JP2014035474A - Array waveguide diffraction grating type optical multiplexer/demultiplexer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アレイ導波路回折格子型光合分波器に関する。 The present invention relates to an arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer.
アレイ導波路回折格子(Arrayed Waveguide Grating:AWG)を利用した波長合分波器は、構成材料である石英系ガラスの屈折率に温度依存性があるため、透過中心波長に温度依存性が生じることが知られている。 A wavelength multiplexer / demultiplexer using an arrayed waveguide grating (AWG) has a temperature dependency on the refractive index of the silica-based glass, which is a constituent material, so that the transmission center wavelength has a temperature dependency. It has been known.
石英系ガラスからなるAWGの透過中心波長の温度依存性dλ/dTは、0.011nm/℃であり、D−WDM(Dense-Wavelength Division Multiplexing)光伝送システムで使用するためには、無視できない大きな値となっている。 The temperature dependence dλ / dT of the transmission center wavelength of an AWG made of quartz glass is 0.011 nm / ° C., which is a large size that cannot be ignored for use in a D-WDM (Dense-Wavelength Division Multiplexing) optical transmission system. It is a value.
温度依存性を解消するために、電力を用いる加熱素子や冷却素子によってAWGの温度を一定に制御する技術がある。しかしながら、近年多様化が進むD−WDM光伝送システムにおいては、AWGに対して、電力を必要としないアサーマル化(温度無依存化)が強く求められている。 In order to eliminate the temperature dependence, there is a technique for controlling the temperature of the AWG to be constant by a heating element or a cooling element using electric power. However, in D-WDM optical transmission systems that have been diversified in recent years, there is a strong demand for AWGs that do not require electric power (temperature independence).
補償部材を用いてアサーマル化を実現したアレイ導波路回折格子型光合分波器(以下、適宜AWG型光合分波器と記載する)が特許文献1、2に開示されている。特許文献1、2のAWG型光合分波器は、AWGチップを、スラブ導波路を横断するように切断し、切断により分離した部分間を掛け渡すように所定の熱膨張係数を有する補償部材を設けた構成を有する。このAWG型光合分波器の温度が変化した場合には、補償部材が伸縮し、分離した部分間の相対位置を変化させる。この相対位置の変化量は、温度変化に依存した透過中心波長のシフトが補償されるような変化量に調整されている。これによって、AWG型光合分波器のアサーマル化が実現されている。
ところが、AWG型光合分波器を製造した場合に、複数のAWG型光合分波器間でその透過波長や挿入損失等の光学特性の温度依存特性がばらついたり、各AWG型光合分波器において温度変動に対して光学特性にヒステリシスが生じたりして、温度特性が良くない場合があった。 However, when an AWG type optical multiplexer / demultiplexer is manufactured, the temperature dependence characteristics of optical characteristics such as the transmission wavelength and insertion loss vary among a plurality of AWG type optical multiplexers / demultiplexers. In some cases, the temperature characteristics are not good due to the occurrence of hysteresis in the optical characteristics with respect to temperature fluctuations.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光学特性の温度依存特性が良好なアレイ導波路回折格子型光合分波器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer having excellent temperature-dependent optical characteristics.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、光が入出力される第1入出力導波路と、前記第1入出力導波路に接続された第1スラブ導波路と、前記第1スラブ導波路に接続され、互いに長さが異なり並列に配列された複数のチャネル導波路からなるアレイ導波路と、前記アレイ導波路に接続された第2スラブ導波路と、前記第2スラブ導波路に接続された、光が入出力される複数の第2入出力導波路と、を有し、前記第1スラブ導波路または前記第2スラブ導波路を横断する切断面において2つに切断されたアレイ導波路回折格子チップと、前記アレイ導波路回折格子チップの下面に接合され、前記アレイ導波路回折格子チップの切断面に沿って少なくとも一部で切断された下地板と、前記切断面で離隔された前記下地板の領域に掛け渡されるように接着剤を介して固定され、温度変化に応じて伸縮して前記切断されたアレイ導波路回折格子チップのそれぞれの間の相対位置を変えることにより、前記アレイ導波路回折格子の光透過中心波長の温度依存シフトを補償する補償部材と、前記下地板の線膨張係数以上かつ前記補償部材の線膨張係数未満の線膨張係数を有し、前記下地板と前記補償部材との間に発生する応力を緩和するように、接着剤を介して前記補償部材に接着された反り緩和部材と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention includes a first input / output waveguide through which light is input / output and the first input / output waveguide. A first slab waveguide connected to the waveguide, an array waveguide connected to the first slab waveguide, and having a plurality of channel waveguides of different lengths arranged in parallel, and connected to the array waveguide A second slab waveguide formed and a plurality of second input / output waveguides connected to the second slab waveguide through which light is input and output, and the first slab waveguide or the second slab waveguide An arrayed waveguide grating chip cut into two at a cutting plane crossing the slab waveguide, and bonded to the lower surface of the arrayed waveguide grating chip, and at least along the cutting surface of the arrayed waveguide grating chip With the base plate cut in part Relative relation between each of the cut arrayed waveguide grating chips fixed by an adhesive so as to be stretched over a region of the base plate separated by the cut surface, and expanded and contracted according to a temperature change. By changing the position, a compensation member that compensates for a temperature-dependent shift of the light transmission center wavelength of the arrayed waveguide grating, and a linear expansion coefficient that is greater than or equal to the linear expansion coefficient of the base plate and less than the linear expansion coefficient of the compensation member. And a warp mitigating member bonded to the compensating member via an adhesive so as to relieve stress generated between the base plate and the compensating member.
また、本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、上記発明において、前記反り緩和部材は、前記下地板と前記補償部材との間に介在するように設けられていることを特徴とする。 The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the warp mitigating member is provided so as to be interposed between the base plate and the compensating member. And
また、本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、上記発明において、前記反り緩和部材は、当該反り緩和部材と前記下地板との間に前記補償部材が介在するように設けられていることを特徴とする。 The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is the above-described invention, wherein the warp mitigating member is provided such that the compensation member is interposed between the warp mitigating member and the base plate. It is characterized by.
また、本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、上記発明において、前記反り緩和部材と前記下地板との接着面と前記反り緩和部材と前記補償部材との接着面が略平行であることを特徴とする。 The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is the above-described invention, wherein an adhesive surface between the warp mitigating member and the base plate and an adhesive surface between the warp mitigating member and the compensation member are substantially parallel. It is characterized by being.
また、本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、上記発明において、前記反り緩和部材と前記下地板との接着面と前記反り緩和部材と前記補償部材との接着面が非平行であることを特徴とする。 The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is the above invention, wherein an adhesive surface between the warp mitigating member and the base plate and an adhesive surface between the warp mitigating member and the compensation member are non-parallel. It is characterized by being.
また、本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、上記発明において、前記反り緩和部材は紫外線を透過する材料からなることを特徴とする。 The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the warp mitigating member is made of a material that transmits ultraviolet rays.
