JP2003195068A - Array waveguide grating, array waveguide grating module, and optical communication system - Google Patents

Array waveguide grating, array waveguide grating module, and optical communication system

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JP2003195068A JP2001390399A JP2001390399A JP2003195068A JP 2003195068 A JP2003195068 A JP 2003195068A JP 2001390399 A JP2001390399 A JP 2001390399A JP 2001390399 A JP2001390399 A JP 2001390399A JP 2003195068 A JP2003195068 A JP 2003195068A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an array waveguide grating which eliminate a need of adjustment of a signal before branching to reduce the number of parts and the insertion loss and to obtain an array waveguide grating module, and an optical communication system. <P>SOLUTION: First and second channel waveguides 102 and 103, a channel waveguide array 104, and first and second fan-shaped slab waveguides 105 and 106 are arranged on a substrate 101 of an array waveguide grating 100. Exponential function-shaped optical waveguides having shapes or sizes varied by channels are arranged in a second boundary part 109 on the exit side, which connects the second channel waveguide 103 and the second fan-shaped slab waveguide 106, and optical frequency characteristics are changed or corrected in accordance with signal light of each of channels after branching. Thus adjustment of the level of signal light of each channel is made unnecessary or is reduced, and the insertion loss is reduced. <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】本発明は光通信に用いる光波
長の合分波素子としてのアレイ導波路格子およびこれを
使用したアレイ導波路格子モジュール、光通信装置およ
び光通信システムに係わり、特にアレイ導波路格子とし
ての本来の機能に他の光学的な機能を付加したアレイ導
波路格子およびこれを使用したアレイ導波路格子モジュ
ール、光通信装置および光通信システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arrayed-waveguide grating as an optical wavelength multiplexer / demultiplexer used in optical communication, an arrayed-waveguide grating module using the same, an optical communication device and an optical communication system, and more particularly to an array. The present invention relates to an arrayed waveguide grating in which an optical function is added to the original function as a waveguided grating, an arrayed waveguide grating module using the same, an optical communication device, and an optical communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】インターネットの常時接続や通信データ
の大容量化の進展と共に、大容量情報伝送の要求がます
ます高まっている。信号光を使用する光通信方式では、
波長多重度を向上させることが大容量情報伝送を行う際
にきわめて重要となる。この点で、光波長を合波したり
分波する合分波素子としてのアレイ導波路格子の役割は
重要であり、キーデバイスの1つと考えられている。ア
レイ導波路格子は、パッシブな構成で光波長の狭い透過
幅と高い消光比を有している。また、導波路の数に応じ
て多数の信号光を合分波することができる等の特徴があ
る。
2. Description of the Related Art The demand for large-capacity information transmission has been increasing with the continuous connection of the Internet and the increase in the capacity of communication data. In the optical communication system that uses signal light,
Improving the wavelength multiplicity is extremely important when carrying out large-capacity information transmission. In this respect, the role of the arrayed waveguide grating as a multiplexing / demultiplexing element that multiplexes or splits the optical wavelengths is important and is considered to be one of the key devices. The arrayed waveguide grating has a passive structure and has a narrow transmission width of a light wavelength and a high extinction ratio. Further, there is a feature that a large number of signal lights can be multiplexed / demultiplexed according to the number of waveguides.

【0003】このようなアレイ導波路格子はレーザ光源
の信号光が各光導波路の中心光周波数から変動してもそ
の出力レベルもしくは損失レベルがこれに伴って急変し
ないことが望ましい。また、アレイ導波路格子を多段に
接続すると、それぞれのアレイ導波路格子が信号光を共
通して透過させる帯域以外ではその信号光の変調成分が
カットされる。したがって、光周波数に対してピークレ
ベルが平坦な透過特性を実現することが信号光の伝送効
率を高める意味でも重要となる。
In such an arrayed-waveguide grating, it is desirable that the output level or loss level of the signal light of the laser light source does not change suddenly even if the signal light of the laser light source fluctuates from the center optical frequency of each optical waveguide. Further, when the arrayed waveguide gratings are connected in multiple stages, the modulation component of the signal light is cut except in the band where each arrayed waveguide grating transmits the signal light in common. Therefore, it is important to realize a transmission characteristic having a flat peak level with respect to the optical frequency in the sense of increasing the transmission efficiency of signal light.

【0004】図15は、このようなピークレベルが平坦
な透過特性を実現するものとして提案されたアレイ導波
路格子の一例を示したものである。特開平9−2972
28号公報に開示されたこの提案では、アレイ導波路格
子10を構成する基板11上に、1または複数の第1の
チャネル導波路(入力用チャネル導波路)12と、複数
の第2のチャネル導波路(出力用チャネル導波路)13
と、異なった曲率でそれぞれ一定方向に曲がったチャネ
ル導波路アレイ14と、第1のチャネル導波路12とチ
ャネル導波路アレイ14を接続する第1の扇形スラブ導
波路15と、チャネル導波路アレイ14と第2のチャネ
ル導波路13を接続する第2の扇形スラブ導波路16が
配置されている。第1のチャネル導波路12から入射し
た波長λ 1、λ2、……λnの多重信号光は、第1の扇形
スラブ導波路15によってその進路を広げられ、チャネ
ル導波路アレイ14に入射する。
FIG. 15 shows that such a peak level is flat.
Arrayed Waveguide Proposed to Realize High Transmission Characteristics
It is an example of a road grid. JP-A-9-2972
In this proposal disclosed in Japanese Patent No. 28, the array waveguide case is disclosed.
On the substrate 11 that constitutes the child 10, one or more first
Channel waveguide (input channel waveguide) 12 and a plurality of
Second channel waveguide (output channel waveguide) 13
And a channel bent in a certain direction with different curvatures.
Channel waveguide array 14 and the first channel waveguide 12
First fan-shaped slab conductor for connecting the channel waveguide array 14
The waveguide 15, the channel waveguide array 14, and the second channel
The second fan-shaped slab waveguide 16 for connecting the optical waveguide 13
It is arranged. Incident from the first channel waveguide 12
Wavelength λ 1, Λ2, …… λnThe multiple signal light of the first fan-shaped
The path is widened by the slab waveguide 15,
The light enters the waveguide array 14.

【0005】チャネル導波路アレイ14では、これを構
成する各アレイ導波路の間に一定の光路長差(導波路長
差)ΔLが設けられており、光路長が導波路長差ΔLず
つ順次長く、あるいは短くなるように設定されている。
したがって、それぞれのアレイ導波路を導波する光には
一定間隔ずつの位相差が付けられて第2の扇形スラブ導
波路16に到達するようになっている。実際には波長分
散があるので、波長によってその等位相面が傾く。この
結果、波長によって第2の扇形スラブ導波路16と第2
のチャネル導波路13の界面上の異なった位置に光が結
像(集光)する。波長に対応したそれぞれの位置に第2
のチャネル導波路13が配置されているので、第2のチ
ャネル導波路13からは任意の波長成分λ1、λ2、……
λnを個別に取り出すことが可能になる。
In the channel waveguide array 14, a constant optical path length difference (waveguide length difference) ΔL is provided between the arrayed waveguides constituting the channel waveguide array 14, and the optical path length is sequentially increased by the waveguide length difference ΔL. , Or is set to be shorter.
Therefore, the light guided through each arrayed waveguide reaches the second fan-shaped slab waveguide 16 with a phase difference at regular intervals. In reality, since there is chromatic dispersion, the equiphase surface is inclined depending on the wavelength. As a result, the second fan-shaped slab waveguide 16 and the second
Light is imaged (focused) at different positions on the interface of the channel waveguide 13. Second at each position corresponding to the wavelength
, The arbitrary wavelength components λ 1 , λ 2 , ... From the second channel waveguide 13 are arranged.
It is possible to take out λ n individually.

【0006】図16は、図15に示したアレイ導波路格
子の第1の扇形スラブ導波路の入射側と出射側の各境界
部分を適宜拡大して示したものである。第1のチャネル
導波路12の第1の扇形スラブ導波路15との境界部分
には、それぞれパラボラ形状の光導波路21が配置され
ている。また、第1の扇形スラブ導波路15とチャネル
導波路アレイ14の境界部分には、それぞれのチャネル
導波路アレイ14側から見て直線状に広がったテーパ状
の光導波路22が配置されている。
FIG. 16 is an enlarged view of each boundary portion between the incident side and the output side of the first fan-shaped slab waveguide of the arrayed waveguide grating shown in FIG. Parabolic optical waveguides 21 are arranged at the boundaries between the first channel waveguides 12 and the first fan-shaped slab waveguides 15, respectively. At the boundary between the first fan-shaped slab waveguide 15 and the channel waveguide array 14, tapered optical waveguides 22 that are linearly spread as viewed from the respective channel waveguide array 14 sides are arranged.

【0007】このような第1の扇形スラブ導波路15に
入射する光は、パラボラ形状の光導波路21を通過する
際に平行ビーム状の光分布をなす。そして第1の扇形ス
ラブ導波路15との境界部分で、空間的に平坦な電界分
布を生じさせる。このようにして得られたフラットな界
分布を有する光は、第1の扇形スラブ導波路15におい
て横方向に広がって進行する。そして、図15に示した
チャネル導波路アレイ14でこれを構成する各導波路を
励振し、第2の扇形スラブ導波路16で第2のチャネル
導波路13における光周波数fに対応した位置に集光す
ることになる。
The light incident on the first fan-shaped slab waveguide 15 forms a parallel beam-like light distribution when passing through the parabolic optical waveguide 21. Then, a spatially flat electric field distribution is generated at the boundary with the first fan-shaped slab waveguide 15. The light having the flat field distribution obtained in this manner spreads laterally in the first fan-shaped slab waveguide 15 and travels. Then, each of the waveguides constituting the channel waveguide array 14 shown in FIG. 15 is excited, and the second sector slab waveguide 16 collects the light at a position corresponding to the optical frequency f in the second channel waveguide 13. It will shine.

【0008】この集光の際に、相反の定理によって、第
2の扇形スラブ導波路16と第2のチャネル導波路13
との境界における光分布も第1の扇形スラブ導波路15
と第1のチャネル導波路12との境界部分と同様に平坦
な光分布となる。
At the time of this focusing, the second fan-shaped slab waveguide 16 and the second channel waveguide 13 are formed by the reciprocity theorem.
The light distribution at the boundary with the first fan-shaped slab waveguide 15
The light distribution is flat as in the boundary between the first and second channel waveguides 12.

【0009】図17は、この提案のアレイ導波路格子の
第2の扇形スラブ導波路の入射側と出射側の各境界部分
を適宜拡大して示したものである。第2のチャネル導波
路13の第2の扇形スラブ導波路16との境界部分、お
よび第2の扇形スラブ導波路16とチャネル導波路アレ
イ14の境界部分には、それぞれ第2のチャネル導波路
13あるいはチャネル導波路アレイ14の側から見て直
線状に広がったテーパ状の光導波路23、24が配置さ
れている。これらの光導波路23、24の開口幅は、す
でに説明したフラットな界分布の幅よりも狭くなるよう
に設計されている。したがって、図示しない光源の光周
波数fが多少変化したとしても、出力側の第2のチャネ
ル導波路13へ結合する光の量はほぼ一定となる。これ
により、光源の光周波数fが変化しても分波出力がほぼ
一定となる平坦な光周波数特性を実現することができ
る。
FIG. 17 is an enlarged view of each boundary portion between the incident side and the output side of the second fan-shaped slab waveguide of the proposed arrayed waveguide grating. The second channel waveguides 13 are formed at the boundary between the second channel slab waveguide 16 and the second sector slab waveguide 16 and at the boundary between the second sector slab waveguide 16 and the channel waveguide array 14, respectively. Alternatively, the tapered optical waveguides 23 and 24 that are linearly spread when viewed from the channel waveguide array 14 side are arranged. The opening widths of the optical waveguides 23 and 24 are designed to be narrower than the width of the flat field distribution described above. Therefore, even if the optical frequency f of the light source (not shown) is changed to some extent, the amount of light coupled to the second channel waveguide 13 on the output side is substantially constant. Accordingly, it is possible to realize a flat optical frequency characteristic in which the demultiplexing output is substantially constant even if the optical frequency f of the light source changes.

【0010】図18は、従来の他の提案によるアレイ導
波路格子の構成を表わしたものである。特開平10−1
97735号公報に示されたこの提案では、入力側(第
1)のチャネル導波路31と入力側の第1のスラブ導波
路32との境界部分には大きさの異なった3つのパラボ
ラ形状の開口部331〜333が配置されている。チャネ
ル導波路アレイ34と第1のスラブ導波路32の境界部
分に配置される開口部361〜36nは図16で示したよ
うなテーパ形状である。
FIG. 18 shows a structure of an arrayed waveguide grating according to another conventional proposal. JP-A-10-1
According to this proposal disclosed in Japanese Patent No. 97735, three parabolic-shaped openings having different sizes are formed at the boundary between the input-side (first) channel waveguide 31 and the input-side first slab waveguide 32. The parts 33 1 to 33 3 are arranged. The openings 36 1 to 36 n arranged at the boundary between the channel waveguide array 34 and the first slab waveguide 32 have a tapered shape as shown in FIG.

【0011】この図18に示した提案では、3つのパラ
ボラ形状の開口部331〜333のいずれを使用して多重
信号光を入力するかによって出力される全チャネルの信
号光のレベルを一括して調整できるようになっている。
[0011] In the proposed shown in FIG. 18, once the level of the signal light for all the channels output by either inputting the multiplexed signal light using any of the three openings 33 to 333 parabolic And can be adjusted.

【0012】ところで一般に波長λ1、λ2、……λn
多重信号光の信号レベルが波長に係らず一定であったと
しても、これを光ファイバアンプ等の信号光の増幅手段
で全波長まとめて増幅すると、波長によって信号レベル
が高いものと低いものが発生する。このような信号レベ
ルが不揃いの状態を解消するために、従来からアレイ導
波路格子等の光デバイスを通過して波長ごとに分離され
た信号光を利得等化器に入力してチャネルごとのレベル
差を減少させることが行われている。
By the way generally the wavelength lambda 1, lambda 2, ...... even lambda n multiplexed signal light signal level of is constant irrespective of the wavelength, all wavelengths in the amplifying means which optical fiber amplifiers such as the signal light When the signals are collectively amplified, a high signal level and a low signal level are generated depending on the wavelength. In order to eliminate such an uneven signal level, the signal light that has passed through an optical device such as an arrayed-waveguide grating and has been separated for each wavelength has been input to a gain equalizer, and the level for each channel has been eliminated. The difference is being reduced.

【0013】図19は従来の光通信システムの受信側装
置の構成を示したものである。この図に示した受信側装
置41の入力側に設けられたアンプ42には伝送路43
を伝送されてきた多重信号光44が入力され増幅され
る。増幅後の多重信号光45はAWG(arrayed wavegu
ide:導波路格子)46に入力される。AWG46は、
図15に示したアレイ導波路格子10と同様に入力され
た複数チャネルの信号光からなる多重信号光を波長λ1
〜λNの信号光に分波する。
FIG. 19 shows a configuration of a receiving side device of a conventional optical communication system. The amplifier 42 provided on the input side of the receiving side device 41 shown in this figure includes a transmission line 43
The multiplexed signal light 44 transmitted through is input and amplified. The multiplexed signal light 45 after amplification is an AWG (arrayed wavegu
ide: waveguide grating) 46. The AWG46
Similarly to the arrayed-waveguide grating 10 shown in FIG. 15, the multiplexed signal light composed of the signal light of a plurality of channels input is transmitted by the wavelength λ 1
Demultiplexed to signal light of ~ λ N.

