JP2003344678A - 光デバイス - Google Patents

光デバイス

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JP2003344678A JP2002244254A JP2002244254A JP2003344678A JP 2003344678 A JP2003344678 A JP 2003344678A JP 2002244254 A JP2002244254 A JP 2002244254A JP 2002244254 A JP2002244254 A JP 2002244254A JP 2003344678 A JP2003344678 A JP 2003344678A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 動的に分岐比または結合比を変えることがで
き、小型化が可能で容易に作成することができる光デバ
イスを提供する。 【解決手段】 屈折率が異なる複数の物質が周期的に配
置されることで、周期的屈折率分布を有している第１フ
ォトニック結晶７と、屈折率が異なる複数の物質が周期
的に配置され、第１フォトニック結晶７とは異なる周期
的屈折率分布を有する第２フォトニック結晶８とが接合
された複合フォトニック結晶６と、複合フォトニック結
晶６の入射端に配置された入力側光導波路１０と、複合
フォトニック結晶６の出射端に配置された出力側光導波
路１１、１２と、第１フォトニック結晶７と第２フォト
ニック結晶８とが接合されている接合面１３と、入力側
光導波路１０の光軸１４とのずれ量を制御する外部駆動
部９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトニック結晶
を用いた光デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光デバイスであるＭＭＩ（Ｍｕｌ
ｔｉ−Ｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）型非対称
Ｙ分岐を利用した光分岐器について図２１を用いて説明
する。光分岐器は、入力側光導波路１２０と、ＭＭＩ装
置１２１と、出力側光導波路１２２から構成されてい
る。出力側光導波路１２２は、光が導かれる第１出力部
１２３と第２出力部１２４とに分岐されている。この光
分岐器は、ＭＭＩ装置１２１の出射端における出力側光
導波路１２２の第１出力部１２３と第２出力部１２４と
の間隔ｇと、ＭＭＩ装置１２１の入射端の幅の変化量Δ
をパラメーターとして分岐特性を制御することができ
る。
【０００３】入力側光導波路１２０により伝送されたシ
ングルモード光は、ＭＭＩ装置１２１によって、０次の
モード（シングルモード）と２次のモード（マルチモー
ド）に分解される。さらに、０次のモードと２次のモー
ドの伝搬速度の差を調整し、０次のモードと２次のモー
ドの波形の真中の腹の部分同士が相殺し合うように、Ｍ
ＭＩ装置１２１の長さｈを最適化してある。それによ
り、ＭＭＩ装置１２１の出射端では２次のモードの腹の
部分だけが残り、それらの間隔は数μｍであるが、出力
側光導波路１２２によって、実用的な分離距離(＞１０
０μｍ)まで分離される。ここで、ＭＭＩ装置１２１が
対称形である場合、すなわち変化量Δ＝０の場合は、こ
の光分岐器の分岐比＝１の等分岐である。また、ＭＭＩ
装置１２１を非対称形（変化量Δ＞０）にすると、ＭＭ
Ｉ装置１２１が減少した側、すなわち、第２出力部１２
４側に分布する光量が減るので、第１出力部１２３中を
伝搬する光量が増え、第２出力部１２４中を伝搬する光
量はその分減少する。このように変化量Δを制御するこ
とにより分岐比を制御することができる。図２２に、変
化量Δに対する透過ロスおよび分岐比の関係を示す。な
お、分岐比は、第１出力部１２３の出力／第２出力部１
２４の出力とする。図２２からわかるように、変化量Δ
を０〜５μｍの範囲で変化させることで、分岐比は１〜
３の範囲となり、そのときの透過ロスは、０．２ｄＢ付
近である。
【０００４】次に、従来の光結合器について図２３を用
いて説明する。Ｙ分岐導波路を利用した従来の光結合器
は、第１入力側光ファイバー１３１と、第２入力側光フ
ァイバー１３２と、基板１３３上にＹ形状のコア１３４
を形成された結合部１３７および出力側光ファイバー１
３６で構成されている。
【０００５】第１入力側光ファイバー１３１と第２入力
側光ファイバー１３２にそれぞれ同位相の入射光を入射
した場合は、第１入力側光ファイバー１３１と第２入力
側光ファイバー１３２から結合部１３７へ結合された２
個の入射光は、それぞれコア１３４の形状に沿って０次
モードに結合し、出力側光ファイバー１３６から出射さ
れる。このとき、出射される光のパワーは、第１入力側
光ファイバー１３１と第２入力側光ファイバー１３２か
ら入射されたそれぞれの入射光が加算されたパワーであ
り、結合器として正しく機能する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の光分岐器の分岐
比は、上述したように、ＭＭＩ装置１２１の形状で決定
されるため、光分岐器を作成した後、つまり、デバイス
化後においては、必要に応じて分岐比を動的に変えるこ
とはできない。
【０００７】また、分岐比もせいぜい３までしか変化さ
せることができない。さらに、ＭＭＩ装置１２１の出力
端での数μｍ程度の分離距離を、出力側光導波路１２２
で実用的な分離距離まで広げるにはセンチメートルのオ
ーダーの長さが必要であり、出力側光導波路１２２での
損失の増大やデバイス化時の大型化は避けられない。
【０００８】一方、光結合器においても、光分岐器と同
様に動的に結合比を変えることができない。また、分岐
角度と同様に、結合角度はせいぜい２°程度なので、結
合器長を短くできず、大型化してしまう。
【０００９】また、従来の光結合器の第１入力側光ファ
イバー１３１あるいは第２入力側光ファイバー１３２の
どちらか一方のみに光を入射させた場合には、入射光の
０次モードが、Ｙ字型の付け根１３５において０次モー
ドと１次モードを励振し、出力側において１次モードは
放射されるため、出力側光ファイバー１３６から、入射
光の０次モードの半分のパワーしか出射されないという
問題もある。
【００１０】さらに、従来の光分岐器や光結合器は、光
導波路を用いて構成するので、光ファイバーと前記光導
波路間で高度な光軸合わせとモード形状のマッチングが
必要となり、アセンブリに熟練を要するという問題もあ
る。
【００１１】本発明は、かかる問題に鑑みてなされたも
のであって、デバイス化後も動的に分岐比または結合比
を変えることができる光分岐器または光結合器等の、小
型化が可能で容易に作成することができる光デバイスを
提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の光デバイスは、
屈折率が異なる複数の物質が周期的に配置されること
で、周期的屈折率分布を有している第１フォトニック結
晶と、屈折率が異なる複数の物質が周期的に配置され、
第１フォトニック結晶とは異なる周期的屈折率分布を有
する第２フォトニック結晶とが接合された複合フォトニ
ック結晶と、前記複合フォトニック結晶の入射端に配置
された入力側光導波路と、前記複合フォトニック結晶の
出射端に配置された出力側光導波路と、前記第１フォト
ニック結晶と前記第２フォトニック結晶とが接合されて
いる接合面と、前記入力側光導波路と前記出力側光導波
路とのうち少なくとも一つの光軸とのずれ量を制御する
外部駆動部とを備えている。それにより、作成に高精度
が要求される光導波路を用いる必要がなく、動的に分岐
比または結合比を変えることができる光デバイスが実現
できる。さらに、低損失の伝送が可能である。
【００１３】また、好ましくは、前記入力側光ファイバ
ーの光軸は、前記第１フォトニック結晶と前記第２フォ
トニック結晶とが接合している前記接合面近傍となるよ
うに配置され、前記出力側光導波路の内、第１出力側光
導波路は、第１フォトニック結晶の出射端に配置され、
前記出力側光導波路の内、第２出力側光導波路は、第２
フォトニック結晶の出射端に配置される構成とする。そ
れにより、分岐角度が大きい光分岐器が実現できる。そ
のため、光分岐器を小型化することができる。
【００１４】また、好ましくは、前記出力側光ファイバ
ーの光軸は、前記第１フォトニック結晶と前記第２フォ
トニック結晶とが接合している前記接合面近傍となるよ
うに配置され、前記入力側光導波路の内、第１入力側光
導波路は、第１フォトニック結晶の入射端に配置され、
前記入力側光導波路の内、第２入力側光導波路は、第２
フォトニック結晶の入射端に配置されている構成とす
る。それにより、結合角度が大きい光結合器が実現でき
る。そのため、光結合器を小型化することができる。
【００１５】また、好ましくは、前記外部駆動部は、全
ての前記入力側光導波路と出力側光導波路のみ、前記入
力側光導波路のみ、前記出力側光導波路のみ、および前
記複合フォトニック結晶のみのいずれかを移動させる。
それにより、分岐比または結合比を動的に変化させるこ
とができるという効果を有する。
【００１６】また、好ましくは、前記出力側光導波路中
を伝搬する光量をモニターして信号化するモニター部
と、前記モニター部から前記光量を示す信号を受信し、
前記光量をもとに演算処理し、各前記出力側光導波路に
伝搬する光量が所望の値となるように外部駆動部を制御
する演算制御部とを備えている。それにより、フィード
バック制御を用いて、高精度な制御ができ、所望とする
分岐比または結合比を維持することができる。
【００１７】また、前記第１出力側光導波路および前記
第２出力側光導波路中を伝搬する光量をモニターして信
号化するモニター部と、前記モニター部から前記光量を
示す信号を受信し、所望とする光の分岐比と前記光量と
をもとに演算処理し、前記第１出力側光導波路および前
記第２出力側光導波路中に伝搬する光量が所望の分岐比
となるように外部駆動部を制御する演算制御部とを備え
ていることとしてもよい。
【００１８】また、前記出力側光導波路中を伝搬する光
量をモニターして信号化するモニター部と、前記モニタ
ー部から前記光量を示す信号を受信し、所望とする光の
結合比と前記光量とをもとに演算処理し、前記出力側光
導波路に伝搬する光量が所望の結合比となるように外部
駆動部を制御する演算制御部とを備えていることとして
もよい。
【００１９】また、前記第１フォトニック結晶および前
記第２フォトニック結晶は、それぞれ共に、複数の異な
る屈折率を有する物質が周期的に配列されている２次元
または３次元格子構造を有し、かつ、基本格子ベクトル
で構成される一組の２次元格子構造が３回よりも大きい
数の回転対称軸を持たない格子構造であって、前記第１
フォトニック結晶の第１基本格子ベクトルと前記第２フ
ォトニック結晶の第１基本格子ベクトルの方向は平行で
あって、かつ前記第１フォトニック結晶と前記第２フォ
トニック結晶とが接合された接合面に平行であり、前記
第１フォトニック結晶の第２基本格子ベクトルと前記第
２フォトニック結晶の第２基本格子ベクトルの方向は前
記接合面に対して対称であることとしてもよい。
【００２０】また、前記第１フォトニック結晶および前
記第２フォトニック結晶は、それぞれ共に、屈折率の異
なる第１物質と柱状物質とを備え、複数の前記柱状物質
の軸が平行となるように前記柱状物質が周期的に第１物
質中に配列されている２次元格子構造を有し、前記第１
フォトニック結晶および前記第２フォトニック結晶の各
基本格子ベクトル間の角度は共に、９０°以下の方の角
度が６０°よりも大きく９０°よりも小さい角度であっ
て、前記第１フォトニック結晶の第１基本格子ベクトル
と前記第２フォトニック結晶の第１基本格子ベクトルの
方向は平行であって、かつ前記第１フォトニック結晶と
前記第２フォトニック結晶とが接合された接合面に平行
であり、前記第１フォトニック結晶の第２基本格子ベク
トルと前記第２フォトニック結晶の第２基本格子ベクト
ルの方向は前記接合面に対して対称であることとしても
よい。
【００２１】また、前記外部駆動部は、全ての前記入力
