JP3116927B2 - アレイ導波路格子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアレイ導波路格子
（ＡＷＧ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】アレイ導波路格子は、高密度波長多重光
ファイバ通信システムに用いられる波長選択フィルタ又
はアッドドロップマックス(ＡＤＭ)フィルタとして重要
であり、また、波長ルーティングデバイスとしての応用
も検討されており、内外で盛んに研究開発が行われてい
る。

【０００３】アレイ導波路格子は多入力多出力型のフィ
ルタデバイスであり、波長多重された信号をある一つの
入力端に導入した場合、多重化された信号を複数の出力
端の各々に分離する機能を有している。また、その逆の
動作を行わせることも可能である。

【０００４】また、アレイ導波路格子は石英導波路を用
いて構成することにより、光ファイバとの結合に優れ、
挿入損失が数ｄＢ程度の低い挿入損失動作を実現するこ
とができる。

【０００５】これまでに、アレイ導波路格子について多
くの提案がなされている。

【０００６】例えば、特開平８−３３４６３８号公報に
は、出力用チャネル導波路の近傍に出力用チャネル導波
路のクラッドの屈折率よりも大きい屈折率を有する材料
からなる部材が配置されている光波長合分波器を提案し
ている。

【０００７】また、特開平９−２９７２２８号公報は、
入力用チャネル導波路のコアをパラボラ形状とすること
により、フラットな光周波数特性を実現するアレイ導波
路格子を提案している。

【０００８】また、特開平１０−１７７１１４号公報
は、出力導波路に波長選択フィルタ膜を挿入することに
より、アレイ導波路の波長損失特性を低下させずに、各
出力導波路から出射される漏話光を低減させることがで
きる光波長合分波器を提案している。

【０００９】アレイ導波路格子の一例として、１９９６
年電子情報学会エレクトロニクスソサイエティ大会講演
論文集１、Ｃ−３、１６２頁に記載されているアレイ導
波路格子を図７に示す。図７はこのアレイ導波路格子の
平面図である。

【００１０】図７に示すように、アレイ導波路格子は、
数本の入力導波路１と、入力導波路１の一端に連結さ
れ、入力導波路１を介して光信号が入射される入力側ス
ラブ導波路２と、入力導波路１とは反対側の端部におい
て入力側スラブ導波路２に取り付けられた複数の導波路
よりなるアレイ導波路３と、入力側スラブ導波路２とは
反対側の端部においてアレイ導波路３に取り付けられた
出力側スラブ導波路４と、アレイ導波路３とは反対側の
端部において出力側スラブ導波路４に取り付けられた数
本の出力導波路５と、からなっている。

【００１１】入力導波路１から入射した光信号は入力側
スラブ導波路２に入射し、多数の導波路からなるアレイ
導波路３に等位相で入射する。

【００１２】アレイ導波路３の入力端と入力導波路１の
出力端とは異なる円の円周上にそれぞれ配置されてお
り、アレイ導波路３の入力端が配置される円の半径は入
力導波路１の出力端が配置される円の半径の２倍であ
り、アレイ導波路３の入力端が配置される円の中心は入
力導波路１の出力端が配置される円の円周上に配置され
ている。

【００１３】アレイ導波路３を構成しているそれぞれの
導波路は、入射された光信号に等間隔の位相差を付与す
るように調整されている。

【００１４】アレイ導波路３の他端には出力側スラブ導
波路４が配置されている。アレイ導波路３、出力側スラ
ブ導波路４及び出力導波路５の配置は入力側と同様であ
る。すなわち、アレイ導波路３の出力端、出力導波路５
の入力端はそれぞれ異なる円の円周上に配置されてお
り、アレイ導波路３の出力端が配置される円の半径は出
力導波路５の入力端が配置される円の半径の２倍であ
り、アレイ導波路３の出力端が配置される円の中心は出
力導波路５の入力端が配置される円の円周上に配置され
ている。

【００１５】入力導波路１から入力側スラブ導波路２へ
入射した光は、回折により、入力側スラブ導波路２内を
広がりながら伝播し、アレイ導波路３の入力部へ到達し
た後、アレイ導波路３を構成する各導波路に同位相で分
配される。

