JP2004020737A

JP2004020737A - アレイ導波路回折格子およびその製造方法

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Publication number: JP2004020737A
Application number: JP2002173082A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Kurahashi; 倉橋　暢彦; Atsushi Hiraizumi; 平泉　敦嗣; Kanji Tanaka; 田中　完二
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】アレイ導波路回折格子の光透過中心波長を使用温度範囲内において設定波長とする。
【解決手段】光入力導波路２と第１のスラブ導波路３と互いの長さが設定量異なる複数のチャンネル導波路が並設したアレイ導波路４と第２のスラブ導波路５と複数の並設した光出力導波路６とを順に接続してなる導波路形成領域１０を設ける。第１のスラブ導波路３を通る光の経路と交わる交差分離面８で第１のスラブ導波路３を分離し、分離スラブ導波路３ａを分離スラブ導波路３ｂに対して交差分離面８に沿って移動するスライド移動部材７を用意する。スライド移動部材７の固定用の第１、第２の固定用部材９ａ，９ｂを、対応する導波路形成領域１０ａ，１０ｂに固定した状態で設定温度においてアレイ導波路回折格子の光透過中心波長の設定波長からのずれを補正し、その後、スライド移動部材７と第１、第２の固定用部材９ａ，９ｂを設定温度で接合固定する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば波長多重光通信において光合分波器として用いられるアレイ導波路回折格子およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
近年、光通信においては、その伝送容量を飛躍的に増加させる方法として、光波長多重通信の研究開発が盛んに行なわれ、実用化が進みつつある。光波長多重通信は、例えば互いに異なる波長を有する複数の光を多重して伝送させるものであり、このような光波長多重通信のシステムにおいては、伝送される多重光から、光受信側で波長ごとの光を取り出すために、予め定められた波長の光のみを透過する光透過デバイス等を、システム内に設けることが不可欠である。
【０００３】
光透過デバイスの一例として、図９に示すような平板光導波路回路（ＰＬＣ；Ｐｌａｎａｒ　Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）のアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ；Ａｒｒａｙｅｄ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｇｒａｔｉｎｇ）がある。アレイ導波路回折格子は、シリコンなどの基板１上に、図９に示すような導波路構成を有する導波路形成領域１０を石英系ガラス等より形成したものである。
【０００４】
アレイ導波路回折格子の導波路構成は、少なくとも１本の光入力導波路２と、該光入力導波路２の出射側に接続された第１のスラブ導波路３と、該第１のスラブ導波路３の出射側に接続されたアレイ導波路４と、該アレイ導波路４の出射側に接続された第２のスラブ導波路５と、該第２のスラブ導波路５の出射側に複数並設接続された光出力導波路６とを有する。
【０００５】
前記アレイ導波路４は、第１のスラブ導波路３から導出された光を伝搬するものであり、互いに異なる長さに形成され、隣り合うチャンネル導波路４ａの長さは互いにΔＬ異なっている。なお、チャンネル導波路４ａは、通常、例えば１００本といったように多数設けられる。
【０００６】
また、光出力導波路６は、例えばアレイ導波路回折格子によって分波あるいは合波される互いに異なる波長の信号光の数に対応させて設けられるものである。ただし、図９においては、図の簡略化のために、これらのチャンネル導波路４ａ、光出力導波路６および光入力導波路２の各々の本数を簡略的に示してある。
【０００７】
光入力導波路２には、例えば送信側の光ファイバ（図示せず）が接続されて、波長多重光が導入されるようになっている。１本の光入力導波路２を通って第１のスラブ導波路３に導入された光は、その回折効果によって広がってアレイ導波路４に入射し、アレイ導波路４を伝搬する。
【０００８】
このアレイ導波路４を伝搬した光は、第２のスラブ導波路５に達し、さらに、光出力導波路６に集光されて出力されるが、アレイ導波路４の隣り合うチャンネル導波路４ａの長さが互いに設定量異なることから、アレイ導波路４を伝搬した後に個々の光の位相にずれが生じ、このずれ量に応じて集束光の波面が傾き、この傾き角度により集光する位置が決まる。
【０００９】
そのため、波長の異なった光の集光位置は互いに異なることになり、その位置に光出力導波路６を形成することによって、波長の異なった光（分波光）を各波長ごとに異なる光出力導波路６から出力できる。
