JP2009251176A - Optical signal processing circuit - Google Patents

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Motohaya Ishii
Shinji Mino
Naoki Oba
Kazunori Senoo
Masaya Suzuki
直樹 大庭
和則 妹尾
元速 石井
真司 美野
賢哉 鈴木
Original Assignee
Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt>
日本電信電話株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical signal processing circuit which can further reduce diffraction loss in a joint surface between an array waveguide and a slab waveguide due to the problem in an AWG with bilateral asymmetric structure that the optimum longitudinal tapers at both sides cannot be simultaneously formed for the slab waveguide because the taper lengths are different from each other, and which can reduce excessive loss caused by lens aberration due to the divergence of a signal beam at a PLC emission end in an optical signal circuit having a spatial optical system side emitting the signal beam from an end face of the PLC. <P>SOLUTION: Gap part tapers with the array waveguides have the same shape at the boundary surfaces between the respective slab waveguides and the array waveguide in the AWG with bilateral asymmetric structure. The longitudinal taper controlled by the gap of the adjacent waveguides may have the same structure at an input side and an output side. The NA of the optical circuit is made smaller by a clad segment area in the vicinity of the emission end face of the optical circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光信号処理回路に関する。 The present invention relates to an optical signal processing circuit. より詳細には光信号の過剰損失を減らす光信号処理回路の構成に関する。 More particularly configuration of an optical signal processing circuit to reduce the excess loss of the optical signal.

光通信ネットワークの高速化、大容量化が進み、波長分割多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)伝送信号の処理に代表されるような光信号処理装置へのニーズも高まっている。 Speed ​​optical communication network, the process proceeds large capacity, wavelength division multiplexing (WDM: Wavelength Division Multiplexing) is also increasing demand for optical signal processing device typified by a processing of the transmission signals. 例えば、多重化された光信号をノード間で経路切り替えする機能が要請されている。 For example, the ability to route switching the multiplexed optical signal between the nodes is requested. 光−電気変換を経ないで、光信号のまま経路変換を行なうことで、光信号処理装置のトランスペアレント化が進められている。 Light - without going through electrical conversion, by performing path changing while the optical signal, transparent of the optical signal processing device has been promoted.

一方、光信号処理装置の小型化・集積化の観点から、導波路型光回路(PLC:Planar Lightwave Circuit)の開発研究が進められている。 On the other hand, from the viewpoint of downsizing and integration of the optical signal processing device, a waveguide type optical circuit (PLC: Planar Lightwave Circuit) Development of is underway. PLCでは、例えばシリコン基板上に石英ガラスを材料としたコアを形成して1つのチップに多様な機能を集積し、低損失で信頼性の高い光機能デバイスを実現している。 In PLC, for example, on a silicon substrate to form a core in which the silica glass as the material integrates various functions on one chip, and realizes an optical functional device having high reliability with low loss. さらには、複数のPLCチップと他の光機能部品とを組み合わせた複合的な光信号処理部品(装置)も登場している。 Furthermore, complex optical signal processing part that combines a plurality of PLC chips and other optical functional component (device) also appeared.

例えば、特許文献1には、アレイ導波路格子(AWG:Arrayed Waveguide Grating )などを含む導波路型光回路(PLC)と液晶素子などの空間変調素子を組み合わせた、光信号処理装置が開示されている。 For example, Patent Document 1, an array waveguide grating (AWG: Arrayed Waveguide Grating) combined waveguide-type optical circuit, including the (PLC) spatial modulation element such as a liquid crystal element, and the optical signal processing apparatus is disclosed there. より具体的には、液晶素子を中心として対称に配置されたPLC、コリメートレンズからなる波長ブロッカをはじめ、波長イコライザ、分散補償器などの検討が進められている。 More specifically, PLC arranged symmetrically around the liquid crystal element, a wavelength blocker consisting of collimating lens beginning, wavelength equalizer, the study of such dispersion compensator has been promoted. これらの光信号処理装置では、異なる波長を持つ複数の光信号に対して、波長毎に独立して光信号処理を行う。 These optical signal processing device, for a plurality of optical signals having different wavelengths, for optical signal processing independently for each wavelength.

上述の空間光学系を利用する光信号処理装置では、PLC上に形成されるAWGにおいて、入力スラブ導波路側と空間光学系側との間でアレイ導波路の拡がり角が異なり、AWGの構成が非対称となる場合がある。 In the optical signal processing apparatus using the above-described spatial optical system, the AWG is formed on a PLC, different divergence angle of the arrayed waveguide between the input slab waveguide side and the space optical system side, the structure of the AWG there is a case to be asymmetrical. すなわち、アレイ導波路の構成が両端で異なる場合がある。 That is, if the configuration of the arrayed waveguide is different at both ends. 本明細書においては、以後、簡単のためこの非対称を左右非対称と呼ぶ。 In the present specification, hereinafter referred to as the asymmetric asymmetric for simplicity.

図5は、波長ブロッカ等に用いられる左右非対称なAWGの構成を示す図である。 Figure 5 is a diagram showing the configuration of asymmetric AWG used in wavelength blocker like. 図5に示すように、AWGは、入力導波路10、第1のスラブ導波路11、アレイ導波路12、出力スラブ導波路13、出力導波路14から成る。 As shown in FIG. 5, AWG comprises an input waveguide 10, a first slab waveguide 11, array waveguide 12, an output slab waveguide 13, and an output waveguide 14. ここで、第1のスラブ導波路11の焦点距離Lf と、第2のスラブ導波路13の焦点距離Lf は、異なっている。 Here, the focal length Lf 1 of the first slab waveguide 11, the focal length Lf 2 of the second slab waveguide 13 is different. より具体的に波長ブロッカなどでは、第1のスラブ導波路11は光ファイバ等が接続される入力側となり、第2のスラブ導波路は集光レンズ等が配置される空間光学系側となる。 Etc. In a more specific wavelength blocker, a first slab waveguide 11 becomes the input side of such optical fibers are connected, a second slab waveguide becomes space optics side condenser lens or the like is arranged. このような非対称なAWGの場合、入力側のスラブ導波路11接続されるアレイ導波路12の各導波路は、放射状に配置され、空間光学系側のスラブ導波路13に接続されるアレイ導波路12の各導波路は、平行に配置される。 For such asymmetric AWG, each waveguide of the arrayed waveguide 12 connected slab waveguide 11 on the input side, are arranged radially, the array waveguides connected to the slab waveguide 13 of the spatial optical system side each waveguide 12 is arranged in parallel. また、スラブ導波路13は途中で切断され、出力導波路14を持たない場合もある。 Moreover, the slab waveguide 13 is cut in the middle, it may have no output waveguide 14.

