JP2005274844A - Light control element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォトニック結晶を用いた光制御素子に関し、より具体的には10Gbpsを超える光伝送分野における高速高容量光通信及び高速光信号処理に用いるのに好適な小型高機能の光制御素子に関する。 The present invention relates to an optical control element using a photonic crystal, and more specifically, a small and high-performance optical control element suitable for use in high-speed and high-capacity optical communication and high-speed optical signal processing in the field of optical transmission exceeding 10 Gbps. About.
近年、フォトニック結晶が注目されており、フォトニック結晶を用いた分散補償素子が例えば特許文献1,2等により提案されている。また、結合欠陥導波路を用いた分散補償器に関しては、例えば特許文献3等により提案されている。
In recent years, photonic crystals have attracted attention, and dispersion compensation elements using photonic crystals have been proposed in, for example,
また、新規なチャープ構造を有するフォトニック結晶に関して非特許文献1,2等で発表されている。
高速高容量光通信及び高速光信号処理を行う場合には、ファイバなどの伝送路中で光信号パルスが広がるといった分散や、信号毎の到達時間がばらつくスキューといった問題が生じ、高速化を妨げている。この問題を解決するには、分散や、到達時間を決める光パルスの群遅延を制御できる素子が必要であり、従来の技術としては特異な分散特性を持たせた光ファイバを利用する方法がある。これは、特異な分散を有する光ファイバの中を、群遅延が適切になるように必要な長さに調整して光を伝播させることにより実現されている。しかしながら、光ファイバは巻いてはいるものの長い光ファイバを利用することが必要であり、素子自体が非常に大きく、また、光ファイバの分散特性に自由度が小さいため、高度の信号処理や多くの線路の並列処理を可能にするのに必要な装置の小型化、集積化を実現することができない。 When performing high-speed and high-capacity optical communication and high-speed optical signal processing, problems such as dispersion such as spread of optical signal pulses in a transmission path such as a fiber and skew in which the arrival time of each signal varies occur, which hinders speedup. Yes. In order to solve this problem, an element capable of controlling the dispersion and the group delay of the optical pulse that determines the arrival time is necessary. As a conventional technique, there is a method of using an optical fiber having unique dispersion characteristics. . This is realized by propagating light through an optical fiber having a specific dispersion by adjusting the length to a necessary length so that the group delay is appropriate. However, although the optical fiber is wound, it is necessary to use a long optical fiber, the element itself is very large, and the degree of freedom in the dispersion characteristic of the optical fiber is small, so that advanced signal processing and many It is impossible to realize downsizing and integration of devices necessary for enabling parallel processing of lines.
分散補償に関しては、チャープ構造ファイバグレーティングを利用して、精密な分散制御や分散補償量の調整を可能にする研究もある。しかし、分散補償をするためにはメートルオーダの長い光ファイバを用いる必要があり、装置の小型化、集積化を実現することはできない。さらに、このチャープ構造ファイバグレーティングを用いた素子は必ず入射光を反射させて用いているため、高効率を得るためにサーキュレータが必須となり、この点でも装置の小型、集積化を大きく妨げている。 Regarding dispersion compensation, there is also research that enables precise dispersion control and adjustment of the amount of dispersion compensation using a chirped fiber grating. However, in order to perform dispersion compensation, it is necessary to use an optical fiber having a long metric order, and it is impossible to realize downsizing and integration of the apparatus. Further, since the element using the chirped structure fiber grating always uses incident light reflected, a circulator is indispensable for obtaining high efficiency, and this also greatly hinders the miniaturization and integration of the apparatus.
これらの問題を解決するため、最近、フォトニック結晶を用いた分散や群速度遅延効果が注目されている。フォトニック結晶自体若しくはそれに線状の欠陥を導入した欠陥導波路と呼ばれる光導波路では、周波数と波数の関係を表す分散特性に大きな特異性が現れる。フォトニック結晶を用いた分散補償素子は、特許文献1,2等に記載されているが、フォトニック結晶中において導波路構造に伝播光を閉じ込めていないので、角度依存が大きく信頼性に問題がある点と、装置の小型化が困難な点とから実用的ではない。これに対し、欠陥導波路ではバンド端と呼ばれるブリュリアンゾーン端では零群速度となることが理論的に予測され、実際にこのバンド端付近で真空中の光の速度の1/90の低群速度が観測されている。しかしながら、この欠陥導波路は、一般に非常に大きな波長分散値を有し、スペクトル幅に広がりを持つ短パルスを入射すると群速度は遅くできるものの、この波長分散によりパルスが大きく広がってしまうという問題が生じる。このため、単純な欠陥導波路を用いて分散制御や群速度制御をする素子を実現することは困難である。
Recently, in order to solve these problems, attention has been paid to dispersion using a photonic crystal and a group velocity delay effect. In an optical waveguide called a defect waveguide into which a photonic crystal itself or a linear defect is introduced, a large specificity appears in the dispersion characteristic representing the relationship between frequency and wave number. Dispersion compensation elements using a photonic crystal are described in
一方、点状の欠陥を飛び飛びに連続させた結合欠陥導波路と呼ばれている構造では、比較的大きな分散が比較的広い帯域で得られ、これらの分散値は光ファイバが持つ値の6桁程度大きいため、kmオーダの長さが必要であったファイバ型分散補償素子が、mmオーダにまで縮小される可能性がある。この結合欠陥導波路を用いた分散補償器が特許文献3等に記載されている。特許文献3中に示される結合欠陥導波路を用いた分散補償器は、通常導波路と結合欠陥を有する分散補償導波路とにより構成され、分散補償導波路はその構成にもよるが20ps/nm/mmと計算されている。しかし、従来から研究されている作製容易なスラブ型フォトニック結晶においては、このような結合欠陥導波路を作製すると、光の進行方向の周期が長くなるためにライトラインと呼ばれる光の漏れ条件を避けることができず、損失が非常に大きいために実用に用いることは全くできない。
On the other hand, in a structure called a coupling defect waveguide in which point-like defects are continuously scattered, relatively large dispersion can be obtained in a relatively wide band, and these dispersion values are 6 digits of the value of an optical fiber. The fiber-type dispersion compensation element, which has been required to have a length of km order, may be reduced to the order of mm. A dispersion compensator using this coupling defect waveguide is described in
一方、最近では多層膜からなる1次元周期構造を用いて、多層膜の膜に対して垂直方向に光を伝播させることにより、結合欠陥導波路と同様の原理で分散制御素子を構成することが考え出されている。しかし、この方式自体は光を導波路ではなく空間伝播させているために、装置の小型、集積化は困難である。 On the other hand, recently, by using a one-dimensional periodic structure composed of a multilayer film and propagating light in a direction perpendicular to the multilayer film, it is possible to construct a dispersion control element based on the same principle as a coupling defect waveguide. Have been conceived. However, since this method itself propagates light not in a waveguide but in space, it is difficult to reduce the size and integrate the device.
これに対し、本発明者らにより、新規のチャープ構造を有するフォトニック結晶が考え出され、線欠陥導波路の円孔の直径を徐々に変化させる構造が、非特許文献1,2等により発表されている。このような新規構造により、特定の伝播周波数に対して、バンド端による零群速度となることを理論と実験により検討したものであり、分散制御及び群速度制御を行える可能性が発表されている。しかしながら、短パルスを入射させた場合には特定の離散的な波長成分の局在化が生じ、反射されたパルスの波形が広がったり、歪んだりする場合が生じていた。
In contrast, the present inventors have devised a photonic crystal having a novel chirp structure, and a structure that gradually changes the diameter of a circular hole in a line defect waveguide is disclosed in
さらには、本出願人により、分散制御及び群速度制御を実現する屈折率分布型のフォトニック結晶が特願2004−39817号として提案されている。これは、フォトニック結晶の背景屈折率が連続的に変化する屈折率分布を有していることに特徴がある。この屈折率分布型のフォトニック結晶により、1ps以下の超短パルスにおいて、そのパルス幅を広げることなく数psの群速度遅延を行ったり、波長分散を制御したりすることができる小型の光制御素子を実現することができる。しかしながら、このような屈折率分布型のフォトニック結晶においては、フォトニック結晶の背景屈折率を連続的に変化させるために、屈折率変化が容易な材料又は構造を設ける必要がある。このため、フォトニック結晶の材料や構造に制約を受けるので、他の光制御素子と集積化を同一基板上に設ける場合には不具合が生ずる。 Further, the present applicant has proposed a refractive index distribution type photonic crystal that realizes dispersion control and group velocity control as Japanese Patent Application No. 2004-39817. This is characterized by having a refractive index distribution in which the background refractive index of the photonic crystal changes continuously. Compact optical control capable of performing group velocity delay of several ps and controlling chromatic dispersion in an ultrashort pulse of 1 ps or less without widening the pulse width by this refractive index distribution type photonic crystal An element can be realized. However, in such a refractive index distribution type photonic crystal, in order to continuously change the background refractive index of the photonic crystal, it is necessary to provide a material or structure that can easily change the refractive index. For this reason, since the material and structure of the photonic crystal are restricted, a problem arises when other light control elements and integration are provided on the same substrate.
本発明の目的は、短パルスの光に対して、群速度遅延を制御でき、かつ、その波長分散を制御できる小型・低損失の光制御素子を提供することである。 An object of the present invention is to provide a small-sized and low-loss optical control element capable of controlling the group velocity delay and controlling the chromatic dispersion of short-pulse light.
より詳細には、本発明の第1の目的は、作製容易で大きな分散制御効果と群速度遅延効果とを有する小型・低損失な光制御素子を提供することである。 More specifically, a first object of the present invention is to provide a small and low-loss light control element that is easy to manufacture and has a large dispersion control effect and a group velocity delay effect.
本発明の第2の目的は、大きな分散補償効果を有する小型・低損失な光制御素子を提供することである。 A second object of the present invention is to provide a small and low-loss light control element having a large dispersion compensation effect.
本発明の第3の目的は、2次分散に対してより大きな補償効果を有する光制御素子を提供することである。 A third object of the present invention is to provide a light control element having a greater compensation effect for second-order dispersion.
本発明の第4の目的は、上記目的を実現する上で、より一層大きな分散補償効果が得られる光制御素子を提供することである。 A fourth object of the present invention is to provide a light control element capable of obtaining a greater dispersion compensation effect in realizing the above object.
本発明の第5の目的は、作製容易で大きな分散制御効果と群速度遅延効果を有する小型・低損失な光制御素子を提供することである。 A fifth object of the present invention is to provide a small and low-loss light control element that is easy to manufacture and has a large dispersion control effect and group velocity delay effect.
本発明の第6の目的は、大きな分散補償効果を有する光制御素子を提供することである。 A sixth object of the present invention is to provide a light control element having a large dispersion compensation effect.
本発明の第7の目的は、2次分散に対してより大きな補償効果を有する光制御素子を提供することである。 The seventh object of the present invention is to provide a light control element having a greater compensation effect for second-order dispersion.
本発明の第8の目的は、第7の目的を実現する上で、光制御素子の作製をより容易とすることである。 An eighth object of the present invention is to make it easier to manufacture a light control element in realizing the seventh object.
本発明の第9の目的は、上記目的を実現する上で、損失を低減することである。 A ninth object of the present invention is to reduce loss in realizing the above object.
