化する。本第４実施形態例が上記第３実施形態例と異な
ることは、光合分波回路８（８Ｃ）を図１９に示したよ
うなマッハツェンダ光干渉計の光合分波回路としたこと
と、ペルチェ素子を用いて温度制御手段５を形成したこ
とである。
【０１１２】第４実施形態例において、光合分波回路８
（８Ｃ）は、例えば波長多重光の合波を、１００ＧＨｚ
間隔の波長多重光の入射光を５０ＧＨｚ間隔の波長多重
光に合波するインターリーバー光波長合分波器として機
能するものである。
【０１１３】つまり、この光合分波回路８（８Ｃ）は、
図２０の矢印に示したように、隣り合う波長同士の間隔
が１００ＧＨｚ間隔の波長λ１、λ３、λ５、・・・、
λｎ −１の波長多重光と波長λ２、λ４、λ６、・・
・、λｎの波長多重光を合波し、隣り合う波長同士の間
隔が５０ＧＨｚ間隔の波長λ１、λ２、λ３、・・・、
λｎ−１、λｎを持った波長多重光を形成する。
【０１１４】なお、光合分波回路８（８Ｃ）は、図２０
とは逆に、例えば隣り合う波長同士の間隔が５０ＧＨｚ
の波長λ１、λ２、λ３、・・・、λｎ−１、λｎを持
った波長多重光を、隣り合う波長同士の間隔が１００Ｇ
Ｈｚの波長λ１、λ３、λ５、・・・、λｎ−１の波長
多重光と、同じく隣り合う波長同士の間隔が１００ＧＨ
ｚの波長λ２、λ４、λ６、・・・、λｎの波長多重光
に分波する波長分割化の機能も有している。
【０１１５】本第４実施形態例において、光導波回路チ
ップ７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）の製造は、光合分波回路８
（８Ｃ）の光導波路コアを形成するパターンをマッハツ
ェンダ光干渉計の回路パターンとする以外は、上記第３
実施形態例と同様であり、その後、それぞれの光導波回
路チップ７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）毎に光合分波回路８
（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波長を設定温度（例
えば２５℃）において測定した。
【０１１６】この測定により、本実施形態例では、グリ
ッドとする設定波長１５５０．９ｎｍに対して、光合分
波回路８Ａの光透過中心波長は０．１５ｎｍ短波長側に
ずれており、光合分波回路８Ｂの光透過中心波長は０．
２２ｎｍ短波長側にずれており、光合分波回路８Ｃの光
透過中心波長は０．２３ｎｍ端波長側にずれていた。
【０１１７】前記の如く、石英系導波路の光透過中心波
長の温度依存性は０．０１ｎｍ／℃であるから、上記各
光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波長
を設定波長と一致させるためには、光合分波回路８Ａを
４０℃にし、光合分波回路８Ｂを４７℃にし、光合分波
回路８Ｃを４８℃にすればよい。
【０１１８】そこで、本実施形態例では、図１２に示し
たように、光ファイバ２を介して光導波回路チップ７
（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を接続し、温度制御手段５Ａによ
り光導波回路チップ７Ａの温度を６８℃に保ち、温度制
御手段５Ｂにより光導波回路チップ７Ｂの温度を５５℃
に保ち、温度制御手段５Ｃにより光導波回路チップ７Ｃ
の温度を６０℃に保つことにより、対応する光合分波回
路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の光透過中心波長を設定波長
と略一致させるようにした。
【０１１９】本第４実施形態例の光波長合分波器は以上
のように構成されており、本実施形態例の光波長合分波
器の透過波長特性は図１３に示すようになった。
【０１２０】また、図１５に示すように、第４実施形態
例に適用した光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）を同
一基板上に形成した比較例２の光波長合分波器は、それ
ぞれの光合分波回路８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の温度調整
を個別に行なうことができないため、透過波長特性は図
１４に示すようになった。
【０１２１】図１３、図１４を比較すると明らかなよう
に、第４実施形態例の光波長合分波器は、比較例２に比