図6は、スラブ導波路とアレイ導波路との接合部の構成例を示す図である。 Figure 6 is a diagram showing a configuration example of a joint portion between the slab waveguide and the arrayed waveguide. 図6では、入力側導波路の接合部を例示的に示している。 In FIG. 6, it exemplifies the junction of the input waveguide. 接合部においては、光信号の回折損失を低減するために通常テーパ導波路1が形成される。 In the joint, usually tapered waveguide 1 in order to reduce the diffraction loss of an optical signal is formed. ここで、テーパ導波路1の形状の決定は、一般に次のように求められる。 Here, the determination of the shape of the tapered waveguide 1 is generally obtained as follows. 隣り合うアレイ導波路2の成す角度をθ、アレイ導波路の接合面における導波路間隔をd 、アレイ導波路間のギャップ幅をG、アレイ導波路幅をW、テーパ導波路の長さをL 、スラブ導波路焦点距離をLf とすれば、次式の関係が成り立つ。 The angle between the arrayed waveguide 2 adjacent theta, d 1 the waveguide spacing in the joint surface of the arrayed waveguide, the gap width between the arrayed waveguides G, an array waveguide width is W, the length of the tapered waveguide L 1, if the slab waveguide focal length Lf 1, the following expression is established.
θ=d /Lf 式(1) θ = d 1 / Lf 1 formula (1)
G=(Lf +L )・θ −W 式(2) G = (Lf 1 + L 1 ) · θ -W formula (2)
さらに、式(1)および式(2)よりギャップ幅Gについて、次式が得られる。 Furthermore, the gap width G from formula (1) and (2), the following equation is obtained.
G=(Lf +L )・d /Lf −W 式(3) G = (Lf 1 + L 1 ) · d 1 / Lf 1 -W formula (3)

式(3)より、アレイ導波路2間のギャップGはスラブ導波路焦点距離Lf に依存する。 From equation (3), the gap G between the arrayed waveguide 2 is dependent on the slab waveguide focal length Lf 1. したがって、図5に示したように左右非対称な構成のAWGの場合には、アレイ導波路間のギャップGは非対称となる。 Therefore, in the case of AWG asymmetric configuration as shown in Figure 5, the gap G between the arrayed waveguides becomes asymmetrical.

アレイ導波路型の光回路において、導波路分岐点およびその周辺における光の伝搬損失を低減する方法として、スラブ導波路の分岐点からコアとコア間のクラッド層に埋設層をを形成する技術が提案されている(特許文献1)。 In the arrayed waveguide type optical circuit, waveguides branching point and a method of reducing the propagation loss of light in the surrounding, a technique of forming a buried layer from the branch point of the slab waveguide cladding layer between the core and the core has been proposed (Patent Document 1).

図7は、縦テーパの構造を示す図である。 Figure 7 is a diagram showing a structure of a vertical taper. ここでは、埋没層により形成される垂直方向のテーパ21(以下、縦テーパという)は、スラブ導波路11の分岐点(境界面)から離れるほど埋設層の厚さが徐々に薄く成るようにクラッド層中に形成したものである。 Here, the vertical direction of the taper 21 formed by the buried layer (hereinafter, referred to as vertical taper), the cladding such that the thickness of the more buried layer away from the branch point of the slab waveguide 11 (the boundary surface) is made gradually thinner it is obtained by forming in the layer. アレイ導波路に沿った断面で見れば、スラブ導波路11の上面に頂点を一致させた直角三角形の傾斜面を形成する。 If you look at the cross section along the array waveguide, to form the inclined surface of the right-angled triangle to match the vertex on the top surface of the slab waveguide 11. この埋設層による縦テーパ21の厚さは、一定の光回路作製プロセス条件(レジストパターンの露光条件、エッチングガスの条件等)の下では、縦テーパに隣接する導波路(コア)のパターンギャップに依存することが開示されている(段落0019の記載など)。 The thickness of the longitudinal taper 21 by the buried layer, constant optical circuit manufacturing process conditions (resist pattern exposure conditions, conditions of the etching gas) Under, the pattern gaps of the waveguide (core) adjacent to the longitudinal taper dependent it is disclosed (such as described in paragraph 0019).

具体的には、導波路分岐点およびその周辺における光の伝搬損失を効果的に低減させるため、所定の形状を持つ埋設層を形成するには導波路(コア)のパターン間隔を制御しなければならない。 Specifically, the waveguide branch points and in order to effectively reduce the propagation loss of light in the surrounding, to be controlled the pattern interval of the waveguide (core) to form a buried layer having a predetermined shape not not. 図5に示した、スラブ導波路11とアレイ導波路12およびスラブ導波路13とアレイ導波路12のいずれの接合面においても、接合面から各アレイ導波路側に向かって、縦テーパを同一の長さで形成するのが、伝搬損失の低減のために有効である。 Shown in FIG. 5, in both of the joining surfaces of the slab waveguide 11 and the arrayed waveguide 12 and slab waveguide 13 and the arrayed waveguide 12, toward the bonding surface in the arrayed waveguide side, the longitudinal taper same to form a length is effective for the reduction of propagation loss. なぜならば、縦テーパ長には、導波路の比屈折率差に対応した最適長があるからである。 Since the vertical taper length, there is a best length corresponding to the relative refractive index difference of the waveguide. 縦テーパ長が短すぎれば、上述した光の伝搬損失を減らすのに十分ではなく、逆に、縦テーパ長が長すぎれば、アレイ導波路の各導波路間において生じる光結合が顕著となって分光特性を劣化させるからである。 If vertical taper length is too short, not enough to reduce the propagation loss of light as described above, on the contrary, if the vertical taper length is too long, it becomes remarkable optical coupling occurring between each waveguide of the arrayed waveguide since it degrades the spectral characteristics.

一方で、特許文献2においては、アレイ導波路およびスラブ導波路の境界近傍におけるアレイ導波路の形状を、連続する2つのテーパ導波路に分割した構成が、開示されている。 Meanwhile, in Patent Document 2, the shape of the arrayed waveguide near the boundary of the arrayed waveguide and the slab waveguide, configuration divided into two tapered waveguide consecutive, it is disclosed. 2つのテーパ導波路のうち、スラブ導波路側のテーパ導波路を等間隔に形成している。 Of the two tapered waveguide has a tapered waveguide slab waveguide side at regular intervals. この構成により、伝搬損失の低減および製造歩留まりの向上が実現することが開示されている。 This configuration improves the reduction and production yield of the propagation loss that is achieved is disclosed.