【００１６】アレイ導波路３を構成する各導波路を互い
に等間隔の位相差を付与されて伝播した光はアレイ導波
路３の出力端に到達するが、波長分散があるために、波
長により等位相面が傾く。この結果、出力側スラブ導波
路４を伝播した後に、光が集光される位置は波長毎に異
なる。この現象を利用して、任意の位置に出力導波路５
を配置すれば、出力導波路５の各導波路に任意の波長の
光信号を取り出すことができる。

【００１７】図７に示したアレイ導波路格子において、
入力導波路１が入力側スラブ導波路２に接続される部分
及び出力導波路５が出力側スラブ導波路４に接続される
部分では、隣接する入力又は出力導波路間の間隔が極め
て小さい。このため、隣接する入力又は出力導波路との
間で光結合が生じ、その結果、隣接チャネルクロストー
クが劣化する現象が起こっていた。

【００１８】これを改善する方法として、入力側及び出
力側スラブ導波路２、４の伝播距離を長くすることによ
り、入力導波路１及び出力導波路５における隣接する導
波路間の間隔を広げることができる。

【００１９】この場合、入力導波路１及び出力導波路５
と入力側及び出力側スラブ導波路２、４との結合部にお
ける隣接導波路間の間隔をｄ１、アレイ導波路３と入力
側及び出力側スラブ導波路２、４との結合部における隣
接導波路間の間隔をｄ２、入力側及び出力側スラブ導波
路２、４の焦点距離をｆとすると、これらの関係は次式
で表される。

【００２０】（ｄ１×ｄ２）／ｆ＝一定 入力導波路１及び出力導波路５を構成する各導波路間の
間隔を広げる場合、入力側及び出力側スラブ導波路２、
４からの見込み角度が大きくなるため、入力導波路１、
出力導波路５の中心部に配置された導波路と周辺部に配
置された導波路との間の回折効率差が大きくなる。これ
に起因して、波長毎の損失差が大きくなり、特に、周辺
部に配置された導波路における挿入損失が増大するとい
う問題が生じていた。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
アレイ導波路格子においては、入力側及び出力側スラブ
導波路の近傍において生じる光結合に起因して、低い隣
接クロストークと回折効率の向上を両立すること困難で
あった。

【００２２】本発明はこのような従来のアレイ導波路格
子における問題点に鑑みてなされたものであり、低い隣
接チャネルクロストークレベルと高い回折効率を同時に
実現することができるアレイ導波路格子を提供すること
を目的とする。

【００２３】

【問題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係るアレイ導波路格子は、入力側及び出力
側スラブ導波路の近傍の入力導波路及び出力導波路にお
いて、スポットサイズを縮小することにより隣接導波路
への光結合を低減し、あるいは、隣接導波路のスポット
サイズ径を相互に異なるものにすることにより隣接導波
路への光結合を低減し、もって、低い隣接チャネルクロ
ストークレベルを実現するものである。

【００２４】具体的には、本発明のうち、請求項１は、
少なくとも１本の入力導波路と、入力導波路を介して光
信号が入射される入力側スラブ導波路と、入力導波路と
は反対側の端部において入力側スラブ導波路に取り付け
られた複数の導波路よりなるアレイ導波路と、入力側ス
ラブ導波路とは反対側の端部においてアレイ導波路に取
り付けられた出力側スラブ導波路と、アレイ導波路とは
反対側の端部において出力側スラブ導波路に取り付けら
れた少なくとも１本の出力導波路と、からなるアレイ導
波路格子において、入力導波路及び出力導波路は入力側
スラブ導波路及び出力側スラブ導波路に接続する接続部
分において、該接続部分以外の部分よりも小さいスポッ
トサイズを有していることを特徴とするアレイ導波路格
子を提供する。

