JP2019144390A

JP2019144390A - 光波長フィルタ

Info

Publication number: JP2019144390A
Application number: JP2018028038A
Authority: JP
Inventors: 秀彰岡山; Hideaki Okayama
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Photonics Electronics Technology Research Association
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Photonics Electronics Technology Research Association
Priority date: 2018-02-20
Filing date: 2018-02-20
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2038-02-20
Also published as: JP6554571B1

Abstract

【課題】構造が簡単なグレーティング型の素子を用いてリング共振器的に動作させることで、透過ピークが狭い特性を実現する。【解決手段】第１波長フィルタ部１０１及び第２波長フィルタ部２０１では、共振導波路１７１、２７１において、特定の波長に対し、１次モードのＴＥ偏波と１次モードのＴＭ偏波の間の変換を繰り返しながら共振させる。第１波長フィルタ部では、共振導波路を伝播する１次モードのＴＥ偏波が、第１アクセス導波路及び第２アクセス導波路を伝播する基本モードのＴＥ偏波と結合し、第２波長フィルタ部では、共振導波路を伝播する１次モードのＴＭ偏波が、第１アクセス導波路及び第２アクセス導波路を伝播する基本モードのＴＭ偏波と結合する。【選択図】図３

Description

この発明は、例えば、１本の光ファイバで異なる複数の波長を用いて伝送するために、光の合分波を行う際に用いて好適な光波長フィルタに関する。

近年、加入者系光アクセスシステムとして、受動光ネットワーク（ＰＯＮ：ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｃｉａｌＮｅｔｗｏｒｋ）が主流となっている。ＰＯＮでは、１つの局側装置（ＯＬＴ：ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ）と複数の加入者側装置（ＯＮＵ：ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ）が、光ファイバ及びスターカプラを介して接続されていて、１つのＯＬＴを複数のＯＮＵが共有する。ＰＯＮでは、ＯＬＴからＯＮＵへ向けた下り通信とＯＮＵからＯＬＴに向けた上り通信とが相互に干渉し合わないように、下り通信に使われる光信号波長と上り通信に使われる光信号波長とを違えている。

従って、下り通信と上り通信のそれぞれに使われる互いに波長の異なる光信号を分波し、かつ合波するために合分波素子が必要である。一般に、ＯＬＴやＯＮＵは、波長の異なる光信号を送受信する機能を実現させるために、合分波素子としての光波長フィルタ、フォトダイオード（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）、レーザーダイオード（ＬＤ：ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）を空間結合して構成される。

空間結合させるためには、光波長フィルタ、ＰＤ、ＬＤ間で光軸を合わせるためのアライメント作業が必要となる。これに対し、この光軸合わせのための作業を不要とするため、導波路を利用して構成される光波長フィルタが開発されている。また、この光波長フィルタを形成するに当たり、小型化と量産性に優れることから、シリコン系素材を導波路材料として用いるシリコン（Ｓｉ）導波路が注目されている(例えば、特許文献１〜５参照)。

Ｓｉ導波路では、実質的に光の伝送路となる光導波路コアを、Ｓｉを材料として形成する。そして、Ｓｉよりも屈折率の低い例えばシリカ等を材料としたクラッドで、光導波路コアの周囲を覆う。このような構成により、光導波路コアとクラッドとの屈折率差が極めて大きくなるため、光導波路コア内に光を強く閉じ込めることができる。その結果、曲げ半径を例えば１μｍ程度まで小さくした、小型の曲線導波路を実現することができる。そのため、電子回路と同程度の大きさの光回路を作成することが可能であり、光デバイス全体の小型化に有利である。

また、Ｓｉ導波路では、ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の半導体装置の製造過程を流用することが可能である。そのため、チップ上に電子機能回路と光機能回路とを一括形成する光電融合（シリコンフォトニクス）の実現が期待されている。

ところで、波長分割多重（ＷＤＭ：ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式を利用したＰＯＮでは、ＯＮＵごとに異なる受信波長が割り当てられる。ＯＬＴは、各ＯＮＵへの下り光信号を、送り先の受信波長に対応した送信波長でそれぞれ生成し、これらを多重して送信する。各ＯＮＵは、複数の波長で多重された下り光信号から、自身に割り当てられた受信波長の光信号を選択的に受信する。ＯＮＵでは、各々の受信波長の下り光信号を選択的に受信するために、波長フィルタが使用される。そして、波長フィルタを、上述したＳｉ導波路によって構成する技術が実現されている。

Ｓｉ導波路を用いる波長フィルタとしては、例えば、マッハツェンダー干渉器を用いたものやアレイ導波路グレーティングを用いたものがある。また、Ｓｉ導波路を用いる波長フィルタとして、リング共振器（例えば特許文献６〜８参照）や、グレーティング型（例えば特許文献９参照）又は方向性結合器型（例えば特許文献１０参照）の波長フィルタがある。これらの波長フィルタは、出力波長を可変にでき、素子構造が簡単であるため使いやすいという利点がある。

米国特許第４，８６０，２９４号明細書米国特許第５，７６４，８２６号明細書米国特許第５，９６０，１３５号明細書米国特許第７，０７２，５４１号明細書特開平０８−１６３０２８号公報特開２００３−２１５５１５号公報特開２０１３−０９３６２７号公報特開２００６−２７８７７０号公報特開２００６−３３０１０４号公報特開２００２−３５３５５６号公報

光通信では、信号光が光ファイバ中の長距離を伝播するために、偏波状態が不特定になる。このため、光通信で使用する、波長多重又は波長分離を行う波長フィルタには偏波無依存性が要求される。

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、構造が簡単なグレーティング型の素子を用いてリング共振器的に動作させることで、透過ピークが狭い特性を実現できる、光波長フィルタを提供することにある。

上述した目的を達成するために、この発明の光波長フィルタは、それぞれ、第１入出力部、第１結合部、及び、第２入出力部がこの順に接続された第１アクセス導波路と、第３入出力部、第２結合部、及び、第４入出力部がこの順に接続された第２アクセス導波路と、第１反射部、キャビティ部、及び、第２反射部がこの順に接続された共振導波路を備え、第１結合部、第２結合部、及び、キャビティ部は、光伝播方向が互いに平行に配置され、キャビティ部が、第１結合部と第２結合部の間に配置されている、第１及び第２波長フィルタ部を備えて構成される。第１波長フィルタ部の第２入出力部と、第２波長フィルタ部の第１入出力部が接続され、第１波長フィルタ部の第４入出力部と、第２波長フィルタ部の第３入出力部が接続されている。

