JP2843195B2

JP2843195B2 - モード変換器の駆動方法

Info

Publication number: JP2843195B2
Application number: JP4032235A
Authority: JP
Inventors: 秀彰岡山; 一成浅林
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1992-02-19
Filing date: 1992-02-19
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: JPH05232415A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば可変波長フィ
ルタを構成するのに用いて好適なモード変換器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、モード変換器を用いて構成し
た可変波長フィルタ（例えば文献１：特開昭５７−１６
８２２０号公報参照）が提案されている。このモード変
換器は特定波長の光についてのみモード変換を行ない及
びそれ以外の波長の光についてはモード変換を行なわな
い。このようなモード変換器として、例えば文献２：Ｇ
ｕｉｄｅｄｗａｖｅＯｐｔｏｅｌｅｃｔｏｎｉｃｓ
（ガイデッドウェーブオプトエレクトロニクス）ｐ１
９６ＳｐｒｉｎｇｅｒＶｅｒｌａｇ（シュプリンゲ
ルフェルラーク）社１９８８年に開示されているも
のがある。

【０００３】図６は文献１に開示されている可変波長フ
ィルタの構成を概念的に示すブロック図である。同図に
示す可変波長フィルタは、入力偏光選択結合器１０及び
出力偏光選択結合器１２と、これら結合器１０及び１２
の間に設けた波長選択モード変換器１４及び１６と、波
長選択モード変換器１４を入力偏光選択結合器１０及び
出力偏光選択結合器１２に接続する導波路１８及び２０
と、波長選択モード変換器１６を入力偏光選択結合器１
０及び出力偏光選択結合器１２に接続する導波路２２及
び２４とを備える。

【０００４】入力偏光選択結合器１０は波長多重の信号
光λ₁、λ₂、……λ_nを入力し、信号光の直交偏光し
た一方の成分例えばＴＥ光λ₁、λ₂、……λ_nと他方
の成分例えばＴＭ光λ₁、λ₂、……λ_nとを分離し、
これらＴＥ光及びＴＭ光をそれぞれ異なる導波路１８及
び２２へ出力する。入力偏光選択結合器１０は、例え
ば、ＴＭ光に対しては直進状態で動作し及びＴＥ光に対
しては交差状態で動作する方向性結合器型の光スイッチ
である。

【０００５】一方の波長選択モード変換器１４は導波路
１８を介しＴＥ光λ₁、λ₂、……λ_nを入力し、特定
波長のＴＥ光λ_iをＴＭ光λ_iに変換して導波路２０へ
出力し及びそれ以外の波長のＴＥ光λ₁、…λ_i-1、λ
_i+1、…λ_nをモード変換せずに導波路２０へ出力す
る。また、他方の波長選択モード変換器１６は導波路２
２を介しＴＭ光λ₁、λ₂、……λ_nを入力し、特定波
長のＴＭ光λ_iをＴＥ光λ_iに変換して導波路２４へ出
力し及びそれ以外の波長のＴＭ光λ₁、…λ_i-1、λ
_i+1、…λ_nをモード変換せずに導波路２４へ出力す
る。

【０００６】出力偏光選択結合器１２もまた、例えば、
ＴＭ光に対しては直進状態で動作し及びＴＥ光に対して
は交差状態で動作する方向性結合器型の光スイッチであ
る。そして出力偏光選択結合器１２は、導波路２０を介
して入力したＴＭ光λ_iを導波路２６へ及びＴＥ光
λ₁、…λ_i-1、λ_i+1、…λ_nを他の導波路２８へ出
力し、また導波路２４を介して入力したＴＥ光λ_iを導
波路２６へ及びＴＭ光λ₁、…λ_i-1、λ_i+1、…λ_n
を他の導波路２８へ出力する。この結果、特定波長の信
号光λ_iの直交成分であるＴＭ光λ_i及びＴＥ光λ_iを
導波路２６へ出力し、及びそれ以外の波長の信号光
λ₁、…λ_i-1、λ_i+1、…λ_nの直交成分であるＴＭ
光λ₁、…λ_i-1、λ_i+1、…λ_n及びＴＥ光λ₁、…
λ_i-1、λ_i+1、…λ_nを他の導波路２８へ出力するこ
とができ、従って信号光を波長に応じて分離できる。

