JP2836051B2 - 光波長フィルター - Google Patents
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- JP2836051B2 JP2836051B2 JP4508490A JP4508490A JP2836051B2 JP 2836051 B2 JP2836051 B2 JP 2836051B2 JP 4508490 A JP4508490 A JP 4508490A JP 4508490 A JP4508490 A JP 4508490A JP 2836051 B2 JP2836051 B2 JP 2836051B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/1028—Coupling to elements in the cavity, e.g. coupling to waveguides adjacent the active region, e.g. forward coupled [DFC] structures
- H01S5/1032—Coupling to elements comprising an optical axis that is not aligned with the optical axis of the active region
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、波長多重光情報伝送システム等において、
光波の分波もしくは合波を行なう為の光波長フィルター
に関し、特にグレーティング補償型の方向性結合器を用
いた光波長フィルターに関するものである。
光波の分波もしくは合波を行なう為の光波長フィルター
に関し、特にグレーティング補償型の方向性結合器を用
いた光波長フィルターに関するものである。
［従来の技術］ グレーティングを用いて位相整合を行なう方向性結合
器、いわゆるグレーティング補償型方向性結合器（grat
ing assisted directional coupler）を用いた光波長フ
ィルターは、波長選択性が高く、且つ結合長が短いとい
う長所を有している。すなわち、２つの導波光の光電界
分布が存在する領域（結合領域）のいずれかに２つの導
波路間の伝搬定数差を補償するグレーティングが形成さ
れているので、比較的選択性が高く特定の波長域の光の
みを選択して、導波路間で光パワーを移行している。
器、いわゆるグレーティング補償型方向性結合器（grat
ing assisted directional coupler）を用いた光波長フ
ィルターは、波長選択性が高く、且つ結合長が短いとい
う長所を有している。すなわち、２つの導波光の光電界
分布が存在する領域（結合領域）のいずれかに２つの導
波路間の伝搬定数差を補償するグレーティングが形成さ
れているので、比較的選択性が高く特定の波長域の光の
みを選択して、導波路間で光パワーを移行している。
しかし、フィルター特性において、第12図に示す様
に、中心波長を含む透過領域（メインローブ）の両側
に、別の透過領域であるサイドローブが無視できない大
きさで存在し、波長多重化された光信号の波長間クロス
トークを招いたりしてフィルターの性能を著しく劣化さ
せていた。
に、中心波長を含む透過領域（メインローブ）の両側
に、別の透過領域であるサイドローブが無視できない大
きさで存在し、波長多重化された光信号の波長間クロス
トークを招いたりしてフィルターの性能を著しく劣化さ
せていた。
［発明が解決しようとする課題］ この様なサイドローブを抑圧する手段として、第13図
に示す様にグレーティングの山と谷を構成するデューテ
ィ比（t/Λ;tは山の長さ、Λは１周期の長さ）を、結合
領域100に亙って、或る関数に従って変化ないしテーパ
化することが考えられる。この方法によれば結合係数が
結合領域に亙ってテーパ化され、第14図に示す様にサイ
ドローブの抑圧が達せられる。
に示す様にグレーティングの山と谷を構成するデューテ
ィ比（t/Λ;tは山の長さ、Λは１周期の長さ）を、結合
領域100に亙って、或る関数に従って変化ないしテーパ
化することが考えられる。この方法によれば結合係数が
結合領域に亙ってテーパ化され、第14図に示す様にサイ
ドローブの抑圧が達せられる。
尚、第13図において、101はGaAsである基板、102はGa
Asのバッファ層、103はAl0.5Ga0.5Asのクラッド層、104
はGaAsとAl0.4Ga0.6Asが交互に積層されて多重量子井戸
（MQW）とされた第１導波路、105はAl0.5Ga0.5Asのクラ