第１波長フィルタ部では、特定の波長に対し、第１結合部を伝播する基本モードのＴＥ（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＥｌｅｃｔｏｒｉｃ）偏波（ＴＥ０）と、キャビティ部を伝播する１次モードのＴＥ偏波（ＴＥ１）とが結合し、第２反射部では、ＴＥ１を１次モードのＴＭ（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＭａｇａｎｅｔｉｃ）偏波（ＴＭ１）に変換して反射させ、第１反射部では、ＴＭ１をＴＥ１に変換して反射させ、及び、キャビティ部を伝播するＴＥ１と、第２結合部を伝播するＴＥ０とが結合する。また、第２波長フィルタ部では、特定の波長に対し、第１結合部を伝播する基本モードのＴＭ偏波（ＴＭ０）と、キャビティ部を伝播するＴＭ１とが結合し、第２反射部では、ＴＭ１をＴＥ１に変換して反射させ、第１反射部では、ＴＥ１をＴＭ１に変換して反射させ、及び、キャビティ部を伝播するＴＭ１と、第２結合部を伝播するＴＭ０とが結合する。

上述した光波長フィルタの他の好適な実施形態によれば、第１波長フィルタ部では、特定の波長に対し、第１結合部を伝播するＴＥ０と、キャビティ部を伝播するＴＥ１とが結合し、第２反射部では、ＴＥ１をＴＭ１に変換して反射させ、第１反射部では、ＴＭ１をＴＥ１に変換して反射させ、及び、キャビティ部を伝播するＴＭ１と、第２結合部を伝播するＴＭ０とが結合する。また、第２波長フィルタ部では、特定の波長に対し、第１結合部を伝播するＴＭ０と、キャビティ部を伝播するＴＭ１とが結合し、第２反射部では、ＴＭ１をＴＥ１に変換して反射させ、第１反射部では、ＴＥ１をＴＭ１に変換して反射させ、及び、キャビティ部を伝播するＴＥ１と、第２結合部を伝播するＴＥ０とが結合する。

また、上述した光波長フィルタの他の好適な実施形態によれば、第１波長フィルタ部では、特定の波長に対し、第１結合部を伝播するＴＥ０と、キャビティ部を伝播するＴＥ１とが結合し、第２反射部では、ＴＥ１をＴＥ０に変換して反射させ、第１反射部では、ＴＥ０をＴＥ１に変換して反射させ、及び、キャビティ部を伝播するＴＥ１と、第２結合部を伝播するＴＥ０とが結合する。また、第２波長フィルタ部では、特定の波長に対し、第１結合部を伝播するＴＭ０と、キャビティ部を伝播するＴＭ１とが結合し、第２反射部では、ＴＭ１をＴＭ０に変換して反射させ、第１反射部では、ＴＭ０をＴＭ１に変換して反射させ、及び、キャビティ部を伝播するＴＭ１と、第２結合部を伝播するＴＭ０とが結合する。

また、上述した光波長フィルタの他の好適な実施形態によれば、第１波長フィルタ部及び第２波長フィルタ部では、特定の波長に対し、第１結合部を伝播するＴＥ０と、キャビティ部を伝播するＴＥ１とが結合し、第２反射部では、ＴＥ１をＴＥ０に変換して反射させ、第１反射部では、ＴＥ０をＴＥ１に変換して反射させ、及び、キャビティ部を伝播するＴＥ１と、第２結合部を伝播するＴＥ０とが結合する。さらに、第１波長フィルタ部の第２入出力部と、第２波長フィルタ部の第１入出力部の間と、第１波長フィルタ部の第４入出力部と、第２波長フィルタ部の第３入出力部の間に、ＴＥ偏波とＴＭ偏波を入れ替える偏波変換部を備える。

また、この発明の光波長フィルタの他の好適な実施形態によれば、第１入出力部、第１結合部、及び、第２入出力部がこの順に接続された第１アクセス導波路と、第３入出力部、第２結合部、及び、第４入出力部がこの順に接続された第２アクセス導波路と、第１反射部、キャビティ部、及び、第２反射部がこの順に接続された共振導波路を備え、第１結合部、第２結合部、及び、キャビティ部は、光伝播方向が互いに平行に配置され、キャビティ部が、第１結合部と第２結合部の間に配置されている波長フィルタ部を備え、波長フィルタ部では、特定の波長に対し、第１結合部を伝播するＴＥ偏波及びＴＭ偏波の一方の偏波と、キャビティ部を伝播する１次モードの一方の偏波とが結合し、第２反射部では、１次モードの一方の偏波を、基本モードの一方の偏波又は１次モードの他方の偏波に変換して反射させ、第１反射部では、基本モードの一方の偏波又は１次モードの他方の偏波を、１次モードの一方の偏波に変換して反射させ、及び、キャビティ部を伝播する１次モードの一方の偏波と、第２結合部を伝播する基本モードの一方の偏波とが結合する。

この発明の光波長フィルタによれば、第１反射部、キャビティ部及び第２反射部を備える共振導波路構造を有する波長フィルタ部を備えることで、リング共振器的に動作し、これにより、透過ピークが狭い特性を実現できる。また、波長フィルタ部を２段に設けることで、偏波無依存性を達成することができる。

波長フィルタ部を説明するための模式図である。光導波路素子の特性を評価するシミュレーションを説明するための図である。光波長フィルタを説明するための模式図（１）である。光波長フィルタを説明するための模式図（２）である。

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。

（波長フィルタ部の構成）
図１を参照して、この発明の光波長フィルタが備える波長フィルタ部を説明する。図１は、波長フィルタ部を説明するための模式図である。図１（Ａ）は、波長フィルタ部を示す概略平面図である。また、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す構造体をＩ−Ｉ線で切り取った概略的端面図である。ここで、図１（Ａ）では、光導波路コアの平面形状を示し、他の構成要素を省略して示してある。

なお、以下の説明では、各構成要素について、光伝播方向に沿った方向を長さ方向とする。また、支持基板の厚さに沿った方向を厚さ方向とする。また、長さ方向及び厚さ方向に直交する方向を幅方向とする。

波長フィルタ部は、支持基板１０とクラッド２０と光導波路コア３０とを備えて構成されている。

支持基板１０は、例えば単結晶Ｓｉを材料とした平板状体で構成されている。

クラッド２０は、支持基板１０上に設けられている。クラッド２０は、支持基板１０の上面を被覆し、かつ、光導波路コア３０を包含して形成されている。クラッド２０は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を材料として形成されている。

光導波路コア３０は、ＳｉＯ_２のクラッド２０の屈折率（１．４５）よりも高い屈折率（３．５）を有する例えばシリコン（Ｓｉ）を材料として形成されている。その結果、光導波路コア３０は、光の伝送路として機能し、光導波路コア３０に入力された光は、光導波路コア３０の平面形状に応じた伝播方向に伝播する。

光導波路コア３０の厚みは、深さ方向でシングルモード条件を達成できる値である、２００〜５００ｎｍであることが望ましい。例えば、１５５０ｎｍの波長では、光導波路コア３０の厚みを３００ｎｍにすることができる。