また、本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、上記発明において、前記反り緩和部材と前記下地板とは同一の線膨張係数を有することを特徴とする。 The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the warp mitigating member and the base plate have the same linear expansion coefficient.
また、本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、上記発明において、前記アレイ導波路回折格子チップと、前記下地板とは、前記第1スラブ導波路または前記第2スラブ導波路を横断する前記切断面において2つに切断されて、固定片および可動片を構成し、前記補償部材は、前記固定片と前記可動片との間に掛け渡されるように設けられていることを特徴とする。 The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is the above-described invention, wherein the arrayed waveguide grating chip and the base plate are the first slab waveguide or the second slab waveguide. A fixed piece and a movable piece are cut at the cutting plane crossing the line to form a fixed piece and a movable piece, and the compensation member is provided to be spanned between the fixed piece and the movable piece. Features.
また、本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、上記発明において、前記固定片が接合されるとともに前記可動片が当接される基準板と、前記可動片が前記基準板上をスライドできるように前記基準板と前記可動片とを挟持するクリップと、をさらに備えることを特徴とする。 The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is the above-described invention, wherein the fixed piece is joined and the movable piece abuts on the reference plate, and the movable piece is on the reference plate. And a clip for sandwiching the reference plate and the movable piece so as to be slidable.
また、本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器は、上記発明において、前記アレイ導波路回折格子チップは、前記アレイ導波路回折格子の輪郭形状に沿った形状を有することを特徴とする。 The arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the arrayed waveguide grating chip has a shape along the contour of the arrayed waveguide grating. To do.
本発明によれば、光学特性の温度依存特性が良好なアレイ導波路回折格子型光合分波器を実現できるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to realize an arrayed waveguide grating type optical multiplexer / demultiplexer having excellent temperature-dependent optical characteristics.
以下に、図面を参照して本発明に係るアレイ導波路回折格子型光合分波器の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。さらに、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。 Embodiments of an arrayed waveguide grating optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Moreover, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected suitably to the same or corresponding element. Furthermore, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the dimensions of each element, the ratio of each element, and the like may differ from the actual ones. Even between the drawings, there are cases in which portions having different dimensional relationships and ratios are included.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係るAWG型光合分波器100の模式的な上面図である。図2は、図1に示すAWG型光合分波器100の背面図である。図3は、図1に示すAWG型光合分波器100のX−X線断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic top view of an AWG type optical multiplexer /
図1〜3に示すように、AWG型光合分波器100は、AWGチップ10と、下地板20と、基準板30と、クリップ40と、補償部材50と、反り緩和部材51と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the AWG type optical multiplexer /
AWGチップ10は、シリコンや石英ガラス等からなる基板上に、石英系ガラスからなり、AWG10Aを構成する各導波路、すなわち、光が入出力される第1入出力導波路10Aaと、第1入出力導波路10Aaに接続された第1スラブ導波路10Abと、第1スラブ導波路10Abに接続されたアレイ導波路10Acと、アレイ導波路10Acに接続された第2スラブ導波路10Adと、第2スラブ導波路10Adに接続され、光が入出力される複数の第2入出力導波路10Aeとが形成された平面光波回路(Planar Lightwave Circuit:PLC)チップである。
The AWG
AWGチップ10の第1入出力導波路10Aaには、光コネクタ1が取り付けられた光ファイバ心線2が接続されている。光ファイバ心線2は第1入出力導波路10Aaに信号光を入出力させるためのものである。第2入出力導波路10Aeには、光コネクタ3が取り付けられた光ファイバテープ4が接続されている。光ファイバテープ4は各第2入出力導波路10Aeに接続してこれに信号光を入出力させるための複数の光ファイバ心線を含んでいる。
The optical
アレイ導波路10Acは、互いに長さが異なるチャネル導波路が所定のピッチで並列に配列されたものである。各チャネル導波路は円弧状に屈曲しており、かつ円弧の内周側から外周側に向かって長さが長くなる順に配列されている。隣接するチャネル導波路の光路長の差は同一である。また、チャネル導波路の数は、入力されるWDM信号光のチャネル数に応じて設定されている。 The arrayed waveguide 10Ac is configured such that channel waveguides having different lengths are arranged in parallel at a predetermined pitch. Each channel waveguide is bent in an arc shape and is arranged in the order of increasing length from the inner circumference side to the outer circumference side of the arc. The difference in optical path length between adjacent channel waveguides is the same. Further, the number of channel waveguides is set according to the number of channels of the input WDM signal light.
第1スラブ導波路10Abおよび第2スラブ導波路10Adは直線状に形成されている。また、第1入出力導波路10Aaおよび複数の第2入出力導波路10Aeはアレイ導波路10Acとは逆の方向に円弧状に屈曲している。複数の第2入出力導波路10Aeの数は、使用するWDM信号光のチャネル数に設定されており、たとえば40本である。また、AWGチップ10は、AWG10Aの輪郭形状に沿って屈曲した形状(ブーメラン形状)を有している。
The first slab waveguide 10Ab and the second slab waveguide 10Ad are linearly formed. Further, the first input / output waveguide 10Aa and the plurality of second input / output waveguides 10Ae are bent in an arc shape in a direction opposite to that of the array waveguide 10Ac. The number of the plurality of second input / output waveguides 10Ae is set to the number of channels of the WDM signal light to be used, for example, 40. Further, the
下地板20は、図3に示すように、AWGチップ10の下面に接着剤61によって接着されている。接着剤61はたとえばエポキシ系の紫外線硬化型の接着剤である。下地板20は、たとえば石英系ガラスからなる。下地板20はAWGチップ10と線膨張係数が略同一である材料からなるものが好ましいが、特に限定はされない。
As shown in FIG. 3, the
AWGチップ10と下地板20とは、接合された状態で切断面Cにおいて2つに切断され、固定片71と可動片72とに分離している。切断面Cは、第1スラブ導波路10Abの長手方向に略垂直な方向に沿って第1スラブ導波路10Abを横断し、かつ途中で略90度だけ屈曲している。ここで、分離したAWGチップ10および下地板20のうち、固定片71に含まれるものをそれぞれAWGチップ断片11、下地板片21とする。また、可動片72に含まれるものをそれぞれAWGチップ断片12、下地板片22とする。固定片71と可動片72とは切断面Cにより形成される溝Gを隔てて配置されている。第1スラブ導波路10Abにおける溝Gによる反射や光損失を抑制するために、溝Gにはマッチングオイルやマッチンググリースを充填することが好ましい。