本発明の第10の目的は、より一層損失を低減させた光制御素子を提供することである。 A tenth object of the present invention is to provide a light control element with further reduced loss.
本発明の第11の目的は、より一層小型な光制御素子を提供することである。 An eleventh object of the present invention is to provide an even smaller light control element.
本発明の第12の目的は、上記目的を実現する上で、3次以上の高次の分散に対してより大きな分散制御を実現できる光制御素子を提供することである。 A twelfth object of the present invention is to provide a light control element capable of realizing greater dispersion control with respect to third-order or higher-order dispersion in realizing the above object.
本発明の第13の目的は、分散制御量と群速度遅延量を動的に可変できる光制御素子を提供することである。 A thirteenth object of the present invention is to provide a light control element capable of dynamically varying the dispersion control amount and the group velocity delay amount.
本発明の第1の目的は、請求項1記載の「欠陥導波路を有するフォトニック結晶からなる光制御素子において、2次以上の正の高次分散の導波モードを有する欠陥導波路と該正の高次分散と同じ次数の負の高次分散の導波モードを有する欠陥導波路とを直列に配置した複合欠陥導波路からなることを特徴とする光制御素子。」により実現される。
According to a first object of the present invention, in the light control element comprising a photonic crystal having a defect waveguide according to
本発明の第2の目的は、請求項2記載の「前記正の高次分散の絶対値と前記負の高次分散の絶対値とが略同一であることを特徴とする請求項1記載の光制御素子。」により実現される。 According to a second object of the present invention, the absolute value of the positive high-order dispersion and the absolute value of the negative high-order dispersion are substantially the same. Light control element "is realized.
本発明の第3の目的は、請求項3記載の「前記複合欠陥導波路のうちの一方の欠陥導波路の導波モードが周波数増加に対して波数が増加する導波モードであり、他方の欠陥導波路の導波モードが周波数増加に対して波数が減少する導波モードであることを特徴とする請求項1又は2記載の光制御素子。」により実現される。
A third object of the present invention is the waveguide mode in which the wave number of one defect waveguide among the complex defect waveguides is increased with increasing frequency, and the other 3. The light control element according to
本発明の第4の目的は、請求項4記載の「前記複合欠陥導波路を構成する2つの欠陥導波路部分の群速度が略同一であることを特徴とする請求項1ないし3の何れか一記載の光制御素子。」により実現される。
A fourth object of the present invention is as set forth in
本発明の第5の目的は、請求項5記載の「欠陥導波路を有するフォトニック結晶からなる光制御素子において、前記フォトニック結晶の背景屈折率に対する前記欠陥導波路の屈折率で規定される屈折率比が異なる2つ以上の欠陥導波路を直列に配置した複合欠陥導波路からなり、これらの2つ以上の欠陥導波路に対応した各々のフォトニック結晶の背景屈折率が異なることを特徴とする光制御素子。」により実現される。 According to a fifth object of the present invention, in the light control element comprising a photonic crystal having a defect waveguide, the refractive index of the defect waveguide is defined with respect to the background refractive index of the photonic crystal. It consists of a composite defect waveguide in which two or more defect waveguides with different refractive index ratios are arranged in series, and the background refractive index of each photonic crystal corresponding to these two or more defect waveguides is different It is realized by the light control element.
本発明の第6の目的は、請求項6記載の「屈折率比が小さい方のフォトニック結晶の背景屈折率が、屈折率比が大きい方のフォトニック結晶の背景屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項5記載の光制御素子。」により実現される。
The sixth object of the present invention is that the background refractive index of the photonic crystal having a smaller refractive index ratio is smaller than the background refractive index of the photonic crystal having a larger refractive index ratio. The light control element according to
本発明の第6の目的は、請求項7記載の「屈折率比が小さい方のフォトニック結晶の背景屈折率が、屈折率比が大きい方のフォトニック結晶の背景屈折率よりも大きいことを特徴とする請求項5記載の光制御素子。」により実現される。
The sixth object of the present invention is that the background refractive index of the photonic crystal having the smaller refractive index ratio is larger than the background refractive index of the photonic crystal having the larger refractive index ratio. The light control element according to
本発明の第7の目的は、請求項8記載の「周波数増加に対して波数が減少する導波モードを有する欠陥導波路を備えるフォトニック結晶の背景屈折率に対する当該欠陥導波路の屈折率で規定される屈折率比が、周波数増加に対して波数が増加する導波モードを有する欠陥導波路を備えるフォトニック結晶の背景屈折率に対する当該欠陥導波路の屈折率で規定される屈折率比よりも小さいことを特徴とする請求項3記載の光制御素子。」により実現される。
A seventh object of the present invention is to provide a refractive index of the defective waveguide relative to a background refractive index of a photonic crystal comprising a defective waveguide having a waveguide mode whose wave number decreases with increasing frequency. The refractive index ratio specified is based on the refractive index ratio specified by the refractive index of the defect waveguide with respect to the background refractive index of the photonic crystal having a defect waveguide having a waveguide mode whose wave number increases with increasing frequency. The light control element according to
本発明の第8の目的は、請求項9記載の「周波数増加に対して波数が増加する導波モードを有する欠陥導波路は、フォトニック結晶のホール又はピラー構造の線欠陥構造内に、この線欠陥構造とは別の微小屈折率コントラスト構造を有する複合欠陥構造からなることを特徴とする請求項3又は8記載の光制御素子。」により実現される。
An eighth object of the present invention is to provide a defect waveguide having a waveguide mode whose wave number increases with an increase in frequency, in a hole defect of a photonic crystal or a line defect structure of a pillar structure. 9. The light control element according to
本発明の第8の目的は、請求項10記載の「前記微小屈折率コントラスト構造は、背景となるフォトニック結晶とは異なる形状の低屈折率ホール構造又はピラー構造からなることを特徴とする請求項9記載の光制御素子。」により実現される。
An eighth object of the present invention is the above-mentioned “the minute refractive index contrast structure is composed of a low refractive index hole structure or a pillar structure having a shape different from that of the background photonic crystal.
本発明の第9の目的は、請求項11記載の「前記複合欠陥導波路を構成する直列に配置された2つの欠陥導波路部分の屈折率が略同一であることを特徴とする請求項1ないし10の何れか一記載の光制御素子。」により実現される。 According to a ninth object of the present invention, the refractive index of two defect waveguide portions arranged in series constituting the composite defect waveguide is substantially the same. Or a light control element according to any one of 10).
本発明の第10の目的は、請求項12記載の「直列に配置されて前記複合欠陥導波路を構成する2つの欠陥導波路間に、中間光伝播手段を備えることを特徴とする請求項1ないし11の何れか一記載の光制御素子。」により実現される。 According to a tenth object of the present invention, there is provided an intermediate light propagation means between two defect waveguides arranged in series and constituting the composite defect waveguide. Or a light control element according to any one of 11).
本発明の第11の目的は、請求項13記載の「直列に配置された2つの欠陥導波路からなる複合欠陥導波路が、方向性結合器により直列的に接続されていることを特徴とする請求項1ないし11の何れか一記載の光制御素子。」により実現される。
An eleventh object of the present invention is that the composite defect waveguide comprising two defect waveguides arranged in series is connected in series by a directional coupler. It implement | achieves by the light control element as described in any one of
本発明の第12の目的は、請求項14記載の「直列に配置された2つの欠陥導波路からなる複合欠陥導波路の欠陥導波路部分の群速度が略0であることを特徴とする請求項3記載の光制御素子。」により実現される。
The twelfth object of the present invention is that the group velocity of the defect waveguide portion of the composite defect waveguide composed of two defect waveguides arranged in series is substantially zero. It is implement | achieved by the light control element of claim |
本発明の第13の目的は、請求項15記載の「直列に配置された2つの欠陥導波路からなる複合欠陥導波路を有するフォトニック結晶の背景屈折率と欠陥導波路部分の屈折率との少なくとも一方の屈折率が可変自在であることを特徴とする請求項1ないし14の何れか一記載の光制御素子。」により実現される。
According to a thirteenth object of the present invention, the relationship between the background refractive index of a photonic crystal having a composite defect waveguide composed of two defect waveguides arranged in series and the refractive index of the defect waveguide portion is described in claim 15. 15. The light control element according to
請求項1記載の発明によれば、2次以上の正の高次分散の導波モードを有する欠陥導波路と該正の高次分散と同じ次数の負の高次分散の導波モードを有する欠陥導波路とを直列に配置した複合欠陥導波路からなるので、入射光として用いる比較的狭い周波数又は波長範囲において0分散となる周波数又は波長を実現することができ、複合欠陥導波路の1次分散曲線の波長依存性を大幅に低減させることができ、よって、作製容易で大きな分散制御効果と群速度遅延効果とを有する小型・低損失な光制御素子を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, a defect waveguide having a waveguide mode of positive higher-order dispersion of the second order or higher and a negative higher-order dispersion waveguide mode of the same order as the positive higher-order dispersion is provided. Since it consists of a composite defect waveguide arranged in series with a defect waveguide, it is possible to realize a frequency or wavelength of zero dispersion in a relatively narrow frequency or wavelength range used as incident light, and the primary of the composite defect waveguide The wavelength dependency of the dispersion curve can be greatly reduced, and thus a small and low-loss light control element that is easy to manufacture and has a large dispersion control effect and group velocity delay effect can be provided.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の光制御素子において、正・負の高次分散の絶対値同士を略同一とすることで、分散補償効果を増大させることができる。
According to the invention described in
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2記載の光制御素子において、2次分散の増減プロファイルをほぼ対称とすることができ、2次分散に対してより大きな分散補償効果を発揮させることができる。 According to the third aspect of the invention, in the light control element according to the first or second aspect, the increase / decrease profile of the second order dispersion can be made almost symmetrical, and a greater dispersion compensation effect is exhibited with respect to the second order dispersion. Can be made.
請求項4記載の発明によれば、請求項1ないし3の何れか一記載の光制御素子において、複合欠陥導波路を構成する2つの欠陥導波路部分の群速度が略同一であるので、より一層大きな分散補償効果を発揮させることができる。
According to the invention described in
請求項5記載の発明によれば、フォトニック結晶の背景屈折率に対する欠陥導波路の屈折率で規定される屈折率比が異なる2つ以上の欠陥導波路を直列に配置した複合欠陥導波路からなり、これらの2つ以上の欠陥導波路に対応した各々のフォトニック結晶の背景屈折率が異なるので、2次以上の正の高次分散の導波モードを有する欠陥導波路と該正の高次分散と同じ次数の負の高次分散の導波モードを有する欠陥導波路とを組合せる構成例を明らかにすることができ、よって、作製容易で大きな分散制御効果と群速度遅延効果とを有する小型・低損失な光制御素子を提供することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, from the composite defect waveguide in which two or more defect waveguides having different refractive index ratios defined by the refractive index of the defect waveguide with respect to the background refractive index of the photonic crystal are arranged in series. Therefore, since the background refractive indexes of the photonic crystals corresponding to these two or more defect waveguides are different, the defect waveguide having a second or higher order positive high-order dispersion waveguide mode and the positive high It is possible to clarify a configuration example in which a defect waveguide having a waveguide mode of negative higher-order dispersion of the same order as the first-order dispersion is clarified. Therefore, a large dispersion control effect and a group velocity delay effect can be obtained easily. A small and low-loss light control element can be provided.