特開2001−159718号公報(段落0010など、第4図) JP 2001-159718 JP (such as paragraphs 0010 Figure 4) 特開2007−93721号公報 JP 2007-93721 JP

たとえば、左右非対称な構造のAWGにおいては、式(3)から明なように、2つのスラブ導波路間で、ぞれぞれのギャップGが異なる。 For example, in the AWG of asymmetrical structure, equation (3) from the light of such, between two slab waveguides, the gap G of Zorezore different. 例えば、屈折率比Δ=1.5%、W=6μm、d =10μm、Lf =10mm、Lf =35mmとすると、アレイ導波路の入力側の縦テーパの長さは100μm、アレイ導波路の空間光学系側の縦テーパの長さは500μmとなる。 For example, the refractive index ratio Δ = 1.5%, W = 6μm , d 1 = 10μm, Lf 1 = 10mm, When Lf 2 = 35 mm, the length of the longitudinal taper of the input side of the arrayed waveguide 100 [mu] m, the array guide the length of the longitudinal taper of the waveguide space optical system side becomes 500 [mu] m. この場合、入力側の縦テーパにおいては、テーパの長さが十分でないため回折光低減の効果を十分に得られず回折損失が発生してしまう。 In this case, in the longitudinal taper of the input side, the diffraction loss not be obtained a sufficient effect of reducing diffracted light for the length of the taper is not sufficient occurs.

上述のように、左右非対称な構成のAWGにおいては、テーパ長がお互いに異なってしまうため、左右いずれのスラブ導波路に対しても、同時に最適な縦テーパを形成することができなかった。 As described above, in the AWG of asymmetrical structure, since the taper length becomes different from each other, with respect to right or left of the slab waveguide, it was not possible to form an optimum vertical taper simultaneously. また、左右非対称な構成のAWGにおいて、アレイ導波路とスラブ導波路との接合面における回折損失をさらに低減させる方法が望まれていた。 Further, in the AWG of asymmetric configurations, methods to further reduce the diffraction loss at the joint surface between the arrayed waveguides and the slab waveguide has been desired.

また、特許文献2に開示された構成によれば、左右非対称な構成のAWGに対しても回折損失を低減させることができるとも考えられるが、特許文献2においてテーパ導波路の具体的な構造は詳細に定義はされていない。 Further, according to the configuration disclosed in Patent Document 2, it may be considered that it is possible to reduce the diffraction loss even for asymmetrical configuration of the AWG, the specific structure of the tapered waveguide in Patent Document 2 defined in more detail they have not been. 本発明においては、より具体的な構成を提案し、左右非対称な構成のAWGの伝搬損失を低減させる。 In the present invention, it proposes a more specific structure, reducing the propagation loss of the asymmetric structure of the AWG.

本来は、AWGの分光特性に影響を与えるアレイ導波路の等価屈折率を制御するため、入力側テーパ導波路および出力側テーパ導波路で、テーパ導波路のレイアウトを同じものとするのが通常であった。 Originally, in order to control the effective refractive index of the arrayed waveguide affecting the spectral characteristics of the AWG, the input side tapered waveguide and the output side tapered waveguide, the layout of the tapered waveguide at usually to the same there were. 左右非対称な構成のAWGにおいて、左右の各スラブ導波路に接するテーパ部分の形状を異ならせる必要があるため、テーパ部分の等価屈折率を変化させることになる。 In AWG asymmetrical configuration, it is necessary to vary the shape of the tapered portion in contact with the right and left slab waveguide, will change the equivalent refractive index of the tapered portion. したがって、テーパ部分の等価屈折率を変化も考慮したAWGの分光特性の設計が必要となり、設計をより複雑なものとしてしまう。 Therefore, changing the effective index of the tapered portion also becomes necessary to design the spectral characteristics of the AWG in consideration, resulting in more complicated designs. テーパ部分の形状の影響を含めた分光特性の設計方法を複雑化させる問題があった。 A problem of complicating the design method of the spectral characteristics including the influence of the shape of the tapered portion.

本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、少なくとも1本の入力導波路と、前記入力導波路に接続された第1のスラブ導波路と、前記第1のスラブ導波路に接続され複数の導波路から構成されたアレイ導波路と、前記アレイ導波路に接続され前記第1のスラブ導波路とは異なる焦点距離を持つ第2のスラブ導波路とを備えたアレイ導波路格子において、前記第1のスラブ導波路との境界面において接続され、前記第1のスラブ導波路と前記アレイ導波路の各導波路との間に形成された長さL1の第1の入力テーパ導波路と、両端を前記第1の入力テーパ導波路および前記アレイ導波路の各導波路に接続された第2の入力テーパ導波路と、前記第2のスラブ導波路との境界面において接続され、前記第2のスラブ The present invention, in order to achieve the above object, an invention according to claim 1, the input waveguide of at least one, a first slab waveguide connected to the input waveguide, said first an array waveguide configured is connected to the first slab waveguide from a plurality of waveguides, a second slab waveguide connected to the arrayed waveguide having a different focal length from the first slab waveguide in the arrayed waveguide grating having the first is connected at the interface between the slab waveguide, the length L1 formed between each waveguide of the arrayed waveguide and said first slab waveguide a first input tapered waveguide, and a second input tapered waveguide connected at both ends to each waveguide of said first input tapered waveguide and the arrayed waveguide, and the second slab waveguide is connected at the interface, the second slab 波路と前記アレイ導波路の各導波路との間に形成された長さL2の第1の出力テーパ導波路と、両端を前記第1の出力テーパ導波路および前記アレイ導波路の各導波路に接続された第2の出力テーパ導波路とを備え、隣り合う前記第1の入力テーパ導波路間において形成される間隙の形状と隣り合う前記第1の出力テーパ導波路間において形成される間隙の形状とが同一であることと特徴とするアレイ導波路格子である。 A first output tapered waveguide length L2 formed between the waveguide and the waveguide of the arrayed waveguide, the two ends to each waveguide of said first output tapered waveguide and the arrayed waveguide and a second output tapered waveguide connected, the formed between the adjacent and gap shape formed between the adjacent first input tapered waveguide first output tapered waveguide gap and the shape is arrayed waveguide grating to be the characteristic of the same.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のアレイ導波路格子であって、前記第1の入力テーパ導波路の長さL1と、前記第1の出力テーパ導波路の長さL2とが等しく、前記第1の入力テーパ導波路と前記第2の入力テーパ導波路との接続面における隣接する前記第1の入力テーパ導波路間の間隙長と、前記第1の出力テーパ導波路と前記第2の出力テーパ導波路との接続面における隣接する前記第1の出力テーパ導波路間の間隙長とが等しく、前記第1の入力テーパ導波路と前記第1のスラブ導波路の各導波路との接続面における隣接する前記第1の入力テーパ導波路間の間隙長と、前記第1の出力テーパ導波路と前記第2のスラブ導波路の各導波路との接続面における隣接する前記第1の出力テーパ導波路間の間隙長とが等しいことを According to a second aspect of the invention, an array waveguide grating according to claim 1, the length L1 of the first input tapered waveguide, the length L2 of the first output tapered waveguide equal, and the gap length between the first input tapered waveguide adjacent at the connecting surface between the first input tapered waveguide and the second input tapered waveguide, said first output tapered waveguide is equal to the gap length between said first output tapered waveguide adjacent at the connecting surface between the second output tapered waveguide, the guide of the first input tapered waveguide and said first slab waveguide wherein adjacent the connecting surface and the gap length between the first input tapered waveguide adjacent, each waveguide of said first output tapered waveguide and the second slab waveguide in the connecting surface between the waveguide that the gap length between the first output tapered waveguide is equal to 徴とする。 And butterflies.