ここで、光導波路コア３０を伝播する光が支持基板１０へ逃げるのを防止するために、光導波路コア３０は、支持基板１０から少なくとも１μｍ以上離間して形成されているのが好ましい。

波長フィルタ部は、光導波路コア３０の平面形状に応じて形成され、第１アクセス導波路５０、第２アクセス導波路６０、及び、共振導波路７０を備えて構成される。

第１アクセス導波路５０は、第１入出力部５２、第１結合部５４、及び、第２入出力部５６がこの順に接続されて構成されている。第２アクセス導波路６０は、第３入出力部６２、第２結合部６４、及び、第４入出力部６６がこの順に接続されて構成されている。また、共振導波路７０は、第１反射部７２、キャビティ部７４、及び、第２反射部７６がこの順に接続されて構成されている。

第１結合部５４、第２結合部６４、及び、キャビティ部７４は、光伝播方向が互いに平行に配置されている。第１結合部５４、第２結合部６４、及び、キャビティ部７４で構成される領域を結合領域８０と称する。結合領域８０において、キャビティ部７４は、第１結合部５４と第２結合部６４の間に配置されている。

第１入出力部５２、第１反射部７２及び第３入出力部６２は、結合領域８０に対して同じ側に配置されていて、第１反射部７２は、第１入出力部５２と第３入出力部６２の間に配置されている。同様に、第２入出力部５６、第２反射部７６及び第４入出力部６６は、結合領域８０に対して同じ側に配置されていて、第２反射部７６は、第２入出力部５６と第４入出力部６６の間に配置されている。

第１アクセス導波路５０及び第２アクセス導波路６０は、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波の伝播光に対してシングルモード条件を達成するように設計されている。

以下の説明において、第１入出力部５２から第２入出力部５６に向かう方向、第１反射部７２から第２反射部７６に向かう方向、及び、第３入出力部６２から第４入出力部６６に向かう方向、すなわち、図において左から右に向かう方向を、第１方向と称する。また、第２入出力部５６から第１入出力部５２に向かう方向、第２反射部７６から第１反射部７２に向かう方向、及び、第４入出力部６６から第３入出力部６２に向かう方向、すなわち、図において右から左に向かう方向を、第２方向と称する。

結合領域８０において、第１結合部５４を伝播する基本モードのＴＥ偏波（ＴＥ０）に対する等価屈折率と、キャビティ部７４を伝播する１次モードのＴＥ偏波（ＴＥ１）に対する等価屈折率とが一致するように設計されている。その結果、結合領域８０では、第１結合部５４を伝播するＴＥ０とキャビティ部７４を伝播するＴＥ１とが結合する。従って、第１アクセス導波路５０を伝播するＴＥ０は、結合領域８０において、ＴＥ１に変換されて、共振導波路７０に移行する。

また、結合領域８０において、キャビティ部７４を伝播するＴＥ１に対する等価屈折率と、第２結合部６４を伝播するＴＥ０に対する等価屈折率とが一致するように設計されている。その結果、結合領域８０では、キャビティ部７４を伝播するＴＥ１と第２結合部６４を伝播するＴＥ０とが結合する。従って、共振導波路７０を伝播するＴＥ１は、結合領域８０において、ＴＥ０に変換されて、第２アクセス導波路６０に移行する。

第１反射部７２及び第２反射部７６には、グレーティングが形成されている。第１反射部７２及び第２反射部７６は、基部と突出部とを一体的に含んで構成されている。基部は、一定の幅で、光の伝播方向に沿って延在して形成されていて、突出部は、基部の両側面に、同じ周期Λで、周期的に複数形成されていて、いわゆるグレーティングを構成する。

基部の一方の側面に形成された突出部と、他方の側面に形成された突出部とが、半周期（すなわちΛ／２）ずらして配置されている。すなわち、長手方向のある位置について、一方の側面に突出部が配置されているとき、他方の側面に突出部が配置されておらず、一方の側面に突出部が配置されていないとき、他方の側面に突出部が配置されている。この結果、グレーティングは、左右で反対称となっている。

この波長フィルタ部では、第１反射部７２及び第２反射部７６の、基部と、突出部とは、同じ厚さで形成されている。また、光の伝播方向に隣り合う突出部の間のグレーティング溝の底部には、基部と突出部より小さい厚さのＳｉが形成されている。この結果、グレーティングは、上下で非対称となっている。

このように、グレーティングを上下で非対称とし、左右で反対称にすることで、反射の際に、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波間の偏波変換が効率良く達成され、また、モード次数の差が偶数になる。

グレーティングによる位相整合条件は、ブラッグ波長をλ０、グレーティング周期をΛ、ＴＥ偏波の１次モードの等価屈折率をＮＴＥ１、ＴＭ偏波の１次モードの等価屈折率をＮＴＭ１として、以下の式（１）で表すことができる。

（ＮＴＥ１＋ＮＴＭ１）Λ＝λ０（１）
上記式（１）を満足する設計にすれば、ＴＥ１及びＴＭ１のいずれか一方を他方に変換してブラッグ反射させることができる。

第１アクセス導波路５０を第１方向に伝播するＴＥ０は、結合領域８０において、ＴＥ１に変換されて共振導波路７０に移行する。ＴＥ１は共振導波路７０を第１方向に伝播する。この第１方向に伝播するＴＥ１は、第２反射部７６において、ＴＭ１に変換されて反射して第２方向に伝播し、第１反射部７２に向かう。第１反射部７２では、ＴＭ１は、ＴＥ１に変換されて反射して第１方向に伝播し、第２反射部７６に向かう。

このように、共振導波路７０の第１反射部７２と第２反射部７６とで、偏波変換されながら反射される。このとき、ＴＥ１は、第１方向に伝播し、ＴＭ１は第２方向に伝播する。

キャビティ部７４は、ＴＭ１及びＴＥ１を伝播させることができる、一定幅で形成される。

キャビティ部７４は、このキャビティ部７４を伝播する光のうち、特定の波長の光の位相を整合させる。キャビティ部７４の長さは、位相整合させる波長に応じて設計される。

この結果、共振導波路７０は、いわゆる共振器と同様に機能する。

共振導波路７０で共振した光のうち、第１方向に伝播するＴＥ１の一部が、結合領域８０において、ＴＥ０に変換されて第２アクセス導波路６０に移行する。第２アクセス導波路６０に移行したＴＥ０は第２アクセス導波路６０を第１方向に伝播し、第４入出力部６６から出力される。

共振導波路７０で共振する特定の波長のＴＥ０以外の光は、第１アクセス導波路５０を第１方向に伝播し、第２入出力部５６から出力される。

このように、この波長フィルタ部では、第１入出力部５２に入力された光のうち、特定の波長のＴＥ０が第４入出力部６６から出力され、それ以外の光が第２入出力部５６から出力される。