ッド層、106はGaAsとAl0.2Ga0.8Asが交互に積層されてM
QWとされた第２導波路、107はSiO2膜、108は入力光、10
9は非選択出力光、110は選択出力光である。
Asのバッファ層、103はAl0.5Ga0.5Asのクラッド層、104
はGaAsとAl0.4Ga0.6Asが交互に積層されて多重量子井戸
（MQW）とされた第１導波路、105はAl0.5Ga0.5Asのクラ
ッド層、106はGaAsとAl0.2Ga0.8Asが交互に積層されてM
QWとされた第２導波路、107はSiO2膜、108は入力光、10
9は非選択出力光、110は選択出力光である。
しかし、こうした構造において、結合長をより短くし
ようとしてグレーティング深さを深くすると、第13図の
第２導波路106の実効的層厚がデューティ比の変化によ
って大幅に変化することになり、この為に所望の波長の
光を選択することが困難になる。つまり、逆に言えば、
結合長を短くするについては、制限がある。
ようとしてグレーティング深さを深くすると、第13図の
第２導波路106の実効的層厚がデューティ比の変化によ
って大幅に変化することになり、この為に所望の波長の
光を選択することが困難になる。つまり、逆に言えば、
結合長を短くするについては、制限がある。
従って、本発明の目的は、上記の課題に鑑み、波長間
クロストークが低く結合長が短く出来る光波長フィルタ
ーを提供することにある。
クロストークが低く結合長が短く出来る光波長フィルタ
ーを提供することにある。
［発明の概要］ 上記目的を達成する本発明では、波長多重化された光
信号の中より特性の光波を波長選択する光波長フィルタ
ーにおいて、前記波長多重化光が入射する第１の導波路
と、前記特定光波が伝搬あるいは出射される第２の導波
路と、これら第１及び第２の導波路に成立する伝搬モー
ドが重なり合うないし結合する領域に形成されたグレー
ティングとを具備し、このグレーティングは、高屈折率
領域である山部分と低屈折率領域である谷部分とから１
周期が構成され、この山部分と谷部分の１周期に占める
割合は結合領域に亙って適当な分布で変化し、そして１
周期の長さも結合領域に亙って適当な分布を変化してい
る。
信号の中より特性の光波を波長選択する光波長フィルタ
ーにおいて、前記波長多重化光が入射する第１の導波路
と、前記特定光波が伝搬あるいは出射される第２の導波
路と、これら第１及び第２の導波路に成立する伝搬モー
ドが重なり合うないし結合する領域に形成されたグレー
ティングとを具備し、このグレーティングは、高屈折率
領域である山部分と低屈折率領域である谷部分とから１
周期が構成され、この山部分と谷部分の１周期に占める
割合は結合領域に亙って適当な分布で変化し、そして１
周期の長さも結合領域に亙って適当な分布を変化してい
る。
こうして、結合係数が、特定の波長光に対して、結合
領域に亙って適当な分布（例えば中央部分から光の入射
側と伝搬側に向かって略対称的に変化する分布）で変化
する様になり、サイドローブが抑えられた良好なフィル
ター特性が得られると共に、グレーティング深さが大き
いときでも良好なフィルター特性が得られる結合係数の
分布を実現できる様になる。
領域に亙って適当な分布（例えば中央部分から光の入射
側と伝搬側に向かって略対称的に変化する分布）で変化
する様になり、サイドローブが抑えられた良好なフィル
ター特性が得られると共に、グレーティング深さが大き
いときでも良好なフィルター特性が得られる結合係数の
分布を実現できる様になる。
本発明による光波長フィルターの構成では、例えば、
基板に垂直方向に伝搬定数の異なる２つの導波路を形成
し、所望の波長の光に対して、導波路間の光学的結合が
生じる様にグレーティングを形成しているので、所望の
波長の光が第１の導波路から第２の導波路へ移行し、分
波される様になっている。
基板に垂直方向に伝搬定数の異なる２つの導波路を形成
し、所望の波長の光に対して、導波路間の光学的結合が
生じる様にグレーティングを形成しているので、所望の
波長の光が第１の導波路から第２の導波路へ移行し、分
波される様になっている。
この際、グレーティングの形態を結合領域に亙って適
当に変化させているので、所望の波長光が良好なフィル
ター特性で分波されると共に、結合長を短くすべくグレ
ーティグ深さを深くしても、グレーティング形態の工夫
により、フィルター特性を劣化させることなく所望の波
長の光を分波することができる様になっている。
当に変化させているので、所望の波長光が良好なフィル
ター特性で分波されると共に、結合長を短くすべくグレ