The
基準板30は、図3に示すように、固定片71が接合されるとともに可動片72が当接される。すなわち、固定片71は、表面の所定領域31に固定片71が、たとえばエポキシ系の紫外線硬化型接着剤等で接合されている。一方、可動片72は、固定片71には接合されていない。基準板30を構成する材料は特に限定されないが、たとえば石英ガラスからなるものを用いることができる。
As shown in FIG. 3, the
クリップ40は、図1、2に示すように、基準板30と可動片72とを挟持するものである。これによって、基準板30と可動片72とに図3に示すような押圧力Fが印加されるが、この押圧力Fは、可動片72が基準板30上をスライドできる程度の大きさとする。クリップ40は、たとえばいわゆるゼムクリップと同様に、スチール等の金属からなる1本の棒体を折り曲げて形成されたものを使用することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
補償部材50は、板状であり、固定片71と可動片72との間に掛け渡されるように設けられ、固定片71と可動片72とにそれぞれ反り緩和部材51を介して接着剤によって固定されている。また、補償部材50は、第1スラブ導波路10Abにおける切断面Cと略平行に延伸している。なお、本実施の形態1では、AWGチップ10がAWG10Aの形状に沿ったブーメラン形状をしているので、AWGチップ10には補償部材50を接合するスペースが無い。そのため、補償部材50は下地板片21、22に接合されている。補償部材50は、たとえばアルミニウム(たとえば、純アルミニウム(JIS:A1050))からなる。補償部材50は、その表面に陽極酸化処理(アルマイト処理)をしたものでもよい。
The
反り緩和部材51は、板状であって、下地板20(すなわち下地板片21および下地板片22)の線膨張係数以上かつ補償部材50の線膨張係数未満の線膨張係数を有している。
The
つぎに、このAWG型光合分波器100の動作について説明する。
AWG型光合分波器100のAWGチップ10では、第1入出力導波路10Aaから、波長が互いに信号光が波長多重されたWDM信号光が入力されると、第1スラブ導波路10Abは第1入出力導波路10Aaから入力されたWDM信号光を回折により広げてアレイ導波路10Acに入力させる。アレイ導波路10Acは、WDM信号光に含まれる信号光に位相差を付加して第2スラブ導波路10Adに入力させる。第2スラブ導波路10Adは、アレイ導波路10Acによって付加された位相差によって、波長の異なる各信号光を複数の第2入出力導波路10Aeのそれぞれに集光させる。その結果、複数の第2入出力導波路10Aeのそれぞれからは、互いに波長の異なる信号光が分波されて出力される。このように、AWG型光合分波器100は波長多重光分波器として機能する。
Next, the operation of the AWG type optical multiplexer /
In the
一方、複数の第2入出力導波路10Aeのそれぞれから波長の異なる信号光を入力した場合は、光の相反性によって上記した作用と逆の作用が生じ、第1入出力導波路10Aaからは、複数の第2入出力導波路10Aeから入力された信号光が波長多重されたWDM信号光が出力される。この場合、AWG型光合分波器100は波長多重光合波器として機能する。したがって、AWG型光合分波器100は波長多重光合分波器として機能する。
On the other hand, when signal light having a different wavelength is input from each of the plurality of second input / output waveguides 10Ae, an action opposite to the above-described action occurs due to the reciprocity of the light. From the first input / output waveguide 10Aa, A WDM signal light obtained by wavelength-multiplexing the signal light input from the plurality of second input / output waveguides 10Ae is output. In this case, the AWG type optical multiplexer /
ここで、通常のAWGチップでは、AWGチップを構成する材料の屈折率に温度依存性があるため、AWGチップが温度変化すると、複数の第2入出力導波路のそれぞれに集光する光の波長が、本来集光されるべき波長からシフトする。その結果、AWGチップの光透過中心波長はシフトしてしまう。 Here, in a normal AWG chip, since the refractive index of the material constituting the AWG chip is temperature-dependent, when the AWG chip changes in temperature, the wavelength of light collected on each of the plurality of second input / output waveguides Shift from the wavelength that should be collected. As a result, the light transmission center wavelength of the AWG chip is shifted.
これに対して、本実施の形態1に係るAWG型光合分波器100では、AWG型光合分波器100の温度変化に応じて補償部材50が方向Dで伸縮することによって可動片72をスライドさせて、固定片71と可動片72との相対位置を変えることにより、AWGチップ10の光透過中心波長の温度依存シフトを補償する。これによって、AWG型光合分波器100のアサーマル化が実現されている。
On the other hand, in the AWG type optical multiplexer /
さらに、補償部材50は、第1スラブ導波路10Abにおける切断面Cと略平行に延伸しているので、その伸縮の方向Dも切断面Cと略平行である。したがって、補償部材50が伸縮した場合にも溝Gの幅が殆ど変化しない。その結果、補償部材50が伸縮してもAWG型光合分波器100の光学特性は変動せずに安定する。
Furthermore, since the
なお、AWGチップ10の光透過中心波長の温度依存シフトを補償するための補償部材50による位置補正量dxは、AWGチップ10の回路パラメータ等を用いて、以下の式(1)により設定することができる。
The position correction amount dx by the
温度変化量がΔTの場合に、可動片72が式(1)で示される位置補正量dxだけスライドするように補償部材50の線膨張係数と長さとを設定することによって、AWGチップ10の光透過中心波長の温度依存シフトを補償することができる。
When the temperature change amount is ΔT, the linear expansion coefficient and length of the
また、クリップ40は、押圧力Fを印加して基準板30と可動片72とを挟持しているので、補償部材50が伸縮して固定片71と可動片72との相対位置が変化した場合でも、AWG型光合分波器100の光軸の変動が抑制される。
In addition, since the
また、本実施の形態1では、固定片71を基準板30に接合しているので、クリップ40は可動片72のみを基準板30に押圧すればよい。これによって、クリップ40が印加すべき押圧力Fは小さくてよい。その結果、クリップ40として小型で簡略なものを使用できるので、部品コストが低減される。また、クリップ40は可動片72のみを基準板30に押圧すればよいので、押さえ基板のような複雑かつ高価な部品を使用しなくてもよくなり、より低コストかつ小型にできる。
Further, in the first embodiment, since the fixed
さらに、本実施の形態1では、クリップ40で挟持すべき可動片72の方が、基準板30に接合した固定片71よりも質量が小さいので、クリップ40としてより小型で簡略なものを使用できる。
Furthermore, in the first embodiment, the
つぎに、補償部材50および反り緩和部材51についてさらに説明する。図4は、図1に示すAWG型光合分波器100のY−Y線断面図である。図4に示すように、補償部材50は、長手方向の両端部に形成された略直方体状の2つの凸部50aを有する。2つの凸部50aのそれぞれには接着剤62を介して反り緩和部材51が接着されている。さらに、2つの反り緩和部材51は、固定片71に含まれる下地板片21と可動片72に含まれる下地板片22とにそれぞれ接着剤63を介して接着されている。これによって、補償部材50は、反り緩和部材51が介在した状態で、下地板片21と下地板片22とのそれぞれに接着剤62、63を介して固定されている。接着剤62、63は、たとえばエポキシ系の紫外線硬化型の接着剤である。
Next, the
反り緩和部材51は、下地板20(すなわち下地板片21および下地板片22)の線膨張係数以上かつ補償部材50の線膨張係数未満の線膨張係数を有している。これによって、AWG型光合分波器100間で光学特性の温度依存性のばらつきが小さくなり、または、温度変動に対して生じるヒステリシスが抑制されるので、光学特性の温度依存性が良好になる。
The
以下、具体的に説明する。公知のAWG型光合分波器の構造では、下地板と補償部材とを直接的に接着剤で接着している。この場合、たとえば環境温度等の変動によってAWG型光合分波器の温度が変動した場合に、下地板と補償部材とで互いに線膨張係数が異なるために、下地板と補償部材との間に応力が発生して反りが発生する場合があった。このような反りが発生すると、2つの下地板片間、または下地板片に接着された2つのAWGチップ断片間に段差が生じる場合がある。 This will be specifically described below. In the structure of a known AWG type optical multiplexer / demultiplexer, the base plate and the compensation member are directly bonded with an adhesive. In this case, for example, when the temperature of the AWG type optical multiplexer / demultiplexer fluctuates due to fluctuations in the environmental temperature or the like, the linear expansion coefficient differs between the base plate and the compensation member. May occur and warp may occur. When such warpage occurs, a step may be generated between the two base plate pieces or between the two AWG chip pieces bonded to the base plate piece.