ここでは、特定の波長のＴＥ０を分離して出力する例を説明したが、これに限定されない。

例えば、結合領域８０において、第１結合部５４を伝播するＴＭ０に対する等価屈折率と、キャビティ部７４を伝播するＴＭ１に対する等価屈折率とが一致するように設計し、キャビティ部７４を伝播するＴＭ１に対する等価屈折率と、第２結合部６４を伝播するＴＭ０に対する等価屈折率とが一致するように設計してもよい。

この場合、第１アクセス導波路５０を伝播するＴＭ０は、結合領域８０において、ＴＭ１に変換されて、共振導波路７０に移行し、共振導波路７０を伝播するＴＭ１は、結合領域８０において、ＴＭ０に変換されて、第２アクセス導波路６０に移行する。

この結果、第１入出力部５２に入力された光のうち、特定の波長のＴＭ０の光が第４入出力部６６から出力され、それ以外の光が第２入出力部５６から出力される。

また、第１反射部７２及び第２反射部７４において、ＴＥ１とＴＭ１の間の偏波変換を行うＴＥ１／ＴＭ１変換型の例を説明したが、同じ偏波でモード次数の変換を行う構成にしてもよい。例えば、グレーティングを上下で対称とし、左右で反対称にすることで、反射の際に、ＴＥ偏波間又はＴＭ偏波間の偏波変換を行わず、モード次数の差が奇数になる。

グレーティングによる位相整合条件は、ブラッグ波長をλ０、グレーティング周期をΛ、ＴＥ１に対する等価屈折率をＮＴＥ１、ＴＥ０に対する等価屈折率をＮＴＥ０、ＴＭ１に対する等価屈折率をＮＴＥ１、ＴＭ０に対する等価屈折率をＮＴＭ０として、以下の式（２）及び式（３）で表すことができる。

（ＮＴＥ１＋ＮＴＥ０）Λ＝λ０（２）
（ＮＴＭ１＋ＮＴＭ０）Λ＝λ０（３）
上記式（２）を満足する設計にすれば、ＴＥ１及びＴＥ０のいずれか一方を他方に変換してブラッグ反射させることができる。すなわち、波長フィルタ部を、第１反射部及び第２反射部においてＴＥ１とＴＥ０の間の偏波変換を行う、ＴＥ１／ＴＥ０変換型にすることができる。

同様に、上記式（３）を満足する設計にすれば、ＴＭ１及びＴＭ０のいずれか一方を、他方に変換してブラッグ反射させることができる。すなわち、波長フィルタ部を、第１反射部及び第２反射部においてＴＭ１とＴＭ０の間の偏波変換を行う、ＴＭ１／ＴＭ０変換型にすることができる。

電極４０は、クラッド２０を介して、キャビティ部７４の一部又は全部を被覆する位置に形成される。キャビティ部７４上に電極４０を形成すると、電極４０の発熱による熱光学効果によって、キャビティ部７４の屈折率を変化させることができる。その結果、キャビティ部７４によって位相整合させる波長を変化させることができる。なお、第１反射部７２、キャビティ部７４及び第２反射部７６のすべての上に電極４０を形成してもよい。

（製造方法）
この光導波路素子は、例えばＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎＯｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を利用することによって、簡易に製造することができる。以下、光導波路素子の製造方法の一例を説明する。

先ず、支持基板層、ＳｉＯ_２層、及びＳｉ層が順次積層されて構成されたＳＯＩ基板を用意する。次に、例えばドライエッチングを２段階で行い、Ｓｉ層をパターニングすることによって、厚みの大きい基部及び突出部と、厚みの小さいグレーティング溝の部分を形成する。この結果、支持基板１０としての支持基板層上にＳｉＯ_２層が積層され、さらにＳｉＯ_２層上に光導波路コア３０が形成された構造体を得ることができる。なお、波長フィルタ部を、例えば、ＴＥ１／ＴＥ０変換型にする場合には、グレーティングを上下非対象にする必要がないので、ドライエッチングを１段階で行うことができる。

次に、例えばＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて、ＳｉＯ_２層上に、ＳｉＯ_２を、光導波路コア３０を被覆して形成する。その結果、クラッド２０によって光導波路コア３０が包含され、光導波路素子が得られる。

なお、ここでは、Ｓｉ導波路の例を説明したが、化合物半導体を用いても実現可能である。

（特性評価）
図２を参照して、ＦＤＴＤ（ＦｉｎｉｔｅＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＴｉｍｅＤｏｍａｉｎ）を用いて行った、波長フィルタ部の特性を評価するシミュレーションを説明する。

図２（Ａ）は、ＴＥ１／ＴＥ０変換型の波長フィルタ部に、ＴＥ０を入力した場合における、第２入出力部、第３入出力部及び第４入出力部の出力強度を示す図である。図２では、横軸に波長(μｍ)を取って示し、縦軸に出力強度（ｄＢ）を取って示している。

図２（Ａ）中、曲線Ｉは、第２入出力部からの出力を示し、曲線ＩＩは、第３入出力部からの出力を示し、曲線ＩＩＩは、第４入出力部からの出力を示している。ここでは、２次元ＦＤＴＤを用い、キャビティ部の幅を１０００ｎｍ、アクセス導波路の幅を３００ｎｍ、結合領域における第１及び第２結合部と、キャビティ部との間隔を６００ｎｍ、グレーティング周期Λを３４１ｎｍ、各入出力部の長さを５０μｍ、キャビティ部の長さをグレーティング周期Λの１６倍とした。

特に、第４入出力部からの出力（ＩＩＩ）に着目すると、１．５９μｍ付近にピークがあり、特定の波長の光が出力されることが示されている。

図２（Ｂ）は、ＴＥ１／ＴＭ１変換型の波長フィルタ部に、ＴＥ０を入力した場合における、第４入出力部からの出力強度を示す図である。図２（Ｂ）では、横軸に波長(μｍ)を取って示し、縦軸に光強度（ｄＢ）を取って示している。

ここでは、３次元ＦＤＴＤを用い、キャビティ部の幅を１０００ｎｍ、アクセス導波路の幅を４５５ｎｍ、結合領域における第１及び第２結合部と、キャビティ部との間隔を３００ｎｍ、グレーティング周期Λを３４２ｎｍ、各入出力部の長さを５０μｍ、キャビティ部の長さをグレーティング周期Λの１６倍とした。

図２（Ｂ）に示されるように、１．５９〜１．６μｍの間にピークがあり、特定の波長の光が出力されることが示されている。

（光波長フィルタ）
図３及び図４を参照して、この発明の第１〜第４実施形態に係る光波長フィルタ（以下、第１〜第４光波長フィルタとも称する。）を説明する。図３及び図４は、第１〜第４光波長フィルタを説明するための模式図である。図３（Ａ）は、第１光波長フィルタを示し、図３（Ｂ）は、第２光波長フィルタを示し、図４（Ａ）は、第３光波長フィルタを示し、図４（Ｂ）は、第４光波長フィルタを示している。