【0014】ところで、すでに説明したように多重信号
光44を増幅するアンプ42は、一般に周波数に対して
必ずしもフラットな増幅特性を有しているものではな
い。このため、増幅後のアンプ42の出力をAWG46
に入力して各チャネルに分離してそのまま光受信機47
にこれらチャネルごとの信号光を入力すると、チャネル
ごとに信号レベルが大きく異なってしまう場合も存在
し、良好な受信特性を得ることができない。そこで、従
来ではAWG46から分波されて出力される波長λ 1
λNの信号光を、これらに対応して配置したアッテネー
タ501〜50Nを介して光受信機47に入力させる構成
となっていた。
By the way, as already described,
The amplifier 42 that amplifies the light 44 generally has a frequency
It does not necessarily have a flat amplification characteristic.
Yes. Therefore, the output of the amplifier 42 after the amplification is changed to the AWG 46.
To the optical receiver 47.
Input the signal light of each channel to
There is a case where the signal level greatly differs for each
However, good reception characteristics cannot be obtained. There
Conventionally, the wavelength λ demultiplexed and output from the AWG 46 1~
λNThe signal light of the
501~ 50NConfiguration for inputting to the optical receiver 47 via the
It was.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の受信側装置41では、各チャネル(波長)ご
とにアッテネータ501〜50Nが必要とされたので、部
品点数が大幅に増加する。ここでは受信側装置41を示
したが、送信側装置でも同様にチャネルごとのアッテネ
ータが必要となる。すなわち、各波長の信号光を多重し
て送り出す送信側装置でも、送信用に設けたアンプの出
力特性が各チャネル(波長)ごとに異なる。したがっ
て、この送信側のアンプを経た多重信号光を構成する各
チャネルの信号をほぼ同一のレベルとするためには、A
WGからなる合波器の手前に各チャネルごとのアッテネ
ータを配置して信号レベルの調整を行っておく必要があ
った。
[SUMMARY OF THE INVENTION However, in the receiving device 41 having such a configuration, since the attenuator 50 1 to 50 N is required for each channel (wavelength), the number of parts is greatly increased. Here, the receiving side device 41 is shown, but the transmitting side device also requires an attenuator for each channel. That is, even in the transmitting side device that multiplexes the signal light of each wavelength and sends out, the output characteristics of the amplifier provided for transmission are different for each channel (wavelength). Therefore, in order to make the signals of the respective channels forming the multiplexed signal light passing through the amplifier on the transmission side have substantially the same level, A
It was necessary to arrange an attenuator for each channel in front of the multiplexer comprising the WG to adjust the signal level.

【0016】このように従来では光通信システムを構成
するために送信側と受信側の双方で各チャネルごとにア
ッテネータを個別に必要としたので、チャネル数が増加
すればするほど光通信システムのコストがアップすると
いう問題があった。
As described above, conventionally, in order to configure the optical communication system, the attenuator is separately required for each channel on both the transmitting side and the receiving side. Therefore, the cost of the optical communication system increases as the number of channels increases. There was a problem that was up.

【0017】そこで本発明の目的は、分波あるいは合波
前の信号のレベル調整を不要として部品点数の削減や挿
入損失の低減を図ることできるアレイ導波路格子、アレ
イ導波路格子モジュールおよび光通信システムを提供す
ることにある。
Therefore, an object of the present invention is to make it possible to reduce the number of components and the insertion loss by eliminating the level adjustment of signals before demultiplexing or multiplexing, an arrayed waveguide grating, an arrayed waveguide grating module, and optical communication. To provide a system.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明のア
レイ導波路格子は、(イ)所定の基板と、(ロ)この基
板上に配置された光波の伝搬のための入力側および出力
側のチャネル導波路と、(ハ)隣接する導波路の長さが
所定の差で順次長くなるように構成されたチャネル導波
路アレイと、(ニ)入力側のチャネル導波路の一端とチ
ャネル導波路アレイの一端とを第1の形状の導波路部分
を介して接続する第1のスラブ導波路と、(ホ)基板上
に形成され出力側のチャネル導波路の一端とチャネル導
波路アレイの他端とを第2の形状の導波路部分を介して
接続する第2のスラブ導波路とを具備し、(へ)第2の
スラブ導波路に対する出力側のチャネル導波路を構成す
る各チャネルの開口部の形状およびサイズはそれらの少
なくとも一部が残りの開口部と異なっていることを特徴
としている。
An arrayed-waveguide grating according to a first aspect of the present invention comprises: (a) a predetermined substrate; and (b) an input side and an output for propagating a light wave arranged on this substrate. Side channel waveguides, (c) a channel waveguide array configured such that the lengths of adjacent waveguides are sequentially lengthened by a predetermined difference, and (d) one end of the input side channel waveguides and channel guides. A first slab waveguide that connects one end of the waveguide array via a waveguide portion having a first shape; and (e) one end of the channel waveguide on the output side formed on the substrate and the other channel waveguide array. A second slab waveguide that connects the end to the second shape waveguide portion, and (e) an opening of each channel that constitutes a channel waveguide on the output side with respect to the second slab waveguide. The shape and size of the parts remains at least part of them. It is characterized in that is different from the openings.

【0019】すなわち請求項1記載の発明では、分波後
の信号光が第2のチャネル導波路でチャネルごとに伝播
される前に、第2のスラブ導波路と出力側のチャネル導
波路の接続箇所を構成するそれぞれのチャネルの開口部
の形状あるいはそのサイズをチャネルごとに必要に応じ
て異ならせておいて、これにより分波された後の信号光
のレベル等の特性の調整を不要にしたり、あるいは軽減
させる。挿入損失の低減も図ることもできる。開口部の
形状を異ならせるだけでなく、同一形状でサイズを異な
らせてもよい。
That is, according to the first aspect of the invention, before the demultiplexed signal light is propagated for each channel in the second channel waveguide, the second slab waveguide and the output-side channel waveguide are connected. The shape or size of the opening of each channel that makes up a part may be made different for each channel as needed, so that adjustment of characteristics such as the level of signal light after demultiplexing becomes unnecessary. , Or reduce it. It is also possible to reduce insertion loss. Not only the shapes of the openings may be different, but the same shape may be different in size.

【0020】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
アレイ導波路格子で、第2のチャネル導波路を構成する
各チャネルの開口部の形状はテーパ形であり、テーパ終
端の光導波路幅Wtあるいはテーパの長さがチャネルの
少なくとも一部で残りの開口部と異なっていることを特
徴としている。
According to a second aspect of the invention, in the arrayed-waveguide grating according to the first aspect, the shape of the opening of each channel forming the second channel waveguide is tapered, and the optical waveguide width at the taper end is formed. It is characterized in that the length of Wt or the taper is different from that of the remaining openings in at least a part of the channel.

【0021】すなわち請求項2記載の発明では、テーパ
形状を使用して第2のチャネル導波路を構成する各チャ
ネルの開口部の形状を変える場合を示している。
That is, the invention according to claim 2 shows a case where the shape of the opening of each channel forming the second channel waveguide is changed by using the taper shape.

【0022】請求項3記載の発明では、請求項1記載の
アレイ導波路格子で、第2のチャネル導波路を構成する
各チャネルの開口部の形状およびサイズは、光波の進行
方向をXとし、スラブ導波路との接続箇所での終端幅を
Wp、光波の進行方向Xと直交する方向の導波路部分の
広がりをWcとし、指数関数の形状を与えるパラメータ
をaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされ、これらのパラメータの少なくとも一
部が少なくとも一部のチャネルと残りのチャネルで相違
していることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the arrayed-waveguide grating according to the first aspect, the shape and size of the opening of each channel forming the second channel waveguide is such that the traveling direction of the light wave is X, When Wp is the terminal width at the connection point with the slab waveguide, Wc is the width of the waveguide portion in the direction orthogonal to the traveling direction X of the light wave, and a is a parameter giving the shape of the exponential function, W (X) = (Wp-Wc) * (1-exp (-a *
X)) + Wc and is characterized in that at least some of these parameters are different for at least some channels and the rest of the channels.

【0023】すなわち請求項3記載の発明では、指数関
数の形状を使用して第2のチャネル導波路を構成する各
チャネルの開口部の形状を変える場合を示している。
That is, the invention according to claim 3 shows a case where the shape of the opening of each channel forming the second channel waveguide is changed by using the shape of the exponential function.

【0024】請求項4記載の発明では、請求項1記載の
アレイ導波路格子で、第2のチャネル導波路を構成する
各チャネルの開口部の形状およびサイズは、パラボラ形
状およびそのサイズであることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the arrayed-waveguide grating according to the first aspect, the shape and size of the opening of each channel forming the second channel waveguide is a parabolic shape and its size. Is characterized by.

【0025】すなわち請求項4記載の発明では、パラボ
ラ形状やそのサイズを使用して第2のチャネル導波路を
構成する各チャネルの開口部の形状を変える場合を示し
ている。
That is, the invention according to claim 4 shows a case where the shape of the opening of each channel constituting the second channel waveguide is changed by using the parabola shape or its size.

【0026】請求項5記載の発明では、請求項1記載の
アレイ導波路格子で、第2のチャネル導波路を構成する
各チャネルの開口部の形状およびサイズはテーパ形およ
びそのサイズ、光波の進行方向をXとし、スラブ導波路
との接続箇所での終端幅をWp、光波の進行方向Xと直
交する方向の導波路部分の広がりをWcとし、指数関数
の形状を与えるパラメータをaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされる形状およびそのサイズあるいはパラ
ボラ形状およびそのサイズのうちの複数が組み合わさっ
たものであることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the arrayed-waveguide grating according to the first aspect, the shape and size of the opening of each channel forming the second channel waveguide is tapered and its size, and the propagation of light waves. When the direction is X, the terminal width at the connection point with the slab waveguide is Wp, the spread of the waveguide portion in the direction orthogonal to the light wave traveling direction X is Wc, and the parameter giving the shape of the exponential function is a , W (X) = (Wp-Wc) * (1-exp (-a *
X)) + Wc The shape and its size represented by the formula or a parabolic shape and a plurality of sizes thereof are combined.

【0027】すなわち請求項5記載の発明では、テーパ
形、上記式で表わされる指数形あるいはパラボラ形状お
よびそのサイズのうちの複数が組み合わさることで、第
2のチャネル導波路を構成する各チャネルの開口部の形
状およびサイズが設定されてもよいことを表わしてい
る。
That is, according to the fifth aspect of the present invention, by combining a plurality of tapered shapes, exponential shapes or parabolic shapes represented by the above formulas and sizes thereof, each channel constituting the second channel waveguide is combined. It indicates that the shape and size of the opening may be set.

【0028】請求項6記載の発明では、請求項5記載の
アレイ導波路格子で、前記した複数が組み合わさった形
状およびサイズは、該当するチャネルの信号光の進行す
る方向に異なった形状およびサイズが組み合わさったも
のであることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the invention, in the arrayed-waveguide grating according to the fifth aspect, the shape and size obtained by combining the plurality are different from each other in the traveling direction of the signal light of the corresponding channel. It is characterized by being a combination of.

【0029】すなわち請求項6記載の発明では、前記し
た各種の形状やサイズの組み合わせは、該当するチャネ
ルの信号光の進行する方向に対して行われることを示し
ている。たとえば途中までが指数関数形状でこれ以後が
パラボラ形状であるといった具合である。
That is, the invention according to claim 6 indicates that the combination of the various shapes and sizes described above is performed in the traveling direction of the signal light of the corresponding channel. For example, the shape is an exponential function halfway and the parabolic shape after that.

【0030】請求項7記載の発明では、請求項5記載の
アレイ導波路格子で、前記した複数が組み合わさった形
状およびサイズは、異なったチャネル同士で異なった種
類の形状およびサイズが選択されたものであることを特
徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the arrayed waveguide grating according to the fifth aspect, different kinds of shapes and sizes are selected for different channels as the combined shape and size. It is characterized by being a thing.

【0031】すなわち請求項7記載の発明では、前記し
た各種の形状やサイズの組み合わせは、チャネル間の組
み合わせである場合を示している。たとえば、あるチャ
ネルについて指数関数形状であり、他のチャネルはパラ
ボラ形状であるといった具合である。
That is, in the invention described in claim 7, the combination of the various shapes and sizes described above is a combination between channels. For example, some channels are exponentially shaped, other channels are parabolic shaped, and so on.

【0032】請求項8記載の発明では、請求項1記載の
アレイ導波路格子で、第1のスラブ導波路に対する第1
のチャネル導波路を構成する各チャネルの開口部の形状
およびサイズはそれらの少なくとも一部が残りの開口部
と異なっていることを特徴としている。
According to an eighth aspect of the present invention, in the arrayed waveguide grating according to the first aspect, the first slab waveguide is provided with the first waveguide.
The shape and size of the openings of each channel constituting the channel waveguide are characterized in that at least some of them are different from the remaining openings.

【0033】すなわち請求項8記載の発明では、第2の
スラブ導波路と第2のチャネル導波路の接続箇所を構成
するそれぞれのチャネルの開口部の形状あるいはサイズ
を変えることはもちろん、同時に第1のスラブ導波路に
対する第1のチャネル導波路を構成する各チャネルの開
口部の形状およびサイズを変えるものであってもよいこ
とを示している。信号光をアレイ導波路格子の逆方向に
入力する場合に第1のチャネル導波路を構成する各チャ
ネルの開口部の形状およびサイズの違い有効となるだけ
でなく、この場合には第2のチャネル導波路の複数の開
口部の形状およびサイズから所望のものを選択して多重
光の入力レベルを一括して調整できる利点がある。
That is, according to the invention of claim 8, the shape or size of the openings of the respective channels forming the connection portion of the second slab waveguide and the second channel waveguide is changed, and at the same time, the first slab waveguide is simultaneously changed. It is shown that the shape and size of the opening of each channel forming the first channel waveguide with respect to the slab waveguide of 1) may be changed. When the signal light is input in the opposite direction of the arrayed-waveguide grating, not only the difference in the shape and size of the opening of each channel forming the first channel waveguide is effective, but also in this case, the second channel is formed. There is an advantage that the input level of the multiplexed light can be collectively adjusted by selecting a desired shape and size from the plurality of openings of the waveguide.

【0034】請求項9記載の発明では、請求項8記載の
アレイ導波路格子で、第1のチャネル導波路を構成する
各チャネルの開口部の形状はテーパ形であり、テーパ終
端の光導波路幅Wtあるいはテーパの長さがチャネルの
少なくとも一部で残りの開口部と異なっていることを特
徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, in the arrayed-waveguide grating according to the eighth aspect, the shape of the opening of each channel forming the first channel waveguide is tapered, and the optical waveguide width at the taper end is formed. It is characterized in that the length of Wt or the taper is different from that of the remaining openings in at least a part of the channel.

【0035】すなわち請求項9記載の発明では、テーパ
形状を使用して第1のチャネル導波路を構成する各チャ
ネルの開口部の形状を変える場合を示している。
That is, the invention according to claim 9 shows the case where the shape of the opening of each channel constituting the first channel waveguide is changed by using the tapered shape.

【0036】請求項10記載の発明では、請求項8記載
のアレイ導波路格子で、第1のチャネル導波路を構成す
る各チャネルの開口部の形状およびサイズは、光波の進
行方向をXとし、スラブ導波路との接続箇所での終端幅
をWp、光波の進行方向Xと直交する方向の導波路部分
の広がりをWcとし、指数関数の形状を与えるパラメー
タをaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされ、これらのパラメータの少なくとも一
部が少なくとも一部のチャネルと残りのチャネルで相違
していることを特徴としている。
According to a tenth aspect of the present invention, in the arrayed-waveguide grating according to the eighth aspect, the shape and size of the opening of each channel forming the first channel waveguide are such that the traveling direction of the light wave is X, When Wp is the terminal width at the connection point with the slab waveguide, Wc is the width of the waveguide portion in the direction orthogonal to the traveling direction X of the light wave, and a is a parameter giving the shape of the exponential function, W (X) = (Wp-Wc) * (1-exp (-a *
X)) + Wc and is characterized in that at least some of these parameters are different for at least some channels and the rest of the channels.

【0037】すなわち請求項10記載の発明では、指数
関数の形状を使用して第1のチャネル導波路を構成する
各チャネルの開口部の形状を変える場合を示している。
That is, the tenth aspect of the present invention shows the case where the shape of the opening of each channel constituting the first channel waveguide is changed by using the shape of the exponential function.