ーティグ深さを深くしても、グレーティング形態の工夫
により、フィルター特性を劣化させることなく所望の波
長の光を分波することができる様になっている。
［実施例］ 第１図は本発明の実施例の構成を示す。同図におい
て、GaAsである基板１上に、厚さ0.5μｍのGaAsである
バッファ層２、厚さ1.5μｍのAl0.5Ga0.5Asであるクラ
ッド層３、GaAs（30Å）とAl0.5Ga0.5As（80Å）とが交
互に９層ずつ積層されて多重量子井戸（MQW）とされた
第１導波路４、厚さ0.8μｍのAl0.5Ga0.5Asであるクラ
ッド層５、、GaAs（30Å）とAl0.4Ga0.6As（60Å）とが
交互に55層ずつ積層されたMQWとその上部のAl0.4Ga0.6A
s（300Å）から成る第２導波路６を分子線エピタキシャ
ル（MBE）法により順に成長させている。
て、GaAsである基板１上に、厚さ0.5μｍのGaAsである
バッファ層２、厚さ1.5μｍのAl0.5Ga0.5Asであるクラ
ッド層３、GaAs（30Å）とAl0.5Ga0.5As（80Å）とが交
互に９層ずつ積層されて多重量子井戸（MQW）とされた
第１導波路４、厚さ0.8μｍのAl0.5Ga0.5Asであるクラ
ッド層５、、GaAs（30Å）とAl0.4Ga0.6As（60Å）とが
交互に55層ずつ積層されたMQWとその上部のAl0.4Ga0.6A
s（300Å）から成る第２導波路６を分子線エピタキシャ
ル（MBE）法により順に成長させている。
次に、フォトレジストを用いて幅12μｍのストライプ
を形成し、硫酸、過酸化水素水、水の混合液から成るエ
ッチング液により、GaAsバッファ層２までウェハーをス
トライプ状にエッチングする。そして、フォトレジスト
除去後、液相成長法によりAl0.5Ga0.5As7を再成長さ
せ、ストライプを埋め込む。この際、ストライプ上部は
Al0.4Ga0.6As層（第２導波路６の最上層）であるため
に、Al0.5Ga0.5Asは再成長しない様になっている。
を形成し、硫酸、過酸化水素水、水の混合液から成るエ
ッチング液により、GaAsバッファ層２までウェハーをス
トライプ状にエッチングする。そして、フォトレジスト
除去後、液相成長法によりAl0.5Ga0.5As7を再成長さ
せ、ストライプを埋め込む。この際、ストライプ上部は
Al0.4Ga0.6As層（第２導波路６の最上層）であるため
に、Al0.5Ga0.5Asは再成長しない様になっている。
続いて、フォトレジストを用いて、上記ストライプと
直交する方向にグレーテイングを形成する。そして、同
じく硫酸、過酸化水素水、水の混合液から成るエッチン
グ液を用いて、深さ700Åまでエッチングし、同深さの
コラゲーションから成るグレーティング８を形成する。
直交する方向にグレーテイングを形成する。そして、同
じく硫酸、過酸化水素水、水の混合液から成るエッチン
グ液を用いて、深さ700Åまでエッチングし、同深さの
コラゲーションから成るグレーティング８を形成する。
その後、スパッタリング法によりSiO2をグレーティン
グ８上に成膜する。そして、ウェハー裏面をラッピング
してウェハー厚を100μｍとし切断し、その切断したウ
ェハーの入出射端面にZrO2を蒸着し無反射コーティング
とする。
グ８上に成膜する。そして、ウェハー裏面をラッピング
してウェハー厚を100μｍとし切断し、その切断したウ
ェハーの入出射端面にZrO2を蒸着し無反射コーティング
とする。
こうして、第１図に示す２つの導波路４、６が積層さ
れた構造が得られる。
れた構造が得られる。
本実施例では、フィルター特性のサイドローブを抑圧
する為、グレーティング８の結合係数を結合領域に亙っ
て分布させている。その分布の仕方は、第２図の太い線
で示す様に結合領域（完全結合長Ｌで規格化した値ｚで
示す）に亙って階段状に変化している。変化態様は、光
の進行方向に沿って、その中央部分からの光の入射側及
び伝搬側に向かって略対称的になっている。第２図の細
線はハミング関数Ｆ（ｚ）＝１＋0.852・cos（２πz/
L）に沿った結合係数を表わしている。太い線の階段状
結合係数は細線に略沿っており、実際上、同様の効果が
得られる。
する為、グレーティング８の結合係数を結合領域に亙っ
て分布させている。その分布の仕方は、第２図の太い線
で示す様に結合領域（完全結合長Ｌで規格化した値ｚで
示す）に亙って階段状に変化している。変化態様は、光
の進行方向に沿って、その中央部分からの光の入射側及
び伝搬側に向かって略対称的になっている。第２図の細
線はハミング関数Ｆ（ｚ）＝１＋0.852・cos（２πz/
L）に沿った結合係数を表わしている。太い線の階段状