第１〜第４光波長フィルタは、第１波長フィルタ部及び第２波長フィルタ部として、上述の波長フィルタ部を備えている。第１波長フィルタ部の第２入出力部と、第２波長フィルタ部の第１入出力部が接続され、第１波長フィルタ部の第４入出力部と、第２波長フィルタ部の第３入出力部が接続されている。

第１〜第４光波長フィルタは、第１波長フィルタ部の第１入出力部（入力部）に入力された光から、特定の波長のＴＥ偏波及びＴＭ偏波を分離する。以下、図３及び図４を参照して、特定の波長のＴＥ偏波及びＴＭ偏波に対して、第１〜第４光波長フィルタの動作を説明する。特定の波長以外の光は、第１波長フィルタ部の第１アクセス導波路及び第２波長フィルタ部の第１アクセス導波路を伝播し、第１出力部として機能する、第２波長フィルタ部の第２入出力部から出力されるが、図示及び詳細な説明を省略する。

（第１光波長フィルタ）
図３（Ａ）を参照して、第１光波長フィルタを説明する。

第１光波長フィルタは、第１波長フィルタ部１０１及び第２波長フィルタ部２０１として、上述のＴＥ１／ＴＭ１変換型の波長フィルタ部を備えている。

第１光波長フィルタでは、第１波長フィルタ部１０１の第１入出力部が入力部となり、第２波長フィルタ部２０１の第２入出力部が第１出力部となり、及び、第２波長フィルタ部２０１の第４入出力部が第２出力部となる。

第１波長フィルタ部１０１では、結合領域において、第１アクセス導波路１５１及び第２アクセス導波路１６１を伝播するＴＥ０と、共振導波路１７１を伝播するＴＥ１が結合する。また、第２波長フィルタ部２０１では、結合領域において、第１アクセス導波路２５１及び第２アクセス導波路２６１を伝播するＴＭ０と、共振導波路２７１を伝播するＴＭ１が結合する。

第１波長フィルタ部１０１の第１入出力部に入力された光は、第１アクセス導波路１５１を第１方向に伝播し、ＴＥ０がＴＥ１に変換されて共振導波路１７１に移行し、第１方向に伝播する。それ以外の光は、第１アクセス導波路１５１をそのまま第１方向に伝播する。

共振導波路１７１では、ＴＥ１とＴＭ１の間で偏波変換を繰り返しながら共振する。ＴＥ１は、共振導波路１７１を第１方向に伝播し、ＴＭ１は、共振導波路１７１を第２方向に伝播する。共振導波路１７１を第１方向に伝播するＴＥ１は、ＴＥ０に変換されて第２アクセス導波路１６１に移行し、第１方向に伝播する。

第２アクセス導波路１６１に移行したＴＥ０は、第１波長フィルタ部１０１の第４入出力部から出力された後、第２波長フィルタ部２０１の第３入出力部に入力され、第２波長フィルタ部２０１の第２アクセス導波路２６１を第１方向に伝播する。また、特定の波長のＴＥ０以外の、第１アクセス導波路１５１を第１方向に伝播する光は、第１波長フィルタ部１０１の第２入出力部から出力され、第２波長フィルタ部２０１の第１入出力部に入力され、第２波長フィルタ部２０１の第１アクセス導波路２５１を第１方向に伝播する。

この第１アクセス導波路２５１を第１方向に伝播する光のうち、ＴＭ０が、ＴＭ１に変換されて共振導波路２７１に移行し、共振導波路２７１を第１方向に伝播する。それ以外の光は、第１アクセス導波路２５１をそのまま第１方向に伝播する。

共振導波路２７１では、ＴＥ１とＴＭ１の間で偏波変換を繰り返しながら共振する。ＴＭ１は、共振導波路２７１を第１方向に伝播し、ＴＥ１は、共振導波路２７１を第２方向に伝播する。共振導波路２７１を第１方向に伝播するＴＭ１は、ＴＭ０に変換されて第２アクセス導波路２６１に移行し、第２アクセス導波路２６１を第１方向に伝播する。

第２アクセス導波路２６１に移行したＴＭ０は、第２波長フィルタ部２０１の第４入出力部(第２出力部)から出力される。また、ＴＭ０以外の、第１アクセス導波路２５１を第１方向に伝播する光は、第２波長フィルタ部２０１の第２入出力部（第１出力部）から出力される。

第１波長フィルタ部１０１の第４入出力部から出力されたＴＥ０は、第２波長フィルタ部２０１の第３入出力部に入力され、そのまま、第２アクセス導波路２６１を第１方向に伝播し、ＴＭ０とともに、第２波長フィルタ部２０１の第４入出力部（第２出力部）から出力される。

この結果、第１光波長フィルタでは、特定の波長の、ＴＥ０とＴＭ０を第２波長フィルタ部２０１の第４入出力部（第２出力部）から出力し、それ以外の光を第２波長フィルタ部２０１の第２入出力部（第１出力部）から出力する。このように、第１光波長フィルタは、偏波無依存の光波長フィルタとして機能する。

（第２光波長フィルタ）
図３（Ｂ）を参照して、第２光波長フィルタを説明する。

第２光波長フィルタは、第１波長フィルタ部１０２の結合領域において、共振導波路１７２を伝播するＴＭ１と、第２アクセス導波路１６２を伝播するＴＭ０とが結合し、第２波長フィルタ部２０２の結合領域において、共振導波路２７２を伝播するＴＥ１と、第２アクセス導波路２６２を伝播するＴＥ０とが結合するように設計されている点が第１光波長フィルタと異なっている。このため、第２光波長フィルタでは、第１波長フィルタ部１０２の第１入出力部が入力部となり、第２波長フィルタ部２０２の第２入出力部が第１出力部となり、及び、第１波長フィルタ部１０２の第３入出力部が第２出力部となる。

それ以外の構成は、第１光波長フィルタと同様なので、重複する説明を省略することもある。

第１波長フィルタ部１０２の第１入出力部（入力部）に入力された光は、第１波長フィルタ部１０２の第１アクセス導波路１５２を第１方向に伝播し、ＴＥ０が、ＴＥ１に変換されて共振導波路１７２に移行し、第１方向に伝播する。それ以外の光は、第１アクセス導波路１５２をそのまま第１方向に伝播する。

共振導波路１７２では、ＴＥ１とＴＭ１の間で偏波変換を繰り返しながら共振する。ＴＥ１は、共振導波路１７２を第１方向に伝播し、ＴＭ１は、共振導波路１７２を第２方向に伝播する。共振導波路１７２を第２方向に伝播するＴＭ１は、ＴＭ０に変換されて第２アクセス導波路１６２に移行し、第２方向に伝播する。