【０００７】図７は従来のモード変換器の駆動方法の説
明に供する図であり、文献２に開示されているモード変
換器の構成を概略的に示す平面図である。同図に示すモ
ード変換器は、図６に示す可変波長フィルタを構成する
のに用いて好適なモード変換器であり、基板３０に設け
た導波路３２と、導波路３２に沿って交互に設けたモー
ド変換用の第一電極部３４及びモード間屈折率差制御用
の第二電極部３６とを備える。各第一電極部３４はそれ
ぞれ、指状の第一制御電極３４ａ及び指状の第一アース
電極３４ｂを例えば５対ずつ有する。また各第二電極部
３６はそれぞれ、第二制御電極３６ａ及び第二アース電
極３６ｂを例えば１対ずつ有する。

【０００８】このような構成のモード変換器を駆動する
従来の駆動方法においては、各第一アース電極３４ｂ及
び各第二アース電極３６ｂをそれぞれアースと接続し、
全ての第一制御電極３４ａに同一の電圧Ｖ_MCを印加する
と共に全ての第二制御電極３６ａに同一の電圧Ｖ_Tを印
加する。このような駆動状態にあるモード変換器に波長
多重の光を入力すると、特定波長（特定の１種の中心波
長を中心とする比較的狭い波長範囲）以外の光はモード
変換しないようにしつつ、特定波長の光を例えばＴＥモ
ードからＴＭモードに変換することができる。しかも印
加電圧Ｖ_MC及びＶ_Tの値を任意好適に可変調整すること
により、モード変換を生じる特定波長を変化させること
ができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のモ
ード変換器の駆動方法では、中心波長が異なる２種以上
の特定波長の光を、ほぼ同時にモード変換することはで
きない。しかも所望の２種以上の特定波長を設定し、或
は２種以上の特定波長を所望の波長間隔で設定しなが
ら、これら特定波長の光をほぼ同時にモード変換するこ
とはできない。さらにモード変換域の中でモード変換率
が均一となるような特性を実現できない。

【００１０】これがため可変波長フィルタを構成するモ
ード変換器を従来方法で駆動した場合、波長多重の光の
なかから２種以上の特定波長の光を、ほぼ同時に分離す
るということはできない。また可変波長フィルタの光透
過特性を、光透過率のピークがひとつ現れる単峰性の特
性とすることはできるが、光透過率のピークが２個以上
現れる多峰性の特性とすることはできない。しかも所望
の波長で或は所望の波長間隔で光透過率のピークが２個
以上現れる多峰性の光透過特性を実現することはできな
い。さらに光透過域の中で透過率が均一となるような特
性を実現できない。

【００１１】この発明の目的は、上述した従来の問題点
を解決し、２種以上の特定波長の光を実質的に同時にモ
ード変換することができるモード変換器の駆動方法を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明のモード変換器の駆動方法は、基板に設け
た導波路と、指状の第一制御電極と指状の第一アース電
極とを有するモード変換用の複数の第一の電極部と、第
二制御電極と第二アース電極とを有するモード間屈折率
差制御用の複数の第二の電極部とを備え、第一制御電極
と第二制御電極とが導波路に沿って交互に並んで設けら
れており、電極部単位が隣り合う第一制御電極と第二制
御電極とから構成されているモード変換器において、複
数の波長に対して波長選択性のあるモード変換率を設定
し、このモード変換率の各フーリエ係数の強度に対応し
て、第一制御電極および第二制御電極に印加する電圧
を、各電極部単位に個別に制御することを特徴とする。

【００１３】

【作用】このような構成によれば、複数の波長に対して
波長選択性のあるモード変換率を設定し、このモード変
換率の各フーリエ係数の強度に対応して、第一制御電極
および第二制御電極に印加する電圧を、各電極部単位に
個別に制御する。この出願の発明者が数値解析したとこ
ろ、このように印加電圧を制御することにより、実質的
に波長多重の入力光のうち特定の２種以上の波長の光を
モード変換し、それ以外の波長の光をモード変換しない
ように、モード変換を行えることがわかった。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照し、この発明の実施例につ
き説明する。尚、図面はこの発明が理解できる程度に概
略的に示してあるにすぎず、従ってこの発明を図示例に
限定するものではない。

【００１５】図１はこの発明の実施例の説明に供する図
であり、この発明の実施例に供するモード変換器の構成
の一例を概略的に示す平面図である。以下、図１に示す
構成のモード変換器３８を動作させる場合を、一例とし
てこの発明の実施例につき説明する。