【００２５】接続部分のスポットサイズを他の部分より
も小さくすることは種々の方法により達成することがで
きる。

【００２６】例えば、導波路の各々が、基板と、基板上
に形成された下層クラッド層と、下層クラッド層上に形
成されたコアと、コアを覆って下層クラッド層上に形成
された上層クラッド層と、からなるものであるばあい、
請求項２に記載されているように、下層クラッド層又は
上層クラッド層の屈折率を少なくとも部分的に下げる
か、あるいは、コアの屈折率を上げることにより、接続
部分のスポットサイズを他の部分よりも小さくすること
ができる。

【００２７】あるいは、請求項３に記載されているよう
に、コアの幅又は高さを少なくとも部分的に大きくする
ことによっても、接続部分のスポットサイズを他の部分
よりも小さくすることができる。

【００２８】さらには、請求項４に記載されているよう
に、接続部分は、下層クラッド層又は上層クラッド層の
屈折率を少なくとも部分的に下げ、又は、コアの屈折率
を上げるとともに、コアの幅又は高さを少なくとも部分
的に大きくすることによっても、接続部分のスポットサ
イズを他の部分よりも小さくすることができる。

【００２９】請求項５は、少なくとも１本の入力導波路
と、入力導波路を介して光信号が入射される入力側スラ
ブ導波路と、入力導波路とは反対側の端部において入力
側スラブ導波路に取り付けられた複数の導波路よりなる
アレイ導波路と、入力側スラブ導波路とは反対側の端部
においてアレイ導波路に取り付けられた出力側スラブ導
波路と、アレイ導波路とは反対側の端部において出力側
スラブ導波路に取り付けられた少なくとも１本の出力導
波路と、からなるアレイ導波路格子において、入力導波
路及び出力導波路は入力側スラブ導波路及び出力側スラ
ブ導波路に接続する接続部分において、隣接する入力導
波路又は出力導波路とは伝播定数が異なることを特徴と
するアレイ導波路格子を提供する。

【００３０】請求項６に記載されているように、入力導
波路及び出力導波路が接続部分において等しいスポット
サイズを有しており、このスポットサイズは光信号の入
射方向及び出射方向において変化するものであり、入力
導波路及び出力導波路のうち隣接する導波路の伝播定数
が異なるように設定されていることが好ましい。

【００３１】隣接する導波路の伝播定数を相互に異なる
ものにすることは種々の方法により行うことができる。

【００３２】例えば、請求項７に記載されているよう
に、導波路の各々が、基板と、基板上に形成された下層
クラッド層と、下層クラッド層上に形成されたコアと、
コアを覆って下層クラッド層上に形成された上層クラッ
ド層と、からなるものである場合、隣接する導波路の等
価屈折率を変化させることにより、これら隣接する導波
路の伝播定数を異なるものとすることができる。

【００３３】あるいは、請求項８に記載されているよう
に、下層クラッド層又は上層クラッド層の屈折率を変化
させ、あるいは、コアの幅又は高さを変化させることに
よっても、隣接する導波路の伝播定数を異なるものとす
ることができる。

【００３４】あるいは、請求項９に記載されているよう
に、コア又は下層クラッド層もしくは上層クラッド層の
屈折率を光信号の伝播方向において変化させることによ
っても、隣接する導波路の伝播定数を異なるものとする
ことができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施形態に係るア
レイ導波路格子を図１乃至図３に示す。図１は本実施形
態に係るアレイ導波路格子の平面図であり、図２は本実
施形態に係るアレイ導波路格子の断面図であり、図３は
本実施形態に係るアレイ導波路格子の特性図である。

【００３６】図１に示すように、本実施形態に係るアレ
イ導波路格子は、数本の入力導波路１１と、入力導波路
１１の一端に連結され、入力導波路１１を介して光信号
が入射される入力側スラブ導波路１２と、入力導波路１
１とは反対側の端部において入力側スラブ導波路１２に
取り付けられた複数の導波路よりなるアレイ導波路１３
と、入力側スラブ導波路１２とは反対側の端部において
アレイ導波路１３に取り付けられた出力側スラブ導波路
１４と、アレイ導波路１３とは反対側の端部において出
力側スラブ導波路１４に取り付けられた数本の出力導波
路１５と、からなる。