第２アクセス導波路１６２に移行したＴＭ０は、第１波長フィルタ部１０２の第３入出力部（第２出力部）から出力される。また、ＴＥ０以外の、第１アクセス導波路１５２を第１方向に伝播する光は、第１波長フィルタ部１０２の第２入出力部から出力され、第２波長フィルタ部２０２の第１入出力部に入力され、第２波長フィルタ部２０２の第１アクセス導波路２５２を第１方向に伝播する。

この第１アクセス導波路２５２を第１方向に伝播する光のうち、ＴＭ０が、ＴＭ１に変換されて共振導波路２７２に移行し、共振導波路２７２を第１方向に伝播する。それ以外の光は、第１アクセス導波路２５２をそのまま第１方向に伝播する。

共振導波路２７２では、ＴＥ１とＴＭ１の間で偏波変換を繰り返しながら共振する。ＴＭ１は、共振導波路２７２を第１方向に伝播し、ＴＥ１は、共振導波路２７２を第２方向に伝播する。共振導波路２７２を第２方向に伝播するＴＥ１は、ＴＥ０に変換されて第２アクセス導波路２６２に移行し、第２アクセス導波路２６２を第２方向に伝播して、第２波長フィルタ部２０２の第３入出力部から出力される。

第２波長フィルタ部２０２の第３入出力部から出力されたＴＥ０は、第１波長フィルタ部１０２の第４入出力部に入力され、そのまま、第２アクセス導波路１６２を第２方向に伝播し、第１波長フィルタ部１０２で共振したＴＭ０とともに、第１波長フィルタ部１０２の第３入出力部（第２出力部）から出力される。

また、ＴＭ０以外の、第２波長フィルタ部２０２の第１アクセス導波路２５２を第１方向に伝播する光は、第２波長フィルタ部２０２の第２入出力部（第１出力部）から出力される。

この結果、第２光波長フィルタでは、特定の波長の、ＴＥ０とＴＭ０を第１波長フィルタ部１０２の第３入出力部（第２出力部）から出力し、それ以外の光を第２波長フィルタ部２０２の第２入出力部（第１出力部）から出力する。

このように、第２光波長フィルタは、偏波無異存の光波長フィルタとして機能する。また、第２光波長フィルタでは、第１波長フィルタ部１０２で共振した光と、第２波長フィルタ部２０２で共振した光との間で光路長の違いが生じるが、特定の波長の光を入力された側に出力することができるので、設計上有利な場合がある。

（第３光波長フィルタ）
図４（Ａ）を参照して、第３光波長フィルタを説明する。

第３光波長フィルタは、第１波長フィルタ部がＴＥ１／ＴＥ０変換型であり、第２波長フィルタ部がＴＭ１／ＴＭ０変換型で設計されている点が第１光波長フィルタと異なっている。それ以外の構成は、第１光波長フィルタと同様なので、重複する説明を省略することもある。

第１波長フィルタ部１０３の第１入出力部（入力部）に入力された光は、第１アクセス導波路１５３を第１方向に伝播し、ＴＥ０が、ＴＥ１に変換されて共振導波路１７３に移行し、第１方向に伝播する。それ以外の光は、第１アクセス導波路１５３をそのまま第１方向に伝播する。

共振導波路１７３では、ＴＥ１とＴＥ０の間でモード次数変換を繰り返しながら共振する。ＴＥ１は、共振導波路１７３を第１方向に伝播し、ＴＥ０は、共振導波路１７３を第２方向に伝播する。共振導波路１７３を第１方向に伝播するＴＥ１は、ＴＥ０に変換されて第２アクセス導波路１６３に移行し、第１方向に伝播する。

第２アクセス導波路１６３に移行したＴＥ０は、第４入出力部から出力された後、第２波長フィルタ部２０３の第３入出力部に入力され、第２波長フィルタ部２０３の第２アクセス導波路２６３を第１方向に伝播する。また、ＴＥ０以外の、第１アクセス導波路１５３を第１方向に伝播する光は、第１波長フィルタ部１０３の第２入出力部から出力された後、第２波長フィルタ部２０３の第１入出力部に入力され、第２波長フィルタ部２０３の第１アクセス導波路２５３を第１方向に伝播する。

この第１アクセス導波路２５３を第１方向に伝播する光のうち、ＴＭ０が、ＴＭ１に変換されて共振導波路２７３に移行し、共振導波路２７３を第１方向に伝播する。それ以外の光は、第１アクセス導波路２５３をそのまま第１方向に伝播する。

共振導波路２７３では、ＴＭ１とＴＭ０の間で、モード次数変換を繰り返しながら反射され共振する。ＴＭ１は、共振導波路２７３を第１方向に伝播し、ＴＭ０は、共振導波路２７３を第２方向に伝播する。共振導波路２７３を第１方向に伝播するＴＭ１は、ＴＭ０に変換されて第２アクセス導波路２６３に移行し、第２アクセス導波路２６３を第１方向に伝播する。

第２アクセス導波路２６３に移行したＴＭ０は、第２波長フィルタ部２０３の第４入出力部(第２出力部)から出力される。また、ＴＭ０以外の、第１アクセス導波路２５３を第１方向に伝播する光は、第２波長フィルタ部２０３の第２入出力部（第１出力部）から出力される。

第１波長フィルタ部１０３の第４入出力部から出力されたＴＥ０は、第２波長フィルタ部２０３の第３入出力部に入力され、そのまま、第２アクセス導波路２６３を第１方向に伝播し、ＴＭ０とともに、第２波長フィルタ部２０３の第４入出力部（第２出力部）から出力される。

この結果、第３光波長フィルタでは、特定の波長の、ＴＥ０とＴＭ０を第２波長フィルタ部２０３の第４入出力部（第２出力部）から出力し、それ以外の光を第２波長フィルタ部２０３の第２入出力部（第１出力部）から出力する。このように、第３光波長フィルタは、偏波無異存の光波長フィルタとして機能する。

第１光波長フィルタでは、共振導波路１７１及び２７１が備える反射部において、ＴＥ偏波とＴＭ偏波の間の偏波変換を行うため、グレーティングを上下非対称にする必要があり、製造において、２段階のドライエッチングを行うなど、工程が増える。これに対し、第３光波長フィルタは、共振導波路１７３及び２７３が備える反射部において偏波変換を行わないため、グレーティングを上下非対称にする必要はない。従って、ＴＭ偏波のモード次数変換のための設計が難しいものの、２段階のドライエッチングが不要になるなど、製造コストの削減が期待される。

（第４光波長フィルタ）
図４（Ｂ）を参照して、第４光波長フィルタを説明する。

第４光波長フィルタは、第２波長フィルタ部２０４として、上述のＴＥ１／ＴＥ０変換型の波長フィルタ部を備え、第１波長フィルタ部１０４の第２入出力部と、第２波長フィルタ部２０４の第１入出力部の間、及び、第１波長フィルタ部１０４の第４入出力部と、第２波長フィルタ部２０４の第３入出力部の間に、ＴＥ偏波とＴＭ偏波を入れ替える偏波変換部３００を備える点が第３光波長フィルタと異なっている。それ以外の構成は、第３光波長フィルタと同様なので、重複する説明を省略することもある。

