JP3515532B2 - 光信号処理回路 - Google Patents
光信号処理回路Info
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- signal processing
- waveguide
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超高速の光信号を
処理する光信号処理回路に関し、より詳細には、アレイ
導波路及びスラブ導波路を備えたアレイ導波路格子と空
間位相フィルタとを用いたスペクトルフィルタリングに
よる反射型の光信号処理回路に関する。
処理する光信号処理回路に関し、より詳細には、アレイ
導波路及びスラブ導波路を備えたアレイ導波路格子と空
間位相フィルタとを用いたスペクトルフィルタリングに
よる反射型の光信号処理回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光信号伝送や光信号処理技術の発展に伴
い、より多くの光信号を１本のファイバで伝送するため
には、波長分割多重（ＷＤＭ；wavelength division mu
ltiplexing）方式において、波長多重数を増加させるこ
とが必要になってきている。とりわけ、運用・監視・保
守の簡便さという観点から、１チャネルあたりのビット
レートは速いほうが望ましく、チャネルあたり４０Ｇｂ
ｉｔ／ｓを超える高速チャネルＷＤＭシステムが必要と
なってきている。
い、より多くの光信号を１本のファイバで伝送するため
には、波長分割多重（ＷＤＭ；wavelength division mu
ltiplexing）方式において、波長多重数を増加させるこ
とが必要になってきている。とりわけ、運用・監視・保
守の簡便さという観点から、１チャネルあたりのビット
レートは速いほうが望ましく、チャネルあたり４０Ｇｂ
ｉｔ／ｓを超える高速チャネルＷＤＭシステムが必要と
なってきている。
【０００３】また近年、より多くの光信号を光ファイバ
伝送させるために従来通信波長として用いられてきたＣ
バンド（１５５０ｎｍを中心にして１５３０−１５７０
ｎｍ）のみならず、Ｃバンドの長波長側（Ｌバンド；１
５９０ｎｍを中心にして１５６０−１６２０ｎｍ）や短
波長側（Ｓバンド；１５１０ｎｍを中心にして１４８０
−１５４０ｎｍ）の波長帯を組み合わせたマルチバンド
ＷＤＭシステムも光ファイバアンプの実現にともなって
その利用が始まっている。
伝送させるために従来通信波長として用いられてきたＣ
バンド（１５５０ｎｍを中心にして１５３０−１５７０
ｎｍ）のみならず、Ｃバンドの長波長側（Ｌバンド；１
５９０ｎｍを中心にして１５６０−１６２０ｎｍ）や短
波長側（Ｓバンド；１５１０ｎｍを中心にして１４８０
−１５４０ｎｍ）の波長帯を組み合わせたマルチバンド
ＷＤＭシステムも光ファイバアンプの実現にともなって
その利用が始まっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】１チャネルあたりの信
号伝送速度が、１０Ｇｂｉｔ／ｓ以下のＷＤＭシステム
の場合、ＷＤＭ信号を一括分散補償するために分散補償
ファイバ（ＤＣＦ）と呼ばれるファイバで、ＷＤＭバン
ド中心の１点において分散値をゼロにするだけ十分な伝
送品質を保つことは可能であった。しかしながら、光信
号の分散限界は符号化フォーマットが同じ場合で比較す
ると、チャネルビットレートの２乗に比例して弱くなっ
てしまうため、４０Ｇｂｉｔ／ｓを越えるチャネルビッ
トレートで伝送を行うと、ＤＣＦのみによるＷＤＭバン
ド中心のみの分散補償では、ファイバの分散の波長依存
性（分散スロープ）によってＷＤＭバンドの両端での波
長では、分散限界を容易に超えてしまうという問題があ