図5は、2つの下地板片間に段差が発生する場合を説明する図である。図5に示すように、下地板片22と補償部材50とを直接的に接着剤64で接着した場合、下地板22と補償部材50との両方に反りが発生する場合がある。反りが生じた場合、下地板片22と下地板片21との間に段差tが生じる。このように段差tが発生すると、下地板片22に接着剤61を介して接着されたAWGチップ断片12と、その紙面奥側に存在している下地板片21に接着されたAWGチップ断片11(図1等参照)との間にも段差が生じる。これによってAWGチップ断片11とAWGチップ断片12との光軸(すなわち、AWGチップ断片11とAWGチップ断片12とに跨がって形成されている第1スラブ導波路10Abの光軸)がずれることとなる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a case where a step is generated between two base plate pieces. As shown in FIG. 5, when the
このような光軸のずれは、クリップ40の押圧力によって矯正されるが、透過中心波長のずれや挿入損失の増大の原因となる。さらに、光軸のずれはたとえば透過中心波長の温度ヒステリシスの発生の原因となる。さらには、光軸のずれを矯正するためにクリップ40の押圧力を大きくすると、基準板と可動片との間の摩擦力が大きくなるため、温度ヒステリシスがさらに大きくなる場合がある。
Such a shift in the optical axis is corrected by the pressing force of the
また、図5において発生している反りの大きさは、接着剤64の厚さにも依存する。接着剤64の厚さはたとえば2μm〜10μmであるが、製造時に接着剤64の厚さを一定に管理することは困難である。その結果、AWG型光合分波器間でその透過波長や挿入損失等の光学特性の温度依存特性がばらつくことになる。 Further, the magnitude of the warp occurring in FIG. 5 also depends on the thickness of the adhesive 64. The thickness of the adhesive 64 is, for example, 2 μm to 10 μm, but it is difficult to keep the thickness of the adhesive 64 constant during manufacture. As a result, temperature dependent characteristics of optical characteristics such as transmission wavelength and insertion loss vary among AWG type optical multiplexers / demultiplexers.
たとえば、下地板片22が石英ガラス(線膨張係数;4.3×10−7/℃、ヤング率73GPa)からなり、補償部材50が純アルミニウム(線膨張係数;2.3×10−5/℃、ヤング率73GPa)からなる場合に、Y−Y断面におけるAWGチップ断片12の幅方向中心(第1スラブ導波路10Abの光軸付近)での段差tの大きさは、たとえば4μmとなる場合があることが、計算および実測によって確認された。この場合、補償部材50の接着されている部分のY−Y断面における幅方向中心を軸としてV字形状に反りが発生する。補償部材50の接着されている部分の幅方向中心とAWGチップ断片12の幅方向中心との間の距離lを例えば8.0mmとすると、反りの大きさは1.5μm程度である。
For example, the
これに対して、本実施の形態1では、下地板20の線膨張係数以上かつ補償部材50の線膨張係数未満の線膨張係数を有している反り緩和部材51を、補償部材50と下地板片21と下地板片22との間に介在させているので、温度変動の際に下地板20と補償部材50との間に発生する応力が緩和される。これによって、下地板片22の反りは抑制される。したがって、下地板片22と下地板片21との間に生じる段差tが減少するので、透過中心波長のずれ、挿入損失の増大、透過中心波長の温度ヒステリシスの発生、またはAWG型光合分波器間の光学特性の温度依存特性のばらつき等が、抑制される。その結果、本実施の形態1に係るAWG型光合分波器100は光学特性の温度依存性が良好になる。
In contrast, in the first embodiment, the
なお、反り緩和部材51の線膨張係数については、下地板20の線膨張係数と補償部材50の線膨張係数との中間値よりも下地板20の線膨張係数に近い値がより好ましく、下地板20の線膨張係数と同じ値であることがより好ましい。
The linear expansion coefficient of the
つぎに、本実施の形態1に係るAWG型光合分波器100の製造方法の一例について説明する。はじめに、AWGチップ10の製造方法の一例について説明する。
Next, an example of a manufacturing method of the AWG type optical multiplexer /
まず、シリコンや石英ガラス等からなる基板上に、火炎堆積(Flame Hydrolysis Deposition:FHD)法により、下部クラッド層およびコア層となるシリカ材料(SiO2系のガラス粒子)を順次堆積し、堆積層を加熱して溶融透明化する。つぎに、フォトリソグラフィと反応性イオンエッチングとを用いて、複数のAWG10Aの導波路パターンにコア層を形成する。つぎに、再びFHD法により、導波路パターンの上部および側部を覆うように上側部クラッド層を形成する。
First, on the substrate made of silicon, quartz glass, or the like, a silica material (SiO 2 glass particles) to be the lower cladding layer and the core layer is sequentially deposited by a flame deposition (FHD) method, and the deposited layer Is heated and made transparent. Next, a core layer is formed on the waveguide pattern of the plurality of
つぎに、図6に示すように、基板S上に、第1入出力導波路10Aa、第1スラブ導波路10Ab、アレイ導波路10Ac、第2スラブ導波路10Ad、および複数の第2入出力導波路10AeからなるAWG10Aを複数形成したものを、CO2レーザを用いてAWG10Aの輪郭形状に沿った切断線Lに沿って切断する。これによって、AWG10Aの輪郭形状に沿ったブーメラン形状のAWGチップ10を得ることができる。なお、切断は、CO2レーザに限らず種々の加工用のレーザやウォータージェット等を用いて行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 6, on the substrate S, a first input / output waveguide 10Aa, a first slab waveguide 10Ab, an arrayed waveguide 10Ac, a second slab waveguide 10Ad, and a plurality of second input / output waveguides are formed. A plurality of
このように、基板S上にAWG10Aを高密度に複数形成し、AWG10Aの輪郭形状に沿ったブーメラン形状に切断してAWGチップ10を得ることによって、AWGを含む矩形状に基板を切断する場合よりも、1つの基板Sからより多数のAWGチップ10を得ることができる。これによってAWGチップ10を低コストに製造することができる。
Thus, by forming a plurality of
つぎに、製造したAWGチップ10に接着剤61(図3参照)によって下地板20を接着する。つぎに、AWGチップ10と下地板20とを、接合された状態で切断面Cにおいて2つに切断し、固定片71と可動片72とに分離する。その後、基準板30に対して、固定片71を接合するとともに、可動片72を当接する。
Next, the
一方、図7の上段の図に示すように、補償部材50の2つの凸部50aのそれぞれに接着剤62を介して反り緩和部材51を接着する。このとき、反り緩和部材51が石英系ガラス等の、紫外線を透過する材料からなれば、接着剤62が紫外線硬化型の接着剤の場合に反り緩和部材51を通して紫外線を接着剤62に照射できるので好ましい。その後、反り緩和部材51を接着した補償部材50に対して、AWG型光合分波器100の使用温度よりも高い温度でアニールを行い、接着剤62の応力を緩和して歪みを除去する。アニール温度はたとえば90℃とする。