【００１０】
すなわち、アレイ導波路回折格子は、光入力導波路２から入力される互いに異なる複数の波長をもった多重光から１つ以上の波長の光を分波して各光出力導波路６から出力する光分波機能を有しており、分波される光の中心波長は、アレイ導波路４の隣り合うチャンネル導波路４ａの長さの差（ΔＬ）及びアレイ導波路４の実効屈折率（等価屈折率）ｎ_ｃに比例する。
【００１１】
なお、第１のスラブ導波路および第２のスラブ導波路の等価屈折率をｎ_ｓ、アレイ導波路の等価屈折率をｎ_ｃ、回折角をφ、回折次数をｍ、隣り合うチャンネル導波路４ａ同士の間隔をｄ、各光出力導波路から出力される光の透過中心波長をλとすると、（数１）の関係が満たされる。
【００１２】
【数１】

【００１３】
ここで、回折角φ＝０となるところの光透過中心波長をλ_０とすると、λ_０は（数２）で表される。なお、波長λ_０は、一般に、アレイ導波路回折格子の中心波長と呼ばれる。
【００１４】
【数２】

【００１５】
ここで、アレイ導波路回折格子において、回折角φ＝０となるアレイ導波路回折格子の集光位置を図１０において点Ｏとすると、回折角φ＝φ_ｐを有する光の集光位置（第２のスラブ導波路の出力端における位置）は、例えば点Ｐの位置となる。この点Ｐの位置は、点ＯからＸ方向にずれた位置となる。ここで、Ｏ−Ｐ間のＸ方向の距離をｘとすると波長λとの間に（数３）が成立する。
【００１６】
【数３】

【００１７】
（数３）において、Ｌ_ｆは第２のスラブ導波路の焦点距離であり、ｎ_ｇはアレイ導波路の群屈折率である。なお、アレイ導波路の群屈折率ｎ_ｇは、アレイ導波路の等価屈折率ｎ_ｃにより、（数４）で与えられる。
【００１８】
【数４】

【００１９】
前記（数３）は、第２のスラブ導波路の焦点ＯからＸ方向の距離ｄｘ離れた位置に光出力導波路の入力端を配置形成することにより、ｄλだけ波長の異なった光を取り出すことが可能であることを意味する。
【００２０】
また、（数３）の関係は、第１のスラブ導波路３に関しても同様に成立する。すなわち、例えば第１のスラブ導波路３の焦点中心を点Ｏ’とし、この点Ｏ’からＸ方向に距離ｄｘ’ずれた位置にある点を点Ｐ’とすると、この点Ｐ’に光を入射した場合に、出力の波長がｄλ’ずれることになる。この関係を式により表わすと、（数５）のようになる。
【００２１】
【数５】

【００２２】
なお、（数５）において、Ｌ_ｆ’は第１のスラブ導波路の焦点距離である。この（数５）は、第１のスラブ導波路の焦点Ｏ’とＸ方向の距離ｄｘ’離れた位置に光入力導波路の出力端を配置形成することにより、前記焦点Ｏに形成した光出力導波路においてｄλ’だけ波長の異なった光を取り出すことが可能であることを意味する。
【００２３】
したがって、アレイ導波路回折格子の温度変動によってアレイ導波路回折格子の光出力導波路から出力される光透過中心波長がΔλずれたときに、ｄλ’＝Δλとなるように、光入力導波路の出力端位置を前記Ｘ方向に距離ｄｘ’だけずらせば、例えば焦点Ｏに形成した光出力導波路において、波長ずれのない光を取り出すことができ、他の光出力導波路に関しても同様の作用が生じるため、前記光透過中心波長ずれΔλを補正（解消）できることになる。
【００２４】
ところで、アレイ導波路回折格子は、元来、石英系ガラス材料を主とするために、この石英系ガラス材料の温度依存性に起因してアレイ導波路回折格子の前記光透過中心波長が温度に依存してシフトする。
【００２５】
この温度依存性は、１つの光出力導波路６からそれぞれ出力される光の透過中心波長をλ、前記アレイ導波路４を形成するコアの等価屈折率をｎ_ｃ、基板（例えばシリコン基板）１の熱膨張係数をα_ｓ、アレイ導波路回折格子の温度変化量をＴとしたときに、（数６）により示されるものである。
【００２６】
【数６】

【００２７】
ここで、従来の一般的なアレイ導波路回折格子において、（数６）から前記光透過中心波長の温度依存性を求めてみる。従来の一般的なアレイ導波路回折格子においては、ｄｎ_ｃ／ｄＴ＝１×１０^−５（℃^−１）、α_ｓ＝３．０×１０^−６（℃^−１）、ｎ_ｃ＝１．４５１（波長１．５５μｍにおける値）であるから、これらの値を（数６）に代入する。
【００２８】
また、波長λは、各光出力導波路６についてそれぞれ異なるが、各波長λの温度依存性は等しい。そして、現在用いられているアレイ導波路回折格子は、波長１５５０ｎｍを中心とする波長帯の波長多重光を分波したり合波したりするために用いられることが多いので、ここでは、λ＝１５５０ｎｍを（数６）に代入する。そうすると、従来の一般的なアレイ導波路回折格子の前記光透過中心波長の温度依存性ｄλ／ｄＴは、ｄλ／ｄＴ＝０．０１１（ｎｍ／℃）となる。
【００２９】
ここで、アレイ導波路回折格子の温度変動によって光出力導波路から出力される光透過中心波長がΔλずれたとする。上記の議論から、ｄλ’＝Δλとなるように、例えば図１０において光入力導波路２の出力端位置を前記Ｘ方向に距離ｄｘ’だけずらせば、焦点Ｏに形成した光出力導波路６において、波長ずれのない光を取り出すことができる。また、他の光出力導波路に関しても同様の作用が生じるため、前記光透過中心波長ずれΔλを補正（解消）できることになる。