請求項6記載の発明によれば、請求項5記載の光制御素子において、屈折率比が小さい方のフォトニック結晶の背景屈折率が、屈折率比が大きい方のフォトニック結晶の背景屈折率よりも小さいので、より大きな分散補償効果を発揮させることができる。
According to the invention described in
請求項7記載の発明によれば、請求項5記載の光制御素子において、屈折率比が小さい方のフォトニック結晶の背景屈折率が、屈折率比が大きい方のフォトニック結晶の背景屈折率よりも大きいので、より大きな分散補償効果を発揮させることができる。
According to the invention described in
請求項8記載の発明によれば、請求項3記載の光制御素子において、周波数増加に対して波数が減少する導波モードを有する欠陥導波路を備えるフォトニック結晶の背景屈折率に対する当該欠陥導波路の屈折率で規定される屈折率比が、周波数増加に対して波数が増加する導波モードを有する欠陥導波路を備えるフォトニック結晶の背景屈折率に対する当該欠陥導波路の屈折率で規定される屈折率比よりも小さいので、2次分散の増減プロファイルをほぼ対称とすることができ、2次分散に対してより大きな分散補償効果を発揮させることができる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the light control element according to the third aspect, the defect guide with respect to the background refractive index of a photonic crystal comprising a defect waveguide having a waveguide mode whose wave number decreases with increasing frequency. The refractive index ratio defined by the refractive index of the waveguide is defined by the refractive index of the defective waveguide with respect to the background refractive index of the photonic crystal having a defective waveguide having a waveguide mode whose wave number increases with increasing frequency. Therefore, the secondary dispersion increase / decrease profile can be made almost symmetrical, and a larger dispersion compensation effect can be exhibited with respect to the secondary dispersion.
請求項9記載の発明によれば、周波数増加に対して波数が増加する導波モードを有する欠陥導波路は、フォトニック結晶のホール又はピラー構造の線欠陥構造内に、この線欠陥構造とは別の微小屈折率コントラスト構造を有する複合欠陥構造からなるので、周波数増加に対して波数が増加する導波モードを容易に実現することができ、光制御素子の作製をより容易化することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, a defect waveguide having a waveguide mode in which the wave number increases with an increase in frequency is included in the line defect structure of a hole or pillar structure of a photonic crystal. Since it is composed of a composite defect structure having another minute refractive index contrast structure, a waveguide mode in which the wave number increases with increasing frequency can be easily realized, and the fabrication of the light control element can be further facilitated. .
請求項10記載の発明によれば、請求項9記載の光制御素子において、微小屈折率コントラスト構造が背景となるフォトニック結晶とは異なる形状の低屈折率ホール構造又はピラー構造からなるので、周波数増加に対して波数が増加する導波モードを容易に実現することができ、光制御素子の作製をより容易化することができる。
According to the invention described in
請求項11記載の発明によれば、請求項1ないし10の何れか一記載の光制御素子において、複合欠陥導波路を構成する直列に配置された2つの欠陥導波路部分の屈折率が略同一であるので、2つの欠陥導波路の接続部における反射をより低減させて透過率を向上させた複合欠陥導波路を有する光制御素子を提供することができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, in the light control element according to any one of the first to tenth aspects, the refractive indexes of the two defect waveguide portions arranged in series constituting the composite defect waveguide are substantially the same. Therefore, it is possible to provide a light control element having a composite defect waveguide in which the reflection at the connection portion between the two defect waveguides is further reduced to improve the transmittance.
請求項12記載の発明によれば、請求項1ないし11の何れか一記載の光制御素子において、直列に配置されて複合欠陥導波路を構成する2つの欠陥導波路間に、中間光伝播手段を備えるので、欠陥導波路間で異なる屈折率の差を小さくしたり同じにしたりすることができ、よって、屈折率の差が生じることによる異なる構造間での界面反射を低減することができ、損失を低減させて複合欠陥導波路の透過率を向上させることができる。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the light control element according to any one of the first to eleventh aspects, the intermediate light propagation means is provided between two defect waveguides that are arranged in series and constitute a composite defect waveguide. Since the difference in refractive index between the defect waveguides can be reduced or the same, the interface reflection between different structures caused by the difference in refractive index can be reduced. Loss can be reduced and the transmittance of the composite defect waveguide can be improved.
請求項13記載の発明によれば、請求項1ないし11の何れか一記載の光制御素子において、直列に接続した2つの欠陥導波路からなる複合欠陥導波路が、方向性結合器により直列的に接続されているので、より一層小型化を図りつつ分散制御効果と群速度遅延効果とを発揮させることができる。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the light control element according to any one of the first to eleventh aspects, the composite defect waveguide comprising two defect waveguides connected in series is serially connected by the directional coupler. Therefore, the dispersion control effect and the group velocity delay effect can be exhibited while further reducing the size.
請求項14記載の発明は、請求項3記載の光制御素子において、直列に配置された2つの欠陥導波路からなる複合欠陥導波路の欠陥導波路部分の群速度が略0であるので、入射光として用いる群速度が略0となる周波数又は波長範囲において、0分散となる周波数又は波長を実現でき、複合欠陥導波路の1次分散の波長依存性を低減させることができ、よって、3次以上の高次の分散に対して、より大きな分散制御を可能にすることができる。
The invention according to claim 14 is the light control element according to
請求項15記載の発明は、請求項1ないし14の何れか一記載の光制御素子において、直列に配置された2つの欠陥導波路からなる複合欠陥導波路を有するフォトニック結晶の背景屈折率と欠陥導波路部分の屈折率との少なくとも一方の屈折率が可変自在であるので、制御手段と組合せることにより分散制御量と群速度遅延量を動的に可変させることができ、波長変動等に適切に対処することができる。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the light control element according to any one of the first to fourteenth aspects, the background refractive index of a photonic crystal having a composite defect waveguide composed of two defect waveguides arranged in series, and Since the refractive index of at least one of the refractive index of the defect waveguide portion is variable, the dispersion control amount and the group velocity delay amount can be dynamically varied by combining with the control means, and the wavelength variation etc. Can be dealt with appropriately.
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[第一の実施の形態]
本発明の光制御素子の第一の実施の形態を図1ないし図10に基づいて説明する。図1は本実施の形態であるスラブ型2次元フォトニック結晶からなる光制御素子1を模式的に示した構成図である。図1において、2は正の2次分散の導波モードを有する欠陥導波路3を備えたフォトニック結晶であり、4は負の2次分散の導波モードを有する欠陥導波路5を備えたフォトニック結晶であり、これらの2つの欠陥導波路3,5を直列接続して配置させることにより複合欠陥導波路6が形成されている。7はシリコンからなる高屈折率薄膜であり、8は高屈折率薄膜7に設けた2次元的周期配列を有する空気ホールであり、9は負の2次分散の導波モードを有する欠陥導波路5の内部に当該欠陥導波路5構造とは別の微小屈折率コントラスト構造として設けられた1次元的周期配列を有する空気ホールである。
[First embodiment]
A light control element according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a
また、図2は、図1に示した本実施の形態のスラブ型2次元フォトニック結晶からなる光制御素子1の断面構造例を模式的に示したものである。図2において、7は高屈折率薄膜、8は空気ホール、10は基板、11はSiO2からなるアンダークラッド層である。ホール8は高屈折率薄膜7内に垂直に円柱状に形成されており、その上部は開口している。アンダークラッド層11は、高屈折率薄膜7よりも屈折率の低い材料から構成されて高屈折率薄膜7がコア層となる導波層となっている。また、このアンダークラッド層11の下に基板10が設けられている。図2に示すようなフォトニック結晶の断面構造は、従来の微細加工により技術を用いてスラブ型2次元フォトニック結晶の形状自体を形成することは可能である。
FIG. 2 schematically shows a cross-sectional structure example of the
図1及び図2に示すフォトニック結晶2,4と呼ばれる構造体は、一般的には、屈折率が光の波長オーダで一定の周期性を有する構成からなる材料において、「フォトニックバンドギャップ」と呼ばれるフォトンが存在しない領域を有していることで知られている。図3は、欠陥のない一般的なフォトニック結晶の周期性のある配列を説明するものであり、図3(a)はフォトニック結晶の構成を特徴づける実空間におけるホール8の周期とホール径を模式的に示した図、図3(b)は図3(a)に示す実空間における周期に対応する波数空間の関係を示した図である。図3(a)において、フォトニック結晶のホール8の周期はaであり、ホール径は半径rで示される。このとき、図3(a)の実空間での周期性を有する配列は3回回転対称であり、図3(b)の波数空間においても3回回転対称の六角形構造を有するブリリュアンゾーン12を形成する。このブリリュアンゾーン12においては、ホール8が近接して直線を形成する方向がΓ−K方向、このΓ−K方向の中間の方向がΓ−M方向と表記される。
The structures called
図4は、図3の欠陥のないフォトニック結晶内を伝播可能な光のバンドを示したフォトニック結晶のバンド図である。図4において、横軸はΓ−K方向及びΓ−M方向に対応した規格化された波数ベクトルkである。図4においては、2次元フォトニック結晶として図3(a)に示したような三角配列を用い、高屈折率薄膜7の屈折率3.0、ホール8の屈折率1.0、r/a値=0.30として、2次元平面波展開法により計算した。縦軸は光の周波数ωを規格化した規格化周波数ωNである。波数ベクトルは周期構造中の光の伝播特性に対応したものであり、規格化周波数は伝播させる光の周波数を規格化したものであり、この規格化周波数ωN=ωa/2πcで示され、単位は無次元である。これは、a/λと同じであり、波長と周期との比として考えてよい。このとき、図4に示すように、規格化周波数ωNが0.25から0.3近傍で、バンドが何れの波数においても存在しない領域13が存在し、この領域をフォトニックバンドギャップと呼ぶ。
FIG. 4 is a band diagram of a photonic crystal showing a band of light that can propagate in the photonic crystal without defects of FIG. In FIG. 4, the horizontal axis is a normalized wave vector k corresponding to the Γ-K direction and the Γ-M direction. In FIG. 4, a triangular arrangement as shown in FIG. 3A is used as a two-dimensional photonic crystal, the refractive index of the high refractive index
このフォトニックバンドギャップ13に対応する周波数の光を所定の方向で入射させても反射されるのみで、反射用途以外の光制御素子として利用することはできない。しかしながら、このフォトニックバンドギャップ13を有するフォトニック結晶中の周期性に欠陥構造を設けることにより、この欠陥に対応した伝播モードとなるバンドがフォトニックバンドギャップ13中に生じ、このバンドに対応した周波数の光を所定の欠陥に対して適切に入射させることにより、光制御素子として利用することができる。この欠陥がホールの欠陥からなる場合を点欠陥、複数の連続した1次元的な欠陥からなる場合を線欠陥と呼ばれている。フォトニック結晶に線欠陥を設けた場合には、この線欠陥内を特定の周波数の光が導波する欠陥導波路とよばれる導波路が形成される場合がある。この欠陥導波路は、元のフォトニックバンドギャップ13内に導波バンドを有しており、通常の全反射に基づく導波路とは非常に異なる種々のフォトニック結晶特有の光伝播特性を有する。 Even if light having a frequency corresponding to the photonic band gap 13 is incident in a predetermined direction, it is only reflected, and cannot be used as a light control element other than a reflection application. However, by providing a defect structure in the periodicity of the photonic crystal having the photonic band gap 13, a band that becomes a propagation mode corresponding to the defect is generated in the photonic band gap 13 and corresponds to this band. By making light of a frequency appropriately incident on a predetermined defect, it can be used as a light control element. A case where the defect is a hole defect is called a point defect, and a case where the defect is a plurality of continuous one-dimensional defects is called a line defect. When a line defect is provided in the photonic crystal, a waveguide called a defect waveguide in which light of a specific frequency is guided in the line defect may be formed. This defect waveguide has a waveguide band in the original photonic band gap 13 and has light propagation characteristics peculiar to various photonic crystals which are very different from those of a waveguide based on normal total reflection.
