JP2003167221A - Waveguide type optical element - Google Patents

Waveguide type optical element

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JP2003167221A
JP2003167221A JP2001367219A JP2001367219A JP2003167221A JP 2003167221 A JP2003167221 A JP 2003167221A JP 2001367219 A JP2001367219 A JP 2001367219A JP 2001367219 A JP2001367219 A JP 2001367219A JP 2003167221 A JP2003167221 A JP 2003167221A
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JP
Japan
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waveguide
optical
channel
waveguide type
type optical
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JP2001367219A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Maru
浩一 丸
Masahiro Okawa
正浩 大川
Takashi Chiba
貴史 千葉
Naoto Uetsuka
尚登 上塚
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waveguide type optical element which can easily control the phase of an interference device and easily acquire a desired optical frequency characteristic. <P>SOLUTION: An optical phase shifter 11a (11b to 11d) uses a refractive index change caused by an electro-optic effect, a photoelastic effect, or a magneto- optical effect without using the heat of a heater. Thereby, certain optical phase shifter 11a (11b to 11d) vanishingly affects other adjacent optical phase shifters 11a (11b to 11d). Accordingly, the phase control becomes easy and it becomes easy to acquire the desired optical frequency characteristic. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、導波路型光素子に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveguide type optical device.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信の分野においては、複数の信号を
別々の波長の光にのせ、1本の光ファイバで伝送するこ
とにより情報容量を増加させる、いわゆる波長分割多重
方式が検討されている。この波長分割多重方式におい
て、信号劣化を抑えつつ信号の高速化、大容量化を実現
するためには、中継点で接続された光ファイバアンプの
利得特性を動的に平坦化する技術や伝送系で生じる光波
長分散を補償する技術が重要な役割を果たす。利得特性
の平坦化や分散補償を動的に行う光デバイスとして、様
々な構成の可変利得等化器や分散補償器が提案されてい
る。
2. Description of the Related Art In the field of optical communication, a so-called wavelength division multiplexing system has been studied in which a plurality of signals are put on lights having different wavelengths and transmitted by one optical fiber to increase the information capacity. . In this wavelength division multiplexing method, in order to realize high-speed and large-capacity signals while suppressing signal deterioration, there is a technique and a transmission system that dynamically flatten the gain characteristics of optical fiber amplifiers connected at relay points. The technology of compensating for the chromatic dispersion of light generated in 1. plays an important role. Variable gain equalizers and dispersion compensators with various configurations have been proposed as optical devices for dynamically flattening gain characteristics and dispersion compensation.

【0003】特に、石英系プレーナ光波回路(PLC)
を用い、マッハ・ツェンダ干渉計、アレイ導波路格子、
リング共振器等の光干渉器を基本構造とし、これらの構
造を構成するチャネル導波路の途中に光位相シフタを形
成した導波路型光素子は、光位相シフタでの光位相変化
によって様々な光周波数特性(周波数−損失特性及び周
波数−分散特性)を実現でき、PLC形成技術の成熟に
伴い活発な研究開発が進められている。
In particular, a silica-based planar lightwave circuit (PLC)
, Mach-Zehnder interferometer, arrayed waveguide grating,
A waveguide-type optical element that has an optical interferometer such as a ring resonator as a basic structure and an optical phase shifter formed in the middle of the channel waveguides that compose these structures Frequency characteristics (frequency-loss characteristics and frequency-dispersion characteristics) can be realized, and active R & D is underway as the PLC formation technology matures.

【0004】図5は周波数−損失特性を制御するために
用いられる、石英系PLCを用いたマッハ・ツェンダ型
可変利得等化器の従来例を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a conventional example of a Mach-Zehnder type variable gain equalizer using a silica-based PLC, which is used for controlling the frequency-loss characteristic.

【0005】本可変利得等化器は、2入力2出力の2×
2光分配器3a1と2入力2出力の2×2光分配器3a
2との間の導波路で構成されたマッハ・ツェンダ干渉計
の一方(図では下方)のチャネル導波路4a1、4a2
の途中に、光分配器3b1〜3b4及び所定の長さずつ
長さの異なるチャネル導波路5a1、5a2で構成され
たアレイ導波路型光合分波器6a1、6a2を挿入した
ものである。
The present variable gain equalizer is a 2-input / 2-output 2 ×
2 optical distributor 3a1 and 2 × 2 optical distributor 3a having 2 inputs and 2 outputs
Channel waveguides 4a1 and 4a2 on one side (lower side in the figure) of the Mach-Zehnder interferometer composed of the waveguide between the two
In the middle of the above, the optical waveguides 3b1 to 3b4 and the arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexers 6a1 and 6a2 formed by the channel waveguides 5a1 and 5a2 having different lengths by a predetermined length are inserted.

【0006】すなわち、本可変利得等化器は、入力端が
基板9の一方の端面(図では左端面)に露出するように
基板9に形成された2本の入力用チャネル導波路1(1
a、1b)と、入力端が入力用チャネル導波路1の出力
端に接続された2×2光分配器3a1と、入力端が2×
2光分配器3a1の一方(図では下端)の出力端に接続
されたチャネル導波路4a1と、入力端がチャネル導波
路4a1の出力端に接続されたアレイ導波路型光合分波
器6a1と、入力側がアレイ導波路型光合分波器6a1
の出力端に接続された複数のチャネル導波路5bと、入
力側がチャネル導波路5bの出力側に接続されたアレイ
導波路型合分波器6a2と、一方の入力端がアレイ導波
路型光合分波器6a2の出力端に接続された2×2光分
配器4a2と、入力端が2×2光分配器3a2の出力端
に接続され出力端が基板9の他方の端面(図では右端
面)に露出するように形成された2本の出力用チャネル
導波路2(2a、2b)と、2×2光分配器3a1の他
方の出力端(図では上側)と2×2光分配器3a2の他
方の入力端(図では上側)との間に接続されたチャネル
導波路4bと、チャネル導波路4b、5bの一部を覆う
ように形成されたヒータ8とで構成されている。
That is, the present variable gain equalizer has two input channel waveguides 1 (1) formed on the substrate 9 so that the input end is exposed on one end face (left end face in the figure) of the substrate 9.
a, 1b), a 2 × 2 optical distributor 3a1 whose input end is connected to the output end of the input channel waveguide 1, and whose input end is 2 ×
A channel waveguide 4a1 connected to the output end of one (lower end in the figure) of the two optical distributors 3a1, and an arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a1 whose input end is connected to the output end of the channel waveguide 4a1. Array side optical multiplexer / demultiplexer 6a1 on the input side
, A plurality of channel waveguides 5b connected to the output end of the array waveguide, an array waveguide type multiplexer / demultiplexer 6a2 whose input side is connected to the output side of the channel waveguide 5b, and one input end of the array waveguide type optical multiplexer / demultiplexer. 2 × 2 optical distributor 4a2 connected to the output end of the wave filter 6a2, and the input end connected to the output end of the 2 × 2 optical distributor 3a2 and the output end of the other end face of the substrate 9 (right end face in the figure) Two output channel waveguides 2 (2a, 2b) formed so as to be exposed to the other, the other output end (upper side in the figure) of the 2 × 2 optical distributor 3a1 and the 2 × 2 optical distributor 3a2. It is composed of a channel waveguide 4b connected between the other input end (upper side in the drawing) and a heater 8 formed so as to cover a part of the channel waveguides 4b and 5b.