On the other hand, as shown in the upper diagram of FIG. 7, the
反り緩和部材51を接着した補償部材50をアニール温度から室温に降温させると、図7の中段の図に示すように、反り緩和部材51と補償部材50との間の線膨張係数の違いによって矢印に示すように大きさが異なる応力が発生する。この結果、反り緩和部材51および補償部材50には反りが発生する。
When the
その後、図7の下段の図に示すように、一方の反り緩和部材51を下地板片22に接着剤63を介して接着する。同様に、他方の反り緩和部材51を下地板片21に接着剤63を介して接着する。このとき、下地板片21、22が石英系ガラス等の、紫外線を透過する材料からなれば、接着剤63が紫外線硬化型の接着剤の場合に下地板片21,22を通して紫外線を接着剤63に照射できるので好ましい。その後、上記と同様にAWG型光合分波器100の使用温度よりも高い温度でアニールを行う。なお、反り緩和部材51および補償部材50の反りは、接着剤63によって吸収されるので、下地板片21、22にはほとんど反りが伝わらないことになる。
Thereafter, as shown in the lower diagram of FIG. 7, one
このように、補償部材50に接着剤62を介して反り緩和部材51を接着し、その後アニールを行ってから、反り緩和部材51を下地板片21、22に接着剤63を介して接着する工程を行う場合は、環境温度の変動が大きいので、反り緩和部材51によって下地板片21、22に発生する反りを抑制する効果が効果的に発揮される。
In this way, the
また、補償部材50として、その表面にアルマイト処理をした場合は、その表面状態を安定化させるために、表面の微細孔を塞ぐための封孔処理を行う場合があるが、無封孔の方が接着剤による接着強度が高くなるので好ましい。しかしながら、無封孔の場合はアルマイト処理から接着剤を塗布するまでに表面が空気に晒される時間によって接着強度が変動するため、接着強度がばらつく原因となる。しかしながら、補償部材50に反り緩和部材51を接着し、その後反り緩和部材51を下地板片21、22に接着する工程を行う場合は、補償部材50にアルマイト処理をしてから反り緩和部材51を接着するまでの時間を一定に管理しやすいので、補償部材50と反り緩和部材51との間の接着強度が安定する。
In addition, when the surface of the
ただし、反り緩和部材51の効果は工程の順番にはよらない。たとえば、上記以外の工程としては、接着剤63を介して反り緩和部材51を下地板片21、22に接着し、その後アニールを行ってから、接着剤62を介して反り緩和部材51に補償部材50を接着する工程を行う場合がある。または、接着剤62、63を介して補償部材50、反り緩和部材51、および下地板片21、22を同時に接着し、その後アニールを行う工程を行う場合がある。しかし、これらのいずれの工程においても、反り緩和部材51が下地板20の線膨張係数以上かつ補償部材50の線膨張係数未満の線膨張係数を有しているために、下地板20と補償部材50との間の応力が緩和されるので、下地板20の反りは緩和される。
However, the effect of the
以上説明したように、本実施の形態1に係るAWG型光合分波器100は、光学特性の温度依存性が良好になる。
As described above, the AWG type optical multiplexer /
(実施例1および比較例1)
本発明の実施例1として、上記製造方法にしたがって、図1に示す実施の形態1の構成のAWG型光合分波器を製造した。なお、補償部材としては、純アルミニウム(JIS:A1050)板材の表面全面をアルマイト処理し、封孔処理はしていないものを用いた。
(Example 1 and Comparative Example 1)
As Example 1 of the present invention, an AWG type optical multiplexer / demultiplexer having the configuration of Embodiment 1 shown in FIG. 1 was manufactured according to the above manufacturing method. As the compensation member, a pure aluminum (JIS: A1050) plate material whose entire surface was anodized and not sealed was used.
また、比較例1として、図5のように反り緩和部材を使用せずに補償部材と下地板片とを接着剤によって直接的に接着する点以外は実施例1と同じAWG型光合分波器を製造した。 Further, as Comparative Example 1, the same AWG type optical multiplexer / demultiplexer as in Example 1 except that the compensation member and the base plate piece are directly bonded with an adhesive without using the warp mitigating member as shown in FIG. Manufactured.
図8は、実施例1および比較例1のAWG型光合分波器の回路パラメータを示す図である。この回路パラメータを用いて、補償部材の長さを18.0mmに設定した。 FIG. 8 is a diagram illustrating circuit parameters of the AWG type optical multiplexer / demultiplexer according to the first embodiment and the first comparative example. Using this circuit parameter, the length of the compensation member was set to 18.0 mm.
そして、実施例1および比較例1のAWG型光合分波器について、下地板片間の段差(図5参照)を測定した。なお、段差の測定は図9に示すようにAWG型光合分波器100のAWGチップ片11,12の両端部および中心に対応する測定点P1、P2、P3で行った。比較例1についても同様の測定点で測定を行った。なお、実施例1および比較例1のいずれもクリップは取り付けない状態で測定を行った。
And about the AWG type | mold optical multiplexer / demultiplexer of Example 1 and Comparative Example 1, the level | step difference (refer FIG. 5) between baseplate pieces was measured. The steps were measured at measurement points P1, P2, and P3 corresponding to both ends and the center of the
その結果、比較例1のAWG型光合分波器では、測定点P1、P2、P3における段差は、10個のサンプルの平均値として、それぞれ約10μm、約7μm、約3μmであった。これに対して、実施例1のAWG型光合分波器では、測定点P1、P2、P3における段差は、10個のサンプルの平均値として、いずれも1μm以下であった。 As a result, in the AWG type optical multiplexer / demultiplexer of Comparative Example 1, the steps at the measurement points P1, P2, and P3 were about 10 μm, about 7 μm, and about 3 μm, respectively, as average values of 10 samples. On the other hand, in the AWG type optical multiplexer / demultiplexer of Example 1, the steps at the measurement points P1, P2, and P3 were all 1 μm or less as an average value of 10 samples.