った。
号伝送速度が、１０Ｇｂｉｔ／ｓ以下のＷＤＭシステム
の場合、ＷＤＭ信号を一括分散補償するために分散補償
ファイバ（ＤＣＦ）と呼ばれるファイバで、ＷＤＭバン
ド中心の１点において分散値をゼロにするだけ十分な伝
送品質を保つことは可能であった。しかしながら、光信
号の分散限界は符号化フォーマットが同じ場合で比較す
ると、チャネルビットレートの２乗に比例して弱くなっ
てしまうため、４０Ｇｂｉｔ／ｓを越えるチャネルビッ
トレートで伝送を行うと、ＤＣＦのみによるＷＤＭバン
ド中心のみの分散補償では、ファイバの分散の波長依存
性（分散スロープ）によってＷＤＭバンドの両端での波
長では、分散限界を容易に超えてしまうという問題があ
った。
【０００５】例えば、通常のファイバではその分散スロ
ープの代表値は、0.０７ｐｓ／ｎｍ ２／ｋｍである。３
０ｎｍの波長帯域を使用して１００ｋｍの伝送を行う場
合のＷＤＭバンド端での分散スロープによる残留分散値
は＋１０５ｐｓ／ｎｍ又は−１０５ｐｓ／ｎｍになる。
１０Ｇｂｉｔ／ｓのＮＲＺ信号の分散限界は約１３００
ｐｓ／ｎｍであり、残留分散値は致命的な問題とはなら
ないが、４０Ｇｂｉｔ／ｓのＮＲＺ信号は分散限界が、
１０Ｇｂｉｔ／ｓ信号の約１／１６、つまり約±４０ｐ
ｓ／ｎｍとなるため、分散限界を超えてしまい、品質の
高い伝送を行うことができなくなる。
ープの代表値は、0.０７ｐｓ／ｎｍ ２／ｋｍである。３
０ｎｍの波長帯域を使用して１００ｋｍの伝送を行う場
合のＷＤＭバンド端での分散スロープによる残留分散値
は＋１０５ｐｓ／ｎｍ又は−１０５ｐｓ／ｎｍになる。
１０Ｇｂｉｔ／ｓのＮＲＺ信号の分散限界は約１３００
ｐｓ／ｎｍであり、残留分散値は致命的な問題とはなら
ないが、４０Ｇｂｉｔ／ｓのＮＲＺ信号は分散限界が、
１０Ｇｂｉｔ／ｓ信号の約１／１６、つまり約±４０ｐ
ｓ／ｎｍとなるため、分散限界を超えてしまい、品質の
高い伝送を行うことができなくなる。
【０００６】このような問題を解決するために、従来か
らアレイ導波路格子（ＡＷＧ；Arrayed Waveguide Grat
ing）と空間位相フィルタとを用いた分散スロープ補償
器が実現されている。ＡＷＧは、従来の通信波長帯（Ｃ
バンド）をカバーできる、非常に高帯域な自由スペクト
ルレンジ（ＦＳＲ；Free Spectral Range）を持ってい
ることが特徴である。
らアレイ導波路格子（ＡＷＧ；Arrayed Waveguide Grat
ing）と空間位相フィルタとを用いた分散スロープ補償
器が実現されている。ＡＷＧは、従来の通信波長帯（Ｃ
バンド）をカバーできる、非常に高帯域な自由スペクト
ルレンジ（ＦＳＲ；Free Spectral Range）を持ってい
ることが特徴である。
【０００７】しかしながら、従来の一括分散スロープ補
償器をマルチバンドＷＤＭシステムに適用する際には６
０ｎｍを超えるＦＳＲを持つＡＷＧを作製する必要があ
るが、そのためには、ＡＷＧ素子の大きさが非常に大き
くなってしまうこと、さらにＡＷＧの分解時間を従来の
ＡＷＧの半分にする必要から、ＡＷＧを構成する導波路
の屈折率の不均一性や、導波路形成の際の作製誤差など
に起因する位相ノイズのため、そのような非常に大きな
ＦＳＲをもつＡＷＧを実現することは困難であった。
償器をマルチバンドＷＤＭシステムに適用する際には６
０ｎｍを超えるＦＳＲを持つＡＷＧを作製する必要があ
るが、そのためには、ＡＷＧ素子の大きさが非常に大き
くなってしまうこと、さらにＡＷＧの分解時間を従来の
ＡＷＧの半分にする必要から、ＡＷＧを構成する導波路
の屈折率の不均一性や、導波路形成の際の作製誤差など
に起因する位相ノイズのため、そのような非常に大きな
ＦＳＲをもつＡＷＧを実現することは困難であった。