【００１６】同図にも示すように、モード変換器３８
は、基板４０に設けた導波路４２と、導波路４２に沿っ
て交互に設けたモード変換用の第一の電極部４４及びモ
ード間屈折率差制御用の第二の電極部４６とを備える。
第一の電極部４４は少なくとも一対の指状の第一制御電
極４４ａ及び指状の第一アース電極４４ｂを有し、第二
の電極部４６は少なくとも一対の第二制御電極４６ａ及
び第二アース電極４６ｂを有する。

【００１７】この例では、基板４０は、電気光学効果を
有する化合物半導体基板或は誘電体結晶基板、例えばＸ
カットＬｉＮｂＯ₃基板であり、この基板４０に直線状
に延在させてＴｉ拡散導波路４２を設ける。一本の導波
路４２により、２種のモード成分（ここでは例えばＴＥ
及びＴＭモード成分の２種の直交偏光成分を考える）
を、生じる導波路系Ｈを構成する。

【００１８】そして第一の電極部４４の配設個数及び第
二の電極部４６の配設個数を同数とし、これら電極部４
４及び４６をそれぞれ、例えば、少なくとも１０個以上
設ける。各第一の電極部４４はそれぞれ、複数対の第一
制御電極４４ａ及び第一アース電極４４ｂを有する。こ
れら電極４４ａ及び４４ｂを、導波路４２に沿って交互
に配置しかつ導波路４２とほぼ直交させるように交差さ
せて、導波路４２上に設ける。一単位の第一の電極部４
４を構成する第一制御電極４４ａ及び第一アース電極４
４ｂにより一単位のモード変換素子を構成する。また各
第二電極部２６はそれぞれ、一対の第二制御電極４６ａ
及び第二アース電極４６ｂを有する。一単位の第二の電
極部４６を構成する第二制御電極４６ａ及び第二アース
電極４６ｂにより一単位の位相制御素子を構成する。

【００１９】図２は電極の配置関係の一例を概略的に示
す要部拡大平面図である。同図においては図面の簡略化
のため、主として電極４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂ
及び導波路４２のみを示した。

【００２０】この例では、図２にも示すように、第一電
極部４４の配設領域Ｐ及び第二電極部４６の配設領域Ｑ
を、互いに接するように交互に設ける。図中に示す符号
Ｌ_Cは、導波路４２に沿う方向における配設領域Ｐの長
さ（モード変換素子の素子長）を表し、また符号Ｌ
_Pは、導波路４２に沿う方向における配設領域Ｑの長さ
を表す。

【００２１】そして第一制御電極４４ａ及び第一アース
電極４４ｂを、配設間隔Λ／２で交互に配置して、配設
領域Ｐ内に設ける。ここで一単位の第一電極部４４を構
成する第一制御電極４４ａ及び第一アース電極４４ｂの
うち、光の導波方向Ｒに沿って順次に数えて第１番目の
電極ｓと一番最後の電極ｔとに着目する。すると素子長
Ｌ_Cは、第一番目の電極ｓより導波路４２に沿って導波
方向Ｒとは逆向きにΛ／２だけ離間した位置Ｘから、一
番最後の電極ｔより導波路４２に沿って導波方向ＲにΛ
／２だけ離間した位置Ｙまでの間の距離となる。

【００２２】さらに第二制御電極４６ａ及び第二アース
電極４６ｂは、導波路４２に沿う方向において配設領域
Ｑのほぼ全体にわたりほぼ一様な電界を形成するための
ものであり、これら電極４６ａ及び４６ｂをそれぞれ、
導波方向Ｒに沿って位置Ｙから位置Ｚまで設ける。各配
設領域Ｑ内にそれぞれ、例えば一対ずつ第二制御電極４
６ａ及び第二アース電極４６ｂを設ける。

【００２３】上述のような構成を有するモード変換器３
８を動作させるに当たっては、第一アース電極４４ｂ及
び第二アース電極４６ｂをアース（或は共通電位）に接
続しておく。これと共に第一制御電極４４ａ及び第二制
御電極４６ａに印加する電圧を、各電極部単位に（第一
電極部４４及び第二電極部４６を合わせた全ての電極部
のそれぞれの電極部毎に）個別に制御しておく。好まし
くは、同一時刻においては、第一電極部４４の各電極部
毎に異なる電圧が印加される状態となるように、第一制
御電極４４ａの印加電圧を制御する。そして第１段目の
解析単位４８１（図１参照。解析単位については、後述
する数値解析で説明する）に、波長多重の入力光を入力
する。