結合係数は細線に略沿っており、実際上、同様の効果が
得られる。
こうした結合係数の分布は、グレーティング８のデュ
ーティ比（ピッチΛの中で山の幅ｔが占める割合t/Λ）
とピッチΛを、特定の選択波長（以下の説明ではλ０＝
0.83μｍとする）に対して、適当に分布させることで得
られる。
ーティ比（ピッチΛの中で山の幅ｔが占める割合t/Λ）
とピッチΛを、特定の選択波長（以下の説明ではλ０＝
0.83μｍとする）に対して、適当に分布させることで得
られる。
第３図は、グレーティングのデューティ比t/Λに対し
て、特定の選択波長λ０を選択する為のピッチΛとその
ときの結合係数を表わしている。ピッチはデューティ比
が大きくなると小さくなる傾向にあり、結合係数はデュ
ーティ比0.8付近で最大となる。これは次の様に説明さ
れる。
て、特定の選択波長λ０を選択する為のピッチΛとその
ときの結合係数を表わしている。ピッチはデューティ比
が大きくなると小さくなる傾向にあり、結合係数はデュ
ーティ比0.8付近で最大となる。これは次の様に説明さ
れる。
デューティ比を大きくすると、当然、グレーティング
の溝幅（谷の部分）が狭くなり、その為に第２導波路６
の実効的厚さが厚くなり、第２導波路６を伝搬する偶モ
ードの伝搬定数βevenの値が大きくなる。第１導波路４
を伝搬する奇モードの伝搬定数をβoddとすれば、偶モ
ードと奇モードの位相整合を実現するグレーティング８
のピッチΛは次の式で表わされる。
の溝幅（谷の部分）が狭くなり、その為に第２導波路６
の実効的厚さが厚くなり、第２導波路６を伝搬する偶モ
ードの伝搬定数βevenの値が大きくなる。第１導波路４
を伝搬する奇モードの伝搬定数をβoddとすれば、偶モ
ードと奇モードの位相整合を実現するグレーティング８
のピッチΛは次の式で表わされる。
Λ＝２π／（βeven−βodd）・・・・（１） 従って、βevenが大きくなればピッチΛは小さくなる
のである。
のである。
そこで、第２図の様な結合係数の分布を得る為、第３
図から、所望の結合係数が結合領域の各点で得られるデ
ューティ比とピッチの組み合わせを選択する。こうした
選択の結果、デューティ比は、第２図の結合係数の分布
を実現すべく、第４図の如く結合領域に亙って変化して
いる。また、ピッチは第５図の如く結合領域に亙って分
布している。
図から、所望の結合係数が結合領域の各点で得られるデ
ューティ比とピッチの組み合わせを選択する。こうした
選択の結果、デューティ比は、第２図の結合係数の分布
を実現すべく、第４図の如く結合領域に亙って変化して
いる。また、ピッチは第５図の如く結合領域に亙って分
布している。
第６図は、チューナブルな光源からの光を光波長フィ
ルターの第１導波路４に導入し第２導波路６からの出力
光強度（入力光の各波長における強度と出力光のそれと
の比をdB単位で表わす結合効率で示す）を測定した結果
を示す。これより、フィルター特性は、サイドローブが
十分に抑圧され、波長間クロストークの低いバンドパス
フィルターが達成されることを示している。
ルターの第１導波路４に導入し第２導波路６からの出力
光強度（入力光の各波長における強度と出力光のそれと
の比をdB単位で表わす結合効率で示す）を測定した結果
を示す。これより、フィルター特性は、サイドローブが
十分に抑圧され、波長間クロストークの低いバンドパス
フィルターが達成されることを示している。
他方、第７図は、第１導波路４からの出力光強度を示
し、中心波長λ０のみが透過しないノッチフィルター特
性を示している。
し、中心波長λ０のみが透過しないノッチフィルター特
性を示している。
ところで、本実施例ではグレーティング８の深さｇ＝
700Åであったが、例えばグレーティング深さｇが200Å
の場合では、第８図（ａ）に示す様にデューティ比に対
してピッチは殆ど一定である。従って、デューティ比の
みを関数分布させても、結合係数を第２図の如く分布さ
せられ得て、フィルター特性を良好なものと出来る。
700Åであったが、例えばグレーティング深さｇが200Å
の場合では、第８図（ａ）に示す様にデューティ比に対
してピッチは殆ど一定である。従って、デューティ比の
みを関数分布させても、結合係数を第２図の如く分布さ
せられ得て、フィルター特性を良好なものと出来る。
反対に、第８図（ｂ）はグレーティング深さｇを1000
Åと深くした場合であり、これから分かる様に、深さｇ
を大きくすると良好なフィルター特性を得る為にはピッ
チをもテーパ状に分布させる必要がある。
Åと深くした場合であり、これから分かる様に、深さｇ
を大きくすると良好なフィルター特性を得る為にはピッ