請求項3に記載の発明は、基板上に形成された、少なくとも1本の入力導波路と、前記入力導波路に接続された第1のスラブ導波路と、前記第1のスラブ導波路に接続され複数の導波路から構成されたアレイ導波路を含み、前記基板の端面から分光された光信号を空間へ出射するアレイ導波路格子であって、前記アレイ導波路の複数の導波路の各々は、前記端面の近傍においてアレイ導波路に直交する方向にクラッド材料によって形成された複数のセグメント領域によって分断されており、前記複数のセグメント領域の導波路方向の各長さは、前記端面に向かって順次大きくなることと、前記アレイ導波路格子から出射した光信号を集光する集光レンズとを備えたことを特徴とする光信号処理装置である。 The invention according to claim 3, formed on a substrate, an input waveguide of at least one, a first slab waveguide connected to the input waveguide, connected to the first slab waveguide is includes an array waveguide including a plurality of waveguides, the optical signal is spectrally from the end face of the substrate an array waveguide grating for emitting into space, each of the plurality of waveguides of the arrayed waveguide , in the direction orthogonal to the arrayed waveguide in the vicinity of the end face being separated by a plurality of segment areas formed by the cladding material, the length of the waveguide direction of the plurality of segment areas are toward the end face and the increased sequentially, an optical signal processing apparatus characterized in that the optical signals emitted from the array waveguide grating and a focusing lens for focusing.

請求項4に記載の発明は、基板上に形成された、少なくとも1本の入力導波路と、前記入力導波路に接続された第1のスラブ導波路と、前記第1のスラブ導波路に接続され複数の導波路から構成され、前記基板の端面から分光された光信号を空間へ出射するアレイ導波路とを備え、前記アレイ導波路の複数の導波路の各々は、前記端面の近傍においてアレイ導波路に直交する方向にクラッド材料によって形成された複数のセグメント領域によって分断されており、前記複数のセグメント領域の前記導波路方向の各長さは、前記端面に向かって順次大きくなることを特徴とするアレイ導波路格子である。 Invention according to claim 4, which is formed on a substrate, an input waveguide of at least one, a first slab waveguide connected to the input waveguide, connected to the first slab waveguide is composed of a plurality of waveguides is provided with an array waveguide for emitting the optical signal is spectrally from the end face of the substrate to the space, each of the plurality of waveguides of the arrayed waveguide is an array in the vicinity of the end face in a direction perpendicular to the waveguide are separated by a plurality of segment areas formed by the cladding material, characterized in that each length of the waveguide direction of the plurality of segment areas is made sequentially increased toward the end face an array waveguide grating to.

以上説明したように、本発明によれば、アレイ導波路とスラブ導波路との接合面における回折損失をさらに低減させることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to further reduce the diffraction loss at the joint surface between the arrayed waveguides and the slab waveguide. さらに、PLCの出射端における信号光の広がりに起因する空間光学系との光結合に係る過剰損失を減らすことができる。 Furthermore, it is possible to reduce the excess loss of the optical coupling with the spatial optical system caused the spread of the signal light at the output end in the PLC. 左右非対称な構成のAWGにおいて、過剰損失を減らすことができる。 In AWG asymmetrical configuration, it is possible to reduce the excess loss.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail. 本発明は、左右非対称な構成のAWGにおいて、スラブ導波路とアレイ導波路との接合面や、PLCの出射端面における回折損失を大幅に減らす光回路の構成に関するものである。 The present invention, in the AWG of asymmetrical structure, and joint surface between the slab waveguide and the arrayed waveguide, to a configuration of the optical circuit to greatly reduce the diffraction loss at the output end face in the PLC.

第1の実施形態:図1は、本発明の光回路におけるテーパ導波路の構造を示す図である。 First Embodiment: FIG. 1 is a diagram showing a structure of a tapered waveguide of the optical circuit of the present invention. 図4で示した左右非対称な構成のAWGにおいて、(a)は入力側の第1のスラブ導波路11とアレイ導波路12との接合面近傍を、(b)は第2のスラブ導波路13とアレイ導波路12との接合面近傍をそれぞれ示した図である。 In AWG of asymmetric configuration shown in FIG. 4, (a) is a joint surface near the first slab waveguide 11 and the array waveguide 12 on the input side, (b) a second slab waveguide 13 and is a view showing a joint surface near the array waveguide 12, respectively. 図1では、アレイ導波路12の複数ある導波路のうちの一部の導波路のみを示しており、実際のアレイ導波路はより多くの導波路から構成されることに注意されたい。 In Figure 1, shows only a part of the waveguide of the plurality of waveguides of the arrayed waveguide 12, the actual array waveguides Note be composed of more waveguides. また、図1の(b)においては第2のスラブ導波路13および出力導波路14を示しているが、スラブ導波路13と第1の出力テーパ導波路17との境界37において、光導波路基板を切断し、空間光学系に光信号を出射する場合にも、以下の説明が当てはまることに注意されたい。 Although in the FIG. 1 (b) shows the second slab waveguide 13 and output waveguide 14 at the boundary 37 between the slab waveguide 13 and the first output tapered waveguide 17, the optical waveguide substrate cutting the, even in the case of emitting an optical signal to space optics, it should be noted that the following description applies. 入力側の接合面は、第1のスラブ導波路11から第1の入力テーパ導波路15および第2の入力テーパ導波路16を経て、アレイ導波路を構成する各導波路の一端へ連続的に接続されている。 Bonding surface of the input side, the first slab waveguide 11 through the first input tapered waveguide 15 and the second input tapered waveguide 16, continuously to one end of each waveguide constituting the arrayed waveguide It is connected. 同様に、出力側の接合面も、第2のスラブ導波路13から第1の出力テーパ導波路17および第2の出力テーパ導波路18を経て、アレイ導波路を構成する各導波路の他端へ連続的に接続されている。 Similarly, the junction surface of the output side, the other end of each waveguide from the second slab waveguide 13 through the first output tapered waveguide 17 and the second output tapered waveguide 18, constituting the arrayed waveguide It is continuously connected to. 第1のテーパ導波路からアレイ導波路の各導波路に至るまでの幅は、入力側および出力側のいずれにおいても、それぞれ連続的に変化している。 The width of the first tapered waveguide up to each waveguide of the arrayed waveguide, in both the input side and output side, respectively continuously changed.

