JP2004341506A - 格子変調型フォトニック結晶波長フィルタ及びこれを用いたアレイ型波長合分波器並びにこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フォトニック結晶113の格子定数を変化させることにより透過中心波長の分散曲線が分散曲線群のうちのキャビティとなる層112の膜厚で決まる分散曲線上に位置する。最長波長側の分散曲線と最短波長側の分散曲線との間のバンドギャップは格子定数の増加に伴い中心の分散曲線に接近するように狭くなっているため、バンドギャップ内の周波数換算の中点からなる分散曲線以外に位置するようにフォトニック結晶113のキャビティとなる層112の膜厚を制御することで透過中心波長の変化量が大きくなる。
【選択図】 図1
Description
図1(a)、(b)、(c)、図2(a)、(b)、(c)を参照して本発明の一実施例について述べる。
y方向のピッチ間隔Ly(格子定数)は、ラインアンドスペースパターンの一つのライン幅と一つのスペース幅とを加えた値であり、y方向のライン幅およびスペース幅をLine−y,Space−yとすれば、Lyは下記の式(2)で表される。
本実施例ではLx=Ly=0.2〜0.8μmとした。
本発明は上記実施例1に限定されるものではない。クロストークを抑圧することを目的としてAWG本体と本発明のフォトニック結晶フィルタとを組み合わせて波長合分波器を構成することができる。その模式図を図6に示す。
(1)透過波長の変化量が大きな変化量を持つ格子変調型フォトニック結晶フィルタを得ることができる。
(2)透過波長の変化量が約30nmの大きな変化量を持つ格子変調型フォトニック結晶フィルタを得ることができる。
(3)従来のd=λ/2nの膜厚を有するキャビティ部の膜厚を減少或いは増加させることにより、従来とは異なる透過中心波長変化量を持つ格子変調型フォトニック結晶フィルタを得ることができる。
(4)石英系光ファイバとの接続損失を低減することができる。
(5)工業的に量産が容易なフォトニック結晶を作製することができる。
(6)フォトニック結晶フィルタが接続されたAWG本体の合計のクロストークを−70dB以下とすることができる。
101 フィルタ用基板
102 高屈折率媒質層
103 低屈折率媒質層
105 格子変調型フォトニック結晶波長フィルタ(フォトニック結晶フィルタ)
110,111 ミラー部
112 キャビティ部
113 フォトニック結晶
Claims (8)
- 透明なフィルタ用基板の一方の主面に屈折率が相対的に異なる高屈折率媒質層および低屈折率媒質層が交互に積層されて3次元的に周期構造を有するフォトニック結晶が用いられ、上記主面に対し垂直もしくは斜めに入力した波長多重光信号を波長選択して透過中心波長の光信号を出力する格子変調型フォトニック結晶波長フィルタにおいて、上記フォトニック結晶の格子定数と透過中心波長との関係を示す分散曲線群における透過中心波長の分散曲線が上記分散曲線群のうちの最長波長側の分散曲線(1次)と2次の分散曲線との間のバンドギャップ内の周波数換算の中点からなる分散曲線以外に位置するようにキャビティとなる層の膜厚が制御されたことを特徴とする格子変調型フォトニック結晶波長フィルタ。
- 上記透過中心波長の分散曲線が上記分散曲線群のうちの最長波長側の分散曲線(1次)、或いは2次の分散曲線の近傍に位置するようにキャビティとなる層の膜厚が制御された請求項1に記載の格子変調型フォトニック結晶波長フィルタ。
- 上記フォトニック結晶は誘電体多層膜からなる請求項1または2に記載の格子変調型フォトニック結晶波長フィルタ。
- アレイ型波長合分波器本体と、透明なフィルタ用基板の一方の主面に屈折率が相対的に異なる高屈折率媒質層および低屈折率媒質層が交互に積層されて3次元的に周期構造を有するフォトニック結晶が用いられ、上記主面に対し垂直もしくは斜めに入力した波長多重光信号を波長選択して透過中心波長の光信号を出力する格子変調型フォトニック結晶波長フィルタとを組み合わせたアレイ型波長合分波器において、上記フォトニック結晶の格子定数と透過中心波長との関係を示す分散曲線群における透過中心波長の分散曲線が上記分散曲線群のうちの最長波長側の分散曲線(1次)と2次の分散曲線との間のバンドギャップ内の周波数換算の中点からなる分散曲線以外に位置するようにキャビティとなる層の膜厚が制御されたことを特徴とするアレイ型波長合分波器。
- 透明なフィルタ用基板の一方の主面に対し垂直もしくは斜めに入力した波長多重光信号を波長選択して透過中心波長の光信号を出力するように上記主面に屈折率が相対的に異なる高屈折率媒質層および低屈折率媒質層を交互に積層して3次元的に周期構造を有するフォトニック結晶を形成する格子変調型フォトニック結晶波長フィルタの製造方法において、上記フォトニック結晶の格子定数と透過中心波長との関係を示す分散曲線群における透過中心波長の分散曲線が上記分散曲線群のうちの最長波長側の分散曲線(1次)と2次の分散曲線との間のバンドギャップ内の周波数換算の中点からなる分散曲線以外に位置するようにキャビティとなる層の膜厚を制御することを特徴とする格子変調型フォトニック結晶波長フィルタの製造方法。
- デポジッション速度とエッチング速度との比率を適正化する自己クローニング法により上記フォトニック結晶を作製する請求項5に記載の格子変調型フォトニック結晶波長フィルタの製造方法。
- アレイ型波長合分波器本体を準備し、透明なフィルタ用基板の一方の主面に対し垂直もしくは斜めに入力した波長多重光信号を波長選択して透過中心波長の光信号を出力するように上記主面に屈折率が相対的に異なる高屈折率媒質層および低屈折率媒質層を交互に積層して3次元的に周期構造を有する格子変調型フォトニック結晶波長フィルタを得、上記アレイ型波長合分波器本体と該格子変調型フォトニック結晶波長フィルタとを組み合わせるアレイ型波長合分波器の製造方法において、上記フォトニック結晶の格子定数と透過中心波長との関係を示す分散曲線群における透過中心波長の分散曲線が上記分散曲線群のうちの最長波長側の分散曲線(1次)と2次の分散曲線との間のバンドギャップ内の周波数換算の中点からなる分散曲線以外に位置するようにキャビティとなる層の膜厚を制御することを特徴とするアレイ型波長合分波器の製造方法。
- デポジッション速度とエッチング速度との比率を適正化する自己クローニング法により上記フォトニック結晶を作製する請求項7に記載のアレイ型波長合分波器の製造方法。
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