チをもテーパ状に分布させる必要がある。
この様に、第１図の実施例では深さｇ＝700Åでピッ
チの分布を考慮し、深さｇ＝200Åではそれ程ピッチの
分布を考慮しなくて良いということが分かったが、各実
施において適切なグレーティング深さは、フィルターを
構成する導波路、クラッド層などの層厚、屈折率などに
大きく依存するので、そのグレーティング深さに対応し
て、良好なフィルター特性を得る為のデューティ比やピ
ッチの分布を決める必要がある。
チの分布を考慮し、深さｇ＝200Åではそれ程ピッチの
分布を考慮しなくて良いということが分かったが、各実
施において適切なグレーティング深さは、フィルターを
構成する導波路、クラッド層などの層厚、屈折率などに
大きく依存するので、そのグレーティング深さに対応し
て、良好なフィルター特性を得る為のデューティ比やピ
ッチの分布を決める必要がある。
逆にいえば、ピッチをも分布させる構成とすれば、結
合長を短くすべくグレーティング深さを大きくしても、
ピッチとデューティ比の分布を適切にして、第２図の如
き良好なフィルター特性を実現する結合係数の分布を実
現することができる。
合長を短くすべくグレーティング深さを大きくしても、
ピッチとデューティ比の分布を適切にして、第２図の如
き良好なフィルター特性を実現する結合係数の分布を実
現することができる。
第９図はグレーティング深さを変化させたときの結合
長の変化の様子を示している。グレーティング深さが大
きいと結合領域における結合係数が大きくなり、結合長
（導波路間で光パワーを完全に移行させるのに要する導
波路の長さ）が短くなることが分かる。結合長が短いこ
とは、集積化に際して重要な要素であるので、必要に応
じてグレーティング深さを大きくすることが要求される
が、本発明によればグレーティング深さが大きい場合で
も、ピッチの分布をテーパー状にすることにより、サイ
ドローブを有効に抑圧することが出来る。
長の変化の様子を示している。グレーティング深さが大
きいと結合領域における結合係数が大きくなり、結合長
（導波路間で光パワーを完全に移行させるのに要する導
波路の長さ）が短くなることが分かる。結合長が短いこ
とは、集積化に際して重要な要素であるので、必要に応
じてグレーティング深さを大きくすることが要求される
が、本発明によればグレーティング深さが大きい場合で
も、ピッチの分布をテーパー状にすることにより、サイ
ドローブを有効に抑圧することが出来る。
ここで、第１図の実施例の動作を説明しておく。本実
施例の第１導波路４に、波長0.8μｍから0.86μｍに亙
って波長多重化された入力光10が入力結合されるとす
る。２つの導波路４、６において成立するモードには、
偶モードと奇モードがあるが、第１導波路４に入力され
た入力光10は第１導波路４を中心とする奇モードとして
伝搬してゆく。このとき、グレーティングの存在しない
領域では奇モードと偶モードは伝搬定数が異なる為、殆
ど結合せず独立に近い形で伝搬する。しかし、グレーテ
ィング８の存在する領域では奇モードの伝搬定数βodd
（λ）と偶モードの伝搬定数βeven（λ）の間に上記
（１）式の関係が成立すれば波長λの光パワーの移行が
生じる。
施例の第１導波路４に、波長0.8μｍから0.86μｍに亙
って波長多重化された入力光10が入力結合されるとす
る。２つの導波路４、６において成立するモードには、
偶モードと奇モードがあるが、第１導波路４に入力され
た入力光10は第１導波路４を中心とする奇モードとして
伝搬してゆく。このとき、グレーティングの存在しない
領域では奇モードと偶モードは伝搬定数が異なる為、殆
ど結合せず独立に近い形で伝搬する。しかし、グレーテ
ィング８の存在する領域では奇モードの伝搬定数βodd
（λ）と偶モードの伝搬定数βeven（λ）の間に上記
（１）式の関係が成立すれば波長λの光パワーの移行が
生じる。
こうして光パワーの移行が生じれば、入力光10が結合
した奇モードの導波光は偶モードの導波光に変換され
る。よって、入力光10は最終的に第２導波路６を伝搬す
る光波となり選択出力光11として出力される。他の波長
の光はそのまま非選択出力光として第１導波路４から出
力される。
した奇モードの導波光は偶モードの導波光に変換され
る。よって、入力光10は最終的に第２導波路６を伝搬す
る光波となり選択出力光11として出力される。他の波長
の光はそのまま非選択出力光として第１導波路４から出
力される。
第10図は結合係数κの分布をガウス関数分布とした場
合のフィルターの第２実施例の概略図を示している。第
１実施例と同様の工程により作成したフィルターについ