図5は、欠陥導波路を有するフォトニック結晶により生じる導波バンドを説明するものであり、欠陥導波路を有するフォトニック結晶のバンド図の一部を説明のために拡大したものである。フォトニック結晶としては、図1中のフォトニック結晶2と同様の構成を用い、単純な一列の線欠陥による欠陥導波路のバンド図を2次元平面波展開法により計算した。ただし、横軸として波数ベクトルを規格化した規格化波数を用い、その単位は〔2π/a〕であり(aは、フォトニック結晶の最小周期、rはフォトニック結晶のホール半径である)、ブリリュアンゾーンの折り返しにより、所定の波数ベクトル方向に対する最大値は1の半分の0.5に規格化されている。図5においては、規格化周波数ωNが0.25から0.3近傍のフォトニックバンドギャップ13の中に、2つのバンドが現れる。この2つのバンドとも、フォトニック結晶内を欠陥導波路に沿ってのみ光を導波することができるバンドを示し、所定の周波数の光に対して規格化周波数ωNを求め、このωNから水平線を引いた場合にこの2つのバンドと交点を有する場合に、所定の周波数は欠陥導波路内を導波することができる。また、空気中及びアンダークラッドとなるSiO2での光の伝播状態として、各々の空気及びSiO2のライトラインとして示している。
FIG. 5 illustrates a waveguide band generated by a photonic crystal having a defect waveguide, and a part of the band diagram of the photonic crystal having a defect waveguide is enlarged for explanation. As the photonic crystal, a configuration similar to that of the
このとき、欠陥導波路を導波する光は、通常の導波路や真空中とは非常に異なった導波の振る舞いを示す。例えば、その伝播速度は、光の群速度Vgとして示されるが、この群速度Vgはバンドの規格化波数(以下、単に波数と表記する)に対する1次微分値にほぼ対応しているため、光の周波数に対して群速度が大きく異なり、かつ、その値が小さいことが判る。空気中を伝播するバンドは、図5中のSiO2ライトラインと呼ばれる傾きは1/n(ただし、nは欠陥導波路部分の屈折率)のバンドで示されており、傾き1のときはSiO2ではなく空気中、つまりは、ほぼ真空中の光の伝播速度に対応する。一方、図5中の下の方のバンド(M0)においては、波数が0.3近傍において、その1次微分値である傾きの絶対値が0.2以下であり、逆に空気中よりも5倍も光の伝播速度が遅くできることになる。元の構成材料の屈折率は3.0であり、バルク状態での元の材料の光の伝播速度が真空中の3倍であるので、約1.5倍も光の伝播速度を遅くでき、このため群速度遅延のための光制御素子としての利用ができることになる。しかしながら、図5から判るように、この導波バンドは光の周波数に対応してその傾きが大きく変化するので、光の周波数に対する分散、つまりは波長分散が非常に大きく、実際には光制御素子を利用することが難しい。 At this time, the light guided through the defect waveguide exhibits a waveguide behavior that is very different from that in a normal waveguide or vacuum. For example, the propagation velocity is indicated as the group velocity Vg of light, and this group velocity Vg substantially corresponds to the first-order differential value with respect to the normalized wave number of the band (hereinafter simply referred to as wave number). It can be seen that the group velocities differ greatly with respect to the frequency and the value is small. The band that propagates in the air is indicated by a band of 1 / n (where n is the refractive index of the defect waveguide portion) called the SiO 2 light line in FIG. 2 corresponds to the propagation speed of light in the air, that is, in a vacuum. On the other hand, in the lower band (M0) in FIG. 5, when the wave number is near 0.3, the absolute value of the slope, which is the first derivative, is 0.2 or less, and conversely than in the air. The propagation speed of light can be reduced by 5 times. Since the refractive index of the original constituent material is 3.0 and the light propagation speed of the original material in the bulk state is three times that in vacuum, the light propagation speed can be reduced by about 1.5 times. Therefore, it can be used as a light control element for group velocity delay. However, as can be seen from FIG. 5, the inclination of the waveguide band changes greatly in accordance with the frequency of light, so that dispersion with respect to the frequency of light, that is, wavelength dispersion is very large. Is difficult to use.
図6は、図1に示した本実施の形態の光制御素子1を構成するフォトニック結晶2,4の背景屈折率(実線:左軸)、欠陥導波路3,5の屈折率(破線:左軸)、これらの前者に対する後者の比として規定される屈折率比(一点破線:右軸)を、光伝播方向に対して示したものである。図6において、光伝播方向の座標(a.u)として、0.0が複合欠陥導波路6への入射位置であり、0.5が2つの欠陥導波路3,5の接続端面であり、1.0が複合欠陥導波路6の出射位置である。ここでの「屈折率」とは、構造的な影響を考慮した実効屈折率を意味し、同じシリコン材料からなる薄膜においても、薄膜の厚さを減少させたり、薄膜に空気構造を設けたりすることにより、この実効屈折率を意味する屈折率は小さくなる。図1においては、フォトニック結晶2,4の材料屈折率は同じであるので、この材料屈折率差による伝播光の反射は比較的低減されており、このため透過率を確保できる。また、ここでの「背景屈折率」とは、屈折率コントラストを有する媒質からなるホール構造(又は、ピラー構造)の2次元的周期配列構造からなるフォトニック結晶において、その周期的列が欠陥なく成立されている部分の、その構成材料の材料屈折率に、ホール構造(又は、ピラー構造)、さらには膜厚構造によって影響され構造屈折率の両方により統合的に決定される背景としての屈折率を意味する。
FIG. 6 shows the background refractive index (solid line: left axis) of the
図1及び図6で示される複合欠陥導波路6構造により、短パルスの光パルスに対して作製が容易で大きな分散制御効果と群速度遅延効果を有する小型低損失の光制御素子1となることを、当該構造におけるバンド図を用いて詳細に説明する。図7は、図1に示す欠陥導波路のバンド図である。まず、図7(a)はフォトニック結晶2が有する欠陥導波路3のバンド図を示し、21はバンド、22はSiO2ライトライン、23はフォトニックバンドギャップである。図7(b)はフォトニック結晶4が有する欠陥導波路5のバンド図を示し、24及び25はバンド、22はSiO2ライトライン、26はフォトニックバンドギャップである。図7(c)は欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路6のバンド図を示し、27は欠陥導波路のフォトニックバンドギャップ、28は複合欠陥導波路の入射光の光周波数である。27は、2つの異なる欠陥導波路3,5のフォトニックバンドギャップ23,26が一定値ではないため、実際には破線の位置から若干ずれる場合が生じる。図7においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図7(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の分散を受けながら群速度遅延効果を受ける。また、図7に示す複合欠陥導波路6のバンドは、厚さ0.5μm程度のシリコン薄膜に対して、ホール半径をrとして、r/a=0.25から0.30程度の空気ホール8を設けることにより作製することができる。
With the
図8は、図7のバンドにおける1次微分が群速度Vgを示すことから、これに基づき複合欠陥導波路6の波長に対するバンドの1次分散として用いる光周波数近傍に対応した波長λ1と波長λ2の範囲においてこれを示したものである。図8(a)は欠陥導波路3のバンド21の1次分散図を示し、29はその1次分散曲線である。図8(b)は欠陥導波路5のバンド24の1次分散図を示し、30はその1次分散曲線である。図8(c)は欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路6の1次分散図を示し、31は複合欠陥導波路6の1次分散曲線であり、28は図7(c)中に示した複合欠陥導波路6への入射光の光周波数である。図8においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図8(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の1次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図8(c)の31に示すような1次分散曲線となる。この1次分散曲線31での縦軸の値は、各々の波長における群速度Vgに対する逆数1/Vg値と等しいため、複合欠陥導波路6の1/Vg値が、各々の欠陥導波路3,5の群速度遅延が複合されることにより分散補償されて、複合欠陥導波路6の1次分散曲線31の波長依存性が非常に大きく低減していることが判る。
In FIG. 8, since the first derivative in the band of FIG. 7 shows the group velocity Vg, the wavelength λ1 and the wavelength λ2 corresponding to the vicinity of the optical frequency used as the first-order dispersion of the band with respect to the wavelength of the
図9は、図7のバンドの2次微分に対応し、複合欠陥導波路6の波長に対する2次分散特性を示したものである。図9(a)は欠陥導波路3のバンド21の2次分散図を示し、32はバンド21の2次分散曲線を示す。図9(b)は欠陥導波路5の2次分散図を示し、33はバンド24の2次分散曲線である。図9(c)は欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路6の2次分散図を示し、34は複合欠陥導波路6の2次分散曲線、28は図7(c)中に示した複合欠陥導波路6への入射光の光周波数である。
FIG. 9 corresponds to the second order differentiation of the band of FIG. 7 and shows the second order dispersion characteristics with respect to the wavelength of the
図9においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図9(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の2次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図9(c)の34に示すような2次分散曲線となる。この2次分散曲線34での縦軸の値は、各々の波長における群速度Vgの波長分散GVDλ(Group Velocity Dispersion)と等しい。波長分散GVDλと周波数分散GVDωとは、GVDλ=−(λ/ω)×GVDωの関係が成り立つ。このとき、図9においては、複合欠陥導波路6を構成する欠陥導波路3,5の2次分散となるGVDλの符号が図9(a)(b)に示すように互いに異なり、一方は正で他方は負であることから、入射光としても用いる比較的狭い光周波数又は光波長の範囲において0分散となる光の周波数又は光の波長を実現することができ、複合欠陥導波路6の1次分散曲線31の波長依存性を非常に大きく低減できることが判る。このとき、第1ブリリュアンゾーン12において、一方が周波数増加に対して波数が増加する導波モードで、他方が周波数増加に対して波数が減少するモードである場合に、2次分散の増減プロファイルがほぼ対称となるので、この分散補償効果をより大きく発現することができるのでより好ましい。この2つの異なる欠陥導波路3,5がフォトニックバンドギャップ内でライトラインの下に存在し、かつ、この2つの異なる欠陥導波路3,5が、バンド図においてバンド端以外で交点を有することが、分散制御効果と群速度制御効果を高めるために非常に効果的である。
In FIG. 9, since the optical pulse is transmitted through the
図10は、図7のバンドの3次微分に対応し、複合欠陥導波路6の波長に対する3次分散特性を示したものである。図10(a)は欠陥導波路3のバンド21の3次分散図を示し、35はバンド21の3次分散特性である。図10(b)は欠陥導波路5の3次分散図を示し、36はバンド24の3次分散曲線である。図10(c)は欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路6の3次分散図を示し、37は複合欠陥導波路6の3次分散曲線、28は図7(c)中に示した複合欠陥導波路6への入射光の光周波数である。
FIG. 10 corresponds to the third order differentiation of the band of FIG. 7 and shows the third order dispersion characteristic with respect to the wavelength of the
図10においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図10(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の3次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図10(c)の37に示すような3次分散曲線となる。この3次分散曲線37での縦軸の値は、各々の波長における波長分散GVDλ(Group Velocity Dispersion)の微分値となる波長に対する分散スロープDSλ(Dispersion Slope)に等しい。波長に対する分散スロープDSλと周波数に対する分散スロープDSωとは、GSλ=−(λ/ω)2×DSωの関係が成り立つ。このとき、図10においては、複合欠陥導波路6を構成する欠陥導波路3,5の3次分散となるDSの増減の度合いが互いに異なり、互いにフォトニック結晶2,4の線欠陥導波路3,5であるので、この増減の度合がほぼ等しくなり、ほぼ一定値となる正の3次分散曲線を得ることができることが判る。この3次分散曲線の一定値は、複合欠陥導波路6の各々のバンドのプロファイル及び複合欠陥導波路6に入射する入射光としても用いる比較的狭い光周波数又は光波長を変化させることにより比較的簡単に制御することが可能であり、結果として2次分散の値を制御できることが判る。