【0007】本可変利得等化器ではチャネル導波路4
b、5bとヒータ8とで光位相シフタが構成されてい
る。
In this variable gain equalizer, the channel waveguide 4
b, 5b and the heater 8 constitute an optical phase shifter.

【0008】入力信号光はマッハ・ツェンダ干渉計の両
方のチャネル導波路4a1、4bに分配される。一方の
信号光はアレイ導波路型光合分波器6a1により波長ご
とに分波され、途中の光位相シフタにより位相変化を受
け、再びアレイ導波路型光合分波器6a2により合波さ
れる。この合波光と、チャネル導波路4bを通過した光
とが干渉し合って出力用チャネル導波路2から出力す
る。
The input signal light is distributed to both channel waveguides 4a1 and 4b of the Mach-Zehnder interferometer. One signal light is demultiplexed for each wavelength by the arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a1, undergoes a phase change by an optical phase shifter on the way, and is again multiplexed by the arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a2. The combined light and the light passing through the channel waveguide 4b interfere with each other and are output from the output channel waveguide 2.

【0009】ここで、各ヒータ8に印加する電流を調整
することにより、信号光の位相が調整され、波長ごとに
干渉状態が変化し、様々な光周波数特性を実現すること
ができる。本回路構成に関しては、C.R.Doerr
らによる”Integrated WDM dynam
ic power equalizer withpo
tentially low insertion l
oss”,IEEEPhoton.Technol.L
ett.,Vol.10,No.10,pp.1443
−1445,1998に詳しく述べられている。
Here, by adjusting the current applied to each heater 8, the phase of the signal light is adjusted, the interference state changes for each wavelength, and various optical frequency characteristics can be realized. Regarding this circuit configuration, C.I. R. Doerr
Et al. "Integrated WDM dynam"
ic power equalizer withpo
tentially low insertion l
oss ", IEEPHOTO.Technol.L
ett. , Vol. 10, No. 10, pp. 1443
-1445, 1998.

【0010】図6はトランスバーサル型可変利得等化器
の従来例を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a conventional example of a transversal type variable gain equalizer.

【0011】本可変利得等化器は、入力端が基板9の一
方の端面(図では左端面)に露出するように基板9に形
成された入力用チャネル導波路1と、入力端が入力用チ
ャネル導波路1の他端(図では右端)に接続され入力し
た信号光を5つに分配する1×5光分配器3c1と、入
力端が1×5光分配器3c1の出力端に接続され所定の
長さずつ長さの異なる5本のチャネル導波路5c1と、
チャネル導波路5c1の出力端に接続された複数の0次
動作のマッハ・ツェンダ干渉計21と、入力側がマッハ
・ツェンダ干渉計21の出力側に接続され所定の長さず
つ長さの異なるチャネル導波路5c2と、チャネル導波
路5c2の出力側に接続された5×1光分配器(1×5
光分配器3c1の入出力側を反対に形成したものであ
る。)3c2と、入力端が5×1光分配器3c2の出力
端に接続され出力端が基板9の他方の端面(図では右端
面)に露出するように基板9に形成された出力用チャネ
ル導波路2とで構成されている。
In this variable gain equalizer, the input channel waveguide 1 formed on the substrate 9 so that the input end is exposed on one end face (left end face in the figure) of the substrate 9 and the input end is for input. A 1 × 5 optical distributor 3c1 that is connected to the other end (right end in the figure) of the channel waveguide 1 and distributes the input signal light into five, and an input end is connected to an output end of the 1 × 5 optical distributor 3c1. Five channel waveguides 5c1 having different lengths by a predetermined length,
A plurality of zero-order operation Mach-Zehnder interferometers 21 connected to the output end of the channel waveguide 5c1 and a channel guide having an input side connected to the output side of the Mach-Zehnder interferometer 21 and having different lengths by a predetermined length. The waveguide 5c2 and a 5 × 1 optical distributor (1 × 5) connected to the output side of the channel waveguide 5c2.
The light distributor 3c1 is formed so that its input and output sides are opposite to each other. ) 3c2 and an output channel conductor formed on the substrate 9 such that the input end is connected to the output end of the 5 × 1 optical distributor 3c2 and the output end is exposed at the other end face of the substrate 9 (right end face in the figure). And the waveguide 2.

【0012】マッハ・ツェンダ干渉計21は、基板9の
中央に形成された5つの1入力2出力の1×2光分配器
3d1と、1×2光分配器3d1と対向するように基板
9上に形成された5つの2×1光分配器(1×2光分配
器3d1の入出側を反対に形成したものである。)3d
2と、各1×2光分配器3d1と各2×1光分配器3d
2との間に挿入された複数対のチャネル導波路5eと、
各チャネル導波路5eの一部を覆うように配置された1
0個のヒータ8とで構成されている。このマッハ・ツェ
ンダ干渉計21のチャネル導波路5e上にヒータ8を形
成することで光位相シフタを構成している。
The Mach-Zehnder interferometer 21 is provided on the substrate 9 so as to face five 1 × 2 optical distributors 3d1 with 1 input and 2 outputs formed in the center of the substrate 9. 3d of the five 2 × 1 light distributors (the input and output sides of the 1 × 2 light distributor 3d1 are formed opposite to each other).
2, each 1 × 2 optical distributor 3d1 and each 2 × 1 optical distributor 3d
A plurality of pairs of channel waveguides 5e inserted between 2 and
1 arranged so as to cover a part of each channel waveguide 5e
It is composed of zero heaters 8. An optical phase shifter is configured by forming the heater 8 on the channel waveguide 5e of the Mach-Zehnder interferometer 21.

【0013】マッハ・ツェンダ干渉計21上のヒータ8
に印加する電流を調整することにより、各チャネル導波
路5eを通過する光の振幅と位相とを同時に調整するこ
とができる。出力光は、各チャネル導波路5c2を通過
する光の振幅及び位相を成分とするフーリエ級数で表さ
れ、各ヒータ8の電流を調整することで様々な光周波数
特性を実現することができる。
The heater 8 on the Mach-Zehnder interferometer 21
The amplitude and phase of the light passing through each channel waveguide 5e can be adjusted at the same time by adjusting the current applied to. The output light is represented by a Fourier series having the amplitude and phase of the light passing through each channel waveguide 5c2 as components, and various optical frequency characteristics can be realized by adjusting the current of each heater 8.

【0014】図7はラテイス型可変利得等化器の従来例
を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a conventional example of a lattice type variable gain equalizer.

【0015】本可変利得等化器は、マッハ・ツェンダ干
渉計を直列接続した構成となっており、ディジタルフィ
ルタとして多用されるラティスフィルタと同様の回路構
成となっている。
This variable gain equalizer has a configuration in which Mach-Zehnder interferometers are connected in series, and has a circuit configuration similar to that of a lattice filter often used as a digital filter.