【００３７】図２に示すように、各導波路は、基板１６
と、基板１６上に形成された下層クラッド層１７と、下
層クラッド層１７上に形成され、下層クラッド層１７よ
り高い屈折率を有するコア１８と、コア１８を覆うよう
に下層クラッド層１７上に形成され、コア１８より低い
屈折率を有する上層クラッド層１９と、からなってい
る。

【００３８】図３は、下層クラッド層１７及び上層クラ
ッド層１９の屈折率がともに１．４７５であり、コア１
８の幅及び高さが４μｍに設定されている石英導波路に
おいて、比屈折率差を０．７％から１．３％まで変化さ
せることにより、出力導波路１５の出力側スラブ導波路
１４の近傍におけるスポットサイズを２．５μｍから
３．１μｍまで変化させた場合の光結合の特性図であ
る。この特性図は、出力導波路１５の導波路分離角度が
０．００２７ｒａｄ、入力導波路１１及び出力導波路１
５における各導波路間の間隔が１２μｍである場合に、
ＢＰＭを用いて計算を行って得られたものである。

【００３９】スポットサイズの制御は、導波路の幅を変
化させることにより行ったが、導波路の高さを変化させ
ることによっても可能である。

【００４０】また、屈折率を制御するためのドーパント
濃度を変えたり、紫外線を照射することによりガラスの
屈折率が変化する紫外線照射屈折率変化等で代表される
屈折率制御を用いて比屈折率差を制御したり、それと同
時に、コアの形状を変化させることによっても、スポッ
トサイズの制御は可能である。

【００４１】図３によると、出力導波路１５のスポット
サイズを小さくすることにより、隣接する導波路への光
結合は小さくなっていることがわかる。これは各出力導
波路１５のモードの重なりが小さくなったためであり、
この性質を利用して、導波路分離角度や導波路間隔など
のパラメータを変えることなく、出力導波路１５の光結
合を小さくすることができる。

【００４２】以上は入力導波路１１と入力側スラブ導波
路１２との境界面においても同様である。

【００４３】このように、本実施形態に係るアレイ導波
路格子によれば、回折効率を一定に保ったまま、入力導
波路１１及び出力導波路１５の光結合を低減でき、隣接
チャネルクロストークレベルを改善できる。

【００４４】ただし、スポットサイズを小さくすると光
ファイバとの結合効率が増加してしまうため、隣接する
導波路の間隔が十分大きく、従って、光結合が小さくな
った領域においてスポットサイズの変換を行うことが望
ましい。

【００４５】基板１６としては、シリコン基板、ガラス
基板、セラミック基板等が一般的に用いられる。これら
の基板の中では、コストが低く、容易に異方性エッチン
グによるファイバガイドが形成でき、電気回路のハイブ
リッド化に適しているシリコン基板が適している。

【００４６】コア１８、下層クラッド層１７及び上層ク
ラッド層１９の材料としては、リン、ゲルマニウム、チ
タン、ボロン、フッ素等を石英に添加した材料を用い
る。光信号が通過するコア１８は下層クラッド層１７及
び上層クラッド層１９よりも高い屈折率を有するように
調整されている。

【００４７】コア１８、下層クラッド層１７及び上層ク
ラッド層１９の成膜方法としては常圧ＣＶＤ法、火炎堆
積法、スパッタ法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法
等が用いられる。

【００４８】コア１８は次のようにして形成される。

【００４９】先ず、基板１６上に下層クラッド層１７及
びコア層を成膜する。その後、フォトリソグラフィーを
用いて、所定のパターンをコア層に転写し、反応性イオ
ンエッチング(ＲＩＥ)装置や反応性イオンビームエッチ
ング(ＲＩＢＥ)装置等を用いるドライエッチング法によ
りコア層をエッチングする。これにより、コア１８が形
成される。

【００５０】なお、電子ビームやレーザー直描によって
も、アレイ導波路格子のパターンを形成することができ
る。

【００５１】最後に、コア１８を覆うようにして下層ク
ラッド層１７上に上層クラッド層１９を成膜する。これ
により、埋め込み型導波路によるアレイ導波路格子が得
られる。