【０００８】他の解決方法としてマルチバンドＷＤＭ信
号をＷＤＭカプラにより各バンドに分離してシングルバ
ンド対応の従来の分散スロープ補償器を複数用いてそれ
ぞれのバンドについて補償を行う方法もあるが、高価に
なってしまうという問題があった。
号をＷＤＭカプラにより各バンドに分離してシングルバ
ンド対応の従来の分散スロープ補償器を複数用いてそれ
ぞれのバンドについて補償を行う方法もあるが、高価に
なってしまうという問題があった。
【０００９】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、従来のシングルバ
ンドＷＤＭシステム用の分散補償器を構成するＡＷＧと
同程度の導波路パラメータで作製可能であり、一括で複
数のＷＤＭバンドの分散を補償できるような光信号処理
回路を提供することにある。
たもので、その目的とするところは、従来のシングルバ
ンドＷＤＭシステム用の分散補償器を構成するＡＷＧと
同程度の導波路パラメータで作製可能であり、一括で複
数のＷＤＭバンドの分散を補償できるような光信号処理
回路を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、アレイ
導波路及びスラブ導波路を備えた１個のアレイ導波路格
子と空間位相フィルタとを用いたスペクトルフィルタリ
ングによる反射型の光信号処理回路において、前記１個
のアレイ導波路格子は、空間的に異なる位置に入出力光
ポートを複数有し、該入出力ポートの各々には、異なる
波長帯の光信号が入力され、前記空間位相フィルタは、
前記１個のアレイ導波路格子に対して、前記入出力ポー
トの各々に入力された異なる波長帯である複数のＷＤＭ
バンドの分散スロープを一括で補償できるようにしたこ
とを特徴とする。また、請求項２に記載の発明は、請求
項１に記載の発明において、前記スラブ導波路の焦点面
近傍に溝を設けるとともに、該溝の中に結像させた入射
光信号を基板に対して垂直方向に出射させるための反射
鏡を設け、前記空間位相フィルタを前記反射鏡によって
反射された信号光に対して変調を与えられるように配置
され、前記空間位相フィルタは、光信号の各々の周波数
成分に位相遅延を加える構造であり、その表面が高反射
ミラーで被覆されており、前記スラブ導波路と前記反射
鏡と前記空間位相フィルタとを結合する光路となる空間
が樹脂で充填されていることを特徴とする。
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、アレイ
導波路及びスラブ導波路を備えた１個のアレイ導波路格
子と空間位相フィルタとを用いたスペクトルフィルタリ
ングによる反射型の光信号処理回路において、前記１個
のアレイ導波路格子は、空間的に異なる位置に入出力光
ポートを複数有し、該入出力ポートの各々には、異なる
波長帯の光信号が入力され、前記空間位相フィルタは、
前記１個のアレイ導波路格子に対して、前記入出力ポー
トの各々に入力された異なる波長帯である複数のＷＤＭ
バンドの分散スロープを一括で補償できるようにしたこ
とを特徴とする。また、請求項２に記載の発明は、請求
項１に記載の発明において、前記スラブ導波路の焦点面
近傍に溝を設けるとともに、該溝の中に結像させた入射
光信号を基板に対して垂直方向に出射させるための反射
鏡を設け、前記空間位相フィルタを前記反射鏡によって
反射された信号光に対して変調を与えられるように配置
され、前記空間位相フィルタは、光信号の各々の周波数
成分に位相遅延を加える構造であり、その表面が高反射
ミラーで被覆されており、前記スラブ導波路と前記反射
鏡と前記空間位相フィルタとを結合する光路となる空間
が樹脂で充填されていることを特徴とする。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。図１は、本発明の光信号処理回