側光導波路と出力側光導波路のみ、前記入力側光導波路
の内の少なくとも一つのみ、および前記複合フォトニッ
ク結晶のみのいずれかを移動させることとしてもよい。
【００２２】また、好ましくは、前記出力側光導波路を
入力側とし、前記出力側光導波路を出力側とした場合と
して用いた場合に、前記外部駆動部は、光の入出力方向
を検知し、最適なずれ量を制御する。それにより、一つ
の光デバイスを、分岐器と結合器の両方に使用すること
ができる。
【００２３】また、本発明の他の光デバイスは、屈折率
が異なる複数の物質が周期的に配置されることで、周期
的屈折率分布を有しているフォトニック結晶と、前記フ
ォトニック結晶の入射端にお互いに平行になるように配
置された第１入力側光導波路と第２入力側光導波路と、
前記フォトニック結晶の出射端に配置され、前記第１入
力側光導波路と同一の光軸を持つ出力側光導波路と、前
記第２入力側光導波路を、光軸と垂直方向に移動させる
外部駆動部とを備えている。それにより、簡単な構成
で、動的に光量を変化させることができるＡｄｄ装置が
実現される。
【００２４】また、本発明の他の光デバイスは、屈折率
が異なる複数の物質が周期的に配置されることで、周期
的屈折率分布を有しているフォトニック結晶と、前記フ
ォトニック結晶の入射端にお互いに平行になるように配
置された第１入力側光導波路と第２入力側光導波路と、
前記フォトニック結晶の出射端に配置された出力側光導
波路と、前記第１入力側光導波路を、光軸と垂直方向に
移動させる外部駆動部とを備え、前記第１入力側光導波
路の光軸は、前記出力側光導波路の光軸の近傍にある。
【００２５】また、前記第１入力側光導波路には複数の
光を伝搬させ、前記第２入力側光導波路には前記フォト
ニック結晶中で偏向する固有の光のみを伝搬させてもよ
い。
【００２６】また、前記第２入力側光導波路の光軸と、
前記第１入力側光導波路の光軸との距離は、前記フォト
ニック結晶の長さに略比例することとしてもよい。
【００２７】また、前記フォトニック結晶は、複数の異
なる屈折率を有する物質が周期的に配列されている２次
元または３次元格子構造を有し、かつ、基本格子ベクト
ルで構成される一組の２次元格子構造が３回よりも大き
い数の回転対称軸を持たない格子構造を有し、前記光軸
は、前記フォトニック結晶の基本格子ベクトルと平行で
あることとしてもよい。
【００２８】また、前記フォトニック結晶は、屈折率の
異なる第１物質と柱状物質とを備え、複数の前記柱状物
質の軸が平行となるように前記柱状物質が周期的に第１
物質中に配列されている２次元格子構造を有し、前記フ
ォトニック結晶の基本格子ベクトル間の角度は共に、９
０°以下の方の角度が６０°よりも大きく９０°よりも
小さい角度であって、前記光軸は、前記フォトニック結
晶の基本格子ベクトルと平行であることとしてもよい。
【００２９】また、好ましくは、前記出力側光導波路中
を伝搬する光量をモニターして信号化するモニター部
と、前記モニター部から前記光量を示す信号を受信し、
所望とする光の結合比と前記光量とをもとに演算処理
し、前記出力側光導波路に伝搬する光量が所望の結合比
となるように外部駆動部を制御する演算制御部とを備え
る。それにより、それにより、フィードバック制御を用
いて、高精度な制御ができる。
【００３０】また、本発明の他の光デバイスは、第１フ
ォトニック結晶および第２フォトニック結晶が接合面で
接合されて構成されている複合フォトニック結晶と、前
記複合フォトニック結晶の入射端側に配置された入力側
光導波路と、前記複合フォトニック結晶の出射端側に配
置された複数の出力側光導波路とを備え、前記第１フォ
トニック結晶および前記第２フォトニック結晶は、それ
ぞれ共に、屈折率の異なる第１物質と柱状物質とを備
え、複数の前記柱状物質の軸が平行となるように周期的
に第１物質中に配列されている２次元格子構造を有し、
前記第１フォトニック結晶および前記第２フォトニック
結晶の各基本格子ベクトル間の角度は共に、９０°以下
の方の角度が６０°よりも大きく９０°よりも小さい角
度であって、前記第１フォトニック結晶の第１基本格子
ベクトルと前記第２フォトニック結晶の第１基本格子ベ
クトルの方向は平行であって、かつ前記第１フォトニッ
ク結晶と前記第２フォトニック結晶とが接合された接合
面に平行であり、前記入力側光導波路は、前記複合フォ
トニック結晶の前記接合面近傍に設置され、前記入力側
光導波路の光軸は、前記接合面に含まれている。それに
より、光分岐器が実現できる。
【００３１】また、前記第１フォトニック結晶の第２基
本格子ベクトルと前記第２フォトニック結晶の第２基本
格子ベクトルの方向は前記接合面に対して対称である構
成としてもよい。
【００３２】また、前記第１フォトニック結晶の柱状物
質と前記第２フォトニック結晶の柱状物質とは同一種類
の材料であって、前記第１フォトニック結晶の柱状物質
と前記第２フォトニック結晶の柱状物質とは共に、前記
接合面上に設置されていてもよい。
【００３３】また、本発明の他の光デバイスは、屈折率
の異なる第１物質と柱状物質とを備え、複数の前記柱状
物質の軸が平行となるように前記柱状物質が周期的に第
１物質中に配列されている２次元格子構造を有したフォ
トニック結晶と、前記フォトニック結晶の入射端に配置
された入力側光導波路と、前記フォトニック結晶の出射
端に配置された出力側光導波路と、前記フォトニック結
晶、前記入力側光導波路および前記出力側光導波路のう
ち少なくとも一つを移動させる外部駆動部とを備えてい
る。
【００３４】また、前記フォトニック結晶の格子定数
は、用いる光の波長の０.４〜０.６の大きさとしてもよ
い。
【００３５】また、前記柱状物質の断面形状は、用いる
光の波長の０.０８〜０.３の半径を有する円形状として
もよい。
【００３６】また、本発明の他の光デバイスは、屈折率
の異なる第１物質と柱状物質とを備え、複数の前記柱状
物質の軸が平行となるように前記柱状物質が周期的に第
１物質中に配列されている２次元格子構造を有したフォ
トニック結晶を備えた光デバイスであって、前記フォト
ニック結晶の厚み方向での、前記第１物質および前記柱
状物質の屈折率分布は、極大点を有し、前記フォトニッ
ク結晶の上下端に近づくほど屈折率が低下する。それに
より、複合フォトニック結晶内の光の閉込め効果が増
し、損失が減少する。
【００３７】また、好ましくは、前記第１物質および前
記柱状物質の前記屈折率分布は、極大点の位置から上下
方向に非対称である。それにより、フォトニック結晶の
厚み方向の光の分布を調整できる。
【００３８】また、前記フォトニック結晶は、上下のい
ずれかに基板を有し、前記極大点から前記フォトニック
結晶の上下方向への前記第１物質および前記柱状物質の
前記屈折率の低下率は、前記基板側の方が高い構成とし
てもよい。
【００３９】また、好ましくは、前記極大点は、前記フ
ォトニック結晶の厚み方向の中点ではない。それによ
り、フォトニック結晶の厚み方向の光の集中する位置を
調整できる。
【００４０】また、本発明の他の光デバイスは、屈折率
の異なる第１物質と柱状物質とを備え、複数の前記柱状
物質の軸が平行となるように前記柱状物質が周期的に第
１物質中に配列されている２次元格子構造を有したフォ
トニック結晶を備えた光デバイスであって、前記フォト
ニック結晶の厚み方向での、前記第１物質の屈折率分布
は、極大点を有し、上下端に近づくほど屈折率が低下
し、かつ、前記柱状物質は空気であって屈折率は一定で
ある。
【００４１】また、前記フォトニック結晶は基板を備
え、前記基板の屈折率は、前記フォトニック結晶の前記
第１物質よりも低く、前記柱状物質よりも低いか同一で
あることとしてもよい。
【００４２】また、好ましくは、前記フォトニック結晶
の前記柱状物質は空気であって、前記基板には、前記柱
状物質と同一の形状および配列の柱状の空孔が前記基板
の厚さ方向に、前記柱状物質の延長として形成され、前
記空孔は基板を貫通していない。それにより、複合フォ
トニック結晶内の光の閉込め効果が増す。
【００４３】また、本発明の他の光デバイスは、第１物
質に前記第１物質とは異なる屈折率を有する柱状物質を
周期的に配列されたフォトニック結晶を備え、前記フォ
トニック結晶は第１基板上で形成され、前記第１基板と
は反対側に第２基板が配置された後、第１基板が除去さ
れて製造される。それにより、フォトニック結晶のモジ
ュール化が容易である。そのため、容易に光デバイスを
作成することができる。
【００４４】また、好ましくは、前記第２基板は、光フ
ァイバー固定用のＶ溝を備えている。それにより、第２
基板に光ファイバーを固定することができ、光ファイバ
ーの位置合わせが容易である。
【００４５】また、好ましくは、気体または液体である
充填物質が充たされた気密容器を備え、前記第２基板を
配置された前記フォトニック結晶は、前記気密容器中に
配置されている。それにより、屈折率の低い充填物質を
用いることで、フォトニック結晶の厚さ方向の屈折率差
を大きくすることが可能であり、フォトニック結晶の厚
さ方向の光の閉じ込めを強くすることができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の実施の
形態１に係る光デバイスについて、図１を用いて説明す
る。実施の形態１における光デバイスは、分岐比可変光
分岐器である。図１に示すように、実施の形態１におけ
る光デバイスは、入力側光ファイバー１０が複合フォト
ニック結晶６の片端に設置され、複合フォトニック結晶
６の他端には、第１出力側光ファイバー１１および第２
出力側光ファイバー１２が設置されている。また、複合
フォトニック結晶６には駆動部９が備えられ、入力側光
ファイバー１０の光軸１４に対して、垂直方向に複合フ
ォトニック結晶６を駆動させることができる。
【００４７】複合フォトニック結晶６は、第１フォトニ
ック結晶７と第２フォトニック結晶８とが、接合面１３
で接合されて構成されている。
【００４８】フォトニック結晶とは、光の波長程度の屈
折率の周期性を持つ人工的な多次元周期構造体である。
この周期性を変化させることで、所望とする光学特性を
有するフォトニック結晶を作成することができる。
【００４９】第１フォトニック結晶７および第２フォト
ニック結晶８は、２次元構造のフォトニック結晶であっ
て、第１物質１に円柱状の柱状物質２が周期的に配置さ
れた構造である。それぞれの柱状物質１０の中心軸は、
すべて平行に配置されている。第１フォトニック結晶７
と第２フォトニック結晶８における第１物質１と柱状物
質２は同じ材料である。第１フォトニック結晶７と第２
フォトニック結晶の格子構造は、接合面１３に対して鏡
面対称となっている。
【００５０】第１フォトニック結晶７の基本格子ベクト
ル（ａ1,ａ2）と第２フォトニック結晶８の基本格子ベ
クトル（ａ1′,ａ2′）を用いて、第１フォトニック結
晶７および第２フォトニック結晶８の具体的な格子構造
の一例について説明する。第１フォトニック結晶７と第
２フォトニック結晶８の基本格子ベクトルａ1、ａ1′
は、複合フォトニック結晶６の接合面１３と平行であ
り、第１フォトニック結晶７の第２基本格子ベクトルａ
2と第２フォトニック結晶８の第２基本格子ベクトル
ａ2′とは、接合面１３に対して対称である。
【００５１】第１フォトニック結晶７と第２フォトニッ
ク結晶８は、どちらも対称性の悪い斜交格子構造であっ
て、接合面１３で対称であるので、基本格子ベクトルａ
1と基本格子ベクトルａ2とのなす角度と基本格子ベクト
ルａ1′と基本格子ベクトルａ2′とのなす角度は等し
く、その角度の９０°よりも小さい方の角度（１８０−
θa）°、（１８０−θa′）°が６０°よりも大きく９
０°よりも小さい。
【００５２】柱状物質２間の距離である格子定数ａが入
射光波長の０.４〜０.６の大きさで、前記第１と第２フ
ォトニック結晶７、８を構成する柱状物質２の半径ｒが
入射光波長の０.０８〜０.３である。この入射光とは、
フォトニック結晶中で偏向させようとする所定の光のこ
とである。なお、２次元フォトニック結晶の構成として
は、例えば、ポリマーやガラス等の第１物質１に空孔を
設ければよい。それにより、柱状物質２が空気である２
次元フォトニック結晶が構成される。他の構成として