【００３０】
ここで、温度変化量と光入力導波路の位置補正量の関係を導いておく。前記光透過中心波長の温度依存性（温度による光透過中心波長のずれ量）は、前記の如く、ｄλ／ｄＴ＝０．０１１（ｎｍ／℃）で表されるので、温度変化量Ｔを用いて光透過中心波長ずれ量Δλを（数７）により表わすことができる。
【００３１】
【数７】

【００３２】
（数３）、（数７）から、温度変化量Ｔと光入力導波路の位置補正量ｄｘ’を求めると、（数８）が導かれる。
【００３３】
【数８】

【００３４】
上記議論をふまえ、アレイ導波路回折格子の第１のスラブ導波路３と第２のスラブ導波路５の少なくとも一方を、スラブ導波路を通る光の経路と交わる面で分離して分離スラブ導波路と成し、該分離スラブ導波路の少なくとも一方側を前記分離面に沿って温度に依存してスライド移動させるスライド移動部材を設けたアレイ導波路回折格子型光合分波器が提案された。
【００３５】
このアレイ導波路回折格子は、例えば図８の（ａ）、（ｂ）に示すようにアレイ導波路回折格子の回路において、第１のスラブ導波路３を分離面（交差分離面）８で分離して分離スラブ導波路３ａ，３ｂとし、分離スラブ導波路３ａ側の導波路形成領域１０ａと分離スラブ導波路３ｂ側の導波路形成領域１０ｂとに跨る態様で、スライド移動部材７を設けて形成されている。この例においては、交差分離面８に連通して非交差分離面１８が形成されており、スライド移動部材７は、図８の（ｂ）に示すように、例えば断面コ字形状に形成されている。
【００３６】
スライド移動部材７は、（数８）により示される位置補正量ｄｘ’だけ、前記交差分離面８に沿って分離スラブ導波路３ａ及び光入力導波路２を矢印Ｂに示すようにスライド移動させる。なお、この移動により、導波路形成領域１０ａと基板１ａもそれぞれ導波路形成領域１０ｂと基板１ｂに対して相対的に移動する。
【００３７】
そうすると、アレイ導波路回折格子の回路における（数７）に示したような温度依存性（光透過中心波長ずれ）を、スライド移動部材７の熱伸縮による分離スラブ導波路３ａの交差分離面８に沿った移動（（数８）に示した移動量だけ分離スラブ導波路３ａを交差分離面８に沿って移動すること）により解消することが可能となる。なお、図８の図中、４０は、アレイ導波路回折格子が基板面と垂直なＺ方向に位置ずれすることを抑制する押さえ部材である。
【００３８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アレイ導波路回折格子は、基板１上に形成する導波路形成領域１０の形成時の制御の難しい微妙な条件の違い（作製誤差）に伴い、光透過中心波長がＩＴＵグリット波長等の設定波長からずれてしまうことがあった。この作製誤差に伴い光透過中心波長ずれが生じると、上記のように光透過中心波長の温度依存性を補償しても、それぞれの温度における光透過中心波長が設定波長からずれてしまうので問題である。
【００３９】
したがって、このように、作製誤差に伴う光透過中心波長ずれを有しているアレイ導波路回折格子はモジュールとして使用できず、歩留まり低下の原因となっていた。
【００４０】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、光透過中心波長を温度によらずほぼ設定波長に一致させることができるアレイ導波路回折格子およびその製造方法を提供することにある。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第１の発明のアレイ導波路回折格子の製造方法は、少なくとも１本の光入力導波路と、該光入力導波路の出射側に接続された第１のスラブ導波路と、該第１のスラブ導波路の出射側に接続され、互いに設定量異なる長さの複数並設されたチャネル導波路から成るアレイ導波路と、該アレイ導波路の出射側に接続された第２のスラブ導波路と、該第２のスラブ導波路の出射側に複数並設接続された光出力導波路とを有する導波路形成領域を基板上に形成し、前記第１のスラブ導波路と第２のスラブ導波路の少なくとも一方をスラブ導波路を通る光の経路と交わる交差面で分離して分離スラブ導波路と成す工程と、前記分離スラブ導波路の少なくとも一方側を前記分離面に沿って温度に依存してスライド移動するスライド移動部材を用意する工程と、該スライド移動部材を前記分離スラブ導波路の一方を含む導波路形成領域またはその下の基板に固定する第１の固定用部材および前記スライド移動部材を前記分離スラブ導波路の他方を含む導波路形成領域またはその下の基板に固定する第２の固定用部材をそれぞれ対応する導波路形成領域または基板に固定する工程を、予め定めた設定順に行い、然る後に、設定温度においてアレイ導波路回折格子の光透過中心波長の設定波長からのずれを補正した後、前記スライド移動部材と第１の固定用部材と第２の固定用部材を設定温度で接合固定する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００４２】