【0038】請求項11記載の発明では、請求項8記載
のアレイ導波路格子で、第1のチャネル導波路を構成す
る各チャネルの開口部の形状およびサイズは、パラボラ
形状およびそのサイズであることを特徴としている。
According to an eleventh aspect of the invention, in the arrayed-waveguide grating according to the eighth aspect, the shape and size of the opening of each channel constituting the first channel waveguide is a parabolic shape and its size. Is characterized by.

【0039】すなわち請求項11記載の発明では、パラ
ボラ形状やそのサイズを使用して第1のチャネル導波路
を構成する各チャネルの開口部の形状を変える場合を示
している。
That is, the invention according to claim 11 shows the case where the shape of the opening of each channel constituting the first channel waveguide is changed by using the parabola shape or its size.

【0040】請求項12記載の発明では、請求項8記載
のアレイ導波路格子で、第1のチャネル導波路を構成す
る各チャネルの開口部の形状およびサイズは、テーパ形
およびそのサイズ、光波の進行方向をXとし、スラブ導
波路との接続箇所での終端幅をWp、光波の進行方向X
と直交する方向の導波路部分の広がりをWcとし、指数
関数の形状を与えるパラメータをaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされる形状およびそのサイズ、パラボラ形
状およびそのサイズ、のうちの複数が組み合わさったも
のであることを特徴としている。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the arrayed-waveguide grating according to the eighth aspect, the shape and size of the opening of each channel forming the first channel waveguide is tapered and its size, and Let X be the traveling direction, Wp be the terminal width at the connection point with the slab waveguide, and X be the traveling direction of the light wave.
When Wc is the spread of the waveguide portion in the direction orthogonal to and the parameter giving the shape of the exponential function is a, W (X) = (Wp-Wc) * (1-exp (-a *
X)) + Wc, which is a combination of a plurality of shapes and sizes thereof, a parabola shape and sizes thereof.

【0041】すなわち請求項12記載の発明では、テー
パ形、上記式で表わされる指数形あるいはパラボラ形状
およびそのサイズのうちの複数が組み合わさることで、
第1のチャネル導波路を構成する各チャネルの開口部の
形状およびサイズが設定されてもよいことを表わしてい
る。
That is, according to the twelfth aspect of the present invention, by combining a plurality of tapered shapes, exponential shapes or parabolic shapes represented by the above equations, and their sizes,
It indicates that the shape and size of the opening of each channel forming the first channel waveguide may be set.

【0042】請求項13記載の発明では、請求項12記
載のアレイ導波路格子で、前記した複数が組み合わさっ
た形状およびサイズは、該当するチャネルの信号光の進
行する方向に異なった形状およびサイズが組み合わさっ
たものであることを特徴としている。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the arrayed-waveguide grating according to the twelfth aspect, the shapes and sizes obtained by combining the plurality are different from each other in the traveling direction of the signal light of the corresponding channel. It is characterized by being a combination of.

【0043】すなわち請求項13記載の発明では、前記
した各種の形状やサイズの組み合わせは、該当するチャ
ネルの信号光の進行する方向に対して行われることを示
している。たとえば途中までが指数関数形状でこれ以後
がパラボラ形状であるといった具合である。
That is, the invention according to claim 13 indicates that the combination of the various shapes and sizes described above is performed in the traveling direction of the signal light of the corresponding channel. For example, the shape is an exponential function halfway and the parabolic shape after that.

【0044】請求項14記載の発明では、請求項12記
載のアレイ導波路格子で、前記した複数が組み合わさっ
た形状およびサイズは、異なったチャネル同士で異なっ
た種類の形状およびサイズが選択されたものであること
を特徴としている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the arrayed waveguide grating according to the twelfth aspect, different shapes and sizes are selected for different channels as the combined shape and size. It is characterized by being a thing.

【0045】すなわち請求項14記載の発明では、前記
した各種の形状やサイズの組み合わせは、チャネル間の
組み合わせである場合を示している。たとえば、あるチ
ャネルについて指数関数形状であり、他のチャネルはパ
ラボラ形状であるといった具合である。
That is, in the fourteenth aspect of the present invention, the combination of various shapes and sizes described above is a combination between channels. For example, some channels are exponentially shaped, other channels are parabolic shaped, and so on.

【0046】請求項15記載の発明のアレイ導波路格子
モジュールは、(イ)所定の基板と、この基板上に配置
された光波の伝搬のための第1および第2のチャネル導
波路と、隣接する導波路の長さが所定の差で順次長くな
るように構成されたチャネル導波路アレイと、第1のチ
ャネル導波路の一端とチャネル導波路アレイの一端とを
第1の形状の導波路部分を介して接続する第1のスラブ
導波路と、基板上に形成され第2のチャネル導波路の一
端とチャネル導波路アレイの他端とを第2の形状の導波
路部分を介して接続する第2のスラブ導波路とを備えた
アレイ導波路素子と、(ロ)前記導波路素子と光学的に
結合するファイバアレイと、(ハ)アレイ導波路素子と
ファイバアレイを収容するケースとを具備し、(ニ)第
2のスラブ導波路に対する第2のチャネル導波路を構成
する各チャネルの開口部の形状およびサイズはそれらの
少なくとも一部が残りの開口部と異なっていることを特
徴としている。
In the arrayed waveguide grating module of the fifteenth aspect of the present invention, (a) a predetermined substrate, first and second channel waveguides arranged on the substrate for propagating light waves, and adjacent to each other A channel waveguide array configured such that the lengths of the waveguides to be sequentially lengthened by a predetermined difference, and one end of the first channel waveguide and one end of the channel waveguide array have a first-shaped waveguide portion. A first slab waveguide connected to the first slab waveguide, and one end of the second channel waveguide formed on the substrate and the other end of the channel waveguide array connected to each other via the second shaped waveguide portion. An array waveguide element having two slab waveguides; (b) a fiber array optically coupled to the waveguide element; and (c) a case for housing the array waveguide element and the fiber array. , (D) Second slab waveguide The shape and size of the opening of each channel constituting the second channel waveguide at least some of them are characterized by being different from the remaining openings against.

【0047】すなわち請求項15記載の発明では、請求
項1記載の発明によるアレイ導波路格子に最低限の構成
としてファイバアレイとファイバアレイを収容するケー
スを接続した構成のアレイ導波路格子モジュールを示し
ている。温度制御回路等の他の回路構成部品を付け加え
ることは自由である。
That is, the invention of claim 15 shows an arrayed waveguide grating module in which a fiber array and a case accommodating the fiber array are connected to the arrayed waveguide grating according to the invention of claim 1 as a minimum structure. ing. It is free to add other circuit components such as temperature control circuits.

【0048】請求項16記載の発明では、請求項15記
載のアレイ導波路格子モジュールで、第1のスラブ導波
路に対する第1のチャネル導波路を構成する各チャネル
の開口部の形状およびサイズはそれらの少なくとも一部
が残りの開口部と異なっていることを特徴としている。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the arrayed-waveguide grating module according to the fifteenth aspect, the shape and size of the opening of each channel constituting the first channel waveguide with respect to the first slab waveguide are different. Is characterized in that at least part of it is different from the rest of the openings.

【0049】すなわち請求項16記載の発明では、請求
項8記載の発明と同様に第1のチャネル導波路を構成す
る各チャネルの開口部の形状およびサイズが同様に各チ
ャネルあるいは導波路ごとに異なっていることを示して
いる。
That is, according to the sixteenth aspect of the present invention, similarly to the eighth aspect of the present invention, the shape and size of the opening of each channel constituting the first channel waveguide is different for each channel or each waveguide. It indicates that

【0050】請求項17記載の発明では、請求項15ま
たは請求項16記載のアレイ導波路格子モジュールで、
各チャネルの開口部の形状はテーパ形であり、テーパ終
端の光導波路幅Wtあるいはテーパの長さがチャネルの
少なくとも一部で残りの開口部と異なっていることを特
徴としている。
According to a seventeenth aspect of the invention, there is provided the arrayed waveguide grating module according to the fifteenth or sixteenth aspect,
The opening of each channel is tapered, and the optical waveguide width Wt at the taper end or the length of the taper is different from the remaining openings in at least a part of the channel.

【0051】すなわち請求項17記載の発明では、テー
パのパラメータを変えるようにしたアレイ導波路格子モ
ジュールを示している。
That is, the seventeenth aspect of the present invention shows an arrayed waveguide grating module in which the taper parameter is changed.

【0052】請求項18記載の発明では、請求項15ま
たは請求項16記載のアレイ導波路格子モジュールで、
各チャネルの開口部の形状およびサイズは、光波の進行
方向をXとし、スラブ導波路との接続箇所での終端幅を
Wp、光波の進行方向Xと直交する方向の導波路部分の
広がりをWcとし、指数関数の形状を与えるパラメータ
をaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされ、これらのパラメータの少なくとも一
部が少なくとも一部のチャネルと残りのチャネルで相違
していることを特徴としている。
In the eighteenth aspect of the present invention, the arrayed waveguide grating module of the fifteenth or sixteenth aspect,
The shape and size of the opening of each channel are such that the traveling direction of the light wave is X, the terminal width at the connection point with the slab waveguide is Wp, and the spread of the waveguide portion in the direction orthogonal to the traveling direction X of the light wave is Wc. And a is a parameter giving the shape of the exponential function, W (X) = (Wp-Wc) * (1-exp (-a *
X)) + Wc and is characterized in that at least some of these parameters are different for at least some channels and the rest of the channels.

【0053】すなわち請求項18記載の発明では、指数
関数についてのパラメータを変えるようにしたアレイ導
波路格子モジュールを示している。
That is, the eighteenth aspect of the present invention shows an arrayed-waveguide grating module in which the parameter for the exponential function is changed.

【0054】請求項19記載の発明では、請求項15ま
たは請求項16記載のアレイ導波路格子モジュールで、
各チャネルの開口部の形状およびサイズは、パラボラ形
状およびそのサイズであることを特徴としている。
According to a nineteenth aspect of the invention, there is provided an arrayed waveguide grating module according to the fifteenth or sixteenth aspect,
The shape and size of the opening of each channel is characterized by a parabolic shape and its size.

【0055】すなわち請求項19記載の発明では、パラ
ボラ形状およびそのサイズを変えるようにしたアレイ導
波路格子モジュールを示している。
That is, the nineteenth aspect of the present invention shows an arrayed waveguide grating module in which the parabolic shape and its size are changed.

【0056】請求項20記載の発明では、請求項15ま
たは請求項16記載のアレイ導波路格子モジュールで、
各チャネルの開口部の形状およびサイズはテーパ形およ
びそのサイズ、光波の進行方向をXとし、スラブ導波路
との接続箇所での終端幅をWp、光波の進行方向Xと直
交する方向の導波路部分の広がりをWcとし、指数関数
の形状を与えるパラメータをaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされる形状およびそのサイズあるいはパラ
ボラ形状およびそのサイズのうちの複数が組み合わさっ
たものであることを特徴としている。
According to a twentieth aspect of the invention, there is provided the arrayed waveguide grating module according to the fifteenth or sixteenth aspect,
The shape and size of the opening of each channel is tapered and its size, the traveling direction of the light wave is X, the termination width at the connection point with the slab waveguide is Wp, and the waveguide is in a direction orthogonal to the traveling direction X of the light wave. When the spread of the portion is Wc and the parameter giving the shape of the exponential function is a, W (X) = (Wp-Wc) * (1-exp (-a *
X)) + Wc The shape and its size represented by the formula or a parabolic shape and a plurality of sizes thereof are combined.

【0057】すなわち請求項20記載の発明では、請求
項5記載のアレイ導波路格子を使用したアレイ導波路格
子モジュールを示している。
That is, the invention according to claim 20 shows an arrayed waveguide grating module using the arrayed waveguide grating according to claim 5.

【0058】請求項21記載の発明では、請求項20記
載のアレイ導波路格子モジュールで、前記した複数が組
み合わさった形状およびサイズは、該当するチャネルの
信号光の進行する方向に異なった形状およびサイズが組
み合わさったものであることを特徴としている。
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the arrayed-waveguide grating module according to the twentieth aspect, the shape and size obtained by combining the plurality are different from each other in the traveling direction of the signal light of the corresponding channel. It is characterized by a combination of sizes.

【0059】すなわち請求項21記載の発明では、請求
項6記載のアレイ導波路格子を使用したアレイ導波路格
子モジュールを示している。
That is, the twenty-first aspect of the invention shows an arrayed-waveguide grating module using the arrayed-waveguide grating of the sixth aspect.

【0060】請求項22記載の発明では、請求項20記
載のアレイ導波路格子モジュールで、前記した複数が組
み合わさった形状およびサイズは、異なったチャネル同
士で異なった種類の形状およびサイズが選択されたもの
であることを特徴としている。
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the arrayed-waveguide grating module according to the twentieth aspect, different types of shapes and sizes are selected for different channels for the combined shape and size. It is characterized by being

【0061】すなわち請求項22記載の発明では、請求
項7記載のアレイ導波路格子を使用したアレイ導波路格
子モジュールを示している。
That is, the invention of claim 22 shows an arrayed waveguide grating module using the arrayed waveguide grating of claim 7.

【0062】請求項23記載の光通信システムでは、
(イ)波長分割多重された信号光を伝送するそれぞれの
伝送路がノードにより接続され、それぞれのノードが波
長分割多重された信号光を各波長の信号光に分離するア
レイ導波路格子と、各波長の信号光に分離された信号光
を波長分割多重するアレイ導波路格子を備えており、
(ロ)これらのアレイ導波路格子の少なくとも1つは、
所定の基板と、この基板上に配置された光波の伝搬のた
めの第1および第2のチャネル導波路と、隣接する導波
路の長さが所定の差で順次長くなるように構成されたチ
ャネル導波路アレイと、第1のチャネル導波路の一端と
チャネル導波路アレイの一端とを接続する第1のスラブ
導波路と、基板上に形成され第2のチャネル導波路の一
端とチャネル導波路アレイの他端とを接続し、チャネル
導波路アレイを経た波長多重された光を分波する第2の
スラブ導波路とを具備し、(ハ)第2のスラブ導波路に
対する第2のチャネル導波路を構成する各チャネルの開
口部の形状およびサイズはそれらの少なくとも一部が残
りの開口部と異なっていることを特徴としている。
In the optical communication system according to claim 23,
(B) Each of the transmission lines that transmit the wavelength-division-multiplexed signal light is connected by a node, and each node separates the wavelength-division-multiplexed signal light into the signal light of each wavelength; Equipped with an arrayed waveguide grating that wavelength-division-multiplexes the signal light separated into the signal light of the wavelength,
(B) At least one of these arrayed waveguide gratings is
A predetermined substrate, first and second channel waveguides arranged on the substrate for propagating light waves, and a channel configured such that the lengths of adjacent waveguides are sequentially lengthened by a predetermined difference. A waveguide array, a first slab waveguide connecting one end of the first channel waveguide and one end of the channel waveguide array, one end of a second channel waveguide formed on the substrate, and the channel waveguide array A second slab waveguide connected to the other end of the second slab waveguide for demultiplexing the wavelength-multiplexed light that has passed through the channel waveguide array, and (c) a second channel waveguide for the second slab waveguide. The shape and size of the openings of each of the channels is characterized in that at least some of them differ from the rest of the openings.

【0063】すなわち請求項23記載の発明では、請求
項1記載の発明としてのアレイ導波路格子を使用した光
通信システムを示している。それぞれのアレイ導波路格
子が信号光の特性を補償したり変更する機能を持つこと
で、全体的にアッテネータや利得等化器の数を減少さ
せ、システムの構成の簡略化や信頼性の向上を図ること
ができる。また、アレイ導波路格子の箇所での挿入損失
の低減も図ることもできる。
That is, the invention of claim 23 shows an optical communication system using the arrayed waveguide grating as the invention of claim 1. Each arrayed-waveguide grating has the function of compensating or changing the characteristics of the signal light, reducing the number of attenuators and gain equalizers overall, simplifying the system configuration and improving reliability. Can be planned. Further, it is possible to reduce the insertion loss at the location of the arrayed waveguide grating.

