JP3238890B2 - アレイ導波路型波長合分波器 - Google Patents
アレイ導波路型波長合分波器Info
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- channel waveguide
- light intensity
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Description
情報処理で用いられる導波路型光素子(光導波回路)、
特に平面基板上に形成された、フラットな光周波数特性
を有する導波路型波長合分波器に関するものである。
に形成した石英系ガラス光導波路によって構成されたプ
レーナ光波回路(PLC:Planer Lightw
aveCircuit)の研究開発が盛んに行われてい
る。そこでは、アレイ導波路型波長合分波器(AWG)
やマッハツェンダ干渉計のように、多光束あるいは2光
束の光干渉を用いて光波長合分波器を実現している。
列配置された互いに光路長がn×ΔLずつ異なる数十〜
数百本のアレイ状の導波路(チャネル導波路アレイ)を
伝搬する複数の光の干渉により、波長合分波機能を実現
している。ここで、nは導波路の実効屈折率、ΔLは隣
接した各導波路間の長さの差であり、具体的には10〜
100μm程度の値である。詳しくは、H.Takah
ashi et.al.,“Arrayed−Wave
guide Grating for Wavelen
gth Division Multi/Demult
iplexerwith Nanometre Res
olution”,Electron.Lett.,V
ol.26,No.2,pp.87−88,1990に
記載されている。
図1に示すように入力用チャネル導波路1と第1の扇形
スラブ導波路2との境界近傍において入力用チャネル導
波路がパラボラ形状3をなしていることで実現されてい
る。詳しくは、K.Okamoto et.al.,
“Flat Spectral Response A
rrayed−Waveguide Grating
Multiplexerwith Parabolic
Waveguide Horns”,Electro
n.Lett.,Vol.32,No.18,pp.1
661−1662,1996、または特願平8−110
950号に記載されている。
AWGの光周波数特性(ここでは周波数間隔200GH
z)を示すものである。この光周波数特性からもわかる
ように、PLCの作製プロセスの誤差により実際のパラ
ボラ形状が設計形状から若干ずれてしまい、これによっ
て各ポート間あるいはチップ間で透過帯域幅や挿入損失
がばらつくという問題があった。
を安定かつ簡便に実現し得るアレイ導波路型波長合分波
器を提供することにある。
周波数特性が平坦化されるのは、パラボラ形状の入力用
チャネル導波路の出射端ではニアフィールドが方形状の
強度分布となり、それが第1の扇形スラブ導波路、チャ
ネル導波路アレイ、第2の扇形スラブ導波路を伝搬後、
出力用チャネル導波路の入射端に同じ方形状の光強度分
布を形成するためである。ここで、前記方形状の光強度
分布は第1の扇形スラブ導波路内で回折する際にsin
c(シンク)関数形のファーフィールド分布に変換され
るため、チャネル導波路アレイにおける各導波路はこの
sinc関数形の光強度分布に対応するそれぞれの光強
度を取り込んむことになる。
の誤差によりパラボラ形状が設計形状からずれるという
問題を、パラボラ部分のずれを直接補正するのではな
く、そのファーフィールドと等価なチャネル導波路アレ
イにおける光強度分布を補正してsinc関数形に近づ
け、個々の導波路についてその伝搬光強度を補正するこ
とに最も大きな特徴を有する。そして、この際、本来、
その光強度が0となるべき導波路を取り除くことによ
り、sinc関数の0になるべき位置を強制的に0にし
て、簡易かつ確実にチャネル導波路アレイにおける光強
度分布をsinc関数形に近づけるようになした。
形態を示すもので、図中、11は入力用チャネル導波
路、12は出力用チャネル導波路、13はチャネル導波
路アレイ、14は第1の扇形スラブ導波路、15は第2
の扇形スラブ導波路である。従来のAWGとの相違点
は、チャネル導波路アレイ13内の一部の導波路を取り
除いて(16)、光強度分布を強制的にsinc関数に
している点である。
G用フォトマスクを用いてチップ作製を行い、作製した
チップのチャネル導波路アレイにおける光強度分布を測
定し、設計とずれて光が存在してしまうポート部分を取
り除いたフォトマスクを再度作製し、このフォトマスク
を用いて従来と同様のプロセスでAWGチップを作製し
た。その結果、透過スペクトルの3dB幅は170GH
zまで広がり、またこれまでのAWGで問題となってい
たプロセス誤差のために生じる各ポート間の特性のばら
つきが解消され、歩留まりの高いフラットAWGが実現
可能であった。
AWGをアレイ部分で切断して直接測定しても良く、ま
た、AWGを破壊することなく測定する方法としては、
例えばK.Takada,H.Yamada,and
Y.Inoue,“Optical low cohe
rence method for characte
rizing silica−based array
ed−waveguide grating mult
iplexers”,J.Lightwave.Tec
hnol.,Vol.14,No.7,pp.50−6
2に記載された方法がある。
しては、設計とずれているフラットAWG用フォトマス
ク上のチャネル導波路アレイの一部を波長488nmの
Arイオンレーザでトリミングし、チャネル導波路アレ
イ内の光強度分布をsinc関数に補正したフォトマス
クを用いて、従来と同様のプロセスでAWGチップを作
製した。その結果、透過スペクトルの3dB幅は165
GHzまで広がり、またこれまでのAWGで問題となっ
ていたプロセス誤差のために生じる各ポート間の特性の
ばらつきが解消され、歩留まりの高いフラットAWGが
実現可能であった。
しては、設計とずれているフラットAWG用フォトマス
ク上のチャネル導波路アレイの一部をCrエッチング液
によりウェットエッチングでトリミングし、チャネル導
波路アレイ内の光強度分布をsinc関数に補正したフ