本発明の特徴は、第1の入力テーパ導波路15の間隙部および第1の出力テーパ導波路17の間隙部によって形成されるテーパ形状を同一形状とする点にある。 Feature of the present invention is a tapered shape formed by the cavity part of the first gap portion and the first input tapered waveguide 15 of the output tapered waveguide 17 in that the same shape. ここで、隣り合うテーパ導波路間の間隙部によって形成されるテーパ状または台形状の部分を間隙テーパと呼ぶ。 Here, it referred to as tapered or trapezoidal section is formed by a gap between the adjacent tapered waveguide with a gap taper.

具体的には、第1のスラブ導波路11の端面から間隙部の長さがL 11となるような第1の入力テーパ導波路15が接続され、さらに長さL 12の第2の入力テーパ導波路16が接続されている。 Specifically, a first input tapered waveguide 15, such as the length of the gap from the end face is L 11 of the first slab waveguide 11 is connected, further a second input taper length L 12 waveguide 16 is connected. 第1の入力テーパ導波路15と第1のスラブ導波路11との境界36における導波路間ギャップはG 11である。 A first input tapered waveguide 15 is a waveguide gap at the boundary 36 between the first slab waveguide 11 is G 11. これら2つの入力テーパ導波路15、16に対応して、第2のスラブ導波路13の端面から間隙部の長さがL 21の第1の出力テーパ導波路17が接続され、さらに長さL 22の第2の出力テーパ導波路18が接続されている。 In response to these two inputs tapered waveguide 15 and 16, the first output tapered waveguide 17 of the length of the gap from the end face of the second slab waveguide 13 is L 21 is connected, further length L second output tapered waveguide 18 of 22 are connected. 第1の出力テーパ導波路17と第2のスラブ導波路13との境界37における導波路間ギャップはG 21である。 A first output tapered waveguide 17 is a waveguide gap at the boundary 37 between the second slab waveguide 13 is G 21.

ここで、入力側の隣り合う導波路により形成される間隙部の形状と、出力側の隣り合う導波路により形成される間隙部の形状とが、同一となるように間隙テーパを形成する。 Here, the shape of the gap formed by the waveguide adjacent the input side, the shape of the gap formed by the waveguide adjacent the output side, to form a gap taper to be identical. すなわち、次式を満たすように各テーパ導波路を構成する。 That is, forming each tapered waveguide so as to satisfy the following equation.
11 =L 21式(4) L 11 = L 21 Equation (4)
11 =G 21式(5) G 11 = G 21 formula (5)
21 =G 22式(6) G 21 = G 22 Equation (6)
ここで、間隙部のテーパ形状は台形とすることもできるが、この場合テーパの長さLは台形の高さを言うものとする。 Here, the tapered shape of the gap portion may also be a trapezoid, the length L in this case taper shall refer to the trapezoid height.

上述の条件を満たすようにテーパ導波路のパターンをレイアウトすることにより、入力側および出力系側のいずれにおいても、縦テーパを均一に製造することができる。 By laying out the pattern of the tapered waveguide so as to satisfy the above conditions, in both the input side and output system side, it is possible to vertically taper uniformly produced. 前述のように、縦テーパの形状は、主に露光時間・エッチングガスの条件などの製造プロセス条件によって決定される。 As described above, the shape of the longitudinal taper is mainly determined by the manufacturing process conditions, such as conditions of the exposure time and the etching gas. さらにフォトマスク上の導波路間の間隙部のパターンにも依存するため、間隙部のパターンを同一とすることによって、均一な縦テーパの製造を可能とする。 To further also depends on the pattern of the gap between the waveguides on the photomask, by the pattern of the gap portion and the same, enables the production of a uniform vertical taper.

上述のように、左右非対称な構成のAWGにおける各スラブ導波路とアレイ導波路との境界面において、アレイ導波路間の間隙部テーパ形状を同一とすることにより、入力側および出力系側で、隣接する導波路のギャップにより制御される縦テーパを同一の構造とすることができる。 As described above, in the boundary surface between the slab waveguide and the arrayed waveguide in the AWG asymmetrical configuration, the gap portion tapered between arrayed waveguides by the same, at the input side and output system side, the longitudinal taper that is controlled by the gap between adjacent waveguides can be the same structure. 第1の入力テーパ導波路および第1の出力テーパ導波路のいずれの間隙部においても、同一形状の縦テーパを構成することができるため、従来のテーパ導波路構成と比較して回折損失を減らすことができる。 In any of the gap portion of the first input tapered waveguide and the first output tapered waveguide, it is possible to configure the longitudinal taper of the same shape, reduce diffraction losses as compared to conventional tapered waveguide structure be able to.

第1の入力テーパ導波路15とアレイ導波路12との間は、第2の入力テーパ導波路16によって導波路幅が連続的に変化するように接続すればよい。 Between the first input tapered waveguide 15 and the array waveguide 12, the waveguide width may be continuously changed so connected by a second input tapered waveguide 16. 同様に、第1の出力テーパ導波路17とアレイ導波路12との間は、第2の入力テーパ導波路18によって導波路幅が連続的に変化するように接続すればよい。 Similarly, between the first output tapered waveguide 17 and the arrayed waveguide 12, the waveguide width may be continuously changed so connected by a second input tapered waveguide 18.

上述のように、テーパ導波路間の間隙テーパの形状が同一となるように両側の第1のテーパ導波路をそれぞれ形成する構成とすることにより、左右非対称な構成を持つAWGに対して同一の縦テーパを形成して、回折損失を低減することができる。 As described above, by configuring the shape of the gap taper between the tapered waveguide to form respectively a first tapered waveguide on both sides to be the same, the same relative AWG with asymmetrical construction to form a longitudinal taper, it is possible to reduce the diffraction loss. これに限られず、同一のウエファ上に異なる焦点距離のスラブ導波路を持つAWGを一括して形成する場合にも、すべてのAWGに対して縦テーパ長を同時に最適化できる。 Not limited thereto, in the case of collectively forming the AWG with the slab waveguide of different focal lengths on the same wafer may be simultaneously optimized vertical taper length for all AWG.