路の一実施形態を示す図で、図中符号１０１は、信号光
を入射及び出射させるための２本以上の導波路で、１０
２はスラブ導波路で、導波路１０１の光をアレイ導波路
１０３に分配する機能を有する。アレイ導波路１０３
は、入射信号光を時間−空間変換する機能を有する。
施例について説明する。図１は、本発明の光信号処理回
路の一実施形態を示す図で、図中符号１０１は、信号光
を入射及び出射させるための２本以上の導波路で、１０
２はスラブ導波路で、導波路１０１の光をアレイ導波路
１０３に分配する機能を有する。アレイ導波路１０３
は、入射信号光を時間−空間変換する機能を有する。
【００１７】１０４はスラブ導波路であり、アレイ導波
路１０３の出力光をそれぞれフーリエ変換させる機能を
有する。つまり、スラブ導波路１０４のアレイ導波路に
接続された端面とは反対側に端面（焦点面）において入
力光信号の周波数成分が空間的に展開されており、空間
軸と周波数軸とは線分散を通じて互いに比例関係にあ
る。
路１０３の出力光をそれぞれフーリエ変換させる機能を
有する。つまり、スラブ導波路１０４のアレイ導波路に
接続された端面とは反対側に端面（焦点面）において入
力光信号の周波数成分が空間的に展開されており、空間
軸と周波数軸とは線分散を通じて互いに比例関係にあ
る。
【００１８】符号１０５は４５度ミラーであり、焦点面
においてフーリエ変換されて空間的に展開された信号光
を基板に対して上方に反射させる機能を有する。１０６
は空間フィルタであり、４５度ミラー１０５で反射した
光信号の各々の周波数成分に位相遅延を加える構造にな
っている。
においてフーリエ変換されて空間的に展開された信号光
を基板に対して上方に反射させる機能を有する。１０６
は空間フィルタであり、４５度ミラー１０５で反射した
光信号の各々の周波数成分に位相遅延を加える構造にな
っている。
【００１９】空間位相フィルタによって周波数スペクト
ルの位相を制御された光信号は、再びスラブ導波路１０
４に入射し、逆経路を経て入射導波路１０１に戻る。導
波路１０１とスラブ導波路１０２とアレイ導波路１０３
とスラブ導波路１０４からなる光信号処理回路の構成
は、一般的にアレイ導波路格子１００と言われている。
このアレイ導波路格子１００は、入出力ポート＃１，＃
２を備えていて、スラブ導波路１０４の焦点面において
空間展開されたあるスペクトル成分の位置は、スラブ導
波路１０２への入射位置が異なると、それに伴って異な
った位置に焦点を結ぶため、複数の導波路１０１におい
て、異なるポートから入射した信号は、その中心周波数
は異なって位置することになる。
ルの位相を制御された光信号は、再びスラブ導波路１０
４に入射し、逆経路を経て入射導波路１０１に戻る。導
波路１０１とスラブ導波路１０２とアレイ導波路１０３
とスラブ導波路１０４からなる光信号処理回路の構成
は、一般的にアレイ導波路格子１００と言われている。
このアレイ導波路格子１００は、入出力ポート＃１，＃
２を備えていて、スラブ導波路１０４の焦点面において
空間展開されたあるスペクトル成分の位置は、スラブ導
波路１０２への入射位置が異なると、それに伴って異な
った位置に焦点を結ぶため、複数の導波路１０１におい
て、異なるポートから入射した信号は、その中心周波数
は異なって位置することになる。
【００２０】また、導波路パラメタによって決まるＦＳ
Ｒ（中心周波数ｖ０を回折次数ｍで割った周波数範囲）
周波数だけ異なった周波数成分は、その特性により、空
間的に同位置に焦点を結ぶという特徴を有している。
Ｒ（中心周波数ｖ０を回折次数ｍで割った周波数範囲）
周波数だけ異なった周波数成分は、その特性により、空
間的に同位置に焦点を結ぶという特徴を有している。