【0064】請求項24記載のアレイ導波路格子では、
請求項1記載のアレイ導波路格子で、第2のスラブ導波
路に対する第2のチャネル導波路を構成する各チャネル
の開口部の配置間隔は、不等波長間隔であることを特徴
としている。
In the arrayed waveguide grating according to claim 24,
The arrayed waveguide grating according to claim 1 is characterized in that the arrangement intervals of the openings of the respective channels forming the second channel waveguide with respect to the second slab waveguide are unequal wavelength intervals.

【0065】すなわち請求項24記載の発明では、不等
波長間隔とすることで、出力される信号光の混合によっ
て生じる新たな光波クロストークを防止する効果があ
る。
That is, according to the twenty-fourth aspect of the invention, the unequal wavelength intervals are effective in preventing new light wave crosstalk caused by mixing of the output signal lights.

【0066】請求項25記載の発明では、請求項15記
載のアレイ導波路格子モジュールで、第2のスラブ導波
路に対する第2のチャネル導波路を構成する各チャネル
の開口部の配置間隔は、不等波長間隔であることを特徴
としている。
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the arrayed-waveguide grating module according to the fifteenth aspect, the arrangement interval of the openings of the respective channels forming the second channel waveguide with respect to the second slab waveguide is different. It is characterized in that they have equal wavelength intervals.

【0067】すなわち請求項25記載の発明では、請求
項24記載の発明をアレイ導波路格子モジュールに適用
したものである。これにより、請求項24記載の発明と
同様の効果を得ることができる。
That is, in the twenty-fifth aspect of the invention, the invention of the twenty-fourth aspect is applied to an arrayed waveguide grating module. As a result, the same effect as that of the invention of claim 24 can be obtained.

【0068】請求項26記載の発明では、請求項23記
載の光通信システムで、第2のスラブ導波路に対する第
2のチャネル導波路を構成する各チャネルの開口部の配
置間隔は、不等波長間隔であることを特徴としている。
According to a twenty-sixth aspect of the invention, in the optical communication system according to the twenty-third aspect, the arrangement intervals of the openings of the respective channels constituting the second channel waveguide with respect to the second slab waveguide are unequal wavelengths. It is characterized by intervals.

【0069】すなわち請求項26記載の発明では、請求
項24記載の発明を光通信システムに適用したものであ
る。これにより、請求項24記載の発明と同様の効果を
得ることができる。
That is, in the invention described in claim 26, the invention described in claim 24 is applied to an optical communication system. As a result, the same effect as that of the invention of claim 24 can be obtained.

【0070】[0070]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0071】[0071]

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。 <第1の実施例>EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples. <First embodiment>

【0072】図1は本発明の第1の実施例におけるアレ
イ導波路格子の構成を表わしたものである。このアレイ
導波路格子100を構成する基板101上には1または
複数の第1のチャネル導波路102と、複数の第2のチ
ャネル導波路103と、異なった曲率でそれぞれ一定方
向に曲がったチャネル導波路アレイ104と、第1のチ
ャネル導波路102とチャネル導波路アレイ104を接
続する第1の扇形スラブ導波路105と、チャネル導波
路アレイ104と第2のチャネル導波路103を接続す
る第2の扇形スラブ導波路106とが配置されている。
第1のチャネル導波路102から入射した波長λ1
λ2、……λnの多重信号光は、第1の扇形スラブ導波路
105によってその進路を広げられ、チャネル導波路ア
レイ104に入射する。
FIG. 1 shows the structure of an arrayed waveguide grating in the first embodiment of the present invention. On the substrate 101 constituting the arrayed waveguide grating 100, one or a plurality of first channel waveguides 102 and a plurality of second channel waveguides 103, and channel guides each having a different curvature and curved in a certain direction. A waveguide array 104, a first fan-shaped slab waveguide 105 connecting the first channel waveguide 102 and the channel waveguide array 104, and a second sector slab waveguide 105 connecting the channel waveguide array 104 and the second channel waveguide 103. The fan-shaped slab waveguide 106 is arranged.
The wavelength λ 1 incident from the first channel waveguide 102,
The multiple signal light of λ 2 , ..., λ n has its path widened by the first fan-shaped slab waveguide 105 and enters the channel waveguide array 104.

【0073】チャネル導波路アレイ104では、これを
構成する各アレイ導波路の間に一定の光路長差(導波路
長差)ΔLが設けられており、光路長が順次長く、ある
いは短くなるように設定されている。したがって、それ
ぞれのアレイ導波路を導波する光には一定間隔ずつの位
相差が付けられて第2の扇形スラブ導波路106に到達
するようになっている。実際には波長分散があるので、
波長によってその等位相面が傾く。この結果、波長によ
って第2の扇形スラブ導波路106と複数の導波路から
成る第2のチャネル導波路103の界面上の異なった位
置に光が結像(集光)する。波長に対応したそれぞれの
位置に第2のチャネル導波路103が配置されているの
で、第2のチャネル導波路103からは任意の波長成分
λ1、λ2、……λnを個別に取り出すことが可能にな
る。
In the channel waveguide array 104, a constant optical path length difference (waveguide length difference) ΔL is provided between the arrayed waveguides constituting the channel waveguide array 104, so that the optical path length becomes longer or shorter sequentially. It is set. Therefore, the light guided through the arrayed waveguides reaches the second fan-shaped slab waveguide 106 with a phase difference of a constant interval. In reality, there is chromatic dispersion, so
The equiphase surface is tilted depending on the wavelength. As a result, light is imaged (focused) at different positions on the interface between the second fan-shaped slab waveguide 106 and the second channel waveguide 103 composed of a plurality of waveguides depending on the wavelength. Since the second channel waveguides 103 are arranged at respective positions corresponding to the wavelengths, arbitrary wavelength components λ 1 , λ 2 , ... λ n can be individually taken out from the second channel waveguides 103. Will be possible.

【0074】本実施例のアレイ導波路格子100では、
チャネル導波路102、103と扇形スラブ導波路10
5、106の接続部分としての第1の境界部分108と
第2の境界部分109のうちの特に第2の境界部分10
9が特徴を持っている。すなわち指数関数形状光導波路
112の形状あるいはサイズがチャネル導波路103の
すべてに同一なものとはなっておらず、これによってチ
ャネルごとに信号レベルの減衰率を調整できるようにな
っている。これについては後に具体的に説明する。
In the arrayed waveguide grating 100 of this embodiment,
Channel waveguides 102 and 103 and fan-shaped slab waveguide 10
Of the first boundary portion 108 and the second boundary portion 109 serving as a connecting portion of 5, 106, particularly the second boundary portion 10
9 has a characteristic. That is, the shape or size of the exponential function-shaped optical waveguide 112 is not the same for all of the channel waveguides 103, so that the attenuation rate of the signal level can be adjusted for each channel. This will be specifically described later.

【0075】次に本実施例のアレイ導波路格子100の
具体的な構成を説明する。本実施例では基板101とし
て半導体(シリコン)基板を使用している。もちろん、
基板101は半導体に限るものではない。本実施例の基
板101は下層クラッド層に、リン、ゲルマニウム、チ
タン、ボロン、フッ素などを添加した石英系の材料を用
い、火炎堆積法、常圧CVD(Chemical Vapor Deposit
ion:化学気相成長)法、スパッタ法、スピンコート
法、電子ビーム蒸着法等の手法を使用して、数十μm
(ミクロンメータ)の厚さで堆積している。この上に、
下層のクラッド層よりも屈折率が高くなるように不純物
を添加した石英の光導波路形状のコア層を3〜8μm程
度堆積させて作製する。このコア層の光導波路形状につ
いては後に説明する。
Next, a specific structure of the arrayed waveguide grating 100 of this embodiment will be described. In this embodiment, a semiconductor (silicon) substrate is used as the substrate 101. of course,
The substrate 101 is not limited to the semiconductor. The substrate 101 of the present embodiment uses a quartz-based material in which phosphorus, germanium, titanium, boron, fluorine, etc. are added to the lower clad layer, and the flame deposition method and atmospheric pressure CVD (Chemical Vapor Deposit) are used.
ion: chemical vapor deposition) method, sputtering method, spin coating method, electron beam evaporation method, etc.
It is deposited with a thickness of (micron meter). On top of this,
An optical waveguide-shaped core layer of quartz doped with impurities to have a refractive index higher than that of the lower clad layer is deposited to a thickness of about 3 to 8 μm. The optical waveguide shape of this core layer will be described later.

【0076】コア層の作製にはフォトリソグラフィを使
用し、微細領域を適切なマスク材に転写する。続いて反
応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etchin
g)装置や反応性イオンビームエッチング(RIBE:R
eactive Ion Beam Etching)装置等のドライエッチング
法によって不要領域を除去する。最後に、再び屈折率を
コア層よりも低く設定した前記した石英材料を使用し
て、厚さ数十μmの上層クラッド層を堆積する。
Photolithography is used to manufacture the core layer, and the fine regions are transferred to an appropriate mask material. Subsequently, reactive ion etching (RIE: Reactive Ion Etchin
g) Equipment and reactive ion beam etching (RIBE: R
An unnecessary area is removed by a dry etching method such as eactive ion beam etching. Finally, the above-mentioned quartz material whose refractive index is set lower than that of the core layer is used again to deposit an upper clad layer having a thickness of several tens of μm.

【0077】図2は、図1の第1のチャネル導波路と第
1の扇形スラブ導波路の境界部分におけるコアの形状を
示したものである。ただし、ここでは図示の便宜上、図
1に示した第1のチャネル導波路102は第1〜第3の
第1のチャネル導波路102 1〜1023の3つのチャネ
ル導波路によって構成されているものとしている。第1
〜第3の第1のチャネル導波路1021〜1023のそれ
ぞれは、対応するテーパ形状をなした第1〜第3のテー
パ形状光導波路1111〜1113を介して第1の扇形ス
ラブ導波路105と接続されている。
FIG. 2 shows the first channel waveguide and the first channel waveguide of FIG.
1 The shape of the core at the boundary of the fan-shaped slab waveguide is
It is shown. However, for convenience of illustration, here
The first channel waveguide 102 shown in FIG.
First channel waveguide 102 1-103Three channels
It is assumed that it is configured by a waveguide. First
-Third first channel waveguide 1021-103That of
Each of the first to third tapes has a corresponding taper shape.
PA-shaped optical waveguide 1111~ 11131st fan-shaped through
It is connected to the Love waveguide 105.

【0078】図3は、図1の第2のチャネル導波路と第
2の扇形スラブ導波路の境界部分におけるコアの形状を
示したものである。この図でも図示の便宜上、図1に示
した第2のチャネル導波路103が第1〜第3の第2の
チャネル導波路1031〜1033の3つのチャネル導波
路によって構成されているものとしている。第1〜第3
の第2のチャネル導波路1031〜1033のそれぞれ
は、対応する指数関数形状をなした第1〜第3の指数関
数形状光導波路1121〜1123を介して第2の扇形ス
ラブ導波路106と接続されている。
FIG. 3 shows the shape of the core at the boundary between the second channel waveguide and the second fan-shaped slab waveguide shown in FIG. Also in this figure, for convenience of illustration, it is assumed that the second channel waveguide 103 shown in FIG. 1 is composed of three channel waveguides, that is, first to third second channel waveguides 103 1 to 103 3. There is. First to third
Of the second channel waveguides 103 1 to 103 3 through the second fan-shaped slab waveguides via the first to third exponential function-shaped optical waveguides 112 1 to 112 3 having a corresponding exponential function shape. It is connected to 106.

【0079】なお、図1に示す第1の扇形スラブ導波路
105とチャネル導波路アレイ104の境界部分、なら
びにチャネル導波路アレイ104と第2の扇形スラブ導
波路106の境界部分のコアの形状は、図2に示したよ
うに共にテーパ形状となっている。ただし、これらの部
分の形状は、光周波数特性に直接影響を与えるものでは
ないので本発明の考察の対象外である。そこで、第1の
境界部分108と、第2の境界部分109における光周
波数特性、すなわちチャネル導波路102、103と扇
形スラブ導波路105、106の接続部分での光導波路
の形状による光周波数特性を考察することにする。
The core shape at the boundary between the first fan-shaped slab waveguide 105 and the channel waveguide array 104 and at the boundary between the channel waveguide array 104 and the second fan-shaped slab waveguide 106 shown in FIG. As shown in FIG. 2, both are tapered. However, the shapes of these portions do not directly affect the optical frequency characteristics, and are not the subject of consideration of the present invention. Therefore, the optical frequency characteristic at the first boundary portion 108 and the second boundary portion 109, that is, the optical frequency characteristic due to the shape of the optical waveguide at the connecting portion between the channel waveguides 102 and 103 and the fan-shaped slab waveguides 105 and 106 is shown. I will consider it.

【0080】図1〜図3に示した構造のアレイ導波路格
子100において、第1のチャネル導波路102のうち
の所定の1つのチャネル導波路に入射された光は、図2
に示したテーパ形状のテーパ形状光導波路111を通過
する際に、ほぼガウシアン分布の界分布をなす。その界
分布の広がりは、図2に示すようにテーパ終端の光導波
路幅Wtで決定される。
In the arrayed-waveguide grating 100 having the structure shown in FIGS. 1 to 3, the light incident on a predetermined one of the first channel waveguides 102 is generated by the light shown in FIG.
When passing through the tapered optical waveguide 111 having the tapered shape shown in FIG. The spread of the field distribution is determined by the optical waveguide width Wt at the taper end as shown in FIG.

【0081】このような界分布を持った光は、第1の扇
形スラブ導波路105で横方向に広がって進み、チャネ
ル導波路アレイ104を構成する各導波路を励振する。
そして、第2の扇形スラブ導波路106において第2の
チャネル導波路103の光周波数fに対応した位置に集
光することになる。この集光の際に、相反の定理によっ
て、第2の扇形スラブ導波路106と第2のチャネル導
波路103との境界における光分布も第1の扇形スラブ
導波路105と第1のチャネル導波路102との境界部
分と同様に平坦な光分布となる。
Light having such a field distribution propagates laterally in the first fan-shaped slab waveguide 105 and excites the respective waveguides forming the channel waveguide array 104.
Then, the light is focused on the second fan-shaped slab waveguide 106 at a position corresponding to the optical frequency f of the second channel waveguide 103. At the time of this light collection, due to the reciprocity theorem, the light distribution at the boundary between the second fan-shaped slab waveguide 106 and the second channel waveguide 103 is also the first fan-shaped slab waveguide 105 and the first channel waveguide. The light distribution is flat as in the boundary portion with 102.

【0082】ところで、図3に示すように本実施例の第
2のチャネル導波路103と第2の扇形スラブ導波路1
06の境界部分にはテーパ形状以外の形状として長さL
1、L2、L3……の指数関数形状光導波路1121、11
2、1123、……が配置されている。これらの指数関
数形状光導波路1121、1122、1123、……のコ
ア開口幅Wp1、Wp2、Wp3、……は、すでに説明し
たガウシアン分布の幅に比べて1〜5倍大きくなるよう
に設計されている。これにより、光源の光周波数fが変
化しても第2のチャネル導波路103へ結合する光の量
はほぼ一定となる。したがって、光源の光周波数fが変
化しても分波出力がほぼ一定となるような平坦な光周波
数特性を実現することができる。
By the way, as shown in FIG. 3, the second channel waveguide 103 and the second fan-shaped slab waveguide 1 of this embodiment are used.
The length of the boundary portion of 06 is L as a shape other than the tapered shape.
1 , L 2 , L 3 ... Exponential function-shaped optical waveguides 112 1 , 11
2 2 , 112 3 , ... Are arranged. These exponential shape optical waveguide 112 1, 112 2, 112 3, ... of the core opening width Wp 1, Wp 2, Wp 3, ... is 1-5 times greater than the width of the Gaussian distribution which has already been described Is designed to be. Thus, even if the optical frequency f of the light source changes, the amount of light coupled to the second channel waveguide 103 becomes almost constant. Therefore, it is possible to realize a flat optical frequency characteristic such that the demultiplexing output is substantially constant even if the optical frequency f of the light source changes.