第2の実施形態発:次に、PLCによる光回路の空間光学系への出射端面における回折損失を低減する構成を説明する。 Second Embodiment are: Next, a configuration for reducing the diffraction loss at the output end face of the spatial optical system of the optical circuit by PLC.

図2は、シリコン基板などの上に形成されたAWGの出射端部の形状を示す図である。 Figure 2 is a view showing the shape of the emission end portion of the AWG, which is formed on a silicon substrate. 非対称な構成のAWGでは、光信号が出射する空間光学系側は、スラブ導波路が途中で切断された構成となっており端面35から光信号が出射する。 In AWG asymmetric configuration, the spatial optical system side of the optical signal is emitted, the light signal from the end face 35 has a configuration in which the slab waveguide is disconnected halfway is emitted. 従来技術では、スラブ導波路とアレイ導波路との境界面における回折損失低減方法として、図2の(a)に示すようなセグメント導波路があった。 In the prior art, as the diffraction loss reduction method at the boundary surface between the slab waveguide and the arrayed waveguide, there is a segment waveguide as shown in FIGS. 2 (a). セグメント導波路は、複数のアレイ導波路22a〜22dに垂直で、各導波路を横断するように形成された複数のコア材料で形成されたコアセグメント領域31a、31b、31cを含み構成される。 Segment waveguide perpendicular to the plurality of array waveguides 22a to 22d, formed include core segment region 31a is formed by a plurality of core material formed so as to cross the respective waveguides, 31b, a 31c. 各々のコアセグメント領域の幅は、スラブ導波路側から徐々に減少していく構造を持っており、図2では、端面35から徐々に領域幅が減少する。 The width of each core segment region has a gradually diminishing construction from the slab waveguide side, in FIG. 2, gradually region width from the end face 35 decreases. このようにコアセグメント領域31a、31b、31cを含む構成をセグメント導波路33という。 Thus the core segment areas 31a, 31b, the configuration including the 31c that segment waveguide 33.

このようなセグメント領域は、AWGから空間光学系に出射される光信号の分光方向に対する回折に起因する損失を減らす効果を持つ。 Such segment region has the effect of reducing the losses due to diffraction by the spectral direction of the light signals emitted from the AWG in space optics. しかしながら、出射端におけるAWG基板垂直方向の開口数(以下NAとする)は、アレイ導波路コア22a〜22dの等価屈折率により決定される。 However, (or less NA) AWG substrate vertical aperture at the output end is determined by the equivalent refractive index of the arrayed waveguide core 22a to 22d. NAは、コア材料の屈折率が支配的に寄与しており、大きな値となっていた。 NA, the refractive index of the core material has been dominantly contribute, it has been a large value. 一般に、大きなNAを持つ光学系においては、収差の影響を受けやすい。 Generally, in an optical system with a large NA, susceptible to aberrations. したがって、空間光学系においてAWG基板垂直方向の光波面の制御に用いられる集光レンズの収差の影響を受けやすいとう問題があった。 Accordingly, there has been susceptible shaken problem aberrations condenser lens used in the control of the optical wavefront of the AWG substrate vertically in a spatial optical system.

図2の(b)は、本発明の光回路のセグメント導波路を持つAWGの出射端部の形状を示す図である。 (B) in FIG. 2 is a view showing the shape of the emission end portion of the AWG with a segment waveguide of the optical circuit of the present invention. アレイ導波路の出射端面35の近傍において、各導波路23a〜23d自体をセグメント化して断続的に導波路コアを形成し、端面35へ向けて次第にコアを消失させる構造としている。 In the vicinity of the exit end face 35 of the arrayed waveguide, it has a structure that segments the respective waveguides 23a~23d itself intermittently to form a waveguide core, abolishes gradually core toward the end face 35. すなわち、複数の導波路23a〜23dに垂直で、各導波路を横断するようにクラッド材料のクラッドセグメント領域32a、32b、32cが設けられている。 In other words, perpendicular to the plurality of waveguides 23 a to 23 d, cladding segment area 32a, 32b, 32c are provided in the cladding material so as to cross the respective waveguides. セグメント化された導波路領域をセグメント導波路34とよぶ。 The segmented waveguide region is called a segment waveguide 34. クラッド材料と同じ材料によってクラッドセグメント領域32a、32b、32cを形成することで、導波路23a〜23dは、出射端面35に近づくにしたがって、よりクラッドの屈折率を感じる。 The same material as the clad material by forming cladding segment area 32a, 32b, a 32c, waveguide 23a~23d is toward the exit end face 35, feel more refractive index of the cladding. したがって、導波路の等価屈折率は減少し、導波路23a〜23dを伝搬する光信号のモード径は大きくなる。 Therefore, the equivalent refractive index of the waveguide is reduced, the mode diameter of an optical signal propagating through the waveguide 23a~23d increases. 結果として、従来技術によるセグメント導波路と比較して、空間光学系に対する基板垂直方向のNAは小さくなる。 As a result, as compared with the segment waveguide according to the prior art, the NA of the substrate vertically with respect to the spatial optical system becomes small.

図3は、従来技術のセグメント導波路を含む光回路の構成を示す図である。 Figure 3 is a diagram showing a configuration of an optical circuit including a prior art segment waveguides. 図4は、従来技術タイプのセグメント導波路と対比させた本発明のセグメント導波路を含む光回路の構成を示す図である。 Figure 4 is a diagram showing a configuration of an optical circuit comprising a segment waveguide of the present invention in comparison with prior art types of segments waveguide. 図3において、光回路40は、スラブ導波路11、アレイ導波路12および従来技術によるセグメント導波路33を含む。 3, the optical circuit 40 comprises a slab waveguide 11, a segment waveguide 33 according to the arrayed waveguide 12 and the prior art. アレイ導波路12は、簡単のため4本の導波路によって、概念的に示している。 Array waveguide 12, by four waveguides for simplicity illustrates conceptually. A−A´線を含む回路基板断面を見ると、各導波路22のコアは、端面35に至るまで連続的にコアで構成されており、さらにセグメント領域31a、31b、31cの材料の屈折率がコアの屈折率に等しいので、導波路22の等価屈折率は、コア材料のバルクの屈折率に近くなり、AWG基板垂直方向に関して導波路への光の閉じ込め効果が強くなる。 Looking at the circuit board section including an A-A'line, the core of each waveguide 22, up to the end face 35 is constituted by continuously core further segment area 31a, 31b, the refractive index of 31c material since but equal to the refractive index of the core, the equivalent refractive index of the waveguide 22 is made close to the refractive index of the core material bulk, light confinement effect becomes stronger to the waveguide with respect to AWG substrate vertically. したがって、端面35から出射される光信号のAWG基板垂直方向に対するNAは大きくなる。 Therefore, NA is increased for AWG substrate vertical optical signal emitted from the end face 35.