べ、アイソレーションが高く、光透過中心波長における
挿入損失、クロストークが非常に良好な光透過特性を得
られることが分かった。
【０１２２】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
記各実施形態例では、３個の光導波回路チップ７（７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ）を２段に接続して光波長合分波器を形
成したが、本発明の光波長合分波器を形成する光導波回
路チップ７の個数や段数は特に限定されるものではなく
適宜設定されるものである。
【０１２３】また、上記第１、第２，第４実施形態例に
示したように、マッハツェンダ光干渉計の光合分波回路
８を設けて光波長合分波器を形成する場合、それぞれの
光合分波回路８は、４個以上の方向性結合部を有するマ
ッハツェンダ光干渉計の回路としてもよい。
【０１２４】さらに、本発明において、光合分波回路８
を形成するコアの寸法は特に限定されるものではなく適
宜設定されるものであり、例えばマッハツェンダ光干渉
計の回路を形成する場合に、使用波長や比屈折率差を考
慮して、単一モード導波路でそれぞれを形成することに
より、上記第１、第２、第４実施形態例と同様の効果を
奏することができる。
【０１２５】さらに、本発明において、光合分波回路８
を、アレイ導波路回折格子の回路を有する構成とする場
合、アレイ導波路回折格子の回路の詳細は特に限定され
るものではなく適宜設定されるものであり、従来のアレ
イ導波路回折格子や提案されている様々な構成のアレイ
導波路回折格子の回路を適用できるものである。
【０１２６】
【発明の効果】本発明によれば、光導波路により形成さ
れた波長合分波機能を有する光合分波回路を、それぞれ
互いに異なる基板上に形成して複数の光導波回路チップ
を形成し、これらの複数の光導波回路チップを接続して
形成して形成されているので、それぞれの光導波回路チ
ップ毎に、例えば光透過中心波長の調整等を行なうこと
ができる。
【０１２７】また、本発明において、光導波回路チップ
毎にその温度を制御して対応する光合分波回路の光透過
中心波長を調整する温度制御手段を設けた構成によれ
ば、光導波路の温度依存性を利用して、それぞれの光導
波回路チップ毎に、温度制御手段によって対応する光合
分波回路の光透過中心波長を調整することができるの
で、容易に、かつ、的確に、それぞれの光合分波回路の
光透過中心波長を調整し、アイソレーションが高く、低
損失で隣接クロストークが良好な光波長合分波器を実現
することができる。
【０１２８】さらに、本発明において、上記温度制御手
段は、対応する光合分波回路の光透過中心波長を設定波
長と略一致させる構成としたものによれば、容易に、か
つ、正確に、それぞれの光合分波経路の光透過中心波長
を個別に設定波長と略一致させることができ、より一
層、アイソレーションが高く、低損失で隣接クロストー
クが良好な光波長合分波器を実現することができる。
【０１２９】さらに、本発明において、光合分波回路は
マッハツェンダ光干渉計の回路としたり、アレイ導波路
回折格子の回路とすることにより、狭い波長間隔で複数
の波長の光を合波したり分波したりできる光波長合分波
器を的確に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光波長合分波器の第１実施形態例
を示す要部構成図である。
【図２】上記第１実施形態例の平面構成を示す説明図で
ある。
【図３】上記第１実施形態例の透過スペクトルを示すグ
ラフである。
【図４】本発明に係る光波長合分波器の第２実施形態例
を示す要部構成図である。
【図５】上記第２実施形態例を形成する１つの光合分波
回路の平面構成を示す説明図である。
【図６】上記第２実施形態例の透過スペクトルを示すグ
ラフである。
【図７】本発明に係る光波長合分波器の第３実施形態例
を示す要部構成図である。
【図８】上記第３実施形態例を形成する光合分波回路の
平面構成を示す説明図である。
【図９】上記第３実施形態例の透過スペクトルを示すグ
ラフである。
【図１０】比較例１の透過スペクトルを示すグラフであ
る。
【図１１】比較例１の光波長合分波器を示す説明図であ
る。
【図１２】本発明に係る光波長合分波器の第４実施形態
例を示す要部構成図である。
【図１３】上記第４実施形態例の透過スペクトルを示す