【0016】すなわち、本可変利得等化器は、入力端が
基板9の一方の端面(図では左端面)に露出するように
基板9に形成された2本の入力用チャネル導波路1(1
a、1b)と、入力端が入力用チャネル導波路1の出力
端に形成された2入力2出力の2×2光分配器3a1
と、一端が2×2光分配器3a1の出力端に接続された
2本のチャネル導波路5f1と、入力端がチャネル導波
路5f1の出力端に接続された2×2光分配器3a2
と、入力端が2×2光分配器3a2の出力端に接続され
た2本のチャネル導波路5f2と、入力端がチャネル導
波路5f2の出力端に接続された2×2光分配器3a
3、入力端が2×2光分配器3a3の出力端に接続され
た2本のチャネル導波路5f3と、入力端がチャネル導
波路5f3の出力端に接続された2×2光分配器3a4
と、入力端が2×2光分配器3a4の出力端に接続され
他端が基板9の他方の端面(図では右端面)に露出する
ように基板9に形成された2本の出力用チャネル導波路
2(2a、2b)と、チャネル導波路5f1〜5f3上
にそれぞれ形成された6つのヒータ8a〜8fとで構成
されたものである。チャネル導波路5f1〜5f3上に
それぞれヒータ8aから8fを形成することで光位相シ
フタを構成している。本可変利得等化器は、マッハ・ツ
ェンダ干渉計上に形成されたヒータ8a〜8fの電流を
調整することにより、様々な光周波数特性を実現するこ
とができる。
That is, the present variable gain equalizer has two input channel waveguides 1 (1) formed on the substrate 9 so that the input end is exposed on one end face (left end face in the figure) of the substrate 9.
a, 1b) and a 2 × 2 optical distributor 3a1 having 2 inputs and 2 outputs, the input end of which is formed at the output end of the input channel waveguide 1.
And two channel waveguides 5f1 whose one end is connected to the output end of the 2 × 2 optical distributor 3a1, and 2 × 2 optical distributor 3a2 whose input end is connected to the output end of the channel waveguide 5f1.
And two channel waveguides 5f2 whose input ends are connected to the output ends of the 2 × 2 optical distributor 3a2, and 2 × 2 optical distributors 3a whose input ends are connected to the output ends of the channel waveguides 5f2.
3, two channel waveguides 5f3 whose input ends are connected to the output ends of the 2 × 2 optical distributor 3a3, and 2 × 2 optical distributors 3a4 whose input ends are connected to the output ends of the channel waveguides 5f3
And two output channels formed on the substrate 9 so that the input end is connected to the output end of the 2 × 2 optical distributor 3a4 and the other end is exposed at the other end face of the substrate 9 (right end face in the figure). The waveguide 2 (2a, 2b) and the six heaters 8a to 8f formed on the channel waveguides 5f1 to 5f3, respectively. The optical phase shifter is configured by forming the heaters 8a to 8f on the channel waveguides 5f1 to 5f3, respectively. The variable gain equalizer can realize various optical frequency characteristics by adjusting the currents of the heaters 8a to 8f formed in the Mach-Zehnder interferometer.

【0017】本可変利得等化器の回路構成に関しては、
L.Jungujiらによる”Synthesis o
f coherent two−port latti
ce−form optical delay−lin
e circuit”,J.Lightwave Te
chnol.,Vol.13,No.1,pp.73−
82,1995に詳しく述べられている。
Regarding the circuit configuration of this variable gain equalizer,
L. "Synthesis o" by Junguji et al.
f coherent two-port latti
ce-form optical delay-lin
e circuit ", J. Lightwave Te
chnol. , Vol. 13, No. 1, pp. 73-
82, 1995.

【0018】いずれの構成においても、ヒータに印加す
る電流を調整して光位相シフタにおける光の位相変化を
調整し、所望の周波数−損失特性を実現することができ
る。
In any of the configurations, the current applied to the heater can be adjusted to adjust the phase change of light in the optical phase shifter, and a desired frequency-loss characteristic can be realized.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の石英
系PLCを用いた可変利得等化器や分散補償器では、位
相調整方法として、上述のようにチャネル導波路上にヒ
ータを形成し、ヒータに印加する電流を調整し、ヒータ
の発熱を調整する方法があった。本方法は、石英の熱光
学効果による屈折率変化を利用している。
By the way, in the conventional variable gain equalizer and dispersion compensator using the silica-based PLC, the heater is formed on the channel waveguide as described above as a phase adjusting method. There has been a method of adjusting the current applied to the heater to adjust the heat generation of the heater. This method utilizes the change in the refractive index of quartz due to the thermo-optic effect.

【0020】しかしながら、本方法では、ヒータから発
生する熱を位相変化に利用するため、熱が光位相シフタ
以外の導波路や他の光位相シフタまで拡散することが多
い。
However, in this method, since the heat generated from the heater is used for the phase change, the heat is often diffused to the waveguide other than the optical phase shifter or other optical phase shifters.

【0021】具体的には隣接する光位相シフタの間隔
(チャネル導波路の間隔)がおよそ1mm以下になる
と、隣接する光位相シフタの間に熱の影響が生じてく
る。例えば、隣接する光位相シフタの間隔が1mm以下
の場合において、光位相シフタのヒータを加熱したとき
の当該光位相シフタの位相変動量を100%とすると、
当該光位相シフタに隣接する光位相シフタもその位相変
動量が10%以上となってしまい、隣接する光位相シフ
タ間の熱の影響を無視できなくなる。
Specifically, when the distance between the adjacent optical phase shifters (the distance between the channel waveguides) is about 1 mm or less, the influence of heat occurs between the adjacent optical phase shifters. For example, when the distance between adjacent optical phase shifters is 1 mm or less, and the phase fluctuation amount of the optical phase shifter when the heater of the optical phase shifter is heated is 100%,
The optical phase shifter adjacent to the optical phase shifter also has a phase fluctuation amount of 10% or more, and the influence of heat between the adjacent optical phase shifters cannot be ignored.

【0022】このように、もしヒータで発生した熱が所
望の光位相シフタ以外の導波路を加熱した場合、その光
位相シフタを構成する導波路でも屈折率変化が生じ、所
望の光位相シフタ以外でも位相変化が生じることにな
る。従って、干渉器における位相制御が困難となり、所
望の光周波数特性を得ることが困難になってしまうとい
う問題があった。
As described above, if the heat generated by the heater heats the waveguide other than the desired optical phase shifter, the refractive index changes also in the waveguides constituting the optical phase shifter, and the waveguide other than the desired optical phase shifter is changed. However, a phase change will occur. Therefore, there is a problem that phase control in the interferometer becomes difficult and it becomes difficult to obtain a desired optical frequency characteristic.

【0023】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、干渉器における位相制御が容易で所望の光周波数特
性を得るのが容易な導波路型光素子を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems and to provide a waveguide type optical element in which phase control in an interferometer is easy and desired optical frequency characteristics can be easily obtained.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の導波路型光素子は、複数本のチャネル導波路
が所定の間隔で隣接して配置され、チャネル導波路上に
電極が形成されてなる光位相シフタを含む導波路型光素
子であって、光位相シフタが電気光学効果、光弾性効果
若しくは磁気光学効果を有する基板材料で構成されてい
るものである。
In order to achieve the above object, in a waveguide type optical element of the present invention, a plurality of channel waveguides are arranged adjacent to each other at a predetermined interval, and electrodes are provided on the channel waveguides. A waveguide type optical element including an optical phase shifter formed, wherein the optical phase shifter is composed of a substrate material having an electro-optical effect, a photoelastic effect or a magneto-optical effect.