また、実施例1のAWG型光合分波器の製造工程において、補償部材に反り緩和部材を接着して90℃でアニールを行った後の反り緩和部材の反りを測定したところ、約1.5μmの反りが発生した。しかしながら、製造した実施例1のAWG型光合分波器の下地板片の反りを測定したところ、反りはほとんど発生していなかった。 Further, in the manufacturing process of the AWG type optical multiplexer / demultiplexer of Example 1, the warpage of the warp mitigation member after the warp mitigation member was bonded to the compensation member and annealed at 90 ° C. was measured to be about 1.5 μm. Warpage occurred. However, when the warp of the base plate piece of the manufactured AWG type optical multiplexer / demultiplexer of Example 1 was measured, almost no warp occurred.
つぎに、実施例1および比較例1のAWG型光合分波器に、クリップを取り付けた状態で、20℃→50℃→65℃→50℃→20℃→−5℃→20℃の順で温度を変化させながら、透過中心波長および挿入損失の変動を測定した。 Next, with the clip attached to the AWG type optical multiplexer / demultiplexer of Example 1 and Comparative Example 1, 20 ° C. → 50 ° C. → 65 ° C. → 50 ° C. → 20 ° C. → −5 ° C. → 20 ° C. The variation of the transmission center wavelength and insertion loss was measured while changing the temperature.
図10は、実施例1のAWG型光合分波器の透過中心波長および挿入損失の変動の温度依存性を示す図である。図中では「透過中心波長」、「挿入損失」はそれぞれ単に「中心波長」、「損失」と記載してある。図10に示すように、実施例1のAWG型光合分波器は、透過中心波長および挿入損失の変動が小さいものであった。なお、透過中心波長の変動の温度依存性のグラフは、原理的には下に凸のなめらかな2次曲線となるが、図10および以下の図11、13では、ヒステリシスを見やすくするために、測定した温度でのデータ点を直線で結んで表している。 FIG. 10 is a diagram showing the temperature dependence of the transmission center wavelength and insertion loss variation of the AWG type optical multiplexer / demultiplexer according to the first embodiment. In the figure, “transmission center wavelength” and “insertion loss” are simply described as “center wavelength” and “loss”, respectively. As shown in FIG. 10, the AWG type optical multiplexer / demultiplexer of the first embodiment has a small variation in the transmission center wavelength and the insertion loss. The graph of the temperature dependence of the variation of the transmission center wavelength is in principle a smooth convex quadratic curve, but in FIG. 10 and FIGS. 11 and 13 below, in order to make the hysteresis easier to see, Data points at the measured temperature are connected by straight lines.
図11は、比較例1のAWG型光合分波器の或るサンプルについての透過中心波長および挿入損失の変動の温度依存性を示す図である。図11に示すように、比較例1のAWG型光合分波器の或るサンプルは、透過中心波長および挿入損失の変動が大きく、かつ透過中心波長についてのヒステリシスが大きかった。このように、比較例1では、すべてのサンプルで安定して段差を小さくすることが困難であり、サンプルによっては光学特性が劣化するものがあり、特性にばらつきが生じた。 FIG. 11 is a diagram showing the temperature dependence of the variation of the transmission center wavelength and the insertion loss for a certain sample of the AWG type optical multiplexer / demultiplexer of Comparative Example 1. As shown in FIG. 11, a certain sample of the AWG type optical multiplexer / demultiplexer of Comparative Example 1 had a large variation in transmission center wavelength and insertion loss, and a large hysteresis with respect to the transmission center wavelength. As described above, in Comparative Example 1, it is difficult to stably reduce the level difference in all samples, and some samples have deteriorated optical characteristics, resulting in variations in characteristics.
(実施の形態2)
ところで、上記実施の形態1に係るAWG型光合分波器100は、下地板片22と下地板片21との間に生じる段差がきわめて小さいため、段差を矯正するためのクリップの押圧力が小さくてもよい。これによって温度ヒステリシスの発生がさらに抑制される。さらには、クリップを用いなくてもよい。
(Embodiment 2)
By the way, in the AWG type optical multiplexer /
図12は、本発明の実施の形態2に係るAWG型光合分波器の模式的な上面図である。図12に示すように、AWG型光合分波器200は、クリップ40を用いていない以外は、実施の形態1に係るAWG型光合分波器100と同様の構成を有する。
FIG. 12 is a schematic top view of an AWG type optical multiplexer / demultiplexer according to
AWG型光合分波器200は、本実施の形態1に係るAWG型光合分波器100と同様に、光学特性の温度依存性が良好になり、かつ、クリップ40を用いていないので部品点数が削減され、かつ温度ヒステリシスの発生がよりいっそう抑制される。
Similar to the AWG type optical multiplexer /
(実施例2)
本発明の実施例2として、実施例1と同様に上記製造方法にしたがって、図12に示す実施の形態2の構成のAWG型光合分波器を製造した。
(Example 2)
As Example 2 of the present invention, an AWG type optical multiplexer / demultiplexer having the configuration of
図13は、実施例2のAWG型光合分波器の透過中心波長および挿入損失の変動の温度依存性を示す図である。図13に示すように、実施例2のAWG型光合分波器は、透過中心波長および挿入損失の変動が、図10に示す実施例1の場合と同等に小さいものであった。 FIG. 13 is a diagram illustrating the temperature dependence of the variation of the transmission center wavelength and the insertion loss of the AWG type optical multiplexer / demultiplexer according to the second embodiment. As shown in FIG. 13, in the AWG type optical multiplexer / demultiplexer of the second embodiment, the fluctuations in the transmission center wavelength and the insertion loss are as small as those in the first embodiment shown in FIG.