【００５２】スポットサイズの制御は導波路の高さ又は
幅を光の伝播方向に対して変化させるという方法が最も
簡単であるが、コア１８又はクラッド層１７、１９の屈
折率を伝播方向に対して変化させることによっても可能
である。

【００５３】本発明の第二の実施形態に係るアレイ導波
路格子を図４及び図５に示す。図４は本実施形態に係る
アレイ導波路格子の平面図であり、図５は本実施形態に
係るアレイ導波路格子の特性図である。

【００５４】図４に示すように、本実施形態に係るアレ
イ導波路格子は、数本の入力導波路２１と、入力導波路
２１の一端に連結され、入力導波路２１を介して光信号
が入射される入力側スラブ導波路２２と、入力導波路２
１とは反対側の端部において入力側スラブ導波路２２に
取り付けられた複数の導波路よりなるアレイ導波路２３
と、入力側スラブ導波路２２とは反対側の端部において
アレイ導波路２３に取り付けられた出力側スラブ導波路
２４と、アレイ導波路２３とは反対側の端部において出
力側スラブ導波路２４に取り付けられた数本の出力導波
路２５と、からなる。

【００５５】各導波路は、図２に示したように、基板１
６と、下層クラッド層１７と、コア１８と、上層クラッ
ド層１９と、からなる。

【００５６】本実施形態に係るアレイ導波路格子におい
ては、図４に示すように、出力導波路２５ａとそれに隣
接する出力導波路２５ｂとは相互に伝播定数が異なるよ
うに形成されている。

【００５７】同様に、入力導波路２１ａとそれに隣接す
る入力導波路２１ｂとは相互に伝播定数が異なるように
形成されている。

【００５８】伝播定数の異なる出力導波路２５ａ、２５
ｂを得るためには、導波路の等価屈折率を変化させれば
よい。導波路の等価屈折率は、コアの幅又は高さを変化
させるか、あるいは、コア、下層クラッド層及び上層ク
ラッド層の屈折率を変化させることにより、変化させる
ことができる。

【００５９】図５は、下層クラッド層１７及び上層クラ
ッド層１９の屈折率が１．４７５、比屈折率差が０．７
％であり、出力導波路２５ａの伝播定数をβ１＝５．９
８５３５６ｅ６としたときに、出力導波路２５ａの伝播
定数(β１)と出力導波路２５ｂの伝播定数(β２)との差
(Δβ＝β１−β２)を、コア１８の幅と高さを３．５μ
ｍから６μｍまで変化させることにより、変化させた場
合の光結合によるクロストークの特性図である。図５に
おいては、出力導波路の導波路分離角度を約０．００２
７ｒａｄ、導波路間隔を１２μｍとして計算を行った。

【００６０】図５によると、出力導波路２５ａの伝播定
数(β１)と出力導波路２５ｂの伝播定数(β２)との差Δ
βの絶対値が大きくなるほど、光結合に起因するクロス
トークは小さくなることが分かる。

【００６１】これは入力導波路２１ａ、２１ｂと入力側
スラブ導波路２２との境界面においても同様である。

【００６２】この結果より、互いに隣接する入力導波路
２１ａ、２１ｂ及び出力導波路２５ａ、２５ｂの入力側
スラブ導波路２２及び出力側スラブ導波路２４近傍にお
ける伝播定数を変えることにより、入力導波路２１ａ、
２１ｂ及び出力導波路２５ａ、２５ｂにおける隣接導波
路への光結合を小さくすることができる。

【００６３】このように、本実施形態に係るアレイ導波
路格子によれば、従来と同じ導波路間隔を保ちながら隣
接クロストークレベルを低減することができる。

【００６４】本発明の第三の実施形態に係るアレイ導波
路格子を図６に示す。図６は本実施形態に係るアレイ導
波路格子の平面図である。

【００６５】図６に示すように、本実施形態に係るアレ
イ導波路格子は、数本の入力導波路３１と、入力導波路
３１の一端に連結され、入力導波路３１を介して光信号
が入射される入力側スラブ導波路３２と、入力導波路３
１とは反対側の端部において入力側スラブ導波路３２に
取り付けられた複数の導波路よりなるアレイ導波路３３
と、入力側スラブ導波路３２とは反対側の端部において
アレイ導波路３３に取り付けられた出力側スラブ導波路
３４と、アレイ導波路３３とは反対側の端部において出
力側スラブ導波路３４に取り付けられた数本の出力導波
路３５と、からなる。