は、例えば、ＳｉやＧａＡｓやＴｉ2Ｏ5等の、屈折率が
３程度の第１物質１に、ポリマーやガラス等の、屈折率
が１．５程度の柱状物質２を分布させてもよい。ポリマ
ー材料としては、アクリル系（ＰＭＭＡ、ＵＶアクリル
レートポリマー等）、エポキシ系、ポリイミド系、シリ
コーン系、カーボネート系（ポリカーボネート）等が挙
げられる。
【００５３】また、フォトニック結晶の特性の決定に
は、第１物質１および柱状物質２の屈折率が重要なの
で、上述した材料以外の、固体（例えば、酸化物など誘
電体全般）でも液体（例えば、水やエチレングリコール
等）でも気体（例えば、空気や不活性ガス等）でも、上
述した屈折率の条件を満足する材料を用いれば、所望と
するフォトニック結晶を作成することができる。
【００５４】なお、複合フォトニック結晶６に基板やク
ラッド層を設けてもよく、その屈折率は、第１物質１に
比べて低く、柱状物質２に比べて同一または低いことと
すればよい。
【００５５】入力側光ファイバー１０の光軸１４は、第
１フォトニック結晶７および第２フォトニック結晶８の
基本格子ベクトルａ1、ａ1′の方向と同一で、接合面１
３付近に設置される。第１出力側光ファイバー１１は、
第１フォトニック結晶７の端面に設置され、第２出力側
光ファイバー１２は、第２フォトニック結晶８の端面に
設置されている。
【００５６】ところで、対称性の悪い格子構造のフォト
ニック結晶に、基本格子ベクトル方向に入射させた前述
の所定の光は、フォトニック結晶中で偏向するというこ
とがわかっている（信学技報 TECHNICAL REPORT OF IEI
CE.OPE 2001-107 (2001-12)「スラブ導波路型低屈折率
変調フォトニック結晶を応用した光機能デバイス」参
照）。対称性の悪い格子構造とは、２次元結晶格子の場
合は、上述した第１フォトニック結晶７および第２フォ
トニック結晶８のように、その基本格子ベクトル同士の
角度の９０°よりも小さい方の角度が６０°よりも小さ
く、９０°よりも大きいようなフォトニック結晶であ
る。このようなフォトニック結晶は、強い波長分散特性
を有し、入射光は、波長にもよるが１０°程度偏向する
ことが知られている。
【００５７】なお、基本格子ベクトルで構成される一組
の２次元格子構造が３回よりも大きい数の回転対称軸を
持たない格子構造のフォトニック結晶であれば、２次元
格子構造でも３次元格子構造でも、偏向分散特性を有す
るので、同様に用いて光デバイスを形成することができ
る。
【００５８】第１フォトニック結晶７に、所定の波長
で、基本格子ベクトルａ1方向の所定の光を入射した場
合には、その光は、進行方向１７で示す方向に偏向し、
同様に、第２フォトニック結晶に入射した所定の波長の
光は、進行方向１８で示す方向に偏向する。第１フォト
ニック結晶７と第２フォトニック結晶８は、それぞれ、
上記所望とする特性を得るように、フォトニック結晶の
構造を調整して作成されている。
【００５９】複合フォトニック結晶６は、第１フォトニ
ック結晶７と第２フォトニック結晶８とを接合面１３で
接合したものであるので、接合面１３に入力側光ファイ
バー１０によって、所定の波長の光を入射すると、第１
フォトニック結晶７側と第２フォトニック結晶８側に、
それぞれ、半分ずつ入射されることになり、入射光１６
は進行方向１７、１８とに分離して、複合フォトニック
結晶６中を伝搬し、端面より出射される。このように、
光分岐器が形成され、フォトニック結晶で１０°程度偏
向するので、分岐角度は、２０°程度となる。すなわ
ち、長さが、数百μｍ程度であっても、従来の分岐器で
従来の１０倍以上の分離距離となる。したがって、従来
の分岐器に比べて、さらに小型化が可能である。
【００６０】第１出力側光ファイバー１１は、第１フォ
トニック結晶７中を伝搬してきた光が出射される箇所に
配置され、同様に、第２出力側光ファイバー１２は、第
２フォトニック結晶８中を伝搬してきた光が出射される
箇所に配置されている。
【００６１】また、入力側光ファイバー１０の光軸１４
が接合面１３に含まれている場合には、等分岐であった
が、図１に示しているように、光軸１４と接合面１３が
ずれている場合には、そのずれ度合いに応じて、光の分
岐比が異なる。すなわち、光軸１４が接合面１３よりも
第２フォトニック結晶８側にある場合には、第１出力側
光ファイバー１１に比べて、第２出力側光ファイバー１
２の方が出力が高くなる。
【００６２】実施の形態１における光デバイスは、複合
フォトニック結晶６を接合面１３に対して垂直方向に駆
動させる外部駆動部９を備えている。外部駆動部９で、
複合フォトニック結晶６を駆動させて、光軸１４を接合
面１３からずらすことで、光の分岐比を制御できる。分
岐比は、第１フォトニック結晶７側と第２フォトニック
結晶８側に入射する入射光の部分比で決まる。したがっ
て、複合フォトニック結晶６の移動量にあたる光軸１４
と接合面１３間の距離ｄは、入力側光ファイバ１０のコ
ア半径ｒf（例えば、約４μｍ）以上である必要はない
ので、外部駆動部９は、コア半径ｒfだけ駆動領域があ
ればよく、この範囲で駆動可能なものであればよい。外
部駆動部９は、例えば、ＭＥＭＳや圧電素子やモーター
系（ステップモーターや超音波モーター等）等を用いて
構成すればよい。
【００６３】このように、外部駆動部９により、複合フ
ォトニック結晶６の接合面１３と入射側ファイバーの光
軸１４の相対位置を制御することで、第１フォトニック
結晶７側に入射する成分と第２フォトニック結晶８に入
射する光の成分の割合を制御することができる。したが
って、入射光を、２０°程度の分岐角で分岐させること
ができる上に、分岐比を動的に変えることができる。
【００６４】図２に、実施の形態１における光デバイス
のシミュレーション結果を示す。光軸１４が、第２出力
側光ファイバー１２側にずれている場合である。図２
（ａ）は、複合フォトニック結晶６の移動量ｄと入力側
光ファイバ１０のコア半径ｒfの関係が、ｄ／ｒf＝０．
５の場合である。左側の入力側光ファイバーから直進し
てきた光が、複合フォトニック結晶中で分岐して、右側
の上下にある各出力側光ファイバーで再び直進している
ことがわかる。また、上方の、第２出力側光ファイバー
の方が高出力であることがわかる。一方、図２（ｂ）
は、ｄ／ｒf＝１．０の場合である。左側の入力側光フ
ァイバーから直進してきた光が、複合フォトニック結晶
中で上方に偏向し、右側の第２出力側光ファイバーで再
び直進していることがわかる。下方の第１出力側光ファ
イバーには、光が伝搬していないことがわかる。
【００６５】さらに、従来の分岐比可変光分岐器の分岐
比がせいぜい３程度であるのに対し、実施の形態１にお
ける分岐比可変光分岐器は、実施の形態１における分岐
比可変光分岐器は、従来と同程度の透過ロスを維持しな
がら、３以上の分岐比を可能とする。
【００６６】また、第１フォトニック結晶７と第２フォ
トニック結晶８とは格子構造は異なっているが、接合面
に対して対称であるため、例えば、第１フォトニック結
晶７を反転させることで第２フォトニック結晶８と同一
の格子構造になる。したがって、一種類のフォトニック
結晶を作成することで、第１フォトニック結晶７と第２
フォトニック結晶８が作成されるため、作成の手間が省
ける。また、分岐比が異なる任意のシステムにも対応可
能であり、同じシステムでも必要に応じて分岐比をダイ
ナミック変化できるので、従来のＭＭＩを使用した分岐
比可変分岐器では非常に困難であった動的な分岐比可変
光分岐器を簡単な構成で実現することができる。
【００６７】なお、２次元構造のフォトニック結晶につ
いて述べたが、３次元構造のフォトニック結晶を用いて
もよい。
【００６８】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
係る光デバイスについて、図３を用いて説明する。実施
の形態２における光デバイスは、実施の形態１における
光デバイスに、複合フォトニック結晶６を移動させる外
部駆動部９の代りに、入力側光ファイバー１０を光軸１
４に対して垂直方向に移動させる外部駆動部４１を備え
ている。
【００６９】実施の形態２における光デバイスは、外部
駆動部４１で、入力側光ファイバー１を移動させること
で、光軸１４と接合面１３とにずれを生じさせ、光の分
岐比を制御する。分岐比は、第１フォトニック結晶７側
と第２フォトニック結晶８側に入射する入射光の部分比
で決まる。実施の形態１と同様に、複合フォトニック結
晶６の接合面１３と光軸１４の距離ｄは、コア半径ｒf
だけあればよく、外部駆動部４１は、例えば、ＭＥＭＳ
や圧電素子やモーター系（ステップモーターや超音波モ
ーター等）等を用いて構成すればよい。
【００７０】図４に、実施の形態１における光デバイス
と実施の形態２における光デバイスとの分岐比と透過ロ
スの関係を示す。破線が、実施の形態１における光デバ
イスであり、一点鎖線が実施の形態２における光デバイ
スを示していて、入力側光ファイバー１の半径ｒfで規
格化された、入力側光ファイバー１の光軸１４と複合フ
ォトニック結晶６の接合面１３との距離ｄであるｄ／ｒ
fの変化に対する透過ロスの関係を示している。また、
実線は、ｄ／ｒfに対する分岐比を示している。
【００７１】図４よりわかるように、透過ロスは、実施
の形態１における光デバイスは、ｄ／ｒfによらず、−
０．４[ｄＢ]以上の良好な特性を示すのに対して、実施
の形態２における光デバイスは、ｄ／ｒfが０．３より
も大きくなったところで、急激に透過ロスが増してい
る。
【００７２】これは、実施の形態１においては、複合フ
ォトニック結晶６が駆動するため、入力側光ファイバー
１０と、各第１、第２出力側光ファイバー１１、１２と
の位置関係は変化しないが、実施の形態２においては、
入力側光ファイバー１０が駆動するため、入力側光ファ
イバー１０と、各第１、第２出力側光ファイバー１１、
１２との位置関係が変化することが原因である。すなわ
ち、複合フォトニック結晶６の出力側の端面での出射位
置は、入力側光ファイバー１の移動に応じて移動するた
め、実施の形態２における光デバイスは、複合フォトニ
ック結晶６と第１、第２出力側光ファイバー１１、１２
間での結合が上手くいっていないためである。これを改
善するためには、入力側光ファイバー１と同時に第１の
出力側光ファイバー１１と第２の出力側光ファイバー１
２も駆動させればよく、このようにすれば、透過ロスが
増加することはない。
【００７３】なお、従来のＭＭＩを使用した分岐比可変
分岐器の分岐比である３程度であれば、実施の形態２に
おける光デバイスであっても、透過ロスは十分低く、実
施の形態１における光デバイスと同等の透過ロスであ
る。
【００７４】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
係る光デバイスについて、図５を用いて説明する。実施
の形態３における光デバイスは、実施の形態１における
光デバイスに、第１モニター部３１、第２モニター部３
２および演算制御部３３を加えて、出力側の光量をモニ
ターすることで、フィードバックを用いて、分岐制御の
精度を高めるものである。
【００７５】第１出力側光ファイバー１１中を伝搬する
光の光量をモニターする第１モニター部３１が、第１出
力側光ファイバー１１に設置され、第２出力側光ファイ
バー１２中を伝搬する光の光量をモニターする第２モニ
ター部３２が、第２出力側光ファイバー１２に設置され
ている。また、第１モニター部３１および第２モニター
部３２は、それぞれ、モニターした第１、第２出力側光
ファイバー１１、１２中を伝搬する光の光量を信号化し
て演算制御部３３に送る。
【００７６】演算制御部３３は、外部駆動部９を制御す
るものであって、光の分岐比が所望の値となるように、
外部駆動部９に複合フォトニック結晶６の駆動量を指示
する。演算制御部３３の指示に従って、外部駆動部９
は、複合フォトニック結晶６を駆動させて、光軸１４と
接合面１３間の距離ｄを適当な値となるようにする。第
１、第２モニター部３１、３２からのそれぞれの第１、
第２出力側光ファイバー１１、１２の光量を指示する信
号に基づいて、光量が所望とする分岐比となるように、