【００２４】特定波長の入力光のモード変換を終えるま
では、各第一制御電極４４ａ及び各第二制御電極４６ａ
に印加する電圧の値をそれぞれ任意好適な値にして一定
に保持する。これら印加電圧の値を任意好適に調整して
おくことにより、これら印加電圧の値に対応する特定波
長の光のモードをモード変換して（ここでは例えばＴＥ
モードからＴＭモードに変換して）最終段の解析単位４
８Ｎ（図１参照）から出力させ、かつ、それ以外の波長
の光をモード変換しないで（ここでは例えばＴＥモード
のままで）最終段の解析単位４８Ｎから出力させること
ができる。尚、実用上は、最終段の解析単位４８Ｎから
出力される特定波長の光のＴＥ及びＴＭモード成分の光
強度比がほぼ０：１となり、かつ、最終段の解析単位４
８Ｎから出力される特定波長以外の光のＴＥ及びＴＭモ
ード成分の光強度比がほぼ１：０となるように、印加電
圧を制御することが望まれる。

【００２５】以下、数値解析を用いて、モード変換器３
８の動作につきより具体的に説明する。この解析では、
第一電極部４４及び第二電極部４６の総個数を同数のＮ
個（Ｎは自然数）とする。そして導波路４２に沿って数
えて第ｍ段目（ｍは自然数であって１≦ｍ≦Ｎ）の第一
電極部４４及び第ｍ段目の第二電極部４６により、一単
位の解析単位４８ｍを構成する。

【００２６】解析単位４８ｍのモード変換特性Ｍ_mは、
従来周知のように、（数１）式のように表せる。

【００２７】

【数１】

【００２８】ここで、ａ_m：ｂ_m（但し、｜ａ_m｜²＋
｜ｂ_m｜²＝１）の光強度比でＴＥ及びＴＭモード成分
を含む入力光Ｉ_mを解析単位４８ｍに入力した場合に、
解析単位４８ｍが出力する出力光Ｏ_mを考える。解析単
位４８ｍが、入力光Ｉ_mのＴＥモード成分をＴＭモード
に変換しその結果ａ_m+1：ｂ_m+1（但し｜ａ_m+1｜²＋
｜ｂ_m+1｜²＝１）の光強度比でＴＥ及びＴＭモード成
分を含む出力光Ｏ_mを出力したとすれば、これらａ_m+1
及びｂ_m+1は次式（数２）のように表せる。尚、出力光
Ｏ_mは、解析単位４８ｍの次の段の解析単位４８（ｍ＋
１）への入力光Ｉ_m+1でもある。

【００２９】

【数２】

【００３０】そしてＡ_m≒１、Ａ_m ^*≒１、Ｂ_m＜＜１
かつＢ_m ^*＜＜１とみなせる場合に（例えば、Ｎ≧１０
とすればこのようにみなせる）、ほぼ１：０の光強度比
でＴＥ及びＴＭモード成分を含む入力光Ｉ₁を、第１段
目の解析単位４８１へ入力したものとする。そして入力
光Ｉ₁が、解析単位４８１〜４８Ｎを順次に経て、最終
段の解析単位４８Ｎから最終出力光となって出力する場
合を考える。この場合、最終出力光のモード変換率Ｔ
は、近似的に、次式（数３）のように表せる。尚、最終
出力光がほぼａ_N+1：ｂ_N+1（｜ａ_N+1｜²＋｜ｂ_N+1
｜²＝１）の光強度比でＴＥ及びＴＭモード成分を含む
光であるとすれば、Ｔ＝ｂ_N+1である。実用上は、ｂ
_N+1をほぼ１とするのが好ましいが、この発明はこれに
のみ限定されるものではない。