一方、図4で示される本発明のセグメント導波路を利用した光回路は、図3で示した構成と類似するが、端面35近傍にクラッドセグメント導波路34を備える点で相違している。 On the other hand, the optical circuit using a segment waveguide of the present invention shown in FIG. 4 is similar to the configuration shown in FIG. 3, it is different in including a clad segment waveguide 34 to the end surface 35 near. 図4の基板断面図からわかるように、導波路23のコアは端面35に向かって断続的に消失しており、端面近傍ではクラッドセグメント領域はクラッド材料で満たされている。 As can be seen from the substrate cross-sectional view of FIG. 4, the waveguide core 23 is intermittently disappears towards the end face 35, the end face near the cladding segment area is filled with a cladding material. 端面35におけるAWG基板に垂直なy方向についてNAを比較すれば、本発明のクラッドセグメント導波路34のコアの屈折率はクラッドの屈折率に等しいので、導波路23の等価屈折率はよりクラッドの屈折率に近くなる。 By comparing the NA and perpendicular y-direction AWG substrate at the end face 35, a core refractive index of the cladding segments waveguide 34 of the present invention is equal to the refractive index of the cladding, the equivalent refractive index of the waveguide 23 is more cladding It is close to the refractive index. したがって、光信号のモード径はより大きくなるので、本発明の光回路から出射される光信号のAWG基板垂直方向のNAは、より小さくなる。 Therefore, since the mode diameter of the optical signal becomes larger, AWG substrate vertical NA of the optical signals emitted from the optical circuit of the present invention, smaller.

具体的には、屈折率差Δ=1.5%の石英PLCの場合、出射端35における出射光のy方向のモード径は2.5μmとなり、この時NA=1.95となる。 Specifically, when the refractive index difference delta = 1.5% of silica PLC, the mode diameter in the y-direction of the emitted light at the output end 35 becomes 2.5μm, and this time NA = 1.95. 一方、本発明のセグメント導波路34を含む構成では、出射端35における出射光のy方向のモード径は4.0μmとなり、この時NA=1.25となる。 On the other hand, in a configuration comprising a segment waveguide 34 of the present invention, the mode diameter in the y-direction of the emitted light at the output end 35 becomes 4.0μm, and this time NA = 1.25. 従来技術のセグメント導波路の場合、上述のNAのもとで集光レンズの収差に起因する過剰損失は、1.5dBであった。 If the prior art segment waveguide, the excess loss due to the aberration of the under condensing lens of the above NA, was 1.5 dB. これに対し、本発明のセグメント導波路による過剰損失は、0.4dBであった。 In contrast, excessive loss due to segment waveguide of the present invention was 0.4 dB.

尚、図2の(b)において、各クラッドセグメント領域32a、32b、32cの中心位置は、導波路方向に対してほぼ等間隔に配置されたものとして記載しているが、これに限定されない。 Incidentally, in FIG. 2 (b), each clad segment areas 32a, 32b, 32c central position of, although described as being approximately equally spaced with respect to the waveguide direction, but is not limited thereto. また、各クラッドセグメント領域32a、32b、32cの光伝搬方向の幅が端面35に向かって増加する割合も特に限定されない。 The ratio is not particularly limited to the cladding segment areas 32a, 32b, the light propagation direction of the width of 32c increases toward the end face 35. クラッドセグメント領域の数も限定されない。 The number of cladding segments region is also not limited. すなわち、NAを小さくするために、出射端面35近傍において、コア23a〜23dの等価屈折率が次第に小さくなるようにすれば良い。 That is, in order to reduce the NA, the exit end face 35 near, it suffices to equivalent refractive index of the core 23a~23d gradually becomes smaller.

上述のように、本発明のセグメント導波路によれば、光回路を構成する基板端面から空間光学系へのNAを小さくして、出射光のモード径を大きくすることによって、空間光学系へのNAを小さくすることできる。 As described above, according to the segment guide of the present invention, the substrate end surfaces constituting the optical circuit by reducing the NA of the spatial optical system, by increasing the mode diameter of the emitted light, into the free space optical system able to reduce the NA. これにより、集光レンズの収差に起因して発生する過剰損失を大幅に低減することができる。 Thus, it is possible to greatly reduce the excess loss caused by the aberration of the condenser lens.

以上説明したように、本発明によれば、アレイ導波路とスラブ導波路との接合面における回折損失をさらに低減させることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to further reduce the diffraction loss at the joint surface between the arrayed waveguides and the slab waveguide. さらに、PLCの基板出射端における信号光の広がりに起因する空間光学系の過剰損失を減らすことができる。 Furthermore, it is possible to reduce the excess loss of the spatial optical system due to the spread of the signal light in the substrate exit end in the PLC. 左右非対称な構成のAWGにおける、過剰損失を減らすことができる。 In AWG asymmetrical configuration, it is possible to reduce the excess loss.

本発明は、光通信に用いられる光信号処理装置に光信号処理デバイスに利用することができる。 The present invention can be utilized in the optical signal processing device in the optical signal processing device for use in optical communication.

本発明の光回路におけるテーパ導波路の構造を示す図である。 It is a diagram showing a structure of a tapered waveguide of the optical circuit of the present invention. シリコン基板等の上に形成されたAWGの出射端近傍の構成図である。 Is a configuration diagram of the exit end near the AWG formed on a silicon substrate. 従来技術のセグメント導波路を含む光回路の構成を示す図である。 It is a diagram showing a configuration of an optical circuit comprising a segment waveguide of the prior art. 本発明のセグメント導波路を含む光回路の構成を示す図である。 It is a diagram showing a configuration of an optical circuit comprising a segment waveguide of the present invention. 波長ブロッカ等に用いられる左右非対称なAWGの構成を示す図である。 Is a diagram showing a configuration of asymmetric AWG used in wavelength blocker like. スラブ導波路とアレイ導波路との接合部を拡大して示した図である。 Is an enlarged view showing the joint portion between the slab waveguide and the arrayed waveguide. 縦テーパの構造を示す図である。 It is a diagram showing a structure of a vertical taper.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 入力導波路 11、13 スラブ導波路 12、20、22 アレイ導波路 14 出力導波路 15、16 入力テーパ導波路 17、18 出力テーパ導波路 21 縦テーパ 2、22a、22b、22c、22d、23a、23b、23c、23d 導波路 31a、31b、31c コアセグメント領域 32a、32b、32c クラッドセグメント領域 33、34 セグメント導波路 40 光回路 10 input waveguides 11 and 13 the slab waveguide 12,20,22 arrayed waveguide 14 output waveguides 15 and 16 enter the tapered waveguide 17 and 18 output the tapered waveguide 21 vertically tapered 2,22a, 22b, 22c, 22d, 23a , 23b, 23c, 23d waveguides 31a, 31b, 31c core segment area 32a, 32b, 32c cladding segment regions 33 and 34 segments waveguide 40 optical circuit