また、第２の発明のアレイ導波路回折格子の製造方法は、少なくとも１本の光入力導波路と、該光入力導波路の出射側に接続された第１のスラブ導波路と、該第１のスラブ導波路の出射側に接続され、互いに設定量異なる長さの複数並設されたチャネル導波路から成るアレイ導波路と、該アレイ導波路の出射側に接続された第２のスラブ導波路と、該第２のスラブ導波路の出射側に複数並設接続された光出力導波路とを有する導波路形成領域を基板上に形成し、前記第１のスラブ導波路と第２のスラブ導波路の少なくとも一方をスラブ導波路を通る光の経路と交わる交差面で分離して分離スラブ導波路と成す工程と、前記分離スラブ導波路の少なくとも一方側を前記分離面に沿って温度に依存してスライド移動するスライド移動部材を前記分離スラブ導波路の一方を含む導波路形成領域またはその下の基板に固定する第１の固定用部材と前記スライド移動部材を前記分離スラブ導波路の他方を含む導波路形成領域またはその下の基板に固定する第２の固定用部材のいずれか一方を、前記スライド移動部材と固定するまたは前記スライド移動部材と一体的に形成する工程と、前記第１と第２の固定用部材をそれぞれ対応する導波路形成領域またはその下の基板に固定する工程を、予め定めた設定順に行い、然る後に、設定温度においてアレイ導波路回折格子の光透過中心波長の設定波長からのずれを補正した後、前記第１の固定用部材と第２の固定用部材の他方と前記スライド移動部材を設定温度で接合固定する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００４３】
さらに、第３の発明のアレイ導波路回折格子の製造方法は、上記第１または第２の発明の構成に加え、前記少なくとも一方の固定用部材とスライド移動部材との接合をレーザ溶接により行う構成をもって課題を解決する手段としている。
【００４４】
さらに、第４の発明のアレイ導波路回折格子の製造方法は、上記第１または第２の発明の構成に加え、前記少なくとも一方の固定用部材とスライド移動部材との接合を、ねじを用いた締結により行う構成をもって課題を解決する手段としている。
【００４５】
さらに、第５の発明のアレイ導波路回折格子は、上記第１乃至第４のいずれか一つのアレイ導波路回折格子の製造方法を適用して製造した構成をもって課題を解決する手段としている。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例および提案例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。図１の（ａ）〜（ｄ）には、本発明に係るアレイ導波路回折格子の製造方法の第１実施形態例の概略図が模式的に示されており、図１の（ｃ）、（ｄ）には、この製造方法を適用して製造されるアレイ導波路回折格子が示されている。
【００４７】
このアレイ導波路回折格子は、図１の（ｃ）、（ｄ）に示すように、基板１上にアレイ導波路回折格子の導波路構成を形成し、第１のスラブ導波路３を、第１のスラブ導波路３を通る光の経路と交わる面（分離面）の交差分離面８で分離して形成されている。
【００４８】
交差分離面８は導波路形成領域１０の一端側（図１の（ｃ）の上端側）から導波路形成領域の途中部にかけて設けられており、この交差分離面８に連通させて、第１のスラブ導波路３と交差しない非交差分離面１８が形成されている。本実施形態例において、非交差分離面１８は交差分離面８と直交しないで設けられているが、非交差分離面１８は交差分離面８と直交してもよい。
【００４９】
交差分離面８と非交差分離面１８とによって、導波路形成領域１０が、一方側の分離スラブ導波路３ａを含む第１の導波路形成領域１０ａと、他方側の分離スラブ導波路３ｂを含む第２の導波路形成領域１０ｂとに分離されている。また、導波路形成領域１０の下の基板１も第１の導波路形成領域１０ａの下の基板１ａと、第２の導波路形成領域１０ｂの下の基板１ｂとに分離されている。
【００５０】
なお、上記第１の導波路形成領域１０ａと第２の導波路形成領域１０ｂは分離されたため間隔を介して配置されているが、図１においては、説明を分かりやすくするために、この間隔を誇張して示している。また、本実施形態例でも、図８の（ａ）、（ｂ）に示した提案例と同様に、押さえ部材が設けられているが、本実施形態例の説明に用いる図面は押さえ部材を省略して示している。
【００５１】
また、第１と第２の導波路形成領域１０ａ，１０ｂに跨る態様でスライド移動部材７が設けられている。このスライド移動部材７は、アレイ導波路回折格子の温度に依存して、第１の導波路形成領域１０ａを第２の導波路形成領域１０ｂに対して交差分離面８に沿って移動させる構成を有している。スライド移動部材７は、アレイ導波路回折格子の光透過中心波長温度依存性を低減する方向に第１の導波路形成領域１０ａの移動を行なう。
【００５２】
上記スライド移動部材７は、基板１よりも熱膨張率が大きい金属であるＳＵＳ３０４により形成されている。ＳＵＳ３０４の熱膨張係数は１．６５×１０^−５（１／Ｋ）である。スライド移動部材７は、図３の（ａ）、（ｂ）に示すような板部材であり、その長さは２５ｍｍである。また、スライド移動部材７の一端側と他端側にはそれぞれ３．５ｍｍの穴３０が形成されている。
【００５３】