演算制御部３３は、外部駆動部９を制御する。
【００７７】例えば、外部環境の変化等により分岐比が
変化し、所望とする分岐比とは異なってしまうことがあ
り得る。しかし、分岐された光の光量は、第１モニター
部３１および第２モニター部３２でモニターされ、演算
制御部３３にその信号が送られているため、その変化量
を演算制御部３３は演算して、所望とする分岐比に光が
分岐されるように、外部駆動部９に移動量の補正をする
指示を送り、所望とする分岐比となるように、光軸１４
と接合面１３間の距離ｄを調整する。このような、フィ
ードバック制御によって、所望とする分岐比が維持され
るため、分岐比の精度が向上され、外部環境変化に依ら
ず分岐比を一定に維持することができる。
【００７８】以上のように、実施の形態３の光デバイス
によれば、容易に光分岐器が構成される上、その分岐比
は可変であって、フィードバック制御によって高精度の
分岐制御がなされている。
【００７９】なお、第１モニター部３１と第２モニター
部３２は、分岐されたそれぞれの光量の関係が分かれば
いいので、第１出力側光ファイバー１１と第２出力側光
ファイバー１２中を伝搬する光を直接モニターする必要
はなく、第１出力側光ファイバー１１と第１モニター３
１との間、または、第２出力側光ファイバー１２と第２
モニター３２との間に他の光システムが介在していても
良い。
【００８０】（実施の形態４）本発明の実施の形態４に
係る光デバイスについて、図６を用いて説明する。実施
の形態４における光デバイスは、実施の形態１における
光デバイスと同一の構成であるが、光スイッチとして用
いている。
【００８１】図４に示している、規格化移動量ｄ／ｒf
と分岐比および透過ロスの関係から、ｄ／ｒf＞１の場
合には、分岐比は２０以上が得られていることがわか
る。ここで、消光比は１０×ｌｏｇ（分岐比）で表わす
ことができるので、このときの消光比は、１０×ｌｏｇ
２０＝１３[ｄＢ]以上であることがわかる。消光比が１
３[ｄＢ]以上であれば、一方の出力側光ファイバーから
のみ光が出力され、片方の出力光ファイバーからは光が
出力されていないとみなされる。ｄ／ｒf＞１、つまり
光軸１４と接合面１３間の距離ｄを入力側光ファイバ１
０のコア半径ｒfよりも大きくすることで、いずれか一
方の出力側光ファイバーのみ光が伝搬させることが可能
である。図６に示すように、光軸１４が接合面１３から
ずれる方向によって、光が伝搬する出力側光ファイバー
を選択することができるので、この光デバイスをスイッ
チとして用いることができる。
【００８２】具体的には、図６（ａ）に示すように、光
軸１４が接合面１３に対して、第２出力側光ファイバー
１２側に、ｄ／ｒf＞１となるだけずれていれば、入射
光１６は進行方向１９に偏向され、第２出力側光ファイ
バー１２にのみ入射される。逆に、図６（ｂ）に示すよ
うに、光軸１４が接合面１３に対して、第１出力側光フ
ァイバー１１側に、ｄ／ｒf＞１となるだけずれていれ
ば、入射光１６は進行方向２０に偏向され、第１出力側
光ファイバー１１にのみ入射される。
【００８３】なお、ｄ／ｒfは、大きければ大きいほど
良好なスイッチ機能（大きな消光比）を示すので、スイ
ッチのみの機能を利用するのであれば、複合フォトニッ
ク結晶６の駆動量が小さい場合であっても光ファイバー
のコア径ｒfがそれに応じて小さければ、十分な消光比
が得られる。
【００８４】なお、光スイッチでは、複合フォトニック
結晶６の駆動回数および駆動量が、光分岐器に比べて多
くなるので、入力側光ファイバー１０、第１の出力側光
ファイバー１１および第２の出力側光ファイバー１２の
各光ファイバーと複合フォトニック結晶６との接触部分
には、わずかな間隙を設けたほうが駆動によるトラブル
が少なくてよい。
【００８５】（実施の形態５）本発明の実施の形態５に
係る光デバイスについて、図７を用いて説明する。実施
の形態５における光デバイスは、所望とする波長の光の
一部を分離するものであって、いわゆるＤｒｏｐ装置で
ある。
【００８６】実施の形態５における光デバイスは、図７
に示すように、入力側光ファイバー１０ａが、複合フォ
トニック結晶６ａの片端に設置され、複合フォトニック
結晶６ａの他端には、第１出力側光ファイバー１１ａ、
第２出力側光ファイバー１２ａおよび第３出力側光ファ
イバー１５が設置されている。
【００８７】複合フォトニック結晶６ａは、第１フォト
ニック結晶７ａと第２フォトニック結晶８ａとが、境界
線１３ａで接合されて構成されている。第１フォトニッ
ク結晶７ａおよび第２フォトニック結晶８ａは、２次元
構造のフォトニック結晶であって、第１物質１ａ、１ｂ
に円柱状の柱状物質２ａ、２ｂが周期的に配置された構
造である。それぞれの柱状物質１０ａ、１０ｂの中心軸
は、すべて平行に配置されている。第１フォトニック結
晶７ａの第１物質１ａと第２フォトニック結晶８ａの第
１物質１ｂとは同一材料であり、柱状物質２ａと柱状物
質２ｂとは同一材料である。
【００８８】第１フォトニック結晶７ａの基本格子ベク
トル（ａ1a,ａ2a）と第２フォトニック結晶８ａの基本
格子ベクトル（ａ1a′,ａ2a′）を用いて、第１フォト
ニック結晶７ａおよび第２フォトニック結晶８ａの具体
的な格子構造の一例について説明する。第１フォトニッ
ク結晶７ａと第２フォトニック結晶８ａの基本格子ベク
トルａ1a、ａ1a′の方向は、入力側光ファイバー１０の
接合面１３ａと平行であり、第１フォトニック結晶７ａ
の第２基本格子ベクトルａ2aの方向と第２フォトニック
結晶８ａの第２基本格子ベクトルａ2a′の方向とは、接
合面１３ａに対して対称である。
【００８９】すなわち、第１フォトニック結晶７ａの基
本格子ベクトル（ａ1a,ａ2a）の角度θbと、第２フォト
ニック結晶８ａの基本格子ベクトル（ｂ1′,ｂ2′）の
角度θb′とは等しく、θb、θb′はともに、６０°よ
りも大きく９０°よりも小さい角度である。
【００９０】接合面１３ａ上には、柱状物質１ａ、１ｂ
が共に存在している。図７では、接合面１３ａにおい
て、柱状物質１ａ、１ｂ同士が重なっている部分も示し
ているが、共に同じ材料で形成されているため、重なっ
ている部分では一体となっていて、その箇所は、円柱で
はない。
【００９１】円柱状の柱状物質１ａの半径はｒaで、柱
状物質１ｂの半径はｒbである。また、柱状物質１ｂ同
士の距離はｂであって、柱状物質１ｃ同士の距離はｃで
ある。実施の形態１では、ｒa＝ｒbで、ｂ＝ｃであった
が、実施の形態５ではｒa＞ｒbであり、ｂ＞ｃである。
このように、第１フォトニック結晶７ａと第２フォトニ
ック結晶８ａの格子構造が異なるようにして、それぞ
れ、偏向させる光の波長が異なるものであることとし、
波長がｆ1、ｆ2のは、第１、第２フォトニック結晶７
ａ、８ａでそれぞれ偏向するように格子構造を形成す
る。なお、格子定数ｂおよびｃは、波長ｆ1およびｆ2の
０.４〜０.６の大きさであり、ｒaおよびｒbは、ｆ1お
よびｆ2の０.０８〜０.３である。
【００９２】例えば、波長がｆ1の光は、第１フォトニ
ック結晶７ａ中を伝搬することで６°偏向し、波長がｆ
2の光は、第２フォトニック結晶８ａ中を伝搬すること
で、６°偏向するように、格子構造を形成してある。
【００９３】入力側光ファイバー１０ａの光軸１４ａ
は、第１フォトニック結晶７ａおよび第２フォトニック
結晶８ａの基本格子ベクトルａ1a、ａ1a′の方向と同一
で、接合面１３ａに含まれている。第１出力側光ファイ
バー１１ａは、第１フォトニック結晶７ａの端面に設置
され、第２出力側光ファイバー１２ａは、第２フォトニ
ック結晶８ａの端面に設置されている。第３出力側光フ
ァイバー１５は、光軸１４ａを中心軸として複合フォト
ニック結晶６ａの端面に設置されている。
【００９４】波長ｆ1の光の進行方向２１と、波長ｆ2の
光の進行方向２２について説明する。入力側光ファイバ
ー１０ａから波長がｆ1、ｆ2の２種類の光が複合フォト
ニック結晶に入射されると、進行方向２１に示すように
波長ｆ1の光の内、接合面１３ａよりも第１フォトニッ
ク結晶７ａよりに入射された光は、偏向されて、第１の
出力側光ファイバー１１ａに結合する。また、波長ｆ1
の光の内、接合面１３ａよりも第２フォトニック結晶８
ａよりに入射された光は、そのまま直進して、第３の出
力側光ファイバー７１に結合する。
【００９５】一方、進行方向２２に示すように波長ｆ2
の光の内、接合面１３ａよりも第２フォトニック結晶８
ａよりに入射された光は、偏向されて、第２の出力側光
ファイバー１２ａに結合する。また、波長ｆ2の光の
内、接合面１３ａよりも第１フォトニック結晶７ａより
に入射された光は、そのまま直進して、第３出力側光フ
ァイバー１５に結合する。
【００９６】なお、第１出力側光ファイバー１１ａ、第
２出力側光ファイバー１２ａの設置位置は、複合フォト
ニック結晶６で偏向された光が結合するように決定す
る。
【００９７】なお、接合面１３ａ上には、第１フォトニ
ック結晶７ａの柱状物質２ａのみが存在することとして
もよいし、第２フォトニック結晶８ａの柱状物質２ｂの
みが存在することとしてもよい。
【００９８】以上のように、実施の形態５の光デバイス
によれば、異なる２つの波長ｆ1、ｆ2の光の合成光から
波長ｆ1の光の一部と、波長ｆ2の光の一部とを分離する
ことができる。また、この光デバイスは、小型化するこ
とが可能である。
【００９９】（実施の形態６）本発明の実施の形態６に
係る光デバイスについて、図８を用いて説明する。実施
の形態６における光デバイスは、結合比可変光結合器で
ある。図８に示すように、実施の形態６における光デバ
イスは、第１入力側光ファイバー４１および第２入力側
光ファイバー４２が、複合フォトニック結晶４６の片端
に設置され、複合フォトニック結晶４６の他端には、出
力側光ファイバー４０が設置されている。また、複合フ
ォトニック結晶４６には外部駆動部４９が備えられ、出
力側光ファイバー４０の光軸４４に対して、垂直方向に
複合フォトニック結晶４６を駆動させることができる。
【０１００】複合フォトニック結晶４６は、第１フォト
ニック結晶４７と第２フォトニック結晶４８とが接合面
５３で接合され、それぞれの格子構造は、接合面５３に
対して鏡面対称である。
【０１０１】第１フォトニック結晶４７と第２フォトニ
ック結晶４８は、実施の形態１の第１および第２フォト
ニック結晶と同様に、対称性の悪い斜交格子構造を有し
ている。複合フォトニック結晶４６は、実施の形態１で
用いた複合フォトニック結晶と同様の構造であるが、入
射端と出射端を逆にした構造である。すなわち、複合フ
ォトニック結晶４６の入射端側から基本格子ベクトルｃ
1、ｃ1′方向に、所定の波長の光を入射させると、複合
フォトニック結晶４６中を光が、その接合面５３に近づ
く方向（進路５７、５８）に偏向するような構造であ
る。
【０１０２】第１フォトニック結晶４７と第２フォトニ
ック結晶の具体的な構造について説明する。第１フォト
ニック結晶４７の基本格子ベクトルｃ1と基本格子ベク
トルｃ2とのなす角度および第２フォトニック結晶４８
の基本格子ベクトルｃ1′と基本格子ベクトルｃ2′のな
す角度は等しく、その角度のうち９０°よりも小さい方
の角度θc、θc′が６０°よりも大きく９０°よりも小
さい。
【０１０３】第１物質中にその中心軸が平行に配列され
ている円柱状の柱状物質２間の距離である格子定数ａが
偏向する入射光波長の０.４〜０.６の大きさで、第１と
第２フォトニック結晶４７、４８を構成する柱状物質２
の半径ｒが偏向する入射光波長の０.０８〜０.３であ
る。なお、２次元フォトニック結晶の構成としては、例
えば、ポリマーやガラス等の第１物質１に空孔を設けれ
ばよい。それにより、柱状物質２が空気である２次元フ
ォトニック結晶が構成される。他の構成としては、例え
ば、ＳｉやＧａＡｓやＴｉ2Ｏ5等の、屈折率が３程度の
第１物質１に、ポリマーやガラス等の、屈折率が１．５
程度の柱状物質２を分布させてもよい。ポリマー材料と
しては、アクリル系（ＰＭＭＡ、ＵＶアクリルレートポ
リマー等）、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン
系、カーボネート系（ポリカーボネート）等が挙げられ
る。
【０１０４】また、フォトニック結晶の特性の決定に