In FIG. 10, since the optical pulse is transmitted through the
なお、本実施の形態の光制御素子1を実施する上で、このような2つの欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路6は、図1に示したような2次元の周期的配列からなるスラブ型フォトニッック結晶に限定されるわけではなく、例えば、擬似3次元周期的配列からなるフォトニック結晶や、3次元周期的配列からなるフォトニック結晶においても、その欠陥導波路の群速度制御及び分散制御を行うことに対して非常に効果的である。
In implementing the
本実施の形態においては、図6に示したように背景屈折率に対する欠陥導波路3,5の屈折率の比をフォトニック結晶2,4間で異ならせることにより、2次分散の符号が正負で異なる欠陥導波路3,5の組合せからなる複合欠陥導波路6を実現している。これは、背景屈折率に対する欠陥導波路の屈折率の比を小さくすることにより、スラブ伝播に起因する導波モードの周波数が大きくなって第1ブリリュアンゾーン12の状態でフォトニックバンドギャップ内にバンドとして存在するようになる。このため、このバンドの傾きがバンド図で正となり、周波数増加に対して波数が減少する導波モードを容易に実現できるようになる。このバンド分散特性は、第2ブリリュアンゾーンとして折り返された周波数増加に対して波数が増加する導波モードに対して、ブリリュアンゾーンの折り返しに起因するバンド自体のプロファイルの対称性を有しているために、1次分散に対する分散補償効果を非常に大きくすることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the ratio of the refractive index of the
ところで、背景屈折率に対する欠陥導波路の屈折率で規定される屈折率比を小さくするには、欠陥導波路部分の材料屈折率自体を小さくしてもよいし、欠陥導波路部分の構造屈折率を小さくしてもよい。ここでの「構造屈折率」は、「実効屈折率」と同じであり、ここでは導波路で用いられる薄膜構造に依存する屈折率に加えて、波長以下の微小屈折率コントラスト構造により変化する伝播光に実効的に作用する屈折率のことをいう。この実効屈折率を小さくするには、図1の欠陥導波路5中に示したように波長以下の微小なホール構造9を設けたりすることが効果的である。図1の欠陥導波路5を実現する構造としては、図1に示した微小なホール構造9を設ける以外にも、例えば、図11に示すように狭幅スリット41を欠陥導波路5の中央部に設ける構造、図12に示すように欠陥導波路5に隣接するフォトニック結晶のホール形状を変形させた構造42、図13に示すように欠陥導波路5中にホール8を飛び飛びに設けた結合欠陥導波路構造43等の微小屈折率コントラスト構造が効果的である。結合欠陥導波路構造43の場合には、その結合欠陥の周期とスラブ導波路内への光閉じ込め構造を最適化させる必要がある。また、図14に示すように、欠陥導波路5の幅を狭くした狭幅欠陥導波路5′を用いて、欠陥導波路5′部分の実効屈折率を低減させることも効果的である。
By the way, in order to reduce the refractive index ratio defined by the refractive index of the defect waveguide with respect to the background refractive index, the material refractive index itself of the defective waveguide portion itself may be decreased, or the structural refractive index of the defective waveguide portion. May be reduced. The “structural refractive index” here is the same as the “effective refractive index”. Here, in addition to the refractive index depending on the thin film structure used in the waveguide, the propagation varies depending on the minute refractive index contrast structure below the wavelength. The refractive index that effectively acts on light. In order to reduce the effective refractive index, it is effective to provide a
また、本発明はホール構造のフォトニック結晶2,4に限定されるものではなく、ピラー構造のフォトニック結晶においても同様に効果的である。例えば、図15において44はフォトニック結晶45を構成するピラーであり、46はピラー44の径が小さい1次元配列からなる欠陥導波路構造であり、この場合も図1に示した欠陥導波路5の場合と同様に、周波数増加に対して波数が減少するモードを容易に実現することができる。また、図15に示したように、ホール構造とピラー構造との複合に限定されるわけではなく、ピラー構造同士を複合させても効果的である。また、本発明は2次元フォトニック結晶に限定されるものではなく、3次元フォトニック結晶においても同様に効果的である。
Further, the present invention is not limited to the
ところで、図1に示す本実施の形態の構成においては、図7に示すように複合欠陥導波路6を構成する正の2次分散を有する欠陥導波路3と負の2次分散を有する欠陥度導波路5のバンドの交点付近の光の周波数を用いており、さらにバンドの曲線がこの交点に対してほぼ上下対称となるプロファイルの欠陥導波路を用いている。このとき、2次分散の絶対値を略同一にすることができ、この場合には非常に大きな分散補償効果を実現することができる。ここでの絶対値が略同一とは、利用する波長範囲において10%以内にあることを示し、これにより従来の波長分散を10倍以上低減することができるようになる。しかしながら、本発明は、2次分散の値が略同一であり、かつ、群速度がほぼ同じである構成に限定されるものではなく、2次分散の絶対値が異なっていたり、群速度が異なっていても、大きな分散制御効果及び群速度制御効果を有している。
By the way, in the configuration of the present embodiment shown in FIG. 1, as shown in FIG. 7, the
[第二の実施の形態]
本発明の第二の実施の形態を図16ないし図19に基づいて説明する。前述した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する(以降の実施の形態でも順次同様とする)。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted (the same applies to subsequent embodiments in order).
図16は、本実施の形態であるスラブ型2次元フォトニック結晶からなる光制御素子51を模式的に示した構成図である。図16において、2は正の2次分散の導波モードを有する欠陥導波路3を備えるフォトニック結晶である。4は負の2次分散の導波モードを有する欠陥導波路5を備えるフォトニック結晶である。52は正の2次分散を有する欠陥導波路53を備えるフォトニック結晶である。これらの3つの欠陥導波路3,5,53を直列配置させて接続することにより複合欠陥導波路54が形成されている。即ち、図1との対比では、光制御素子1にさらに欠陥導波路3と同一の欠陥導波路53を有するフォトニック結晶52が付加された構造とされている。
FIG. 16 is a configuration diagram schematically showing a
図16に示すような複合欠陥導波路54構造により、短パルスの光パルスに対して作製が容易で大きな分散制御効果と群速度遅延効果を有する小型・低損失な光制御素子51となる点についてバンド図を用いて詳細に説明する。図17は、図16に示した構造の複合欠陥導波路54のバンド図である。図17(a)は図16中の一番左側の欠陥導波路3及びこれと同じ構造で一番右側の欠陥導波路53のバンド図を示し、21はバンド、22はSiO2ライトライン、23はフォトニックバンドギャップである。図17(b)は図16の中央の欠陥導波路5のバンド図を示し、24及び25はバンド、22はSiO2ライトライン、26はフォトニックバンドギャップである。図17(c)は図16の欠陥導波路3,5,53からなる複合欠陥導波路54のバンド図を示し、27は複合欠陥導波路54のフォトニックバンドギャップ、28は複合欠陥導波路54の入射光の光周波数である。27は、2種類の異なる欠陥導波路3,5(又は、53,5)のフォトニックバンドギャップ23,26が一定値ではないため、実際には破線の位置から若干ずれる場合が生じる。
With respect to the structure of the
図17においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図17(c)に示すように、3つの欠陥導波路3,5,53を伝播可能な周波数を有する入射光は、2種類の欠陥導波路3,5,53で各々異なる種類の分散を受けながら群速度遅延効果を受ける。ただし、欠陥導波路3は、欠陥導波路53として2回伝播することになり、この2つが複合されて比較的大きな正の2次分散を有するとすることができる。このため、図1に示した構造の場合と光の伝播状態が異なり、群速度はほぼ同じものの、2次分散の絶対値が結果として大きく異なってくる。
In FIG. 17, since the optical pulse is transmitted through the
図18は、この図17のバンドにおける1次微分が群速度Vgを示すことから、群速度Vgに基づき複合欠陥導波路54の波長に対するバンドの1次分散として用いる光周波数近傍に対応した波長λ1と波長λ2の範囲においてこれを示したものである。ただし、欠陥導波路53は欠陥導波路3と同一であり、実質的に欠陥導波路3を2度伝播しており、説明のためこの2度の伝播により実効的な分散が元の欠陥導波路の2倍になるものと簡略して説明する。図18(a)は欠陥導波路3,53のバンド21の1次分散図を複合して示すものであり、55は1次分散曲線である。図18(b)は図16中の中央の欠陥導波路5の1次分散図を示し、56はバンド24の1次分散曲線である。図18(c)は欠陥導波路3,5,53からなる複合欠陥導波路54の1次分散図を示し、57は複合欠陥導波路54の1次分散曲線、28は図17に対応させて示す複合欠陥導波路54への入射光の光周波数である。図18においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5,53を光パルスが透過するため、図18(c)に示すように、2種類の欠陥導波路3,5,53を伝播可能な周波数を有する入射光は、2種類の欠陥導波路3,5,53で各々異なる種類の1次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図18(c)の57に示すような1次分散曲線となる。これより、複合欠陥導波路54の1/Vg値が、各々の欠陥導波路3,5,53の群速度遅延が複合されることにより分散補償されて、元の欠陥導波路より複合欠陥導波路54の1次分散曲線57の波長依存性が非常に大きく低減していることが判る。これにより、利用できる波長帯域を大きくすることもできるようになる。
FIG. 18 shows the wavelength λ1 corresponding to the vicinity of the optical frequency used as the first-order dispersion of the band with respect to the wavelength of the
図19は、図17のバンドの2次微分に対応し、複合欠陥導波路54の波長に対する2次分散特性を示したものである。ただし、欠陥導波路53は欠陥導波路3と同一であり、実質的に欠陥導波路3は2度伝播しており、説明のためこの2度の伝播により実効的な分散が元の欠陥導波路3の2倍になるものと簡略して説明する。図19(a)は欠陥導波路3,53の2次分散図を示し、61はバンド21が複合された場合の2次分散曲線である。図19(b)は図16中の中央の欠陥導波路5の2次分散図を示し、62はバンド24の2次分散曲線である。図19(c)は欠陥導波路3,5,53からなる複合欠陥導波路54の2次分散図を示し、53は複合欠陥導波路54の2次分散曲線、28は図17に対応させて示した複合欠陥導波路54への入射光の光周波数である。図19においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5,53を光パルスが透過するため、図19(c)に示すように、2種類の欠陥導波路3,5,53を伝播可能な周波数を有する入射光は、3つの欠陥導波路3,5,53で各々異なる種類の2次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図19(c)の63に示すような2次分散曲線となる。このとき、図19においては、複合欠陥導波路54を構成する欠陥導波路3,5,53の2次分散となるGVDλの符号が互いに異なり、一方は正で他方は負であることから、正の分散と負の分散とを有する複合欠陥導波路54として考えた場合に、この絶対値は異なるものの、入射光として用いる比較的狭い光周波数又は光波長の範囲において分散を小さくすることができ、複合欠陥導波路54の1次分散の波長依存性を従来のフォトニック結晶に比べて低減させることができることが判る。
FIG. 19 corresponds to the second derivative of the band of FIG. 17 and shows the second-order dispersion characteristics with respect to the wavelength of the
なお、複合欠陥導波路は、2つ又は3つの直列組合せに限定されるものではなく、4つ以上の複数個の欠陥導波路を直列に配置してもよい。また、本発明における「直列」とは、光伝播に対してシリアルな状態としての意味であり、直接連続して配置していなくても、光伝播システムとしてシリアルな状態で配置されていればよい。また、物理的に直列である必要はなく、方向性結合器のようなものでパラレルな状態に配置されていても光伝播としてはシリアルな状態に配置されていればよい。 Note that the composite defect waveguide is not limited to two or three series combinations, and four or more defect waveguides may be arranged in series. In addition, the term “series” in the present invention means a serial state with respect to light propagation, and may be arranged in a serial state as a light propagation system even if they are not arranged directly and continuously. . Moreover, it is not necessary to be physically in series, and it is only necessary that the light propagation is arranged in a serial state even if it is arranged in a parallel state like a directional coupler.
