JP3509649B2 - 光波長合分波器 - Google Patents
光波長合分波器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波長合分波器に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信の分野においては、複数の信号を
別々の波長の光にのせて１本の光ファイバで伝送し、情
報容量を拡大する方法（波長分割多重方式）が検討さ
れ、その一部が実用化されている。この波長分割多重方
式においては、異なる波長の光を合波あるいは分波する
合分波器が重要な役割を果たしている。
別々の波長の光にのせて１本の光ファイバで伝送し、情
報容量を拡大する方法（波長分割多重方式）が検討さ
れ、その一部が実用化されている。この波長分割多重方
式においては、異なる波長の光を合波あるいは分波する
合分波器が重要な役割を果たしている。
【０００３】なかでもアレイ導波路回折格子は、チャネ
ル数によらず同一プロセス・同一工程数で作製でき、原
理的にも損失増加等の特性劣化が無いので、多チャネル
化した場合に波長多重伝送のキーデバイスとして有望視
されている。
ル数によらず同一プロセス・同一工程数で作製でき、原
理的にも損失増加等の特性劣化が無いので、多チャネル
化した場合に波長多重伝送のキーデバイスとして有望視
されている。
【０００４】合分波器の透過波長は、国際標準化規格に
従って、１００ＧＨｚ（約０．８ｎｍ）あるいは、その
倍数でチャネル間隔及び透過中心波長を設定するのが一
般的である。ところが、アレイ導波路型回折格子では、
コアやクラッドの屈折率のばらつきやコア幅のばらつ
き、基板（チップ）の収縮や反り等のプロセスのばらつ
きにより中心波長がシフトしてしまう。従来は中心波長
を国際標準化規格に設定するため、チップの温度係数を
利用し、ヒータやペルチェ素子等を用いて温度制御を行
っていた。
従って、１００ＧＨｚ（約０．８ｎｍ）あるいは、その
倍数でチャネル間隔及び透過中心波長を設定するのが一
般的である。ところが、アレイ導波路型回折格子では、
コアやクラッドの屈折率のばらつきやコア幅のばらつ
き、基板（チップ）の収縮や反り等のプロセスのばらつ
きにより中心波長がシフトしてしまう。従来は中心波長
を国際標準化規格に設定するため、チップの温度係数を
利用し、ヒータやペルチェ素子等を用いて温度制御を行
っていた。
【０００５】一般に温度制御可能な範囲は１０℃〜２０
℃程度であるため、例えば石英基板を用いた導波路（温
度係数約０．０１ｎｍ／℃）を用いると０．１〜０．２
ｎｍの範囲内でしか中心波長設定ができなかった。
℃程度であるため、例えば石英基板を用いた導波路（温
度係数約０．０１ｎｍ／℃）を用いると０．１〜０．２
ｎｍの範囲内でしか中心波長設定ができなかった。
【０００６】そこで、この問題を解決するため、バーニ
ヤ方式と呼ばれる手段が用いられた。このバーニヤ方式
では入力導波路を出力導波路よりも若干広いか、あるい
は狭く複数本配置し、出力導波路も複数本の付加ポート
を付けて、中心波長設定時には入出力ポートの組み合わ
せにより粗調整を行い、温度調整により微調整を行うも
のである。
ヤ方式と呼ばれる手段が用いられた。このバーニヤ方式
では入力導波路を出力導波路よりも若干広いか、あるい
は狭く複数本配置し、出力導波路も複数本の付加ポート
を付けて、中心波長設定時には入出力ポートの組み合わ
せにより粗調整を行い、温度調整により微調整を行うも
のである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チャネ
ル間隔が広い等、仕様によっては上述したバーニヤ方式
を用いても十分に中心波長の補正を行うことができない
という問題があった。また、入力に複数本のポートを必
要とするＮ×Ｍタイプのアレイ導波路回折格子では、こ
のバーニヤ方式が導入できないという問題があった。
ル間隔が広い等、仕様によっては上述したバーニヤ方式
を用いても十分に中心波長の補正を行うことができない
という問題があった。また、入力に複数本のポートを必
要とするＮ×Ｍタイプのアレイ導波路回折格子では、こ
のバーニヤ方式が導入できないという問題があった。
【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、プロセスばらつきによる中心波長ずれの補正を効率
良く隙間無く行うことができる光波長合分波器を提供す
ることにある。
し、プロセスばらつきによる中心波長ずれの補正を効率
良く隙間無く行うことができる光波長合分波器を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光波長合分波器は、波長分割多重光信号を入
力する複数本の入力導波路と、該複数本の入力導波路に