は、第１物質１および柱状物質２の屈折率が重要なの
で、上述した材料以外の、固体（例えば、酸化物など誘
電体全般）でも液体（例えば、水やエチレングリコール
等）でも気体（例えば、空気や不活性ガス等）でも、上
述した屈折率の条件を満足する材料を用いれば、所望と
するフォトニック結晶を作成することができる。
【０１０５】なお、複合フォトニック結晶４６に基板や
クラッド層を設けてもよく、その屈折率は、第１物質１
に比べて低く、柱状物質２に比べて同一または低いこと
とすればよい。
【０１０６】出力側光ファイバー４０の光軸５４は、第
１フォトニック結晶４７および第２フォトニック結晶４
８の基本格子ベクトルｃ1、ｃ1′の方向と同一で、接合
面５３付近に設置される。第１入力側光ファイバー４１
は、第１フォトニック結晶４７の端面に設置され、第２
入力側光ファイバー４２は、第２フォトニック結晶４８
の端面に設置されている。出力側光ファイバー４０の光
軸５４に対して対称となる位置に、第２入力側光ファイ
バー４２と第１入力側光ファイバー４１が設置されてい
る。第１入力側光ファイバー４１および第２入力側光フ
ァイバー４２から複合フォトニック結晶４６に入射され
る光は、第１フォトニック結晶４７および第２フォトニ
ック結晶４８の基本格子ベクトルｃ1、ｃ1′方向に入射
される。
【０１０７】第１入力側光ファイバー４１から入射され
る光は、第１フォトニック結晶４７中で偏向する所定の
光であり、第２入力側光ファイバー４２から入射される
光は、第２フォトニック結晶４８中で偏向する所定の光
である。
【０１０８】光軸５４が接合面５３上に含まれる状態
で、第１入力側光ファイバー４１および第２入力側光フ
ァイバー４２から、第１フォトニック結晶４７および第
２フォトニック結晶４８に光が入射すると、それらの光
は進行方向５７および進行方向５８で示す方向に偏向し
て進行する。２つの光は接合面５３に近づいていき、接
合面５３上で結合される。それぞれの光の結合比は、
１：１であり、等比率で結合される。結合光は複合フォ
トニック結晶４６から出力側光ファイバー４０に入射さ
れる。このときの進行方向５７、５８とのなす角度が結
合角であって２０°程度であり、従来の結合器に比べて
１０倍以上の結合角が得られるため、光結合器の長さを
小さくすることが可能である。
【０１０９】実施の形態６の光デバイスは、複合フォト
ニック結晶５６を接合面５３に対して垂直方向に駆動さ
せる外部駆動部４９を備えている。外部駆動部４９によ
って複合フォトニック結晶５６を垂直方向に駆動して、
光軸５４が接合面５３からずラスことにより、そのずれ
度合いに応じて結合比が異なる。具体的には、接合面５
３との距離が離れている側の入力側光ファイバーからの
光の比率が高くなる。図８では、接合面５３と第１入力
側光ファイバー４１の距離の方が、接合面５３と第２入
力側光ファイバー４２との距離よりも大きい。したがっ
て、第１入力側光ファイバー４１からの光の比率が高い
結合比で結合した結合光が出力側光ファイバー４０から
出力される。外部駆動部４９により、このずれ量を制御
することで、所望とする結合比を実現できる。
【０１１０】複合フォトニック結晶４６の移動量にあた
る光軸５４と接合面５３間の距離ｄ 1は、出力側光ファ
イバー４０のコア半径ｒf1（例えば、約４μｍ）以上の
場合には、出力側光ファイバー４０に結合光が入射され
なくなるので、外部駆動部４９は、コア半径ｒf1だけ駆
動領域があればよく、この範囲で駆動可能なものであれ
ばよい。外部駆動部４９は、例えば、ＭＥＭＳや圧電素
子やモーター系（ステップモーターや超音波モーター
等）等を用いて構成すればよい。
【０１１１】このように、実施の形態６の光デバイスに
よれば、外部駆動部４９により、複合フォトニック結晶
４６の接合面５３と出力側光ファイバー４０の光軸５４
の相対位置を制御することで、第１フォトニック結晶４
７側を伝搬する成分と第２フォトニック結晶４８側を伝
搬する光成分の結合割合を制御することができる。それ
により、入射光を２０°程度の結合角で結合させること
ができる上に、結合比を動的に変えることができる光デ
バイスが実現できる。また、導波路ではなくフォトニッ
ク結晶を用いて構成しているので、容易に製造すること
もできる。
【０１１２】（実施の形態７）本発明の実施の形態７に
係る光デバイスについて、図９を用いて説明する。実施
の形態７における光デバイスは、実施の形態６における
光デバイスに、複合フォトニック結晶４６を移動させる
外部駆動部４９の代りに、出力側光ファイバー４０を光
軸５４に対して垂直方向に移動させる外部駆動部５０を
備えている。
【０１１３】実施の形態７における光デバイスは、外部
駆動部５０を用いて出力側光ファイバー４０を移動させ
ることで、光軸５４と接合面５３とにずれを生じさせ、
光の結合比を制御する。結合比は、光軸５４と接合面５
３間の距離ｄ1によって決定される。また、距離ｄ1はコ
ア半径ｒf1だけあればよく、外部駆動部５０は、例え
ば、ＭＥＭＳや圧電素子やモーター系（ステップモータ
ーや超音波モーター等）等を用いて構成すればよい。
【０１１４】このようにすることで、実施の形態６の光
デバイスと同様に、結合比を動的に変えることができる
光デバイスが実現できる。
【０１１５】（実施の形態８）本発明の実施の形態８に
係る光デバイスについて、図１０を用いて説明する。実
施の形態８における光デバイスは、実施の形態６におけ
る光デバイスに、モニター部６１ａおよび演算制御部６
３を加えて、出力側の光量をモニターすることで、フィ
ードバックを用いて、結合制御の精度を高めるものであ
る。
【０１１６】出力側光ファイバー４０中を伝搬する光の
光量をモニターするモニター部６１ａが出力側光ファイ
バー４０に設置されている。また、モニター部６１ａ
は、モニターした出力側光ファイバー４０中を伝搬する
光の光量を信号化して演算制御部６３に送る。
【０１１７】演算制御部６３は、外部駆動部４９を制御
するものであって、出力側光ファイバー４０を伝搬する
光の結合比が所望の値となるように、外部駆動部４９に
複合フォトニック結晶４６の駆動量を指示する。演算制
御部６３の指示に従って、外部駆動部４９は、複合フォ
トニック結晶４６を駆動させて、光軸５４と接合面５３
間の距離ｄ1を適当な値にする。モニター部６１ａから
の出力側光ファイバー４０中のの光量を指示する信号に
基づいて、現在の結合比を求め、所望とする結合比とな
るように、演算制御部６３は、外部駆動部４９を制御す
る。
【０１１８】外部環境の変化等により結合比が変化し、
所望とする結合比とは異なってしまうことがあり得る。
しかし、結合光の光量は、モニター部６１ａでモニター
され、演算制御部３３にその信号が送られているため、
その変化量を演算制御部３３は演算して、所望とする結
合比に結合されるように、外部駆動部４９に複合フォト
ニック結晶４６の移動量の補正をする指示を送り、光軸
５４と接合面５３間の距離ｄ1を調整する。このよう
に、実施の形態８の光デバイスは、フィードバック制御
によって、所望とする結合比が維持されるため、結合比
の精度が向上され、外部環境変化に依らず結合比を一定
に維持することができる。それにより、高精度の結合制
御がなされ得る。
【０１１９】なお、モニター部６１ａでは、結合光の光
量が分かればいいので、出力側光ファイバー４０中を伝
搬する光を直接モニターする必要はなく出力側光ファイ
バー４０とモニター６１との間に他の光システムが介在
していても良い。
【０１２０】（実施の形態９）本発明の実施の形態９に
係る光デバイスについて、図１１を用いて説明する。実
施の形態９における光デバイスは、実施の形態６におけ
る光デバイスと同一の構成であるが、光スイッチとして
用いている。
【０１２１】実施の形態９における光デバイスの規格化
移動量ｄ1／ｒf1＞１、つまり光軸５４と接合面５３間
の距離ｄ1を出力側光ファイバ４０のコア半径ｒf1より
も大きくすることで、いずれか一方の入力側光ファイバ
ーから入射された光のみを出力側光ファイバー４０に伝
搬させることが可能である。
【０１２２】図１１に示すように、実施の形態９の光デ
バイスは、光軸５４が接合面５３からずれる方向によっ
て、第１入力側光ファイバーもしくは第２入力側光ファ
イバーからの光の内のどちらかを選択して出力側光ファ
イバー４０から出力する光スイッチとして用いることが
できる。
【０１２３】具体的には、図１１（ａ）に示すように、
接合面５３が光軸５４に対して第２入力側光ファイバー
４２側に、ｄ1／ｒf1＞１となるだけずれていれば、第
１入力側光ファイバー４１からの入射光のみが、出力側
光ファイバー４０に入射されることになる。第２入力側
光ファイバー４２からの入射光は、第２フォトニック結
晶４８で偏向するが、複合フォトニック結晶４６の出射
端に到達する前に、接合面５３に到達するため、出力側
光ファイバー４０には入射されない。
【０１２４】逆に、図１１（ｂ）に示すように、接合面
５３が光軸５４に対して第１入力側光ファイバー４１側
に、ｄ1／ｒf1＞１となるだけずれていれば、出力側光
ファイバー４０には、第２入力側光ファイバー４２から
の入射光のみが、入射されることになる。
【０１２５】また、Ｙ分岐導波路を用いた光結合器のど
ちらか一方だけの入力側光ファイバーから光を入射した
場合には、出力側光ファイバーには、入射光の半分のパ
ワーの光しか伝搬しない。しかし、実施の形態９の光ス
イッチでは、第１入力側光ファイバー４１または第２入
力側光ファイバー４２のどちらか一方だけの入射光を出
力側光ファイバー４０に伝搬させるにもかかわらず、減
衰することなく入射光の全パワーの光が伝搬される。
【０１２６】なお、ｄ1／ｒf1は、大きければ大きいほ
ど良好なスイッチ機能（大きな消光比）を示す。スイッ
チのみの機能を利用するのであれば、複合フォトニック
結晶４６の駆動量が小さい場合であれば、光ファイバー
のコア径ｒf1をそれに応じて小さくすることで、十分な
消光比が得られる。
【０１２７】また、入力側光ファイバーのどちらか一方
を取り除き、入射光を１個にしてｄ 1／ｒf1＞１とする
ことで、最大透過率１００％の減衰器とすることもでき
る。
【０１２８】なお、光スイッチでは、複合フォトニック
結晶４６の駆動回数および駆動量が、光結合器として用
いるよりも多くなるので、第１入力側光ファイバー４
１、第２の入力側光ファイバー４２および出力側光ファ
イバー５０の各光ファイバーと複合フォトニック結晶４
６との接触部分には、わずかな間隙を設けたほうが駆動
によるトラブルが少なくてよい。
【０１２９】以上、実施の形態６〜９に示した光結合器
は、実施の形態１〜４に示した光分岐器の入出力側を逆
にした構成ではあるが、分岐器の場合には、入射光のパ
ワーが損失なく分岐するのに対して、結合器の場合に
は、光軸５４と接合面５３での相対的ずれ量により、結
合光のパワーに損失が生じる。つまり、光結合器と光分
岐器との入出力特性は可逆というわけではない。したが
って、光デバイスに分岐器および結合器の両方の機能を
持たせるためには、光の入出力方向を検知して、その検
知結果に基づいて、光の進行方向に応じて所望の機能を
発揮できるように複合フォトニック結晶６、４６の接合
面１３、５３と光軸１４、５４の相対位置を外部駆動部
４９で動的に制御する必要がある。
【０１３０】（実施の形態１０）本発明の実施の形態１
０に係る光デバイスについて、図１２を用いて説明す
る。実施の形態１０における光デバイスは、所望とする
波長の光を他の光に合成するものであって、いわゆるゲ
イン可変光Ａｄｄ装置である。
【０１３１】図１２に示すように、実施の形態１０にお
ける光デバイスは、第１入力側光ファイバー４１ａおよ
び第２入力側光ファイバー４２ａが、フォトニック結晶
４７ａの片端に設置され、フォトニック結晶４７ａの他
端には、出力側光ファイバー４０ａが設置されている。
第１入力側光ファイバー４１ａの光軸は、出力側光ファ
イバー４０ａの光軸５４ａと等しいように設置されてい
て、第１入力側光ファイバー４１ａの光軸は光軸５４ａ
と平行である。
【０１３２】また、第２入力側光ファイバー４２ａには
外部駆動部６０ａが備えられ、光軸５４ａに対して垂直