【0025】上記構成に加え本発明の導波路型光素子
は、導波路型光素子本体と光位相シフタの別体で構成さ
れ、光位相シフタを構成するチャネル導波路と導波路型
光素子本体との接続部端面において、各チャネル導波路
は接続部端面に対して斜めに接続されていてもよい。
In addition to the above structure, the waveguide type optical element of the present invention is composed of a waveguide type optical element body and an optical phase shifter separately, and a channel waveguide and a waveguide type optical element body constituting the optical phase shifter. In the end face of the connection part with and, each channel waveguide may be connected obliquely to the end face of the connection part.

【0026】上記構成に加え本発明の導波路型光素子の
導波路型光素子本体は石英系材料からなるのが好まし
い。
In addition to the above structure, the waveguide type optical element body of the waveguide type optical element of the present invention is preferably made of a silica material.

【0027】本発明によれば、光位相シフタはヒータに
よる熱を利用するのではなく、電気光学効果、光弾性効
果若しくは磁気光学効果による屈折率変化を利用するの
で、ある光位相シフタが他の隣接する光位相シフタへ及
ぼす影響はほとんど無視することができる。従って、位
相制御が容易となり、所望の光周波数特性を得ることが
容易となる。
According to the present invention, the optical phase shifter does not utilize the heat from the heater but utilizes the change in the refractive index due to the electro-optical effect, the photoelastic effect or the magneto-optical effect, so that one optical phase shifter can The influence on the adjacent optical phase shifters can be almost ignored. Therefore, phase control is facilitated, and desired optical frequency characteristics are facilitated.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0029】図1は本発明の導波路型光素子の第1の実
施の形態を示す平面図である。なお、従来例と同様の部
材には共通の符号を用いた。
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a waveguide type optical element of the present invention. The same reference numerals are used for the same members as in the conventional example.

【0030】本導波路型光素子は、マッハ・ツェンダ型
可変利得等化器であり、第1の導波路型光素子本体(図
の左側)と、第2の導波路型光素子本体(図の右側)と
がそれぞれ異なる基板上に形成され、第1及び第2の導
波路型光素子本体とが電気光学効果を有する材料で構成
された光位相シフタ(図の中央)で接続されたものであ
る。
The present waveguide type optical element is a Mach-Zehnder type variable gain equalizer, and includes a first waveguide type optical element body (left side in the figure) and a second waveguide type optical element body (see the figure). (On the right side of FIG. 2) are respectively formed on different substrates, and are connected to the first and second waveguide type optical element bodies by an optical phase shifter (center in the figure) composed of a material having an electro-optical effect. Is.

【0031】第1の導波路型光素子本体は、マッハ・ツ
ェンダ干渉計の一方のチャネル導波路4a1の途中にア
レイ導波路型光合分波器6a1を挿入したものであり、
一端が石英からなる基板9aの一方の端面(図では左端
面)に露出するように基板9aに形成された2本の入力
用チャネル導波路1(1a、1b)と、入力端が入力用
チャネル導波路1の他端に接続された2×2光分配器3
a1と、入力端が2×2光分配器3a1の一方(図では
下端)の出力端に接続されたアレイ導波路型光合分波器
6a1と、入力側がアレイ導波路型光合分波器6a1の
出力端に接続され出力側が基板9aの他方の端面22a
に露出するように基板9aに形成された複数(図では5
本であるが限定されない。)のチャネル導波路5b1
と、一端が2×2光分配器3a1の他方(図では上側)
の出力端に接続され、他端が基板9aの他方の端面22
aに露出するように基板9aに形成されたチャネル導波
路4b1とで構成されている。
The first waveguide type optical element body is one in which an arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a1 is inserted in the middle of one channel waveguide 4a1 of the Mach-Zehnder interferometer.
Two input channel waveguides 1 (1a, 1b) formed on the substrate 9a so that one end is exposed on one end face (left end face in the figure) of the substrate 9a made of quartz, and the input end is an input channel. 2 × 2 optical distributor 3 connected to the other end of the waveguide 1
a1 and an arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a1 whose input end is connected to one (lower end in the figure) output end of the 2 × 2 optical distributor 3a1 and an input side of the arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a1. The other end face 22a of the substrate 9a is connected to the output end and the output side is the other end face 22a.
Are formed on the substrate 9a so as to be exposed at
A book, but not limited to it. ) Channel waveguide 5b1
And one end of the 2 × 2 optical distributor 3a1 (upper side in the figure)
Of the other end surface 22 of the substrate 9a connected to the output end of
and a channel waveguide 4b1 formed on the substrate 9a so as to be exposed at a.

【0032】チャネル導波路4b1、5b1の出力端近
傍は基板9aの他端の端面22aに対して垂直になるよ
うに形成されている。また、チャネル導波路4b1、5
b1は所定の長さずつ長さが異なっている。
The vicinity of the output ends of the channel waveguides 4b1 and 5b1 is formed so as to be perpendicular to the end face 22a at the other end of the substrate 9a. In addition, the channel waveguides 4b1 and 5b
b1 is different in length by a predetermined length.

【0033】第2の導波路型光素子本体は、マッハ・ツ
ェンダ干渉計の一方のチャネル導波路4a2の途中にア
レイ導波路型光合分波器6a2を挿入したものであり、
入力側が石英からなる基板9bの一方の端面22bに露
出するように基板9bに形成された複数(図では5本で
あるが限定されない。)のチャネル導波路5b2と、入
力端がチャネル導波路5b2の他端に接続されたアレイ
導波路型光合分波器6a2と、入力端がアレイ導波路型
光合分波器6a2の出力端に接続されたチャネル導波路
4a2と、一方の入力端(図では下側)がチャネル導波
路4a2の出力端に接続された2×2光分配器3a2
と、一端が基板9bの一方の端面22bに露出するよう
に基板9bに形成され他端が2×2光分配器3a2の他
方の入力端(図では上側)に接続されたチャネル導波路
4b2と、入力端が2×2光分配器3a2の出力端に接
続され他端が基板9bの他方の端面(図では右端面)に
露出するように形成された2本の出力用チャネル導波路
2(2a、2b)とで構成されている。
The second waveguide type optical element main body is one in which an arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a2 is inserted in the middle of one channel waveguide 4a2 of the Mach-Zehnder interferometer.
A plurality of (five in the figure, but not limited to) channel waveguides 5b2 formed on the substrate 9b so that the input side is exposed to one end surface 22b of the substrate 9b made of quartz, and the input end is the channel waveguide 5b2. Of the arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a2, the input end of which is connected to the output end of the arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a2, and one input end (in the figure, The lower side) is a 2 × 2 optical distributor 3a2 connected to the output end of the channel waveguide 4a2.
And a channel waveguide 4b2 which is formed on the substrate 9b so that one end is exposed to one end face 22b of the substrate 9b and the other end is connected to the other input end (upper side in the figure) of the 2 × 2 optical distributor 3a2. , Two output channel waveguides 2 formed so that their input ends are connected to the output ends of the 2 × 2 optical distributor 3a2 and the other ends are exposed at the other end face (right end face in the figure) of the substrate 9b ( 2a, 2b).