接続された入力側スラブ導波路と、該入力側スラブ導波
路に接続され所定の導波路長差ΔＬを有する複数本の導
波路からなるアレイ導波路と、該アレイ導波路に接続さ
れた出力側スラブ導波路と、該出力側スラブ導波路に接
続され上記波長分割多重光信号を分波して出力する複数
本の出力導波路とで構成された光回路が基板上に形成さ
れた光波長合分波器であって、前記複数本の出力導波路
には付加導波路が含まれており、前記入力導波路と前記
出力導波路との組み合わせとヒータによる温度調整によ
って中心波長が調整される光波長合分波器において、前
記基板上には二つの前記光回路が形成されており、該二
つの光回路は一方の光回路の入力側スラブ導波路と他方
の光回路の出力側スラブ導波路とが重なるように配置さ
れると共に、一方の光回路のアレイ導波路の導波路長差
ΔＬと他方の光回路のアレイ導波路の導波路長差ΔＬと
を異ならせることにより、一方の光回路で中心波長制御
を行えない波長領域と他方の光回路において中心波長制
御を行えない波長領域とが重複しないものである。
に本発明の光波長合分波器は、波長分割多重光信号を入
力する複数本の入力導波路と、該複数本の入力導波路に
接続された入力側スラブ導波路と、該入力側スラブ導波
路に接続され所定の導波路長差ΔＬを有する複数本の導
波路からなるアレイ導波路と、該アレイ導波路に接続さ
れた出力側スラブ導波路と、該出力側スラブ導波路に接
続され上記波長分割多重光信号を分波して出力する複数
本の出力導波路とで構成された光回路が基板上に形成さ
れた光波長合分波器であって、前記複数本の出力導波路
には付加導波路が含まれており、前記入力導波路と前記
出力導波路との組み合わせとヒータによる温度調整によ
って中心波長が調整される光波長合分波器において、前
記基板上には二つの前記光回路が形成されており、該二
つの光回路は一方の光回路の入力側スラブ導波路と他方
の光回路の出力側スラブ導波路とが重なるように配置さ
れると共に、一方の光回路のアレイ導波路の導波路長差
ΔＬと他方の光回路のアレイ導波路の導波路長差ΔＬと
を異ならせることにより、一方の光回路で中心波長制御
を行えない波長領域と他方の光回路において中心波長制
御を行えない波長領域とが重複しないものである。
【００１０】上記構成に加え本発明の光波長合分波器
は、重なるように配置されたスラブ導波路同士の交差す
る交差角度θが１０°〜８０°の範囲内であるのが好ま
しい。
は、重なるように配置されたスラブ導波路同士の交差す
る交差角度θが１０°〜８０°の範囲内であるのが好ま
しい。
【００１１】本発明によれば、一つの基板に二つの光回
路が配置されているので、±２ｎｍの全ての領域で中心
波長制御が行えるようになり、プロセスばらつきによる
中心波長ずれの補正を効率良く隙間無く行うことができ
る光波長合分波器の提供を実現することができる。
路が配置されているので、±２ｎｍの全ての領域で中心
波長制御が行えるようになり、プロセスばらつきによる
中心波長ずれの補正を効率良く隙間無く行うことができ
る光波長合分波器の提供を実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００１３】図１は本発明の光波長合分波器の一実施の
形態を示す平面図である。図２（ａ）は図１に示した光
波長合分波器に用いられる二つの光回路のうちの一方の
光回路の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断
面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の流域Ｂの部分拡大図で
ある。
形態を示す平面図である。図２（ａ）は図１に示した光
波長合分波器に用いられる二つの光回路のうちの一方の
光回路の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断
面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の流域Ｂの部分拡大図で
ある。
【００１４】本光波長合分波器は、波長分割多重光信号
を入力するコア１及びクラッド２からなる入力導波路１
０と、入力導波路１０に接続された入力側スラブ導波路
１１と、入力側スラブ導波路１１に接続され所定の導波
路長差ΔＬを有する複数本の導波路１２ａ、１２ｂ、
…、１２ｎからなるアレイ導波路１３と、アレイ導波路
１３に接続された出力側スラブ導波路１４と、出力側ス
ラブ導波路１４に接続され波長分割多重光信号を分波し
て出力する複数本の出力導波路１５とで構成された光回
路ＣＡが、入力導波路１６、入力側スラブ導波路１７、
複数本の導波路１８ａ、１８ｂ、…、１８ｎからなるア
レイ導波路１９、出力側スラブ導波路２０及び出力導波