【0083】図4は、図3に示した指数関数形状光導波
路の一つを示したものである。指数関数形状光導波路1
121〜1123は、次の(1)式で表わされる光導波路
幅W(X)で与えられる長さL2の光導波路形状によっ
て決定される。ここで、符号Xは、光波の進行方向を示
している。また、符号aは指数関数の形状を与える形状
変数であり、符号Wcはチャネル導波路103のコア幅
を表わしている。更に符号Wpは、図3に示したように
指数関数形状光導波路112が第2の扇形スラブ導波路
106に接続する終端幅を表わしている。
FIG. 4 shows one of the exponential function-shaped optical waveguides shown in FIG. Exponential function optical waveguide 1
12 1 to 112 3 are determined by the optical waveguide shape having the length L 2 given by the optical waveguide width W (X) represented by the following formula (1). Here, the code | symbol X has shown the advancing direction of a light wave. The symbol a is a shape variable that gives the shape of an exponential function, and the symbol Wc represents the core width of the channel waveguide 103. Further, the symbol Wp represents the termination width at which the exponential function-shaped optical waveguide 112 is connected to the second fan-shaped slab waveguide 106 as shown in FIG.

【0084】 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*X))+Wc ……(1)[0084]   W (X) = (Wp-Wc) * (1-exp (-a * X)) + Wc                                                             …… (1)

【0085】本実施例では、分波した各光周波数fの信
号光に対応して、第2のチャネル導波路103に接続さ
れた指数関数形状光導波路112の指数関数形状のパラ
メータを適宜補正することにしている。そして、各波長
あるいはチャネル単位で異なった透過光周波数特性を実
現するようにしている。
In this embodiment, the parameters of the exponential function shape of the exponential function optical waveguide 112 connected to the second channel waveguide 103 are appropriately corrected corresponding to the demultiplexed signal lights of the respective optical frequencies f. I have decided. Then, different transmitted light frequency characteristics are realized for each wavelength or each channel.

【0086】なお、図15に示したように従来の平坦な
透過特性を実現するようにしたアレイ導波路格子では、
信号光の入力側に位置する第1の扇形スラブ導波路の境
界側に図16に示したようにテーパ形状以外の形状(こ
の例ではパラボラ形状)の光導波路を配置している。そ
して、出力側に位置する第2の扇形スラブ導波路の境界
側にテーパ形状の光導波路を配置している。本実施例の
アレイ導波路格子100と逆となるこのような従来の配
置では、各チャネルに対して終端幅(パラボラ幅)Wp
および符号aが共通し、テーパ幅Wtのみが個別設定可
能である。このため、チャネル単位で特性を変えようと
したときにテーパ幅Wtのみを変化させて設定を変える
しかないので、設計の自由度が低い。
Incidentally, as shown in FIG. 15, in the conventional arrayed waveguide grating that realizes the flat transmission characteristic,
On the boundary side of the first fan-shaped slab waveguide located on the input side of signal light, an optical waveguide having a shape other than the tapered shape (parabolic shape in this example) is arranged as shown in FIG. The tapered optical waveguide is arranged on the boundary side of the second fan-shaped slab waveguide located on the output side. In such a conventional arrangement that is the reverse of the arrayed-waveguide grating 100 of the present embodiment, the termination width (parabola width) Wp is set for each channel.
And the symbol a are common, and only the taper width Wt can be individually set. For this reason, when it is desired to change the characteristics on a channel-by-channel basis, only the taper width Wt needs to be changed to change the setting, so the degree of freedom in design is low.

【0087】これに対して本実施例の図1に示したアレ
イ導波路格子では、多重信号光の入力側に位置する第1
の境界部分108側に図2に示したようなテーパ形状光
導波路1111〜1113を配置し、多重信号光を分波し
た出力側に位置する第2の境界部分109側にテーパ形
状以外の形状として指数関数形状の指数関数形状光導波
路112を配置している。このため、各光周波数に対し
て、入力側のテーパ幅Wtが共通である一方、出力側に
ついては終端幅(パラボラ幅)Wpが個別設定可能で、
更に符号aが個別設定可能である。したがって、チャネ
ルごとに特性を変えようとする場合の設計の自由度が大
きくなる。このため、光周波数fに対して、透過光周波
数特性の詳細な調整をこれらの指数関数形状光導波路1
12で行うことが可能になる。
On the other hand, in the arrayed waveguide grating shown in FIG. 1 of this embodiment, the first waveguide located on the input side of the multiplexed signal light is used.
Of the tapered optical waveguide 111 1-111 3 as shown in FIG. 2 are arranged in a boundary portion 108 side, the second boundary portion 109 side which is positioned on the output side which demultiplexes the multiplexed signal light other than tapered An exponential-shaped optical waveguide 112 having an exponential shape is arranged as a shape. Therefore, for each optical frequency, the taper width Wt on the input side is common, while the terminal width (parabola width) Wp can be individually set on the output side.
Further, the symbol a can be individually set. Therefore, the degree of freedom in design is increased when the characteristics are changed for each channel. For this reason, detailed adjustment of the transmitted light frequency characteristic with respect to the optical frequency f is performed by using these exponential-shaped optical waveguides 1.
It will be possible to do at 12.

【0088】なお、本発明では、出力側に位置する第2
の境界部分109側にテーパ形状の光導波路を配置する
ことを禁じるものではない。テーパ形状の光導波路であ
っても第2のチャネル導波路103のチャネル単位でテ
ーパ終端の光導波路幅Wtあるいはテーパの長さを変え
ることで、分波後のそれぞれのチャネルの信号光の特性
を個別に設定することができるからである。ただし、本
実施例では特性をより広範囲に選択して設定することが
可能なように指数関数形状の指数関数形状光導波路11
2を使用している。
In the present invention, the second unit located on the output side
It is not forbidden to dispose a tapered optical waveguide on the boundary portion 109 side. Even in the case of a tapered optical waveguide, by changing the optical waveguide width Wt at the taper end or the taper length for each channel of the second channel waveguide 103, the characteristics of the signal light of each channel after demultiplexing can be obtained. This is because they can be set individually. However, in this embodiment, the exponential-shaped optical waveguide 11 having an exponential-shaped shape is selected so that the characteristics can be selected and set in a wider range.
I am using 2.

【0089】図5は、図3に示した第2のチャネル導波
路と第2の扇形スラブ導波路の境界部分を具体的に表わ
したものである。本実施例では、チャネルごとに指数関
数形状光導波路1121〜1125の形状を異ならせてい
る。この例では、符号aを第1〜第5の第2のチャネル
導波路1031〜1035の5つについて合計4通り変化
させている。符号aをこのように変更することで、コア
開口幅Wpが一定しているものの、指数関数形状光導波
路112の長さL1〜L4が変化するようになっている。
FIG. 5 specifically shows the boundary portion between the second channel waveguide and the second fan-shaped slab waveguide shown in FIG. In this embodiment, the shape of the exponential function-shaped optical waveguides 112 1 to 112 5 is different for each channel. In this example, the symbol a is changed in four ways in total for the five first to fifth second channel waveguides 103 1 to 103 5 . By changing the symbol a in this manner, the core opening width Wp is constant, but the lengths L 1 to L 4 of the exponential function-shaped optical waveguide 112 are changed.

【0090】このように各チャネルの指数関数形状光導
波路1121〜1125の形状を異ならせることで、図1
に示したチャネル導波路102に多重化されて入力され
た各チャネルの信号光に対して、第1〜第nの第2のチ
ャネル導波路1031〜103nから出力される信号レベ
ルと平坦度を適宜調整することができる。これにより、
アレイ導波路格子100の後段に従来付加していたアッ
テネータを適宜省略したり簡略化することができるよう
になる。たとえば、粗調整用と微調整用の2種類のアッ
テネータをそれぞれのチャネル導波路1031〜103n
に配置していたアレイ導波路格子モジュールあるいは光
通信システムでは、粗調整用のアッテネータを省略する
ことができ、部品点数の減少によるコストダウンと部品
の小型化を図ることができるようになる。また、部品点
数の減少により、挿入損失の低減にも効果がある。
In this way, by making the shapes of the exponential function-shaped optical waveguides 112 1 to 112 5 of each channel different,
With respect to the signal light of each channel multiplexed and input to the channel waveguide 102 shown in FIG. 1, the signal level and the flatness output from the first to n-th second channel waveguides 103 1 to 103 n Can be adjusted appropriately. This allows
It is possible to appropriately omit or simplify the attenuator that has been conventionally added after the arrayed waveguide grating 100. For example, two types of attenuators each channel waveguide 103 1 10 @ 2 to 10 @ 3 n for fine adjustment and the coarse adjustment
In the arrayed-waveguide grating module or the optical communication system which has been arranged in the above, the attenuator for coarse adjustment can be omitted, and the cost reduction and the miniaturization of the parts can be achieved by reducing the number of parts. In addition, the reduction in the number of parts is also effective in reducing the insertion loss.

【0091】<第1の実施例の変形例><Modification of First Embodiment>

【0092】図6は本発明の第1の実施例の変形例にお
ける第2のチャネル導波路と第2の扇形スラブ導波路の
境界部分の要部を表わしたものである。図6で図3と同
一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適
宜省略する。
FIG. 6 shows an essential part of a boundary portion between the second channel waveguide and the second fan-shaped slab waveguide in the modification of the first embodiment of the present invention. 6, the same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted.

【0093】この変形例では、先の実施例のアレイ導波
路格子100が特定の1または複数のチャネルにアッテ
ネータを付加したと同様の機能を付加したのに対して、
アッテネータだけでなく不等波長間隔にも対応させたも
のである。第2の境界部分109には、第1〜第3の指
数関数形状光導波路2121〜2123が配置されてい
る。このうち第2の指数関数形状光導波路2122は第
1および第3の指数関数形状光導波路2121、2123
と比べて、図4に示した指数関数形状光導波路の長さL
2が短くなっている。また、第3の指数関数形状光導波
路2123は第1および第2の指数関数形状光導波路2
121、2122の終端幅Wp1、Wp2と比べて指数関数
形状光導波路が第2の扇形スラブ導波路106に接続す
る終端幅Wp 3がかなり広くなっている。
In this modification, the array waveguide of the previous embodiment is used.
The road grid 100 is attached to a particular channel or channels.
While adding the same function as adding a noether,
Not only attenuator but also unequal wavelength spacing
Of. The second boundary portion 109 has first to third fingers.
Numerical function shape optical waveguide 2121~ 2123Is located
It Of these, the second exponential function-shaped optical waveguide 2122Is the
First and third exponential shaped optical waveguides 2121, 2123
The length L of the exponential-shaped optical waveguide shown in FIG.
2Is getting shorter. In addition, the third exponential shaped optical waveguide
Road 2123Is the first and second exponential shaped optical waveguides 2
121, 2122End width Wp1, Wp2Exponential compared to
The shape optical waveguide is connected to the second fan-shaped slab waveguide 106.
End width Wp 3Is quite wide.

【0094】更に第1〜第3の指数関数形状光導波路2
121〜2123の第2の扇形スラブ導波路106に接続
する部分での波長間隔について見てみる。第1の指数関
数形状光導波路2121と第2の指数関数形状光導波路
2122の波長間隔は100GHz(ギガヘルツ)であ
るのに対して、第2の指数関数形状光導波路2122
第3の指数関数形状光導波路2123の波長間隔はその
倍の200GHzとなっている。
Further, the first to third exponential function-shaped optical waveguides 2
Looking at the wavelength interval at a portion connected to the second sector slab waveguide 106 of 12 1-212 3. While the wavelength interval between the first exponential function-shaped optical waveguide 212 1 and the second exponential function-shaped optical waveguide 212 2 is 100 GHz (gigahertz), the second exponential function-shaped optical waveguide 212 2 and the third exponential-shaped optical waveguide 212 2 The wavelength interval of the exponential function-shaped optical waveguide 212 3 is 200 GHz, which is twice that.

【0095】このように第1の実施例の変形例ではチャ
ネルごとに信号光の特性を変更するだけでなく、分波さ
れた信号光を出力するコア部分の間隔もチャネルごとに
変更している。前者の効果はすでに説明した。後者の効
果は不等波長間隔とすることで、出力される信号光の混
合によって生じる新たな光波クロストークを防止する効
果がある。これについては特開平08−211237号
公報にも記載があるが、テーパ形状のものに限定されて
おり、しかも、この変形例のように波長特性を変更する
ことと併せた効果を狙ったものではない。
As described above, in the modified example of the first embodiment, not only the characteristics of the signal light are changed for each channel, but also the interval of the core portion for outputting the demultiplexed signal light is changed for each channel. . The effect of the former has already been explained. The latter effect has an effect of preventing new light wave crosstalk caused by mixing of the output signal lights by setting the unequal wavelength intervals. This is also described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-212137, but it is limited to a taper shape, and in addition, it is not intended for the effect combined with changing the wavelength characteristic as in this modification. Absent.

【0096】<第2の実施例><Second Embodiment>

【0097】図7は本発明の第2の実施例としてアレイ
導波路格子モジュールの要部を表わしたものである。こ
の図7では第1の実施例のアレイ導波路格子100を使
用してこれをモジュール化したものである。そこで、図
7で図1と同一部分には同一の符号を付しており、これ
らの説明を適宜省略することにする。
FIG. 7 shows a main part of an arrayed waveguide grating module as a second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the arrayed waveguide grating 100 of the first embodiment is used and is modularized. Therefore, in FIG. 7, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted.

【0098】この第2の実施例のアレイ導波路格子モジ
ュール301は、箱状のケース302とその底部に配置
されたペルチェ素子からなる発熱あるいは冷却を行う温
度制御素子303と、アレイ導波路格子100とこれら
の間に介在する金属板305から構成されている。この
第2の実施例では金属板305として熱伝導性の良い銅
板やアルミニウム板あるいはそれらの合金を使用してい
る。
The arrayed-waveguide grating module 301 of the second embodiment comprises a box-shaped case 302, a temperature control element 303 for heat generation or cooling, which is composed of a Peltier element arranged at the bottom of the box-shaped case 302, and the arrayed-waveguide grating 100. And a metal plate 305 interposed therebetween. In this second embodiment, a copper plate, an aluminum plate or their alloys having good thermal conductivity is used as the metal plate 305.

【0099】金属板305には溝が切られており、その
中に温度センサ306が埋め込まれている。この温度セ
ンサ306の温度検出出力は、温度制御回路308に入
力されて温度制御素子303の温度制御が行われるよう
になっている。位置309は金属板305の中に埋め込
まれた温度センサ306が引き出される場所である。こ
の例で温度センサ306はサーミスタが使用されてい
る。
A groove is cut in the metal plate 305, and a temperature sensor 306 is embedded in the groove. The temperature detection output of the temperature sensor 306 is input to the temperature control circuit 308 to control the temperature of the temperature control element 303. The position 309 is a place where the temperature sensor 306 embedded in the metal plate 305 is pulled out. In this example, the temperature sensor 306 is a thermistor.

【0100】アレイ導波路格子100の図1に示した第
1のチャネル導波路102の側および第2のチャネル導
波路103の側からは光ファイバ311、312がケー
ス302の外部に引き出されている。このうちの光ファ
イバ311は第1のチャネル導波路102にその一端を
接続されており、他端を図示しない光源側に接続される
ようになっている。また、光ファイバ312はその一端
を第2のチャネル導波路103に接続しており、他端を
分波後の信号光を処理する図示しない回路部分に接続さ
れるようになっている。
Optical fibers 311 and 312 are drawn out of the case 302 from the side of the first channel waveguide 102 and the side of the second channel waveguide 103 shown in FIG. 1 of the arrayed waveguide grating 100. . One of the optical fibers 311 is connected to the first channel waveguide 102 at one end, and the other end is connected to the light source side (not shown). Further, one end of the optical fiber 312 is connected to the second channel waveguide 103, and the other end thereof is connected to a circuit portion (not shown) for processing the demultiplexed signal light.