【0034】チャネル導波路4b2、5b2の入力端近
傍は基板9bの端面22bに対して垂直であり、かつ第
1の導波路型光素子本体のチャネル導波路4b1、5b
1の他端側近傍の間隔と等しい間隔になるように形成さ
れている。また、チャネル導波路5b2、5a2は所定
の長さずつ長さが異なっている。
The vicinity of the input ends of the channel waveguides 4b2, 5b2 is perpendicular to the end face 22b of the substrate 9b, and the channel waveguides 4b1, 5b of the first waveguide type optical element body are provided.
It is formed so as to have an interval equal to the interval near the other end side of 1. The channel waveguides 5b2 and 5a2 are different in length by a predetermined length.

【0035】光位相シフタ11aは、電気光学効果を有
する材料としての電気光学結晶であるニオブ酸リチウム
(LiNbO3)からなる基板9caと、基板9ca上
に平行、かつ第1の導波路型光素子本体のチャネル導波
路4b1、5b1の他端面22a側近傍の間隔と等しい
間隔になるように形成されたチャネル導波路7aと、チ
ャネル導波路7aの上にそれぞれ形成された電極10a
とで構成されている。
The optical phase shifter 11a is composed of a substrate 9ca made of lithium niobate (LiNbO 3 ) which is an electro-optic crystal as a material having an electro-optic effect, and a first waveguide type optical element parallel to the substrate 9ca. A channel waveguide 7a formed to have a distance equal to the distance in the vicinity of the other end surface 22a side of the channel waveguides 4b1 and 5b1 of the main body, and an electrode 10a formed on the channel waveguide 7a, respectively.
It consists of and.

【0036】次に本導波路型光素子の動作について説明
する。
Next, the operation of the present waveguide type optical element will be described.

【0037】入力用チャネル導波路1に入力した信号光
はマッハ・ツェンダ干渉計(第1の導波路型光素子本
体)の2×2光分配器3a1で2つに分配され、2つの
チャネル導波路4a1、4b1を通る。
The signal light input to the input channel waveguide 1 is split into two by the 2 × 2 optical splitter 3a1 of the Mach-Zehnder interferometer (first waveguide type optical element body), and the two channel waveguides are guided. It passes through the waveguides 4a1 and 4b1.

【0038】2つのチャネル導波路4a1、4b1を通
る信号光のうち、一方の信号光は、アレイ導波路型光合
分波器6a1により波長ごとに分波され、チャネル導波
路5b1をそれぞれ通って光シフタ11aの各チャネル
導波路7aに入力する。チャネル導波路7aを通る信号
光は光位相シフタ11aで位相変化を受け、第2の導波
路型光素子本体のチャネル導波路5b2を通ってアレイ
導波路型光合分波器6a2により合波され2×2光分配
器3a2に入力する。
Of the signal lights passing through the two channel waveguides 4a1 and 4b1, one signal light is demultiplexed for each wavelength by the arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a1 and is passed through the channel waveguides 5b1 respectively. It is input to each channel waveguide 7a of the shifter 11a. The signal light passing through the channel waveguide 7a undergoes a phase change by the optical phase shifter 11a, passes through the channel waveguide 5b2 of the second waveguide type optical element body, and is multiplexed by the arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a2. Input to the × 2 optical distributor 3a2.

【0039】2つのチャネル導波路4a1、4b1を通
る信号光のうち、他方の信号光は、第1の導波路型光素
子本体のチャネル導波路4b1を通った後、光位相シフ
タ11aで位相変化を受け、第2の導波路型光素子本体
のチャネル導波路4b2を通り、2×2光分配器3a2
に入力してアレイ導波路型光合分波器6a2からの信号
光と干渉して出力用チャネル導波路2から出力する。
Of the signal light passing through the two channel waveguides 4a1 and 4b1, the other signal light passes through the channel waveguide 4b1 of the first waveguide type optical element body, and then the phase is changed by the optical phase shifter 11a. And passes through the channel waveguide 4b2 of the second waveguide type optical element body and receives the 2 × 2 optical distributor 3a2.
To the output channel waveguide 2 by interfering with the signal light from the arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 6a2.

【0040】ここで、各光位相シフタ11aのチャネル
導波路7a上に形成された電極10aに印加される電圧
を調整することで位相が調整され、波長ごとに干渉状態
が変化し、様々な光周波特性を実現することができる。
Here, the phase is adjusted by adjusting the voltage applied to the electrode 10a formed on the channel waveguide 7a of each optical phase shifter 11a, the interference state changes for each wavelength, and various light Frequency characteristics can be realized.

【0041】本導波路型光素子の光位相シフタ11a
は、熱を利用するのではなく、電気光学効果による屈折
率変化を利用するので、ある光位相シフタ11aが他の
隣接する光位相シフタ11aへ及ぼす影響はほとんど無
視できる。具体的には、少なくとも100μm程度まで
光位相シフタの間隔を近づけても隣接する光位相シフタ
への影響は無視できるくらいに小さいことを確認した。
従って、位相制御が容易となり、所望の光周波数特性を
容易に得ることができる。また、光位相シフタの間隔を
格段に狭くできるので、導波路型光素子の小型化も同時
に達成できるのである。
Optical phase shifter 11a of the present waveguide type optical element
Does not use heat, but utilizes the change in the refractive index due to the electro-optic effect, so that the influence of one optical phase shifter 11a on another adjacent optical phase shifter 11a can be almost ignored. Specifically, it was confirmed that the effect on the adjacent optical phase shifters is negligibly small even if the distance between the optical phase shifters is reduced to at least about 100 μm.
Therefore, phase control is facilitated, and desired optical frequency characteristics can be easily obtained. Further, since the interval between the optical phase shifters can be remarkably narrowed, the waveguide type optical element can be downsized at the same time.

【0042】図2は本発明の導波路型光素子の第2の実
施の形態を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a second embodiment of the waveguide type optical device of the present invention.

【0043】本導波路型光素子は、トランスバーサル型
可変利得等化器であり、図1に示した導波路型光素子と
同様に、石英を基板とする第1及び第2の導波路型光素
子本体(図の両側)と、第1及び第2の導波路型光素子
本体との間に接続されたLiNbO3を基板とする光位
相シフタ(図の中央)とで構成されている。
The present waveguide type optical element is a transversal type variable gain equalizer, and like the waveguide type optical element shown in FIG. 1, first and second waveguide type optical elements using quartz as a substrate. It is composed of an optical element body (both sides of the figure) and an optical phase shifter (center of the figure) using LiNbO 3 as a substrate, which is connected between the first and second waveguide type optical element bodies.

【0044】第1の導波路型光素子本体(図の左側)
は、一端(図では左端)が基板9aの一方の端面に露出
するように基板9aに形成された入力用チャネル導波路
1と、入力端が入力用チャネル導波路1の他端に接続さ
れ入力した信号光を複数N(図では5つであるが限定さ
れない。)に分配する1×N光分配器3c1と、入力端
が1×N光分配器3c1の出力端に接続され所定の長さ
ずつ長さの異なるN本のチャネル導波路5c1と、入力
端が各チャネル導波路5c1の他端に接続され入力した
信号光を2つに分配する1×2光分配器3d1と、入力
端が1×2光分配器3d1の出力端にそれぞれ接続され
他端が基板9aの他方の端面22aに露出するように基
板9aに形成された2N本のチャネル導波路5e1とで
構成されている。
First waveguide type optical element body (left side in the figure)
Is an input channel waveguide 1 formed on the substrate 9a so that one end (the left end in the figure) is exposed on one end surface of the substrate 9a, and the input end is connected to the other end of the input channel waveguide 1 The 1 × N optical distributor 3c1 that distributes the generated signal light into a plurality of N (the number is not limited to 5 in the figure) and the input end is connected to the output end of the 1 × N optical distributor 3c1 and has a predetermined length. N channel waveguides 5c1 each having a different length, an input end connected to the other end of each channel waveguide 5c1, a 1 × 2 optical distributor 3d1 for dividing the input signal light into two, and an input end It is composed of 2N channel waveguides 5e1 formed on the substrate 9a so that the other ends thereof are connected to the output ends of the 1 × 2 optical distributor 3d1 and the other end is exposed at the other end face 22a of the substrate 9a.