【００３１】

【数３】

【００３２】一方、（数３）式の指数の項は、次式（数
４）のように変形できる。

【００３３】

【数４】

【００３４】従って（数４）式を用いて（数３）式を変
形し、次式（数５）が得られる。

【００３５】

【数５】

【００３６】（数５）式からも理解できるように、最終
出力光のモード変換率Ｔは複素数の係数Ｃ_mを有するフ
ーリエ級数で表される。しかもＢ_m ^*を第ｍ段目の第一
電極部４４を介し可変制御することにより、及び又は、
Ф_vを第ｖ段目の第二電極部４６を介し可変制御するこ
とにより、係数Ｃ_mを任意好適に可変制御することがで
きる。これがため、所望の波長λの最終出力光を所望の
モード変換率Ｔで出力させることができる。

【００３７】そこで、入力光Ｉ₁を波長多重でモード変
換器３に入力し、波長多重の入力光Ｉ₁のうち、ｗ個の
異なる特定波長λ₁、λ₂、…、λ_wの入力光Ｉ₁をモ
ード変換し及びそれ以外の波長をモード変換しない場合
（以下、場合イと称す）を考える。

【００３８】場合イを達成できるＢ_m ^*は（数６）式或
は（数７）式のように表せる。

【００３９】

【数６】

【００４０】

【数７】

【００４１】またΔβ＝０のとき特定波長λ₁〜λ_wの
モード変換を最大とすることができ、このとき（数７）
式は次式（数８）のように書き換えられる。

【００４２】

【数８】

【００４３】場合イを達成するためには、（数６）、
（数７）及び（数８）式のいずれかひとつを用いて、第
１段目〜第Ｎ段目の第一電極部４４のそれぞれについて
Ｂ_m ^*を求める。そして第１段目、第２段目、…、第Ｎ
段目の第一電極部４４に印加する電圧値Ｖ₁、Ｖ₂、…
…、Ｖ_Nの比が、所望のＶ₁：Ｖ₂：……：Ｖ_N＝Ｂ₁
^*：Ｂ₂ ^*：……：Ｂ_N ^*の比となるように、各第一電
極部４４の第一制御電極４４ａに電圧を印加する。この
際、同一段の第一電極部４４に属する全ての第一制御電
極４４ａに対しては、等しい電圧を印加する（図１参
照）。

【００４４】一方、場合イを達成できるФ_vは次式（数
９）のように表せる。また場合イを達成できるФ_vに関
し（数１０）式を得ることができる。

【００４５】

【数９】

【００４６】

【数１０】

【００４７】場合イを達成するためには、（数９）及び
（数１０）式を用いて、第１段目〜第Ｎ段目の第二電極
部４６のそれぞれにつきモード間屈折率差の変化量δΔ
ｎ_Vの値を求める。そして第１段目、第２段目、…、第
Ｎ段目の第二電極部４６のモード間屈折率差の変化量δ
Δｎ₁、δΔｎ₂、…、δΔｎ_Nがそれぞれ求めた値と
なるように、第１段目、第２段目、…、第Ｎ段目の第二
電極部４６にそれぞれ電圧Ｖ₁ ^#、Ｖ₂ ^#、……、Ｖ_N
^#を印加する。この際、同一段の第二電極部４６に属す
る全ての第二制御電極４６ａに対しては、等しい電圧を
印加する（図１参照）。

【００４８】次に、一例として、波長多重の入力光Ｉ₁
のうち、特定波長λ₁及びλ₂の光を同時にモード変換
して最終段の解析単位４８Ｎから出力しそれ以外の波長
の光をモード変換しないで最終段の解析単位４８Ｎから
出力させる場合を考える。この場合、係数Ｃ_mはデルタ
関数を用いて次式（数１１）のように表せる。

【００４９】

【数１１】

【００５０】またФ_vは次式（数１２）のようにも表せ
る。

【００５１】

【数１２】

【００５２】従って、係数Ｃ_mの位相項は次式（数１
３）のように及びモード変換項Ｂ_m ^*は次式（数１４）
のように表せる（（数５）式中の係数Ｃ_mの定義参
照）。

【００５３】

【数１３】

【００５４】

【数１４】

【００５５】また（数１２）及び（数１３）式を用いて
δΔｎ_vを求めればδΔｎ_vはｖに対して一定（δΔｎ
_v＝δΔｎ＝ｃｏｎｓｔ．）となる。従って、Ф_mは次
式（数１５）のように表せる。

【００５６】

【数１５】

【００５７】ところで係数Ｃ_mを決定する場合には、Ф
_mに波長依存性がない方が係数Ｃ_mを決定し易い。波長
多重で入力した入力光Ｉ₁の波長のうち最大の波長から
最小の波長までの波長間隔（使用波長範囲）をΔλと表
せば、Ф_mの波長依存性は次式（数１６）のように表
せ、従って（数１６）式より次式（数１７）が得られ
る。