【0101】この第2の実施例のアレイ導波路格子モジ
ュール301にはアッテネータを内蔵させなかったが、
アレイ導波路格子100には実施例で説明したように粗
調整用アッテネータとしての機能がすでに備わってい
る。したがって、アレイ導波路格子モジュール301の
第2のチャネル導波路103の側に従来の図19で示し
たように粗調整用アッテネータと微調整用アッテネータ
を対にして設ける必要がない。そこで、アレイ導波路格
子モジュール301自体に微調整用アッテネータのみを
必要に応じて組み込むことも可能である。
Although the array waveguide grating module 301 of the second embodiment does not have an attenuator built therein,
The arrayed-waveguide grating 100 already has a function as an attenuator for coarse adjustment as described in the embodiment. Therefore, it is not necessary to provide the coarse adjustment attenuator and the fine adjustment attenuator in a pair on the side of the second channel waveguide 103 of the arrayed waveguide grating module 301 as shown in FIG. Therefore, it is possible to incorporate only the fine adjustment attenuator into the arrayed-waveguide grating module 301 itself, if necessary.

【0102】<第3の実施例><Third Embodiment>

【0103】図8は本発明の第3の実施例における光通
信システムの構成の概要を表わしたものである。この光
通信システムで、送信側に配置された図示しないSON
ET(Synchronous Optical Network)装置に接続され
た光送信機401から送り出された波長λ1〜λNのNチ
ャネル分の信号光は光マルチプレクサ(MUX)402
で多重された後、ブースタアンプ403で増幅されて光
伝送路404に送り出される。多重化された信号光40
5はインラインアンプ406で適宜増幅された後、プリ
アンプ407を経て光デマルチプレクサ(DMUX)4
08で元の波長λ1〜λNに分離され、光受信機409で
受信されるが、その途中の光伝送路404に適宜の数の
ノード(OADM)4111〜411Mが配置されてい
る。これらのノード4111〜411Mでは、所望の波長
の信号光が入出力されることになる。光マルチプレクサ
402、ノード4111〜411M、光デマルチプレクサ
408は、いずれも先の第1の実施例における図1に示
したようなアレイ導波路格子100で構成されている。
FIG. 8 shows the outline of the configuration of the optical communication system in the third embodiment of the present invention. In this optical communication system, a SON (not shown) arranged on the transmission side
Signal light of N channels of wavelengths λ 1 to λ N sent from an optical transmitter 401 connected to an ET (Synchronous Optical Network) device is an optical multiplexer (MUX) 402.
After being multiplexed by, the signal is amplified by the booster amplifier 403 and sent out to the optical transmission line 404. Signal light 40 multiplexed
5 is appropriately amplified by the in-line amplifier 406 and then passed through the pre-amplifier 407 to be the optical demultiplexer (DMUX) 4
The original wavelengths λ 1 to λ N are separated by 08 and received by the optical receiver 409, but an appropriate number of nodes (OADMs) 411 1 to 411 M are arranged on the optical transmission line 404 on the way. . In these nodes 411 1 to 411 M , signal light of a desired wavelength is input / output. The optical multiplexer 402, the nodes 411 1 to 411 M , and the optical demultiplexer 408 are all composed of the arrayed waveguide grating 100 as shown in FIG. 1 in the first embodiment.

【0104】図9は、ノードの構成の概要を示したもの
である。ここでは第1のノード4111(図8参照)を
示しているが、第2〜第Mのノード4112〜411M
原理的には同一の構成となっている。図8に示した光伝
送路404は、第1のノード4111の入力側アレイ導
波路格子421に入力されて波長λ1〜λNのNチャネル
分の信号光に分波され、各波長λ1〜λNごとに設けられ
た2入力2出力の光スイッチ4221〜422Nによっ
て、それぞれの波長λ1〜λNの信号光をノード側受信部
426に取り込む(drop)と共に、ノード側送信部42
4から送信した信号光を挿入する(Add)。2入力2出
力の光スイッチ4221〜422Nの出力側はそれぞれに
対応して設けられた微調整用アッテネータ(ATT)4
271〜427Nによってゲインを調整された後に出力側
アレイ導波路格子428に入力されるようになってい
る。出力側アレイ導波路格子428は入力側アレイ導波
路格子421と逆の構成の素子であり、波長λ1〜λN
Nチャネル分の信号光を多重して光伝送路404に信号
光405として送り出すことになる。
FIG. 9 shows an outline of the configuration of the node. Although the first node 411 1 (see FIG. 8) is shown here, the second to Mth nodes 411 2 to 411 M also have the same configuration in principle. Optical transmission path shown in FIG. 8 404 is demultiplexed into N channels of signal light of the first entered in the input side arrayed waveguide grating 421 of the node 411 1 wavelength lambda 1 to [lambda] N, each wavelength lambda by 1 to [lambda] of the two inputs and two outputs provided for each N optical switch 422 1 ~422 N, how the signal light of each wavelength lambda 1 to [lambda] N to the node-side receiving section 426 with (drop), node-side transmission Part 42
The signal light transmitted from 4 is added (Add). The output side of the two-input, two-output optical switches 422 1 to 422 N is provided with a corresponding fine attenuator (ATT) 4
After the gain is adjusted by 27 1 to 427 N , it is input to the output side arrayed waveguide grating 428. The output-side arrayed-waveguide grating 428 is an element having a configuration opposite to that of the input-side arrayed-waveguide grating 421. The output-side arrayed-waveguide grating 428 multiplexes N-channel signal light of wavelengths λ 1 to λ N and outputs the signal light 405 to the optical transmission path 404. Will be sent out.

【0105】微調整用アッテネータ4271〜427N
2入力2出力の光スイッチ4221〜422Nから出力さ
れる信号光のゲインを微調整するためのものである。入
力側アレイ導波路格子421は第1の実施例のアレイ導
波路格子100と同様にそれぞれの波長λ1〜λNの信号
光の粗調整用アッテネータとしての機能を果たしている
ために設けられていない。また、従来では全体的なゲイ
ンを調整するために、たとえば図8に示す本実施例のイ
ンラインアンプ406とノード4111の間に固定型の
利得等化器を配置する場合があるが、本実施例の場合に
はそれぞれのチャネルでゲインの調整を行っているの
で、このような利得等化器も不要である。
The fine adjustment attenuators 427 1 to 427 N are for finely adjusting the gain of the signal light output from the 2-input 2-output optical switches 422 1 to 422 N. The input-side arrayed-waveguide grating 421 is not provided because it functions as an attenuator for coarse adjustment of signal lights of wavelengths λ 1 to λ N , as in the arrayed-waveguide grating 100 of the first embodiment. . Further, in the past, in order to adjust the overall gain, for example, a fixed gain equalizer may be arranged between the in-line amplifier 406 and the node 411 1 of this embodiment shown in FIG. In the case of the example, since the gain is adjusted in each channel, such a gain equalizer is unnecessary.

【0106】このように図9に示した第1のノード41
1を始めとして、図8に示した第2〜第Mのノード4
112〜411Mおよび光デマルチプレクサ408は共に
図1に示したアレイ導波路格子100を使用している。
そして、その入力側の導波路からモニタ光が入力された
ときの出力側の導波路(モニタ用導波路)から出力され
る波長λmの光を逐次監視することで波長λ1〜λnの光
が出力される他の出力側の導波路の波長補正を行うよう
になっている。このために図8に示すように各ノード4
111〜411Mおよび光受信機409には、これらに対
応してそれぞれ出力監視制御装置4311〜431Mおよ
び431Rが取り付けられている。
Thus, the first node 41 shown in FIG.
1 1 including the second to M-th node shown in FIG. 8 4
11 2 to 411 M and the optical demultiplexer 408 both use the arrayed waveguide grating 100 shown in FIG.
Then, when the monitor light is input from the input-side waveguide, the light of the wavelength λ m output from the output-side waveguide (monitoring waveguide) is sequentially monitored, so that the wavelengths λ 1 to λ n of The wavelength of the other waveguide on the output side from which light is output is corrected. For this purpose, as shown in FIG.
Output monitoring control devices 431 1 to 431 M and 431 R are attached to the 11 1 to 411 M and the optical receiver 409, respectively, corresponding to these.

【0107】なお、アレイ導波路格子100はマルチプ
レクサとして使用する場合であっても本来の出力側の導
波路からモニタ光を入力して本来の入力側の導波路から
(モニタ用導波路)から出力される前記した波長λm
光を逐次監視することで同様に波長補正を行うことがで
きる。したがって、本実施例では図示していないが、光
送信機401および各ノード4111〜411Mにおける
出力側アレイ導波路格子428側のアレイ導波路格子1
00の補正も同様に可能であり、このための出力監視制
御装置が設けられてもよい。また、本実施例ではモニタ
光を使用した光通信システムを示したが、モニタ光を使
用しないシステムでも同様に入力側アレイ導波路格子4
21等を使用して同様にチャネルごとの信号レベルの調
整を行うことができる。
Even when the arrayed-waveguide grating 100 is used as a multiplexer, monitor light is input from the original output-side waveguide and output from the original input-side waveguide (monitoring waveguide). Similarly, wavelength correction can be performed by successively monitoring the above-described light having the wavelength λ m . Therefore, although not shown in this embodiment, the array waveguide grating 1 on the output side array waveguide grating 428 side in the optical transmitter 401 and each of the nodes 411 1 to 411 M is not shown.
The correction of 00 is also possible, and an output monitoring control device for this purpose may be provided. Further, although the optical communication system using the monitor light is shown in the present embodiment, the input side arrayed waveguide grating 4 is similarly applied to the system which does not use the monitor light.
Similarly, the signal level can be adjusted for each channel by using No. 21 and the like.

【0108】図10はこの光通信システムにおける各部
の信号光のレベルを表わしたものであり、軸は波長を、
縦軸は各波長における信号レベルを表わしている。同図
(a)は光マルチプレクサ402から出力された波長λ
1〜λNの信号光を表わしたものであり、波長λ1〜λN
フラットな信号特性を示している。同図(b)はインラ
インアンプ406とノード4111の間の特性を示して
いる。このような信号レベルの不均一はノード4111
で入力側アレイ導波路格子421および微調整用アッテ
ネータ4271〜427Nを通過することで補正される。
同図(c)は補正後の波長λ1〜λNの信号光を表わした
ものである。
FIG. 10 shows the level of the signal light of each part in this optical communication system.
The vertical axis represents the signal level at each wavelength. The figure (a) shows the wavelength λ output from the optical multiplexer 402.
And a representation of the signal light 1 to [lambda] N, illustrates a flat signal characteristics at the wavelength lambda 1 to [lambda] N. FIG. 11B shows the characteristic between the in-line amplifier 406 and the node 411 1 . Such non-uniformity of signal level is caused by the node 411 1
Is corrected by passing through the input side arrayed waveguide grating 421 and the fine adjustment attenuators 427 1 to 427 N.
FIG. 7C shows the signal light having the corrected wavelengths λ 1 to λ N.

【0109】<第4の実施例><Fourth Embodiment>

【0110】図11は本発明の第4の実施例における第
1の境界部分の構成を表わしたものである。この第4の
実施例でアレイ導波路格子の基本的な構造は第1の実施
例のアレイ導波路格子100と同一である。そこでアレ
イ導波路格子全体の説明については、適宜図1を参照す
ることにする。第4の実施例における第1の境界部分1
08Aは、第1の実施例における第2の境界部分109
と比べると、第2のチャネル導波路103が第1のチャ
ネル導波路102に変更された以外は異なるところがな
い。すなわち第4の実施例のアレイ導波路格子は第1の
チャネル導波路102と第2のチャネル導波路103が
同一のものとなっており、信号光の入力側と出力側を置
き換えることができる構造となっている。
FIG. 11 shows the structure of the first boundary portion in the fourth embodiment of the present invention. The basic structure of the arrayed-waveguide grating according to the fourth embodiment is the same as that of the arrayed-waveguide grating 100 according to the first embodiment. Therefore, for a description of the entire arrayed waveguide grating, refer to FIG. 1 as appropriate. First boundary portion 1 in the fourth embodiment
08A is the second boundary portion 109 in the first embodiment.
Compared with, there is no difference except that the second channel waveguide 103 is changed to the first channel waveguide 102. That is, in the arrayed waveguide grating of the fourth embodiment, the first channel waveguide 102 and the second channel waveguide 103 are the same, and the input side and the output side of the signal light can be replaced. Has become.

【0111】このようなアレイ導波路格子の利点の第1
は、信号光の入力側を特に定めないで使用できる点であ
る。利点の第2は、仮に第1の境界部分108Aを入力
側に使用する場合に、第1のチャネル導波路102から
入力される信号光の特性に応じて第1の境界部分108
Aにおける指数関数形状光導波路1121〜1125のう
ちから所望の1つの指数関数形状光導波路112を選択
することができることである。指数関数形状光導波路1
121〜1125のいずれを選択するかによって、多重化
された信号光のゲインを全体的に調整することができ
る。
The first advantage of such an arrayed waveguide grating
Is that the input side of the signal light can be used without particularly defining it. The second advantage is that, if the first boundary portion 108A is used on the input side, the first boundary portion 108 is dependent on the characteristics of the signal light input from the first channel waveguide 102.
That is, one desired exponential function-shaped optical waveguide 112 can be selected from the exponential function-shaped optical waveguides 112 1 to 112 5 in A. Exponential function optical waveguide 1
Depending on whether you select one of 12 1-112 5, the gain of the multiplexed signal light can be entirely adjusted.

【0112】なお、第4の実施例のアレイ導波路格子を
使用してアレイ導波路格子モジュールおよび光通信シス
テムを構成することができることは当然である。
It should be understood that the arrayed-waveguide grating module and the optical communication system can be constructed by using the arrayed-waveguide grating of the fourth embodiment.

【0113】以上説明した実施例ではチャネルの開口部
の形状が指数関数形状である場合を説明したが、同一形
状でサイズが異なるものであってもよい。また、他の形
状で同様に信号光の特性を変えるものが出力側のチャネ
ル導波路に存在していてもよいし、複数の形状が混在す
るものであってもよい。これらを次に幾つか例示する。
In the embodiment described above, the case where the shape of the channel opening is an exponential function has been described, but the shape may be the same but different in size. Further, another shape that similarly changes the characteristics of the signal light may be present in the channel waveguide on the output side, or a plurality of shapes may be mixed. Some of these are illustrated below.

【0114】図12は、第2のチャネル導波路と第2の
扇形スラブ導波路の境界部分におけるコアの形状の第1
の変形例を示したものである。ただしこの図では図示の
便宜上、図1に示した第2のチャネル導波路103が第
1〜第3の第2のチャネル導波路1031〜1033の3
つのチャネル導波路によって構成されているものとして
いる。第1の第2のチャネル導波路1031と第2の扇
形スラブ導波路106の間には、破線で示した指数関数
形状光導波路1121の代わりに、テーパ形状光導波路
1111が配置されている。第2の第2のチャネル導波
路1032と第2の扇形スラブ導波路106の間には、
図3または図5に示したと同一の指数関数形状光導波路
1122が配置されている。第3の第2のチャネル導波
路1033と第2の扇形スラブ導波路106の間には、
破線で示した指数関数形状光導波路1123の代わり
に、二次関数形状(あるいはパラボラ形状)光導波路5
133が配置されている。
FIG. 12 shows the first core shape at the boundary between the second channel waveguide and the second fan-shaped slab waveguide.
It shows a modified example of. However for convenience of illustration in this figure, 3 of the second channel waveguide 103 first to third second channel waveguide 103 1 to 103 3 as shown in FIG. 1
It is assumed to be composed of one channel waveguide. A tapered optical waveguide 111 1 is arranged between the first and second channel waveguides 103 1 and the second fan-shaped slab waveguide 106 instead of the exponential-shaped optical waveguide 112 1 shown by the broken line. There is. Between the second second channel waveguide 103 2 and the second fan-shaped slab waveguide 106,
The same exponential function-shaped optical waveguide 112 2 as shown in FIG. 3 or 5 is arranged. Between the third second channel waveguide 103 3 and the second fan-shaped slab waveguide 106,
Instead of the exponential function-shaped optical waveguide 112 3 shown by the broken line, a quadratic function-shaped (or parabolic shape) optical waveguide 5 is used.
13 3 are arranged.