図１の（ｃ）、（ｄ）に示すように、スライド移動部材７の穴３０には、それぞれ、第１の固定用部材９（９ａ）と第２の固定用部材９（９ｂ）が挿入され、リング部材１１を介して第１、第２の固定用部材９（９ａ，９ｂ）とスライド移動部材７が固定されている。
【００５４】
図３の（ｃ）、（ｄ）に示すように、上記第１、第２の固定用部材９（９ａ，９ｂ）は、φ４ｍｍの鍔部３３とφ３ｍｍの細径部３２を有するピン部材であり、細径部３２は円筒形状に形成されている。また、図３の（ｅ）、（ｆ）に示すように、リング部材１１は外周φ４ｍｍ、内周φ３ｍｍである。これらの固定用部材９（９ａ，９ｂ）は、いずれも基板１とほぼ熱膨張係数が等しい材質により形成されている。
【００５５】
以下、本実施形態例のアレイ導波路回折格子の製造方法を説明する。まず、図５の（ａ）に示すようなアレイ導波路回折格子の回路を有する導波路形成領域１０を基板１上に形成し、図５の（ｂ）に示すように、第１のスラブ導波路３を、このスラブ導波路３を通る光の経路と交わる交差分離面８で分離して分離スラブ導波路３（３ａ，３ｂ）と成す。この交差分離面８に連通させて非交差分離面１８を形成する。
【００５６】
また、分離スラブ導波路３（３ａ，３ｂ）の少なくとも一方側（ここでは分離スラブ導波路３ａ）を交差分離面８に沿って温度に依存してスライド移動するスライド移動部材７を用意する。
【００５７】
次に、図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の固定用部材９（９ａ）と第２の固定用部材９（９ｂ）を、それぞれ対応する導波路形成領域１０ａ，１０ｂに固定する。
【００５８】
なお、第１の固定用部材９ａは、スライド移動部材７を前記分離スラブ導波路３（３ａ，３ｂ）の一方（ここでは分離スラブ導波路３ａ）を含む導波路形成領域１０ａに固定するものである。第２の固定用部材９ｂは、スライド移動部材７を分離スラブ導波路３（３ａ，３ｂ）の他方（ここでは分離スラブ導波路３ｂ）を含む導波路形成領域１０ｂに固定するものである。
【００５９】
また第１、第２の固定用部材９（９ａ，９ｂ）の固定位置は、スライド移動部材７を第１の導波路形成領域１０ａと第２の導波路形成領域１０ｂに跨る態様で設けた場合の、スライド移動部材７の穴３０の位置に対応させて設定する。
【００６０】
上記のように、本実施形態例では、第１のスラブ導波路３を分離する工程の後にスライド移動部材７を用意する工程を行い、その後、第１、第２の固定用部材９ａ，９ｂを対応する導波路形成領域１０ａ，１０ｂに固定する工程を行うことを設定順として定めており、これらの工程をこの順番に行う。
【００６１】
その後、設定温度においてアレイ導波路回折格子の光透過中心波長の設定波長からのずれを補正する。この光透過中心波長の補正は、例えば図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の導波路形成領域１０ａおよび基板１ａをテーブル状の治具１５ａに把持し、第２の導波路形成領域および基板１ｂをテーブル状の治具１５ｂに把持し、例えば１本の光入力導波路２から波長多重光を入力して行う。
【００６２】
上記波長多重光は、アレイ導波路回折格子の回路によって分波されて対応する光出力導波路６から出力されるので、例えば１つの光出力導波路６から出力する出力光を受光しながら、治具１５（１５ａ，１５ｂ）の位置調整移動を以下のようにして行い、図４に示すように、アレイ導波路回折格子の光透過中心波長を設定波長であるグリット波長に補正する。
【００６３】
なお、アレイ導波路回折格子は、１つの光出力導波路６からの光透過中心波長をグリット波長にすると、他の光出力導波路６からの光透過中心波長もグリット波長になる。
【００６４】
治具１５（１５ａ，１５ｂ）の移動は、図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、アレイ導波路回折格子の基板面に沿ったｘ方向とｙ方向、基板面に垂直なｚ方向および、図２の（ａ）に示すような傾き方向、図２の（ｂ）に示すような回転方向について行う。
【００６５】
なお、図２の（ａ）、（ｂ）の図中、２１，２２は光ファイバであり、光ファイバ２２は４心の光ファイバテープ心線である。このように、上記光透過中心波長の補正は、光の入力側と出力側にそれぞれ光ファイバ２１，２２を接続して行うが、図１の（ａ）、（ｂ）においては、これらの光ファイバを省略して示している。
【００６６】
そして、上記光透過中心波長の補正位置で（つまり、光透過中心波長補正状態で）治具１５（１５ａ，１５ｂ）を保持し、固定用部材９（９ａ，９ｂ）をスライド移動部材７の穴３０に通してスライド移動部材７を固定用部材９（９ａ，９ｂ）に嵌める。その後、リング部材１１を嵌め、スライド移動部材７と固定用部材９（９ａ，９ｂ）の接合を、前記設定温度で、溶接部１４におけるレーザ溶接により行う。
【００６７】
なお、スライド移動部材７と固定用部材９（９ａ，９ｂ）の接合方法は特に限定されるものでなく適宜設定されるものであるが、本実施形態例では、出力３００Ｖ、パルス時間５ｍｓで、波長１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザ溶接により接合している。また、溶接部１４の位置や数も特に限定されるものではなく、適宜設定されるものであるが、ここでは図１の（ｄ）に示す８箇所の位置としている。