【００６６】各導波路は、図２に示したように、基板１
６と、下層クラッド層１７と、コア１８と、上層クラッ
ド層１９と、からなる。

【００６７】前述の第二の実施形態においては、入力導
波路２１ａ、２１ｂと出力導波路２５ａ、２５ｂとはそ
れぞれ伝播定数が異なるように設定されている。このよ
うに、入力導波路２１ａ、２１ｂと入力側スラブ導波路
２２との境界及び出力側スラブ導波路２４と出力導波路
２５ａ、２５ｂとの境界において伝播定数が異なると、
その点におけるスポットサイズが各チャネル毎に異なる
ことになる一方、出力側スラブ導波路２４の出口におけ
るスポットサイズはチャネルによらず一定であるため、
両者のオーバーラップ積分と一致する結合効率がチャネ
ル毎に異なり、チャネル間の挿入損失のばらつきが発生
することとなる。

【００６８】本実施形態に係るアレイ導波路格子におい
ては、この問題を解決するために、出力側スラブ導波路
３４と出力導波路３５との境界において出力導波路３５
を構成する全導波路のスポットサイズを等しく保ちつ
つ、隣接する導波路の伝播定数を不等となるように調整
している。この場合、チャネル間の結合効率の劣化は存
在しない。

【００６９】伝播定数を不等とする制御は導波路の幅を
光の伝播方向に対して変化させるという方法が最も簡単
であるが、コア１８の屈折率やクラッド層１７、１９の
屈折率を伝播方向に対して変化させることによっても可
能である。

【００７０】この際、急激な伝播定数の変化を起こすと
損失が増加するため、適度に緩やかなテーパとすること
により、損失を低減させることができる。

【００７１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るアレイ導波
路格子によれば、従来のアレイ導波路格子よりもクロス
トークが低く、かつ、回折効率が高いアレイ導波路格子
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第一の実施形態に係るアレイ導
波路格子の平面図である。

【図２】図２は本発明の第二の実施形態に係るアレイ導
波路格子の断面図である。

【図３】図３は第一の実施形態に係るアレイ導波路格子
の特性図である。

【図４】図４は本発明の第二の実施形態に係るアレイ導
波路格子の平面図である。

【図５】図５は第二の実施形態に係るアレイ導波路格子
の特性図である。

【図６】図６は本発明の第三の実施形態に係るアレイ導
波路格子の平面図である。

【図７】図７は従来のアレイ導波路格子の平面図であ
る。

【符号の説明】

１、１１、２１、３１ 入力導波路 ２、１２、２２、３２ 入力側スラブ導波路 ３、１３、２３、３３ アレイ導波路 ４、１４、２４、３４ 出力側スラブ導波路 ５、１５、２５、３５ 出力導波路 １６ 基板 １７ 下層クラッド層 １８ コア １９ 上層クラッド層