【0115】このようにチャネルごとに各種の形状の光
導波路とすることで、第2のチャネル導波路103から
出力されるチャネルごとの信号を所望の特性となるよう
に設定あるいは調整することができる。図1の第2のチ
ャネル導波路103と第2の扇形スラブ導波路106の
境界部分におけるコアの形状をこのように異なったもの
としたり、これらの形状およびサイズを規定する各種パ
ラメータを所望の値に設定することで、これらを通過す
る信号光に対してそれぞれ所望の特性を付与することが
できる。
By thus forming optical waveguides of various shapes for each channel, the signal for each channel output from the second channel waveguide 103 can be set or adjusted to have desired characteristics. . The shape of the core at the boundary between the second channel waveguide 103 and the second fan-shaped slab waveguide 106 in FIG. 1 may be different as described above, and various parameters that define these shapes and sizes may be set to desired values. By setting to, it is possible to give desired characteristics to each of the signal lights passing therethrough.

【0116】図13は、図1の第2のチャネル導波路1
03と第2の扇形スラブ導波路106の境界部分におけ
るコアの形状の一例として、テーパ形状光導波路111
と指数関数形状光導波路112をこの順序に接続したも
のを表わしている。
FIG. 13 shows the second channel waveguide 1 of FIG.
03 and the second fan-shaped slab waveguide 106, a tapered optical waveguide 111
And the exponential function-shaped optical waveguide 112 are connected in this order.

【0117】図14は、図13とは逆に第2のチャネル
導波路103に指数関数形状光導波路112とテーパ形
状光導波路111をこの順序に接続したもので構成して
いる。このような構造のものと、単純な1種類の形状の
もの、あるいは更に多くの形状のものあるいは同一形状
のものを複数組み合わせたもの等によって、それぞれの
チャネルについて信号光の入出力特性を変化させること
ができることは当然である。
Contrary to FIG. 13, FIG. 14 is constructed by connecting an exponential function-shaped optical waveguide 112 and a tapered optical waveguide 111 in this order to the second channel waveguide 103. The input / output characteristics of the signal light are changed for each channel by using such a structure, a simple one type of shape, a combination of more shapes or a plurality of combinations of the same shape. Of course, you can.

【0118】[0118]

【発明の効果】以上説明したように請求項1〜請求項1
4、請求項24いずれかに記載の発明によれば、分波後
の信号光が第2のチャネル導波路でチャネルごとに伝播
される前に、第2のスラブ導波路と出力側のチャネル導
波路の接続箇所を構成するそれぞれのチャネルの開口部
の形状あるいはそのサイズをチャネルごとに必要に応じ
て異ならせるので、これにより分波された後の信号光の
レベル等の特性の調整を不要にしたり、あるいは軽減さ
せることができる。この結果、部品点数の減少を図るこ
とができると共に、挿入損失の低減を図ることができ
る。また、チャネルごとにそれらの開口部の形状あるい
はそのサイズを調整することができるので、チャネルご
との信号レベルの調整だけでなく、信号光の平坦度すな
わちガウシアン形状とするかフラットトップ形状とする
かといった設定や、信号光の幅を調整して狭帯域とする
か広帯域とするかといった設定や、各チャネルの信号光
の間隔をたとえば200GHzとするか100GHzと
するかといった設定も可能になる。
As described above, claims 1 to 1
According to the invention of any one of claims 4 and 24, before the demultiplexed signal light is propagated for each channel in the second channel waveguide, the second slab waveguide and the channel guide on the output side are guided. Since the shape or size of the opening of each channel that constitutes the connection point of the waveguide is made different for each channel as necessary, it is not necessary to adjust the characteristics such as the level of the signal light after demultiplexing. Or it can be reduced. As a result, the number of parts can be reduced and the insertion loss can be reduced. In addition, since the shape or size of these openings can be adjusted for each channel, not only the adjustment of the signal level for each channel, but also the flatness of the signal light, that is, whether it is a Gaussian shape or a flat top shape. It is also possible to set such as, setting the width of the signal light to be narrow band or wide band, and setting the interval of the signal light of each channel to, for example, 200 GHz or 100 GHz.

【0119】更に請求項8記載の発明によれば、信号光
の入力方向を基板のいずれの側に設定してもよいので、
装置あるいはモジュールを構成する場合の設計の自由度
が向上する。また、入力側の複数の開口部の形状および
サイズから所望のものを選択することで、分波前の多重
光の特性を調整することができる。
Further, according to the invention of claim 8, since the input direction of the signal light may be set to any side of the substrate,
The degree of freedom in designing the device or module is improved. In addition, by selecting a desired shape and size from the plurality of openings on the input side, it is possible to adjust the characteristics of the multiplexed light before demultiplexing.

【0120】また請求項15〜請求項22、請求項25
のいずれかに記載の発明のアレイ導波路格子モジュール
によれば、分波後の信号光が第2のチャネル導波路でチ
ャネルごとに伝播される前に、第2のスラブ導波路と出
力側のチャネル導波路の接続箇所を構成するそれぞれの
チャネルの開口部の形状あるいはそのサイズをチャネル
ごとに必要に応じて異ならせるので、これにより分波さ
れた後の信号光のレベル等の特性の調整を不要にした
り、あるいは軽減させることができる。これにより、ア
レイ導波路格子モジュールの部品点数の減少を図ること
ができると共に、挿入損失の低減を図ることができる。
また、本発明で使用するアレイ導波路格子はチャネルご
とにそれらの開口部の形状あるいはそのサイズを調整す
ることができるので、チャネルごとの信号レベルの調整
だけでなく、信号光の平坦度すなわちガウシアン形状と
するかフラットトップ形状とするかといった設定や、信
号光の幅を調整して狭帯域とするか広帯域とするかとい
った設定や、各チャネルの信号光の間隔をたとえば20
0GHzとするか100GHzとするかといった設定も
可能に可能になり、アレイ導波路格子モジュールの融通
性を高めることができる。
In addition, claims 15 to 22, claim 25.
According to the arrayed-waveguide grating module of the invention described in any one of (1) to (5), before the demultiplexed signal light is propagated for each channel in the second channel waveguide, the second slab waveguide and the output side Since the shape or size of the opening of each channel that constitutes the connection point of the channel waveguide is made different for each channel as necessary, adjustment of characteristics such as the level of the signal light after demultiplexing is performed by this. It can be eliminated or reduced. As a result, the number of components of the arrayed waveguide grating module can be reduced and the insertion loss can be reduced.
Further, since the arrayed waveguide grating used in the present invention can adjust the shape or size of the openings for each channel, not only the adjustment of the signal level for each channel but also the flatness of the signal light, that is, Gaussian The shape of the signal light is set to be flat or top, the width of the signal light is adjusted to be narrow band or wide band, and the interval of the signal light of each channel is set to, for example, 20.
The setting of 0 GHz or 100 GHz can be made possible, and the flexibility of the arrayed waveguide grating module can be increased.

【0121】更に請求項23または請求項26記載の光
通信システムによれば、請求項1記載の発明としてのア
レイ導波路格子を使用して光通信システムを構成してい
るので、アレイ導波路格子ごとに分波された後の信号光
のレベル等の特性の調整を不要、あるいは軽減させるこ
とができる。これにより、システムを構成する部品点数
の大幅な減少を図ることができると共に、挿入損失の低
減を図ることができる。また、本発明で使用するアレイ
導波路格子はチャネルごとにそれらの開口部の形状ある
いはそのサイズを調整することができるので、チャネル
ごとの信号レベルの調整だけでなく、信号光の平坦度す
なわちガウシアン形状とするかフラットトップ形状とす
るかといった設定や、信号光の幅を調整して狭帯域とす
るか広帯域とするかといった設定や、各チャネルの信号
光の間隔をたとえば200GHzとするか100GHz
とするかといった設定も可能になり、システムの融通性
を高めることができる。
Further, according to the optical communication system of the twenty-third or twenty-sixth aspect, since the optical communication system is configured using the arrayed-waveguide grating as the invention of the first aspect, the arrayed-waveguide grating is used. It is possible to eliminate or reduce the adjustment of the characteristics such as the level of the signal light after being demultiplexed for each. As a result, the number of parts constituting the system can be significantly reduced, and the insertion loss can be reduced. Further, since the arrayed waveguide grating used in the present invention can adjust the shape or size of the openings for each channel, not only the adjustment of the signal level for each channel but also the flatness of the signal light, that is, Gaussian Setting of the shape or the flat top shape, setting of adjusting the width of the signal light to narrow band or wide band, and the interval of the signal light of each channel, for example, 200 GHz or 100 GHz
It is also possible to set whether or not to increase the flexibility of the system.

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

【図1】本発明の第1の実施例におけるアレイ導波路格
子の構成を示した説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an arrayed waveguide grating according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の第1のチャネル導波路と第1の扇形スラ
ブ導波路の境界部分におけるコアの形状を示した部分拡
大図である。
FIG. 2 is a partially enlarged view showing a shape of a core at a boundary portion between the first channel waveguide and the first fan-shaped slab waveguide shown in FIG.

【図3】図1の第2のチャネル導波路と第2の扇形スラ
ブ導波路の境界部分におけるコアの形状を示した部分拡
大図である。
3 is a partially enlarged view showing a shape of a core at a boundary portion between the second channel waveguide and the second fan-shaped slab waveguide of FIG.

【図4】図3に示した指数関数形状光導波路の一つの形
状を示した説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing one shape of the exponential function-shaped optical waveguide shown in FIG.

【図5】図3に示した第2のチャネル導波路と第2の扇
形スラブ導波路の境界部分を具体的に表わした平面図で
ある。
5 is a plan view specifically showing a boundary portion between the second channel waveguide and the second fan-shaped slab waveguide shown in FIG.

【図6】本発明の第1の実施例の変形例における第2の
チャネル導波路と第2の扇形スラブ導波路の境界部分を
具体的に表わした平面図である。
FIG. 6 is a plan view specifically showing a boundary portion between a second channel waveguide and a second fan-shaped slab waveguide in a modification of the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施例としてアレイ導波路格子
モジュールの要部を表わした断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing an essential part of an arrayed waveguide grating module as a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施例における光通信システム
の構成の概要を表わしたシステム構成図である。
FIG. 8 is a system configuration diagram showing an outline of a configuration of an optical communication system in a third exemplary embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施例におけるノードの構成の
概要を示したブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an outline of a node configuration according to a third exemplary embodiment of the present invention.

【図10】第3の実施例における各部の信号光のレベル
を表わした特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing the level of signal light of each part in the third embodiment.

【図11】本発明の第4の実施例における第1の境界部
分の構成を表わした平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a first boundary portion in the fourth exemplary embodiment of the present invention.

【図12】第2のチャネル導波路と第2の扇形スラブ導
波路の境界部分におけるコアの形状の第1の変形例を示
した説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a first modified example of the shape of the core at the boundary between the second channel waveguide and the second fan-shaped slab waveguide.

【図13】第2のチャネル導波路と第2の扇形スラブ導
波路の境界部分におけるコアの形状の第2の変形例を示
した説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a second modified example of the shape of the core at the boundary between the second channel waveguide and the second fan-shaped slab waveguide.

【図14】第2のチャネル導波路に指数関数形状光導波
路とテーパ形状光導波路をこの順序に接続したコアの部
分の説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a core portion in which an exponential function-shaped optical waveguide and a tapered optical waveguide are connected to a second channel waveguide in this order.

【図15】ピークレベルが平坦な透過特性を実現するも
のとして提案されたアレイ導波路格子の一例を示した斜
視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing an example of an arrayed-waveguide grating proposed for realizing a transmission characteristic having a flat peak level.

【図16】図15に示したアレイ導波路格子の第1の扇
形スラブ導波路の入射側と出射側の各境界部分を適宜拡
大して示した説明図である。
16 is an explanatory diagram in which the boundary portions on the incident side and the emission side of the first fan-shaped slab waveguide of the arrayed waveguide grating shown in FIG. 15 are appropriately enlarged and illustrated.

【図17】図15に示したアレイ導波路格子の第2の扇
形スラブ導波路の入射側と出射側の各境界部分を適宜拡
大して示した説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram in which the boundary portions on the incident side and the emission side of the second fan-shaped slab waveguide of the arrayed waveguide grating shown in FIG. 15 are appropriately enlarged and shown.

【図18】従来の他の提案によるアレイ導波路格子の構
成を表わした説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing the configuration of an arrayed waveguide grating according to another conventional proposal.

【図19】従来の光通信システムの受信側装置の構成を
示したブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a receiving-side device of a conventional optical communication system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 アレイ導波路格子 102 第1のチャネル導波路 103 第2のチャネル導波路 104 チャネル導波路アレイ 105 第1の扇形スラブ導波路 106 第2の扇形スラブ導波路 108、108A 第1の境界部分 109 第2の境界部分 111 テーパ形状光導波路 112、212 指数関数形状光導波路 301 アレイ導波路格子モジュール 311、312 光ファイバ 408 光デマルチプレクサ 411 ノード 421 入力側アレイ導波路格子 427 微調整用アッテネータ λ1、λ2、……λn 波長100 array waveguide grating 102 first channel waveguide 103 second channel waveguide 104 channel waveguide array 105 first fan-shaped slab waveguide 106 second fan-shaped slab waveguide 108, 108A first boundary portion 109 Boundary portion 111 of 2 Tapered optical waveguides 112, 212 Exponential optical waveguide 301 Array waveguide grating module 311, 312 Optical fiber 408 Optical demultiplexer 411 Node 421 Input side array waveguide grating 427 Fine adjustment attenuators λ 1 , λ 2 , ... λ n wavelength

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の基板と、 この基板上に配置された光波の伝搬のための第1および
第2のチャネル導波路と、 隣接する導波路の長さが所定の差で順次長くなるように
構成されたチャネル導波路アレイと、 前記第1のチャネル導波路の一端とチャネル導波路アレ
イの一端とを接続する第1のスラブ導波路と、 前記基板上に形成され前記第2のチャネル導波路の一端
と前記チャネル導波路アレイの他端とを接続し、前記チ
ャネル導波路アレイを経た波長多重された光を分波する
第2のスラブ導波路とを具備し、 前記第2のスラブ導波路に対する前記第2のチャネル導
波路を構成する各チャネルの開口部の形状およびサイズ
はそれらの少なくとも一部が残りの開口部と異なってい
ることを特徴とするアレイ導波路格子。
1. A predetermined substrate, first and second channel waveguides arranged on the substrate for propagating light waves, and lengths of adjacent waveguides are sequentially lengthened by a predetermined difference. And a first slab waveguide connecting one end of the first channel waveguide and one end of the channel waveguide array, the second channel conductor formed on the substrate, A second slab waveguide that connects one end of a waveguide and the other end of the channel waveguide array and splits the wavelength-multiplexed light that has passed through the channel waveguide array. An arrayed waveguide grating, characterized in that the shape and size of the openings of each channel constituting the second channel waveguide with respect to the waveguide are different from at least some of the openings.
【請求項2】 前記第2のチャネル導波路を構成する各
チャネルの前記開口部の形状はテーパ形であり、テーパ
終端の光導波路幅Wtあるいはテーパの長さがチャネル
の少なくとも一部で残りの開口部と異なっていることを
特徴とする請求項1記載のアレイ導波路格子。
2. The shape of the opening of each channel constituting the second channel waveguide is tapered, and the optical waveguide width Wt at the taper end or the length of the taper is at least part of the remaining channel. The arrayed waveguide grating according to claim 1, wherein the arrayed waveguide grating is different from the opening.
【請求項3】 前記第2のチャネル導波路を構成する各
チャネルの前記開口部の形状およびサイズは、光波の進
行方向をXとし、スラブ導波路との接続箇所での終端幅
をWp、光波の進行方向Xと直交する方向の導波路部分
の広がりをWcとし、指数関数の形状を与えるパラメー
タをaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされ、これらのパラメータの少なくとも一
部が少なくとも一部のチャネルと残りのチャネルで相違
していることを特徴とする請求項1記載のアレイ導波路
格子。
3. The shape and size of the opening of each channel forming the second channel waveguide is such that the traveling direction of the light wave is X, the termination width at the connection point with the slab waveguide is Wp, and the light wave is Where Wc is the spread of the waveguide portion in the direction orthogonal to the traveling direction X of, and a is a parameter giving the shape of the exponential function, W (X) = (Wp-Wc) * (1-exp (-a *
X)) + Wc, wherein at least some of these parameters are different for at least some channels and the rest of the channels.
【請求項4】 前記第2のチャネル導波路を構成する各
チャネルの前記開口部の形状およびサイズは、パラボラ
形状およびそのサイズであることを特徴とする請求項1
記載のアレイ導波路格子。
4. The shape and size of the opening of each channel forming the second channel waveguide is a parabolic shape and its size.
An arrayed waveguide grating as described.
【請求項5】 前記第2のチャネル導波路を構成する各
チャネルの前記開口部の形状およびサイズは、 テーパ形およびそのサイズ、 光波の進行方向をXとし、スラブ導波路との接続箇所で
の終端幅をWp、光波の進行方向Xと直交する方向の導
波路部分の広がりをWcとし、指数関数の形状を与える
パラメータをaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされる形状およびそのサイズ、 パラボラ形状およびそのサイズ、のうちの複数が組み合
わさったものであることを特徴とする請求項1記載のア
レイ導波路格子。
5. The shape and size of the opening of each channel forming the second channel waveguide is tapered and its size, and the traveling direction of the light wave is X, and the shape of the opening and the size of the opening are When Wp is the terminal width, Wc is the spread of the waveguide portion in the direction orthogonal to the traveling direction X of the light wave, and a is a parameter giving the shape of the exponential function, W (X) = (Wp-Wc) * (1 -Exp (-a *
The arrayed waveguide grating according to claim 1, wherein a plurality of shapes and sizes thereof represented by the formula X)) + Wc, and parabolic shapes and sizes thereof are combined.
【請求項6】 前記複数が組み合わさった形状およびサ
イズは、該当するチャネルの信号光の進行する方向に異
なった形状およびサイズが組み合わさったものであるこ
とを特徴とする請求項5記載のアレイ導波路格子。
6. The array according to claim 5, wherein the combined shape and size is a combination of different shapes and sizes in the traveling direction of the signal light of the corresponding channel. Waveguide grating.
【請求項7】 前記複数が組み合わさった形状およびサ
イズは、異なったチャネル同士で異なった種類の形状お
よびサイズが選択されたものであることを特徴とする請
求項5記載のアレイ導波路格子。
7. The arrayed waveguide grating according to claim 5, wherein the plurality of combined shapes and sizes have different types of shapes and sizes selected for different channels.
【請求項8】 前記第1のスラブ導波路に対する前記第
1のチャネル導波路を構成する各チャネルの開口部の形
状およびサイズはそれらの少なくとも一部が残りの開口
部と異なっていることを特徴とする請求項1記載のアレ
イ導波路格子。
8. The shape and size of the openings of each channel constituting the first channel waveguide with respect to the first slab waveguide are such that at least some of them are different from the remaining openings. The arrayed waveguide grating according to claim 1.
【請求項9】 前記第1のチャネル導波路を構成する各
チャネルの前記開口部の形状はテーパ形であり、テーパ
終端の光導波路幅Wtあるいはテーパの長さがチャネル
の少なくとも一部で残りの開口部と異なっていることを
特徴とする請求項8記載のアレイ導波路格子。
9. The shape of the opening of each channel constituting the first channel waveguide is tapered, and the optical waveguide width Wt at the taper end or the length of the taper is at least part of the remaining channel. 9. The arrayed waveguide grating according to claim 8, wherein the arrayed waveguide grating is different from the opening.
【請求項10】 前記第1のチャネル導波路を構成する
各チャネルの前記開口部の形状およびサイズは、光波の
進行方向をXとし、スラブ導波路との接続箇所での終端
幅をWp、光波の進行方向Xと直交する方向の導波路部
分の広がりをWcとし、指数関数の形状を与えるパラメ
ータをaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされ、これらのパラメータの少なくとも一
部が少なくとも一部のチャネルと残りのチャネルで相違
していることを特徴とする請求項8記載のアレイ導波路
格子。
10. The shape and size of the opening of each channel constituting the first channel waveguide is such that the traveling direction of the light wave is X, the termination width at the connection point with the slab waveguide is Wp, and the light wave is Where Wc is the spread of the waveguide portion in the direction orthogonal to the traveling direction X of, and a is a parameter giving the shape of the exponential function, W (X) = (Wp-Wc) * (1-exp (-a *
X)) + Wc, wherein at least some of these parameters are different for at least some of the channels and the rest of the channels.
【請求項11】 前記第1のチャネル導波路を構成する
各チャネルの前記開口部の形状およびサイズは、パラボ
ラ形状およびそのサイズであることを特徴とする請求項
8記載のアレイ導波路格子。
11. The arrayed waveguide grating according to claim 8, wherein the shape and size of the opening of each channel forming the first channel waveguide is a parabolic shape and its size.
【請求項12】 前記第1のチャネル導波路を構成する
各チャネルの前記開口部の形状およびサイズは、 テーパ形およびそのサイズ、 光波の進行方向をXとし、スラブ導波路との接続箇所で
の終端幅をWp、光波の進行方向Xと直交する方向の導
波路部分の広がりをWcとし、指数関数の形状を与える
パラメータをaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされる形状およびそのサイズ、 パラボラ形状およびそのサイズ、のうちの複数が組み合
わさったものであることを特徴とする請求項8記載のア
レイ導波路格子。
12. The shape and size of the opening of each channel forming the first channel waveguide is tapered and its size, and the traveling direction of the light wave is X, and the shape of the opening and the size of the opening are as follows. When Wp is the terminal width, Wc is the spread of the waveguide portion in the direction orthogonal to the traveling direction X of the light wave, and a is a parameter giving the shape of the exponential function, W (X) = (Wp-Wc) * (1 -Exp (-a *
9. The arrayed waveguide grating according to claim 8, wherein a plurality of the shapes and sizes thereof represented by the formula X)) + Wc and the parabolic shapes and sizes thereof are combined.
【請求項13】 前記複数が組み合わさった形状および
サイズは、該当するチャネルの信号光の進行する方向に
異なった形状およびサイズが組み合わさったものである
ことを特徴とする請求項12記載のアレイ導波路格子。
13. The array according to claim 12, wherein the combined shape and size is a combination of different shapes and sizes in the traveling direction of the signal light of the corresponding channel. Waveguide grating.
【請求項14】 前記複数が組み合わさった形状および
サイズは、異なったチャネル同士で異なった種類の形状
およびサイズが選択されたものであることを特徴とする
請求項12記載のアレイ導波路格子。
14. The arrayed waveguide grating according to claim 12, wherein the plurality of combined shapes and sizes have different types of shapes and sizes selected for different channels.
【請求項15】 所定の基板と、この基板上に配置され
た光波の伝搬のための第1および第2のチャネル導波路
と、隣接する導波路の長さが所定の差で順次長くなるよ
うに構成されたチャネル導波路アレイと、前記第1のチ
ャネル導波路の一端とチャネル導波路アレイの一端とを
第1の形状の導波路部分を介して接続する第1のスラブ
導波路と、前記基板上に形成され前記第2のチャネル導
波路の一端と前記チャネル導波路アレイの他端とを第2
の形状の導波路部分を介して接続する第2のスラブ導波
路とを備えたアレイ導波路素子と、 前記導波路素子と光学的に結合するファイバアレイと、 前記アレイ導波路素子と前記ファイバアレイを収容する
ケースとを具備し、 前記第2のスラブ導波路に対する前記第2のチャネル導
波路を構成する各チャネルの開口部の形状およびサイズ
はそれらの少なくとも一部が残りの開口部と異なってい
ることを特徴とするアレイ導波路格子モジュール。
15. A predetermined substrate, first and second channel waveguides arranged on the substrate for propagating a light wave, and adjacent waveguides are sequentially lengthened with a predetermined difference. And a first slab waveguide for connecting one end of the first channel waveguide and one end of the channel waveguide array via a waveguide portion of a first shape, The one end of the second channel waveguide and the other end of the channel waveguide array formed on the substrate
Array waveguide element including a second slab waveguide connected through a waveguide portion having the shape of, a fiber array optically coupled to the waveguide element, the array waveguide element and the fiber array And a shape of the opening of each channel constituting the second channel waveguide with respect to the second slab waveguide, at least a part of which is different from the remaining openings. An arrayed-waveguide grating module, which is characterized in that
【請求項16】 前記第1のスラブ導波路に対する前記
第1のチャネル導波路を構成する各チャネルの開口部の
形状およびサイズはそれらの少なくとも一部が残りの開
口部と異なっていることを特徴とする請求項15記載の
アレイ導波路格子モジュール。
16. The shape and size of the openings of each channel forming the first channel waveguide with respect to the first slab waveguide are such that at least some of them are different from the remaining openings. The arrayed waveguide grating module according to claim 15.
【請求項17】 各チャネルの前記開口部の形状はテー
パ形であり、テーパ終端の光導波路幅Wtあるいはテー
パの長さがチャネルの少なくとも一部で残りの開口部と
異なっていることを特徴とする請求項15または請求項
16記載のアレイ導波路格子モジュール。
17. The shape of the opening of each channel is tapered, and the optical waveguide width Wt at the taper end or the length of the taper is different from the remaining openings in at least a part of the channel. The arrayed waveguide grating module according to claim 15 or 16.
【請求項18】 各チャネルの前記開口部の形状および
サイズは、光波の進行方向をXとし、スラブ導波路との
接続箇所での終端幅をWp、光波の進行方向Xと直交す
る方向の導波路部分の広がりをWcとし、指数関数の形
状を与えるパラメータをaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされ、これらのパラメータの少なくとも一
部が少なくとも一部のチャネルと残りのチャネルで相違
していることを特徴とする請求項15または請求項16
記載のアレイ導波路格子モジュール。
18. The shape and size of the opening of each channel are such that the light wave traveling direction is X, the terminal width at the connection point with the slab waveguide is Wp, and the light guide direction is orthogonal to the light wave traveling direction X. When the spread of the waveguide part is Wc and the parameter giving the shape of the exponential function is a, W (X) = (Wp-Wc) * (1-exp (-a *
X)) + Wc, wherein at least some of these parameters are different for at least some of the channels and the rest of the channels.
An arrayed waveguide grating module as described.
【請求項19】 各チャネルの前記開口部の形状および
サイズは、パラボラ形状およびそのサイズであることを
特徴とする請求項15または請求項16記載のアレイ導
波路格子モジュール。
19. The arrayed waveguide grating module according to claim 15 or 16, wherein the shape and size of the opening of each channel is a parabolic shape and its size.
【請求項20】 各チャネルの前記開口部の形状および
サイズは、 テーパ形およびそのサイズ、 光波の進行方向をXとし、スラブ導波路との接続箇所で
の終端幅をWp、光波の進行方向Xと直交する方向の導
波路部分の広がりをWcとし、指数関数の形状を与える
パラメータをaとしたとき、 W(X)=(Wp−Wc)*(1−exp(−a*
X))+Wc なる式で表わされる形状およびそのサイズ、 パラボラ形状およびそのサイズ、のうちの複数が組み合
わさったものであることを特徴とする請求項15または
請求項16記載のアレイ導波路格子モジュール。
20. The shape and size of the opening of each channel are tapered and their size, X is the traveling direction of the light wave, Wp is the terminal width at the connection point with the slab waveguide, and X is the traveling direction of the light wave. When Wc is the spread of the waveguide portion in the direction orthogonal to and the parameter giving the shape of the exponential function is a, W (X) = (Wp-Wc) * (1-exp (-a *
The arrayed waveguide grating module according to claim 15 or 16, characterized in that a plurality of shapes and sizes thereof represented by the formula X)) + Wc and parabolic shapes and sizes thereof are combined. .
【請求項21】 前記複数が組み合わさった形状および
サイズは、該当するチャネルの信号光の進行する方向に
異なった形状およびサイズが組み合わさったものである
ことを特徴とする請求項20記載のアレイ導波路格子モ
ジュール。
21. The array according to claim 20, wherein the plurality of combined shapes and sizes are combinations of different shapes and sizes in a traveling direction of signal light of a corresponding channel. Waveguide grating module.
【請求項22】 前記複数が組み合わさった形状および
サイズは、異なったチャネル同士で異なった種類の形状
およびサイズが選択されたものであることを特徴とする
請求項20記載のアレイ導波路格子モジュール。
22. The arrayed waveguide grating module according to claim 20, wherein the shape and size of the plurality of combinations are selected from different types of shapes and sizes for different channels. .
【請求項23】 波長分割多重された信号光を伝送する
それぞれの伝送路がノードにより接続され、それぞれの
ノードが波長分割多重された信号光を各波長の信号光に
分離するアレイ導波路格子と、各波長の信号光に分離さ
れた信号光を波長分割多重するアレイ導波路格子を備え
ており、 これらのアレイ導波路格子の少なくとも1つは、所定の
基板と、この基板上に配置された光波の伝搬のための第
1および第2のチャネル導波路と、隣接する導波路の長
さが所定の差で順次長くなるように構成されたチャネル
導波路アレイと、前記第1のチャネル導波路の一端とチ
ャネル導波路アレイの一端とを接続する第1のスラブ導
波路と、前記基板上に形成され前記第2のチャネル導波
路の一端と前記チャネル導波路アレイの他端とを接続
し、前記チャネル導波路アレイを経た波長多重された光
を分波する第2のスラブ導波路とを具備し、前記第2の
スラブ導波路に対する前記第2のチャネル導波路を構成
する各チャネルの開口部の形状およびサイズはそれらの
少なくとも一部が残りの開口部と異なっていることを特
徴とする光通信システム。
23. An arrayed waveguide grating in which respective transmission lines for transmitting wavelength-division-multiplexed signal light are connected by nodes, and each node separates the wavelength-division-multiplexed signal light into signal lights of respective wavelengths. , An arrayed waveguide grating for wavelength-division-multiplexing the signal light separated into each wavelength is provided, and at least one of these arrayed waveguide gratings is disposed on a predetermined substrate and on this substrate. First and second channel waveguides for propagating a light wave, a channel waveguide array configured such that adjacent waveguides sequentially increase in length by a predetermined difference, and the first channel waveguide A first slab waveguide connecting one end of the channel waveguide array to one end of the channel waveguide array, and one end of the second channel waveguide formed on the substrate to the other end of the channel waveguide array, Said A second slab waveguide for demultiplexing wavelength-division-multiplexed light that has passed through the channel waveguide array, and an opening of each channel constituting the second channel waveguide with respect to the second slab waveguide. An optical communication system, characterized in that at least some of them are different in shape and size from the remaining openings.
【請求項24】 前記第2のスラブ導波路に対する前記
第2のチャネル導波路を構成する各チャネルの開口部の
配置間隔は、不等波長間隔であることを特徴とする請求
項1記載のアレイ導波路格子。
24. The array according to claim 1, wherein the arrangement intervals of the openings of the respective channels forming the second channel waveguide with respect to the second slab waveguide are unequal wavelength intervals. Waveguide grating.
【請求項25】 前記第2のスラブ導波路に対する前記
第2のチャネル導波路を構成する各チャネルの開口部の
配置間隔は、不等波長間隔であることを特徴とする請求
項15記載のアレイ導波路格子モジュール。
25. The array according to claim 15, wherein the arrangement intervals of the openings of the respective channels forming the second channel waveguide with respect to the second slab waveguide are unequal wavelength intervals. Waveguide grating module.
【請求項26】 前記第2のスラブ導波路に対する前記
第2のチャネル導波路を構成する各チャネルの開口部の
配置間隔は、不等波長間隔であることを特徴とする請求
項23記載の光通信システム。
26. The optical system according to claim 23, wherein the arrangement intervals of the openings of the respective channels forming the second channel waveguide with respect to the second slab waveguide are unequal wavelength intervals. Communications system.
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