【００６８】
本実施形態例のアレイ導波路回折格子の製造方法は以上の方法であり、この方法は、第１のスラブ導波路３の分離により形成する第１と第２の導波路形成領域１０ａ，１０ｂを、設定温度においてアレイ導波路回折格子の光透過中心波長の補正位置で保持し、この光透過中心波長補正状態で、スライド移動部材７と固定用部材９（９ａ，９ｂ）を接合するので、設定温度においてアレイ導波路回折格子の光透過中心波長をグリット波長にすることができる。
【００６９】
また、上記製造方法により製造されるアレイ導波路回折格子は、アレイ導波路回折格子の温度が変化すると、前記スライド移動部材７の温度に依存した伸縮によって、分離スラブ導波路３ａ側がアレイ導波路回折格子の各光透過中心波長の温度依存変動を低減する方向に、交差分離面８に沿ってスライド移動する。
【００７０】
そのため、本実施形態例の製造方法を適用して製造したアレイ導波路回折格子は、アレイ導波路回折格子の温度が変化しても、この温度変化に伴う光透過中心波長ずれを解消することができる。
【００７１】
したがって、本実施形態例の製造方法を適用してアレイ導波路回折格子を製造すると、光透過中心波長が温度によらず設定波長となる優れたアレイ導波路回折格子を製造することができる。
【００７２】
図６には、本発明に係るアレイ導波路回折格子の製造方法の第２実施形態例を適用して形成されるアレイ導波路回折格子の概略図が模式的に示されている。第２実施形態例の説明において、上記第１実施形態例との重複説明は省略または簡略化する。
【００７３】
第２実施形態例は、図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、スライド移動部材７を第１の固定用部材９（９ａ）と一体的に形成している。スライド移動部材７は、長さ２５ｍｍの銅板部材であり、その一端側に固定用部材９（９ａ）を設けている。また、スライド移動部材７の他端側には凹部３１が形成され、この凹部の上面には座ぐりが形成されている。凹部３１の中心部には穴３０が形成されている。
【００７４】
凹部３１の内径は、図７の（ｃ）、（ｄ）に示す第２の固定用部材９（９ｂ）の外径より大きくなっており、第２の固定用部材９ｂを凹部３１に嵌合したときに、スライド移動部材７が第２の固定用部材９ｂに対して相対的に微調整移動可能に支持される構成と成している。
【００７５】
また、第２の固定用部材９ｂにはねじ穴３５が形成されており、図７の（ｅ）、（ｆ）に示すねじ３４を、スライド移動部材７の穴３０を介してねじ穴３５に締結することにより、スライド移動部材７と第２の固定用部材９ｂが接合固定されるように構成されている。
【００７６】
以下、第２実施形態例のアレイ導波路回折格子の製造方法について説明する。まず、上記第１実施形態例と同様に、アレイ導波路回折格子の回路構成および、交差分離面８と非交差分離面１８の形成を行う。
【００７７】
その後、第１の固定用部材９（９ａ）と第２の固定用部材９（９ｂ）を、それぞれ対応する導波路形成領域１０ａ，１０ｂに固定する。なお、第２実施形態例においては、第１の固定用部材９ａとスライド移動部材７とが一体的に形成されているので、第１の固定用部材９ａを導波路形成領域１０ａに固定する際、スライド移動部材７を第２の固定用部材９ｂの上側に被せる態様とする。そして、スライド移動部材７の凹部３１に第２の固定用部材９ｂを微調整移動可能に嵌合する。
【００７８】
上記のように、第２実施形態例では、スライド移動部材７と第１の固定用部材９ａを一体形成する工程の後に、第１のスラブ導波路３を分離する工程を行い、その後、第１、第２の固定用部材９ａ，９ｂを対応する導波路形成領域１０ａ，１０ｂに固定する工程を行うことを設定順として定めており、これらの工程をこの順番に行う。
【００７９】
その後、設定温度において、上記第１実施形態例と同様の方法で、アレイ導波路回折格子の光透過中心波長の設定波長からのずれを補正し、光透過中心波長の補正位置で治具１５（１５ａ，１５ｂ）を保持したまま、前記設定温度でねじ３４を、スライド移動部材７の穴３０を介して第２の固定用部材９ｂのねじ穴３５に締結し、スライド移動部材７を第２の固定用部材９ｂに接合固定する。なお、ねじ３４の締結後に、接着剤による補強を行ってもよい。
【００８０】
第２実施形態例のアレイ導波路回折格子の製造方法は以上の方法であり、第２実施形態例は上記第１実施形態例と同様の効果を奏することができる。また、第２実施形態例のアレイ導波路回折格子の製造方法を適用して形成したアレイ導波路回折格子は、第１実施形態例のアレイ導波路回折格子の製造方法を適用して形成したアレイ導波路回折格子と同様の効果を奏することができる。
【００８１】