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/14 G02B 6/28 - 6/293 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１本の入力導波路と、 前記入力導波路を介して光信号が入射される入力側スラ
   ブ導波路と、 前記入力導波路とは反対側の端部において前記入力側ス
   ラブ導波路に取り付けられた複数の導波路よりなるアレ
   イ導波路と、 前記入力側スラブ導波路とは反対側の端部において前記
   アレイ導波路に取り付けられた出力側スラブ導波路と、 前記アレイ導波路とは反対側の端部において前記出力側
   スラブ導波路に取り付けられた少なくとも１本の出力導
   波路と、 からなるアレイ導波路格子において、 前記入力導波路及び前記出力導波路は前記入力側スラブ
   導波路及び前記出力側スラブ導波路に接続する接続部分
   において、該接続部分以外の部分よりも小さいスポット
   サイズを有していることを特徴とするアレイ導波路格
   子。
2. 【請求項２】 前記導波路の各々は、基板と、前記基板
   上に形成された下層クラッド層と、前記下層クラッド層
   上に形成されたコアと、前記コアを覆って前記下層クラ
   ッド層上に形成された上層クラッド層と、からなり、 前記接続部分は、前記下層クラッド層又は前記上層クラ
   ッド層の屈折率を少なくとも部分的に下げるか、あるい
   は、前記コアの屈折率を上げることにより、形成されて
   いるものであることを特徴とする請求項１に記載のアレ
   イ導波路格子。
3. 【請求項３】 前記導波路の各々は、基板と、前記基板
   上に形成された下層クラッド層と、前記下層クラッド層
   上に形成されたコアと、前記コアを覆って前記下層クラ
   ッド層上に形成された上層クラッド層と、からなり、 前記接続部分は、前記コアの幅又は高さを少なくとも部
   分的に大きくすることにより得られるものであることを
   特徴とする請求項１に記載のアレイ導波路格子。
4. 【請求項４】 前記導波路の各々は、基板と、前記基板
   上に形成された下層クラッド層と、前記下層クラッド層
   上に形成されたコアと、前記コアを覆って前記下層クラ
   ッド層上に形成された上層クラッド層と、からなり、 前記接続部分は、前記下層クラッド層又は前記上層クラ
   ッド層の屈折率を少なくとも部分的に下げ、又は、前記
   コアの屈折率を上げ、かつ、前記コアの幅又は高さを少
   なくとも部分的に大きくすることにより得られるもので
   あることを特徴とする請求項１に記載のアレイ導波路格
   子。
5. 【請求項５】 少なくとも１本の入力導波路と、 前記入力導波路を介して光信号が入射される入力側スラ
   ブ導波路と、 前記入力導波路とは反対側の端部において前記入力側ス
   ラブ導波路に取り付けられた複数の導波路よりなるアレ
   イ導波路と、 前記入力側スラブ導波路とは反対側の端部において前記
   アレイ導波路に取り付けられた出力側スラブ導波路と、 前記アレイ導波路とは反対側の端部において前記出力側
   スラブ導波路に取り付けられた少なくとも１本の出力導
   波路と、 からなるアレイ導波路格子において、 前記入力導波路及び前記出力導波路は前記入力側スラブ
   導波路及び前記出力側スラブ導波路に接続する接続部分
   において、隣接する前記入力導波路又は前記出力導波路
   とは伝播定数が異なることを特徴とするアレイ導波路格
   子。
6. 【請求項６】 前記入力導波路及び前記出力導波路は前
   記接続部分において等しいスポットサイズを有してお
   り、前記スポットサイズは光信号の入射方向及び出射方
   向において変化するものであり、前記入力導波路及び前
   記出力導波路のうち隣接する導波路の伝播定数が異なる
   ように設定されていることを特徴とする請求項５に記載
   のアレイ導波路格子。
7. 【請求項７】 前記導波路の各々は、基板と、前記基板
   上に形成された下層クラッド層と、前記下層クラッド層
   上に形成されたコアと、前記コアを覆って前記下層クラ
   ッド層上に形成された上層クラッド層と、からなり、 隣接する導波路の等価屈折率を変化させることにより、
   これら隣接する導波路の伝播定数を異なるものとしてい
   ることを特徴とする請求項６に記載のアレイ導波路格
   子。
8. 【請求項８】 前記下層クラッド層又は前記上層クラッ
   ド層の屈折率を変化させ、あるいは、前記コアの幅又は
   高さを変化させることにより、隣接する導波路の伝播定
   数を異なるものとすることを特徴とする請求項７に記載
   のアレイ導波路格子。
9. 【請求項９】 前記コア又は前記下層クラッド層もしく
   は前記上層クラッド層の屈折率を光信号の伝播方向にお
   いて変化させることにより、隣接する導波路の伝播定数
   を異なるものとすることを特徴とする請求項７に記載の
   アレイ導波路格子。