[第三の実施の形態]
本発明の第三の実施の形態を図20及び図21に基づいて説明する。図20は、本実施の形態であるスラブ型2次元フォトニック結晶からなる光制御素子のバンド図を模式的に示したものである。この光制御素子の構成は図1に示した光制御素子1と同様であるが、用いる光の周波数に対して、2次分散が正及び負の値を持つ欠陥導波路を複合させた複合欠陥導波路であるものの、その絶対値が異なり、かつ、群速度が異なっている。
[Third embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 20 schematically shows a band diagram of a light control element made of a slab type two-dimensional photonic crystal according to the present embodiment. The configuration of this light control element is the same as that of the
このとき、図20(a)は図1中の左側に示した欠陥導波路3のバンド図を示し、21はバンド、22はSiO2ライトライン、23はフォトニックバンドギャップである。図20(b)は図1中の右側に示した欠陥導波路5のバンド図を示し、24及び25はバンド、22はSiO2ライトライン、26はフォトニックバンドギャップである。図20(c)は図1中に示した欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路6のバンド図を示し、27は欠陥導波路のフォトニックバンドギャップ、64は複合欠陥導波路6の入射光の光周波数である。27は、2つの異なる欠陥導波路3,5のフォトニックバンドギャップ23,26が一定値ではないため、実際には破線の位置から若干ずれる場合が生じる。図20においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図11(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の分散を受けながら群速度遅延効果を受ける。ただし、欠陥導波路3,5は、各々の群速度及び2次分散値が異なるので、複合欠陥導波路6における2次分散の絶対値が結果として大きく異なってくる。
At this time, FIG. 20A shows a band diagram of the
図21は、この図20のバンドにおける1次微分が群速度Vgを示すことから、この群速度Vgに基づき複合欠陥導波路6の波長に対するバンドの1次分散として用いる光周波数近傍に対応した波長λ1と波長λ2の範囲においてこれを示したものである。図21(a)は欠陥導波路3の1次分散図を示し、65は1次分散曲線である。図21(b)は欠陥導波路5の1次分散図を示し、66はバンド24の1次分散曲線である。図21(c)は欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路6の1次分散図を示し、67は複合欠陥導波路6の1次分散曲線、64は図20に対応させて示した複合欠陥導波路6への入射光の光周波数である。図21においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図21(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の1次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図21(c)の67に示すような1次分散曲線となる。この1次分散曲線67での縦軸の値は、各々の波長における群速度Vgに対する1/Vg値と等しいが、複合欠陥導波路6の1/Vg値が、各々の欠陥導波路3,5の群速度遅延が複合されることにより分散補償されて、元の欠陥導波路より複合欠陥導波路6の1次分散曲線67の波長依存性が非常に大きく低減していることが判る。これにより利用できる波長帯域を大きくすることもできるようになる。図21に示すように、群速度や2次分散の絶対値が異なっていても、2次分散の符号が異なるフォトニック結晶を複合することにより良好な分散制御効果を実現できることが判る。
FIG. 21 shows the wavelength corresponding to the vicinity of the optical frequency used as the first-order dispersion of the band with respect to the wavelength of the
[第四の実施の形態]
本発明の第四の実施の形態を図22ないし図27に基づいて説明する。図22は本実施の形態であるスラブ型2次元フォトニック結晶からなる光制御素子71を模式的に示した構成図である。図22において、2は正の2次分散の導波モードを有する欠陥導波路3を備えるフォトニック結晶であり、4は負の2次分散の導波モードを有する欠陥導波路5を備えるフォトニック結晶である。2つの欠陥導波路3,5の直列配置により複合欠陥導波路72が構成されている。7はシリコンからなりフォトニック結晶2のベースとなる高屈折率薄膜、73はGaAsからなりフォトニック結晶4のベースとなる低屈折率薄膜である。8は高屈折率薄膜7及び低屈折率薄膜73に設けた2次元的周期配列を有する空気ホールであり、9は欠陥導波路5の内部に設けられた1次元的周期配列を有する微小な空気ホールである。
[Fourth embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 22 is a configuration diagram schematically showing a
図23は、図22に示したフォトニック結晶2,4の背景屈折率(実線:左軸)、欠陥導波路3,5の屈折率(破線:左軸)、これらの前者に対する後者の比で規定される屈折率比(一点破線:右軸)を、光伝播方向に対して示したものである。図23において、光伝播方向の座標(a.u.)として、0.0が複合欠陥導波路72への入射位置であり、0.5が2つの欠陥導波路3,5同士の結合端面であり、1.0が複合欠陥導波路72の出射位置である。ここでの屈折率も、構造的な影響を考慮した実効屈折率を意味し、同じシリコン材料からなる薄膜においても、薄膜の厚さを減少させたり、薄膜に空気構造を設けたりすることにより、この実効屈折率を意味する屈折率は小さくなる。このとき、図22においては、図1に示した場合と異なり、欠陥導波路3の背景屈折率が欠陥導波路5の背景屈折率よりも大きく、かつ、欠陥導波路3の屈折率比が欠陥導波路5の屈折率比よりも大きい。
FIG. 23 shows the background refractive index (solid line: left axis) of the
これらの図22及び図23に示すような複合欠陥導波路72構造により、短パルスの光パルスに対してより作製が容易で大きな分散制御効果と群速度遅延効果を有する小型低損失の光制御素子71となることについてバンド図を用いて説明する。
The
図24は、図22に示した構造の複合欠陥導波路72のバンド図を示す。図24(a)は図22中の左側に示した欠陥導波路3のバンド図を示し、21はバンド、22はSiO2ライトライン、23はフォトニックバンドギャップである。図24(b)は図22中の右側に示す欠陥導波路5のバンド図を示し、74及び75はバンド、76はSiO2ライトライン、77はフォトニックバンドギャップである。図24(c)は図22に示した欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路72のバンド図を示し、78は複合欠陥導波路72のフォトニックバンドギャップ、79は複合欠陥導波路72の入射光の光周波数である。図24においては、フォトニックバンドギャップ78は、2つの異なる欠陥導波路3,5のフォトニックバンドギャップ23,77の差が大きくなり、複合欠陥導波路72としては、フォトニックバンドギャップ23,77の複合の結果、より狭いフォトニックバンドギャップとなる。また、ライトライン80は、複合欠陥導波路72としては、より傾きの小さいライトラインに支配され、図24(b)のライトライン76に対応したライトライン80となる。
FIG. 24 shows a band diagram of the
このとき、図24においては、図1に示した構成の場合と同様に、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図24(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の分散を受けながら群速度遅延効果を受ける。
At this time, in FIG. 24, since the optical pulse is transmitted through the
ここで、図24(a)のバンド図と図24(b)のバンド図とを比較すると、バンドギャップ77全体が周波数の大きい方向にシフトしている。これは、フォトニック結晶4の背景屈折率が小さくなったことによる。このため、周波数が増加するときに波数が増加する導波バンドをフォトニックバンド内にシフトすることが、図1の背景屈折率が同じ場合の欠陥導波路と比較して小さなホール9を欠陥導波路5に設けることで実現できるようになる。このため、線欠陥導波路5の強度が向上して、より作製しやすいフォトニック結晶構造とすることができるようになる。また、線欠陥導波路にホールを設けない場合のフォトニックバンドの下に存在していた導波バンドからのシフト量が少ないので、バンドの歪みが比較的小さく、図24(a)のバンド21との対称性をより向上させることができ、より分散補償効果及び群速度遅延効果を向上することができるようになる。
Here, when the band diagram of FIG. 24A and the band diagram of FIG. 24B are compared, the entire band gap 77 is shifted in the frequency increasing direction. This is because the background refractive index of the
図25は、図8の場合と同様に、バンド図となる図24のバンドに対する1次微分が群速度Vgを示し、これに基づき複合欠陥導波路72の波長に対するバンドの1次分散として用いる光周波数近傍に対応した波長λ1と波長λ2の範囲においてこれを示したものである。図25(a)は欠陥導波路3のバンド21の1次分散図を示し、29は1次分散曲線である。図25(b)は図22中の右側に示す欠陥導波路5の1次分散図を示し、81はバンド74の1次分散曲線である。図25(c)は図22中の欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路72の1次分散図を示し、82は複合欠陥導波路72の1次分散曲線、79は図24中に対応させて示した複合欠陥導波路72への入射光の光周波数である。
25, as in the case of FIG. 8, the first-order derivative with respect to the band of FIG. 24, which is a band diagram, shows the group velocity Vg. This is shown in the range of wavelength λ1 and wavelength λ2 corresponding to the vicinity of the frequency. FIG. 25A shows a first-order dispersion diagram of the