第１波長フィルタ部１０４の第１入出力部（入力部）に入力された光は、第１アクセス導波路１５４を第１方向に伝播し、ＴＥ０が、ＴＥ１に変換されて共振導波路１７４に移行し、第１方向に伝播する。それ以外の光は、第１アクセス導波路１５４をそのまま第１方向に伝播する。

共振導波路１７４では、ＴＥ１とＴＥ０の間で、モード次数変換を繰り返しながら共振する。ＴＥ１は、共振導波路１７４を第１方向に伝播し、ＴＥ０は、共振導波路１７４を第２方向に伝播する。共振導波路１７４を第１方向に伝播するＴＥ１は、ＴＥ０に変換されて第２アクセス導波路１６４に移行し、第１方向に伝播する。

第２アクセス導波路１６４に移行したＴＥ０は、第４入出力部から出力された後、偏波変換部３００でＴＭ０に変換される。ＴＭ０は、第２波長フィルタ部２０４の第３入出力部に入力され、第２波長フィルタ部２０４の第２アクセス導波路２６４を第１方向に伝播する。また、ＴＥ０以外の、第１アクセス導波路１６４を第１方向に伝播する光は、第１波長フィルタ部１０４の第２入出力部から出力された後、偏波変換部３００で変換される。すなわち、第１波長フィルタ部１０４の第２入出力部から出力されたＴＭ０はＴＥ０に変換される。このＴＥ０は、第２波長フィルタ部２０４の第１入出力部に入力され、第２波長フィルタ部２０４の第１アクセス導波路２５４を第１方向に伝播する。

この第１アクセス導波路２５４を第１方向に伝播する光のうち、ＴＥ０が、ＴＥ１に変換されて共振導波路２７４に移行し、共振導波路２７４を第１方向に伝播する。それ以外の光は、第１アクセス導波路２５４をそのまま第１方向に伝播する。

共振導波路２７４では、ＴＥ１とＴＥ０の間でモード次数変換を繰り返しながら共振する。ＴＥ１は、共振導波路２７４を第１方向に伝播し、ＴＥ０は、共振導波路２７４を第２方向に伝播する。共振導波路２７４を第１方向に伝播するＴＥ１は、ＴＥ０に変換されて第２アクセス導波路２６４に移行し、第２アクセス導波路２６４を第１方向に伝播する。

第２アクセス導波路２６４に移行したＴＥ０は、第２波長フィルタ部２０４の第４入出力部(第２出力部)から出力される。また、ＴＥ０以外の、第１アクセス導波路２５４を第１方向に伝播する光は、第２波長フィルタ部２０４の第２入出力部（第１出力部）から出力される。

第２波長フィルタ部２０４の第３入出力部に入力されたＴＭ０は、そのまま、第２アクセス導波路２６４を第１方向に伝播し、ＴＥ０とともに、第２波長フィルタ部２０４の第４入出力部（第２出力部）から出力される。

この結果、第４光波長フィルタでは、特定の波長のＴＥ０とＴＭ０を、第２波長フィルタ部２０４の第４入出力部（第２出力部）から出力し、それ以外の光を第２波長フィルタ部２０４の第２入出力部（第１出力部）から出力する。このように、第４光波長フィルタは、偏波無依存の光波長フィルタとして機能する。

第４光波長フィルタは、偏波変換を行わないため、グレーティングにおいて、上下非対称にする必要はない。しかし、偏波回転部では２段階のエッチングが必要になる。グレーティングでは回折効率の高いＴＥ偏波のみなので、素子小型化が可能である。

（他の光波長フィルタ）
上述した第１〜４光波長フィルタは、２つの波長フィルタ部を備えて構成され、偏波無異存の光波長フィルタを実現している。しかし、偏波依存性が要求されない場合は、光波長フィルタを、共振器として機能する１つの波長フィルタ部で構成してもよい。

１０支持基板
２０クラッド
３０光導波路コア
４０電極
５０、１５１、１５２、１５３、１５４、２５１、２５２、２５３、２５４第１アクセス導波路
６０、１６１、１６２、１６３、１６４、２６１、２６２、２６３、２６４第２アクセス導波路
７０、１７１、１７２、１７３、１７４、２７１、２７２、２７３、２７４共振導波路
８０結合領域
１０１、１０２、１０３、１０４第１波長フィルタ部
２０１、２０２、２０３、２０４第２波長フィルタ部
３００偏波変換部