て第２導波路26からの透過スペクトルを測定した結果を
第11図の実線で示す。均一な結合係数分布（点線で指
示）の場合と比較して20〜25dBのサイドローブ抑圧が得
られている。中心波長（λ＝0.83μｍ）と100Å離れた
波長間のクロストークは−35dB以上の値が得られる。
合のフィルターの第２実施例の概略図を示している。第
１実施例と同様の工程により作成したフィルターについ
て第２導波路26からの透過スペクトルを測定した結果を
第11図の実線で示す。均一な結合係数分布（点線で指
示）の場合と比較して20〜25dBのサイドローブ抑圧が得
られている。中心波長（λ＝0.83μｍ）と100Å離れた
波長間のクロストークは−35dB以上の値が得られる。
ところで、本発明による光波長フィルターは導波路構
造から成る為、集積化にきわめて好適である。例えば、
レーザー構造を利用した光アンプと集積化したノイズフ
ィルターや、集積型の外部共振器型レーザーの内部フィ
ルターや、光検出器と一体化したフィルターとしての応
用が考えられる。
造から成る為、集積化にきわめて好適である。例えば、
レーザー構造を利用した光アンプと集積化したノイズフ
ィルターや、集積型の外部共振器型レーザーの内部フィ
ルターや、光検出器と一体化したフィルターとしての応
用が考えられる。
また、上記実施例は、GaAs系材料から構成されていた
が、勿論、InGaAsなどの他のIII-V族化合物半導体や、C
dTeなどのII-VI族化合物半導体や、SiO2、Si3N4、LiNbO
3などから構成することも可能である。
が、勿論、InGaAsなどの他のIII-V族化合物半導体や、C
dTeなどのII-VI族化合物半導体や、SiO2、Si3N4、LiNbO
3などから構成することも可能である。
グレーティングの構成される層についても、偶モード
と奇モードの２つの伝搬モードが重なり合う結合領域な
らばいずれの所にも構成することが出来る。
と奇モードの２つの伝搬モードが重なり合う結合領域な
らばいずれの所にも構成することが出来る。
横方向閉じ込めについても、ストライプ構造の他にリ
ッジを形成する方法や、装荷法など種々適用可能であ
る。
ッジを形成する方法や、装荷法など種々適用可能であ
る。
［発明の効果］ 以上説明した如く本発明によれば、グレーティングの
デューティ比と共にピッチを変化させる構成としている
ので、波長間クロストークが低く結合長を短く出来る光
波長フィルターを得ることが出来る。
デューティ比と共にピッチを変化させる構成としている
ので、波長間クロストークが低く結合長を短く出来る光
波長フィルターを得ることが出来る。
また、他の素子との集積化にも好適で、例えば光増幅
器、レーザー、光検出器との集積化により高性能化を図
ることも出来る。
器、レーザー、光検出器との集積化により高性能化を図
ることも出来る。
第１図は本発明による一実施例の構造を示す図、第２図
は結合領域に亙って関数分布した結合係数を示す図、第
３図はデューティ比に対するピッチと結合係数の関係の
例を示す図、第４図は結合領域におけるデューティ比の
配置例を示す図、第５図は結合領域におけるグレーティ
ングピッチの配置例を示す図、第６図は第１図の実施例
のバンドパスフィルター特性を示す図、第７図は同じく
ノッチフィルター特性を示す図、第８図（ａ）、（ｂ）
はデューティ比に対するピッチと結合係数の関係の他の
例を示す図、第９図はグレーティング深さと結合長の関
係を示す図、第10図は本発明の第２実施例を説明する
図、第11図は第２実施例のバンドパスフィルター特性を
示す図、第12図はテーパ状の結合係数分布を設けない光
波長フィルターのフィルター特性を示す図、第13図はデ
ューティ比のみをテーパ状にした光波長フィルターの例
を示す図、第14図は第13図の例のフィルター特性の例を
示す図である。 １……半導体基板、２……バッファ層、３、５……クラ
ッド層、４……第１導波路、６、26……第２導波路、７
……埋込み層、８……グレーティング、10……入力光、
11……選択出力光
は結合領域に亙って関数分布した結合係数を示す図、第
３図はデューティ比に対するピッチと結合係数の関係の
例を示す図、第４図は結合領域におけるデューティ比の
配置例を示す図、第５図は結合領域におけるグレーティ
ングピッチの配置例を示す図、第６図は第１図の実施例
のバンドパスフィルター特性を示す図、第７図は同じく
ノッチフィルター特性を示す図、第８図（ａ）、（ｂ）
はデューティ比に対するピッチと結合係数の関係の他の
例を示す図、第９図はグレーティング深さと結合長の関
係を示す図、第10図は本発明の第２実施例を説明する