(実施の形態3)
上記実施の形態1、2では、反り緩和部材は、下地板と補償部材との間に介在するように設けられている。これに対して、本発明の実施の形態3に係るAWG型光合分波器では、反り緩和部材は、当該反り緩和部材と下地板との間に補償部材が介在するように設けられている。
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments, the warp mitigating member is provided so as to be interposed between the base plate and the compensation member. On the other hand, in the AWG type | mold optical multiplexer / demultiplexer which concerns on
図14は、本発明の実施の形態3に係るAWG型光合分波器の模式的な要部側断面図である。実施の形態1と実施の形態3とでは、反り緩和部材と下地板と補償部材との位置関係のみが異なるので、以下ではその点を説明する。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional side view of an essential part of an AWG type optical multiplexer / demultiplexer according to
図14に示すように、本実施の形態3に係るAWG型光合分波器300では、一方の反り緩和部材51は、反り緩和部材51と下地板片22との間に補償部材50が介在するように設けられている。同様に、他方の反り緩和部材51についても、反り緩和部材51と下地板片21との間に補償部材50が介在するように設けられている。具体的には、補償部材50は凸部50aにおいて接着剤63を介して下地板片21、22とにそれぞれ接着している。なお、このように凸部50aが有ると、補償部材50と下地板片21、22との接着面積が一定に管理することが容易にできるので好ましい。また、反り緩和部材51は凸部50aが設けられた側とは反対側において、接着剤62を介して補償部材50に接着している。
As shown in FIG. 14, in the AWG type optical multiplexer /
AWG型光合分波器300では、補償部材50と下地板片21、22との間に発生すべき応力が、反り緩和部材51側でも負担されるので、補償部材50と下地板片21、22との間に発生する応力が緩和される。これによって、下地板片21、22に発生する反りが抑制され、下地板片21、22間の段差も減少する。その結果、本実施の形態3に係るAWG型光合分波器300は光学特性の温度依存性が良好になる。
In the AWG type optical multiplexer /
このように、反り緩和部材51が補償部材50に接着される領域は、反り緩和部材51の存在によって補償部材50と下地板片21、22との間に発生する応力が緩和されるような領域であればよい。
Thus, the region where the
また、上記実施の形態1〜3では、反り緩和部材51と下地板20(下地板片21、22)との接着面と、反り緩和部材51と補償部材50との接着面が略平行であるが、非平行でもよい。
In the first to third embodiments, the adhesive surface between the
(実施の形態4)
図15は、本発明の実施の形態4に係るAWG型光合分波器の模式的な要部側断面図である。実施の形態1と実施の形態4とでは、反り緩和部材と下地板と補償部材との位置関係や、反り緩和部材および補償部材の形状のみが異なるので、以下ではその点を説明する。
(Embodiment 4)
FIG. 15 is a schematic cross-sectional side view of a main part of an AWG type optical multiplexer / demultiplexer according to Embodiment 4 of the present invention. Since the first embodiment and the fourth embodiment differ only in the positional relationship between the warp mitigating member, the base plate, and the compensation member, and only the shapes of the warp mitigating member and the compensation member, this point will be described below.
本実施の形態4に係るAWG型光合分波器400では、反り緩和部材451は、下地板片21,22と補償部材450との間に介在するように設けられている。ただし、反り緩和部材451はたとえば直方体状である。また、補償部材450はたとえば凸部の無い板状である。そして、補償部材450は、その側面450aにおいて、接着剤462を介して反り緩和部材451の側面451aに接着している。なお、反り緩和部材451は接着剤463を介して下地板片21、22に接着している。ここで、接着剤462、463は、たとえばエポキシ系の紫外線硬化型の接着剤である。
In the AWG type optical multiplexer /
このように、反り緩和部材451と下地板20(下地板片21、22)との接着面と、反り緩和部材451と補償部材450との接着面が略直角であっても、反り緩和部材451によって下地板20と補償部材450との間に発生する応力が緩和される。その結果、本実施の形態4に係るAWG型光合分波器400は光学特性の温度依存性が良好になる。
Thus, even if the adhesion surface between the
上記実施の形態4では、反り緩和部材451と下地板20(下地板片21、22)との接着面と、反り緩和部材451と補償部材450との接着面が略直角であるが、両接着面が別の非平行の状態、たとえば鋭角または鈍角を成していてもよい。たとえば、反り緩和部材451がくさび型状であって側面451aが傾斜しており、補償部材450の側面450aも側面451aに対応して傾斜していてもよい。
In the fourth embodiment, the adhesive surface between the
また、上記実施の形態4では、反り緩和部材451が紫外線を透過する材料からなれば、接着剤462,463が紫外線硬化型の接着剤の場合に、反り緩和部材451を通して紫外線を接着剤62に照射できる。この場合、下地板20(下地板片21、22)は、紫外線を透過する材料からなるものでなくてもよく、たとえば線膨張係数が石英系ガラスよりも大きいシリコン等の材料からなるものでもよい。
Further, in the fourth embodiment, if the
なお、上記実施の形態では、接着剤としてエポキシ系の紫外線硬化型接着剤を用いているが、熱硬化性の接着剤を用いてもよい。また、補償部材を下地板または反り緩和部材と接着剤で接着する際に、補償部材の表面を有機溶剤およびプラズマ等で洗浄すれば、表面の濡れ性が向上し、より接着強度が高まるので好ましい。また、補償部材、下地板、または反り緩和部材の接着する面の表面にシランカップリング剤等のカップリング剤を塗布し、カップリング剤を介して接着剤で接着すれば、より接着強度が高まるので好ましい。 In the above embodiment, an epoxy ultraviolet curable adhesive is used as the adhesive, but a thermosetting adhesive may be used. Further, when the compensation member is bonded to the base plate or the warp mitigating member with an adhesive, it is preferable to clean the surface of the compensation member with an organic solvent, plasma, or the like because the surface wettability is improved and the adhesive strength is further increased. . Further, if a coupling agent such as a silane coupling agent is applied to the surface of the compensation member, the base plate, or the warp mitigating member to be bonded, and the adhesive is bonded with the adhesive via the coupling agent, the adhesive strength is further increased. Therefore, it is preferable.
また、上記実施の形態では、AWGチップを切断して分離したうちの質量が小さい方を可動片としてクリップで押圧するようにしているが、質量が大きい方を可動片としてクリップで押圧するようにしてもよい。すなわち、分離したAWGチップの一方のみをクリップで基準板に押圧し、他方は基準板に接合固定することによって、クリップを小型で簡略なものとすることができる。 In the above embodiment, the smaller one of the AWG chips cut and separated is pressed with a clip as a movable piece. However, the larger piece is pressed with a clip as a movable piece. May be. That is, only one of the separated AWG chips is pressed against the reference plate with the clip, and the other is joined and fixed to the reference plate, whereby the clip can be made small and simple.
また、上記実施の形態では、第1スラブ導波路を切断して分離しているが、第2スラブ導波路、または第1スラブ導波路および第2スラブ導波の両方を切断して分離するようにしてもよい。 In the above embodiment, the first slab waveguide is cut and separated. However, the second slab waveguide or both the first slab waveguide and the second slab waveguide are cut and separated. It may be.
また、上記実施の形態において、可動片をスムーズにスライドさせるために、基準板の表面にフロスト処理等の凹凸処理をしたり、溝を設けたりして、窪み部を形成してもよい。このような窪み部は、可動片と基準板との接触面積を減少させるようなものであれば、その態様は特に限定はされない。また、溝を設ける場合は、その延伸方向はAWGチップの切断面に沿う方向に限られず、切断面に垂直の方向でもよい。 Moreover, in the said embodiment, in order to slide a movable piece smoothly, uneven | corrugated processes, such as a frost process, or a groove | channel may be provided in the surface of a reference | standard board, and a hollow part may be formed. As long as such a hollow part reduces the contact area of a movable piece and a reference | standard board, the aspect will not be specifically limited. Moreover, when providing a groove | channel, the extending direction is not restricted to the direction along the cut surface of an AWG chip | tip, A direction perpendicular | vertical to a cut surface may be sufficient.