方向に第１入力側光ファイバー４１ａを駆動させること
ができる。
【０１３３】実施の形態１０のフォトニック結晶４７ａ
は、実施の形態６のフォトニック結晶４７と同様に、対
称性の悪い斜交格子構造を有している。フォトニック結
晶４７ａの基本格子ベクトルｄ1方向に、光を入射させ
ると、フォトニック結晶４７中を光が偏向するような構
造である。
【０１３４】フォトニック結晶４７ａの具体的な構造に
ついて説明する。フォトニック結晶４７ａの基本格子ベ
クトルｄ1と基本格子ベクトルｄ2とのなす角度のうち９
０°よりも小さい方の角度θdが６０°よりも大きく９
０°よりも小さい。
【０１３５】第１物質中にその中心軸が平行に配列され
ている円柱状の柱状物質２間の距離である格子定数ａが
偏向する入射光波長の０.４〜０.６の大きさで、フォト
ニック結晶４７ａを構成する柱状物質２の半径ｒが偏向
する入射光波長の０.０８〜０.３である。なお、２次元
フォトニック結晶の構成としては、例えば、ポリマーや
ガラス等の第１物質１に空孔を設ければよい。それによ
り、柱状物質２が空気である２次元フォトニック結晶が
構成される。他の構成としては、例えば、ＳｉやＧａＡ
ｓやＴｉ2Ｏ5等の、屈折率が３程度の第１物質１に、ポ
リマーやガラス等の、屈折率が１．５程度の柱状物質２
を分布させてもよい。ポリマー材料としては、アクリル
系（ＰＭＭＡ、ＵＶアクリルレートポリマー等）、エポ
キシ系、ポリイミド系、シリコーン系、カーボネート系
（ポリカーボネート）等が挙げられる。
【０１３６】また、フォトニック結晶の特性の決定に
は、第１物質１および柱状物質２の屈折率が重要なの
で、上述した材料以外の、固体（例えば、酸化物など誘
電体全般）でも液体（例えば、水やエチレングリコール
等）でも気体（例えば、空気や不活性ガス等）でも、上
述した屈折率の条件を満足する材料を用いれば、所望と
するフォトニック結晶を作成することができる。
【０１３７】なお、フォトニック結晶４６ａに基板やク
ラッド層を設けてもよく、その屈折率は、第１物質１に
比べて低く、柱状物質２に比べて同一または低いことと
すればよい。また、このフォトニック結晶４６ａの基本
格子ベクトルｄ1方向に入射された場合に、偏向する光
の波長をｆdとする。
【０１３８】第１入力側光ファイバー４１ａ中には波長
ｆdの光が伝搬し、フォトニック結晶５６ａに入射され
る。また、第２入力側光ファイバー４２ａ中には、波長
がｆ d以外の波長の光が複数伝搬していて、フォトニッ
ク結晶５６ａに入射される。
【０１３９】第１入力側光ファイバー４１ａおよび第２
入力側光ファイバー４２ａの光軸はどちらも基本格子ベ
クトルｄ1と同一の方向である。したがって、フォトニ
ック結晶５６ａには、基本格子ベクトルｄ1と同一の方
向に光が入射される。
【０１４０】第１入力側光ファイバー４１ａから入射さ
れた波長ｆdの光は、フォトニック結晶中４７ａで進行
方向５８ａに偏向して光軸５４ａに近づいていく。第２
入力側光ファイバー４２ａから入射された光は、光軸５
４ａに沿って進行方向５７ａで直進する。第１入力側光
ファイバー４１ａと第２入力側光ファイバー４２ａとの
距離は、フォトニック結晶４７ａの光軸５４ａ方向の長
さとフォトニック結晶４７ａ中で偏向する光の偏向角の
正接との積とすることで、偏向した波長ｆdの光と光軸
５４ａに沿って直進している光とが、１：１の割合でフ
ォトニック結晶４７ａの出射端で結合して出力側光ファ
イバー４０ａに出射される。また、このときの第２入力
側光ファイバー４２ａの光軸である基準光軸６２と第２
入力側光ファイバー４２ａの実際の光軸６１との距離を
ｄ2とすると、第１入力側光ファイバー４１ａと第２入
力側光ファイバー４２ａを伝搬している光が、１：１の
割合で結合する条件はｄ2＝０の場合である。
【０１４１】さらに、外部駆動部６０ａによって、第２
入力側光ファイバー４２ａを基準光軸６２に対して垂直
方向に移動させて、基準光軸６２と光軸６１とをずら
す。それにより、波長ｆdの光のフォトニック結晶４７
ａからの出射位置が、出力側光ファイバー４０ａの光軸
５４ａからずれる。それにより、偏向した波長ｆdの光
の、それ以外の光との結合量が減少する。つまり、第２
入力側光ファイバー４２ａを移動させて、基準光軸６２
と光軸６１とをずらすことで、波長ｆdの光の受光比が
変化し、波長ｆd以外の光にＡｄｄする波長ｆdの光のゲ
インを動的に変えることができる。
【０１４２】図１３に入射光と出射光のスペクトルを示
す。図１３（ａ）は第２入力側光ファイバー４２ａを伝
搬している入射光のスペクトルを示していて、波長ｆd
の光のみである。図１３（ｂ）は第１入力側光ファイバ
ー４１ａを伝搬している入射光のスペクトルを示してい
て、波長ｆd以外の光である。図１３（ｃ）および
（ｄ）は出力側光ファイバー４０ａを伝搬する出射光の
スペクトルを示している。図１３（ｃ）と図１３（ｄ）
では、波長ｆdの光をＡｄｄする量が異なっている。第
２入力側光ファイバー４２ａの移動量を外部駆動部６０
ａで制御することで、Ａｄｄする光のゲインを制御でき
る。
【０１４３】また、第２入力側光ファイバー４２ａの移
動量に当たる基準光軸６２と光軸６１の距離ｄ2は、出
力側光ファイバー４０ａのコア半径ｒfd（約４μｍ）程
度まで変化できれば良いので、外部駆動部６０ａとして
はＭＥＭＳや圧電素子やモーター系（ステップモーター
や超音波モーターなど）などを利用すればよい。
【０１４４】（実施の形態１１）本発明の実施の形態１
１に係る光デバイスについて、図１４を用いて説明す
る。実施の形態１１における光デバイスは、実施の形態
１０における光デバイスに、第２入力側光ファイバー４
２ａを移動させる外部駆動部６０ａの代りに、第１入力
側光ファイバー４１ａを光軸５４ａに対して垂直方向に
移動させる外部駆動部６０ｂを備えている。
【０１４５】また、第２入力側光ファイバー４２ａの光
軸６１と出力側光ファイバー４０ａの光軸５４ａの距離
は、フォトニック結晶４７ａの光軸５４ａ方向の長さと
フォトニック結晶４７ａ中で偏向する光の偏向角の正接
との積である。
【０１４６】第２入力側光ファイバー４２ａから波長ｆ
dの光が、第１入力側光ファイバー４１ａから波長ｆdの
光以外の複数の光が、フォトニック結晶５６ａに入射
し、波長ｆdの光は、進行方向５８ａに偏向し、波長ｆd
以外の光は進行方向５７ａに直進する。第１入力側光フ
ァイバー４１ａの光軸６４が、光軸５４ａと同一であっ
た場合には、フォトニック結晶４７ａの出射端で波長ｆ
dの光と波長ｆdの光以外の複数の光が全て結合されて出
力側光ファイバー４０ａに出射される。
【０１４７】しかし、外部駆動部６０ｂを用いて、第１
入力側光ファイバー４１ａを移動させて、光軸６４と光
軸５４ａとにずれを生じさせると、第２入力側光ファイ
バーから入射される波長ｆdの光以外の複数の光のフォ
トニック結晶４７ａからの出射位置が光軸５４ａからず
れる。それにより、波長ｆdの光以外の複数の光は、全
て出力側光ファイバー４０ａに伝搬しない。つまり、第
１入力側光ファイバー４１ａを移動させることで、波長
ｆdとそれ以外の光の受光比が変化する。そのため、Ａ
ｄｄする光のゲインを動的に変えることができる。
【０１４８】図１５に入射光と出射光のスペクトルを示
す。図１５（ａ）は第２入力側光ファイバー４２ａを伝
搬している入射光のスペクトルを示していて、波長ｆd
の光のみである。図１５（ｂ）は第１入力側光ファイバ
ー４１ａを伝搬している入射光のスペクトルを示してい
て、波長ｆd以外の光である。図１５（ｃ）および
（ｄ）は出力側光ファイバー４０ａを伝搬する出射光の
スペクトルを示している。図１５（ｃ）と図１５（ｄ）
では、波長ｆd以外の光をＡｄｄする量が異なってい
る。図１５（ｃ）は、光軸６４と光軸５４ａが同一の位
置にある場合で、この時は、全ての光が結合されれてい
る。図１５（ｄ）は、光軸６４と光軸５４ａとがずれて
いる場合であって、同図より波長ｆd以外の光がＡｄｄ
される量が減少していることが分かる。
【０１４９】したがって、第１入力側光ファイバー４１
ａの移動量を外部駆動部６０ｂで制御することで、Ａｄ
ｄする波長ｆd以外の光のゲインを制御できる。
【０１５０】なお、第１入力側光ファイバー４１ａの移
動量に当たる光軸５４ａと光軸６４の距離ｄ3は、出力
側光ファイバー４０ａのコア半径ｒfd（約４μｍ）程度
まで変化できれば良いので、外部駆動部６０ｂとしては
ＭＥＭＳや圧電素子やモーター系（ステップモーターや
超音波モーターなど）などを利用すればよい。
【０１５１】（実施の形態１２）本発明の実施の形態１
２に係る光デバイスについて、図１６を用いて説明す
る。実施の形態１２における光デバイスは、実施の形態
１０における光デバイスに、モニター部３１ａおよび演
算制御部３３ａを加えて、出力側の光量をモニターする
ことで、フィードバックを用いてゲインを調整し、制御
の精度を高めるものである。
【０１５２】出力側光ファイバー４０ａ中を伝搬する光
の光量をモニターするモニター部３１ａが、出力側光フ
ァイバー４０ａに設置されている。また、モニター部３
１ａは、モニターした出力側光ファイバー４０ａ中を伝
搬する光の光量を信号化して演算制御部３３ａに送る。
【０１５３】演算制御部３３ａは、外部駆動部６０ａを
制御するものであって、Ａｄｄされる光のゲインが所望
の値となるように、外部駆動部６０ａに第２入力側光フ
ァイバー４２ａの移動量を指示する。演算制御部３３ａ
の指示に従って、外部駆動部６０ａは、第２入力側光フ
ァイバー４２ａを移動させて、基準光軸６２と第２入力
側光ファイバー４２ａの光軸６１間の距離ｄ2を適当な
値にする。モニター部３１ａからの出力側光ファイバー
４０ａの光量を指示する信号に基づいて、Ａｄｄする光
が所望のゲインとなるように、演算制御部３３ａは、外
部駆動部６０ａを制御する。
【０１５４】なお、モニター部３３ａは、出力側光ファ
イバー４０ａ中を伝搬する光を直接モニターする必要は
なく、出力側光ファイバー４０ａとモニター３３ａとの
間に他の光システムが介在していても良い。
【０１５５】以上のように、出力側光ファイバー４０ａ
の出射光の光量をモニターして外部駆動部６０ａへフィ
ードバックすることで、Ａｄｄする入射光のゲインを調
整し、出射光での波長ｆdの光の割合を自由に調整する
ことができる。また、同じシステムでも必要に応じてＡ
ｄｄする光のゲインをダイナミック変化できるので、従
来のＭＭＩなどで設計した合波比可変合波器では非常に
困難であった動的なＡｄｄ回路を簡単な構成で実現する
ことができる。
【０１５６】以上説明した実施の形態１〜１２におい
て、光ファイバーの代りに光導波路を用いて構成しても
よい。また、光結合器においては、出力側光ファイバー
を一本として説明しているが、複数であっても構わな
い。
【０１５７】以上説明した実施の形態１〜１２における
光デバイスに用いるフォトニック結晶は、スラブ形状と
すればよく、その厚さ方向の屈折率分布を変化させるこ
とで、厚さの中心部分への光の閉込め効果が高くなる。
なお、以下の説明は、フォトニック結晶で説明している
が、複合フォトニック結晶は、フォトニック結晶で構成
されているので、複合フォトニック結晶でも同様の効果
がある。
【０１５８】図１７にフォトニック結晶の側断面図を示
している。フォトニック結晶の用い方は、図１７（ａ）
に示しているように、基板を用いず、第１物質８３と空
気である柱状物質８２で構成されているフォトニック結
晶８０のみの場合、図１７（ｂ）に示しているように、
基板８１上にフォトニック結晶８０が形成され、空気で
ある柱状物質８２を基板８１の厚さ方向の途中まで形成
している場合、図１７（ｃ）に示しているように、基板
８１上にフォトニック結晶８０が形成されている場合等
がある。
【０１５９】フォトニック結晶と、フォトニック結晶を
上下から挟んでいる物質との屈折率差が大きくなると、
光の閉込め効果が高くなる。例えば、図１７（ａ）に示
す場合は、フォトニック結晶は、空気で上下から挟まれ
ていることになり、空気の屈折率は低いので、この場合
の閉込め効果は高い。また、図１７（ｂ）、図１７
（ｃ）に示す場合は、フォトニック結晶は、上からは空
気で下からは基板で挟まれ、さらに図１７（ｂ）の基板