【００５８】

【数１６】

【００５９】

【数１７】

【００６０】今までФ_m中の分母の波長を一定の値λ₀
と表していたが、（数１７）式からも理解できるよう
に、それは使用波長範囲Δλが充分に小さいからであ
る。

【００６１】（数１５）式を変形すると、次式（数１
８）が得られる。そして（数１８）及び（数１５）式よ
り、次式（数１９）が得られる。

【００６２】

【数１８】

【００６３】

【数１９】

【００６４】モード変換器３８を駆動して特定波長λ₁
及びλ₂の光をモード変換する場合には、（数１４）式
より解析単位４８１〜４８Ｎの各段毎にＢ_m ^*求め、そ
して各段の第一電極部４４の印加電圧の値が求めたＢ_m
^*の比となるように、各段の印加電圧を調整すればよ
い。また（数１９）式よりδΔｎを求め、そして各段の
第二電極部４６において求めたδΔｎを生じるように、
各段の第二電極部４６の印加電圧を制御する。

【００６５】なお、δΔｎ_m＝δΔｎ＝ｃｏｎｓｔ．と
して考えた場合、最終段の解析単位４８Ｎから出力され
る最終出力光のモード変換率Ｔは次式（数２０）のよう
に表せる。Ｄ_m＝ｃｏｎｓｔ．とすれば（数２０）式は
従来のモード変換器の駆動方法によりモード変換器３８
を駆動した場合に得られるモード変換率Ｔを表す。

【００６６】

【数２０】

【００６７】図３に、特定波長λ₁及びλ₂の光をモー
ド変換するように第一電極部４４及び第二電極部４６の
印加電圧を制御した場合に得られるモード変換器３８の
出力特性を示す。図３においては、縦軸にモード変換率
Ｔを及び横軸に入力光Ｉ₁の波長すなわち最終出力光の
波長λを取って示した。また図３に示す出力特性はＮ＝
２０、Ｌ_C＝Ｌ_P＝２０・Λ、Ф_m＝（ｋ₁＋ｋ₂）／
２＝π／２及びｋ₁−ｋ₂＝π／２としてモード変換率
Ｔを求めて示したものである。

【００６８】次にこの発明の実施例の駆動方法の応用例
につき説明する。図４はこの発明の応用例の説明に供す
る図であり、上述した実施例の駆動方法の実施に適した
可変波長フィルタの構成の一例を示す。

【００６９】同図に示す可変波長フィルタ５０は、モー
ド変換器３８、入力側偏光子５２及び出力側偏光子５４
を備える。入力側偏光子５２をモード変換器３８の導波
路４２の一端と光学的に結合させ、及び出力側偏光子５
４をモード変換器３８の導波路４２の他端と光学的に結
合させる。

【００７０】入力側偏光子５２は導波路４２が構成する
導波路系Ｈで生ずる２種のモード成分の一方のみ例えば
ＴＥ及びＴＭモードのうちＴＥモードのみを出力するも
のであり、従って入力光Ｉ₁を入力側偏光子５２を介し
て導波路４２に入力することにより、ＴＥモード成分の
みを有する入力光Ｉ₁を導波路４２に入力することがで
きる。また出力側偏光子５４は導波路４２が構成する導
波路系Ｈで生ずる２種のモード成分の他方のみ例えばＴ
Ｅ及びＴＭモードのうちＴＭモードのみを出力するもの
であり、従って解析単位４８Ｎからの最終出力光を出力
側偏光子５４を介し出力させることにより、特定波長の
最終出力光のみを可変波長フィルタ５０から出力させる
ことができる。従って波長多重で入力した入力光Ｉ₁の
なかから特定波長の光を分離できる。

【００７１】図５はこの発明の他の応用例の説明に供す
る図であり、上述した実施例の駆動方法の実施に適した
可変波長フィルタの他の構成例を示す。同図に示す可変
波長フィルタ５６は基板４０に設けたモード変換器３８
及び導波路５８を備える。