路２１で光回路ＣＡと同様に構成された光回路ＣＢに対
して、１８０°回転させて、スラブ導波路１１、１４、
１７、２０で交差するように配置されたものである。
を入力するコア１及びクラッド２からなる入力導波路１
０と、入力導波路１０に接続された入力側スラブ導波路
１１と、入力側スラブ導波路１１に接続され所定の導波
路長差ΔＬを有する複数本の導波路１２ａ、１２ｂ、
…、１２ｎからなるアレイ導波路１３と、アレイ導波路
１３に接続された出力側スラブ導波路１４と、出力側ス
ラブ導波路１４に接続され波長分割多重光信号を分波し
て出力する複数本の出力導波路１５とで構成された光回
路ＣＡが、入力導波路１６、入力側スラブ導波路１７、
複数本の導波路１８ａ、１８ｂ、…、１８ｎからなるア
レイ導波路１９、出力側スラブ導波路２０及び出力導波
路２１で光回路ＣＡと同様に構成された光回路ＣＢに対
して、１８０°回転させて、スラブ導波路１１、１４、
１７、２０で交差するように配置されたものである。
【００１５】すなわち、この光波長合分波器は、一つの
基板２２上に入力側スラブ導波路１１と出力側スラブ導
波路２０とが重なり、入力側スラブ導波路１７と出力側
スラブ導波路１４とが重なるように配置され、二つのア
レイ導波路１３、１９の導波路１２ａ、１２ｂ、…、１
２ｎ、１８ａ、１８ｂ、…、１８ｎの導波路長差ΔＬが
異なったものである。
基板２２上に入力側スラブ導波路１１と出力側スラブ導
波路２０とが重なり、入力側スラブ導波路１７と出力側
スラブ導波路１４とが重なるように配置され、二つのア
レイ導波路１３、１９の導波路１２ａ、１２ｂ、…、１
２ｎ、１８ａ、１８ｂ、…、１８ｎの導波路長差ΔＬが
異なったものである。
【００１６】本光波長合分波器は、分波間隔を１００Ｇ
Ｈｚ（０．８ｎｍ）とし、チャネル数を２４とした。入
力導波路１０、１６の本数を７とし、入力導波路１０、
１６の間隔を１２５ＧＨｚ（１．０ｎｍ）とし、出力側
の付加導波路２３、２４を上下２本ずつ計４本とした。
すなわち、出力端に引き伸ばされる出力導波路１５の本
数は２８本である。また、光回路ＣＡと光回路ＣＢと
は、設計中心波長が０．５ｎｍシフトする設計パラメー
タとした。中心波長の０．５ｎｍシフトはアレイ導波路
長差ΔＬ換算で０．０１ｎｍ以下であり、見掛け上の光
回路構造は略等価である。なお、光回路ＣＡ、ＣＢの２
回路配置による基板サイズ（チップサイズ）の増加はな
い。
Ｈｚ（０．８ｎｍ）とし、チャネル数を２４とした。入
力導波路１０、１６の本数を７とし、入力導波路１０、
１６の間隔を１２５ＧＨｚ（１．０ｎｍ）とし、出力側
の付加導波路２３、２４を上下２本ずつ計４本とした。
すなわち、出力端に引き伸ばされる出力導波路１５の本
数は２８本である。また、光回路ＣＡと光回路ＣＢと
は、設計中心波長が０．５ｎｍシフトする設計パラメー
タとした。中心波長の０．５ｎｍシフトはアレイ導波路
長差ΔＬ換算で０．０１ｎｍ以下であり、見掛け上の光
回路構造は略等価である。なお、光回路ＣＡ、ＣＢの２
回路配置による基板サイズ（チップサイズ）の増加はな
い。
【００１７】表１及び表２にポート補正による中心波長
シフト量を示す。
シフト量を示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】ヒータによる温度設定範囲は１５℃であ
る。従来は１つの基板に光回路が１回路のみ配置されて
いたため、ポート補正を行っても断続的にしか中心波長
制御が行えなかった（表１参照）。しかし、１つの基板
に光回路を２回路配置することにより±２ｎｍの全ての
領域で中心波長制御が行えるようになった（表１、表２
参照）。なお、本光波長合分波器をモジュール化するに
は、ポート補正後の中心波長最適ポートのみに光ファイ
バを接続すればよい。
る。従来は１つの基板に光回路が１回路のみ配置されて
いたため、ポート補正を行っても断続的にしか中心波長
制御が行えなかった（表１参照）。しかし、１つの基板
に光回路を２回路配置することにより±２ｎｍの全ての
領域で中心波長制御が行えるようになった（表１、表２
参照）。なお、本光波長合分波器をモジュール化するに
は、ポート補正後の中心波長最適ポートのみに光ファイ
バを接続すればよい。
【００２１】また、本発明の光波長合分波器は一つの基
板上に二つの光回路を配置するので、中心波長補正のみ
ならず、歩留向上も見込める。
板上に二つの光回路を配置するので、中心波長補正のみ
ならず、歩留向上も見込める。
【００２２】ここで、本発明では一つの基板に二つの光
回路が必要である。そのため、２回路のうちの一方を１
８０°回転させ、光学特性に影響の出ない入力側スラブ
導波路１１と出力側スラブ導波路２０、あるいは入力側
スラブ導波路１７と出力側スラブ導波路１４とが交差す
るように配置するため、入力側スラブ導波路１１と出力
側スラブ導波路２０とが交差する交差角度θ（あるいは
入力側スラブ導波路１７と出力側スラブ導波路１４とが
交差する交差角度θ）に制限がある。交差角度θをθ＝
０°及びθ＝９０°とした場合にはスラブ導波路１１、
１４、１７、２０以外のアレイ導波路１３、１９、入力
導波路１０、１６、出力導波路１５、２１で交差が生じ
てしまうため、特性劣化が起こってしまう。従ってスラ
ブ導波路１１、１４、１７、２０の交差角度θは１０°
〜８０°の間に設定することが好ましい。
回路が必要である。そのため、２回路のうちの一方を１
８０°回転させ、光学特性に影響の出ない入力側スラブ
導波路１１と出力側スラブ導波路２０、あるいは入力側
スラブ導波路１７と出力側スラブ導波路１４とが交差す
るように配置するため、入力側スラブ導波路１１と出力
側スラブ導波路２０とが交差する交差角度θ（あるいは
入力側スラブ導波路１７と出力側スラブ導波路１４とが
交差する交差角度θ）に制限がある。交差角度θをθ＝
０°及びθ＝９０°とした場合にはスラブ導波路１１、
１４、１７、２０以外のアレイ導波路１３、１９、入力
導波路１０、１６、出力導波路１５、２１で交差が生じ
てしまうため、特性劣化が起こってしまう。従ってスラ
ブ導波路１１、１４、１７、２０の交差角度θは１０°
〜８０°の間に設定することが好ましい。
【００２３】なお、本実施の形態では分波間隔を１００
ＧＨｚとし、入力側導波路の波長間隔を１２５ＧＨｚと
したがこれに限定されるものではなく、波長間隔や入出
力導波路の本数等によってフレキシブルな設計が可能で
ある。
ＧＨｚとし、入力側導波路の波長間隔を１２５ＧＨｚと
したがこれに限定されるものではなく、波長間隔や入出
力導波路の本数等によってフレキシブルな設計が可能で
ある。
【００２４】以上において本発明によれば、一つの基板
上に二つの光回路をスラブ導波路で重なるように配置
し、各アレイ導波路の導波路長差ΔＬが異なるようにす
ることにより、ポート補正による中心波長設定を連続的
に行えるようにし、さらに歩留向上も見込める。
上に二つの光回路をスラブ導波路で重なるように配置
し、各アレイ導波路の導波路長差ΔＬが異なるようにす
ることにより、ポート補正による中心波長設定を連続的
に行えるようにし、さらに歩留向上も見込める。
【００２５】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００２６】プロセスばらつきによる中心波長ずれの補
正を効率良く隙間無く行うことができる光波長合分波器
の提供を実現することができる。
正を効率良く隙間無く行うことができる光波長合分波器
の提供を実現することができる。
【図１】図１は本発明の光波長合分波器の一実施の形態
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図２】（ａ）は図１に示した光波長合分波器に用いら
れる二つの光回路のうちの一方の光回路の平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）の流
域Ｂの部分拡大図である。
れる二つの光回路のうちの一方の光回路の平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）の流
域Ｂの部分拡大図である。
１０、１６ 入力導波路
１１、１７ 入力側スラブ導波路
１３、１９ アレイ導波路
１４、２０ 出力側スラブ導波路
１５、２１ 出力導波路
２２ 基板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 上塚 尚登
茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日
立電線株式会社 オプトロシステム研究
所内
(56)参考文献 特開 平11−223736（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−318987（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 6/12 - 6/14
G02F 1/00 - 1/313
Claims (2)
- 【請求項１】 波長分割多重光信号を入力する複数本の
入力導波路と、該複数本の入力導波路に接続された入力
側スラブ導波路と、該入力側スラブ導波路に接続され所
定の導波路長差ΔＬを有する複数本の導波路からなるア
レイ導波路と、該アレイ導波路に接続された出力側スラ
ブ導波路と、該出力側スラブ導波路に接続され上記波長
分割多重光信号を分波して出力する複数本の出力導波路
とで構成された光回路が基板上に形成された光波長合分
波器であって、 前記複数本の出力導波路には付加導波路が含まれてお
り、前記入力導波路と前記出力導波路との組み合わせと
ヒータによる温度調整によって中心波長が調整される光
波長合分波器 において、前記基板上には 二つの前記光回路が形成されており、該
二つの光回路は一方の光回路の入力側スラブ導波路と他
方の光回路の出力側スラブ導波路とが重なるように配置
されると共に、一方の光回路のアレイ導波路の導波路長
差ΔＬと他方の光回路のアレイ導波路の導波路長差ΔＬ
とを異ならせることにより、一方の光回路で中心波長制
御を行えない波長領域と他方の光回路において中心波長
制御を行えない波長領域とが重複しないことを特徴とす
る光波長合分波器。 - 【請求項２】 重なるように配置されたスラブ導波路同
士の交差する交差角度θが１０°〜８０°の範囲内であ
る請求項１に記載の光波長合分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22400499A JP3509649B2 (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 光波長合分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22400499A JP3509649B2 (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 光波長合分波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001051136A JP2001051136A (ja) | 2001-02-23 |
| JP3509649B2 true JP3509649B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=16807093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22400499A Expired - Fee Related JP3509649B2 (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 光波長合分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3509649B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002014245A (ja) | 2000-06-28 | 2002-01-18 | Nec Corp | アレイ導波路回折格子、アレイ導波路回折格子を用いた光合分波システム及び光合分波装置 |
| US8285150B2 (en) | 2006-10-02 | 2012-10-09 | Futurewei Technologies, Inc. | Method and system for integrated DWDM transmitters |
| US8285149B2 (en) * | 2006-10-02 | 2012-10-09 | Futurewei Technologies, Inc. | Method and system for integrated DWDM transmitters |
| US8050525B2 (en) | 2006-10-11 | 2011-11-01 | Futurewei Technologies, Inc. | Method and system for grating taps for monitoring a DWDM transmitter array integrated on a PLC platform |
| US8285151B2 (en) | 2006-10-20 | 2012-10-09 | Futurewei Technologies, Inc. | Method and system for hybrid integrated 1XN DWDM transmitter |
| JP5086164B2 (ja) * | 2008-04-25 | 2012-11-28 | 日本電信電話株式会社 | 光波長合分波回路 |
| JP4934687B2 (ja) * | 2009-01-28 | 2012-05-16 | 古河電気工業株式会社 | アレイ導波路格子チップおよび平面光波回路 |
-
1999
- 1999-08-06 JP JP22400499A patent/JP3509649B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001051136A (ja) | 2001-02-23 |
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