は、空気である箇所が存在する基板である。基板に屈折
率の低い空気の箇所がある図１７（ｂ）の場合の方が図
１７（ｃ）の場合に比べて閉込め効果が高い。
【０１６０】また、フォトニック結晶８０の厚さ方向の
屈折率分布によって、光の閉込め効果を高めたり、フォ
トニック結晶中を伝搬する光の、フォトニック結晶の厚
さ方向の分布を制御することができる。
【０１６１】例えば、フォトニック結晶８０の厚さ方向
の屈折率分布を、図１８（ａ）に示すフォトニック結晶
の屈折率分布のように、フォトニック結晶の厚さ方向の
中点近傍に屈折率の極大点を有し、極大点から離れるに
したがって対称に屈折率が小さくなるようにする。こう
することで、屈折率分布が均一の場合に比べ、フォトニ
ック結晶８０の厚さ方向への光の閉込め効果が高くな
る。また、屈折率の極大点に光は集中して伝搬するた
め、極大点の位置によって光の集中する位置を制御でき
る。
【０１６２】また、図１７（ｂ）、図１７（ｃ）のよう
に下側に基板を有する場合は、フォトニック結晶の屈折
率分布が均一であれば、その上下の屈折率が異なるた
め、フォトニック結晶の中点に光が集中しない。例え
ば、図１８（ｂ）に示す屈折率分布のように、厚さ方向
の中点近傍に屈折率の極大点を有し、前記極大点から基
板方向に離れるに従って非対称に屈折率が小さくなり、
基板８１側の屈折率の低下率が大きくなるような屈折率
分布であれば、中点に光を集中させ、さらに光の閉込め
効果が高くなる。
【０１６３】以上のように、フォトニック結晶の屈折率
分布を調整することで、フォトニック結晶中を伝搬する
光を、所望とする分布にできる。
【０１６４】なお、基板８１の方が空気よりも屈折率が
高いので、極大点の位置は、厚さ方向の中点ではなく、
基板８１の反対側にずれている方が、フォトニック結晶
の中点に伝搬光が集中するため望ましい。
【０１６５】なお、フォトニック結晶の厚さ方向の屈折
率分布を形成するには、第１物質８３にイオンを注入し
て第１物質８３の屈折率を変えて所望とする屈折率分布
を形成する方法や、屈折率の異なる物質を所望とする屈
折率分布に従って積層して多層膜で第１物質８３を形成
する方法がある。また、柱状物質８２が空気でない場合
も同様であるが、その場合は、柱状物質８２の屈折率分
布も、第１物質８３と同様に調整すればよい。
【０１６６】また、実施の形態１〜１２におけるフォト
ニック結晶のモジュール化について説明する。この場合
は、図１９（ａ）に示すように、まず、第１基板である
基板１００上にスラブ型フォトニック結晶１０１を形成
する。フォトニック結晶１０１を形成するためには、基
板１００は必要であったが、モジュール化においては、
基板として光ファイバーの位置決め用の複数のＶ溝１０
２が一体形成されているＶ溝付基板１０３を用いるとよ
い。そこで、図１９（ｂ）に示すように、フォトニック
結晶１０１を第２基板であるＶ溝付基板１０３に接合し
た後基板１００を除去し、一体化されたＶ溝付基板１０
３とフォトニック結晶１０１とを気密容器１０４に収容
し、図１９（ｃ）に示すように、気体や液体などの充填
物質１０５を充填する。それにより、基板１０３で光フ
ァイバーの位置合わせをすることができる。また、フォ
トニック結晶１０１と基板との接触箇所が少ないので、
フォトニック結晶１０１は、充填物質１０５で大部分が
囲まれることとなり、例えば空気のように、屈折率の低
い充填物質１０５を用いることで、厚さ方向の屈折率差
を大きくすることが可能である。そのため、厚さ方向の
光の閉じ込めを強くすることができる。
【０１６７】また、Ｖ溝付基板１０３の代りに、図２０
に示すように、コの字型基板１１０を用いてもよく、図
１９で示した手順と同様にモジュール化する。コの字型
基板１１０の両端部にある凸部分１１１のみでフォトニ
ック結晶１０１が支持されているため、フォトニック結
晶１０１中の光の伝搬には影響のない箇所で支持されて
いる。それにより、フォトニック結晶１０１の、光の伝
搬に影響のある箇所は、充填物質１０５と接触すること
となる。充填物質１０５には、コの字型基板１１０より
も屈折率が低い材料を用いることができるので、フォト
ニック結晶１０１の厚さ方向の屈折率差を大きくするこ
とが可能であり、厚さ方向の光の閉じ込めを強くするこ
とができる。
【０１６８】
【発明の効果】本発明の光デバイスによれば、従来の１
０倍以上の分岐角度あるいは結合角度を有する。また、
外部制御により動的に分岐比あるいは結合比を変えるこ
とができる光デバイスを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る光デバイスの構
成を示す平面図
【図２】 本発明の実施の形態１に係る光デバイスの測
定結果を示す図
【図３】 本発明の実施の形態２に係る光デバイスの構
成を示す平面図
【図４】 本発明の実施の形態１および２に係る光デバ
イスの分岐比と透過ロスの関係を示す図
【図５】 本発明の実施の形態３に係る光デバイスの構
成を示す平面図
【図６】 本発明の実施の形態４に係る光デバイスを説
明するための平面図
【図７】 本発明の実施の形態５に係る光デバイスの構
成を示す平面図
【図８】 本発明の実施の形態６に係る光デバイスの構
成を示す平面図
【図９】 本発明の実施の形態７に係る光デバイスの構
成を示す平面図
【図１０】 本発明の実施の形態８に係る光デバイスの
構成を示す平面図
【図１１】 本発明の実施の形態９に係る光デバイスの
構成を示す平面図
【図１２】 本発明の実施の形態１０に係る光デバイス
の構成を示す平面図
【図１３】 本発明の実施の形態１０に係る光デバイス
の入射光と出射光のスペクトル図
【図１４】 本発明の実施の形態１１に係る光デバイス
の構成を示す平面図
【図１５】 本発明の実施の形態１１に係る光デバイス
の入射光と出射光のスペクトル図
【図１６】 本発明の実施の形態１２に係る光デバイス
の構成を示す平面図
【図１７】 本発明の実施の形態に係る光デバイスのフ
ォトニック結晶と基板の構成を示す側断面図
【図１８】 本発明の実施の形態に係る光デバイスのフ
ォトニック結晶の屈折率分布図
【図１９】 本発明の実施の形態に係る光デバイスのフ
ォトニック結晶のモジュール化の構成図
【図２０】 本発明の実施の形態に係る光デバイスのフ
ォトニック結晶のモジュール化の他の構成図
【図２１】 従来の光分岐器の構成を示す平面図
【図２２】 従来の光分岐器における分岐比と透過ロス
の関係を示す図
【図２３】 従来の光結合器の構成を示す平面図
【符号の説明】
とにＹ形状のコア１３４を形成された結合部１３７およ
び出力側光ファイバー １、１ａ、１ｂ、８３ 第１物質 ２、２ａ、２ｂ、８２ 柱状物質 ６、６ａ、４６ 複合フォトニック結晶 ７、７ａ、４７ 第１フォトニック結晶 ８、８ａ、４８ 第２フォトニック結晶 ９、３０、４９、５０、６０ａ、６０ｂ 外部駆動部 １０、１０ａ 入力側光ファイバー １１、１１ａ 第１出力側光ファイバー １２、１２ａ 第２出力側光ファイバー １５ 第３出力側光ファイバー １３、１３ａ、５３ 接合面 １４、１４ａ、５４、５４ａ、６１、６４ 光軸 １６ 入射光 １７、１８、１９、２０、２１、２２、５７、５７ａ、
５８、５８ａ 進行方向 ３１ 第１モニター部 ３２ 第２モニター部 ３３、３３ａ、６３ 演算制御部 ２１、２２ 進路 ４０、４０ａ、１３６ 出力側光ファイバー ４１、４１ａ、１３１ 第１入力側光ファイバー ４２、４２ａ、１３２ 第２入力側光ファイバー ４７ａ フォトニック結晶 ３１ａ、６１ａ モニター部 ６２ 基準光軸 ８０、１０１ フォトニック結晶 ８１、１００、１３３ 基板 １０２ Ｖ溝 １０３ Ｖ溝付基板 １０４ 気密容器 １０５ 充填物質 １１０ コの字型基板 １１１ 凸部分 １２０ 入力側光導波路 １２１ ＭＭＩ装置 １２２ 出力側光導波路 １２３ 第１出力部 １２４ 第２出力部 １３４ コア １３５ Ｙ字型の付け根 １３７ 結合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA24 CA34 DA02 DA04 DA18 2H041 AA02 AA26 AB21 AC01 AC08 AC10 AZ05 AZ08 2H047 KA03 LA12 MA05 NA10 TA01

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 屈折率が異なる複数の物質が周期的に配
    置されることで、周期的屈折率分布を有している第１フ
    ォトニック結晶と、屈折率が異なる複数の物質が周期的
    に配置され、第１フォトニック結晶とは異なる周期的屈
    折率分布を有する第２フォトニック結晶とが接合された
    複合フォトニック結晶と、 前記複合フォトニック結晶の入射端に配置された入力側
    光導波路と、 前記複合フォトニック結晶の出射端に配置された出力側
    光導波路と、 前記第１フォトニック結晶と前記第２フォトニック結晶
    とが接合されている接合面と、前記入力側光導波路と前
    記出力側光導波路とのうち少なくとも一つの光軸とのず
    れ量を制御する外部駆動部とを備えたことを特徴とする
    光デバイス。
  2. 【請求項２】 前記入力側光ファイバーの光軸は、前記
    第１フォトニック結晶と前記第２フォトニック結晶とが
    接合している前記接合面近傍となるように配置され、 前記出力側光導波路の内、第１出力側光導波路は、第１
    フォトニック結晶の出射端に配置され、 前記出力側光導波路の内、第２出力側光導波路は、第２
    フォトニック結晶の出射端に配置されていることを特徴
    とする請求項１に記載の光デバイス。
  3. 【請求項３】 前記出力側光ファイバーの光軸は、前記
    第１フォトニック結晶と前記第２フォトニック結晶とが
    接合している前記接合面近傍となるように配置され、 前記入力側光導波路の内、第１入力側光導波路は、第１
    フォトニック結晶の入射端に配置され、 前記入力側光導波路の内、第２入力側光導波路は、第２
    フォトニック結晶の入射端に配置されていることを特徴
    とする請求項１に記載の光デバイス。
  4. 【請求項４】 前記外部駆動部は、全ての前記入力側光
    導波路と出力側光導波路のみ、前記入力側光導波路の
    み、前記出力側光導波路のみ、および前記複合フォトニ
    ック結晶のみのいずれかを移動させることを特徴とする
    請求項１に記載の光デバイス。
  5. 【請求項５】 前記出力側光導波路中を伝搬する光量を
    モニターして信号化するモニター部と、 前記モニター部から前記光量を示す信号を受信し、前記
    光量をもとに演算処理し、各前記出力側光導波路に伝搬
    する光量が所望の値となるように外部駆動部を制御する
    演算制御部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載
    の光デバイス。
  6. 【請求項６】 前記第１出力側光導波路および前記第２
    出力側光導波路中を伝搬する光量をモニターして信号化
    するモニター部と、 前記モニター部から前記光量を示す信号を受信し、所望
    とする光の分岐比と前記光量とをもとに演算処理し、前
    記第１出力側光導波路および前記第２出力側光導波路中
    に伝搬する光量が所望の分岐比となるように外部駆動部
    を制御する演算制御部とを備えたことを特徴とする請求
    項２に記載の光デバイス。
  7. 【請求項７】 前記出力側光導波路中を伝搬する光量を
    モニターして信号化するモニター部と、 前記モニター部から前記光量を示す信号を受信し、所望
    とする光の結合比と前記光量とをもとに演算処理し、前
    記出力側光導波路に伝搬する光量が所望の結合比となる
    ように外部駆動部を制御する演算制御部とを備えたこと
    を特徴とする請求項３に記載の光デバイス。
  8. 【請求項８】 前記第１フォトニック結晶および前記第
    ２フォトニック結晶は、それぞれ共に、複数の異なる屈
    折率を有する物質が周期的に配列されている２次元また