【００２１】本実施例においては、導波路を石英導波路
で構成した。石英導波路および４５度ミラーの作製方法
は、以下の通りである。石英導波路は、単結晶シリコン
の基板上に火炎加水分解体積法（ＦＨＤ法）によって下
部クラッド層、コア層の順にガラス微粒子膜として堆積
させた後、アニール炉中で高温に加熱し、シリコン基板
上を覆う透明なガラス膜とする。
で構成した。石英導波路および４５度ミラーの作製方法
は、以下の通りである。石英導波路は、単結晶シリコン
の基板上に火炎加水分解体積法（ＦＨＤ法）によって下
部クラッド層、コア層の順にガラス微粒子膜として堆積
させた後、アニール炉中で高温に加熱し、シリコン基板
上を覆う透明なガラス膜とする。
【００２２】その後、導波路の形にパターニングを施
し、ドライエッチングを用いて不要なコア層を除去した
後、再びＦＨＤ法を用いて上部クラッド層を堆積させ、
高温に加熱して上部クラッド層を透明化させることで作
製した。その後、パターニングを行い、反応性イオンエ
ッチング装置によって、スラブ導波路１０４の焦点面近
傍に焦点面に沿った幅５０ｎｍの溝を形成し、エポキシ
レジンを流し込んでレジン部表面に金を蒸着して４５度
ミラーとした。
し、ドライエッチングを用いて不要なコア層を除去した
後、再びＦＨＤ法を用いて上部クラッド層を堆積させ、
高温に加熱して上部クラッド層を透明化させることで作
製した。その後、パターニングを行い、反応性イオンエ
ッチング装置によって、スラブ導波路１０４の焦点面近
傍に焦点面に沿った幅５０ｎｍの溝を形成し、エポキシ
レジンを流し込んでレジン部表面に金を蒸着して４５度
ミラーとした。
【００２３】図２は、本実施例でのフィルタ部分の拡大
図で、石英基板２０１の上にＰＭＧＡをスピンコートし
てベーキングを行った後、電子線描画装置を用いて空間
的に打ち込み電荷量を変化させて描画した後、現像を行
うことで空間的に厚みの異なるＰＭＧＩ膜２０２を形成
した。その後、表面に金を蒸着して金ミラー２０３とす
ることで反射型フィルタとした。なお、符号２０４は石
英、２０５はフィルタ基板、２０６は、屈折率が石英と
略等しいような接着剤を示している。
図で、石英基板２０１の上にＰＭＧＡをスピンコートし
てベーキングを行った後、電子線描画装置を用いて空間
的に打ち込み電荷量を変化させて描画した後、現像を行
うことで空間的に厚みの異なるＰＭＧＩ膜２０２を形成
した。その後、表面に金を蒸着して金ミラー２０３とす
ることで反射型フィルタとした。なお、符号２０４は石
英、２０５はフィルタ基板、２０６は、屈折率が石英と
略等しいような接着剤を示している。
【００２４】図３は、本実施例での導波路と空間フィル
タとの結合部分の拡大図で、フィルタ基板２０５の上に
ＰＭＧＩ膜２０２を形成し、さらにその上に金を蒸着し
て金ミラー２０３を形成している。空間フィルタ１０６
を石英と屈折率がほぼ同一の紫外線硬化樹脂を用いて接
着を行い、スラブ導波路１０４と空間位相フィルタ１０
６との光結合損失を低減させている。
タとの結合部分の拡大図で、フィルタ基板２０５の上に
ＰＭＧＩ膜２０２を形成し、さらにその上に金を蒸着し
て金ミラー２０３を形成している。空間フィルタ１０６
を石英と屈折率がほぼ同一の紫外線硬化樹脂を用いて接
着を行い、スラブ導波路１０４と空間位相フィルタ１０
６との光結合損失を低減させている。
【００２５】本実施例では石英導波路を用いたが、Ｉｎ
Ｐ等の半導体層にコア層としてＩｎＧａＡｓＰ等のクラ
ッドよりも屈折率の高い半導体をエピタキシャル成長さ
せパターニング、およびエッチングによって作製した半
導体の導波路構造や、コアを重水素化ＰＭＭＡ、クラッ
ドを紫外線硬化樹脂とするようなポリマーからなる導波
路構造などについても同様の機能を持つことは明らかで
ある。この場合は、使用したい波長域において材料が十
分透明であることが望ましい。
Ｐ等の半導体層にコア層としてＩｎＧａＡｓＰ等のクラ
ッドよりも屈折率の高い半導体をエピタキシャル成長さ
せパターニング、およびエッチングによって作製した半
導体の導波路構造や、コアを重水素化ＰＭＭＡ、クラッ
ドを紫外線硬化樹脂とするようなポリマーからなる導波
路構造などについても同様の機能を持つことは明らかで
ある。この場合は、使用したい波長域において材料が十
分透明であることが望ましい。
【００２６】また、本実施例における空間位相フィルタ
は、ＰＭＧＩ膜の上面に金を蒸着することで作製した
が、ＰＭＧＩ膜の下面に金をあらかじめ蒸着し、ＰＭＧ
Ｉ膜を形成後、上面に無反射コーティングを形成する方
法でも作製可能である。また、本実施例で用いたＰＭＧ
Ｉの代わりに石英など別の材料で構成することも可能で
ある。
は、ＰＭＧＩ膜の上面に金を蒸着することで作製した
が、ＰＭＧＩ膜の下面に金をあらかじめ蒸着し、ＰＭＧ
Ｉ膜を形成後、上面に無反射コーティングを形成する方
法でも作製可能である。また、本実施例で用いたＰＭＧ
Ｉの代わりに石英など別の材料で構成することも可能で
ある。
【００２７】本実施例では、アレイ導波路格子のＦＳＲ
は４．３２ＴＨｚで、入出力ポートは２つとし、これら
は０．１８ＴＨｚの周波数に相当する空間間隔でスラブ
導波路１０２に入射させるように設計した。これによっ
て、４．５ＴＨｚの周波数分だけ離れている２つのＷＤ
Ｍバンドの分散スロープを同一の空間位相フィルタでも
って補償することが可能になる。３つ以上の入出力ポー
トを設ければ、３つ以上のＷＤＭバンドの分散スロープ
も本発明の光信号処理回路で補償できるようになること
は言うまでもない。
は４．３２ＴＨｚで、入出力ポートは２つとし、これら
は０．１８ＴＨｚの周波数に相当する空間間隔でスラブ
導波路１０２に入射させるように設計した。これによっ
て、４．５ＴＨｚの周波数分だけ離れている２つのＷＤ
Ｍバンドの分散スロープを同一の空間位相フィルタでも
って補償することが可能になる。３つ以上の入出力ポー
トを設ければ、３つ以上のＷＤＭバンドの分散スロープ
も本発明の光信号処理回路で補償できるようになること
は言うまでもない。
【００２８】図４は、本発明の光信号処理回路の特性を
確認するためのシステム構成図で、図中符号３０１は波
長可変レーザ、３０２はパルスパターン発生器、３０３
は分散シフトファイバ（１００ｋｍ）、３０４はサーキ
ュレータ、３０５は受信器、３０６はエラー検出器、３
０７は１×２ＷＤＭフィルタ、３０８はＣバンド用ＤＣ
Ｆ、３０９はＬバンド用ＤＣＦで、Ｃバンド用ＤＣＦ３
０８は、アレイ導波路格子１００に相当する分散スロー
プ補償器の入出力ポート＃１に接続され、Ｌバンド用Ｄ
ＣＦ３０９は、分散スロープ補償器の入出力ポート＃２
に接続されている。
確認するためのシステム構成図で、図中符号３０１は波
長可変レーザ、３０２はパルスパターン発生器、３０３
は分散シフトファイバ（１００ｋｍ）、３０４はサーキ
ュレータ、３０５は受信器、３０６はエラー検出器、３
０７は１×２ＷＤＭフィルタ、３０８はＣバンド用ＤＣ
Ｆ、３０９はＬバンド用ＤＣＦで、Ｃバンド用ＤＣＦ３
０８は、アレイ導波路格子１００に相当する分散スロー
プ補償器の入出力ポート＃１に接続され、Ｌバンド用Ｄ
ＣＦ３０９は、分散スロープ補償器の入出力ポート＃２
に接続されている。
【００２９】このような評価システムを用いて、波長可
変レーザを光源としてＣバンドとＬバンド各４０チャネ
ル分に相当する疑似ランダム信号をそれぞれ入力して本
発明の光信号処理回路の特性をビットエラーレートで評
価したところ、８０チャネル全てにおいてエラーフリー
動作することを確認した。
変レーザを光源としてＣバンドとＬバンド各４０チャネ