Claims

それぞれ、
第１入出力部、第１結合部、及び、第２入出力部がこの順に接続された第１アクセス導波路と、
第３入出力部、第２結合部、及び、第４入出力部がこの順に接続された第２アクセス導波路と、
第１反射部、キャビティ部、及び、第２反射部がこの順に接続された共振導波路を備え、
前記第１結合部、前記第２結合部、及び、前記キャビティ部は、光伝播方向が互いに平行に配置され、
前記キャビティ部が、前記第１結合部と前記第２結合部の間に配置されている
第１及び第２波長フィルタ部
を備え、
前記第１波長フィルタ部の第２入出力部と、前記第２波長フィルタ部の第１入出力部が接続され、
前記第１波長フィルタ部の第４入出力部と、前記第２波長フィルタ部の第３入出力部が接続され、
前記第１波長フィルタ部では、
特定の波長に対し、
第１結合部を伝播する基本モードのＴＥ（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＥｌｅｃｔｏｒｉｃ）偏波と、前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＥ偏波とが結合し、
前記第２反射部では、１次モードのＴＥ偏波を１次モードのＴＭ（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＭａｇａｎｅｔｉｃ）偏波に変換して反射させ、
前記第１反射部では、１次モードのＴＭ偏波を１次モードのＴＥ偏波に変換して反射させ、及び、
前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＥ偏波と、第２結合部を伝播する基本モードのＴＥ偏波とが結合し、
前記第２波長フィルタ部では、
前記特定の波長に対し、
第１結合部を伝播する基本モードのＴＭ偏波と、前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＭ偏波とが結合し、
前記第２反射部では、１次モードのＴＭ偏波を１次モードのＴＥ偏波に変換して反射させ、
前記第１反射部では、１次モードのＴＥ偏波を１次モードのＴＭ偏波に変換して反射させ、及び、
前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＭ偏波と、第２結合部を伝播する基本モードのＴＭ偏波とが結合する
ことを特徴とする光波長フィルタ。
それぞれ、
第１入出力部、第１結合部、及び、第２入出力部がこの順に接続された第１アクセス導波路と、
第３入出力部、第２結合部、及び、第４入出力部がこの順に接続された第２アクセス導波路と、
第１反射部、キャビティ部、及び、第２反射部がこの順に接続された共振導波路を備え、
前記第１結合部、前記第２結合部、及び、前記キャビティ部は、光伝播方向が互いに平行に配置され、
前記キャビティ部が、前記第１結合部と前記第２結合部の間に配置されている
第１及び第２波長フィルタ部
を備え、
前記第１波長フィルタ部の第２入出力部と、前記第２波長フィルタ部の第１入出力部が接続され、
前記第１波長フィルタ部の第４入出力部と、前記第２波長フィルタ部の第３入出力部が接続され、
前記第１波長フィルタ部では、
特定の波長に対し、
第１結合部を伝播する基本モードのＴＥ偏波と、前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＥ偏波とが結合し、
前記第２反射部では、１次モードのＴＥ偏波を１次モードのＴＭ偏波に変換して反射させ、
前記第１反射部では、１次モードのＴＭ偏波を１次モードのＴＥ偏波に変換して反射させ、及び、
前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＭ偏波と、第２結合部を伝播する基本モードのＴＭ偏波とが結合し、
前記第２波長フィルタ部では、
前記特定の波長に対し、
第１結合部を伝播する基本モードのＴＭ偏波と、前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＭ偏波とが結合し、
前記第２反射部では、１次モードのＴＭ偏波を１次モードのＴＥ偏波に変換して反射させ、
前記第１反射部では、１次モードのＴＥ偏波を１次モードのＴＭ偏波に変換して反射させ、及び、
前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＥ偏波と、第２結合部を伝播する基本モードのＴＥ偏波とが結合する
ことを特徴とする光波長フィルタ。
それぞれ、
第１入出力部、第１結合部、及び、第２入出力部がこの順に接続された第１アクセス導波路と、
第３入出力部、第２結合部、及び、第４入出力部がこの順に接続された第２アクセス導波路と、
第１反射部、キャビティ部、及び、第２反射部がこの順に接続された共振導波路を備え、
前記第１結合部、前記第２結合部、及び、前記キャビティ部は、光伝播方向が互いに平行に配置され、
前記キャビティ部が、前記第１結合部と前記第２結合部の間に配置されている
第１及び第２波長フィルタ部
を備え、
前記第１波長フィルタ部の第２入出力部と、前記第２波長フィルタ部の第１入出力部が接続され、
前記第１波長フィルタ部の第４入出力部と、前記第２波長フィルタ部の第３入出力部が接続され、
前記第１波長フィルタ部では、
特定の波長に対し、
第１結合部を伝播する基本モードのＴＥ偏波と、前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＥ偏波とが結合し、
前記第２反射部では、１次モードのＴＥ偏波を基本モードのＴＥ偏波に変換して反射させ、
前記第１反射部では、基本モードのＴＥ偏波を１次モードのＴＥ偏波に変換して反射させ、及び、
前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＥ偏波と、第２結合部を伝播する基本モードのＴＥ偏波とが結合し、
前記第２波長フィルタ部では、
前記特定の波長に対し、
第１結合部を伝播する基本モードのＴＭ偏波と、前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＭ偏波とが結合し、
前記第２反射部では、１次モードのＴＭ偏波を基本モードのＴＭ偏波に変換して反射させ、
前記第１反射部では、基本モードのＴＭ偏波を１次モードのＴＭ偏波に変換して反射させ、及び、
前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＭ偏波と、第２結合部を伝播する基本モードのＴＭ偏波とが結合する
ことを特徴とする光波長フィルタ。
それぞれ、
第１入出力部、第１結合部、及び、第２入出力部がこの順に接続された第１アクセス導波路と、
第３入出力部、第２結合部、及び、第４入出力部がこの順に接続された第２アクセス導波路と、
第１反射部、キャビティ部、及び、第２反射部がこの順に接続された共振導波路を備え、
前記第１結合部、前記第２結合部、及び、前記キャビティ部は、光伝播方向が互いに平行に配置され、
前記キャビティ部が、前記第１結合部と前記第２結合部の間に配置されている
第１及び第２波長フィルタ部
を備え、
前記第１波長フィルタ部の第２入出力部と、前記第２波長フィルタ部の第１入出力部が接続され、
前記第１波長フィルタ部の第４入出力部と、前記第２波長フィルタ部の第３入出力部が接続され、
前記第１波長フィルタ部及び前記第２波長フィルタ部では、
特定の波長に対し、
第１結合部を伝播する基本モードのＴＥ偏波と、前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＥ偏波とが結合し、
前記第２反射部では、１次モードのＴＥ偏波を基本モードのＴＥ偏波に変換して反射させ、
前記第１反射部では、基本モードのＴＥ偏波を１次モードのＴＥ偏波に変換して反射させ、及び、
前記キャビティ部を伝播する１次モードのＴＥ偏波と、第２結合部を伝播する基本モードのＴＥ偏波とが結合し、
前記第１波長フィルタ部の第２入出力部と、前記第２波長フィルタ部の第１入出力部の間と、前記第１波長フィルタ部の第４入出力部と、前記第２波長フィルタ部の第３入出力部の間には、ＴＥ偏波とＴＭ偏波を入れ替える偏波変換部を備える
ことを特徴とする光波長フィルタ。
第１入出力部、第１結合部、及び、第２入出力部がこの順に接続された第１アクセス導波路と、
第３入出力部、第２結合部、及び、第４入出力部がこの順に接続された第２アクセス導波路と、
第１反射部、キャビティ部、及び、第２反射部がこの順に接続された共振導波路を備え、
前記第１結合部、前記第２結合部、及び、前記キャビティ部は、光伝播方向が互いに平行に配置され、
前記キャビティ部が、前記第１結合部と前記第２結合部の間に配置されている
波長フィルタ部を備え、
前記波長フィルタ部では、
特定の波長に対し、
第１結合部を伝播する基本モードの、ＴＥ偏波及びＴＭ偏波の一方の偏波と、前記キャビティ部を伝播する１次モードの一方の偏波とが結合し、
前記第２反射部では、１次モードの一方の偏波を、基本モードの一方の偏波又は１次モードの他方の偏波に変換して反射させ、
前記第１反射部では、基本モードの一方の偏波又は１次モードの他方の偏波を、１次モードの一方の偏波に変換して反射させ、及び、
前記キャビティ部を伝播する１次モードの前記一方の偏波と、第２結合部を伝播する基本モードの前記一方の偏波とが結合する
ことを特徴とする光波長フィルタ。
当該光波長フィルタは、
光導波路コアと、
前記光導波路コアを包含するクラッドと
を備えて構成されており、
前記共振導波路を被覆する位置の前記クラッド上に、前記共振導波路の等価屈折率を変えるための電極が設けられている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光波長フィルタ。