JP2798124B2 - 光導波路デバイス及びその製造方法 - Google Patents
光導波路デバイス及びその製造方法Info
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Description
式などに有用な,アレイ導波路格子を有する光導波路デ
バイスに関する。
重された複数の信号光を,分波する,あるいは複数の信
号光を1本の導波路に合波する機能のデバイスが不可欠
である。そのような機能を有する光デバイスとして,ア
レイ導波路格子を用いた素子(以下,AWGと呼ぶ)が
有力視されている。その一例として,高橋らによって,
1992年発行の電子情報通信学会春季大会予稿第4分
冊の第272頁に,開示されたAWGの平面構造図を図
5に示す。この例においてはSi基板からなる導波路基
板51上に石英系の光導波路を形成しており,11本の
入力光導波路52,凹面構造のスラブ導波路からなる入
力側スターカップラ53,アレイ導波路格子54,出力
側スターカップラ55,出力導波路56からなる。11
本の入力導波路52の内の1本の導波路から入力され
た,波長の異なる複数の信号光は,アレイ導波路格子部
54で波長によって決定される位相シフトを受け,異な
る出力ポートに出力される。すなわち,波長多重された
信号光を分波することができる。高橋らは,41本のア
レイ導波路格子を用い,1.5μm波長帯において,周
波数間隔10Ghz,チャンネル数11の合分波器を製
作し,クロストーク−14dB,挿入損失8dB,3d
B透過帯域幅6.5Ghzの特性を得た。比屈折率差は
0.75%,基板サイズは4cm×6cmである。同様
のAWG素子は,特公平7−117612号公報にも開
示されている。
ようなAWG素子では,現状デバイスの波長精度と,温
度特性が大きな問題となっている。すなわち特定のチャ
ンネルの出力波長を,例えば,1552.0nm,波長
間隔を0.5nmと設定したいという場合に,設計通り
の出力光波長を実現することが困難であり,隣り合う波
長と干渉してしまう場合があることから,現状では素子
を製作したあとで,選別を行うことになる。
て,光信号の足し合わせ,あるいは抜き取りなどのいわ
ゆるADD/DROP/MUX(ADM)機能を実現す
ることができるが,上述の従来例のように,4cm×6
cm程度の大きさとなると,全体に大きなものとなり,
実現可能な機能も制限を受ける。また素子サイズが大き
いと,温度制御を行うためのペルチエ素子の消費電力も
大きくなってしまうことから,できる限り素子サイズを
小さくすることが望まれる。
が十分高いAWG素子等の光導波路デバイスとその製造
方法とを提供することにある。
の向上のために屈折率調整領域の導入したことによって
解決される。
上に形成された入出力光導波路,入出力光カップラ,及
びアレイ導波路格子を備えた光導波路デバイスにおい
て,少なくとも前記光カップラの一部に,屈折率調整領
域が形成されていることを特徴としている。
域には金属薄膜からなるヒータ電極が形成されているこ
とを特徴とする。
上に入出力光導波路,入出力光カップラ,アレイ導波路
格子を形成する光導波路デバイスの製造方法において,
少なくとも前記光カップラの一部に,屈折率調整領域を
形成する工程を含むことを特徴としている。
方法においては,前記屈折率調整領域を,レーザ露光法
によって形成することを特徴としている。
す図面等を用いて説明する。
導波路デバイスの構成を示す平面図である。図1を参照
すると,光導波路デバイスは導波路基板1上に形成され
た入力導波路2,出力導波路6,入力側及び出力側の2
つのスターカップラ3,5,及びアレイ導波路格子4か
ら構成されている。入力導波路2の内の1本から,波長
多重された光信号を導入すると,アレイ導波路格子部4
で光路差に応じた位相シフトを受け,出力側のスターカ
ップラ5を介して,出力側の導波路6に波長毎に分離さ
れて出力される。本発明の第1の実施の形態では,波長
精度を向上させるために,入力側のスターカップラ3の
一部に,斜線で示すように,屈折率調整領域11を形成
した。この屈折率調整領域11で,他の領域との屈折率
とに差をつけると,入力側スターカップラ3内でプリズ
ム効果による光路の曲がりが生じ,出力導波路側の特定
のチャンネルで出力される光波長が変化することにな
る。このような屈折率調整領域11はレーザ露光法等の
手法によって,作りつけで形成してもよいし,またヒー
タ電極を形成して,素子を作製したあとで,波長分波特
性に応じて,ヒータに電流を流し,所望の波長に設定し
てもよい。
e,Pをドープした石英ガラス)膜をクラッド層,及び
コア層とした導波路基板1に,図1に示すような配置
で,入出力導波路2,6入力側及び出力側のスターカッ
プラ3,5,アレイ導波路格子部4を形成する。Geの
ドーピング量を調整することによって屈折率を調整でき
るが,この例においてはコア層の断面サイズを6μm×
6μm,コア層とクラッド層の屈折率差は0.6%とし
た。入出力導波路はともに8本,周波数間隔100GH
zとした。また入力側カップラの一部に,図1に示すよ
うな屈折率調整領域を形成し,そこでは上部クラッド層
の上にCrヒータ電極を形成した。そこに電流を流して
加熱することによって,TO効果による屈折率変化が生
じ,出力ポート側からの波長を微調整することが可能と
なった。この例においては0.6Wの電力によって4番
目の出力ポートからの波長を約2nm微調する事ができ
た。
る光導波路デバイスについて説明する。この実施の形態
においてもAWGの基本構成は第1の実施の形態又は従
来技術と同様であり,入出力光導波路2,6,入力側,
出力側2つのスターカップラ3′,5,アレイ導波路格
子部4からなる。第2の実施の形態での第1の実施の形
態及び従来技術と異なる点は,アレイ導波路格子部4の
一部にコア層の側面部に溝を形成した溝形成領域12を
有することである。これによってコア層により強く光を
閉じこめ,したがって,アレイ導波路格子部4を小型に
することが可能となる。またこの実施の形態では,受動