なお、本発明は上記各実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記第２実施形態例では、スライド移動部材７と第２の固定用部材９ｂとの接合をねじ３４の締結により行ったが、例えば第２の固定用部材９ｂを上記第１実施形態例で適用した第２の固定用部材９ｂと同様に鍔部と細径部を有する構成とし、リング部材１１をスライド移動部材７の上から嵌めてレーザ溶接接合してもよい。
【００８２】
また、上記第２実施形態例では、第１の固定用部材９ａをスライド移動部材７と一体的に形成したが、アレイ導波路回折格子の光透過中心波長補正前に、第１の固定用部材９ａとスライド移動部材７を固定してもおく構成としてもよい。
【００８３】
さらに、第２の固定用部材９ｂをスライド移動部材７と一体的に形成したり、アレイ導波路回折格子の光透過中心波長補正前にスライド移動部材７と固定したりしておき、アレイ導波路回折格子の光透過中心波長補正後に第１の固定用部材９ａとスライド移動部材７を接合固定してもよい。
【００８４】
さらに、上記各実施形態例において、光透過中心波長補正前の工程の設定順は上記各実施形態例に限定されるものでなく適宜設定されるものである。例えば、上記各実施形態例では、交差分離面８と非交差分離面１８を第１、第２の固定用部材９（９ａ，９ｂ）の固定前に形成したが、交差分離面８や非交差分離面１８の位置を想定した状態で固定用部材９（９ａ，９ｂ）を固定し、その後、交差分離面８や非交差分離面１８を形成してもよい。
【００８５】
さらに、上記各実施形態例では、第１のスラブ導波路３を分離したが、アレイ導波路回折格子は光の相反性を利用して形成されているものであり、第２のスラブ導波路５側を分離して、分離された分離スラブ導波路の少なくとも一方側を、スライド移動部材７によって前記面に沿って前記各光透過中心波長の温度依存変動を低減する方向にスライド移動させてもよい。
【００８６】
さらに、第１のスラブ導波路３や第２のスラブ導波路５の分離面（交差分離面）８は上記各実施形態例のようにＸ軸とほぼ平行な面とするとは限らず、Ｘ軸に対して斜めの面としてもよく、分離するスラブ導波路を通る光の経路と交わる面で分離すればよい。
【００８７】
さらに、上記各実施形態例では、スライド移動部材７を金属の銅により形成したが、スライド移動部材７を銅以外の金属により形成することもできるし、アレイ導波路回折格子の基板および導波路形成領域よりも熱膨張係数が大きい金属以外の材料により形成してもよい。
【００８８】
さらに、上記各実施形態例では、スライド移動部材７と固定用部材９（９ａ，９ｂ）を導波路形成領域１０側に固定したが、スライド移動部材７と固定用部材９（９ａ，９ｂ）を基板１側に固定してもよい。
【００８９】
さらに、本発明のアレイ導波路回折格子を構成する各導波路２，３，４ａ，５，６の等価屈折率や本数、大きさなどの詳細な値は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【００９０】
【発明の効果】
第１の発明のアレイ導波路回折格子の製造方法は、アレイ導波路回折格子に形成されている第１のスラブ導波路と第２のスラブ導波路の少なくとも一方を、スラブ導波路を通る光の経路と交わる面で分離し、設定温度においてアレイ導波路回折格子の光透過中心波長の設定波長からのずれを補正した後に、前記分離したスラブ導波路の少なくとも一方を前記分離面に沿ってスライド移動させるスライド移動部材と、このスライド移動部材をアレイ導波路回折格子の導波路形成領域または基板に固定する固定用部材を、接合固定するものである。
【００９１】
したがって、第１の発明のアレイ導波路回折格子の製造方法によれば、設定温度において、アレイ導波路回折格子の光透過中心波長を設定波長となるアレイ導波路回折格子を製造することができるし、スライド移動部材により、例えば分離スラブ導波路を前記光透過中心波長の温度依存性を低減するよう移動することによって、使用温度範囲内のいずれの温度においても、光透過中心波長がほぼ設定波長となる優れたアレイ導波路回折格子を製造することができる。
【００９２】
また、第２の発明のアレイ導波路回折格子の製造方法は、スライド移動部材をアレイ導波路回折格子の導波路形成領域または基板に固定する固定用部材の一方を、スライド移動部材と固定するまたはスライド移動部材と一体的に形成して、アレイ導波路回折格子の光透過中心波長の設定波長からのずれを補正した後に、上記固定用部材の他方をスライド移動部材と接合固定するものであるから、上記第１の発明と同様の優れた効果を奏することができる。
【００９３】
さらに、本発明において、少なくとも一方の固定用部材とスライド移動部材との接合をレーザ溶接により行ったり、ねじを用いた締結により行ったりすることにより、スライド移動部材と固定用部材の接合を容易に、かつ、的確に行うことができる。
【００９４】
さらに、本発明のアレイ導波路回折格子によれば、上記各アレイ導波路回折格子の製造方法を適用して製造することにより、例えば使用温度範囲内のいずれの温度においても、光透過中心波長がほぼ設定波長となる優れたアレイ導波路回折格子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアレイ導波路回折格子の製造方法の第１実施形態例の要部構成を断面図（ａ）、（ｃ）と平面図（ｂ）、（ｄ）により模式的に示す説明図である。