【0045】第2の導波路型光素子本体(図の右側)
は、一端が基板9bの一方の端面22bに露出するよう
に基板9bに形成された2N本のチャネル導波路5e2
と、入力端がチャネル導波路5e2の出力端に接続され
入力した信号光を合波する2×1光分配器(1×2光分
配器3d1の入出側が反対になるように形成したもので
ある。)と、入力端が各2×1光分配器3d2の出力端
に接続され所定の長さずつ長さの異なるN本のチャネル
導波路5c2と、入力端がチャネル導波路5c2の出力
端に接続されN個の信号光を合波するN×1光分配器
(1×N光分配器3c1の入出力側が反対になるように
形成したものである。)3c2と、入力端がN×1光分
配器3c2の出力端に接続され、出力端が基板9bの他
方の端面(図では右端面)に露出するように基板9bに
形成された出力用チャネル導波路2とで構成されてい
る。
Second waveguide type optical element body (right side of the figure)
Is a 2N channel waveguide 5e2 formed on the substrate 9b so that one end is exposed at one end face 22b of the substrate 9b.
And the input end is connected to the output end of the channel waveguide 5e2 and the 2 × 1 optical distributor for multiplexing the input signal light is formed (the input and output sides of the 1 × 2 optical distributor 3d1 are opposite to each other). .), The input end is connected to the output end of each 2 × 1 optical distributor 3d2, and the N channel waveguides 5c2 having different lengths by a predetermined length, and the input end to the output end of the channel waveguide 5c2. An N × 1 optical distributor (which is formed such that the input and output sides of the 1 × N optical distributor 3c1 are opposite to each other.) 3c2 that is connected and multiplexes N signal lights, and the input end is N × 1. The output channel waveguide 2 is connected to the output end of the optical distributor 3c2 and is formed on the substrate 9b so that the output end is exposed at the other end face (right end face in the figure) of the substrate 9b.

【0046】チャネル導波路5e2の入力端面22bの
近傍は基板9bの端面22bに対して垂直であり、チャ
ネル導波路5e2の導波路端面22bにおける間隔は、
第1の導波路型光素子本体のチャネル導波路5e1の導
波路端面22aにおける間隔と等しい間隔になるように
形成されている。
The vicinity of the input end face 22b of the channel waveguide 5e2 is perpendicular to the end face 22b of the substrate 9b, and the interval between the channel end faces 22b of the channel waveguide 5e2 is:
It is formed so as to have an interval equal to the interval at the waveguide end face 22a of the channel waveguide 5e1 of the first waveguide type optical element body.

【0047】光位相シフタ11bは、基板9cbと、基
板9cb上に平行、かつ第1の導波路型光素子本体のチ
ャネル導波路5e1の他端面22aにおける間隔と等し
い間隔になるように形成されたチャネル導波路7bと、
チャネル導波路7bの上にそれぞれ形成された電極10
bとで構成されている。
The optical phase shifter 11b is formed on the substrate 9cb and on the substrate 9cb so as to be parallel to each other and at an interval equal to that of the other end face 22a of the channel waveguide 5e1 of the first waveguide type optical element body. Channel waveguide 7b,
Electrodes 10 respectively formed on the channel waveguides 7b
and b.

【0048】光分配器3d1、3d2と、チャネル導波
路5e1、5e2と、隣接した2つの光位相シフタ11
bを一組として、1つの0次動作マッハ・ツェンダ干渉
計21が構成されている。
Optical distributors 3d1 and 3d2, channel waveguides 5e1 and 5e2, and two adjacent optical phase shifters 11
One zero-order operation Mach-Zehnder interferometer 21 is configured with b as one set.

【0049】このような導波路型光素子においても図1
に示した導波路型光素子と同様の効果が得られる。
Also in such a waveguide type optical element, as shown in FIG.
The same effect as the waveguide type optical element shown in FIG.

【0050】図3は本発明の導波路型光素子の第3の実
施の形態を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a third embodiment of the waveguide type optical element of the present invention.

【0051】本導波路型光素子はトランスバーサル型可
変利得等化器であり、図1に示した実施の形態と同様に
石英を基板9a、9bとした2つの第1及び第2の導波
路型光素子本体と、LiNbO3からなる基板9ccに
複数の光位相シフタ11cを形成し、導波路端面22
a、22bで接続したものである。
This waveguide type optical element is a transversal type variable gain equalizer, and like the embodiment shown in FIG. 1, two first and second waveguides using quartz as substrates 9a and 9b are used. Type optical element body and a plurality of optical phase shifters 11c are formed on a substrate 9cc made of LiNbO 3 , and the waveguide end face 22
They are connected by a and 22b.

【0052】第1の導波路型光素子本体(図の左側)
は、基板9aの一方の端面(図では左端面)に入力端が
露出するように基板9aに形成された入力用チャネル導
波路1(1a、1b)と、入力端に入力用チャネル導波
路1の出力端が接続された2×2光分配器3a1と、入
力端が2×2光分配器の出力端に接続され長さが異な
り、出力端が基板9aの他方の端面22aに露出するよ
うに基板9aに形成された2本のチャネル導波路5g
と、入力端が基板9aの他方の端面22aに露出するよ
うに基板9aに形成された2本のチャネル導波路5i1
と、入力端がチャネル導波路5i1に接続された2×2
光分配器3a2と、入力端が2×2光分配器3a2の出
力端に接続され、出力端が基板9aの他方の端面22a
に露出するように基板9bに形成され、略山型(図の上
側)及び略J字型(図の下側)に折り返され、長さの異
なる2本のチャネル導波路5h1とで構成されている。
First waveguide type optical element body (left side in the figure)
Is an input channel waveguide 1 (1a, 1b) formed on the substrate 9a so that the input end is exposed at one end face (left end face in the figure) of the substrate 9a, and the input channel waveguide 1 at the input end. The 2 × 2 optical distributor 3a1 to which the output end of is connected and the input end is connected to the output end of the 2 × 2 optical distributor and have different lengths so that the output end is exposed to the other end face 22a of the substrate 9a. Two channel waveguides 5g formed on the substrate 9a
And two channel waveguides 5i1 formed on the substrate 9a so that the input end is exposed on the other end face 22a of the substrate 9a.
And 2 × 2 whose input end is connected to the channel waveguide 5i1
The optical distributor 3a2 and the input end are connected to the output end of the 2 × 2 optical distributor 3a2, and the output end is the other end face 22a of the substrate 9a.
Is formed on the substrate 9b so as to be exposed to the outside, is folded back into a substantially mountain shape (upper side of the figure) and a substantially J shape (lower side of the figure), and is constituted by two channel waveguides 5h1 having different lengths. There is.