図、第11図は第２実施例のバンドパスフィルター特性を
示す図、第12図はテーパ状の結合係数分布を設けない光
波長フィルターのフィルター特性を示す図、第13図はデ
ューティ比のみをテーパ状にした光波長フィルターの例
を示す図、第14図は第13図の例のフィルター特性の例を
示す図である。 １……半導体基板、２……バッファ層、３、５……クラ
ッド層、４……第１導波路、６、26……第２導波路、７
……埋込み層、８……グレーティング、10……入力光、
11……選択出力光
Claims (2)
- 【請求項１】波長多重化された光の中より特定の光波を
波長選択する光波長フィルターにおいて、前記波長多重
化光が入射し伝搬する第１の導波路と、前記特定光波が
伝搬する第２の導波路と、該第１及び第２の導波路に成
立する伝搬モードが結合する領域に形成されたグレーテ
ィングとを具備し、該グレーティングは、高屈折率領域
である山部分と低屈折領域である谷部分とから１周期が
構成され、該山部分と谷部分の１周期に占める割合が上
記結合領域に亙ってテーパ状に分布すると共に１周期の
長さも上記結合領域に亙ってテーパ状に分布している事
を特徴とする光波長フィルター。 - 【請求項２】前記第１及び第２の導波路は半導体層が積
層された形態である請求項１記載の光波長フィルター。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4508490A JP2836051B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 光波長フィルター |
| DE69017852T DE69017852T2 (de) | 1989-12-04 | 1990-12-03 | Optisches Kopplergerät mit wellenlängeselektivem optischem Koppler. |
| EP90123116A EP0431527B1 (en) | 1989-12-04 | 1990-12-03 | Optical coupling device using wavelength selective optical coupler |
| US08/120,234 US5333216A (en) | 1989-12-04 | 1993-09-14 | Optical device used wavelength selective photocoupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4508490A JP2836051B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 光波長フィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03248105A JPH03248105A (ja) | 1991-11-06 |
| JP2836051B2 true JP2836051B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=12709457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4508490A Expired - Fee Related JP2836051B2 (ja) | 1989-12-04 | 1990-02-26 | 光波長フィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2836051B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006330104A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波路型フィルタおよびそれを用いた半導体レーザ素子 |
| JP2017187690A (ja) * | 2016-04-07 | 2017-10-12 | 富士通株式会社 | 光素子、光モジュール及び光伝送システム |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP4508490A patent/JP2836051B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03248105A (ja) | 1991-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |