JP3505123B2 - 光誘起導波路型回折格子の作製方法 - Google Patents
光誘起導波路型回折格子の作製方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平面光波回路（Ｐ
ＬＣ）デバイスに関し、特に、Ｓｉ基板等の平面基板上
に構成された平面光波回路（ＰＬＣ）デバイスにおい
て、紫外線（ＵＶ）レーザ誘起グレーティング（光回折
格子）を高効率で精密に形成し、高性能のフィルタ及び
高性能の光波回路型レーザ及びその作製方法に関するも
のである。
ＬＣ）デバイスに関し、特に、Ｓｉ基板等の平面基板上
に構成された平面光波回路（ＰＬＣ）デバイスにおい
て、紫外線（ＵＶ）レーザ誘起グレーティング（光回折
格子）を高効率で精密に形成し、高性能のフィルタ及び
高性能の光波回路型レーザ及びその作製方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】インターネット及びｅ-ｍａｉｌの爆発
的な普及により、通信回線の大容量化が米国を中心とし
て急速的に進められている。この大容量化のキー技術は
光通信技術であり、高密度波長多重（ＤＷＤＭ）システ
ムと光アクセスネットワークシステムが導入され始めて
いる。これらの光通信システムを構築するために、平面
導波路（ＰＬＣ）デバイスが適用されるようになって来
ており、この傾向は拡大すると予想される。それに伴
い、ＰＬＣデバイスには適用範囲拡大・低コスト化が要
求されるようになってきた。
的な普及により、通信回線の大容量化が米国を中心とし
て急速的に進められている。この大容量化のキー技術は
光通信技術であり、高密度波長多重（ＤＷＤＭ）システ
ムと光アクセスネットワークシステムが導入され始めて
いる。これらの光通信システムを構築するために、平面
導波路（ＰＬＣ）デバイスが適用されるようになって来
ており、この傾向は拡大すると予想される。それに伴
い、ＰＬＣデバイスには適用範囲拡大・低コスト化が要
求されるようになってきた。
【０００３】ＰＬＣ型光デバイスとしては、石英系ガラ
ス導波路で構成されるものが代表的であり、火炎堆積法
と反応性エッチングで作製される。ＰＬＣ型では、光の
干渉を利用したデバイスが波長多重（ＷＤＭ）用フィル
タとして有用である。これは、ＰＬＣでは導波路長と屈
折率の積である光路長を精密に制御することが可能であ
り、高性能でコンパクトなマッハツェンダー干渉計（Ｍ
ＺＩ）型等のフィルタを構成することができるからであ
る。また、ＰＬＣ型では、半導体ＬＤを平面基板上に搭
載してＵＶ誘起グレーティングを光導波路に形成した集
積化外部共振器レーザもＷＤＭ用光源として有望であ
る。これは、発振波長が石英ガラスの安定性により半導
体ＬＤの発振波長の１０倍も温度安定性が高くなるとい
う点や、石英ガラスの屈折率再現性が高いためグレーテ
ィングの中心波長の制御性、すなわち、発振波長の制御
性が高いという点によるからである。さらに、アレー導
波路回折格子等の波長合波器とともに、集積化外部共振
器レーザを複数個集積した多波長レーザはＷＤＭ用多波
長光源として有望である。
ス導波路で構成されるものが代表的であり、火炎堆積法
と反応性エッチングで作製される。ＰＬＣ型では、光の
干渉を利用したデバイスが波長多重（ＷＤＭ）用フィル
タとして有用である。これは、ＰＬＣでは導波路長と屈
折率の積である光路長を精密に制御することが可能であ
り、高性能でコンパクトなマッハツェンダー干渉計（Ｍ
ＺＩ）型等のフィルタを構成することができるからであ
る。また、ＰＬＣ型では、半導体ＬＤを平面基板上に搭
載してＵＶ誘起グレーティングを光導波路に形成した集
積化外部共振器レーザもＷＤＭ用光源として有望であ
る。これは、発振波長が石英ガラスの安定性により半導
体ＬＤの発振波長の１０倍も温度安定性が高くなるとい
う点や、石英ガラスの屈折率再現性が高いためグレーテ
ィングの中心波長の制御性、すなわち、発振波長の制御
性が高いという点によるからである。さらに、アレー導
波路回折格子等の波長合波器とともに、集積化外部共振
器レーザを複数個集積した多波長レーザはＷＤＭ用多波
長光源として有望である。
【０００４】ＭＺＩとＵＶ誘起グレーティングを組み合
わせると、ＷＤＭ用フィルタを構成することができる。
図７にＭＺＩとＵＶ誘起グレーティングを組み合わせた
ＷＤＭ用フィルタの構成を示す。図７において、１は基
板（平面基板）、２は入出力光導波路、３ａ，３ｂは３
ｄＢの方向性結合器、４ａ，４ｂは直線光導波路、５
ａ，５ｂはＵＶ誘起グレーティングである。このＭＺＩ
型フィルタでは、複数の波長を有する信号光をポートａ
に入射すると、ブラッグ（Ｂｒａｇｇ）波長に対応した
波長のみをポートｂから分波することができ、それ以外
の波長はポートｄに出力することになる。
わせると、ＷＤＭ用フィルタを構成することができる。
図７にＭＺＩとＵＶ誘起グレーティングを組み合わせた
ＷＤＭ用フィルタの構成を示す。図７において、１は基
板（平面基板）、２は入出力光導波路、３ａ，３ｂは３
ｄＢの方向性結合器、４ａ，４ｂは直線光導波路、５
ａ，５ｂはＵＶ誘起グレーティングである。このＭＺＩ
型フィルタでは、複数の波長を有する信号光をポートａ
に入射すると、ブラッグ（Ｂｒａｇｇ）波長に対応した
波長のみをポートｂから分波することができ、それ以外
の波長はポートｄに出力することになる。
【０００５】グレーティング（光回折格子）は、光導波
路中に周期的に誘起された屈折率変化で構成され、特定
の波長を反射あるいは遮断する素子として動作する。周
期が波長オーダの場合、ブラッグ（Ｂｒａｇｇ）グレー
ティングと呼ばれ、その中心波長は次式の数１で表され
る。
路中に周期的に誘起された屈折率変化で構成され、特定
の波長を反射あるいは遮断する素子として動作する。周
期が波長オーダの場合、ブラッグ（Ｂｒａｇｇ）グレー
ティングと呼ばれ、その中心波長は次式の数１で表され
る。
【０００６】
【数１】 λ０＝ｎeΛここで、ｎeは導波路の実効屈
折率、Λはグレーティングのピッチである。
折率、Λはグレーティングのピッチである。
【０００７】図７に示すフィルタにおいて、ポートａ→
ｂへのスペクトルの計算結果を図８に示す。ブラッグ波
長を中心とする信号スペクトルがポートｂに出力され
る。
ｂへのスペクトルの計算結果を図８に示す。ブラッグ波
長を中心とする信号スペクトルがポートｂに出力され
る。
【０００８】グレーティングを形成する方法として、Ｕ
Ｖレーザ光とフェーズマスクを用いる方法が簡便で効率
がよい。図９にその方法を示す。図９において、６はフ
ェーズマスク、７ａ，７ｂは光導波路のクラッド、８は
光導波路のコア、９は平面基板である。フェーズマスク
では、微細な周期的な凹凸がマスク面に形成され、その
凹凸により干渉光を作り出すことができる。凹凸のピッ
チはΛとし、凹凸の探さはＵＶレーザ光の波長に依存す
る。フェーズマスクの上面からＵＶレーザ光１０を照射
すると、干渉が生じる。コアの屈折率が光強度に依存し
て変化するので、グレーティング１１を形成することが
できる。
Ｖレーザ光とフェーズマスクを用いる方法が簡便で効率
がよい。図９にその方法を示す。図９において、６はフ
ェーズマスク、７ａ，７ｂは光導波路のクラッド、８は
光導波路のコア、９は平面基板である。フェーズマスク
では、微細な周期的な凹凸がマスク面に形成され、その
凹凸により干渉光を作り出すことができる。凹凸のピッ
チはΛとし、凹凸の探さはＵＶレーザ光の波長に依存す
る。フェーズマスクの上面からＵＶレーザ光１０を照射
すると、干渉が生じる。コアの屈折率が光強度に依存し
て変化するので、グレーティング１１を形成することが
できる。
【０００９】図９に示す作製方法において、ＵＶレーザ
光は目視で見えないため位置合せが困難であった。その
ため、２本のアームに別々にＵＶ誘起グレーティングを
形成し、図７に示すデバイスを作製していた。この方法
では、２倍以上の時間がかかりコストが増大するという
問題があった。
光は目視で見えないため位置合せが困難であった。その
ため、２本のアームに別々にＵＶ誘起グレーティングを
形成し、図７に示すデバイスを作製していた。この方法
では、２倍以上の時間がかかりコストが増大するという
問題があった。
【００１０】また、２本のアームに別々にグレーティン
グを形成するので、誘起される屈折率変化に微妙な差が
生じる。屈折率変化の差は位相誤差Δφは次式の数２と
なる。
グを形成するので、誘起される屈折率変化に微妙な差が
生じる。屈折率変化の差は位相誤差Δφは次式の数２と
なる。
【００１１】
【数２】 Δφ＝（Δｎ１−Δｎ２）Ｌ
ここで、Δｎ１，Δｎ２は２つのアームそれぞれに誘起
された屈折率変化、Ｌは照射部分の導波路長である。図
７に示すＭＺＩでは２本のアームに位相誤差Δφ＝Δｎ
Ｌがある場合、２つのポートからの出力は次式の数３，
数４で表される。
された屈折率変化、Ｌは照射部分の導波路長である。図
７に示すＭＺＩでは２本のアームに位相誤差Δφ＝Δｎ
Ｌがある場合、２つのポートからの出力は次式の数３，
数４で表される。
【００１２】
【数３】 Ｉ1 → 1＝Ｉ0ｓｉｎ2（Δφ）
【数４】 Ｉ1 → 2＝Ｉ0ｃｏｓ2（Δφ）
図７の構成では、Ｉ1 → 1は戻り光であり、反射特性を劣
化させるとともに、ポート２に対しては損失になる。
化させるとともに、ポート２に対しては損失になる。
【００１３】図１０にＵＶ誘起グレーティングと半導体
ＬＤを平面基板上に、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）
等の波長合波器とともに、集積した多波長レーザの構成
を示す。図１０において、１２-１〜１２-８はＵＶ誘起
グレーティング、１３-１〜１３-８は半導体ＬＤ、１４
-１〜１４-８は合波用の光導波路、１５はＡＷＧ（アレ
イ導波路回折格子）等の波長合波器、１６は出力用の光
導波路、１７は平面基板である。ここで、各ＬＤとグレ
ーティングで外部共振器レーザキャビティを構成し、グ
レーティングのブラッグ波長に最も近い（外部共振器レ
ーザキャビティの）縦モードが選択されて発振する。通
常、半導体ＬＤの長さを６００μｍ、半導体ＬＤからグ
レーティングの中心までの長さを５ｍｍとしているが、
この場合の縦モード間隔は０.１ｎｍ程度である。従っ
て、通常、発振波長はグレーティングのブラッグ波長±
０.０５ｎｍに制御される。グレーティング１２-１〜１
２-８のブラッグ波長を必要とする発振波長に制御する
ことができれば、８個の外部共振器レーザの発振波長を
制御できることになる。この場合、ＡＷＧ１５で合波さ
れて出力光導波路１６から出力される８波の発振光は、
それぞれの所望の発振波長から±０.０５ｎｍ以内に制
御される。
ＬＤを平面基板上に、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）
等の波長合波器とともに、集積した多波長レーザの構成
を示す。図１０において、１２-１〜１２-８はＵＶ誘起
グレーティング、１３-１〜１３-８は半導体ＬＤ、１４
-１〜１４-８は合波用の光導波路、１５はＡＷＧ（アレ
イ導波路回折格子）等の波長合波器、１６は出力用の光
導波路、１７は平面基板である。ここで、各ＬＤとグレ
ーティングで外部共振器レーザキャビティを構成し、グ
レーティングのブラッグ波長に最も近い（外部共振器レ
ーザキャビティの）縦モードが選択されて発振する。通
常、半導体ＬＤの長さを６００μｍ、半導体ＬＤからグ
レーティングの中心までの長さを５ｍｍとしているが、
この場合の縦モード間隔は０.１ｎｍ程度である。従っ
て、通常、発振波長はグレーティングのブラッグ波長±
０.０５ｎｍに制御される。グレーティング１２-１〜１
２-８のブラッグ波長を必要とする発振波長に制御する
ことができれば、８個の外部共振器レーザの発振波長を
制御できることになる。この場合、ＡＷＧ１５で合波さ
れて出力光導波路１６から出力される８波の発振光は、
それぞれの所望の発振波長から±０.０５ｎｍ以内に制
御される。
【００１４】作製する多波長レーザの目標の発振周波数
は、設計値がＩＴＵグリッドに一致する１９３.１００
ＴＨｚ（１５５２.５２ｎｍ）を中心にした１００ＧＨ
ｚ（０.８０ｎｍ）間隔で８波（１５５０.１２，１５５
０.９２，１５５１.７２，１５５２.５２，１５５３.３
３，１５５４.１３，１５５４.９３，１５５５.７３ｎ
ｍ）であった。グレーティング作製方法を図９に示した
方法を用いた場合、グレーティングのブラッグ波長は、
１５５０.３０，１５５１.１２，１５５１.８８，１５
５２.６７，１５５３.４１，１５５４.１０，１５５５.
０１，１５５５.８８ｎｍと設計値から０.１〜０.２ｎ
ｍ程度のずれが生じた。その結果、発振波長は、１５５
０.３１，１５５１.０５，１５５１.８２，１５５２.６
１，１５５３.４３，１５５４.１４，１５５５.０２，
１５５５.８１ｎｍと設計値から０.１〜０.２ｎｍ程度
のずれが生じた。ここで、ＷＤＭ用の光源としては、波
長間隔の１／１０程度の波長制御精度、すなわち０.０
８ｎｍ以下の制御精度が要求されている。従って、図９
の方法で作成した多波長レーザではＷＤＭ用の光源とし
ての性能を満たしていないという問題点があった。これ
は、ブラッグ波長をモニタせずにグレーティングを作成
したためにグレーティングのブラッグ波長が設計値から
ずれた結果である。
は、設計値がＩＴＵグリッドに一致する１９３.１００
ＴＨｚ（１５５２.５２ｎｍ）を中心にした１００ＧＨ
ｚ（０.８０ｎｍ）間隔で８波（１５５０.１２，１５５
０.９２，１５５１.７２，１５５２.５２，１５５３.３
３，１５５４.１３，１５５４.９３，１５５５.７３ｎ
ｍ）であった。グレーティング作製方法を図９に示した
方法を用いた場合、グレーティングのブラッグ波長は、
１５５０.３０，１５５１.１２，１５５１.８８，１５
５２.６７，１５５３.４１，１５５４.１０，１５５５.
０１，１５５５.８８ｎｍと設計値から０.１〜０.２ｎ
ｍ程度のずれが生じた。その結果、発振波長は、１５５
０.３１，１５５１.０５，１５５１.８２，１５５２.６
１，１５５３.４３，１５５４.１４，１５５５.０２，
１５５５.８１ｎｍと設計値から０.１〜０.２ｎｍ程度
のずれが生じた。ここで、ＷＤＭ用の光源としては、波
長間隔の１／１０程度の波長制御精度、すなわち０.０
８ｎｍ以下の制御精度が要求されている。従って、図９
の方法で作成した多波長レーザではＷＤＭ用の光源とし
ての性能を満たしていないという問題点があった。これ
は、ブラッグ波長をモニタせずにグレーティングを作成
したためにグレーティングのブラッグ波長が設計値から
ずれた結果である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の２本のアー
ムに別々にＵＶ誘起グレーティングを形成する方法で
は、時間がかかるという問題があった。また、ＭＺＩで
は、２つのアームの位相誤差が生じると、損失、反射特
性、消光比を劣化するという問題があった。従って、個
別形成の場合では、ＵＶ誘起グレーティングを作製後、
位相誤差を調節する必要があり、さらに時間がかかると
いう問題があった。
ムに別々にＵＶ誘起グレーティングを形成する方法で
は、時間がかかるという問題があった。また、ＭＺＩで
は、２つのアームの位相誤差が生じると、損失、反射特
性、消光比を劣化するという問題があった。従って、個
別形成の場合では、ＵＶ誘起グレーティングを作製後、
位相誤差を調節する必要があり、さらに時間がかかると
いう問題があった。
【００１６】また、多波長レーザを作製するために、モ
ニタを行わないで直接グレーティングを作製する方法で
は、作製したグレーティングのブラッグ波長が設計値に
一致しないという問題があった。従って、グレーティン
グのブラッグ波長が設計値に一致しないと多波長レーザ
の発振波長が設計値に一致しないという問題があった。
ニタを行わないで直接グレーティングを作製する方法で
は、作製したグレーティングのブラッグ波長が設計値に
一致しないという問題があった。従って、グレーティン
グのブラッグ波長が設計値に一致しないと多波長レーザ
の発振波長が設計値に一致しないという問題があった。
【００１７】本発明の目的は、光導波路のグレーティン
グを形成する位置の近傍にモニタ用の光導波路を設けた
平面光波回路（ＰＬＣ）デバイスを提供することにあ
る。
グを形成する位置の近傍にモニタ用の光導波路を設けた
平面光波回路（ＰＬＣ）デバイスを提供することにあ
る。
【００１８】本発明の他の目的は、短時間で消光比の高
いＷＤＭ用平面光波回路（ＰＬＣ）デバイス（フィル
タ）を構成することが可能な技術を提供することにあ
る。
いＷＤＭ用平面光波回路（ＰＬＣ）デバイス（フィル
タ）を構成することが可能な技術を提供することにあ
る。
【００１９】本発明の他の目的は、設計値通りに波長が
制御された平面光波回路（ＰＬＣ）デバイス（多波長レ
ーザ）を実現することが可能な技術を提供することにあ
る。
制御された平面光波回路（ＰＬＣ）デバイス（多波長レ
ーザ）を実現することが可能な技術を提供することにあ
る。
【００２０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明の概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
発明の概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【００２２】 （１）平面基板上に形成された屈折率の
高いコアとその周りのクラッドからなる光導波路で構成
される平面光波回路（ＰＬＣ）デバイスであって、２個
の方向性結合器とその２つの方向性結合器を結ぶ２本の
アーム直線導波路からなるマッハツェンダー干渉計（Ｍ
ＺＩ）の前記２本のアーム直線導波路に光誘起導波路型
回折格子（グレーティング）を作製する方法において、
前記マッハツェンダー干渉計の近傍に形成された少なく
とも互いに平行な直線部分を有する３本以上のモニタ用
光導波路に紫外線（ＵＶ）レーザ光を同時に照射して光
誘起導波路型回折格子を形成する工程と、光誘起導波路
型回折格子を形成した前記モニタ用光導波路の各々を導
波する光スペクトルを測定して各モニタ用光導波路の屈
折率変化を求める工程と、各モニタ用光導波路の前記屈
折率変化から前記紫外線（ＵＶ）レーザ光のビームプロ
ファイルを求めて前記２本のアーム直線導波路に同時に
前記光誘起導波路型回折格子を形成する最適位置を計算
する工程と、前記最適位置に前記２本のアーム直線導波
路の位置を調節する工程と、位置を調節した前記２本の
アーム直線導波路に前記紫外線レーザ光を同時に照射し
て光誘起導波路型回折格子を形成する工程とを有するこ
とを特徴とする。
高いコアとその周りのクラッドからなる光導波路で構成
される平面光波回路（ＰＬＣ）デバイスであって、２個
の方向性結合器とその２つの方向性結合器を結ぶ２本の
アーム直線導波路からなるマッハツェンダー干渉計（Ｍ
ＺＩ）の前記２本のアーム直線導波路に光誘起導波路型
回折格子（グレーティング）を作製する方法において、
前記マッハツェンダー干渉計の近傍に形成された少なく
とも互いに平行な直線部分を有する３本以上のモニタ用
光導波路に紫外線（ＵＶ）レーザ光を同時に照射して光
誘起導波路型回折格子を形成する工程と、光誘起導波路
型回折格子を形成した前記モニタ用光導波路の各々を導
波する光スペクトルを測定して各モニタ用光導波路の屈
折率変化を求める工程と、各モニタ用光導波路の前記屈
折率変化から前記紫外線（ＵＶ）レーザ光のビームプロ
ファイルを求めて前記２本のアーム直線導波路に同時に
前記光誘起導波路型回折格子を形成する最適位置を計算
する工程と、前記最適位置に前記２本のアーム直線導波
路の位置を調節する工程と、位置を調節した前記２本の
アーム直線導波路に前記紫外線レーザ光を同時に照射し
て光誘起導波路型回折格子を形成する工程とを有するこ
とを特徴とする。
【００２３】 （２）平面基板上に形成された屈折率の
高いコアとその周りのクラッドからなる光導波路で構成
される平面光波回路（ＰＬＣ）デバイスであって、２個
の方向性結合器とその２つの方向性結合器を結ぶ２本の
アーム直線導波路からなるマッハツェンダー干渉計（Ｍ
ＺＩ）の前記２本のアーム直線導波路に光誘起導波路型
回折格子（グレーティング）を作製する方法において、
前記マッハツェンダー干渉計の近傍に形成された少なく
とも直線部分を有する４本以上の光導波路であって、前
記４本以上の光導波路のうち少なくとも２本の光導波路
が平行でないモニタ用光導波路に紫外線（ＵＶ）レーザ
光を同時に照射して光誘起導波路型回折格子を形成する
工程と、光誘起導波路型回折格子を形成した前記モニタ
用光導波路の各々を導波する光スペクトルを測定して各
モニタ用光導波路の屈折率変化を求める工程と、各モニ
タ用光導波路の前記屈折率変化から前記紫外線レーザ光
のビームプロファイルを求めて前記２本のアーム直線導
波路に同時に前記光誘起導波路型回折格子を形成する最
適位置を計算する工程と、前記最適位置に前記２本のア
ーム直線導波路の位置を調節する工程と、位置を調節し
た前記２本のアーム直線導波路に前記紫外線レーザ光を
同時に照射して光誘起導波路型回折格子を形成する工程
とを有することを特徴とする。
高いコアとその周りのクラッドからなる光導波路で構成
される平面光波回路（ＰＬＣ）デバイスであって、２個
の方向性結合器とその２つの方向性結合器を結ぶ２本の
アーム直線導波路からなるマッハツェンダー干渉計（Ｍ
ＺＩ）の前記２本のアーム直線導波路に光誘起導波路型
回折格子（グレーティング）を作製する方法において、
前記マッハツェンダー干渉計の近傍に形成された少なく
とも直線部分を有する４本以上の光導波路であって、前
記４本以上の光導波路のうち少なくとも２本の光導波路
が平行でないモニタ用光導波路に紫外線（ＵＶ）レーザ
光を同時に照射して光誘起導波路型回折格子を形成する
工程と、光誘起導波路型回折格子を形成した前記モニタ
用光導波路の各々を導波する光スペクトルを測定して各
モニタ用光導波路の屈折率変化を求める工程と、各モニ
タ用光導波路の前記屈折率変化から前記紫外線レーザ光
のビームプロファイルを求めて前記２本のアーム直線導
波路に同時に前記光誘起導波路型回折格子を形成する最
適位置を計算する工程と、前記最適位置に前記２本のア
ーム直線導波路の位置を調節する工程と、位置を調節し
た前記２本のアーム直線導波路に前記紫外線レーザ光を
同時に照射して光誘起導波路型回折格子を形成する工程
とを有することを特徴とする。
【００２４】 （３）前記手段（１）または手段（２）
の光誘起導波路型回折格子の作製方法において、前記２
本のアーム直線導波路の光誘起導波路型回折格子（グレ
ーティング）を形成する位置の近傍に設置したマーカを
用いて前記紫外線（ＵＶ）レーザ光を照射する位置を調
節する工程をさらに有することを特徴とする。
の光誘起導波路型回折格子の作製方法において、前記２
本のアーム直線導波路の光誘起導波路型回折格子（グレ
ーティング）を形成する位置の近傍に設置したマーカを
用いて前記紫外線（ＵＶ）レーザ光を照射する位置を調
節する工程をさらに有することを特徴とする。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】前記手段によれば、ＭＺＩアームの近傍に
設置したモニタ用の光導波路により、ＵＶレーザビーム
のパワー分布を正確に計測し、照射位置を決めるので、
２本のアームに同時に精密なＵＶ誘起グレーティングを
作製することができる。
設置したモニタ用の光導波路により、ＵＶレーザビーム
のパワー分布を正確に計測し、照射位置を決めるので、
２本のアームに同時に精密なＵＶ誘起グレーティングを
作製することができる。
【００２９】これにより、（１）ビームパワー分布をモ
ニタすることにより、ビーム幅を狭くすることができる
ので、パワー密度が上がり時間短縮が可能となる。ま
た、レーザパワーをそれほど上げる必要がないので、レ
ーザの寿命を長くすることができる。 (２）２つのアームに同時にほぼ同等のグレーティング
を形成することが可能であるので、位相誤差調節をほと
んどする必要がない。
ニタすることにより、ビーム幅を狭くすることができる
ので、パワー密度が上がり時間短縮が可能となる。ま
た、レーザパワーをそれほど上げる必要がないので、レ
ーザの寿命を長くすることができる。 (２）２つのアームに同時にほぼ同等のグレーティング
を形成することが可能であるので、位相誤差調節をほと
んどする必要がない。
【００３０】また、本発明では、光導波路の近傍に設置
したモニタ用の光導波路により、グレーティングのブラ
ッグ波長のその場でのモニタが可能になる。従って、所
望のブラッグ波長のグレーティングアレイを作製するこ
とができ、所望の発振波長の多波長レーザを作製するこ
とができる。
したモニタ用の光導波路により、グレーティングのブラ
ッグ波長のその場でのモニタが可能になる。従って、所
望のブラッグ波長のグレーティングアレイを作製するこ
とができ、所望の発振波長の多波長レーザを作製するこ
とができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、実施形態
（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明する。 （実施例１）図１は、本発明による実施例１のＷＤＭ用
フィルタの概略構成を示す斜視図であり、１はＳｉ基板
（平面基板）、２は入出力光導波路、３ａ，３ｂは３ｄ
Ｂの方向性結合器、４ａ，４ｂは直線光導波路、５ｃ，
５ｄはＵＶ誘起グレーティング、１８-１〜１８-３はモ
ニタ用の直線もしくは直線部分を含む光導波路（以下、
モニタ用光導波路と称する）である。
（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明する。 （実施例１）図１は、本発明による実施例１のＷＤＭ用
フィルタの概略構成を示す斜視図であり、１はＳｉ基板
（平面基板）、２は入出力光導波路、３ａ，３ｂは３ｄ
Ｂの方向性結合器、４ａ，４ｂは直線光導波路、５ｃ，
５ｄはＵＶ誘起グレーティング、１８-１〜１８-３はモ
ニタ用の直線もしくは直線部分を含む光導波路（以下、
モニタ用光導波路と称する）である。
【００３２】本実施例１では、Ｓｉ基板上に石英系ガラ
ス光導波路で構成されたＷＤＭ用フィルタを例として説
明する。本実施例１のＷＤＭ用フィルタは、図１に示す
ように、Ｓｉ基板（平面基板）上に作製された石英系ガ
ラス導波路のマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）とブラ
ッググレーティングから成る。すなわち、Ｓｉ基板（基
板）１上に入出力光導波路２、３ｄＢの方向性結合器３
ａ，３ｂ、直線光導波路４ａ，４ｂ、ＵＶ誘起グレーテ
ィング５ｃ，５ｄ、及びモニタ用光導波路１８-１〜１
８-３が形成されている。
ス光導波路で構成されたＷＤＭ用フィルタを例として説
明する。本実施例１のＷＤＭ用フィルタは、図１に示す
ように、Ｓｉ基板（平面基板）上に作製された石英系ガ
ラス導波路のマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）とブラ
ッググレーティングから成る。すなわち、Ｓｉ基板（基
板）１上に入出力光導波路２、３ｄＢの方向性結合器３
ａ，３ｂ、直線光導波路４ａ，４ｂ、ＵＶ誘起グレーテ
ィング５ｃ，５ｄ、及びモニタ用光導波路１８-１〜１
８-３が形成されている。
【００３３】本実施例１のＷＤＭ用フィルタの動作原理
は、前述した従来の技術で説明した通りである。
は、前述した従来の技術で説明した通りである。
【００３４】前記石英系導波路のコアのサイズは８μｍ
×８μｍ（６４μｍ2）、コア−クラッド間の比屈折率
差は０.３％、Ｓｉ基板１の厚さは１.０ｍｍとした。Ｍ
ＺＩチップのサイズは、４ｍｍ×２５ｍｍ（１００ｍｍ
2）とし、チップ両端に入出力ファイバを接続した。
×８μｍ（６４μｍ2）、コア−クラッド間の比屈折率
差は０.３％、Ｓｉ基板１の厚さは１.０ｍｍとした。Ｍ
ＺＩチップのサイズは、４ｍｍ×２５ｍｍ（１００ｍｍ
2）とし、チップ両端に入出力ファイバを接続した。
【００３５】本実施例１では、ＵＶ誘起グレーティング
５ｄを２本の光導波路に同時に精密にかつ短時間で形成
するために、図１に示すように、３本のモニタ用光導波
路１８-１〜１８-３をＭＺＩのアームのサイドに設置し
た。モニタ用光導波路１８-１〜１８-３の間隔は６０μ
ｍとした。モニタ用光導波路１８-１〜１８-３の直線部
の長さを１０ｍｍとし、すべて平行に設置した。
５ｄを２本の光導波路に同時に精密にかつ短時間で形成
するために、図１に示すように、３本のモニタ用光導波
路１８-１〜１８-３をＭＺＩのアームのサイドに設置し
た。モニタ用光導波路１８-１〜１８-３の間隔は６０μ
ｍとした。モニタ用光導波路１８-１〜１８-３の直線部
の長さを１０ｍｍとし、すべて平行に設置した。
【００３６】ブラッググレーティングは波長１９３ｎｍ
のＵＶレーザ光とフェーズマスクを用いて作製した。
のＵＶレーザ光とフェーズマスクを用いて作製した。
【００３７】まず、モニタ用光導波路１８-１〜１８-３
にＵＶレーザ光をフェーズマスクを通して２０分間照射
した。照射条件を２０Ｈｚ、２００ｍＪ／ｃｍ2／ｐｕ
ｌｓｅとし、ビーム長をスリットを用いて調節し、約１
ｍｍとした。形成したグレーティング５ｃを広帯域光源
とスペクトラムアナライザを用いて測定した。
にＵＶレーザ光をフェーズマスクを通して２０分間照射
した。照射条件を２０Ｈｚ、２００ｍＪ／ｃｍ2／ｐｕ
ｌｓｅとし、ビーム長をスリットを用いて調節し、約１
ｍｍとした。形成したグレーティング５ｃを広帯域光源
とスペクトラムアナライザを用いて測定した。
【００３８】測定したスペクトルから、前記数１の式に
より各モニタ用光導波路１８-１〜１８-３の屈折率変化
を計算した。図２に、３本のモニタ用光導波路１８-１
〜１８-３で得られた屈折率変化を示す。図６に示す屈
折率変化からＵＶレーザ光のビームプロファイルを求
め、２本の導波路に同時にＵＶ誘起グレーティングを形
成する最適位置を計算した。
より各モニタ用光導波路１８-１〜１８-３の屈折率変化
を計算した。図２に、３本のモニタ用光導波路１８-１
〜１８-３で得られた屈折率変化を示す。図６に示す屈
折率変化からＵＶレーザ光のビームプロファイルを求
め、２本の導波路に同時にＵＶ誘起グレーティングを形
成する最適位置を計算した。
【００３９】ビームプロファイルＰ（ｘ）を計算する際
には、次式数５の関数でファイティング（Ｆｉｔｔｉｎ
ｇ）を行った。
には、次式数５の関数でファイティング（Ｆｉｔｔｉｎ
ｇ）を行った。
【００４０】
【数５】 Ｐ（ｘ）＝ａ（ｘ−ｘ０）２＋ｃ
ここで、ｘは位置、ｘ０はビーム中心、ａとｃは定数で
ある。
ある。
【００４１】前記の結果に基づき、ＭＺＩアームにＵＶ
誘起グレーティング５ｄを形成した。形成前にＵＶレー
ザ光のビーム形状に合わせて光導波路の位置を調節し
た。ＵＶレーザ光の照射条件はモニタ用光導波路１８-
１〜１８-３に照射した場合と同じとした。図３（ａ）
と（ｂ）に同時に２つのアームに形成されたＵＶ誘起グ
レーティングのスペクトルを示す。ほぼ同一のスペクト
ルが得られ、同一のグレーティングが形成されているこ
とがわかる。この結果より、本発明の有効性が確認され
た。
誘起グレーティング５ｄを形成した。形成前にＵＶレー
ザ光のビーム形状に合わせて光導波路の位置を調節し
た。ＵＶレーザ光の照射条件はモニタ用光導波路１８-
１〜１８-３に照射した場合と同じとした。図３（ａ）
と（ｂ）に同時に２つのアームに形成されたＵＶ誘起グ
レーティングのスペクトルを示す。ほぼ同一のスペクト
ルが得られ、同一のグレーティングが形成されているこ
とがわかる。この結果より、本発明の有効性が確認され
た。
【００４２】さらに、本実施例１の図面には図示しなか
ったが、前記光導波路のグレーティングを形成する位置
の近傍にマーカを備えることにより、グレーティングを
照射する位置が明確になり、グレーティング作製効率を
上昇することができる。
ったが、前記光導波路のグレーティングを形成する位置
の近傍にマーカを備えることにより、グレーティングを
照射する位置が明確になり、グレーティング作製効率を
上昇することができる。
【００４３】なお、前記実施例１では、ＭＺＩとグレー
ティングを組み合わせたデバイスに関して説明したが、
本発明は、動作波長の温度依存性がある非対称ＭＺＩ型
フィルタについても同様に適用可能である。
ティングを組み合わせたデバイスに関して説明したが、
本発明は、動作波長の温度依存性がある非対称ＭＺＩ型
フィルタについても同様に適用可能である。
【００４４】（実施例２）図４は、本発明による実施例
２のＷＤＭ用フィルタの概略構成を示す図であり、１は
Ｓｉ基板（平面基板）、２は入出力光導波路、３ａ，３
ｂは３ｄＢの方向性結合器、４ａ，４ｂは直線光導波
路、５ｃ，５ｄは、ＵＶ誘起グレーティング５ｃ，５
ｄ、２０-１〜２０-４はモニタ用の直線部分含む光導波
路（モニタ用光導波路）である。
２のＷＤＭ用フィルタの概略構成を示す図であり、１は
Ｓｉ基板（平面基板）、２は入出力光導波路、３ａ，３
ｂは３ｄＢの方向性結合器、４ａ，４ｂは直線光導波
路、５ｃ，５ｄは、ＵＶ誘起グレーティング５ｃ，５
ｄ、２０-１〜２０-４はモニタ用の直線部分含む光導波
路（モニタ用光導波路）である。
【００４５】本実施例２では、Ｓｉ基板（平面基板）上
に石英系ガラス光導波路で構成されたＷＤＭ用フィルタ
を例として説明する。前記実施例１の方式では、モニタ
用光導波路に平行なＵＶレーザ光に対してのみ有効であ
ったが、本実施例２ではモニタ用光導波路に平行でない
ＵＶレーザ光に対しても有効である。
に石英系ガラス光導波路で構成されたＷＤＭ用フィルタ
を例として説明する。前記実施例１の方式では、モニタ
用光導波路に平行なＵＶレーザ光に対してのみ有効であ
ったが、本実施例２ではモニタ用光導波路に平行でない
ＵＶレーザ光に対しても有効である。
【００４６】本実施例２のＷＤＭ用フィルタは、図４に
示すように、Ｓｉ基板上に作製された石英系ガラス導波
路のマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）とブラッググレ
ーティングから成る。すなわち、Ｓｉ基板（平面基板）
１上に入出力導波路２、３ｄＢの方向性結合器３ａ，３
ｂ、直線導波路４ａ，４ｂ、ＵＶ誘起グレーティング５
ｃ，５ｄ、及びモニタ用光導波路２０-１〜２０-４が形
成されている。
示すように、Ｓｉ基板上に作製された石英系ガラス導波
路のマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）とブラッググレ
ーティングから成る。すなわち、Ｓｉ基板（平面基板）
１上に入出力導波路２、３ｄＢの方向性結合器３ａ，３
ｂ、直線導波路４ａ，４ｂ、ＵＶ誘起グレーティング５
ｃ，５ｄ、及びモニタ用光導波路２０-１〜２０-４が形
成されている。
【００４７】本実施例２のＷＤＭ用フィルタの動作原理
は、前述した従来の技術で説明した通りである。
は、前述した従来の技術で説明した通りである。
【００４８】石英系導波路のコアのサイズは８μｍ×８
μｍ（６４μｍ2）、コアークラッド間の比屈折率差は
０.３％、Ｓｉ基板１の厚さは１.０ｍｍとした。ＭＺＩ
チップのサイズは、４ｍｍ×２５（１００ｍｍ2）と
し、チップ両端に入出力ファイバａ，ｂ，ｃ，ｄを接続
した。本実施例２では、ＵＶ誘起グレーティング５ｃ，
５ｄを２本の導波路に同時に精密にかつ短時間で形成す
るために、図４に示すように、４本のモニタ用光導波路
２０-１〜２０-４をＭＺＩのアームのサイドに設置し
た。モニタ用光導波路２０-１〜２０-４の間隔は６０μ
ｍとした。直線部の長さを１０ｍｍとし、すべての導波
路は直線部分を有し、モニタ用光導波路２０-１と２０-
２の導波路の相対角度がゼロでない。
μｍ（６４μｍ2）、コアークラッド間の比屈折率差は
０.３％、Ｓｉ基板１の厚さは１.０ｍｍとした。ＭＺＩ
チップのサイズは、４ｍｍ×２５（１００ｍｍ2）と
し、チップ両端に入出力ファイバａ，ｂ，ｃ，ｄを接続
した。本実施例２では、ＵＶ誘起グレーティング５ｃ，
５ｄを２本の導波路に同時に精密にかつ短時間で形成す
るために、図４に示すように、４本のモニタ用光導波路
２０-１〜２０-４をＭＺＩのアームのサイドに設置し
た。モニタ用光導波路２０-１〜２０-４の間隔は６０μ
ｍとした。直線部の長さを１０ｍｍとし、すべての導波
路は直線部分を有し、モニタ用光導波路２０-１と２０-
２の導波路の相対角度がゼロでない。
【００４９】ブラッググレーティングは波長１９３ｎｍ
のＵＶレーザ光とフェーズマスクを用いて作製した。
のＵＶレーザ光とフェーズマスクを用いて作製した。
【００５０】まず、モニタ用光導波路２０-１〜２０-４
にＵＶレーザ光をフェーズマスクを通して２０分間照射
した。照射条件を２０Ｈｚ，２００ｍＪ／ｃｍ2／ｐｕ
ｌｓｅとし、ビーム長をスリットを用いて調節し、約１
ｍｍとした。形成したグレーティングを広帯域光源とス
ペクトラムアナライザを用いて測定した。
にＵＶレーザ光をフェーズマスクを通して２０分間照射
した。照射条件を２０Ｈｚ，２００ｍＪ／ｃｍ2／ｐｕ
ｌｓｅとし、ビーム長をスリットを用いて調節し、約１
ｍｍとした。形成したグレーティングを広帯域光源とス
ペクトラムアナライザを用いて測定した。
【００５１】測定したスペクトルから、前記数１の式に
より各モニタ用光導波路の屈折率変化を計算した。図５
に、４本のモニタ用光導波路２０-１〜２０-４で得られ
た屈折率変化を示す。図５に示す屈折率変化からＵＶレ
ーザ光のビームプロファイルを求め、２本の光導波路に
同時にＵＶ誘起グレーティングを形成する最適位置を計
算した。
より各モニタ用光導波路の屈折率変化を計算した。図５
に、４本のモニタ用光導波路２０-１〜２０-４で得られ
た屈折率変化を示す。図５に示す屈折率変化からＵＶレ
ーザ光のビームプロファイルを求め、２本の光導波路に
同時にＵＶ誘起グレーティングを形成する最適位置を計
算した。
【００５２】ビームプロファイルＰ（ｘ，ｙ）を計算す
る際には、次式の数６の関数でファイティング（Ｆｉｔ
ｔｉｎｇ）を行った。
る際には、次式の数６の関数でファイティング（Ｆｉｔ
ｔｉｎｇ）を行った。
【００５３】
【数６】 Ｐ(ｘ，ｙ)＝{ａ(ｘｃｏｓθ０−ｙｓｉｎ
θ０)−ｂ}２＋ｃ ここで、ｘ，ｙは位置、ａ，ｂ，ｃ，θ０は定数であ
る。
θ０)−ｂ}２＋ｃ ここで、ｘ，ｙは位置、ａ，ｂ，ｃ，θ０は定数であ
る。
【００５４】前記結果に基づき、ＭＺＩアームにＵＶ誘
起グレーティングを形成した。形成前にＵＶレーザ光の
ビーム形状に合わせて導波路の位置を調節した。ＵＶレ
ーザ光の照射条件はモニタ用光導波路２０-１〜２０-４
に照射した場合と同じとした。２つのアームに形成され
たＵＶ誘起グレーティングのスペクトルは、前記実施例
１の場合と同様にほぼ同一のスペクトルが得られた。２
つのアームには、同一のグレーティングが形成されてい
ることがわかる。この結果より、本発明の有効性が確認
された。
起グレーティングを形成した。形成前にＵＶレーザ光の
ビーム形状に合わせて導波路の位置を調節した。ＵＶレ
ーザ光の照射条件はモニタ用光導波路２０-１〜２０-４
に照射した場合と同じとした。２つのアームに形成され
たＵＶ誘起グレーティングのスペクトルは、前記実施例
１の場合と同様にほぼ同一のスペクトルが得られた。２
つのアームには、同一のグレーティングが形成されてい
ることがわかる。この結果より、本発明の有効性が確認
された。
【００５５】さらに、本実施例２の図面には図示しなか
ったが、前記光導波路のグレーティングを形成する位置
の近傍にマーカを備えることにより、グレーティングを
照射する位置が明確になり、グレーティング作製効率を
上昇することができる。
ったが、前記光導波路のグレーティングを形成する位置
の近傍にマーカを備えることにより、グレーティングを
照射する位置が明確になり、グレーティング作製効率を
上昇することができる。
【００５６】以上、実施例２では、ＭＺＩとグレーティ
ングを組み合わせたデバイスに関して説明したが、動作
波長の温度依存性がある非対称ＭＺＩ型フィルタについ
ても本発明は同様に適用可能である。
ングを組み合わせたデバイスに関して説明したが、動作
波長の温度依存性がある非対称ＭＺＩ型フィルタについ
ても本発明は同様に適用可能である。
【００５７】（実施例３）図６は、本発明による実施例
３のＷＤＭ用フィルタの概略構成を示す図であり、１２
-１〜１２-８はＵＶ誘起グレーティング、１３-１〜１
３-８が半導体ＬＤ、１４-１〜１４-８は合波用の光導
波路、１５はアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）等の波長
合波器、１７はＳｉ基板（平面基板）、１９-１から１
９-８はモニタ用光導波路である。
３のＷＤＭ用フィルタの概略構成を示す図であり、１２
-１〜１２-８はＵＶ誘起グレーティング、１３-１〜１
３-８が半導体ＬＤ、１４-１〜１４-８は合波用の光導
波路、１５はアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）等の波長
合波器、１７はＳｉ基板（平面基板）、１９-１から１
９-８はモニタ用光導波路である。
【００５８】本実施例３では、図５に示すように、Ｓｉ
基板１７上に半導体ＬＤとＵＶ誘起グレーティングを集
積した多波長レーザを例として説明する。
基板１７上に半導体ＬＤとＵＶ誘起グレーティングを集
積した多波長レーザを例として説明する。
【００５９】本実施例３のＷＤＭ用フィルタは、１２-
１から１２-８がＵＶ誘起グレーティング、１３-１から
１３-８が半導体ＬＤ、１４-１から１４-８が合波用の
光導波路、１５がＡＷＧ等の波長合波器、１７が基板を
示している。また、１９-１から１９-８がモニタ用光導
波路である。
１から１２-８がＵＶ誘起グレーティング、１３-１から
１３-８が半導体ＬＤ、１４-１から１４-８が合波用の
光導波路、１５がＡＷＧ等の波長合波器、１７が基板を
示している。また、１９-１から１９-８がモニタ用光導
波路である。
【００６０】石英系導波路のコアのサイズは７×７μ
ｍ、コア−クラッド間の比屈折率差は０.４５％、Ｓｉ
基板１７の厚さは１.０ｍｍとした。チップのサイズ
は、１０×３５ｍｍとし、チップ両端に入出力ファイバ
を接続した。
ｍ、コア−クラッド間の比屈折率差は０.４５％、Ｓｉ
基板１７の厚さは１.０ｍｍとした。チップのサイズ
は、１０×３５ｍｍとし、チップ両端に入出力ファイバ
を接続した。
【００６１】本実施例３では、ＵＶ誘起グレーティング
の作製を同時にモニタするために図５に示すように、８
本のモニタ用光導波路１９-１〜１９-８をそれぞれ光導
波路１４-１〜１４-８の脇に設置した。その光導波路と
モニタ用光導波路の間隔は１５μｍとした。直線部の長
さを１０ｍｍとし、すべて平行に設置した。ブラッググ
レーティングは波長１９３ｎｍのＵＶレーザ光とフェー
ズマスクを用いて作製した。
の作製を同時にモニタするために図５に示すように、８
本のモニタ用光導波路１９-１〜１９-８をそれぞれ光導
波路１４-１〜１４-８の脇に設置した。その光導波路と
モニタ用光導波路の間隔は１５μｍとした。直線部の長
さを１０ｍｍとし、すべて平行に設置した。ブラッググ
レーティングは波長１９３ｎｍのＵＶレーザ光とフェー
ズマスクを用いて作製した。
【００６２】まず、ＵＶレーザ光をフェーズマスクを通
して２０分間照射した。本番の光導波路とモニタ用光導
波路を同時に照射している。本番の光導波路とモニタ用
光導波路の距離は１５μｍと短いので、それぞれに照射
されているＵＶ光のビーム強度はほぼ同一である。従っ
て、形成されるＵＶ誘起グレーティングのスペクトルは
ほぼ同一である。すなわち、モニタ用光導波路１９-１
〜１９-８に形成されるＵＶ誘起グレーティングのスペ
クトルをモニタすることにより、本番の光導波路に形成
されるＵＶ誘起グレーティングのスペクトルをモニタす
ることができる。
して２０分間照射した。本番の光導波路とモニタ用光導
波路を同時に照射している。本番の光導波路とモニタ用
光導波路の距離は１５μｍと短いので、それぞれに照射
されているＵＶ光のビーム強度はほぼ同一である。従っ
て、形成されるＵＶ誘起グレーティングのスペクトルは
ほぼ同一である。すなわち、モニタ用光導波路１９-１
〜１９-８に形成されるＵＶ誘起グレーティングのスペ
クトルをモニタすることにより、本番の光導波路に形成
されるＵＶ誘起グレーティングのスペクトルをモニタす
ることができる。
【００６３】照射条件を２０Ｈｚ、２００ｍＪ／ｃｍ2
／ｐｕｌｓｅとし、ビーム長をスリットを用いて調節
し、約１ｍｍとした。ＵＶレーザ光を照射してグレーテ
ィングを形成しながら、モニタ用光導波路１９-１〜１
９-８に接続した光ファイバを通してグレーティングの
スペクトルを広帯域光源とスペクトラムアナライザを用
いて測定を行った。スペクトルをモニタしながらグレー
ティングのブラッグ波長が所望の波長になった時に、Ｕ
Ｖレーザ光の照射を止めた。以上により所望のブラッグ
波長のグレーティングを作製することができた。
／ｐｕｌｓｅとし、ビーム長をスリットを用いて調節
し、約１ｍｍとした。ＵＶレーザ光を照射してグレーテ
ィングを形成しながら、モニタ用光導波路１９-１〜１
９-８に接続した光ファイバを通してグレーティングの
スペクトルを広帯域光源とスペクトラムアナライザを用
いて測定を行った。スペクトルをモニタしながらグレー
ティングのブラッグ波長が所望の波長になった時に、Ｕ
Ｖレーザ光の照射を止めた。以上により所望のブラッグ
波長のグレーティングを作製することができた。
【００６４】前記のグレーティングの作製方法を８回繰
り返し、ＵＶ誘起グレーティング１２-１〜１２-８を作
製した。作製したＵＶ誘起グレーティング１２-１〜１
２-８のグレーティングのブラッグ波長は、１５５０.１
３、１５５０.９２、１５５１.７２、１５５２.５１、
１５５３.３３、１５５４.１３、１５５４.９２、１５
５５.７３ｎｍであった。
り返し、ＵＶ誘起グレーティング１２-１〜１２-８を作
製した。作製したＵＶ誘起グレーティング１２-１〜１
２-８のグレーティングのブラッグ波長は、１５５０.１
３、１５５０.９２、１５５１.７２、１５５２.５１、
１５５３.３３、１５５４.１３、１５５４.９２、１５
５５.７３ｎｍであった。
【００６５】本多波長レーザを発振させたところ、発振
波長は、１５５０.１６、１５５０.９０、１５５１.７
５、１５５２.５０、１５５３.３２、１５５４.１５、
１５５４.９２、１５５５.７１ｎｍであり、ＩＴＵグリ
ッドに１００ＧＨｚ（０.８０ｎｍ）間隔で一致する目
標の８波長（１５５０.１２、１５５０.９２、１５５
１.７２、１５５２.５２、１５５３.３３、１５５４.１
３、１５５４.９３、１５５５.７３ｎｍ）から±０.０
５ｎｍ以内に制御されていた。この結果より、本発明の
有効性が確認された。
波長は、１５５０.１６、１５５０.９０、１５５１.７
５、１５５２.５０、１５５３.３２、１５５４.１５、
１５５４.９２、１５５５.７１ｎｍであり、ＩＴＵグリ
ッドに１００ＧＨｚ（０.８０ｎｍ）間隔で一致する目
標の８波長（１５５０.１２、１５５０.９２、１５５
１.７２、１５５２.５２、１５５３.３３、１５５４.１
３、１５５４.９３、１５５５.７３ｎｍ）から±０.０
５ｎｍ以内に制御されていた。この結果より、本発明の
有効性が確認された。
【００６６】さらに、本実施例３の図面には図示しなか
ったが、前記光導波路のグレーティングを形成する位置
の近傍にマーカを備えることにより、グレーティングを
照射する位置が明確になり、グレーティング作製効率を
上昇することができる。
ったが、前記光導波路のグレーティングを形成する位置
の近傍にマーカを備えることにより、グレーティングを
照射する位置が明確になり、グレーティング作製効率を
上昇することができる。
【００６７】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形（実施例）態に基づき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施形態（実施例）に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可
能であることは勿論である。
前記実施形（実施例）態に基づき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施形態（実施例）に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可
能であることは勿論である。
【００６８】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
【００６９】本発明によれば、グレーティングを作製す
る光導波路の横にモニタ用光導波路を構成することによ
り、短時間で消光比の高い光波回路装置（ＭＺＩとＵＶ
誘起グレーティングを組み合わせたＷＤＭ用フィルタ）
を構成することができる。また、これにより、設計値通
りに波長が制御された光波回路装置（多波長レーザ）を
実現することができる。
る光導波路の横にモニタ用光導波路を構成することによ
り、短時間で消光比の高い光波回路装置（ＭＺＩとＵＶ
誘起グレーティングを組み合わせたＷＤＭ用フィルタ）
を構成することができる。また、これにより、設計値通
りに波長が制御された光波回路装置（多波長レーザ）を
実現することができる。
【００７０】また、光導波路のグレーティングを形成す
る位置の近傍にマーカを備えることにより、グレーティ
ングを照射する位置が明確になり、グレーティング作製
効率を上昇することができる。
る位置の近傍にマーカを備えることにより、グレーティ
ングを照射する位置が明確になり、グレーティング作製
効率を上昇することができる。
【図１】本発明による実施例１のモニタ用光導波路を備
えたＷＤＭ用フィルタの概略構成を示す模式図である。
えたＷＤＭ用フィルタの概略構成を示す模式図である。
【図２】本実施例１のモニタ用光導波路の屈折率変化を
示す図である。
示す図である。
【図３】本実施例１の２つのアームに同時に形成された
ＵＶ誘起グレーティングのスペクトルを示す図である。
ＵＶ誘起グレーティングのスペクトルを示す図である。
【図４】本発明による実施例２のモニタ用光導波路を備
えたＷＤＭ用フィルタの概略構成を示す模式図である。
えたＷＤＭ用フィルタの概略構成を示す模式図である。
【図５】本実施例２のモニタ用光導波路の屈折率変化を
示す図である。
示す図である。
【図６】本発明による実施例３のモニタ用光導波路を備
えた多波長レーザの概略構成を示す模式図である。
えた多波長レーザの概略構成を示す模式図である。
【図７】従来のＭＺＩとＵＶ誘起グレーティングを組み
合わせたＷＤＭ用フィルタの概略構成を示す模式図であ
る。
合わせたＷＤＭ用フィルタの概略構成を示す模式図であ
る。
【図８】従来のＷＤＭ用フィルタのポートａ→ｂへの出
力スペクトルの計算結果を示すグラフである。
力スペクトルの計算結果を示すグラフである。
【図９】従来のＷＤＭ用フィルタのグレーティングを形
成する方法を示す模式図である。
成する方法を示す模式図である。
【図１０】従来の多波長レーザの概略構成を示す模式図
である。
である。
１,９,１７…Ｓｉ基板（平面基板）
２…入出力光導波路
３ａ,３ｂ…方向性結合器またはＭＭＩカプラ
４ａ,４ｂ…直線光導波路
５ａ,５ｂ,５ｃ,５ｄ,１１,１２-１,１２-２,１２-３,
１２-４,１２-５,１２-６,１２-７,１２-８…グレーテ
ィング ａ,ｂ,ｃ,ｄ…入出力ポート １０…ＵＶ光 ６…フェーズマスク ７ａ,７ｂ…クラッド ８…コア １３-１,１３-２,１３-３,１３-４,１３-５,１３-６,１
３-７,１３-８…半導体ＬＤ １４-１,１４-２,１４-３,１４-４,１４-５,１４-６,１
４-７,１４-８…合波用の光導波路 １５…アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ） １６…出力光導波路 １８-１,１８-２,１８-３,２０-１,２０-２,２０-３,２
０-４,１９-１,１９-２,１９-３,１９-４,１９-５,１９
-６,１９-７,１９-８…モニタ用光導波路
１２-４,１２-５,１２-６,１２-７,１２-８…グレーテ
ィング ａ,ｂ,ｃ,ｄ…入出力ポート １０…ＵＶ光 ６…フェーズマスク ７ａ,７ｂ…クラッド ８…コア １３-１,１３-２,１３-３,１３-４,１３-５,１３-６,１
３-７,１３-８…半導体ＬＤ １４-１,１４-２,１４-３,１４-４,１４-５,１４-６,１
４-７,１４-８…合波用の光導波路 １５…アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ） １６…出力光導波路 １８-１,１８-２,１８-３,２０-１,２０-２,２０-３,２
０-４,１９-１,１９-２,１９-３,１９-４,１９-５,１９
-６,１９-７,１９-８…モニタ用光導波路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平11−295529（ＪＰ，Ａ)
特開2001−194549（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−223737（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−352346（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 6/10 - 6/14
G02B 5/18
G02F 1/00 - 1/313
H01S 5/00 - 5/50
Claims (3)
- 【請求項１】 平面基板上に形成された屈折率の高いコ
アとその周りのクラッドからなる光導波路で構成される
平面光波回路（ＰＬＣ）デバイスであって、２個の方向
性結合器とその２つの方向性結合器を結ぶ２本のアーム
直線導波路からなるマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）
の前記２本のアーム直線導波路に光誘起導波路型回折格
子（グレーティング）を作製する方法において、 前記マッハツェンダー干渉計の近傍に形成された少なく
とも互いに平行な直線部分を有する３本以上のモニタ用
光導波路に紫外線（ＵＶ）レーザ光を同時に照射して光
誘起導波路型回折格子を形成する工程と、 光誘起導波路型回折格子を形成した前記モニタ用光導波
路の各々を導波する光スペクトルを測定して各モニタ用
光導波路の屈折率変化を求める工程と、 各モニタ用光導波路の前記屈折率変化から前記紫外線
（ＵＶ）レーザ光のビームプロファイルを求めて前記２
本のアーム直線導波路に同時に前記光誘起導波路型回折
格子を形成する最適位置を計算する工程と、 前記最適位置に前記２本のアーム直線導波路の位置を調
節する工程と、 位置を調節した前記２本のアーム直線導波路に前記紫外
線レーザ光を同時に照射して光誘起導波路型回折格子を
形成する工程と、 を有することを特徴とする光誘起導波路型回折格子の作
製方法。 - 【請求項２】 平面基板上に形成された屈折率の高いコ
アとその周りのクラッドからなる光導波路で構成される
平面光波回路（ＰＬＣ）デバイスであって、２個の方向
性結合器とその２つの方向性結合器を結ぶ２本のアーム
直線導波路からなるマッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ）
の前記２本のアーム直線導波路に光誘起導波路型回折格
子（グレーティング）を作製する方法において、 前記マッハツェンダー干渉計の近傍に形成された少なく
とも直線部分を有する４本以上の光導波路であって、前
記４本以上の光導波路のうち少なくとも２本の光導波路
が平行でないモニタ用光導波路に紫外線（ＵＶ）レーザ
光を同時に照射して光誘起導波路型回折格子を形成する
工程と、 光誘起導波路型回折格子を形成した前記モニタ用光導波
路の各々を導波する光スペクトルを測定して各モニタ用
光導波路の屈折率変化を求める工程と、 各モニタ用光導波路の前記屈折率変化から前記紫外線レ
ーザ光のビームプロファイルを求めて前記２本のアーム
直線導波路に同時に前記光誘起導波路型回折格子を形成
する最適位置を計算する工程と、 前記最適位置に前記２本のアーム直線導波路の位置を調
節する工程と、 位置を調節した前記２本のアーム直線導波路に前記紫外
線レーザ光を同時に照射して光誘起導波路型回折格子を
形成する工程と、 を有することを特徴とする光誘起導波路型回折格子の作
製方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の光誘起
導波路型回折格子の作製方法において、 前記２本のアーム直線導波路の光誘起導波路型回折格子
（グレーティング）を形成する位置の近傍に設置したマ
ーカを用いて前記紫外線（ＵＶ）レーザ光を照射する位
置を調節する工程をさらに有することを特徴とする光誘
起導波路型回折格子の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000078803A JP3505123B2 (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 光誘起導波路型回折格子の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000078803A JP3505123B2 (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 光誘起導波路型回折格子の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001264555A JP2001264555A (ja) | 2001-09-26 |
| JP3505123B2 true JP3505123B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=18596161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000078803A Expired - Fee Related JP3505123B2 (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 光誘起導波路型回折格子の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3505123B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100955129B1 (ko) * | 2003-05-30 | 2010-04-28 | 정보통신연구진흥원 | 비간섭성 광대역 광원을 이용한 파장분할다중방식 수동형 광 네트워크 구현 방법 |
| JP6364706B2 (ja) * | 2013-05-16 | 2018-08-01 | 株式会社島津製作所 | 光モジュール |
| CN110109221B (zh) * | 2019-04-19 | 2020-06-19 | 宁波大学 | 基于石墨烯-氮化硅混合集成光波导的电光三人表决器 |
-
2000
- 2000-03-21 JP JP2000078803A patent/JP3505123B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001264555A (ja) | 2001-09-26 |
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