ル分に相当する疑似ランダム信号をそれぞれ入力して本
発明の光信号処理回路の特性をビットエラーレートで評
価したところ、８０チャネル全てにおいてエラーフリー
動作することを確認した。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
レイ導波路及びスラブ導波路を備えた１個のアレイ導波
路格子と空間位相フィルタとを用いたスペクトルフィル
タリングによる反射型の光信号処理回路において、前記
１個のアレイ導波路格子は、空間的に異なる位置に入出
力光ポートを複数有し、該入出力ポートの各々には、異
なる波長帯の光信号が入力され、前記空間位相フィルタ
は、前記１個のアレイ導波路格子に対して、前記入出力
ポートの各々に入力された異なる波長帯である複数のＷ
ＤＭバンドの分散スロープを一括で補償できるようにし
たので、従来のシングルバンドＷＤＭシステム用分散補
償器を構成するＡＷＧと同程度の導波路パラメータで作
製でき、一括で複数のＷＤＭバンドの分散スロープを補
償することが可能になる。また、光信号処理装置を小型
化、安定化でき、また、フィルタを表面反射型にするこ
とで、一般的に吸収が大きい感光性樹脂であるＰＭＧＩ
膜を光が通らなくなることから、損失が減るという効果
を奏します。
レイ導波路及びスラブ導波路を備えた１個のアレイ導波
路格子と空間位相フィルタとを用いたスペクトルフィル
タリングによる反射型の光信号処理回路において、前記
１個のアレイ導波路格子は、空間的に異なる位置に入出
力光ポートを複数有し、該入出力ポートの各々には、異
なる波長帯の光信号が入力され、前記空間位相フィルタ
は、前記１個のアレイ導波路格子に対して、前記入出力
ポートの各々に入力された異なる波長帯である複数のＷ
ＤＭバンドの分散スロープを一括で補償できるようにし
たので、従来のシングルバンドＷＤＭシステム用分散補
償器を構成するＡＷＧと同程度の導波路パラメータで作
製でき、一括で複数のＷＤＭバンドの分散スロープを補
償することが可能になる。また、光信号処理装置を小型
化、安定化でき、また、フィルタを表面反射型にするこ
とで、一般的に吸収が大きい感光性樹脂であるＰＭＧＩ
膜を光が通らなくなることから、損失が減るという効果
を奏します。
【図１】本発明の光信号処理回路の一実施形態を示す図
である。
である。
【図２】光信号処理回路のフィルタ部分の拡大図であ
る。
る。
【図３】光信号処理回路の導波路と空間フィルタとの結
合部分の拡大図である。
合部分の拡大図である。
【図４】本発明の光信号処理回路の特性を確認するため
のシステム構成図である。
のシステム構成図である。
１００ アレイ導波路格子
１０１ 導波路
１０２，１０４ スラブ導波路
１０３ アレイ導波路
１０５ ４５度ミラー
１０６ 空間フィルタ
２０１ 石英基板
２０２ ＰＭＧＩ膜
２０３ 金ミラー
２０４ 石英
２０５ フィルタ基板
２０６ 接着剤
３０１ 波長可変レーザ
３０２ パルスパターン発生器
３０３ 分散シフトファイバ
３０４ サーキュレータ
３０５ 受信器
３０６ エラー検出器
３０７ ＷＤＭフィルタ
３０８ Ｃバンド用ＤＣＦ
３０９ Ｌバンド用ＤＣＦ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開2000−358012（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−95051（ＪＰ，Ａ)
特開2000−98148（ＪＰ，Ａ)
特開2001−108861（ＪＰ，Ａ)
欧州特許出願公開826989（ＥＰ，Ａ
２)
竹ノ内弘和 ｅｔ．ａｌ．，2000年電
子情報通信学会通信ソサイエティ大会講
演論文集２，2000年 ９月 ７日，ｐ.
