JP2017015789A - 光波長フィルタおよびその作製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図4に、本発明の第1の実施形態にかかる光波長フィルタの構成を示す。光波長フィルタは、入力導波路401に、複数の真円の環状のマイクロリング導波路402−1、402−2、402−3…402−32が光学的に接続され、各々のマイクロリング導波路に、出力導波路403−1、403−2、403−3…403−32がそれぞれ光学的に接続されている。
WFSR/WSTOP
以上となる数だけマイクロリング共振器を接続する。このような構成により、光波長フィルタは、図6に示すように、FSRすなわち動作波長範囲の全てが阻止域となる。
第1の実施の形態で述べたマイクロリング共振器は、共振波長付近のスルー光の阻止域およびドロップ光の透過域が急峻で帯域が狭い。このため、所望の波長特性をもった光波長フィルタを構築するためには、多くのマイクロリング共振器を接続する必要がある。ここで、共振ピーク1つあたりの帯域を拡大するためには、マイクロリング導波路の各結合部の結合率を大きくすることが有効である。しかしながら、結合率を大きくすると、共振ピークと隣接する共振ピークとの間の波長帯、すなわち各共振ピークの裾に当たる波長帯では、ドロップ光の強度が大きくなり、スルー光の強度が小さくなる。そのために、共振ピークを消去しても、所望の透過域が他のマイクロリング導波路の共振ピークの裾によって光の強度が奪われ、これが損失となる。したがって、マイクロリング共振器の各結合部の結合率を大きくすると、接続する共振器の段数を削減することはできても、損失が大きくなる。
第3の実施形態に係る光波長フィルタおよびその作製方法について説明する。第1および第2の実施の形態において、光波長フィルタを構成するために、マイクロリング共振器を多段に接続した光波長フィルタを用いた。そして、光波長フィルタの波長特性に、任意の透過域を付与するためにはマイクロリング共振器の共振ピークを所望の透過域内から消去する必要がある。本実施形態では、その具体的な方法として、高出力のレーザー光を照射することによるマイクロリングの切断について説明する。
第4の実施形態に係る光波長フィルタおよびその作製方法について説明する。第3の実施形態では、マイクロリング共振器の共振ピークの消去方法として、マイクロリング導波路の一部を切断することにより、任意の波長、帯域幅の透過域を実現した。しかしながら、マイクロリング導波路の一部を切断しただけでは、入力導波路から光の一部が、マイクロリング導波路へと結合して損失となり、光波長フィルタ全体の損失増加を招いてしまう。上述した図18と図15(b)の計算結果を詳細に比較すると、フィルタ特性(透過スペクトルの形状)は同等であっても、透過域の透過率は、第3の実施形態では、およそ6dB低くなっている。第4の実施形態では、マイクロリング導波路を切断する際に発生する損失を回避するために、より高精度な照射位置と照射範囲の制御を適用する。
第5の実施形態に係る光波長フィルタおよびその作製方法について説明する。第3および第4の実施形態では、所望の透過域内から共振ピークを消去して任意の波長の透過域を発生させる方法として、レーザートリミングによりマイクロリング導波路の一部、または全体に損傷を与えて光学的に切断する方法を示した。所望の透過域内から共振ピークを消去するためには、マイクロリング導波路に損傷を与えて光学的に切断する方法以外にも、マイクロリング共振器の共振ピークの波長をシフトさせる方法もある。
102,202,302,303,402,502,802,1102,1103,1202,1203,1402, 1403,1602,1802 マイクロリング導波路
103,203,304,403,503,803,1104,1204,1404,1603,1803 出力導波路
Claims (8)
- シリコン導波路で形成された光波長フィルタであって、
入力導波路と、
前記入力導波路と光学的に接続された複数のマイクロリング導波路と、
前記複数のマイクロリング導波路の各々と光学的に接続された出力導波路を複数備え、
前記入力導波路の一方の端部より光を入力したとき、他方の端部から出力される光の透過域は、前記複数のマイクロリング導波路のうち、1または複数のマイクロリング導波路によって構成される共振器の共振ピークを消去することにより設定されていることを特徴とする光波長フィルタ。 - 各々のマイクロリング導波路によって構成される共振器の共振波長は、隣接する共振器との間隔が共振波長付近における阻止域の半値全幅よりも狭く、
前記透過域は、前記共振ピークが消去された1または複数のマイクロリング導波路によって構成される共振器の阻止域に相当することを特徴とする請求項1に記載の光波長フィルタ。 - 各々のマイクロリング導波路と出力導波路との間に、さらに1または複数のマイクロリング導波路が挿入され、光学的に接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光波長フィルタ。
- 前記複数のマイクロリング導波路は、レーストラック形状の環状のマイクロリング導波路であることを特徴とする請求項1、2または3に記載の光波長フィルタ。
- シリコン導波路で形成され、入力導波路と、前記入力導波路と光学的に接続された複数のマイクロリング導波路と、前記複数のマイクロリング導波路の各々と光学的に接続された出力導波路を複数備えた光波長フィルタの作製方法であって、
各々のマイクロリング導波路によって構成される共振器の共振波長を、隣接する共振器との間隔が共振波長付近における阻止域の半値全幅よりも狭くし、
前記複数のマイクロリング導波路のうち、1または複数のマイクロリング導波路によって構成される共振器の共振ピークを消去し、
前記共振ピークが消去された1または複数のマイクロリング導波路によって構成される共振器の阻止域を、前記入力導波路の一方の端部より光を入力したとき、他方の端部から出力される光の透過域として形成する、
ことを特徴とする光波長フィルタの作製方法。 - 前記共振ピークを消去することは、マイクロリング導波路の一部を光学的に、または物理的に切断することにより、マイクロリング導波路によって構成される共振器の共振を停止させることであることを特徴とする請求項5に記載の光波長フィルタの作製方法。
- 前記共振ピークを消去することは、マイクロリング導波路を、前記入力導波路から光学的に、または物理的に分離することであることを特徴とする請求項5に記載の光波長フィルタの作製方法。
- 前記共振ピークを消去することは、マイクロリング導波路によって構成される共振器の共振波長を、前記透過域外へシフトさせることであることを特徴とする請求項5に記載の光波長フィルタの作製方法。
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