【００７２】導波路５８及びモード変換器３８の導波路
４２を光の相互作用を生じるように近接配置し、これら
導波路５８及び４２により２種のモード成分例えば奇及
び偶モード成分を生じる導波路系Ｈを構成する。奇モー
ド光がこの導波路系Ｈを導波するとき、奇モード光の界
分布（電界或は磁界分布）のピークは、主として、導波
路４２及び５８の一方ここでは例えば導波路４２に生じ
る。また偶モード光がこの導波路系Ｈを導波するとき、
偶モード光の界分布のピークは、主として、導波路４２
及び５８の他方ここでは例えば導波路５８に生じる。モ
ード変換器３８は特定波長の光が含む奇及び偶モード成
分の一方を他方に、ここでは奇モードを偶モードに変換
する。尚、導波路系Ｈで生じる２種のモード成分を奇及
び偶モードとした場合にも、上述したモード変換器３８
の数値解析と同様の解析結果が得られる。

【００７３】モード変換器３８の導波路４２に入力光Ｉ
₁を入力すると、入力光Ｉ₁は奇モードで導波路系Ｈを
導波してゆく。そして入力光Ｉ₁が解析単位４８１〜４
８Ｎの在る領域に至ると、奇モードで導波する入力光Ｉ
₁のうち、特定波長の入力光Ｉ₁のみが偶モードに変換
される。その結果、特定波長の入力光Ｉ₁は偶モードで
導波路系Ｈを導波して最終的に導波路５８から出射し、
しかもそれ以外の波長の入力光Ｉ₁は奇モードのままで
導波路系Ｈを導波して最終的に導波路４２から出射す
る。従って波長多重で入力した入力光Ｉ₁のなかから特
定波長の光を分離できる。

【００７４】この発明は上述した実施例にのみ限定され
るものではなく、従って各構成成分の数値的条件、配設
位置、配設個数、接続関係及びそのほかを任意好適に変
更できる。

【００７５】またこの発明の応用例は上述したものに限
定されるものではなく、従って例えば図７に示す可変波
長フィルタに応用してもよいし、またモード変換器を用
いて構成される、可変波長フィルタ以外の光装置にこの
発明を応用してもよい。

【００７６】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明のモード変換器の駆動方法によれば、複数の波長
に対して波長選択性のあるモード変換率を設定し、当該
モード変換率の各フーリエ係数の強度に対応して、第一
制御電極および第二制御電極に印加する電圧を、各電極
部単位に個別に制御する。このように、モード変換率の
各フーリエ係数の強度に対応して、第一制御電極および
第二制御電極に印加する電圧を、各電極部単位に個別に
制御することにより、実質的に、波長多重の入力光のう
ち特定の２種以上の波長の光をモード変換しかつそれ以
外の波長の光をモード変換しないようにして、モード変
換を行える。

【００７７】従ってこの発明を可変波長フィルタに応用
した場合には、波長多重の入力光のなかから特定の２種
以上の波長の光のみを分離することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の説明に供する図である。

【図２】モード変換器が備える電極の配置関係の一例を
示す図である。

【図３】この発明の実施例において得られるモード変換
器出力特性の一例を示す図である。

【図４】この発明の実施例を応用して駆動される可変波
長フィルタの構成例を示す図である。

【図５】この発明の実施例を応用して駆動される可変波
長フィルタの他の構成例を示す図である。

【図６】従来の可変波長フィルタの構成を概略的に示す
機能ブロック図である。

【図７】従来のモード変換器の駆動方法の説明に供する
図である。

【符号の説明】

３８：モード変換器４０：基板４２：導波路４４：第一の電極部４４ａ：第一制御電極４４ｂ：第一アース電極４６：第二の電極部４６ａ：第二制御電極４６ｂ：第二アース電極

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に設けた導波路と、指状の第一制御
電極と指状の第一アース電極とを有するモード変換用の
複数の第一の電極部と、第二制御電極と第二アース電極
とを有するモード間屈折率差制御用の複数の第二の電極
部とを備え、前記第一制御電極と前記第二制御電極とが
導波路に沿って交互に並んで設けられており、電極部単
位が隣り合う前記第一制御電極と前記第二制御電極とか
ら構成されているモード変換器において、複数の波長に対して波長選択性のあるモード変換率を設
定し、該モード変換率の各フーリエ係数の強度に対応し
て、前記第一制御電極および前記第二制御電極に印加す
る電圧を、各電極部単位に個別に制御することを特徴と
するモード変換器の駆動方法。