JP2003315752A - 波長分散補償フィルタ - Google Patents

波長分散補償フィルタ

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JP2003315752A JP2002121659A JP2002121659A JP2003315752A JP 2003315752 A JP2003315752 A JP 2003315752A JP 2002121659 A JP2002121659 A JP 2002121659A JP 2002121659 A JP2002121659 A JP 2002121659A JP 2003315752 A JP2003315752 A JP 2003315752A
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康平 柴田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分散補償量＝０を含み、正補償、負補償が可
能となるようにする。 【解決手段】 ２つの導波路11a,11b；12a,12bがそれぞ
れ２つのカプラPCL1,PCL2；PCL2,PCL3によって挟まれた
構造を備えたMZI（マッハ-ツェンダ干渉計）11,12を直
列に２段以上接続して２入力２出力の光回路を構成する
と共に、該２入力２出力光回路の１つの出力と１つの入
力を光伝播路で接続してループ回路13を構成し、かつ、
MZIの導波路11a,11b；12a,12b及びループ回路13に光路
長調整部14a〜14eを設けて波長分散補償フィルタを構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は波長分散補償フィル
タに係わり、特に、光波長多重（Wavelength Division M
ultiplexing ：以下WDM)を用いた光通信において信号パ
ルス伝送時に発生する波長分散を補償する波長分散フィ
ルタに関する。光ファイバを用いた光信号パルス伝送に
おいて、光の波長によってファイバにおける伝送速度が
異なる。このため、伝送距離が伸びるにつれ信号パルス
波形が鈍る。この現象は波長分散と呼ばれ、受信レベル
を著しく劣化させる。例えばSMF（Single Mode Fiber）
では、光パルス通信でよく用いられる波長1.55μm付近
で 15〜16ps/nm/kmの波長分散を発生する。光ファイバ
で発生した波長分散に対し、反対に同じ量だけ波長分散
を加えることが波長分散補償である。
【０００２】現在、分散補償において最もよく用いられ
ているものは、分散補償ファイバ（以下、DCF：Dispers
ion Compensating Fiberと表記）である。これはファイ
バ材料が有する、材料分散に対して、特殊な屈折率分布
によって逆の分散（構造分散）を発生させ、トータルで
通常のSMFに対して逆の分散をもつように設計されてお
り、同じ長さのSMFに対して５〜１０倍程度の分散補償
が可能である。このDCFを中継局でSMFと接続し、トータ
ルでの分散をゼロとしている。
【０００３】このDCFを用いた分散補償には伝送システ
ム構築において２つの大きな課題がある。第一の課題は
DCFを挿入する中継間距離がシステム毎に異なるという
点である。これはそれぞれの中継ノード毎に専用のDCF
長を持った分散補償モジュールを用意する必要があるこ
とを意味する。第二の課題は分散スロープと呼ばれる分
散特性の波長依存性がDCFとSMFとで異なることに起因す
るものであり、WDM伝送で用いる波長バンド、例えばCバ
ンドと呼ばれる光の波長が1530nm〜1560nm付近の波長バ
ンドの両端では、分散補償しきれなっかった波長分散が
発生する（以下、残留分散と呼ぶ）。この残留分散は伝
送距離が伸びるにつれ蓄積して行き、その結果としてチ
ャネル毎にこの残留分散を補償する必要が生じる。例え
ば、図１６に示す例ではSMFで10km伝送を行い分散スロ
ープ値0.2ps/km/nm2を有するDCFで中心波長(=1545nm)に
対して分散補償した場合、Cバンド内においてチャネル
波長間隔100GHzの第1チャネルでは約20ps/nm、第４０チ
ャネルでは約-30ps/nmの残留分散を発生する。以上の二
つの課題により、一つのシステムを構築するのに非常に
多くの種類の分散補償モジュールを用意しなければなら
ずシステム設計を煩雑なものとしている。この問題を解
決するため、補償量が正負の範囲にわたり可変な波長分
散補償器の実現が迫られている。
【０００４】
【従来の技術】ここでは、量産性の観点からPLC（Plann
ar Lightwave Circuit）技術を用いた可変分散補償器を
例に取り上げる。光波長分散補償に用いるフィルタは大
きくIIR（Infinite Iｍpulse Response）型とFIR（Fini
te Impulse Response）型の２種類に分けられる。いず
れも、導波路の外部より電界を加えることで、導波路内
部の誘電率の変化、つまり実行屈折率の変化を発生させ
るE/O（電気光学）効果又は、導波路の屈折率が温度に
より変化するT/O（熱光学）効果などを用いて、補償量
を決定する導波路部分の光学路長を変化させ、可変補償
を実現する。
【０００５】FIR型はフィードフォワート゛で周波数応答
を制御するものである。代表的なものとして図１７に示
すTakiguchi等（Variavle Group-Delay Dispersion Equ
alizer、IEEE J.of Quant.Elect.）のMZIの直列多段構
成が挙げられる。MZI（Mach-Zehnder Interferometer：
マッハ-ツェンダ干渉計）１は２つの導波路１ａ、１ａ
が２つのカプラ１ｂ、１ｂによって挟まれる構造を有
し、各MZI の外側導波路の中央部、上側に、光路長調整
用ヒータ1cが設けられ、ヒータの１ｃの両側に電圧印加
用の電極１ｄが形成されている。このFIR型の光波長分
散補償フィルタは、SiO2基板２上にSiO2クラッド３を積
層し、その上にSiO2コア層を積層する。ついで、図１７
に示すようにパターン加工してSiO2コア４で２つの導波
路1a、１ａを形成すると共に適所にカプラ１ｂを形成
し、しかる後、図示しないがクラッド層を更に積層し、該
クラッド層の上にヒータ１ｃを形成し、更にヒータ上に
電極１ｄを形成して完成する。
【０００６】このFIR型の光波長分散補償フィルタは、
周波数特性における安定性が高いが、その反面、急峻な
周波数応答を発生するために多くの回路素子数（MZIの
段数）が必要となる。そのため大きなチップ面積が必要
となり量産に対して、あまり好ましくない。一方、IIR
型は有理型フィルタとも呼ばれ、フィルタの入出力間に
ひとつ以上のフィードバックループを有する。このIIR
型ではフィードバックループに起因して、周波数（波
長）特性における極が存在し、電気回路理論で知られて
いるようにこの極の位置を適正に設計することにより少
ない回路素子（カプラ等）数で急峻な周波数応答を得る
ことが可能となる。このIIR型の最も単純なものがリン
グ共振器である。リング共振器は非常に急峻な周波数応
答を示すが、そのFSR（Free Spectral Range：共振ピー
ク間隔に対応）が［１／リング長］に比例する。このた
め、屈折率差の低い導波路の製造プロセス最小曲げ半径
による制限を受け、所望のFSRを得ることができない場
合がある。
【０００７】この問題を解決したものとしてR.F.Kazari
nov、 C.K.Madsen等による全域通過光フィルタ（US6，2
89，151B1、特開2000-151513 ：以下Madsen型または従
来例と表記）であり、図１８に示すようにMZI ５の入力
の一つと出力の一つをループで接続した構造を有してい
る。MZI ５は、導波路５ａ、５ｂが２つのカプラ５ｃ、
５ｄによって挟まれる構造を有し、導波路５ａ、５ｂの
中央部、上側に、分散補償量調整用ヒータ５ｅ、５ｆが
設けられ、各ヒータの両側に電圧印加用の電極(図示せ
ず)が形成されている。また、ループを形成するループ部
６の導波路６ａの中央部、上側には中心波長調整用ヒー
タ６ｂが設けられている。7はSｉ基板、８はSiO2クラッ
ドであり、この全域通過光フィルタの作成法は図１７の
場合と同様である。
【０００８】図１８の全域通過光フィルタによれば、
ループ長と、MZI部における2つの導波路5a、5ｂ間の光
路長差との２つのパラメータを用いて、設計波長での位
相変化量とFSRとを独立に設計することができる。これ
により、設計波長でのIIRフィルタを用いた小型な分散
補償器を実現できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】先に述べたように、分
散補償はDCFによる補償後の残留分散の補償まで対応す
る必要がある。このためには、分散補償量＝０を含み正
補償、負補償が可能であることが求められる。本課題に
対して従来例であるMadsen型分散補償フィルタは、製造
性を考慮した場合、分散補償量＝０を含むことができ
ず、分散補償範囲が制限される製品が多く発生するとい
う問題点がある。
【００１０】上記Madsen 型分散補償フィルタの問題点
を次の手順で詳細に説明する。先ず、Madsen型分散補
償フィルタの伝達関数を与え、分散補償量＝０を与える
条件を示し、該分散補償量＝０の条件による設計パラメ
ータへの制限を示す。ついで、各設計パラメータの製
造バラツキを考慮した場合の変動範囲から、実際に製造
した場合に分散補償量＝０を与える条件と製造バラツキ
をもった設計パラメータとの両立が難しく、補償範囲が
制限される分散補償器が多く発生することを述べる。
【００１１】・Madsen型分散補償フィルタの設計パラメ
ータ 従来例のMadsen型分散補償フィルタ(図１８参照)の設計
パラメータと動作（表１参照）について簡単に説明す
る。表1より、設計パラメータとして、ループ部光学路長
ΔLr n(λ)、MZI部光学路長差ΔLm n(λ)、MZIカプラ分
岐比θ1 、θ2がある。
【表1】 ループ部作りつけ光学路長(調整前のループ長) ΔLrn
(λ)によりFSRを設定する。ただし、ΔLrはループ光路
長、 n(λ)は導波路実行屈折率である。さらにループ部
６にヒータ６ｂを形成し、T/O効果によりλ（1.55μm）
オーダーの光学路長の調整をすることによりFSR内で中
心波長位置を制御する。
【００１２】MZI部の導波路５ａ、５ｂ間の光学路長
差ΔLm n(λ)は分散補償量に関係する。ただし、ΔLmは
光路長差、 n(λ)は導波路実行屈折率である。従って、作
りつけ光学路長差(調整前の光学路長差) ΔLm n(λ)に
より、MZI部各枝５ａ、５ｂ上に設けられたヒータ５
ｅ、５ｆの非加熱時の分散補償量を決定すると共に、ヒ
ータ５ｅ、５ｆの加熱を制御することにより分散補償量
を制御する。ヒータ非加熱時に最小補償量とする場合に
は作りつけ光学路長差を０とする。 ２つのカプラ５ｃ、５ｄの結合強度（回転角θ1，
θ2）は、分散補償量＝０を実現するために一定の関係
がある。ΔLm n(λ)をT/O効果等により変化させること
で分散補償量を調整する場合には以下で説明する（11）
式を満足するように回転角θ1，θ2を選定するのがよい
（例えば、回転角θ1＝θ2＝π／４等）。
【００１３】・Madsen型分散補償フィルタの伝達関数 Madsen型分散補償フィルタの伝達関数は以下のように与
えられる。まず、MZI（４端子回路）部の伝達行列ｍ
(λ）は、光路長差ΔLｍ、カプラ回転角（結合）θ1，
θ2、導波路実行屈折率n(λ）及び入力波長λを用い
て、
【数１】 と表される。またループバック部６で発生する位相シフ
トh(λ）は光路長ΔLrを用いて ｈ（λ）＝exp[−j2πΔLr n(λ）／λ] (2) と表される。
【００１４】このｍ(λ)とｈ(λ)を用いて、Madsen型分
散補償フィルタの伝達関数：H（λ）は
【数２】 と表される（m11*はm11の複素共役を表す）。(3)式の伝
達関数の位相部をω（＝2πｃ／λ、ｃは光速）で微分
することにより群遅延Ｄ(λ)が得られ、さらに群遅延Ｄ
(λ)を波長λで微分することにより、波長分散ＤS(λ)
が得られる。すなわち、伝達関数の位相部をarg H(λ）
とすれ ば、 Ｄ(λ) =−（λ2 ／2πc）（ｄ／dλ）（arg H(λ）） (4) ＤS(λ) = （d／dλ）Ｄ(λ) (5) となる。ここでarg H(λ）は以下の通りである。
【００１５】
【数３】 α＝ cos（πΔLm n(λ)／λ）cos（θ1 ＋θ2） (7) β＝ sin（πΔLm n(λ)／λ）cos（θ1 −θ2） (8) ・分散補償量＝０を与える条件 分散補償量＝０は、(5)式のDS(λ)＝０、(4)式のD(λ)
＝定数であることを意味する。この事は、arg H(λ）が
設計パラメータにより次の関数系 arg H(λ）＝C1／λ＋C2 （C1、C2は定数） (9) 又は arg H(λ）＝C3 （C3は定数） (10) となることを要求する。
【００１６】(9)式を満足する条件として、（α，β）
＝（０，０）があり、そのとき、 argH(λ）＝−2πΔLr n(λ)／λ となる。また、パラメータ例としては以下の（11）(12)
式 ΔLm＝ 0 かつ、θ1＋θ2＝π(2ｋ＋1)／2 （k＝０、１、２・・） (11) n(λ)＝C4λ＋C5 (C4、C5は定数） （12） あるいは以下の(13)、（14）式 θ2＝π／２かつ、θ1=θ2+π(2m−1)／2 （m＝１、２、３・・） (13) n(λ)＝C4λ＋C5 （C4、C5は定数。ΔLm≠0） (14) がある。Cバンド（波長1530nm〜1560nm付近）内で、石
英系導波路であれば（12）式、（14）式は十分に成り立
つ近似と考えられる。またこの条件は信号光がループを
一回のみ通過することを意味する。
【００１７】一方、（10）式を満足する条件として
（α，β）＝（±１，０）があり、パラメータ例として
は（15）式 ΔLm＝ 0 、かつ、θ1 ＋θ2＝ ｍπ （ｍ＝１、２、３・・） (15) がある。この条件は信号光がループに入る事無く通過す
ることを意味する。以上より従来例では分散補償量＝０
を得るためには、２つのカプラ分岐比（回転角θ1 ，θ
2）に（11）〜（15）式のような関係が求められること
が判る。
【００１８】・分散補償量＝０を与える条件と製造バラ
ツキ 製造性（屈折率バラツキ×コア加工バラツキ）を考慮す
るとカプラ分岐比は狙ったものより例えば±１０％程度
のずれを許容することが求められる。つまり、製造バラ
ツキによりカプラ分岐比が設計値から最大±１０％程度
ずれる。カプラ分岐比が設計値から所定%以上ずれると、
T/O効果で調整が可能なファクタであるMZI部光学路長差
ΔLm n(λ)及びフィードバックループ光学路長ΔLr n
(λ)を変化させても分散補償量＝０を得ることができな
くなる。つまり、分散補償量＝０から最低補償量（２つ
のカプラ分岐の設計条件からのずれに対応した最低補償
量）までの範囲を与えることができず、この結果、先に
述べた、正から負の値に渡る残留分散の補償に完全に対
応できない製品が多く発生するといった問題を生じる。
【００１９】一例として図１９に第２のカプラの回転角
θ2が設計値（θ1＝θ2＝π／４）から５％程度ずれた
場合の群遅延Ｄ(λ)・波長(λ)特性、すなわち波長分散
補償特性を示す。この特性の傾斜が波長分散DS(λ)とな
り、分散補償量となる。図１９において、調整可能なパラ
メータであるMZI枝間の光学路長差ΔLm n(λ)を正の状
態、すなわち、外側導波路５ｂが長い状態から負の状
態、すなわち、内側導波路５ａが長い状態まで変化させ
ている。しかし、光学路長差ΔLm n(λ)を150nmから−1
50nmまで変化させても、必要帯域（10Gbps：0.16nm）全
てにおいて分散補償量＝０（傾き０）の範囲が得られな
いことが判る。また、図１９より中心波長(ピーク波長)
も回転角θ2のずれの影響で変化しており（設計値通り
の場合は変化しない）、この変化を補償するためにルー
プ部の光学路長ΔLr n(λ)を調整する必要がある。
【００２０】以上から本発明の目的は、製造バラツキ等
によりMZI部のカプラ分岐比(カプラ回転角)が設計値か
ら個体毎にずれても、光学路長差ΔLm n(λ)の値をT/O
効果あるいはE/O交換を用いて調整して分散補償量＝０
が得られるようにすることである。 本発明の別の目的は、分散補償量＝０を含み、正補償、
負補償が可能であり、分散補償後の残留分散の補償を可
能にすることである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、２入力２出力
の光回路を備えた波長分散補償フィルタであり、２つの
導波路を２つのカプラで挟んだ構造を備えたMZI（マッ
ハ-ツェンダ干渉計）を、直列に２段以上接続して前記
２入力２出力の光回路を構成すると共に、該２入力２出
力光回路の１つの出力と１つの入力を光伝播路で接続し
てループ回路を構成し、かつ、MZIの導波路及びループ
回路のそれぞれに光路長調整部を設ける。光路長調整部
は、電気光学効果あるいは熱光学効果により光路長を調
整する。このように波長分散補償フィルタを構成すれ
ば、製造バラツキ等によりMZI部のカプラ分岐比(カプラ
回転角)が設計値から個体毎にずれても、光学路長差ΔL
m n(λ)の値をT/O効果等を用いて調整することにより分
散補償量＝０を得ることができる。この結果、個体差に関
係なく残留偏差を含めて波長分散補償ができ、デバイス
の製造性（歩留）を大幅に向上させ、分散補償デバイス
の低コスト化を実現できる。また、2個のMZI（マッハ-ツ
ェンダ干渉計）を直列に２段接続する構成とすることに
より、分散補償フィルタのサイズを小型にすることがで
きる。
【００２２】又、MZIを構成するカプラとして、波長依存
性の少ないカプラを使用する。このようにすれば、波長多
重された各光信号に対して設定通りの分岐強度を持たせ
ることが可能になり、分散補償量のバラツキを小さくす
ることができる。 また、2入力2出力の光回路のループとして用いていない
方の入出力の光伝播路を交差させるようにすれば、ルー
プ長ΔLr が所定長より短くなっても入出力の伝播路を
曲げる必要がなくなり、曲げ部分で放射損失が増加する
ことはない。 また、各MZI部の枝をなす２本の光導波路の作りつけ光
路長差がほぼ等しくなるよう各MZIのほぼ中央付近で該
導波路を互いに交差させる。このようにすれば、MZI部の
一方の枝は内側⇒外側、他方は外側⇒内側となり２本の
枝の長さを揃えることができ、０〜λ（1.55μm）オー
ダの光学路長差を実現することができる。また、前記分
散補償フィルタを２つ以上直列に接続すれば、1フィル
タ当たりの分散補償量を小さくして透過帯域を広くする
ことができ、この結果、トータル的に所望の分散補償量を
発生できると共に帯域を広くすることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】（Ａ）本発明の原理 ２入力２出力の光回路である波長分散補償フィルタを、
２つ以上のMZI2を直列に接続した構成とする。これによ
り、製造時バラツキ等によりMZI部のカプラの回転角が
設計値から個体毎にずれた場合においても、MZI におけ
る各枝間の光学路長差ΔLmi n(λ)(ｉ=1,2)の値を、T/O
効果等を用いて調整することで分散補償量＝０が得ら
れ、従来例の問題点を解決することができる。以下では
最もシンプルな場合である２入力２出力の光回路（波
長分散補償フィルタ）を、MZIを２段直列接続して構成
した場合を例にして、上記問題が解消されることを説明
する。
【００２４】図1は２入力２出力の光回路を備えた本発
明の波長分散補償フィルタの原理説明図である。２つの
導波路11a,11b;12a.12bがそれぞれ２つのカプラCPL1,CP
L2;CPL2,CPL3によって挟まれた構造を備えたMZI 11，12
を直列に２段接続して２入力２出力の光回路を構成す
る。また、２入力２出力光回路の１つの出力と１つの入
力を光伝播路で接続してループ回路１３を構成し、か
つ、MZI 11,12の導波路11a,11b；12a,12b及びループ回
路１３のそれぞれに光路長調整部としてのヒータ14a〜
１４ｅを形成する。
【００２５】(a) 本発明（MZI２段構成）の設計パラメ
ータと駆動方法 MZI11,12を２段構成とした本発明の波長分散補償フィル
タの設計パラメータと動作（表２参照）について簡単に
説明する。
【表2】 FSR、中心波長制御は従来型と同様である。ループ部
作りつけ光学路長(調整前のループ長)でFSRを設定し、
ループ部にヒータ14eを形成し、T/O効果等によりλオー
ダーの光学路長の調整をすることにより、FSR内で中心
波長位置を制御する。
【００２６】２つのMZI部11,12の光学路長差ΔLmi n
(λ)(ｉ=1,2)は分散補償量に関係する。第１、第３カプ
ラCPL1,CPL3の回転角θ1=θ3 =π/４ではΔLm2 n(λ)＝
−ΔLm1 n(λ)となるように駆動することで中心波長を
固定したまま分散補償量を制御する。なお、非対称に駆
動すると中心波長がずれる。θ1、θ3が設計値からずれ
ている場合には後述する（25）式等から得られたΔLm1
n(λ)、ΔLm2 n(λ)の値を予めオフセットとして与え、
オフセットの差分を対称に駆動する。 各MZI部11,12におけるヒータ14a,14b, 14c,14dの非加
熱時において、分散補償量を第２カプラCPL2の回転角
（結合強度）θ２でほぼ決定する。 θ1=θ3 =π/４の場合、結合強度０で分散補償量０か
ら始まり結合強度の増加につれ分散補償量が増加し、θ
2＝π／4（分岐比1：1）付近で最大となる。
【００２７】(b)本発明の光回路（MZI＝２段）の伝達関
数 MZIの２段構造での伝達関数は、(3)式におけるMZI（４
端子回路）部の伝達行列ｍ(λ）を以下の２段化されたM
ZI部の伝達行列M２(λ）で置き換えたもので表される。
2段化されたMZI部の伝達行列M2(λ）は、各光路長差ΔL
ｍi、(i=1、2 )とカプラ回転（結合）θj(j=1、2、3
)、導波路実行屈折率n(λ）及び入力波長λを用いて
【数４】 と表される。ここでΔLｍi＞０ は入力ポートに対し
て、スルー側の枝が長い場合に対応し、ΔLｍi＜０はク
ロス側の枝が長い場合に対応する。このM２とループバ
ック部１３で発生する位相シフトh(λ）（光路長：Δ
Lr）用いてMZI ２段構造での伝達関数Ｈ２（λ）は
【数５】 h(λ） ＝ exp[−j2πΔLr n(λ）／λ] ・・・（18） と表される（M２11*はM２11の複素共役）。以上より伝
達関数H２(λ）の位相は以下のようになる。
【００２８】
【数６】 A＝cos（π（ΔLm1+ΔLm2）n(λ)／λ）cos（θ2）cos（θ1 ＋θ3） −cos（π（ΔLm1−ΔLm2）n(λ)／λ）sin（θ2）sin（θ1 ＋θ3）(20) B＝sin（π（ΔLm1+ΔLm2）n(λ)／λ）cos（θ2）cos（θ1 −θ3） ＋sin（π（ΔLm1−ΔLm2）n(λ)／λ）sin（θ2）sin（θ1 −θ3）(21) （ｃ）本発明の分散補償量＝０を与える条件 分散補償量が０となるなめには、従来例と同様にarg H
２(λ）が設計パラメータにより次の関数系 argH２(λ）＝ C6／λ＋C7 (22a) 又は argH２(λ）＝ C8 （C6、C7 、C8は定数） (22b) となることを要求する。（22ａ）,(22b)式を満足する条
件も従来例と同様であり（A、B）＝（０，０）または
（±１，０）である。
【００２９】ここでは一例として（A，B）＝（０，０）
の解について説明する。なお、従来例ではΔLmを選定す
ることのみで（α，β）＝（０，０）を満足することが
できず、カプラでの回転角θについて一定の制限を与え
てしまい、これが製造性において問題となった。以下の
議論では簡単のため最小回転にて説明するが特に本発明
のパラメータを制限するものではないことを指摘してお
く。
【００３０】(ｃ-1) Case 1：θ1 ＋θ3 = π／２の場
合 ΔLm1 n(λ)／λ＝１／４、ΔLm2 n(λ)／λ＝−１／
４が解であることが容易に確かめられる。 (ｃ-2) Case 2：θ1 ＋θ3 ≠ π／２の場合 Ａ＝０、B=０を（20）式、（21）式に代入し変形するこ
とにより次式が得られる。 cos（π（ΔLm1+ΔLm2）n(λ)／λ）= cos（π（ΔLm1−ΔLm2）n(λ)／λ）tan（θ2）tan（θ1 ＋θ3）・・(23） sin（π（ΔLm1+ΔLm2）n(λ)／λ）= −sin（π（ΔLm1−ΔLm2）n(λ)／λ）tan（θ2）tan（θ1 ＋θ3）・・(24） ここで変形の過程においてθ1 ＋θ3≠π／２よりcos
（θ1 ＋θ3）≠０を用いた。更に三角関数の基本条件c
os２（π（ΔLm1+ΔLm2）n(λ)／λ）＋sin２（π（ΔL
m1+ΔLm2）n(λ)／λ）=１と（23）式および（24）式を
用いて（ΔLm1−ΔLm2）n(λ)の値を選定する式を得
る。
【００３１】
【数７】 （25）式にてθ1、θ2、θ3の値が与えられると（ΔLm1
−ΔLm2）n(λ)の値が得られることが判る。（ΔLm1＋
ΔLm2）n(λ)については（25）式で得られたcos（π
（ΔLm1−ΔLm2）n(λ)／λ）の値を（23）式に代入す
ればよい。ただし（25）式が成立するために、cos2（π
（ΔLm1−ΔLm2）n(λ)／λ）≦１より、 １≦tan２（θ1 ＋θ3）×tan２（θ2 ） ・・・（26） という条件がθ1、θ2、θ3の製造時のバラツキを考慮
しても成り立つように設計時にθ1、θ2、θ3の値を決
めておくことが必要である。ただしこの条件はθ1＋θ3
≒π／２と設計すればよく、容易に満足できる条件と考
えられる。
【００３２】（ｃ-3）本発明による分散補償量＝０を与
える条件と製造バラツキとの両立：以上のように本発明
ではMZI部の多段化により、θ1、θ2、θ3 の値に合せ
て、ΔLm1 n(λ)、ΔLm2n(λ)の値を選定することによ
り分散補償量＝０とすることができる。即ち、製造バラ
ツキ等によりカプラの回転角が設計値からずれた場合に
おいても、ΔLm1 n(λ)、ΔLm2 n(λ)の値をT/O効果等
を用いて調整することで分散補償量＝０が得られる。こ
れは、従来例の問題点を解決できることを意味する。従
来例との比較のため、図1の変形例である図２の分散補
償フィルタの補償特性(群遅延特性)を図3に示す。図2の
分散補償フィルタにおいて、図1と同一部分には同一符号
を付しており、異なる点はループ回路１３のループ長Δ
Ｌrが短くなっている点、入出力の導波路１５，１６を交
差させている点である。 図３は、図2の第３のカプラCPL3の回転角θ3が設計値
（θ1＝θ2＝θ3＝π／４、Lr = 4104μｍ）から５％程
度ずれた場合の補償特性であり、図中の数値(nm)は各MZ
I枝間の光学路長差ΔLm1 n(λ)，−ΔLm1 n(λ)であ
る。本例では、回転角ずれが少ないため、１段目のMZI
枝間の光学路長差ΔLm1 n(λ)と２段目のMZI枝間の光学
路長差ΔLm2 n(λ)の駆動を対称駆動（ΔLm2 n(λ)＝−
ΔLm1 n(λ)）から殆どずらすこと無く、分散補償量＝
０（傾き＝０）を含んだ図３の群遅延特性を得ている。
また中心波長も角θ3のずれに殆ど影響されておらず、
十分に小さいことが判る。
【００３３】（B）第1実施例 図４は本発明の２段以上のMZIによる構成を指定した第1
実施例における分散補償フィルタのトポロジー構成図で
ある。２入力２出力の光回路において、1つの出力と1つ
の入力が光伝播路(光導波路、光ファイバ)によって結ば
れたループ回路２０を構成し、かつ当該２入力２出力の
光回路をMZI（Mach-Zehnder Interferometer）２１〜２
５を直列に５段以上接続して構成している。各MZIは、図
1の原理図におけるMZIと同一の構成を備え、２つのカプ
ラCPLi,PLCjによって挟まれた２つの導波路21a,21b〜25
a,25bと、各導波路上に形成された光路長調整部として
のヒータHTを備えている。また、ループ回路２０にも光
路長調整部としてのヒータHTが形成されている。
【００３４】図４の分散補償フィルタの伝達関数は(1)
式〜(5)式において、MZI（４端子回路）部の伝達行列ｍ
(λ）を以下の多段化( k段)されたMZI部の伝達行列Mk
(λ）で置き換えたもので表される。多段化( k段)され
たMZI部の伝達行列Mk(λ）は、各光路長差ΔLｍi( i=
1、2、・・k+1 )とカプラ回転（結合）θi (i=1、2、・
・k+1 )と導波路実行屈折率n(λ）及び入力波長λを用
いて
【数８】 と表される。ここでΔLｍi＞０ は入力ポートに対して
スルー側の枝が長い場合、ΔLｍi＜０はクロス側の枝が
長い場合に対応する。この伝達行列Mk(λ）とループバ
ック部で発生する位相シフトｈ（λ）を用いてMZIをｋ
段直列接続した構成の伝達関数Hk（λ）が求まり、該伝
達関数の位相argＨk（λ）が求まる。第1実施例では、θ1
〜θ3に製造バラツキがあっても、ｋ個の光学路長差Δ
Ｌmi(ｉ=1,2,…k)を用いて分散補償量＝０を含み、正補
償、負補償を実現することができる。
【００３５】・光学路長の調整 MZI部21〜25の光路長差ΔLｍi、ループ回路部20の光路
長ΔLrを可変とする方法として、SiO2系導波路に対す
る方法と、LiNbO3系導波路に対する方法がある。SiO2
系導波路に対する光路長可変方法は、図５に示すように
Ｓｉ基板SPL、下部クラッドLCL上に形成された導波路コ
アOWGの上側に上部クラッドUCLを積層し、該上部クラッ
ドUCLにヒータＨＴを形成し、該ヒータの加熱により導
波路OWGの屈折率を変化させて光路長を制御する（T/O
（熱光学）効果）。LiNbO3系導波路に対する光路長可変
方法は、図６に示すようにLiNbO3基板LPLにTiを拡散し
て形成した導波路OWGに平行に電極ELを形成し、電界を
導波路部分に加えて誘電率つまり屈折率を変化させて光
路長を制御する（E/O（電気光学）効果）。図４の第1実
施例は、SiO2系導波路の例であり、ヒータHTで光路長差
調整手段を構成しているが、LiNbO3系導波路に対しては
図６のような配置で光路長差調整手段を構成することが
できる。
【００３６】・カプラ 分散補償フィルタにおけるカプラCPLとして２つの構成
法がある。第1の構成法によるカプラは図７に示すように
２つの導波路OWG1，OWG2を１つのコア層CRで結合したMM
I（Multi−ModeInterferometer）型カプラである。図７
はMMI型カプラの構成例であり、コア導波路OWG1，OWG2
のコア中心間距離=14.9μm、50%分岐、コアクラッド屈折
率差=0.8%の例である。
【００３７】第2の構成法によるカプラは、図８に示す
ようMZI 22の結合長Ｌと枝間の光学路長差ΔLmとをパラ
メータとした WINC（Wavelength Independent Couple
r：K．Jinguji et.al Journal of Lightwave Technolog
y vol.14 No.101996 p.2301参照）などの波長依存性の
少ないカプラである。図８はWINC型カプラの構成例で、M
ZI 22の光路長差は1900μm、左側の方向性結合型カプラ
CPL2の結合長は1900μm、コア中心間距離=9.2μm、右側
の方向性結合型カプラCPL3の結合長は795μm、コア中心
間距離=9.2μmであり、50%分岐、コアクラッド屈折率差=
0.8%の例である。
【００３８】図９はMMI型カプラ、WINC型カプラ、方向
性結合型カプラの分岐強度の波長に対する依存性を示す
波長・透過分岐強度特性図（シミュレーション）であ
る。この特性図より明らかなように、MMI型カプラ、WINC
型カプラの分岐強度は波長によらずにほぼ50%一定であ
り、波長多重された光信号に対して設定通りの分岐強度
を持たせることが可能になり、波長毎の分散補償量のバ
ラツキを小さくすることができる。
【００３９】（Ｃ）第２実施例 図10は本発明の第２実施例における分散補償フィルタの
トポロジー構成図であり、第1実施例におけるMZIの接続
数を2とした例で、図４の第1実施例と同一部分には同一
符号を付している。この第2実施例は分散補償量を制御
するための本発明における最小構成であり、MZI段数＝２
の２段構成となっている。第2実施例では原理図に従っ
て説明したように、製造バラツキがあっても分散補償量
＝０を含み、正補償及び負補償が可能となる。すなわち、
正補償の最大値を＋ａ、負補償の最大値を−ｂとすれば、
−ｂ〜＋ａの範囲で任意の補償が可能になる。
【００４０】（Ｄ）第３実施例 図1１は本発明の第３実施例における分散補償フィルタ
のトポロジー構成図であり、MZI数＝2の2段構成になって
おり、2入力2出力の光回路のループとして用いていない
入出力の光伝播路20a,20bを１０°以上の交差角θをも
って交差させた構成を有している。MZI 21,22の２つの導
波路21a,21b；22a.22bは２つのカプラCPL1,CPL2；CPL2,
CPL3によって挟まれた構造を有し、直列に２段接続して
２入力２出力の光回路を構成している。
【００４１】また、２入力２出力光回路の１つの出力と
１つの入力を光伝播路23ａで接続してループ回路23を構
成し、かつ、MZI21,22の導波路21a,21b；22a.22b 及び
ループ回路23の光伝播路23ａに光路長調整部としてのヒ
ータＨＴが形成されている。第3実施例の分散補償フィル
タは、光伝播路20a,20bを１０°以上の交差角θをもっ
て交差させている点、ループ回路23のループ長ΔLr n
(λ)が短い点を除けば、図10の第2実施例と同様のMZI数
＝2の2段構成になっている。
【００４２】本構成はループ長ΔLr がFSRの設定値から
十分な長さを確保できない場合のレイアウトである。す
なわち、FSRが小さいと、ループ回路のループ長ΔLr が
短くなる。ループ長ΔLr が短くなると、入出力の伝播路
20a,20bを曲げなくてはならない。実際の製造プロセス
では曲げ部での放射損失から最小曲げ半径rmが制限され
ており、ループ長ΔLr が所定長より短くなると、伝播
路20a,20bの曲げ部における曲げ半径が最小曲げ半径rm
以下になり放射損失が増加する。しかし、ループ長ΔLr
が短くなっても本願発明のように伝播路20a,20bを交差
させる構成にすれば、曲げる必要がなくなり、放射損失
が増加することはない。なお、交差による他方からの漏
れをなくすために、光伝播路20a,20bの交差角は１０°以
上必要である。
【００４３】（Ｅ）第４実施例 図1２は第4実施例の分散補償フィルタのトポロジー構成
図であり、図11の第3実施例と同一部分には同一符号を付
している。この分散補償フィルタは、第3実施例と同様に
MZI数＝2の2段構成になっており、しかも、2入力2出力の
光回路のループとして用いていない入出力の光伝播路20
a,20bを交差させた構成を有し、更に、各MZI部２１，２２
の２本の光導波路21a,21b；22a,22bの作りつけ光路長差
がほぼ等しくなるよう各MZI21,22のほぼ中央付近で該導
波路を互いに交差させた構成を有している。また、２入
力２出力光回路の１つの出力と１つの入力を光伝播路で
接続してループ回路23を構成し、かつ、MZI 21,22の導
波路21a,21b；22a.22b 及びループ回路23に光路長調整
部としてのヒータＨＴが形成されている。
【００４４】MZI部21,22の実際に必要な光学路長差は、
最小位相範囲で調整することを考えると０〜λ（＝1.55
μm）オーダである。一方、MZI枝である導波路の内側と
外側の間の長さは、光学的に干渉しないための距離、更
にT/O効果で制御するために熱干渉を生じないための距
離を考慮すると曲り部分を構成するMZI枝の内側と外側
とのレイアウト上の長さの差はλ（1.55μm）オーダと
はならない。例えば、光学的に干渉しないための距離
は、コアとクラッドとの屈折率差によって異なるが、屈
折率差0.5％程度では数10μmになる。また、熱干渉を生
じないための距離は、Si基板上にSiO2導波路を形成した
ものでは、クラッド部に断熱構造などを有さないものと
すると、100μm程度以上になる。このため、例えば、内
側と外側の枝(導波路) 21a,21b；22a.22bの半径差を250
μm程度とした場合、ほぼ半円の位置となる第２のカプ
ラまでに生じる長さの差は785μmとなり、長さの差はλ
（1.55μm）よりはるかに大きくなってしまう。
【００４５】そこで、内側の枝を更に中心方向に弛ませ
るレイアウトも考えられるが、弛ませる場合の曲げ半径
も最小曲げ半径で制限されるためにチップサイズが大型
化してしまう。そこで図1２の第4実施例に示すように、
各MZI部 21,22の枝をなす二本の光導波路21a,21b；22a.
22bの作りつけ光路長差がほぼ等しくなるよう各MZIのほ
ぼ中央付近で該導波路を互いに交差させる。これによ
り、MZI部の一方の枝は内側⇒外側、他方は外側⇒内側
となり２本の枝の長さを揃えることができ、０〜λ（1.
55μm）オーダの光学路長差を実現することができる。
【００４６】（Ｆ）第５実施例 図1３は第５実施例の分散補償フィルタのトポロジー構
成図であり、第4実施例の分散補償フィルタDCFBを3段直
列接続した構成を有している。 一般的に分散補償量と透過帯域がトレードオフの関係に
ある。高ビットレートの光パルスではその側帯波の広が
りが大きく、より広い帯域が必要である。このため第5
実施例では一段当りの分散補償量を少なめに設定し、ト
ータルで所望の分散補償量及び所望の帯域が得られるよ
うにしている。図1４は図1３の３段構成の場合の分散補
償特性であり、10Gbps伝送に必要な22GHz帯域に対して
±510nm/psの分散補償が可能である。なお、図中の直線
51,52からのずれは群遅延リップルと見なすが、10Gbps
では問題ないレベルである。
【００４７】（Ｇ）第６実施例 図15は本発明の第1実施例〜第5実施例の分散補償器の構
造を実現する製造プロセスの工程例である。分散補償フ
ィルタの作成に際して、先ずSi基板上SPLに下部クラッド
層LCLとしてCVD（Chemical Vapor Deposition）法やFHD
（Flame Hydorolsis Deposition）法によりSiO2膜を形
成する。この時、膜応力、屈折率制御用にP（リン）やB
（ボロン）またはGe（ゲルマ）など添加するとよい。続
いて光が導波されるコア層CRをクラッド層と同様にCVD
法やFHD法により形成する(ステップ（１）)。この時、G
eの濃度をクラッド層より濃くし、あるいはTi（チタ
ン）を添加するなどしてクラッド層LCLより屈折率が高
くなるようにする。続いてコア層上にコアパターンに応
じたマスクを形成し、ドライエッチングによりマスクの
コアパターン(導波路)OWGを転写する(ステップ
（２）)。マスクとしては、感光性を有する有機材料マ
スク、またはCr（クロム）などの金属を蒸着し、この金
属膜を前述の有機材料をマスクにしてエッチングにより
形成したメタルマスク等がある。
【００４８】その後、マスクを化学的に除去し、下部ク
ラッド層LCLと同様にCVD法やFHD法により上部クラッド
層UCLを形成してコアの埋め込みを行う(ステップ(3))。
コア埋め込み後、光路長調整機能に必要な薄膜ヒータHT
及び上面電極ELを例えばリフトオフ法で形成する(ステ
ップ(4),(5))。すなわち、ヒータＨＴ等が形成される部
分のみがマスクされないように感光性有機材料をパター
ニングし、マスク上から、ヒータ材、電極材を蒸着し、
その後、有機溶剤などで有機材料マスクを除去する。こ
のときヒータ材はPt（白金）、W（タングステン）、ニ
クロム、Crなどを用い、電極材はAu（金）、Cu（銅）、
Al（アルミ）などを用いればよい。また、これらの金属
とSiO2との密着性を向上させるためにはTiなどの高融点
金属を薄く蒸着しておくとよい。
【００４９】・付記 (付記１） ２入力２出力の光回路を備えた波長分散補
償フィルタにおいて、２つの導波路が２つのカプラによ
って挟まれた構造を備えたMZI（マッハ-ツェンダ干渉
計）を直列に複数段接続して前記２入力２出力の光回路
を構成すると共に、該２入力２出力光回路の１つの出力
と１つの入力を光伝播路で接続してループ回路を構成
し、かつ、MZIの導波路及びループ回路に光路長調整部
を備えたことを特徴とする波長分散補償フィルタ。 （付記２） 前記光路長調整部は、電気光学効果により
光路長を調整する手段を有する、ことを特徴とする付記
1記載の波長分散補償フィルタ。 （付記３） 前記光路長調整部は、熱光学効果により光
路長を調整する手段を有する、ことを特徴とする付記1
記載の波長分散補償フィルタ。 （付記４） ２個のMZIを直列に接続してなること、を
特徴とする波長分散補償フィルタ。 （付記５） 当該MZIを構成するカプラとして波長依存
性の少ないカプラを使用する、ことを特徴とする付記1
または4記載の波長分散補償フィルタ。 （付記６） 2入力2出力の光回路のループとして用いて
いない方の入出力の光伝播路を交差させてなる、ことを
特徴とする付記1又は4記載の波長分散補償フィルタ。 （付記７） 各MZI部の枝をなす２本の光導波路の作り
つけ光路長差がほぼ等しくなるよう各MZIのほぼ中央付
近で該導波路を互いに交差させてなる、ことを特徴とす
る付記1又は4記載の波長分散補償フィルタ。 （付記８） 前記分散補償フィルタを２つ以上直列に接
続してなる、ことを特徴とする付記1又は4記載の波長分
散補償フィルタ。 （付記９） Sｉ基板上にSiO2系の光導波層を形成する
プロセス、を用いて分散補償フィルタを作成する、こと
を特徴とする付記1又は4記載の波長分散補償フィルタ。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
製造バラツキ等によりMZI部のカプラの回転角が設計値
から個体毎にずれた場合においても、MZIの各枝間の光
学路長差ΔLmi n(λ)の値をT/O効果等を用いて調整する
ことで分散補償量＝０が得られるため、デバイスの製造
性（歩留）を大幅に向上させ、分散補償デバイスの低コ
スト化を実現できる。この低コストな補償量可変の波長
分散補償デバイスは、DWDM伝送システムの低コスト化、
設計の簡素化に貢献する。又、本発明によれば、2個のMZ
I（マッハ-ツェンダ干渉計）を直列に２段接続する構成
とすることにより、分散補償フィルタのサイズを小型に
することができる。
【００５１】又、本発明によれば、MZIを構成するカプラ
として、波長依存性の少ないカプラを使用するため、波
長多重された光信号に対して設定通りの分岐強度を持た
せることが可能になり、波長毎の分散補償量のバラツキ
を小さくすることができる。また、本発明によれば、2入
力2出力の光回路においてループとして用いていない入
出力の光伝播路を交差させるようにしたから、ループ長
ΔLr が所定長より短くなっても入出力の伝播路を曲げ
る必要がなくなり、曲げ部分で放射損失が増加すること
はない。
【００５２】また、本発明によれば、各MZIのほぼ中央
付近で該導波路を互いに交差させるようにしたから、MZ
I部の一方の枝は内側⇒外側、他方は外側⇒内側となり
２本の枝の長さを揃えることができ、０〜λ（1.55μ
m）オーダの光学路長差を実現することができる。また、
本発明によれば、前記分散補償フィルタを２つ以上直列
に接続するようにしたから、1フィルタ当たりの分散補
償量を小さくして透過帯域を広くすることができ、この
結果、トータル的に所望の分散補償量を発生できると共
に帯域を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２入力２出力の光回路を備えた本発明の波長分
散補償フィルタの原理説明図である。
【図２】図1の変形例で、本発明の補償特性(群遅延特性)
を示すためのものである。
【図３】本発明の波長分散補償フィルタの群遅延特性図
である。
【図４】本発明の第1実施例における分散補償フィルタ
のトポロジー構成図である。
【図５】SiO2系導波路に対する光学路長差調整手段構成
例である。
【図６】LiNbO3系導波路に対する光学路長差調整手段構
成例である。
【図７】MMI型カプラの構成例である。
【図８】WINC型カプラの構成例である。
【図９】MMI型カプラ、WINC型カプラ、方向性結合型カ
プラの分岐強度の波長に対する依存性を示す波長・透過
分岐強度特性図である。
【図１０】本発明の第２実施例における分散補償フィル
タのトポロジー構成図である。
【図１１】本発明の第３実施例における分散補償フィル
タのトポロジー構成図である。
【図１２】第4実施例の分散補償フィルタのトポロジー
構成図である。
【図１３】第５実施例の分散補償フィルタのトポロジー
構成図である。
【図１４】図1３の３段構成の場合の分散補償特性であ
る。
【図１５】本発明の分散補償器の構造を実現する製造プ
ロセスの工程例である。
【図１６】残留分散説明図である。
【図１７】MZI直列多段構成の従来の分散補償フィルタ
である。
【図１８】Madsen型の従来の分散補償フィルタである。
【図１９】従来例の群遅延特性、である。
【符号の説明】
１１，１２ MZI(マッハ-ツェンダ干渉計) 11a,11b;12a.12b 導波路 １３ ループ回路 14a〜１４ｅ ヒータ CPL1〜CPL3 カプラ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２入力２出力の光回路を備えた波長分散
    補償フィルタにおいて、 ２つの導波路が２つのカプラによって挟まれた構造を備
    えたMZI（マッハ-ツェンダ干渉計）を直列に複数段接続
    して前記２入力２出力の光回路を構成すると共に、該２
    入力２出力光回路の１つの出力と１つの入力を光伝播路
    で接続してループ回路を構成し、 かつ、MZIの導波路及びループ回路に光路長調整部を備
    えたことを特徴とする波長分散補償フィルタ。
  2. 【請求項２】 当該MZIを構成するカプラとして波長
    依存性の少ないカプラを使用する、 ことを特徴とする請求項1記載の波長分散補償フィル
    タ。
  3. 【請求項３】 2入力2出力の光回路のループとして用い
    ていない方の入出力の光伝播路を交差させてなる、 ことを特徴とする請求項1記載の波長分散補償フィル
    タ。
  4. 【請求項４】 各MZI部の枝をなす２本の光導波路の作
    りつけ光路長差がほぼ等しくなるよう各MZIのほぼ中央
    付近で該導波路を互いに交差させてなる、 ことを特徴とする請求項1記載の波長分散補償フィル
    タ。
  5. 【請求項５】 前記分散補償フィルタを２つ以上直列に
    接続してなる、ことを特徴とする請求項1記載の波長分
    散補償フィルタ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006146097A (ja) * 2004-11-25 2006-06-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 可変分散補償器、可変分散補償デバイス
JP2008224740A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Anritsu Corp 光変調デバイス
US9291837B1 (en) * 2012-11-16 2016-03-22 Hrl Laboratories, Llc Re-circulation enhanced electro-optic modulator
JP2016206610A (ja) * 2015-04-28 2016-12-08 日本電信電話株式会社 光変調回路
US9664931B1 (en) 2012-11-16 2017-05-30 Hrl Laboratories, Llc Electro-optic modulation structures
JP2021170136A (ja) * 2019-02-14 2021-10-28 古河電気工業株式会社 リング共振器フィルタ素子

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6731828B2 (en) * 2001-07-04 2004-05-04 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Waveguide-type optical signal processing circuit
JP2003337236A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Nec Corp 光リング共振器、光導波路デバイスならびに光リング共振器の製造方法
US7162120B2 (en) * 2003-07-18 2007-01-09 Nec Corporation Tunable dispersion compensator and method for tunable dispersion compensation
CA2499651A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-04 Itf Technologies Optiques Inc./Itf Optical Technologies Inc. All-fiber phase controlled delay interferometer and method of making the same
US20090208216A1 (en) * 2005-06-08 2009-08-20 Andrew Ellis Dispersion compensation
US7532789B1 (en) * 2007-12-28 2009-05-12 Intel Corporation Process tolerant planar ring resonator dispersion compensator
EP2549312A1 (en) * 2010-03-17 2013-01-23 Nec Corporation Optical waveguide and optical waveguide device
JP6388502B2 (ja) * 2014-07-03 2018-09-12 富士通株式会社 光素子、光送信装置及び光受信装置
EP3032303B1 (en) 2014-12-11 2020-06-10 Alcatel Lucent Optical device with integrated reflector(s) comprising a loop reflector integrating a mach-zehnder interferometer
CN113267848A (zh) * 2020-02-17 2021-08-17 华为技术有限公司 一种多波长色散补偿器件、相关产品和光信号处理方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5766403A (en) 1980-10-14 1982-04-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical-fiber dispersed delay equalizer
JPS5789702A (en) 1980-11-25 1982-06-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical-fiber wavelength dispersion equalizer
US4592043A (en) * 1983-07-08 1986-05-27 At&T Bell Laboratories Wavelength division multiplexing optical communications systems
JPH01306801A (ja) 1988-06-06 1989-12-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光周波数フィルタ
JP3112193B2 (ja) 1992-01-06 2000-11-27 日本電信電話株式会社 光リング共振器
JP3186890B2 (ja) 1993-03-19 2001-07-11 住友電気工業株式会社 波長分散補償器
US6289151B1 (en) 1998-10-30 2001-09-11 Lucent Technologies Inc. All-pass optical filters
US7016615B1 (en) 2000-01-28 2006-03-21 Lucent Technologies Inc. System comprising a single-stage all-pass optical filter
JP3692949B2 (ja) 2000-03-03 2005-09-07 日立電線株式会社 光合分波器
US6389203B1 (en) * 2000-05-17 2002-05-14 Lucent Technologies Inc. Tunable all-pass optical filters with large free spectral ranges
US6766083B2 (en) * 2001-10-16 2004-07-20 International Business Machines Corporation Tunable coupler device and optical filter
US20030086638A1 (en) * 2001-11-02 2003-05-08 Inplane Photonics, Inc. Optical all-pass filter with gain compensation
JP2003337236A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Nec Corp 光リング共振器、光導波路デバイスならびに光リング共振器の製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006146097A (ja) * 2004-11-25 2006-06-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 可変分散補償器、可変分散補償デバイス
JP2008224740A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Anritsu Corp 光変調デバイス
US9291837B1 (en) * 2012-11-16 2016-03-22 Hrl Laboratories, Llc Re-circulation enhanced electro-optic modulator
US9664931B1 (en) 2012-11-16 2017-05-30 Hrl Laboratories, Llc Electro-optic modulation structures
US10247999B1 (en) 2012-11-16 2019-04-02 Hrl Laboratories, Llc Electro-optic modulation structures
JP2016206610A (ja) * 2015-04-28 2016-12-08 日本電信電話株式会社 光変調回路
JP2021170136A (ja) * 2019-02-14 2021-10-28 古河電気工業株式会社 リング共振器フィルタ素子
JP7233488B2 (ja) 2019-02-14 2023-03-06 古河電気工業株式会社 リング共振器フィルタ素子

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Publication number Publication date
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