Claims (4)

  1. 少なくとも1本の入力導波路と、前記入力導波路に接続された第1のスラブ導波路と、前記第1のスラブ導波路に接続され複数の導波路から構成されたアレイ導波路と、前記アレイ導波路に接続され前記第1のスラブ導波路とは異なる焦点距離を持つ第2のスラブ導波路とを備えたアレイ導波路格子において、 At least one input waveguide, a first slab waveguide connected to the input waveguide, an array waveguide which is composed of a plurality of waveguides connected to the first slab waveguide, said array in the arrayed waveguide grating and a second slab waveguide having a different focal length and connected to the first slab waveguide to the waveguide,
    前記第1のスラブ導波路との境界面において接続され、前記第1のスラブ導波路と前記アレイ導波路の各導波路との間に形成された長さL1の第1の入力テーパ導波路と、 Is connected at the interface between the first slab waveguide, said first first input tapered waveguide length L1 formed between the slab waveguide and the waveguide of the arrayed waveguide ,
    両端を前記第1の入力テーパ導波路および前記アレイ導波路の各導波路に接続された第2の入力テーパ導波路と、 A second input tapered waveguide connected at both ends to each waveguide of said first input tapered waveguide and the arrayed waveguide,
    前記第2のスラブ導波路との境界面において接続され、前記第2のスラブ導波路と前記アレイ導波路の各導波路との間に形成された長さL2の第1の出力テーパ導波路と、 It is connected at the interface between the second slab waveguide, a first output tapered waveguide length L2 formed between the respective waveguides of the arrayed waveguide and the second slab waveguide ,
    両端を前記第1の出力テーパ導波路および前記アレイ導波路の各導波路に接続された第2の出力テーパ導波路とを備え、 And a second output tapered waveguide connected at both ends to each waveguide of said first output tapered waveguide and the arrayed waveguide,
    隣り合う前記第1の入力テーパ導波路間において形成される間隙の形状と、隣り合う前記第1の出力テーパ導波路間において形成される間隙の形状とが同一であることを特徴とするアレイ導波路格子。 Arrayed waveguide to a gap shape formed between the adjacent first input tapered waveguide, the gap between the shape formed between the adjacent first output tapered waveguides, wherein the at least one waveguide grating.
  2. 前記第1の入力テーパ導波路の長さL1と、前記第1の出力テーパ導波路の長さL2とが等しく、 Wherein the length L1 of the first input tapered waveguide, the length L2 are equal in the first output tapered waveguide,
    前記第1の入力テーパ導波路と前記第2の入力テーパ導波路との接続面における隣接する前記第1の入力テーパ導波路間の間隙長と、前記第1の出力テーパ導波路と前記第2の出力テーパ導波路との接続面における隣接する前記第1の出力テーパ導波路間の間隙長とが等しく、 And the gap length between the first input tapered waveguide adjacent at the connecting surface between the second input tapered waveguide and the first input tapered waveguide, said first output tapered waveguide and the second is equal to the gap length between said first output tapered waveguide adjacent at the connecting surface between the output tapered waveguide,
    前記第1の入力テーパ導波路と前記第1のスラブ導波路の各導波路との接続面における隣接する前記第1の入力テーパ導波路間の間隙長と、前記第1の出力テーパ導波路と前記第2のスラブ導波路の各導波路との接続面における隣接する前記第1の出力テーパ導波路間の間隙長とが等しい ことを特徴とする請求項1に記載のアレイ導波路格子。 And the gap length between the first input tapered waveguide adjacent at the connecting surface between each waveguide of said first input tapered waveguide and said first slab waveguide, said first output tapered waveguide arrayed waveguide grating according to claim 1, characterized in that is equal to the gap length between said first output tapered waveguide adjacent at the connecting surface between each waveguide of said second slab waveguide.
  3. 基板上に形成された、少なくとも1本の入力導波路と、前記入力導波路に接続された第1のスラブ導波路と、前記第1のスラブ導波路に接続され複数の導波路から構成されたアレイ導波路を含み、前記基板の端面から分光された光信号を空間へ出射するアレイ導波路格子であって、前記アレイ導波路の複数の導波路の各々は、前記端面の近傍においてアレイ導波路に直交する方向にクラッド材料によって形成された複数のセグメント領域によって分断されており、前記複数のセグメント領域の導波路方向の各長さは、前記端面に向かって順次大きくなることと、 Formed on a substrate, an input waveguide of at least one, a first slab waveguide connected to the input waveguide is connected to the first slab waveguide is constituted by a plurality of waveguides comprises an array waveguide, the optical signal is spectrally from the end face of the substrate an array waveguide grating for emitting into space, each of the plurality of waveguides of the arrayed waveguide, an arrayed waveguide in the vicinity of the end face and that in the direction perpendicular are separated by a plurality of segment areas formed by the cladding material, each length of the waveguide direction of the plurality of segment areas is made sequentially increased toward the end face,
    前記アレイ導波路格子から出射した光信号を集光する集光レンズと を備えたことを特徴とする光信号処理装置。 Optical signal processing apparatus characterized in that the optical signals emitted from the array waveguide grating and a focusing lens for focusing.
  4. 基板上に形成された、 It formed on a substrate,
    少なくとも1本の入力導波路と、 At least one input waveguide,
    前記入力導波路に接続された第1のスラブ導波路と、 A first slab waveguide connected to the input waveguide,
    前記第1のスラブ導波路に接続され複数の導波路から構成され、前記基板の端面から分光された光信号を空間へ出射するアレイ導波路とを備え、 Is composed of a plurality of waveguides connected to the first slab waveguide, and a array waveguide for emitting the optical signal is spectrally from the end face of the substrate to the space,
    前記アレイ導波路の複数の導波路の各々は、前記端面の近傍においてアレイ導波路に直交する方向にクラッド材料によって形成された複数のセグメント領域によって分断されており、前記複数のセグメント領域の前記導波路方向の各長さは、前記端面に向かって順次大きくなることを特徴とするアレイ導波路格子。 Each of the plurality of waveguides of the arrayed waveguide, in a direction orthogonal to the arrayed waveguide in the vicinity of the end face being separated by a plurality of segment areas formed by the cladding material, the guide of the plurality of segment areas each length of waveguide direction, arrayed waveguide grating, wherein the increase sequentially toward the end face.
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