【0053】第2の導波路型光素子本体(図の右側)
は、入力端が基板9bの一方の端面22bに露出するよ
うに基板9bに形成された2本のチャネル導波路5i2
と、入力端がチャネル導波路5i2の出力端に接続され
た2×2光分配器3a3と、入力端が2×2光分配器3
a3の出力端に接続され、出力端が基板9bの一方の端
面22bに露出するように基板9bに形成され、略J字
形状(図の上側)及び略谷型(図の下側)に折り返さ
れ、長さの異なる2本のチャネル導波路5h2と、入力
端が基板9bの一方の端面22bに露出するように基板
9bに形成された2本のチャネル導波路5i3と、入力
端がチャネル導波路5i3の出力端に接続された2×2
光分配器3a4と、入力端が2×2光分配器3a4の出
力端に接続され、他端が基板9bの他方の端面に露出す
るように基板9bに形成された2本の出力用チャネル導
波路2(2a、2b)とで構成されている。
Second waveguide type optical element body (right side of the figure)
Is the two channel waveguides 5i2 formed on the substrate 9b so that the input end is exposed on one end face 22b of the substrate 9b.
And a 2 × 2 optical distributor 3a3 whose input end is connected to the output end of the channel waveguide 5i2, and an input end which is a 2 × 2 optical distributor 3
It is connected to the output end of a3, is formed on the substrate 9b so that the output end is exposed at one end surface 22b of the substrate 9b, and is folded back into a substantially J shape (upper side of the figure) and a substantially valley shape (lower side of the figure). The two channel waveguides 5h2 having different lengths, the two channel waveguides 5i3 formed on the substrate 9b so that the input ends are exposed on the one end face 22b of the substrate 9b, and the input ends are channel guides. 2 × 2 connected to the output end of the waveguide 5i3
The optical distributor 3a4 and two output channel conductors formed on the substrate 9b so that the input end is connected to the output end of the 2 × 2 optical distributor 3a4 and the other end is exposed at the other end face of the substrate 9b. The waveguide 2 (2a, 2b).

【0054】チャネル導波路5i2、5h2、5i3の
導波路端面22bにおける間隔は、第1の導波路型光素
子本体の導波路端面22におけるチャネル導波路5g、
5i1、5h1の間隔と等しくなるように形成されてい
る。
The spacing between the channel waveguides 5i2, 5h2, and 5i3 at the waveguide end face 22b is the same as the channel waveguide 5g at the waveguide end face 22 of the first waveguide type optical element body.
It is formed to be equal to the interval of 5i1 and 5h1.

【0055】光位相シフタ11cは、基板9ccと、基
板9ccに形成されたチャネル導波路7cと、各チャネ
ル導波路7c上に形成された電極10cとで構成されて
いる。チャネル導波路7cの間隔は、第1の導波路型光
素子本体の導波路端面22aにおけるチャネル導波路5
g、5i1、5h1の間隔と等しくなるように形成され
ている。
The optical phase shifter 11c is composed of a substrate 9cc, a channel waveguide 7c formed on the substrate 9cc, and an electrode 10c formed on each channel waveguide 7c. The interval between the channel waveguides 7c is the same as the channel waveguides 5 on the waveguide end face 22a of the first waveguide type optical element body.
g, 5i1, and 5h1 are formed to be equal to each other.

【0056】このような導波路型光素子においても図1
に示した導波路型光素子と同様の効果が得られる。
Also in such a waveguide type optical element, FIG.
The same effect as the waveguide type optical element shown in FIG.

【0057】図4は本発明の導波路型光素子の第4の実
施の形態を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a fourth embodiment of the waveguide type optical element of the present invention.

【0058】本導波路型光素子はマッハ・ツェンダ型可
変利得等化器であり、図1に示した実施の形態と同様の
回路構成を有するが、導波路端面22a、22bにおい
てチャネル導波路5j1、5j2、5k1、5k2、7
dが導波路端面22a、22bに対して傾斜しているこ
とを特徴としている。
The present waveguide type optical element is a Mach-Zehnder type variable gain equalizer and has a circuit configuration similar to that of the embodiment shown in FIG. 1, except that the channel waveguide 5j1 is formed at the waveguide end faces 22a and 22b. 5j2, 5k1, 5k2, 7
It is characterized in that d is inclined with respect to the waveguide end faces 22a and 22b.

【0059】すなわち、光位相シフタ11dが形成され
たチャネル導波路7dと第1及び第2の導波路型光素子
本体との接続部端面において、各チャネル導波路5j
1、5j2、5k1、5k2、7dが反射戻り光を防止
するため接続部端面22a、22bに対して斜めに接続
されているのである。
That is, each channel waveguide 5j is formed at the end face of the connecting portion between the channel waveguide 7d formed with the optical phase shifter 11d and the first and second waveguide type optical element bodies.
1, 5j2, 5k1, 5k2, and 7d are obliquely connected to the connection portion end faces 22a and 22b in order to prevent reflected return light.

【0060】LiNbO3からなる基板9cdのチャネ
ル導波路7dは導波路端面22a、22bの法線に対し
約5°傾斜し、石英からなる基板9a、9bのチャネル
導波路5j1、5j2、5k1、5k2は導波路端面2
2a、22bの法線に対して約7.5°傾斜している。
LiNbO3と石英とでは屈折率が大きく異なるため
(LiNbO3は約2.14、石英は約1.45)、導
波路端面22a、22bにおいてフレネル反射が生じ
る。従って、チャネル導波路5j1、5j2、5k1、
5k2、7dの端面22a、22bの法線に対する角度
が0°、すなわち導波路端面22a、22bに対し垂直
であると、導波路端面22a、22bからの反射光がチ
ャネル導波路5j1、5j2、5k1、5k2を導波
し、素子としての反射戻り光が大きくなってしまう。
The channel waveguide 7d of the substrate 9cd made of LiNbO 3 is inclined about 5 ° with respect to the normal to the waveguide end faces 22a, 22b, and the channel waveguides 5j1, 5j2, 5k1, 5k2 of the substrates 9a, 9b made of quartz are formed. Is the waveguide end face 2
It is inclined by about 7.5 ° with respect to the normal line of 2a and 22b.
Since the refractive indexes of LiNbO 3 and quartz are greatly different (LiNbO 3 is about 2.14 and quartz is about 1.45), Fresnel reflection occurs at the waveguide end faces 22a and 22b. Therefore, the channel waveguides 5j1, 5j2, 5k1,
If the angles of the end faces 22a and 22b of 5k2 and 7d with respect to the normal line are 0 °, that is, if they are perpendicular to the end faces 22a and 22b of the waveguides, the reflected light from the end faces 22a and 22b of the waveguides 5j1, 5j2, 5k1. 5 k2 is guided, and the reflected return light as an element becomes large.

【0061】そこで、チャネル導波路5j1、5j
2、、5k1、5k2、7dを端面22a、22bの法
線に対して傾斜させ、反射光がチャネル導波路5j1、
5j2、5k1、5k2の導波モードに結合しないよう
に反射戻り光を防止している。
Therefore, the channel waveguides 5j1 and 5j
2, 5k1, 5k2, and 7d are inclined with respect to the normal line of the end faces 22a and 22b, and the reflected light causes the channel waveguides 5j1 and
Reflected return light is prevented so as not to couple with the guided modes 5j2, 5k1, and 5k2.