図25においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図25(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の1次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図25(c)の82に示すような1次分散曲線となる。この1次分散曲線82での縦軸の値は、各々の波長における群速度Vgに対する1/Vg値と等しいため、複合欠陥導波路72の1/Vg値が、各々の欠陥導波路3,5の群速度遅延が複合されることにより分散補償されて、複合欠陥導波路72の1次分散曲線82の波長依存性が非常に大きく低減していることが判る。これらの作用は、図1の構成において図8を参照して説明した場合とほぼ同様である。
In FIG. 25, since the optical pulse is transmitted through the
図26及び図27は、図24のバンドの2次微分及び3次微分に対応し、複合欠陥導波路72の波長に対する2次分散及び3次分散として示したものである。図26(a)は図22中の左側の欠陥導波路3のバンド21の2次分散図を示し、32はバンド21の2次分散曲線である。図26(b)は図22中の右側の欠陥導波路5の2次分散図を示し、83はバンド74の2次分散曲線である。図26(c)は図22中に示した欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路72の2次分散図を示し、84は複合欠陥導波路72の2次分散曲線、79は図24中に対応させて示した複合欠陥導波路72への入射光の光周波数である。
FIGS. 26 and 27 correspond to the second and third derivatives of the band of FIG. 24 and are shown as second-order dispersion and third-order dispersion with respect to the wavelength of the
図26においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図26(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の2次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図26(c)の84に示すような2次分散曲線となる。
In FIG. 26, since the optical pulse is transmitted through the
このとき、図26においては、複合欠陥導波路72を構成する欠陥導波路3,5の2次分散となるGVDλの符号が図26(a)(b)に示すように互いに異なり、一方は正で他方は負であり、対称性も良好なことから、入射光としても用いる比較的狭い光周波数又は光波長の範囲において0分散となる光の周波数又は光の波長を実現することができ、複合欠陥導波路72の2次分散曲線84の波長依存性を非常に大きく低減できることが判る。
At this time, in FIG. 26, the signs of GVDλ which are second-order dispersion of the
図27(a)は図22中の左側に示した欠陥導波路3のバンド21の3次分散図を示し、35はバンド21の3次分散曲線である。図27(b)は図22中の右側に示した欠陥導波路5の3次分散図を示し、85はバンド24の3次分散曲線である。図27(c)は図22中に示した欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路72の3次分散図を示し、86は複合欠陥導波路72の3次分散曲線、79は図24中に対応させて示した複合欠陥導波路72への入射光の光周波数である。
FIG. 27A shows a third-order dispersion diagram of the
図27においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図27(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の3次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図27(c)の86に示すような3次分散曲線となる。このとき、図27においては、複合欠陥導波路72を構成する欠陥導波路3,5の3次分散となるDSの増減の度合いが図27(a)(b)に示すように互いに異なり、かつ、互いにフォトニック結晶2,4の線欠陥導波路であるので、この増減の度合がほぼ等しくなり、ほぼ一定値となる正の3次分散曲線を得ることができることが判る。この3次分散曲線86の一定値は、複合欠陥導波路72の各々のバンドのプロファイル及び複合欠陥導波路72に入射する入射光としても用いる比較的狭い光周波数又は光波長を変化させることにより比較的簡単に制御することが可能であり、結果として2次分散の値を制御することができることが判る。
In FIG. 27, since the optical pulse is transmitted through the
[第五の実施の形態]
本発明の第五の実施の形態を図28及び図29に基づいて説明する。図28は本実施の形態であるスラブ型2次元フォトニック結晶からなる光制御素子91を模式的に示した構成図である。図28において、92は負の2次分散の導波モードを有する欠陥導波路93を備えるフォトニック結晶であり、94は正の2次分散の導波モードを有する欠陥導波路95を備えるフォトニック結晶であり、2つの欠陥導波路93,95を直列配置させることにより複合欠陥導波路96が構成されている。7はシリコンからなる高屈折率薄膜であり、73はGaAsからなる低屈折率薄膜であり、6は高屈折率薄膜7又は低屈折率薄膜73に設けた2次元的周期配列を有する空気ホールであり、9は欠陥導波路93の内部に設けられて微小屈折率コントラスト構造となる1次元的周期配列を有する微小な空気ホールである。
[Fifth embodiment]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 28 is a configuration diagram schematically showing a
図29は、図28に示すフォトニック結晶92,94の背景屈折率(実線:左軸)、欠陥導波路93,95の屈折率(破線:左軸)、これらの前者に対する後者の比として規定される屈折率比(一点破線:右軸)を、光伝播方向に対して示したものである。図29において、光伝播方向の座標(a.u.)として、0.0が複合欠陥導波路96への入射位置であり、0.5が2つの欠陥導波路93,95同士の接続端面であり、1.0が複合欠陥導波路96の出射位置である。ここでの屈折率も、前述の場合と同様、構造的な影響を考慮した実効屈折率を意味し、同じシリコン材料からなる薄膜においても、薄膜の厚さを減少させたり、薄膜に空気構造を設けたりすることにより、この実効屈折率を意味する屈折率は小さくなる。図29においては、図22に示した構造とは異なり(逆であり)、欠陥導波路93背景屈折率が欠陥導波路95の背景屈折率よりも大きく、かつ、欠陥導波路93の屈折率比が欠陥導波路95の屈折率比よりも小さくなるように構成されている。
FIG. 29 is defined as the background refractive index (solid line: left axis) of the
このとき、周波数が増加するときに波数が増加する導波バンドをフォトニックバンド内にシフトし、かつ、このバンドが低屈折率薄膜73の欠陥導波路95と交点を有するようにするには、1次元的周期配列で設けた空気ホール9の径をより大きくすることで欠陥導波路93部分をより低屈折率化して、バンドを周波数の高い方に位置させる必要がある。このため、欠陥導波路93のシリコン部分の体積が小さくなり、強度的には若干低下する。しかしながら、図29から判るように、線欠陥導波路の屈折率が、複合された2つの欠陥導波路93,95でほぼ同一であるので、2つの接続部における反射をより低減させて透過率を向上させた複合欠陥導波路96を実現することができるようになる。
At this time, in order to shift the waveguide band whose wave number increases as the frequency increases into the photonic band and to have the intersection with the
[第六の実施の形態]
本発明の第六の実施の形態を図30に基づいて説明する。図30は本実施の形態であるスラブ型2次元フォトニック結晶からなる光制御素子101を模式的に示した構成図である。本実施の形態の光制御素子101は、例えば図1に示したフォトニック結晶2,4からなる光制御素子1に対して、そのフォトニック結晶2,4間に中間光伝搬手段としての屈折率分布型フォトニック結晶102を設けたものである。この屈折率分布型フォトニック結晶102は、フォトニック結晶2側からフォトニック結晶4側になるほど屈折率が線形的に減少する材料からなる屈折率分布薄膜103とこの屈折率分布薄膜103に形成した2次元的周期配列を有する空気ホール104とこの空気ホール104の配列欠陥からなる中間欠陥導波路105とにより構成されている。従って、本実施の形態の場合、3つの欠陥導波路3,105,5により複合欠陥導波路106が形成されている。
[Sixth embodiment]
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 30 is a configuration diagram schematically showing a
このとき、屈折率分布型材料により構成された中間欠陥導波路105は、その屈折率分布により、左右でホールの配列構造が同じであるにも関らず、欠陥導波路105部分の屈折率を左右で異なるような構造とすることができる。これにより、図6中に示した欠陥導波路3と欠陥導波路5とで異なる屈折率の差を小さくしたり同じとしたりすることができるようになる。このため、屈折率の差が生じることによる異なる構造間での界面反射を低減することができるようになり、複合欠陥導波路106の透過率を向上することができるようになる。
At this time, the
直列に配置させた欠陥導波路3,5間に設けた中間欠陥導波路105は、その左右の欠陥導波路3,5間の屈折率差を減少させる以外にも、伝播定数の差を低減させる、偏向回転を行う透過率を制御する等の他の光制御を行うことも非常に効果的である。
The
なお、直列に配置させた欠陥導波路3,5間に設ける中間光伝播手段としては、図30に示すような欠陥導波路105に限定されるわけではなく、単純な光ファイバや導波路、チャープ型ファイバグレーティングやAWG、外部変調器やモード変換器等の従来から公知の光伝播手段を用いて、その光制御機能を複合させて用いることも非常に効果的である。
The intermediate light propagation means provided between the
また、図28に示したような構成の光制御素子91の場合には、フォトニック結晶92,94間にフォトニック結晶102の場合とは左右逆となるような屈折率分布を持たせた中間光伝播手段を介在させればよい。
In the case of the
[第七の実施の形態]
本発明の第七の実施の形態を図31に基づいて説明する。図31は本実施の形態であるスラブ型2次元フォトニック結晶からなる光制御素子111を模式的に示した構成図である。
[Seventh embodiment]
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 31 is a configuration diagram schematically showing a light control element 111 made of a slab type two-dimensional photonic crystal according to the present embodiment.