ォトマスクを用いて、従来と同様のプロセスでAWGチ
ップを作製した。その結果、透過スペクトルの3dB幅
は165GHzまで広がり、第1及び第2の実施の形態
の場合と同様に特性のばらつきの小さいフラットAWG
が実現された。
しては、設計とずれて光が存在してしまったチャネル導
波路アレイの一部に波長193nmのArFエキシマレ
ーザを照射し、そのコアを破壊することで、強制的に光
強度分布をsinc関数とした。その結果、特性のばら
つきの小さいフラットAWGが実現された。
しては、設計とずれて光が存在してしまったチャネル導
波路アレイの中心部にダイシングソーで約20μmの細
い溝を作製し、この溝に光強度減衰フィルタを挿入する
ことで、光強度分布をsinc関数に補正した。その結
果、特性のばらつきの小さいフラットAWGが実現され
た。
従来のAWGと比較して、フラットな光周波数特性を安
定かつ簡便に実現することが可能となり、WDM通信シ
ステムに用いて、光源の波長が温度変化等により各信号
チャンネルの中心波長からドリフトしても通過損失が変
化せず、システム設計の許容度を増すことができる。
す構成図
を示す図
形態の一例を示す構成図
波路、13:チャネル導波路アレイ、14:第1の扇形
スラブ導波路、15:第2の扇形スラブ導波路、16:
導波路が除去された部分。
Claims (3)
- 【請求項1】 基板上に配置された入力用チャネル導波
路と、出力用チャネル導波路と、チャネル導波路アレイ
と、前記入力用チャネル導波路及びチャネル導波路アレ
イを接続する第1の扇形スラブ導波路と、前記出力用チ
ャネル導波路及びチャネル導波路アレイを接続する第2
の扇形スラブ導波路とを備え、前記チャネル導波路アレ
イの各導波路の長さが所定の光路長差で順次長くなるよ
うに構成され、かつ前記第1の扇型スラブ導波路との接
続部近傍における入力用チャネル導波路の各導波路がパ
ラボラ形状をなしているアレイ導波路型波長合分波器に
おいて、 チャネル導波路アレイを構成する複数の導波路のうち、
該チャネル導波路アレイにおける光強度分布がsinc
関数形となる時に光強度が0となるべき少なくとも一部
の導波路を除去したことを特徴とするアレイ導波路型波
長合分波器。 - 【請求項2】 チャネル導波路アレイを構成する複数の
導波路のうち、光強度が0となるべき少なくとも一部の
導波路に対応する部分を取り除いたフォトマスクを用い
て作製したことを特徴とする請求項1記載のアレイ導波
路型波長合分波器。 - 【請求項3】 チャネル導波路アレイを構成する複数の
導波路のうち、光強度が0となるべき少なくとも一部の
導波路を中心としてダイシング溝を形成し、該溝に光強
度減衰フィルタを挿入したことを特徴とする請求項1記
載のアレイ導波路型波長合分波器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31224297A JP3238890B2 (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | アレイ導波路型波長合分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31224297A JP3238890B2 (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | アレイ導波路型波長合分波器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11142661A JPH11142661A (ja) | 1999-05-28 |
JP3238890B2 true JP3238890B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=18026886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31224297A Expired - Lifetime JP3238890B2 (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | アレイ導波路型波長合分波器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3238890B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003227948A (ja) * | 2002-02-04 | 2003-08-15 | Ntt Electornics Corp | 光合分波器及びその製造方法 |
JP3775673B2 (ja) * | 2002-12-27 | 2006-05-17 | 日本電信電話株式会社 | アレイ導波路格子型光合分波回路 |
JP4580204B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2010-11-10 | 富士通株式会社 | 光分波器/光合波器の透過特性を補償する装置および方法 |
-
1997
- 1997-11-13 JP JP31224297A patent/JP3238890B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1997年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会講演論文集1(1997年8月13日発行)p.228,山田裕朗 et.al.,C−3−119 |
Electronics Letters,Vol.33 No.20(25th September 1997)pp.1698−1699 H.Yamada et al., |
Journal of Lightwave Technology,Vol.12 No.6(June 1994)pp.957−962,B.Glance et.al., |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11142661A (ja) | 1999-05-28 |
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