また、下地板、基準板の構成材料は、石英ガラスに限られない。下地板、基準板の構成材料の線膨張係数を考慮して補償部材の長さを決定すれば、金属、半導体、セラミックスなどの種々の材料を用いることができる。 Further, the constituent materials of the base plate and the reference plate are not limited to quartz glass. If the length of the compensation member is determined in consideration of the linear expansion coefficients of the constituent materials of the base plate and the reference plate, various materials such as metals, semiconductors, and ceramics can be used.
また、補償部材も、アルミニウム、またはアルミニウムにアルマイト処理を施したものに限定されず、銅などの他の金属や、これに変質を防止するための表面処理を施したものでもよい。 Further, the compensation member is not limited to aluminum or aluminum subjected to alumite treatment, but may be other metal such as copper or surface treatment for preventing alteration thereof.
また、AWGチップと下地板とを接合する位置および補償部材を掛け渡す位置も、実施の形態のものに限られず、補償部材の伸縮によって切断されたAWGチップの位置が相対的に変化できるような位置であればよい。 Further, the position where the AWG chip and the base plate are joined and the position where the compensation member is bridged are not limited to those in the embodiment, and the position of the AWG chip cut by expansion and contraction of the compensation member can be changed relatively. Any position is acceptable.
さらに、上記実施の形態では、アレイ導波路回折格子チップと下地板とが、第1スラブ導波路を横断する切断面において2つに切断して固定片および可動片としている。しかしながら、下地板は必ずしも完全に切断されていなくてもよく、アレイ導波路回折格子チップの切断面に沿って一部で切断され、一部で接続されていてもよい。この場合、切断面で離隔された下地板の領域に補償部材を掛け渡す構成とすると、補償部材が伸縮した場合は、接続された部分を支点にして、離隔した部分間の相対位置が変化することとなる。これによって、切断したアレイ導波路回折格子チップの断片間の相対位置が変化することとなる。相対位置の変化量は、温度変化に依存した透過中心波長のシフトが補償されるような変化量に調整すればよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the arrayed waveguide diffraction grating chip and the base plate are cut into two at the cutting plane crossing the first slab waveguide to form a fixed piece and a movable piece. However, the base plate does not necessarily have to be completely cut, and may be cut in part along the cut surface of the arrayed waveguide grating chip and connected in part. In this case, if the compensation member is stretched over the region of the base plate separated by the cut surface, when the compensation member expands and contracts, the relative position between the separated portions changes with the connected portion as a fulcrum. It will be. As a result, the relative position between the cut pieces of the arrayed waveguide grating chip changes. The change amount of the relative position may be adjusted to a change amount that compensates for the shift of the transmission center wavelength depending on the temperature change.
また、上記実施の形態では、基板をAWGの輪郭形状に沿って切断し、ブーメラン形状のAWGチップを得ているが、基板を矩形に切断して矩形のAWGチップを得るようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although a board | substrate is cut | disconnected along the outline shape of AWG and the boomerang-shaped AWG chip | tip is obtained, a board | substrate may be cut | disconnected to a rectangle and you may make it obtain a rectangular AWG chip | tip.
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Further, the present invention is not limited by the above embodiment. What was comprised combining each component mentioned above suitably is also contained in this invention. Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
1、3 光コネクタ
2 光ファイバ心線
4 光ファイバテープ
10 AWGチップ
10A AWG
10Aa 第1入出力導波路
10Ab 第1スラブ導波路
10Ac アレイ導波路
10Ad 第2スラブ導波路
10Ae 第2入出力導波路
11、12 AWGチップ断片
20 下地板
21、22 下地板片
30 基準板
40 クリップ
50、450 補償部材
50a 凸部
51、451 反り緩和部材
61、62、63、64、462、463 接着剤
71 固定片
72 可動片
100、200、300、400 AWG型光合分波器
C 切断面
D 方向
F 押圧力
G 溝
L 切断線
P1、P2、P3 測定点
S 基板
1, 3
10Aa first input / output waveguide 10Ab first slab waveguide 10Ac array waveguide 10Ad second slab waveguide 10Ae second input /
Claims (10)
前記アレイ導波路回折格子チップの下面に接合され、前記アレイ導波路回折格子チップの切断面に沿って少なくとも一部で切断された下地板と、
前記切断面で離隔された前記下地板の領域に掛け渡されるように接着剤を介して固定され、温度変化に応じて伸縮して前記切断されたアレイ導波路回折格子チップのそれぞれの間の相対位置を変えることにより、前記アレイ導波路回折格子の光透過中心波長の温度依存シフトを補償する補償部材と、
前記下地板の線膨張係数以上かつ前記補償部材の線膨張係数未満の線膨張係数を有し、前記下地板と前記補償部材との間に発生する応力を緩和するように、接着剤を介して前記補償部材に接着された反り緩和部材と、
を備えることを特徴とするアレイ導波路回折格子型光合分波器。 A first input / output waveguide through which light is input / output, a first slab waveguide connected to the first input / output waveguide, and a first slab waveguide connected to the first slab waveguide and having different lengths and arranged in parallel An arrayed waveguide composed of a plurality of channel waveguides, a second slab waveguide connected to the arrayed waveguide, and a plurality of second connected to the second slab waveguide and to which light is input and output An input / output waveguide, and an arrayed waveguide grating chip cut in two at a cutting plane crossing the first slab waveguide or the second slab waveguide;
A base plate bonded to the lower surface of the arrayed waveguide grating chip and cut at least partially along the cut surface of the arrayed waveguide grating chip;
Relative relation between each of the cut arrayed waveguide grating chips fixed by an adhesive so as to be stretched over a region of the base plate separated by the cut surface, and expanded and contracted according to a temperature change. A compensation member that compensates for the temperature-dependent shift of the light transmission center wavelength of the arrayed waveguide grating by changing the position;
It has a linear expansion coefficient that is greater than or equal to the linear expansion coefficient of the base plate and less than the linear expansion coefficient of the compensation member, and uses an adhesive so as to relieve stress generated between the base plate and the compensation member. A warp mitigating member bonded to the compensation member;
An arrayed waveguide diffraction grating type optical multiplexer / demultiplexer comprising:
前記補償部材は、前記固定片と前記可動片との間に掛け渡されるように設けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載のアレイ導波路回折格子型光合分波器。 The arrayed waveguide diffraction grating chip and the base plate are cut into two at the cutting plane crossing the first slab waveguide or the second slab waveguide to form a fixed piece and a movable piece. ,
8. The arrayed waveguide grating optical system according to claim 1, wherein the compensation member is provided so as to be spanned between the fixed piece and the movable piece. Duplexer.
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