317
Ａ．Ｈｉｒａｎｏ ｅｔ．ａｌ．，Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ，2000年 ９月14日，Ｖｏｌ．36 Ｎ
ｏ．19，ｐｐ．1638−1639
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 6/12 - 6/14
G02B 6/28 - 6/34
G02B 27/00 - 27/10
G02F 1/00 - 3/02
H04B 10/00 - 10/18
Claims (2)
- 【請求項１】 アレイ導波路及びスラブ導波路を備えた
１個のアレイ導波路格子と空間位相フィルタとを用いた
スペクトルフィルタリングによる反射型の光信号処理回
路において、 前記１個のアレイ導波路格子は、空間的に異なる位置に
入出力光ポートを複数有し、該入出力ポートの各々に
は、異なる波長帯の光信号が入力され、 前記空間位相フィルタは、前記１個のアレイ導波路格子
に対して、前記入出力ポートの各々に入力された異なる
波長帯である複数のＷＤＭバンドの分散スロープを一括
で補償できるようにしたことを特徴とする光信号処理回
路。 - 【請求項２】 前記スラブ導波路の焦点面近傍に溝を設
けるとともに、該溝の中に結像させた入射光信号を基板
に対して垂直方向に出射させるための反射鏡を設け、前
記空間位相フィルタを前記反射鏡によって反射された信
号光に対して変調を与えられるように配置され、 前記空間位相フィルタは、光信号の各々の周波数成分に
位相遅延を加える構造であり、その表面が高反射ミラー
で被覆されており、 前記スラブ導波路と前記反射鏡と前記空間位相フィルタ
とを結合する光路となる空間が樹脂で充填されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の光信号処理回路。
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|---|---|---|---|
| JP2001060967A JP3515532B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 光信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001060967A JP3515532B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 光信号処理回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002258074A JP2002258074A (ja) | 2002-09-11 |
| JP3515532B2 true JP3515532B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=18920330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001060967A Expired - Lifetime JP3515532B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 光信号処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3515532B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5015881B2 (ja) * | 2008-09-02 | 2012-08-29 | 日本電信電話株式会社 | 可変分散補償器 |
| JP4885996B2 (ja) * | 2009-03-23 | 2012-02-29 | 日本電信電話株式会社 | 分散補償器 |
| JP4885995B2 (ja) * | 2009-03-23 | 2012-02-29 | 日本電信電話株式会社 | 分散補償器 |
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| US9110232B2 (en) | 2011-06-03 | 2015-08-18 | Neophotonics Corporation | Thermally compensated arrayed waveguide grating assemblies |
-
2001
- 2001-03-05 JP JP2001060967A patent/JP3515532B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ａ．Ｈｉｒａｎｏ ｅｔ．ａｌ．，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２０００年 ９月１４日，Ｖｏｌ．３６ Ｎｏ．１９，ｐｐ．１６３８−１６３９ |
| 竹ノ内弘和 ｅｔ．ａｌ．，２０００年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会講演論文集２，２０００年 ９月 ７日，ｐ．３１７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002258074A (ja) | 2002-09-11 |
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