グラフである。
【図１４】比較例２の透過スペクトルを示すグラフであ
る。
【図１５】比較例２の光波長合分波器を示す説明図であ
る。
【図１６】アレイ導波路回折格子の回路構成例を示す説
明図である。
【図１７】アレイ導波路回折格子の透過スペクトル例を
示すグラフである。
【図１８】通信容量増大を目的とした波長多重光の合分
波構成を模式的に示す説明図である。
【図１９】マッハツェンダ光干渉計の光合分波回路を示
す説明図である。
【図２０】図１９の回路を用いた波長多重光の合波動作
例を示す説明図である。
【図２１】マッハツェンダ光干渉計の光合分波回路を同
一基板上に複数形成した回路構成を示す説明図である。
【図２２】図２１（ｂ）の回路を用いた波長多重光の合
波動作例を示す説明図である。
【図２３】マッハツェンダ光干渉計の光合分波回路にお
いて、等価屈折率の１０−５の桁の値を制御できる場合
とできない場合の光透過中心波長変化量を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 基板 ２ 光ファイバ ３ 第１の光導波路 ４ 第２の光導波路 ５ 温度制御手段 ７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ 光導波回路チップ ８，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ 光合分波回路 １１ 第１の方向性結合部 １２ 第２の方向性結合部 １３ 第３の方向性結合部 ２２ 光入力導波路 ２３ 第１のスラブ導波路 ２４ アレイ導波路 ２４ａ チャンネル導波路 ２５ 第２のスラブ導波路 ２６ 光出力導波路
フロントページの続き (72)発明者 柏原 一久 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 KA04 KB04 LA01 LA18 NA01 PA05 PA21 PA24 QA02 QA04 TA14 2K002 AA02 AB04 BA13 CA15 CA22 CA25 DA08 EA10 HA11

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光導波路により形成された波長合分波機
    能を有する光合分波回路を、それぞれ互いに異なる基板
    上に形成して複数の光導波回路チップを形成し、これら
    の複数の光導波回路チップを接続して形成したことを特
    徴とする多段結合の光波長合分波器。
  2. 【請求項２】 それぞれの光導波回路チップには、光導
    波回路チップ毎にその温度を制御して対応する光合分波
    回路の光透過中心波長を調整する温度制御手段が設けら
    れていることを特徴とする請求項１記載の光波長合分波
    器。
  3. 【請求項３】 温度制御手段は、対応する光合分波回路
    の光透過中心波長を設定波長と略一致させることを特徴
    とする請求項２記載の光波長合分波器。
  4. 【請求項４】 光合分波回路は、第１の光導波路と、該
    第１の光導波路と並設された第２の光導波路とを有し、
    前記第１の光導波路と前記第２の光導波路を近接させて
    成る方向性結合部を光導波路長手方向に間隔を介して複
    数配設し、隣り合う方向性結合部に挟まれた第１の光導
    波路と第２の光導波路は互いに異なる長さとしたマッハ
    ツェンダ光干渉計の回路であることを特徴とする請求項
    １または請求項２または請求項３記載の光波長合分波
    器。
  5. 【請求項５】 光合分波回路は、１本以上の光入力導波
    路と、該光入力導波路の出力端に接続された第１のスラ
    ブ導波路と、該第１のスラブ導波路の出力端に接続さ
    れ、互いに設定量異なる長さの複数並設されたチャネル
    導波路から成るアレイ導波路と、該アレイ導波路の出力
    端に接続された第２のスラブ導波路と、該第２のスラブ
    導波路の出力端に複数並設接続された光出力導波路とを
    備えたアレイ導波路回折格子の回路であることを特徴と
    する請求項１または請求項２または請求項３記載の光波
    長合分波器。
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