光導波路部分での損失を補償するために,LD光アンプ
アレイ13をSi基板上に実装している。
第1の実施の形態と同様の手法で受動光導波路を形成
し,アレイ導波路格子4の曲線部分の一部に,コア層横
の溝を形成した。その部分での断面図を図3に示す。幅
8μm,厚さ6μmのコア層23の両側に2μm離れた
位置に溝25を形成した。コア層23の横方向にしみ出
した光を溝25の壁面によって閉じこめることになり,
アレイ導波路格子の曲線部分で,曲率半径を小さく,し
たがって素子サイズを小さくすることが可能となる。溝
25の形成によって若干の損失増加を招くが,問題にな
るレベルではない。
て,曲線導波路部分の曲率半径を25%低減することが
できた。また,第2の実施の形態では出力導波路の一部
にLD光アンプアレイ13を実装し,素子全体として光
の利得を生じさせることをはかった。その横方向の断面
図を図4に示す。入出力側両方にスポットサイズ変換領
域を形成したLDアンプアレイの活性層14と石英導波
路のコア層23が光学的に良好に結合するように,LD
アンプアレイ13の下部に半田バンプ26を形成した。
実際にはInP系の8chLDアンプアレイを用い,光
結合損失片側2dB,各chに100mAの電流を注入
することにより,AWGモジュール全体として5dBの
利得を有する特性が得られた。この例では曲率半径が小
さくなり,小型化されたアレイ導波路格子部を集中的に
温調する事により,良好に波長の制御を行え,またAW
G部分としては従来技術に比べて,面積で約30%小型
化が図られ,したがって1つのパネルに搭載できるモジ
ュール数が増えることから,より高機能な動作を実現で
きる。
カップラ部分に屈折率調整領域を導入することによっ
て,素子の波長精度を向上した光導波路デバイスとその
製造方法が得られる。
イスを示す平面図である。
イスを示す平面図である。
の曲線部分の断面構造図である。
方向断面構造図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 基板上に形成された入出力光導波路,入
出力光カップラ,及びアレイ導波路格子を備えた光導波
路デバイスにおいて,少なくとも前記光カップラの一部
に,屈折率調整領域が形成されていることを特徴とす
る,光導波路デバイス。 - 【請求項2】 前記屈折率調整領域には金属薄膜からな
るヒータ電極が形成されていることを特徴とする,請求
項1に記載の光導波路デバイス。 - 【請求項3】 基板上に入出力光導波路,入出力光カッ
プラ及びアレイ導波路格子を形成する光導波路デバイス
の製造方法において,少なくとも前記光カップラの一部
に,屈折率調整領域を形成する工程を含むことを特徴と
する光導波路デバイスの製造方法。 - 【請求項4】 前記屈折率調整領域を,レーザ露光法に
よって形成することを特徴とする請求項3に記載の光導
波路デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7732596A JP2798124B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 光導波路デバイス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7732596A JP2798124B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 光導波路デバイス及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10433598A Division JPH10268149A (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 光導波路デバイス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09269514A JPH09269514A (ja) | 1997-10-14 |
JP2798124B2 true JP2798124B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=13630792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7732596A Expired - Fee Related JP2798124B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 光導波路デバイス及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2798124B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2770307B1 (fr) | 1997-10-27 | 1999-11-26 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif a reseau de phase ou phasar et procede de fabrication de celui-ci |
GB2366624A (en) * | 2000-09-01 | 2002-03-13 | Kymata Ltd | Optical arrayed waveguide grating |
KR100386778B1 (ko) * | 2000-12-19 | 2003-06-02 | (주)에스엘테크놀로지 | 전광섬유 간섭계형 파장 합파/분파기 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP7732596A patent/JP2798124B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09269514A (ja) | 1997-10-14 |
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