【図２】上記実施形態例におけるアレイ導波路回折格子の光透過中心波長補正工程例を模式的に示す説明図である。
【図３】上記実施形態例のアレイ導波路回折格子の製造方法に適用されるスライド移動部材とその固定用部材の例を示す説明図である。
【図４】上記実施形態例のアレイ導波路回折格子の光透過中心波長補正前と光透過中心波長補正後の光透過特性を示すグラフである。
【図５】アレイ導波路回折格子の回路構成例（ａ）と、アレイ導波路回折格子の切断例（ｂ）を示す平面説明図である。
【図６】本発明に係るアレイ導波路回折格子の第２実施形態例を適用して形成されるアレイ導波路回折格子を模式的に示す要部構成図である。
【図７】上記第２実施形態例のアレイ導波路回折格子の製造方法に適用されるスライド移動部材とその固定用部材の例を示す説明図である。
【図８】従来提案されたアレイ導波路回折格子の構成例を平面図（ａ）と（ａ）のＡ−Ａ断面図（ｂ）により模式的に示す要部構成図である。
【図９】従来のアレイ導波路回折格子を示す説明図である。
【図１０】アレイ導波路回折格子における光透過中心波長シフトと光入力導波路および光出力導波路の位置との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１　基板
２　光入力導波路
３　第１のスラブ導波路
３ａ，３ｂ　分離スラブ導波路
４　アレイ導波路
４ａ　チャンネル導波路
５　第２のスラブ導波路
６　光出力導波路
７　スライド移動部材
８　交差分離面
９　固定用部材
１０，１０ａ，１０ｂ　導波路形成領域
１８　非交差分離面

Claims

少なくとも１本の光入力導波路と、該光入力導波路の出射側に接続された第１のスラブ導波路と、該第１のスラブ導波路の出射側に接続され、互いに設定量異なる長さの複数並設されたチャネル導波路から成るアレイ導波路と、該アレイ導波路の出射側に接続された第２のスラブ導波路と、該第２のスラブ導波路の出射側に複数並設接続された光出力導波路とを有する導波路形成領域を基板上に形成し、前記第１のスラブ導波路と第２のスラブ導波路の少なくとも一方をスラブ導波路を通る光の経路と交わる交差面で分離して分離スラブ導波路と成す工程と、前記分離スラブ導波路の少なくとも一方側を前記分離面に沿って温度に依存してスライド移動するスライド移動部材を用意する工程と、該スライド移動部材を前記分離スラブ導波路の一方を含む導波路形成領域またはその下の基板に固定する第１の固定用部材および前記スライド移動部材を前記分離スラブ導波路の他方を含む導波路形成領域またはその下の基板に固定する第２の固定用部材をそれぞれ対応する導波路形成領域または基板に固定する工程を、予め定めた設定順に行い、然る後に、設定温度においてアレイ導波路回折格子の光透過中心波長の設定波長からのずれを補正した後、前記スライド移動部材と第１の固定用部材と第２の固定用部材を設定温度で接合固定することを特徴とするアレイ導波路回折格子の製造方法。
少なくとも１本の光入力導波路と、該光入力導波路の出射側に接続された第１のスラブ導波路と、該第１のスラブ導波路の出射側に接続され、互いに設定量異なる長さの複数並設されたチャネル導波路から成るアレイ導波路と、該アレイ導波路の出射側に接続された第２のスラブ導波路と、該第２のスラブ導波路の出射側に複数並設接続された光出力導波路とを有する導波路形成領域を基板上に形成し、前記第１のスラブ導波路と第２のスラブ導波路の少なくとも一方をスラブ導波路を通る光の経路と交わる交差面で分離して分離スラブ導波路と成す工程と、前記分離スラブ導波路の少なくとも一方側を前記分離面に沿って温度に依存してスライド移動するスライド移動部材を前記分離スラブ導波路の一方を含む導波路形成領域またはその下の基板に固定する第１の固定用部材と前記スライド移動部材を前記分離スラブ導波路の他方を含む導波路形成領域またはその下の基板に固定する第２の固定用部材のいずれか一方を、前記スライド移動部材と固定するまたは前記スライド移動部材と一体的に形成する工程と、前記第１と第２の固定用部材をそれぞれ対応する導波路形成領域またはその下の基板に固定する工程を、予め定めた設定順に行い、然る後に、設定温度においてアレイ導波路回折格子の光透過中心波長の設定波長からのずれを補正した後、前記第１の固定用部材と第２の固定用部材の他方と前記スライド移動部材を設定温度で接合固定することを特徴とするアレイ導波路回折格子の製造方法。
少なくとも一方の固定用部材とスライド移動部材との接合をレーザ溶接により行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載のアレイ導波路回折格子の製造方法。
少なくとも一方の固定用部材とスライド移動部材との接合を、ねじを用いた締結により行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載のアレイ導波路回折格子の製造方法。
請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のアレイ導波路回折格子の製造方法を適用して製造したことを特徴とするアレイ導波路回折格子。