図31において、112a,112bは各々フォトニック結晶113a,113bに形成された正の2次分散の導波モードを有する欠陥導波路であり、114a,114bは各々フォトニック結晶113a,113bに形成された負の2次分散の導波モードを有する欠陥導波路である。これらの2つずつの欠陥導波路112,114に対して方向性結合器115a,115bも設けられ、この方向性結合器115a,115bによって光伝播として直列に接続されて複合欠陥導波路116a,116bを構成している。
In FIG. 31, 112a and 112b are defect waveguides having positive second-order dispersion waveguide modes formed in the
このとき、例えば図31(a)の構成において、フォトニック結晶113aの欠陥導波路112aに入射した、入射光117は、フォトニック結晶113a内において、方向性結合器115aにより他方の欠陥導波路114aに結合し、その後、この欠陥導波路114aから出射する。このとき、入射光117は2つの欠陥導波路112a,114aで各々異なる種類の2次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、前述した場合と同様に、大きな分散補償効果及び群速度遅延効果を有する光制御素子を小型化することができるようになる。図31(b)の場合も同様であるが、入射光117は折り返されて入射側に出射する。
At this time, for example, in the configuration of FIG. 31A, incident light 117 incident on the
図32及び図33は、複数の方向性結合器118,119を設け、この方向性結合器118,119により複合線欠陥導波路120を形成した別の例である。複数の方向性結合器118,119を有することにより、例えば、図32に示すように、第3の欠陥導波路121から出射させたり、図33に示すように、入射させた元の欠陥導波路112から出射させたりすることができるようになり、より一層小型化することができるようになる。
FIGS. 32 and 33 show another example in which a plurality of
[第八の実施の形態]
本発明の第八の実施の形態を図34ないし図36に基づいて説明する。図34は本実施の形態の光制御素子に関するバンド図を示し、図1と同様の構成に対してそのホール構造を変化させることにより複合欠陥導波路6のバンドを変化させたものである。
[Eighth embodiment]
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 34 shows a band diagram relating to the light control element of the present embodiment. The band of the
図34(a)は図1中の左側に示した欠陥導波路3に相当するバンド図を示し、131はバンド、22はSiO2ライトライン、132はフォトニックバンドギャップである。図34(b)は図1中の右側に示した欠陥導波路5に相当するバンド図を示し、24,25はバンド、22はSiO2ライトライン、26はフォトニックバンドギャップである。図34(c)は図1中に示した欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路6に相当するバンド図を示し、133は複合欠陥導波路のフォトニックバンドギャップ、134は複合欠陥導波路6の入射光の光周波数である。フォトニックバンドギャップ133は、2つの異なる欠陥導波路3,5のフォトニックバンドギャップ132,26が一定値ではないため、実際には破線の位置から若干ずれる場合が生じる。図34においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路6を光パルスが透過するため、図34(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の分散を受けながら群速度遅延効果を受ける。
34A shows a band diagram corresponding to the
図35は、この図34のバンドにおける1次微分が群速度Vgを示し、これに基づき複合欠陥導波路の波長に対するバンドの1次分散として用いる光周波数近傍に対応した波長λ1と波長λ2の範囲においてこれを示したものである。図35(a)は図1中の左側の欠陥導波路3に相当するバンド131の1次分散図を示し、135は1次分散曲線である。図35(b)は図1中の右側の欠陥導波路5に相当するバンド24の1次分散図を示し、30はバンド24の1次分散曲線である。図35(c)は図1中に示した欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路6に相当する1次分散図を示し、136は複合欠陥導波路6の1次分散曲線、134は図34に対応させて示した複合欠陥導波路6への入射光の光周波数である。図35においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図35(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の1次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図35(c)の136に示すような1次分散曲線となる。この1次分散曲線136での縦軸の値は、各々の波長における群速度Vgに対する1/Vg値と等しいため、複合欠陥導波路6の1/Vg値が、各々の欠陥導波路3,5の群速度遅延が複合されることにより分散補償されており、複合欠陥導波路6の1次分散曲線136の波長依存性がその群速度の一致する近傍では低減していることが判る。
FIG. 35 shows the range of the wavelength λ1 and the wavelength λ2 corresponding to the vicinity of the optical frequency used as the primary dispersion of the band with respect to the wavelength of the composite defect waveguide based on the first order derivative in the band of FIG. This is shown in FIG. FIG. 35A shows a first-order dispersion diagram of a
図36は、図34のバンドの2次微分に対応して、複合欠陥導波路6の波長に対する2次分散として示したものである。図36(a)は図1中の左側に示した欠陥導波路3相当のバンド131の2次分散図を示し、137はバンド131の2次分散曲線である。図36(b)は図1中の右側に示した欠陥導波路5相当のバンド24の2次分散図を示し、33はバンド24の2次分散曲線である。図36(c)は図1中に示した欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路6相当の2次分散図を示し、138は複合欠陥導波路6の2次分散曲線、134は図34に対応させて示した複合欠陥導波路6への入射光の光周波数である。
FIG. 36 shows the second-order dispersion with respect to the wavelength of the
図36においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図36(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の2次分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図36(c)の138に示すような2次分散曲線となる。このとき、図36においては、複合欠陥導波路6を構成する欠陥導波路3,5の2次分散の符号が図36(a)(b)に示すように互いに異なり、一方は正で他方は負であることから、入射光としても用いる群速度が略0となる光周波数又は光波長の範囲において、0分散となる光の周波数又は光の波長を実現することができ、複合欠陥導波路6の1次分散曲線136の波長依存性を低減できることが判る。このとき、図1の場合と同様にバンド図におけるバンドの傾きの符号が反対方向であることが好ましい。
In FIG. 36, since the optical pulse is transmitted through the
また、図37及び図38は、各々図34に示したバンドの3次微分及び4次微分に対応し、複合欠陥導波路6の波長に対する3次分散及び4次分散として示したものである。図37(a)及び図38(a)は欠陥導波路3相当のバンド131の3次分散及び4次分散図を示し、139,140は各々バンド131の3次分散曲線及び4次分散曲線である。図37(b)及び図38(b)は欠陥導波路5相当のバンド24の3次分散図及び4次分散図を示し、141,142は各々バンド24の3次分散曲線及び4次分散曲線である。図37(c)及び図38(c)は図1中に示した欠陥導波路3,5からなる複合欠陥導波路6相当の3次分散図及び4次分散図を示し、143,145は各々複合欠陥導波路6の3次分散曲線及び4次分散曲線、134は図34に対応させて示した複合欠陥導波路6への入射光の光周波数である。図37及び図38においては、欠陥導波路3を光パルスが透過し、さらに欠陥導波路5を光パルスが透過するため、図37(c)及び図38(c)に示すように、2つの欠陥導波路3,5を伝播可能な周波数を有する入射光は、2つの欠陥導波路3,5で各々異なる種類の3次分散及び4次分散といった、より高次の分散を受けながら群速度遅延効果を受けることにより、図37(c)の143及び図38(c)の145に示すような3次分散曲線及び4次分散曲線となる。
37 and 38 correspond to the third and fourth derivatives of the band shown in FIG. 34, respectively, and are shown as third-order dispersion and fourth-order dispersion with respect to the wavelength of the
このとき、図37においては、複合欠陥導波路6を構成する欠陥導波路3,5の3次分散及び4次分散の増減の度合いが互いに異なる。これは、各々の欠陥導波路3,5を形成するフォトニック結晶2,4の背景屈折率、ホール構造又はピラー構造、欠陥導波路幅、及び欠陥導波路に設ける微小屈折率コントラスト構造により実現できる。そして、これらの値は群速度Vgが略0付近では、互いにフォトニック結晶からなり、かつ、バンド図におけるバンドの傾きが異なるので、高次分散が符号が同じ又は異なる状態で対称的となるように変化することを実現でき、かつ、これらの分散量を大きくすることができる。よって、これらを最適化することにより所望の3次分散及び4次分散の分散効果及び群速度遅延効果を有するフォトニック結晶を構成することにより、2次分散以外にも、超小型の3次分散や4次分散等の高次の分散補償素子として効果的である。これらは、従来の2次分散効果の有する分散補償素子と組合せることも非常に効果的である。
At this time, in FIG. 37, the degree of increase / decrease of the third-order dispersion and the fourth-order dispersion of the
ここでの、群速度Vgが「略0」とは、群速度Vgが少なくとも真空中の光速度に対して1/5倍以下、より好ましくは1/10倍以下となるような状態であり、これより群速度Vgが大きいと、単一の欠陥導波路の分散自体が小さいために、複合することによる効果が低減してしまう。 Here, the group velocity Vg is “substantially 0” is a state in which the group velocity Vg is at least 1/5 times, more preferably at most 1/10 times the light velocity in vacuum, If the group velocity Vg is larger than this, the dispersion itself of the single defect waveguide is small, so that the effect of combining is reduced.
[第九の実施の形態]
本発明の第九の実施の形態を図39に基づいて説明する。図39は本実施の形態であるスラブ型2次元フォトニック結晶からなる光制御素子141を模式的に示した構成図である。
[Ninth embodiment]
A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 39 is a configuration diagram schematically showing a
本実施の形態の光制御素子141はその一例として図1に示した光制御素子1と同様の構成とされているが、フォトニック結晶2中の欠陥導波路3部分を構成する高屈折率薄膜7が例えば温度変化によりその屈折率を可変できる材料により形成され、当該フォトニック結晶2が補正素子部分として構成されている。
The
このような光制御素子141の補正素子部分となるフォトニック結晶2に対して、波長帯域測定手段142、分散補正量決定手段143、温度制御手段144からなる分散補償補正量可変手段145が設けられている。146は光制御素子141への入射光であり、この入射光146の一部146aは分岐されて分散補償補正量可変手段145の波長帯域測定手段142に伝送される。また、147は光制御素子141からの出射光である。
A dispersion compensation correction amount varying means 145 including a wavelength band measuring means 142, a dispersion correction amount determining means 143, and a temperature control means 144 is provided for the
図39において、分散補償補正量可変手段145は、光制御素子141への入射波長を一部146aの光に基づき波長帯域測定手段142により検出し、このデータに応じて分散補償補正量決定手段1143が分散補償補正量を決定し、このデータに対応して温度制御手段144がフォトニック結晶2における欠陥導波路3の温度制御を行う。これにより、波長が変動しても常に良好な分散制御と遅延時間制御を行うことができる。波長帯域測定手段142に加えて入射光の分散測定手段を設けて、適切な分散制御を行うことも効果的である。
In FIG. 39, the dispersion compensation correction amount varying means 145 detects the wavelength incident on the
欠陥導波路3の屈折率を制御する方式としては、温度制御方式に限定されるものではなく、電気光学効果、磁気光学効果、非線形光学効果その他、種々の屈折率や導波路中の電磁界強度を変化させる方式を用いることができる。これにより、より一層高精度に分散制御と群速度制御をできるようになる。
The method for controlling the refractive index of the
また、欠陥導波路3単独ではなく、欠陥導波路5と複合してそれらの屈折率を制御したり、複合欠陥導波路6とは異なる光制御素子と複合させてそれらの屈折率、伝播モード、光路等を最適に制御したりすることは非常に効果的である。
In addition, the refractive index is controlled by combining with the
1 光制御素子
2 フォトニック結晶
3 欠陥導波路
4 フォトニック結晶
5 欠陥導波路
6 複合欠陥導波路
45 フォトニック結晶
51 光制御素子
52 フォトニック結晶
53 欠陥導波路
54 複合欠陥導波路
71 光制御素子
72 複合欠陥導波路
91 光制御素子
92 フォトニック結晶
93 欠陥導波路
94 フォトニック結晶
95 欠陥導波路
96 複合欠陥導波路
101 光制御素子
102 フォトニック結晶
105 中間光伝播手段
106 複合欠陥導波路
111 光制御素子
112 欠陥導波路
113 フォトニック結晶
115 方向性結合器
116 複合欠陥導波路
118 方向性結合器
119 方向性結合器
120 複合欠陥導波路
121 欠陥導波路
141 光制御素子
DESCRIPTION OF
Claims (15)
2次以上の正の高次分散の導波モードを有する欠陥導波路と該正の高次分散と同じ次数の負の高次分散の導波モードを有する欠陥導波路とを直列に配置した複合欠陥導波路からなることを特徴とする光制御素子。 In a light control element made of a photonic crystal having a defect waveguide,
A composite in which a defect waveguide having a waveguide mode of positive higher-order dispersion of the second order or higher and a defect waveguide having a negative higher-order dispersion waveguide mode of the same order as the positive higher-order dispersion are arranged in series An optical control element comprising a defect waveguide.
前記フォトニック結晶の背景屈折率に対する前記欠陥導波路の屈折率で規定される屈折率比が異なる2つ以上の欠陥導波路を直列に配置した複合欠陥導波路からなり、これらの2つ以上の欠陥導波路に対応した各々のフォトニック結晶の背景屈折率が異なることを特徴とする光制御素子。 In a light control element made of a photonic crystal having a defect waveguide,
It comprises a composite defect waveguide in which two or more defect waveguides having different refractive index ratios defined by the refractive index of the defect waveguide with respect to the background refractive index of the photonic crystal are arranged in series, and these two or more A light control element, wherein each photonic crystal corresponding to a defect waveguide has a different background refractive index.
A refractive index of at least one of a background refractive index of a photonic crystal having a composite defect waveguide composed of two defect waveguides arranged in series and a refractive index of a defect waveguide portion is variable. The light control element according to claim 1.
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WO2010035568A1 (en) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | 日本電気株式会社 | Optical lens and optical variable device |
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-
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008084830A1 (en) * | 2007-01-10 | 2008-07-17 | Nec Corporation | Optical control element |
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US8355611B2 (en) | 2008-01-11 | 2013-01-15 | Nec Corporation | Photonic crystal element |
US8355614B2 (en) | 2008-02-28 | 2013-01-15 | Nec Corporation | Optical waveguide |
WO2010035568A1 (en) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | 日本電気株式会社 | Optical lens and optical variable device |
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