    は３次元格子構造を有し、かつ、基本格子ベクトルで構
    成される一組の２次元格子構造が３回よりも大きい数の
    回転対称軸を持たない格子構造であって、 前記第１フォトニック結晶の第１基本格子ベクトルと前
    記第２フォトニック結晶の第１基本格子ベクトルの方向
    は平行であって、かつ前記第１フォトニック結晶と前記
    第２フォトニック結晶とが接合された接合面に平行であ
    り、 前記第１フォトニック結晶の第２基本格子ベクトルと前
    記第２フォトニック結晶の第２基本格子ベクトルの方向
    は前記接合面に対して対称であることを特徴とする請求
    項１に記載の光デバイス。
  9. 【請求項９】 前記第１フォトニック結晶および前記第
    ２フォトニック結晶は、それぞれ共に、屈折率の異なる
    第１物質と柱状物質とを備え、複数の前記柱状物質の軸
    が平行となるように前記柱状物質が周期的に第１物質中
    に配列されている２次元格子構造を有し、 前記第１フォトニック結晶および前記第２フォトニック
    結晶の各基本格子ベクトル間の角度は共に、９０°以下
    の方の角度が６０°よりも大きく９０°よりも小さい角
    度であって、 前記第１フォトニック結晶の第１基本格子ベクトルと前
    記第２フォトニック結晶の第１基本格子ベクトルの方向
    は平行であって、かつ前記第１フォトニック結晶と前記
    第２フォトニック結晶とが接合された接合面に平行であ
    り、 前記第１フォトニック結晶の第２基本格子ベクトルと前
    記第２フォトニック結晶の第２基本格子ベクトルの方向
    は前記接合面に対して対称であることを特徴とする請求
    項１に記載の光デバイス。
  10. 【請求項１０】 前記外部駆動部は、全ての前記入力側
    光導波路と出力側光導波路のみ、前記入力側光導波路の
    内の少なくとも一つのみ、および前記複合フォトニック
    結晶のみのいずれかを移動させることを特徴とする請求
    項１に記載の光デバイス。
  11. 【請求項１１】 前記外部駆動部は、前記出力側光導波
    路を入力側とし、前記出力側光導波路を出力側とした場
    合として用いた場合に、光の入出力方向を検知し、最適
    なずれ量を制御することを特徴とする請求項１に記載の
    光デバイス。
  12. 【請求項１２】 屈折率が異なる複数の物質が周期的に
    配置されることで、周期的屈折率分布を有しているフォ
    トニック結晶と、 前記フォトニック結晶の入射端にお互いに平行になるよ
    うに配置された第１入力側光導波路と第２入力側光導波
    路と、 前記フォトニック結晶の出射端に配置され、前記第１入
    力側光導波路と同一の光軸を持つ出力側光導波路と、 前記第２入力側光導波路を、光軸と垂直方向に移動させ
    る外部駆動部とを備えたことを特徴とする光デバイス。
  13. 【請求項１３】 屈折率が異なる複数の物質が周期的に
    配置されることで、周期的屈折率分布を有しているフォ
    トニック結晶と、 前記フォトニック結晶の入射端にお互いに平行になるよ
    うに配置された第１入力側光導波路と第２入力側光導波
    路と、 前記フォトニック結晶の出射端に配置された出力側光導
    波路と、 前記第１入力側光導波路を、光軸と垂直方向に移動させ
    る外部駆動部とを備え、 前記第１入力側光導波路の光軸は、前記出力側光導波路
    の光軸の近傍にあることを特徴とする光デバイス。
  14. 【請求項１４】 前記第１入力側光導波路には、複数の
    光を伝搬させ、 前記第２入力側光導波路には、前記フォトニック結晶中
    で偏向する固有の光のみを伝搬させることを特徴とする
    請求項１２または請求項１３に記載の光デバイス。
  15. 【請求項１５】 前記第２入力側光導波路の光軸と、前
    記第１入力側光導波路の光軸との距離は、前記フォトニ
    ック結晶の長さに略比例していることを特徴とする請求
    項１２または請求項１３に記載の光デバイス。
  16. 【請求項１６】 前記フォトニック結晶は、複数の異な
    る屈折率を有する物質が周期的に配列されている２次元
    または３次元格子構造を有し、かつ、基本格子ベクトル
    で構成される一組の２次元格子構造が３回よりも大きい
    数の回転対称軸を持たない格子構造を有し、 前記光軸は、前記フォトニック結晶の基本格子ベクトル
    と平行であることを特徴とする請求項１２または請求項
    １３に記載の光デバイス。
  17. 【請求項１７】 前記フォトニック結晶は、屈折率の異
    なる第１物質と柱状物質とを備え、複数の前記柱状物質
    の軸が平行となるように前記柱状物質が周期的に第１物
    質中に配列されている２次元格子構造を有し、 前記フォトニック結晶の基本格子ベクトル間の角度は共
    に、９０°以下の方の角度が６０°よりも大きく９０°
    よりも小さい角度であって、 前記光軸は、前記フォトニック結晶の基本格子ベクトル
    と平行であることを特徴とする請求項１２または請求項
    １３に記載の光デバイス。
  18. 【請求項１８】 前記出力側光導波路中を伝搬する光量
    をモニターして信号化するモニター部と、 前記モニター部から前記光量を示す信号を受信し、所望
    とする光の結合比と前記光量とをもとに演算処理し、前
    記出力側光導波路に伝搬する光量が所望の結合比となる
    ように外部駆動部を制御する演算制御部とを備えたこと
    を特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の光デ
    バイス。
  19. 【請求項１９】 第１フォトニック結晶および第２フォ
    トニック結晶が接合面で接合されて構成されている複合
    フォトニック結晶と、 前記複合フォトニック結晶の入射端側に配置された入力
    側光導波路と、 前記複合フォトニック結晶の出射端側に配置された複数
    の出力側光導波路とを備え、 前記第１フォトニック結晶および前記第２フォトニック
    結晶は、それぞれ共に、屈折率の異なる第１物質と柱状
    物質とを備え、複数の前記柱状物質の軸が平行となるよ
    うに周期的に第１物質中に配列されている２次元格子構
    造を有し、 前記第１フォトニック結晶および前記第２フォトニック
    結晶の各基本格子ベクトル間の角度は共に、９０°以下
    の方の角度が６０°よりも大きく９０°よりも小さい角
    度であって、 前記第１フォトニック結晶の第１基本格子ベクトルと前
    記第２フォトニック結晶の第１基本格子ベクトルの方向
    は平行であって、かつ前記第１フォトニック結晶と前記
    第２フォトニック結晶とが接合された接合面に平行であ
    り、 前記入力側光導波路は、前記複合フォトニック結晶の前
    記接合面近傍に設置され、前記入力側光導波路の光軸
    は、前記接合面に含まれていることを特徴とする光デバ
    イス。
  20. 【請求項２０】 前記第１フォトニック結晶の第２基本
    格子ベクトルと前記第２フォトニック結晶の第２基本格
    子ベクトルの方向は前記接合面に対して対称であること
    を特徴とする請求項１９に記載の光デバイス。
  21. 【請求項２１】 前記第１フォトニック結晶の柱状物質
    と前記第２フォトニック結晶の柱状物質とは同一種類の
    材料であって、 前記第１フォトニック結晶の柱状物質と前記第２フォト
    ニック結晶の柱状物質とは共に、前記接合面上に設置さ
    れていることを特徴とする請求項１９に記載の光デバイ
    ス。
  22. 【請求項２２】 屈折率の異なる第１物質と柱状物質と
    を備え、複数の前記柱状物質の軸が平行となるように前
    記柱状物質が周期的に第１物質中に配列されている２次
    元格子構造を有したフォトニック結晶と、 前記フォトニック結晶の入射端に配置された入力側光導
    波路と、 前記フォトニック結晶の出射端に配置された出力側光導
    波路と、 前記フォトニック結晶、前記入力側光導波路および前記
    出力側光導波路のうち少なくとも一つを移動させる外部
    駆動部とを備えたことを特徴とする光デバイス。
  23. 【請求項２３】 前記フォトニック結晶の格子定数は、
    用いる光の波長の０.４〜０.６の大きさであることを特
    徴とする請求項２２に記載の光デバイス。
  24. 【請求項２４】 前記柱状物質の断面形状は、用いる光
    の波長の０.０８〜０.３の半径を有する円形状であるこ
    とを特徴とする請求項２２に記載の光デバイス。
  25. 【請求項２５】 屈折率の異なる第１物質と柱状物質と
    を備え、複数の前記柱状物質の軸が平行となるように前
    記柱状物質が周期的に第１物質中に配列されている２次
    元格子構造を有したフォトニック結晶を備えた光デバイ
    スであって、 前記フォトニック結晶の厚み方向での、前記第１物質お
    よび前記柱状物質の屈折率分布は、極大点を有し、前記
    フォトニック結晶の上下端に近づくほど屈折率が低下す
    ることを特徴とする光デバイス。
  26. 【請求項２６】 前記第１物質および前記柱状物質の前
    記屈折率分布は、極大点の位置から上下方向に非対称で
    あることを特徴とする請求項２５に記載の光デバイス。
  27. 【請求項２７】 前記フォトニック結晶は、上下のいず
    れかに基板を有し、 前記極大点から前記フォトニック結晶の上下方向への前
    記第１物質および前記柱状物質の前記屈折率の低下率
    は、前記基板側の方が高いことを特徴とする請求項２６
    に記載の光デバイス。
  28. 【請求項２８】 前記極大点は、前記フォトニック結晶
    の厚み方向の中点ではないことを特徴とする請求項２７
    に記載の光デバイス。
  29. 【請求項２９】 屈折率の異なる第１物質と柱状物質と
    を備え、複数の前記柱状物質の軸が平行となるように前
    記柱状物質が周期的に第１物質中に配列されている２次
    元格子構造を有したフォトニック結晶を備えた光デバイ
    スであって、 前記フォトニック結晶の厚み方向での、前記第１物質の
    屈折率分布は、極大点を有し、上下端に近づくほど屈折
    率が低下し、かつ、前記柱状物質は空気であって屈折率
    は一定であることを特徴とする光デバイス。
  30. 【請求項３０】 前記フォトニック結晶は基板を備え、 前記基板の屈折率は、前記フォトニック結晶の前記第１
    物質よりも低く、前記柱状物質よりも低いか同一である
    ことを特徴とする請求項２５または請求項２９に記載の
    光デバイス。
  31. 【請求項３１】 前記フォトニック結晶の前記柱状物質
    は空気であって、 前記基板には、前記柱状物質と同一の形状および配列の
    柱状の空孔が前記基板の厚さ方向に、前記柱状物質の延
    長として形成され、前記空孔は基板を貫通していないこ
    とを特徴とする請求項３０に記載の光デバイス。
  32. 【請求項３２】 第１物質に前記第１物質とは異なる屈
    折率を有する柱状物質を周期的に配列されたフォトニッ
    ク結晶を備え、 前記フォトニック結晶は第１基板上で形成され、前記第
    １基板とは反対側に第２基板が配置された後、第１基板
    が除去されて製造されることを特徴とする光デバイス。
  33. 【請求項３３】 前記第２基板は、光ファイバー固定用
    のＶ溝を備えていることを特徴とする請求項３２に記載
    の光デバイス。
  34. 【請求項３４】 気体または液体である充填物質が充た
    された気密容器を備え、 前記第２基板および前記フォトニック結晶は、前記気密
    容器中に配置されていることを特徴とする請求項３２ま
    たは請求項３３に記載の光デバイス。
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