【0062】なお、このような導波路型光素子において
も図1に示した導波路型光素子と同様の効果が得られ
る。また、この第4の実施の形態に係わる発明は、第2
及び第3の実施の形態で示した導波路型光素子において
も適用可能である。
Note that in such a waveguide type optical element, the same effect as that of the waveguide type optical element shown in FIG. 1 can be obtained. The invention according to the fourth embodiment is the second invention.
Also, the present invention can be applied to the waveguide type optical element shown in the third embodiment.

【0063】ここで、光位相シフタは、大きな電気光学
効果を有する材料で構成することが好ましい。材料とし
ては、前述のLiNbO3の他に、強誘電体結晶、In
P系やGaAs系等の化合物半導体、ポリマ等が挙げら
れる。また、光位相シフタの材料には電気光学効果を有
する材料の他に、光弾性効果を有する材料(例えば水
晶、ZnO等)、磁気光学効果を有する材料(例えばY
IG(イットリウム鉄ガーネット)等)を用いてもよ
い。
Here, the optical phase shifter is preferably made of a material having a large electro-optical effect. As a material, in addition to LiNbO 3 described above, a ferroelectric crystal, In
Examples include P-based and GaAs-based compound semiconductors and polymers. Further, as the material of the optical phase shifter, in addition to the material having the electro-optical effect, the material having the photoelastic effect (for example, quartz, ZnO, etc.) and the material having the magneto-optical effect (for example, Y
IG (yttrium iron garnet) or the like may be used.

【0064】本発明の導波路型光素子は、光多重伝送シ
ステムに用いられる、可変利得等化器、波長分散や偏波
分散補償器、可変光フィルタ、光波長合分波器、Add
/Dropフィルタ等に利用可能である。
The waveguide type optical element of the present invention is used in an optical multiplex transmission system, such as a variable gain equalizer, a wavelength dispersion or polarization dispersion compensator, a variable optical filter, an optical wavelength multiplexer / demultiplexer, and an Add.
It can be used for a / Drop filter or the like.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、干渉器に
おける位相制御が容易で所望の光周波数特性を得るのが
容易な導波路型光素子の提供を実現することができる。
In summary, according to the present invention, it is possible to provide a waveguide type optical element in which phase control in an interferometer is easy and desired optical frequency characteristics can be easily obtained.

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

【図1】本発明の導波路型光素子の第1の実施の形態を
示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a waveguide type optical element of the present invention.

【図2】本発明の導波路型光素子の第2の実施の形態を
示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a second embodiment of a waveguide type optical element of the present invention.

【図3】本発明の導波路型光素子の第3の実施の形態を
示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a third embodiment of the waveguide type optical element of the present invention.

【図4】本発明の導波路型光素子の第4の実施の形態を
示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a fourth embodiment of a waveguide type optical element of the present invention.

【図5】周波数−損失特性を制御するために用いられ
る、石英系PLCを用いたマッハ・ツェンダ型可変利得
等化器の従来例を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a conventional example of a Mach-Zehnder variable gain equalizer using a silica-based PLC, which is used for controlling frequency-loss characteristics.

【図6】トランスバーサル型可変利得等化器の従来例を
示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a conventional example of a transversal variable gain equalizer.

【図7】ラテイス型可変利得等化器の従来例を示す平面
図である。
FIG. 7 is a plan view showing a conventional example of a lattice type variable gain equalizer.

【符号の説明】 1(1a、1b) 入力用チャネル導波路 2(2a、2b) 出力用チャネル導波路 3a1、3a2、3b1〜3b4 光分配器 4a1、4a2、5a1、5a2、7a チャネル導波
路 6a1、6a2 アレイ導波路型光合分波器 9a、9b、9ca 基板 10a 電極 11a 光位相シフタ
[Description of Reference Signs] 1 (1a, 1b) Input channel waveguide 2 (2a, 2b) Output channel waveguides 3a1, 3a2, 3b1-3b4 Optical distributors 4a1, 4a2, 5a1, 5a2, 7a Channel waveguide 6a1 , 6a2 Arrayed waveguide type optical multiplexer / demultiplexer 9a, 9b, 9ca Substrate 10a Electrode 11a Optical phase shifter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/095 G02F 1/313 1/313 G02B 6/12 H J L (72)発明者 千葉 貴史 東京都千代田区大手町一丁目6番1号 日 立電線株式会社内 (72)発明者 上塚 尚登 東京都千代田区大手町一丁目6番1号 日 立電線株式会社内 Fターム(参考) 2H047 KA03 KA12 KB09 LA18 NA01 NA02 NA06 QA04 TA11 2H079 AA02 AA03 AA07 AA12 BA01 CA05 DA03 DA12 DA16 GA04 GA05 KA20 2K002 AA02 AB04 BA06 BA11 BA12 CA02 CA03 CA13 DA06 EA04 EA10 EA25 HA03 HA05 HA09─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/095 G02F 1/313 1/313 G02B 6/12 HJL (72) Inventor Takashi Chiba Tokyo 1-6-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Nitatsu Electric Cable Co., Ltd. (72) Inventor Naoto Uezuka 1-6-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo F-Term (Reference) 2H047 KA03 KA12 KB09 LA18 NA01 NA02 NA06 QA04 TA11 2H079 AA02 AA03 AA07 AA12 BA01 CA05 DA03 DA12 DA16 GA04 GA05 KA20 2K002 AA02 AB04 BA06 BA11 BA12 CA02 CA03 CA13 DA06 EA04 EA10 EA25 HA03 HA05 HA09

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数本のチャネル導波路が所定の間隔で
隣接して配置され、該チャネル導波路上に電極が形成さ
れてなる光位相シフタを含む導波路型光素子であって、
前記光位相シフタが電気光学効果、光弾性効果若しくは
磁気光学効果を有する基板材料で構成されていることを
特徴とする導波路型光素子。
1. A waveguide type optical element including an optical phase shifter in which a plurality of channel waveguides are arranged adjacent to each other at a predetermined interval, and electrodes are formed on the channel waveguides.
A waveguide type optical element, wherein the optical phase shifter is made of a substrate material having an electro-optical effect, a photoelastic effect or a magneto-optical effect.
【請求項2】 上記導波路型光素子は、導波路型光素子
本体と上記光位相シフタの別体で構成され、上記光位相
シフタを構成するチャネル導波路と前記導波路型光素子
本体との接続部端面において、各チャネル導波路は前記
接続部端面に対して斜めに接続されている請求項1に記
載の導波路型光素子。
2. The waveguide type optical element comprises a waveguide type optical element main body and the optical phase shifter as separate bodies, and a channel waveguide and the waveguide type optical element main body constituting the optical phase shifter. 2. The waveguide type optical element according to claim 1, wherein each channel waveguide is obliquely connected to the end face of the connection part at the end face of the connection part.
【請求項3】 上記導波路型光素子本体は石英系材料か
らなる請求項1または2に記載の導波路型光素子。
3. The waveguide type optical element according to claim 1, wherein the waveguide type optical element body is made of a silica material.
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